(57)【要約】【課題】厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、追い越し圧延等を行うために、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて保持する際に用いる圧延材の保持装置として、広いスペースがなくとも設置することができるとともに、適切に圧延材を持ち上げて保持することができる圧延材の保持装置を提供する。【解決手段】搬送テーブル１０の両側に設けられた４本の支柱２１に沿って昇降するフレーム３１、３２に取り付けられた複数組の保持アーム３３の保持部３３ａによって、鋼材１０を搬送テーブル両側で保持して持ち上げるようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、
搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、
圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられた複数の保持アームとを備え、
該保持アームは、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有することを特徴とする圧延材の保持装置。
【請求項２】
昇降フレームは、搬送テーブル両側に設置された支持体に昇降可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延材の保持装置。
【請求項３】
昇降フレームは、搬送テーブル上方に設置された架台に昇降可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延材の保持装置。
【請求項４】
保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧延材の保持装置。
【請求項５】
熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、
保持装置として請求項１〜４のいずれかに記載の保持装置を備え、
該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。
【請求項６】
請求項５に記載の熱間圧延設備を用いた金属材の製造方法であって、
金属材を前記熱間圧延機で所定の厚さに圧延した後、該金属材を前記保持装置で後続の金属材が通過できる場所に待機させ、後続の金属材を前記熱間圧延機で圧延する一方で、待機中の金属材を搬送テーブル上に戻し、前記後続の金属材に引き続いて前記熱間圧延機で圧延することを特徴とする金属材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する圧延材の保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鋼材の厚板圧延においては、制御圧延（Controlled  Rolling；ＣＲ）を施すことにより、優れた材質の鋼材を造り込んでいる。
【０００３】
その際に、制御圧延を行う時の温度（制御圧延開始温度）が低くかつ制御圧延を行う時の板厚（制御圧延開始板厚）が厚い場合には、圧延材が制御圧延開始温度になるまでにかなりの時間を要するため、熱間圧延機近傍の搬送テーブル上で制御圧延開始温度になるまで圧延材を待機させていた。その結果、その冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し、圧延能率が阻害されるという問題が生じていた。
【０００４】
このような冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し圧延能率が阻害されるのを回避するために、例えば、特許文献１には、熱間圧延設備の仕上圧延機入側の搬送テーブルにおいて、搬送テーブル上の高温の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて待機状態に保持する片持ちフォーク状のアームを有する昇降装置を備えた圧延材の待機装置（保持装置）が開示されている。
【０００５】
図９は、前記特許文献１に記載の圧延材の待機装置を示している。冷却待ちすべき圧延材が搬送ラインのテーブルローラＲ上に送られ、Ｓ１の状態で停止する。そして、昇降装置９１によりギャードモータ９５を駆動し片持ちフォーク状のアーム９２に載せて圧延材を持ち上げＳ２の状態で待機させる。これによって、冷却待ちを要する圧延材が時間待ちをしていても、後続の圧延材は待機中の圧延材を追い越して圧延することが可能となり、圧延能率を阻害されることがなくなる。
【０００６】
また、特許文献２には、熱間圧延設備の粗圧延機入側の搬送テーブルに、圧延材の温度を調節するための温度調節帯を設け、搬送テーブル上の高温の圧延材を持ち上げて粗圧延機と温度調節帯の間を往復駆動する昇降可能なハンガを備えた移送装置が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２７４８１４号公報
【特許文献２】特開平８−３２３４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記特許文献１に記載の圧延材の待機装置（保持装置）においては、片持ちフォーク状のアームに載せて圧延材を持ち上げるようにしているので、その片持ちフォーク状のアームを支持し昇降させる昇降装置を強固な構造とする必要があり、そのような昇降装置を設置するための広い設置スペースが搬送テーブルに近接して必要となる。したがって、搬送テーブルに近接して広い設置スペースを確保できない場合には、前記特許文献１に記載の追い越し圧延装置を適用することができない。
【０００８】
また、前記特許文献２に記載の圧延材の移送装置においては、ハンガによって圧延材を持ち上げるようにしているので、圧延材の局部しか保持できないことから、剛性の低い高温で板厚が薄い圧延材については、特に大面積の場合は保持部が圧延材の面積に比べて小さくなるため、圧延材の大きな変形や破断の恐れがあり持ち上げることができない。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、追い越し圧延等を行うために、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて保持する際に用いる圧延材の保持装置として、広いスペースがなくとも設置することができるとともに、適切に圧延材を持ち上げて保持することができる圧延材の保持装置を提供することと、その保持装置を備えた熱間圧延設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１１】
［１］熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられた複数の保持アームとを備え、該保持アームは、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有することを特徴とする圧延材の保持装置。
【００１２】
［２］昇降フレームは、搬送テーブル両側に設置された支持体に昇降可能に支持されていることを特徴とする前記［１］に記載の圧延材の保持装置。
【００１３】
［３］昇降フレームは、搬送テーブル上方に設置された架台に昇降可能に保持されていることを特徴とする前記［１］に記載の圧延材の保持装置。
【００１４】
［４］保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の圧延材の保持装置。
【００１５】
［５］熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、保持装置として前記［１］〜［４］のいずれかに記載の保持装置を備え、該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。
【００１６】
［６］前記［５］に記載の熱間圧延設備を用いた金属材の製造方法であって、金属材を前記熱間圧延機で所定の厚さに圧延した後、該金属材を前記保持装置で後続の金属材が通過できる場所に待機させ、後続の金属材を前記熱間圧延機で圧延する一方で、待機中の金属材を搬送テーブル上に戻し、前記後続の金属材に引き続いて前記熱間圧延機で圧延することを特徴とする金属材の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームに設けられた複数の保持アームによって、圧延材の下面を搬送テーブル両側（板幅方向両側）で保持して圧延材を持ち上げるようにしているので、搬送テーブルに近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、高温で板厚が薄く大面積の圧延材であっても適切に持ち上げて保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、圧延材が鋼材である場合を例にして述べる。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置を図１〜図４に示す。図１は正面図、図２は側面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図（平面図）、図４は図２のＢ−Ｂ矢視図（平面図）である。
【００２０】
図１〜図４に示すように、この実施形態に係る鋼材の保持装置１は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル（ローラテーブル）１１上の鋼材１０を後続の鋼材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する鋼材の保持装置であって、搬送テーブル１１の両側に設けられた４本の支柱（支持体）２１と、それぞれ２本の支柱２１に支持されながら支柱２１に沿って昇降する２個の横フレーム３１と、２個の横フレーム３１に跨って取り付けられている縦フレーム３２と、縦フレーム３２に２個１組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられ、鋼材１０を搬送テーブル１１の両側で保持する複数組（ここでは、１０組）の保持アーム３３とを備えている。その保持アーム３３は、縦フレーム３２から垂下した垂下部３３ｂと、垂下部３３ｂ下端から搬送テーブル１１幅中央方向に延出した保持部３３ａを有しており、保持部３３ａは昇降フレーム（横フレーム３１、縦フレーム３２）の上昇により鋼材１０の下面に係合する（鋼材１０の下面を押し上げる）ようになっている。
【００２１】
そして、横フレーム３１を支柱２１に沿って昇降させるために、４本の支柱２１にそれぞれ近接して４本の電動シリンダ２２が設けられ、それぞれ２本の電動シリンダ２２の間にモータ２３が１個ずつ設置されている。モータ２３の回転動力が回転伝達軸２４を経由して電動シリンダ２２に伝達され、電動シリンダ２２が作動するようになっている。
【００２２】
また、保持アーム３３の保持部３３ａは、隣接するテーブルローラ１２間の隙間に配置されており、下降することによって搬送テーブル１１面下方に位置し、上昇することによって搬送テーブル１１面上方に位置することができる。
【００２３】
さらに、下反りした鋼材の先端がテーブルローラ１２とテーブルローラ１２の隙間に落下するのを防止するために、テーブルローラ１２間の隙間にエプロン１３が設置されており、保持アーム３３の保持部３３ａが配置されているテーブルローラ１２とテーブルローラ１２の隙間にも、対向する保持アーム３３の保持部３３ａの間（すなわち、搬送テーブル１１幅中央部付近）にエプロン１４が設けられている。これによって、鋼材の先端がテーブルローラ１２間の隙間に落下することを防止している。
【００２４】
ちなみに、前記特許文献１に記載の追い越し圧延装置においては、片持ちフォーク状のアームをテーブルローラ間の隙間に挿入するので、そのテーブルローラ間にはエプロンを設置することができないため、鋼材の搬送に支障を来たす恐れがある。
【００２５】
そして、上記のように構成されたこの実施形態に係る鋼材の保持装置１においては、追い越し圧延等を行う際には、図５に示すように、電動シリンダ２２を作動させ、鋼材１０を保持アーム３３の保持部３３ａに載せてテーブルローラ１２上から後続の鋼材が通過できる高さに持ち上げて保持する。
【００２６】
なお、保持部３３ａとエプロン１４の寸法については、鋼材がテーブルローラ１２間の隙間に落下するのを防止するに必要なエプロン１４の幅を確保するとともに、保持アーム３３を鋼材幅方向に移動させなくとも、保持部３３ａがそのまま対象とする全ての板幅の鋼材を保持できるように設定されている。
【００２７】
例えば、図６に示すように、対象とする鋼材の板幅Ｗが１０００ｍｍ〜５５００ｍｍであるとした場合、エプロン１４の幅Ｌｅを５００ｍｍ、エプロン１４と保持部３３ａ先端との間隔Ｓを１００ｍｍ、保持部３３ａの長さＬｈを２５００ｍｍとしている。これによって、保持部３３ａの先端間距離（Ｌｅ＋２Ｓ）は７００ｍｍとなるので、最小幅である１０００ｍｍの鋼材を片側１５０ｍｍずつ保持部３３ａで保持することができる。一方、保持部３３ａの付根部間距離（Ｌｅ＋２Ｓ＋２Ｌｈ）は５７００ｍｍとなるので、最大幅である５５００ｍｍの鋼材もそのまま保持部３３ａで保持することができる。
【００２８】
そして、図７は、鋼材の保持装置１を用いて追い越し圧延を行っている状態を模式的に示したものであり、例えば強ＣＲ材等の冷却待ちを要する先行材１０ａを保持装置１によってテーブルローラ１２上から持ち上げて保持し、先行材１０ａが冷却待ちをしている間に、熱間圧延機５でＡｓ−Ｒｏｌｌｅｄ材や弱ＣＲ材等の冷却待ちを要しない後行材１０ｂの圧延を行う。これによって、熱間圧延機５に冷却待ちによる空き時間が発生することが回避される。
【００２９】
このようにして、この実施形態に係る鋼材の保持装置１は、追い越し圧延等を行うに際して、搬送テーブル１１の両側に設置された４本の支柱２１に沿って昇降するフレーム３１、３２に設けられた１０組の保持アーム３３の保持部３３ａによって、鋼材１０の下面を搬送テーブル１１両側（板幅方向両側）で保持して鋼材１０を持ち上げるようにしているので、搬送テーブル１１に近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、高温で板厚が薄く大面積の鋼材であっても適切に持ち上げて保持することができる。
【００３０】
そして、この実施形態に係る鋼材の保持装置１を備えた熱間圧延設備においては、冷却待ちによる空き時間を発生させることなく鋼材を圧延することができ、圧延能率を向上させることができる。
【００３１】
なお、この実施形態においては、保持アーム３３が２個１組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられているが、それに限定されることはなく、鋼材１０を搬送テーブル１１の両側で保持することができれば、保持アーム３３が搬送方向に沿って１個ずつ取り付けられていてもよい。例えば、異なる向きの保持アーム３３が搬送方向に沿って互い違いに（千鳥状に）取り付けられていてもよい。ちなみに、その場合も、保持アーム３３の保持部３３ａは隣接するテーブルローラ１２間の隙間に配置されるとともに、保持部３３ａが位置して昇降する部分以外のテーブルローラ１２間の隙間にエプロン１４が設置されている。なお、そのエプロン１４は、少なくとも搬送テーブル１１幅中央部を含めて設置されていることが好ましい。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態を図８に示す。前述の鋼材の保持装置１においては、４本の支柱２１にそれぞれ近接して４本の電動シリンダ２２を設け、電動シリンダ２２によって横フレーム３１を支柱２１に沿って押し上げたり引き下げたりしているのに対して、この実施形態に係る鋼材の保持装置２においては、搬送テーブル１１を挟んで対向する２本の支柱２１の上端間に架台２５を設置し、その架台２５に油圧シリンダ２６を取り付けて、油圧シリンダ２６によって横フレーム３１を支柱２１にガイドさせながら吊り上げたり吊り下げたりしている。これによって、保持装置を一層コンパクトにすることができる。
【００３３】
なお、ここでは、支柱２１で支持することによって搬送テーブル１１上方に架台２５を設置しているが、それに限定されることはなく、搬送テーブル１１上方に架台２５を設置し、その架台２５から横フレーム３１を吊り上げたり吊り下げたりすればよい。例えば、建屋上部の梁を利用して架台２５を設置するようにしてもよい。
【００３４】
なお、ここでは、圧延材が鋼材の場合を例にして説明したが、本発明は、それに限定されることはなく、圧延材がアルミニウム等の非鉄金属材料の場合も含め、金属材に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図（平面図）である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視図（平面図）である。
【図５】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の使用状態の正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の寸法についての説明図である。
【図７】鋼材の保持装置を用いた追い越し圧延の説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る鋼材の保持装置の正面図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  鋼材の保持装置
２  鋼材の保持装置
５  熱間圧延機
１０  鋼材
１０ａ  先行材
１０ｂ  後行材
１１  搬送テーブル
１２  テーブルローラ
１３  エプロン
１４  エプロン
２１  支柱
２２  電動シリンダ
２３  モータ
２４  回転伝達軸
２５  架台
２６  油圧シリンダ
３１  横フレーム
３２  縦フレーム
３３  保持アーム
３３ａ  保持部
３３ｂ  垂下部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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