JPS6289822A - 金属ストリツプのロ−ル接触冷却装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロール冷却接触方式による金属ストＩＪツブの
冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

金属ストリップの連続焼鈍設備等において、冷却ロール
にス）　ＩＪツブを接触させ冷却する方式が知られてい
る。

第４図はこの値の冷却方式を利用した連続焼鈍設備を示
すもので、均熱帯（５）及び過時効処理帯（７）の各後
面に複数の冷却ロール（８）を備えた冷却ロール帯（６
１（８）が設けられている。

この冷却ロールへ３としては、例えば第５図に示さねる
ようにロールシェル叩の内側に螺旋状の冷媒液通路Ｃ１
４１を有した構造のものが用いられ、冷却ロールのロー
ル軸に設けられた通路（至）とロール軸端に連結された
ロータリージヨイントαθとζこより冷媒液通路α１内
に冷却水等の冷媒液を流通させ得るようになっている。

第６図は第４図の連続焼鈍設備における熱サイクルを示
すものであり、テンションリール（１）から巻戻された
金属ス）　ＩＪツブ（Ｘ）は、クリーニングセクション
（２）及び入側ルーパ（３）を経て加熱帯（４）及び均
熱帯（５）に送られ、約７００°０に加熱された後、冷
却ロール帯（６）で約４００°０に１００〜２００　’
Ｏ／ｓｅａの冷却速量で急速冷却される０次いで金属ス
トリップ（Ｘ）は過時効処理帯（７）で処理後、再び冷
却ロール帯（８）で冷却され、出側ルーパ（９）及びテ
ンパミルＣＩ０を経てテンションリールαＪに巻取られ
る。

以上のような冷却ロールによる金属ストリップ（Ｘ）の
冷却においては、冷却過程で生ずる熱応力のために金属
ス）　ＩＪツブ（Ｘ）の形状がくずれやすく、冷却ロー
ルミ２間の非接触部で座屈が生じ易い欠点がある。そし
て甚だしい場合にはこの座屈から１絞り”と称するライ
ン方向の縦シワが生じ、ライン内での金属ス）　ＩＪツ
ブ（Ｘ）の破断などにもつながる重大な支障となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、このような金属ストリップに生ずる熱応力及びこ
れに基づく座屈・絞りについては、座屈危険部位は板幅
方向に圧縮応力の発生する所であり、この値が座屈抵抗
値を越えると座屈し、絞りに至る危険が極めて高いこと
、したがって絞りを防止する基本的な考え方としては、
ロール冷却により発生する熱応力を座屈抵抗値以下にす
ればよいことが明らかにされ、さらに熱応力、絞りの特
性に関し、次のような点も明らかになっている。

（１）他の条件が同じであれば、板厚が薄いほど同一ロ
ール冷却においては冷却速度は速くなり、大きな発生熱
応力となる。さらに、板が薄いほど座屈抵抗が小さいの
で、極めて絞りやすくなると考えられる。

（２）他の条件が同一であれば、板幅の大きいほど発生
熱応力は大きく、且つ板の座屈抵抗は小さいので非常に
絞りやすい。

（３）ラインスピードが遅いほど発生熱応力は大きく、
絞りやすい。

以上のような緒特性に嫉み、本発明者等、は先に、通板
条件に応じて冷却ロールの冷却能力を制御するという観
点に基づき、高沸点熱媒体をロールの内部冷却用として
用い、通板条件に応じてス）　ＩＪツブが絞らないよう
その動作温度を変え、ロールの冷却能力を制御するとい
う方法及び設備を提案した。しかし、この高沸点媒体を
用いるロール冷却設備においては、熱交換装置を必要と
するとともに、燃えやすい高沸点媒体の堰扱いが難しい
という安全対策上の問題がある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みなされたもので、
°通板条件１ζ応じてス）　ＩＪツブに生ずる熱応力を
容易に制御し、しかも安全に使用することができるロー
ル接触冷却装置を提供せんとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

このため本発明は、同じ冷却用流体を用いてもロールシ
ェル厚やロール材質等により冷却ロールの冷却能力を比
較的広ａＳに変化させ得ることに着目し、冷却能力の異
なる冷却ロールを適宜切換使用できるようにした装置を
提供せんとするものである。

すなわち本発明は、冷却能力が異なり、間隔をおいて対
向する１対の冷却ロールを、ライン方向で複数対配置し
、各対を構成する両冷却ロールを、その配列方向に移動
可能とすることにより、両冷却ロール間を通板する金属
ス）　ＩＪツブを、いずれか一方の冷却ロールに選択的
に接触させ得るよう構成したものである。

〔作　　用〕

金属ス）　ＩＩツブは冷却能力の異なる１対の冷却ロー
ル間で通板する。１対の冷却ロールはその配列方向、一
般にはス）　＋３ツブ通板ラインと直交する方向で移動
でき、その位置調整により、いずれか一方の冷却ロール
に接触せしめられる。冷却能力の異なる１対の冷却ロー
ルはライン方向で複数対配置されているため、ストリッ
プはライン方向で蛇行状に冷却ロールに巻き付き、冷却
がなされる。

〔実施例〕

第１図は本発明装置の一実施例を示すものである。

装置の入側及び出側にはデフレクタロール（１７ｍ）　
（１７ｂ）が配置され、両デフレクタロール（１７ａ）
　（１）ｂ）間に冷却ロールが配置されている。

冷却ロールは、低冷却能力ロール（１８ム）と高冷却能
力ロール（１８Ｂ）とが−組とされ、この口−ル対（Ｒ
）がライン方向で複数組配置された構成となっている。

低冷却能力ロール（１８人）と高冷却能力ロール（１８
Ｂ）とは間隔をおいて対向するよう連結部材叫の両端に
回転自在に軸支されている。このような複数組の冷却ロ
ール対（Ｒ）は両ロールの配列方向がライン方向に対し
て直交するよう配置され、且つ連結部材四で連結さね、
た各対の冷却ロールは、両ロールの配列方向、すなわち
ラインと直交する方向に移動可能に構成されている。

各対の低冷却能力ロール（１８Ａ）と高冷却能力ロール
（１８ａ）との間隔は、これにスｌ−ＩＪツブが挿通し
得るよう構成され、ロール対（Ｒ）の移動位置の選択に
より、ストリップ（Ｘ）がいずれ力）一方の冷却ロール
に選択的に接触させ得るようにしている。

冷却ロールは、その材質及びシェル厚みを選択すること
により、冷却能力をかなり広範囲で選択することが可能
である。ロール冷却能力である総括熱貫流率Ｕは次式で
定義され、冷却ロールシェルの厚みの影響を大きく受け
る。

ここで、ρ　ニストリップの密度 Ｃ：　　　Ｉ　　　比熱 ｄ　：　　ｌ　　　厚み Ｖ　ニラインスピード Ｌ　：ロールとストリップの接触長さ θＣニス）　ＩＪツブの入側温度 θｄ　：　　Ｉ　　　出側温度 θＷ：冷却水温 第３図は冷却ロールの総括熱貫流率に及ぼすロールシェ
ル厚みの影響を水温４０’Ｏにて５Ｓ４１鋼とＳ［ＪＳ
　３０４鋼につぃて調べた結果を示すものであり、１０
−厚、５Ｓ４１　材質のシェルを持つ冷却ロールは、３
０＋ｍ厚、ＳＵＳ　３０４材質のシェルを持つ冷却ロー
ルの２倍の冷却能力を有している。したがって、このよ
うな種類の冷却ロールをそれぞれ低冷却能力ロール（１
８Ａ）及び高冷却能力ロール（１８Ｂ）として使用する
ことができる。

以上の実施例では、冷却能力が異なる１対の冷却ロール
を連結部材で連結し、一体的に移動させ得ろようにした
ものであるが、場合によっては、連結せず別個に移動さ
せるような構成を採ることも可能である。

また、ライン方向で数段階の冷却ロールによりストリッ
プの冷却を行う場合、高温側のロール冷却部において絞
りが発生し易い傾向があり、このためロール冷却装置の
入側部に低冷却能力ロール（１８Ａ）と高冷却能力ロー
ル（１８ａ）とからなる複数組のロール対（Ｒ）を設け
、出側部に通常の冷却ロール（例えば高冷却能力ロール
）を設けた構成とすることもできる。

さらに冷却装置は、縦型に構成することもでき、この場
合にはデフレクタロールによりストリップを縦方向に通
板させるようにし、各対の冷却ロールを水平方向に移動
するように構成する。

また本発明においては、冷却能力が異なる３種類以上の
冷却ロールを用いることができる。

以上のような本発明装置では、ストリップの絞り易い通
板条件の場合ｔこは、低冷却能力ロール（１８人）にス
）　ＩＪツブをＪｅｔさせて冷却し、一方、通常の通板
条沖では、高冷却能力ロール（１８ａ）で冷却するもの
であり、これによりストリップの冷却による熱応力を制
御し、絞りが適切に防止された冷却を行うことができる
。

すなわち、本発明ではこのような冷却ロールの切換は１
対のロールを移動させるだけでパス切換なしに行うこと
ができる。第２図（イ）及び（ロ）は、その切換使用態
様を示すもので、第２図（イ）は銅帯をすべて低冷却能
力ロール（１８Ａ）で冷却している状態、第２図（ロ）
は逆にすべて高冷却能力ロール（１８Ｂ）で冷却してい
る状態を示しており、使用態様としては、これに限らず
低冷却能力ロール（１８Ａ）と高冷却能力ロール（１８
Ｂ）とを組み合せた種々の態様を採ることができる、第
１図に示すような冷却装置において、低冷却能力ロール
（１８Ａ）として、ロールシェルが５ＵＳ３０４．厚さ
３０ｓａｍの水冷ロールを、また高冷却能力ロール（１
８Ｂ）として、ロールシェルが８８４１．厚さ１０簡の
水冷ロールをそれぞれ用い鋼ストリップの冷却を行った
結果、ストリップ厚０．４〜１．２■、ストリップＩＶ
シ１６００〜１２４０鴎、ライン速度８０〜１８０　ｍ
ｐｍの操業において、絞りの発生はほとんどなかった。

特に、従来の水冷ロールでは絞りの発生しやすい０．４
〜０．６鴨厚。

１０００〜１２４０ｗ　　幅の通板条件においては、第
２図（イ）に示す水冷ロール配列にさせて低速冷却を行
い、発生熱応力を緩和させ、絞りを防止することができ
た。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、パス切換を行うことなく、
冷却能力の異なる冷却ロールの切換使用が可能であり、
通板条件に合せてこのような切換を適宜行うことにより
、絞りを防止しつつストＩＪツブの冷却を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。第２図
（イ）及び（ロ）は第１図に示す装置の切換使用状態を
示す説明図である。 第３図は冷却ロールのロールシェル厚みと総括熱貫流率
との関係を示すものである。 紀４図はストリップの連続焼鈍ラインを示す説明図であ
る。第５図は冷却ロールの縦断面図である。第６図は第
４図の連続焼鈍ラインにおける熱サイクルを示すもので
ある。 図においてｓ　（１８Ａ）は低冷却能力ロール、（１８
ｓ）は高冷却能力ロールを各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷却能力が異なり、間隔をおいて対向す る１対の冷却ロールを、ライン方向で複数 対配置し、各対を構成する両冷却ロールを、その配列方
   向に移動可能とすることにより、両冷却ロール間を通板
   する金属ストリップ を、いずれか一方の冷却ロールに選択的に 接触させ得るよう構成してなる金属ストリ ップのロール接触冷却装置。