(57)【要約】【課題】圧延ロール表面の異物を確実に除去するとともに圧延ロールの表面粗度を維持させることができる圧延ロールの洗浄方法および洗浄装置を提供すること。【解決手段】圧延ロールの洗浄方法は、測定ステップと、設定ステップと、洗浄ステップとを備えている。測定ステップでは、キャビテーションノズル４１を、ワークロール２に対し離間距離Ｘを離れた位置に配置して洗浄用の流体を噴出し、ワークロール２の表面における軸方向の洗浄領域幅Ｗを測定する。設定ステップでは、洗浄領域幅Ｗ、ワークロール２の径およびワークのライン送り速度に基づいて、キャビテーションノズル４１の軸方向移動速度を算出して洗浄モードを設定する。洗浄ステップでは、設定した洗浄モードに従ってキャビテーションノズル４１を軸方向に移動しながらワークロール２に向けて流体を噴出して洗浄する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機に用いるワークロールをキャビテーションノズルにより洗浄する圧延ロールの洗浄方法であって、
前記ワークロールに対し所定の離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置し、配置された前記キャビテーションノズルから前記ワークロールに洗浄用の流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの表面における軸方向の洗浄領域幅を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにて測定した前記洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、圧延対象であるワークのライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの軸方向移動速度を算出して、前記キャビテーションノズルの洗浄動作を規定する洗浄モードを設定する設定ステップと、
前記設定ステップにて設定した洗浄モードに従い、前記キャビテーションノズルを前記軸方向移動速度で軸方向に移動しながら、前記所定の離間距離を離れた前記ワークロールに対し前記流体を噴出して、前記ワークロールの表面粗度を維持しながら前記ワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄する洗浄ステップとを備える
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
前記測定ステップでは、
前記ワークロールに対し第一離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置した場合の第一洗浄領域幅と、
前記ワークロールに対し前記第一離間距離よりも近距離である第二離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置した場合の第二洗浄領域幅と、を測定し、
前記設定ステップでは、
前記第一洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、前記ライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの第一軸方向移動速度を算出し、前記ワークロールから前記第一離間距離を離れた状態の前記キャビテーションノズルによる洗浄モードとして第一洗浄モードを設定し、かつ、
前記第二洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、前記ライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの第二軸方向移動速度を算出して、前記ワークロールから前記第二離間距離を離れた状態の前記キャビテーションノズルによる洗浄モードとして第二洗浄モードを設定し、
前記洗浄ステップでは、
前記第一洗浄モードおよび前記第二洗浄モードのうちのいずれか一方の洗浄モードを選択可能であり、選択した前記一方の洗浄モードに従って前記ワークロールを洗浄する
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項３】
請求項２に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
前記洗浄ステップでは、
前記第一洗浄モードに従って前記ワークロールを洗浄し、この洗浄結果に基づいて前記第二洗浄モードに切替え可能である
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
前記第一洗浄モードは、前記ワークロールの軸方向の全領域を洗浄する洗浄モードであり、
前記第二洗浄モードは、前記ワークロールの軸方向の一部領域を洗浄する洗浄モードである
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
前記第一離間距離には、遠離間距離と中離間距離とがあり、
前記第一軸方向移動速度には、前記遠離間距離に対応した遠距離対応移動速度と前記中離間距離に対応した中距離対応移動速度とがあり、
前記第一洗浄モードには、前記遠離間距離および前記遠距離対応移動速度に対応した遠距離洗浄モードと、前記中離間距離および前記中距離対応移動速度に対応した中距離洗浄モードとがあり、
前記遠距離洗浄モードと前記中距離洗浄モードとは、互いに切替え可能である
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
前記測定ステップでは、前記ワークロールが前記ワークに接する領域外に位置する前記ワークロールの軸方向の端部に対し、前記キャビテーションノズルから前記流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの軸方向の端部の表面における前記洗浄領域幅を測定する
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧延ロールの洗浄方法が使用されるための圧延ロールの洗浄装置であって、
圧延機に用いるワークロールに対し洗浄用の流体を噴出するキャビテーションノズルと、前記キャビテーションノズルを前記ワークロールの表面に沿って移動させるノズル移動装置と、前記キャビテーションノズルおよびノズル移動装置の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ワークロールに対し所定の離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置し、配置された前記キャビテーションノズルから前記ワークロールに前記流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの表面における軸方向の洗浄領域幅を測定する構成とされる測定部と、
前記測定部にて測定した前記洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、圧延対象であるワークのライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの軸方向移動速度を算出して、前記キャビテーションノズルの洗浄動作を規定する洗浄モードを設定する構成とされる設定部と、
前記設定部にて設定した洗浄モードに従い、前記キャビテーションノズルを前記軸方向移動速度で軸方向に移動しながら、前記所定の離間距離を離れた前記ワークロールに対し前記流体を噴出して、前記ワークロールの表面粗度を維持しながら前記ワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄する構成とされる洗浄部とを備える
ことを特徴とする圧延ロールの洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延ロールの洗浄方法および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続溶融亜鉛めっきライン等において亜鉛めっきを施した鋼板をワークロールで圧延し、亜鉛めっき表面に適宜な鋼板粗度を付与する調質圧延が行われている。このような調質圧延機では、亜鉛めっきを施した鋼板を圧延すると亜鉛めっき層の一部が剥離して亜鉛粉などの異物が発生すると、この異物が鋼板粗度を付与するための凹凸が形成されたワークロールの表面に付着し、凹部に亜鉛粉などの異物が堆積してワークロールの表面の粗度が低下して目詰まりを起こしてしまう。ワークロールが目詰まりを起こすと、調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼板に必要な鋼板粗度を付与できず、自動車用部材などとして使用する際に所要のプレス成形性や鮮映性を確保できなくなる。このため、従来、接触式の洗浄ブラシ等を用いてワークロールの表面を擦って亜鉛粉などの異物を除去する洗浄方法が用いられてきたが、この場合には、ワークロールの表面を削ってしまって表面粗度が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、ワークロールの表面粗度を所定の状態に維持しつつ異物を除去する洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１、２に記載の調質圧延機は、ワークロールの表面から所定距離だけ離れて対向する洗浄ノズルを備え、この洗浄ノズルから高圧流体をワークロールの表面に吹き付け、この高圧流体の圧力によって異物を吹き飛ばして除去するように構成されている。このような洗浄装置において用いられる高圧流体としては、圧延油、エア、オイルミスト、温水などが挙げられている。
また、特許文献３に記載の調質圧延機は、圧延する亜鉛めっき鋼板の表面に防錆油を塗布してから圧延を行なうことで、ワークロールの表面に異物が付着することを抑制して、ワークロールの表面粗度を維持しようとするものである。
【０００４】
一方、特許文献１、２のような洗浄ノズルのように高圧流体のみを噴出するものとは相違し、気中キャビテーションジェットを用いた洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特許文献４に記載の洗浄方法は、ノズルの中心部から高圧水流を噴射し、その周囲から低圧水流を噴射することで、それらの衝突位置にキャビテーション現象を生じさせ、このキャビテーションによって対象物を洗浄するものである。このような気中キャビテーションジェットを用いた洗浄方法は、特許文献１、２に記載の高圧流体を用いた洗浄方法と比較して、高圧水流側の圧力をさほど高圧にしなくても高い洗浄効果が得られるという長所がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載された高圧流体を使用する洗浄方法では、流体の圧力の限界もあり洗浄能力が十分に高められず、ワークロールの表面の凹部に堆積した亜鉛粉などの異物を充分に除去できない、一方、流体の圧力を高めすぎるとワークロールの表面を削ってしまい、表面粗度を損ねてしまうという問題がある。さらに、圧延中は、常時、ワークロールの軸方向の全長にわたって高圧流体を噴出させるので、除去された当該異物を含む大量の洗浄廃液が発生するため、この洗浄廃液の処理コストが高いという問題もある。
さらに、特許文献３に記載された方法でも、ワークロールと亜鉛めっき鋼板との間に防錆油を絶えず介在させておく必要があるので、廃液が大量に発生し、廃液処理コストが高いという問題がある。
一方、特許文献４に記載された気中キャビテーションジェットを用いた方法は、調質圧延機のワークロールを洗浄するためのものではないため、圧延ロールの洗浄において洗浄効果を得るための洗浄方法の開発が望まれていた。
【０００６】
特許文献５に記載の圧延ロールの洗浄装置では、ワークロールの表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄するために、キャビテーションノズル先端とワークロールの表面との離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下で、キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定され、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定されている。このため、洗浄ノズルから高圧流体と低圧流体とを別個に噴出することによりワークロールの表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも高い洗浄力が得られ、ワークロールの表面の異物を確実に除去することができる。さらに、洗浄ノズル先端とワークロールの表面との離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨとを、それぞれ高い洗浄効果が得られる範囲に設定したことで、ワークロールの表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８５１１４号公報
【特許文献２】特許第３０３９８９５号公報
【特許文献３】特開２００５−１５２９３５号公報
【特許文献４】特開２００３−６２４９２号公報
【特許文献５】特許第５４３３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５に記載の圧延ロールの洗浄装置を使用して洗浄を行う場合、キャビテーションノズルをワークロールの表面に沿って移動させることとなる。
ところで、キャビテーションノズルによる洗浄領域幅は、キャビテーションノズルとワークロールとの離間距離に対し比例関係にない。このため、キャビテーションを利用しない形態の洗浄ノズルを使用する場合と同様に移動させても、洗浄ムラや洗浄残しのない所望の洗浄を行うことは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、圧延ロール表面の異物を確実に除去するとともに圧延ロールの表面粗度を維持させることができる圧延ロールの洗浄方法および洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧延ロールの洗浄方法は、圧延機に用いるワークロールをキャビテーションノズルにより洗浄する圧延ロールの洗浄方法であって、前記ワークロールに対し所定の離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置し、配置された前記キャビテーションノズルから前記ワークロールに洗浄用の流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの表面における軸方向の洗浄領域幅を測定する測定ステップと、前記測定ステップにて測定した前記洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、圧延対象であるワークのライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの軸方向移動速度を算出して、前記キャビテーションノズルの洗浄動作を規定する洗浄モードを設定する設定ステップと、前記設定ステップにて設定した洗浄モードに従い、前記キャビテーションノズルを前記軸方向移動速度で軸方向に移動しながら、前記所定の離間距離を離れた前記ワークロールに対し前記流体を噴出して、前記ワークロールの表面粗度を維持しながら前記ワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄する洗浄ステップとを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の圧延ロールの洗浄方法によれば、測定ステップにて、キャビテーションノズルによるワークロールの表面における軸方向の洗浄領域幅を測定することで、前述した所定の離間距離と比例関係にないキャビテーションノズルによる正確な洗浄領域幅を取得することができる。そして、設定ステップにて、測定した洗浄領域幅とワークロールの径およびワークのライン送り速度との関係からキャビテーションノズルの軸方向移動速度を算出できる。このため、キャビテーションノズルを使用する場合でも、このキャビテーションノズルの洗浄領域幅と各諸条件との関係に基づき、洗浄に適した移動速度でキャビテーションノズルを移動させることができる。従って、洗浄ムラや洗浄残しがなく、圧延ロール表面の異物を確実に除去するとともに、圧延ロールの表面粗度を維持させることができる。
【００１２】
本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記測定ステップでは、前記ワークロールに対し第一離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置した場合の第一洗浄領域幅と、前記ワークロールに対し前記第一離間距離よりも近距離である第二離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置した場合の第二洗浄領域幅と、を測定し、前記設定ステップでは、前記第一洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、前記ライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの第一軸方向移動速度を算出し、前記ワークロールから前記第一離間距離を離れた状態の前記キャビテーションノズルによる洗浄モードとして第一洗浄モードを設定し、かつ、前記第二洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、前記ライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの第二軸方向移動速度を算出して、前記ワークロールから前記第二離間距離を離れた状態の前記キャビテーションノズルによる洗浄モードとして第二洗浄モードを設定し、前記洗浄ステップでは、前記第一洗浄モードおよび前記第二洗浄モードのうちのいずれか一方の洗浄モードを選択可能であり、選択した前記一方の洗浄モードに従って前記ワークロールを洗浄することが好ましい。
このような構成によれば、例えば通常操業時には、第二離間距離よりも長い第一離間距離を離れた位置のキャビテーションノズルから流体を噴出する第一洗浄モードを選択することで、洗浄力を過度に高めることなく広い洗浄領域幅でもってワークロールの表面を速やかに洗浄できる。
また、例えばワークロールの表面に異物が固着した際には、第一離間距離よりも短い第二離間距離を離れた位置のキャビテーションノズルから流体を噴出する第二洗浄モードを選択することで、洗浄力を高めて狭い洗浄領域幅でもってワークロールの表面を洗浄できる。
【００１３】
本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記洗浄ステップでは、前記第一洗浄モードに従って前記ワークロールを洗浄し、この洗浄結果に基づいて前記第二洗浄モードに切替え可能であることが好ましい。
このような構成によれば、洗浄したワークロールの表面の汚れ度合に応じて第二洗浄モードによる高い洗浄力での洗浄を行うことができる。
なお、ワークロールの洗浄結果は、ワークロールの表面の状態を示す要素に基づいて判断される。この要素としては、表面の粗度、表面の色、表面の温度、表面への異物付着状況などが挙げられる。これらの要素は、ワークロールの表面の粗度を検出する表面粗さ計測装置やワークロールの表面の色を検出する画像処理装置などを備える検出装置によって検出されてもよい。また、ワークロールの表面の状態を示す要素は、作業者の目視によって検出されてもよい。
【００１４】
本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記第一洗浄モードは、前記ワークロールの軸方向の全領域を洗浄する洗浄モードであり、前記第二洗浄モードは、前記ワークロールの軸方向の一部領域を洗浄する洗浄モードであることが好ましい。
このような構成によれば、ワークロール全体に対しては、洗浄力が弱く洗浄領域幅が広い第一洗浄モードで速やかに洗浄できる。また、ワークロールの汚れが多い一部領域に対しては、洗浄力が強く洗浄領域幅が狭い第二洗浄モードで確実に洗浄することができる。
【００１５】
本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記第一離間距離には、遠離間距離と中離間距離とがあり、前記第一軸方向移動速度には、前記遠離間距離に対応した遠距離対応移動速度と前記中離間距離に対応した中距離対応移動速度とがあり、前記第一洗浄モードには、前記遠離間距離および前記遠距離対応移動速度に対応した遠距離洗浄モードと、前記中離間距離および前記中距離対応移動速度に対応した中距離洗浄モードとがあり、前記遠距離洗浄モードと前記中距離洗浄モードとは、互いに切替え可能であることが好ましい。
このような構成によれば、例えば通常操業時には、遠距離洗浄モードで弱い洗浄力でワークロールを洗浄できる一方、例えばワークロールの表面に亜鉛巻きなどが生じた際には、中距離洗浄モードで洗浄力を強めて洗浄できる。
ここで、中距離洗浄モードは、キャビテーションノズルの特性との関係上、遠距離洗浄モードよりも洗浄力が強いとともに洗浄領域幅が広く、洗浄力と洗浄領域幅とのバランスに優れている。遠距離洗浄モードでは、中距離洗浄モードよりも弱い洗浄力を得るために遠離間距離が採用されている。なお、中距離洗浄モードでの洗浄力は、第二洗浄モードでの洗浄力ほど強くはならない。
【００１６】
本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記測定ステップでは、前記ワークロールが前記ワークに接する領域外に位置する前記ワークロールの軸方向の端部に対し、前記キャビテーションノズルから前記流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの軸方向の端部の表面における前記洗浄領域幅を測定することが好ましい。
このような構成によれば、測定ステップにおける測定のための流体の噴出により、ワークロールのワークに接する領域内の一部分だけを洗浄した状態にすることがない。このため、測定ステップによる測定後、ワークロールのワークに接する領域内を洗浄ムラなく均一に洗浄することができる。
【００１７】
本発明の圧延ロールの洗浄装置は、前述した本発明の圧延ロールの洗浄方法が使用されるための圧延ロールの洗浄装置であって、圧延機に用いるワークロールに対し洗浄用の流体を噴出するキャビテーションノズルと、前記キャビテーションノズルを前記ワークロールの表面に沿って移動させるノズル移動装置と、前記キャビテーションノズルおよびノズル移動装置の作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ワークロールに対し所定の離間距離を離れた位置に前記キャビテーションノズルを配置し、配置された前記キャビテーションノズルから前記ワークロールに前記流体を噴出し、噴出された前記流体による前記ワークロールの表面における軸方向の洗浄領域幅を測定する構成とされる測定部と、前記測定部にて測定した前記洗浄領域幅と、前記ワークロールの径と、圧延対象であるワークのライン送り速度とに基づいて、前記キャビテーションノズルの軸方向移動速度を算出して、前記キャビテーションノズルの洗浄動作を規定する洗浄モードを設定する構成とされる設定部と、前記設定部にて設定した洗浄モードに従い、前記キャビテーションノズルを前記軸方向移動速度で軸方向に移動しながら、前記所定の離間距離を離れた前記ワークロールに対し前記流体を噴出して、前記ワークロールの表面粗度を維持しながら前記ワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄する構成とされる洗浄部とを備えることを特徴とする。
本発明の圧延ロールの洗浄装置によれば、前述した本発明の圧延ロールの洗浄方法と同様の作用効果を発揮できる。
【００１８】
前述した本発明の圧延ロールの洗浄方法および圧延ロールの洗浄装置では、ワークロールの表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄するために、キャビテーションノズル先端とワークロールの表面との離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下で、キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定され、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、洗浄ノズルから高圧流体と低圧流体とを別個に噴出することによりワークロールの表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも強い洗浄力が得られ、ワークロールの表面の異物を確実に除去することができる。さらに、洗浄ノズル先端とワークロールの表面との離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨとを、それぞれ高い洗浄効果が得られる範囲に設定したことで、ワークロールの表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。すなわち、離間距離Ｘが３０mmよりも近すぎると、ノズルらか噴射された水が飛散して跳ね返り、キャビテーションの発生を妨げる原因となり、離間距離Ｘが１００mmよりも遠すぎると、ワークロールの洗浄効果が低下し、洗浄効果を高めるためには一層の高圧力が必要となる。一方、噴出距離との圧力の関係から、２０ＭＰａ以下ではワークロールの表面に付着した異物を除去することができず、４０ＭＰａ以上では、吹付け距離が３０mmから１００mmの間ではワークロールの表面を削ってしまい、ワークロールの表面粗度が低下して、鋼板に転写される粗度が要求を満たすことができず、鋼板の後処理に不都合をきたすため、ワークロールの取り替えが必要となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の圧延ロールの洗浄方法および洗浄装置によれば、圧延ロール表面の異物を確実に除去するとともに圧延ロールの表面粗度を維持させることができる圧延ロールの洗浄方法および洗浄装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る調質圧延機の構成概略図。
【図２】前記調質圧延機の洗浄装置を示す概略図。
【図３】前記洗浄装置の洗浄ノズルを示す部分断面図。
【図４】前記調質圧延機のワークロールを示す拡大断面図。
【図５】前記洗浄装置の設定範囲を示すグラフ。
【図６】前記調質圧延機の制御装置による制御を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔調質圧延機の構成〕
調質圧延機１は、図１に示すように、上下一対のワークロール２と、これら各ワークロール２の上下に配置されたバックアップロール３と、ワークロール２の表面を洗浄するための洗浄装置４とを備える。一対のワークロール２は、ワークロール２の入側（図１の左側）から供給される溶融亜鉛めっき鋼帯Ｓを調質圧延して、ワークロール２の出側（図１の右側）から送り出すものである。
【００２２】
〔洗浄装置の構成〕
洗浄装置４は、高圧流体および低圧流体をワークロール２の表面に吹き付けて、その表面を洗浄するためのものであり、キャビテーションノズル４１と、高圧流体供給装置４２と、低圧流体供給装置４３と、ノズル移動装置４４と、検出装置４５と、制御装置４６とを備えて構成されている。キャビテーションノズル４１は、図１に示すように、各ワークロール２の出側に配置されるとともに、配管Ｐ１を介して高圧流体供給装置４２に接続され、配管Ｐ２を介して低圧流体供給装置４３に接続されている。
【００２３】
高圧流体供給装置４２は、高圧流体をキャビテーションノズル４１へ供給するためのものであり、洗浄流体貯蔵手段４２１と、第１圧送手段４２２と、第１調整手段４２３とを備える。洗浄流体貯蔵手段４２１は、水や圧延油などの洗浄流体を貯蔵するタンクやボンベであり、配管Ｐ１によってキャビテーションノズル４１に接続される。第１圧送手段４２２は、高圧ポンプであり、配管Ｐ１に設けられ、制御装置４６の制御により、洗浄流体貯蔵手段４２１から供給される洗浄流体を加圧して高圧流体としてキャビテーションノズル４１へと供給する。第１調整手段４２３は、例えば、バルブや圧力計を備えた圧力調整器であり、配管Ｐ１における第１圧送手段４２２の第１ノズル側に設けられている。また、例えば、第１圧送手段４２２である高圧ポンプのモータの回転数を制御することにより圧力制御する圧力調整器である。この第１調整手段４２３は、制御装置４６の制御により、第１圧送手段４２２から送り出される高圧流体の供給量や供給圧力を調整する。
【００２４】
低圧流体供給装置４３は、低圧流体をキャビテーションノズル４１へ供給するためのものであり、前記洗浄流体貯蔵手段４２１と、第２圧送手段４３２と、第２調整手段４３３と、を備える。本実施形態では、高圧流体および低圧流体は、同じ洗浄流体を用いるため、高圧流体供給装置４２で説明した洗浄流体貯蔵手段４２１を用いることができる。そのため、洗浄流体貯蔵手段４２１は、配管Ｐ２によってキャビテーションノズル４１にも接続される。なお、高圧流体とは異なる洗浄流体を低圧流体として用いる場合には、別途、図示しない低圧流体用の洗浄流体を貯蔵するための貯蔵手段を設ける。第２圧送手段４３２は、低圧ポンプであり、配管Ｐ２に設けられている。第２圧送手段４３２は、制御装置４６の制御により、洗浄流体貯蔵手段４２１から供給される洗浄流体を加圧して低圧流体としてキャビテーションノズル４１へと供給する。第２調整手段４３３は、例えば、バルブや圧力計を備えた圧力調整器であり、配管Ｐ２における第２圧送手段４３２の第２ノズル側に設けられている。また、例えば、第２圧送手段４３２である低圧ポンプのモータの回転数を制御することにより圧力制御する圧力調整器である。この第２調整手段４３３は、制御装置４６の制御により、第２圧送手段４３２から送り出される低圧流体の供給量や供給圧力を調整する。
【００２５】
検出装置４５は、ワークロール２の表面の状態を検出し、検出した表面状態に応じた情報を制御装置４６に送る。ワークロール２の表面の状態を示す要素としては、表面の粗度、表面の色、表面の温度、表面への異物付着状況などが挙げられ、検出装置４５は、一つ以上の表面状態の要素を検出する。例えば、ワークロール２の表面の粗度を検出する場合には、検出装置４５は、表面粗さ計測装置を備え、ワークロール２の表面の凹凸の変化について計測し、凹部に異物が付着したり堆積したりしていないか検出する。また、例えば、ワークロール２の表面の色を検出する場合には、検出装置４５は、カメラと画像解析手段を備えた画像処理装置を備え、亜鉛粉Ｚの付着による表面の色変化や異物の付着などを検出する。その他、例えば、ワークロール２の表面の温度を検出する場合には、検出装置４５は、非接触型温度センサを備え、亜鉛粉付着の抑制作用が働く温度よりも表面温度が上昇していないかについて検出する。
【００２６】
制御装置４６は、検出装置４５、第１調整手段４２３、第２調整手段４３３、第１圧送手段４２２、第２圧送手段４３２、ノズル移動装置４４に電気配線Ｃｂを介して接続され、検出装置４５にて検出したワークロール２の表面状態に基づいて、洗浄装置４による噴出材の噴出状態の切換えや、流体の圧力や流量、キャビテーションノズル４１の位置や揺動を制御する。なお、検出装置４５としては、各種装置によって構成するものに限らず、作業者の目視によって検出装置を構成してもよい。
【００２７】
キャビテーションノズル４１は、図２に示すように、ノズル移動装置４４に取付けられ、ワークロール２の軸方向に沿って１個、配置されている。このキャビテーションノズル４１は、図３に示すように、管状の第１ノズル４１１と、第１ノズル４１１の周りを囲む管状の第２ノズル４１２とを有する。第１ノズル４１１は、その先端側に、高圧流体供給装置４２から供給される高圧流体を噴出可能な第１噴出口４１３を有している。第２ノズル４１２は、第１ノズル４１１を同心の二重管状に包囲するように設けられ、その先端側に、低圧流体供給装置４３から供給される低圧流体を噴出可能な第２噴出口４１４を有する。第１ノズル４１１に供給される高圧流体の圧力は、後に説明する気中キャビテーションジェットを発生させるための大きさであり、具体的には、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下である。第２ノズル４１２に供給される低圧流体の圧力は、後に説明する気中キャビテーションジェットを発生させるための大きさであり、具体的には、０．０３ＭＰａ以上０．０７ＭＰａ以下である。
【００２８】
ノズル移動装置４４は、制御装置４６の制御により、ワークロール２の表面に沿った方向（ワークロール２の軸方向）にキャビテーションノズル４１を移動させるとともに、キャビテーションノズル４１とワークロール２との離間距離Ｘを変更するようにキャビテーションノズル４１を移動させるように構成されている。すなわち、図２に示すように、キャビテーションノズル４１を支持するノズル支持部４４１と、このノズル支持部４４１を貫通してノズル支持部４４１に螺合するノズル移動用リードスクリュ４４２と、このノズル移動用リードスクリュ４４２を正逆方向に回転させる駆動部４４３とによって、ワークロール２の軸方向に沿ってキャビテーションノズル４１を移動させる。一方、ノズル支持部４４１に固定されてキャビテーションノズル４１を支持するアクチュエータ４４４によって、キャビテーションノズル４１をワークロール２に向かって進退移動させることで、離間距離Ｘが変更可能に構成されている。
【００２９】
制御装置４６は、前述した制御のほか、測定部４６１、設定部４６２および洗浄部４６３を、キャビテーションノズル４１を移動制御するための構成として備えている。また、制御装置４６には、ワークのライン送り速度ＶＬおよびキャビテーションノズル４１の離間距離Ｘが所定の速度、距離に設定されている。
測定部４６１は、キャビテーションノズル４１からワークロール２の表面に対して噴出する流体による軸方向の洗浄領域幅Ｗ（洗浄有効幅、懐食幅）を離間距離Ｘに応じて測定する構成とされている。離間距離Ｘとして、１００ｍｍ程度の遠離間距離Ｘ、６５ｍｍ程度の中離間距離Ｘおよび３０ｍｍ程度の近離間距離Ｘの三つが設定されている。
設定部４６２は、測定した洗浄領域幅Ｗに基づき、キャビテーションノズル４１の軸方向移動速度を算出し、各離間距離Ｘに対応してキャビテーションノズル４１の洗浄動作を規定する洗浄モードを設定する構成とされている。設定される洗浄モードとしては、遠離間距離Ｘに対応した遠距離洗浄モード、中離間距離Ｘに対応した中距離洗浄モードおよび近離間距離Ｘに対応した近距離洗浄モードがある。
洗浄部４６３は、設定した遠距離洗浄モード、中距離洗浄モードおよび近距離洗浄モードのいずれかを選択可能であるとともに、選択した洗浄モードに従ってワークロール２の表面を洗浄する構成とされている。
【００３０】
〔洗浄装置による洗浄制御〕
このような制御装置４６を備えた洗浄装置４による洗浄は次の手順によって制御される。以下、洗浄手順について図６に示すフロー図に沿って説明する。
先ず、測定部４６１における制御に基づいて洗浄領域幅Ｗを測定する（測定ステップＳ１）。具体的には、ワークロール２がワークに接する表面領域外（鋼帯幅外）に位置する当該ワークロール２の表面の軸方向の端部の測定位置ＷＰから離間距離Ｘを径方向に離れた位置に、キャビテーションノズル４１の先端を配置する。
ここで、離間距離Ｘには、１００ｍｍ程度の遠離間距離Ｘ、６５ｍｍ程度の中離間距離Ｘおよび３０ｍｍ程度の近離間距離Ｘの三つがあるため、キャビテーションノズル４１は、この三つの離間距離Ｘを離れた位置に計三回配置されることとなる。遠離間距離Ｘ、中離間距離Ｘおよび近離間距離Ｘを離れた位置への配置順は適宜設定される。
【００３１】
次に、ワークロール２の測定位置ＷＰから遠離間距離Ｘを離れた位置に配置したキャビテーションノズル４１から、回転するワークロール２の測定位置ＷＰに対して流体を噴出し、検出装置４５からの検出結果などに基づき、遠離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗを決定する。また、測定位置ＷＰから中離間距離Ｘを離れた位置に配置したキャビテーションノズル４１から測定位置ＷＰに対して流体を噴出し、検出装置４５からの検出結果などに基づき、中離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗを決定する。さらに、測定位置ＷＰから近離間距離Ｘを離れた位置に配置したキャビテーションノズル４１から測定位置ＷＰに対して流体を噴出し、検出装置４５からの検出結果などに基づき、近離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗを決定する。
【００３２】
遠離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗは４２〜４４ｍｍであり、近離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗ（１７〜１８ｍｍ）よりも広い。中離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗは４０〜４２ｍｍであり、遠離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗよりやや狭く近離間距離Ｘに対応する洗浄領域幅Ｗよりも広い。ただし、洗浄領域幅Ｗは、キャビテーションノズル４１と離間距離Ｘ、高圧流体の圧力ＰＨおよび低圧流体の圧力ＰＬの如何によって変化する。
遠離間距離Ｘを離れて位置するキャビテーションノズル４１からの流体による洗浄力は、キャビテーションノズル４１が中離間距離Ｘおよび近離間距離Ｘを離れて位置する場合に比べ、弱い洗浄力に設定可能である。逆に、近離間距離Ｘを離れて位置するキャビテーションノズル４１からの流体による洗浄力は、キャビテーションノズル４１が遠離間距離Ｘおよび中離間距離Ｘを離れて位置する場合に比べ、強い洗浄力に設定可能である。また、中離間距離Ｘを離れて位置するキャビテーションノズル４１からの流体による洗浄力は、キャビテーションノズル４１が遠離間距離Ｘおよび近離間距離Ｘを離れて位置する場合に比べ、中間強さの洗浄力に設定可能である。
なお、遠離間距離Ｘおよび中離間距離Ｘによって、近離間距離Ｘよりも長い第一離間距離Ｘが構成され、第一離間距離Ｘよりも短い近離間距離Ｘによって第二離間距離Ｘが構成されている。
測定ステップＳ１では、このようにして遠離間距離Ｘ、中離間距離Ｘおよび近離間距離Ｘに対応する三つの洗浄領域幅Ｗを測定する。
【００３３】
次に、設定部４６２における制御に基づいて洗浄モードを設定する（設定ステップＳ２）。具体的には、キャビテーションノズル４１の個数ｎ、ワークのライン送り速度ＶＬおよびワークロール２の径Ｒと、測定ステップＳ１にて測定した各洗浄領域幅Ｗとに基づき、次の式１を用いてキャビテーションノズル４１の軸方向移動速度Ｖｔを算出し、各離間距離Ｘに対応した洗浄モードを設定する。
［式１］
Ｖｔ＝｛（Ｗ・ｎ）・ＶＬ・１０００｝／｛πＲ・６０｝
Ｖｔ（ｍｍ／ｓｅｃ）：キャビテーションノズルの軸方向移動速度（横行速度）
Ｗ（ｍｍ）          ：洗浄領域幅（φ）
ｎ                  ：キャビテーションノズルの個数
ＶＬ（ｍ／ｍｉｎ）  ：ワークのライン送り速度
Ｒ（ｍｍ）          ：ワークロールの径
【００３４】
なお、洗浄領域幅Ｗが軸方向に重なるラップ幅はゼロとされるのが洗浄効率上好ましいが、これに限られず、キャビテーションノズル４１の移動精度等や流体による洗浄特性などを考慮し、例えば１−２ｍｍ程度のラップ幅（ｌａｐ（ｍｍ））を設定してもよい。
【００３５】
前述した式１を用いて、遠離間距離Ｘに対応した遠距離対応移動速度Ｖｔと、中離間距離Ｘに対応した中距離対応移動速度Ｖｔと、近離間距離Ｘに対応した近距離対応移動速度Ｖｔとを算出する。そして、遠離間距離Ｘおよび遠距離対応移動速度Ｖｔを条件とする遠距離洗浄モードと、中離間距離Ｘおよび中距離対応移動速度Ｖｔを条件とする中距離洗浄モードと、近離間距離Ｘおよび近距離対応移動速度Ｖｔを条件とする近距離洗浄モードとを設定する。
【００３６】
遠距離洗浄モード、中距離洗浄モードおよび近距離洗浄モードにおいて、洗浄領域幅Ｗの条件はそれぞれ異なるが、キャビテーションノズル４１の個数ｎ、ワークのライン送り速度ＶＬおよびワークロール２の径Ｒの条件は共通である。
なお、遠距離対応移動速度Ｖｔおよび中距離対応移動速度Ｖｔによって第一軸方向移動速度が構成され、近距離対応移動速度Ｖｔによって第二軸方向移動速度が構成される。また、遠距離洗浄モードおよび中距離洗浄モードによって第一洗浄モードが構成され、近距離洗浄モードによって第二洗浄モードが構成される。
設定ステップＳ２では、このようにして、遠離間距離Ｘ、中離間距離Ｘおよび近離間距離Ｘに対応する三つの洗浄モードを設定する。
【００３７】
次に、洗浄部４６３における制御に基づいてワークロール２の表面を洗浄する（洗浄ステップＳ３）。洗浄ステップＳ３では、先ず、第一洗浄モードによってワークロール２の表面を洗浄し、検出装置４５によるワークロール２の表面の亜鉛粉Ｚなどの異物付着量の検出状態に対応して、第二洗浄モード（近距離洗浄モード）との切り替えを行う。
第一洗浄モードでは、キャビテーションノズル４１をワークロール２の表面から第一離間距離Ｘを離れた位置であって当該ワークロール２の軸方向の一方の端部側に配置する。
第一洗浄モードのうち、遠距離洗浄モードと中距離洗浄モードとのいずれを選択するかについては、検出装置４５によるワークロール２の表面の異物付着量の検出状態に対応して決定される。つまり、検出装置４５による検出結果に基づき、ワークロール２の表面の異物付着量がほとんどないと判断される場合には洗浄力の弱い遠距離洗浄モードを選択し、当該異物付着量が亜鉛巻きなどを生じる程度に存在すると判断される場合には中程度の洗浄力の中距離洗浄モードを選択する。
【００３８】
遠距離洗浄モードでは、キャビテーションノズル４１を、回転するワークロール２の一方の端部に位置する表面部分から径方向に遠離間距離Ｘを離れた位置に配置し、配置したキャビテーションノズル４１からワークロール２の前述した表面部分に向けて流体を噴出する。つづいて、ノズル移動装置４４を作動させてキャビテーションノズル４１を流体の噴出状態のまま遠距離対応移動速度Ｖｔで軸方向に移動する。そして、キャビテーションノズル４１がワークロール２の他方の端部へ到達すると、ノズル移動装置４４によるキャビテーションノズル４１の移動を停止する。
このように、遠距離洗浄モードでは、ワークロール２の一方の端部から他方の端部までの全領域（全幅）を洗浄する。
なお、遠距離洗浄モードは、キャビテーションノズル４１のワークロール２の他方の端部への到達後、キャビテーションノズル４１をワークロール２の一方の端部まで逆方向に移動させて、キャビテーションノズル４１を軸方向に往復移動可能なモードとされている。
【００３９】
中距離洗浄モードは、キャビテーションノズル４１を回転するワークロール２の一方の端部に位置する表面部分から径方向に中離間距離Ｘを離れた位置に配置し、キャビテーションノズル４１を中距離対応移動速度Ｖｔで移動すること以外は、前述した遠距離洗浄モードと同様にして、ワークロール２の全領域を洗浄するモードとされている。
【００４０】
近距離洗浄モードでは、遠距離洗浄モードおよび中距離洗浄モードにおける全領域の洗浄とは異なり、ワークロール２の軸方向の一部領域を局所的に洗浄するモードである。近距離洗浄モードは、遠距離洗浄モードおよび中距離洗浄モードでの洗浄中において、より強い洗浄力が必要な場合に実行される。例えば、検出装置４５がワークロール２の表面の一部に固着した異物を発見した場合、検出装置４５による検出結果（洗浄結果）に基づき異物などの汚れが除去できないと判断する場合や、作業者が目視により異物などを発見し、制御装置４６を手動操作して近距離洗浄モードを選択した場合に、実行中の遠距離洗浄モードまたは中距離洗浄モードが中断され、近距離洗浄モードが実行される。
【００４１】
近距離洗浄モードでは、キャビテーションノズル４１を、強い洗浄力が必要とされるワークロール２の表面領域から径方向に近離間距離Ｘを離れた位置に配置し、配置したキャビテーションノズル４１からワークロール２の前述した表面領域に向けて流体を噴出する。つづいて、ノズル移動装置４４を作動させてキャビテーションノズル４１を流体の噴出状態のまま近距離対応移動速度Ｖｔで軸方向に移動する。この移動は、ワークロール２の前述した表面領域における往復移動である。
このように、近距離洗浄モードでは、ワークロール２の一部領域を洗浄する。近距離洗浄モードにおける洗浄により、強い洗浄力の必要がなくなった場合（検出装置４５によって汚れが検出されなくなった（異物が除去された）場合や、目視により異物などが確認できなくなった場合）、この近距離洗浄モードは終了し、中断していた遠距離洗浄モードまたは中距離洗浄モードを再び実行する。
【００４２】
〔洗浄方法の説明〕
次に、制御装置４６による制御に基づくワークロール２の洗浄方法について説明する。
前述したように、測定部４６１による測定および設定部４６２による設定を行い、その後、洗浄部４６３による洗浄を実行する。
図３に示すように、キャビテーションノズル４１の第２ノズル４１２から低圧流体を噴出しつつ、第１ノズル４１１から高圧流体を噴出することで、キャビテーションジェットを形成して、ワークロール２の表面に吹き付ける。この際、キャビテーションノズル４１先端とワークロール２の表面との離間距離Ｘをアクチュエータ４４４によって適宜に調節する。そして、ノズル移動装置４４の駆動部４４３によってノズル支持部４４１をワークロール２の軸方向に沿って走行させることで、ワークロール２の全幅に渡って洗浄する。
【００４３】
このような洗浄に際して、制御装置４６は、検出装置４５によるワークロール２の表面の異物付着量の検出状態に基づいて、離間距離Ｘと、キャビテーションノズル４１から噴出する高圧流体の圧力ＰＨおよび低圧流体の圧力ＰＬを調整する。
検出装置４５で検出するワークロール２の表面の異物付着量としては、図４に示すように、亜鉛粉Ｚがワークロール２の凹部２２に堆積することによるワークロール２の表面の色の変化や、ワークロール２の凸部２１と凹部２２との高さの差（粗度Ｒａ１）の変化などに基づいて検出する。すなわち、ワークロール２の凹部２２に亜鉛粉Ｚが堆積すると、ワークロール２自体の粗度Ｒａ１から粗度Ｒａ２に低下してしまうことから、亜鉛めっき鋼帯Ｓに転写される粗度の低下を招いてしまうこととなる。従って、凹部２２に堆積した亜鉛粉Ｚを除去するために、制御装置４６は、離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨおよび低圧流体の圧力ＰＬを以下のように調整する。
【００４４】
制御装置４６は、第２調整手段４３３を制御して第２ノズル４１２への低圧流体の供給を開始させるとともに、第１調整手段４２３を制御して第１ノズル４１１への高圧流体の供給を開始させ、第２噴出口４１４からの低圧流体の噴出と第１噴出口４１３からの高圧流体の噴出とを同時に行わせる。この際、第１圧送手段４２２から送り出される高圧流体の圧力ＰＨを離間距離Ｘに基づき、図５に示すグラフの範囲で制御する。一方、低圧流体の圧力ＰＬを０．０３ＭＰａ以上かつ０．０７ＭＰａ以下（中心圧力ＰＬ＝０．０５ＭＰａ）に制御する。このように圧力と速度が異なる高圧流体と低圧流体とを同時に噴出させることによって、気中キャビテーションジェットを形成して、ワークロール２の表面に吹き付ける。この気中キャビテーションジェットに含まれる気泡がワークロール２の表面で破裂することで洗浄流体の衝撃圧が増強され、高い洗浄力で凹部に付着や堆積する異物を除去できる。
【００４５】
ここで、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとの関係は、図５に示すように、先ず、離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下の範囲に設定され、高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定されている。さらに、離間距離Ｘと圧力ＰＨとが次式（１）を満足するように設定されている。
ＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５  …（１）
以上の離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとの関係は、後述する実施例に基づいて設定されたものである。
【００４６】
〔実施形態の作用効果〕
（１）測定ステップＳ１にて、キャビテーションノズル４１のワークロール２に対する軸方向の洗浄領域幅Ｗを測定することで、キャビテーションノズル４１による実際の洗浄領域幅Ｗを正確に取得できる。そして、設定ステップＳ２にて、各洗浄領域幅Ｗに応じたキャビテーションノズル４１の軸方向移動速度を算出、設定できる。このため、離間距離Ｘと洗浄領域幅Ｗとが比例関係にないキャビテーションノズル４１を使用する場合でも、洗浄に適した移動速度でキャビテーションノズル４１を移動させることができて、洗浄ムラや洗浄残しがなく、ワークロール２の表面の異物を確実に除去できるとともに、ワークロール２の表面粗度を維持できる。
（２）調質圧延機１の通常操業時には、第一洗浄モード（遠距離洗浄モード、中距離洗浄モード）で洗浄することで、洗浄力を過度に高めることなく、近距離洗浄モードよりも広い洗浄領域幅Ｗでもってワークロール２の表面を速やかに洗浄できる。
また、ワークロール２の表面に局所的に固着した異物の除去時には、第二洗浄モード（近距離洗浄モード）で洗浄することで、洗浄力を高め、第一洗浄モードよりも狭い洗浄領域幅Ｗでもってワークロール２の表面を洗浄できる。
（３）検出装置４５の検出結果などから取得可能なワークロール２の表面の汚れ度合に応じて第二洗浄モードを選択し、高い洗浄力での洗浄を行うことができる。
【００４７】
（４）ワークロール全体に対しては、洗浄力が低く広い洗浄領域幅Ｗの第一洗浄モードを適用することで速やかに洗浄できる。また、ワークロール２の汚れが多い一部領域に対しては、洗浄力が高く狭い洗浄領域幅Ｗの第二洗浄モードで確実に洗浄できる。
（５）第一洗浄モードには、遠距離洗浄モードと中距離洗浄モードとがあるため、調質圧延機１の通常操業時に、遠距離洗浄モードで低い洗浄力でワークロール２を洗浄できる一方、例えばワークロール２の表面に亜鉛巻きなどが生じた際には、中距離洗浄モードで洗浄力を高めて洗浄できる。
（６）測定部４６１は、ワークロール２の軸方向の一方の端部に対しキャビテーションノズル４１からの流体を噴出して洗浄領域幅Ｗを測定する構成とされているため、ワークロール２がワークに接する領域内の一部分だけが洗浄した状態となることを防げる。これにより、洗浄領域幅Ｗの測定直後であっても、ワークロール２のワークに接する領域内を洗浄ムラなく均一に洗浄できる。
【００４８】
（７）離間距離Ｘを３０mm以上に設定することで、ワークロール２とキャビテーションノズル４１との干渉を防止して圧延工程自体に影響を与えないようにできるとともに、飛散した流体の跳ね返りによるキャビテーションの発生を邪魔することもない。離間距離Ｘを１００mm以下に設定することで、噴出した流体の飛散を抑制して流体の使用量が節約でき、かつ流体の回収や清掃のためのコストも抑制することができ、ＰＨ(高圧噴出圧力)が２０ＭＰａ〜４０ＭＰａの間では洗浄機能を低下させない。また、高圧流体の圧力ＰＨを２０ＭＰａ以上に設定することで、付着した亜鉛を洗浄することが可能で、さらに洗浄効果を確保するとともに、圧力ＰＨを４０ＭＰａ以下に設定することで、流体の飛散をさらに抑制し、ワークロール２の表面粗度を損ねる可能性を低減させることができる。従って、ワークロール２の表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも高い洗浄力が得られ、ワークロール２の表面の異物を確実に除去することができ、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとを適宜に設定したことで、ワークロール２の表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。
【００４９】
以上のように、洗浄装置４を用いた洗浄方法によれば、ワークロール２の表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができるので、ワークロール２の交換回数を少なくして調質圧延機１の圧延効率を高めることができる。従って、継続的に調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼板に必要な鋼板粗度を付与することができ、自動車用部材などとして使用する際に所要のプレス成形性や鮮映性を確保した亜鉛メッキ鋼板を効率的に製造することができる。
【００５０】
〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、遠距離洗浄モードと中距離洗浄モードとによって第一洗浄モードが構成されているが、これに限定されず、遠距離洗浄モードおよび中距離洗浄モードのうちのいずれか一方だけによって第一洗浄モードが構成されていてもよい。この場合、当該他方の洗浄モードに対応する離間距離Ｘの設定、洗浄領域幅Ｗの測定や軸方向移動速度を算出するステップは省略される。
【００５１】
前記実施形態では、ワークロール２の表面の汚れ度合に応じて遠距離洗浄モードと中距離洗浄モードとが切り替えられているが、これに限定されず、例えば、ワークロール２の使用回数、使用期間などの各種情報に応じて切り替えられてもよい。つまり、ワークロール２の使用回数、使用期間などの各情報に対応して適用される洗浄モードを予め設定し、使用するワークロール２の各情報が入力されると、この各情報に対応した洗浄モードに切り替えられてもよい。
【００５２】
前記実施形態において説明したキャビテーションノズル４１は、複数個（ｎ個）並設され、ワークロール２の軸方向に沿って移動可能に構成されていてもよい。複数個のキャビテーションノズル４１の相互間隔は固定されていてもよく、また、調整可能であってもよい。また、複数個のキャビテーションノズル４１の相互間隔は、離間距離Ｘと対応して調整されてもよい。
このような複数個のキャビテーションノズル４１から流体を噴出する場合、一つのキャビテーションノズル４１で洗浄する場合と比べ、どの洗浄モードの選択時においても広い洗浄領域幅Ｗで洗浄でき、洗浄効率を向上できる。
【００５３】
また、本発明の洗浄方法および洗浄装置は、連続溶融亜鉛めっきライン以外の鋼板処理ライン（例えば、連続焼鈍ライン等）にも適用可能であり、さらに調質圧延機以外の圧延機のロールにも適用可能である。また、本発明の洗浄方法および洗浄装置は、ワークロール以外の圧延ロールにおける異物除去にも適用可能である。また、連続溶融亜鉛めっきラインでは、メッキ機下流のＴＯＰロールのように、亜鉛粉Ｚが付着するロールの洗浄にも適用可能である。
また、前記実施形態では、洗浄ノズルをワークロール出側に配置しているが、入側に配置してもよいし、他の位置に配置してもよく、洗浄ノズルの設置位置や設置箇所数は特に限定されない。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例を図５および表１に基づいて説明する。
ここでは、前記実施形態で説明した調質圧延機１と同様の溶融亜鉛メッキラインの調質圧延機を用い、以下の条件で調質圧延を行い、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとをパラメータとして、ワークロールの交換回数、亜鉛巻き除去力およびワークロールの粗度低下を検査し、評価した。なお、表１中の「従来」とは、接触式のブラシを用いてワークロールの表面を擦って亜鉛粉などの異物を除去する洗浄方法である。また、本発明範囲に含まれる実施例は、表１中、Ｎｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２であり、Ｎｏ．１〜５，９，１０，１２，１６，１７，１９，２０，２３〜２６は、比較例である。
亜鉛メッキ鋼板    ：板厚０．５mm〜１．０mm×板幅１２００mm〜１６００mm
メッキ厚          ：１４０g/m2〜２２０g/m2（両面）
ライン速度        ：１１０mpm〜１５０mpm
圧下力            ：２５０ton〜４００ton
離間距離Ｘ        ：１０mm〜１１０mm
高圧流体の圧力ＰＨ：１０ＭＰａ〜５０ＭＰａ
低圧流体の圧力ＰＬ：０．０５ＭＰａ
【００５５】
【表１】
2016049522.tif 000003
【００５６】
評価方法として、先ず、ワークロールの交換回数は、ある圧延量（例えば、溶融亜鉛メッキ鋼板３０００ton／３日間）を同じ設定で生産するまとまりを１チャンスとして、この１チャンスをワークロール交換なしで生産できるかどうかで評価する。次に、ワークロール交換が有った場合には、その交換回数で評価し、交換回数が少ないほど良い評価となる。また、亜鉛巻き除去力とは、亜鉛粉が操業をする事によりワークロールの凹部に堆積する(亜鉛巻き発生)が、この亜鉛巻きを除去する力（洗浄力）を意味し、この亜鉛巻き除去力が大きい程優れた評価となる。さらに、ワークロールの粗度低下の原因としては、通常の圧延によってもワークロールの凸部が摩耗する（粗度が低下する）ものの、洗浄によってもさらに凸部が摩耗するため、この洗浄による凸部の摩耗が少ない程高い評価となる。なお、従来のブラシ洗浄では、ブラシをワークロールの表面に接触させることで、凸部が大きく摩耗する（粗度が大幅に低下する）ことから、表１中の評価が×になっている。
【００５７】
表１に示すように、実施例（Ｎｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２）では、いずれも１チャンスに対してワークロール交換が不要（交換回数が０）であり、亜鉛巻き除去力が大きく、かつワークロールの粗度低下も少ないことが解った。特に、離間距離Ｘが３０mmの場合において、高圧流体の圧力ＰＨが高い程洗浄力が高く、亜鉛巻き除去力が大きいことが解る。さらに、離間距離Ｘが３０mmで圧力ＰＨが２０〜４０ＭＰａの条件において、良好な洗浄力が得られるとともに、ワークロールの粗度低下は他の実施例と同程度に小さく、ワークロール交換には影響しないことが解った。一方、離間距離Ｘが３０mmである比較例（Ｎｏ．５，９）では、高圧流体の圧力ＰＨが低いと亜鉛巻き除去力が小さく、洗浄能力が不十分となり、圧力ＰＨが高い（４０ＭＰａ）と、ワークロールの粗度低下の影響が現れるので、ワークロール交換回数が増えて非効率かつ不経済になることが解った。
【００５８】
以上からＮｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２の場合、１チャンスにおけるワークロール交換が不要で、かつ良好な洗浄効果が得られることが解り、これらの洗浄条件がより好ましいと判断できる。
一方、比較例であるＮｏ．９，１２の場合は、ワークロールの交換が必要で、流体の飛散も見られた。また、比較例であるＮｏ．５，１０，１７の場合は、高圧流体の圧力ＰＨが低いため洗浄能力が不十分であり、Ｎｏ．１２の場合は、洗浄能力は高いものの、ワークロールの表面の凸部が摩耗して粗度が大幅に低下することから、ワークロール交換回数が増加してしまう。さらに、離間距離Ｘが大きい（Ｘ＝１１０mm）Ｎｏ．２４，２５の場合は洗浄能力が不十分であり、Ｎｏ．２６は洗浄効果はあるが、設備容量が大きくなり経済的でないことが判明した。
【００５９】
従って、本発明の実施例であるＮｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２の洗浄条件である離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下であり、高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下であるとともに、前記式（１）を満足する場合に、洗浄能力およびワークロールの表面粗度維持の効果が見られた。
【００６０】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…調質圧延機、２…ワークロール、４…洗浄装置、４１…キャビテーションノズル。
【図１】
2016049522.tif 000004
【図２】
2016049522.tif 000005
【図３】
2016049522.tif 000006
【図４】
2016049522.tif 000007
【図５】
2016049522.tif 000008
【図６】
2016049522.tif 000009