JPS631381B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS631381B2 JPS631381B2 JP58148853A JP14885383A JPS631381B2 JP S631381 B2 JPS631381 B2 JP S631381B2 JP 58148853 A JP58148853 A JP 58148853A JP 14885383 A JP14885383 A JP 14885383A JP S631381 B2 JPS631381 B2 JP S631381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- strip
- stress
- roll
- center
- 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.)
- Expired
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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は冷却ロールによる金属ストリツプの
冷却方法に関し、絞り等の形状不良を解消するこ
とを目的とする。
冷却方法に関し、絞り等の形状不良を解消するこ
とを目的とする。
冷却ロールによるストリツプの冷却は連続焼鈍
設備等において使用されているが、冷却過程で生
ずる熱応力のためストリツプの形状がくずれやす
く、甚だしい場合には「絞り」と称するライン方
向の縦じわが生じ、製品不良やストリツプの破断
など重大なトラブルを引起す問題があつた。
設備等において使用されているが、冷却過程で生
ずる熱応力のためストリツプの形状がくずれやす
く、甚だしい場合には「絞り」と称するライン方
向の縦じわが生じ、製品不良やストリツプの破断
など重大なトラブルを引起す問題があつた。
この絞りの原因は、冷却ロールにストリツプが
接触する接触開始点付近の板幅中央に板幅方向の
圧縮応力が発生し、これが「絞り」の引金になる
座屈を起させるためであることが知られている。
接触する接触開始点付近の板幅中央に板幅方向の
圧縮応力が発生し、これが「絞り」の引金になる
座屈を起させるためであることが知られている。
そのため、上記板幅方向の圧縮応力を除去する
ために種々の工夫がなされ提案されている。
ために種々の工夫がなされ提案されている。
しかし、本発明者らが実験研究を重ねた結果、
幅方向応力だけではなくライン方向応力も座屈の
発生に大きな影響を及ぼしていることが明らかと
なつてきた。
幅方向応力だけではなくライン方向応力も座屈の
発生に大きな影響を及ぼしていることが明らかと
なつてきた。
第１図は２軸応力場における薄板の座屈条件を
示すもので、座屈の有無はライン方向及び板幅方
向の応力の両者の状態で決まることがわかる。通
常、冷却ロール接触開始点でのストリツプ応力状
態は第１図のＡ点であるが、もしライン方向応力
がＢ点よりも小さくなると、座屈が生じ、「絞り」
につながる危険が極めて高くなる。
示すもので、座屈の有無はライン方向及び板幅方
向の応力の両者の状態で決まることがわかる。通
常、冷却ロール接触開始点でのストリツプ応力状
態は第１図のＡ点であるが、もしライン方向応力
がＢ点よりも小さくなると、座屈が生じ、「絞り」
につながる危険が極めて高くなる。
この第１図が示すものと現場における経験則と
は良く一致している。
は良く一致している。
即ち現場操業においてはストリツプが必ずしも
完全にフラツトではなく耳波、中伸び形状または
エツジドロツプおよび急冷時の熱応力による板幅
中央部のたるみなどのため冷却ロールへのストリ
ツプ接触が不均一になりやすい。そして、不均一
接触により、板幅中央の高い温度分布では実際に
非常に絞りやすいことを経験している。
完全にフラツトではなく耳波、中伸び形状または
エツジドロツプおよび急冷時の熱応力による板幅
中央部のたるみなどのため冷却ロールへのストリ
ツプ接触が不均一になりやすい。そして、不均一
接触により、板幅中央の高い温度分布では実際に
非常に絞りやすいことを経験している。
このような現象は、結局板幅中央の高い温度分
布状態ではライン方向応力が中央部で大幅に低下
した状態となり、２軸応力状態が第１図に示す座
屈発生領域に入るためと考えられる。
布状態ではライン方向応力が中央部で大幅に低下
した状態となり、２軸応力状態が第１図に示す座
屈発生領域に入るためと考えられる。
本発明は上記した知見に基づいてなされたもの
で、金属ストリツプが冷却ロールに接触する直前
に金属ストリツプの幅方向中央部と冷却し、該中
央部のライン方向応力を板幅両端よりも高めた状
態で冷却ロールに通板せしめるようにしたもので
ある。
で、金属ストリツプが冷却ロールに接触する直前
に金属ストリツプの幅方向中央部と冷却し、該中
央部のライン方向応力を板幅両端よりも高めた状
態で冷却ロールに通板せしめるようにしたもので
ある。
ここで冷却ロールに接触する直前としたのは次
の理由による。
の理由による。
即ち本発明者らは、現場操業の経験から、「絞
り」の対策として、原板をむしろ耳波傾向にさせ
板幅中央部のライン張力を高めたりする試みや、
また、連続焼鈍においてロール冷却装置の前段に
あるガス強制冷却帯で板幅中央部をより強く冷却
して板幅中央部のライン方向応力を高める実験を
行つてきた。
り」の対策として、原板をむしろ耳波傾向にさせ
板幅中央部のライン張力を高めたりする試みや、
また、連続焼鈍においてロール冷却装置の前段に
あるガス強制冷却帯で板幅中央部をより強く冷却
して板幅中央部のライン方向応力を高める実験を
行つてきた。
これらの方法によればある程度の効果は得られ
るものの、絞り発生を防止するには至らない。そ
の理由は、一度、板幅中央部のライン方向応力を
高めておいても、ロール接触開始点までの時間が
長いと、せつかくつけたライン方向応力の幅方向
分布が緩和してしまうからである。第２図は鋼の
応力緩和現象を示すグラフであり、薄鋼板をある
応力レベルまで引張つて停止した後の応力の時間
的変化を示している。このグラフから10〜20秒後
には1/2〜1/3の応力レベルまでに減少することが
わかる。
るものの、絞り発生を防止するには至らない。そ
の理由は、一度、板幅中央部のライン方向応力を
高めておいても、ロール接触開始点までの時間が
長いと、せつかくつけたライン方向応力の幅方向
分布が緩和してしまうからである。第２図は鋼の
応力緩和現象を示すグラフであり、薄鋼板をある
応力レベルまで引張つて停止した後の応力の時間
的変化を示している。このグラフから10〜20秒後
には1/2〜1/3の応力レベルまでに減少することが
わかる。
連続焼鈍においては、ロール冷却帯の前段にガ
スジエツト冷却帯があり、通常700℃から600℃ま
で冷却を行つている。このガスジエツト帯で板幅
中央をより強く冷却し、絞り防止のため、板幅中
央の高いライン張力分布を与えても、10〜20秒後
にロール冷却が行われるため、第２図に示すよう
な応力緩和現象によりその効果は半減されてしま
うわけである。
スジエツト冷却帯があり、通常700℃から600℃ま
で冷却を行つている。このガスジエツト帯で板幅
中央をより強く冷却し、絞り防止のため、板幅中
央の高いライン張力分布を与えても、10〜20秒後
にロール冷却が行われるため、第２図に示すよう
な応力緩和現象によりその効果は半減されてしま
うわけである。
第２図のグラフから、応力緩和による応力低下
の量が比較的小さいのはおよそ２、３秒以内であ
ると考えられる。従つて、板幅中央冷却強化で板
幅中央の高いライン張力分布を与えて、２、３秒
以内に冷却ロールに接触させて冷却すれば、応力
緩和による板幅中央ライン張力の低下はほとんど
起らず、絞り防止効果が十分に発揮される。
の量が比較的小さいのはおよそ２、３秒以内であ
ると考えられる。従つて、板幅中央冷却強化で板
幅中央の高いライン張力分布を与えて、２、３秒
以内に冷却ロールに接触させて冷却すれば、応力
緩和による板幅中央ライン張力の低下はほとんど
起らず、絞り防止効果が十分に発揮される。
これが本発明において直前と限定した理由であ
る。
る。
ストリツプ幅方向中央を冷却する手段としては
種々のものが可能であるが、気体又は液体噴射に
よる冷却がその冷却範囲の制御が容易であること
から好ましい。
種々のものが可能であるが、気体又は液体噴射に
よる冷却がその冷却範囲の制御が容易であること
から好ましい。
またストリツプ幅方向中央の冷却は、各冷却ロ
ールの直前においてすべて行う必要はなく、少く
とも１つの冷却ロールの直前において行えば効果
がある。この場合前段側、即ち高温側の冷却ロー
ルほど強度、座屈抵抗が低く、冷却速度が速く熱
応力が大きいことから絞りが発生しやすいため、
なるべく前段側の冷却ロール直前において本発明
を実施するのが望ましい。
ールの直前においてすべて行う必要はなく、少く
とも１つの冷却ロールの直前において行えば効果
がある。この場合前段側、即ち高温側の冷却ロー
ルほど強度、座屈抵抗が低く、冷却速度が速く熱
応力が大きいことから絞りが発生しやすいため、
なるべく前段側の冷却ロール直前において本発明
を実施するのが望ましい。
第３図に本発明法を連続焼鈍設備におけるロー
ル冷却装置に適用した場合の装置例を示す。
ル冷却装置に適用した場合の装置例を示す。
図中１が＃１から＃５までの冷却ロールであ
り、Ｘが鋼帯である。各冷却ロール１の鋼帯Ｘと
の接触開始点直前に、鋼帯Ｘの幅方向中央部を冷
却するためのノズル１０がNo.１〜No.５まで設置さ
れている。この各ノズル１０はライン方向に３段
に並んだノズルから構成され、ノズル先端から鋼
帯Ｘまで50mm離して並べられている。そしてこの
実施例において各ノズルの板幅方向長さは120mm
となつている。
り、Ｘが鋼帯である。各冷却ロール１の鋼帯Ｘと
の接触開始点直前に、鋼帯Ｘの幅方向中央部を冷
却するためのノズル１０がNo.１〜No.５まで設置さ
れている。この各ノズル１０はライン方向に３段
に並んだノズルから構成され、ノズル先端から鋼
帯Ｘまで50mm離して並べられている。そしてこの
実施例において各ノズルの板幅方向長さは120mm
となつている。
ノズル１０から噴射する媒体は、この実施例に
おいて雰囲気ガス（H25％を含むN2ガス）を使
用して、冷却室２内からブロア１１により導出
し、クーラ１２により冷却した上ノズル１０から
このガスを噴射するようにしている。
おいて雰囲気ガス（H25％を含むN2ガス）を使
用して、冷却室２内からブロア１１により導出
し、クーラ１２により冷却した上ノズル１０から
このガスを噴射するようにしている。
噴射媒体としては、他のガス或いは水や液体窒
素等の液体を使用してもよく、またこれら液体を
噴霧するようにしても良い。
素等の液体を使用してもよく、またこれら液体を
噴霧するようにしても良い。
なお、ノズル１０は絶えず全数を使用する必要
はなく、ストリツプサイズや通板条件等に応じて
ノズル１０を使いわければ良い。たとえば板厚が
薄く、板幅の広いものほど一般に絞りやすい傾向
があるから、このような場合は、冷却ロール全数
につき、その直前のノズルからガス噴射し、一
方、板が厚く、板幅の狭いものになるに従つて順
次後段の冷却ロール側からガス噴射を停止して行
く。このようにすれば冷却用雰囲気ガスの流量は
少なくて済みそれだけ循環用ブロワー電力負荷が
軽減されるから、運転コスト上も有利である。こ
こで後段側の冷却用ノズルからの噴射を停止する
としたのは上記したように高温側つまり前後側ほ
ど「絞り」やすいからである。
はなく、ストリツプサイズや通板条件等に応じて
ノズル１０を使いわければ良い。たとえば板厚が
薄く、板幅の広いものほど一般に絞りやすい傾向
があるから、このような場合は、冷却ロール全数
につき、その直前のノズルからガス噴射し、一
方、板が厚く、板幅の狭いものになるに従つて順
次後段の冷却ロール側からガス噴射を停止して行
く。このようにすれば冷却用雰囲気ガスの流量は
少なくて済みそれだけ循環用ブロワー電力負荷が
軽減されるから、運転コスト上も有利である。こ
こで後段側の冷却用ノズルからの噴射を停止する
としたのは上記したように高温側つまり前後側ほ
ど「絞り」やすいからである。
次に実施例を示す。
実施例
第３図に示す装置を用いてまず初めに冷却ロー
ルだけでストリツプを600℃から400℃まで冷却し
たところ、ストリツプ中央に縦すじ状の絞りが発
生した。その時の通板条件は、ライン速度
100mpm、ストリツプサイズ0.6mm厚×1200mm幅
であつた。絞り防止効果を調べるため、均熱帯直
後のガスジエツト帯で板幅中央部を周りより約20
℃低く冷却したが、「絞り」はほとんど改善され
なかつた。
ルだけでストリツプを600℃から400℃まで冷却し
たところ、ストリツプ中央に縦すじ状の絞りが発
生した。その時の通板条件は、ライン速度
100mpm、ストリツプサイズ0.6mm厚×1200mm幅
であつた。絞り防止効果を調べるため、均熱帯直
後のガスジエツト帯で板幅中央部を周りより約20
℃低く冷却したが、「絞り」はほとんど改善され
なかつた。
次に、このガスジエツト帯での板幅中央冷却強
化をやめ、その代りにロール冷却帯で第１番目の
冷却ロール直前に設置したNo.１ノズルからのみ雰
囲気ガスを全流量400Nm3／ｈ噴射した。その結
果、「絞り」は解消された。
化をやめ、その代りにロール冷却帯で第１番目の
冷却ロール直前に設置したNo.１ノズルからのみ雰
囲気ガスを全流量400Nm3／ｈ噴射した。その結
果、「絞り」は解消された。
次にノズル１０による冷却後、冷却ロール１に
接触するまでの時間とストリツプ形状不良の発生
との関係を調べた。
接触するまでの時間とストリツプ形状不良の発生
との関係を調べた。
即ち、第３図において、No.１ノズルと＃１冷却
ロールを用いてＬを変化させて操業を行つた。雰
囲気ガスは全流量400Nm3／ｈをNo.１ノズルのみ
から噴射し、その他の条件も上記条件と同じとし
た。
ロールを用いてＬを変化させて操業を行つた。雰
囲気ガスは全流量400Nm3／ｈをNo.１ノズルのみ
から噴射し、その他の条件も上記条件と同じとし
た。
この結果を第４図に示す。ここで時間ｔは距離
Ｌの通過時間である。
Ｌの通過時間である。
このグラフからわかるように、時間ｔ＝２〜３
秒の範囲では、「絞り」は発生せず、軽度の中伸
び状態でロール冷却帯を通過し、この時は、過時
効処理後、スキンパスで十分形状矯正できるもの
であつた。時間ｔが２秒以下であれば板は全くフ
ラツトに冷却ロールに接触し、非常に良好な形状
のまま過時効処理帯に入り、良形状の製品が得ら
れた。
秒の範囲では、「絞り」は発生せず、軽度の中伸
び状態でロール冷却帯を通過し、この時は、過時
効処理後、スキンパスで十分形状矯正できるもの
であつた。時間ｔが２秒以下であれば板は全くフ
ラツトに冷却ロールに接触し、非常に良好な形状
のまま過時効処理帯に入り、良形状の製品が得ら
れた。
なお、冷却ロール直前のガス冷却の板幅方向範
囲は、板幅中央、板幅の1/3〜1/15であれば効果
が十分に発揮されることが現場実験で確認され
た。
囲は、板幅中央、板幅の1/3〜1/15であれば効果
が十分に発揮されることが現場実験で確認され
た。
第１図は絞り発生の説明図、第２図は応力緩和
状態を示すグラフ、第３図は本発明方法を実施す
るための装置例を示す構成図、第４図はストリツ
プ幅方向中央部冷却後の経過時間と形状不良の発
生との関係を示すグラフである。 １……冷却ロール、２……冷却室、１０……ノ
ズル、１１……ブロア、１２……クーラ。
状態を示すグラフ、第３図は本発明方法を実施す
るための装置例を示す構成図、第４図はストリツ
プ幅方向中央部冷却後の経過時間と形状不良の発
生との関係を示すグラフである。 １……冷却ロール、２……冷却室、１０……ノ
ズル、１１……ブロア、１２……クーラ。
Claims (1)
- １ 少くとも１つの冷却ロールの直前において、
ストリツプの板幅中央部を冷却することを特徴と
する冷却ロールによる金属ストリツプの冷却方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885383A JPS6043438A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 冷却ロ−ルによる金属ストリツプの冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885383A JPS6043438A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 冷却ロ−ルによる金属ストリツプの冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043438A JPS6043438A (ja) | 1985-03-08 |
| JPS631381B2 true JPS631381B2 (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15462198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14885383A Granted JPS6043438A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 冷却ロ−ルによる金属ストリツプの冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043438A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100633A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-15 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | クラウン可変水冷ロ−ル |
-
1983
- 1983-08-16 JP JP14885383A patent/JPS6043438A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6043438A (ja) | 1985-03-08 |
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