JPS627248B2 - - Google Patents
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- JPS627248B2 JPS627248B2 JP4730181A JP4730181A JPS627248B2 JP S627248 B2 JPS627248 B2 JP S627248B2 JP 4730181 A JP4730181 A JP 4730181A JP 4730181 A JP4730181 A JP 4730181A JP S627248 B2 JPS627248 B2 JP S627248B2
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- strip
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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
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属ストリツプを熱間圧延も含めて
熱処理する装置に用いられるロールの温度を均一
化する方法と、該方法を実施するためのロールに
関するものである。
熱処理する装置に用いられるロールの温度を均一
化する方法と、該方法を実施するためのロールに
関するものである。
従来、金属ストリツプを連続熱処理する場合、
例えば普通鋼ストリツプの連続焼鈍処理において
は第１図に示すような立形連続焼鈍炉が使用され
ている。
例えば普通鋼ストリツプの連続焼鈍処理において
は第１図に示すような立形連続焼鈍炉が使用され
ている。
第１図において、ストリツプ１は炉入口２より
炉Ｆ内に入り、該炉Ｆ内に多数千鳥状に配置され
たロール９に懸吊され、蛇行しつつ、還元性雰囲
気ガスの中で焼鈍温度までラジアントチユーブ
（または電熱ヒータ）３により加熱される加熱帯
４、焼鈍温度に必要時間保持される均熱帯５、焼
鈍温度から約450〜480℃まで冶金学的に要求され
る冷却速度に基いて徐冷される徐冷帯６、冷たい
上記雰囲気ガスが吹付けられて約90℃以下まで急
冷される急冷帯７を経て、第２図に示すような熱
サイクルを経過した後、出口８から出る。
炉Ｆ内に入り、該炉Ｆ内に多数千鳥状に配置され
たロール９に懸吊され、蛇行しつつ、還元性雰囲
気ガスの中で焼鈍温度までラジアントチユーブ
（または電熱ヒータ）３により加熱される加熱帯
４、焼鈍温度に必要時間保持される均熱帯５、焼
鈍温度から約450〜480℃まで冶金学的に要求され
る冷却速度に基いて徐冷される徐冷帯６、冷たい
上記雰囲気ガスが吹付けられて約90℃以下まで急
冷される急冷帯７を経て、第２図に示すような熱
サイクルを経過した後、出口８から出る。
上記のロール９は、例えば第３図のように構成
される。第３図中、１０，１０′は炉Ｆの炉壁耐
火材、１１，１１′はロール軸受、１２はロール
駆動モータを示す。
される。第３図中、１０，１０′は炉Ｆの炉壁耐
火材、１１，１１′はロール軸受、１２はロール
駆動モータを示す。
第３図においては、ストリツプ１は炉Ｆの中央
の正常位置を進行する所謂正常なトラツキングで
図示してあるが、実際の操業においてはトラツキ
ング不良が屡々起り、甚だしい場合には側壁耐火
材１０，１０′にストリツプ１が接触し、ストリ
ツプ１に疵をつけて商品価値を下げ、また炉壁を
損傷する。
の正常位置を進行する所謂正常なトラツキングで
図示してあるが、実際の操業においてはトラツキ
ング不良が屡々起り、甚だしい場合には側壁耐火
材１０，１０′にストリツプ１が接触し、ストリ
ツプ１に疵をつけて商品価値を下げ、また炉壁を
損傷する。
このためロール９の表面は、第４図に示すよう
に、ロール９中央部の直径より僅かにロール９端
部の直径を小さくして所謂クラウン２ｅをつけて
ある。
に、ロール９中央部の直径より僅かにロール９端
部の直径を小さくして所謂クラウン２ｅをつけて
ある。
このクラウンの効果は、例えば第４図Ａに示す
ように、ストリツプ１が右の方に片寄つた場合、
該第４図Ａの矢視ａ方向平面図である第４図Ｂに
示すように、ストリツプ１とロール９との接触面
圧P1、P2のクラウンによる分力をQ1、Q2とすれ
ば、触面積の関係からP1＞P2、Q1＞Q2となるの
で、ストリツプ１にはQ1−Q2というストリツプ
１を正常位置に戻そうとする力が働くことにあ
る。
ように、ストリツプ１が右の方に片寄つた場合、
該第４図Ａの矢視ａ方向平面図である第４図Ｂに
示すように、ストリツプ１とロール９との接触面
圧P1、P2のクラウンによる分力をQ1、Q2とすれ
ば、触面積の関係からP1＞P2、Q1＞Q2となるの
で、ストリツプ１にはQ1−Q2というストリツプ
１を正常位置に戻そうとする力が働くことにあ
る。
この他にトラツキング不良を防止する方法とし
て、多数のロールのうち複数個のロール軸受を左
右反対方向に水平に移動させるようにした所謂ス
テアリングロールを使用する方法があるが、構造
が複雑で高価なため設置数量に限度があり、ステ
アリングロールのみでは充分な効果をあげるに至
つていない。
て、多数のロールのうち複数個のロール軸受を左
右反対方向に水平に移動させるようにした所謂ス
テアリングロールを使用する方法があるが、構造
が複雑で高価なため設置数量に限度があり、ステ
アリングロールのみでは充分な効果をあげるに至
つていない。
ところで、上記のロールのクラウン量について
は適正値があり、必要以上のクラウンはロールと
ストリツプの接触が悪くなり、かえつてトラツキ
ング矯正効果が減少する。また、適当なクラウン
のロールを使用した場合であつても、例えば加熱
帯４においては、炉内温度は約850℃であるが、
ストリツプ１は常温から次第に温度上昇していく
ため、加熱帯４の特に入口２付近ではストリツプ
１の温度はまだかなり低く、この低温のストリツ
プ１と接触するロール９の中央部近傍は熱がスト
リツプ１に奪われてしまい、ロール９端部より低
温となり、この温度差によるロール９直径の熱膨
脹の差によりクラウン量が減少し、適正なクラウ
ン量が保てないばかりでなく、場合によつてはロ
ール９端部の方が中央部より直径が大きくなる逆
クラウンが生じ、トラツキング矯正効果が損われ
るという欠点がある。
は適正値があり、必要以上のクラウンはロールと
ストリツプの接触が悪くなり、かえつてトラツキ
ング矯正効果が減少する。また、適当なクラウン
のロールを使用した場合であつても、例えば加熱
帯４においては、炉内温度は約850℃であるが、
ストリツプ１は常温から次第に温度上昇していく
ため、加熱帯４の特に入口２付近ではストリツプ
１の温度はまだかなり低く、この低温のストリツ
プ１と接触するロール９の中央部近傍は熱がスト
リツプ１に奪われてしまい、ロール９端部より低
温となり、この温度差によるロール９直径の熱膨
脹の差によりクラウン量が減少し、適正なクラウ
ン量が保てないばかりでなく、場合によつてはロ
ール９端部の方が中央部より直径が大きくなる逆
クラウンが生じ、トラツキング矯正効果が損われ
るという欠点がある。
本発明は以上のような欠点を解消するためにな
されたものであつて、 (1) 金属ストリツプ熱処理（熱間圧延を含む、以
下同じ）装置用ロールの内部を中空にして、該
中空部に熱媒を封入し、該熱媒を循環させるこ
とにより上記ロールの幅方向の温度を均一化す
る方法と、 (2) ロール内部が中空であつて、該中空部に熱媒
が封入され、該熱媒が自然若しくは強制循環さ
れるようにした金属ストリツプ熱処理装置用ロ
ール、 に関するもので、本発明によれば前記したような
温度差による不具合が減少し、良好なトラツキン
グを確保することができる。
されたものであつて、 (1) 金属ストリツプ熱処理（熱間圧延を含む、以
下同じ）装置用ロールの内部を中空にして、該
中空部に熱媒を封入し、該熱媒を循環させるこ
とにより上記ロールの幅方向の温度を均一化す
る方法と、 (2) ロール内部が中空であつて、該中空部に熱媒
が封入され、該熱媒が自然若しくは強制循環さ
れるようにした金属ストリツプ熱処理装置用ロ
ール、 に関するもので、本発明によれば前記したような
温度差による不具合が減少し、良好なトラツキン
グを確保することができる。
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
する。
第５図は、本発明の一実施態様例を説明するた
めの図である。
めの図である。
第５図において、ロール９は内部が中空で、該
中空部に熱媒２０が封入されている。１３は熱媒
２０の封入口プラグである。なお、第５図には示
していないが、ロール内部にロール９の補強材を
熱媒の流動を阻害しないように設置してもよい。
また第６図に示すようにロール９を二重円筒とし
てもよく、この場合は熱媒２０の量が減少でき
る。
中空部に熱媒２０が封入されている。１３は熱媒
２０の封入口プラグである。なお、第５図には示
していないが、ロール内部にロール９の補強材を
熱媒の流動を阻害しないように設置してもよい。
また第６図に示すようにロール９を二重円筒とし
てもよく、この場合は熱媒２０の量が減少でき
る。
更に、第５，６図の例において、熱媒２０は中
空部の全部を占めるような量で封入してもよい
し、中空部の一部を占めるような量で封入しても
よい。
空部の全部を占めるような量で封入してもよい
し、中空部の一部を占めるような量で封入しても
よい。
この熱媒２０としては、最高使用温度において
も液の性状を保持し、低温においても固結せず流
動状態を保持するものが好ましく、例えばアルカ
リ溶融塩（NaNO3、KNO3等）、弗化リチウム、
弗化ベリリウム、これらの混合物、熱媒油（商品
名：ダフニサーミツクオイル等）等が好適であ
る。
も液の性状を保持し、低温においても固結せず流
動状態を保持するものが好ましく、例えばアルカ
リ溶融塩（NaNO3、KNO3等）、弗化リチウム、
弗化ベリリウム、これらの混合物、熱媒油（商品
名：ダフニサーミツクオイル等）等が好適であ
る。
第５，６図のものにおいて、ロール９はライン
速度300〜600ｍ／minに相応して５〜10ｍ／sec
の周速度で回転しているため、ロール９の回転に
よる遠心力と、ロール９の幅方向の温度差による
熱媒の比重差によつて、熱媒２０は矢印のように
移動（すなわち自然循環）し、この熱媒２０の移
動によつて熱の移動が生じ、ロール９の高温部と
低温部の温度差が減少する。
速度300〜600ｍ／minに相応して５〜10ｍ／sec
の周速度で回転しているため、ロール９の回転に
よる遠心力と、ロール９の幅方向の温度差による
熱媒の比重差によつて、熱媒２０は矢印のように
移動（すなわち自然循環）し、この熱媒２０の移
動によつて熱の移動が生じ、ロール９の高温部と
低温部の温度差が減少する。
上記の熱の移動は熱媒２０の移動が激しい程多
くなり、温度は均一化される。
くなり、温度は均一化される。
そこで本発明では、熱媒２０の移動を強制的に
行わせる（すなわち強制循環させる）こともでき
る。
行わせる（すなわち強制循環させる）こともでき
る。
第７図はこの強制循環方式のロールの一実施態
様例を示す図で、第８図は第７図の−線矢視
展開図である。
様例を示す図で、第８図は第７図の−線矢視
展開図である。
第７，８図において、１４はロール９の中空部
内面に取付けられたベーン、１５は熱媒通路１７
を有する隔壁、１６は内筒である。
内面に取付けられたベーン、１５は熱媒通路１７
を有する隔壁、１６は内筒である。
第７，８図のものにおいては、熱媒２０がベー
ン１４とロール９の回転によつて矢印の方向に強
制的に移動循環するため、熱移動量は第５図や第
６図に示す自然循環の場合に比較して大きい。
ン１４とロール９の回転によつて矢印の方向に強
制的に移動循環するため、熱移動量は第５図や第
６図に示す自然循環の場合に比較して大きい。
第９図は強制循環方式の他の実施態様例を示す
図である。この場合は、図示するようにインペラ
ー１８を設け、ロール９の回転により熱媒２０を
矢印の方向に強制循環させる。また、第１０図
Ａ，Ｂに示すように、インペラー１８′、インペ
ラーシヤフト１９により外部固定とすることもで
きる。
図である。この場合は、図示するようにインペラ
ー１８を設け、ロール９の回転により熱媒２０を
矢印の方向に強制循環させる。また、第１０図
Ａ，Ｂに示すように、インペラー１８′、インペ
ラーシヤフト１９により外部固定とすることもで
きる。
次に、本発明による効果を詳述する。
第１１図に示すように、ストリツプ１はロール
９の幅方向の中央部近傍において該ロール９の上
半部と接触し、該接触面においてロール９からス
トリツプ１への伝熱がある。一方、ロール９は、
より高温のヒータ（第１図中の符号３）あるいは
該ヒータからの幅射熱を反射させている炉壁から
輻射により受熱すると共に、第１１図中矢印に示
すようにロール９の輻方向の温度差によりロール
端部から中央部へ向けて伝導により伝熱する。
９の幅方向の中央部近傍において該ロール９の上
半部と接触し、該接触面においてロール９からス
トリツプ１への伝熱がある。一方、ロール９は、
より高温のヒータ（第１図中の符号３）あるいは
該ヒータからの幅射熱を反射させている炉壁から
輻射により受熱すると共に、第１１図中矢印に示
すようにロール９の輻方向の温度差によりロール
端部から中央部へ向けて伝導により伝熱する。
ストリツプ１とロール９の温度およびロール９
の温度によるクラウンの変化は、例えば第１２図
Ａ，Ｂのように示される。第１２図Ａ，Ｂは、ロ
ール９幅α＝1400mm、ストリツプ１幅β＝1000
mm、ロール９直径γ＝700mm、δ＝500mm、ε＝
400mm、クラウンｅ＝１mmの場合を示すもので、
第１２図Ａにおいてはストリツプ１の温度分
布、は前記した熱媒を使用しない場合のロール
９の温度分布、′は自然または強制循環のいず
れかで前記熱媒を使用した場合のロール９の温度
分布で、に比し′はロール幅方向の温度差が
小さくなるため、第１２図Ｂに示すように、の
場合（すなわち熱媒を使用していない場合）のロ
ールクラウンと熱クラウン（ロール９の熱膨脹に
よつて発生するクラウン）との合成値１は′
の場合（すなわち熱媒を使用している場合）のロ
ールクラウンと熱クラウンとの合成値２のよう
に改善されて初期ロール９のロールクラウンに
近づき、この結果、ストリツプ１のトラツキング
が改善されるのである。
の温度によるクラウンの変化は、例えば第１２図
Ａ，Ｂのように示される。第１２図Ａ，Ｂは、ロ
ール９幅α＝1400mm、ストリツプ１幅β＝1000
mm、ロール９直径γ＝700mm、δ＝500mm、ε＝
400mm、クラウンｅ＝１mmの場合を示すもので、
第１２図Ａにおいてはストリツプ１の温度分
布、は前記した熱媒を使用しない場合のロール
９の温度分布、′は自然または強制循環のいず
れかで前記熱媒を使用した場合のロール９の温度
分布で、に比し′はロール幅方向の温度差が
小さくなるため、第１２図Ｂに示すように、の
場合（すなわち熱媒を使用していない場合）のロ
ールクラウンと熱クラウン（ロール９の熱膨脹に
よつて発生するクラウン）との合成値１は′
の場合（すなわち熱媒を使用している場合）のロ
ールクラウンと熱クラウンとの合成値２のよう
に改善されて初期ロール９のロールクラウンに
近づき、この結果、ストリツプ１のトラツキング
が改善されるのである。
なお、第１３図は第１２図Ａに示すロール９の
温度分布、′の一部拡大図表であり、ストリ
ツプ１は横軸Ｏから負方向にある。該図からも明
らかなように、本発明による場合′は従来のも
のに比べロール９の温度を均一化できる。
温度分布、′の一部拡大図表であり、ストリ
ツプ１は横軸Ｏから負方向にある。該図からも明
らかなように、本発明による場合′は従来のも
のに比べロール９の温度を均一化できる。
以上説明した本発明は、以上の加熱帯のみに限
定されるものではなく、金属ストリツプの熱処理
ライン中の冷却帯のロールについても適用するこ
とができ、また普通鋼のストリツプに限らず、ス
テンレス鋼ストリツプ、その他各種の金属ストリ
ツプの熱処理に適用することができる。
定されるものではなく、金属ストリツプの熱処理
ライン中の冷却帯のロールについても適用するこ
とができ、また普通鋼のストリツプに限らず、ス
テンレス鋼ストリツプ、その他各種の金属ストリ
ツプの熱処理に適用することができる。
第１図は普通鋼ストリツプの従来の立形連続焼
鈍炉の説明図、第２図は普通鋼ストリツプの連続
焼鈍の熱サイクルを示す図表、第３図は第１図中
符号９で示すロールの一構成例を示す概略図、第
４図Ａは第３図に示すロールの実操業中に生じる
ストリツプのトラツキング不良状況を説明するた
めの図、第４図Ｂは第４図Ａの矢視ａ方向平面
図、第５図〜第７図および第９図〜第１０図は本
発明に係るロールの一実施態様例の説明図、第８
図は第７図の−線矢視展開図、第１１図〜第
１３図は本発明の効果を説明する図である。
鈍炉の説明図、第２図は普通鋼ストリツプの連続
焼鈍の熱サイクルを示す図表、第３図は第１図中
符号９で示すロールの一構成例を示す概略図、第
４図Ａは第３図に示すロールの実操業中に生じる
ストリツプのトラツキング不良状況を説明するた
めの図、第４図Ｂは第４図Ａの矢視ａ方向平面
図、第５図〜第７図および第９図〜第１０図は本
発明に係るロールの一実施態様例の説明図、第８
図は第７図の−線矢視展開図、第１１図〜第
１３図は本発明の効果を説明する図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属ストリツプ熱処理装置用ロールの内部を
中空にして、該中空部に熱媒を封入し、該熱媒を
循環させることにより前記ロールの幅方向の温度
を均一化することを特徴とする金属ストリツプ熱
処理装置用ロールの温度均一化方法。 ２ 金属ストリツプ熱処理装置用ロールにおい
て、該ロール内部が中空であつて、該中空部に熱
媒が封入され、かつ該熱媒が自然若しくは強制循
環されるようにしたことを特徴とする金属ストリ
ツプ熱処理装置用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4730181A JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4730181A JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164931A JPS57164931A (en) | 1982-10-09 |
| JPS627248B2 true JPS627248B2 (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=12771454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4730181A Granted JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57164931A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182654U (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976830A (ja) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Nippon Steel Corp | 連続熱処理炉の鋼帯ヒ−トバツクル防止方法 |
-
1981
- 1981-04-01 JP JP4730181A patent/JPS57164931A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182654U (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57164931A (en) | 1982-10-09 |
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