JPS639568B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS639568B2
JPS639568B2 JP23952283A JP23952283A JPS639568B2 JP S639568 B2 JPS639568 B2 JP S639568B2 JP 23952283 A JP23952283 A JP 23952283A JP 23952283 A JP23952283 A JP 23952283A JP S639568 B2 JPS639568 B2 JP S639568B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
tapered
buckling
hearth roll
metal material
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
Application number
JP23952283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60131924A (en
Inventor
Takaaki Hira
Hideo Abe
Tooru Sasaki
Juji Shimoyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP23952283A priority Critical patent/JPS60131924A/en
Publication of JPS60131924A publication Critical patent/JPS60131924A/en
Publication of JPS639568B2 publication Critical patent/JPS639568B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562Details
    • C21D9/563Rolls; Drums; Roll arrangements

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】 [発明の分野] 本発明は、竪型連続焼鈍炉内に設置されるハー
スロールに関し、さらに詳しく述べると、帯状金
属材料の熱処理に用いられる竪型連続焼鈍炉内に
おける、加熱帯、均熱帯などの高温処理帯域にお
いて、上記帯状金属材料の搬送用として用いられ
るハースロールに関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of the Invention] The present invention relates to a hearth roll installed in a vertical continuous annealing furnace, and more specifically, to a hearth roll installed in a vertical continuous annealing furnace used for heat treatment of strip-shaped metal materials. The present invention relates to a hearth roll used for conveying the above-mentioned band-shaped metal material in high-temperature processing zones such as heating zones and soaking zones.

[発明の背景] 連続焼鈍炉は上流側から加熱、均熱、冷却の各
帯域で構成され、帯状金属材料はこれらの帯域を
順次通過しながら目的に応じた適正な熱処理が施
される。
[Background of the Invention] A continuous annealing furnace is comprised of heating, soaking, and cooling zones from the upstream side, and the strip-shaped metal material is subjected to appropriate heat treatment according to the purpose while passing through these zones in sequence.

このような装置における操業上の問題として、
帯状金属材料の幅方向への蛇行と帯状金属材料内
に生じる座屈とがある。
Operational problems with such equipment include:
There are meandering of the band-shaped metal material in the width direction and buckling that occurs within the band-shaped metal material.

上記の帯状金属材料の蛇行を防止する手段とし
て従来、いわゆるベルト車における蛇行防止と同
一の原理を応用した、中高のクラウンを有するハ
ースロール形状を採用することによつてこの問題
を回避している。
As a means of preventing meandering of the above-mentioned belt-shaped metal material, this problem is avoided by adopting a hearth roll shape with a medium-high crown, which applies the same principle as conventionally used to prevent meandering in so-called belt wheels. .

このような形状のハースロールは帯状金属材料
の蛇行を防止する機能を有するが、ハースロール
の両端に先細りテーパを設けたハースロールを用
いたときはそのテーパの傾斜角度が過大な場合、
ラウンドグラウンロールを用いたときはその曲線
クラウンの曲率半径が小さすぎる場合、あるいは
帯状金属材料の長手方向の張力を増大した場合
に、帯状金属材料面内に不均一張力によつて誘起
された圧縮応力が発生し、この応力が帯状金属材
料を座屈させるという新たな問題を引き起こす。
Hearth rolls with such a shape have the function of preventing meandering of the band-shaped metal material, but when using a hearth roll with a tapered taper at both ends, if the inclination angle of the taper is excessive,
When a round ground roll is used and the radius of curvature of the curved crown is too small, or when the tension in the longitudinal direction of the metal strip is increased, compression is induced by uneven tension within the surface of the metal strip. Stress is generated and this stress causes a new problem in that the strip of metal material buckles.

広範や寸法や材質、熱処理条件等の異なる帯状
金属材料に生じる蛇行および座屈を防止するため
に、ハースロールの形状、例えばテーパ付ハース
ロールの平行部幅、テーパの傾斜角度等を最適化
することが試みられてはいるが、従来、板幅が広
く、板厚が小さく、かつ高温焼鈍が要求されるよ
うな帯状金属材料では、上記の双方の不良を同時
に防止することは極めて困難であつた。
In order to prevent meandering and buckling that occur in strip metal materials that vary in size, size, material, heat treatment conditions, etc., optimize the shape of the hearth roll, such as the width of the parallel part of a tapered hearth roll, the inclination angle of the taper, etc. However, it has been extremely difficult to prevent both of the above defects at the same time with strip metal materials that have a wide width, a small thickness, and require high-temperature annealing. Ta.

[発明の要約] 本発明の目的は竪型連続焼鈍炉において帯状金
属材料が蛇行と座屈とを生じないような形状のハ
ースロールを提供することにある。
[Summary of the Invention] An object of the present invention is to provide a hearth roll having a shape that prevents meandering and buckling of a strip-shaped metal material in a vertical continuous annealing furnace.

本発明は従来の最適なロール形状にさらに新し
い工夫を付加したことにより、上記の問題を解決
したものである。
The present invention solves the above problems by adding new ideas to the conventional optimal roll shape.

本発明者らは帯状金属材料の長手方向張力、お
よびハースロールの形状を系統的に種々変化させ
た実験ならびに解析を行つた。その結果ハースロ
ールのテーパ肩部に適正な丸みを付与すれば、帯
状金属材料が蛇行しないように帯状金属材料に大
きな長手方向張力を与えても、問題とする座屈が
発生せず、帯状金属材料の蛇行、座屈双方の防止
に極めて有効であることを見出し、この知見によ
り本発明を完成させた。
The present inventors conducted experiments and analyzes in which the longitudinal tension of the strip metal material and the shape of the hearth roll were systematically varied. As a result, if the tapered shoulder of the hearth roll is given an appropriate roundness, even if a large longitudinal tension is applied to the strip metal material to prevent it from meandering, the problematic buckling will not occur, and the strip metal material will not meander. It was discovered that this method is extremely effective in preventing both meandering and buckling of the material, and based on this knowledge, the present invention was completed.

[発明の詳細な説明] 帯状金属材料に発生する座屈の外観はハースロ
ール形状によつて異なり、第1図に示すようなハ
ースロールの両端に先細りテーパを付けたテーパ
付ハースロール1では、第5図に示すように、帯
状金属材料8のハースロールのテーパ肩部に相当
する部位に座屈9が生じる。第2図に示した曲線
状のクラウンを付与したハースロール2を用いた
場合には、第6図に示されるように、帯状金属材
料のハースロール中央部に相当する部位に、座屈
しわ9が発生する。これらの座屈の発生部位は帯
状金属材料が不均一張力を受け、それによつて誘
起される圧縮応力が最も大きい場所と一致してい
る。
[Detailed Description of the Invention] The appearance of buckling that occurs in a band-shaped metal material differs depending on the shape of the hearth roll. As shown in FIG. 5, buckling 9 occurs at a portion of the band-shaped metal material 8 that corresponds to the tapered shoulder of the hearth roll. When the hearth roll 2 provided with the curved crown shown in FIG. 2 is used, as shown in FIG. occurs. These buckling occurrence locations coincide with locations where the band-shaped metal material is subjected to non-uniform tension and the compressive stress induced thereby is greatest.

蛇行と座屈発生とは相反する条件下で起こる現
象である。蛇行防止機能の優れた、テーパまたは
クラウン量の大きいハースロールを用いたり、蛇
行しないように帯状金属材料に大きな張力を加え
たときは、座屈が発生しやすく、座屈が発生しな
いような条件のときには蛇行が起こりやすい。そ
の中間の適正な条件の下では、蛇行も座屈も起こ
らない。
Meandering and buckling are phenomena that occur under contradictory conditions. Buckling is likely to occur when using a hearth roll with a large taper or crown amount that has excellent meandering prevention function, or when applying a large tension to the band metal material to prevent meandering, but there are conditions in which buckling does not occur. Meandering is likely to occur when Under appropriate conditions in between, neither meandering nor buckling occurs.

第4図は以上のことを模式的に示した図であ
る。図の左下側斜線部は蛇行発生領域を示し、甚
しい場合には帯状金属材料がハースロールから外
れてその端部が炉壁をこするというトラブルを引
き起こす危険のある領域である。一方、第4図の
右上方の斜線を施した領域は座屈発生域であり、
この座屈により帯状金属材料の製品としての価値
が失われるばかりか、甚しい場合にはこれが原因
となつて帯状金属材料が炉内で破断する恐れのあ
る領域である。これらの両領域の間に両者の発生
しない領域が存在する。すなわち同一のハースロ
ール形状下では、蛇行、座屈双方を防止する限定
された狭い適正な張力域が存在することがわか
る。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the above. The shaded area on the lower left side of the figure indicates the area where meandering occurs, and in severe cases, this is an area where there is a danger that the band-shaped metal material may come off the hearth roll and the end thereof may rub against the furnace wall. On the other hand, the diagonally shaded area in the upper right corner of Fig. 4 is the area where buckling occurs.
This buckling not only causes the band-shaped metal material to lose its value as a product, but in severe cases, this buckling can cause the band-shaped metal material to break in the furnace. There is a region between these two regions where neither of these occurs. That is, it can be seen that under the same hearth roll shape, there is a limited narrow appropriate tension range that prevents both meandering and buckling.

一般に連続焼鈍炉においては帯状金属材料の寸
法(板厚、板幅)、材質(高温強度、熱処理条件)
が大幅に変化するので、第4図に示した適正な張
力はそれらに応じて変動する。ハースロールの形
状は設備建設時に定められており、これを変更す
るためにロールを変換することは非常に大きな作
業量と長期間を要する。
In general, in a continuous annealing furnace, the dimensions (plate thickness, plate width) and material (high temperature strength, heat treatment conditions) of the strip metal material are
As the values vary considerably, the proper tension shown in FIG. 4 will vary accordingly. The shape of the hearth roll is determined at the time of facility construction, and converting the roll to change this requires a very large amount of work and a long period of time.

帯状金属材料の長手方向張力が小さいと座屈が
発生しないが、徐々に張力を増加させると、ある
張力で座屈が発生し始める。この時の張力を座屈
発生限張力(Tcr)と定義する。
If the longitudinal tension of the strip-shaped metal material is small, buckling will not occur, but if the tension is gradually increased, buckling will begin to occur at a certain tension. The tension at this time is defined as the buckling limit tension (Tcr).

種々の形状のハースロールを用いた時、それぞ
れのハースロールの座屈発生限界応力Tcrがどの
程度になるかを実験的に調査した結果について説
明する。用いたロールは第1図のテーパ付ロール
1、第2図のラウンドクラウンロール2、および
第3図に示したロール3である。ロール3は第1
図のテーパ付ロール1のテーパ肩部に半径60000
mmの丸み10を付したものである。
We will explain the results of an experimental investigation of the critical buckling stress Tcr of each hearth roll when using hearth rolls of various shapes. The rolls used were the tapered roll 1 shown in FIG. 1, the round crown roll 2 shown in FIG. 2, and the roll 3 shown in FIG. 3. Roll 3 is the first
The radius of the tapered shoulder of tapered roll 1 in the figure is 60000.
It has a roundness of 10 mm.

上記3個のロールとも幅中央部の最大ロール直
径(Dmax)は600mm、端部の最小ロール直径
(Dmin)は598mm、ロール全幅(L)は2000mmであ
る。またテーパ付ハースロール1の中央の平行部
幅(H)は500mmである。第7図の横軸に上記ロール
種別(1〜3)、縦軸に帯状金属材料の座屈限界
張力Tcrを示す。
The maximum roll diameter (Dmax) at the center of the width of the three rolls mentioned above is 600 mm, the minimum roll diameter (Dmin) at the end part is 598 mm, and the total roll width (L) is 2000 mm. Further, the width (H) of the central parallel portion of the tapered hearth roll 1 is 500 mm. In FIG. 7, the horizontal axis shows the roll types (1 to 3), and the vertical axis shows the buckling limit tension Tcr of the band-shaped metal material.

第7図よりラウンドクラウンロール2の座屈限
界張力Tcrが最も小さく、テーパ肩部に丸みを付
与したロール3の座屈限界張力Tcrが最も大き
く、テーパ付ロール2の座屈限界張力Tcrは両者
の中間に位置していることが分る。
From FIG. 7, the buckling limit tension Tcr of the round crown roll 2 is the smallest, the buckling limit tension Tcr of the roll 3 with rounded tapered shoulders is the largest, and the buckling limit tension Tcr of the tapered roll 2 is the lowest for both. It can be seen that it is located in the middle.

すなわちテーパ肩部に丸みを付したロール3は
他の二者のロールに比べ、帯状金属材料8に高い
張力を与えても座屈しないことが明らかである。
That is, it is clear that the roll 3 with rounded tapered shoulders does not buckle even when a high tension is applied to the band-shaped metal material 8 compared to the other two rolls.

次に帯状金属材料の蛇行に及ぼすロール形状の
影響について説明する。
Next, the influence of the roll shape on the meandering of the band-shaped metal material will be explained.

連続焼鈍炉内を搬送される帯状金属材料8の幅
方向の形状、板厚、温度分布および帯状金属にか
かる長手方向張力は必ずしも左右対称ではなく、
従つてハースロールの幅中心と材料中心とは一致
せず、いくぶん幅方向にずれた状態で搬送されて
いるのが一般的である。中高の形状のハースロー
ルは、上記の帯状金属材料の幅方向のずれを修正
し、ハースロール中心に帯状金属材料を移行させ
る機能を持つ。
The widthwise shape, plate thickness, temperature distribution, and longitudinal tension applied to the strip metal material 8 transported through the continuous annealing furnace are not necessarily symmetrical;
Therefore, the center of the width of the hearth roll and the center of the material do not coincide with each other, and the material is generally conveyed with some deviation in the width direction. The mid-height hearth roll has the function of correcting the deviation of the band-shaped metal material in the width direction and moving the band-shaped metal material to the center of the hearth roll.

ハースロールの持つ上記の蛇行矯正能力の大き
さは、ずれた帯状金属材料をロール中心に移行さ
せる速度によつて評価することができる。この蛇
行矯正能力がハースロール形状によつてどの程度
異なるかを調査するために行つた実験について説
明する。
The above-mentioned meandering correction ability of the hearth roll can be evaluated by the speed at which the shifted band-shaped metal material is transferred to the center of the roll. An experiment conducted to investigate how much this meandering correction ability differs depending on the shape of the hearth roll will be described.

予め1000mm幅の帯状金属材料の中心をハースロ
ール中心から200mmずらせて巻き掛け、一定の長
手方向張力を与えて搬送した時、ハースロール中
心に向う帯状金属材料の移動量(Mx)とハース
ロール回転数(N)との関係を第8図に示す。実
験に用いたハースロールは第7図と同様のテーパ
付ロール1、ラウンドクラウンロール2およびテ
ーパ肩部に丸みを付した本発明のテーパ付ロール
3である。第8図に示すように、各々のロール種
別(1〜3)に示すロールは、それぞれ回転数N
が増加するとともに、帯状金属材料のロール中心
への移動量Mxが増大して行き、Mxが200mmに達
すると、すなわちロール中心まで帯状金属材料中
心が移動してくると、Mxは飽和する。Mxが飽
和するまでのロール回転数Nが少ないほど、ある
いはdMx/dNが大きいほど、帯状金属材料の蛇
行を矯正する能力に優れたハースロールというこ
とができる。
When a 1000 mm wide strip of metal material is wound in advance with the center shifted 200 mm from the center of the hearth roll and conveyed with a constant tension in the longitudinal direction, the amount of movement (Mx) of the strip of metal material toward the center of the hearth roll and the rotation of the hearth roll. The relationship with the number (N) is shown in FIG. The hearth rolls used in the experiment were a tapered roll 1 similar to that shown in FIG. 7, a round crown roll 2, and a tapered roll 3 of the present invention having rounded tapered shoulders. As shown in FIG. 8, the rolls shown in each roll type (1 to 3) have a rotation speed N
As increases, the amount of movement Mx of the strip metal material toward the center of the roll increases, and when Mx reaches 200 mm, that is, when the center of the strip metal material moves to the center of the roll, Mx becomes saturated. The smaller the number of roll rotations N until Mx is saturated, or the larger dMx/dN, the better the hearth roll can be said to have the ability to correct the meandering of the band-shaped metal material.

第8図より、ラウンドクラウンロール2の蛇行
矯正能力が最も劣り、テーパ付ロール1のそれが
最も優れることが分る。本発明に係るテーパ肩部
に丸みを付したロール3はほとんどテーパ付ロー
ル1と同じ蛇行矯正能力を有していることが分
り、先の座屈の実験と合せ、本発明の実施例のロ
ール3は座屈防止能力に優れ、かつ、従来のテー
パ付ハースロール1と同等の蛇行矯正能力を持つ
ことが確認された。
From FIG. 8, it can be seen that the meandering correction ability of the round crown roll 2 is the poorest, and that of the tapered roll 1 is the best. It was found that the roll 3 with rounded tapered shoulders according to the present invention has almost the same meandering correction ability as the tapered roll 1. It was confirmed that Roll No. 3 has excellent buckling prevention ability and has the same meandering correction ability as the conventional tapered hearth roll 1.

本発明は以上の知見に基づいて完成されたもの
で、幅中央部を円筒部とし、その両端面にそれぞ
れ同形の截頭円錐台状のテーパ部をその台形端面
を前記円筒部端面と当接させて連設した基本形状
をなすとともに、この円筒部とテーパ部との境界
部に丸みを付与したハースロールである。
The present invention has been completed based on the above knowledge, and has a cylindrical portion at the center of the width, and a truncated cone-shaped taper portion of the same shape on both end surfaces of the cylindrical portion, whose trapezoidal end surfaces are brought into contact with the end surfaces of the cylinder portion. This hearth roll has a basic shape in which the rolls are connected in series, and the boundary between the cylindrical part and the tapered part is rounded.

テーパ付ハースロールのテーパ部と円筒部との
境界に丸みを付ける上で重要なことは第9図に示
すように、テーパ部4と平行部5とをスムースに
結ぶ円弧6を付与することであり、それには第9
図に示すようにテーパ部4と平行部5に内接する
円弧6が最も良い。円筒端部からロール中央側に
lmmだけ寄つた場所を接点とし、テーパ角度θの
テーパ部4に内接する円の半径Rは幾何学的に次
式で与えられる。
What is important in rounding the boundary between the tapered part and the cylindrical part of the tapered hearth roll is to provide an arc 6 that smoothly connects the tapered part 4 and the parallel part 5, as shown in FIG. Yes, it includes the 9th
As shown in the figure, a circular arc 6 inscribed in the tapered portion 4 and the parallel portion 5 is best. The radius R of a circle inscribed in the tapered portion 4 with a taper angle θ is geometrically given by the following equation, with a point of contact located 1 mm from the cylindrical end toward the center of the roll.

R×{sinθ/(1+cosθ)}=l ……(1) 最適なRを求めるために、θを1.33×10-3
(rad)と一定にし、lを種々に変化させて上記
(1)式で求まるRを変化させた多数のロールを作成
し、これらのロールを用い、帯状金属材料8の座
屈と蛇行に及ぼす影響を実験で調べた。その結果
を以下に説明する。第10図の横軸は上記(1)式を
ハースロールの平行部幅(H)で除し無次元化した
値、 (R/H){sinθ/(1+cosθ)} であり、この値が零の場合には第1図で示した従
来のテーパ付ール1と同じロールであることを意
味する。縦軸の左側の目盛は座屈限界張力Tcrで
あり図中の曲線40がこれに対応する。縦軸の右
側の目盛は第8図の実験と同様に帯状金属材料を
初期に200mmだけハースロール中心から故意にず
らせて通板させた時、帯状金属材料8がハースロ
ール中央に復元するまでのハースロール回転数N
を表しており、図中の曲線50がこれに対応す
る。座屈限界張力Tcrが大きいほど座屈が生じに
くく、回転数Nが小さいほど帯状金属材料の蛇行
矯正能力の高いロールである。
R×{sinθ/(1+cosθ)}=l...(1) To find the optimal R, set θ to 1.33×10 -3
(rad) and vary l variously to obtain the above
A large number of rolls with varying R determined by equation (1) were created, and using these rolls, the effects on buckling and meandering of the band-shaped metal material 8 were investigated through experiments. The results will be explained below. The horizontal axis in Figure 10 is the value obtained by dividing the above equation (1) by the width (H) of the parallel part of the hearth roll, making it dimensionless, (R/H) {sinθ/(1+cosθ)}, and this value is zero. In the case of , it means that the roll is the same as the conventional tapered roll 1 shown in FIG. The scale on the left side of the vertical axis is the buckling limit tension Tcr, and the curve 40 in the figure corresponds to this. The scale on the right side of the vertical axis indicates the time required for the strip metal material 8 to return to the center of the hearth roll when the strip metal material 8 is intentionally shifted from the center of the hearth roll by 200 mm at the initial stage. Hearth roll rotation speed N
The curve 50 in the figure corresponds to this. The larger the buckling limit tension Tcr is, the less buckling occurs, and the smaller the rotational speed N is, the higher the ability of the roll to correct meandering of the band-shaped metal material.

第9図から、 (R/H){sinθ/(1+cosθ)}≦0.1 の範囲ではNは一定であり、上記の値がそれ以上
の値になるとNは増加し、蛇行矯正能力が次第に
劣つていくことが分る。
From Fig. 9, N is constant in the range of (R/H) {sinθ/(1+cosθ)}≦0.1, and when the above value exceeds that value, N increases and the meandering correction ability gradually deteriorates. I know what's going on.

一方材料の座屈に着目すると、 (R/H){sinθ/(1+cosθ)} が増加するとともにTcrが増加していくが、それ
が0.1より大きくなるとTcrは次第に減少してい
くことが分る。しかし0.2でも従来の20%以上の
高いTcrが得られる。
On the other hand, if we focus on buckling of the material, we can see that Tcr increases as (R/H) {sinθ/(1+cosθ)} increases, but when it becomes larger than 0.1, Tcr gradually decreases. . However, even with 0.2, a higher Tcr of 20% or more than the conventional one can be obtained.

(R/H){sinθ/(1+cosθ)}=0.5 では第6図に示したラウンドクラウンロール2を
用いた時と同様の座屈形態が観察された。
When (R/H) {sin θ/(1+cos θ)}=0.5, a buckling pattern similar to that when the round crown roll 2 shown in FIG. 6 was used was observed.

以上の実験より帯状金属材料の座屈と蛇行を同
時に防止するには 0.03≦(R/H){sinθ/(1+cosθ)}≦0.2 を満足する半径Rの円弧をテーパ付ハースロール
の円筒部とテーパ部との境界部に付与するのが効
果的である。第10図に上記領域を斜線を施して
示した。
From the above experiments, in order to simultaneously prevent buckling and meandering of the strip metal material, an arc with a radius R that satisfies 0.03≦(R/H) {sinθ/(1+cosθ)}≦0.2 should be used as the cylindrical part of the tapered hearth roll. It is effective to apply it to the boundary with the tapered part. In FIG. 10, the above region is shown with diagonal lines.

なお、 (R/H){sinθ/(1+cosθ)}≦0.2 の範囲では第5図、第6図に示すような座屈は殆
んど発生しないが、稀に第6図の座屈9が発生す
る場合がある。従つて、本発明のテーパ付ハース
ロールの円筒部の少なくとも中央部の一部の直径
を、テーパ部の大径端面の直径よりも僅かに小さ
く成形し、帯状金属材料の座屈9がロールを通過
する時に弾性域の状態のままロールによつて押し
潰されることなく通過させることが一層望まし
い。これによつて帯状金属材料の製品としての品
質低下を防ぐことが可能である。
In addition, in the range of (R/H) {sinθ/(1+cosθ)}≦0.2, buckling as shown in Figures 5 and 6 hardly occurs, but in rare cases buckling 9 in Figure 6 occurs. This may occur. Therefore, the diameter of at least a part of the central part of the cylindrical part of the tapered hearth roll of the present invention is formed to be slightly smaller than the diameter of the large diameter end face of the tapered part, so that the buckling 9 of the strip metal material makes the roll. It is more desirable that the material is allowed to pass through the rolls while remaining in an elastic region without being crushed by the rolls. This makes it possible to prevent deterioration in the quality of the band-shaped metal material as a product.

[実施例] 次に、本発明の効果を実機で確認した結果につ
いて説明する。第11図に示す加熱帯7の出側上
ハースロールおよび均熱帯8の入側上ハースロー
ルそれぞれ2本を、本発明の実施例のテーパ部と
円筒部とを境界部に半径60000mmの丸みを付与し
たテーパ付ハースロール3と置換した。
[Example] Next, the results of confirming the effects of the present invention using an actual machine will be described. Two upper hearth rolls on the outlet side of the heating zone 7 and two upper hearth rolls on the input side of the soaking zone 8 shown in FIG. It was replaced with the provided tapered hearth roll 3.

実施例のハースロール3は 外径:600mm テーパ部の傾斜角度θ:0.33×10-3(rad) 円筒部幅H:500mm である。 The hearth roll 3 of the example has an outer diameter: 600 mm, an inclination angle θ of the taper portion: 0.33×10 -3 (rad), and a cylindrical portion width H: 500 mm.

帯状金属材料8は 板厚:0.7mm 板幅:1320mm の極低炭素鋼を用い、 均熱帯温度:810℃ 通板速度:200m/分 で熱処理した。 The band-shaped metal material 8 is Plate thickness: 0.7mm Board width: 1320mm Using ultra-low carbon steel, Soaking zone temperature: 810℃ Threading speed: 200m/min heat treated with

材料張力Tは、0.2Kg/mm2から除々に増加させ、
座屈の発生する限界張力を求めた。
The material tension T is gradually increased from 0.2Kg/ mm2 ,
The critical tension at which buckling occurs was determined.

結果を第12図に示す。 The results are shown in FIG.

第12図下側の斜線の区域は帯状金属材料が蛇
行する領域であり、従来の装置でも本発明の実施
例のハースロールを装着した装置でも、ともにT
≦0.22Kg/mm2で蛇行が発生する。従つて帯状金属
材料の蛇行を防止するためにはT>0.22Kg/mm2
操業が必要である。帯状金属材料の張力Tを増加
させると蛇行は生じなくなるが、帯状金属材料に
問題の座屈が発生するようになる。
The diagonally shaded area on the lower side of FIG. 12 is the area where the band-shaped metal material meanderes, and both the conventional device and the device equipped with the hearth roll of the embodiment of the present invention have T.
Meandering occurs when ≦0.22Kg/ mm2 . Therefore, in order to prevent meandering of the band-shaped metal material, it is necessary to operate at T > 0.22 Kg/mm 2 . If the tension T of the band-shaped metal material is increased, meandering will no longer occur, but problematic buckling will occur in the band-shaped metal material.

第12図中に示した白抜き(〇)が座屈が発生
しない条件を示し、×が座屈の発生する条件を示
す。従来ロールの場合、蛇行も座屈も発生しない
張力域は 0.22Kg/mm2<T<0.26Kg/mm2 であり、わずか0.04Kg/mm2の狭い張力域での操業
を強いられていることが分る。
The open circles (◯) shown in FIG. 12 indicate conditions where buckling does not occur, and the x's indicate conditions where buckling occurs. In the case of conventional rolls, the tension range in which meandering and buckling do not occur is 0.22Kg/mm 2 < T < 0.26Kg/mm 2 , forcing them to operate in a narrow tension range of only 0.04Kg/mm 2 I understand.

一方本発明に係るロールを用いた場合 0.22Kg/mm2<T<0.32Kg/mm2 の範囲が蛇行、座屈を両方とも発生しない張力領
域であり、操業条件が大幅に緩和され、不良のな
い製品を製造することが可能となつた。
On the other hand, when using the roll according to the present invention, the range of 0.22Kg/mm 2 < T < 0.32Kg/mm 2 is the tension range in which neither meandering nor buckling occurs, and the operating conditions are significantly relaxed, resulting in less defects. It has become possible to manufacture products that do not already exist.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来のテーパ付ハースロールの正面
図、第2図は従来のラウンドクラウンハースロー
ルの正面図、第3図は本発明の実施例の正面図、
第4図はハースロールのテーパ角度や曲率が材料
の蛇行、座屈に及ぼす影響を模式的に示したグラ
フ、第5図はテーパ付ハースロールに接する帯状
金属材料に発生する座屈の外観を示す正面図、第
6図はラウンドクラウンハースロールに接する帯
状金属材料に発生する座屈の外観を示す正面図、
第7図は座屈が発生し始める座屈限界張力を示す
グラフ、第8図はハースロールにより材料の蛇行
が矯正される状態を説明するグラフ、第9図は円
筒部とテーパ部とを円滑に結ぶ円弧の説明図、第
10図は座屈限界張力および蛇行矯正能に及ぼす
ハースロールのテーパ肩部に付けられた丸みの効
果を示すグラフ、第11図は本発明のハースロー
ルを設置した竪型連続焼鈍炉の略縦断面図、第1
2図は本発明に係るハースロールによる操業条件
の拡大効果を示すグラフである。 1……従来のテーパ付ハースロール、2……ラ
ウンドクラウンハースロール、3……本発明の実
施例のテーパ付ハースロール、4……テーパ付ハ
ースロールのテーパ部、5……テーパ付ハースロ
ールの円筒部、6……円弧、7……加熱帯、8…
…均熱帯、9……座屈しわ、10……テーパ肩部
の丸み。
FIG. 1 is a front view of a conventional tapered hearth roll, FIG. 2 is a front view of a conventional round crown hearth roll, and FIG. 3 is a front view of an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph schematically showing the influence of the taper angle and curvature of the hearth roll on meandering and buckling of the material, and Figure 5 shows the appearance of buckling that occurs in a strip of metal material in contact with the tapered hearth roll. FIG. 6 is a front view showing the appearance of buckling occurring in the band-shaped metal material in contact with the round crown hearth roll;
Fig. 7 is a graph showing the buckling limit tension at which buckling begins to occur, Fig. 8 is a graph explaining the state in which the meandering of the material is corrected by the hearth roll, and Fig. 9 is a graph showing how the cylindrical part and the tapered part are smoothed. Fig. 10 is a graph showing the effect of the roundness on the tapered shoulder of the hearth roll on the buckling limit tension and meandering correction ability, and Fig. 11 is a graph showing the effect of the roundness on the tapered shoulder of the hearth roll when the hearth roll of the present invention is installed. Schematic vertical cross-sectional view of a vertical continuous annealing furnace, 1st
FIG. 2 is a graph showing the effect of expanding operating conditions by the hearth roll according to the present invention. 1...Conventional tapered hearth roll, 2...Round crown hearth roll, 3...Tapered hearth roll of the embodiment of the present invention, 4...Tapered portion of tapered hearth roll, 5...Tapered hearth roll cylindrical part, 6... circular arc, 7... heating zone, 8...
...Soaking zone, 9...Buckling wrinkles, 10...Rounding of tapered shoulder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 連続焼鈍炉内の高温処理帯域において用いら
れるハースロールにおいて、幅中央部を円筒部と
し、その両端面にそれぞれ同形の截頭円錐台状テ
ーパ部をその大径端面を前記円筒部端面と当接し
て連設した基本形状をなすとともに、上記円筒部
とテーパ部との境界部に、次式 0.03≦(R/H){sinθ/(1+cosθ)}≦0.2 (ただし上式において H;ロール中央円筒部幅(mm) θ;テーパ部の傾斜角度(度) R;円筒部とテーパ部に内接する円の半径(mm)
をそれぞれ示す。) を満足する半径Rをもつ丸みを付与したことを特
徴とする熱処理用ハースロール。 2 前記円筒部の少なくとも一部の直径が前記テ
ーパ部の大径端面の直径よりも小さい形状を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の熱処理用ハースロール。
[Claims] 1. In a hearth roll used in a high-temperature treatment zone in a continuous annealing furnace, the width center part is a cylindrical part, and the large diameter end faces are provided with truncated conical tapered parts of the same shape on both end faces of the hearth roll. It has a basic shape that is connected to and in contact with the end surface of the cylindrical part, and at the boundary between the cylindrical part and the tapered part, the following formula 0.03≦(R/H) {sin θ/(1+cos θ)} ≦0.2 (however, the upper In the formula, H: Width of the central cylindrical part of the roll (mm) θ: Inclination angle of the tapered part (degrees) R: Radius of the circle inscribed in the cylindrical part and the tapered part (mm)
are shown respectively. ) A hearth roll for heat treatment characterized by being rounded with a radius R that satisfies the following. 2. The hearth roll for heat treatment according to claim 1, wherein the diameter of at least a portion of the cylindrical portion is smaller than the diameter of the large-diameter end surface of the tapered portion.
JP23952283A 1983-12-19 1983-12-19 Hearth roll for heat treatment Granted JPS60131924A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23952283A JPS60131924A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Hearth roll for heat treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23952283A JPS60131924A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Hearth roll for heat treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60131924A JPS60131924A (en) 1985-07-13
JPS639568B2 true JPS639568B2 (en) 1988-02-29

Family

ID=17046046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23952283A Granted JPS60131924A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Hearth roll for heat treatment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60131924A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009045713A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Endless belt manufacturing method and endless belt polishing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009045713A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Endless belt manufacturing method and endless belt polishing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60131924A (en) 1985-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100323469B1 (en) Band rolling method and device
JPS639568B2 (en)
KR900001092B1 (en) Cooling device of metal strip
CA1196841A (en) Method of cooling cold steel strip with cooling rolls
JPS6343450B2 (en)
JPH0234496Y2 (en)
JPS6293010A (en) Production of hot rolled steel plate
JPS5980734A (en) Continuous annealing device
JPS6036626A (en) Continuous annealing device
US4380852A (en) Mill roll
CA1245136A (en) Continuous annealing method and apparatus for cold rolled steel strips
JPS60262915A (en) Method for preventing surface cracking of continuous cast billet
JP3590494B2 (en) Steel strip transport roll of continuous heat treatment furnace
JPH11197714A (en) Tube rolling method
JP2873129B2 (en) Method for producing overlay roll excellent in wear resistance, corrosion resistance and bead mark resistance
JP3168753B2 (en) Threading method in direct reduction heating equipment of continuous metal strip processing line
JPS62196340A (en) Method for stably passing beltlike body
JPS61255704A (en) Production of thick steel plate having less surface defect in corner part
JPS6366884B2 (en)
JPS62256925A (en) Hearth roll for preventing heat buckle
JPS63153222A (en) Treatment line for decreasing iron loss of grain oriented electrical steel sheet
JPH07116524B2 (en) In-furnace roll of continuous annealing furnace
JPS62196339A (en) Continuous annealing apparatus having superior strip passing performance
JPS59116331A (en) Vertical type continuous annealing furnace for extra low carbon steel
JPS62107811A (en) Descaling method for plate stock using brush roll