JPH09249921A - 光輝焼鈍炉用サポートロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 縦型光輝焼鈍炉内でサポートロールとの接
触により鋼帯に白粉焼付き汚れ疵が入るのを防止する。 【解決手段】 鋼帯パスラインの両側に配置される光輝
焼鈍炉用サポートロール装置300 であって、サポートロ
ール100 と該サポートロールを格納する冷却ジャケット
200 からなり、サポートロールは、ロール胴部10が通気
可能な多孔質材料で造られ、その軸心部に、雰囲気ガス
15を流す外管12と冷却水16を流す内管13とからなる二重
管11が貫通し、ロール胴部区間内の外管に多数の気孔12
Ａが設けられてなり、冷却ジャケットは、鋼帯Ｓに対面
して開口し、内部に冷却水を通水されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光輝焼鈍炉用サポ
ートロール装置に関し、詳しくはステンレス冷延鋼帯の
縦型光輝焼鈍炉に用いて好適な光輝焼鈍炉用サポートロ
ール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼帯の製造工程において、製
品にステンレス鋼帯特有の金属光沢を付与するため、還
元性ガス雰囲気中で焼鈍する所謂光輝焼鈍が一般に行わ
れている。光輝焼鈍用の炉の一種である一般的な縦型光
輝焼鈍炉の全体断面図を図２に示す。

【０００３】炉は、高さ30〜40ｍの縦型構造で、１はス
トリップシュータ、２はトップロール、３は加熱帯、４
は徐冷帯、５はカヌーイング防止装置、６は冷却帯、７
はフェルトシール、８はブライドルロール、９はダンサ
ーロール、30はサポートロール、60はプレナムチェン
バ、Ｓは鋼帯（ステンレス鋼帯）である。鋼帯Ｓはブラ
イドルロール８によりフェルトシール７でシールされた
炉内に送り込まれ、ストリップシュータ１を通りトップ
ロール２でターンし、加熱帯３に導かれる。加熱帯３に
入った鋼帯Ｓは、両側にある例えば電熱線により加熱さ
れ、焼鈍される。熱効率を上げるため、電熱線は鋼帯Ｓ
にできるだけ接近させた方が一般的に好ましいが、あま
り接近させると鋼帯が電熱線に接触し、短絡事故を発生
したり、鋼帯にスリ疵が発生したりする。

【０００４】そこでこれを防止するため、加熱帯の例え
ば入口および出口にサポートロール30を配設し、上記短
絡事故やスリ疵の発生を防止している。また、ステンレ
ス鋼は、焼鈍後急冷しないと、耐蝕性や機械的性質が劣
化するので、鋼帯Ｓは加熱帯３を出た後、順次徐冷帯
４、冷却帯６に送られた後、フェルトシール７を経て炉
外に出される。なお、ダンサーロール９は、炉内の鋼帯
Ｓに張力を付与する。

【０００５】しかし、急冷される鋼帯Ｓには板幅方向の
冷却速度差が不可避的に生じるため、それによる熱歪み
の不均一から形状不良が発生し、徐冷帯４や冷却帯６の
プレナムチェンバ60等の冷却チェンバに鋼帯Ｓが接触し
てスリ疵が発生する。この鋼帯Ｓの形状不良による冷却
チェンバへの接触を防止するために、冷却帯６の入側に
カヌーイング防止装置５が配設され、ここにもサポート
ロールが使用されている。

【０００６】なお、かかる光輝焼鈍炉（適宜ＢＡ炉と略
称する）については、例えばステンレス鋼便覧（第３
版、ステンレス協会編 日刊工業新聞社）P.842 や、鉄
鋼便覧III(1)圧延基礎・鋼板（日本鉄鋼協会編 丸善）
P.705 に解説がある。サポートロール30は、鋼帯Ｓ表面
を疵つけないように、材質にはカーボンまたはセラミッ
クス等が選ばれ、また、1200〜 900℃の高温にさらされ
るため、常時内部に通水して冷却される。そして、ロー
ル真円度を保つため常に回転駆動されている。

【０００７】一方、ＢＡ炉では、通常雰囲気ガスとして
ＡＸガス（Ｈ₂ ＝75％，Ｎ₂ ＝25％）が使用され、ま
た、炉内耐火物としてレンガ、モルタル等が使用される
ため、炉内には特有の白粉が多量に発生し、浮遊してい
る。この白粉は、ステンレス鋼成分、ＢＡ炉のレンガ成
分、ＡＸガス発生用アンモニア分解器用触媒成分等を含
み、主としてＢ，Mn，Ｓ，Ｏからなる比較的結晶化度の
低い化合物で、少量のFe，Cl，Cr，Ｋ，Na，Mg，Si，A
l，Zr，La等を含み、平均粒径が６〜10μm 程度の粉末
である。

【０００８】定期的に炉内清掃が行われるにもかかわら
ず、この白粉はサポートロールに付着し、さらにサポー
トロールに接触する高温の鋼帯に付着して焼付き、鋼帯
に汚れ疵（白粉焼付き汚れ疵と仮称する）を発生させる
という問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、サポ
ートロールとの接触により鋼帯に白粉焼付き汚れ疵が入
るのを防止するため、鋼帯を非接触で支え得る光輝焼鈍
炉用サポートロールを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、縦型光輝焼鈍
炉内で鋼帯パスラインの両側に配置される光輝焼鈍炉用
サポートロール装置であって、サポートロールと該サポ
ートロールを格納する冷却ジャケットとからなり、サポ
ートロールは、ロール胴部が通気可能な多孔質材料で造
られ、その軸心部に、雰囲気ガスを流す外管と冷却水を
流す内管とからなる二重管が貫通し、ロール胴部区間内
の外管に多数の気孔が設けられてなり、冷却ジャケット
は、鋼帯に対面して開口し、内部に冷却水が通水されて
なることを特徴とする光輝焼鈍炉用サポートロール装置
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、上記構成としたので、
二重管の外管に雰囲気ガスを圧送することにより、雰囲
気ガスは、外管の気孔を介して多孔質材料に圧入されて
ロール胴部表面に達し炉内に噴出する。サポートロール
は、鋼帯に対面して開口する冷却ジャケットに格納され
ているので、噴出した雰囲気ガスのほぼ全量が鋼帯に向
かって吹きつけられる。その結果、鋼帯と両側のサポー
トロール装置との間に静圧が生じ、鋼帯は非接触状態で
安定的に支えられる。したがって、サポートロール表面
に付着した白粉が鋼帯表面に付着することはない。ま
た、サポートロールとしての本来の役割も果たし、加熱
帯の炉壁や発熱線、および／または徐冷帯、冷却帯の冷
却チェンバへの鋼帯の接触も防止できる。

【００１２】また、不慮の原因で鋼帯とサポートロール
とが接触したとしても、サポートロール表面は、雰囲気
ガスの自噴により白粉の付着しにくい状態にあるので、
鋼帯に白粉焼付き汚れ疵が発生する確率は大幅に低くな
る。よって本発明によれば、炉壁或いは側壁との接触に
よる鋼帯のスリ疵発生を防止するというサポートロール
本来の使命を果たしながら、白粉焼付き汚れ疵発生も同
時に防止できる。

【００１３】なお、サポートロールおよび冷却ジャケッ
トの熱損傷を防ぐため、二重管の内管および冷却ジャケ
ットの内部には冷却水を流す。また、サポートロールを
鋼帯に対面して開口する冷却ジャケットに格納している
から、例えば板幅、板厚に応じて適宜サポートロールに
圧入する雰囲気ガスの圧力を調整でき、エネルギーを節
約することも可能である。

【００１４】

【実施例】次に、サポートロール装置の構造を実施例を
挙げて説明する。図１は、本発明の実施例を示す断面図
であり、（ａ）はサポートロールの構造を示す縦断面
図、（ｂ）はサポートロール装置の炉内取付状態を示す
横断面図である。図１において、10は多孔質材料からな
るロール胴部、11は二重管からなるロール軸、11Ａは外
部接続配管、12は外管、12Ａは気孔、13は内管、14はロ
ータリージョイント、15は雰囲気ガス、16は冷却水、17
は鉄皮、18は断熱材、19はレンガ、20は例えば純モリブ
デン製の電熱線、 100はサポートロール、 200は冷却ジ
ャケット、 201は冷却水配管、 300はサポートロール装
置、Ｃは炉中心である。なお、図２と同一部材には同一
符号を付し説明を省略する。

【００１５】図１（ａ）に示すように、サポートロール
100 のロール胴部10は、カーボンまたはセラミック等を
原料として通気性をもたせるようにポーラスに焼成した
多孔質材料で造られている。本実施例では、カーボン製
でロール径 130mmφ、ロール胴長1400mm、孔径は0.05〜
1.0mmφと粗いポーラス状にしている。ロール軸11は二
重管構造とし、その内管13には冷却水16が一端から供給
されロール胴部10を冷却して他端に抜けるように構成し
ている。

【００１６】外管12には、雰囲気ガス（ＡＸガス、Ｈ₂
＝75％，Ｎ₂ ＝25％）15を一端から圧送する。外管12の
他端は封止されており、ロール胴部10区間内の外管12に
は、５mmφ程度の気孔12Ａが多数開けられているので、
圧送された雰囲気ガス15は、気孔12Ａを介してロール胴
部10をなす多孔質材料内に圧入され、多孔質材料内の多
数の孔を経由してロール表面から噴出する。なお、圧送
の圧力は 0.1〜２kgf/cm² としている。また、ロール軸
11の一端はこれと同軸の外部接続配管11Ａとロータリー
ジョイント14で連結されており、外部に対しフリーに回
転可能である。

【００１７】このサポートロール 100は、図１（ｂ）に
示すように、例えばロール軸方向を長辺とする一つの面
を開口させた箱型の冷却ジャケット 200に、ロール軸を
長辺に平行させて回転可能に格納されてサポートロール
装置 300を構成する。冷却ジャケット 200は、例えばス
テンレス鋼製であり、自壁を中空構造として冷却水を流
せるようにしている。

【００１８】冷却ジャケット 200は、前記開口面の背面
を、ＢＡ炉の例えば加熱帯３内の、電熱線20と干渉しな
い位置でレンガ19に取り付けられ、炉外部から鉄皮17、
断熱材18、レンガ19を貫通させて背面に接続したステン
レス鋼製の冷却水配管 201を介して内部に冷却水16を供
給される。サポートロール 100は、冷却ジャケット 200
の開口面にくる露出部が鋼帯Ｓに対面した状態で、図示
省略の駆動装置により常時回転駆動される。

【００１９】サポートロール 100の表面から噴出した雰
囲気ガス15は、開口面からのものは直に、それ以外の面
からのものは冷却ジャケット 200の格納空間を高圧にし
てから開口面に回って、鋼帯Ｓに吹きつけられ、それに
より、サポートロール装置 300と鋼帯Ｓとの間に静圧が
生じる。よって、もし鋼帯Ｓが不安定になりサポートロ
ール装置 300に接触しそうになっても、この静圧により
反発力が作用するので互いに接触することがない。

【００２０】このように、本発明のサポートロール装置
300 にあっては、サポートロール 100を鋼帯Ｓに対面し
て開口する冷却ジャケット 200に格納する構成としたの
で、サポートロール 100の全周から噴出する雰囲気ガス
15のほぼ全量を、鋼帯Ｓとの間の静圧発生源として利用
できることになり、この静圧によって鋼帯Ｓを非接触状
態で炉中心Ｃの付近に安定して支えることができ、鋼帯
Ｓが、サポートロール装置300 自体および炉壁のレンガ
19、電熱線20等に接触するのを効果的に防止することが
できるのである。

【００２１】なお、図２においては、炉中心Ｃに対して
右側のみ図示しているが、左側も同様の構成である。ま
た、本実施例におけるサポートロール装置300 前面から
炉中心Ｃまでの距離は、50mmである。本実施例では、サ
ポートロール装置を加熱帯に取り付けた例を示したが、
本発明がこれに限らず、徐冷帯、冷却帯、カヌーイング
防止装置にも適宜配設しうるものであることは言うを待
たない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、光輝焼鈍炉内のステン
レス鋼帯を非接触で支えることができるから、加熱帯に
おける炉壁や発熱線との接触、或いは徐冷帯、冷却帯等
における冷却チェンバ側壁との接触によるステンレス鋼
帯のスリ疵や操業トラブルの発生が防止できるのみなら
ず、従来問題であったサポートロールとの接触による白
粉焼付き汚れ疵も同時に防止できるという格段の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】一般的な縦型光輝焼鈍炉の全体断面図である。

【符号の説明】

１ ストリップシュータ ２ トップロール ３ 加熱帯 ４ 徐冷帯 ５ カヌーイング防止装置 ６ 冷却帯 ７ フェルトシール ８ ブライドルロール ９ ダンサーロール 10 ロール胴部（多孔質材料） 11 ロール軸（二重管） 11Ａ 外部接続配管 12 外管 12Ａ 気孔 13 内管 14 ロータリージョイント 15 雰囲気ガス 16 冷却水 17 鉄皮 18 断熱材 19 レンガ 20 電熱線 30，100 サポートロール 60 プレナムチェンバ 200 冷却ジャケット 201 冷却水配管 300 サポートロール装置 Ｃ 炉中心 Ｓ 鋼帯（ステンレス鋼帯）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦型光輝焼鈍炉内で鋼帯パスラインの両
   側に配置される光輝焼鈍炉用サポートロール装置であっ
   て、サポートロールと該サポートロールを格納する冷却
   ジャケットとからなり、サポートロールは、ロール胴部
   が通気可能な多孔質材料で造られ、その軸心部に、雰囲
   気ガスを流す外管と冷却水を流す内管とからなる二重管
   が貫通し、ロール胴部区間内の外管に多数の気孔が設け
   られてなり、冷却ジャケットは、鋼帯に対面して開口
   し、内部に冷却水が通水されてなることを特徴とする光
   輝焼鈍炉用サポートロール装置。