(57)【要約】本発明は、圧延設備及び圧延方法に関するものである。本発明による圧延設備は、移送される材料を加圧する粗圧延ロールを備える粗圧延装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロールを備える仕上げ圧延装置と、上記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、上記材料に冷却流体を供給するワイパー装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置と、を含み、且つ上記ワイパー装置は、互いに異なる位置で上記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニットを含むことができる。
2020500716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送される材料を加圧する粗圧延ロールを備える粗圧延装置と、
前記材料の移送経路に備えられ、前記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロールを備える仕上げ圧延装置と、
前記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、前記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、前記材料に冷却流体を供給するワイパー装置と、
前記材料の移送経路に備えられ、前記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置と、を含み、
前記ワイパー装置は、
互いに異なる位置で前記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニットを含む、圧延設備。
【請求項２】
前記ワイパー装置は、
前記材料の進行方向に前記仕上げ圧延ロールに後行するように配置される装置フレームと、
前記装置フレームに備えられるワイパー部材と、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に備えられ、前記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、前記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する冷却ヘッダユニットと、
を含む、請求項１に記載の圧延設備。
【請求項３】
前記ワイパー装置は、
前記冷却ヘッダユニットに連結され、前記冷却ヘッダユニットから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離及び前記冷却ヘッダユニットが前記材料となす角度の少なくとも一つを調節することにより、前記材料に供給される冷却流体が重なる（ｏｖｅｒｌａｐ）ことを防止する冷却ヘッダ調節ユニットをさらに含む、請求項２に記載の圧延設備。
【請求項４】
前記冷却ヘッダ調節ユニットは、
前記冷却ヘッダユニットに連結され、前記冷却ヘッダユニットを前記ワイパー部材に沿って移動させて前記冷却ヘッダユニットから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離を可変させる距離調節ユニットと、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に連結され、前記装置フレームまたは前記ワイパー部材を回転させて前記冷却ヘッダユニットが前記材料となす角度を調節する角度調節ユニットと、
を含む、請求項３に記載の圧延設備。
【請求項５】
前記冷却ヘッダユニットは、
前記材料と対面するように前記ワイパー部材に備えられ、相互一定距離だけ離隔するように備えられる複数個の冷却配管と、
前記冷却配管に備えられ、前記材料の幅方向に複数個が備えられる冷却ノズルと、
を含む、請求項４に記載の圧延設備。
【請求項６】
前記距離調節ユニットは、
前記冷却配管を支持または固定する移動フレームと、
前記移動フレームと前記ワイパー部材に備えられる移動レールと、
前記移動フレームまたは前記冷却配管に連結され、前記移動レールに沿って前記移動フレームまたは前記冷却配管を移動させる動力伝達手段と、
を含む、請求項５に記載の圧延設備。
【請求項７】
前記動力伝達手段は、
前記移動フレームに備えられるスクリューハウジングと、
エンコーダに連結されるモータの回転軸に連結され、前記スクリューハウジングに連結されるスクリュー部材と、
を含む、請求項６に記載の圧延設備。
【請求項８】
前記角度調節ユニットは、
回転軸が前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に連結される角度調節用モータを備え、前記角度調節用モータによって前記装置フレームまたは前記ワイパー部材を回転させることにより、前記冷却ノズルの噴射口が前記材料となす角度を調節する、請求項５に記載の圧延設備。
【請求項９】
前記ワイパー装置は、
前記装置フレーム、前記ワイパー部材、前記冷却配管の少なくとも一つに備えられ、制御手段に電気的に連結される感知ユニットをさらに含む、請求項８に記載の圧延設備。
【請求項１０】
前記感知ユニットは、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に備えられる角度センサと、
前記冷却配管に備えられる距離センサと、
を含む、請求項９に記載の圧延設備。
【請求項１１】
前記仕上げ圧延ロールの出側に備えられ、前記仕上げ圧延ロールに冷却流体を供給する出側冷却装置をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧延設備。
【請求項１２】
前記材料は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である、請求項１１に記載の圧延設備。
【請求項１３】
圧延設備で材料を圧延する方法であって、
粗圧延装置で前記材料を加圧する粗圧延段階と、
仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で前記材料に冷却流体を供給する入側冷却段階と、
前記入側冷却段階後または前記入側冷却段階中に前記仕上げ圧延ロールで前記材料を加圧する仕上げ圧延段階と、
前記仕上げ圧延段階後または前記仕上げ圧延段階中に前記仕上げ圧延ロールの出側で前記仕上げ圧延ロールと前記材料に冷却流体を供給する出側冷却段階と、
を含む、圧延方法。
【請求項１４】
前記入側冷却段階は、
前記仕上げ圧延ロールから互いに異なる距離だけ離隔する複数個の冷却配管に冷却流体を供給し、且つ前記仕上げ圧延ロールと最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、前記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する、請求項１３に記載の圧延方法。
【請求項１５】
前記入側冷却段階は、
冷却流体を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調節段階を含む、請求項１４に記載の圧延方法。
【請求項１６】
前記ノズル調節段階は、
前記ノズルから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離を変化させたり、前記ノズルが前記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われる、請求項１５に記載の圧延方法。
【請求項１７】
前記入側冷却段階は、
中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料の材料温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるように前記材料に冷却流体を供給する、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延設備及び圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１には熱延鋼板を製造する熱間圧延工程が概略的に示されている。熱間圧延工程は、加熱炉１０を経たスラブを移送ロール５によって粗圧延装置２０（Ｒｏｕｇｈｉｎｇ  Ｍｉｌｌ）に移送して粗圧延を行った後、仕上げ圧延装置３０（Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ｍｉｌｌ）で仕上げ圧延を行い、ランアウトテーブル４０（Ｒｕｎ  Ｏｕｔ  Ｔａｂｌｅ）で冷却した後に巻取装置５０でコイル状に巻き取ることによって行われることができる。
【０００３】
このとき、粗圧延装置２０では、加熱炉１０から移動されたスラブを鋼板状に１次圧延し、仕上げ圧延装置３０では、１次圧延された鋼板を最終目標厚さに圧延する。
【０００４】
ところが、このような熱間圧延工程に用いられるワークロールは、高温のスラブまたは鋼板と繰り返し接触するため、高温のスラブまたは鋼板からの入熱量を考慮しなければならない。
【０００５】
ワークロールが長時間高温に露出すると、熱疲労状態に置かれるが、このようなワークロールと接触する鋼板の表面には、赤鉄鉱（Ｈｅｍａｔｉｔｅ）、磁鉄鉱（Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ）のような高強度のスケールが発生する。このようなスケールは、圧延ロールの表面黒皮が部分的または完全に剥離される現象を引き起こす。このように圧延ロールの表面で黒皮が剥離されると、製品の表面に紡錘状スケール、砂状スケールが発生して製品の品質を低下させる。
【０００６】
したがって、熱間圧延工程では、ワークロールの熱疲労現象を抑制し、且つワークロールの温度を適切に管理する必要があるため、ワークロールの温度を適切に管理するために、ワークロールに冷却水を噴射する方法を用いることができる。
【０００７】
しかし、ワークロールに冷却水を噴射するノズルが圧延ロールから離隔する距離によって、ワークロールの特定領域に冷却水が多量に集中するという問題が発生する可能性がある。したがって、冷却水を噴射する位置は非常に慎重に制御される必要がある。
【０００８】
さらに、高温の鋼板と繰り返し接触するワークロールのみを冷却することは、冷却効率を低下させる原因となることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、熱間圧延工程で材料を加圧するワークロールの損傷を防止し、圧延製品の品質を向上させることを一目的とする。
【００１０】
また、材料がワークロールに引入される前に急速冷却されることを防止し、ワークロール及び材料の冷却効率性を増大させることを一目的とする。
【００１１】
さらに、圧延工程の効率性及び生産性を増大させることを一目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、圧延設備及び圧延方法に関するものである。
【００１３】
本発明による圧延設備は、移送される材料を加圧する粗圧延ロールを備える粗圧延装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロールを備える仕上げ圧延装置と、上記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、上記材料に冷却流体を供給するワイパー装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置と、を含み、且つ上記ワイパー装置は、互いに異なる位置で上記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニットを含むことができる。
【００１４】
好ましくは、上記ワイパー装置は、上記材料の進行方向に上記仕上げ圧延ロールに後行するように配置される装置フレームと、上記装置フレームに備えられるワイパー部材と、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に備えられ、上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する冷却ヘッダユニットと、を含むことができる。
【００１５】
より好ましくは、上記ワイパー装置は、上記冷却ヘッダユニットに連結され、上記冷却ヘッダユニットから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離及び上記冷却ヘッダユニットが上記材料となす角度の少なくとも一つを調節して、上記材料に供給される冷却流体が重なる（ｏｖｅｒｌａｐ）ことを防止する冷却ヘッダ調節ユニットをさらに含むことができる。
【００１６】
より好ましくは、上記冷却ヘッダ調節ユニットは、上記冷却ヘッダユニットに連結され、上記冷却ヘッダユニットを上記ワイパー部材に沿って移動させて上記冷却ヘッダユニットから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を可変させる距離調節ユニットと、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に連結され、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて上記冷却ヘッダユニットが上記材料となす角度を調節する角度調節ユニットと、を含むことができる。
【００１７】
より好ましくは、上記冷却ヘッダユニットは、上記材料と対面するように上記ワイパー部材に備えられ、相互一定距離だけ離隔するように備えられる複数の冷却配管と、上記冷却配管に備えられ、上記材料の幅方向に複数個が備えられる冷却ノズルと、を含むことができる。
【００１８】
より好ましくは、上記距離調節ユニットは、上記冷却配管を支持または固定する移動フレームと、上記移動フレームと上記ワイパー部材に備えられる移動レールと、上記移動フレームまたは上記冷却配管に連結され、上記移動レールに沿って上記移動フレームまたは上記冷却配管を移動させる動力伝達手段と、を含むことができる。
【００１９】
より好ましくは、上記動力伝達手段は、上記移動フレームに備えられるスクリューハウジングと、エンコーダに連結されるモータの回転軸に連結され、上記スクリューハウジングに連結されるスクリュー部材と、を含むことができる。
【００２０】
より好ましくは、上記角度調節ユニットは、回転軸が上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に連結される角度調節用モータを備え、上記角度調節用モータによって上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて上記冷却ノズルの噴射口が上記材料となす角度を調節することができる。
【００２１】
より好ましくは、上記ワイパー装置は、上記装置フレーム、上記ワイパー部材、上記冷却配管の少なくとも一つに備えられ、制御手段に電気的に連結される感知ユニットをさらに含むことができる。
【００２２】
より好ましくは、上記感知ユニットは、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に備えられる角度センサと、上記冷却配管に備えられる距離センサと、を含むことができる。
【００２３】
より好ましくは、上記仕上げ圧延ロールの出側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールに冷却流体を供給する出側冷却装置をさらに含むことができる。
【００２４】
より好ましくは、上記材料は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料であることができる。
【００２５】
一方、他の側面としての本発明は、圧延設備で材料を圧延する方法であって、粗圧延装置で上記材料を加圧する粗圧延段階と、仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で上記材料に冷却流体を供給する入側冷却段階と、上記入側冷却段階後または上記入側冷却段階中に上記仕上げ圧延ロールで上記材料を加圧する仕上げ圧延段階と、上記仕上げ圧延段階後または上記仕上げ圧延段階中に上記仕上げ圧延ロールの出側で上記仕上げ圧延ロールと上記材料に冷却流体を供給する出側冷却段階と、を含む、圧延方法を提供する。
【００２６】
好ましくは、上記入側冷却段階は、上記仕上げ圧延ロールから互いに異なる距離だけ離隔する複数個の冷却配管に冷却流体を供給し、且つ上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給することができる。
【００２７】
より好ましくは、上記入側冷却段階は、冷却流体を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調整段階を含むことができる。
【００２８】
より好ましくは、上記ノズル調整段階は、上記ノズルから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を変化させたり、上記ノズルが上記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われることができる。
【００２９】
より好ましくは、上記入側冷却段階は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料の材料温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるように、上記材料に冷却流体を供給することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、ワークロールの寿命を増大させ、且つワークロールの交換周期を延長することができるという効果がある。
【００３１】
また、材料が急速冷却されて圧延製品の品質が低下することを防止することができ、材料及びワークロールの冷却効率性を増大させることができる。
【００３２】
また、製造コストを節減することができ、製品の品質及び生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】通常の圧延工程を概略的に示す図である。
【図２】本発明による圧延工程を概略的に示す図である。
【図３】本発明による圧延設備を概略的に示す図である。
【図４】本発明による冷却配管を概略的に示す図である。
【図５】本発明によるワイパー装置の斜視図である。
【図６】本発明による冷却配管の配置状態を概略的に示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるワイパー装置の斜視図である。
【図８】本発明による圧延方法を概略的に示す図である。
【図９】本発明によって圧延される材料の物性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態に関する説明の理解を助けるために、添付図面に同一の符号で記載された要素は同一の要素であり、各実施形態において同一の作用をする構成要素のうち関連のある構成要素は、同一または延長線上の数字で表記した。
【００３５】
また、本発明の要旨を明確にするために、従来の技術によってよく知られている要素と技術に関する説明は省略し、以下では、添付された図面を参考にして本発明について詳細に説明する。
【００３６】
但し、本発明の思想は、提示される実施形態に限定されず、当業者によって特定の構成要素が追加、変更、削除された他の形態でも提案されることができるが、これもまた本発明と同一の思想範囲内に含まれることを明らかにしておく。
【００３７】
以下では、冷却流体として冷却水を用いる場合を例に挙げて説明するが、冷却流体の種類は、本発明によって必ずしも限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる。
【００３８】
まず、図２に示すように、本願発明による圧延設備１００は、移送される材料１を加圧する粗圧延ロール１１１を備える粗圧延装置１１０と、上記材料の移送経路に備えられ、上記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロール１２１を備える仕上げ圧延装置１２０と、上記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、上記材料に冷却流体を供給するワイパー装置１４０と、上記材料の移送経路に備えられ、上記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置１３０と、を含んで備えられることができる。
【００３９】
このとき、上記冷却装置１３０は、ランアウトテーブルとなる。また、ワイパー装置１４０は、材料１の移送経路に備えられるすべての仕上げ圧延ロール１２１にそれぞれ備えられることもでき、いずれかの位置の仕上げ圧延ロール１２１のみに備えられることもできるが、これは、本発明によって限定されるものではなく、圧延条件などに応じて、当業者が適宜選択して適用することができる事項である。
【００４０】
また、図３に示すように、仕上げ圧延ロール１２１の入側には入側冷却ユニット６０が備えられ、仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することができ、仕上げ圧延ロール１２１の出側には出側冷却ユニット７０が備えられ、仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することができる。
【００４１】
このとき、入側冷却ユニット６０の下部に備えられるワイパー装置１４０は、仕上げ圧延ロール１２１の表面に接する。また、ワイパー装置１４０は、仕上げ圧延ロールの表面が異物などによって磨耗または破損された場合に仕上げ圧延ロールの表面を研磨することにより、仕上げ圧延ロールの交換作業を別途行う必要がなく、工程の効率性を増大させるという効果がある。
【００４２】
ワイパー装置１４０の上部には、圧延油及びエアを供給する潤滑ユニット８０が備えられることができる。潤滑ユニット８０は、潤滑油供給手段（不図示）、エア供給手段（不図示）とそれぞれ連結された複数個の供給配管（不図示）及び上記供給配管にそれぞれ備えられる供給ノズル（不図示）を含むことができる。
【００４３】
また、上記ワイパー装置１４０は、互いに異なる位置で上記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニット１４３を含む。
【００４４】
冷却ヘッダユニットは、冷却水供給手段（不図示）と連結された冷却配管２３３と、上記冷却配管に備えられる冷却ノズル３３３と、を含み、上記冷却配管２３３は、仕上げ圧延ロール１２１に最も近く配置される第１冷却配管２３３ａと、上記仕上げ圧延ロール１２１から最も遠く離れた第３冷却配管２３３ｃと、上記第１冷却配管２３３ａと上記第３冷却配管２３３ｃとの間に配置される第２冷却配管２３３ｂと、を含むことができる。
【００４５】
但し、冷却配管の個数は、本発明によって必ずしも限定されるものではなく、材料の特性及び作業環境に応じて、当業者によって適宜選択されて適用されることができる。
【００４６】
図４に示すように、上記冷却配管２３３には仕上げ圧延ロール（図３の１２１）の幅方向に配列される複数の冷却ノズル３３３が備えられることができる。そして、上記冷却ノズル３３３は、仕上げ圧延ロールの表面または材料の表面から一定距離だけ離隔して材料に冷却水を噴射するように提供されることができる。
【００４７】
このとき、冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から一定距離だけ離隔しているため、冷却ノズル３３３は、上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から所定の位置上に存在し、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を第１噴射距離ｄ１とし、他の位置の冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を第２噴射距離ｄ２とする。
【００４８】
このとき、第１噴射距離と第２噴射距離とを比較すると、第１噴射距離ｄ１が第２噴射距離ｄ２よりも短い。これにより、冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料に近く配置されるほど噴射距離が短くなることが分かる。
【００４９】
冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から遠く離れるほど第２噴射距離ｄ２が長くなり、この場合、冷却ノズル３３３から噴射される冷却水が重なる領域である重なり領域Ｒが発生することが分かる。
【００５０】
このように重なり領域Ｒが発生すると、冷却水の均一な供給が困難になり、材料上の特定領域に冷却水が多量に溜まり、仕上げ圧延ロール及び材料の冷却効率を低下させるという問題がある。
【００５１】
したがって、本発明は、このような問題を改善し、冷却水を均一に供給すると同時に、材料と仕上げ圧延ロールの冷却効率を向上させることができるワイパー装置を提供する。
【００５２】
図５には本発明の好ましい一実施形態によるワイパー装置１４０が示されている。
【００５３】
本発明の好ましい一実施形態によるワイパー装置１４０は、材料１の進行方向に仕上げ圧延ロール１２１に後行するように配置される装置フレーム１４１を含む。
【００５４】
仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料の厚さは、仕上げ圧延ロール１２１に引入された後の材料の厚さよりも厚い。ここで、材料の厚さが相対的に厚い側を仕上げ圧延ロール１２１の入側とし、材料の厚さが入側の厚さよりも薄い側を出側とする。
【００５５】
このとき、上記装置フレーム１４１は、仕上げ圧延ロール１２１の入側に配置されることができる。
【００５６】
そして、上記装置フレーム１４１には、結合部材（不図示）によってワイパー部材１４２が結合されることができる。上記ワイパー部材１４２は、装置フレーム１４１と一体型に備えられることもできるが、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる事項である。
【００５７】
上記装置フレーム１４１または上記ワイパー部材１４２には、冷却ヘッダユニット１４３が備えられることができ、上記冷却ヘッダユニット１４３は、材料１の表面に冷却水を供給するように提供されることができる。このとき、上述のように、冷却ヘッダユニット１４３は、装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に備えられることができるが、以下では、冷却ヘッダユニット１４３がワイパー部材１４２に備えられる場合を一例として説明する。
【００５８】
しかし、これは本発明を限定する意図ではなく、説明を明確にするためのものであり、冷却ヘッダユニット１４３が備えられる位置は、当業者によって適宜選択されることができる事項である。
【００５９】
また、冷却ヘッダユニット１４３を仕上げ圧延ロールの入側の装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に備えると、圧延機の空間を効率的に活用することができる。したがって、本発明によると、実際に圧延機の空間内に適用可能な冷却ヘッダユニットを構築することができ、また、実際に圧延機の空間内に適合した冷却ヘッダユニットを構築することができるという効果がある。
【００６０】
また、本願発明の冷却ヘッダユニット１４３によると、圧下率、仕上げ圧延ロールギャップ、仕上げ圧延ロール直径などにかかわらず、材料１の実際の厚さに基づいて材料の表面を冷却することができるという効果がある。
【００６１】
熱間圧延工程において材料は、同一の圧延条件、押下率下でも、周辺温度、材料の加熱履歴などの物理的な条件によって、互いに異なる厚さを有することができる。したがって、圧延条件、圧下率などによって材料の厚さが推定されたデータ（このとき、材料の厚さは、上記材料を加圧する仕上げ圧延ロールの間隔によって決定されるため、材料の厚さは、仕上げ圧延ロールの間隔と同一であると見なすことができる）に基づいて冷却水を供給する場合、実際の材料の厚さに最適化した冷却作業を行うことができない。
【００６２】
したがって、本発明では、冷却ヘッダユニット１４３が材料１の表面に直接冷却水を供給するようにして仕上げ圧延ロールの入側の材料の表面を臨界点以下に冷却する。このような方法は、仕上げ圧延ロールまたは仕上げ圧延ロールギャップに冷却水を供給する方法よりも材料の表面を効率的に冷却することができ、さらに仕上げ圧延ロールまで効率的に冷却することができるという効果がある。
【００６３】
また、材料及び仕上げ圧延ロールの不均一な冷却によって発生する材料の表面の欠陥を防止することができるという効果がある。
【００６４】
そして、上述のように、冷却水が重なる領域である重なり領域（図４のＲ）を除去してより均一な冷却を図るために、冷却ヘッダユニット１４３をワイパー部材１４２上で移動させる冷却ヘッダ調節ユニット１４４が備えられることができる。
【００６５】
一方、上記冷却ヘッダユニットは、ワイパー部材の下部に複数個が備えられることができ、上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給するように備えられることができる。
【００６６】
このように備えられる冷却ヘッダユニットによると、仕上げ圧延ロール１２１に進入する前に材料１の温度が急激に変化することを防止することができる。即ち、仕上げ圧延ロール１２１から最も遠く離れた第３冷却配管２３３ｃから最も少ない量の冷却流体を供給して材料１を冷却し、第２冷却配管２３３から第３冷却配管２３３ｃよりも多い量の冷却流体を供給して材料１を冷却し、仕上げ圧延ロール１２１の直前に置かれる第１冷却配管２３３ａから最も多い量の冷却流体を供給すると、仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料が急冷されることにより生じる脆性を防止することができ、成形性の向上に寄与するという効果がある。
【００６７】
特に、材料１が中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である場合、このような効果はさらに極大化することができる。
【００６８】
より好ましくは、冷却配管に供給する冷却水の量を調節して、仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料の温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるようにすると、材料１の成形性を極大化させることができる。
【００６９】
これは、図９に示すように、材料１が中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である場合に、材料の温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲にあると、仕上げ圧延ロールよりも硬度が高い赤鉄鉱（酸化第一鉄；Ｆｅ２Ｏ３）と磁鉄鉱（酸化第二鉄；Ｆｅ３Ｏ４）の分率が増加し、表面欠陥である黒皮の剥離を引き起こす。したがって、材料の表面温度を８５０℃以上９００℃以下の範囲とすることは、品質を向上させる上で非常に効果的である。
【００７０】
そのために、仕上げ圧延ロール１２１の入側には別途の温度測定手段（不図示）が備えられることもできるが、これも当業者によって選択されて適用されることができる事項である。
【００７１】
上述のように、材料の急激な表面温度の低下は、材料の厚さ方向全体の温度低下を引き起こし、圧延通板性に悪影響を与える。したがって、材料の急冷と冷却水の重なり領域（図４のＲ）を防止しながら材料を均一に冷却することは非常に重要である。
【００７２】
したがって、冷却ヘッダ調節ユニット１４４を介して冷却配管２３３の距離及び角度を調節することにより、材料１を最適の状態で冷却することができる。
【００７３】
上記冷却ヘッダ調節ユニットは、距離調節ユニット３４３によって冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で移動させることにより、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を可変させることができる。
【００７４】
距離調節ユニット３４３は、ワイパー部材１４２上で冷却ノズル３３３の位置を可変させることができる。これにより、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離である噴射距離を変更することができる。
【００７５】
このように備えられる冷却ヘッダ調節ユニット１４４によると、圧延条件に応じて適切な冷却配管２３３の位置を採択することができる。これにより、多数の冷却ノズルから供給される冷却水が重なることを防止することができ、冷却水が重なる領域である重なり領域を除去することができるという効果がある。
【００７６】
これは結局、材料及び仕上げ圧延ロールの冷却効率が向上することを意味し、圧延製品の品質が向上することを意味する。
【００７７】
好ましくは、上記冷却ヘッダ調節ユニット１４４は、冷却配管２３３が設置されたワイパー部材１４２を角度調整ユニットによって回転させることで（冷却配管が装置フレームに設置された場合には、装置フレームを回転させることで）、冷却ノズル３３３が材料１の表面となす角度を変更することもできるが、これについては後述する。
【００７８】
一方、冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で容易に移動させるために、ワイパー部材１４２と冷却配管２３３との間に移動フレーム２４１を備え、移動フレーム２４１とワイパー部材１４２との間には、移動レール２４２を備えることができる。
【００７９】
好ましくは、上記移動レール２４２は、ＬＭガイドとして提供されることができるが、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、他のガイド手段に代替されることもできる。
【００８０】
このような移動フレーム２４１と移動レール２４２によると、ワイパー部材１４２上での冷却配管２３３の移動経路を予め設定することができ、冷却配管２３３の安定的な移動を実現することができるという効果がある。
【００８１】
冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で移動させる距離調節ユニット３４３は、冷却配管２３３を支持または固定する移動フレーム２４１と、上記移動フレームと上記ワイパー部材１４２に備えられる移動レール２４２、及び上記移動フレームまたは上記冷却配管に連結され、上記移動レールに沿って上記移動フレームまたは上記冷却配管を移動させる動力伝達手段２４３を含むことができる。
【００８２】
動力伝達手段２４３に備えられるスクリューハウジング２４４及びエンコーダ２４７に連結されるモータ２４６の回転軸に連結され、上記スクリューハウジング２４４と連結されて上記スクリューハウジングの内部を通るスクリュー部材２４５を含むことができる。
【００８３】
好ましくは、スクリュー部材２４５とスクリューハウジング２４４との間には、スクリュー部材２４５を支持するブラケット部材がさらに備えられてスクリュー部材２４５を支持することができる。このようにブラケット部材を備えると、スクリュー部材２４５の長さが長いか、または移動距離が長いときにスクリュー部材２４５を効率的に支持することができ、荷重によるスクリュー部材２４５のたわみなどを防止することができるという効果がある。
【００８４】
但し、これもまた必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜選択されて適用されることができる事項である。
【００８５】
スクリュー部材２４５は、外周に突出したねじ山を備えることができ、スクリューハウジング２４４の内部には、上記スクリュー部材２４５のねじ山に噛み合うねじ溝が備えられることができる。このとき、スクリュー部材２４５がモータ２４６によって回転すると、スクリューハウジング２４４は回転せず、直線運動するように備えられることにより、スクリューハウジング２４４に連結された移動フレーム２４１が移動レール２４２に沿って直線運動することができる。
【００８６】
好ましくは、スクリューハウジング２４４がスクリュー部材２４５と噛み合う領域には軸受（不図示）が備えられて、スクリュー部材２４５の回転によるスクリューハウジング２４４の回転を防止することができる。
【００８７】
移動フレーム２４１が移動すると、冷却配管２３３が移動するが、冷却配管２３３が移動する距離はエンコーダ２４７によって感知されることができる。エンコーダ２４７は、モータ２４６の回転数を感知して直進移動距離を算出することができるが、これは、エンコーダ２４７に電気的に連結された制御手段（不図示）によってより効率的に行われることができる。
【００８８】
モータ２４６の回転によって移動フレーム２４１を移動させることにより、冷却配管２３３が材料１の表面から離隔する距離を調節することができる。したがって、これを用いて冷却配管２３３の位置を調整すると、冷却水の噴射距離を調節することができ、圧延条件に応じて適切な冷却配管２３３の位置を採択することにより、冷却ノズル３３３から噴射される冷却水が重なる領域である重なり領域（図４のＲ）が発生することを防止することができる。
【００８９】
このとき、冷却配管２３３をそれぞれ個別に制御するように備えることもできるが、これは当業者によって選択可能な事項であって、必ずしも本発明によって限定されるものではない。
【００９０】
一方、本発明では、図６に示す感知ユニット１４５を提供する。冷却配管２３３の移動距離及び位置は、冷却配管２３３に備えられる距離センサ３５５によって把握されることができる。好ましくは、上記距離センサ３５５も制御手段（不図示）に電気的に連結されることができる。
【００９１】
その上、冷却配管２３３の冷却ノズル３３３が冷却水を噴射する角度θを調節することもできる。冷却水を噴射する角度θは、ワイパー装置１４０、具体的にはワイパー部材（図５の１４２）または装置フレーム（図５の１４１）を一定角度だけ回転させることによって調節することができる。
【００９２】
そして、冷却水を噴射する角度θは、上記ワイパー部材に備えられる角度センサ２５５によって感知されることができる。
【００９３】
一方、冷却配管から材料１の表面までの距離をｈとしたときに、噴射距離ｄは以下の［数１］の通りである。
【００９４】
【数１】
2020500716.tif 000003
【００９５】
材料１が仕上げ圧延ロール１２１に引入される前に入側の材料の厚さが設定され、角度センサ２５５によって冷却水を噴射する角度θの値が分かる。このとき、冷却水の重なり領域が発生しない最適の噴射距離は、事前に導出されている値であってもよく、冷却水を噴射する角度θは、仕上げ圧延ロール１２１の直径とターゲット材料が定められると、初期設定後に変わらない値となる。
【００９６】
したがって、本発明の距離調節ユニット３４３を介して、重なり領域が発生しない最適の噴射距離に冷却配管を移動させることができ、角度調整ユニット（図７の３５０）を介して、初期に定められた冷却水を噴射する角度θを形成するように装置フレームまたはワイパー部材を回転させることができる。
【００９７】
即ち、現在の冷却配管から材料１の表面までの距離をｈ’としたときに、最適の噴射距離（ｄｏｐｔ）を設定するための冷却配管２３３の移動量ｄ’は以下の［数２］の通りである。
【００９８】
【数２】
2020500716.tif 000004
【００９９】
このとき、それぞれの冷却配管の距離及び角度が一括変更されるように備えられる場合、上記［数１］、［数２］は第１冷却配管２３３ａを基準として算出されることができ、それぞれの冷却配管の距離及び角度が個別に変更されるように備えられる場合には、上記［数１］、［数２］はそれぞれの冷却配管に対して個別に適用されることができ、噴射距離及び噴射角度もそれぞれの冷却配管に対して個別に計算されることができる。
【０１００】
以下では、図７を参照して冷却水を噴射する角度θを調節する構成について具体的に説明する。図７を参照すると、冷却水を噴射する角度θは、装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に連結され、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて冷却ヘッダユニット１４３が材料１の表面となす角度を調節する角度調節ユニット３５０によって調節されることができる。
【０１０１】
以下では、角度調整ユニット３５０が装置フレーム１４１に備えられる場合を例に挙げて説明する。しかし、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる事項である。
【０１０２】
角度調節ユニット３５０は、回転軸が上記装置フレームに連結される角度調節用モータ３５１を含むことができる。このとき、角度調節用モータ３５１にもエンコーダ３５２を連結することができる。
【０１０３】
好ましくは、装置フレーム１４１にも角度センサ１６３を備えて回転状態及び角度を感知するようにすることができるが、上述のセンサはいずれも制御手段（不図示）に電気的に連結され、作業者にその情報が伝達されるように構成されることができる。
【０１０４】
このように角度調節用モータ３５１によって装置フレーム１４１が回転すると、装置フレーム１４１に連結されたワイパー部材１４２が回転し、これによって冷却ノズル３３３が回転する効果を有する。
【０１０５】
したがって、作業者は、このような原理に基づいて冷却ノズル３３３が材料１の表面に冷却水を噴射する角度θを調節することができるが、冷却水を噴射する距離とともに角度を調節すると、冷却水の重なり領域を効果的に防止することができる。
【０１０６】
以下では、角度調整ユニット３５０が装置フレーム１４１に備えられる場合を例に挙げて説明する。しかし、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる事項である。
【０１０７】
角度調節ユニット３５０は、回転軸が上記装置フレームに連結される角度調節用モータ３５１を含むことができる。このとき、角度調節用モータ３５１にもエンコーダ３５２を連結することができる。
【０１０８】
好ましくは、装置フレーム１４１にも角度センサ１６３を備えて回転状態及び角度を感知するようにすることができるが、上述のセンサはいずれも制御手段（不図示）に電気的に連結され、作業者にその情報が伝達されるように構成されることができる。
【０１０９】
このように角度調節用モータ３５１によって装置フレーム１４１が回転すると、装置フレーム１４１に連結されたワイパー部材１４２が回転し、これによって冷却ノズル３３３が回転する効果を有する。
【０１１０】
したがって、作業者は、このような原理に基づいて冷却ノズル３３３が材料１の表面に冷却水を噴射する角度θを調節することができるが、冷却水を噴射する距離とともに角度を調節すると、冷却水の重なり領域を効果的に防止することができる。
【０１１１】
一方、他の側面として、本発明は図８に示すように、圧延設備で材料を圧延する方法であって、粗圧延装置で上記材料を加圧する粗圧延段階Ｓ６１０、仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で上記材料に冷却水を供給する入側冷却段階Ｓ６２０、上記入側冷却段階後または上記入側冷却段階中に上記仕上げ圧延ロールで上記材料を加圧する仕上げ圧延段階Ｓ６３０、及び上記仕上げ圧延段階後または上記仕上げ圧延段階中に上記仕上げ圧延ロールの出側で上記仕上げ圧延ロールと上記材料に冷却水を供給する出側冷却段階Ｓ６４０を含むことができる。
【０１１２】
このとき、入側冷却段階Ｓ６２０は、冷却水を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調節段階Ｓ６２１を含むことができ、上記ノズル調節段階は、上記ノズルから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を変化させたり、上記ノズルが上記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われることができる。
【０１１３】
ここで、上記出側冷却段階Ｓ６４０は、図３に示すように、出側冷却ユニット７０によって仕上げ圧延ロール１２１の出側で仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することにより行われることができる。
【０１１４】
このような圧延方法によると、材料の表面に冷却水を均一に噴射することができるため、材料の表面を効率的に冷却することができる。したがって、圧延ロールの表面黒皮が部分的または完全に剥離される現象を防止することができ、圧延製品の品質をさらに向上させることができるという効果がある。
【０１１５】
以上で説明した事項は、本発明の一実施形態について説明したものであり、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な修正及び変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明である。
【図１】
2020500716.tif 000005
【図２】
2020500716.tif 000006
【図３】
2020500716.tif 000007
【図４（ａ）】
2020500716.tif 000008
【図４（ｂ）】
2020500716.tif 000009
【図５】
2020500716.tif 000010
【図６】
2020500716.tif 000011
【図７】
2020500716.tif 000012
【図８】
2020500716.tif 000013
【図９】
2020500716.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月16日(2019.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延設備及び圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１には熱延鋼板を製造する熱間圧延工程が概略的に示されている。熱間圧延工程は、加熱炉１０を経たスラブを移送ロール５によって粗圧延装置２０（Ｒｏｕｇｈｉｎｇ  Ｍｉｌｌ）に移送して粗圧延を行った後、仕上げ圧延装置３０（Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ｍｉｌｌ）で仕上げ圧延を行い、ランアウトテーブル４０（Ｒｕｎ  Ｏｕｔ  Ｔａｂｌｅ）で冷却した後に巻取装置５０でコイル状に巻き取ることによって行われることができる。
【０００３】
このとき、粗圧延装置２０では、加熱炉１０から移動されたスラブを鋼板状に１次圧延し、仕上げ圧延装置３０では、１次圧延された鋼板を最終目標厚さに圧延する。
【０００４】
ところが、このような熱間圧延工程に用いられるワークロールは、高温のスラブまたは鋼板と繰り返し接触するため、高温のスラブまたは鋼板からの入熱量を考慮しなければならない。
【０００５】
ワークロールが長時間高温に露出すると、熱疲労状態に置かれるが、このようなワークロールと接触する鋼板の表面には、赤鉄鉱（Ｈｅｍａｔｉｔｅ）、磁鉄鉱（Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ）のような高強度のスケールが発生する。このようなスケールは、圧延ロールの表面黒皮が部分的または完全に剥離される現象を引き起こす。このように圧延ロールの表面で黒皮が剥離されると、製品の表面に紡錘状スケール、砂状スケールが発生して製品の品質を低下させる。
【０００６】
したがって、熱間圧延工程では、ワークロールの熱疲労現象を抑制し、且つワークロールの温度を適切に管理する必要があるため、ワークロールの温度を適切に管理するために、ワークロールに冷却水を噴射する方法を用いることができる。
【０００７】
しかし、ワークロールに冷却水を噴射するノズルが圧延ロールから離隔する距離によって、ワークロールの特定領域に冷却水が多量に集中するという問題が発生する可能性がある。したがって、冷却水を噴射する位置は非常に慎重に制御される必要がある。
【０００８】
さらに、高温の鋼板と繰り返し接触するワークロールのみを冷却することは、冷却効率を低下させる原因となることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、熱間圧延工程で材料を加圧するワークロールの損傷を防止し、圧延製品の品質を向上させることを一目的とする。
【００１０】
また、材料がワークロールに引入される前に急速冷却されることを防止し、ワークロール及び材料の冷却効率性を増大させることを一目的とする。
【００１１】
さらに、圧延工程の効率性及び生産性を増大させることを一目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、圧延設備及び圧延方法に関するものである。
【００１３】
本発明による圧延設備は、移送される材料を加圧する粗圧延ロールを備える粗圧延装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロールを備える仕上げ圧延装置と、上記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、上記材料に冷却流体を供給するワイパー装置と、上記材料の移送経路に備えられ、上記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置と、を含み、且つ上記ワイパー装置は、互いに異なる位置で上記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニットを含むことができる。
【００１４】
好ましくは、上記ワイパー装置は、上記材料の進行方向に上記仕上げ圧延ロールに後行するように配置される装置フレームと、上記装置フレームに備えられるワイパー部材と、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に備えられ、上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する冷却ヘッダユニットと、を含むことができる。
【００１５】
より好ましくは、上記ワイパー装置は、上記冷却ヘッダユニットに連結され、上記冷却ヘッダユニットから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離及び上記冷却ヘッダユニットが上記材料となす角度の少なくとも一つを調節して、上記材料に供給される冷却流体が重なる（ｏｖｅｒｌａｐ）ことを防止する冷却ヘッダ調節ユニットをさらに含むことができる。
【００１６】
より好ましくは、上記冷却ヘッダ調節ユニットは、上記冷却ヘッダユニットに連結され、上記冷却ヘッダユニットを上記ワイパー部材に沿って移動させて上記冷却ヘッダユニットから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を可変させる距離調節ユニットと、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に連結され、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて上記冷却ヘッダユニットが上記材料となす角度を調節する角度調節ユニットと、を含むことができる。
【００１７】
より好ましくは、上記冷却ヘッダユニットは、上記材料と対面するように上記ワイパー部材に備えられ、相互一定距離だけ離隔するように備えられる複数の冷却配管と、上記冷却配管に備えられ、上記材料の幅方向に複数個が備えられる冷却ノズルと、を含むことができる。
【００１８】
より好ましくは、上記距離調節ユニットは、上記冷却配管を支持または固定する移動フレームと、上記移動フレームと上記ワイパー部材に備えられる移動レールと、上記移動フレームまたは上記冷却配管に連結され、上記移動レールに沿って上記移動フレームまたは上記冷却配管を移動させる動力伝達手段と、を含むことができる。
【００１９】
より好ましくは、上記動力伝達手段は、上記移動フレームに備えられるスクリューハウジングと、エンコーダに連結されるモータの回転軸に連結され、上記スクリューハウジングに連結されるスクリュー部材と、を含むことができる。
【００２０】
より好ましくは、上記角度調節ユニットは、回転軸が上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に連結される角度調節用モータを備え、上記角度調節用モータによって上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて上記冷却ノズルの噴射口が上記材料となす角度を調節することができる。
【００２１】
より好ましくは、上記ワイパー装置は、上記装置フレーム、上記ワイパー部材、上記冷却配管の少なくとも一つに備えられ、制御手段に電気的に連結される感知ユニットをさらに含むことができる。
【００２２】
より好ましくは、上記感知ユニットは、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材に備えられる角度センサと、上記冷却配管に備えられる距離センサと、を含むことができる。
【００２３】
より好ましくは、上記仕上げ圧延ロールの出側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールに冷却流体を供給する出側冷却装置をさらに含むことができる。
【００２４】
より好ましくは、上記材料は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料であることができる。
【００２５】
一方、他の側面としての本発明は、圧延設備で材料を圧延する方法であって、粗圧延装置で上記材料を加圧する粗圧延段階と、仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で上記材料に冷却流体を供給する入側冷却段階と、上記入側冷却段階後または上記入側冷却段階中に上記仕上げ圧延ロールで上記材料を加圧する仕上げ圧延段階と、上記仕上げ圧延段階後または上記仕上げ圧延段階中に上記仕上げ圧延ロールの出側で上記仕上げ圧延ロールと上記材料に冷却流体を供給する出側冷却段階と、を含む、圧延方法を提供する。
【００２６】
好ましくは、上記入側冷却段階は、上記仕上げ圧延ロールから互いに異なる距離だけ離隔する複数個の冷却配管に冷却流体を供給し、且つ上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給することができる。
【００２７】
より好ましくは、上記入側冷却段階は、冷却流体を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調整段階を含むことができる。
【００２８】
より好ましくは、上記ノズル調整段階は、上記ノズルから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を変化させたり、上記ノズルが上記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われることができる。
【００２９】
より好ましくは、上記入側冷却段階は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料の材料温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるように、上記材料に冷却流体を供給することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、ワークロールの寿命を増大させ、且つワークロールの交換周期を延長することができるという効果がある。
【００３１】
また、材料が急速冷却されて圧延製品の品質が低下することを防止することができ、材料及びワークロールの冷却効率性を増大させることができる。
【００３２】
また、製造コストを節減することができ、製品の品質及び生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】通常の圧延工程を概略的に示す図である。
【図２】本発明による圧延工程を概略的に示す図である。
【図３】本発明による圧延設備を概略的に示す図である。
【図４】本発明による冷却配管を概略的に示す図である。
【図５】本発明によるワイパー装置の斜視図である。
【図６】本発明による冷却配管の配置状態を概略的に示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるワイパー装置の斜視図である。
【図８】本発明による圧延方法を概略的に示す図である。
【図９】本発明によって圧延される材料の物性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態に関する説明の理解を助けるために、添付図面に同一の符号で記載された要素は同一の要素であり、各実施形態において同一の作用をする構成要素のうち関連のある構成要素は、同一または延長線上の数字で表記した。
【００３５】
また、本発明の要旨を明確にするために、従来の技術によってよく知られている要素と技術に関する説明は省略し、以下では、添付された図面を参考にして本発明について詳細に説明する。
【００３６】
但し、本発明の思想は、提示される実施形態に限定されず、当業者によって特定の構成要素が追加、変更、削除された他の形態でも提案されることができるが、これもまた本発明と同一の思想範囲内に含まれることを明らかにしておく。
【００３７】
以下では、冷却流体として冷却水を用いる場合を例に挙げて説明するが、冷却流体の種類は、本発明によって必ずしも限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる。
【００３８】
まず、図２に示すように、本願発明による圧延設備１００は、移送される材料１を加圧する粗圧延ロール１１１を備える粗圧延装置１１０と、上記材料の移送経路に備えられ、上記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロール１２１を備える仕上げ圧延装置１２０と、上記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、上記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、上記材料に冷却流体を供給するワイパー装置１４０と、上記材料の移送経路に備えられ、上記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置１３０と、を含んで備えられることができる。
【００３９】
このとき、上記冷却装置１３０は、ランアウトテーブルとなる。また、ワイパー装置１４０は、材料１の移送経路に備えられるすべての仕上げ圧延ロール１２１にそれぞれ備えられることもでき、いずれかの位置の仕上げ圧延ロール１２１のみに備えられることもできるが、これは、本発明によって限定されるものではなく、圧延条件などに応じて、当業者が適宜選択して適用することができる事項である。
【００４０】
また、図３に示すように、仕上げ圧延ロール１２１の入側には入側冷却ユニット６０が備えられ、仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することができ、仕上げ圧延ロール１２１の出側には出側冷却ユニット７０が備えられ、仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することができる。
【００４１】
このとき、入側冷却ユニット６０の下部に備えられるワイパー装置１４０は、仕上げ圧延ロール１２１の表面に接する。また、ワイパー装置１４０は、仕上げ圧延ロールの表面が異物などによって磨耗または破損された場合に仕上げ圧延ロールの表面を研磨することにより、仕上げ圧延ロールの交換作業を別途行う必要がなく、工程の効率性を増大させるという効果がある。
【００４２】
ワイパー装置１４０の上部には、圧延油及びエアを供給する潤滑ユニット８０が備えられることができる。潤滑ユニット８０は、潤滑油供給手段（不図示）、エア供給手段（不図示）とそれぞれ連結された複数個の供給配管（不図示）及び上記供給配管にそれぞれ備えられる供給ノズル（不図示）を含むことができる。
【００４３】
また、上記ワイパー装置１４０は、互いに異なる位置で上記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニット１４３を含む。
【００４４】
冷却ヘッダユニットは、冷却水供給手段（不図示）と連結された冷却配管２３３と、上記冷却配管に備えられる冷却ノズル３３３と、を含み、上記冷却配管２３３は、仕上げ圧延ロール１２１に最も近く配置される第１冷却配管２３３ａと、上記仕上げ圧延ロール１２１から最も遠く離れた第３冷却配管２３３ｃと、上記第１冷却配管２３３ａと上記第３冷却配管２３３ｃとの間に配置される第２冷却配管２３３ｂと、を含むことができる。
【００４５】
但し、冷却配管の個数は、本発明によって必ずしも限定されるものではなく、材料の特性及び作業環境に応じて、当業者によって適宜選択されて適用されることができる。
【００４６】
図４に示すように、上記冷却配管２３３には仕上げ圧延ロール（図３の１２１）の幅方向に配列される複数の冷却ノズル３３３が備えられることができる。そして、上記冷却ノズル３３３は、仕上げ圧延ロールの表面または材料の表面から一定距離だけ離隔して材料に冷却水を噴射するように提供されることができる。
【００４７】
このとき、冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から一定距離だけ離隔しているため、冷却ノズル３３３は、上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から所定の位置上に存在し、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を第１噴射距離ｄ１とし、他の位置の冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を第２噴射距離ｄ２とする。
【００４８】
このとき、第１噴射距離と第２噴射距離とを比較すると、第１噴射距離ｄ１が第２噴射距離ｄ２よりも短い。これにより、冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料に近く配置されるほど噴射距離が短くなることが分かる。
【００４９】
冷却配管２３３が上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料から遠く離れるほど第２噴射距離ｄ２が長くなり、この場合、冷却ノズル３３３から噴射される冷却水が重なる領域である重なり領域Ｒが発生することが分かる。
【００５０】
このように重なり領域Ｒが発生すると、冷却水の均一な供給が困難になり、材料上の特定領域に冷却水が多量に溜まり、仕上げ圧延ロール及び材料の冷却効率を低下させるという問題がある。
【００５１】
したがって、本発明は、このような問題を改善し、冷却水を均一に供給すると同時に、材料と仕上げ圧延ロールの冷却効率を向上させることができるワイパー装置を提供する。
【００５２】
図５には本発明の好ましい一実施形態によるワイパー装置１４０が示されている。
【００５３】
本発明の好ましい一実施形態によるワイパー装置１４０は、材料１の進行方向に仕上げ圧延ロール１２１に後行するように配置される装置フレーム１４１を含む。
【００５４】
仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料の厚さは、仕上げ圧延ロール１２１に引入された後の材料の厚さよりも厚い。ここで、材料の厚さが相対的に厚い側を仕上げ圧延ロール１２１の入側とし、材料の厚さが入側の厚さよりも薄い側を出側とする。
【００５５】
このとき、上記装置フレーム１４１は、仕上げ圧延ロール１２１の入側に配置されることができる。
【００５６】
そして、上記装置フレーム１４１には、結合部材（不図示）によってワイパー部材１４２が結合されることができる。上記ワイパー部材１４２は、装置フレーム１４１と一体型に備えられることもできるが、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる事項である。
【００５７】
上記装置フレーム１４１または上記ワイパー部材１４２には、冷却ヘッダユニット１４３が備えられることができ、上記冷却ヘッダユニット１４３は、材料１の表面に冷却水を供給するように提供されることができる。このとき、上述のように、冷却ヘッダユニット１４３は、装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に備えられることができるが、以下では、冷却ヘッダユニット１４３がワイパー部材１４２に備えられる場合を一例として説明する。
【００５８】
しかし、これは本発明を限定する意図ではなく、説明を明確にするためのものであり、冷却ヘッダユニット１４３が備えられる位置は、当業者によって適宜選択されることができる事項である。
【００５９】
また、冷却ヘッダユニット１４３を仕上げ圧延ロールの入側の装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に備えると、圧延機の空間を効率的に活用することができる。したがって、本発明によると、実際に圧延機の空間内に適用可能な冷却ヘッダユニットを構築することができ、また、実際に圧延機の空間内に適合した冷却ヘッダユニットを構築することができるという効果がある。
【００６０】
また、本願発明の冷却ヘッダユニット１４３によると、圧下率、仕上げ圧延ロールギャップ、仕上げ圧延ロール直径などにかかわらず、材料１の実際の厚さに基づいて材料の表面を冷却することができるという効果がある。
【００６１】
熱間圧延工程において材料は、同一の圧延条件、押下率下でも、周辺温度、材料の加熱履歴などの物理的な条件によって、互いに異なる厚さを有することができる。したがって、圧延条件、圧下率などによって材料の厚さが推定されたデータ（このとき、材料の厚さは、上記材料を加圧する仕上げ圧延ロールの間隔によって決定されるため、材料の厚さは、仕上げ圧延ロールの間隔と同一であると見なすことができる）に基づいて冷却水を供給する場合、実際の材料の厚さに最適化した冷却作業を行うことができない。
【００６２】
したがって、本発明では、冷却ヘッダユニット１４３が材料１の表面に直接冷却水を供給するようにして仕上げ圧延ロールの入側の材料の表面を臨界点以下に冷却する。このような方法は、仕上げ圧延ロールまたは仕上げ圧延ロールギャップに冷却水を供給する方法よりも材料の表面を効率的に冷却することができ、さらに仕上げ圧延ロールまで効率的に冷却することができるという効果がある。
【００６３】
また、材料及び仕上げ圧延ロールの不均一な冷却によって発生する材料の表面の欠陥を防止することができるという効果がある。
【００６４】
そして、上述のように、冷却水が重なる領域である重なり領域（図４のＲ）を除去してより均一な冷却を図るために、冷却ヘッダユニット１４３をワイパー部材１４２上で移動させる冷却ヘッダ調節ユニット１４４が備えられることができる。
【００６５】
一方、上記冷却ヘッダユニットは、ワイパー部材の下部に複数個が備えられることができ、上記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、上記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給するように備えられることができる。
【００６６】
このように備えられる冷却ヘッダユニットによると、仕上げ圧延ロール１２１に進入する前に材料１の温度が急激に変化することを防止することができる。即ち、仕上げ圧延ロール１２１から最も遠く離れた第３冷却配管２３３ｃから最も多い量の冷却流体を供給して材料１を冷却し、第２冷却配管２３３から第３冷却配管２３３ｃよりも少ない量の冷却流体を供給して材料１を冷却し、仕上げ圧延ロール１２１の直前に置かれる第１冷却配管２３３ａから最も少ない量の冷却流体を供給すると、仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料が急冷されることにより生じる脆性を防止することができ、成形性の向上に寄与するという効果がある。
【００６７】
特に、材料１が中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である場合、このような効果はさらに極大化することができる。
【００６８】
より好ましくは、冷却配管に供給する冷却水の量を調節して、仕上げ圧延ロール１２１に引入される前の材料の温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるようにすると、材料１の成形性を極大化させることができる。
【００６９】
これは、図９に示すように、材料１が中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である場合に、材料の温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲にあると、仕上げ圧延ロールよりも硬度が高い赤鉄鉱（酸化第一鉄；Ｆｅ２Ｏ３）と磁鉄鉱（酸化第二鉄；Ｆｅ３Ｏ４）の分率の増加幅が低くて表面欠陥である黒皮の剥離を誘発しない。したがって、材料の表面温度を８５０℃以上９００℃以下の範囲とすることは、品質を向上させる上で非常に効果的である。
【００７０】
そのために、仕上げ圧延ロール１２１の入側には別途の温度測定手段（不図示）が備えられることもできるが、これも当業者によって選択されて適用されることができる事項である。
【００７１】
上述のように、材料の急激な表面温度の低下は、材料の厚さ方向全体の温度低下を引き起こし、圧延通板性に悪影響を与える。したがって、材料の急冷と冷却水の重なり領域（図４のＲ）を防止しながら材料を均一に冷却することは非常に重要である。
【００７２】
したがって、冷却ヘッダ調節ユニット１４４を介して冷却配管２３３の距離及び角度を調節することにより、材料１を最適の状態で冷却することができる。
【００７３】
上記冷却ヘッダ調節ユニットは、距離調節ユニット３４３によって冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で移動させることにより、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離を可変させることができる。
【００７４】
距離調節ユニット３４３は、ワイパー部材１４２上で冷却ノズル３３３の位置を可変させることができる。これにより、冷却ノズル３３３から材料の表面までの距離である噴射距離を変更することができる。
【００７５】
このように備えられる冷却ヘッダ調節ユニット１４４によると、圧延条件に応じて適切な冷却配管２３３の位置を採択することができる。これにより、多数の冷却ノズルから供給される冷却水が重なることを防止することができ、冷却水が重なる領域である重なり領域を除去することができるという効果がある。
【００７６】
これは結局、材料及び仕上げ圧延ロールの冷却効率が向上することを意味し、圧延製品の品質が向上することを意味する。
【００７７】
好ましくは、上記冷却ヘッダ調節ユニット１４４は、冷却配管２３３が設置されたワイパー部材１４２を角度調整ユニットによって回転させることで（冷却配管が装置フレームに設置された場合には、装置フレームを回転させることで）、冷却ノズル３３３が材料１の表面となす角度を変更することもできるが、これについては後述する。
【００７８】
一方、冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で容易に移動させるために、ワイパー部材１４２と冷却配管２３３との間に移動フレーム２４１を備え、移動フレーム２４１とワイパー部材１４２との間には、移動レール２４２を備えることができる。
【００７９】
好ましくは、上記移動レール２４２は、ＬＭガイドとして提供されることができるが、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、他のガイド手段に代替されることもできる。
【００８０】
このような移動フレーム２４１と移動レール２４２によると、ワイパー部材１４２上での冷却配管２３３の移動経路を予め設定することができ、冷却配管２３３の安定的な移動を実現することができるという効果がある。
【００８１】
冷却配管２３３をワイパー部材１４２上で移動させる距離調節ユニット３４３は、冷却配管２３３を支持または固定する移動フレーム２４１と、上記移動フレームと上記ワイパー部材１４２に備えられる移動レール２４２、及び上記移動フレームまたは上記冷却配管に連結され、上記移動レールに沿って上記移動フレームまたは上記冷却配管を移動させる動力伝達手段２４３を含むことができる。
【００８２】
動力伝達手段２４３は、スクリューハウジング２４４及びエンコーダ２４７に連結されるモータ２４６の回転軸に連結され、上記スクリューハウジング２４４と連結されて上記スクリューハウジングの内部を通るスクリュー部材２４５を含むことができる。
【００８３】
好ましくは、スクリュー部材２４５とスクリューハウジング２４４との間には、スクリュー部材２４５を支持するブラケット部材がさらに備えられてスクリュー部材２４５を支持することができる。このようにブラケット部材を備えると、スクリュー部材２４５の長さが長いか、または移動距離が長いときにスクリュー部材２４５を効率的に支持することができ、荷重によるスクリュー部材２４５のたわみなどを防止することができるという効果がある。
【００８４】
但し、これもまた必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜選択されて適用されることができる事項である。
【００８５】
スクリュー部材２４５は、外周に突出したねじ山を備えることができ、スクリューハウジング２４４の内部には、上記スクリュー部材２４５のねじ山に噛み合うねじ溝が備えられることができる。このとき、スクリュー部材２４５がモータ２４６によって回転すると、スクリューハウジング２４４は回転せず、直線運動するように備えられることにより、スクリューハウジング２４４に連結された移動フレーム２４１が移動レール２４２に沿って直線運動することができる。
【００８６】
好ましくは、スクリューハウジング２４４がスクリュー部材２４５と噛み合う領域には軸受（不図示）が備えられて、スクリュー部材２４５の回転によるスクリューハウジング２４４の回転を防止することができる。
【００８７】
移動フレーム２４１が移動すると、冷却配管２３３が移動するが、冷却配管２３３が移動する距離はエンコーダ２４７によって感知されることができる。エンコーダ２４７は、モータ２４６の回転数を感知して直進移動距離を算出することができるが、これは、エンコーダ２４７に電気的に連結された制御手段（不図示）によってより効率的に行われることができる。
【００８８】
モータ２４６の回転によって移動フレーム２４１を移動させることにより、冷却配管２３３が材料１の表面から離隔する距離を調節することができる。したがって、これを用いて冷却配管２３３の位置を調整すると、冷却水の噴射距離を調節することができ、圧延条件に応じて適切な冷却配管２３３の位置を採択することにより、冷却ノズル３３３から噴射される冷却水が重なる領域である重なり領域（図４のＲ）が発生することを防止することができる。
【００８９】
このとき、冷却配管２３３をそれぞれ個別に制御するように備えることもできるが、これは当業者によって選択可能な事項であって、必ずしも本発明によって限定されるものではない。
【００９０】
一方、本発明では、図６に示す感知ユニット１４５を提供する。冷却配管２３３の移動距離及び位置は、冷却配管２３３に備えられる距離センサ３５５によって把握されることができる。好ましくは、上記距離センサ３５５も制御手段（不図示）に電気的に連結されることができる。
【００９１】
その上、冷却配管２３３の冷却ノズル３３３が冷却水を噴射する角度θを調節することもできる。冷却水を噴射する角度θは、ワイパー装置１４０、具体的にはワイパー部材（図５の１４２）または装置フレーム（図５の１４１）を一定角度だけ回転させることによって調節することができる。
【００９２】
そして、冷却水を噴射する角度θは、上記ワイパー部材に備えられる角度センサ２５５によって感知されることができる。
【００９３】
一方、冷却配管から材料１の表面までの距離をｈとしたときに、噴射距離ｄは以下の［数１］の通りである。
【００９４】
【数１】
2020500716.tif 000015
【００９５】
材料１が仕上げ圧延ロール１２１に引入される前に入側の材料の厚さが設定され、角度センサ２５５によって冷却水を噴射する角度θの値が分かる。このとき、冷却水の重なり領域が発生しない最適の噴射距離は、事前に導出されている値であってもよく、冷却水を噴射する角度θは、仕上げ圧延ロール１２１の直径とターゲット材料が定められると、初期設定後に変わらない値となる。
【００９６】
したがって、本発明の距離調節ユニット３４３を介して、重なり領域が発生しない最適の噴射距離に冷却配管を移動させることができ、角度調整ユニット（図７の３５０）を介して、初期に定められた冷却水を噴射する角度θを形成するように装置フレームまたはワイパー部材を回転させることができる。
【００９７】
即ち、現在の冷却配管から材料１の表面までの距離をｈ’としたときに、最適の噴射距離（ｄｏｐｔ）を設定するための冷却配管２３３の移動量ｄ’は以下の［数２］の通りである。
【００９８】
【数２】
2020500716.tif 000016
【００９９】
このとき、それぞれの冷却配管の距離及び角度が一括変更されるように備えられる場合、上記［数１］、［数２］は第１冷却配管２３３ａを基準として算出されることができ、それぞれの冷却配管の距離及び角度が個別に変更されるように備えられる場合には、上記［数１］、［数２］はそれぞれの冷却配管に対して個別に適用されることができ、噴射距離及び噴射角度もそれぞれの冷却配管に対して個別に計算されることができる。
【０１００】
以下では、図７を参照して冷却水を噴射する角度θを調節する構成について具体的に説明する。図７を参照すると、冷却水を噴射する角度θは、装置フレーム１４１またはワイパー部材１４２に連結され、上記装置フレームまたは上記ワイパー部材を回転させて冷却ヘッダユニット１４３が材料１の表面となす角度を調節する角度調節ユニット３５０によって調節されることができる。
【０１０１】
以下では、角度調整ユニット３５０が装置フレーム１４１に備えられる場合を例に挙げて説明する。しかし、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、当業者によって適宜変更されて適用されることができる事項である。
【０１０２】
角度調節ユニット３５０は、回転軸が上記装置フレームに連結される角度調節用モータ３５１を含むことができる。このとき、角度調節用モータ３５１にもエンコーダ３５２を連結することができる。
【０１０３】
好ましくは、装置フレーム１４１にも角度センサ１６３を備えて回転状態及び角度を感知するようにすることができるが、上述のセンサはいずれも制御手段（不図示）に電気的に連結され、作業者にその情報が伝達されるように構成されることができる。
【０１０４】
このように角度調節用モータ３５１によって装置フレーム１４１が回転すると、装置フレーム１４１に連結されたワイパー部材１４２が回転し、これによって冷却ノズル３３３が回転する効果を有する。
【０１０５】
したがって、作業者は、このような原理に基づいて冷却ノズル３３３が材料１の表面に冷却水を噴射する角度θを調節することができるが、冷却水を噴射する距離とともに角度を調節すると、冷却水の重なり領域を効果的に防止することができる。
【０１０６】
一方、他の側面として、本発明は図８に示すように、圧延設備で材料を圧延する方法であって、粗圧延装置で上記材料を加圧する粗圧延段階Ｓ６１０、仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で上記材料に冷却水を供給する入側冷却段階Ｓ６２０、上記入側冷却段階後または上記入側冷却段階中に上記仕上げ圧延ロールで上記材料を加圧する仕上げ圧延段階Ｓ６３０、及び上記仕上げ圧延段階後または上記仕上げ圧延段階中に上記仕上げ圧延ロールの出側で上記仕上げ圧延ロールと上記材料に冷却水を供給する出側冷却段階Ｓ６４０を含み、且つ上記入側冷却段階は、上記材料が上記仕上げ圧延ロールに接触する前に上記材料に冷却流体を供給する、圧延方法を提供する。
【０１０７】
このとき、入側冷却段階Ｓ６２０は、冷却水を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調節段階Ｓ６２１を含むことができ、上記ノズル調節段階は、上記ノズルから上記仕上げ圧延ロールまたは上記材料までの距離を変化させたり、上記ノズルが上記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われることができる。
【０１０８】
ここで、上記出側冷却段階Ｓ６４０は、図３に示すように、出側冷却ユニット７０によって仕上げ圧延ロール１２１の出側で仕上げ圧延ロール１２１に冷却水を供給することにより行われることができる。
【０１０９】
このような圧延方法によると、材料の表面に冷却水を均一に噴射することができるため、材料の表面を効率的に冷却することができる。したがって、圧延ロールの表面黒皮が部分的または完全に剥離される現象を防止することができ、圧延製品の品質をさらに向上させることができるという効果がある。
【０１１０】
以上で説明した事項は、本発明の一実施形態について説明したものであり、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な修正及び変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送される材料を加圧する粗圧延ロールを備える粗圧延装置と、
前記材料の移送経路に備えられ、前記粗圧延装置を通過した材料を加圧する仕上げ圧延ロールを備える仕上げ圧延装置と、
前記仕上げ圧延ロールの入側に備えられ、前記仕上げ圧延ロールの表面を研磨し、前記材料に冷却流体を供給するワイパー装置と、
前記材料の移送経路に備えられ、前記仕上げ圧延装置を通過した材料を冷却する冷却装置と、を含み、
前記ワイパー装置は、
互いに異なる位置で前記材料に冷却流体を供給する複数個の冷却ヘッダユニットを含む、圧延設備。
【請求項２】
前記ワイパー装置は、
前記材料の進行方向に前記仕上げ圧延ロールに後行するように配置される装置フレームと、
前記装置フレームに備えられるワイパー部材と、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に備えられ、前記仕上げ圧延ロールから最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、前記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する冷却ヘッダユニットと、
を含む、請求項１に記載の圧延設備。
【請求項３】
前記ワイパー装置は、
前記冷却ヘッダユニットに連結され、前記冷却ヘッダユニットから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離及び前記冷却ヘッダユニットが前記材料となす角度の少なくとも一つを調節することにより、前記材料に供給される冷却流体が重なる（ｏｖｅｒｌａｐ）ことを防止する冷却ヘッダ調節ユニットをさらに含む、請求項２に記載の圧延設備。
【請求項４】
前記冷却ヘッダ調節ユニットは、
前記冷却ヘッダユニットに連結され、前記冷却ヘッダユニットを前記ワイパー部材に沿って移動させて前記冷却ヘッダユニットから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離を可変させる距離調節ユニットと、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に連結され、前記装置フレームまたは前記ワイパー部材を回転させて前記冷却ヘッダユニットが前記材料となす角度を調節する角度調節ユニットと、
を含む、請求項３に記載の圧延設備。
【請求項５】
前記冷却ヘッダユニットは、
前記材料と対面するように前記ワイパー部材に備えられ、相互一定距離だけ離隔するように備えられる複数個の冷却配管と、
前記冷却配管に備えられ、前記材料の幅方向に複数個が備えられる冷却ノズルと、
を含む、請求項４に記載の圧延設備。
【請求項６】
前記距離調節ユニットは、
前記冷却配管を支持または固定する移動フレームと、
前記移動フレームと前記ワイパー部材に備えられる移動レールと、
前記移動フレームまたは前記冷却配管に連結され、前記移動レールに沿って前記移動フレームまたは前記冷却配管を移動させる動力伝達手段と、
を含む、請求項５に記載の圧延設備。
【請求項７】
前記動力伝達手段は、
前記移動フレームに備えられるスクリューハウジングと、
エンコーダに連結されるモータの回転軸に連結され、前記スクリューハウジングに連結されるスクリュー部材と、
を含む、請求項６に記載の圧延設備。
【請求項８】
前記角度調節ユニットは、
回転軸が前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に連結される角度調節用モータを備え、前記角度調節用モータによって前記装置フレームまたは前記ワイパー部材を回転させることにより、前記冷却ノズルの噴射口が前記材料となす角度を調節する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の圧延設備。
【請求項９】
前記ワイパー装置は、
前記装置フレーム、前記ワイパー部材、前記冷却配管の少なくとも一つに備えられ、制御手段に電気的に連結される感知ユニットをさらに含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の圧延設備。
【請求項１０】
前記感知ユニットは、
前記装置フレームまたは前記ワイパー部材に備えられる角度センサと、
前記冷却配管に備えられる距離センサと、
を含む、請求項９に記載の圧延設備。
【請求項１１】
前記仕上げ圧延ロールの出側に備えられ、前記仕上げ圧延ロールに冷却流体を供給する出側冷却装置をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧延設備。
【請求項１２】
前記材料は、中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の圧延設備。
【請求項１３】
圧延設備で材料を圧延する方法であって、
粗圧延装置で前記材料を加圧する粗圧延段階と、
仕上げ圧延装置の仕上げ圧延ロールの入側で前記材料に冷却流体を供給する入側冷却段階と、
前記入側冷却段階後または前記入側冷却段階中に前記仕上げ圧延ロールで前記材料を加圧する仕上げ圧延段階と、
前記仕上げ圧延段階後または前記仕上げ圧延段階中に前記仕上げ圧延ロールの出側で前記仕上げ圧延ロールと前記材料に冷却流体を供給する出側冷却段階と、
を含む、圧延方法。
【請求項１４】
前記入側冷却段階は、
前記仕上げ圧延ロールから互いに異なる距離だけ離隔する複数個の冷却配管に冷却流体を供給し、且つ前記仕上げ圧延ロールと最も遠く離れた位置で最も多い量の冷却流体を供給し、前記仕上げ圧延ロールに最も近い位置で最も少ない量の冷却流体を供給する、請求項１３に記載の圧延方法。
【請求項１５】
前記入側冷却段階は、
冷却流体を供給するノズルの位置を変更したり、ノズルを回転させたりするノズル調節段階を含む、請求項１３または１４に記載の圧延方法。
【請求項１６】
前記ノズル調節段階は、
前記ノズルから前記仕上げ圧延ロールまたは前記材料までの距離を変化させたり、前記ノズルが前記材料に対してなす角度を変更したりすることで行われる、請求項１５に記載の圧延方法。
【請求項１７】
前記入側冷却段階は、
中炭素鋼（炭素重量０．０８％〜０．３％）、高炭素鋼（炭素重量０．３％以上）及びニオブ（Ｎｂ）添加鋼の少なくとも一つを含む材料の材料温度が８５０℃以上９００℃以下の範囲となるように前記材料に冷却流体を供給する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の圧延方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020500716.tif 000017
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2020500716.tif 000018
【国際調査報告】
2020500716.tif 000019
2020500716.tif 000020
2020500716.tif 000021
2020500716.tif 000022