(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液を圧延ロール表面にロール軸方向の所定長さにわたり吹き付けるスリット状ノズルを有する冷却パットと、この冷却パットを前記ノズルがロールの被圧延材と接する位置近傍の第１位置と、この第１位置より被圧延材から離れた第２位置に設定する冷却パット移動機構と、を備え、
前記冷却パット移動機構は、
一端が前記冷却パットの中央部とピン接合され、他端が第１固定点で回転自在に接合された第１シリンダと、
一端が前記冷却パットのスリット状ノズルと反対側の端部でピン接合され、他端が第１固定点とは異なる第２固定点で回転自在に接合された第２シリンダと、
一端が前記第２シリンダと同一ピンで接合され、他端が前記第２シリンダと角度を有して配置されるような第３固定点と回転自在に接合された第３シリンダと、から構成されている、ことを特徴とするロール冷却装置。
【請求項２】
前記冷却パット移動機構は、圧延ロールに被圧延材の先端部を挟む場合は前記第２位置に前記冷却パットを設定し、前記圧延ロールに被圧延材の先端部を挟んだ後のロール作業時は前記第１位置に前記冷却パットを設定することを特徴とする請求項１記載のロール冷却装置。
【請求項３】
前記冷却パットには、前記ノズルが冷却液を吹き付けるロール軸方向の所定長さを被圧延材の板幅に合わせて可変にするノズル長さ調整装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載のロール冷却装置。
【請求項４】
連続鋳造装置を備えた圧延設備の少なくても１つの圧延機に請求項１記載のロール冷却装置を備えたことを特徴とする圧延設備。
【請求項５】
粗圧延機で圧延した被圧延材を連続して仕上圧延機で圧延する熱間圧延設備であって、前記圧延機の少なくても１つの圧延機に請求項１のロール冷却装置を設け、前記冷却パット移動機構は、圧延ロールに被圧延材の先端部を挟む場合は前記第２位置に前記冷却パットを設定し、前記圧延ロールに被圧延材の先端部を挟んだ後のロール作業時は前記第１位置に前記冷却パットを設定することを特徴とする圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被圧延材を圧延するロールを冷却するロール冷却装置とこのロール冷却装置を備えた圧延設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱間圧延ロールを高温の被圧延材の熱から保護し変形を防止するため、被圧延材と接するロールの接触部近傍に冷却液を板幅にわたってスリット状のノズルから噴射して冷却する方法が採用されている。例えば、特開平６−２９７０１０号公報にはこのような冷却装置であって、スリット状のノズルの長さ（ロール軸方向の長さ）を可変としヒートクラウンの正確な制御を行なう冷却装置が記載されている。また、特開平９−８５３１３号公報には圧延ロールと間隙を設けて設置され、スリット状ノズルを有する冷却パットについて、ロールとの間隙を調整する装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
圧延ロールを被圧延材の高熱から保護し変形を防止するためには、ノズル位置がロールの被圧延材と接する位置に極力近くなるように冷却パットを設定することが望ましい。しかし、圧延ロールに被圧延材の先端を挟み圧延を開始するとき（これを通板時と称する）は、被圧延材に近い位置に冷却パットが設置されていると、被圧延材の先端が反っている場合が多く、冷却パットに当たり破損させることが多い。このため、従来は通板時に当たらないような位置に冷却パットを設定するようにしており、通常の圧延時に近づける位置よりも遠い位置に設定していた。このため冷却液による冷却効果が十分でなかった。冷却効果を十分にするためには冷却液を多量に噴射する必要があった。
【０００４】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、通板時と通常の圧延時とで冷却パットの位置を可変にすることが可能なロール冷却装置とこれを備えた圧延設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、冷却液を圧延ロール表面にロール軸方向の所定長さにわたり吹き付けるスリット状ノズルを有する冷却パットと、この冷却パットを前記ノズルがロールの被圧延材と接する位置近傍の第１位置と、この第１位置より被圧延材から離れた第２位置に設定する冷却パット移動機構と、を備え、前記冷却パット移動機構は、一端が前記冷却パットの中央部とピン接合され、他端が第１固定点で回転自在に接合された第１シリンダと、一端が前記冷却パットのスリット状ノズルと反対側の端部でピン接合され、他端が第１固定点とは異なる第２固定点で回転自在に接合された第２シリンダと、一端が前記第２シリンダと同一ピンで接合され、他端が前記第２シリンダと角度を有して配置されるような第３固定点と回転自在に接合された第３シリンダと、から構成されている。
【０００６】
冷却パット移動機構により冷却パットは第１位置と第２位置に設定できるので、ロールの圧延状態に応じて冷却パットの位置を圧延状態に適した位置にして圧延することができる。
【０００７】
請求項２の発明では、前記冷却パット移動機構は、圧延ロールに被圧延材の先端部を挟む場合は前記第２位置に前記冷却パットを設定し、前記圧延ロールに被圧延材の先端部を挟んだ後のロール作業時は前記第１位置に前記冷却パットを設定する。
【０００８】
通板時には冷却パット移動機構により冷却パットを第２位置に設定して被圧延材の先端部が反っている場合などでも当たるのを防止できる。被圧延材の先端部がロールを通過した状態で冷却パットを第１位置に変更することにより、効率よく圧延ロールを冷却することができる。
【０００９】
請求項３の発明では、前記冷却パットには、前記ノズルが冷却液を吹き付けるロール軸方向の所定長さを被圧延材の板幅に合わせて可変にするノズル長さ調整装置が設けられている。
【００１０】
被圧延材の板幅に合わせて可変にするノズル長さ調整装置を設けることにより、過不足なくロールを冷却することができる。また冷却液を無駄なく噴射することができる。
【００１１】
請求項４の発明では、連続鋳造装置を備えた圧延設備の少なくても１つの圧延機に請求項１記載のロール冷却装置を備える。
【００１２】
請求項１のロール冷却装置は冷却効率が良いので圧延速度の遅い圧延を行なう圧延設備に用いると効果を発揮する。連続鋳造装置を備えた圧延設備は、長いスラブを圧延ラインに投入するので、上流側の圧延速度は遅くなり、請求項１のロール冷却装置をこれらの圧延機に用いると有効である。
【００１３】
請求項５の発明では、粗圧延機で圧延した被圧延材を連続して仕上圧延機で圧延する熱間圧延設備であって、前記圧延機の少なくても１つの圧延機に請求項１のロール冷却装置を設け、前記冷却パット移動機構は、圧延ロールに被圧延材の先端部を挟む場合は前記第２位置に前記冷却パットを設定し、前記圧延ロールに被圧延材の先端部を挟んだ後のロール作業時は前記第１位置に前記冷却パットを設定する。
【００１４】
粗圧延機で圧延した被圧延材を連続して仕上圧延機で圧延する熱間圧延設備では、上流側の圧延機、例えば、粗圧延機と上流側の仕上圧延機などは圧延速度が低速になる。このため冷却効果の優れた請求項１のロール冷却装置を設け、圧延ロールに被圧延材の先端部を挟む場合は第２位置に冷却パットを設定し、以降のロール作業時は第１位置に前記冷却パットを設定すると効率よくロールを冷却することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態のロール冷却装置の構成を示す図で、冷却パット４を被圧延材１に近い第１位置に設定した状態を示し、図２は冷却パット４を被圧延材１より遠い第２位置に設定した状態を示す図である。さらに、図２は被圧延材１の先端をロール２に挟み圧延を開始する通板時の状態を示し、図１は通板時以降のロール状態を示す定常時の圧延状態を示す。ロール冷却装置３は、ロール２の幅（ロール軸方向の長さ）とほぼ同じ幅のノズル１１を先端部に有し、ノズル１１より冷却液を噴射する冷却パット４と、この冷却パット４を被圧延材１近傍のロール２の表面にノズル１１が位置するように設定する冷却パット移動機構５から構成されている。
【００１６】
冷却パット移動機構５は、冷却パット４の中央部と一端をピン接合され、他端を第１固定点で回転自在に接合された第１シリンダ５ａと、冷却パット４のノズル１１と反対側の端部で一端をピン接合され、他端を第２固定点で回転自在に接合された第２シリンダ５ｂと、一端を第２シリンダ５ｂと同一ピンで接合され、他端を第２シリンダ５ｂと角度を有して配置されるような第３固定点と回転自在に接合された第３シリンダ５ｃとから構成されている。第１〜第３シリンダ５ａ〜５ｃは伸長した状態で図１に示すようにノズル１１が被圧延材１近傍のロール２表面にくる第１位置となり、収縮した状態で図２に示すように、第１位置よりも被圧延材１から離れ、通板時に被圧延材１の先端部が反って入ってくる場合でも冷却パット４と接触及び干渉しない位置（第２位置）になるような配置となっている。
【００１７】
図３は冷却パット４の平面図を示し、図４は図３のＸ−Ｘ断面図である。冷却パットはロール２の幅とほぼ同じ幅であり、その内部にほぼ幅一杯にスリット１０が設けられ、その先端がスリット状のノズル１１となっている。スリット１０の基端部にはスリット１０とほぼ同じ幅のヘッダ１３が設けられ、このヘッダ１３には冷却液供給装置１４から冷却液が供給される。図４において冷却パット４のノズル１１下部には水切り１２が設けられ、冷却液がロール２表面の被圧延材１により加熱される位置に十分に流れるようになっている。
【００１８】
スリット１０にはノズル１１より噴出する冷却液の幅を被圧延材１の板幅に応じて変化させるマスク遮蔽機構１５が設けられている。マスク遮蔽機構１５は、角が丸くなった中空長方形状の溝でヘッダ１３を挟んで設けられたマスク案内溝１６と、このマスク案内溝１６のコーナーに設けられた外周に歯車のついたプーリー１８と、このマスク案内溝１６内を移動し内側にプーリー１８と噛み合う歯を有するベルト状のマスク１７が設けられている。なお図３はマスク遮蔽装置１５の内部と外表面を半分づづ示したもので、マスク遮蔽装置１５は冷却パット４の幅中心線に対し対称に構成さている。マスク案内溝１６のノズル１１側の溝は、図４に示すようにスリット１０と交差するように形成さている。マスク１７は図３に示すように、マスク案内溝１６にプーリー１８と噛み合ってＵ字状に配置される。油圧モータ１９は駆動力伝達機構２０を介して左右のプーリー１８を互いに反対方向に回転する。プーリー１８をこのように回転することによりノズル１１の冷却液噴出幅Ｂを、被圧延材１の板幅に合わせて調整することができる。冷却パット４は第１シリンダ５ａと取り合う第１ピン２１が長さ方向中央に設けられ、第２および第３シリンタ５ｂ，５ｃと取り合う第２ピン２２が長さ方向端部に設けられている。
【００１９】
次に動作を説明する。先ず油圧モータ１９を駆動しマスク１７の位置を被圧延材１の板幅に合わせる。次に冷却パット移動機構５の第１〜第３シリンダ５ａ〜５ｃを駆動して、冷却パット４を図２に示す第２位置に設定する。次に冷却液供給装置１４より冷却液を供給しノズル１１より噴射する。この状態で被圧延材１の先端部をロール２間に挟みロールを開始する。この通板時経過後、冷却パット移動機構５の第１〜第３シリンダ５ａ〜５ｃを駆動して、図１に示す第１位置に冷却パット４を設定する。これにより通常時の圧延が行われる。
【００２０】
定常時の圧延速度が低い（例えば、２５ｍ／分以下）圧延機は、被圧延材による加熱が厳しくなるため、本ロール冷却装置３の装備は特に有効である。図５に示すように連続鋳造機を備えた圧延設備の場合、スラブが長くなるので、上流側の圧延機の圧延速度は低速になる場合が多い。このため上流側の圧延機には、本発明のロール冷却装置３を設ける。
【００２１】
また、図６に示すように粗圧延機と仕上圧延機を備えた圧延設備で、被圧延材１を粗圧延機と仕上圧延機とで連続して圧延する場合、上流側の圧延機は長時間連続して低速圧延を行なうので、本発明のロール冷却装置３を用いると有効である。使用対象として、粗圧延機と上流側の仕上圧延機に用いると有効である。
【００２２】
上述した実施形態では、ロール冷却装置３をロール２の出側に設けた例を示したが、入側に設けてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、冷却パットの位置を被圧延材に近い第１位置と、これより遠く通板時に被圧延材の先端と当たらない位置となる第２位置に移動できるので、通常時にはロールの冷却に最も適した位置に設定し、通板時には被圧延材の先端と干渉しない位置に設定することができる。本発明のロール冷却装置は低速圧延を行なう圧延機に有効であり、連続鋳造機を備えた圧延設備の上流側圧延機や、粗圧延機と仕上圧延機で連続的に圧延する場合の粗圧延機と上流側の仕上圧延機等に用いると有効である。なお、本発明の効果をさらにきめ細かくするために通板時のトラブルの度合いに応じた３番目の適切な設定位置を追加しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のロール冷却装置を第１位置に設定した状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のロール冷却装置を第２位置に設定した状態を示す図である。
【図３】冷却パットの平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面を示す図図である。
【図５】本発明のロール冷却装置を連続鋳造機を備えた圧延設備の圧延機に設けた状態を示す図である。
【図６】本発明のロール冷却装置を粗圧延機と仕上圧延機で連続して圧延する圧延設備の圧延機に設けた状態を示す図である。
【符号の説明】
１  被圧延材
２  ロール
３  ロール冷却装置
４  冷却パット
５  冷却パット移動機構
５ａ  第１シリンダ
５ｂ  第２シリンダ
５ｃ  第３シリンダ
１０  スリット
１１  ノズル
１２  水切り
１３  ヘッダ
１４  冷却液供給装置
１５  マスク遮蔽機構
１６  マスク案内溝
１７  マスク
１８  プーリー
１９  油圧モータ
２０  駆動力伝達装置
２１  第１ピン
２２  第２ピン
【図１】
0004206542.tif 000002
【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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