JPH07116523B2 - 連続焼鈍炉の炉内ロール - Google Patents
連続焼鈍炉の炉内ロールInfo
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- JPH07116523B2 JPH07116523B2 JP3040541A JP4054191A JPH07116523B2 JP H07116523 B2 JPH07116523 B2 JP H07116523B2 JP 3040541 A JP3040541 A JP 3040541A JP 4054191 A JP4054191 A JP 4054191A JP H07116523 B2 JPH07116523 B2 JP H07116523B2
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
に設置され、その通板に使用される炉内ロールに関す
る。
ルは、炉内蛇行・絞りの発生を避け炉内安定通板を図る
目的からロール表面に粗さとクラウンが付与される。
c)の付与された炉内ロールの蛇行修正能力、即ち、1回
転当りの修正量Δx及びセンタリング力Fは、以下の式
で表わされる。 Δx=αθmπD……………(1) α:蛇行修正係数 〔α∝f(μ)、μ:ロール表面摩擦係数〕 θm:平均傾斜角 D:ロール直径 F=2δμγT/W………(2) δ:蛇行量 μ:ロール表面摩擦係数 γ:巻付角 T:金属帯張力 W:金属帯幅
は、ロール表面に傾斜角θを付けることであり、又ロー
ル表面に粗さを付与することは、ロール表面の摩擦係数
μを高めることであり、共に蛇行修正能力を高めること
を意味する。従ってロールクラウンや粗さが少ないと蛇
行修正量が少なくセンタリング力も小さくなるため、蛇
行を良く修正し得ず、又該クラウンや粗さが大きすぎる
と、蛇行修正量が多くセンタリング力も大きくなるた
め、シワを発生せしめたり金属帯面内で幅方向に座屈す
ることで所謂絞り現象が発生することになる。そのた
め、各連続焼鈍炉で蛇行も絞りも発生しないと想定され
るクラウン量及びロール表面粗さを設定した上で、各炉
内ロールに付与している。
の炉内ロールでは、金属帯の温度と炉温との差による胴
長方向のロール熱膨張差が原因となって所謂ヒートクラ
ウンが生じ、このヒートクラウンの影響から実際のロー
ルのクラウン量に変動が生じ、蛇行や絞りを発生してい
た。
創案されたもので、このロールヒートクラウンを考慮し
たメカニカルクラウンを設定し、それと共に粗さの調整
も一緒に行なって連続焼鈍炉における炉内蛇行・絞りの
発生を防止せんとするものである。
ロールは、各ロール表面の粗さRzを15≦Rz≦25と
し、更にそのメカニカルクラウンとヒートクラウンの和
であるトータルクラウンtcと各ロール表面粗さRzとの
積Rz・tcを3.2≦Rz・tc≦9.0としたことを特徴としてい
る。
の粗さRzを15≦Rz≦25とし、且つ前記金属帯の幅
Wとロールクラウンの変曲点間の距離Lとの比W/Lを
1.3≦W/L≦2.4とし、更にメカニカルクラウンとヒー
トクラウンの和であるトータルクラウンtcと各ロール表
面粗さRzとの積Rz・tcを3.2≦Rz・tc≦9.0としたこと
を特徴としている。
行なったヒートクラウンによる炉内蛇行や絞りの発生原
因の追究の結果から創案されたものであり、以下その経
緯につき説明する。
度(T1)と炉温(T2)との差による胴長方向のロール
熱膨張差によって発生しており、次式の様に表わされ
る。 hc=D(T1−T2)・β/2…………(3) β:ロールの線膨張係数
温度T1の方が高い(T1>T2)処理帯(例えば冷却
帯)では、このヒートクラウンはプラスクラウンとな
り、逆に金属帯温度T1より炉温T2の方が高い(T2>
T1)処理帯(例えば加熱帯)では、マイナスクラウン
となる。従って加熱帯・冷却帯共に同一のメカニカルク
ラウンの付与された炉内ロールが使用されている場合、
ヒートクラウンを考慮すると、加熱帯等では蛇行修正能
力が小さくなり、又冷却帯等では逆に絞り現象が発生し
易くなる。
ールクラウン量は、ロールに付与されたメカニカルクラ
ウン(mc)に、更にヒートクラウン(hc)の影響を考え
ておく必要があり、そのため図1に示される様にメカニ
カルクラウン(mc)とヒートクラウン(hc)の和である
トータルクラウン(tc)をロールクラウン量と考えて、
これと前述のロール表面の粗さRzとが、ストリップ蛇
行及び絞り発生にどのように影響してくるかを後述する
実験結果から求めた。それによれば各ロールのトータル
クラウンtcとロール表面の粗さRzとの積Rz・tcによっ
て炉内蛇行や絞りの発生のない範囲が画定されることが
わかった。具体的にはRz・tcが3.2未満の場合蛇行が発
生し易くなり、又Rz・tcが9.0を超えると逆に絞りの発
生が多くなることが明らかとなった。
ル表面粗さの設定は、該ロール表面粗さRzが15≦Rz
≦25の範囲内で有効である。即ち、このロール表面粗
さRzは前記(1)(2)式における蛇行修正係数αや摩擦係
数μに関連があり〔αについてはα f(μ)であるの
で〕、Rzが15未満であると、ロール寿命が短く、目
詰りの発生で蛇行修正能力の低下が著しくなる。更に上
記実験結果よりRz ・ tc値については3.2以上にしなければ
ならない。即ち単にtcとRzの各値をそれぞれ所定の範囲
内に調整しただけでは炉内蛇行や絞りの発生を防げず、
ロール表面粗さとトータルクラウンはこれらの問題の発
生に相乗的に作用していると考えられるため、Rz ・ tc値
で3.2以上としておく必要がある。一方、この粗さRzが
25を超える場合、金属帯特にストリップに押疵の発生
が目立つようになり、粗さの凸部欠損による噛み込み疵
発生の懸念さえある。更に上記実験結果よりRz ・ tc値に
ついては9.0以下にしなければならない。上述のように
単にtcとRzの各値をそれぞれ所定の範囲内に調整しただ
けでは炉内蛇行や絞りの発生を防げず、ロール表面粗さ
とトータルクラウンはこれらの問題の発生に相乗的に作
用していると考えられるため、Rz ・ tc値で9.0以下にして
おく必要がある。従ってロール表面粗さRzが上述の範
囲であることを条件として、前記Rz・tcの設定を行なう
ものとする。
蛇行修正能力は、上述の様に主に傾斜角度θにより決定
されるが、その他に金属帯の幅Wと図1に示されるクラ
ウン変曲点CP1、CP2間(ストレート部に相当する)
の距離Lとの比W/Lによっても影響を受ける。本発明
者等の実験によれば、このW/Lの値が1.3未満の場
合、金属帯はロールに略平面的に接する(即ち、メカニ
カルクラウン量が小さくなる)ことになり、クラウンロ
ールによる糸巻き効果が得られなくなって蛇行が発生し
易くなってしまう。特にヒートクラウン(hc)がマイナ
スクラウンとなる処理帯では平面的な接触による蛇行を
防ぐために、ロールにメカニカルクラウンを付与する段
階でこのW/Lの値を1.3以上にしておく必要がある。
一方W/Lの値が2.4を超える場合は、逆にこのメカニ
カルクラウンが大きくなり、絞りの発生率が高くなる。
特にヒートクラウン(hc)がプラスクラウンとなる処理
帯ではクラウン量増大による絞り発生が多くなるため、
ロールにメカニカルクラウンを付与する段階でこのW/
Lの値を2.4以下にしておく必要がある。従って第2発
明では、このW/Lの範囲(1.3≦W/L≦2.4)を2つ
目の条件として、前記トータルクラウン量の設定を行な
うこととした。
き説明する。
成から成る実験炉に、下表1に示される仕様の各炉内ロ
ールを設置して、板厚0.15〜0.6mm、板幅610〜1100mmの
ストリップの通板を行なった。
徐冷帯と急冷帯では絞りの発生が確認されたので、本発
明者等は各炉におけるロールのヒートクラウン量につい
ても調べた。
ートクラウン分布が得られ、各炉における炉内ロールの
ヒートクラウンは次式で得られることがわかった。 加熱帯:hc=−9.53×10-4(T1−T2)−0.025 均熱帯:hc=−1.40×10-3(T1−T2)+0.002 徐冷帯・急冷帯:hc=−1.65×10-3(T1−T2)−0.00
6
ロールのトータルクラウン(tc)量と、ストリップの絞
り発生率を調べ、図3及び図4に示す結果を得た。
温との関係で示しており、同図によればいずれのロール
のトータルクラウン量も0.2mmを超えているが、同時に
0.4mmを超えるものが多くあった〔図3では一点鎖線よ
り下がヒートクラウン(hc)量でその上がメカニカルク
ラウン(mc)量を示し、トータルクラウン(tc)量はそ
の合計となって表わされている〕。
Wとの関係において示している(折れ線)が、同時に絞
りが発生した時の板幅Wと板厚との対応関係についても
示している(枠で囲った部分)。この様にトータルクラ
ウン(tc)量が0.4mmを超える炉内ロールを含んだ徐冷
帯では、(板厚が薄くなる程、又板幅Wが大きくなる
程)ストリップの絞り発生率が高くなることがわかる。
ールを組み替え(但し、組み替えたロールは組み替え前
のロールと同材質及び同径のものとし、組み替え前のロ
ールのヒートクラウンと同量のヒートクラウンが得られ
るようにした)、各炉における炉内ロールのトータルク
ラウンが図5に示される様に0.2〜0.4mmの範囲内に収ま
るように各ロールにメカニカルクラウンを付与した(こ
のメカニカルクラウンの設定は、所望のトータルクラウ
ン量から図2に示されたヒートクラウン量を引いた結果
得られる量に基づいて行なわれた。そのため図5のハッ
チングの部分がメカニカルクラウン量に相当する)。
絞りの発生は確認されなかったが、本発明者等は、これ
らの炉のうち、特に前述の徐冷帯における炉内ロールの
トータルクラウン量とストリップの絞り発生率について
調べ、図6及び図7に示される結果を得た。図6に示さ
れるまでもなく、この徐冷帯の炉内ロールのトータルク
ラウンは前述の様に0.2〜0.4mmの範囲に設定されてお
り、ロール組み替え前の場合とは異なり、ストリップの
絞り発生率は図7に示される様に、0となった。
粗さRzが20であり、従って粗さRzがこの限りにおい
て得られたものであるが、前述の様に該ロール表面粗さ
Rzが15〜25の範囲で変わった場合、トータルクラ
ウンtcのみの上記設定で蛇行・絞りの全てが抑止できる
と言うわけではない。
に示される仕様の各炉内ロール(これらのロールは前述
した組み替えロールと同材質及び同径のものであった
が、クラウン傾斜面部分の平均傾斜角θmの異なる数種
のメカニカルクラウンのものが用意され、しかもこれら
の表面粗度Rzも表2に示される様に異なったものが使
用された)を設置して、板幅900mmのストリップの通板
を行なった。
ルクラウンmc及び表面粗度Rzの異なるロール交換が複
数回行なわれて各交換の後に、これらの炉に生じた前記
ストリップの絞り及び蛇行の発生状況を調べた時の結果
を示しており、図2で示された各炉毎のヒートクラウン
hcを夫々のロールのメカニカルクラウンmcに加算したト
ータルクラウンtcでロールクラウン量を表わしたとこ
ろ、このトータルクラウンtcとロール表面粗度Rzとの
相方による蛇行・絞り発生への影響が判然とわかる結果
が得られた。
は、蛇行・絞りの発生がなく、安定した通板が行なわれ
る結果となった。この結果から、各処理帯における金属
帯の炉内蛇行・絞りの発生には、ロール表面粗さとトー
タルクラウンがそれぞれ単独で作用するだけでなく、両
者が相乗的に作用しているものと考えられる。
ルのメカニカルクラウンmcで置き換えて示すと、ヒート
クラウンhcは図2に示すように各炉別に違うのであるか
ら、これらのメカニカルクラウンmcとロール表面粗度R
zとの積も各炉別に次の様になる。 加熱帯前半部 10.0≦Rz・mc≦33.0 加熱帯後半部 4.5≦Rz・mc≦11.0 均熱帯 4.0≦Rz・mc≦6.6 徐冷帯 1.4≦Rz・mc≦5.5 急冷帯 2.2≦Rz・mc≦4.8
粗度Rzとの積で示すと、各炉別にバラツキがあるの
は、ヒートクラウンを考慮していないためであり、これ
をトータルクラウンtcとロール表面粗度Rzとの積で表
わせば、上述の様に一義的に決まることになる。
によれば、表面粗さRzを特定範囲内に調整したロール
に対して、炉内ロールのトータルクラウン(tc)及び表
面粗度(Rz)の積Rz ・ tcを所定の範囲内に設定すること
で、炉内蛇行や絞りの発生を防ぎ、炉内の安定通板を確
保することが可能となる。
である。
ン量を示すグラフである。
トータルクラウン量の関係を示すグラフである。
すグラフである。
を考慮したメカニカルクラウンを付与したロールに組み
替えた時の各ロールのトータルクラウン量を示すグラフ
である。
のトータルクラウン量の関係を示すグラフである。
すグラフである。
おけるロール表面粗度とトータルクラウンの積によって
規定された安定通板領域を示すグラフである。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 金属帯の連続焼鈍炉に設置され、クラウ
ンの付与された炉内ロールにおいて、各ロール表面の粗
さRzを15≦Rz≦25とし、更にそのメカニカルクラ
ウンとヒートクラウンの和であるトータルクラウンtcと
各ロール表面粗さRzとの積Rz・tcを3.2≦Rz・tc≦9.0
としたことを特徴とする連続焼鈍炉の炉内ロール。 - 【請求項2】 金属帯の連続焼鈍炉に設置され、クラウ
ンの付与された炉内ロールにおいて、各ロール表面の粗
さRzを15≦Rz≦25とし、且つ金属帯の幅Wとロー
ルクラウンの変曲点間の距離Lとの比W/Lを1.3≦W
/L≦2.4とし、更にメカニカルクラウンとヒートクラ
ウンの和であるトータルクラウンtcと各ロール表面粗さ
RZとの積Rz・tcを3.2≦Rz・tc≦9.0としたことを特徴
とする連続焼鈍炉の炉内ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040541A JPH07116523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 連続焼鈍炉の炉内ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040541A JPH07116523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 連続焼鈍炉の炉内ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259331A JPH04259331A (ja) | 1992-09-14 |
| JPH07116523B2 true JPH07116523B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12583309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040541A Expired - Fee Related JPH07116523B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 連続焼鈍炉の炉内ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116523B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609574A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | M C L:Kk | 鋳込み装置 |
| JPS6330369A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-09 | 日立造船株式会社 | 耐熱衝撃、耐食性セラミツクス |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP3040541A patent/JPH07116523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04259331A (ja) | 1992-09-14 |
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