JPS591483B2 - コウザイノネツカンアツエンセツビ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板や条鋼などの鋼材の熱間圧延設備に関す
るものである。

本発明の目的は、熱エネルギーの損失が少ない設備を提
供することにあり、他の目的は生産性がよく、かつ品質
のすぐれた製品をより経済的に製造しうる設備を提供す
ることにある。

さて一般に鋼材の熱間圧延設備としては、第１図に示す
ような装置が知られている。

即ち均熱炉１から供給された熱鋼塊をスラブあるいはビ
ルットなどに圧延する分塊圧延装置２、あるいは溶鋼か
ら連続的に鋼片を鋳造する連鋳装置３から供給される圧
延材は表面疵を除去するために疵取り装置たとえばホッ
トスカーフ装置４を経て強制もしくは自然冷却装置５に
よって常温にまで冷却され、ついでグラインダーやスカ
ーフィングノズル等による疵手入れを受けたのち加熱炉
７によって所定の温度に昇温されたあと粗圧延装置８で
粗圧延され、その後必要に応じて中間加熱装置９たとえ
ばガス加熱装置あるいは誘導加熱装置によって昇温され
、ついで仕上圧延装置１０を経て熱延製品２２となる訳
であるが、このような工程ではホットスカーフ装置４を
出たのち圧延材は−たん冷却されるため、粗圧延のまえ
に再加熱が必要で熱エネルギーの点から見た場合非常に
損失が多い。

つまり粗圧延では圧延材の温度は１１００℃〜１３５０
℃という高温でなければならないので常温の圧延材をそ
のような高温にするためには莫大な熱エネルギーが必要
になる。

近時世界的にエネルギーの節約とエネルギーを得るため
に用いられる各種燃料の廃ガスがもたらす害を少なくす
る努力を尽すことが急務となった。

前述のように従来の工程で冷却工程があるのは疵手入が
容易であることと生産管理上変動要因をこの工程で吸収
調整し、圧延計画をやりやすくするためであった。

しかしながら前述のような熱エネルギーの問題からこの
冷却工程をなくし、燃料を節約することに着目した本発
明者等は第２図においてブロック線図で示すような本発
明の熱間圧延設備を開発することによって、その目的を
達成することができた。

而して本発明のような熱間圧延設備を実際に操業するた
めには、製銑、製鋼などの前工程と分塊圧延工程に加え
て酸洗、メッキなどの後工程を含めて一貫した管理制御
システムつまり受注、生産、納品までを一貫して制御し
、各工程で発生する事故を含めた各種の変動要因に即応
して、各工程を変更し有機的に前記各工程に用いられる
諸装置、設備を制御し調節する制御システムが要求され
、本発明もそのような制御のハードウェア、ソフトウェ
アの進展と言う技術的背景のもとに開発されたものであ
る。

さて第２図において１１は説明の便宜上分塊圧延および
連鋳装置を総括して示す一素材供給設備である。

次に熱間疵手入装置１２を配設するが、これはホットス
カーフィング装置のような周知の庇手入装置を用いる。

この疵手入では単に経験によって求められる程度たとえ
ば１〜５ｍ／ｍ程度の表皮削除を行なう。

さて素材供給設備出側温度検出器１８および／もしくは
熱間疵手入装置出側温度検出器１，９を設置する。

これらの実施態様は設備の全体計画から任意に選択され
るべきである。

素材供給設備出側温度検出器１８、熱間疵手入装置出側
温度検出器１９の一方のみが設置されている場合には、
素材供給設備出側温度検出器１８によって得られた温度
信号Ｔ。

もしくは熱間疵手入装置出側温度検出器１９によって得
られた温度信号Ｔ１が仕分演算制御装置１３に入力され
、鋼種、寸法に応じて粗圧延装置８、中間加熱装置１５
、仕上圧延装置１０等での熱収支からあらかじめ求めら
れている素材供給設備出側温度に対する許容温度’Ｉ”
ｓｏもしくは熱間疵手入装置出側温度に対する許容温度
ＴＳｔと比較され、そこで許容温度ＴＳｏもしくはＴ８
、より温度が低い圧延材であって冷間疵手入の必要なも
のは仕分装置１４によって冷却装置５に向けられ、温度
が低いが疵のないものは、直ちに加熱装置たとえば加熱
炉７に送られ、ここで加熱され、経路４０で概略図示す
る搬送装置たとえばテーブルローラ、トランスファー装
置などによって粗圧延装置８の入側に供給され、温度が
高い圧延材は仕分装置１４によって粗圧延装置８に直送
される。

また素材供給設備出側温度検出器１８および熱間疵手入
装置出側温度検出器１９のどちらも設置されている場合
には上記の温度信号ＴｏおよびＴ１が仕分演算制御装置
１３に入力され、上記の許容温度ＴＳｏおよび／もしく
はＴｓいあるいはＴＳｏおよびＴＳｔから四則演算、ル
ート計算などから得られる新しい許容基準（以上をまと
めて以下許容温度と言う）と比較され、そこで許容温度
より温度が低い圧延材は仕分装置１４によって冷却装置
５に向けられ、温度が高い圧延材は仕分装置１４によっ
て粗圧延装置８に直送される。

前記許容温度Ｔｓｏは当該プロセスについて圧延材の鋼
種および寸法によってあらかじめ定められている圧延許
容温度たとえば粗圧延装置８の入側温度ＴＲを基準とし
て、それまでの搬送途中における失熱や加工入熱を加算
して決定する。

また仕上圧延装置入側の温度ＴＦｏを基準とする場合は
、それまでの失熱や加工熱に加えて中間加熱装置１５で
の加熱昇温を考慮して前記許容温度Ｔｓｏを決定する。

また熱間疵手入装置出側での許容温度ＴＳｔについても
前記Ｔｓｏと同様にして決定する。

前記許容温度ＴＳｏとＴＳＩのいずれかまたは両者を利
用する理由はそれぞれを標準としても良く、両者を採用
すればより確実な仕分けが行われるからである。

而して素材供給設備１１から供給されるたとえば連鋳片
が疵がなく従って疵手入の必要がなく、しかも温度が充
分である場合は、熱間疵手入装置１２を空パスして仕分
装置１４に送るほうが生産性が良い、その場合には熱間
疵手入装置入側温度検出器１８による温度検出によって
操業を実施することができる。

一方、素材供給設備１１から供給される圧延材について
疵がなく、しかも温度が直送圧延に不適であることが素
材供給設備出側温度検出器１８によって判明した場合は
、熱間疵手入装置１２を空パスして仕分装置を介して直
ちに加熱装置に送るか、もしくは冷却径路に送る。

而して熱間疵手入装置１２において温度降下が懸念され
る場合は、熱間疵手入装置出側温度検出器１９によって
温度を検出し仕分けの判断基準とする。

また、疵のない素材たとえば連鋳片が供給される際は、
前記熱間疵手入装置１２を空パスさせ、熱間疵手入装置
出側温度検出器１９の検出温度を基準として操業を実施
する。

即ち本願発明は直送圧延による高い生産性と省エネルギ
ー効果を目的とするので、中間加熱装置１５で救済でき
ないような低い温度の鋳片は早い時期に、直送圧延径路
から外して、前述のように別途加熱径路を経由させ、圧
延条件の整ったものつまり疵手入れが終了するか、もし
くは始めから疵がなくさらに温度が充分に高められた圧
延材として粗圧延装置８の入側において、直送圧延材と
整合をとりつつ圧延スケジュールに組込むこととする。

連続鋳造装置と分塊圧延装置の両者からなる素材供給設
備から圧延材を供給する場合、前述の本発明にかかる工
程設備は圧延スケジュールの効率的連用に有効に機能す
る。

本発明において疵がないが温度の低い圧延材は冷却、手
入れの工程を通すことなく前述の如く加熱炉７に装入す
るほうが熱エネルギー的に有利であり、しかもそれは圧
延スケジュールの調整に裕度を与える。

而して、素材供給設備１１および該装置１１以前の操業
状況によって圧延材の品質、温度条件は左右されるため
、以後の工程は条件の種々の変動による圧延材のめまぐ
るしい変化に即応できるものであることが必要であり、
本発明の構成はそれらに対する適応性が高く、高生産性
が維持できしかも省エネルギー効果も高い。

またこの仕分演算制御装置１３は図示していない管制装
置から伝達される前後工程からの重大事故信号及び創動
に基づく計画変更などの指令信号に応動し、工程にのせ
られなくなった圧延材の仕分けを仕分装置１４に指示し
、圧延材を冷却装置５に配送する。

上記いずれの場合も冷却装置５に配送された圧延材はつ
いで検査手入装置６において吹管および燃料供給装置な
どからなる自動もしくは手動のスカーフィング装置によ
って手入れされる。

また加熱炉７はバッチあるいは連続式の周知の任意の炉
を用いてよく、それらの実施態様は設備の全体計画から
任意に選択されるべきである。

つぎに粗圧延装置８に直送された圧延材は周知の制御方
式に従って粗圧延される。

ついで粗圧延装置８から出た圧延材の温度を粗圧延装置
出側温度検出器２０によって測定しその結果を昇温演算
制御装置１６に入力せしめると該昇温演算制御装置１６
はあらかじめ記憶している材質、厚み、板幅等のパター
ン別に定められているか、あるいはそれらのパラメータ
ーから演算によって求められる目標値との偏差に応じて
中間加熱装置１５（以下単に加熱装置と言う）に加熱量
を指令し加熱せしめる。

加熱装置１５としてはガス加熱炉、誘導加熱炉等周知の
鋼板加熱装置であれば差しつかえないが、本発明者等の
経験では圧延材の縁部のみを加熱する装置であればほぼ
圧延に支障のないことを確かめた。

つまり本発明では圧延材の縁部の温度低下が多く該縁部
が品質的に劣化しやすい傾向があり、それさえ補えば圧
延作業は良好に遂行されることを知った。

即ち中間加熱装置がない設備であって圧延材が長尺帯鋼
板（以下単にストリップと略称する）であった場合の一
例をとると板厚２．０ ｍ ／ ｍの仕上圧延装置１０
の出側での巾方向温度分布は第３図の如くストリップの
エツジ部つまり端面から１００〜２００ｍｍの区域を指
す部分は中央部に比し著しい温度低下を示す。

このエツジ部の温度が仕上圧延装置１０より出る前にＡ
ｒ ３点より低くなると材質不均一や割れなどの欠陥
を生じ易いのでこれを避けることが好ましく、それが出
来れば本発明の目的を達することができる。

その場合は粗圧延装置出側温度検出器２０で幅方向の温
度検出点を選定して温度検出を行ない加熱装置１５で加
熱すればよい。

次に仕分装置１４の一実施例について図に従って説明す
る。

第４図において２３は油圧シリンダー２４によって昇降
するストッパー２５とストッパーハウジング２６からな
る圧延停止装置であり、２７はテーブルローラで、２８
は圧延材の進入方向２９と直交する方向３０に作動され
るプッシャービームで電動装置３１、ピニオン３２、ギ
ヤー３３、ラック３４から成る押出装置に固着され、圧
延材をテーブルローラ２７から後述するトランスファー
装置３５に移送する機能を有するものである。

トランスファー装置３５はたとえば無端のチェーンコン
ベヤ３６とドック３７、レール３８など周知の部材から
成る移送装置で図示していない圧延材を矢印３９の方向
に運搬し、図示していない冷却装置５の方向に移送する
ものであり、第４図では説明の便宜上装置の一部を省略
して示す。

而して前記テーブルローラ２７、圧延材停止装置２３、
プッシャービーム２８などから仕分装置１４の作動要領
について説明する。

通常仕分演算制御装置１３からの指令信号が圧延材を粗
圧延装置８に送るものであった場合は圧延材は次工程の
方向即ち矢印２９の方向にテーブルローラ２７もしくは
図示していない搬送装置たとえばプッシャーなどによっ
て搬送される。

仕分演算制御装置１３から仕分の指令が出た場合はそれ
に応じて圧延材停止装置２３が作動し圧延材をストッパ
ー２５によって停止せしめ、ついでプッシャービーム２
８が押出装置によって矢印３０の方向に動き圧延材をト
ランスファー装置３５に押送する。

この場合テーブルローラ２７の停止と前記圧延材停止装
置２３の作動は連携しており、圧延材の移送を円滑にす
る。

而して前記諸装置はそれぞれの動作終了後は待機位置に
復帰し次の指令に備える。

さて次に加熱装置１５によって加熱された圧延材は加熱
装置１５を出たあと仕上圧延装置出側温度検出器２１に
よって温度を測定され、その検出信号は圧延制御装置１
７に入力される。

圧延制御装置１７にはあらかじめ鋼種、寸法別に仕上圧
延装置１０の出側での目標温度、情報が記憶されており
、そこで圧延制御装置１７は前記温度の検出信号に応じ
て仕上圧下配分、圧延速度を演算決定し、仕上圧延装置
１０に作動指令を与え圧延が実行される。

本発明の実施例では前記圧延制御装置１７、昇温演算制
御装置１６、仕分演算制御装置１３を個別の装置として
説明したが、これらの装置を一括して電子演算制御装置
として利用してもよく、これらはそれぞれの設備条件に
あわせて設計されるべきである。

さて本発明の特徴は前述のように素材供給設備１１にお
いて圧延材が保有する熱を最大限に利用できることであ
り、そのため燃料は大幅に節減される。

本発明者等の経験では従来の周知設備に比して燃料費を
１／３にすることができた。

即ち素材供給設備１１における品質的に欠陥のすくない
圧延材の製造と途中工程における設備保全と適正な生産
計画、生産管理に注意すれば前記冷却装置５、検査手入
装置６、加熱炉７の系統によって−たん冷却され再び加
熱される圧延材の量は非常に少なく、この系統での燃料
消費量は極めて少なくてすむのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知の熱間圧延設備のブロック図、第２図は本
発明にかかる熱間圧延設備のブロック図、第３図は温度
分布説明図、第４図は本発明にかかる仕分装置の概要を
示す斜視図である。 １・・・・・・均熱炉、２・・・・・・分塊圧延装置、
３・・・・・・連鋳装置、４・・・・・・ホットスカー
フ装置、５・・・・・・冷却装置、６・・・・・・検査
手入装置、７・・・・・・加熱炉、８・・・・・・粗圧
延装置、９・・・・・・中間加熱装置、１０・・・・・
・仕上圧延装置、１１・・・・・・素材供給設備、１２
・・・・・・熱間疵手入装置、１３・・・・・・仕分演
算制御装置、１４・・・・・・仕分装置、１５・・・・
・・中間加熱装置、１６・・・・・・昇温演算制御装置
、１７・・・・・・圧延制御装置、１８・・・・・・素
材供給設備出側温度検出器、１９・・・・・・熱間疵手
入装置出側温度検出器、２０・・・・・・粗圧延装置出
側温度検出器、２１・・・・・・仕上圧延装置入側温度
検出器、２２・・・・・・製品、２３・・・・・・圧延
材停止装置、２４・・・・・・油圧シリンター、２５・
・・・・・ストッパー、２６・・・・・・ストッパーハ
ウジング、２７・・・・・・テーブルローラ、２８・・
・・・・プッシャービーム、２９・・・・・・方向矢印
、３０・・・・・・方向矢印、３１・・・・・・電動装
置３２・・・・・・ピニオン、３３・・・・・・ギヤー
、３４・・・・・・ラック、３５・・・・・・トランス
ファー装置、３６・・・・・・チェーンコンベア、３７
・・・・・・ドック、３８・・・・・・レール、３９・
・・・・・方向矢印。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分塊圧延もしくは連鋳装置などの素材供給設備につ
   づき熱間疵手入装置、粗圧延装置、中間加熱装置、仕上
   圧延装置を順に配設してなる鋼材熱間圧延設備において
   、前記素材供給設備から出た高温圧延材の温度を検出す
   る検出装置および／もしくは熱間疵手入装置から出た前
   記高温圧延材の温度を検出する検出装置からの入力信号
   から中間加熱装置における許容加熱条件に応じて仕分装
   置に圧延材仕分けを指令する仕分演算制御装置と、前記
   仕分演算制御装置からの仕分指令に従って搬送装置を介
   し前記熱間疵手入装置から送られた圧延材を加熱装置も
   しくは冷却装置もしくは粗圧延装置のいずれかに仕分は
   搬出する仕分装置と；前記冷却装置と加熱装置間に設け
   られた手入装置と；前記加熱装置からの圧延材を粗圧延
   装置入側に供給する搬送装置と；粗圧延装置出側の圧延
   材の温度を検出する検出装置からの入力信号と仕上圧延
   装置入側の目標温度とから中間加熱装置による圧延材へ
   の加熱量を決定し該中間加熱装置に指令する昇温演算制
   御装置と、仕上圧延装置入側の温度を検出する検出装置
   からの入力信号と仕上圧延装置出側の目標温度により仕
   上圧延条件を決定し仕上圧延装置を制御する圧延制御装
   置を設けたことを特徴とする鋼材の熱間圧延設備。