JPH07816B2 - コイル冷却用対流板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アツプエンド方式のコイル防錆冷却過程で
使用するコイル冷却用対流板に関する。

〔従来の技術〕 バッチ焼鈍の終了したコイルは、窒素雰囲気を使用し、
インナカバー内で冷却される。100℃程度まで冷却され
ると該コイルには錆の発生がなくなるので、該インナカ
バーから取り出され、第４図に示されるようなインボリ
ユート曲線状の溝や放射状の溝等、中心部から周縁部へ
向けて広がる冷却空気流通溝（21）を有するコイル冷却
用対流板（11）を用いて積み替えられ、約40℃まで大気
冷却される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、以上の様な処理を終了したコイルを調質圧延
の際に巻き戻すと、鋼帯接触面間でスリツプして内径側
の鋼帯表面にスリ疵を発生することが多い。

本発明は、以上の様な問題に鑑み創案されたもので、そ
のようなスリ疵発生のメカニズムを追究・検討し、その
結果コイル防錆冷却過程で使用されているコイル冷却用
対流板の構造を改良せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

アツプエンド方式のコイル防錆冷却過程で用いられる本
発明のコイル冷却用対流板は、中心部側から周縁部へ向
けて広がる冷却空気流通溝を有するものを対流板の本体
とし、中心部側からコイルのホツトポイントに相当する
位置までの範囲では次第にその径が大きくなり、該ホツ
トポイント相当位置から外周部へ至るまでの範囲では徐
々にその径が小さくなる開孔が設けられたハニカム状接
触板を前記本体のコイル接触面側に取付けたことを基本
的特徴としている。

以下本発明の構成を創案するに至つた経緯を、前述した
ような鋼帯表面に生じるスリ疵発生のメカニズムを追究
・検討した時の研究経過と共に説明する。

前述したように鋼帯表面のスリ疵は、コイルの鋼帯接触
面間がスリツプして生じているものであることは、その
状態を見ればすぐわかることであるが、該スリツプの発
生原因、即ちタイトに巻かれたコイルでもそのようなス
リツプが発生するのはなぜかということは不明であっ
た。

このようなスリツプ発生の原因については、種々検討さ
れたが、スリ疵の状態から判断して一番直接的な原因と
考え得るものは、焼鈍、冷却過程におけるコイル内の温
度分布不均一を原因とするものであつた。

即ち、大気冷却終了時点におけるコイル内半径方向の温
度分布は、第５図に示すように、所謂ホツトポイントと
呼ばれる部分を中心に、取り分け内径部側へ向けてなだ
らかな下降曲線を示しながら、降下している。又、コイ
ル内半径方向のコイル層間面圧は第６図に示すように前
記ホツトポイントが最も高く、そこから離れる程低くな
つて内径部側の広い範囲で略０となつている。これは、
コイル半径方向の温度分布が前述のように不均一となつ
ているため、内径側部分は熱収縮によりコイル層間の面
圧が減少することになるからである。

このようなコイル層間の面圧の減少が著しい場合は内径
側部分で微細な隙間が発生する。第７図はバツチ焼鈍後
の冷却時間を種々変え、コイル内半径方向の複数のポイ
ントで内部応力を測定した時のその測定結果を示すグラ
フ図であるが、同図からもわかるように、コイル内径部
ではかなりの範囲に亘つて略０となつている。これは、
内径側部分に隙間を生じているからにほかならない。

このような隙間を生じた状態で該コイル中心部に調質圧
延機入側のマンドレルを挿入すると、コイル（100）の
自重によつて第８図に示すように内径側にある隙間（11
0）は下の方にたまる。そして調質圧延が始まり、コイ
ル（100）の巻戻しが内径側部分まで進むと、最外側の
隙間（110）を減ずるようにコイル（100）上方最外周側
の鋼帯接触面間でスリツプしながら該鋼帯が引き出され
ることになる。

このような状態がスリップ発生の原因であるとすれば、
コイル（100）内径側の鋼帯表面部分にスリ疵発生箇所
が集中している事実とも一致する。

そこで本発明者等は、焼鈍、冷却過程におけるコイル内
に生じる温度勾配を解消するため、焼鈍後の冷却時に使
用される前記コイル冷却用対流板を上述のような構造と
する本発明を創案することとなったものである。

〔作用〕

前述したハニカム状の接触板を本体のコイル接触面側に
取付けたコイル冷却用対流板を、コイル焼鈍後のアツプ
エンド方式のコイル防錆冷却過程で用いれば、該接触板
ホツトポイント相当位置側の開孔からの冷却空気放出量
が中心部側の開孔からのそれに比べて相対的に増加する
ことになり、コイルホツトポイント側の冷却速度をコイ
ル内径部側のそれに対し大きくすることができる。その
ため、内径部側の過冷却が防止され、冷却後のコイル内
温度分布は均一化されることになる。

〔実施例〕

以下本発明の具体的実施例につき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るコイル冷却用対流板の
一部分を切断して示した斜視図である。

該対流板は、第２図（ａ）（ｂ）に示されるようなイン
ボリユート曲線状の溝（20a）（20b）をその表面に多数
設けた円盤体をその本体（10）とし、該本体（10）のコ
イル接触面両側全部を覆うように、そこに接触板（30
a）（30b）が取付けられている。

該接触板（30a）（30b）は、第３図（ａ）（ｂ）に示さ
れるように、その表面に、中心部側からコイルのホツト
ポイントに相当する位置までの範囲では次第にその径が
大きくなり、該ホツトポイント相当位置から外周部へ至
るまでの範囲では徐々にその径が小さくなる開孔（40）
が多数設けられていて、全体としてハニカム状を呈して
いる。

このように接触板（30a）（30b）表面に穿設された開孔
（40）の開孔径を、ホツトポイント相当位置を中心にそ
の半径方向で変えることにより、コイル冷却時に該コイ
ル内径部分側への冷却空気の流通量を減らすと共に、逆
にコイルホツトポイント側への冷却空気の流通量を増や
す結果となる。そのため、コイル内部の温度分布を均一
化せしめることができる。又これらの冷却速度のコント
ロールは、該接触板（30a）（30b）の単位面積当りの開
孔比率を変えることによつて簡単にできることになる。

従来の対流板は、第２図（ａ）（ｂ）に示されるような
対流板本体（10）を裸のまま用いており、このような対
流板を用いてコイルの大気冷却をした場合、第５図にも
示されていたように、コイル内径部側とホツトポイント
との間の温度差は、約10〜20℃あつたが、上記本実施例
の対流板を使用した場合、その差は５〜７℃と約半分程
度となる。従つて本実施例の対流板を使用することによ
つて調質圧延の際発生するスリ疵は大幅に低減できるこ
ととなつた。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、コイル焼鈍後、本発明のコイル冷
却用対流板を使用して大気冷却を行なうと、コイル内径
部側の冷却速度をコイルホツトポイント側のそれに比し
て小さくすることができるため、コイル内半径方向の温
度勾配は減少し、該コイル内径側のコイル層間面圧が増
加して、調質圧延機の巻戻し作業におけるスリツプの発
生がなくなる。そのため、製品表面にスリ疵を生じるこ
とがほとんどない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るコイル冷却用対流板の
一部分を切断してその内部構造を含めた全体を示す斜視
図、第２図（ａ）は本実施例の対流板本体の構造を示す
平面図、同図（ｂ）はその縦断面図、第３図（ａ）は同
じく本実施例における接触板の構造を示す平面図、同図
（ｂ）はその縦断面図、第４図は従来のコイル冷却用対
流板の構成を示す平面図、第５図は大気冷却終了時のコ
イル内半径方向の温度分布を示すグラフ図、第６図は同
じく大気冷却終了時のコイル内半径方向のコイル層間面
圧を示すグラフ図、第７図は同じく大気冷却終了時のコ
イル内半径方向の内部応力測定結果を示すグラフ図、第
８図は隙間を生じたまま調質圧延機のマンドレルに装着
されたコイルの状態を示す説明図である。 図中（10）は対流板本体、（20a）（20b）（21）は溝、
（30a）（30b）は接触板、（40）は開孔を各示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アツプエンド方式のコイル防錆冷却過程で
   用いられるコイル冷却用対流板において、中心部側から
   周縁部へ向けて広がる冷却空気流通溝を有する対流板本
   体と、該本体のコイル接触面側に取付けられ、且つ中心
   部側からコイルのホツトポイントに相当する位置までの
   範囲では次第にその径が大きくなり、該ホツトポイント
   相当位置から外周部へ至るまでの範囲では徐々にその径
   が小さくなる開孔の設けられたハニカム状接触板とから
   なるコイル冷却用対流板。