(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属バーの通板経路の上方および下方にそれぞれ配置され、切断刃が組み付けられた上ドラムおよび下ドラムを有し、前記上ドラムと前記下ドラムとを回転駆動して前記金属バーを切断する切断装置であって、
前記上ドラムの下方側を覆う防熱部材と、
前記防熱部材を移動させる移動機構とを具備し、
前記防熱部材の内部に冷却水が供給される
ことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切断装置であって、
前記防熱部材の内部に仕切板が設けられる
ことを特徴とする切断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の切断装置であって、
前記防熱部材は、前記金属バーの入出側のそれぞれに配置される
ことを特徴とする切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属素材（金属スラブ）を粗圧延機により粗圧延してなる金属板（金属バー）の先端と後端とを複数の仕上圧延機からなる仕上圧延機群の前段に配置される切断装置（以下、仕上前ＣＳと称す）により切断し、複数の仕上圧延機により所望の板厚まで圧延する（仕上げ圧延する）工程を一つの金属スラブ毎に行う熱間圧延設備が知られている。
【０００３】
また、上述した熱間圧延設備において、粗圧延機と仕上前ＣＳとの間に接合機を設置することで、この接合機により先行の金属バーの後端と後行の金属バーの先端とを接合して複数の金属バーからなる連続帯鋼を仕上げ圧延する熱間圧延設備も知られている。このような熱間圧延設備では、接合機の入側（粗圧延機と接合機との間）に切断装置（以下、接合前ＣＳと称す）が配置されており、金属バーの先端および後端のクロップが切り落とされている。
【０００４】
さらに、上述した、接合機を有する熱間圧延設備においても、一つの金属スラブ毎に仕上げ圧延するバッチ処理が行われており、このような処理の場合には、上記接合前ＣＳを使用せず、上記仕上前ＣＳのみを使用している。
【０００５】
ここで、金属バーは高温であり、この金属バーからの輻射熱により接合前ＣＳおよび仕上前ＣＳは加熱されている。これらＣＳとしては、ドラムに切断刃が取り付けられたドラム型のクロップシャー（ＣＳ）が用いられる。このようなドラム型のＣＳでは、この周方向の延びを抑制して切断精度を維持するために、上記ドラムに冷却水を噴射することで冷却している（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−５０９６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した熱間圧延設備では、冷却水の噴射により接合前ＣＳおよび仕上前ＣＳが冷却され、それが有するドラムの熱変形を抑制してその切断精度を維持することができるものの、金属バーを連続処理する場合には、ＣＳ内を連続的に金属バーが通板することとなり、ドラムに噴射した冷却水が金属バーに付着しこの金属バーの特性が変化してその品質を劣化させてしまう可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、金属バーの切断精度を維持しつつ、冷却水の金属バーへの付着を抑制した切断装置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】
上述した課題を解決する第１の発明に係る切断装置は、金属バーの通板経路の上方および下方にそれぞれ配置され、切断刃が組み付けられた上ドラムおよび下ドラムを有し、前記上ドラムと前記下ドラムとを回転駆動して前記金属バーを切断する切断装置であって、前記上ドラムの下方側を覆う防熱部材と、前記防熱部材を移動させる移動機構とを具備し、前記防熱部材の内部に冷却水が供給されることを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決する第２の発明に係る切断装置は、第１の発明に係る切断装置であって、前記防熱部材の内部に仕切板が設けられることを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決する第３の発明に係る切断装置は、第１または第２の発明に係る切断装置であって、前記防熱部材が、前記金属バーの入出側のそれぞれに配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る切断装置によれば、金属バーを切断しない場合には、移動機構により防熱部材を移動させて上ドラムを覆うことができ、金属バーからの輻射熱による上ドラムの熱膨張を防ぐことができ、この熱膨張による切断精度の低下を抑制することができる。また、冷却水を上ドラムに噴霧しないため、この冷却水による金属バーの品質劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る切断装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００１５】
以下に、本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備につき、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備の概略図である。
【００１６】
本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備は、図１に示すように、上流側から粗圧延機（粗ミル）１、コイルボックス２、接合機３、複数段の圧延機により構成される仕上圧延機（仕上ミル）４およびダウンコイラー５を備える。
【００１７】
粗ミル１で金属スラブが圧延されてなる金属板（後行金属バー）６はコイルボックス２のコイラーに巻き取られ、粗ミル１と仕上ミル４の走行速度の差が調整される。コイルボックス２のコイラーから巻き出された後行金属バー６は必要に応じて接合機３で先行金属バー７に接合される。具体的には、後行金属バー６の先端が接合前切断装置１０により切断された後、接合機３で先行金属バー７の後端に（必要に応じて接合前切断装置１０により端部が切断されて）重ね合わされる。続いて、後行金属バー６の先端と先行金属バー７の後端が接合機３で接合され、接合部のクロップが接合機３の下流側に配置されるクロップ処理装置（図示せず）で切断される。
【００１８】
なお、接合機３としては、金属バーが走行中に接合を実施するために、金属バーの走行に追従して移動する構成の接合機や、金属バーの走行に追従して揺動する構成の接合機などが挙げられる。
【００１９】
接合機３で接合されて連続状態となった金属バー（連続帯鋼）および接合機３で接合しなかった金属バーは、仕上ミル４に送られる。
【００２０】
仕上ミル４に送られた金属バー７は複数段の圧延機により順次熱間圧延されて所望の板厚に圧延され、所望の板厚に圧延された金属バー７はダウンコイラー５に巻き取られる。ダウンコイラー５の入側（仕上ミル４の出側）には切断手段８が配置され、この切断手段８により所定の部位が切断されて製品コイルとなる。
【００２１】
図１中の符号で、９は仕上ミルの入側に設けられた仕上前切断装置であり、この仕上前切断装置９により金属バーの先端および後端が切断される。
なお、仕上前切断装置９の配置は、熱間圧延設備の状況などにより適宜選択して配置されるものであり、配置位置や配置の有無などは図示例に限定されるものではない。
【００２２】
ここで、以下に接合前切断装置１０について、図面を用いて詳細に説明する。
図２は本発明の第１の実施例に係る切断装置の側面図であり、図３は本発明の第１の実施例に係る切断装置の平面図であり、図４は本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備する防熱部材の移動機構の正面図であり、図５はその説明図である。図６は、本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備する防熱部材の説明図である。
【００２３】
接合前切断装置１０は、図２に示すように、ハウジング１１内における、金属バー６の通板経路の上方に配置され、２つの切断刃１２ａ，１２ｂが組み付けられた上ドラム１３と、金属バー６の通板経路の下方に配置され、２つの切断刃１４ａ，１４ｂが組み付けられた下ドラム１５と、上ドラム１３の下方側を覆う防熱部材２０と、この防熱部材２０を移動させる移動機構３０とを具備する。接合前切断装置１０の金属バー６の入側および出側には、テーブルローラ１６が複数配置されており、これにより金属バー６が通板される。
【００２４】
上ドラム１３は、その軸方向に垂直な断面が長径と短径からなる略楕円形状である。切断刃１２ａと切断刃１２ｂとは、上ドラム１３の長径をなす円弧状の周面に対向して配置される。金属バー６を切断しない場合には、上ドラム１３の長径（切断刃１２ａと切断刃１２ｂ）が水平となる位置に配置されて、上ドラム１３が停止される。このような位置にて上ドラム１３を停止することにより、上ドラム１３と金属バー６との距離を確保することができ、金属バー６からの輻射熱による上ドラム１３の熱変形が抑制され、この上ドラム１３に取り付けられた切断刃１２ａ，１２ｂの位置ずれがなくなり、金属バー６の切断精度を維持することができる。
【００２５】
一方、下ドラム１５の軸方向に垂直な断面は、略円形状である。切断刃１４ａと切断刃１４ｂとは、下側ドラム１５の周面に対向して配置される。金属バー６を切断しない場合には、切断刃１４ａと切断刃１４ｂが水平となる位置に配置されて、下ドラム１５が停止される。下ドラム１５の下方には下スプレーヘッダ（図示せず）が設けられており、これら下スプレーヘッダから噴射された冷却水により下ドラム１５が冷却される。これにより、金属バー６の輻射熱による下ドラム１５の熱変形が抑制され、この下ドラム１５に取り付けられた切断刃１４ａ，１４ｂの位置ずれがなくなり、金属バー６の切断精度を維持することができる。
【００２６】
なお、上述した上ドラム１３は、モータ、ギヤカップリング、減速機およびギヤカップリングを介して駆動され、方向Ａに回転する。下ドラムは、前記ギヤカップリングにより上ドラム１３と同期して駆動され、方向Ｂに回転する。
【００２７】
防熱部材２０は、金属バー６の入出側に配置され、円弧状の第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂからなる。第１の防熱部材本体２１ａは、図６に示すように、その内部に配置され、上ドラム１３の軸方向と同一の方向（図中左右方向）で区画する、第１，第２，第３の軸方向仕切板２２，２３，２４と、その内部に配置され、この防熱部材本体２１ａの円弧をなす方向（図中上下方向）に区画する第１，第２，第３，第４の円弧方向仕切板２５，２６，２７，２８と、両側に設けられたリブ部２９ａ（図２参照）とを有する。これら仕切板２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８により第１の防熱部材本体２１ａの内部が１６に区画される。第１，第３の軸方向仕切板２２，２４の下方側には複数の孔が形成される。第１，第２，第３，第４の円弧方向仕切板２５，２６，２７，２８には複数の孔が形成される。リブ部２９ａにより第１の防熱部材本体２１ａの強度が保持される。
【００２８】
よって、第１，第２，第３の軸方向仕切板２２，２３，２４と第１の円弧方向仕切板２５とで区画される室に冷却水などの冷媒を供給することで、冷却液が隣接する室に順次流通して全室に流通した後、第１の防熱部材本体２１ａの外側へ排水される。このように防熱部材本体２１ａ内を複数に区画してなる室に冷媒が順次流通していくことで、防熱部材本体２１ａをほぼ均一に冷却することができる。その結果、金属バー６による輻射熱による防熱部材本体２１ａの温度上昇が抑制されて、上ドラム１３の温度上昇も抑制される。また、冷却水の噴霧による上ドラム１３の冷却ではないため、冷却水の付着による金属バー６の品質劣化を抑制することができる。なお、第２の防熱部材本体２１ｂも第１の防熱部材本体２１ａと同様、両側に設けられたリブ部２９ｂと、内部に設けられ、複数の軸方向仕切板および複数の円弧方向仕切板とを有しており、上述した第１の防熱部材本体２１ａと同様な作用効果を奏する。
【００２９】
よって、上ドラム１３の熱変形がさらに抑制され、この上ドラム１３に取り付けられた切断刃１２ａ，１２ｂの位置ずれがなくなり、金属バー６の切断精度を維持することができる。
【００３０】
上述した移動機構３０は、第１の防熱部材本体２１ａと第２の防熱部材本体２１ｂとの両方に設けられる。第１の防熱部材本体２１ａの移動機構３０は、図２、図６に示すように、第１の防熱部材本体２１ａの両端に回転自在に固定されたローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、ハウジング１１の上方における金属バー６の出側に設けられ、これらローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが走行する円弧状のレール３２ａ，３２ｂと、第１の防熱部材本体２１ａがリンク機構３３を介して連結されるシャフト３４とを有する。第２の防熱部材本体２１ｂの移動機構３０は、図２に示すように、上述した第１の防熱部材本体２１ａと同様に、第２の防熱部材本体２１ｂの両端に回転自在に固定されたローラ（図示せず）と、ハウジング１１の上方における金属バー６の入側に設けられ、前記ローラが走行する円弧状のレール３５と、第２の防熱部材本体２１ｂがリンク機構３６を介して連結されるシャフト３７とを有する。シャフト３４とシャフト３７とは、図３、図４に示すように、ギヤ３８により同期して回転される。このシャフト３７は、図３、図４および図５に示すように、ピニオン４１、ラック４２、連結部材４３を介してシリンダ４４に連結される。
【００３１】
シリンダ４４への油圧の給排により伸縮し、ラック４２が移動してピニオン４１が回転し、これによりシャフト３７およびシャフト３４が回転する。このようなシャフト３４，３７の回転により、リンク機構３３，３６が引き上げられたり、引き下げられたりして、第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂが上方へ移動したり、下方へ移動して上ドラム１３を覆ったりする。
【００３２】
上述した接合前切断装置１０では、複数の金属バーを接合してなる連続帯鋼を処理する場合には、シリンダ４４への油圧の給排によりリンク機構３３，３６が引き下げられて、第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂにより上ドラム１３が覆われる。一方、単一の金属バーを処理する場合には、シリンダ４４への油圧の給排によりリンク機構３３，３６が引き上げられて、第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂが上方に引き上げられる。
【００３３】
したがって、本発明の第１の実施例に係る接合前切断装置１０によれば、防熱部材２０と移動機構３０とを具備することで、金属バー６を切断しない場合には、防熱部材２０が引き下げられ、上ドラム１３を覆うことで金属バー６からの輻射熱による上ドラム１３の熱膨張を防ぐことができ、また、金属バー６を切断する場合には、防熱部材２０が引き上げられて、上ドラム１３および下ドラム１５が同期して回転することにより金属バー６を切断することができる。よって、金属バー６の切断精度を維持しつつ、冷却水の金属バー６への付着を抑制することができる。さらに、防熱部材２０内に冷却水を供給するようにしたことで、金属バー６からの輻射熱による防熱部材２０の温度上昇を抑制して、上ドラム１３の温度上昇も抑制できる。また、防熱部材２０が金属バーの入出側のそれぞれに配置される第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂからなることにより、これらの構造自体を大型化したり複雑化したりすることがなく、またこれらの移動機構３０も、この構造自体を大型化したり複雑化したりすることがないため、設備コストの増加を抑制することができる。
【００３４】
なお、上記では、第１，第２の防熱部材本体２１ａ，２１ｂからなる防熱部材２０を具備する接合前切断装置１０を用いて説明したが、上ドラムを覆うことができ、金属バーを切断する際に移動可能な１つの防熱部材本体を具備する接合前切断装置としても良い。このような接合前切断装置であっても、上述した本発明の第１の実施例に係る接合前切断装置と同様な作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、切断装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る切断装置を具備する熱間圧延設備の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る切断装置の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る切断装置の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備する防熱部材の移動機構の正面図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備する防熱部材の移動機構の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る切断装置が具備する防熱部材の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１              粗圧延機
２              コイルボックス
３              接合機
４              仕上圧延機
５              ダウンコイラー
６              金属板（後行金属バー）
７              先行金属バー
９              仕上前切断装置
１０            接合前切断装置
１１            ハウジング
１２ａ，１２ｂ  切断刃
１３            上ドラム
１４ａ，１４ｂ  切断刃
１５            下ドラム
１６            テーブルローラ
２０            防熱部材
２１ａ          第１の防熱部材本体
２１ｂ          第２の防熱部材本体
２２，２３，２４  軸方向仕切板
２５，２６，２７，２８  円弧方向仕切板
３０            移動機構
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  ローラ
３２ａ，３２ｂ，３５    レール
３３，３６      リンク機構
３４，３７      シャフト
４１            ピニオン
４２            ラック
４３            連結部材
４４            シリンダ
【図１】
0005078571.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005078571.tif 000006
【図６】
0005078571.tif 000007