(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気とを混合して混合ガスとする混合器とこの混合ガスを送出するブロワとを有する供給ユニットと、
前記混合ガスの流量を調整する流量調整弁と前記混合ガスの一部に点火しバーナへの点火に備えるパイロットバーナとを有するヒータユニットと、
圧延材を巻き取ってコイルにする巻取巻戻機によって巻き取られる前記コイルの端面に対向して配置され前記流量調整弁より供給される混合ガスを前記パイロットバーナにより点火して燃焼するバーナを複数個平面状に配置した加熱体と、を備え、
前記加熱体の複数のバーナは複数にグループ分けされ、
前記ヒータユニットは、前記供給ユニットから供給される混合ガスを前記複数グループに対応して分岐及び供給する分岐ラインを有する、
ことを特徴とするコイル端面加熱装置。
【請求項２】
前記巻取巻戻機の入側に配置され巻取られてコイルとなる圧延材の先端を検出する先端検出器と、前記巻取巻戻機の出側に配置されコイルから巻戻された圧延材の後端を検出する後端検出器と、前記先端検出器からの先端検出信号により前記加熱体を所定の定格加熱量に制御し、前記後端検出器からの後端検出信号により前記加熱体を所定の低加熱量に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のコイル端面加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧延中の圧延材を巻取ったコイルの端面を加熱するコイル端面加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚板（スラブ）を薄板（ストリップ）まで単一のラインで圧延する従来の熱間圧延設備では多数の圧延機を必要とするため、圧延ラインの全長が非常に長くなる。かかる圧延ラインを短くするため、図４に示すように、粗圧延機１０１と仕上げ圧延機１０２との中間に巻取巻戻機１を配置し、スラブを粗圧延してコイルに巻取り、その後巻戻して仕上げ圧延することにより、設備のコンパクト化を計っている。
【０００３】
図５はこのような圧延設備に用いられる巻取巻戻機の一例を示す。巻取巻戻機１は、圧延材１ａに巻きぐせを付ける曲げロール１ｂと、コイル２に巻いてゆくクレードルロール１ｃとからなる。巻取りには芯を必要とせず、巻戻も芯なしで可能であるが、芯を用いる場合もある。
【０００４】
巻取巻戻機１で巻取り中または巻戻し中のコイル端面は冷却され易い。このようにコイル端面が冷却されると温度分布が不均一となり、仕上げ圧延に支障が生ずるのでコイル端面の加熱が行われる。加熱方法としては電気ヒータ法、誘導加熱法、ガスバーナ法等があるが、ガスバーナ法が多く用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガスバーナによる加熱装置の場合、バーナまで燃料ガス配管と空気配管を導設しバーナで混合して燃焼を行っているため配管や弁等が多く複雑になっていた。また、従来はコイルの巻かれた状態にかかわらず一定出力で加熱を行っているため、コイルが巻かれていない状態でも一定出力で加熱しておりエネルギの損失となっていた。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、ガス供給システムの単純化を図ることを目的とする。また、コイルの状態に応じて加熱を制御することを目的とする。
【０００７】
【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、燃料ガスと空気とを混合して混合ガスとする混合器とこの混合ガスを送出するブロワとを有する供給ユニットと、前記混合ガスの流量を調整する流量調整弁と前記混合ガスの一部に点火しバーナへの点火に備えるパイロットバーナとを有するヒータユニットと、圧延材を巻き取ってコイルにする巻取巻戻機によって巻き取られる前記コイルの端面に対向して配置され前記流量調整弁より供給される混合ガスを前記パイロットバーナにより点火して燃焼するバーナを複数個平面状に配置した加熱体と、を備え、前記加熱体の複数のバーナは複数にグループ分けされ、前記ヒータユニットは、前記供給ユニットから供給される混合ガスを前記複数グループに対応して分岐及び供給する分岐ラインを有する。
【０００８】
燃料ガスと空気とは混合器で燃焼に最適となる比で混合され予混合ガスとしてブロワにより供給ユニットからヒータユニットに供給される。ヒータユニットではこの予混合ガスを点火するバーナに応じて流量調整弁で流量を調整するとともに、予混合ガスの一部をパイロットバーナで点火しバーナへのガスの供給を認識しバーナへの点火に備える。加熱体ではヒータユニットからの予混合ガスをバーナでパイロットバーナにより点火して燃焼しコイル端面を加熱する。これにより混合器からバーナまでは予混合ガスを送る管のみでよいので、従来のように燃料ガス管と空気管は必要なく、配管や弁類が少なくりコンパクトな端面加熱装置が得られる。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記巻取巻戻機の入側に配置され巻取られてコイルとなる圧延材の先端を検出する先端検出器と、前記巻取巻戻機の出側に配置されコイルから巻戻された圧延材の後端を検出する後端検出器と、前記先端検出器からの先端検出信号により前記加熱体を所定の定格加熱量に制御し、前記後端検出器からの後端検出信号により前記加熱体を所定の低加熱量に制御する制御部と、を備えた。
【００１０】
コイル端面を加熱する加熱装置としては、燃料ガスを燃焼させる方式の外に電気ヒータとか誘導加熱等の方法がある。このような加熱装置の種類にかかわらずコイルの状態に応じて加熱装置の出力を制御する。すなわち、巻取巻戻機でコイル巻取を開始するのを先端検出器で検出し、この先端検出信号により制御部は加熱装置の出力をコイルの加熱に適した定格出力とする。またコイルを巻戻すことによりコイルが巻取巻戻機から巻き出された状態を、後端検出器が圧延材の後端を検出することにより検出し、この後端検出信号により制御部は加熱装置の出力を低出力とする。低出力としては次の巻取りに備えて装置を一定温度に保つ出力とか作業終了による零出力など作業条件によって決める。これによりコイルが巻取巻戻機に存在している場合のみ適切な加熱を行い、存在しないときは最低限の加熱を行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の形態のコイル端面加熱装置の斜視図である。図２は図１に示す各装置の構成を示す配管図である。
【００１２】
図１において、供給ユニット３は燃料ガス、例えばプロパンガスと空気を混合して予混合ガスを生成しブロワで供給する。ヒータユニット４はこの予混合ガスの流量を調整するとともに予混合ガスの流量の一部をパイロットバーナで点火しバーナへのガスの供給を認識しバーナへの点火に備える。加熱体５は巻取巻戻機１のコイル２の両端面に対向して配置され、ガスバーナを複数個パネル状に配置したバーナユニット６をコイル２の最大径に応じた数配置して構成される。
【００１３】
図２において、供給ユニット３では、燃料ガスは遮断弁１１、緊急遮断弁１２、ガス流量計１３を経て混合器１４に入る。一方空気はフィルタ１５を経て混合器１４に入り、混合器１４で燃料ガスと燃焼に最適の比率で混合され、予混合ガスとなり、ブロワ１６により加圧され吐出弁１７とブローアウト弁１８ａを経て送出される。ブローアウト弁１８ａは逆火したとき予混合ガスを遮断して大気に放出する逆火防止弁である。
【００１４】
ヒータユニット４では、供給ユニット３から供給さる予混合ガスがブローアウト弁１８ｂを通り、流量調整弁１９で流量を調整され、複数の分岐ライン７に分岐される。分岐ライン７の数は後述するバーナユニット６のグループ分けの数となる。各分岐ライン７には電磁弁２０と逆火防止弁２１が設けられている。ブローアウト弁１８ｂを出た予混合ガスは分岐され減圧弁１０を経て逆火防止弁２１に入り、一部は電磁弁２３よりパイロットバーナ２２に入り点火され、他は電磁弁２４を経てバーナユニット６へ送出される。加熱体５では複数のバーナをパネル状にまとめたバーナユニット６が設けられている。
【００１５】
かかる構成により、燃料ガス管と空気管は混合器１４以降バーナユニット６まで予混合ガス管のみになるので、配管、弁等が燃料ガス管と空気管をバーナユニット６まで導設する場合に比べ大幅に簡潔化される。またバーナ点火装置も点火したガスを各バーナに送る点火ライン８を設けることにより簡単な装置となる。
【００１６】
図３は第２実施の形態を示す。本実施の形態はコイルが巻かれている状態のときのみ定格加熱を行うようにしたもので、第１実施の形態のコイル端面加熱装置にコイルの状態を検出する装置と加熱制御装置を追加したものである。
【００１７】
巻取巻戻機１は、圧延材１ａに巻きぐせを付ける曲げロール１ｂと、コイル２に巻いてゆくクレードルロール１ｃとからなる。供給ユニット３では燃料ガス、と空気を混合して予混合ガスを生成しブロワで供給し、ヒータユニット４はこの予混合ガスの流量を調整するとともに予混合ガスの流量の一部をパイロットバーナで点火しバーナへの点火に備える。加熱体５は巻取巻戻機１のコイル２の両端面に対向して配置され、ガスバーナを複数個パネル状に配置したバーナユニット６によりコイル２の端面を加熱する。
【００１８】
巻取巻戻機１の入側には入側ピンチローラ３４が設けられ、出側には出側ピンチローラ３５が設けられ、巻取巻戻機１への圧延材１ａの搬入と搬出を確実に行う。また入側ピンチローラ３４の上方近傍には圧延材１ａの先端が搬入されるのを検出する先端検出器３２が設けられ、出側ピンチローラ３５の上方近傍には圧延材１ａの後端が搬出されるのを検出する後端検出器３３が設けられ、それぞれの検出信号は制御部３１に入力される。先端検出器３２、後端検出器３３はテレビカメラを用いた場合を示すが、これに限定されることはなく、例えば入側ピンチローラ３４で圧延材１ａの先端が通過したときの駆動モータの電流変化や出側ピンチローラ３５で圧延材１ａの後端が通過したときの駆動モータの電流変化を検出してもよい。
【００１９】
制御部３１は図２に示す流量調整弁１９の制御をそれぞれの検出信号に基づき行う。先端検出器３２が矢印Ａの方向から巻取巻戻機１に搬入される圧延材１ａの先端を検出すると、制御部３１は流量調整弁１９の流量をコイル端面の加熱に適した定格流量としコイル２の加熱を開始する。また、矢印Ｂで示す方向に巻戻され後端検出器３３が圧延材１ａの後端を検出すると、制御部３１は流量調整弁１９の流量を最低流量とする。最低流量としては次のコイル２の加熱を直ちに開始できる程度に装置の温度を維持する流量など作業条件により決められる。巻取り巻戻し作業が終了したときは、ゼロ流量とする。このように巻取巻戻機１でコイル２の巻取りが始まるとコイル２の加熱を定格流量で行い、コイル２が巻出されてしまうと最低流量とすることにより燃焼ガスの消費を少なくすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、燃料ガスと空気とから予混合ガスを生成し、予混合ガスの流量を調整するとともに、予混合ガスの一部をパイロットバーナで点火しバーナへの点火に備える。予混合ガスを用いているのでバーナには空気配管が不要となり構造や配管が単純となる。また、また巻取巻戻機にコイルが存在するときは、定格の熱量で加熱を行い、コイルが存在しないときは低熱量の加熱に切り替えることにより加熱エネルギの消費を少なくし、コストダウンを図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態の斜視図である。
【図２】  図１の各機器の詳細構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施の形態の構成を示す図である。
【図４】  巻取巻戻機を用いた熱間圧延設備を示す図である。
【図５】  巻取巻戻機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  巻取巻戻機
１ａ  圧延材
１ｂ  曲げロール
１ｃ  クレードルロール
２  コイル
３  供給ユニット
４  ヒータユニット
５  加熱体
６  バーナユニット
７  分岐ライン
８  点火ライン
１０  減圧弁
１１  遮断弁
１２  緊急遮断弁
１３  ガス流量計
１４  混合器
１５  フィルタ
１６  ブロワ
１７  吐出弁
１８ａ，１８ｂ  ブローアウト弁
１９  流量調整弁
２０，２３，２４  電磁弁
２１  逆火防止弁
２２  パイロットバーナ
３１  制御部
３２  先端検出器
３３  後端検出器
３４  入側ピンチロール
３５  出側ピンチロール
【図１】
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【図２】
0003773133.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003773133.tif 000005
【図５】
0003773133.tif 000006