專利名稱：熱軋鋼帶的制造方法和制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在熱軋生產(chǎn)線上熱軋鋼帶的制造方法和制造設(shè)備。特別是涉及關(guān)于把經(jīng)熱軋精軋機(jī)軋制后的熱軋鋼帶在輸出輥道上順利輸送的方法和設(shè)備。利用在噴射方式中具有特征的水射流，消除在輸出輥道上熱軋鋼帶的翹曲和波浪。
背景技術(shù)：
在用于制造熱軋鋼帶的一般的熱軋生產(chǎn)線上，用由粗軋機(jī)和精軋機(jī)組成的熱軋機(jī)組把鋼坯軋制成熱軋鋼帶，使此熱軋鋼帶在由多個(gè)輥道輥構(gòu)成的輸出輥道上輸送，并用冷卻水冷卻后，用卷取機(jī)卷取，得到熱軋鋼帶卷。
在此熱軋生產(chǎn)線上，熱軋鋼帶的前端離開熱軋機(jī)組后到卷取到卷取機(jī)上之前的期間，由于熱軋鋼帶在沒有張力的不穩(wěn)定的狀態(tài)下通過輸出輥道，如圖32(i)所示，鋼帶前端部分容易產(chǎn)生從輸出輥道50(軋制線)上浮起的現(xiàn)象(下面稱為翹曲)51a，此翹曲51a變得過大的話，如圖32(ii)所示，就會(huì)發(fā)生鋼帶前端部分折向鋼帶通過反方向的現(xiàn)象(下面稱為頭部折疊)52a。
此外同樣是鋼帶的前端部分一側(cè)在無(wú)張力的情況下通過輸出輥道50時(shí)，在因某種原因(例如受到從上方提供的冷卻水的影響)，下游側(cè)的鋼帶通過速度比上游側(cè)的鋼帶通過速度慢的情況下，如圖33(i)所示，發(fā)生熱軋鋼帶起浪現(xiàn)象(下面稱為波浪)53a，此波浪53a變大的話，如圖33(ii)所示，就會(huì)發(fā)生此部分鋼帶折向鋼帶通過反方向的現(xiàn)象(下面稱為腰部折疊)54a。
此外熱軋鋼帶前端部分卷入卷取機(jī)后到熱軋鋼帶的后端部分離開熱軋機(jī)組之前的期間，熱軋鋼帶在被施加張力的狀態(tài)下在輸出輥道上通過，所以不擔(dān)心產(chǎn)生象上述波浪那樣的不穩(wěn)定的位移?？墒菬彳堜搸У暮蠖瞬糠蛛x開熱軋機(jī)組后，熱軋鋼帶再一次在無(wú)張力的不穩(wěn)定的狀態(tài)下通過輸出輥道。如圖34(i)所示，鋼帶后端部分產(chǎn)生象起浪一樣上下動(dòng)的翹曲51b。此翹曲51b過大的話，如圖34(ii)所示，就會(huì)發(fā)生鋼帶后端部分折向鋼帶通過反方向的現(xiàn)象(下面稱為尾部折疊)52b。此外與前面所述的鋼帶前端部分一側(cè)發(fā)生的波浪一樣，由于某種原因，下游側(cè)的鋼帶通過速度比上游側(cè)的鋼帶通過速度慢的情況下，形成如圖35(i)所示的波浪53b，此波浪53b變大的話，就會(huì)發(fā)生如圖35(ii)所示的腰部折疊54b。
近年來(lái)根據(jù)用戶的要求，熱軋鋼帶板厚有日益變薄的傾向。另一方面為了提高生產(chǎn)率，通過速度有向高速發(fā)展的傾向。熱軋鋼帶的板厚越薄，以及通過速度越快，越容易產(chǎn)生上述在輸出輥道上的翹曲和波浪等熱軋鋼帶的不穩(wěn)定位移(不穩(wěn)定現(xiàn)象)。
在熱軋鋼帶前端部分一側(cè)產(chǎn)生上述翹曲51a和頭部折疊52a的話，熱軋鋼帶前端部分不能進(jìn)入卷取機(jī)前面的夾送輥之間，不能用卷取機(jī)卷取熱軋鋼帶。有時(shí)也擔(dān)心由于產(chǎn)生翹曲51a和頭部折疊52a的鋼帶部分沖撞時(shí)的沖擊，損壞包括夾送輥和卷取機(jī)的周邊機(jī)械。此外熱軋鋼帶即使被卷取機(jī)卷取，在下一個(gè)工序中必須切去產(chǎn)生卷取不良的鋼帶部分，也就是切去頭部折疊52a和傷痕缺陷部分等，所以產(chǎn)品的成材率明顯降低。
在熱軋鋼帶后端部分產(chǎn)生翹曲51b和尾部折疊52b的話，由于其影響，后端部分難以在卷取機(jī)上順利地卷取。此外根據(jù)其翹曲51b和尾部折疊52b的程度(偏離板的程度)，有時(shí)會(huì)擔(dān)心構(gòu)成輸出輥道的設(shè)備受到損傷。還由于這種情況下產(chǎn)生的熱軋鋼帶的碎片等可能會(huì)掉到熱軋鋼帶上，在熱軋鋼帶上產(chǎn)生劃傷缺陷。這種情況下，即使用卷取機(jī)能卷取熱軋鋼帶，在下一個(gè)工序也必須把產(chǎn)生卷取不良的鋼帶部分切去，也就是必須切去尾部折疊52b和傷痕缺陷部分等，所以產(chǎn)品的成材率明顯降低。
熱軋鋼帶的前端側(cè)部分和后端側(cè)部分產(chǎn)生波浪53a、53b和腰部折疊54a、54b的情況下也和產(chǎn)生上述翹曲51a、51b以及頭部折疊52a、尾部折疊52b的情況相同，會(huì)擔(dān)心給鋼帶卷取帶來(lái)障礙，或?qū)е聶C(jī)械的損傷。由于在輸出輥道上基于冷卻水的冷卻在熱軋鋼帶長(zhǎng)度方向上不同，所以熱軋鋼帶的材質(zhì)中出現(xiàn)不均勻，其結(jié)果由于必須切除腰部折疊54a、54b的部分和產(chǎn)生材質(zhì)不均勻的鋼帶部分，所以產(chǎn)品的成材率明顯降低。
如上所述，可以說(shuō)在熱軋鋼帶的制造中，抑制在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶的不穩(wěn)定的位移(通過中的不穩(wěn)定性)，使鋼帶在穩(wěn)定的狀態(tài)下通過，在保證熱軋鋼帶的生產(chǎn)率和質(zhì)量方面是一個(gè)非常重要的課題。
通過使生產(chǎn)線速度降低可以在一定程度上抑制上述鋼帶的不穩(wěn)定的位移(鋼帶通過中的不穩(wěn)定現(xiàn)象)?？墒鞘股a(chǎn)線速度降低導(dǎo)致熱軋鋼帶的生產(chǎn)率降低。此外由于在確保鋼帶的質(zhì)量方面也會(huì)產(chǎn)生不能確保精軋溫度等障礙，因而難以采用。
現(xiàn)在為了保證熱軋鋼帶在輸出輥道上通過穩(wěn)定性，提出以下方案。
(1)在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶前端部分上，從噴嘴噴吹氣體和液體等的水平射流或斜向射流，利用噴吹此流體抑制熱軋鋼帶前端部分翹曲的方法(文獻(xiàn)1特公昭52-30137號(hào)公報(bào))。
(2)在輸出輥道的上游一側(cè)，通過用噴射裝置從斜上方向在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶面直接噴射水，而且使此噴射水在鋼帶通過方向的速度分量大于熱軋鋼帶的通過速度，使推動(dòng)力作用在熱軋鋼帶上，而抑制熱軋鋼帶前端部分產(chǎn)生翹曲和波浪的方法(文獻(xiàn)2特開平10-118709號(hào)公報(bào))。
(3)熱軋鋼帶前端部分在輸送輥道上通過時(shí)，從輸出輥道側(cè)邊的噴射裝置向著相對(duì)于鋼帶通過方向傾斜5～30°左右的方向水平噴射水，抑制使熱軋鋼帶前端部分產(chǎn)生頭部折疊那樣的翹曲的方法(文獻(xiàn)3特開2001-340911號(hào)公報(bào))。
(4)熱軋鋼帶后端部分在輸送輥道上通過時(shí)，利用向著鋼帶通過反方向上向鋼帶的面直接噴射水，抑制在后端部分產(chǎn)生波浪的方法(文獻(xiàn)4特開平11-267732號(hào)公報(bào)、文獻(xiàn)5特開2002-192214號(hào)公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
可是根據(jù)本發(fā)明人的研究結(jié)果，判明上述現(xiàn)有技術(shù)的方法中存在以下問題。
(A)上述現(xiàn)有技術(shù)中文獻(xiàn)2、4、5的方法是從斜上方對(duì)在輸出輥道的軋制線上通過的熱軋鋼帶面直接噴吹水等流體的方法。此外在文獻(xiàn)1中向鋼帶面斜向噴吹流體的情況也相同。可是象這些技術(shù)那樣從斜上方向軋制線上的鋼帶面直接噴吹流體的情況下，由于流體具有垂直方向的速度分量，對(duì)在輸出輥道的軋制線上正常通過的熱軋鋼帶給予垂直方向的沖撞。如圖36(i)所示，此沖撞力作用于鋼帶而將其壓入輸出輥道50的相鄰輥道輥之間。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)會(huì)發(fā)生象圖36(ii)所示的那樣發(fā)生鋼帶前端部分跳起55(翹曲)，最終導(dǎo)致象圖32(ii)一樣的頭部折疊52a。此外還發(fā)現(xiàn)在鋼帶后端部分也一樣發(fā)生這樣的跳起55(翹曲)，最終導(dǎo)致象圖34(ii)一樣的尾部折疊52b。此外發(fā)現(xiàn)因流體的垂直方向速度分量造成鋼帶被壓入輥道輥之間的作用，成為在鋼帶前端側(cè)部分和后端側(cè)部分產(chǎn)生波浪的原因，有時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)生最終與圖33(ii)和圖35(ii)一樣的腰部折疊54a、54b。
如圖32(i)所示，即使對(duì)于抑制鋼帶前端部分翹曲51a的作用，可以看出，例如象圖37A所示，對(duì)于流體碰到比較小的翹曲51a的情況下可以消除此翹曲。可是對(duì)于流體碰到象圖37B所示，已經(jīng)變大的翹曲51a的情況下，不能抑制翹曲51a，直接象圖32(ii)那樣變成頭部折疊52a的可能性很大。此外流體碰到在圖33(i)所示的鋼帶前端側(cè)部分產(chǎn)生的波浪53a、圖34(i)所示的鋼帶后端部分翹曲51b、圖35(i)所示的鋼帶后端側(cè)部分產(chǎn)生的波浪53b的情況下，導(dǎo)致產(chǎn)生腰部折疊54a、尾部折疊52b、腰部折疊54b的可能性很大。
(B)上述現(xiàn)有技術(shù)中的文獻(xiàn)3是在鋼帶前端部分水平噴吹流體的方法，此外在文獻(xiàn)1中噴吹水平流體的情況也相同。最初本發(fā)明人認(rèn)為采用噴吹水平流體的方法的話，在上述(A)中所述的從斜上方把流體直接向鋼帶面噴吹而造成的問題就不會(huì)發(fā)生?？墒歉鶕?jù)此后的研究發(fā)現(xiàn)，在這些現(xiàn)有技術(shù)中也產(chǎn)生了與上述(A)中所述的問題實(shí)質(zhì)相同的問題。
也就是這些現(xiàn)有技術(shù)的方法以利用對(duì)產(chǎn)生翹曲的鋼帶前端部分在水平方向噴吹流體而按壓翹曲為目標(biāo)，在實(shí)際中僅僅在產(chǎn)生翹曲的鋼帶前端部分通過時(shí)，以此部分為目標(biāo)進(jìn)行噴射流體是不可能的。當(dāng)然鋼帶在軋制線上正常通過期間也進(jìn)行流體的噴射。這種情況下一部分或全部噴射后速度衰減的流體落到在軋制線上正常通過的鋼帶面上。而落在這樣鋼帶面上的流體當(dāng)然對(duì)熱軋鋼帶給予垂直方向的沖撞力，所以發(fā)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上與上述(A)所述相同的問題。其中文獻(xiàn)3中說(shuō)明了由于在水平方向噴射流體，沒有與鋼帶面碰撞，因此不用擔(dān)心鋼帶前端部分扎入輥道輥之間，與文獻(xiàn)2那樣從斜上方向鋼帶面直接噴射流體的方法和作用效果不同。可是即使在不是象這樣直接向鋼帶面噴射流體的文獻(xiàn)3的方法中，發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生上述的問題。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為了避免這樣的問題，必須使束狀流體射流完全通過熱軋鋼帶上方來(lái)進(jìn)行流體噴射，而完成了本發(fā)明。對(duì)此認(rèn)識(shí)的事實(shí)在后面詳細(xì)說(shuō)明。在上述現(xiàn)有技術(shù)中沒有說(shuō)明這樣的認(rèn)識(shí)事實(shí)和方法。也就是在文獻(xiàn)1中所述的技術(shù)包括在上述(A)中所述的從斜上方直接向鋼帶面噴吹流體的方法，此外此文獻(xiàn)中所述的基于噴吹流體的作用效果，不過是利用噴吹流體在鋼帶通過方向產(chǎn)生氣流，用此氣流防止鋼帶前端部分的上浮(翹曲)。因此在此文獻(xiàn)1中完全沒有使束狀流體射流完全通過熱軋鋼帶上方而進(jìn)行流體噴射的技術(shù)思想。此外在文獻(xiàn)3中說(shuō)明了在水平方向噴射上述流體的作用效果?？墒窃谖墨I(xiàn)3的圖1中表示噴射圓錐體形水霧，完全沒有使束狀流體射流完全通過熱軋鋼帶上方而進(jìn)行流體噴射的技術(shù)思想。
本發(fā)明用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。其目的是提供利用噴射流體有效地抑制在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶向軋制線上方產(chǎn)生過大的位移(翹曲、波浪等)，可靠地防止因這些原因產(chǎn)生熱軋鋼帶的頭部折疊、尾部折疊、腰部折疊，恰當(dāng)?shù)胤乐箛娚淞黧w本身造成部分鋼帶向軋制線上方的位移，這樣可以可靠地實(shí)現(xiàn)熱軋鋼帶在輸出輥道上穩(wěn)定通過的熱軋鋼帶的制造方法和制造設(shè)備。
本發(fā)明鑒于前面所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，對(duì)利用噴射流體有效地抑制在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶產(chǎn)生向軋制線上方過大位移的方法進(jìn)行了研究，其結(jié)果得到如下的認(rèn)識(shí)。
(a)為了利用噴射流體使熱軋鋼帶在輸出輥道上穩(wěn)定通過，必須以不與正常通過軋制線上的熱軋鋼帶面接觸而通過熱軋鋼帶的上方的方式噴射流體射流。這樣可以有效地抑制熱軋鋼帶向軋制線上方的過大的位移(翹曲、波浪等)，同時(shí)可以恰當(dāng)?shù)胤乐箛娚淞黧w本身造成鋼帶部分向軋制線上方的位移。
(b)特別是從有效地抑制鋼帶向軋制線上方的過大的位移(翹曲、波浪等)的觀點(diǎn)看，必須使上述(a)的束狀流體射流通過鋼帶上方時(shí)距軋制線的高度合適。
也就是流體射流通過鋼帶上方時(shí)距軋制線的高度過高的話，由于向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶部分實(shí)際上與流體射流不沖撞，所以流體射流對(duì)鋼帶位移的作用幾乎無(wú)效。此外，即使在流體射流距軋制線的高度是可以與發(fā)生位移的鋼帶部分沖撞程度的高度的情況下，也會(huì)產(chǎn)生此發(fā)生位移的鋼帶部分貼付在流體射流下面的現(xiàn)象，產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象的話，破壞了通過的穩(wěn)定性，同時(shí)有時(shí)成為產(chǎn)生頭部折疊、尾部折疊、腰部折疊的原因。另一方面，流體射流通過鋼帶上方時(shí)距軋制線的高度過低的話，流體射流的沖撞力影響到正常通過的鋼帶(包括產(chǎn)生無(wú)須矯正的小位移的鋼帶)，反而妨礙了其穩(wěn)定通過。
(c)與上述(b)點(diǎn)相同，特別是從有效地抑制鋼帶向軋制線上方的過大的位移(翹曲、波浪等)的觀點(diǎn)看，必須使通過熱軋鋼帶上方的流體射流在軋制線長(zhǎng)度方向的推力(沖撞力)適當(dāng)。
也就是此推力過大的話，因與流體射流的沖撞的反作用，鋼帶產(chǎn)生大的偏離，反而助長(zhǎng)了鋼帶部分的位移。另一方面此推力過小的話，鋼帶位移的矯正則不充分。
本發(fā)明是在上述認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上做出的發(fā)明，它的主要思想是，一種熱軋鋼帶制造方法，把用熱軋機(jī)軋制得到的熱軋鋼帶在輸出輥道上輸送后，然后在卷取機(jī)上卷取，其特征在于，在用上述輸出輥道輸送的熱軋鋼帶的上方噴射流體射流，使流體射流與在軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上通過的熱軋鋼帶面不接觸而通過熱軋鋼帶的上方，使從上述軋制線超過規(guī)定高度而向上方發(fā)生位移的鋼帶部分與上述流體射流沖撞，而矯正此鋼帶部分的位移。
采用這樣的本發(fā)明的制造方法的話，利用流體射流可以有效地抑制在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶向軋制線上方產(chǎn)生過大的位移(翹曲、波浪等)，可以可靠地防止因這些原因產(chǎn)生熱軋鋼帶的頭部折疊、尾部折疊、腰部折疊。此外由于流體射流與正常通過的熱軋鋼帶沒有接觸，完全通過它的上方，所以能恰當(dāng)?shù)胤乐箛娚淞黧w本身造成部分鋼帶向軋制線上方的位移。這樣可以可靠地實(shí)現(xiàn)熱軋鋼帶在輸出輥道上的穩(wěn)定通過。
在本發(fā)明的制造方法中，特別是為了能有效地抑制鋼帶向軋制線上方的過大位移(翹曲、波浪等)，優(yōu)選如前面作為本發(fā)明基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)事實(shí)所述的那樣，束狀流體射流通過鋼帶上方時(shí)距軋制線的高度選擇適當(dāng)。具體說(shuō)，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶上方的流體射流中心線距軋制線的高度在50mm以上、450mm以下，最好在50mm以上、小于200mm。
此外同樣為了有效地抑制鋼帶向軋制線上方的過大的位移(翹曲、波浪等)，優(yōu)選如前面作為本發(fā)明基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)事實(shí)所述的那樣，通過熱軋鋼帶上方的流體射流在軋制線長(zhǎng)度方向的推力(沖撞力)選擇適當(dāng)。具體說(shuō)優(yōu)選用下述(1)式定義的通過熱軋鋼帶上方的流體射流在生產(chǎn)線方向的推力FL在10kgf以上、50kgf以下。
FL＝[ρA(νcos(π×α/180)-u)2]/9.8 …(1)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)ν流體射流的速度(m/sec)u熱軋鋼帶的通過速度(m/sec)α流體射流的噴射方向與鋼帶通過方向所成的角度(°)在本發(fā)明的制造方法中，流體射流的噴射方向可以用下述①、②的任1種方式，所以在1個(gè)生產(chǎn)線上也可以兩者并用。
①使相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
②使相對(duì)于與鋼帶通過方向相反的方向的角度α(下面稱為“鋼帶通過反方向”)為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
流體射流的噴射方向?yàn)樯鲜觫俚姆绞降那闆r下，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶上方的流體射流在軋制線長(zhǎng)度方向上的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度大。此外更優(yōu)選通過熱軋鋼帶前端側(cè)部分上方的流體射流在軋制線長(zhǎng)度方向的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度大，使通過熱軋鋼帶后端側(cè)部分上方的流體射流在軋制線長(zhǎng)度方向的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度小。這樣可以使流體射流的作用恰當(dāng)?shù)赜绊懙较蜍堉凭€上方發(fā)生位移的鋼帶部分。
此外把上述①、②并用的情況下，優(yōu)選對(duì)熱軋鋼帶的前端側(cè)部分，使相對(duì)鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流，對(duì)熱軋鋼帶后端側(cè)部分，使相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
由于難以正確預(yù)測(cè)鋼帶部分向軋制線上方發(fā)生位移的現(xiàn)象發(fā)生在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的哪個(gè)位置，所以優(yōu)選在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔的多個(gè)位置噴射流體射流，這種情況下，在輸出輥道長(zhǎng)度方向上噴射流體射流位置的間隔為5m以上、15m以下是合適的。
此外通過使噴射流體射流的方向相對(duì)于鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向的角度α為0°＜α＜90°，在使流體射流通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度的上方的情況下，為了鋼帶部分向軋制線上方發(fā)生位移的現(xiàn)象無(wú)論發(fā)生在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的任何部位都能應(yīng)對(duì)，所以優(yōu)選流體射流通過鋼帶上方的區(qū)域在鋼帶長(zhǎng)度方向上連續(xù)。因此，優(yōu)選在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔的多個(gè)位置噴射流體射流，同時(shí)使通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方的流體射流的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，使在軋制線長(zhǎng)度方向上相鄰流體射流通過線x、x的端部彼此在軋制線長(zhǎng)度方向位置一致或重疊。
從輸出輥道寬度方向兩側(cè)進(jìn)行噴射流體射流的情況下，為了防止兩流體射流沖突波及鋼帶，造成向鋼帶寬度方向的推力，使鋼帶的行進(jìn)變得不穩(wěn)定，從把輸出輥道夾在中間而相對(duì)的位置(以輸出輥道為中心，包括不對(duì)稱的位置)噴射，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶上方的流體射流的用下述(2)式定義的在寬度方向的推力FW大體相等，而噴射流體射流。
FW＝[ρA(νsin(π×α/180))2]/9.8 …(2)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)ν流體射流的速度(m/sec)α流體射流的噴射方向與軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)所成的角度(°)也可以不使流體射流通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方，而使其沿軋制線長(zhǎng)度方向通過熱軋鋼帶上方。這種情況下，在流體射流噴射方向的前方的熱軋鋼帶上方位置回收流體射流。
流體射流噴射方向也可以相對(duì)于水平面在上方或者下方側(cè)具有傾斜度，但是優(yōu)選此流體射流噴射方向相對(duì)于水平面的傾角β在10°以下。
一般從上方向在輸出輥道通過的熱軋鋼帶提供冷卻水，進(jìn)行熱軋鋼帶的冷卻，但為了使不因此冷卻水而降低流體射流的流速，優(yōu)選在所述流體射流的上方配置用于從所述冷卻水中遮蔽流體射流的遮蔽體。此遮蔽體可以用配置在流體射流上方的遮蔽部件或與此流體射流大體平行而流經(jīng)流體射流上方的遮蔽用流體射流構(gòu)成。
本發(fā)明的熱軋鋼帶的制造設(shè)備是用于實(shí)施上述本發(fā)明的制造方法的設(shè)備，其要點(diǎn)如下。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，是一種具有熱軋機(jī)組、設(shè)在此熱軋機(jī)組出口側(cè)的輸送熱軋鋼帶用的輸出輥道、對(duì)用此輸出輥道輸送的熱軋鋼帶進(jìn)行卷取的卷取機(jī)的熱軋鋼帶制造設(shè)備，在輸出輥道的側(cè)面或上方具有流體噴嘴，其可以在用上述輸出輥道輸送的熱軋鋼帶的上方，以不與通過軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上的熱軋鋼帶面接觸而通過熱軋鋼帶上方的方式噴射流體射流，而且使此流體噴嘴的噴嘴口中心距軋制線的高度為50mm以上、450mm以下。
此制造設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)前述制造方法的各種方式，可以采用以下[2]到[13]所示的方式。這些設(shè)備方式的意義和優(yōu)點(diǎn)與前述的制造方法的各種方式對(duì)應(yīng)。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]的制造裝置，使流體噴嘴的噴嘴口中心距軋制線的高度為50mm以上、小于200mm。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]或[2]的制造裝置，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]或[2]的制造裝置，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]或[2]的制造裝置，具有流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°的流體噴嘴，和噴射方向相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°的流體噴嘴。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[5]中任一項(xiàng)的制造裝置，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[6]的制造裝置，在輸出輥道長(zhǎng)度方向的流體噴嘴的設(shè)置間隔在5m以上、15m以下。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[7]中任一項(xiàng)的制造裝置，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向的角度α為0°＜α＜90°，使從流體噴嘴噴射的流體射流通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[8]的制造裝置，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴，同時(shí)使此多個(gè)流體噴嘴的間隔和流體噴射的方向設(shè)定為從各流體噴嘴噴射通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方的流體射流的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，使在沿軋制線長(zhǎng)度方向相鄰的流體射流通過線x、x端部彼此在沿軋制線長(zhǎng)度方向位置一致或重疊。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[7]中任一項(xiàng)的制造裝置，在軋制線上方設(shè)置流體噴嘴，使噴射的流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向通過熱軋鋼帶上方，同時(shí)在上述流體射流的噴射方向前方的軋制線上方位置設(shè)置用于回收流體射流的回收裝置的熱軋鋼帶的制造設(shè)備。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[10]中任一項(xiàng)的制造裝置，流體噴嘴的噴射方向具有相對(duì)于水平面在上方側(cè)或者下方側(cè)具有傾斜度，此流體噴射方向相對(duì)于水平面的傾角β在10°以下。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[11]中任一項(xiàng)的的制造裝置中，具有從上方對(duì)用輸出輥道輸送的熱軋鋼帶提供冷卻水的冷卻裝置的熱軋鋼帶的制造設(shè)備，在輸出輥道上方設(shè)置有用于從上述冷卻水中遮蔽從流體噴嘴噴射的流體射流的遮蔽部件。
一種熱軋鋼帶的制造設(shè)備，對(duì)于上述[1]至[11]中任一項(xiàng)的制造裝置，是具有從上方對(duì)用輸出輥道輸送的熱軋鋼帶提供冷卻水的冷卻裝置的熱軋鋼帶的制造設(shè)備，具有用于在流體射流的上方大致平行地噴射遮蔽用流體射流噴嘴，遮蔽用流體射流噴嘴用于從上述冷卻水中遮蔽從流體噴嘴噴射的上述流體射流。


圖1為表示本發(fā)明制造方法中的流體射流噴射方式的一個(gè)示例的側(cè)視圖。
圖2為圖1的噴射方式示例的俯視圖。
圖3為圖1的噴射方式示例的正視圖。
圖4A和圖4B為對(duì)于使流體射流從輸出輥道側(cè)面通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方進(jìn)行噴射情況，表示流體射流在水平面上噴射方向的說(shuō)明圖。
圖5為表示在本發(fā)明方法中，從輸出輥道上的軋制線上方位置噴射流體射流情況的一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖。
圖6為圖5的實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖7為表示在本發(fā)明方法中，流體射流的噴射方向相對(duì)于水平面有一定傾斜度情況下的一個(gè)實(shí)施方式的正視圖。
圖8為表示用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖9為圖8的實(shí)施方式的俯視圖。
圖10為表示在本發(fā)明方法中，用流體射流消除鋼帶前端部分翹曲的過程的說(shuō)明圖。
圖11為表示在本發(fā)明方法中，用流體射流消除鋼帶前端側(cè)部分波浪的過程的說(shuō)明圖。
圖12為表示在本發(fā)明方法中，用流體射流消除鋼帶后端部分翹曲的過程的說(shuō)明圖。
圖13為表示在本發(fā)明方法中用流體射流消除鋼帶后端側(cè)部分波浪的過程的說(shuō)明圖。
圖14為用鋼帶貼付現(xiàn)象的頻度整理表示為了調(diào)查在本發(fā)明方法中的流體射流高度h的理想范圍而進(jìn)行的模擬的結(jié)果的曲線圖。
圖15為用鋼帶前端高度方向的分散值整理為了調(diào)查表示在本發(fā)明方法中的流體射流在生產(chǎn)線方向的推力FL的理想范圍而進(jìn)行的模擬的結(jié)果的曲線圖。
圖16為表示用圖15模擬的一個(gè)示例的圖示，表示鋼帶前端的高度方向速度變化的說(shuō)明圖。
圖17為表示用圖15模擬的另一個(gè)示例的圖示，表示鋼帶前端的高度方向速度變化的說(shuō)明圖。
圖18為表示用圖15模擬的另一個(gè)示例的圖示，表示鋼帶前端的高度方向速度變化的說(shuō)明圖。
圖19A到圖19D為表示本發(fā)明方法中流體射流噴射位置方式的示例的說(shuō)明圖。
圖20為表示在本發(fā)明方法中，因從輸出輥道寬度方向兩側(cè)噴射的流體射流而作用于鋼帶的寬度方向推力Fw的說(shuō)明圖。
圖21A和圖21B為表示在本發(fā)明方法中，使流體射流的軌跡平面投影到熱軋鋼帶面上而得到的假想射流通過線x的說(shuō)明圖。
圖22為表示向鋼帶通過方向噴射的流體射流流速和鋼帶前端部分的通過速度的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖23為表示向鋼帶通過方向噴射的流體射流與向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶前端部分沖撞時(shí)作用的力的說(shuō)明圖。
圖24為表示向鋼帶通過方向噴射的流體射流的流速和鋼帶后端部分通過速度的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖25為表示向鋼帶通過方向噴射的流體射流與向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶后端部分沖撞時(shí)作用的力的說(shuō)明圖。
圖26為由于圖25所示的流體射流的作用，鋼帶后端部分翹曲消除過程的說(shuō)明圖。
圖27為由于圖25所示的流體射流的作用，鋼帶后端側(cè)部分波浪消除過程的說(shuō)明圖。
圖28為表示在本發(fā)明中，在流體射流上方配置遮蔽用流體射流時(shí)的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖29為圖28的實(shí)施方式的俯視圖。
圖30為表示在本發(fā)明中，在流體射流上方配置遮蔽板時(shí)的一個(gè)圖31為圖30的實(shí)施方式的俯視圖。
圖32為表示在鋼帶前端部分發(fā)生翹曲和頭部折疊情況的說(shuō)明圖。
圖33為表示在鋼帶前端側(cè)部分發(fā)生波浪和腰部折疊情況的說(shuō)明圖。
圖34為表示在鋼帶后端部分發(fā)生翹曲和尾部折疊情況的說(shuō)明圖。
圖35為表示在鋼帶后端側(cè)部分發(fā)生波浪和腰部折疊情況的說(shuō)明圖。
圖36為表示在實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的情況下，因與流體的沖撞在正常通過的鋼帶前端部分產(chǎn)生的翹曲現(xiàn)象的說(shuō)明圖。
圖37A和圖37B為表示在實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的情況下，流體沖撞產(chǎn)生翹曲的鋼帶前端部分時(shí)的現(xiàn)象的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種在把熱軋機(jī)軋制得到熱軋鋼帶用輸出輥道輸送后，將其卷取在卷取機(jī)上的熱軋鋼帶的制造方法，用流體射流矯正(抑制·消除)在輸出輥道上通過的熱軋鋼帶向軋制線上方發(fā)生的位移(鋼帶的前端側(cè)部分或后端側(cè)部分的翹曲、波浪等，以下相同)時(shí)，在流體射流的噴射方式上具有特點(diǎn)。
圖1、圖2、圖3表示本發(fā)明制造方法中的在輸出輥道上的流體射流5的噴射方式的一個(gè)示例。圖1為表示輸出輥道和在被其輸送的熱軋鋼帶前端部分的側(cè)視圖，圖2為此圖的俯視圖，圖3為此圖的正視圖。
在本發(fā)明中，在用輸出輥道3輸送的熱軋鋼帶1上方(上方空間區(qū)域)，以不與在軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上通過的熱軋鋼帶面接觸而通過熱軋鋼帶1上方的方式噴射束狀流體射流5。從上述軋制線超過規(guī)定高度而向上方發(fā)生位移的鋼帶部分100(本實(shí)施方式中是鋼帶前端部分的翹曲)與流體射流5沖撞，矯正鋼帶部分100的位移(壓回到軋制線方向)的方法。其中所謂超過規(guī)定高度而向上方發(fā)生位移的鋼帶部分100，是指本實(shí)施方式的鋼帶前端部分的翹曲(參照?qǐng)D32(i))、鋼帶后端部分的翹曲(參照?qǐng)D34(i))、在鋼帶前端側(cè)部分和鋼帶后端側(cè)部分產(chǎn)生的波浪(參照?qǐng)D33(i)和圖35(i))等。
采用本發(fā)明的話，向軋制線上方產(chǎn)生位移的鋼帶部分100由于與流體射流5的沖撞而被壓回軋制線一側(cè)，由此鋼帶的位移得到矯正。由于對(duì)于向上方位移沒有超過規(guī)定高度的鋼帶部分，流體射流5沒有接觸鋼帶面，僅僅是完全從鋼帶上方通過，所以流體射流5的沖撞力沒有影響到在軋制線上正常通過的鋼帶(包括向上方位移沒有超過規(guī)定高度的鋼帶部分)。沒有產(chǎn)生象現(xiàn)有技術(shù)那樣因流體射流本身的沖撞造成的鋼帶位移。
本發(fā)明中使用的流體射流5的流體可以是氣體、液體、氣體和液體的混合物，一般使用水。
本發(fā)明中流體射流5在水平面上的噴射方向除了鋼帶寬度方向(與鋼帶通過方向垂直的方向)以外，基本上是任意的，也可以向鋼帶通過方向一側(cè)噴射流體射流5，也可以向鋼帶通過反方向一側(cè)(與鋼帶通過方向相反的方向)噴射流體射流5。在前者的情況下，以相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5，在后者的情況下，以相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5。
但為了有效而且可靠地消除鋼帶位移，優(yōu)選對(duì)于鋼帶前端側(cè)部分鋼帶的位移，向鋼帶通過方向一側(cè)噴射流體射流5(也就是以相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5)。此外優(yōu)選對(duì)于鋼帶后端側(cè)部分鋼帶的位移，向鋼帶通過反方向一側(cè)噴射流體射流5。也就是優(yōu)選以相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5。因此特別優(yōu)選在1個(gè)輸出輥道中，對(duì)鋼帶1前端側(cè)部分，以相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5，對(duì)鋼帶1后端側(cè)部分，以相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流5。
圖4A和圖4B為對(duì)于從輸出輥道3側(cè)面(包括輸出輥道的側(cè)端部附近位置。以下相同)噴射流體射流5，使其通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度的上方的情況下，表示流體射流5在水平面上的噴射方向。圖4A是向鋼帶通過方向一側(cè)噴射流體射流5的情況，在這種情況下以相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°＜α＜90°噴射流體射流5。圖4B是向鋼帶通過反方向一側(cè)噴射流體射流5的情況，在這種情況下以相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°＜α＜90°噴射流體射流5。
流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度α，從流體射流5的沖撞力(在軋制線長(zhǎng)度方向上的推力)有效地影響到向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶部分的觀點(diǎn)看，優(yōu)選盡可能小。另一方面，在采用使流體射流5橫穿熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方而通過的方式的情況下，由于隨上述角度α變小，通過熱軋鋼帶1上方的流體射流5的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，因而必須提高流體射流5的流速。從以上的觀點(diǎn)看，象圖4A、圖4B那樣采用通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方而噴射流體射流5的方式的情況下，使流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度α在5°以上、45°以下，優(yōu)選在5°以上、15°以下左右是合理的。
在從圖1到圖4中表示了從輸出輥道3側(cè)面噴射流體射流5的方式，但也可以從輸出輥道3上的軋制線的上方位置噴射流體射流5。圖5和圖6是表示它的一個(gè)實(shí)施方式的圖示，圖5是俯視圖，圖6是側(cè)視圖。這種情況下，也可以使流體射流5的噴射方向相對(duì)軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)成角度α，把流體射流5導(dǎo)向輸出輥道3的側(cè)面。作為其他的方式，也可以在流體射流5的噴射方向前方的熱軋鋼帶上方位置設(shè)置用于回收流體射流5的回收裝置15，用此回收裝置15回收流體射流5，可以使流體射流5不掉到熱軋鋼帶面上。上述回收裝置15例如可以由圖中所示的具有流體射流5可以進(jìn)入的開口150的管道等構(gòu)成。
流體射流5的噴射方向也可以相對(duì)于水平面在上方側(cè)或者下方側(cè)具有傾斜度。圖7表示流體射流5的噴射方向相對(duì)于水平面具有傾斜度情況的一個(gè)實(shí)施方式的正視圖。在圖1到圖4、圖5和圖6的任何一種方式中，都可以付與這樣的流體射流5噴射方向的傾斜度。但是從使流體射流的沖撞力有效地影響向軋制線上方產(chǎn)生位移的鋼帶部分的觀點(diǎn)看，優(yōu)選流體射流5盡可能接近水平方向。因此優(yōu)選流體射流5的噴射方向相對(duì)于水平面的傾角β為-10°～+10°。
流體射流5的噴射使用流體噴嘴，根據(jù)上述的流體射流5的噴射位置和噴射方向，設(shè)定流體噴嘴的配置和噴嘴的噴射方向。
圖8和圖9為表示本發(fā)明的用于實(shí)施熱軋鋼帶制造方法的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的圖示。圖8為表示熱軋機(jī)的末機(jī)架和它的出口一側(cè)設(shè)備的側(cè)視圖，圖9為此圖的俯視圖。
在圖8、圖9中，2是構(gòu)成熱軋機(jī)組的精軋機(jī)的末機(jī)架，3是設(shè)在熱軋機(jī)組出口一側(cè)的輸送熱軋鋼帶用的輸出輥道，4是對(duì)用此輸出輥道3輸送的熱軋鋼帶1進(jìn)行卷取的卷取機(jī)4。
上述輸出輥道3由多根輥道輥構(gòu)成。此外在此輸出輥道3的上面和下面設(shè)置有向輸送的熱軋鋼帶提供冷卻水等冷卻用流體的冷卻裝置(圖中沒有表示)。在上述卷取機(jī)4的入口側(cè)設(shè)有用于把在輸出輥道3上輸送的熱軋鋼帶1夾緊后導(dǎo)入卷取機(jī)4的夾送輥16。
在這樣的基本設(shè)備方式中，在輸出輥道3的兩側(cè)沿輸出輥道長(zhǎng)度方向以適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，可以向輸出輥道3上通過的熱軋鋼帶1的上方噴射流體射流5。此外關(guān)于配置流體噴嘴6的各種實(shí)施方式在后面詳細(xì)敘述。
各種流體噴嘴6被連接在流體供給系統(tǒng)7上，利用控制此流體供給系統(tǒng)7的控制裝置8控制從各流體噴嘴6噴射的流體射流5的流量和噴射的時(shí)間等。上述流體供給系統(tǒng)7由加壓輸送流體用的泵11、調(diào)整從此泵11流出的流體流量的流量調(diào)整閥12、打開時(shí)向流體噴嘴6提供流體的開關(guān)閥13、調(diào)整流體噴嘴6的角度的驅(qū)動(dòng)器等組成的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)14等構(gòu)成。
通過這樣的熱軋鋼帶制造設(shè)備，把從熱軋精軋機(jī)的末機(jī)架2出來(lái)的熱軋鋼帶1導(dǎo)入輸出輥道3，用輸出輥道3輸送，同時(shí)被冷卻到規(guī)定溫度，然后用卷取機(jī)4卷成卷狀。向輸出輥道3上通過的熱軋鋼帶1的上方以從圖1到圖3所示的方式從流體噴嘴6噴射流體射流5。
下面根據(jù)圖10到圖13說(shuō)明用流體射流5消除熱軋鋼帶位移的過程。
圖10表示用流體射流5消除鋼帶前端部分翹曲的過程。其中翹曲101a變大前，按照本發(fā)明條件向鋼帶通過方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下翹曲101a變大的話，則與流體射流5沖撞(參照?qǐng)D10(i))，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在翹曲101a的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31a。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把翹曲101a壓向鋼帶通過方向的分力)和垂直方向分力(把翹曲101a壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果如圖10(ii)所示，翹曲101a被壓向鋼帶的通過方向，同時(shí)壓回到軋制線一側(cè)(垂直方向)，這樣如圖10(iii)所示，翹曲101a被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流過熱軋鋼帶1的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也沒有把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除翹曲。
圖11表示用流體射流5消除鋼帶前端側(cè)部分的波浪的過程。其中，波浪103a變大前，按照本發(fā)明條件，向鋼帶通過方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下波浪103a變大的話，則與流體射流5沖撞(參照?qǐng)D11(i))，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在波浪翹曲103a的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31a。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把波浪103a壓向鋼帶通過方向的分力)和垂直方向分力(把波浪103a壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果，如圖11(ii)所示，波浪103a被壓向鋼帶的通過方向，同時(shí)壓回到軋制線一側(cè)(垂直方向)，這樣如圖11(iii)所示，波浪103a被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中，也是由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流過熱軋鋼帶5的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也沒有把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除波浪。
圖12表示用流體射流5消除鋼帶后端部分翹曲的過程。其中，翹曲101b變大前，按照本發(fā)明條件，向鋼帶通過反方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下翹曲101b變大的話，則與流體射流5沖撞(參照?qǐng)D12(i))，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在翹曲101b的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31b。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把翹曲101b壓向鋼帶通過反方向的分力)和垂直方向分力(把翹曲101b壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果如圖12(ii)所示，翹曲101b被壓向鋼帶的通過反方向，同時(shí)壓回到軋制線一側(cè)(垂直方向)，這樣如圖12(iii)所示，翹曲101b被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中，也是由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流過熱軋鋼帶5的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也沒有把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除翹曲。
圖13表示用流體射流5消除鋼帶后端側(cè)部分的波浪的過程。其中波浪103b變大前，按照本發(fā)明條件，向鋼帶通過反方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下波浪103b變大的話，則與流體射流5沖撞(參照?qǐng)D13(i))，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在波浪翹曲103b的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31b。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把波浪103b壓向鋼帶通過反方向的分力)和垂直方向分力(把波浪103b壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果如圖13(ii)所示，波浪103b被壓向鋼帶的通過反方向，同時(shí)壓回到軋制線一側(cè)(垂直方向)，這樣如圖13(iii)所示，波浪103b被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中，也是由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流經(jīng)熱軋鋼帶1的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也不會(huì)把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除波浪。
下面對(duì)本發(fā)明特別理想的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在本發(fā)明中為了特別有效地矯正鋼帶的位移，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶上方的流體射流5的中心線距軋制線的高度(圖1、圖3、圖7中所示的高度h)在50mm以上、450mm以下，更優(yōu)選在50mm以上、小于200mm。
此外從同樣的觀點(diǎn)看，優(yōu)選通過熱軋鋼帶上方的流體射流5的用下述(1)式定義的軋制線方向推動(dòng)力FL為10kgf以上、50kgf以下。
FL＝[ρA(νcos(π×α/180)-u)2]/9.8……(1)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體射流噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)ν流體射流的速度(m/sec)u熱軋鋼帶的輸送速度(m/sec)α流體射流的噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向的角度(°)向鋼帶通過方向一側(cè)(0°≤α＜90°)噴射的流體射流5與向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶部分沖撞時(shí)，此生產(chǎn)線方向推力FL是由于流體射流5而作用于此鋼帶部分的軋制線長(zhǎng)度方向的推力(沖撞力)。由于此推力造成的垂直方向的力把在軋制線上發(fā)生位移的鋼帶部分在垂直方向(軋制線一側(cè))上壓回。
通過本發(fā)明人進(jìn)行的模擬試驗(yàn)搞清了上述本發(fā)明的理想條件，下面對(duì)此試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明人用多體系動(dòng)力學(xué)(Multibody-Dynamics多體系動(dòng)力學(xué))進(jìn)行了熱軋鋼帶在輸出輥道上通過情況的模擬試驗(yàn)。在此模擬試驗(yàn)中，使通過熱軋鋼帶上方的流體射流的中心線距軋制線的高度(下面稱為“流體射流高度h”)和上述生產(chǎn)線方向推力FL發(fā)生各種變化，再現(xiàn)了鋼帶的通過情況(鋼帶發(fā)生位移的情況)。
模擬條件如下。
·輸出輥道的設(shè)備規(guī)格輥道輥間距420mm輥道輥直徑375mm·流體射流的噴射方式如圖21A所示，噴射流體射流，使流體射流通過的鋼帶上方的區(qū)域在鋼帶長(zhǎng)度方向上連續(xù)·鋼帶的通過速度(精軋機(jī)末機(jī)架的軋制速度)690m/分鐘·熱軋鋼帶寬度650mm·熱軋鋼帶厚度1.2mm·熱軋鋼帶長(zhǎng)度1000mm(假設(shè)前端1m的通過解析)·模擬區(qū)間到通過末機(jī)架后的35m之前首先對(duì)流體射流高度h在50mm到500mm范圍內(nèi)，每50mm的各流體射流高度h，以10kgf的間隔使生產(chǎn)線方向推力FL在從10kgf到100kgf的范圍內(nèi)變化的條件下進(jìn)行模擬。其結(jié)果表明，流體射流高度h在一定高度以上的話，流體射流對(duì)鋼帶前端部分的翹曲的作用幾乎是無(wú)效的，此外即使流體射流的高度是得到流體射流對(duì)翹曲的抑制效果的高度，也存在翹曲的鋼帶部分貼付在流體射流下面的現(xiàn)象(下面稱為“貼付現(xiàn)象”)容易產(chǎn)生的流體射流高度h的范圍。這樣的貼付現(xiàn)象容易成為造成熱軋鋼帶頭部折疊等的事故的原因，此外即使在不至于形成頭部折疊等的情況下，鋼帶前端等的貼付被帶到卷取機(jī)入口一側(cè)的話，會(huì)成為發(fā)生鋼帶前端不能被卷取機(jī)入口側(cè)的夾送輥?lái)樌胧鹿实脑颉?br> 圖14是表示其結(jié)果的圖示，是用上述貼付現(xiàn)象的頻率整理表示模擬結(jié)果的圖示。此貼付頻率是指在各模擬區(qū)間即使一只產(chǎn)生一次貼付現(xiàn)象的情況就記為“有貼付”，是“有貼付”的模擬數(shù)相對(duì)于各流體射流高度h的總模擬數(shù)的比例(％)。
根據(jù)圖14，首先流體射流高度h在500mm時(shí)完全不發(fā)生貼付，但是這表示由于鋼帶的翹曲沒有大到500mm以上，把流體射流高度h設(shè)定在500mm以上，翹曲與此流體射流不發(fā)生沖撞，因此流體射流5對(duì)抑制翹曲是無(wú)效的。
另一方面，流體射流h在450mm以下時(shí)，翹曲與流體射流沖撞，但在從200mm到450mm范圍內(nèi)產(chǎn)生貼付現(xiàn)象，特別是在300mm到450mm范圍內(nèi)的頻率較高。與此相反，流體射流高度h在小于200mm(50mm以上)范圍內(nèi)完全不產(chǎn)生貼付現(xiàn)象。認(rèn)為這是由于流體射流高度h在200mm以上的話，在翹曲變大到一定程度的階段，則與流體射流5沖撞，在翹曲產(chǎn)生的提升力和推力成平衡狀態(tài)，因而容易產(chǎn)生貼付現(xiàn)象，與此相反，在流體射流高度小于200mm時(shí)，由于在翹曲變得還不太大的階段與流體射流5沖撞，也就是在翹曲產(chǎn)生的提升力較小的階段與流體射流5沖撞的原因。
從以上的結(jié)果可知，為了使發(fā)生位移的鋼帶部分可靠地與流體射流沖撞，使流體射流的高度h在450mm以下是適合的，此外，為了抑制鋼帶向流體射流下面的貼付現(xiàn)象，優(yōu)選使流體射流高度h在250mm以下，更優(yōu)選小于200mm是合適的。此外流體射流高度h過低的話，流體射流與在輸出輥道上穩(wěn)定通過的鋼板部分(包括向上方發(fā)生在規(guī)定高度以下位移的鋼帶部分)沖撞，或者存在落在熱軋鋼帶上的危險(xiǎn)。從此觀點(diǎn)看，流體射流高度h適合在50mm以上。
根據(jù)以上原因，為了恰當(dāng)控制鋼帶向軋制線上方發(fā)生的位移，使鋼帶穩(wěn)定通過，使流體射流高度h在50mm以上、450mm以下，優(yōu)選在50mm以上、小于200mm是適當(dāng)?shù)?。此外在從流體射流噴嘴6在大體水平方向噴射流體射流5的情況下，使流體噴嘴6的噴嘴口中心距軋制線的高度在50mm以上、450mm以下，優(yōu)選在50mm以上、小于200mm。
然后在使流體射流高度h為一定的條件下，用模擬試驗(yàn)研究了生產(chǎn)線方向推力FL對(duì)鋼帶通過狀態(tài)的影響。在此試驗(yàn)中，根據(jù)圖14的結(jié)果，在流體射流高度h為100mm情況下，使生產(chǎn)線方向推力FL在10kgf到90kgf范圍內(nèi)變化，研究了鋼帶前端的偏離程度(前端高度方向的速度)。把它的結(jié)果表示在圖15中，此外把生產(chǎn)線方向推力FL為30kgf、50kgf、70kgf的各種情況下鋼帶前端高度方向速度變化的模擬結(jié)果表示在圖16到圖18中。此外圖15中表示的“前端高度方向速度的方差”用下式定義，n＝2401(其中在圖16到圖18中僅表示其中的一部分)，各數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為0.0125秒。
方差σ2=Σi=1n(vi-vo)2/n]]>其中i數(shù)據(jù)號(hào)vii號(hào)的鋼帶前端高度方向速度n數(shù)據(jù)總數(shù)vo鋼帶前端高度方向速度的平均值 根據(jù)圖15，生產(chǎn)線方向推力FL在50kgf以下的情況下，鋼帶前端高度方向速度的方差值非常小，可知鋼帶前端不產(chǎn)生大的偏離(參照?qǐng)D16和圖17)。與此相反，生產(chǎn)線方向推力FL超過50kgf的話，鋼帶前端高度方向速度的方差值急劇增加，可知鋼帶前端產(chǎn)生非常大的偏離(參照?qǐng)D18)。這是由于，生產(chǎn)線方向推力變成超過50kgf的的話，在與其沖撞的鋼帶前端部分產(chǎn)生大的反作用，因此產(chǎn)生大的偏離。這樣大的偏離與前面所述的貼付一樣，容易成為產(chǎn)生鋼帶頭部折疊的原因，此外即使在不至于形成頭部折疊的情況下，也容易成為引起向卷取機(jī)順利卷取的障礙的原因。從以上結(jié)果可知生產(chǎn)線方向推力FL適合在50kgf以下范圍。生產(chǎn)線方向推力FL在小于10kgf時(shí)，不能充分得到按壓發(fā)生位移的鋼帶部分的作用。
因此為了恰當(dāng)控制鋼帶向軋制線上方的位移，使鋼帶穩(wěn)定通過，使生產(chǎn)線方向推力FL在10～50kgf是適當(dāng)?shù)摹?br> 通過使生產(chǎn)線方向推力FL在此范圍，而且使流體噴嘴高度h在上述范圍，可以最有效地抑制鋼帶的位移，可以實(shí)現(xiàn)熱軋鋼帶最穩(wěn)定的通過狀態(tài)。
在本發(fā)明中流體射流5的噴射位置的方式是任意的，也就是流體噴嘴6的配置方式是任意的，可以在鋼帶可能產(chǎn)生位移的位置上設(shè)置必要數(shù)量的流體噴嘴，進(jìn)行流體射流5的噴射。
因此例如在熱軋鋼帶1上容易產(chǎn)生翹曲和波浪的位置明確的情況下，也可以只在1個(gè)位置設(shè)置流體噴嘴6。
在多個(gè)位置配置流體噴嘴6的情況下，例如可以采用以下的配置方式。
(A)在輸出輥道3寬度方向兩側(cè)(包括輸出輥道3的側(cè)端部附近的兩側(cè)位置)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，同時(shí)以輸出輥道3為中心對(duì)稱配置輸出輥道兩側(cè)的流體噴嘴6。
(B)在輸出輥道3寬度方向兩側(cè)(包括輸出輥道的側(cè)端部附近的兩側(cè)位置)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，同時(shí)使輸出輥道兩側(cè)的流體噴嘴6的配置間隔相互偏離1/2間距，以輸出輥道3為中心進(jìn)行不對(duì)稱配置。
(C)僅在輸出輥道3寬度方向單側(cè)(包括輸出輥道的側(cè)端部附近的單側(cè)位置)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6。
(D)在輸送輥道3上的鋼帶軋制線上方位置，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6。
當(dāng)然，也可以在1個(gè)輸出輥道3中，把上述從(A)到(D)的配置方式組合使用。
圖19A到圖19D為表示上述(A)到(D)的各種方式的俯視圖。
圖19A是表示上述(A)方式的圖示，在輸出輥道3(圖中沒有表示，以下相同)寬度方向兩側(cè)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，同時(shí)以輸出輥道為中心對(duì)稱配置輸出輥道兩側(cè)的流體噴嘴6。設(shè)定流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度α，使流體射流5通過熱軋鋼帶1整個(gè)寬度的上方。設(shè)置流體噴嘴6的輸出輥道寬度方向兩側(cè)位置是包括輸出輥道3的兩側(cè)端部附近的側(cè)面，只要是比輸出輥道面高的位置就可以。
在象這樣把輸出輥道寬度方向兩側(cè)的流體噴嘴6以輸出輥道3為中心對(duì)稱配置的情況下，必須使從兩個(gè)流體噴嘴6噴射的流體射流不交叉而相互干擾(沖撞)，為此要進(jìn)行對(duì)從流體噴嘴6噴射的流體射流的高度和相對(duì)于水平面的角度β設(shè)置差別等調(diào)整。
圖19B是表示上述(B)方式的圖示，在輸出輥道3寬度方向兩側(cè)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，同時(shí)使輸出輥道兩側(cè)的流體噴嘴6的配置間隔相互偏離1/2間距，以輸出輥道3為中心進(jìn)行不對(duì)稱配置。設(shè)定流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度α，使流體射流5通過熱軋鋼帶1整個(gè)寬度的上方。設(shè)置流體噴嘴6的輸出輥道寬度方向兩側(cè)的位置是包括輸出輥道3的兩側(cè)端部附近的側(cè)面，只要是比輸出輥道面高的位置就可以。
在此方式中，使對(duì)應(yīng)輸出輥道單位長(zhǎng)度的流體噴嘴6的設(shè)置個(gè)數(shù)與上述(A)方式相同的情況下，由于可以使流體噴嘴6在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的配置間隔為1/2，所以可以提高通過熱軋鋼帶1上方的流體射流5的存在密度。
圖19C是表示上述(C)方式的圖示，僅在輸出輥道3寬度方向單側(cè)，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6。設(shè)定流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度α，使流體射流5通過熱軋鋼帶1整個(gè)寬度的上方。設(shè)置流體噴嘴6的輸出輥道寬度方向兩側(cè)位置是包括輸出輥道3的兩側(cè)端部附近的側(cè)面，只要是比輸出輥道面高的位置就可以。
圖19D是表示上述(D)方式的圖示，在輸送輥道3上的鋼帶軋制線上方位置沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，使流體射流5的噴射方向大體為軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)。在此種情況下，如圖5和圖6所示，也可以使流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)具有角度α，把流體射流5導(dǎo)向輸出輥道3的側(cè)面，也可以在各流體射流5的噴射方向前方的熱軋鋼帶上方位置，設(shè)置用于回收流體射流5的回收裝置15，用此回收裝置15回收流體射流5。
在輸出輥道寬度方向兩側(cè)沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相距適當(dāng)間隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴6，通過控制裝置8對(duì)它們進(jìn)行靈活使用，因此可以有選擇地實(shí)施上述從(A)到(D)的方式。
在上述從(A)到(D)的方式中，在流體射流5的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)具有角度α的情況下，流體射流5沖撞于向軋制線上方發(fā)生位移的鋼帶部分，在熱軋鋼帶1上作用有向?qū)挾确较虻耐屏?，此推力有可能使熱軋鋼?產(chǎn)生蛇行等不穩(wěn)定的行進(jìn)現(xiàn)象。因此為了不產(chǎn)生這樣的不穩(wěn)定行走現(xiàn)象，可以說(shuō)與僅在輸出輥道寬度方向單側(cè)噴射流體射流5的上述(C)方式相比，在輸出輥道寬度方向兩側(cè)噴射流體射流5的上述(A)、(B)方式和在軋制線上方位置大體沿軋制線長(zhǎng)度方向噴射流體射流5的上述(D)方式是更為理想的方式。
此外在從輸出輥道寬度方向兩側(cè)噴射流體射流5的上述(A)、(B)方式中，為了更可靠地抑制因流體射流5的沖撞，使熱軋鋼帶1受到的向鋼帶寬度方向的推力造成的不穩(wěn)定行進(jìn)的現(xiàn)象，如圖20所示，從夾著輸出輥道而相對(duì)的位置(以輸出輥道為中心，包括不對(duì)稱的位置)進(jìn)行噴射，而相對(duì)使通過熱軋鋼帶上方的流體射流5的用下述(2)式定義的寬度方向推力FW大體相等，而進(jìn)行流體射流的噴射。
FW＝[ρA(νsin(π×α/180))2]/9.8……(2)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體射流噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)ν流體射流的速度(m/sec)α流體射流的噴射方向相對(duì)于沿軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度(°)由此，從輸出輥道寬度方向兩側(cè)噴射的流體射流5沖撞在向軋制線上方產(chǎn)生位移的鋼帶部分時(shí)，由此沖撞而作用于鋼帶寬度方向的推力均衡，因此可以更可靠地防止熱軋鋼帶1的不穩(wěn)定行走。
圖20例示說(shuō)明了上述(A)方式(圖19A的方式)，而象上述(B)方式(圖19B的方式)那樣，從以輸出輥道為中心不對(duì)稱而相對(duì)的位置噴射的流體射流5也是一樣的。
鋼帶部分從輸出輥道上的軋制線向上方發(fā)生位移的現(xiàn)象(翹曲、波浪等)在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的什么地方發(fā)生是不知道的。因此為了達(dá)到鋼帶部分在任何地方發(fā)生位移也能應(yīng)對(duì)，優(yōu)選流體射流5通過鋼帶上方的區(qū)域在鋼帶長(zhǎng)度方向上是連續(xù)的。也就是如圖21A所示，優(yōu)選在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔的多個(gè)部位進(jìn)行流體射流5的噴射(例如參照?qǐng)D19A到圖19D)，同時(shí)使通過熱軋鋼帶1整個(gè)寬度上方的流體射流5的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，在軋制線長(zhǎng)度方向上相鄰的射流通過線x、x端部彼此(也就是x1和x2的端部、x2和x3的端部…)在軋制線長(zhǎng)度方向上位置一致(即端部彼此重合)或重疊。在此實(shí)施方式中，射流通過線x2和x3的端部彼此僅重疊用y表示的長(zhǎng)度部分。在設(shè)備上設(shè)定沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔配置的多個(gè)流體噴嘴6的配置間隔和流體噴射的方向，以實(shí)現(xiàn)上述要求。通過象上述那樣在熱軋鋼帶1上方噴射流體射流5，無(wú)論鋼帶部分在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的什么位置產(chǎn)生位移，流體射流5都可以可靠地沖撞此發(fā)生位移的鋼帶部分。圖21A例示說(shuō)明了上述(C)方式，(A)、(B)、(D)等其他方式的情況也相同。
在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔的多個(gè)部位進(jìn)行流體射流的噴射時(shí)，流體射流的噴射位置間隔(流體噴嘴的設(shè)置間隔)沒有特別的限制。為了滿足上述圖21A所示的方式，一般適合選擇5m到15m，優(yōu)選5m到12m左右。
此外圖21B是使通過熱軋鋼帶1整個(gè)寬度上方的流體射流5的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，在沿軋制線長(zhǎng)度方向相鄰的射流通過線x、x端部彼此(也就是x1和x2的端部彼此、x2和x3的端部彼此…)在軋制線長(zhǎng)度方向上位置一致或重疊的實(shí)施方式。這種情況下優(yōu)選使射流通過線x、x端部之間的間隔z在5m以下。這是因?yàn)橐话懵N曲等的鋼帶部分發(fā)生的位移一旦利用流體射流5的沖撞矯正(消除)后，大多在通過5m以上后再次發(fā)生。
在本發(fā)明中，向鋼帶通過方向一側(cè)噴射流體射流5的情況下，也就是噴射流體射流5，使流體射流5相對(duì)鋼帶通過方向的角度為α為0°≤α＜90°的情況下，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶上方的流體射流5的軋制線長(zhǎng)度方向速度分量比熱軋鋼帶1通過速度大。使通過熱軋鋼帶1前端側(cè)部分上方的流體射流5的軋制線長(zhǎng)度方向速度分量比熱軋鋼帶1通過速度大特別有效。也就是如圖22所示，設(shè)熱軋鋼帶1的通過速度為VSF(向量)，流體射流5的流速為VFF(向量)的話，使流體射流5的流速VFF軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向)分量VFF1的絕對(duì)值比熱軋鋼帶1通過速度VSF的絕對(duì)值大。這樣如圖23所示從軋制線向上方發(fā)生位移的鋼帶部分100(鋼帶前端部分的翹曲)與流體射流5沖撞時(shí)(圖中31a為沖撞點(diǎn))，向鋼帶通過方向的推力FFH(向量)和垂直向下的按壓力FFV(向量)作用在鋼帶部分100上。此外鋼帶部分100是波浪的情況也一樣。通過向鋼帶部分100施加了這樣的作用力，在象前面圖10和圖11說(shuō)明的過程中，翹曲和波浪被消除。
另一方面在本發(fā)明中，向熱軋鋼帶1的后端側(cè)部分上方噴射流體射流5時(shí)，也就是在使流體射流5相對(duì)鋼帶通過方向的角度為α為0°≤α＜90°，而向熱軋鋼帶1的后端側(cè)部分上方噴射流體射流5的情況下，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶1后端側(cè)部分上方的流體射流5的軋制線長(zhǎng)度方向速度分量比熱軋鋼帶通過速度小。也就是如圖24所示，設(shè)鋼帶后端部分在輸出輥道上通過時(shí)的熱軋鋼帶1通過速度為VSR(向量)，流體射流5流速為VFR(向量)的話，使流體射流5的流速VFR的軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向)分量VFR1的絕對(duì)值比熱軋鋼帶1通過速度VSR的絕對(duì)值小。這樣如圖25所示離開軋制線向上方發(fā)生位移的鋼帶部分100(鋼帶后端部分的翹曲)與流體射流5沖撞(圖中31b為沖撞點(diǎn))時(shí)，與鋼帶通過方向相反的方向的阻力FRH(向量)和垂直向下的按壓力FRV(向量)作用在鋼帶部分100上。此外鋼帶部分是波浪的情況也一樣。
圖26表示利用上述流體射流5消除鋼帶后端部分翹曲的過程。其中在翹曲101b變大前，按照本發(fā)明條件，向鋼帶通過方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下翹曲101b變大的話，則與流體射流5沖撞(參照?qǐng)D26(i))，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在翹曲101b的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31b。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把翹曲101b壓向鋼帶通過反方向的分力)和垂直方向分力(把翹曲101b壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果，如圖26(ii)所示，翹曲101b在向熱軋鋼帶通過方向移動(dòng)的同時(shí)，被壓向鋼帶通過反方向，它的頂端峰部位置降低。這樣抑制翹曲101b變大，最終如圖26(iii)所示，翹曲被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流過熱軋鋼帶1的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也不會(huì)把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除翹曲。
圖27表示利用上述流體射流5消除鋼帶后端側(cè)部分的波浪的過程。其中，在波浪103b變大前，按照本發(fā)明條件，向鋼帶通過方向一側(cè)(流體射流5相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°)，從流體噴嘴6噴射流體射流5。在此狀態(tài)下，波浪103b變大的話，則與流體射流5沖撞，如圖27(i)所示，由于流體射流5的原因，大體在水平方向上的沖撞力作用在翹曲103b的頂點(diǎn)附近的沖撞點(diǎn)31b。此沖撞力作用有軋制線長(zhǎng)度方向的分力(把波浪103b壓向鋼帶通過反方向的分力)和垂直方向分力(把翹曲103b壓向軋制線一側(cè)的分力)。其結(jié)果，如圖27(ii)所示，波浪103b在向熱軋鋼帶通過方向移動(dòng)的同時(shí)，被壓向鋼帶通過反方向，它的波浪頂點(diǎn)降低。這樣抑制波浪103b變大，最終如圖27(iii)所示，波浪被消除，達(dá)到穩(wěn)定通過的狀態(tài)。其中由于流體射流5以規(guī)定的高度完全流過熱軋鋼帶1的上方，沒有與在它下面通過的鋼帶部分接觸，也不會(huì)把正常通過的鋼帶部分壓入輸出輥道3的輥道輥之間。因此可以可靠而且有效地抑制·消除波浪。
從上述各點(diǎn)可以看出，在實(shí)施本發(fā)明方法時(shí)，優(yōu)選使通過熱軋鋼帶1前端側(cè)部分上方的流體射流5的軋制線長(zhǎng)度方向分量大于熱軋鋼帶1通過速度，使通過熱軋鋼帶1后端側(cè)部分上方流體射流5的軋制線長(zhǎng)度方向分量小于熱軋鋼帶1通過速度。
對(duì)上述流體射流5的軋制線方向速度分量VFF1和VFR1的調(diào)整例如可以通過改變圖8所示的流量調(diào)整閥12的開口度來(lái)進(jìn)行噴射速度VFF和VFR的調(diào)整。此外利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)14變更流體射流5的噴射角度α也可以進(jìn)行調(diào)整。
利用本發(fā)明方法在熱軋鋼帶1上方噴射流體射流5的時(shí)間和期間沒有特別的限制，但是如前所述，在熱軋鋼帶1以無(wú)張力的狀態(tài)在輸出輥道上通過期間，一般擔(dān)心產(chǎn)生翹曲和波浪等不穩(wěn)定的鋼帶位移。因此優(yōu)選在熱軋鋼帶的前端部分和后端部分在輸出輥道上通過的期間進(jìn)行流體射流5的噴射。
此外流體射流5的噴射時(shí)間也可以配合熱軋鋼帶1前端部分或后端部分的通過，從最接近精軋機(jī)末機(jī)架2的噴射位置(流體噴嘴6)順次進(jìn)行流體射流5的噴射，但是流體供應(yīng)量沒有問題的話，從所有的噴射位置同時(shí)噴射流體射流5最簡(jiǎn)便，而且從效果上看最可靠。
另一方面，在流體供應(yīng)量有限的情況下，和例如僅以抑制·消除翹曲為目的的情況下，也可以配合熱軋鋼帶1前端部分或后端部分的通過，從最接近精軋機(jī)末機(jī)架2的噴射位置順次進(jìn)行流體射流5的噴射，而且在其通過后順次停止流體射流5的噴射。
優(yōu)選流體射流5盡可能不擴(kuò)散到遠(yuǎn)距離，始終以同一截面形狀到達(dá)。從此點(diǎn)看優(yōu)選使流體射流5的噴嘴前端流速在30m/sec以上。其中，由于一般熱軋生產(chǎn)線中鋼帶通過速度在10m/sec左右，所以此流體射流5的流速為鋼帶通過速度的大約3倍以上。
向用輸出輥道輸送的熱軋鋼帶提供冷卻水，進(jìn)行熱軋鋼帶1的冷卻，但是由于從上方提供冷卻水，流體射流5的流速有可能減弱。為了防止這一點(diǎn)，優(yōu)選在流體射流5的上方配置用于從上述冷卻水中遮蔽流體射流的遮蔽體。
此遮蔽體例如可以由(a)在流體射流5上方配置的遮蔽部件、(b)大體與流體射流5平行而流經(jīng)流體射流5上方的遮蔽用流體射流構(gòu)成。在后者的情況下，使用可以在流體射流5的上方大體平行地噴射遮蔽用流體射流的遮蔽用流體噴嘴。
圖28和圖29為表示上述(b)的情況的一個(gè)實(shí)施方式的圖示，圖28為側(cè)視圖，圖29為俯視圖。
在圖中，20是從輸出輥道3上方，向通過中的熱軋鋼帶1提供冷卻水21的層流冷卻器。在流體噴嘴6上方，為了從層流冷卻器20提供的冷卻水21中遮蔽流體射流5，而設(shè)置用于在流體射流5的正上方大體平行噴射遮蔽用流體射流18的第2流體噴嘴17。
在從流體噴嘴6噴射的流體射流5的正上方，由于從上述第2流體噴嘴17噴射的遮蔽用流體射流18，從層流冷卻器20噴射的冷卻水21被遮蔽用流體射流18遮擋，因而不直接與流體射流5沖撞。因此可以防止流體射流5的流速衰減。
遮蔽用流體射流18可以在流體射流5上方在多個(gè)區(qū)段上噴射多條，或與流體射流5的射流寬度一致并列噴射多條。
此外由于流體射流5和它的正上方的遮蔽用流體射流18作為射流是大體相同的，所以按照本發(fā)明條件噴射遮蔽用流體射流11，也可以與流體射流5一樣有利于鋼帶通過的穩(wěn)定性。
圖30和圖31為上述(a)情況的一個(gè)實(shí)施方式的圖示，圖30為側(cè)視圖，圖31為俯視圖。
在圖中為了從層流冷卻器20提供的冷卻水中遮蔽從流體噴嘴6噴射的流體射流5，而在流體射流5的正上方設(shè)置遮蔽板19。由于通過設(shè)置這樣的遮蔽板19，從層流冷卻器20噴射的冷卻水被遮蔽板19遮蔽，因而不直接與流體射流5沖撞。因此可以防止流體射流5的流速衰減。
此外可以使遮蔽板19在水平方向可以移動(dòng)，在制造不使用流體射流5的板厚比較厚的熱軋鋼帶的情況下，可以把遮蔽板19從輸出輥道3的上面移開。
上面對(duì)本發(fā)明理想的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，而在輸出輥道上鋼帶發(fā)生翹曲和波浪等不穩(wěn)定的位移，主要是在板厚2.0mm以下薄熱軋鋼帶中表現(xiàn)顯著，因此本發(fā)明適合用于這樣的薄熱軋鋼帶的制造。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明是用于在熱軋生產(chǎn)線上制造熱軋鋼帶的制造方法和制造設(shè)備。采用本發(fā)明的話，可以使鋼帶在輸出輥道上穩(wěn)定行進(jìn)，可以防止鋼帶向軋制線上方發(fā)生過大位移和由此引起的頭部折疊、尾部折疊等。
權(quán)利要求
1.一種熱軋鋼帶的制造方法，用輸出輥道輸送熱軋機(jī)軋制得到熱軋鋼帶后，將其卷取到卷取機(jī)上，其特征在于，在用所述輸出輥道輸送的熱軋鋼帶的上方，以不與通過軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上的熱軋鋼帶面接觸而通過熱軋鋼帶的上方的方式噴射流體射流，使超過所述軋制線規(guī)定高度而位移至上方的鋼帶部分與所述流體射流沖撞，矯正此鋼帶部分的位移。
2.如權(quán)利要求1所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使通過熱軋鋼帶上方的流體射流中心線距軋制線的高度為50mm以上、450mm以下。
3.如權(quán)利要求1所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使通過熱軋鋼帶上方的流體射流中心線距軋制線的高度為50mm以上、200mm以下。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，通過熱軋鋼帶上方的流體射流的用下述(1)式定義的生產(chǎn)線方向推動(dòng)力FL為10kgf以上、50kgf以下，F(xiàn)L＝[ρA(vcos(×α/180)-u)2]/9.8……(1)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)v流體射流的速度(m/sec)u熱軋鋼帶的通過速度(m/sec)α流體射流的噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向的角度(°)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
6.如權(quán)利要求5所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使通過熱軋鋼帶上方的流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度大。
7.如權(quán)利要求5所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使通過熱軋鋼帶前端側(cè)部分的上方的流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度大，使通過熱軋鋼帶后端側(cè)部分上方的流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向的速度分量比熱軋鋼帶的通過速度小。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，對(duì)熱軋鋼帶的前端側(cè)部分，使相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流，對(duì)熱軋鋼帶的后端側(cè)部分，使相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°而噴射流體射流。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)間隔的多個(gè)部位噴射流體射流。
11.如權(quán)利要求10所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向的流體射流的噴射位置間隔為5～15m。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，通過使流體射流的噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向的角度α為0°＜α＜90°，使流體射流通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度的上方。
13.如權(quán)利要求12所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，在沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)?shù)拈g隔的多個(gè)部位噴射流體射流，同時(shí)在使通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度上方的流體射流的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，使在軋制線長(zhǎng)度方向上相鄰的射流通過線x、x端部彼此在軋制線長(zhǎng)度方向位置上一致或重疊。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，從輸出輥道寬度方向兩側(cè)進(jìn)行流體射流的噴射，同時(shí)從夾著輸出輥道而相對(duì)的位置(以輸出輥道為中心，包括不對(duì)稱的位置)進(jìn)行噴射，使通過熱軋鋼帶上方的流體射流的用下述(2)式定義的寬度方向推動(dòng)力FW大體相等，而進(jìn)行流體射流的噴射，F(xiàn)W＝[ρA(vsin(π×α/180))2]/9.8……(2)其中ρ構(gòu)成流體射流的流體密度(kg/m3)A流體噴嘴的噴嘴口截面面積(m2)v流體射流的速度(m/sec)α流體射流的噴射方向相對(duì)于軋制線長(zhǎng)度方向(鋼帶通過方向或鋼帶通過反方向)的角度(°)。
15.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，使流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向通過熱軋鋼帶的上方，同時(shí)在此流體射流噴射方向前方的熱軋鋼帶上方位置回收流體射流。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，流體射流的噴射方向相對(duì)于水平面在上方側(cè)或下方側(cè)具有傾斜度，此流體射流的噴射方向相對(duì)于水平面的傾角β在10°以下。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的熱軋鋼帶的制造方法，從上方提供冷卻水，對(duì)用輸出輥道輸送的熱軋鋼板進(jìn)行熱軋鋼帶的冷卻，其特征在于，在所述流體射流的上方配置用于從所述冷卻水中遮蔽流體射流的遮蔽件。
18.如權(quán)利要求17所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，遮蔽件是配置在流體射流上方的遮蔽部件。
19.如權(quán)利要求17所述的熱軋鋼帶的制造方法，其特征在于，遮蔽件是與此流體射流大體平行流經(jīng)流體射流上方的遮蔽用流體射流。
20.一種制造熱軋鋼帶的設(shè)備，具有熱軋機(jī)組、設(shè)在此熱軋機(jī)組出口側(cè)的輸送熱軋鋼帶用的輸出輥道、和對(duì)用此輸出輥道輸送的熱軋鋼帶進(jìn)行卷取的卷取機(jī)，其特征在于，在輸出輥道的側(cè)面或上方具有流體噴嘴，其可以在用所述輸出輥道輸送的熱軋鋼帶的上方，以不與通過軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上的熱軋鋼帶面接觸而通過熱軋鋼帶的上方的方式噴射流體射流，而且此流體噴嘴的噴嘴口中心距軋制線的高度為50mm以上、450mm以下。
21.如權(quán)利要求20所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，流體噴嘴的噴嘴口中心距軋制線的高度為50mm以上、小于200mm。
22.如權(quán)利要求20或21所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°。
23.如權(quán)利要求20或21所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°。
24.如權(quán)利要求20或21所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，具有流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向的角度α為0°≤α＜90°的流體噴嘴，和流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°≤α＜90°的流體噴嘴。
25.如權(quán)利要求20至24中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴。
26.如權(quán)利要求25所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，在輸出輥道長(zhǎng)度方向上的流體噴嘴的設(shè)置間隔為5～15m。
27.如權(quán)利要求20至25中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，流體噴嘴的流體噴射方向相對(duì)于鋼帶通過方向或相對(duì)于鋼帶通過反方向的角度α為0°＜α＜90°，從流體噴嘴噴射的流體射流通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度的上方。
28.如權(quán)利要求27所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，沿輸出輥道長(zhǎng)度方向相隔適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置多個(gè)流體噴嘴，同時(shí)設(shè)定此多個(gè)流體噴嘴的間隔和流體噴射方向，以使在從各流體噴嘴噴出而通過熱軋鋼帶整個(gè)寬度的上方的流體射流的軌跡在熱軋鋼帶面上平面投影得到的假想射流通過線x中，在軋制線長(zhǎng)度方向上相鄰的射流通過線x、x端部彼此在軋制線長(zhǎng)度方向位置上一致或重疊。
29.如權(quán)利要求20至26中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，在軋制線的上方設(shè)置流體噴嘴，以使噴射的流體射流沿軋制線長(zhǎng)度方向通過熱軋鋼帶的上方，同時(shí)在此流體射流噴射方向前方的軋制線上方位置設(shè)置用于回收流體射流的回收裝置。
30.如權(quán)利要求20至29中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，其特征在于，流體射流的噴射方向相對(duì)于水平面在上方側(cè)或下方側(cè)具有傾斜度，此流體噴射方向相對(duì)于水平面的傾角β在10°以下。
31.如權(quán)利要求20至30中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，具有從上方對(duì)用輸出輥道輸送的熱軋鋼板提供冷卻水的冷卻裝置，其特征在于，在輸出輥道的上方設(shè)置用于從所述冷卻水中遮蔽從流體噴嘴噴出的流體射流的遮蔽部件。
32.如權(quán)利要求20至30中任一項(xiàng)所述的制造熱軋鋼帶的設(shè)備，具有從上方對(duì)用輸出輥道輸送的熱軋鋼板提供冷卻水的冷卻裝置，其特征在于，具有用于在所述流體射流的上方大體平行地噴射遮蔽用流體射流的流體噴嘴，此遮蔽用流體射流用于從所述冷卻水中遮蔽從流體噴嘴噴出的流體射流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在熱軋生產(chǎn)線上的熱軋鋼帶的制造方法。本發(fā)明的目的是使鋼帶在輸出輥道上穩(wěn)定通過，防止鋼帶在軋制線上方發(fā)生過大位移和由此引起頭部折疊、尾部折疊等。在本發(fā)明方法中，在用輸出輥道輸送的熱軋鋼帶上方，以與在軋制線(輸出輥道的鋼帶輸送面)上通過的熱軋鋼帶面不接觸而通過熱軋鋼帶上方的方式噴射流體射流。從所述軋制線超過規(guī)定高度而向上方發(fā)生位移的鋼帶部分與所述流體射流沖撞，此鋼帶部分的位移被矯正。由于流體射流與正常通過的熱軋鋼帶不接觸而通過其上方，所以可以恰當(dāng)?shù)胤乐沽黧w射流本身造成的鋼帶部分的位移。
文檔編號(hào)B21B45/02GK1671491SQ0381808
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者青江信一郎, 小林正樹, 林宏優(yōu), 湯淺大二郎, 富山政治 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社