JPS59166629A - 鋼帯の冷却方法 - Google Patents

鋼帯の冷却方法

Info

Publication number
JPS59166629A
JPS59166629A JP3912383A JP3912383A JPS59166629A JP S59166629 A JPS59166629 A JP S59166629A JP 3912383 A JP3912383 A JP 3912383A JP 3912383 A JP3912383 A JP 3912383A JP S59166629 A JPS59166629 A JP S59166629A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
steel strip
roll
temp
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3912383A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0365410B2 (ja
Inventor
Junsuke Nakano
淳介 中野
Takeshi Masui
益居 健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP3912383A priority Critical patent/JPS59166629A/ja
Publication of JPS59166629A publication Critical patent/JPS59166629A/ja
Publication of JPH0365410B2 publication Critical patent/JPH0365410B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内部を冷却したロールにより鋼帯を冷却するに
際し鋼帯のロールへの密着度を良好にして11m1方向
に均一な冷却を得る方法に関する。
連続焼鈍炉等における高温の鋼帯の冷却方法としてはガ
スを吹付けるガスジェット方式、気液混合のミストを吹
付けるミスト冷却、水スプレ一方式、水中へ浸漬させる
方式、および内部を冷却したロールに鋼帯を巻付けて冷
却するロール冷却法などがある。これらの方法のうちガ
スジェット方式は送風機のエネルギー消費量が大である
という欠点がある。また、水と鋼帯が直接に接触するよ
うな方式においては水中の酸素にまり鋼帯表面に酸化膜
が形成され色が付く等の問題があり、その場合後処理設
備が必要となり設備費が大となる欠点がある。これらの
方式に対してロール冷却法はエネルギー消費量や設備費
か小であるとともに銅帯の表面性状も良好に保たれると
いう特徴があるため連続焼鈍φ等に採用されつつある。
しかしながら、ロール冷却法においては冷却が幅方向に
不均一になりやすく、そのため特に薄物において冷却不
均一に起因する平坦度悪化が生じやすいという問題かあ
る。発明者らはこの問題について種々の検討を行い、ロ
ール・鋼帯間の間隙のガスの熱膨張による銅帯の浮上り
が冷却不均一の原因のひとつであることをつきとめ本発
明を導出するのに至った。以下にその内容を説明する。
鋼帯と冷却ロールの接触面をミクロに見ると、鋼帯の張
力により発生ずる接触面圧が非雷に小さいため第1図の
ように表面の細かい凹凸のごく一部で接しているにすぎ
ない。ここで、真に接している面積S1と見かり上の接
触面積S。との比は近似的に次式で求められる。
31        P ここでP:接触圧力(kg/龍2) H:軟い方の材料のかたさくkg/llll2)ロール
に鋼帯が巻き付いている(巻付角は任意)ときの接触圧
力Pは次式で求められる。
σ t P= −(kg/mm2)      (21ここでσ
;張力応力(kg/龍2) t:板厚   (IIIl) R:ロール半径(鰭) 標準的な計算例を述べると、例えばσ−1kg/龍2、
t=0.4肚、R= 400鰭とするとP = 0.0
01kg / III 2即ち、約0.1気圧となり、
高温を想定してH= 20kg /關2とするとて、=
0.00005  (0,005%)となる。即ち可−
はきわめて小さく、条件が変わってsoが変化しても見
かけ上の接触面積の殆ど大部分は非接触であることがわ
かる。この非接触の部分には銅帯がロールに巻イ」<と
きに巻込まれた雰囲気ガスが存在している。したがって
、このガスの温度Tqは、ロールと鋼帯との間にはさま
れる直前には雰囲気ガスの温度−に等しく、また、鋼帯
とロールとの間にはさまれた直後(きわめて短い時間の
間)も雰囲気ガスの温度にほぼ等しい。そして鋼帯とロ
ール間にはさまれてからは鋼帯による加熱とロールによ
る冷却を受け、短い時間で鋼帯温度−とロール表面温度
TRの平均値−「−程度の値Tに達する。(より詳細に
見れば、間隙のうち鋼帯に近い位置はどTsに近い温度
になりロールに近い位置はど丑に近い温度となるが、こ
のような温度の分布は以下に説明する現象にはあまり影
響しないので、以下、七としては間隙内のガス温度の平
均値を考える。)このように、鋼帯とロール間にはさま
れてから温度が1′6からT1に変化するため、ガスの
圧力&および/又は体積Wか“変化する。ガスを完全ガ
スと考えるとこのときの変化は次式に従う。
ただし、Tqの単位は(”c )である。
ここで、従来のロール冷却法の場合の現象を、計算例に
より検討する。従来のロール冷却法では冷却室の雰囲気
温度Toは鋼帯温度πに比べるとかなり低い。ここでは
冷延鋼板の連続焼鈍炉の1次冷却帯の場合を考え、TO
=150℃とする。また、Ts= 700 ’c 、 
TR= 100℃、雰囲気の圧力は1気圧とする。張力
σ、板厚t、ロール半径Rについては前述の計算例と同
じとする。したがって、張力により発生する面圧Pは0
.1気圧である。前記理論によりT1は したがってlは150℃から400℃に上昇することに
なり、式(3)より、&■の値は−i丁−7−ア弓−=
1.6倍になる。したがって、もし、ガスの体積が変化
しないとすれば圧力は1.6倍にな/J1.6気圧にな
ることになる。ところが、鋼帯をロールに押し付けよう
とする力は、外側の雰囲気圧力1気圧と前記の張力によ
る面圧0.1気圧を加えた1、1気圧であり、これは1
.6気圧より小さくつりあわない。
したがって実際にはガスの体積が約1.45倍になるこ
とによりPcTV◇が1.6倍、hが1.1気圧となる
。
このとき、ガスの体積が1.45倍になるため、鋼帯ば
ロールから離れ浮いた状態となる。
以上の計算より、従来法ではガスの熱膨張に起因する銅
帯の浮きが生じる場合が多いと考えられる。さらに、膨
張したガスが周囲のすきまから次第に逃げるため浮きの
程度が幅方向に異なったものになると考えられる。
以上に分析した如く、従来技術に於いては鋼帯と冷却ロ
ールの接触部分の密着性が不十分であり、冷却効率が落
ちるとともに銅帯の幅方向の冷却も不均一となる問題が
あった。
本発明の目的はこのような従来技術の問題を解決し、冷
却効率が良好で幅方向に均一な鋼帯の冷却方法を提供す
ることにある。
本発明に従うと、冷却ロールの表面に鋼帯を連続的に接
触させて鋼帯を冷却する方法に於いて、該冷却ロールと
該鋼帯との間隙に巻込まれる直前の雰囲気ガスの温度を
冷却前の鋼帯温度と該冷却ロールの表面温度の平均値よ
り大きくすることを特徴とする上記鋼帯の冷却方法が提
供される。
本発明の方法は、冷却ロールを収容する冷却室の雰囲気
ガス全体の温度を冷却前の銅帯温度を冷却ロールの表面
温度の平均値より大きくすることにより達成できるが、
或いは、冷却ロールに鋼帯が巻き付く直前の位置で鋼帯
とロールの間の楔状空間にガスを吹き付け、該ガスの温
度を冷却前の銅帯温度と冷却ロールの表面温度の平均値
より大きくすることによっても達成できる。
以下本発明を添イ」の図面を参照して更に詳細に説明す
る。
第2図は本発明の方法を実施するだめの全体を冷却室内
に配置されたロール冷却装置の概略図である。
鋼帯1ば内部を冷却されたロール群2a、2b、2c、
2d、及び2eの周りに巻付げられて走行する。この冷
却装置全体は冷却室3内に配置され、雰囲気ガスが調整
されている。
本発明に従い、冷却室3の雰囲気全体の温度を冷却前の
鋼帯1の温度と冷却ロール2aの表面温度の平均温度よ
り高く保持してもよく、或いは第2図に示す如く、鋼帯
1と冷却ロール2a、2b、2c、2d、 2eの各々
との間の楔状の空間に配置された平型ノズル4a、 4
b、 4c、 4d、 4eで高温のガスを噴射しても
よい。
本発明の方法に従い、冷却室の雰囲気温度T。を400
’c又は700°Cにした場合の現象を前述同様に理論
的に分析する。
Toが400 ’cのときには、ガスの温度変化がない
ため、間隙のガスは1気圧であり、外からの圧力1.1
気圧のうち1気圧を間隙のガスが受は持ち0.1気圧を
直接接触部においてロールが受は持つことになる。さら
にT。を400℃より高くしてたとえばTsとおなし7
00″Cとすれば、前記と同様の計算によりPa Ve
の値ば間隙において:o:偶i = 0.7倍になる。
したがって■が変化しないと考えると&は0.7倍すな
わち0.7気圧となり、外からの圧力1.1気圧のうち
0.7気圧を間隙のガスが受は持ち残り0.4気圧を直
接接触部においてロールが受り持っことになる。すなわ
ち銅帯は、張力による面圧の4倍の圧力でロールに押し
付けられることになる。
(実際には、このような場合には鋼帯がロールに吸いつ
υ)られる状態になるため、間隙の体積すなわちガスの
体積■は多少減少し、■は0.7気圧より多少大きい値
となる。) 以上のような現象が計算通りに起ごっているかどうかを
調べることば困難であるが、以下に説明するように雰囲
気のガス温度又は噴射ガス温度T。
を高くする本発明の実験により本発明の効果が確認され
、以上の推定が少くとも定性的には正しいことが確認さ
れた。
実施例 冷延鋼板の連続焼鈍炉の1次冷却帯に設置された冷却ロ
ールの入側にガス吹付はノズルを設置し、各種温度のガ
スをロールと銅帯との間に吹付けるようにし、板厚Q、
4mm、板幅1200mm、入側温度650°C1張力
応力1 kg / mm 2の鋼帯の冷却実験を行なっ
た。本実験においては、ロール表面温度は約120℃で
あった。実験の結果、吹付ガス温度T。が低いほど幅方
向の冷却が不均一となり、エツジ付近の冷却が不十分に
なる傾向が現われ、同時に平坦度の悪化が顕著となった
。これに対して−が600’c以上では幅方向の冷却不
均一および平坦度の悪化はほとんど認められなかった。
第3図には噴射ガス温度T。と鋼帯の冷却速度の関係を
示す。冷却速度は幅中央での値である。第3図よりTo
が高いとかえって冷却速度が大きくなるという一見窩識
に反するが前述の理論から予測される現象が現われてい
ることがわかる。なお、−が小の場合にはエツジが冷え
にくい現象が加わるため、もし銅帯の冷却速度を全幅に
わたっての平均で考えれば、この傾向はさらに強くなる
。
以上の実験の結果は以下のように解釈される。
鋼帯からの熱による冷却ロールのサーマルクラウン(凸
になる)や入側の板形状(中伸び、耳波など。ただし実
験に使用した鋼帯はほぼフラット)の影響で鋼帯とロー
ルの密着度は幅方向に異なる。
すなわち、面圧の弱い部分さらに極端な場合には浮いた
部分等が生じる。%が低い場合の間隙のガスの熱膨張は
そのような浮きを助長することになり、また、前述のよ
うにすきまからのガスの逃げ等も幅方向に異なると推定
され、幅方向に浮いた部分が多くなるとともに浮きの程
度も幅方向に異なるようになる。このため幅方向に冷却
速度が異なることになり、温度低下による収縮の度合が
幅方[i′I畏こ異なって平坦度悪化が生しることにな
る。
これに対して1″0が高い場合には鋼帯がロールに吸い
つけられるため鋼帯とロールは全幅にわたって密着する
。このときにも、サーマルクラウン、板形状等の影響で
、直接接触部を通しての接触圧力は幅方向に異なると考
られるが、間隙のガスの圧力が低くなった場合には第1
図のような状態の鋼帯とロールが通常よりさらに接近し
間隙の体積が小さくなる度合ばかなり小さいと考えられ
る。このことと、ロール冷却法においては面積が非席に
小さい直接接触部を通しての熱伝導より間隙のガスを通
しての熱伝導の方が大きな割合を占めることから、圧力
が変わってT【が変わっても熱の伝わり方はあまり変わ
らないと推定される。このため、丑が高い場合には幅方
向に均一な冷却になると考えられる。第3図のグラフの
傾きがT。大では小さく1小では大きいことも以上の推
論と合致している。
以上のように本発明にまり鋼帯の均一冷却が可能となっ
た。なおロールと鋼帯との間の間隙は表面あらさと同じ
程度の大きさであるため間隙中のガスの量は弗素に少な
く、このためノズルを用いてロールと鋼帯との間に高温
ガスを吹き付ける場合、その量ばかなり少な(すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は冷却ロール表面と鋼帯との接触状態の概略図で
ある。 第2図は本発明の方法の1実施例を実施する装置の概略
図である。 第3図は噴射ガスの温度と鋼帯の冷却速度の関係を示す
グラフである。 (主な参照番号) 1:鋼帯、2a〜2e:冷却ロール、3.冷却室、48
〜4e:ガス噴射ノズル、 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居正彦 第1図 第3図 8 毘 0     200   400  600   80
0C72研は力゛又0羞度〔°C]

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷却ロールの表面に銅帯を連続的に接触させて鋼
    帯を冷却する方法に於いて、該冷却ロールと該鋼帯との
    間隙に巻込まれる直前の雰囲気ガスの温度を冷却前の鋼
    帯温度と該冷却ロールの表面温度の平均値より大きくす
    ることを特徴とする銅帯の冷却方法。
  2. (2)冷却ロールを収容する冷却室内で鋼帯を該冷却ロ
    ールの表面に連続的に接触せしめて鋼帯を冷却する方法
    に於いて、該冷却室の雰囲気ガスの温度を冷却前の鋼帯
    温度と該冷却ロールの表面温度の平均値より大きくする
    ことを特徴とする鋼帯の冷却方法。
  3. (3)冷却ロールの表面に銅帯を連続的に接触させて銅
    帯を冷却する方法に於いて、該冷却ロールに鋼帯か巻き
    付く直前の位置で銅帯とロールの間の楔状空間にガスを
    吹き付け、該ガスの温度を冷却前の鋼帯温度と冷却ロー
    ルの表面温度の平均値より大きくすることを特徴とする
    鋼帯の冷却方法。
JP3912383A 1983-03-11 1983-03-11 鋼帯の冷却方法 Granted JPS59166629A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3912383A JPS59166629A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 鋼帯の冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3912383A JPS59166629A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 鋼帯の冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59166629A true JPS59166629A (ja) 1984-09-20
JPH0365410B2 JPH0365410B2 (ja) 1991-10-11

Family

ID=12544316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3912383A Granted JPS59166629A (ja) 1983-03-11 1983-03-11 鋼帯の冷却方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59166629A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0365410B2 (ja) 1991-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1999050464A1 (en) Continuous heat treating furnace and atmosphere control method and cooling method in continuous heat treating furnace
JPS6356295B2 (ja)
JP3940205B2 (ja) 長手・幅方向偏差に小さい方向性電磁鋼板の窒化処理方法とそのための装置
JPS6314050B2 (ja)
CN109518104B (zh) 消除冷轧铝卷边部退火白斑的方法
JPH0365410B2 (ja)
JPH0474415B2 (ja)
JPS62149820A (ja) 鋼帯の冷却方法
JPH11236622A (ja) 連続焼鈍炉における鋼帯の冷却方法
JPS6366884B2 (ja)
JPH01219128A (ja) 薄スケール熱延鋼板の製造方法
JP3709706B2 (ja) 厚鋼板の冷却方法
JP4564765B2 (ja) サーマルクラウン制御装置
JPS60255932A (ja) 金属帯冷却装置
JPS59162230A (ja) 鋼帯の冷却方法
JP3153478B2 (ja) ステンレス鋼帯の冷却方法及び装置
JPH06306488A (ja) 帯板の絞り発生を防止した帯板用連続熱処理炉
KR101353762B1 (ko) 쌍롤식 박판 주조공정에서의 표면 품질 제어방법
JPS6063326A (ja) ガイドロ−ルを具える連続焼鈍設備
JP2012012692A (ja) 焼鈍炉及び焼鈍炉における冷却方法
JP2768221B2 (ja) 金属ストリップ用コイルグラインダー装置
JPS6130632A (ja) 鋼帯の冷却方法
JP2001131645A (ja) 鋼帯の連続熱処理方法
JPH09118932A (ja) 連続焼鈍における鋼板の幅方向均一冷却設備及び冷却方法
JPH11129016A (ja) タイトスケール性の良好な熱延鋼板の製造方法