(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と同方向に且つ鋼帯走行速度よりも速い速度で回転駆動させることを特徴とする鋼帯研削方法。
【請求項２】
鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と同方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させることを特徴とする鋼帯研削方法。
【請求項３】
鋼帯パスラインで鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動する上流側の研削ブラシロールと、該上流側の研削ブラシロールに隣接する下流側で鋼帯走行方向と同方向に且つ鋼帯走行速度よりも速い速度で回転駆動する下流側の研削ブラシロールとを設けたことを特徴とする鋼帯研削装置。
【請求項４】
鋼帯パスラインで鋼帯走行方向と同方向に回転駆動する上流側の研削ブラシロールと、該上流側の研削ブラシロールに隣接する下流側で鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動する下流側の研削ブラシロールとを設けたことを特徴とする鋼帯研削装置。
【請求項５】
前記研削ブラシロールがパスラインを走行する鋼帯の表裏面を挟む一対の研削ブラシロールであり、該一対の研削ブラシロールをパスラインの長手方向で少なくとも２か所に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼帯研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削ブラシロールによる鋼帯表面の研削に係り、特に熱間圧延及び焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯の脱スケールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯表面のスケールは緻密で、非常に硬く、一般の炭素鋼のスケールに比較して除去するのが困難である。そのため、脱スケール方法は、一般にショットブラスト処理による酸化スケール層の破壊と、硫酸、硝弗酸、硝酸等による酸洗処理とを組み合わせた方法が採用されている。
【０００３】
しかし、このような脱スケール方法には次のような難点がある。(1) 緻密で厚い酸化スケールを除去するのに時間がかかるから、生産能力を上げられない。(2) ショットブラスト処理においては、鋼帯表面に凹凸ができて表面性状を損なう他に、ショット粒の消耗が激しい。(3) 酸洗処理においては、排ガスや廃液の処理に多くの問題がある他に、粒界腐食により鋼帯表面に凹凸ができて表面性状を損なう。
【０００４】
そこで、これらの問題点を解消する方法として、砥粒を含有した剛毛を植毛した研削ブラシロールにより焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯の表面を研削する方法が、例えば特開平7-51728 号公報により知られている。この研削方法は、脱スケール効率が非常に高いため、前記ショットブラスト処理や酸洗処理の負荷を軽減することができ、その結果、前記諸問題を解消でき、また、仕上げ表面が緻密であるため、後工程のベルト研削処理を省略できる他に、成品の表面性状が優れているという特徴がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記研削ブラシロールにより鋼帯表面の脱スケールを行う場合、研削能力を高めるために圧下力や回転速度を上げると、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力が大きくなる結果、鋼帯に張力変動が発生する。この張力変動は張力制御の外乱となる結果、前後設備において通板性が悪くなって鋼帯エッジがガイド等と接触して鋼帯や設備を損傷する。また、鋼帯の重ね溶接部が研削ブラシロールを通過するときは研削ブラシロールを鋼帯から離す結果、鋼帯に大幅な張力変動が発生して張力制御に大きな狂いを生じ、鋼帯は上流側の焼鈍炉においてカテナリーの減少により板切れに至ったり、カテナリーの増大により炉底と接触して疵付くという問題がある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、パスラインを走行中の鋼帯の表面を回転駆動する研削ブラシロールによって研削する装置において、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力によって発生する鋼帯の張力変動を解消することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼帯研削方法は、鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、ブラシロールと鋼帯との摩擦力を上流側と下流側とで相殺させることにより、鋼帯研削時と非研削時との間における摩擦力の変動を解消させるように構成したものであり、その要旨は、
(1) 鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と同方向に且つ鋼帯走行速度よりも速い速度で回転駆動させることを特徴とする。
(2) 鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と同方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施するためのステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備の一例を示す。ペイオフリール１に巻かれたステンレス鋼帯ｓは巻き戻されて入側シャー２により先端部または後端部を切断され、次にウエルダー３において先行コイルと溶接される。そして入側ルーパー４を経て、連続焼鈍炉５に送られ、所定温度で熱処理される。続いてステンレス鋼帯ｓは冷却装置６に送られて所定温度で冷却処理され、次にショットブラスト装置７に送られて酸化スケール層を破壊される。
【０００９】
その後、ステンレス鋼帯ｓは本発明の鋼帯研削ブラシロール装置８に送られて酸化スケールを除去された後、硫酸槽１３、硝弗酸槽１４に送られて不働態化処理が施され、洗浄装置１５、ドライア１６を通過し、出側ルーパ１７を経て分割シャー１８にて所定寸法に切断されてテンションリール１９に巻取られる。
【００１０】
図２は、本発明の請求項１及び３に沿う鋼帯研削ブラシロール装置８の拡大図であり、鋼帯研削ブラシロール装置８には、ステンレス鋼帯ｓの表面に発生している酸化スケールを除去するための、研削ブラシロール９，１０が上下一対で直列に配設されている。
【００１１】
研削ブラシロール９，１０は、例えば特開平４−315582号公報に開示されているように、砥粒（例えばアルミナあるいはシリカ）を含有する直径が０．５〜５ｍｍのナイロン合成樹脂製の棒状体をロール軸に放射状に装着したものであり、より詳しくは、例えば棒状体をディスク外周に固定したものを積層圧縮したものである。
【００１２】
ステンレス鋼帯ｓは回転駆動する研削ブラシロール９，１０の研削力により鋼地肌層まで研削され、表面の酸化スケールが除去される。水スプレーノズル１１は研削ブラシロール９，１０を冷却するとともに、除去された酸化スケールを洗い流す。Ｃ反り矯正ロール１２は研削前及び研削中の鋼帯のＣ反りを矯正することで研削ムラを解消する。
【００１３】
研削ブラシロール９はステンレス鋼帯ｓの進行方向と反対方向に回転駆動し、研削ブラシロール１０はステンレス鋼帯ｓの進行方向と同方向に、かつステンレス鋼帯ｓの進行速度よりも速い速度で回転駆動する。このとき、研削ブラシロール９の軸トルクと研削ブラシロール１０の軸トルクとのバランスをとることで、ステンレス鋼帯ｓと研削ブラシロール９及び１０の摩擦力により鋼帯に生じる  水平方向力を相殺して張力変動を解消することができる。
【００１４】
その結果、研削ブラシロール９，１０の研削能力を高めることで、ショットブラスト処理及び酸洗処理の負荷が軽減するから、連続焼鈍酸洗設備におけるステンレス鋼帯ｓの通板速度を上げることができ、生産能率が向上する。また、ショットブラスト処理においてはショット粒の消耗を軽減するとともにショット粒による鋼帯表面の凹凸を解消できる。
【００１５】
図３は、本発明の請求項２及び４に沿う鋼帯研削ブラシロール装置２２の拡大図であり、図２に示した装置の鋼帯研削ブラシロール装置８に代えて設置されるものである。図２に示した装置と異なる点は、研削ブラシロール２０及び２１の回転駆動方向が図２の研削ブラシロール装置９及び１０と逆方向であることであり、図２の装置と符号が同じものは、名称、構造及び機能ともに同じであるため、その説明を省略する。
【００１６】
図３において、研削ブラシロール２０はステンレス鋼帯ｓの進行方向と同方向に回転駆動し、研削ブラシロール２１はステンレス鋼帯ｓの進行方向と反対方向に回転駆動する。このとき、研削ブラシロール２０の軸トルクと研削ブラシロール２１の軸トルクとのバランスをとることで、ステンレス鋼帯ｓと研削ブラシロール２０及び２１の摩擦力により鋼帯に生じる水平方向力を相殺して張力変動を解消することができる。
【００１７】
図２または図３の鋼帯研削ブラシロール装置によって酸化スケールが除去されたステンレス鋼帯ｓは、硫酸槽１３、硝弗酸槽１４に送られて酸化スケールが除去される。このとき、ステンレス鋼帯ｓの酸化スケールの殆どは研削ブラシロールによって除去されているから、酸洗負荷が軽減する。その結果、酸液の劣化が少ないから、酸洗費用が少なくて済み、廃酸処理の負荷も軽減する。
【００１８】
図２及び図３では、ステンレス鋼帯ｓの表裏面を挟んだ上下とも研削ブラシロールとしたが、ステンレス鋼帯ｓの片面のみを研削する場合は、上下一方はバックアップロール（図示しない）であってもよい。また、一対の研削ブラシロールをパスライン上流側と下流側のそれぞれ一対設けたが、複数対設けてもよい。
【００１９】
【実施例】
図１に示したステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備のショットブラスト装置７と硫酸槽１３との間のパスラインに、前後で２対の研削ブラシロールを設け、ＳＵＳ３０４ステンレスを通板して焼鈍及び脱スケールを行った。通板中において鋼帯の溶接部が研削ブラシロールを通過するとき、研削ブラシロールを開放した。表１の従来例では、全研削ブラシロールを鋼帯走行方向と反対方向に回転させ、本発明例では、パスライン前段の研削ブラシロールを鋼帯走行方向と反対方向に回転させ、パスライン後段の研削ブラシロールを鋼帯走行方向と同方向に回転させ、表１にライン張力の変動状況を比較して示す。
【００２０】
共通の条件として、研削ブラシロールは、直径；４００ｍｍ、長さ；１５００ｍｍで、棒状体は、長さ；４０ｍｍの砥粒入りナイロン合成樹脂製であり、全研削ブラシロールの回転周速度は１２００ｒｐｍである。ステンレス鋼帯は、板厚；２．０ｍｍ、板幅；１２５０ｍｍである。
【００２１】
表１中の垂直力とは、研削ブラシロールの鋼帯への押付力であり、水平力とは、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力により鋼帯をパスライン方向へ押しやる力であるが、これらの値は実機での測定が困難であるため、試験機により測定した値を基に推定した。合計水平力とは、一対の研削ブラシロール毎の水平力を２対の研削ブラシロールについて合計した値であり、従来例の８．７４×１０3 Ｎ（８９２ｋｇｆ）は、二対の研削ブラシロールが鋼帯をその走行方向と逆方向に押し進める力の合計値である。
【００２２】
また、ライン最低張力とは、必要なカテナリー量の形成や板接触の防止のうえで取り得る最低張力であり、通常設定される目標ライン張力範囲の最低値である。(a) ／(b) は、ライン最低張力に対する外乱の程度を表し、この値が０の本発明例では外乱が相殺されていることを表し、従来例の１．４３は外乱が目標値の１．４３倍になり得ることを表す。この値が高くなると制御性が低下して板接触の可能性が高くなる。
【表１】
0004405037.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、パスラインを走行中の熱延ステンレス鋼帯の表面酸化スケールを研削ブラシロールによって研削除去する方法において、研削能力を高めた場合に発生するパスライン上流側及び下流側における張力変動を解消することができる。その結果、張力変動により発生する(1) 通板性の悪化により鋼帯エッジがガイド等と接触して鋼帯や設備を損傷する、(2) 張力制御の狂いにより焼鈍炉においてカテナリーの減少による板切れ、カテナリーの増大により鋼帯が炉底接触して疵付く、という問題を解消できる。
【００２４】
その結果、研削能力を高めることで連続焼鈍酸洗設備におけるショットブラスト処理及び酸洗処理の負荷が軽減するから、通板速度を上げることで生産能率が向上する。また、ショットブラスト処理においては、ショット粒の消耗を軽減するとともにショット粒による鋼帯表面の凹凸を解消できる。一方、酸洗処理においては、酸液の劣化が少ないから、酸洗費用が少なくて済み、廃酸処理の負荷も軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するためのステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備の一例を示す図。
【図２】本発明の請求項１及び３に沿う鋼帯研削ブラシロール装置を示す図。
【図３】本発明の請求項２及び４に沿う鋼帯研削ブラシロール装置を示す図。
【符号の説明】
１…ペイオフリール
２…入側シャー
３…ウエルダー
４…入側ルーパー
５…連続焼鈍炉
６…冷却装置
７…ショットブラスト装置
８…鋼帯研削ブラシロール装置
９…研削ブラシロール
１０…研削ブラシロール
１１…水プレーノズル
１２…Ｃ反り矯正ロール
１３…硫酸槽
１４…硝弗酸槽
１５…洗浄装置
１６…ドライア
１７…出側ルーパ
１８…分割シャー
１９…テンションリール
２０…研削ブラシロール
２１…研削ブラシロール
２２…鋼帯研削ブラシロール装置
ｓ…ステンレス鋼帯
【図１】
0004405037.tif 000003
【図２】
0004405037.tif 000004
【図３】
0004405037.tif 000005