(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ロールのパスレベルが水平である定常ロールピッチ部を複数有し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間を当該定常ロールピッチ部におけるロールピッチよりも広く空けているランナウトテーブルにおいて、
下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、定常ロールピッチ部が水平で定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間が搬送方向に下りとなり、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップの先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、階段状の搬送ロールのパスレベルの段差を設定したことを特徴とするランナウトテーブル。
【請求項２】
搬送ロールのパスレベルの段差をストリップの質量密度、板厚、板幅、ヤング率、通板速度に基づいて調整可能としたことを特徴とする請求項１記載のランナウトテーブル。
【請求項３】
搬送ロールのパスレベルが水平である定常ロールピッチ部を複数有し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間を当該定常ロールピッチ部におけるロールピッチよりも広く空けているランナウトテーブル上をストリップを搬送する方法において、
下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップの先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、階段状の搬送ロールのパスレベルの段差を設定して、定常ロールピッチ部では水平方向に搬送し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間では下り方向に搬送して、階段を下るようにストリップを搬送することを特徴とするストリップの搬送方法。
【請求項４】
搬送ロールのパスレベルの段差をストリップの質量密度、板厚、板幅、ヤング率、通板速度に基づいて調整することを特徴とする請求項３記載のストリップの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランナウトテーブルおよび当該ランナウトテーブル上をストリップを搬送する方法に関し、特にストリップ先端部の浮上や折れ込みを回避し、安定したストリップの搬送が可能なランナウトテーブルおよびストリップの搬送方法に関する。
ここで、ランナウトテーブルとは、連続熱間圧延ラインにおける仕上げ圧延スタンドとダウンコイラの間に配置されるストリップの搬送装置であり、複数の搬送ロールからなるものを言う。
【背景技術】
【０００２】
連続熱間圧延ラインにおいては、加熱炉でスラブを所定温度に加熱して、当該加熱されたスラブを粗圧延機で所定厚みに圧延して粗バーとし、当該粗バーを仕上げ圧延スタンドで仕上げ圧延して所定の厚みのストリップとするが、自動車用鋼板に代表される薄手化要求の増加や生産性向上の観点から、仕上げ圧延スタンドの出側に配置されるランナウトテーブル上においてストリップを高速搬送させる必要性が益々高まっている。
【０００３】
しかしながら、ストリップを高速搬送させると、ストリップの先端部は非拘束状態であるので高速搬送で生じる前方からの空気反力によって、図１（ａ）に示すようにストリップ先端部が浮上する現象が生じ易く、当該現象はストリップの安定搬送、ストリップ先端部の折れ込み、およびダウンコイラでの巻取り作業に支障を来すので、搬送速度を制限しなければならないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する方法として、仕上げ圧延最終スタンドの出側近傍に駆動ロールを設けて、この駆動ロールを搬送方向および／または上下方向に可変構造とすることで、仕上げ圧延機から送り出されたストリップの変形を防止してランナウトテーブルに移送するというストリップの搬送方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、ストリップ先端部の浮上やこれに伴う折れ込みといった現象は、図１（ｂ）に示すようにストリップ先端部と搬送ロールの衝突を起点として発生するものであり、図１（ｃ）に示すように通板挙動に応じてランナウトテーブル上のいかなる位置においても発生し、ストリップ先端部の浮上量についてもランダムである。
【０００５】
さらに、ストリップ先端部の浮上挙動は、図２に示すようにストリップ先端部と搬送ロールの衝突状態、より具体的には搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さによって変化する。すなわち、ストリップ先端部の落ち込みが大きく搬送ロールと衝突する深さが深いほど、ストリップ先端部の浮上量は増加する。したがって、搬送ロールのロールピッチを狭くして、ストリップ先端部の落ち込み量を小さくして、搬送ロールと衝突する深さを浅くする方法が最も簡便な解決策と言える。
【０００６】
しかしながら、搬送ロールのロールピッチを狭くできない箇所がある。例えば、一般のランナウトテーブルにおいては、搬送ロールのロールピッチが一定でパスレベルが水平である定常ロールピッチ部を複数有しているが、これは定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間に、板厚計、板幅計、温度計等の計測機器を設置するために、定常ロールピッチ部におけるロールピッチよりも広い間隙を設ける必要があるからである。換言すると、計測機器を設置するために搬送ロールのロールピッチを広くせざるを得ない箇所があるため、当該箇所によって定常ロールピッチ部が複数に分断される形となっている。
【０００７】
このため、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間（以下、広ロールピッチ部と表記する。）においては、ストリップ先端部の落ち込みが大きく搬送ロールと衝突する深さが深くなるので、ストリップ先端部の浮上量は定常ロールピッチ部と比較して増加することとなる。すなわち、ストリップ先端部の浮上や折れ込みといった現象は、定常ロールピッチ部よりも広ロールピッチ部で多く発生し、これが搬送速度を制限する最大の要因となっている。
【０００８】
したがって、特許文献１で示すように仕上げ圧延機でストリップをフラットな状態で送り出したとしても、通板過程でのストリップの挙動によってストリップ先端部が振動するので、ランナウトテーブル上のいかなる位置においても発生する搬送ロールとの衝突、ひいてはストリップ先端部の浮上や折れ込みといった現象を回避することはできず、特に、広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを回避することは極めて困難である。
【特許文献１】特開昭５４−９９７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の解決すべき課題は、定常ロールピッチ部と比較してストリップ先端部の落ち込みが大きく搬送ロールと衝突する深さが深くなる広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを回避し、安定したストリップの搬送が可能なランナウトテーブルおよびストリップの搬送方法を提供することである。すなわち、安定した高速搬送が可能なランナウトテーブルおよびストリップの搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決すべく様々な実験的検討および理論的検討を重ねた結果、搬送ロールのパスレベルに段差を設けてランナウトテーブルを階段状にすることによって、より具体的には下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、定常ロールピッチ部が水平で広ロールピッチ部が搬送方向に下りとなる、搬送ロールのパスレベルに段差を設けてランナウトテーブルを階段状にすることによって、広ロールピッチ部においてストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さを軽減でき、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減できるという技術的知見を得た。
【００１１】
また、本発明者は、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、換言すると、ストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが定常ロールピッチ部と広ロールピッチ部とで同一となるように、搬送ロールのパスレベルの段差を設定することによって、広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを回避できる、すなわち、定常ロールピッチ部でストリップ先端部の浮上や折れ込みが生じなければ広ロールピッチ部で当該現象が生じ得ないという技術的知見を得た。
【００１２】
また、本発明者は、階段を下るようにストリップを搬送することによって、より具体的には下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して搬送ロールのパスレベルに段差を設けて、定常ロールピッチ部では水平方向に搬送し、広ロールピッチ部では下り方向に搬送して、階段を下るようにストリップを搬送することによって、広ロールピッチ部においてストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さを軽減でき、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減できるという技術的知見を得た。
【００１３】
上記の知見に基づき、本発明者は、定常ロールピッチ部と比較してストリップ先端部の落ち込みが大きく搬送ロールと衝突する深さが深くなる、広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを回避し、安定したストリップの搬送が可能なランナウトテーブルおよびストリップの搬送方法に想到した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１４】
（１）搬送ロールのパスレベルが水平である定常ロールピッチ部を複数有し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間を当該定常ロールピッチ部におけるロールピッチよりも広く空けているランナウトテーブルにおいて、
下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、定常ロールピッチ部が水平で定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間が搬送方向に下りとなり、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップの先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、階段状の搬送ロールのパスレベルの段差を設定したことを特徴とするランナウトテーブル。
【００１５】
（２）搬送ロールのパスレベルの段差をストリップの質量密度、板厚、板幅、ヤング率、通板速度に基づいて調整可能としたことを特徴とする前記（１）記載のランナウトテーブル。
【００１６】
（３）搬送ロールのパスレベルが水平である定常ロールピッチ部を複数有し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間を当該定常ロールピッチ部におけるロールピッチよりも広く空けているランナウトテーブル上をストリップを搬送する方法において、
下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップの先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、階段状の搬送ロールのパスレベルの段差を設定して、定常ロールピッチ部では水平方向に搬送し、定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間では下り方向に搬送して、階段を下るようにストリップを搬送することを特徴とするストリップの搬送方法。
（４）搬送ロールのパスレベルの段差をストリップの質量密度、板厚、板幅、ヤング率、通板速度に基づいて調整することを特徴とする前記（３）記載のストリップの搬送方法。
【発明の効果】
【００１７】
（Ａ）本発明に係るランナウトテーブルは、下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、定常ロールピッチ部が水平で広ロールピッチ部が搬送方向に下りとなる、搬送ロールのパスレベルに段差を設けて階段状としているので、広ロールピッチ部においてストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さが軽減され、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減することができる。したがって、製品品質の向上と歩留まりの改善が図られると共に、ストリップの高速搬送が可能となって生産性の向上も図られる。
【００１８】
特に、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、換言すると、ストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが定常ロールピッチ部と広ロールピッチ部とで同一となるように、搬送ロールのパスレベルの段差を設定した本発明に係るランナウトテーブルによれば、広ロールピッチ部におけるストリップ先端部の衝突深さが定常ロールピッチ部と同等となるので、定常ロールピッチ部でストリップ先端部の浮上や折れ込みが生じなければ広ロールピッチ部で当該現象は生じ得ない。
【００１９】
（Ｂ）本発明に係るストリップの搬送方法は、下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して搬送ロールのパスレベルに段差を設けて、定常ロールピッチ部では水平方向に搬送し、広ロールピッチ部では下り方向に搬送して、階段を下るようにストリップを搬送するので、広ロールピッチ部においてストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さが軽減され、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減することができる。したがって、製品品質の向上と歩留まりの改善が図られると共に、ストリップの高速搬送が可能となって生産性の向上も図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜６を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図６は従来技術に係るランナウトテーブルと本発明に係るランナウトテーブルを対比説明する模式図であり、（ａ）は従来技術に係るランナウトテーブルを、（ｂ）は本発明に係るランナウトテーブルを示す。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように従来技術に係るランナウトテーブルと本発明に係るランナウトテーブルの双方は、搬送ロールのパスレベルが水平である定常ロールピッチ部と、板厚計、板幅計、温度計等の計測機器を設置するための間隙である広ロールピッチ部を有する。また、広ロールピッチ部は定常ロールピッチ部と定常ロールピッチ部の間に位置して、広ロールピッチ部における搬送ロールのロールピッチは、定常ロールピッチ部を構成する搬送ロールのロールピッチよりも広い点において共通する。
【００２１】
一方、従来技術に係るランナウトテーブルは搬送ロールのパスレベルが一定であるのに対し、本発明に係るランナウトテーブルにおいては搬送ロールのパスレベルに段差を設けて階段状とする。より具体的には、本発明に係るランナウトテーブルにおいては、図６（ｂ）に示すように下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、定常ロールピッチ部が水平で広ロールピッチ部が搬送方向に下りとなる段差を設けて階段状とする。このように本発明に係るランナウトテーブルは、搬送ロールのパスレベルに段差を設けて階段状とするのが最大の特徴であるので、以下、パスレベルに段差を設ける技術的意義について説明する。
【００２２】
図１はストリップの浮上挙動を示す模式図であり、（ａ）はストリップ先端部が浮上する現象、（ｂ）は浮上現象の原因、（ｃ）はストリップ先端の軌跡を示す図である。前記したように仕上げ圧延スタンドの出側に配置されるランナウトテーブル上においてストリップを高速搬送させる必要性が益々高まっているが、高速搬送させると、ストリップの先端部は高速搬送で生じる前方からの空気反力によって、図１（ａ）に示すようにストリップ先端部が浮上する現象が発生し、浮上量が大きいとストリップ先端部に折れ込みが発生する。これらの現象は、図１（ｂ）に示すようにストリップ先端部が搬送ロールに衝突することによって発生するものである。そして、図１（ｃ）に示すように通板挙動に応じてランナウトテーブル上のいかなる位置においても発生し、ストリップ先端部の浮上量については浮上するごとに異なるランダムな量となる。
【００２３】
しかし、ストリップ先端部の浮上量について詳細に分析すると、当該浮上量は、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さによって変化することを確認することができる。図２はストリップ先端部の浮上量と衝突深さの関係を示す図であり、ストリップ先端部の軌跡をプロットした図である。ロールピッチを４００ｍｍに設定した搬送ロールに衝突した場合には、ほんの僅かな衝突深さの差であるにも拘らず、浮上量に大きな差が生じることを確認することができる。さらに、ロールピッチを７００ｍｍに設定した搬送ロールに衝突した場合には、ロールピッチを４００ｍｍに設定した場合よりも衝突深さが深くなることから、ストリップ先端部が大きく浮上することを確認することができる。すなわち、前記したようにストリップ先端部の浮上量については、一見すると浮上するごとに異なるランダムな量となるが、当該図からストリップ先端部の落ち込みが大きく搬送ロールと衝突する深さが深いほど、ストリップの浮上量が増加することを確認することができる。
【００２４】
図３は搬送ロールのどの位置にストリップが衝突するか、さらには、搬送ロールと衝突する深さの最大値を示す図であり、浮上状態のストリップがランナウトテーブル上に落下する際のストリップ先端部の軌跡をプロットした図である。当該図においては、○、△、□、▽、および◇のマークを用いて５本の軌跡を描いているが、例えば、○で示した軌跡の場合には、搬送ロールの手前で自らの剛性で浮上するのでストリップ先端部は搬送ロールには衝突しない。一方、△と□で示した軌跡については異なる侵入方向からランナウトテーブル上に落下しているものの搬送ロールと衝突する位置およびパスレベルからの深さについてはほとんど同じである。当該図に示す条件の場合には、当該衝突深さが搬送ロールと衝突する深さの最大値（以下、最大衝突深さと表記する。）となり、ストリップはこれより深い位置には衝突しない。
なお、当該図は実機による実測データをプロットしたものであるが、後述する演算式（１）によって最大衝突深さを一意に求めることができる。
【００２５】
図４は最大衝突深さとロールピッチの関係を示す図であり、当該図から搬送ロールのロールピッチが広いほど、最大衝突深さが深くなることを確認することができる。
【００２６】
以上から、搬送ロールのロールピッチが広いほど最大衝突深さが深くなり、最大衝突深さが深くなるほどストリップ先端部の浮上量が増加することから、搬送ロールのロールピッチが広いほどストリップ先端部の浮上量が増加するということを導き出すことができる。すなわち、このような理由によって、計測機器を設置するために搬送ロールのロールピッチを広くせざるを得ない広ロールピッチ部での浮上量が、定常ロールピッチ部よりも大きくなるのである。
【００２７】
ところで、従来技術に係るランナウトテーブルのように搬送ロールのパスレベルが一定であるならば、搬送ロールのロールピッチが広いほど最大衝突深さが深くなるが、下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して、搬送ロールのパスレベルに段差を設けて階段状とした場合には、最大衝突深さが軽減され、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減できる。これが、本発明に係るランナウトテーブルにおいてパスレベルに段差を設ける技術的意義である。
【００２８】
以上説明したように本発明に係るランナウトテーブルにおいてパスレベルに段差を設ける技術的意義は最大衝突深さを軽減することにあり、当該最大衝突深さは、後述する演算式（１）で示すようにストリップの板厚、板幅、ヤング率、通板速度等の種々のパラメータで変動することから、搬送するストリップに応じて搬送ロールのパスレベルの段差を調整可能にすることが望ましい。
【００２９】
搬送ロールのパスレベルの段差については、搬送ロールと搬送ロールの間にストリップの先端部が落ち込んでストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが各々の定常ロールピッチ部で同一となるように、換言すると、ストリップ先端部が搬送ロールと衝突する最大の深さが定常ロールピッチ部と広ロールピッチ部とで同一となるように設定するのが望ましい。例えば、図５は段差の設定例を示す図であり、当該図に示す条件においては、定常ロールピッチ部の最大衝突深さは１７．４ｍｍ、広ロールピッチ部の最大衝突深さは５１．５ｍｍであるため、下流側の広ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に３４．１ｍｍ（＝５１．５−１７．４ｍｍ）低く配置するのが望ましい。この場合には、広ロールピッチ部におけるストリップ先端部の衝突深さが定常ロールピッチ部と同等となるので、定常ロールピッチ部でストリップ先端部の浮上や折れ込みが生じなければ、広ロールピッチ部で当該現象は生じ得ない。
【００３０】
また、本発明に係るストリップの搬送方法についても、上記のパスレベルに段差を設ける技術的意義を利用するものであり、下流側の定常ロールピッチ部を上流側の定常ロールピッチ部よりも鉛直方向に低く配置して搬送ロールのパスレベルに段差を設けて、定常ロールピッチ部では水平方向に搬送し、広ロールピッチ部では下り方向に搬送して、階段を下るようにストリップを搬送する。このため、広ロールピッチ部においてストリップ先端部が搬送ロールと衝突する深さが軽減され、これにより広ロールピッチ部で発生するストリップ先端部の浮上や折れ込みを軽減することができる。したがって、製品品質の向上と歩留まりの改善が図られると共に、ストリップの高速搬送が可能となって生産性の向上も図られる。
【００３１】
最大衝突深さについては、以下の演算式（１）を用いることにより一意に求めることができる。
0005079585.tif 000002
【００３２】
ここで、各パラメータは以下に示すとおりである。
ｙ（ｘ，ｔ）：鉛直方向振動（鉛直方向座標）
ｘ：板長手方向座標
ｔ：時間
ｖ０：板落下速度
ｌ：ロールピッチ間での板長
Ｅ：板ヤング率
Ｉ：板断面二次モーメント
ρ：板質量密度
Ａ：板断面積
Ｂｓ：板幅
ｔｓ：板厚
Ｃ：調整係数（＝０．６）
ｇ：重力加速度
Ｈｉｎｉｔ：板落下初期高さ
ＵＳ：通板速度
ｘＣ：搬送ロール中心の搬送方向座標
ｙＣ：搬送ロール中心の鉛直方向座標
Ｒ：搬送ロール半径
contactＸdir：板先端のロール接触位置（搬送方向）
contactＹdir：板先端のロール接触位置（鉛直方向）
【００３３】
なお、段差の上限値については、設備および操業条件等の観点から１００ｍｍ以内とするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ストリップの浮上挙動を示す模式図であり、（ａ）はストリップ先端部が浮上する現象、（ｂ）は浮上現象の原因、（ｃ）はストリップ先端の軌跡を示す図である。
【図２】ストリップ先端部の浮上量と衝突深さの関係を示す図であり、ストリップ先端部の軌跡をプロットした図である。
【図３】搬送ロールの衝突位置を示す図であり、浮上状態のストリップがランナウトテーブル上に落下する際のストリップ先端部の軌跡をプロットした図である。
【図４】最大衝突深さとロールピッチの関係を示す図である。
【図５】段差の設定例を示す図である。
【図６】従来技術に係るランナウトテーブルと本発明に係るランナウトテーブルを対比説明する模式図であり、（ａ）は従来技術に係るランナウトテーブル、（ｂ）は本発明に係るランナウトテーブルを示す図である。
【図１】
0005079585.tif 000003
【図２】
0005079585.tif 000004
【図３】
0005079585.tif 000005
【図４】
0005079585.tif 000006
【図５】
0005079585.tif 000007
【図６】
0005079585.tif 000008