JPS5923826A - 冷却ロ−ルによる金属ストリツプ冷却方法 - Google Patents

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、内部に冷媒を流通させた冷却ロールの外周面
に高温ストリップを接触させ定速度で走行させて冷却す
る冷却ロールによる金ル４ストリップ冷却法に関するも
のである。

銅帯（金属ストリップ）は、連続焼鈍炉によって所定の
焼鈍温度に加熱、均熱したのち、過時効開始湯度まで６
０〜ｂ る必要が冶金学的に要求され、その冷却方法としては、
ガスジェットによる方法、水スプレーによる方法、フォ
グによる方法、および内部に冷媒を流通させた冷却ロー
ルによる方法があるが、ガスジェットの場合は、銅帯処
理量□が増大すると、ガスジェットを形成するための動
力が著しく増大して経済性を失するはかりでなく、設備
的に計画不能になり、また、水スプレー、フォグによる
場合は、銅帯の表面に水が接触し鋼帯の表面が酸化され
るため、厳洗い等による表面清浄を図る必要を生じ、設
備的に複雑化するにとどまらず、鋼板表面のボンデ性が
低下するなどの難点があって、一般に、銅帯即ち金属ス
トリップ熱処理設備における冷却法としては、冷却ロー
ルに高淵金属ストリツブを巻付は接触状態を形成させて
冷却する方法が有利とされている。

冷却ロールによる金属ストリップの冷却は、第１図（Ａ
）　（Ｂ）に示すように、軸受（５）にて支持され回転
される冷却ロール（１）の回転軸（３）に、ロータリジ
ョイン）　（／１．１（４）を介して固定された冷媒の
給、排ｒ（Ｕ管（１３１（１１）が連設され、給、排液
管（１３１Ｕ　１１と回転軸（３）の通孔によって冷却
ロール（１）のチャンバ（６）内に冷媒を流通させるよ
うになっており、所定の定速度で走行される高温の金属
ストリップ（α）が、第１図（Ｂ）　Ｋ示すように冷却
ロール（１）（１，）・・・に掛設されて接触し冷却さ
れるようになっている。

しかし、前記の冷ノａｌロールによる金属ストリップ冷
７．１１　において、冷却ロールに流通される冷媒とし
て例えば水を使用すると、冷却ロール内における水量が
少く金属ストリップの温度が１００℃を越えている場合
に、冷却ロール内でその冷媒水か沸騰し金属ストリップ
の巾方向の冷却量が不均等になり、金属ストリップに生
じた巾方向温度差によって同金属ス）　ＩＪツブがしわ
、こしおれ等による形状不良品となり商品価値を４ｔｉ
５難点があり、また、冷却ロール内の冷媒水が多（沸騰
しない場合でも、冷却ロールへの金属ストリップの接触
が不十分、不均衝になるのを避けることができず、両者
間の伝熱畦Ｋ　１　：　５１．’ｃいし１：１０程度の
差異を生ずるため、冷却ロールに対する金属ストリップ
の巻付角（接触長さ）および冷却ロール１本当りの金属
ス）　ＩＪツブの温度降下ｋが犬になると金属ス）　Ｉ
Ｊツブに前記と同様な現象を生じて、その製品価値を失
するか１［点がある。

本発明は、従来の冷却ロールによる金属ストリップ冷却
方法における前記したような難点なＷ（消するために開
発されたものであって、内部に冷媒を流通させた冷却ロ
ールの外周面に高温金属ストリップを接触させ定速度で
走行させて冷却する冷却法において、前記高湖金属ス）
　ＩＪツブにおける前記ロール１本当りの限界温度降下
量ΔＴＳＣＲを同ストリップにおける同ロール接触前温
度Ｔｓｌおよび同ロール接触前後温度差ΔＴｓとの関連
において、 の域内に前記冷却ロールおよび前記冷媒の設定により１
゛１に持して、前記高温金蔵ストリップを１個あるいは
ネ勤数個組合せた前記冷却ロールによって連＾（：’ｉ
ｆ、　Ｌ／て冷却′する点に特徴を有し、そのト１的と
する処は、金属ストリップに冷媒が接触されない冷）ｄ
ｊロールによる冷却方法において、該高温金！にストリ
ップの温度条件との関連において冷却ロール１本当りの
金に４ス）　ＩＪツブにおける限界温度降下量を特定す
ることにより金属ストリップの形状に乱れを生じないよ
うにすることができる冷却ロールによる金属スＩ・リッ
プ冷却方法を供する点にある。

本発明方法（工、前記した構成になっており、冷却ロー
ルによる金属ストリップの冷却方法において、高温金属
ストリップにおける冷却ロール１本当りの限界温度１・
予下賛ΔＴＳＣＲを同ストリップにおける同ロール接触
前温度Ｔ８１および同ロール接触前後温度差ΔＴｓ　　
との関連において、域内に冷却ロールおよび冷媒の設定
により保持して、該高幅金属ストリップを１個あるいは
複数個組合せた冷７ｆｌ＋ロールによって連続して冷却
するので、冷却ロールの外周面に接触して走行し冷却さ
れる高温金属ストリップにおける巾方向の４４度差が極
（少（なり、高温金属ストリップにしわ、こしおれ等が
殆んどな（なり連続して効率よく冷却することができ、
商品価値を著しく向上させることができる。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。本
発明の実施例における金ス・れストリップの冷却方法は
、第１図（Ａ）（Ｂ）、第２図に示すような装置を用い
て実１ｆｉｕされるものであって、該（′冷却に用いら
れる冷却ロール（１）には、第１図（、Ａ）に示すよう
に給液管（１３＋からロータリジヨイント（４）および
回転軸（３）の通孔を介し、冷却ロール（１）のチャン
バ（６）（全般にわたる空腔、あるいは断面円環状の空
腔）内に冷媒が供給され、冷却ロール（１）が冷媒によ
って内部から冷却され、同冷媒は図示右側の回転軸（３
）の通孔およびロータリジヨイント（４）を介し排液管
０υより排出されるようになっており、該冷却ロール（
１１は、第１図（Ｂ）　Ｋ示すように１個あるいは複数
個適当間隔を存して配設され、同図に示すように金属ス
トリップ（α）が冷却ロール（１１Ｋｊ、９ｉ定角に巻
伺けられて接触しｎ「定の定速度で走行され連ｔＭ的に
冷却されるようになっている。

また、冷却ロール（１）内に流通される冷媒は、第２図
に示すようにロータリジヨイント（４）により固定され
た冷媒の排液管（ｌυから同給液管α（８）に連通され
た冷媒の循環路によって循環され、排液管（１１）から
レベル計つきの貯蔵タンク（７）へ送込まれ、貯蔵タン
ク（７）内の冷媒は、ポンプ（８）によって供給配管（
１２’）を介し熱交換器（９）内に送込まれて冷却され
たのち、給液管（１３）側から冷却ロールｍ内に流入さ
れるようになっており、熱交換器（９）は、流量調節弁
０αによって冷却管Ｕ（ト）中の冷却液量を調節できる
ようになっているため、冷却ロール内に供給される冷媒
の温度を調節できる。なお、水を冷媒として使用する場
合には、熱交換器（９）、貯蔵タンク（７）、貯蔵タン
ク（７）とポンプ（８）間の配管ｕ力は必らずしも必要
でな（、その代りに水供給源からポンプ（８）にて冷媒
水を補給し、排液管ｆｉｌ）は排水ピット等に連結させ
るようにすることかでき、また、第２図に示す冷媒の循
環路には、冷媒な水、油、溶融塩液等に入替える図示省
略した入替機構か付設されている。

冷却処理される高錦の金属ストリップ（ａ）は、連続熱
処理ラインにおける冷却工程の冷却ゾーンにおいて、第
１図（Ｂ）に示すように配置された適宜数の冷却ロール
（１）に所定の接触角にて掛渡され、所定の接触範囲に
て回転されている冷却ロール（１）の外周面に接触して
Ｔ９１定の定速度で走行され冷却さ才する。

前記冷却にオｄいて、冷却ロール（１）の表ｍ１濡度を
ＴＲ１高渦の金属ス）　ＩＪツブ（ａ）の同ロール（１
）への接触前湯度をＴｓｌ、同ロール（１）への接触後
温度をＴ！３２とすると、′烏ｔ＜Ｔｓ２の状！歴にお
イテ、１砧藺の金属ス）　ＩＪツブ（ａ）は冷却ロール
け）によって熱を奪われて冷却されることに１．ｃす、
この冷却に際し重要なことは、冷却ロール（１）と同金
属ストリップ（σ）との理想的な状態、即ち、両者が＋
［Ｊ方向および接触角内の長さ方向において十分圧均等
に接触状態を保つことであるが、実際上はそれが望めず
不均等な接触が生じ勝ちであって、金属ストリップ（σ
）に抜熱量の差ｙ〈ができ、金属ストリップ（ａｋ形状
乱れを生ずる原因となり製品価値を損することになろ０ よって、本発明においては、実験によって金Ｊ’ｌえス
）　ＩＪツブ（ａ）の形状に乱れを生じない冷却ロール
（１）１本当りの金属ストリップ（α）における限界湯
度降下量ΔＴＳＣＨについて次式のような結果がイ４す
られた。即ち、 度 また、金属ストリップ（ａ）のロール接触前偏度Ｔｓ１
とロール接触後渦度ＴＳ２との差をＴＳＩ　　ＴＳ２＝
ΔＴｓ（ロール接触前後溝度差）とすると、ロール接触
前後温度差ΔＴｓは、ＪＴ６　＝　ＧＫ　（Ｔ！３−　
Ｔ１．、）　　　　　　−−（２まただし、Ｋ軟ｒ　Ｍ
ｉ媒と金属ストリップ１（１１のｐｌｔ＋ｉｉ過率（Ｋ
ｃ（ｌｌ　／ｌｒｉ’／”Ｇ　） Ｔξ１＆プ、ｆ′”Ｎ市ロールに折回）化ている＞４’
１分の金トベスト１Ｊツブの平均調成（に） Ｔ、Ｎげ冷媒の平均ＩＨ度Ｃ（じ） Ｃげ、ロール径、ム伺角、金属ストリップの速ＩＷ、厚
さ、比熱、比甲獣Ｑ（二より決る定数（イＬ　’（２／
　Ｋ　ｃσ１３＞上式にて崩すことができることを見出
した。

従って、前記の＋１１式と（２）式との閣・ｌ’ｉ’、
は（１）式−″、（Ｚ）式となり、即ち、 ”８ＣＲ＜；ΔＩ１１．３．．・・・・に））と７ｆす
、前記（１）式と＋３ｉ式とによって、の域内が・ぐ〜
用ストリップ（σ）のノド３状を乱さずにＣ′１９却で
きる冷却ロール（１）毎のさ本市／、［４２件となる・
ｒＪｉｌ　Ｍ己（１１式に示したようにΔＴｓｃＩ（ｔ
’：ｔ　Ｔ；、；］　Ｋ　１自）輪重に彬卿され、Ｔ　
＋、；　、か変化すると、ｒｉｉＪ　Ｍｉ、’（２）式
のＴ３　　ＴＷに関係しＴｗを規制することになり、Ｔ
８１とΔＴｓとの関連においてＴｗを１００℃以上に設
定しなければならない条件が必安どなる。

よって、冷媒の湯度条件に対応させ、さらに、水、油、
浴融塩液の冷媒を使分けする必要が生じ実験によって次
のような結果が得られた。

冷媒湯度範囲　　　　　　　冷媒の神類Ｔｗ＜１００”
Ｃ；水 ５０℃≦Ｔｗ≦３００’Ｃ油 １５０　’Ｃ≦ＴＶ／≦７００　′ｃ　　　　　浴融塩
液さらに、前記（２）式においてΔ′ｒｓを求めるとぎ
に冷ム１１０−ル（１１内の冷媒と金属ストリップ（ａ
）間の熱通過率にの値が影響することが判り、このに値
は冷却ロール（１）内面の冷媒との熱伝達率および同ロ
ールのシェル厚さ、ロール表面の機械仕上げによる凹凸
と金属ストリップの圧延仕上度による凹凸による間隙に
介在するガス状！＋！！７Ｉ質の熱伝導率および熱伝達
率等の関数となる。しかして、前記の冷媒と金属ストリ
ップ（α）間の熱通過率には、実験結果により、ロール
シェルの材質、接触（巻付）角、ロール表面粗度等を考
慮して、 ただし、βは接触（巻付）角 ａ、ｂは、ロールシェルの材質、表面第１１度、冷媒の
種類、ロールシェルσ刀９さ、 ライン速度等によって決る定数 上式（４）によって表すことができ、さらに、σ−６６
４０〜１５０００ ｈ＝ｉ〜１０ ただし、３６ろ５≦ａＸｂ；５１５０００かつ、　　１
００くβ＜１８００ とすることができる。

さらに、Δ゛ｒｓを決定する因子としてＴｗ即ち冷媒ｒ
品度を変えることができろ。そのために第２図に示すよ
うに冷媒値環路中に調節可能な熱交換器（９）を設けて
おり、冷媒の流量、６ｎ朋を弥二えることにより冷却ロ
ール（１）内に供給する冷媒を設定制御することができ
るようにしている。

前記したように、冷却ロールによって高幅金属ストリッ
プを冷却する際に、高淵金（・−ペストリップにおける
冷却ロール１本当りの限界湯度降下ｆｊｔを特定域内に
、前記したような冷去ｊＪフロール設定、冷媒の種類お
よび温度等の設定によって規ｆｕｌｌ　”１−ろことに
よって、金属ストリップに形状の乱れを生じさせずに効
率よ（連続的に冷却することがＨ１能となり、製品価値
を著しく向上させることができる。

以上本発明を実施例について説明したか、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されろものではなく、本発
明の精神を逸脱しない胛四内でＡ１１（々の設ｄＦの改
変をｊＡｉ　Ｌ、うるものであ４）。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｎは本発明方法を実施する冷却ロールの縦断面
図、第１図（［３）は第１図（Ａ）の冷却ロールと金属
ストリップの配置図、第２図は冷却ロールへの冷媒供給
機構図である。 １：冷却ロール　　　　６：回転軸 ４：ロータリジヨイント　５：軸受 ６：チャンバ　　　　　７：貯威タンク８：ポンプ　　
　　　９：熱交団淋 １０：流；ｉ制御弁　　１１：刊液管 １６：給液管　　　　　σ：金ＩＩｊ３ストリップ復代
理人弁理士岡　本　ｉｌｊ　　文 外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に冷媒を流通させた冷却ロールの外周面に高温金属
   ストリップを接触させ定速度で走行させて冷却する冷却
   法において、前記高温金属ストップにおける前記ロール
   １本当りの限界湛度降下址ΔＴＳＣＲを同ストリップに
   おける同ロール接触前湛度Ｔｓ１および同ロール接触前
   後温度差ΔＴｓ　　との関連において、 の域内に前記冷却ロールおよび前記冷媒の設定により保
   持して、前記高温金属ストリップを１個あるいは複数個
   組合せた前記冷却ロールによって連続し【冷却すること
   に特徴を有する冷却ロールによる金属ストリップ冷却方
   法。