図面 (/)

技術 鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 西村映彦
出願日 2016年7月28日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-148549
公開日 2018年2月1日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-015787
状態 特許登録済
技術分野 圧延材の移送 金属圧延一般 圧延の制御
主要キーワード 幅方向端側 対向端面間 圧延ステップ テーパ形 通り芯 可逆式 カリバーロール 案内ガイド
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

搬送中の鋼材に曲がりが発生した場合であっても、圧延能率の低下を招くことがない鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法を提供すること。

解決手段

鋼材の圧延装置1は、搬送装置20によって搬送される鋼材を圧延する圧延機30と、圧延機30に対する、鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構80と、圧延機30に搬送される鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出機構90と、曲がり検出機構90において検出された鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定されたサイドガイド機構80の初期開度補正するための補正量を算出する開度補正量算出部103と、開度補正量算出部103において算出された補正量に従って、サイドガイド機構80の開度を変更するサイドガイド制御部112と、を備えている。

概要

背景

従来、形鋼の噛み込み位置を調整するためのサイドガイド機構を備える可逆式圧延機が知られている(例えば特許文献1参照)。このような可逆式圧延機による形鋼の圧延では、製造する形鋼の品種によりカリバー圧延法とユニバーサル圧延法を使い分けており、それぞれの圧延法によって圧延機の構成も異なっている。

例えばカリバー圧延法では、図10に示すように、圧延ロールカリバーロール)30aの上水平ロール311および下水平ロール312に削り込まれた孔型(カリバー)C1〜C3内を鋼材被圧延材)が順次通過する。これにより、孔型C1〜C3内で鋼材の複雑な流れ(メタルフロー)が形成されるとともに、当該鋼材の断面形状が縮小し、造形されて製品となる。また、他方のユニバーサル圧延法では、図10で示したような圧延ロール30aではなく、水平ロール竪ロールとを組み合わせた圧延機を使用して鋼材を圧延する。

ここで、可逆式圧延機で圧延を行う場合、鋼材の幅方向(以下、材幅方向という)の中心と、圧延ロールの通り芯(鋼材を圧延する際に被圧延材である鋼材の幅方向の中心が通るべき圧延ロールの位置)とを合わせるために、例えば図11に示すように、鋼材Wが圧延機30の圧延ロール30a(図10参照)に噛み込まれる前に、サイドガイド機構80および案内ガイド機構120を用いて鋼材Wの位置を調整している。すなわち従来の圧延装置では、搬送装置20によって形成された搬送経路上において、圧延機30の手前(搬送方向の上流側)で鋼材Wの材幅方向の位置を調整するための可動式のサイドガイド機構80と、当該サイドガイド機構80の手前(搬送方向の上流側)で鋼材Wの材幅方向の位置を調整するための固定式の案内ガイド機構120と、が配置されている。

概要

搬送中の鋼材に曲がりが発生した場合であっても、圧延能率の低下を招くことがない鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法を提供すること。鋼材の圧延装置1は、搬送装置20によって搬送される鋼材を圧延する圧延機30と、圧延機30に対する、鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構80と、圧延機30に搬送される鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出機構90と、曲がり検出機構90において検出された鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定されたサイドガイド機構80の初期開度補正するための補正量を算出する開度補正量算出部103と、開度補正量算出部103において算出された補正量に従って、サイドガイド機構80の開度を変更するサイドガイド制御部112と、を備えている。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送中の鋼材に曲がりが発生した場合であっても、圧延能率の低下を招くことがない鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

搬送装置によって搬送される鋼材圧延する圧延機と、前記圧延機に対する、前記鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構と、前記圧延機に搬送される前記鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出機構と、前記曲がり検出機構において検出された前記鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定された前記サイドガイド機構の初期開度補正するための補正量を算出する開度補正量算出部と、前記開度補正量算出部において算出された前記補正量に従って、前記サイドガイド機構の開度を変更するサイドガイド制御部と、を備えることを特徴とする鋼材の圧延装置

請求項2

前記曲がり検出機構において検出された前記鋼材の曲がり量と、所定の閾値とを比較することにより、曲がり矯正が必要か否かを判定する曲がり判定部を備え、前記サイドガイド制御部は、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要ではないと判定された場合、前記初期開度に前記補正量を加えた開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって前記サイドガイド機構に引き込まれた後に、前記初期開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第2制御と、を順に行い、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要であると判定された場合、前記第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって前記サイドガイド機構に引き込まれた後に、前記曲がり矯正が可能な開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第3制御と、を順に行うことを特徴とする請求項1に記載の鋼材の圧延装置。

請求項3

前記サイドガイド制御部は、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要であると判定された場合、前記第3制御の後に、前記第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって搬送方向とは逆方向に後退された後に、前記初期開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第4制御と、を順に行うことを特徴とする請求項2に記載の鋼材の圧延装置。

請求項4

前記鋼材を圧延することにより、形鋼を作成することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の鋼材の圧延装置。

請求項5

請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の鋼材の圧延装置を備えることを特徴とする鋼材の製造装置

請求項6

搬送装置によって搬送される鋼材を圧延する圧延機と、前記圧延機に対する、前記鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構と、を備える圧延装置による鋼材の圧延方法であって、曲がり検出機構によって、前記圧延機に搬送される前記鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出ステップと、前記曲がり検出ステップにおいて検出された前記鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定された前記サイドガイド機構の初期開度を補正するための補正量を算出する開度補正量算出ステップと、前記開度補正量算出ステップにおいて算出された前記補正量に従って、前記サイドガイド機構の開度を変更するサイドガイド制御ステップと、を含むことを特徴とする鋼材の圧延方法。

請求項7

請求項6に記載の鋼材の圧延方法を含むことを特徴とする鋼材の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、鋼材圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、形鋼の噛み込み位置を調整するためのサイドガイド機構を備える可逆式圧延機が知られている(例えば特許文献1参照)。このような可逆式圧延機による形鋼の圧延では、製造する形鋼の品種によりカリバー圧延法とユニバーサル圧延法を使い分けており、それぞれの圧延法によって圧延機の構成も異なっている。

0003

例えばカリバー圧延法では、図10に示すように、圧延ロールカリバーロール)30aの上水平ロール311および下水平ロール312に削り込まれた孔型(カリバー)C1〜C3内を鋼材(被圧延材)が順次通過する。これにより、孔型C1〜C3内で鋼材の複雑な流れ(メタルフロー)が形成されるとともに、当該鋼材の断面形状が縮小し、造形されて製品となる。また、他方のユニバーサル圧延法では、図10で示したような圧延ロール30aではなく、水平ロール竪ロールとを組み合わせた圧延機を使用して鋼材を圧延する。

0004

ここで、可逆式圧延機で圧延を行う場合、鋼材の幅方向(以下、材幅方向という)の中心と、圧延ロールの通り芯(鋼材を圧延する際に被圧延材である鋼材の幅方向の中心が通るべき圧延ロールの位置)とを合わせるために、例えば図11に示すように、鋼材Wが圧延機30の圧延ロール30a(図10参照)に噛み込まれる前に、サイドガイド機構80および案内ガイド機構120を用いて鋼材Wの位置を調整している。すなわち従来の圧延装置では、搬送装置20によって形成された搬送経路上において、圧延機30の手前(搬送方向の上流側)で鋼材Wの材幅方向の位置を調整するための可動式のサイドガイド機構80と、当該サイドガイド機構80の手前(搬送方向の上流側)で鋼材Wの材幅方向の位置を調整するための固定式の案内ガイド機構120と、が配置されている。

先行技術

0005

特開2008−126259号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、前記した従来の圧延装置では、鋼材Wの圧延長が長くなると、例えば圧延機30の前段(搬送方向の上流側)に設置されている別の圧延機(図示省略)での圧延時に鋼材Wの先端に曲がりが発生したり、あるいは図11のA部に示すように、搬送中に案内ガイド機構120と衝突したりすることにより、鋼材Wの先尾端に曲がりが発生する場合があった。

0007

このように鋼材Wに曲がりが発生した場合において、例えば図11に示すように、サイドガイド機構80に対して予め設定されている初期開度S0よりも鋼材Wの曲がり量bpが大きくなると(S0<bp)、鋼材Wがサイドガイド機構80に衝突したり、あるいは鋼材Wがサイドガイド機構80内で引っ掛かり、圧延機30に対して鋼材Wが正常に噛み込まない現象が発生する。このような場合、従来の圧延装置では、鋼材Wの搬送を一旦停止し、オペレータが鋼材Wの位置調整や曲がり矯正手動で行っているため、自動運転を継続できず、圧延能率が低下していた。

0008

また、従来の圧延装置では、鋼材Wの曲がり等の監視を行っておらず、鋼材Wの曲がり量を定量的に把握できていないため、実際には鋼材Wの位置調整や曲がり矯正が不要な場合(位置調整や曲がり矯正を行わなくても鋼材Wがサイドガイド機構80に衝突等しない場合)においても、オペレータの感覚により不必要な手動操作が行われる場合があり、圧延能率の更なる低下を招いていた。

0009

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送中の鋼材に曲がりが発生した場合であっても、圧延能率の低下を招くことがない鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼材の圧延装置は、搬送装置によって搬送される鋼材を圧延する圧延機と、前記圧延機に対する、前記鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構と、前記圧延機に搬送される前記鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出機構と、前記曲がり検出機構において検出された前記鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定された前記サイドガイド機構の初期開度を補正するための補正量を算出する開度補正量算出部と、前記開度補正量算出部において算出された前記補正量に従って、前記サイドガイド機構の開度を変更するサイドガイド制御部と、を備えることを特徴とする。

0011

また、本発明に係る鋼材の圧延装置は、上記発明において、前記曲がり検出機構において検出された前記鋼材の曲がり量と、所定の閾値とを比較することにより、曲がり矯正が必要か否かを判定する曲がり判定部を備え、前記サイドガイド制御部は、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要ではないと判定された場合、前記初期開度に前記補正量を加えた開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって前記サイドガイド機構に引き込まれた後に、前記初期開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第2制御と、を順に行い、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要であると判定された場合、前記第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって前記サイドガイド機構に引き込まれた後に、前記曲がり矯正が可能な開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第3制御と、を順に行うことを特徴とする。

0012

また、本発明に係る鋼材の圧延装置は、上記発明において、前記サイドガイド制御部は、前記曲がり判定部において前記曲がり矯正が必要であると判定された場合、前記第3制御の後に、前記第1制御と、前記鋼材が前記搬送装置によって搬送方向とは逆方向に後退された後に、前記初期開度となるように前記サイドガイド機構の開度を変更する第4制御と、を順に行うことを特徴とする。

0013

また、本発明に係る鋼材の圧延装置は、上記発明において、前記鋼材を圧延することにより、形鋼を作成することを特徴とする。

0014

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼材の製造装置は、上記発明に係る鋼材の圧延装置を備えることを特徴とする。

0015

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼材の圧延方法は、搬送装置によって搬送される鋼材を圧延する圧延機と、前記圧延機に対する、前記鋼材の幅方向における相対的な位置を調整するサイドガイド機構と、を備える圧延装置による鋼材の圧延方法であって、曲がり検出機構によって、前記圧延機に搬送される前記鋼材の曲がり量を検出する曲がり検出ステップと、前記曲がり検出ステップにおいて検出された前記鋼材の曲がり量に基づいて、予め設定された前記サイドガイド機構の初期開度を補正するための補正量を算出する開度補正量算出ステップと、前記開度補正量算出ステップにおいて算出された前記補正量に従って、前記サイドガイド機構の開度を変更するサイドガイド制御ステップと、を含むことを特徴とする。

0016

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼材の製造方法は、上記発明に係る鋼材の圧延方法を含むことを特徴とする。

発明の効果

0017

本発明によれば、圧延前における鋼材の曲がりを検出し、その曲がり量に応じてサイドガイド機構の開度を変更することにより、サイドガイド機構に対する鋼材の衝突等を回避することができるとともに、鋼材の曲がり量が大きい場合においても、自動的に曲がりを矯正することができる。従って、本発明によれば、鋼材の搬送性が向上するとともに、圧延能率の低下が抑制される。

図面の簡単な説明

0018

図1は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置を含む製造装置の全体構成を示す図である。
図2は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置の構成を模式的に示す図である。
図3は、本発明の実施形態における鋼材の曲がりの定義を説明するための図である。
図4は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置における曲がり検出機構の一例を示す図である。
図5は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置における曲がり検出機構のその他の一例を示す図である。
図6は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置による圧延方法の手順を示すフローチャートである。
図7は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置において、鋼材の曲がりがない場合のサイドガイド機構の調整方法を説明するための図である。
図8は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置において、鋼材の曲がりが小さい場合のサイドガイド機構の調整方法を説明するための図である。
図9は、本発明の実施形態に係る鋼材の圧延装置において、鋼材の曲がりが大きい場合のサイドガイド機構の調整方法を説明するための図である。
図10は、カリバー圧延法において用いられる圧延機が備える圧延ロールの一例を示す図である。
図11は、従来の圧延装置の構成を模式的に示す図である。

実施例

0019

以下、本発明に係る鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

0020

まず、本実施形態に係る鋼材の圧延装置を含む、鋼材の製造装置の全体構成について説明する。鋼材の製造装置は、図1に示すように、加熱炉10と、搬送装置20と、圧延機30と、鋸断機40と、冷却床50と、矯正機60と、検査床70と、を備えている。

0021

加熱炉10は、鋼材を加熱するためのものである。また、搬送装置20は、鋼材を搬送するためのものであり、例えば図示しない複数の搬送ロール等により構成されている。また、圧延機30は、加熱炉10によって加熱され、搬送装置20によって搬送された鋼材を圧延するためのものであり、例えば、図1に示すように、粗圧延機31と、仕上圧延機32とから構成されている。

0022

鋸断機40は、圧延機30によって圧延された長尺な鋼材(形鋼)を所定の長さに切断するためのものである。また、冷却床50は、鋸断機40によって短尺に切断された鋼材を冷却するためのものである。また、矯正機60は、冷却床50で冷却された鋼材の長手方向の反りを矯正するためのものである。また、検査床70は、矯正機60によって矯正された鋼材を検査するためのものである。

0023

[鋼材の圧延装置]
本実施形態に係る鋼材の圧延装置は、圧延対象となる鋼材(被圧延材)に対して、搬送方向における上流側から下流側に向かう順方向の圧延と、この順方向とは逆方向の圧延とを交互に繰り返すことにより形鋼を作成する可逆式圧延装置である。

0024

圧延装置1は、図2に示すように、粗圧延機31および仕上圧延機32からなる圧延機30と、サイドガイド機構80と、曲がり検出機構90と、プロセスコンピュータ100と、制御装置110と、案内ガイド機構120と、を少なくとも備えて構成されている。なお、以下では、圧延装置1がカリバー圧延法によって圧延を行う場合の例について説明する。従って、圧延装置1では、粗圧延機31および仕上圧延機32のいずれか、または両方が図10に示したような圧延ロール(カリバーロール)30aを備えている。

0025

サイドガイド機構80は、圧延機30に対する、鋼材Wの幅方向における相対的な位置を調整するものであり、具体的には、鋼材Wの材幅方向の中心と、圧延機30の圧延ロール30a(図10参照)の通り芯とを合わせるためのものである。サイドガイド機構80は、図2に示すように、仕上圧延機32を挟んで、搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ配置されている。

0026

ここで、本実施形態に係る圧延装置1では、図2に示すように、仕上圧延機32の前後(搬送方向の上流側および下流側)にサイドガイド機構80を配置した構成を一例として示しているが、例えば粗圧延機31の前後や、粗圧延機31および仕上圧延機32のそれぞれの前後にサイドガイド機構80を配置した構成であっても構わない。

0027

サイドガイド機構80は、図2に示すように、互いに対向する一対のガイド部81,82を備えている。ガイド部81,82は、それぞれ搬送装置20の幅方向端側から搬送経路中心側に向けて縮小するテーパ形状をなし、その平坦面が互いに材幅方向に対向するように配置されている。サイドガイド機構80は、これらガイド部81,82を材幅方向に移動させる図示しない駆動部を備えている。

0028

サイドガイド機構80は、鋼材Wの圧延前において、鋼材Wの材幅に対して、ガイド部81,82の開口幅が若干大きくなるように予め調整されている。本実施形態では、このような鋼材Wの材幅に基づいて予め調整されたガイド部81,82の開口幅のことを、「サイドガイド機構80の初期開度」と定義する。

0029

サイドガイド機構80は、搬送装置20によって鋼材Wが搬送されてくると、ガイド部81,82の対向端面間に鋼材Wを受け入れ、受け入れた鋼材Wの側端面とガイド部81,82の対向端面とを適宜接触させることにより、鋼材Wを圧延機30(図2では仕上圧延機32)の通り芯側へと案内する。これにより、搬送中における鋼材Wの材幅方向の中心と、圧延機30の圧延ロール30a(図10参照)の通り芯との位置ずれが解消される。

0030

曲がり検出機構90は、圧延機30に搬送される鋼材Wの曲がりを検出するものである。曲がり検出機構90は、図2に示すように、仕上圧延機32の手前の位置、すなわち仕上圧延機32における搬送方向の上流側に配置されている。

0031

ここで、鋼材Wの曲がりの状態は、図3に示すように、鋼材Wの長手方向における曲がり位置baと、鋼材Wの材幅方向における曲がり量bpとで定義される。なお、同図では、鋼材Wの先尾端に曲がりが発生している例を示している。また、鋼材Wの長手方向は、鋼材Wの搬送方向(図2参照)と平行な方向のことを示している。

0032

曲がり検出機構90の具体的な構成は、搬送中の鋼材Wの曲がりを検出可能であれば特に限定されない。曲がり検出機構90は、例えば図4(a)に示すように、仕上圧延機32の手前の位置に、複数のセンサ距離計)91を搬送方向に沿って配置することにより実現可能である。このような構成からなる曲がり検出機構90は、図4(b)に示すように、各センサ91から鋼材Wまでの距離を検出することにより、鋼材Wの曲がり位置baおよび曲がり量bpを測定することができる。なお、図4(a)に示した曲がり検出機構90は、鋼材Wを搬送している場合、あるいは鋼材Wの搬送を停止している場合、のいずれの場合においても曲がり検出が可能である。

0033

また、曲がり検出機構90は、例えば図5(a)に示すように、仕上圧延機32の手前の位置に、一つセンサ(距離計)92を配置することによっても実現可能である。このような構成からなる曲がり検出機構90は、図5(b)に示すように、例えば搬送中の鋼材Wの先端位置までの距離をトラッキング(追跡)し、図5(c)に示すように、これを鋼材Wの先端からの距離に換算することにより、鋼材Wの曲がり位置baおよび曲がり量bpを測定することができる。なお、前記したように、サイドガイド機構80は粗圧延機31と仕上圧延機32のいずれに設置しても構わないため、図4(a)および図5(a)では、これら2つを含むものを「圧延機30」と図示している。

0034

プロセスコンピュータ100および制御装置110は、具体的にはパーソナルコンピュータワークステーション等の汎用情報処理装置によって実現されるものであり、例えばCPU、ROM、RAM等を主要構成部品としている。

0035

プロセスコンピュータ100は、図2に示すように、曲がり入力部101と、曲がり判定部102と、開度補正量算出部103と、を備えている。曲がり入力部101は、曲がり検出機構90によって検出された鋼材Wの曲がりに関する情報(曲がり位置および曲がり量)を、曲がり判定部102に対して出力する。

0036

曲がり判定部102は、鋼材Wの曲がりの有無と、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要か否かを判定し、図2に示すように、その判定結果を開度補正量算出部103に対して出力する。曲がり判定部102は、例えば曲がり検出機構90によって鋼材Wの曲がりが検出された場合において、鋼材Wの曲がり量がサイドガイド機構80の初期開度よりも大きい場合、鋼材Wの曲がりありと判定する。

0037

一方、曲がり判定部102は、例えば曲がり検出機構90によって鋼材Wの曲がりが検出されない場合(曲がり量が0)や、曲がり検出機構90によって鋼材Wの曲がりが検出された場合において、鋼材Wの曲がり量がサイドガイド機構80の初期開度以下である場合、鋼材Wの曲がりなしと判定する。これは、仮に鋼材Wに曲がりが発生している場合であっても、その曲がり量がサイドガイド機構80の初期開度以下の場合は、鋼材Wがサイドガイド機構80に衝突等する可能性が低いためである。

0038

また、曲がり判定部102は、曲がり検出機構90において検出された鋼材Wの曲がり量と、予め定められた所定の閾値とを比較することにより、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要か否かを判定する。曲がり判定部102は、具体的には、曲がり検出機構90において検出された鋼材Wの曲がり量が、所定の閾値以下である場合は鋼材Wに対する曲がり矯正は必要ではないと判定し、所定の閾値よりも大きい場合は鋼材Wに対する曲がり矯正が必要であると判定する。

0039

ここで、曲がり判定部102において用いられる曲がり矯正を行うか否かの閾値(以下、曲がり矯正用閾値という)は、例えば鋼材Wの曲がり量に基づいて定めることができ、その値を超えると鋼材Wがサイドガイド機構80に衝突等して圧延機30に正常に噛み込まないような曲がり量を実験的に求め、この曲がり量を曲がり矯正用閾値として用いることができる。

0040

また、鋼材Wに同じような曲がりが発生した場合であっても、例えば鋼材Wの材幅(サイズ)や品種によって曲がり矯正のしやすさが異なる。例えば、材幅の異なる2つの鋼材Wに対して同じ曲がり量の曲がりが発生した場合、材幅の小さい鋼材Wの方が、材幅の大きい鋼材Wよりも曲がり矯正が容易である。同様に、品種の異なる2つの鋼材Wに対して同じ曲がり量の曲がりが発生した場合、柔らかい鋼材Wの方が、硬い鋼材Wよりも曲がり矯正が容易である。従って、曲がり矯正用閾値は、鋼材Wの曲がり量に加えて、材幅や品種も考慮して決定することが好ましい。

0041

ここで、前記した曲がり矯正用閾値は、例えば鋼材Wの曲がり量、材幅および品種と曲がり矯正用閾値とを対応付けたテーブルを予め作成しておき、曲がり判定部102における判定の際に、当該テーブルを参照して曲がり矯正用閾値を求めるようにしてもよい。

0042

開度補正量算出部103は、予め設定されているサイドガイド機構80の初期開度を補正するための補正量(以下、開度補正量という)を算出する。開度補正量算出部103は、曲がり検出機構90において検出された鋼材Wの曲がり量に基づいて、例えば鋼材Wの曲がり量からサイドガイド機構80の初期開度を差し引いた値を開度補正量として算出する。そして、開度補正量算出部103は、図2に示すように、算出した開度補正量をサイドガイド制御部112に対して出力する。

0043

ここで、前記した開度補正量は、例えば鋼材Wの曲がり量と開度補正量とを対応付けたテーブルを予め作成しておき、開度補正量算出部103における算出の際に、当該テーブルを参照して開度補正量を求めるようにしてもよい。

0044

制御装置110は、図2に示すように、トラッキング部111と、サイドガイド制御部112と、を備えている。トラッキング部111は、搬送装置20によって搬送される鋼材Wの位置を図示しないセンサ等により追跡し、その位置情報をサイドガイド制御部112に対して出力する。後記するサイドガイド制御部112は、このトラッキング部111から入力される位置情報に基づいて、サイドガイド機構80に対する鋼材Wの材幅方向および長手方向の位置を把握し、当該サイドガイド機構80の制御を行う。

0045

サイドガイド制御部112は、開度補正量算出部103において算出された開度補正量に従ってサイドガイド機構80の開度(以下、サイドガイド開度という)を変更する。サイドガイド制御部112は、サイドガイド機構80の図示しない駆動部を駆動させ、ガイド部81,82を材幅方向に移動させることによりサイドガイド開度を拡大または縮小させる。ここで、サイドガイド制御部112によるサイドガイド機構80の具体的な制御内容については後記する(図6図9参照)。

0046

案内ガイド機構120は、サイドガイド機構80に対する、鋼材Wの幅方向における相対的な位置を調整するものである。案内ガイド機構120は、図2に示すように、サイドガイド機構80に対して、搬送方向の上流側に固定配置されている。これにより、案内ガイド機構120は、搬送装置20によって搬送されてきた鋼材Wを、サイドガイド機構80の一対のガイド部81,82の間に案内する。

0047

[鋼材の圧延方法]
以下、本実施形態に係る圧延装置1を利用した圧延方法について、図6図9を参照しながら説明する。ここで、以下で参照する図7図9では、圧延装置1が備える構成のうちの一部のみを図示しており、例えば搬送装置20、プロセスコンピュータ100、制御装置110、案内ガイド機構120等の図示は省略している。また、前記したように、サイドガイド機構80は粗圧延機31と仕上圧延機32のいずれに設置しても構わないため、以下で参照する図では、これら2つを含むものを「圧延機30」と図示している。

0048

ここで、図6で示した鋼材Wの圧延方法は、曲がり検出ステップ(ステップS1)と、曲がり判定ステップ(ステップS2,S3)と、開度補正量算出ステップ(ステップS4,S9)と、サイドガイド制御ステップ(ステップS5〜S7,S10〜S13)と、圧延ステップ(ステップS8)と、にそれぞれ分類される。

0049

まず、圧延装置1の曲がり検出機構90は、前記したような手法(図4および図5参照)を利用して、圧延機30の手前の位置で鋼材Wの曲がりを検出する(ステップS1)。

0050

続いて、圧延装置1の曲がり判定部102は、鋼材Wの曲がりの有無を判定する(ステップS2)。曲がり判定部102は、具体的には、鋼材Wの曲がり量が0である場合、または図7に示すように、鋼材Wの曲がり量(=bp1)がサイドガイド機構80の初期開度(S0)以下である場合(bp1≦S0)、鋼材Wの曲がりなしと判定する(ステップS2でNo)。この場合、圧延装置1は、サイドガイド開度を初期開度(=S0)としたままで、搬送装置20によって鋼材Wをサイドガイド機構80に引き込み、鋼材Wを圧延機30に噛み込ませて圧延する(ステップS8)。

0051

以上のように、搬送中の鋼材Wに曲がりが発生していない場合、圧延装置1は、通常通りのサイドガイド開度(初期開度)で鋼材Wを引き込み、鋼材Wの自動圧延を実施する。

0052

一方、曲がり判定部102は、図8(a)に示すように、鋼材Wの曲がり量(=bp2)がサイドガイド機構80の初期開度(=S0)よりも大きい場合(bp2>S0)、鋼材Wの曲がりありと判定する(ステップS2でYes)。この場合、曲がり判定部102は、鋼材Wの曲がり量と曲がり矯正用閾値とを比較することにより、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要か否かを判定する(ステップS3)。

0053

曲がり判定部102は、鋼材Wの曲がり量が曲がり矯正用閾値以下である場合(ステップS3でYes)、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要ではないと判定する。なお、鋼材Wに曲がりが発生しているが曲がり矯正が必要ではない場合とは、鋼材Wの曲がりが微小であり、このまま搬送しても、圧延機30に対する鋼材Wの噛み込みに特に問題が発生しないような場合を示している。

0054

続いて、圧延装置1の開度補正量算出部103は、鋼材Wの曲がり量に基づいて開度補正量を算出する(ステップS4)。続いて、圧延装置1のサイドガイド制御部112は、ステップS4で算出された開度補正量に基づいて、図8(b)に示すように、サイドガイド機構80の初期開度(=S0)に開度補正量(=Sc1)を加えた開度(=S0+Sc1)となるように、サイドガイド開度を拡大(変更)する制御(第1制御)を行う(ステップS5)。

0055

続いて、圧延装置1の搬送装置20は、図8(c)に示すように、サイドガイド機構80の所定位置まで鋼材Wを引き込む(ステップS6)。続いて、サイドガイド制御部112は、搬送装置20によって鋼材Wがサイドガイド機構80の所定位置まで引き込まれた後、図8(d)に示すように、初期開度(=S0)となるようにサイドガイド開度を縮小(変更)する制御(第2制御)を行う(ステップS7)。

0056

ここで、前記したステップS7において、鋼材Wがサイドガイド機構80におけるどの位置まで引き込まれたらサイドガイド開度の縮小を開始するかのタイミング(締め込み開始タイミング)は、例えば鋼材Wの圧延スケジュール等から、サイドガイド機構80を通過した鋼材Wが圧延機30の圧延ロール30aに噛み込む前に初期開度となるようなタイミングを計算によって求めればよい。

0057

圧延装置1は、図8(d)に示すように、ステップS7において、サイドガイド制御部112によってサイドガイド開度を初期開度(=S0)まで縮小させ、サイドガイド機構80のガイド部81,82で鋼材Wを締め込みながら、搬送装置20によって鋼材Wをサイドガイド機構80に引き込み、その後、圧延機30によって鋼材Wを圧延する(ステップS8)。

0058

以上のように、圧延装置1は、搬送中の鋼材Wに微小な曲がりが発生している場合、曲がりに応じた分だけ、すなわち鋼材Wが干渉しない位置までサイドガイド機構80を開き、鋼材Wを引き込んだ後、サイドガイド機構80を締め込みながら鋼材Wの自動圧延を実施する。なお、圧延装置1は、鋼材Wの曲がりが微小な場合は積極的な曲がり矯正を行わないものの、サイドガイド機構80を初期開度まで締め込みながら鋼材Wを引き込むことにより(ステップS7、図8(d)参照)、鋼材Wに対して若干の曲がり矯正を行うことができる。

0059

一方、曲がり判定部102は、図9(a)に示すように鋼材Wに大きな曲がりが発生し、鋼材Wの曲がり量(=bp3)が曲がり矯正用閾値よりも大きい場合(ステップS3でNo)、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要であると判定する。なお、鋼材Wに対する曲がり矯正が必要である場合とは、鋼材Wの曲がりが大きく、そのまま搬送すると圧延機30に対する鋼材Wの噛み込みに問題が発生する場合を示している。

0060

続いて、圧延装置1の開度補正量算出部103は、鋼材Wの曲がり量に基づいて開度補正量を算出する(ステップS9)。続いて、圧延装置1のサイドガイド制御部112は、ステップS9で算出された開度補正量に基づいて、図9(b)に示すように、サイドガイド機構80の初期開度(=S0)に開度補正量(=Sc2)を加えた開度(=S0+Sc2)となるように、サイドガイド開度を拡大(変更)する制御(第1制御)を行う(ステップS10)。

0061

続いて、圧延装置1の搬送装置20は、図9(c)に示すように、サイドガイド機構80の所定位置まで鋼材Wを引き込む(ステップS11)。続いて、サイドガイド制御部112は、搬送装置20によって鋼材Wがサイドガイド機構80の所定位置まで引き込まれた後、図9(d)に示すように、鋼材Wの曲がり矯正が可能な開度となるようにサイドガイド開度を縮小(変更)する制御(第3制御)を行う(ステップS12)。これにより、同図に示すように、サイドガイド機構80のガイド部81,82によって鋼材Wが挟み込まれ、曲がりが矯正される。なお、本ステップは、搬送装置20を一旦停止し、鋼材Wの搬送が停止した状態で行う。

0062

ここで、前記したステップS12において、鋼材Wがサイドガイド機構80のどの位置まで引き込まれたらサイドガイド開度の縮小を開始するかのタイミング(曲がり矯正開始タイミング)は、例えば鋼材Wの圧延スケジュールと、曲がり検出機構90によって検出された鋼材Wの曲がり位置等から計算によって求めればよい。また、前記した「鋼材Wの曲がり矯正が可能な開度」は、例えば鋼材Wの曲がり量、材幅および品種等から予め実験的に求めておけばよい。

0063

続いて、サイドガイド制御部112は、図9(e)に示すように、サイドガイド機構80の初期開度(=S0)に開度補正量(=Sc2)を加えた開度(=S0+Sc2)となるように、サイドガイド開度を拡大する。そして、搬送装置20は、同図に示すように、鋼材Wを搬送方向とは逆方向に、所定位置まで後退させる(ステップS13)。なお、このように鋼材Wを後退させる理由は、前記したステップS12(図9(d)参照)において、鋼材Wの搬送を停止して矯正を行うため、例えば停止状態からそのまま鋼材Wを搬送方向に搬送すると、搬送速度が遅く、圧延機30に対して鋼材Wが正常に噛み込まないためである。

0064

ここで、前記したステップS13において、鋼材Wを後退させる距離(以下、後退量という)は、例えば搬送される鋼材Wの重量に応じて定めることができ、具体的には鋼材Wの重量が大きい程、後退量を大きくする。

0065

続いて、サイドガイド制御部112は、搬送装置20によって鋼材Wがサイドガイド機構80の所定位置まで後退した後、図9(f)に示すように、初期開度(=S0)となるようにサイドガイド開度を縮小(変更)する制御(第4制御)を行う(ステップS7)。

0066

圧延装置1は、図9(f)に示すように、ステップS7において、サイドガイド制御部112によってサイドガイド開度を初期開度(=S0)まで縮小させ、鋼材Wをサイドガイド機構80のガイド部81,82で締め込みながら、搬送装置20によって鋼材Wをサイドガイド機構80に引き込み、その後、圧延機30によって鋼材Wを圧延する(ステップS8)。

0067

以上のように、圧延装置1は、搬送中の鋼材Wに大きな曲がりが発生している場合、曲がりに応じた分だけ、すなわち鋼材Wが干渉しない位置までサイドガイド機構80を開き、鋼材Wを引き込んだ後に鋼材Wの搬送を一旦停止し、サイドガイド機構80を締め込んで鋼材Wの曲がりを矯正する。そして、圧延装置1は、曲がり矯正の後に一旦鋼材Wを後退させた後、サイドガイド機構80を締め込みながら鋼材Wの圧延を実施する。

0068

以上のような構成を備える鋼材Wの圧延装置1およびそれを利用した圧延方法、ならびに圧延装置1を適用した鋼材Wの製造装置およびそれを利用した製造方法によれば、圧延前における鋼材Wの曲がりを検出し、その曲がり量に応じてサイドガイド機構80の開度を変更することにより、サイドガイド機構80に対する鋼材Wの衝突等を回避することができるとともに、鋼材Wの曲がり量が大きい場合においても、自動的に曲がりを矯正することができる。従って、鋼材Wの搬送性が向上するとともに、圧延能率の低下が抑制される。

0069

以上、本発明に係る鋼材の圧延装置、鋼材の製造装置、鋼材の圧延方法および鋼材の製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

0070

1圧延装置
10加熱炉
20搬送装置
30圧延機
30a圧延ロール
311上水平ロール
312下水平ロール
31粗圧延機
32仕上圧延機
40鋸断機
50冷却床
60矯正機
70検査床
80サイドガイド機構
81,82ガイド部
90 曲がり検出機構
91,92センサ
100プロセスコンピュータ
101 曲がり入力部
102 曲がり判定部
103開度補正量算出部
110制御装置
111トラッキング部
112サイドガイド制御部
120案内ガイド機構
ba 曲がり位置
bp,bp1,bp2,bp3 曲がり量
C1,C2,C3孔型
S0初期開度
Sc1,Sc2 開度補正量
W 鋼材

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日本製鉄株式会社の「 形鋼の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】H形鋼を製造する場合に、加熱炉のスキッド部でのスケール堆積に起因して発生する凹み(圧痕)を、最終製品において残存させることなくH形鋼製品を製造する。【解決手段】加熱炉から抽出されたスラブを素材... 詳細

  • 日本製鉄株式会社の「 チタン熱間圧延板の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/22)

    【課題・解決手段】電子ビーム溶解法またはプラズマアーク溶解法を用いて直接製造したチタンスラブに、熱間圧延を行ってチタン板を製造する方法であって、前記チタンスラブが熱間圧延時に圧延される面を被圧延面、圧... 詳細

  • 日鉄住金鋼板株式会社の「 異物除去用のブレード及びテンションレベラー」が 公開されました。( 2020/10/22)

    【課題】 鋼板を搬送するロールの表面に付着した異物を除去するためのブレードを提供する。【解決手段】 鋼板(P)を搬送するロール(23a)の表面に付着した異物を除去するためのブレード(1)であって、... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ