JPH0368935B2 - - Google Patents

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JPH0368935B2
JPH0368935B2 JP1098982A JP1098982A JPH0368935B2 JP H0368935 B2 JPH0368935 B2 JP H0368935B2 JP 1098982 A JP1098982 A JP 1098982A JP 1098982 A JP1098982 A JP 1098982A JP H0368935 B2 JPH0368935 B2 JP H0368935B2
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JP
Japan
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cooling
roll
cooling roll
strip
heat
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Application number
JP1098982A
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Japanese (ja)
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JPS58130228A (en
Inventor
Toshiro Sakai
Namio Suganuma
Teruyuki Nishide
Shinjiro Murakami
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH0368935B2 publication Critical patent/JPH0368935B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5735Details
    • C21D9/5737Rolls; Drums; Roll arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属ストリツプの冷却方法および装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for cooling metal strips.

一般に、連続焼鈍ラインから送出される金属ス
トリツプ等は、複数の冷却ロール群からなる冷却
帯域において、冷却ロールとの面接触によつて所
定の冷却速度で急速冷却可能とされている。ここ
で、金属ストリツプと冷却ロールとの温度差が
200度ないし250度を越えると、ストリツプ内部に
不均一な熱歪みを生じ、その形状を悪化する。こ
の傾向は特にストリツプの板厚が0.8mm以下にお
いて著しく、したがつて、ストリツプの温度、板
厚、ライン速度等に応じて、ストリツプを冷却可
能とする冷却ロールの表面温度を制御する必要が
ある。
Generally, a metal strip or the like delivered from a continuous annealing line can be rapidly cooled at a predetermined cooling rate by surface contact with the cooling rolls in a cooling zone consisting of a plurality of cooling roll groups. Here, the temperature difference between the metal strip and the cooling roll is
If the temperature exceeds 200 to 250 degrees, non-uniform thermal distortion occurs inside the strip, deteriorating its shape. This tendency is particularly noticeable when the strip thickness is 0.8 mm or less, so it is necessary to control the surface temperature of the cooling roll that allows the strip to be cooled, depending on the strip temperature, thickness, line speed, etc. .

ところで、従来の冷却ロールは、ロール内部に
直線状もしくは螺旋状の冷媒流路を形成し、その
冷媒流路に水、油、溶融塩等の冷却媒体を流通可
能としている。したがつて、このような冷却ロー
ルにおいては、冷却媒体が定められた流路を流
れ、熱伝導の面積が一定であることから、冷却媒
体の熱吸収後の吐出温度を制御することによつて
その冷却能力を制御する必要がある。したしなが
ら、冷却能力を制御する場合は、熱交換器の冷却
能力内でのごく狭い冷却範囲でしか冷却速度を変
化させることができない。また、その他の冷却制
御方法として、ストリツプとロールとの接触面
積を変化させて冷却を制御する方法、ストリツ
プとロールとの接触面積は一定でもロールとの接
触時間を変化させる、すなわち通板速度を変化さ
せて冷却を制御する方法等が知られているが、こ
れらにも生産ライン上、或は操業上種々の制約条
件があり、通板途中容易に実施できない場合が多
く、冷却の応答性、広範囲にわたる冷却制御性
等々に難点があつた。
By the way, a conventional cooling roll has a linear or spiral coolant flow path formed inside the roll, and allows a cooling medium such as water, oil, or molten salt to flow through the coolant flow path. Therefore, in such a cooling roll, the cooling medium flows through a predetermined flow path and the heat conduction area is constant, so by controlling the discharge temperature after the cooling medium absorbs heat, It is necessary to control its cooling capacity. However, when controlling the cooling capacity, the cooling rate can only be changed within a very narrow cooling range within the cooling capacity of the heat exchanger. Other cooling control methods include controlling cooling by changing the contact area between the strip and the roll, and changing the contact time with the roll even if the contact area between the strip and the roll is constant, i.e., changing the threading speed. Methods are known to control cooling by varying the cooling, but these also have various constraints on the production line or operation, and are often not easily implemented during sheet threading, resulting in poor cooling response, There were problems with cooling controllability over a wide range, etc.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたも
のであり、冷却ロールによる冷却能力を、冷却媒
体の温度制御によらず、広範囲にわたつて制御可
能とする金属ストリツプの冷却方法および装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a method and device for cooling a metal strip that allows the cooling capacity of a cooling roll to be controlled over a wide range without relying on temperature control of the cooling medium. The purpose is to

上記目的を達成するために、本発明の第1は、
冷却ロールの内部に冷却媒体を流し、ストリツプ
を冷却ロールに接触させて冷却する金属ストリツ
プの冷却方法において、冷却ロールの内面を周方
向に関して断熱部と非断熱部によつて交互に分画
し、冷却媒体の上記非断熱部に対する接触面積を
増減し、冷却ロールにおけるストリツプ側から冷
却媒体側への貫流熱量を調整するようにしたもの
である。また、本発明の第2は、冷却媒体が内部
を流れる冷却ロールにストリツプを接触させて冷
却する金属ストリツプの冷却装置において、複数
の断熱体が内面周方向の略等配部位に没入されて
なる筒状の冷却ロールと、冷却ロール内に相対回
転可能に遊装され、冷却ロールの内面に没入され
ている上記断熱体に対向可能とされる複数の断熱
体が周方向に略等配され、隣接する該断熱体間に
冷却媒体を流通可能とする冷媒流路を形成してな
る調整ロールと、冷却ロールと調整ロールとを同
期回転可能とするとともに、冷却ロールと調整ロ
ールとを非同期回転させて冷却ロールの断熱体非
没入部と冷媒流路との重なり度を変更可能とする
駆動手段と、を有してなり、冷却ロールにおける
ストリツプ側から冷却媒体側への貫流熱量を調整
可能とするようにしたものである。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to
In a method for cooling a metal strip, in which a cooling medium is flowed inside a cooling roll and the strip is cooled by contacting the cooling roll, the inner surface of the cooling roll is divided into adiabatic parts and non-insulating parts alternately in the circumferential direction, The contact area of the cooling medium with the non-insulated portion is increased or decreased to adjust the amount of heat flowing through the cooling roll from the strip side to the cooling medium side. The second aspect of the present invention is a cooling device for a metal strip that cools the strip by bringing the strip into contact with a cooling roll through which a cooling medium flows, in which a plurality of heat insulators are inserted at approximately equal locations in the circumferential direction of the inner surface. A cylindrical cooling roll, and a plurality of heat insulating bodies that are freely installed in the cooling roll so as to be relatively rotatable and can face the heat insulating body that is immersed in the inner surface of the cooling roll, are approximately equally distributed in the circumferential direction, An adjustment roll formed with a refrigerant flow path that allows a cooling medium to flow between the adjacent heat insulators, and the cooling roll and the adjustment roll can be rotated synchronously, and the cooling roll and the adjustment roll can be rotated asynchronously. and a driving means that can change the degree of overlap between the non-immersed part of the cooling roll and the coolant flow path, so that the amount of heat flowing through from the strip side to the coolant side of the cooling roll can be adjusted. This is how it was done.

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係る装置の概略を
示す平面図であり、第2図は同実施例に係る冷却
ロールの内部構造を示す断面図であり、第3図は
第2図の−線に沿う要部断面図であり、第4
図は第3図に示した要部の異なる作動状態を示す
断面図であり、第5図は同実施例に係る駆動手段
を示す駆動系統図であり、第6図は第5図の−
線に沿う矢視図であり、第7図は同実施例に基
づく具体的実験結果を示す線図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure of a cooling roll according to the embodiment, and FIG. FIG.
The figures are sectional views showing different operating states of the main parts shown in Fig. 3, Fig. 5 is a drive system diagram showing the drive means according to the same embodiment, and Fig. 6 is a -
FIG. 7 is a diagram showing specific experimental results based on the same example.

第1図に示す冷却ロール11は、第2図に示す
ように、筒状のロール胴部12と、ロール胴部1
2の両側部に嵌着される側板部分を有する軸支部
13とからなり、軸支部13を介して軸受14に
回転可能に軸支されている。ロール胴部12の外
面は、ストリツプ1が接触可能とされている。ま
た、ロール胴部12の内面には、第3図に示すよ
うに、セラミツク等からなる複数の断熱体15が
周方向の略等配部位に没入されている。ロール胴
部12の内面のうち、断熱体15が没入されてい
る部分は断熱部を形成し、断熱体非没入部は非断
熱部を形成している。
The cooling roll 11 shown in FIG. 1 includes a cylindrical roll body 12 and a roll body 1 as shown in FIG.
It is rotatably supported by a bearing 14 via the shaft support 13. The outer surface of the roll body 12 can be contacted by the strip 1. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of heat insulators 15 made of ceramic or the like are inserted into the inner surface of the roll body 12 at substantially equal positions in the circumferential direction. Of the inner surface of the roll body 12, a portion in which the heat insulator 15 is recessed forms a heat insulating portion, and a portion in which the heat insulator is not recessed forms a non-heat insulating portion.

冷却ロール11の内部には調整ロール21が相
対回転可能に収容さてれいる。調整ロール21
は、冷却ロール11のロール胴部12の遊装され
るロール胴部22と、冷却ロール11の軸支部1
3に設けられている中空部13Aに回転可能に軸
支される軸支部23とからなつている。調整ロー
ル21のロール胴部22の外面には、第3図に示
すように、セラミツク等からなる複数の断熱体2
4が周方向の略等配部位に固定化され、隣接する
断熱体24の間には冷却媒体を流通可能とする冷
媒流路が形成されている。ここで、冷却ロール1
1に没入されている断熱体15と、調整ロール2
1に固定されている断熱体24とは、相互に同
数、周方向に同一幅とされている。また、調整ロ
ール21の軸支部23には、外部から冷却ロール
11内に冷却媒体を導入可能とする冷媒導入孔2
6Aが設けられるとともに、冷却ロール11内か
ら外部に冷却媒体を排出可能とする冷媒排出孔2
6Bが設けられている。すなわち、一定温度状態
の冷却媒体は、冷媒導入孔26Aに圧入された
後、冷却ロール11内において冷媒流路25を流
通し、冷媒排出孔26Bから外部に排出されるよ
うになつている。ここで、冷媒流路25を流通す
る冷却媒体は、冷却ロール11の内面に形成され
ている非断熱部との接触によつて、冷却ロール1
1の外面に接触しているストリツプ1からの貫流
熱を奪い、ストリツプ1を急速冷却可能としてい
る。
An adjustment roll 21 is housed inside the cooling roll 11 so as to be relatively rotatable. Adjustment roll 21
The roll body 22 of the roll body 12 of the cooling roll 11 is loosely mounted, and the shaft support 1 of the cooling roll 11 is
3, and a pivot support 23 rotatably supported in a hollow portion 13A provided in the main body 3. As shown in FIG. 3, a plurality of heat insulators 2 made of ceramic or the like are provided on the outer surface of the roll body 22 of the adjustment roll 21.
4 are fixed at substantially equal locations in the circumferential direction, and a coolant flow path is formed between adjacent heat insulators 24 to allow a coolant to flow therethrough. Here, cooling roll 1
1 and the adjustment roll 2
The number of heat insulators 24 fixed to the heat insulators 1 is the same and the width is the same in the circumferential direction. Further, in the shaft support 23 of the adjustment roll 21, a refrigerant introduction hole 2 is provided that allows a cooling medium to be introduced into the cooling roll 11 from the outside.
6A, and a refrigerant discharge hole 2 that allows the cooling medium to be discharged from inside the cooling roll 11 to the outside.
6B is provided. That is, the coolant at a constant temperature is press-fitted into the coolant introduction hole 26A, flows through the coolant flow path 25 within the cooling roll 11, and is discharged to the outside from the coolant discharge hole 26B. Here, the coolant flowing through the coolant flow path 25 is cooled by contact with the non-insulated portion formed on the inner surface of the chill roll 11.
The heat passing through the strip 1 that is in contact with the outer surface of the strip 1 is removed, and the strip 1 can be rapidly cooled.

さらに、冷却ロール11と調整ロール21と
は、主電動機31、および遊星歯車機構を含む主
減速機32とにより、同期回転可能とされてい
る。また、冷却ロール11と調整ロール21と
は、位相調整用電動機33、位相調整用減速機3
4および上記主減速機32とにより、非同期回転
可能とされ、冷却ロール11の非断熱部と冷媒流
路25との重なり度を調整可能とされている。す
なわち、冷却ロール11と調整ロール21とは、
上記非同期回転の結果、第3図に示す相互非重な
り位置、第4図に示す相互重なり位置、もしくは
それらの中間位置のいずれかの位相状態下に設定
可能とされている。上記第3図の状態は、冷却ロ
ール11の非断熱部と冷媒流路25との重なり度
を零とし、冷却ロール11の冷却能力、すなわち
ストリツプ側から冷却媒体側への貫流熱量を最小
とするものであり、第4図に示す状態は、冷却ロ
ール11の非断熱部と冷媒流路25との重なり度
を100%とし、冷却ロール11の冷却能力、すな
わちストリツプ側から冷却媒体側への貫流熱量を
最大とするものである。したがつて、冷却ロール
11によるストリツプ1の冷却中に、冷却ロール
11に対して調整ロール21を非同期回転させ、
冷却ロール11の冷却能力を上記最小冷却能力と
最大冷却能力との範囲内で調整した後、再び調整
ロール21を冷却ロール11に同期回転させれ
ば、冷却ロール11は所望の冷却能力設定状態下
でストリツプ1を安定的に急速冷却することが可
能となる。また、冷却ロール11に対して調整ロ
ール21を継続して非同期回転させる場合には、
冷却ロール11の非断熱部と冷媒流路25との重
なり度を50%相当とする状態下で、冷媒撹拌効果
が加わることから、上記重なり度を50%とする状
態による以上の冷却能力状態を得ることが可能と
なる。すなわち、本発明においては、上記重なり
度を零、100%、零ないし100%の中間%にそれぞ
れ固定する冷却能力状態、ならびに継続的非同期
回転下で得られる冷却能力状態のいずれかの冷却
能力状態を設定することが可能である。
Further, the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 can be rotated synchronously by a main motor 31 and a main reduction gear 32 including a planetary gear mechanism. In addition, the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 include a phase adjustment electric motor 33 and a phase adjustment reduction gear 3.
4 and the main speed reducer 32 allow asynchronous rotation, and the degree of overlap between the non-insulated portion of the cooling roll 11 and the coolant flow path 25 can be adjusted. That is, the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 are
As a result of the above-mentioned asynchronous rotation, it is possible to set the phase state in any one of the mutually non-overlapping position shown in FIG. 3, the mutually overlapping position shown in FIG. 4, or an intermediate position thereof. In the state shown in FIG. 3, the degree of overlap between the non-insulated portion of the cooling roll 11 and the coolant flow path 25 is zero, and the cooling capacity of the cooling roll 11, that is, the amount of heat flowing through from the strip side to the coolant side is minimized. The state shown in FIG. 4 assumes that the degree of overlap between the non-insulated portion of the cooling roll 11 and the coolant flow path 25 is 100%, and the cooling capacity of the cooling roll 11, that is, the flow through from the strip side to the coolant side. It maximizes the amount of heat. Therefore, while the strip 1 is being cooled by the cooling roll 11, the adjusting roll 21 is rotated asynchronously with respect to the cooling roll 11,
After adjusting the cooling capacity of the cooling roll 11 within the range of the above-mentioned minimum cooling capacity and maximum cooling capacity, if the adjusting roll 21 is rotated again in synchronization with the cooling roll 11, the cooling roll 11 is set to the desired cooling capacity. This makes it possible to rapidly cool the strip 1 stably. In addition, when the adjustment roll 21 is continuously rotated asynchronously with respect to the cooling roll 11,
Under the condition where the degree of overlap between the non-insulated portion of the cooling roll 11 and the refrigerant flow path 25 is equivalent to 50%, the refrigerant stirring effect is added, so the cooling capacity state is higher than that under the condition where the degree of overlap is 50%. It becomes possible to obtain. That is, in the present invention, the cooling capacity state is any one of a cooling capacity state in which the degree of overlap is fixed at zero, 100%, an intermediate percentage between zero and 100%, and a cooling capacity state obtained under continuous asynchronous rotation. It is possible to set

ここで、上記実施例における冷却ロール11の
冷却能力調整可能範囲について例示する。まず、
冷却ロール11と調整ロール21とが第3図に示
す状態下に保持されている場合の、冷却ロール1
1の最小冷却能力は以下のとおりである。すなわ
ち、例えば冷却媒体を水とした場合、ストリツプ
1と冷却ロール11との実験に基づく熱伝達率α1
を3000Kcal/m2h℃、冷却ロール11と冷却媒
体との実験に基づく熱伝達率α2を2000Kcal/m2
h℃、冷却ロール11の熱伝達率(鋼)λ1
35Kcal/mh℃、断熱体15の熱伝導率(セラ
ミツク)λ2を1.0Kcal/mh℃、冷却ロール11
の断熱体没入部背面側の厚みΔx1を19.58×10-3
m、断熱体15の厚みΔx2を1.42×10-3mとすれ
ば、上記冷却ロール11の最小冷却能力、すなわ
ち、平均熱貫流率αMINは、 αMIN=1/1/α1+1/α2+Δx1/λ1+Δx2/λ
2 =350〔Kcal/m2h℃〕 …(1) となる。また、冷却ロール11と調整ロール21
とが第4図に示す状態下に保持されている場合
の、冷却ロール11の最大冷却能力は以下のとお
りである。すなわち、ストリツプ1と冷却ロール
11との実験に基づく熱伝導率α1を3000Kcal/
m2h℃、冷却ロール11と冷却媒体との実験に基
づく熱伝導率α2を2000Kcal/m2h℃、冷却ロー
ル11の熱伝導率(銅)λ1を35Kcal/mh℃、
冷却ロール11の非断熱部の厚みΔx(Δx1+Δx2
を21×10-3mとすれば、上記冷却ロール11の最
大冷却能力、すなわち平均熱貫流率αMAXは、 αMIN=1/1/α1+1/α2+Δx/λ1 =700〔Kcal/m2h℃〕 …(2) となる。
Here, the adjustable range of the cooling capacity of the cooling roll 11 in the above embodiment will be illustrated. first,
Cooling roll 1 when cooling roll 11 and adjustment roll 21 are held under the condition shown in FIG.
The minimum cooling capacity of 1 is as follows. That is, for example, when water is used as the cooling medium, the heat transfer coefficient α 1 based on the experiment between the strip 1 and the cooling roll 11 is
is 3000Kcal/m 2 h℃, and the heat transfer coefficient α 2 based on the experiment between the cooling roll 11 and the cooling medium is 2000Kcal/m 2
h℃, heat transfer coefficient of cooling roll 11 (steel) λ 1
35Kcal/mh℃, thermal conductivity (ceramic) λ 2 of heat insulator 15 is 1.0Kcal/mh℃, cooling roll 11
The thickness of the back side of the insulation body immersed part Δx 1 is 19.58×10 -3
m, and the thickness Δx 2 of the heat insulator 15 is 1.42×10 -3 m, the minimum cooling capacity of the cooling roll 11, that is, the average heat transmission coefficient α MIN is α MIN = 1/1/α 1 +1/ α 2 +Δx 11 +Δx 2
2 = 350 [Kcal/m 2 h℃] ...(1). In addition, the cooling roll 11 and the adjustment roll 21
The maximum cooling capacity of the cooling roll 11 when the cooling roll 11 is maintained under the condition shown in FIG. 4 is as follows. In other words, the thermal conductivity α 1 based on the experiment between the strip 1 and the cooling roll 11 is set to 3000Kcal/
m 2 h°C, the thermal conductivity α 2 based on the experiment between the cooling roll 11 and the cooling medium is 2000 Kcal/m 2 h°C, the thermal conductivity (copper) λ 1 of the cooling roll 11 is 35 Kcal/mh°C,
Thickness Δx of non-insulated part of cooling roll 11 (Δx 1 +Δx 2 )
is 21×10 -3 m, the maximum cooling capacity of the cooling roll 11, that is, the average heat transmission coefficient α MAX is α MIN = 1/1/α 1 + 1/α 2 + Δx/λ 1 = 700 [Kcal /m 2 h℃] …(2).

次に、上記実施例における主電動機31、主減
速機32、位相調整用電動機33および位相調整
用減速機34からなる駆動手段の具体的構造につ
いて第5図および第6図を参照して説明する。主
電動機31の出力軸には歯車35が固定され、歯
車35は主軸36に固定化されている歯車37に
噛み合い、主軸36に固定されているスプロケツ
ト38はチエーン39を介して冷却ロール11の
一方の軸支部13に固定されているスプロケツト
40と連結されている。また、主軸36に固定さ
れている小歯車41の外側には主軸36に回転自
在に軸支されている内歯車42が配置され、小歯
車41と内歯車42の両者には遊星歯車43が噛
み合い、内歯車42に同軸的に固定されているス
プロケツト44はチエーン45を介してスプロケ
ツト46に連結され、スプロケツト46には歯車
47が同軸的に固定され、調整ロール21の一方
の軸支部23に固定されている歯車48には歯車
47が噛み合いされている。さらに、主軸36と
同一軸芯をなして回転するアーム49の回転端に
は前記遊星歯車43が軸支され、アーム49の回
転中心部には歯車50が固定され、位相調整用減
速機34の出力軸に固定されている歯車51に歯
車50が噛み合いされている。
Next, the specific structure of the drive means consisting of the main motor 31, the main reducer 32, the phase adjustment motor 33, and the phase adjustment reduction gear 34 in the above embodiment will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. . A gear 35 is fixed to the output shaft of the main motor 31, the gear 35 meshes with a gear 37 fixed to the main shaft 36, and a sprocket 38 fixed to the main shaft 36 is connected to one side of the cooling roll 11 via a chain 39. The sprocket 40 is connected to the sprocket 40 which is fixed to the shaft support 13. Further, an internal gear 42 rotatably supported by the main shaft 36 is disposed outside the small gear 41 fixed to the main shaft 36, and a planetary gear 43 meshes with both the small gear 41 and the internal gear 42. , a sprocket 44 coaxially fixed to an internal gear 42 is connected to a sprocket 46 via a chain 45, a gear 47 is coaxially fixed to the sprocket 46, and is fixed to one shaft support 23 of the adjustment roll 21. A gear 47 is meshed with the gear 48 shown in FIG. Furthermore, the planetary gear 43 is pivotally supported at the rotating end of an arm 49 that rotates coaxially with the main shaft 36, and a gear 50 is fixed to the rotational center of the arm 49. A gear 50 is meshed with a gear 51 fixed to the output shaft.

すなわち、冷却ロール11は、主電動機31の
駆動により、歯車35,37、スプロケツト3
8、チエーン39、スプロケツト40を介して、
ストリツプ1の搬送速度と同一速度で回転可能と
されている。また、調整ロール21は、主電動機
31の駆動により、歯車35,37、小歯車4
1、公転することなく自転のみしている遊星歯車
43、内歯車42、スプロケツト44、チエーン
45、スプロケツト46、歯車47,48を介し
て、冷却ロール11と同期速度で回転可能とされ
ている。さらに、位相調整用電動機33の駆動に
より、位相調整用減速機34、歯車51,50を
介してアーム49が回動され、小歯車41と内歯
車42との回転数比を両者の直径比D42/D41
異ならしめ、調整ロール21を冷却ロール11に
対して進み方向もしくは遅れ方向に非同期回転さ
せることを可能としている。すなわち、冷却ロー
ル11と調整ロール21とは、位相調整用電動機
33の駆動によつて非同期回転し、両者の位相を
調整可能とされ、その後位相調整用電動機33を
停止することにより、両者は調整された新なた位
相を保持する状態下で同期回転可能とされてい
る。
That is, the cooling roll 11 is driven by the main electric motor 31 to rotate the gears 35 and 37 and the sprocket 3.
8. Through the chain 39 and sprocket 40,
It is possible to rotate at the same speed as the conveyance speed of the strip 1. Further, the adjustment roll 21 is driven by the main electric motor 31 to move the gears 35 and 37 and the small gear 4.
1. It can rotate at a synchronous speed with the cooling roll 11 via a planetary gear 43, an internal gear 42, a sprocket 44, a chain 45, a sprocket 46, and gears 47 and 48, which do not revolve but only rotate. Furthermore, by driving the phase adjustment electric motor 33, the arm 49 is rotated via the phase adjustment reduction gear 34 and the gears 51, 50, and the rotation speed ratio of the small gear 41 and the internal gear 42 is changed to the diameter ratio D of both. 42 /D 41 , and allows the adjustment roll 21 to rotate asynchronously in the advance direction or the retardation direction with respect to the cooling roll 11. That is, the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 are rotated asynchronously by the drive of the phase adjustment motor 33, so that the phase of both can be adjusted, and then by stopping the phase adjustment motor 33, both can be adjusted. Synchronous rotation is possible under the condition that the new phase is maintained.

次に、上記実施例に基づく具体的実験結果につ
いて第7図を参照して説明する。この実験は、板
厚を0.8mmとし、板速度を100m/minとし、スト
リツプと第1冷却ロール、第2冷却ロールおよび
第3冷却ロール(冷却ロール11)との各接触角
をそれぞれ152.3゜、161.4°および152.3°とし、板の
初期温度を700℃、冷却媒体温度を50℃とする状
態下で、冷却ロールの冷却能力を3段階に調整
し、それらにおけるストリツプの冷却速度を測定
したものである。まず、冷却ロール11の非断熱
部と冷媒流路25との重なり度を零とし、冷却ロ
ール11の冷却能力を前記最小値αMIN
(350Kcal/m2h℃)とした場合におけるストリ
ツプの冷却速度は、破線で示すように、比較的ゆ
るやかな状態となり、板の温度はその初期温度
700℃から約4秒後に550℃となつた。次に、冷却
ロール11の非断熱部と冷媒流路25との重なり
度を100%とし、冷却ロール11の冷却能力の前
記最大値αMAX(700Kcal/m2h℃)とした場合に
は、実線で示すように、比較的急峻な状態とな
り、板温度はその初期温度700℃から約4秒後に
400℃となつた。次に、冷却ロール11の非断熱
部と冷媒流路25との重なり度を50%とした場合
には、一点鎖線で示すように、中間的な勾配を示
し、板温度はその初期温度700℃から約4秒後に
450℃となつた。また、冷却ロール11と調整ロ
ール21とを非同期運転した場合も重なり度を50
%とした場合とほゞ同様な結果となり、冷却ロー
ル11と調整ロール21との相対回転速度を大き
くすると更に冷却速度が大きくなる。
Next, specific experimental results based on the above example will be explained with reference to FIG. In this experiment, the plate thickness was 0.8 mm, the plate speed was 100 m/min, and the contact angle between the strip and the first cooling roll, second cooling roll, and third cooling roll (cooling roll 11) was 152.3°, respectively. 161.4° and 152.3°, the initial temperature of the plate was 700°C, and the temperature of the cooling medium was 50°C.The cooling capacity of the cooling roll was adjusted to three levels, and the cooling rate of the strip was measured under these conditions. be. First, the degree of overlap between the non-insulated portion of the cooling roll 11 and the coolant flow path 25 is set to zero, and the cooling capacity of the cooling roll 11 is set to the minimum value α MIN
(350Kcal/m 2 h℃), the cooling rate of the strip is relatively slow, as shown by the broken line, and the temperature of the strip is approximately equal to its initial temperature.
The temperature reached 550°C in about 4 seconds from 700°C. Next, when the degree of overlap between the non-insulated part of the cooling roll 11 and the refrigerant flow path 25 is set to 100%, and the maximum value α MAX (700 Kcal/m 2 h°C) of the cooling capacity of the cooling roll 11 is set, As shown by the solid line, the plate temperature becomes relatively steep, and the plate temperature rises approximately 4 seconds after the initial temperature of 700℃.
The temperature reached 400℃. Next, when the degree of overlap between the non-insulated part of the cooling roll 11 and the refrigerant flow path 25 is set to 50%, an intermediate gradient is shown as shown by the dashed line, and the plate temperature is set to the initial temperature of 700°C. Approximately 4 seconds after
The temperature reached 450℃. Also, when the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 are operated asynchronously, the degree of overlap is 50.
The results are almost the same as in the case of %, and as the relative rotational speed between the cooling roll 11 and the adjustment roll 21 is increased, the cooling speed becomes even higher.

なお、上記冷却媒体は本実施例の水に限定され
ず例えば油、更にはゆるやかな冷却速度を望む場
合には溶融塩等を使用して本発明の冷却制御に適
用してもよい。
Note that the cooling medium is not limited to the water used in this embodiment, but may be applied to the cooling control of the present invention using, for example, oil, or even molten salt when a slow cooling rate is desired.

以上のように、本発明に係る金属ストリツプの
冷却方法および装置によれば、冷却ロールによる
冷却能力を、冷却媒体の温度制御によらず、広範
囲にわたつて制御することができるという効果を
有する。
As described above, the method and apparatus for cooling a metal strip according to the present invention has the effect that the cooling capacity of the cooling roll can be controlled over a wide range without depending on the temperature control of the cooling medium.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る装置の概略を
示す平面図、第2図は同実施例に係る冷却ロール
の内部構造を示す断面図、第3図は第2図の−
線に沿う要部断面図、第4図は第3図に示した
要部の異なる作動状態を示す断面図、第5図は同
実施例に係る駆動手段を示す駆動系統図、第6図
は第5図の−線に沿う矢視図、第7図は同実
施例に基づく具体的実験結果を示す線図である。 1……ストリツプ、11……冷却ロール、15
……断熱体、21……調整ロール、24……断熱
体、25……冷媒流路、31……主電動機、32
……主減速機、33……位相調整用電動機。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure of a cooling roll according to the same embodiment, and FIG.
4 is a sectional view showing different operating states of the main part shown in FIG. 3, FIG. 5 is a drive system diagram showing the drive means according to the same embodiment, and FIG. 6 is a sectional view of the main part along the line. FIG. 5 is a view taken along the - line in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing specific experimental results based on the same example. 1... Strip, 11... Cooling roll, 15
... Insulator, 21 ... Adjustment roll, 24 ... Insulator, 25 ... Refrigerant flow path, 31 ... Main motor, 32
...Main reduction gear, 33...Phase adjustment electric motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 冷却ロールの内部に冷却媒体を流し、ストリ
ツプを冷却ロールに接触させて冷却する金属スト
リツプの冷却方法において、冷却ロールの内面を
周方向に関して断熱部と非断熱部によつて交互に
分画し、冷却媒体の上記非断熱部に対する接触面
積を増減し、冷却ロールにおけるストリツプ側か
ら冷却媒体側への貫流熱量を調整することを特徴
とする金属ストリツプの冷却方法。 2 冷却媒体が内部を流れる冷却ロールにストリ
ツプを接触させて冷却する金属ストリツプの冷却
装置において、複数の断熱体が内面周方向の略等
配部位に没入されてなる筒状の冷却ロールと、冷
却ロール内に相対回転可能に遊装され、冷却ロー
ルの内面に没入されている上記断熱体に対向可能
とされる複数の断熱体が周方向に略等配され、隣
接する該断熱体間に冷却媒体を流通可能とする冷
媒流路を形成してなる調整ロールと、冷却ロール
と調整ロールとを同期回転可能とするとともに、
冷却ロールと調整ロールとを非同期回転させて冷
却ロールの断熱体非没入部と冷媒流路との重なり
度を変更可能とする駆動手段と、を有してなり、
冷却ロールにおけるストリツプ側から冷却媒体側
への貫流熱量を調整可能とすることを特徴とする
金属ストリツプの冷却装置。
[Claims] 1. A method for cooling a metal strip in which a cooling medium is flowed inside a cooling roll and the strip is brought into contact with the cooling roll to be cooled. A method for cooling a metal strip, characterized in that the contact area of the cooling medium with the non-insulated portion is increased or decreased, and the amount of heat passing through from the strip side to the cooling medium side of the cooling roll is adjusted. 2. In a metal strip cooling device that cools the strip by bringing the strip into contact with a cooling roll through which a cooling medium flows, a cylindrical cooling roll with a plurality of heat insulators inserted at approximately equal locations in the circumferential direction of the inner surface, A plurality of heat insulating bodies are freely installed in the roll so as to be relatively rotatable and can face the heat insulating body immersed in the inner surface of the cooling roll, and are approximately evenly distributed in the circumferential direction, and cooling is carried out between adjacent heat insulating bodies. An adjustment roll formed with a refrigerant flow path that allows a medium to flow, and a cooling roll and an adjustment roll that can be rotated synchronously,
a driving means that rotates the cooling roll and the adjusting roll asynchronously to change the degree of overlap between the non-insulating part of the cooling roll and the refrigerant flow path;
A cooling device for a metal strip, characterized in that the amount of heat flowing through from the strip side to the cooling medium side in a cooling roll can be adjusted.
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