JP3134453B2 - 連続焼鈍用ストリップ冷却装置 - Google Patents
連続焼鈍用ストリップ冷却装置Info
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- JP3134453B2 JP3134453B2 JP04035786A JP3578692A JP3134453B2 JP 3134453 B2 JP3134453 B2 JP 3134453B2 JP 04035786 A JP04035786 A JP 04035786A JP 3578692 A JP3578692 A JP 3578692A JP 3134453 B2 JP3134453 B2 JP 3134453B2
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は連続焼鈍用に冷却ロー
ルによってストリップの急冷を行なうストリップ冷却装
置に関する。
ルによってストリップの急冷を行なうストリップ冷却装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続焼鈍設備で実施されるストリップの
ロール冷却法では、通常内部にスパイラル状の溝を持
ち、その溝の中を冷却水等の冷媒が通る構造を有する冷
却ロールが使用される。
ロール冷却法では、通常内部にスパイラル状の溝を持
ち、その溝の中を冷却水等の冷媒が通る構造を有する冷
却ロールが使用される。
【０００３】図１４に複数の冷却ロール1a乃至1eを使用
したストリップＸの連続焼鈍用急冷設備の構造の一例を
示す。該急冷設備では、ストリップパスラインに直交す
る方向に各冷却ロール1a乃至1eが移動できる構造を有し
ており、これらの移動でストリップＸとの接触面積を変
え、所定の温度降下量を得ることができるようになって
いる。
したストリップＸの連続焼鈍用急冷設備の構造の一例を
示す。該急冷設備では、ストリップパスラインに直交す
る方向に各冷却ロール1a乃至1eが移動できる構造を有し
ており、これらの移動でストリップＸとの接触面積を変
え、所定の温度降下量を得ることができるようになって
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の様なロ
ール冷却設備では、ストリップエッジ部の温度が高くな
る等冷却ムラを発生し易く、ストリップ幅方向の温度分
布が不均一になっていた。この板幅方向の温度分布不均
一が生ずると、該ストリップＸの形状崩れを起こし、そ
の後段の過時効処理炉中で蛇行や絞り等を発生して、炉
の安定操業を著しく損ねることになる。又この様な温度
分布不均一が生ずると、一般冷延鋼板の材質の中で重要
な時効指数がエッジ部等で部分的に劣り、幅方向の材質
不均一な製品しか製造できないという問題を抱えてい
た。
ール冷却設備では、ストリップエッジ部の温度が高くな
る等冷却ムラを発生し易く、ストリップ幅方向の温度分
布が不均一になっていた。この板幅方向の温度分布不均
一が生ずると、該ストリップＸの形状崩れを起こし、そ
の後段の過時効処理炉中で蛇行や絞り等を発生して、炉
の安定操業を著しく損ねることになる。又この様な温度
分布不均一が生ずると、一般冷延鋼板の材質の中で重要
な時効指数がエッジ部等で部分的に劣り、幅方向の材質
不均一な製品しか製造できないという問題を抱えてい
た。
【０００５】本発明は従来技術の以上の様な問題に鑑み
創案されたもので、ストリップ連続焼鈍用のロール冷却
を実施する冷却装置において、ストリップ幅方向の温度
プロフィルの改善を図ると共に、均一な材質の製品を安
定的に得られるようにせんとするものである。
創案されたもので、ストリップ連続焼鈍用のロール冷却
を実施する冷却装置において、ストリップ幅方向の温度
プロフィルの改善を図ると共に、均一な材質の製品を安
定的に得られるようにせんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため本発明の連続焼
鈍用ストリップ冷却装置は、冷却ロール群の入側と出側
に夫々ブライドルロールを配し、冷却ロール群出側と出
側ブライドルロールの間に、ストリップ幅方向に冷却量
調整可能なガスジェットノズルを設けると共に、出側ブ
ライドルロール側にストリップ幅方向の温度プロフィル
測定可能な板温計を設置し、この板温計の測定値に基づ
いて前記ガスジェットノズルのストリップ幅方向冷却量
調整を行なう制御演算装置を備えたことを基本的特徴と
している。
鈍用ストリップ冷却装置は、冷却ロール群の入側と出側
に夫々ブライドルロールを配し、冷却ロール群出側と出
側ブライドルロールの間に、ストリップ幅方向に冷却量
調整可能なガスジェットノズルを設けると共に、出側ブ
ライドルロール側にストリップ幅方向の温度プロフィル
測定可能な板温計を設置し、この板温計の測定値に基づ
いて前記ガスジェットノズルのストリップ幅方向冷却量
調整を行なう制御演算装置を備えたことを基本的特徴と
している。
【０００７】以上の構成は、本発明者等による従来技術
の問題発生原因の解明に基づいてなされたもので、以下
解明された原因につき詳述する。
の問題発生原因の解明に基づいてなされたもので、以下
解明された原因につき詳述する。
【０００８】従来の構成で冷却ムラの発生は、主に冷却
ロールとストリップとの接触面圧が低いために起こるも
のと推定される。特に、図７に示される様にストリップ
Ｘを冷却ロールに巻き付けて曲率Ｒを与えることによ
り、ストリップＸのロール接触側にはロール軸方向の引
張応力を受け、又その反対側は圧縮応力を受けることに
なり、その結果、図８に示される様に、ストリップＸの
エッジ部には冷却ロール1と完全に接触しない部分Ｈが
発生することになる。このエッジ浮上り量Ｈは図９に示
される様に、冷却ロール部のストリップ張力が少ないと
増大する傾向にある。以上の様な現象が原因となって図
１０に示される様にストリップエッジ部が高い温度分布
となり、図１１に示される様に時効指数がエッジ部にお
いて劣る等幅方向の材質不均一な製品が製造されたり、
ストリップ形状崩れによる炉内蛇行や絞りが発生し、安
定操業ができなくなるという結果を生じていた。
ロールとストリップとの接触面圧が低いために起こるも
のと推定される。特に、図７に示される様にストリップ
Ｘを冷却ロールに巻き付けて曲率Ｒを与えることによ
り、ストリップＸのロール接触側にはロール軸方向の引
張応力を受け、又その反対側は圧縮応力を受けることに
なり、その結果、図８に示される様に、ストリップＸの
エッジ部には冷却ロール1と完全に接触しない部分Ｈが
発生することになる。このエッジ浮上り量Ｈは図９に示
される様に、冷却ロール部のストリップ張力が少ないと
増大する傾向にある。以上の様な現象が原因となって図
１０に示される様にストリップエッジ部が高い温度分布
となり、図１１に示される様に時効指数がエッジ部にお
いて劣る等幅方向の材質不均一な製品が製造されたり、
ストリップ形状崩れによる炉内蛇行や絞りが発生し、安
定操業ができなくなるという結果を生じていた。
【０００９】上記課題は、冷却ロール群前後にストリッ
プへ張力付加できるブライドルロール等の張力付加装置
を設置すること（例えばこれによりストリップ張力を１
kgf／mm2から3kgf／mm2にすること）で、約半分までエ
ッジ浮き上り量を低下できる。又、張力をストリップへ
付加するだけではエッジの完全な冷却は期待できず、冷
却ロール群出側と出側ブライドルロールの間に、ストリ
ップ幅方向の冷却量調整可能なガスジェットノズルを配
すると共に、上記出側ブライドルロール側に配された幅
方向温度プロフィルを測定する板温計によってその温度
を測定し、その測定信号を制御演算装置に送ってストリ
ップ幅方向の冷却量を制御することで、均一な温度分布
を得ることができるようになる。
プへ張力付加できるブライドルロール等の張力付加装置
を設置すること（例えばこれによりストリップ張力を１
kgf／mm2から3kgf／mm2にすること）で、約半分までエ
ッジ浮き上り量を低下できる。又、張力をストリップへ
付加するだけではエッジの完全な冷却は期待できず、冷
却ロール群出側と出側ブライドルロールの間に、ストリ
ップ幅方向の冷却量調整可能なガスジェットノズルを配
すると共に、上記出側ブライドルロール側に配された幅
方向温度プロフィルを測定する板温計によってその温度
を測定し、その測定信号を制御演算装置に送ってストリ
ップ幅方向の冷却量を制御することで、均一な温度分布
を得ることができるようになる。
【００１０】一方、図１２(a)に示すように、複数個の
冷却ロールにおいて、ストリップと接触する順番の遅い
ロールの冷却量を、その順番の早いロールの冷却量より
も大きくすると、同図(b)に示すようなエッジの高温部
分が板幅中央部まで及び、上記冷却ロール群の出側に設
置されたガスジェットノズルでの冷却負荷も大きくな
り、かつ時効性の劣った部分が板幅中央部まで入ること
になる。その為、本発明では図１３(a)に示すようなス
トリップと接触する順番の早いロールの冷却量をその順
番の遅いロールの冷却量より大きくすることで、同図
(b)に示すようにエッジの高温部が板幅中央部まで及ぶ
のを防止できるようにした。
冷却ロールにおいて、ストリップと接触する順番の遅い
ロールの冷却量を、その順番の早いロールの冷却量より
も大きくすると、同図(b)に示すようなエッジの高温部
分が板幅中央部まで及び、上記冷却ロール群の出側に設
置されたガスジェットノズルでの冷却負荷も大きくな
り、かつ時効性の劣った部分が板幅中央部まで入ること
になる。その為、本発明では図１３(a)に示すようなス
トリップと接触する順番の早いロールの冷却量をその順
番の遅いロールの冷却量より大きくすることで、同図
(b)に示すようにエッジの高温部が板幅中央部まで及ぶ
のを防止できるようにした。
【００１１】尚、エッジ冷却のガスジェットノズルの冷
却能力を向上させる為、吹付ガスはＨ2 40〜90％、Ｎ2
10〜60％の範囲で使用すると良い。
却能力を向上させる為、吹付ガスはＨ2 40〜90％、Ｎ2
10〜60％の範囲で使用すると良い。
【００１２】
【実施例】以下本発明の具体的実施例を添付図面に基づ
き説明する。
き説明する。
【００１３】図１はストリップ連続焼鈍設備における横
型ロール冷却装置において、本発明の一実施例構成が適
用された状態のものを示す説明図である。
型ロール冷却装置において、本発明の一実施例構成が適
用された状態のものを示す説明図である。
【００１４】加熱・均熱され更に徐冷されてきたストリ
ップＸは本ロール冷却装置に進入して冷却ロール1a乃至
1eで冷却され、次の過時効処理へと送り出されることに
なる。このうち、本ロール冷却装置では入側デフレクタ
ロール60の前に入口板温を測定する板温計40を設け、そ
の測定値を後述する制御演算装置5に入力すると共に、
該制御演算装置5では、この入口板温、予め入力されて
いた目標出口板温、更にはストリップサイズやラインス
ピード等からロール冷却量を演算する。この演算に基づ
いて制御演算装置5は各冷却ロール1a乃至1eのロール巻
付角調整器10a乃至10eに夫々指令を与え、各ロールの冷
却量を調整できるようになっている。
ップＸは本ロール冷却装置に進入して冷却ロール1a乃至
1eで冷却され、次の過時効処理へと送り出されることに
なる。このうち、本ロール冷却装置では入側デフレクタ
ロール60の前に入口板温を測定する板温計40を設け、そ
の測定値を後述する制御演算装置5に入力すると共に、
該制御演算装置5では、この入口板温、予め入力されて
いた目標出口板温、更にはストリップサイズやラインス
ピード等からロール冷却量を演算する。この演算に基づ
いて制御演算装置5は各冷却ロール1a乃至1eのロール巻
付角調整器10a乃至10eに夫々指令を与え、各ロールの冷
却量を調整できるようになっている。
【００１５】本実施例では、上記冷却ロール1a乃至1eの
入側と出側に夫々ブライドルロール2a、2bを配すると共
に、冷却ロール1e（正確にはデフレクタロール61）と出
側ブライドルロール2bの間にガスジェットノズル3a、3b
を設け、且つ出側ブライドルロール2b側に、多重反射温
度計及び放射温度計よりなるストリップ幅方向の温度プ
ロフィル測定可能な板温計4を設置し、更にその出口板
温プロフィルを制御演算装置5に入力している。この制
御演算装置5では、前述の様なロール冷却量調整を行な
う他、出口板温プロフィルの入力によってガスジェット
ノズル3a、3bの幅方向の冷却量を決定し、バルブ30へ指
令を出して出口板温プロフィルが一定になる様に該ノズ
ル3a、3bの幅方向冷却量を制御している（もちろんこの
ノズル3a、3bによるガスジェット冷却の結果、ストリッ
プＸの板温が目標出口板温になる様に、全体の冷却量調
整も行なっている）。
入側と出側に夫々ブライドルロール2a、2bを配すると共
に、冷却ロール1e（正確にはデフレクタロール61）と出
側ブライドルロール2bの間にガスジェットノズル3a、3b
を設け、且つ出側ブライドルロール2b側に、多重反射温
度計及び放射温度計よりなるストリップ幅方向の温度プ
ロフィル測定可能な板温計4を設置し、更にその出口板
温プロフィルを制御演算装置5に入力している。この制
御演算装置5では、前述の様なロール冷却量調整を行な
う他、出口板温プロフィルの入力によってガスジェット
ノズル3a、3bの幅方向の冷却量を決定し、バルブ30へ指
令を出して出口板温プロフィルが一定になる様に該ノズ
ル3a、3bの幅方向冷却量を制御している（もちろんこの
ノズル3a、3bによるガスジェット冷却の結果、ストリッ
プＸの板温が目標出口板温になる様に、全体の冷却量調
整も行なっている）。
【００１６】更に前記制御演算装置5によるロール冷却
量制御については、図２に示される様にストリップＸと
接触する順番の早い冷却ロールの冷却量を、その順番の
遅いロールの冷却量より大きくなるように制御してい
る。
量制御については、図２に示される様にストリップＸと
接触する順番の早い冷却ロールの冷却量を、その順番の
遅いロールの冷却量より大きくなるように制御してい
る。
【００１７】この様に本実施例構成ではブライドルロー
ル2a、2bによってストリップＸに所定の張力を与えるこ
とによって、各冷却ロール1a乃至1eに接触しているスト
リップエッジ部の浮き上り量を抑えることができ、又こ
れによってストリップＸのバタツキが少なくなって、ガ
スジェットノズル3a、3bとストリップＸとの接触による
スリ疵の発生もなくなるため、該ノズル3a、3bとストリ
ップＸとの距離を縮めることができ、効率よくエッジ部
を冷却することができる。尚、吹付ガスとしてはＨ2 4
0〜90％、Ｎ2 10〜60％の高熱伝達率のガスを使用して
いる。
ル2a、2bによってストリップＸに所定の張力を与えるこ
とによって、各冷却ロール1a乃至1eに接触しているスト
リップエッジ部の浮き上り量を抑えることができ、又こ
れによってストリップＸのバタツキが少なくなって、ガ
スジェットノズル3a、3bとストリップＸとの接触による
スリ疵の発生もなくなるため、該ノズル3a、3bとストリ
ップＸとの距離を縮めることができ、効率よくエッジ部
を冷却することができる。尚、吹付ガスとしてはＨ2 4
0〜90％、Ｎ2 10〜60％の高熱伝達率のガスを使用して
いる。
【００１８】又ガスジェットノズル3a、3bは、板温計4
で測定されたストリップＸのエッジを中心とする高温部
分に対し、積極的に冷却を行なうため、均一冷却が望め
ることになる。
で測定されたストリップＸのエッジを中心とする高温部
分に対し、積極的に冷却を行なうため、均一冷却が望め
ることになる。
【００１９】更に本実施例では、冷却ロール1a乃至1eの
冷却量制御につき、ストリップＸと接触する順番の遅い
ロールの冷却量を、その順番の早いロールの冷却量よ
り、等しいか、小さくするようにしているため、冷却さ
れないエッジ部分が板幅中央部まで及ぶことがなくな
り、冷却ロール群出側に配されたガスジェットノズルの
冷却負荷が小さくて済むことになる。
冷却量制御につき、ストリップＸと接触する順番の遅い
ロールの冷却量を、その順番の早いロールの冷却量よ
り、等しいか、小さくするようにしているため、冷却さ
れないエッジ部分が板幅中央部まで及ぶことがなくな
り、冷却ロール群出側に配されたガスジェットノズルの
冷却負荷が小さくて済むことになる。
【００２０】図３に本実施例の実施によって得られた幅
方向板温プロフィルを、又図４に同じくストリップＸ幅
方向の時効指数の検査結果を示す。これらの図に示され
る様にロール冷却装置出側の幅方向板温プロフィルは均
一となり、形状崩れは発生しなかった。又エッジ部の時
効指数の劣った部分が板幅中央部に及ぶのを防止できる
ため、材質についてもより均一な製品を製造することが
できた。
方向板温プロフィルを、又図４に同じくストリップＸ幅
方向の時効指数の検査結果を示す。これらの図に示され
る様にロール冷却装置出側の幅方向板温プロフィルは均
一となり、形状崩れは発生しなかった。又エッジ部の時
効指数の劣った部分が板幅中央部に及ぶのを防止できる
ため、材質についてもより均一な製品を製造することが
できた。
【００２１】更に、図５及び図６に、ストリップ連続焼
鈍設備の縦型ロール冷却装置に本発明の装置構成が用い
られた場合の実施例構成を示しており、そのうち図５は
ストリップＸが下方から上方に向けて進入する場合の構
成を、又図６は反対にストリップＸが上方から下方に向
けて進入する場合の構成を各示している。
鈍設備の縦型ロール冷却装置に本発明の装置構成が用い
られた場合の実施例構成を示しており、そのうち図５は
ストリップＸが下方から上方に向けて進入する場合の構
成を、又図６は反対にストリップＸが上方から下方に向
けて進入する場合の構成を各示している。
【００２２】
【発明の効果】以上の様な本発明のストリップ冷却装置
の構成によれば、冷却ロール群で発生する幅方向の冷却
ムラを最小限にくい止めることができ、又ガスジェット
ノズルの冷却負荷を小さくでき、設備費、操業コスト面
でも安価にできる一方で、幅方向で均一な材質が得られ
るとともに、操業面においても、冷却ロール群出口での
ストリップ形状崩れが発生せず、安定した生産を行なう
ことができるようになる。
の構成によれば、冷却ロール群で発生する幅方向の冷却
ムラを最小限にくい止めることができ、又ガスジェット
ノズルの冷却負荷を小さくでき、設備費、操業コスト面
でも安価にできる一方で、幅方向で均一な材質が得られ
るとともに、操業面においても、冷却ロール群出口での
ストリップ形状崩れが発生せず、安定した生産を行なう
ことができるようになる。
【図１】本発明構成の適用されたロール冷却装置構成の
一実施例を示す説明図である。
一実施例を示す説明図である。
【図２】本実施例におけるロール冷却量を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】本実施例構成で得られたストリップエッジ部の
温度分布を示すグラフである。
温度分布を示すグラフである。
【図４】本実施例構成で得られたストリップエッジ部の
時効指数分布を示すグラフである。
時効指数分布を示すグラフである。
【図５】本発明の他の実施例構成を示す説明図である。
【図６】本発明の別の実施例構成を示す説明図である。
【図７】ロール巻付時のストリップ変形モデルを示す斜
視図である。
視図である。
【図８】ロール巻付時のストリップエッジ部に生ずる浮
上り部の説明図である。
上り部の説明図である。
【図９】ロール巻付時のストリップエッジ部に生ずる浮
上り量と張力の関係を示すグラフである。
上り量と張力の関係を示すグラフである。
【図１０】従来構成によって得られるストリップエッジ
部の温度分布を示すグラフである。
部の温度分布を示すグラフである。
【図１１】従来構成によって得られるストリップエッジ
部の時効指数分布を示すグラフである。
部の時効指数分布を示すグラフである。
【図１２】従来構成によって冷却された時に得られる温
度降下量とストリップエッジ部の温度分布を示すグラフ
である。
度降下量とストリップエッジ部の温度分布を示すグラフ
である。
【図１３】本発明構成によって冷却された時に得られる
温度降下量とストリップエッジ部の温度分布を示すグラ
フである。
温度降下量とストリップエッジ部の温度分布を示すグラ
フである。
【図１４】従来のロール冷却構成を示す説明図である。
1a〜1e 冷却ロール 2a、2b ブライドルロール 3a、3b ガスジェットノズル 4 板温計 5 制御演算装置 Ｘ ストリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−274822（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243128（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−22424（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−122063（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/52,9/573
Claims (2)
- 【請求項１】 冷却ロール群の入側と出側に夫々ブライ
ドルロールを配し、冷却ロール群出側と出側ブライドル
ロールの間に、ストリップ幅方向に冷却量調整可能なガ
スジェットノズルを設けると共に、出側ブライドルロー
ル側にストリップ幅方向の温度プロフィル測定可能な板
温計を設置し、この板温計の測定値に基づいて前記ガス
ジェットノズルのストリップ幅方向冷却量調整を行なう
制御演算装置を備えたことを特徴とする連続焼鈍用スト
リップ冷却装置。 - 【請求項２】 請求項第１項記載の連続焼鈍用ストリッ
プ冷却装置において、前記冷却ロール群のうち、ストリ
ップと接触する順番の遅いロール程、その順番の早いロ
ールより冷却量を小さくするか又は等しくすることを特
徴とする請求項第１項記載の連続焼鈍用ストリップ冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04035786A JP3134453B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 連続焼鈍用ストリップ冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04035786A JP3134453B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 連続焼鈍用ストリップ冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202428A JPH05202428A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3134453B2 true JP3134453B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=12451597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04035786A Expired - Fee Related JP3134453B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 連続焼鈍用ストリップ冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134453B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP04035786A patent/JP3134453B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05202428A (ja) | 1993-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001031 |
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