(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間粗圧延後のシートバーをコイルボックスで回転させながらコイル状に巻き取り、その後熱間仕上圧延する際のコイルボックスでの巻き取り方法において、
前記コイルボックスでのシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以上の場合に、コイル状のシートバーをさらに回転させることを特徴とするコイルボックスでの巻き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルボックスでの巻き取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延とは、金属材を数百〜千数百℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、２つのロールで挟圧しつつそのロールを回転させ薄く伸ばすことをいう。
一般的な熱間圧延ラインを図５乃至図８に示す。図５及び図６は半連続と呼ばれるタイプのもので、図７は３/ ４連続と呼ばれるタイプのもので、どちらも現在多く用いられている。また、近年では、３/ ４連続の形を踏襲しながらも、圧延途中の先行金属材料の尾端と後行金属材料の先端とを互いに接合する、図８に示す、熱間エンドレス圧延ラインと呼ばれるタイプのものも登場してきている。
【０００３】
ここで、図５に示す半連続と呼ばれるタイプの熱間圧延ラインには、上流側から下流側に向けて加熱炉１０１、粗圧延機１０２、クロップシャ１０３、デスケーリング装置１０４、仕上圧延機１０５、冷却ゾーン１０６、及び巻取装置１０７が設置されている。そして、各設備間には、図示しない多数のテーブルローラがあり、これにより被圧延金属材Ｓは搬送されるようになっている。
【０００４】
また、図７に示す３/ ４連続タイプの熱間圧延ラインには、上流側から下流側に向けて加熱炉２０１、粗圧延機２０２、クロップシャ２０３、デスケーリング装置２０４、仕上圧延機２０５、冷却ゾーン２０６、及び巻取装置２０７が設置されている。そして、各設備間には、図示しない多数のテーブルローラがあり、これにより被圧延金属材Ｓは搬送されるようになっている。
【０００５】
図５に示す半連続と呼ばれるタイプでは、粗圧延機１０２による粗圧延は、熱間圧延ラインの上流側から下流側に被圧延金属材Ｓを搬送しつつ１パス圧延し、被圧延金属材Ｓの搬送を停止し、今度は下流側から上流側に被圧延金属材Ｓを搬送しつつ１パス圧延する、という一連の動作を繰り返す、リバース圧延と呼ばれる往復圧延方式により行われる。粗圧延終了後の被圧延金属材Ｓは、順次、仕上圧延機１０５で一方向に仕上圧延され、冷却ゾーン１０６で冷却され、巻取装置１０７で巻き取られる。
【０００６】
また、図７に示す３/ ４連続と呼ばれるタイプでは、粗圧延機２０１が複数、例えば、多くの場合４機あり、そのうち一部、例えば、多くの場合１機が往復圧延し、残る圧延機が一方向圧延する。４機中３機が一方向圧延するタイプに限らず、例えば３機中１機又は２機が一方向圧延するタイプのものも含め、３/ ４連続という。そして、粗圧延終了後の被圧延金属材Ｓは、順次、仕上圧延機２０５で仕上圧延され、冷却ゾーン２０６で冷却され、巻取装置２０７で巻き取られる。
【０００７】
図５に示す半連続と呼ばれるタイプ及び図７に示す３/ ４連続と呼ばれるタイプでは、仕上圧延機１０５，２０５で被圧延金属材Ｓの先端を噛み込み、圧延し、尾端を圧延して終わり、という動作を断続的に繰り返す熱間圧延を行う。このような圧延方式のことを、特に、バッチ圧延と称している。
このような図５に示す半連続と呼ばれるタイプ及び図７に示す３/ ４連続と呼ばれるタイプのバッチ圧延方式の熱間圧延ラインには、粗圧延機１０２，２０２と仕上圧延機１０５，２０５との中間に、コイルボックスと呼ばれる、粗圧延後のシートバー状の被圧延金属材Ｓを一旦巻き取り、その後巻き出す装置を設置する場合がある。図６には、図５に示す半連続と呼ばれるタイプの熱間圧延ラインにおいて、粗圧延機１０２と仕上圧延機１０５との中間に、コイルボックス１０８を設置した例が示されている。
【０００８】
コイルボックスは、シートバー状の被圧延金属材を回転させて一旦コイル状に巻き取り、仕上圧延機での仕上圧延の進展に応じて巻き出していく働きをする。コイル状に巻き取られたシートバー状の被圧延金属材は、巻き取られない場合に比べ、相当程度放冷による温度降下が小さくなる。このため、仕上圧延時間の長い製品板厚の薄い被圧延金属材などであっても、素材金属塊（スラブ）の単重の上限を、巻き取らない場合と比べ、相当程度大きくできるという、利点がある。
【０００９】
このほか、仕上圧延前のシートバー状の被金属圧延材が巻き取られていれば、その存在スペースは、巻き取られない場合に比べ、相当程度小さくできる。これにより、図５に示すようなタイプに比べ、図６に示すようなタイプのものは、粗圧延機１０２でリバース圧延中の奇数パス圧延直後の被圧延金属材Ｓと、仕上圧延中の被圧延金属材Ｓとのスペース的な干渉が回避でき、建設時の熱間圧延ライン長を短く設計できる、という利点もある。
【００１０】
ところで、近年では、３/ ４連続の形を踏襲しながらも、圧延途中の先行金属材料の尾端と後行金属材料の先端とを互いに接合する、図８に示す、熱間エンドレス圧延ラインと呼ばれるタイプのものも登場してきている。この熱間エンドレス圧延ラインについては、例えば、特開平７−２４１６０１号公報や特開平７−１２４６２４号公報に開示されているが、図８に示すように、最下流粗圧延機３０１と仕上圧延機３１１との間に、先行被圧延金属材の尾端と後行被圧延金属材の先端とを接合する接合装置３０４を設置し、仕上圧延機３１１と巻取装置３１４との間に、先行被圧延金属材と後行被圧延金属材を切断して別々に巻き取るための切断装置３１２を設置している。
【００１１】
この図８に示す熱間エンドレス圧延ラインは、先行被圧延金属材の尾端と後行被圧延金属材の先端とを接合するために、接合装置３０４のほかに、粗圧延機３０１と接合装置３０４との間に、コイルボックス３０２及び接合用クロップシャ３０３を設置する。あるいはさらに、接合装置３０４の出側に、バリ取り装置３０５、シートバーヒータ３０６、エッジヒータ３０７、接合部冷却装置３０８、及び仕上用クロップシャ３１０を設置し、切断装置３１２の出側に、高速通板装置３１３を適宜設置してもよい。
【００１２】
ここで、コイルボックス３０２から巻き出された先行被圧延金属材、後行被圧延金属材は、それぞれその尾端、先端が接合用クロップシャ３０３にて切断成形され、接合装置３０４にて接合され、仕上圧延機３１１にて仕上圧延され、冷却ゾーン（図示せず）にて冷却され、切断装置３１２にて切断され、巻取装置３１４により巻き取られる。接合後の被圧延金属材について、仕上圧延に先立ち、バリ取り装置３０５にて接合部にできるバリを除去加工したり、シートバーヒータ３０６でシートバーの局部低温部あるいは全長を補償的に加熱したり、エッジヒータ３０７で被圧延金属材の幅エッジ部の局部低温部を補償的に加熱したり、接合部冷却装置３０８にて接合部を冷却したりしてもよく、さらに、仕上圧延後の被圧延金属材には高速通板装置３１３を使用してもよい。
【００１３】
ここで、接合装置３０４には、特開昭６２−２３４６７９号公報に開示された誘導加熱方式によるものや、国際公開ＷＯ９４/ １６８３８号公報に開示されたレーザ方式によるものなどがある。
また、高速通板装置３１３とは、特開平７−１２４６２４号公報に開示されているが、例えば、仕上圧延後の製品板厚２ｍｍ未満の薄ストリップ状の被圧延金属材に使用して好適な通板安定化のための装置で、薄ストリップ状の被圧延金属材を切断直後に剛性が弱く丸まって巻取装置３１４の付帯設備間に詰まり巻き取れなくなるのを防止するものである。仕上圧延後、板厚の薄いストリップは概して搬送速度が高速のためこの名称がある。原理はエアジェットにより生ずる負圧部に搬送中の薄ストリップ状の被圧延金属材を吸引し、ガイドにまっすぐ沿わせることでストリップ状の被圧延金属材が丸まるのを防止するというものである。
【００１４】
熱間エンドレス圧延において、コイルボックス３０２は、シートバー（被圧延金属材）の温度降下を防止しつつ、しかもシートバー状の先行被圧延金属材の尾端と後行被圧延金属材の先端の追付きのためのタイミングバッファの働きをするものでもある。つまり、シートバー状の先行被圧延金属材の尾端がコイルボックス３０２から巻き出され終わるよりも前に、後行被圧延金属材を早めに粗圧延を終えて別個のコイルボックス３０２のポジションに巻き取って待機しておき、先行被圧延金属材の尾端がコイルボックス３０２から巻き出され終わった後、すみやかに後行被圧延金属材の先端を別個のコイルボックス３０２のポジションから巻き出して、所定ゾーンにて追いつけることができるようにするものである。
【００１５】
図８において、符号３０９はメジャーリングロールであり、このメジャーリングロールはトラッキング用センサである。ここで、「トラッキング」とは、シートバー状の被圧延金属材の先端、尾端の移動を捉え、その熱間エンドレス圧延ライン上の位置を図示しない制御装置内で時々刻々に仮想認識することをいう。メジャーリングロール３０９は、搬送中の被圧延金属材に接触することで回転され、一定周長（例えば、０．０２５ｍｍ）回転されるごとにパルスを発し、そのパルス数を前記制御装置内で時々刻々にカウントすることによりトラッキングを行う。トラッキング用センサには、このメジャーリングロール３０９のほかに、例えば、特開平９−２７６９１３号公報に開示されたレーザ速度計などがある。
【００１６】
図８に示すコイルボックス３０２による、シートバー状の被圧延金属材の巻き取りについて図９を参照して詳細に説明する。
先ず、図９（ａ）に示すように、粗圧延された被圧延金属材Ｓの先端は、ロール３１５を回転させつつ図示しないアクチュエータにより上方に持ち上げることで、ベンディングロールと呼ばれる３つのロール３１６，３１７，３１８に向かう。ベンディングロールと呼ばれる３つのロールは、上側の第１ベンディングロール３１６と、上側の第２ベンディングロール３１７と、下側の第３ベンディングロール３１８とで構成されている。上側の第１ベンディングロール３１６と上側の第２ベンディングロール３１７とは、図９（ａ）中、破線で示す方向に双方独立に移動でき、３つのロール３１６，３１７，３１８間を通過するシートバー状の被圧延金属材Ｓに３点曲げを施し、しかもその曲率を、第１ベンディングロール３１６及び第２ベンディングロール３１７の前述の破線で示す方向への移動量を制御することで、所望に調整することができる。
【００１７】
３つのロール３１６，３１７，３１８を通過した被圧延金属材Ｓの先端の曲率は、その先端が図９（ａ）に示すようにフォーミングロール３１９上に達するように調整することが好ましい。
そして、被圧延金属材Ｓの先端がフォーミングロール３１９上に達して以降、上側の第２ベンディングロール３１７は、図９（ｂ）に示すように、破線で示す方向に次第に移動し、一旦停止する。
【００１８】
この上側の第２ベンディングロール３１７の移動中、被圧延金属材Ｓの先端は以下のような動作をする。
図９（ｂ）に示すように、被圧延金属材Ｓの先端はフォーミングロール３１９上を滑動し、フォーミングロール３１９の下部に位置するエプロン３２０のへこみに引っ掛かる。
【００１９】
すると、被圧延金属材Ｓの先端はロール３１５およびベンディングロール群３１６，３１７，３１８の回転によりさらに送り込まれるため、図９（ｃ）に示すように、上記引っ掛かり部を中心に回転し、所定の曲率半径に曲げられる。
さらに、被圧延金属材Ｓの先端が送り込まれると、被圧延金属材Ｓの下部方向の膨らみが図９（ｃ）に示すように第１のクレードルロール３２１の上面に達する。すると、支点が第１のクレードルロール３２１上に移動し、被圧延金属材Ｓの先端は、図９（ｄ）に示すように、フォーミングロール３１９と第１のクレードルロール３２１の回転による推力により、内巻１巻を形成する。
【００２０】
その後、被圧延金属材Ｓが次々に送り込まれ、フォーミングロール３１９と第１のクレードルロール３２１の回転による推力により、徐々にコイルが巻き太る。そして、コイルがある程度巻き太ったところで、図９（ｅ）に示すように上側の第１ベンディングロール３１６及び第２ベンディングロール３１７は、完全に上方に開放する。この状態でも、コイル状に巻き取った被圧延金属材Ｓはある程度の自重になっているため、フォーミングロール３１９と第１のクレードルロール３２１の回転による推力により継続してコイル状に巻き取られる。
【００２１】
さらに、被圧延金属材Ｓの巻き取りが進み、コイル状の被圧延金属材Ｓがさらに巻き太って第２のクレードルロール３２２に達した後は、徐々に第２のクレードルロール３２２を下降させ、図９（ｆ）に示すように、第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２によるパスラインを水平となるようにする。この状態では、コイル状に巻き取られた被圧延金属材Ｓはフォーミングロール３１９からは離れる。
【００２２】
そして、第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２の回転による推力により、被圧延金属材Ｓの巻き取りが進み、被圧延金属材Ｓの尾端が近づいてくると、図９（ｇ）に示すように、第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２の回転速度は徐々に減速する。
そして、図９（ｈ）に示すように、シートバー状の被圧延金属材Ｓの尾端が巻き取られ終わったところで、第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２の回転は停止する。この際に、尾端検出器３２３により、被圧延金属材Ｓの尾端を検出するようにしてもよい。なお、この状態で待機状態に入る場合には、被圧延材にロールマークがつくのを防止するため、ロッキングと呼ばれる、第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２のロールの往復回転動作を行う場合がある。
【００２３】
次に、コイルボックス３０２からのシートバー状の被圧延金属材Ｓの巻き出しについて図１０を参照して説明する。
コイル状に巻き取られた被圧延金属材Ｓの尾端は、今度は先端となる。この先端は、図１０（ａ）に示すように、ピーラ３２５の下降動作により開端され、開端が完了した時第１のクレードルロール３２１と第２のクレードルロール３２２が回転を開始し、被圧延金属材Ｓを熱間圧延ライン下流側に向けて搬送する。
【００２４】
その後しばらくすると、シートバー状の被圧延金属材Ｓの先端はピンチロール３２４に捉えられ、推進力を与えられて搬送が継続される。
ピンチロール３２４に被圧延金属材Ｓの先端が捉えられた後は、図１０（ｂ）に示すように、コイル状に巻かれた被圧延金属材Ｓはトランスファーアーム３２６により下流側のポジションに移動され、第３のクレードルロール３２８と第４のクレードルロール３２９の回転による推進力により巻き出しが継続される。この巻き出し継続中の被圧延金属材Ｓの先端にレベラ３２７を作用させ、シートバー状の被圧延金属材Ｓの巻き癖による形状非平坦部分を平坦化する矯正加工を行うなどしてもよい。そして、被圧延金属材Ｓの移動前にコイルのあったポジションは空きスペースとなり、後続の被圧延金属材Ｓが巻き取られる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のコイルボックスでの巻き取り方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、コイルボックス３０２で巻き取り後の被圧延金属材Ｓの尾端が、図９（ｈ）に示すように、きちっとコイル状に巻かれない状態で巻き取り終わり、コイルの回転が停止するという問題である。
【００２６】
その理由は、コイルの巻き太りによりある程度以上の自重になった以降は、図９（ｅ）に示すように、第１ベンディングロール３１６及び第２ベンディングロール３１７の双方が開放するため、シートバー状の被圧延金属材Ｓは、第１のクレードルロール３２１にかかるコイルの自重による、第１のクレードルロール３２１との摩擦により、コイルに付与される回転駆動力に引き込まれるようにして巻かれるため、その尾端にはもはや第１ベンディングロール３１６及び第２ベンディングロール３１７による３点曲げの力が作用しないからである。第１ベンディングロール３１６及び第２ベンディングロール３１７が開放して以降、尾端に至るまではどんどん巻き取られるだけであるから何ら問題はないが、尾端がコイル状に巻かれずにまっすぐに開端した状態で巻き取り終わると、次の問題がある。
【００２７】
即ち、尾端がコイル状に巻かれずにまっすぐに開端した状態で巻き取り終わり、巻き出しに至るまでの待機時間が長いと、開端された先端部分には局部的に低温な部分ができる。このように局部的に低温な部分ができると、熱間圧延終了後の製品材質は、それ以外の部分と比べ、引張強さや伸びなどの機械的な品質が均一でなくなり、同部は切除しなければならなくなる。すると、歩止りが低下して経済ロスが生じるほか、切除のために精製工程へ移送し、処理するためのコストもかかるほか、納期上の問題も生じてくる。この問題は、図８に示した熱間エンドレス圧延において、シートバー状の被圧延金属材を何本も接合して連続的に仕上圧延を行うエンドレス圧延のときに特に顕在化する。
【００２８】
図１１には、熱間エンドレス圧延における、短い先行被圧延金属材のコイルボックスでの待機時間を説明するための、ライン構成図と、先行被圧延金属材のコイルボックスでの待機時間とを共に示してある。
短いシートバー状の先行被圧延金属材のあとにつづけて長いシートバー状の後行被圧延金属材を接合装置３０４にて接合し連続的に仕上圧延機３１１で仕上圧延を行う場合、短いシートバー状の先行被圧延金属材は、コイルボックス３０２でコイル状に巻き取られた後、長いシートバー状の後行被圧延金属材が別個のコイルボックス３０２のポジションに巻き取られるまで長時間の間待機していなければならない。なぜなら、図１１に示すように、粗圧延機３０１のうち１つ以上がリバース圧延される３/ ４連続のタイプの熱間圧延ラインにてリバース圧延を行うと、短い被圧延金属材に比べ、長い被圧延金属材は圧延に時間がかかるため、その後の搬送が遅延し先行する短い被圧延金属材との間に時間的な間隔が空くためである。
【００２９】
また、図１２には、３/ ４連続のタイプの熱間圧延における、長い被圧延金属材に挟まれた短い被圧延金属材のコイルボックスでの待機時間を説明するための、ライン構成図と、短い被圧延金属材のコイルボックスでの待機時間とを共に示してある。
熱間エンドレス圧延を行わないまでも、３/ ４連続と呼ばれるタイプの熱間圧延ラインでは、圧延ピッチが詰まってくると、図１２に示すように、長い被圧延金属材に挟まれた短い被圧延金属材にて、同様に、コイルボックス２０８において長時間待機しなければならない状態が生じる。
【００３０】
さらに、図６に示す半連続のタイプの熱間圧延ラインの場合には、圧延ピッチが比較的長いので、熱間圧延ラインが順調に操業していれば、この問題はさほど顕著には起こらないが、例えば、巻取装置１０７で一時的なトラブルが生じた場合など、仕上圧延前の被圧延金属材を待機させる必要が生じる場合には、やはり同種の問題が起こり得る。
【００３１】
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルボックスにおけるシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が長い場合であっても、巻き出し時のシートバーの先端部の局部温度低下を防止できるコイルボックスでの巻き取り方法を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のコイルボックスでの巻き取り方法は、熱間粗圧延後のシートバーをコイルボックスで回転させながらコイル状に巻き取り、その後熱間仕上圧延する際のコイルボックスでの巻き取り方法において、前記コイルボックスでのシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以上の場合、コイル状のシートバーをさらに回転させることを特徴としている。
【００３３】
このコイルボックスでの巻き取り方法によれば、コイルボックスにおけるシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以上の場合に、コイル状のシートバーをさらに回転させる。これにより、巻き取り時のシートバーの尾端をコイルに密着させ、巻き出し時のシートバーの先端部（巻き取り時のシートバーの尾端）の局部的な温度低下を防止し、熱間圧延終了後の製品材質を、それ以外の部分と比べ均一にできる。ここで、コイル状のシートバーを回転させるか否かのしきいとなる待機時間は、さらにコイルを回転し、一回転に要する時間とするのが好ましく、約１０〜２０秒である。
【００３４】
一方、コイルボックスにおけるシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以下の場合、巻き出し時のシートバー先端部の局部的な温度低下の程度が小さいため、熱間圧延終了後の製品板厚がそれ以外の部分と比べ不均一になる問題は顕在化しない程度に小さい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第１実施形態が適用される熱間圧延ラインの概略構成図である。
図１に示す熱間圧延ラインは、３/ ４連続のタイプのもので、上流側から下流側に向けて加熱炉１、粗圧延機２、コイルボックス３、クロップシャ５、デスケーリング装置６、仕上圧延機８、冷却ゾーン９、及び巻取装置１０が設置されている。
【００３６】
また、これら加熱炉１、粗圧延機２、コイルボックス３、クロップシャ５、デスケーリング装置６、仕上圧延機８、冷却ゾーン９、及び巻取装置１０は、制御装置２０に接続され、各設備の駆動が制御装置２０により制御されるようになっている。制御装置２０には、各種の設定計算を行う計算機３０が接続されている。
【００３７】
この３/ ４連続のタイプの熱間圧延ラインにおいて、加熱炉１で加熱された被圧延金属材Ｓは粗圧延機２で粗圧延され、粗圧延後のシートバー状の被圧延金属材Ｓはコイルボックス３で一旦巻き取られ、その後、巻き出される。そして、シートバー状の被圧延金属材Ｓは、その後、順次、仕上圧延機８で仕上圧延され、冷却ゾーン９で冷却され、巻取装置１０で巻き取られるようになっている。
【００３８】
次に、コイルボックス３における制御装置２０による巻き取り制御について説明する。
コイルボックス３のクレードルロール等の各アクチュエータ、コイルボックス３での被圧延金属材Ｓの巻き取り完了時刻を計時するタイマー４、及び仕上圧延機８のＦ１スタンドに被圧延金属材Ｓが噛み込んだときの時刻を計時するタイマー７が、前記制御装置２０に接続され、コイルボックス３のクレードルロール等の各アクチュエータの動作が制御装置２０により制御される。
【００３９】
先ず、先行する被圧延金属材Ｓが一方のコイルボックス３のポジションから巻き出されており、後行する被圧延金属材Ｓが他方のコイルボックス３のポジションに巻き取られているとする。この状態で、先行被圧延金属材Ｓの先端が仕上圧延機８のＦ１スタンドに噛み込むと、タイマー７がその噛み込み時刻を計時し、その計時された時刻データを制御装置２０に送出し、制御装置２０は計算機３０にその時刻データを送出する。計算機３０には、予め、先行被圧延金属材Ｓの実績重量及び比重、仕上圧延後の予定板厚、予定板幅、及び仕上圧延の速度パターンが入力されている。先行被圧延金属材Ｓ先端の噛み込み時の時刻データが計算機３０に送出されると、計算機３０内では、その時刻データと前記先行被圧延金属材Ｓの実績重量及び比重、仕上圧延後の予定板厚、予定板幅、及び仕上圧延の速度パターンをもとに、先行被圧延金属材Ｓの尾端がＦ１スタンドを抜ける時刻を予測計算する。そして、計算機３０は、必要インターバルｔ秒後に、後行被圧延金属材Ｓの先端がＦ１スタンドに噛み込むようにするには、後行被圧延金属材Ｓを他方のコイルボックス３のポジションからいつ巻き出したらよいか、その巻き出し時刻を計算する。
【００４０】
一方、計算機３０には、コイル状の被圧延金属材Ｓを回転させるか否かのしきいとなる時間ｘが予め入力されている。
そして、後行する被圧延金属材Ｓの他方のコイルボックス３のポジションへの巻き取りが完了すると、その巻き取り完了時刻がタイマー４により計時され、その計時された時刻データは制御装置２０に送出され、制御装置２０は計算機３０にその時刻データを送出する。すると、計算機３０内では、計算された前述の後行被圧延金属材Ｓの巻き出し時刻と送出された巻き取り完了時刻とから後行被圧延金属材Ｓの待機時間を算出し、その算出された待機時間と予め入力された時間ｘとを比較する。
【００４１】
算出された待機時間と予め入力された時間ｘとを比較した結果、算出待機時間が入力時間ｘよりも短い場合には、計算機３０はコイル状の後行被圧延金属材Ｓを回転させないと判断し、算出待機時間が入力時間ｘよりも長い場合には、計算機３０はコイル状の後行被圧延金属材Ｓをさらに回転すると判断する。
そして、制御装置２０は、計算機３０の判断に基づき、算出待機時間が入力時間ｘよりも長い場合に、図２に示すように、第１のクレードルロール３２１及び第２のクレードルロール３２２を回転させてコイル状の被圧延金属材Ｓをさらにその尾端が尾端検出器３２３に検出されるまで回転させる。これにより、巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端をコイルに密着させ、巻き出し時の被圧延金属材Ｓの先端部（巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端）の局部的な温度低下を防止し、熱間圧延終了後の製品材質を、それ以外の部分と比べ均一にできる。
【００４２】
次に、本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第２実施形態を図３を参照して説明する。図３は本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第２実施形態が適用される熱間エンドレス圧延ラインの概略構成図である。
図３に示す熱間エンドレス圧延ラインには、上流側から下流側に向けて、粗圧延機５１、コイルボックス５２、接合用クロップシャ５３、接合装置５４、バリ取り装置５５、シートバーヒータ５６、エッジヒータ５７、接合部冷却装置５８、仕上用クロップシャ６０、仕上圧延機６１、冷却ゾーン（図示せず）、切断装置６２、高速通板装置６３、及び巻取装置６４が設置されている。
【００４３】
また、これら粗圧延機５１、コイルボックス５２、接合用クロップシャ５３、接合装置５４、バリ取り装置５５、シートバーヒータ５６、エッジヒータ５７、接合部冷却装置５８、仕上用クロップシャ６０、仕上圧延機６１、冷却ゾーン（図示せず）、切断装置６２、高速通板装置６３、及び巻取装置６４は、制御装置７０に接続され、各設備の駆動が制御装置７０により制御されるようになっている。制御装置７０には、各種の設定計算を行う計算機８０が接続されている。さらに、コイルボックス５２の入側及び出側、仕上圧延機６１の入側には、トッラキング用センサであるメジャーリングロール５９が設置され、メジャーリングロール５９は制御装置７０に接続されている。
【００４４】
この熱間エンドレス圧延ラインにおいて、粗圧延機５１で粗圧延された先行被圧延金属材及び後行被圧延金属材は、コイルボックス５２を経て、接合用クロップシャ５３にてそれぞれの尾端及び先端が適正形状に切断され、それぞれの尾端及び先端が接合装置５４で接合される。そして、接合された先行被圧延金属材及び後行被圧延金属材は、仕上圧延機６１にて仕上圧延され、冷却ゾーンにて冷却され、切断装置６２にて切断され、巻取装置６４により巻き取られる。接合後の被圧延金属材について、仕上圧延に先立ち、バリ取り装置５５にて接合部にできるバリを除去加工し、シートバーヒータ５６で被圧延金属材の局部低温部あるいは全長を補償的に加熱し、エッジヒータ５７で被圧延金属材の幅エッジ部の局部低温部を補償的に加熱し、接合部冷却装置５８にて接合部を冷却する。
【００４５】
ここで、コイルボックス５２においては、シートバー状の先行被圧延金属材の尾端がコイルボックス５２から巻き出され終わるよりも前に、後行被圧延金属材を早めに粗圧延を終えて先行被圧延金属材とは別個のコイルボックス５２のポジションに巻き取って待機しておき、先行被圧延金属材の尾端がコイルボックス５２から巻き出され終わった後、すみやかに後行被圧延金属材の先端を別個のコイルボックス５２のポジションから巻き出して、所定ゾーンにて追いつけることができるようにしている。
【００４６】
次に、コイルボックス５２における制御装置７０による巻き取り制御について説明する。
コイルボックス５２のクレードルロール等の各アクチュエータ、コイルボックス５２の入側及び出側に設置されたトラッキング用センサであるメジャーリングロール５９が、前記制御装置７０に接続され、コイルボックス５２のクレードルロール等の各アクチュエータの動作が制御装置７０により制御される。
【００４７】
コイルボックス５２において、巻き取り終わったコイル状の被圧延金属材をさらに回転させるか否かの制御は制御装置７０が行う。
先行する被圧延金属材が一方のコイルボックス５２のポジションから巻き出されており、後行する被圧延金属材が別個のコイルボックス５２のポジションに巻き取られ、シートバー状の後行被圧延金属材の巻き取りが終了したとする。この状態での、先行被圧延金属材の残長がｙｍよりも長ければ、制御装置７０はコイル状の後行被圧延金属材をさらに回転するよう制御し、先行被圧延金属材の残長がｙｍよりも短ければ、制御装置７０は後行被圧延金属材をさらに回転させる制御を行わない。制御装置７０は、先行被圧延金属材の残長がｙｍよりも長い場合に、図２に示すように、第１のクレードルロール３２１及び第２のクレードルロール３２２を回転させてコイル状の後行被圧延金属材をさらにその尾端が尾端検出器３２３に検出されるまで回転させる。これにより、巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端をコイルに密着させ、巻き出し時の被圧延金属材Ｓの先端部（巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端）の局部的な温度低下を防止し、熱間圧延終了後の製品材質を、それ以外の部分と比べ均一にできる。
【００４８】
ここで、前述のｙｍは以下のように決定される。
制御装置７０に接続された計算機８０には、コイル状の被圧延金属材を回転させるか否かのしきいとなる時間ｘが予め入力されている。計算機８０においては、巻き出し中の先行被圧延金属材の速度が操業実績の最大速度であるＺｍｐｍの場合に、後行被圧延金属材の回転後追付きが間に合えばよいため、ｙ＝Ｚ×ｘ÷６０ｍを演算し、この演算値のｙｍを制御装置７０に送出する。この送出されたｙｍが前述のｙｍとされる。
【００４９】
一方、先行被圧延金属材の残長は、コイルボックス５２から巻き出されるのに先立ってコイルボックス５２での巻き取る時にコイルボックス５２入側のメジャーリングロール５９により測長した結果と、コイルボックス５２での巻き出し時におけるコイルボックス５２出側のメジャーリングロール５９による測長結果との差から、制御装置７０において求められる。
【００５０】
先ず、コイルボックス５２での巻き取り時におけるコイルボックス５２入側のメジャーリングロール５９による測長について説明する。
メジャーリングロール５９の下流側には、図４に示すように、第１ＣＭＤ（コールドメタルディテクタ）５９ａ及び第２ＣＭＤ５９ｂが設置され、メジャーリングロール５９の上流側には、第３ＣＭＤ５９ｃが設置されている。そして、メジャーリングロール５９は、その下流にある第１ＣＭＤ５９ａが被圧延金属材Ｓの先端を検知したときに、図４（ａ）に示すように、図示しないエアシリンダにてローラ部５９ｄが被圧延金属材Ｓの表面に押し付けられる。ローラ部５９ｄはアイドルであり、シートバー状の被圧延金属材Ｓの表面に押し付けられることで摩擦により回転する。このローラ部５９ｄが所定周長（例えば、０．０２５ｍｍ）回転するごとにパルスが発せられるようになっている。その後、図４（ｂ）に示すように、第２のＣＭＤ５９ｂが被圧延金属材Ｓの先端を検知したタイミング以降、前述のパルスの数が制御装置７０でカウントされ、メジャーリングロール５９の熱間圧延ライン上設置位置から第２のＣＭＤ５９ｂまでの機械長に加算され、シートバー状の被圧延金属材Ｓの搬送距離が時々刻々と測長される。
【００５１】
そして、図４（ｃ）に示すように、メジャーリングロール５９の上流側に設置された第３のＣＭＤ５９ｃが被圧延金属材Ｓの尾端オフを検知すると、制御装置３０内ではパルスのカウントを停止し、それまで測長してきた値に、第３のＣＭＤ５９ｃの熱間圧延ライン上設置位置からメジャーリングロール５９までの機械長を加算して測長を打ち切る。これにより、コイルボックス５２での巻き取り時におけるコイルボックス５２入側のメジャーリングロール５９による測長結果が制御装置７０において認識される。
【００５２】
また、コイルボックス５２からの巻き出し時におけるコイルボックス５２出側のメジャーリングロール５９による測長についても、コイルボックス５２での巻き取り時におけるコイルボックス５２入側のメジャーリングロール５９による測長と同様の原理で行われ、巻き出し長が時々刻々と測長され、その測長結果が制御装置７０において認識される。
【００５３】
制御装置７０では、コイルボックス５２入側のメジャーリングロール５９による測長結果からコイルボックス５２出側のメジャーリングロール５９による測長結果を時々刻々とカウントダウンし、コイル状に巻かれた先行被圧延金属材の残長を時々刻々に演算する。
次に、本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第３実施形態を図６を参照して説明する。
【００５４】
この実施形態にあっては、図６に示す半連続のタイプの熱間圧延ラインにおいて、コイルボックス１０８での被圧延金属材Ｓの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以上の場合、オペレータの手動操作でコイル状の被圧延金属材Ｓをさらに回転させるようにしている。これにより、巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端をコイルに密着させ、巻き出し時の被圧延金属材Ｓの先端部（巻き取り時の被圧延金属材Ｓの尾端）の局部的な温度低下を防止し、熱間圧延終了後の製品材質を、それ以外の部分と比べ均一にできる。
【００５５】
例えば、図６に示す半連続のタイプの熱間圧延ラインにおいて、今、運悪く、１台の巻取装置１０７（ＤＣ１、ＤＣ２のうち１台）が故障して使えなくなっており、さらに運が悪いことに、先行する被圧延金属材Ｓが巻取装置１０７にて巻き取られた後、引っ掛かってマンドレルから抜き出せなくなった。しかし、オペレータの手動操作によるリトライの結果、１分後に抜け出せたとする。
【００５６】
この間、後行被圧延金属材Ｓは、コイルボックス１０８での待機時間が３０秒生じた。それを見越したオペレータは、コイル状に巻き取った後行被圧延金属材を１回転させ、開端状の尾端をコイルに密着させるようにした。そして、先行被圧延金属材Ｓが巻取装置１０７のマンドレルから抜き出せた後、後行被圧延金属材Ｓを巻き出し、仕上圧延機１０５で仕上圧延を行い、巻取装置１０７で巻き取りを行った。そして、さらに後続の被圧延金属材Ｓについては、以後順調に圧延継続できた。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について種々の場合を例に説明してきたが、本発明はこれに限るものではなく、適宜変更可能である。
例えば、コイル状の被圧延金属材を回転させるか否かのしきいとなる待機時間は、固定された時間ｘに限られず、予め計算機内で、各種データに基づいてコイル径を予測し、予測されるコイル径に応じて変化するようにしてもよい。また、第２実施形態にあっては、先行被圧延金属材の残長がｙｍよりも長いか短いかを基準に後行被圧延金属材を回転させるか否かを判断しているが、先行被圧延金属材の速度実績を捉え、先行被圧延金属材の残長を巻き出すのに要する時間をその速度実績に基づいて予測し、この予測された時間が所定時間よりも長いか短いかを基準に後行被圧延金属材を回転させるか否かを判断するようにしてもよい。さらに、トラッキング用センサは、メジャーリングロールに代わり、レーザ速度計を用いるなどしてもよい。
【００５８】
また、第１及び第２実施形態にあっては、コイル状の後行被圧延金属材をさらに回転させるときに、その尾端が尾端検出器に検出されるまで回転させているが、巻き取り時のシートバーの尾端がコイルに密着する状態にするものであれば、これに限らず、半回転や３分の１回転でもよい。また、第３実施形態にあっては、コイル状の後行被圧延金属材をさらに１回転させているが、巻き取り時のシートバーの尾端がコイルに密着する状態にするものであれば、何回転させてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、コイルボックスでのシートバーの巻き取りが完了してから巻き出しを開始するまでの待機時間が所定時間以上の場合、コイル状のシートバーをさらに回転させるようにしたから、巻き取り後の待機時間が長い場合であっても、巻き出し時のシートバーの先端部の局部温度低下を防止でき、熱間圧延終了後の製品の材質すなわち引張強さや伸びなどの機械的な品質を、それ以外の部分と比べ均一にでき、切除による歩止ロスを低減できるほか、切除のために精製工程へ移送し、処理するためのコストも低減でき、納期上の問題も生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第１実施形態が適用される熱間圧延ラインの概略構成図である。
【図２】コイルボックスでの巻き取り方法の説明図である。
【図３】本発明に係るコイルボックスでの巻き取り方法の第２実施形態が適用される熱間圧延ラインの概略構成図である。
【図４】シートバー状の被圧延金属材のトラッキングと測長の仕方の説明図である。
【図５】半連続のタイプの熱間圧延ラインの概略構成図である。
【図６】コイルボックスを備えた半連続のタイプの熱間圧延ラインの概略構成図である。
【図７】３/ ４連続のタイプの熱間圧延ラインの概略構成図である。
【図８】熱間エンドレス圧延ラインの概略構成図である。
【図９】コイルボックスでのシートバー状の被圧延金属材の巻き取りメカニズムを示す図である。
【図１０】コイルボックスでのシートバー状の被圧延金属材の巻き出しメカニズムを示す図である。
【図１１】熱間エンドレス圧延ラインにおけるコイルボックスでの巻き取りに際しての問題点を解説するための図である。
【図１２】３/ ４連続のタイプの熱間圧延ラインにおけるコイルボックスでの巻き取りに際しての問題点を解説するための図である。
【符号の説明】
１、１０１、２０１  加熱炉
２、５１、１０２、２０２、３０１  粗圧延機
３、５２、１０８、３０２  コイルボックス
４  タイマー
５、６０、１０３、２０３。３０５、３１０  クロップシャ
６、１０４、２０４  デスケーリング装置
７  タイマー
８、６１、１０５、２０５、３１１  仕上圧延機
９、１０６、２０６  冷却ゾーン
１０、６４、１０７、２０７、３１４  巻取装置
２０、７０  制御装置
３０、８０  計算機
５３、３０３  接合用クロップシャ
５４、３０４  接合装置
５５、３０５  バリ取り装置
５６、３０６  シートバーヒータ
５７、３０７  エッジヒータ
５８、３０８  接合部冷却装置
５９、３０９  メジャーリングロール
５９ａ  第１ＣＭＤ
５９ｂ  第２ＣＭＤ
５９ｃ  第３ＣＭＤ
５９ｄ  ロール部
６２、３１２  切断装置
６３、３１３  高速通板装置
３１５  ロール
３１６  上側の第１ベンディングロール
３１７  上側の第２ベンディングロール
３１８  下側の第３ベンディングロール
３１９  フォーミングロール
３２０  エプロン
３２１  第１のクレードルロール
３２２  第２のクレードルロール
３２３  尾端検出器
３２４  ピンチロール
３２５  ピーラ
３２６  トランスファーアーム
３２７  レベラ
３２８  第３のクレードルロール
３２９  第４のクレードルロール
Ｓ  被圧延金属材（シートバー）
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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