(57)【要約】【課題】中心合わせ作業時間の短縮が図れると共に、リフトオフ量も適正にすることが簡単に行うことができるようにする。【解決手段】圧延機９で圧延された条鋼２が断面中心部を通過し且つ印加された電流によって通過する条鋼２に渦電流を形成させて探傷を行う探傷コイル２２を備えた渦流探傷装置１１であって、探傷コイル２２が、圧延機９の出側であって且つ圧延機９が搭載されている組替台車１２に設置されている。探傷コイル２２は、組替台車１２に搭載された圧延機９のうち、最も下流側の圧延機９の出側に設置されている。【選択図】図３
2012208064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機で圧延された条鋼が断面中心部を通過し且つ印加された電流によって通過する条鋼に渦電流を形成させて探傷を行う探傷コイルを備えた渦流探傷装置であって、
前記探傷コイルが、圧延機の出側であって且つ圧延機が搭載されている組替台車に設置されていることを特徴とする渦流探傷装置。
【請求項２】
前記探傷コイルは、前記組替台車上に搭載された圧延機の出側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の渦流探傷装置。
【請求項３】
条鋼を圧延する圧延機を有する条鋼圧延ラインにおいて、
圧延機で圧延された条鋼が断面中心部を通過し且つ印加された電流によって通過する条鋼の表面に渦電流を形成させて探傷を行う探傷コイルを備えた渦流探傷装置が配置され、
前記渦流探傷装置の探傷コイルは、圧延機の出側であって且つ圧延機が搭載されている組替台車に設置されていることを特徴とする渦流探傷装置を備えた条鋼圧延ライン。
【請求項４】
前記探傷コイルは、前記組替台車上に搭載された圧延機の出側に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の渦流探傷装置を備えた条鋼圧延ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦流探傷装置及びその渦流探傷装置を備えた条鋼圧延ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビレットなどの鋼片より線材や棒鋼などの条鋼を製造する条鋼圧延設備（条鋼圧延ライン）では、上流側より順に、加熱炉、粗圧延装置、中間圧延装置、仕上げ圧延装置が配置されているのが一般的である。
線材を圧延する圧延ラインでは、仕上げ圧延装置の下流側に水冷帯、ピンチロール、巻取り装置が設置されている。棒鋼を圧延する圧延ラインでは、仕上げ圧延装置の下流側にデバイディングシャー（剪断設備）、水冷帯、冷却床が順番に設置されている。
【０００３】
係る条鋼圧延ラインにて製造される条鋼に関しては、まれではあるが製品の表面などに疵が発生することがある。このような表面疵が存在すると製品の品質が低下することになるため、表面疵を検出する渦流探傷装置が仕上げ圧延装置の下流側に設置され、製品にする前に検査が行われている。
特許文献１，２には、条鋼圧延ラインにおいて表面疵を検出する渦流探傷装置が開示されている。この特許文献の渦流探傷装置は、条鋼を通過するソレノイド状に巻いた探傷コイルを備えていて、探傷コイルに電流を印加することによって、通過する条鋼の表面に渦電流を形成させ、渦電流の変化を見ることによって条鋼の表面疵を検出するものとなっている。
【０００４】
これら渦流探傷装置において精度よく条鋼の表面疵を検出するためには、第１に、探傷コイルの断面中心と条鋼の断面中心とを一致させ、条鋼を通過させる際に当該条鋼と接触しないようにすることが好ましいとされている。第２に、探傷コイルの内側表面と条鋼の表面との距離（リフトオフ量）をできるだけ小さくすることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１３９０６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１９３６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の渦流探傷装置（条鋼圧延ラインに備えられた渦流探傷装置）では、圧延機が設置された組替台車と干渉しないように渦流探傷装置を組替台車から離れた位置に配置していたため、圧延機と渦流探傷装置との距離が大きくなっていた。その結果、条鋼の表面疵を検出するための条件の第１に掲げた「探傷コイルの断面中心部と条鋼の断面中心とを一致させる中心合わせ」が非常に難しいものとなっていた。この繁雑な作業、すなわち探傷コイルの断面中心部と条鋼の断面中心とを正確に合わせる中心合わせ作業に多大な時間を要してしまう（例えば、１回当たりの約１０分）。
【０００７】
このようなことから、渦流探傷装置を設置する架台に、探傷コイルをスライドして圧延ラインに組込むためのスライド装置を設けることによって、中心合わせ作業時間の短縮を図る措置がとられていたが、スライド装置が多大なものとなり非常にコストも掛かると共にスライド方向の位置決め精度も十分に満足できるものではなかった。
また、中心合わせ時間の短縮をするために、探傷コイルの種類を少なくする対応も考えられるが、そうすると、条鋼の表面疵を検出するための条件の第２に掲げた項目を満たすことができず、必要以上にリフトオフ量が大きくなり検出精度の低下を招いたり、逆にリフトオフ量が小さすぎて、圧延中にコイルと条鋼とが接触する虞がある。
【０００８】
とはいえ、前述した特許文献１や特許文献２に開示された技術は、上記した問題を解決するための手段を開示するものとはなっておらず、現場では早期の問題解決が望まれていた。
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、中心合わせ作業時間の短縮が図れると共に、リフトオフ量も適正にすることが容易な渦流探傷装置及びその渦流探傷装置を備えた条鋼圧延ラインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の技術的手段は、圧延機で圧延された条鋼が中心部を通過し且つ印加された電流によって通過する条鋼に渦電流を形成させて探傷を行う探傷コイルを備えた渦流探傷装置であって、前記探傷コイルが、圧延機の出側であって且つ圧延機が搭載されている組替台車に設置されていることを特徴とする。
【００１０】
渦流探傷装置の前記探傷コイルは、前記組替台車上に搭載された圧延機の出側に設置されていることが好ましい。
本発明の他の技術的手段は、条鋼を圧延する圧延機を有する条鋼圧延ラインにおいて、圧延機で圧延された条鋼が中心部を通過し且つ印加された電流によって通過する条鋼の表面に渦電流を形成させて探傷を行う探傷コイルを備えた渦流探傷装置が配置され、前記渦流探傷装置の探傷コイルは、圧延機の出側であって且つ圧延機が搭載されている組替台車に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
条鋼圧延ラインに設けられた前記探傷コイルは、前記組替台車上に搭載された圧延機の出側に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、渦流探傷装置及びその渦流探傷装置を備えた条鋼圧延ラインにおいて、中心合わせ作業時間の短縮が図れると共にリフトオフ量も適正にすることが簡単にでき、条鋼の表面疵を高い検出精度で確実に検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】条鋼を製造する条鋼圧延ラインの全体図である。
【図２】仕上げ圧延装置の下流側部分及び仕上げ圧延装置に搭載した渦流探傷装置の平面図である。
【図３】仕上げ圧延装置の下流側部分及び仕上げ圧延装置に搭載した渦流探傷装置の側面図である。
【図４】仕上げ圧延装置の下流側の正面図である。
【図５】渦流探傷の原理を説明するための図である。
【図６】リフトオフ量と検出信号の強度の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、条鋼を製造する条鋼圧延ラインの全体図である。
図１に示すように、条鋼圧延ライン１は、条鋼（線材）２を製造するものである。なお、条鋼圧延ライン１は、線材に限定されず棒鋼を製造するものであってもよい。
条鋼圧延ライン１は、上流側から下流側に向けて順に、ビレットなどの鋼片を加熱する加熱炉３、粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６、冷却装置（水冷帯）７、巻き取り装置８が順番に設置されている。
【００１５】
粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６は、それぞれ複数の圧延機（圧延スタンド）９を備えていて、圧延機９には条鋼２を圧延するための圧延ロール１０が設けられている。
条鋼圧延ライン１においては、まず、加熱炉３内に条鋼２の元となるビレット（鋼片）を導入して加熱し、加熱したビレットをデスケーリングする。そして、デスケーリングした鋼片を粗圧延装置４で所定の大きさに粗圧延する。粗圧延装置４の圧延ロール１０はＨＶ配列となっており、圧下方向が交互に変更されながら圧延される。中間列圧延装置５や仕上げ圧延装置６では、各圧延ロール１０によって断面形状が楕円から丸状になるように圧延されて、最終的に目標とする形状（例えば、丸形状）に圧延される。丸形状に圧延された条鋼２は、冷却装置（水冷帯）にて冷却されて、巻き取り装置８によって巻き取られるようになっている。
【００１６】
加えて、本発明の条鋼圧延ライン１には、圧延した条鋼２の表面疵を検出するために、渦流探傷装置（渦電流探傷装置）１１が設置されている。渦流探傷装置１１は、仕上げ圧延装置６の出側に設けられている。
以下、仕上げ圧延装置６及び渦流探傷装置１１について詳しく説明する。
図２は、仕上げ圧延装置６の下流側部分及び仕上げ圧延装置６に搭載した渦流探傷装置１１の平面図である。図３は、仕上げ圧延装置６の下流側部分及び仕上げ圧延装置６に搭載した渦流探傷装置１１の側面図である。図４は、仕上げ圧延装置６の正面図である。
【００１７】
図２〜図４から明らかなように、仕上げ圧延装置６は、複数の圧延機９とこれら圧延機９を搭載した組替台車１２とを備えている。
仕上げ圧延装置６の圧延機９は、圧延ハウジング１３内で回転自在に支持された複数（例えば、３つ）の圧延ロール１０を備えている。図４に示すように、各圧延ロール１０は、条鋼２が通過する通過部（パスレベル）１５を中心として１２０°の開き角度で圧延ハウジング１３内に配置されている。各圧延ロール１０の外周には条鋼２を圧延するためのカリバー１４が形成されている。このカリバー１４は、条鋼２が通過する通過部１５に向けられていて、通過部１５に向けられたカリバー１４によって条鋼２が圧延されるようになっている。
【００１８】
図３に示すように、隣接する互いの圧延機９の圧延ロール１０を見ると、上流側の圧延機９の圧延ロール１０と、下流側の圧延機の圧延ロール１０とは、通過部１５を中心に周方向に１８０°ずれた配置となっている。
組替台車１２の上部側には、各圧延機９を着脱自在に搭載する搭載部１６が設けられている。搭載部１６には、上流側から順に各圧延機９の圧延ハウジング１３を所定の間隔で取り付ける圧延取付部１７が形成され、この圧延取付部１７に圧延ハウジング１３が着脱自在に取り付けられるようになっている。圧延取付部１７に圧延ハウジング１３を取り付けると、隣り合う圧延機９のパスレベルが同じ位置になるように設定されている。
【００１９】
一方、組替台車１２の下部側には軌道（レール）１８に沿って移動ができるように車輪１９が設けられている。軌道１８はパスラインに直交する方向に床面Ｆ上に敷設されているため、組替台車１２はパスラインの側方へと移動可能となっている。圧延機９をメンテナンスしたり、他の圧延機９に組み替えたりする際には、軌道１８に沿って組替台車１２をパスラインの側方に移動させるとよい。
【００２０】
加えて、図２、３に示すように、組替台車１２の上面であって後側には、渦流探傷装置１１の探傷ハウジング２０を取り付ける探傷取付部（探傷取付架台）２１が設けられている。即ち、最も下流側の圧延機９を取り付ける圧延取付部１７（１７Ａ）の直後に、探傷ハウジング２０を取り付ける探傷取付架台２１が、搭載部１６と一体的に設置されている。
【００２１】
図２、３に示すように、探傷取付架台２１の後側（下流側）であって、渦流探傷装置１１の出側には、渦流探傷装置１１から出た条鋼２をサポートするサポートローラー装置２５が設置されている。このサポートローラー装置２５は、条鋼２に接して当該条鋼２を下側から支持するサポートローラー（搬送ローラ）２７と、サポートローラー２７を回転自在に支持するフレーム２８と、サポートローラー２７の高さ調整をする高さ調整部２９とを備えている。
【００２２】
サポートローラー２７は、渦流探傷装置１１の出側直後に配置され、且つ通材直交方向に伸びるフレーム２８の先端側に回転自在に枢支されており、その回転軸芯２６は条鋼２の通材方向と直交する方向（通材直交方向）に向けられている。なお、サポートローラー２７は、フレーム２８に対して着脱自在となっていて、サポートローラー２７を交換できるようになっている。
【００２３】
高さ調整部２９は、フレーム２８の基端側を探傷取付架台２１に支持し且つ当該フレーム２８の他端側を枢支部２９Ａ回りに回動させることによって、先端側に支持したサポートローラー２７の高さを調整する構成となっている。すなわち、フレーム２８の基端側が通材方向と平行な方向を向く軸芯回りに回動自在に片持ち支持されることで、先端側に設けられたサポートローラー２７が回動半径に沿って上下に移動する構成となっている。
したがって、圧延取付部１７よりも上方に位置に位置する探傷取付架台２１に、探傷ハウジング２０を取り付けると、圧延機９の通過部１５の中心と後述する探傷コイル２２の断面中心部とを一致させやすいものとなっている。なお、高さ調整部２９によってサポートローラー２７の高さを調整すると、探傷コイル２２に対する条鋼２の位置を変えることができ、中心合わせ作業における中心合わせの微調整を行うことができる。また、高さ調整部２９によってリフトオフ量を小さくすることができる。
【００２４】
なお、高さ調整部２９は、上述したようにフレーム２８を回動させて高さ調整をする構造でなくてもよく、フレーム２８全体を上下に動かすような構造であってもよい。
図１〜図５に示すように、渦流探傷装置１１は、探傷ハウジング２０と、この探傷ハウジング２０内に格納された探傷コイル２２とを有している。加えて、渦流探傷装置１１は、探傷コイル２２に所定の周波数の電流を印加すると共に探傷コイル２２の電流の変化を検知することによって条鋼２の表面疵を検出する探傷制御部２３を有している。
【００２５】
探傷ハウジング２０は、例えば、長箱状に形成されたもので、その内部に条鋼２を通過させる通過孔２４が貫通状に設けられている。探傷ハウジング２０の内部には、ソレノイド状に巻かれた探傷コイル２２が配備（固定）されている。この探傷コイル２２の軸心は、通材方向（条鋼２が流れる方向）に向いていて、当該探傷コイル２２の断面中心部と通過孔２４の中心とが水平方向で一致している。
【００２６】
そのうえで、探傷ハウジング２０の通過孔２４の中心と、圧延ハウジング１３の通過部１５（パスレベル）とが一致するように、探傷ハウジング２０が探傷取付架台２１上に固定されている。言い換えれば、組替台車１２に搭載された圧延機９の出側であって組替台車１２の下流側に探傷ハウジング２０が取り付けられ、探傷コイル２２の断面中心部と条鋼２の断面中心とが一致するようになっている。
【００２７】
斯かる構成により、圧延機９から導出され通過孔２４を通過した条鋼２は、ハウジング内部に配備された探傷コイル２２の断面中心部を確実に通過するようになる。
この条鋼２の通過状態において、探傷制御部２３から探傷コイル２２に所定の周波数の電流を印加すると、印加された電流によって通過する条鋼２に渦電流が形成される。条鋼２の表面に疵があるときは、表面疵によって探傷コイル２２に流れる電流が変化することから、探傷コイル２２に流れる電流の変化を探傷制御部２３にて検知することによって条鋼２の表面疵を検出することができる。
【００２８】
以上、本発明の渦流探傷装置１１、条鋼圧延ライン１によれば、圧延機９を搭載する組替台車１２上であって、圧延機９と近い場所である搭載部１６の直後に組替台車１２と一体化された探傷取付架台２１が設けられ、さらに、探傷取付架台２１に探傷ハウジング２０（探傷コイル２２）が取り付けられているため、圧延機９と探傷コイル２２との距離Ｌ（圧延スタンド中心と探傷コイル２２の長手方向の中心との距離）を非常に小さくすることができる。
【００２９】
そのため、圧延機９から出た条鋼２は直ちに探傷コイル２２内を通過するため、探傷コイル２２内を条鋼２においては、その蛇行量を非常にすることができ、探傷コイル２２の内側表面と通過する条鋼２の表面との距離（リフトオフ量）を非常に小さくすることができる。
例えば、図６に示すように、従来のリフトオフ量の範囲（使用範囲）が３．６ｍｍ〜１０．５ｍｍｍだったものが、本発明では２〜６ｍｍの範囲にすることができ、リフトオフ量を１ｍｍ減少させることによってＳ／Ｎ比を２．２倍改善することができた。
【００３０】
しかも、単に圧延機９と探傷ハウジング２０（探傷コイル２２）とが近いだけでなく、圧延機９を搭載した組替台車１２上に探傷ハウジング２０（探傷コイル２２）を取り付ける探傷取付架台２１を設置しているため、探傷コイル２２の断面中心部と条鋼２の断面中心とを一致させ易くなる。
つまり、圧延機９と探傷ハウジング２０（探傷コイル２２）とが同じ組替台車１２上に載ることとなるため、従来のように中心合わせ作業を個別に行う必要はなく、中心合わせ作業では、探傷ハウジング２０又は圧延機９の一方のレベルだけを見ればよく、中心合わせ作業が従来に比べて非常に行い易い。その結果、中心合わせ作業によるロス時間が少なくなり、製造時間は減少させずに中心の調整が可能となる。特に、仕上げ圧延装置６に複数台の組替台車１２が連続して設置されている場合は、圧延機９の通過部１５と探傷コイル２２の断面中心とのズレの矯正を各組替台車１２にて行うことができる。
【００３１】
また、渦流探傷装置１１の出側に設置しているサポートローラー２７において、サポートローラー２７の高さを微調整できる高さ調整部２９が設けられているため、条鋼２のサイズ、通材状況に応じたロール高さの微調整を実現でき、１種類のサポートローラー２７によって様々な線材の製造に対応することが可能となった。サポートローラー２７を１種類とすることで、設置条件の厳しい狭い場所への設置も可能となった。
【００３２】
さらに、サポートローラー２７を交換したり、サポートローラー２７の高さ調整を行うことによって、圧延機９の通過部１５と探傷コイル２２の断面中心とのズレ（条鋼２の断面中心と探傷コイル２２の断面中心とのズレ）を矯正することができると共に、さらなるリフトオフ量の適正化を図ることが可能となった。この高さ調整部２９も組替台車１２ごとに配備されているため、各組替台車１２にて、高さ調整部２９を用いた圧延機９の通過部１５と探傷コイル２２の断面中心とのズレの矯正をオフラインで行うことができる。なお、高さ調整部２９を用いた条鋼２の通過位置と探傷コイル２２の断面中心とのズレの矯正操作はオンライン（圧延中）でも行うことが可能である。
【００３３】
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
【符号の説明】
【００３４】
１    条鋼圧延ライン
２    条鋼
３    加熱炉
４    粗圧延装置
５    中間列圧延装置
６    仕上げ圧延装置
７    冷却装置（水冷帯）
８    巻き取り装置
９    圧延機（圧延スタンド）
１０    圧延ロール
１１    渦流探傷装置
１２    組替台車
１３    圧延ハウジング
１４    カリバー
１５    通過部
１６    搭載部
１７    圧延取付部
１８    軌道
１９    車輪
２０    探傷ハウジング
２１    探傷取付部
２２    探傷コイル
２３    探傷制御部
２４    通過孔
【図１】
2012208064.tif 000003
【図２】
2012208064.tif 000004
【図３】
2012208064.tif 000005
【図４】
2012208064.tif 000006
【図５】
2012208064.tif 000007
【図６】
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