JPS6043437A - 鋼帯の竪型連続焼鈍炉のハ−スロ−ル - 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、銅帯の竪型連続焼鈍炉のハースロールに関す
るものである。

一般に、竪型連続焼鈍炉においては、鋼帯を適正な温度
条件、通板速度および張力のもとで通すことにより、銅
帯に所定の材料特性を与えている。

竪型連続焼鈍炉内に銅帯を搬送する装置として、多数の
ハースシールが炉内の上下部に列設されており、銅帯は
これらの上下ハースロールのＩＮ　リにＰ（０次に通さ
れている。

ところが、このような竪型連続焼鈍炉により銅帯が熱処
理される際、銅帯の形状、炉内での張力バランス、ある
いは、湿度条件の如何によっては銅帯がラインセンター
に対してずれ、所謂横ずれを生じることがある。この横
ずれが大きくなると、ａｑ帯は蛇行し、さらに、炉壁と
接触して銅帯のエツジ部が損傷したり、銅帯が破断した
りするという問題が生ずる。

従って、このような横ずれを防止するため、一般に第１
図に示すようなりラウンの付与されたハースロール１が
用いられている。このようなりラウンの付いたハースル
ールにより鋼帯２には、その幅方向において矢Ｆ。で示
すように中央側向きに働く力が発生し、蛇行が修正され
る。以下、この力を自己センタリング力と称する。

ところが、この自己センタリング力Ｆ。が大き過ぎると
、銅帯にヒートバックルが発生する。こ、れは銅帯の両
側縁から中央部に向かう自己センタリング力Ｆ０により
銅帯がその中央部近傍で幅方向に座屈し、この座屈部が
ハースロールに巻付くことによりつぶされ、塑性変形す
ることによる欠陥である。この現象は、特に、加熱帯に
おいて、また、薄物材あるいは広幅材に多くみられる。

従って、適正な蛇行修正能力と、ヒートバックル発生防
止能力を併せ持つ、ハースロールを得るため１クラウン
量を種々かえるなどしてハースロールの形状を試行１ｉ
１１３誤的に決定しているが、従来これといった決め手
はなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ハースロ
ールのクラウンの勾配を調帯幅と、ロールの長さとによ
り適切に決定して、蛇行修正能力とと一トバックル発生
防止能力とを併せもつハースロールを提供することを目
的としている。

、以下、本発明を図面につき説明する。

ハースリールのプロフィ・−ルは大別して第１図に示す
ように２種類のものがある。即ち、第１ａ図は、ロール
ｌの中央部にフラット部１ａを有し、その両側にテーパ
一部１ｂを有するタイプのものであり、第１ｂ図はある
曲率半径を有する円弧状のプロフィルを有するものであ
る。以下、第１ａ図に示す形式のものをテーパークラウ
ンロール、第１ｂ図に示す形式のものをラウンドクラウ
ンロールと称する。

このように、ハースシールは上述した２形式に大別され
、更に、テーパ一部勾配、曲率半径等の寸法の差異によ
り、多数の形状の異なるロールが存在し、これらのロー
ルの蛇行修正能力、ヒートバックル発生防止能力を適正
に比較判断することは非常に困難である〇 そこで横ずれについて、以下、考えてみる。今、第２図
に示すように、鋼帯２がロール１に実線の状態で巻付い
ているとする。この時、鋼帯２に張力をかけて四−ルｌ
を矢印Ａ方向に９０度回転ざ、せるとａ点でロールに巻
付きはじめた鋼イｉ’ｊ　２はそのままａ′点にこより
とする。従って、鋼帯２は実線から破線の位置に横ずれ
を起こすことになる。

以下、更に詳細に、述べる。

第８図においてロールが回転数ｒで回転するとすればス
トリップ両端での周速は、ロール頂上を通るＭＬ、ｏ上
で、 Ｒ Ｖｂ　＝２　Ｋ　ｒ下 Ｒ Ｖａ：　２πｒ下 となる。

従って、ス）　ＩＪツブ両端間に下記の速度差が生する
。

ΔＶ　＝Ｖｂ−Ｖａ　＝Ｅ　πｒ　（Ｂ　−Ａ　）−＝
　２ｙｒｒｗ　ｔａｎψ　−−−（わよって、ストリッ
プは、第４図に示すようなモーメン）Ｍを受け、これに
よりストリップは実線か、ら破線のように、即ちロール
回転方向に対し角度１θをなすように回転すると考えら
れる。即ち、速度差ΔＶによりモーメントが発生し、こ
れによりθの状態になり、蛇行が修正されるものと考え
ることができる。即ち、 θ■ΔＶ と仮定できる。ψは微少角であるから Ｏｏｃ　ｆ、ａｎψ中ψ　優・・（２）また、四−ルが
単位長さだけ回転した時の鋼帯の４’ｂ“１方向の移動
ｆｆ１Ｄは次式で近似的に表わすことができる。

Ｄ中ｓｉｎθ中θ　・・・（３） 従って、（２）式より Ｄ＝にψ　・・・（４） ｋ：比例定数 ここで前述のように、ロールのプルフィールには、２種
類あり、ψはリール長手方向に一定ではない。。

そこで、このψを次のように定砂するのが妥当である。

即ち、 ψｍ＝平均自由勾配 ψ　：ある点における勾配 Ｘｉｓ　Ｘｓ　：拐料の両端の位置 また Ｄ−にψ。　・・・（６） 次に、第す図に示す装置を用いて実験を行なった。第５
図において、３は駆動ロール、４はクラウンロール、５
はラバーバンドである。この装置を用いて、ラバーバン
ド５の移動ｆｆ１Ｄを調査したｄその結果を第６図に示
す。第６’ａ図はテーパークラウンロール、第６ｂ図は
ラウンドクラウンルールのもので、横軸はラバーバンド
の中心位置、絞細はり一ル１回転当りのラバーバンドの
移動量を示す。また、プレットした点が実験値であり、
実、線は（６）式による計算値である。これより、実験
値と計算値はよく一致していることがわかる。

なお、使用したラバーバンドは厚みＩ　ｌｌ１ｌ　Ｎ幅
２００　Ｆｉｌｌであり、また、ロールはテーパクラウ
ンロールおよびラウンドクラウンロールトモにΔｈ＝Ｑ
、５ｍである。このグラフより前述の（６）式は非常に
妥当性のあることがわかる。

さらに、第６ａおよび第６ｂ図に示す両グラフよりテー
パクラウンロールの方がラウンドクラウ゛ンロールより
移動量が大であることがわかる。

また同様にロールの回転数とともにラバーバンドの移動
量がどのようになるかをめた。その結果を第７図に示す
。第７ａ図は計算結果、第７ｂ図は実験結果である。図
中、実線はテーパクラウン、破線はラウンドクラウンで
あり、それぞれΔｈ＝Ｑ、５．ｏ、２５，０．１の場合
について図示している。これより、同一クラウン紙では
、ラウンドクラウンよりテーパークラウンの方が蛇行修
正能力が高いことを示しており、また、全体的傾向も計
算と実験結果はよく一致している。但し、移動量は実験
値の方が計算値よりすべて少なくなっている。

上述したように５（６）式は実験結果とよく一致してお
り、従って、ロールの蛇行修正能力を（５）式で評価で
きることになるが、ロールのクラウン鼠ψ。を決定する
には次式を用いるのが最適である。

特に、テーパークラウンロールの場合には次のようにな
る。

ψ。＝ψ（Ｗ−Ｌ）／Ｗ　・・・（８）但し、Ｌ：ロー
ルフラット部長さ 以上、ハース四−ルのプロフィールハ（７）　、　（８
）　式で評価でき、しかも、この評価値ψ。は蛇行修正
能力と比例することが明らかである。

しかし、前述のように、蛇行修正能力を増加させると逆
にヒートバックルが発生することになる。

そこで、このプロフィール評価値を用いて、蛇行修正能
力とヒートバックルの発生傾向を第８図に、示す形式の
連続焼鈍炉につき調査した。

第８図において、鋼帯１０は矢印Ａ、Ｂの方向に加熱帯
１１．均熱帯１２．徐冷帯１３、および急冷’Ｍ’ｉ　
１４に順次に送り、所定の材料特性を得るための熱処理
を行なった。

これら各帯におけるロールのプロフィール評価値ψ。と
、蛇行発生頻度と、ヒートバックル発生頻度との関係を
調査した。なお、調査はテーパークラウンロールについ
て行った。その結果を第９図に示す。第９ａ図において
、横軸はψ。、縦軸は蛇行による片寄りの発生回数を表
し、ψ。が大きくなるにつれ、蛇行は小さくなっている
。なお、加熱帯については、前半と後半の２つに分割し
て調査した。これは前半と後半とでは著しく傾向が異な
るためである。第９ａ図は、加熱帯前半において他の帯
域と比べ蛇行が発生し易いことを示している。第９ｂ図
においては、横軸は同じくψ。、縦軸はヒートバックル
発生回数を示す。グラフから明らかなように、加熱帯前
半では他の帯域に比べてヒートバックルは発生し難くな
っている。

したがって、第９図から判断して竪型連続焼鈍炉内の加
熱帯前半および後半、均熱帯、徐冷帯および急冷帯の各
帯域に用いるべきハースロールのプロフィール評（ｉｌ
ｌｉ　４ｉ−、すなわちロールクラウンの勾配ψ。を第
１表に示すような範囲内でそれぞれ適当に選択すること
によって、これらの名帯域、したがって竪型連続焼鈍炉
全体における）・−スロールが蛇行修正能力およびヒー
トバックル防止能力の両方を有するものとすることがで
きる。

第　１　表 （単位ｒａｄ　） 本発明によれば、蛇行修正能力に比例する（７）および
（８）式によりめられるロールプロフィール評価値ψ。

を用いることにより、従来、試行錯誤的に、あるいは経
験的に決められていた種々のハースロールのプロフィー
ルを定量的に決定することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はハースロールの一般的形状を示す線図的側面図
で、第１ａ図はテーパークラウンロールを、第２ｂ図は
ラウンドクラウンロールを示し、第２図は銅帯の蛇行に
ついての説明図、第３図は同じく鋼帯の蛇行についての
説明図で、ロールセンターを原点にしたｐ−ルと鋼板と
の位置関係を示しており、 第４図はラバーバンドによる蛇行修正力の作用説明図、 第５図はラバーバンドによる蛇行を修止する実験装置の
線図的斜視図１ 第６図は第５図に示を実験装置を用いて測定しり５　ｔ
＜　−／（ンドの中心位置とラバーバンドの移動風との
関係を示すグラフ、 第７６　Ｇｆ　”−ルの回転数とラバーパントノ移動量
との関係を示すグラフ、 第８図は竪型連続焼鈍炉の線図的側面図、第９図はり一
ルプロフィール評価値ψ。と蛇行発生頻度およびヒート
バックル発生頻度との関係を示すグラフである。 １・・・ロール　２・・・Ｃ１を帯 ５・・・ラバーバンド　１ｏ・・・銅帯１１・・・加熱
帯　１２・・・均熱帯 １８・・・徐冷帯　１４・・・急冷帯 ２６…ハースｐ＋ル 第４図 第５図 第６図 う／ぐ一へ′ントの中り信置炉ｍ ラバー／（７Ｆの中ｔ（２（ｆｌｆｉ　ｍｔｎ回転数 回軟杖

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　ｗｉ帯の竪型連続焼鈍炉のハースロールにおいて、
   ロールクラウンの勾配ψ。が鋼帯幅Ｗ。 ロール各点における勾配ψおよびυ−ル長手方向の座標
   Ｘ（但し、ロール中央を０点とする）により の関係で決定されていることを特徴とする銅帯の竪型連
   続焼鈍炉のハースロール。 ２　竪型連続焼鈍炉の加熱帯前半におけるハースロール
   のロールクラウンの勾配ψ。（ｒａｄ）が 竪型連続焼鈍炉のハースロール。 ＆　竪型連続焼鈍炉の加熱帯後半、均熱帯、おヨヒ徐冷
   帯におけるハースルールのロールクラウンの勾配ψ。（
   ｒａｄ）が ８ ０゜１３Ｘ１０　くψ。＜１．　ＯＸ　１０−８竪型連
   続焼鈍炉のハースロール。 表　竪型連続焼鈍炉の急冷帯におけるハースロールのロ
   ールクラウンの勾配ψ。（ｒａｄ　）が０．１８×１０
   ＜ψ。＜；：１．５Ｘ１０であることを特徴と？％ｎ犀
   片％％載の銅帯の竪型連続焼鈍炉のハースロール。