特開 2025-98548 研磨設備及び焼鈍鋼板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025098548

(43)【公開日】2025-07-02

(54)【発明の名称】研磨設備及び焼鈍鋼板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/56 20060101AFI20250625BHJP

【ＦＩ】

C21D9/56 101G

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023214760

(22)【出願日】2023-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】小林 弘和

(72)【発明者】

【氏名】武田 玄太郎

(72)【発明者】

【氏名】吉本 宗司

(72)【発明者】

【氏名】大須賀 顕一

(72)【発明者】

【氏名】山城 研二

【テーマコード（参考）】

4K043

【Ｆターム（参考）】

4K043AA01

4K043CA01

4K043CA02

4K043CB01

4K043CB02

4K043CB03

4K043CB04

4K043CB06

4K043DA05

4K043EA06

4K043GA08

(57)【要約】

【課題】片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロールを研磨できる研磨設備を提供する。
【解決手段】連続焼鈍設備において鋼板を搬送する搬送ロールを研磨する研磨設備であって、搬送ロールの周面に接触する第１研磨ロールと、当該第１研磨ロールを回転させる回転装置と、当該第１研磨ロールを前記搬送ロールの軸方向に移動させる移動装置と、第１研磨ロールを前記搬送ロールに押し付ける押し付け機構と、を有し、第１研磨ロールは、第１研磨ロールの軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい樽形形状である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続焼鈍設備において鋼板を搬送する搬送ロールを研磨する研磨設備であって、
前記搬送ロールの周面に接触する第１研磨ロールと、
前記第１研磨ロールを回転させる回転装置と、
前記第１研磨ロールを前記搬送ロールの軸方向に移動させる移動装置と、
前記第１研磨ロールを前記搬送ロールに押し付ける押し付け機構と、
を有し、
前記第１研磨ロールは、前記第１研磨ロールの軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい樽形形状である、研磨設備。

【請求項2】

前記第１研磨ロールは、周面から径方向に突出する複数の金属製のワイヤーを有するブラシロールである、請求項１に記載の研磨設備。

【請求項3】

前記ワイヤーの直径は２０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項２に記載の研磨設備。

【請求項4】

前記ワイヤーは、タングステン、モリブデン、コバルト、ニッケルクロム合金又はステンレスで構成される、請求項２又は請求項３に記載の研磨設備。

【請求項5】

前記第１研磨ロールの周面に接触する研磨部材を有し、
前記研磨部材は平板、砥石又は第２研磨ロールである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の研磨設備。

【請求項6】

前記第１研磨ロールの周面に接触する研磨部材を有し、
前記研磨部材は平板、砥石又は第２研磨ロールである、請求項４に記載の研磨設備。

【請求項7】

前記搬送ロール及び第１研磨ロールからの脱落物を回収する回収装置を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の研磨設備。

【請求項8】

前記搬送ロール及び第１研磨ロールからの脱落物を回収する回収装置を有する、請求項４に記載の研磨設備。

【請求項9】

前記搬送ロール、第１研磨ロールからの脱落物を回収する回収装置を有する、請求項５に記載の研磨設備。

【請求項10】

前記搬送ロール、第１研磨ロールからの脱落物を回収する回収装置を有する、請求項６に記載の研磨設備。

【請求項11】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の研磨設備で前記搬送ロールを研磨し、前記連続焼鈍設備で鋼板を焼鈍して焼鈍鋼板を製造する、焼鈍鋼板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、連続焼鈍設備において鋼板を搬送する搬送ロールを研磨する研磨設備及び焼鈍鋼板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高張力鋼板の需要が高まり、高張力鋼板の製造割合が増加している。高張力鋼板は、ＳｉやＭｎ添加により、強度及び加工に有利な鋼板が製造できる可能性が示されている。一方、連続焼鈍工程において高張力鋼板を製造する場合、高強度化の観点から、加熱した鋼板を冷却する処理が必要である。またプレス成形性の観点から、冷却された鋼板を再度加熱する焼戻し処理が必要となる。

【0003】

鋼板は、たとえば、予熱帯で約１５０℃に予熱され、酸化・還元帯で約８００℃に加熱され、急冷帯で５００℃まで急冷されるという焼鈍工程を経て焼戻し処理される。その際、Ｓｉ、Ｍｎ等の易酸化性元素を含む鋼板では、還元帯においてＳｉ、Ｍｎ等の添加元素が鋼板表面に濃化し、これらの酸化物が生成される。これら酸化物が搬送ロールに付着したロール付着物は鋼板の押し疵欠陥（表面欠陥）の原因となる。

【0004】

搬送ロールに付着したロール付着物による鋼板の押し疵を防止する技術として、特許文献１には、搬送ロール表面から異物を除去するドクターブレードと集塵吸引機構が一体となった装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６６８６７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された技術によってロール付着物を除去できるもののサーマルクラウンが形成された焼鈍炉内の搬送ロールに平板を均一に押し当てることは容易ではなく、平板が片当たりして偏摩耗が発生するという課題がある。本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされた発明であり、その目的は、片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロールを研磨できる研磨設備及び当該研磨設備で搬送ロールを研磨し、連続焼鈍設備で焼鈍鋼板を製造する焼鈍鋼板の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 連続焼鈍設備において鋼板を搬送する搬送ロールを研磨する研磨設備であって、前記搬送ロールの周面に接触する第１研磨ロールと、前記第１研磨ロールを回転させる回転装置と、前記第１研磨ロールを前記搬送ロールの軸方向に移動させる移動装置と、前記第１研磨ロールを前記搬送ロールに押し付ける押し付け機構と、を有し、前記第１研磨ロールは、前記第１研磨ロールの軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい樽形形状である、研磨設備。
［２］ 前記第１研磨ロールは、周面から径方向に突出する複数の金属製のワイヤーを有するブラシロールである、［１］に記載の研磨設備。
［３］ 前記ワイヤーの直径は２０μｍ以上５００μｍ以下である、［２］に記載の研磨設備。
［４］ 前記ワイヤーは、タングステン、モリブデン、コバルト、ニッケルクロム合金又はステンレスで構成される、［２］又は［３］に記載の研磨設備。
［５］ 前記第１研磨ロールの周面に接触する研磨部材を有し、前記研磨部材は平板、砥石又は第２研磨ロールである、［１］から［４］のいずれかに記載の研磨設備。
［６］ 前記搬送ロール及び第１研磨ロールからの脱落物を回収する回収装置を有する、［１］から［５］のいずれかに記載の研磨設備。
［７］ ［１］から［３］のいずれかに記載の研磨設備で前記搬送ロールを研磨し、前記連続焼鈍設備で鋼板を焼鈍して焼鈍鋼板を製造する、焼鈍鋼板の製造方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る研磨設備では、樽形の第１研磨ロールを搬送ロールの軸方向に移動させて搬送ロールを研磨するので、第１研磨ロールが搬送ロールに片当たりすることを抑制できる。これにより、第１研磨ロールを用いて片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロールを研磨できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、連続焼鈍設備の構成例を示す模式図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る研磨設備の構成例を示す側面模式図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る研磨設備の構成例を示す正面模式図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る研磨設備の別の構成例を示す側面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を通じて本発明を説明する。但し、以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものであり、これらの実施形態によって、本発明は何ら限定されるものではない。

【0011】

本実施形態に係る研磨設備は、連続焼鈍設備１００において鋼板１０を搬送する搬送ロールを研磨するのに好適に用いられる。まず、連続焼鈍設備１００について説明する。図１は、連続焼鈍設備１００の構成例を示す模式図である。連続焼鈍設備１００は加熱帯１２、均熱帯１４、冷却帯１６及び過時効帯１８を含む。また、連続焼鈍設備１００には、必要に応じて亜鉛鍍金など表面処理を施す設備が設けられていてもよい。

【0012】

加熱帯１２には、鋼板１０を昇温する設備が設けられる。加熱帯１２では、直火又は輻射式の燃焼バーナが用いられる。加熱帯１２において鋼板１０は、その成分組成に応じて６００～９００℃程度の予め設定された温度に加熱される。

【0013】

均熱帯１４には、鋼板１０を所定温度に保持する設備が設けられる。鋼板１０を所定温度に保持する設備は、炉体放散熱などを補う程度の加熱容量の設備である。

【0014】

冷却帯１６には、鋼板１０を所定の温度まで冷却する設備が設けられる。冷却帯１６における冷却手段として液体冷却、ガスジェット冷却、ロール冷却、ミスト冷却（気液混合冷却）などが用いられる。液体冷却は、水を用いた水冷却（ウォータークエンチ）により行われることが多い。水冷却は、均熱帯１４の下流側に設置された浸漬水槽に鋼板１０を浸漬させて冷却する冷却手段である。ガスジェット冷却は、鋼板１０の表面にノズルから気体を吹き付ける冷却手段である。ロール冷却は、鋼板１０を水冷ロールに接触させて冷却する冷却手段である。ミスト冷却は、水を微細な霧状に噴霧してその気化熱の吸収により鋼板１０を冷却する冷却手段である。ミスト冷却では、噴霧される水滴の大きさは０．１～１ｍｍ程度であることが多い。

【0015】

過時効帯１８は、鋼板１０を３００～４００℃程度の温度まで再加熱し、当該温度で所定時間保持する過時効処理を行う設備である。このような連続焼鈍設備１００で、鋼板１０は、水素、窒素等の混合ガスからなる還元雰囲気で加熱帯１２、均熱帯１４にて加熱及び還元処理され、冷却帯１６で冷却され、過時効帯１８で焼き戻し処理される。

【0016】

連続焼鈍設備１００で処理される鋼板１０のＳｉやＭｎの含有量が０．３質量％以上であると、当該鋼板１０のＳｉやＭｎが酸化されて表層に濃化しやすくなる。Ｓｉ及びＭｎは、鋼板１０の機械的な特性改善に有効となる元素であり、ＳｉとＭｎではＳｉの方が酸化されやすい。このため、Ｓｉ添加鋼であれば、鋼板１０の表層にＳｉ酸化物が生成される一方、Ｍｎ酸化物の生成は抑制される傾向がある。しかしながら、Ｓｉの含有量が少ない鋼板では、Ｍｎが最も表層に濃化しやすくなるので、鋼板１０のＭｎ酸化物が生成され、表層に濃化する。

【0017】

鋼板１０の表層における酸化物の濃化と当該酸化物の搬送ロールへの付着は、鋼板１０の温度と高い相関がある。鋼板１０の温度が高くなるほど鋼板１０の表層へのＳｉ及びＭｎの酸化物の濃化が促進される。鋼板１０の表層に濃化したＳｉ及びＭｎの酸化物は搬送ロールの表面に付着する。搬送ロールの表面に付着したＳｉ及びＭｎの酸化物が加熱されると、当該酸化物の焼結体が形成され、搬送ロールの表面に固着する。焼結体が形成される温度は、酸化物の融点の半分程度の温度であるので、搬送ロールの表面温度が７００℃以上になると顕著になる。

【0018】

竪型の連続焼鈍設備では、搬送ロールに巻き付いて鋼板１０が搬送されるので、搬送ロールのロール曲率に応じたひずみが導入される。搬送時のひずみの導入を少なくするため、竪型の連続焼鈍設備では、水平の連続焼鈍設備と比較して大きな直径の搬送ロールが用いられる。竪型の連続焼鈍設備では直径が４００ｍｍ以上の搬送ロールが好適に用いられる。

【0019】

一方、搬送ロールの直径が大きくなると、熱膨張により搬送ロールの軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きくなり、当該中央部と両端部とのロール周長の差が大きくなる。これにより、搬送ロールの軸方向の位置によって鋼板１０と搬送ロールとに速度差が生じ、鋼板１０と搬送ロール表面とが擦れることで鋼板１０の表層に濃化した酸化物が搬送ロールに付着しやすくなる。

【0020】

連続焼鈍設備１００の搬送ロールには、付着物との反応性や密着性を低下させるためにサーメットやセラミックスを溶射したロールが用いられる。しかしながら、このようなロールを用いたとしても、鋼板１０の表層に濃化した酸化物が搬送ロールに強固に固着してしまうと、ロール表面から容易に脱落せず、さらにその場所を起点に付着物が成長し、搬送される鋼板１０に押し疵欠陥を生じさせる。

【0021】

このような押し疵欠陥の発生を抑制するため、付着物が固着した搬送ロールの表面をドクターブレードで研磨することで、ロール表面に固着した付着物を取り除いている。しかしながら、熱膨張によって軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きくなった搬送ロールを平板状のドクターブレードで研磨すると、当該ブレードが片当たりとなって搬送ロールに偏摩耗を生じさせる。搬送ロールに偏摩耗が生じると、摩耗量が大きい部位に対応させて搬送ロールを交換することになり、当該搬送ロールの寿命が短くなって連続焼鈍設備１００の生産性が低下する。

【0022】

これに対して、本実施形態に係る研磨設備は、搬送ロールを研磨する第１研磨ロールに当該第１研磨ロールの軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きく、中央部と両端部とがテーパー形状やＲ形状によって滑らかに接続された樽形形状のロール（クラウンロール）を用いている。樽形形状のロールで搬送ロールを研磨することで、片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロールを研磨できるようになる。

【0023】

また、上述したように、搬送ロールの表面温度が７００℃以上になると、搬送ロールが熱膨張するとともに酸化物が搬送ロールに付着し、固化しやすくなることから、本実施形態に係る研磨設備は、連続焼鈍設備１００において鋼板１０が７００℃以上に加熱される加熱帯１２又は均熱帯１４の搬送ロールを研磨するのに用いることが好ましい。但し、７００℃以下であっても搬送ロールが熱膨張し、搬送ロールに付着物も付着するので、７００℃以下で使用される搬送ロールに対しても本実施形態に係る研磨設備を適用してよい。

【0024】

図２は、本実施形態に係る研磨設備の構成例を示す側面模式図である。また、図３は、本実施形態に係る研磨設備の構成例を示す正面模式図である。

【0025】

本実施形態に係る研磨設備３０は、第１研磨ロール３２と、平板３４と、回収容器３６と、駆動モータ４０、４４と、軸受け４２と、押し付け機構４８とを有する。第１研磨ロール３２として、例えば、耐熱鋳鋼製のロールの周面にサーメット溶射又はセラミック溶射を施したロールが用いられる。第１研磨ロール３２は、炉頂側の搬送ロール２０の周面に接触して設けられ、搬送ロール２０を研磨して搬送ロール２０に付着した付着物を除去する。第１研磨ロール３２は、樽形形状の研磨ロールである。

【0026】

第１研磨ロール３２のロール径は、搬送ロール２０のロール径よりも小さく、１００ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、第１研磨ロール３２のロール寿命の低下や撓みによる変形を抑制できる。また、研磨ロール３２の軸方向の中央部と両端部とのロール径差は０．１ｍｍ以上であればよく、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。なお、軸方向の中央部と両端部とのロール径差は接触する搬送ロール２０の温度や雰囲気温度、搬送ロール２０の初期クラウンとサーマルクラウンとの兼ね合いで適宜調整してよい。その場合に第１研磨ロール３２が高温の搬送ロール２０に接触することによるサーマルクラウンも考慮することが好ましい。

【0027】

平板３４は、第１研磨ロール３２に接触し、第１研磨ロール３２を研磨する鋼製又はセラミック製の板である。平板３４で第１研磨ロール３２を研磨することで、搬送ロール２０から除去された付着物が第１研磨ロールに付着した場合に当該付着物を除去できる。平板３４の取り付け角度は、第１研磨ロール３２のロール面とのなす角が９０°より小さい鋭角であることが好ましい。これにより、第１研磨ロール３２の回転を妨げることなく、第１研磨ロール３２のトルク負荷の増加や変動を抑制できる。

【0028】

平板３４は、第１研磨ロール３２の周面に接触する研磨部材の一例であり、平板３４に代えて、第１研磨ロールの周面を研磨する第２研磨ロールや、砥石や金属ブラシ等の接触体を用いてもよい。第２研磨ロールにも、第１研磨ロールと同じく、例えば、耐熱鋳鋼製のロールの周面にサーメット溶射又はセラミック溶射を施したロールが用いられる。なお、第２研磨ロールのロール径は第１研磨ロール３２のロール径よりも小さく、１００ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、第２研磨ロールのロール寿命の低下や撓みによる変形を抑制できる。

【0029】

回収容器３６は、搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２から脱落する付着物（以後、「脱落物」と記載する。）を回収する鋼製の箱である。回収容器３６を設けることで、搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２からの脱落物を回収でき、当該脱落物が鋼板１０に再度付着したり、連続焼鈍設備１００に付着することを抑制できる。なお、回収容器３６は、搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２からの脱落物を回収する回収装置の一例である。

【0030】

駆動モータ４０は、軸受け４２で第１研磨ロール３２の回転軸を支持した状態で第１研磨ロール３２を回転させる。駆動モータ４０は、搬送ロール２０との接触位置において逆向きとなる方向に第１研磨ロール３２を回転させる。これにより、搬送ロール２０を研磨して、搬送ロール２０の表面に付着した付着物を除去できる。

【0031】

また、第１研磨ロール３２と搬送ロール２０とに周速差があれば、第１研磨ロール３２で搬送ロールを研磨して付着物を除去できる。このため、第１研磨ロール３２と搬送ロール２０とに周速差がある場合には、駆動モータ４０は、接触位置において同じ向きとなる回転方向に第１研磨ロール３２を回転させてもよい。第１研磨ロール３２と搬送ロール２０との周速差は１ｍ／ｍｉｎ以上１０００ｍ／ｍｉｎ以下であればよい。これにより、搬送ロール２０の表面に付着した付着物を除去できる。なお、駆動モータ４０及び軸受け４２は、第１研磨ロール３２を回転させる回転装置の一例である。

【0032】

駆動モータ４４は、第１研磨ロール３２を搬送ロール２０の軸方向に移動させる。上述したように、第１研磨ロール３２は樽形形状のロールであるので、搬送ロール２０の軸方向に移動させて搬送ロール２０の表面を研磨することで片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロール２０を研磨できる。なお、駆動モータ４４は、第１研磨ロール３２を搬送ロール２０の軸方向に移動させる移動装置の一例である。

【0033】

このように、第１研磨ロール３２が搬送ロール２０の軸方向に移動するので、第１研磨ロール３２の長さは搬送ロール２０の軸方向の長さよりも短いことが好ましい。第１研磨ロール３２の軸方向の長さを短くすることで第１研磨ロール３２の移動距離を確保でき、第１研磨ロール３２を搬送ロール２０に対して移動させやすくなる。

【0034】

第１研磨ロール３２の軸方向の長さは、搬送ロール２０の軸方向の長さの半分以下であることが好ましく、１／４以下であることがより好ましい。第１研磨ロール３２の軸方向の長さが搬送ロール２０の半分以下であれば、第１研磨ロール３２が搬送ロール２０の軸方向の長さの半分以上の範囲を移動でき、搬送ロール２０を研磨できるようになる。さらに、第１研磨ロール３２の軸方向の長さが搬送ロール２０の１／４以下であれば、第１研磨ロール３２が搬送ロール２０の軸方向の長さの３／４以上の範囲を移動でき、搬送ロール２０を研磨できるようになる。

【0035】

押し付け機構４８は、第１研磨ロール３２を搬送ロール２０に押し付ける。押し付け機構４８は、駆動モータ４０のトルクを計測し、当該トルクが予め定められた範囲内になるように搬送ロール２０への第１研磨ロール３２の押し付け荷重を制御することが好ましい。これにより、搬送ロール２０と第１研磨ロール３２との過度な接触による摩耗を回避し、付着物の除去に対して第１研磨ロール３２に適正な外力を付与できるようになる。

【0036】

第１研磨ロール３２として、当該ロール周面から径方向に突出する複数の金属製のワイヤーを有する樽形のブラシロールを用いることが好ましい。第１研磨ロール３２としてブラシロールを用いることで、付着物との接触面積が小さくなって付着力が低下するので、わずかな力で当該付着物を第１研磨ロール３２から脱落させることができる。

【0037】

ロール周面から径方向に突出する複数の金属製のワイヤーの直径は２０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。これにより、ブラシロールの製造コストが上昇すること及びブラシロールの寿命が短くなることを抑制しつつ付着物の脱落性を高めることができる。一方、ワイヤーの直径が２０μｍ未満であると、ブラシロールの量産が困難になり、ブラシロールの製造コストが上昇するので好ましくない。さらに、ワイヤーの直径が２０μｍ未満であると、ワイヤーの摩耗が速くなり、ブラシロールの寿命が短くなるので好ましくない。また、ワイヤーの直径が５００μｍより大きくなると、付着物とワイヤーとの接触面積が大きくなって、付着物の脱落性が低下するので好ましくない。

【0038】

ワイヤーは、耐熱性及び耐摩耗性を有するタングステン、モリブデン、コバルト、ニッケルクロム合金又はステンレスで構成されることが好ましい。これにより、７００℃以上の高温環境下においても搬送ロール２０を研磨して付着物を除去できる。

【0039】

ブラシロールのロール部には、耐熱鋳鋼、クロム合金またはニッケル合金等の耐熱性に優れる金属を用いることが好ましい。ブラシロールのロール径は搬送ロール２０のロール径よりも小さく、１００ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、ブラシロールのロール寿命の低下や撓みによる変形を抑制できる。また、ブラシロールにおけるワイヤー密度は、ワイヤーを埋め込むロール表面積に対し３／５以上であることが好ましい。ワイヤー密度が高い高密度のブラシロールを用いることで、摩耗によるワイヤーの損傷が少なくなり、ブラシロールの耐久性が向上する。

【0040】

図４は、本実施形態に係る研磨設備の別の構成例を示す側面模式図である。図４に示した研磨設備３１において、図２に示した研磨設備３０と同じ構成には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。図４に示した研磨設備３１は、図２に示した研磨設備３０に対し、吸塵装置３８を有し、回収容器３６を有さない点において異なる。

【0041】

炉床側の搬送ロール２０には、鋼板１０の自重が搬送ロール２０にかからないので、鋼板１０による面圧が小さくなる。このため、搬送ロール２０に付着する付着物の成長は、図２に示した構成よりも少なくなる。しかしながら、図４に示した構成においても搬送ロール２０に付着物が付着し、当該付着物を起点として成長することから本実施形態に係る研磨設備３１を用いることで、片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロール２０を研磨できる。

【0042】

図４に示した構成では、図２に示した構成のように、重力で落下した落下物を回収するスペースがないので、回収容器３６に代えて吸塵装置３８を設けることが好ましい。このように吸塵装置３８を設けることで、搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２からの脱落物が鋼板１０や搬送ロール２０に再度付着することを抑制できる。なお、吸塵装置３８は、搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２からの脱落物を回収する回収装置の他の例である。

【0043】

以上、説明したように本実施形態に係る研磨設備を用いることで、片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロール２０を研磨できるようになる。これにより、搬送ロール２０の偏摩耗が抑制され、当該偏摩耗によって搬送ロール２０の寿命が短くなって連続焼鈍設備１００の生産性の低下を抑制できるようになる。すなわち、本実施形態に係る研磨設備で搬送ロール２０を研磨しつつ当該搬送ロール２０を有する連続焼鈍設備１００で鋼板１０を焼鈍することで、従来よりも高い生産性で焼鈍鋼板を製造できるようになる。

【0044】

なお、本実施形態において、研磨設備３０及び研磨設備３１が研磨部材及び回収装置を有する例で説明したがこれに限らない。搬送ロール２０の偏摩耗を抑制するという効果を得るための構成としては、研磨設備３０及び研磨設備３１は研磨部材及び回収装置を有さなくてもよい。但し、上述したように、研磨部材を有することで、第１研磨ロール３２に付着した付着物を除去できるようになるので、研磨設備３０及び研磨設備３１は研磨部材を有することが好ましい。さらに、回収装置を有することで搬送ロール２０及び第１研磨ロール３２からの脱落物が鋼板１０や搬送ロール２０に付着することができるので、研磨設備３０及び研磨設備３１は回収装置を有することが好ましい。

【実施例0045】

［実施例１］
次に、図１に示した連続焼鈍設備１００で、Ｓｉ又はＭｎを０．３質量％以上含有する鋼板を２０００トン以上連続焼鈍した後に搬送ロールに付着した１００μｍ以上の付着物の個数を確認した実施例１を説明する。実施例１で連続焼鈍した鋼板の板厚は０．６～１．８ｍｍの範囲内であり、板幅は８００～１５００ｍｍの範囲内である。連続焼鈍条件は以下の通りである。

【0046】

雰囲気温度：７００℃以上
雰囲気ガス：水素５体積％、窒素９５体積％
露点：－３５℃

【0047】

連続焼鈍後、連続焼鈍設備１００内で鋼板の温度が最も高くなる均熱帯後段の炉頂側に設置された搬送ロールを取り出し、当該搬送ロールに付着した付着物の個数を確認した。

【0048】

使用した搬送ロールは、耐熱鋳鋼のロールの周面にサーメット又はセラミックスを溶射した直径８００ｍｍのロールである。また、搬送ロールを研磨する第１研磨ロールとして、ロール直径が３００ｍｍであって、耐熱鋳鋼の周面にサーメット又はセラミックスを溶射した樽形の研磨ロール又は樽形のブラシロールを用い、当該ロールを回転させつつ搬送ロールの軸方向に移動させて搬送ロールに付着した付着物を除去した。樽型ロールのクラウン形状はテーパークラウンでロール面長は１ｍ、フラット部幅５００ｍｍである。中央部径と両端部径の差は０．２ｍｍとした。ブラシロールのワイヤーはＮｉ－Ｃｒ合金で構成され、ワイヤー直径が３００μｍであり、ワイヤー先端までの長さが１５ｍｍであり、ワイヤー密度はワイヤー埋め込み面積とロール表面積の比で３／５である。搬送ロールへの第１研磨ロールの押し付け力は０．０２ｋｇｆ／ｍｍに調整した。ブラシロールのワイヤーはＮｉ－Ｃｒ合金で構成され、ワイヤー直径が３００μｍであり、ワイヤー先端までの長さが１５ｍｍであり、ワイヤー密度はワイヤー埋め込み面積とロール表面積の比で３／５である。また、研磨装置として板状の鋼板を用いて樽形研磨ロールや樽形ブラシロールに付着した付着物を除去し、当該付着物（脱落物）を回収容器に回収した。

【0049】

【表1】

【0050】

表１において周速差「＞１６０－５００」は、周速差が１６０～５００ｍ／ｍｉｎの範囲内で変動したことを意味する。この周速差の変動は、ライン速度の変動により搬送ロールの周速が変動することによるものである。表１に示すように、搬送ロールを研磨する研磨部材を設けなかった参考例１、２では、搬送ロールに１００μｍ以上の付着物が多数付着した。このため、参考例１、２の搬送ロールを用いると鋼板に多数の押し疵が発生することがわかる。

【0051】

研磨部材にドクターブレードを用いた比較例１、２では、当該ドクターブレードで搬送ロールを研磨して付着物を除去したので、搬送ロールに付着した１００μｍ以上の付着物の数は減少した。しかしながら、熱変形によってサーマルクラウンが形成された搬送ロールを平板状のドクターブレードで研磨したため、当該ドクターブレードが搬送ロールに片当たりして偏摩耗が発生した。

【0052】

一方、研磨部材として樽形の研磨ロールを用いた発明例１、２及び樽形のブラシロールを用いた発明例３、４では、片当たりによる偏摩耗を発生させることなく搬送ロールを研磨でき、搬送ロールに付着した１００μｍ以上の付着物の数を大きく減少させることができた。この結果から、本実施形態に係る研磨設備を用いることで、片当たりによる偏摩耗を抑制しながら搬送ロールを研磨でき、搬送ロールに付着した付着物を除去できることが確認された。

【0053】

また、研磨ロールとブラシロールを比較すると、搬送ロールに付着した１００μｍ以上の付着物の数は、ブラシロールを用いた発明例３、４の方が研磨ロールを用いた発明例１、２よりも少なくなった。この結果から、搬送ロールを研磨する研磨部材としてブラシロールを用いることが好ましいことが確認された。

【0054】

［実施例２］
次に、ブラシロールにおけるワイヤーの直径の影響を確認した実施例２を説明する。実施例２では、炉内温度を８００℃に制御した炉内で、Ｓｉの含有量が１．６質量％であり、Ｍｎの含有量が０．３質量％である鋼板を搬送ロールと見立てて、当該鋼板とブラシロールの小型サンプルとを摺動させる摺動試験を実施した。実施例２の試験条件は以下の通りである。

【0055】

ワイヤー材質：Ｎｉ－Ｃｒ合金
ワイヤー長さ：１２ｍｍ
摺動時間：３０ｈ
摺動速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
鋼板とブラシロールとの面圧：０．００１ｋｇ／ｍｍ^２
ブラシロールのワイヤー密度：ワイヤー埋め込み面積とロール表面積の比で３／５

【0056】

上記試験条件で鋼板をブラシロールに３０時間摺動させた後、ブラシロールに付着した３０μｍ以上の付着物の個数と、摺動後のワイヤーの摩耗量を測定した。ブラシロールの表面に付着した３０μｍ以上の付着物の個数は、ブラシロールの表面をレーザー顕微鏡で観察することで計測した。ワイヤーの摩耗量は、摺動試験前後のワイヤー長さを測定し、これらの差分を摩耗量とした。実施例２の結果を下記表２に示す。

【0057】

【表2】

【0058】

表２に示すように、ブラシロールのワイヤーの直径を小さくするとワイヤーの摩耗量が長くなった。特に、ワイヤーの直径が２０μｍ未満になると、ワイヤーの摩耗量が顕著に長くなることが確認された。この結果から、ワイヤーの直径は２０μｍ以上であることが好ましく、これにより、ワイヤーの摩耗を抑制できることが確認された。

【0059】

一方、ワイヤーの直径が大きくなると付着物との接触面積が大きくなり、ブラシロール表面に対する付着物の付着力が大きくなる。特に、ワイヤーの直径が５００μｍより大きくなると、ブラシロールに付着する付着物の付着力が大きくなり、ブラシロール表面に付着する３０μｍ以上の付着物の数が顕著に多くなった。搬送ロールを研磨する研磨ロールとしてブラシロールを使用する場合においても、ブラシロールに付着する付着物の付着力を低下させることは、当該付着物を容易に除去でき、付着物を再度搬送ロールに付着させることなく除去できるようになるので好ましい。したがって、ブラシロールのワイヤーの直径は５００μｍ以下であることが好ましいことが確認された。

【符号の説明】

【0060】

１０ 鋼板
１２ 加熱帯
１４ 均熱帯
１６ 冷却帯
１８ 過時効帯
２０ 搬送ロール
３２ 第１研磨ロール
３０ 研磨設備
３４ 平板
３６ 回収容器
３８ 吸塵装置
４０ 駆動モータ
４２ 軸受け
４４ 駆動モータ
４８ 押し付け機構
１００ 連続焼鈍設備

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】