(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック部、ポケット部およびベース部で構成される気体パッドを、液切り対象となる通板中のストリップの表面に概ね平行に配置し、前記ポケット部に気体を供給することで、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させ、前記静圧および前記気体流による力と前記ストリップの張力をバランスさせることにより、前記ストリップと前記気体パッドを非接触状態に維持しつつ前記ストリップの表面に付着した液体を排除することを特徴とする、ストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法。
【請求項２】
請求項１記載の気体パッドを、液切り対象となる通板中のストリップの両面に概ね平行に、かつ該ストリップに対して対称位置に配置し、前記ポケット部に気体を供給することで、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させ、前記ストリップの両面における前記静圧および前記気体流による力をバランスさせることにより、前記ストリップと前記気体パッドを非接触状態に維持しつつ前記ストリップの両面に付着した液体を排除することを特徴とする、ストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法。
【請求項３】
前記ストリップの蛇行範囲に基づき、該ストリップのエッジが前記ブロック部の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、該端部幅Ｗを設定し、前記気体パッドを配置することを特徴とする、請求項１または２記載のストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法。
【請求項４】
前記ストリップの通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じて、前記ポケット部内の静圧を設定することを特徴とする、請求項３記載のストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法。
【請求項５】
ブロック部、ポケット部およびベース部で構成される気体パッドと、該気体パッドを液切り対象となるストリップの表面に非接触で所定の間隔を持って保持するための保持機構と、前記ポケット部に気体を供給して、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させるための気体供給機構と、前記静圧および前記気体流による力と前記ストリップの張力をバランスさせつつ、前記ストリップの表面に付着した液体を排除するための調整機構とを有してなることを特徴とするストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置。
【請求項６】
請求項５記載の気体パッドおよび気体供給機構と、前記気体パッドを液切り対象となる通板中のストリップを挟んで対向して、該ストリップの表面に非接触で所定の間隔を持って保持するための保持機構と、前記ストリップの両面における前記静圧および前記気体流による力をバランスさせることにより、前記ストリップの張力に影響を与えずに、前記ストリップの表面に付着した液体を排除するための調整機構とを有してなることを特徴とするストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置。
【請求項７】
前記ストリップの蛇行範囲に基づき、該ストリップのエッジが前記ブロック部の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、該端部幅Ｗが設定され、前記気体パッドが配置されていることを特徴とする、請求項５または６記載のストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置。
【請求項８】
前記調整機構が、前記ストリップの通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じて、前記ポケット部内の静圧を設定するための機構を有していることを特徴とする、請求項７記載のストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼帯の連続酸洗ライン等、ストリップの連続処理ラインにおけるストリップ面の液切り方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧廷後の鋼帯表面には酸化膜（以下スケールという）が形成されているので、必要に応じてこれを除去するため、連続酸洗ラインに通板し塩酸や硫酸による酸洗処理が行われる。
図９は、従来の連続酸洗ラインの概略図であり、コイル状に巻かれている鋼帯９はアンコイラー１により巻き戻され、図示しないレベラー、クロップシャー、ウェルダーにより、形状矯正、先後端切断、先行コイルと後行コイルの溶接が行われて連続した鋼帯９となる。
【０００３】
この鋼帯９は入り側のルーパー２を通って酸洗槽３に至り、鋼帯９の表面スケールが溶解除去され、続いて水洗され、ドライヤー６、出側のルーパー２を経て、サイドトリマー、オイラー、デバイディンクシャーからなる処理装置７により所望幅および所望長さに裁断され、テンションリール８に巻き取られる。
【０００４】
水洗部位には、鋼帯９の表裏面に付着した酸洗液を洗い流すために、移送される鋼帯９の表面および裏面にそれぞれ対向してリンス液を噴射するためのスプレーヘッダー５と、鋼帯表裏面に付着した酸や水等を除去するためのリンガーロール４が配設されている。
鋼帯９は酸洗槽３の酸洗液に順次浸漬され、酸洗液によって表裏面の脱スケールが行われ、ついでスプレーヘッダー５から噴射されるリンス液により表裏面に付着した酸洗液等が洗浄されると共に、リンガーロール４によって酸洗液やリンス液などの付着物が絞り取られることにより除去される。
【０００５】
しかし、リンガーロール４は柔らかい弾性を持つゴム等を鋼製ロールの表面にライニングしたものであり、これを鋼帯９に押し付け、ゴム等を潰すことで液の絞りを行っているので、リンガーロール４と鋼帯９の両端部の間に隙間が生じ、この隙間に溜まった液体が、リンガーロール４通過後の鋼帯９の両端部表面に帯状に残る。
さらにリンガーロール４を長期に使用すると、鋼帯９の両端部に相当する部分が図１０に示すごとく摩耗し、液切りされないため、鋼帯９の表裏面に液が残る範囲が大きくなる。
【０００６】
この対策として特公平７−６５２０３号公報には、ロール表面に多数の高圧空気噴射口を有したロールを鋼板表裏面から間隔をおいて設置し、ロールを鋼板の通板方向と逆方向に回転させ、同時にロール表面から空気を噴射させることで、鋼板表裏面の液切りを達成する方法が提案されている。
上記公報の方法は、原理的にはエアナイフによる液切りであり、これに回転移動を加え、ロール状に形成した複数のエアナイフで次々に液切りを行う機構として液切り性能の向上を図ったものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エアナイフでの液切りは、気体の運動エネルギーで鋼板や鋼帯（以下ストリップという）の表面に付着している液体を吹き飛ばすものであり、ストリップとノズルの接触を回避するためにエアノズルからストリップ表面までの距離を必要とするので、噴出エアの大気開放によるエネルギロスが大きく、気体元圧として０．４MPa 程度以上が必要であり、ジェット音による騒音が高く、所要動力も大きいという欠点を有している。
【０００８】
また、ストリップの処理速度（通板速度）が上がると必要元圧がどんどん高くなるので、処理能力という観点からも、適用できるラインの速度は数百ｍ／分が限界である。
この問題の根本原因は、エアナイフを原理とした液切りであることにある。つまり、カーテン状の流体膜を以てストリップ表面の液を遮断する機構では、気体流体の動的エネルギによる作用力のみを使用しており、エネルギー効率が悪い。また、走行中に波打つストリップとエア噴出ノズルの接触を避けるためには、ストリップ表面からある程度離れた部位に流体噴出ノズルを配置せざるを得ず、衝突部で所要エネルギーを出すためには、噴出ノズル部で大きなエネルギーを与えて噴出させることが必要であり、これもエネルギー効率を落とす理由となっている。
【０００９】
そこで本発明は、液切り装置とストリップを非接触維持しながら、ストリップ面に近接させることにより、エネルギロスを最小にし、更に気体の静的なエネルギをも利用してストリップ面の液切りを行うことで、液切り性能、効率を大幅に向上させることのできる、ストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明法は、ブロック部、ポケット部およびベース部で構成される気体パッドを、液切り対象となる通板中のストリップの表面に概ね平行に配置し、前記ポケット部に気体を供給することで、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させ、前記静圧および前記気体流による力と前記ストリップの張力をバランスさせることにより、前記ストリップと前記気体パッドを非接触状態に維持しつつ前記ストリップの表面に付着した液体を排除することを特徴とする、ストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法である。
【００１１】
また、前記気体パッドを、液切り対象となる通板中のストリップの両面に概ね平行に、かつ該ストリップに対して対称位置に配置し、前記ポケット部に気体を供給することで、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させ、前記ストリップの両面における前記静圧および前記気体流による力をバランスさせることにより、前記ストリップと前記気体パッドを非接触状態に維持しつつ前記ストリップの両面に付着した液体を排除することを特徴とする、ストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り方法でもある。
【００１２】
そして上記両本発明法において、前記ストリップの蛇行範囲に基づき、該ストリップのエッジが前記ブロック部の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、該端部幅Ｗを設定し、前記気体パッドを配置することが好ましく、また前記ストリップの通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じて、前記ポケット部内の静圧を設定することが好ましい。
【００１３】
つぎに上記目的を達成するための本発明装置は、ブロック部、ポケット部およびベース部で構成される気体パッドと、該気体パッドを液切り対象となるストリップの表面に非接触で所定の間隔を持って保持するための保持機構と、前記ポケット部に気体を供給して、前記気体パッドと前記ストリップの間に静圧を発生させるとともに、前記ストリップの前記ブロック部に対向する面上を流れる気体流を発生させるための気体供給機構と、前記静圧および前記気体流による力と前記ストリップの張力をバランスさせつつ、前記ストリップの表面に付着した液体を排除するための調整機構とを有してなることを特徴とするストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置である。
【００１４】
また、前記気体パッドおよび前記気体供給機構と、前記気体パッドを液切り対象となる通板中のストリップを挟んで対向して、該ストリップの表面に非接触で所定の間隔を持って保持するための保持機構と、前記ストリップの両面における前記静圧および前記気体流による力をバランスさせることにより、前記ストリップの張力に影響を与えずに、前記ストリップの表面に付着した液体を排除するための調整機構とを有してなることを特徴とするストリップ連続処理ラインにおけるストリップ面液切り装置でもある。
【００１５】
そして上記両本発明装置において、前記ストリップの蛇行範囲に基づき、該ストリップのエッジが前記ブロック部の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、該端部幅Ｗが設定され、前記気体パッドが配置されていることがことが好ましく、また前記調整機構が、前記ストリップの通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じて、前記ポケット部内の静圧を設定するための機構を有していることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明法をストリップの連続酸洗ラインにおける水洗槽出側のストリップ面液切りに適用した例を示す。この例では、従来の液切り手段であるリンガーロールに代えて気体パッド１０を採用し、ストリップ９の表裏面に、ストリップ９に対して対称位置に配置している。酸洗槽３を出たストリップ９は、スプレーヘッダー５から噴出されるリンス液で酸洗液が洗浄された後、表裏面に付着したリンス液が、気体パッド１０からの気体により除去される。
【００１７】
図２は、ストリップ９の表裏面に配置した気体パッド１０の詳細を示すものである。気体パッド１０は、ベース部１１、ブロック部１２、およびポケット部１３で構成され、ベース部１１に設けられた気体供給孔１４からポケット部１３に供給した気体が、矢印で示すように流れている。気体としては、空気、窒素ガス等を採用することができる。なお気体パッド１０は、図８に例示するような保持機構により、ストリップ９の面と所定の間隔を持って保持される。
【００１８】
図３は図２の状態から、ストリップ９と片面の気体パッド１０を抜き出して表した図であり、気体パッド１０の周辺の気体の状態を表している。ベース部１１、ブロック部１２、ポケット部１３で構成される気体パッド１０は、ストリップ９の表面に概ね平行に、近接して配置され、気体供給孔１４より気体パッド１０内に気体が供給されると、気体パッド１０とストリップ９の間には静圧１５が発生し、また気体パッド１０とストリップ９の隙間にはストリップ９の表面に沿って流れる気体流１６が発生する。
【００１９】
複数の気体パッド１０をストリップ９を挟んで、ストリップ９に対して対称位置に配置した場合、例えば図２のように２個の気体パッド内に発生する静圧１５および気体流１６のバランスにより、ストリップ９の張力に影響を及ぼさずに、ストリップ９は両気体パッド１０の間に気体パッド１０と非接触状態で維持される。
【００２０】
また、ストリップ９の張力を特に問題としない場合で、且つストリップ９の片面のみの液切りを必要とする場合には、液切りが必要なストリップ９の片面にのみ、気体パッド１０を配置し、ストリップ９と気体パッド１０の間に発生する静圧１５および気体流１６とストリップ９の張力のバランスにより、気体パッド１０とストリップ９を非接触状態に維持することも可能である。
【００２１】
図４はストリップ９の表面に付着した液体１７を排除するメカニズムを表した図であり、気体パッド１０のベース部１１に設けられた気体供給孔１４より気体が供給されると、ポケット部１３に圧力が発生し、ブロック部１２とストリップ９の隙間を通り、気体パッド１０の外へ噴出する。
このとき、ブロック部１２とストリップ９の隙間には、気体による静圧力１８と動圧力１９が発生しており、これらの力によりストリップ９の表面に付着した液体１７が排除される。
【００２２】
図５はストリップのエッジ部の液体を排除するメカニズムを表した図であり、ストリップ９および気体パッド１０をストリップの表面側からの透視図として示している。
ストリップ９のエッジ部が気体パッド１０のブロック部１２の平面内を通り抜ける際、ストリップ９のエッジ部表面に付着した液体１７は、気体パッド１０とストリップ９の隙間に発生する静圧力１８および噴出気体の動圧力１９によりストリップ９のエッジ側に向かって排除される。
【００２３】
このメカニズムにより、ストリップ９のエッジ２０がブロック部１２の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、気体パッド１０を配置する。そして、ストリップ９が蛇行する場合は、あらかじめ認識しておいた蛇行範囲、または対象とする設備およびストリップに特有の蛇行範囲に基づいて、エッジ部２０がこの端部幅Ｗ内に対向する位置を確実に通過するように、端部幅Ｗを設定し、気体パッド１０を配置する。こうすることにより、たとえストリップ９が蛇行して、エッジ２０の通過位置が変化したとしても、ストリップ９のエッジ部に付着した液体１６は確実に排除される。
【００２４】
以上の様に気体パッド１０の内部に発生する静圧力１８および気体パッド１０からストリップ９の表面を沿って流れる気体流１６による動圧力１９は、ストリップ９の表面に付着した液体１７と近接するため、エアワイパーの様な気体の大気開放によるエネルギロスが非常に小さく、且つストリップ９と気体パッド１０は非接触状態が維持されるため、従来のリンガーロールのように、摩耗による問題は発生しない。
【００２５】
図６および図７は気体パッド１０の液切り限界条件を表した図である。図６はストリップ９の中央部において、気体パッド１０のポケット部１３内の静圧と、ストリップ９の液切り可能な通板速度限界との関係を表し、図４に示すように、Ｌはブロック部１２のストリップ通過方向の長さ、ｘはブロック部１２内において液切りが達成される位置とブロック部１２の先端との間の距離である。例えばｘ／Ｌ＝１．０は、ブロック部１２のポケット部１３側端部で液切りが達成される場合を示す。
【００２６】
図７はストリップ９のエッジ部において、気体パッド１０のポケット部１３内の静圧と、ストリップ９の液切り可能な通板速度限界との関係を表し、図５に示すように、ｄはブロック部１２の端部幅Ｗの範囲内を通るストリップ９のエッジ２０の通過位置とブロック１２のポケット部１３側端部との間の距離である。
【００２７】
これら図６および図７の関係に基づいて、液切り対象のストリップ９の通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じ、気体パッド１０のポケット部１３内の静圧を適正範囲に設定することで、ストリップ９の中央部およびエッジ部における液切りを確実に達成することができる。
【００２８】
例えば連続酸洗ラインにおいては、液切り対象となるストリップ９の通板速度は、酸洗処理能力、ストリップの種類およびサイズにより決められており、蛇行範囲も、ラインおよびストリップによって既知である。したがって、図６および図７の関係を用いることで、気体パッド１０のブロック部１２の端部幅Ｗが決定でき、且つストリップ９の表面に付着した液体１７を排除できる気体パッド１０のポケット部１３で必要な静圧力が導出出来るため、無駄な供給圧力を費やすことなく、且つ目的に合った最もコンパクトな気体パッド１０のサイズを設定することが可能となる。
【００２９】
ここで、気体パッド１０内のポケット部１３に発生する静圧力は、供給圧力の変化、または／および気体パッド１０のストリップ９への押付け力の変化すなわち気体パッド１０とストリップ９の隙間の変化により調整が可能である。
なお図６および図７において、ポケット内静圧Ｐa およびストリップエッジの通過位置を示すｄは、図示の範囲に限定されるものではない。
【００３０】
つぎに本発明装置の例を図８に示す。本例では、ブロック部１２、ポケット部１３およびベース部１１からなる気体パッドを、ストリップ９の両面に概ね平行に、かつストリップ９に対して対称位置に配置しているが、片面側のみに配置してもよい。気体パッドは、保持機構によりストリップ９の表面に非接触で、所定の間隔を持って保持される。
【００３１】
図８の例では、ベース部１１を貫通して螺合する連結棒２３と、連結棒２３を回転させるためのモータ２４によって保持機構が構成されている。そして連結棒２３には、ストリップ９の両面側で反対向きのネジ山が切られ、モータ２４により回転すると、両側のベース部１１が互いにストリップ９に近付く方向、または離れる方向に移動し、ストリップ９の両側において同時に、ブロック部１２とストリップ９との間隔を調整することができる。
【００３２】
本発明装置はまた、気体供給機構および調整機構を有している。図８の例では、気体供給機構はベース部１１の気体供給孔１４に接続する気体供給管２１と、図示しないコンプレッサやボンベ等の気体供給源からなる。調整機構は、ポケット部１３内に設けた検出端２５、制御装置２６および気体供給管２１に設けた圧力調整弁２２からなる。気体としては、空気や窒素ガス等を採用することができる。
そして気体供給管２１からは、ポケット部１３内に適正な静圧を付与するとともに、ブロック部１２に対向するストリップ９の面上を流れる気体流を発生させるに必要な圧力で気体を供給する。
【００３３】
また検出端２５としては、ポケット１３内の静圧、およびブロック部１２とストリップ９との間隔を検出するものを採用する。これら検出結果を制御装置２６に入力し、圧力調整弁２２を調整してポケット１３内の静圧を、またモータ２４を回転させてブロック部１２とストリップ９との間隔を、それぞれ適正値に調整することで、気体パッド１０を非接触状態に維持しつつストリップ９の表面に付着した液体を排除する。
【００３４】
さらに本発明装置は、液切り対象となるストリップ９の蛇行範囲に基づき、図５に示すように、ストリップ９のエッジ２０がブロック部１２の端部幅Ｗ内に対向する位置を通過するように、端部幅Ｗが設定され、気体パッド１０が配置されていることがことが好ましい。また、例えば図６および図７の関係に基づき、ストリップ９の通板速度、ストリップ幅および蛇行範囲に応じて、ポケット部１３内の静圧を設定できるよう、制御装置２６にあらかじめ必要データが入力されていることが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、液切り装置としての気体パッドがストリップと非接触維持されるため、摩耗等による装置の寿命問題が回避され長寿命化が達成される。また、液切り装置とストリップ表面の液体が近接されるため、気体の大気開放によるエネルギロスが極めて小さく、高エネルギ効率となる。さらに、対象となる連続ラインに応じて諸条件を決定できることで、無駄なエネルギや装置サイズを必要としない。そして、ストリップ表面に付着した液体の液切りが確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を連続処理ラインに適用した例を示す説明図である。
【図２】本発明における気体パッドの配置例を示す一部断面斜視図である。
【図３】本発明における気体パッドの別の配置例を示す断面図である。
【図４】本発明における液切りのメカニズムを示す断面図である。
【図５】本発明における液切りのメカニズムを示す平面図である。
【図６】本発明におけるストリップ中央部での液切り限界の関係を示すグラフである。
【図７】本発明におけるストリップ端部での液切り限界の関係を示すグラフである。
【図８】本発明装置の例を示す断面図である。
【図９】従来のストリップ連続処理ラインの一例を示す説明図である。
【図１０】従来技術の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１…アンコイラー              ２…ルーパー
３…酸洗槽                    ４…リンガーロール
５…スプレーヘッダー          ６…ドライヤー
７…処理装置                  ８…テンションリール
９…ストリップ              １０…気体パッド
１１…ベース部                １２…ブロック部
１３…ポケット部              １４…気体供給孔
１５…静圧                    １６…気体流
１７…液体                    １８…静圧力
１９…動圧力                  ２０…エッジ
２１…気体供給管              ２２…圧力調整弁
２３…連結棒                  ２４…モータ
２５…検出端                  ２６…制御装置
【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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