JPH1072625A - 連続焼鈍炉におけるハースロールのクラウン制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続焼鈍炉におけるハースロールのサーマル
クラウンを制御し、ストリップの蛇行を防止する。 【解決手段】 連続焼鈍炉内に挿入されるストリップ１
０の板厚、板幅に応じて、予熱帯出側板温を、ハースロ
ール１６の軸方向に沿って温度差が生じないように予め
決定すると共に、前記ストリップ１０の板厚や板幅が変
更された時に、ハースロール１６の温度応答性を考慮し
た時間の範囲内に炉内に挿入されるストリップ１０に対
して予熱帯出側板温を再設定することにより、ハースロ
ール１６のサーマルクラウンを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延後のスト
リップを連続的に熱処理する連続焼鈍炉におけるハース
ロールのクラウン制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に金属ストリップの連続焼鈍は、金
属ストリップを適正な温度条件、通板速度、張力の下で
通板することにより、所定の材料特性を与えるものであ
る。図２に代表的な連続焼鈍炉の例を示す。図に示すよ
うに、ストリップ１を多数のハースロール６に巻き付け
て、加熱帯２、均熱帯３、徐冷帯４、急冷帯５の中を走
行させることにより、焼鈍が行われる。ストリップ１
は、加熱帯２〜急冷帯５にかけて矢印Ａ、Ｂの向きに搬
送される間、多数のハースロール６に接し、同時に必要
な温度、速度に維持され熱処理される。

【０００３】このような連続焼鈍炉によりストリップが
熱処理される際、ストリップの形状、炉内での張力バラ
ンス、あるいは温度条件の如何によってはストリップが
ラインセンターに対してずれ、いわゆる横ずれを生じる
ことがある。この横ずれが大きるとストリップは蛇行
し、更に炉壁と接触してストリップのエッジ部が損傷し
たり、ストリップが破断したりする虞れがある。

【０００４】このような蛇行を防止するため、一般に図
３に示すような凸のイニシャルクラウンの付与されたハ
ースロール６が用いられている。このようなクラウンの
付いたハースロール６によりストリップ１には、その幅
方向において矢印で示すような中央側向きに働く力（自
己センタリング力）が発生し、蛇行が修正される。

【０００５】しかし、加熱帯２においては、ハースロー
ル中央部ではストリップ１により熱が奪われ、ロール端
部に比べ温度が下がり、この温度差により生じる熱膨脹
差でハースロール６に凹のサーマルクラウンが発生す
る。このときストリップ１を通板すれば逆に蛇行を助長
する方向に力が働き、ストリップ１に蛇行が発生する。

【０００６】そこで、加熱帯２の前に予熱帯を設け、ハ
ースロール６の軸方向に沿って温度差が生じないよう
に、連続焼鈍炉内に挿入されるストリップ１の板厚、板
幅に応じて予熱帯出側板温を予め設定して、予めストリ
ップ１を加熱しておくことが知られている。

【０００７】又、この他、前述したハースロールのサー
マルクラウンを制御する方法として、特公昭６３−３９
６４８号公報には、ハースロールの胴部に軸方向に区画
された空洞部を設けると共に、各空洞部毎に流体循環回
路と流体温度制御装置を設けハースロールのクラウンを
制御する方法が開示されている。

【０００８】又、特公昭６３−１５３３１号公報には、
炉内温度、熱処理速度及び板厚をパラメータとするスト
リップ板温、ハースロール中央部ならび両端部各温度に
関するサーマルクラウンの設定モデル式を、それらの実
測値がヒートバックル抑制上限クラウン量と蛇行阻止下
限クラウン量の範囲に収まるように順次修正しながら炉
内温度を決定するようにしてハースロールのクラウン制
御を行うものが開示されている。

【０００９】又、特公平７−１３２７１号公報には、冷
却帯と再加熱帯の間に急速加熱装置を設けて、ストリッ
プを加熱し、ストリップ板温と炉内温度の差を小さくす
ることによりハースロールのサーマルクラウンの変化を
小さくするようにしたものが開示されている。

【００１０】又、特開平５−９５９８号公報には、スト
リップサイズ変更点前後の板厚、ライン速度、炉温から
変更点通過前後の板温推移の予測計算を行い、ハースロ
ールのトータルクラウンが通板性確保のためのクラウン
限界値内に収め得る板温と炉温の差の適性範囲を求め、
これを用いて炉温やライン速度を制御し、蛇行を防止す
るものが開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱帯
の前に予熱帯を設け、ストリップを予め一律に加熱する
方法では、様々な板幅や板厚のストリップが通板した場
合、板幅や板厚が変わると板温が変わるため、それほど
良い結果を得ることができないという問題がある。

【００１２】又、特公昭６３−３９６４８号公報にある
ような、ハースロールの胴部に空洞部を設け、冷媒を通
入することによりハースロールのクラウンを制御する方
法では、流体循環回路や流体温度制御装置あるいは空洞
部を軸方向に設けたハースロール等、莫大なイニシャル
コストがかかるという問題がある。

【００１３】又、特公昭６３−１５３３１号公報に開示
されている方法では、炉内温度を一律に設定しているた
め、きめ細かな制御に欠け必ずしも蛇行を抑制できず、
適正な品質が得られないという問題があった。

【００１４】又、特公平７−１３２７１号公報に開示さ
れているものは、急速加熱装置等を必要とし、コストの
面で問題があった。

【００１５】又、特開平５−９５９８号公報に開示され
たものでは、ハースロールの温度応答性を考慮していな
いため必ずしも適切なクラウン制御ができないという問
題があった。

【００１６】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、特別なハースロール軸方向の温度制御設
備等を必要とせずに、ハースロールのサーマルクラウン
を制御し、ストリップの蛇行を防止することを課題とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハースロール
の軸方向に沿って温度差が生じないように、連続焼鈍炉
内に挿入されるストリップの板厚、板幅に応じて予熱帯
出側板温を予め決定して、前記ハースロールのクラウン
制御を行う連続焼鈍炉におけるハースロールのクラウン
制御方法において、前記板厚や板幅が変更された時に、
ハースロールの温度応答性を考慮した時間の範囲内に炉
内に挿入されるストリップに対して予熱帯出側板温を再
設定することにより、ハースロールのサーマルクラウン
を制御することにより、前記課題を解決したものであ
る。

【００１８】本発明によれば、予熱帯によりストリップ
を予め加熱するのみでなく、ストリップの板厚や板幅が
変更された場合に、ハースロールの温度応答性を考慮し
た時間の範囲内に炉内に挿入されるストリップに対して
前記板厚や板幅に応じて予熱帯出側板温を再設定するよ
うにしたため、常にハースロールの軸方向に沿って温度
を均一化し、ハースロールのサーマルクラウンを制御
し、ストリップの蛇行を防止することができる。

【００１９】又、前記ハースロールの温度応答性を考慮
した時間の範囲内に炉内に挿入されるストリップの中
で、予熱帯出側板温の最も高い値に対し予熱帯出側板温
を制御するようにした場合には、ハースロールのサーマ
ルクラウンをより適正に制御することができ、その結
果、ストリップの蛇行を防止し、設備の可動率並びに歩
留りを向上させることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の例を詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明が適用される連続焼鈍炉の
予熱帯出側板温制御を行う装置の概略構成図である。

【００２２】図１において、１０はストリップ、１２は
予熱帯、１４は加熱帯を示し、１６がハースロールであ
る。１８は、加熱帯・均熱帯における燃焼により発生し
た排ガスにより循環ガスを加熱する熱交換器である。
又、２０は熱風循環回路、２２は予熱帯１２の中でスト
リップ１０に熱風を吹き付けるためのプレナムチャンバ
である。２４は、熱風循環回路２０内に熱風を循環させ
るための熱風循環ファンである。

【００２３】又、２６は、ストリップ１０の板継点を表
わし、これにより板厚や板幅の異なる各部分Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ等が接続されて連続焼鈍が行われる。又、２８
は、ストリップ１０の予熱帯出側板温を検出する予熱帯
出側板温計である。３０は、板温フィードバック制御を
行う炉制御装置であり、３２は熱風循環ファン回転数コ
ントローラである。３４は、予熱帯出側板温の設定等を
行う板温制御装置である。

【００２４】以下、本実施形態の作用を説明する。

【００２５】まず、連続焼鈍にあたり、板温制御装置３
４によりストリップ１０の板厚、板幅に応じて予熱帯出
側板温を予め決定する。炉制御装置３０は、熱風循環フ
ァン回転数コントローラ３２を通じて熱風循環ファン２
４を制御し、所定の熱風が熱風循環回路２０を通じてプ
レナムチャンバ２２に吹き込まれ、ストリップ１０を加
熱するようにする。

【００２６】予熱帯出側板温計２８は、ストリップ１０
の予熱帯出側板温を測定し、この測定された板温実績値
は炉制御装置３０へ送られる。又、このとき、板温制御
装置３４は、板継点２６が検出されると板厚や板幅が変
更される可能性があるため、図に符号Ｘで示す加熱帯ハ
ースロール１６の熱膨脹の応答性を考慮した時間の範囲
内に炉内に挿入されるストリップ１０の各部分Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの板厚及び板幅により、予熱帯出側板温を算出
し、その中で最も高い温度を板温制御用板温（ｏＴsph
）として炉温制御装置３０へ送る。

【００２７】前記時間範囲Ｘは、ハースロール１６の温
度が最も低い状態であり、次に最も温度の高い板が来る
とき、それまでにハースロール１６の温度を上昇させな
ければならないような最も条件の悪い場合を考慮して設
定される。即ち、スリップ１０の部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
予熱帯出側板温の最も高い温度の板がハースロール１６
に至る前に、ハースロール１６の温度が最も高い温度の
板と同程度の温度となるように、温度上昇量とロールの
比熱等を考慮して時間を決めればよい。

【００２８】炉制御装置３０では、前記板温実績値と板
温制御用板温（ｏＴsph ）の差を用いて予熱帯出側板温
を再設定し、熱風循環ファン回転数コントローラ３２に
より、熱風循環ファン２４を制御する。そして、プレナ
ムチャンバ２２において、ストリップ１０が、再設定さ
れた予熱帯出側板温に加熱される。その結果、このスト
リップ１０に接するハースロール１６に凹クラウンが生
じるのを抑制できる。

【００２９】このように本実施形態においては、ストリ
ップ１０の予熱帯出側板温を常に監視するとともにスト
リップの板厚、板幅が変更されると、板温制御装置３４
で算出された予熱帯出側板温の最も高い値により予熱帯
出側板温を制御するようにしたため、常に加熱帯１４の
ハースロール１６の軸方向に沿って温度差が生じること
はなく、サーマルクラウンが適正に制御され、その結
果、ストリップ１０の蛇行を防止することができる。

【００３０】なお、ストリップ１０の板厚、板幅を用い
て予熱帯出側板温を算出する場合に、予め実験で求めた
値や伝熱計算により求めた値を使用するようにしてもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ハースロールの軸方向に沿って温度差が生じないように
ストリップの予熱帯出側板温を制御し、ハースロールが
ストリップと接触する部分を熱膨脹させることでハース
ロールのサーマルクラウンを適正に制御し、ストリップ
の蛇行を防止すると共に、設備の可動率及び歩留りを向
上させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される連続焼鈍炉の予熱帯出側板
温制御を行う装置の概略構成図

【図２】従来の連続焼鈍炉の概略構成図

【図３】ハースロールの正面図

【符号の説明】

１０…ストリップ １２…予熱帯 １４…加熱帯 １６…ハースロール １８…熱交換器 ２０…熱風循環回路 ２２…プレナムチャンバ ２４…熱風循環ファン ２６…板継点 ２８…予熱帯出側板温計 ３０…炉制御装置 ３２…熱風循環ファン回転数コントローラ ３４…板温制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハースロールの軸方向に沿って温度差が生
   じないように、連続焼鈍炉内に挿入されるストリップの
   板厚、板幅に応じて予熱帯出側板温を予め決定して、前
   記ハースロールのクラウン制御を行う連続焼鈍炉におけ
   るハースロールのクラウン制御方法において、 前記板厚や板幅が変更された時に、ハースロールの温度
   応答性を考慮した時間の範囲内に炉内に挿入されるスト
   リップに対して予熱帯出側板温を再設定することによ
   り、ハースロールのサーマルクラウンを制御することを
   特徴とする連続焼鈍炉におけるハースロールのクラウン
   制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ハースロールの温
   度応答性を考慮した時間の範囲内に炉内に挿入されるス
   トリップの中で、予熱帯出側板温の最も高い値に対し予
   熱帯出側板温を制御したことを特徴とする連続焼鈍炉に
   おけるハースロールのクラウン制御方法。