JPH0621296B2 - 鋼帯支持ロールの温度調節装置 - Google Patents
鋼帯支持ロールの温度調節装置Info
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- JPH0621296B2 JPH0621296B2 JP9813886A JP9813886A JPH0621296B2 JP H0621296 B2 JPH0621296 B2 JP H0621296B2 JP 9813886 A JP9813886 A JP 9813886A JP 9813886 A JP9813886 A JP 9813886A JP H0621296 B2 JPH0621296 B2 JP H0621296B2
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- Japan
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- roll
- furnace
- strip
- temperature
- steel 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
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、AP（continuous Annealing and Pickling
of hot coil）炉、BA（Bright Annealing）炉等連続焼
鈍炉の縦型炉に組み込まれるハースロール、ボトムロー
ルなどに温度調節機能を有せしめるようにした鋼帯支持
ロールの温度調節装置に関する。
of hot coil）炉、BA（Bright Annealing）炉等連続焼
鈍炉の縦型炉に組み込まれるハースロール、ボトムロー
ルなどに温度調節機能を有せしめるようにした鋼帯支持
ロールの温度調節装置に関する。
＜従来の技術＞ 従来から連続焼鈍炉内に組み込む鋼帯支持ロールとし
て、たとえば第２図に示す構造のハースロールがある。
このロールは例えばストリップが加熱されるとき、第２
図(a) に示すごとく何等かの加熱装置（非図示）により
炉内温度ＴＦは、ストリップ３の温度ＴＳより高くして
ストリップを加熱している。ロール１は連続焼鈍炉２内
でストリップ３が移動するにつれて回転しており、スト
リップ３がロールと接触している部分11と、ストリップ
が全く接触していない部分12がロールの軸方向に存在す
る。
て、たとえば第２図に示す構造のハースロールがある。
このロールは例えばストリップが加熱されるとき、第２
図(a) に示すごとく何等かの加熱装置（非図示）により
炉内温度ＴＦは、ストリップ３の温度ＴＳより高くして
ストリップを加熱している。ロール１は連続焼鈍炉２内
でストリップ３が移動するにつれて回転しており、スト
リップ３がロールと接触している部分11と、ストリップ
が全く接触していない部分12がロールの軸方向に存在す
る。
第２図(a) 中、破線1Aで仕切られた部分は、ロール加工
時における温度にあるときのロール形状を示す、図中そ
のロール形状がストレートロール（円筒ロール）である
ことを表わしている。そして、炉温ＴＦがストリップ３
の温度ＴＳより高温のときは、ストリップと接触してい
ない部分12では、ロール全周がその温度に加熱される。
また、ストリップが接触している部分11のロールは、ほ
ぼロールの半周にわたってロールは加熱され、ストリッ
プと接触する部分ではストリップによって冷却される。
時における温度にあるときのロール形状を示す、図中そ
のロール形状がストレートロール（円筒ロール）である
ことを表わしている。そして、炉温ＴＦがストリップ３
の温度ＴＳより高温のときは、ストリップと接触してい
ない部分12では、ロール全周がその温度に加熱される。
また、ストリップが接触している部分11のロールは、ほ
ぼロールの半周にわたってロールは加熱され、ストリッ
プと接触する部分ではストリップによって冷却される。
この結果、ストリップが接触しているロール部分の温度
は、ストリップが接触していない部分12に比べて温度が
低くなり、ロール形状は加工当初のストレートロール状
から、中央部分に凹部を有する形状1Aに熱変形（いわゆ
るサーマルクラン）する。
は、ストリップが接触していない部分12に比べて温度が
低くなり、ロール形状は加工当初のストレートロール状
から、中央部分に凹部を有する形状1Aに熱変形（いわゆ
るサーマルクラン）する。
この状態（中央部分が凹状のロール）は、後述するよう
にストリップ通板上支障を生じるので、ロール加工時
に、予めロールに第２図(b) 1Bに示すような（実線）イ
ニシャルクラウンをつけておくと、熱変形時においても
ロール中央部の高い形状1BB が維持できる。
にストリップ通板上支障を生じるので、ロール加工時
に、予めロールに第２図(b) 1Bに示すような（実線）イ
ニシャルクラウンをつけておくと、熱変形時においても
ロール中央部の高い形状1BB が維持できる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、ロールの加工時に第２図(b) 1Bに示すイニシ
ャルクラウンを付けたロールの熱変形時のロール形状と
ストリップ内の応力の関係を示すと第３図にごとくな
る。すなわち、イニシャルクラウンを大きくつけ過ぎた
ときのロールの熱変形は第３図(a) に示すように、熱変
形後も、中央部の径が大きい。したがって、このような
状態のロールにストリップ３を巻き掛けると、ロールに
接したストリップ内には引張応力30が、ロール１に接触
する直前のストリップにはこの反力としての圧縮応力31
が発生する。この圧縮応力31のためストリップ３が座屈
すると、34に示すように突起となり、ロール１表面でこ
れがしぼり込まれて“しわ”32になる、いわゆるヒート
バックル(heat buckle)を生じ、欠陥製品になってしま
う。
ャルクラウンを付けたロールの熱変形時のロール形状と
ストリップ内の応力の関係を示すと第３図にごとくな
る。すなわち、イニシャルクラウンを大きくつけ過ぎた
ときのロールの熱変形は第３図(a) に示すように、熱変
形後も、中央部の径が大きい。したがって、このような
状態のロールにストリップ３を巻き掛けると、ロールに
接したストリップ内には引張応力30が、ロール１に接触
する直前のストリップにはこの反力としての圧縮応力31
が発生する。この圧縮応力31のためストリップ３が座屈
すると、34に示すように突起となり、ロール１表面でこ
れがしぼり込まれて“しわ”32になる、いわゆるヒート
バックル(heat buckle)を生じ、欠陥製品になってしま
う。
第３図(b) は、イニシャルクラウンが少なすぎる場合、
あるいはストレートロールの場合の操業中のロールの状
態を示し、ロール１表面中央部が窪み、凹になってい
る。この状態でロールにストリップ巻き掛かけてゆく
と、ストリップはロール上、左又は右方33いずれかの側
に寄る、いわゆる蛇行現象を生じ、甚だしい場合はスト
リップ３が炉壁をこすり、操業困難となったり、破断し
てしまい、操業を中止しなければならなくなる。
あるいはストレートロールの場合の操業中のロールの状
態を示し、ロール１表面中央部が窪み、凹になってい
る。この状態でロールにストリップ巻き掛かけてゆく
と、ストリップはロール上、左又は右方33いずれかの側
に寄る、いわゆる蛇行現象を生じ、甚だしい場合はスト
リップ３が炉壁をこすり、操業困難となったり、破断し
てしまい、操業を中止しなければならなくなる。
この発明は、連続焼鈍炉内に組み込まれるストリップ搬
送用の従来の鋼帯支持ロールにおける上述した欠点を解
消するためになされたものであって、ストリップ支持ロ
ールのサーマルクラウンに起因するストリップ搬送中の
蛇行、ヒートバックルを解消する鋼帯支持ロールの温度
調節装置を提供しようとするものである。
送用の従来の鋼帯支持ロールにおける上述した欠点を解
消するためになされたものであって、ストリップ支持ロ
ールのサーマルクラウンに起因するストリップ搬送中の
蛇行、ヒートバックルを解消する鋼帯支持ロールの温度
調節装置を提供しようとするものである。
＜問題点を解決するための手段および作用＞ かかる目的を達成するため、この発明は連続焼鈍炉内に
設けたストリップ搬送鋼帯支持ロールであって、ロール
にロールシェル内部に炉外から温度調節済の炉内雰囲気
ガスを導く貫通穴を設けると共に、この導かれた炉内雰
囲気ガスをロールシェル表面から炉内へ吹き出させるガ
ス吹き出し孔をロールシェルに設けたものである。そし
て、さらには前記貫通穴に送給する炉内雰囲気ガスを当
該炉内雰囲気ガス及びロール上ストリップの温度相互間
の高及び低に対応してそれぞれ冷却及び加熱する熱交換
器と、この熱交換された炉内雰囲気ガスを昇圧して前記
貫通穴に送給する循環昇圧手段を設けたものである。
設けたストリップ搬送鋼帯支持ロールであって、ロール
にロールシェル内部に炉外から温度調節済の炉内雰囲気
ガスを導く貫通穴を設けると共に、この導かれた炉内雰
囲気ガスをロールシェル表面から炉内へ吹き出させるガ
ス吹き出し孔をロールシェルに設けたものである。そし
て、さらには前記貫通穴に送給する炉内雰囲気ガスを当
該炉内雰囲気ガス及びロール上ストリップの温度相互間
の高及び低に対応してそれぞれ冷却及び加熱する熱交換
器と、この熱交換された炉内雰囲気ガスを昇圧して前記
貫通穴に送給する循環昇圧手段を設けたものである。
したがって、ロールおよびストリップ間の温度差を調節
することによりロールへの温度影響を少くすることがで
きる。
することによりロールへの温度影響を少くすることがで
きる。
＜実施例＞ 次に、図面を用いてこの発明による代表的な実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、連続焼鈍炉２に組み込まれた実施例の概略構
成を示す一部断面図である。この実施例の鋼帯支持ロー
ル１の一方の回転軸１Ｄはロールシェル１Ｃ内部と通じ
るように両端開放の中空（貫通穴として機能する）に形
成されてその炉外に突出する端部には回転軸継手１Ｅが
連結されている。この回転軸継手1Eには循環ファン35お
よび熱交換器36が接続し、炉内雰囲気ガスを吸引し、熱
交換器36において炉内雰囲気ガスと熱媒37との間に熱交
換し、循環ファン35により、吸引炉内雰囲気ガス圧を昇
圧してロール１の回転軸1D内に送給し、ロールシェル1C
に形成した吹き出し孔38から吹き出させ、ロール１の温
度を調節する構造になっている。
成を示す一部断面図である。この実施例の鋼帯支持ロー
ル１の一方の回転軸１Ｄはロールシェル１Ｃ内部と通じ
るように両端開放の中空（貫通穴として機能する）に形
成されてその炉外に突出する端部には回転軸継手１Ｅが
連結されている。この回転軸継手1Eには循環ファン35お
よび熱交換器36が接続し、炉内雰囲気ガスを吸引し、熱
交換器36において炉内雰囲気ガスと熱媒37との間に熱交
換し、循環ファン35により、吸引炉内雰囲気ガス圧を昇
圧してロール１の回転軸1D内に送給し、ロールシェル1C
に形成した吹き出し孔38から吹き出させ、ロール１の温
度を調節する構造になっている。
この実施例のロール１は、 直径（φ） ： 800mm， シェル厚（ｔ） ： 20mm， 吹き出し孔の直径： 20mm， であり、ロールの作動条件は、 炉内雰囲気温度： 800℃、 ストリップ温度： 120℃、 ストリップ寸法： 0.8mmt×1250mmw、 ストリップ搬送速度： 400mm/min、 にした。
達成したロールの最終状態： ロールシェル中心部温度： 140℃ ロール端部から内側 150mm の位置での温度 ： 450℃ であり、ストリップを安定して炉内中心部を400mm/min
で搬送させることができた。
で搬送させることができた。
（比較例） 次に、上記実施例と比較のため、同一寸法のロール（た
だし、ロールシェルにガス吹き出し孔を形成せず、か
つ、熱交換器36、循環ファン35、回転軸継手1Eを設けな
い。）を、実施例と同一の条件で作動させたところ達成
したロールの最終状態は、 ストリップが接触するロールシェル部分の温度： 150℃（ただし、ロールシェルの中心部）、ストリップ
が接触しない部分のロールシェル温度： 730℃（ただし、ロール端部から内側へ150mm の位置に
おける温度へ示す。） であった。
だし、ロールシェルにガス吹き出し孔を形成せず、か
つ、熱交換器36、循環ファン35、回転軸継手1Eを設けな
い。）を、実施例と同一の条件で作動させたところ達成
したロールの最終状態は、 ストリップが接触するロールシェル部分の温度： 150℃（ただし、ロールシェルの中心部）、ストリップ
が接触しない部分のロールシェル温度： 730℃（ただし、ロール端部から内側へ150mm の位置に
おける温度へ示す。） であった。
このロールの最終状態から、比較例の場合は、ロールの
センタ部分と端部の温度差が略600 ℃に達し、計算上の
サーマルクラウンは約 4.5mmで、ロールのセンタ部分が
小径になることが推測される。実際、実験中の観測によ
れば、ストリップは炉中、すなわちロール胴長方向に移
動し、炉内および炉入口部に設けられたステアリング装
置で位置を矯正しても、炉内壁にストリップが接触する
事態が現われ、ストリップ搬送速度をおとして、事態に
対処しなければならなかった。
センタ部分と端部の温度差が略600 ℃に達し、計算上の
サーマルクラウンは約 4.5mmで、ロールのセンタ部分が
小径になることが推測される。実際、実験中の観測によ
れば、ストリップは炉中、すなわちロール胴長方向に移
動し、炉内および炉入口部に設けられたステアリング装
置で位置を矯正しても、炉内壁にストリップが接触する
事態が現われ、ストリップ搬送速度をおとして、事態に
対処しなければならなかった。
＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、この発明にかかる鋼帯
支持ロールを使用すると、炉内雰囲気によって加熱され
た鋼帯支持ロールは、炉内雰囲気と異なる温度のストリ
ップが接触して生じるロールの熱変形の影響を少なく
し、ストリップの変形、搬送中の蛇行を未然に防止でき
るので、製品の歩留を向上させ、かつ操業の安定性にも
寄与できる。
支持ロールを使用すると、炉内雰囲気によって加熱され
た鋼帯支持ロールは、炉内雰囲気と異なる温度のストリ
ップが接触して生じるロールの熱変形の影響を少なく
し、ストリップの変形、搬送中の蛇行を未然に防止でき
るので、製品の歩留を向上させ、かつ操業の安定性にも
寄与できる。
第１図はこの発明の実施例の温度調節機能を具えた鋼帯
支持ロールの概略構成を示す一部断面側面図、第２図
(a) は連続焼鈍炉中に組込まれた従来の鋼帯支持ロール
の概略構成を示す要部側面図、第２図(b) は熱変形防止
構造を具えた鋼帯支持ロールの部分側面図、第３図(a)
(b)は第２図(b) に示す熱変形防止構造を具えた鋼帯支
持ロール上のストリップ面に生じる引張張力、圧縮応
力、座屈状態を示す説明図である。 図面中、１……ロール、1C……ロールシェル、1D……ロ
ール回転軸、２……連続焼鈍炉、38……ロールシェル面
の炉内雰囲気ガス吹き出し孔、36……熱交換器、37……
熱媒。
支持ロールの概略構成を示す一部断面側面図、第２図
(a) は連続焼鈍炉中に組込まれた従来の鋼帯支持ロール
の概略構成を示す要部側面図、第２図(b) は熱変形防止
構造を具えた鋼帯支持ロールの部分側面図、第３図(a)
(b)は第２図(b) に示す熱変形防止構造を具えた鋼帯支
持ロール上のストリップ面に生じる引張張力、圧縮応
力、座屈状態を示す説明図である。 図面中、１……ロール、1C……ロールシェル、1D……ロ
ール回転軸、２……連続焼鈍炉、38……ロールシェル面
の炉内雰囲気ガス吹き出し孔、36……熱交換器、37……
熱媒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 康久 千葉県千葉市川崎市１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 貝原 利一 千葉県千葉市川崎市１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】連続焼鈍炉内に設けたストリップ搬送鋼帯
支持ロールであって、ロールにロールシェル内部に炉外
から温度調節済の炉内雰囲気ガスを導く貫通穴を設ける
と共に、この導かれた炉内雰囲気ガスをロールシェル表
面から炉内へ吹き出させるガス吹き出し孔をロールシェ
ルに設けたことを特徴とする鋼帯支持ロールの温度調節
装置。 - 【請求項２】連続焼鈍炉内に設けたストリップ搬送鋼帯
支持ロールであって、ロールにロールシェル内部に炉外
から温度調節済の炉内雰囲気ガスを導く貫通穴を設け、
かつこの導かれた炉内雰囲気ガスをロールシェル表面か
ら炉内へ吹き出させるガス吹き出し孔をロールシェルに
設けると共に、前記貫通穴に送給する炉内雰囲気ガスを
当該炉内雰囲気ガス及びロール上ストリップの温度相互
間の高及び低に対応してそれぞれ冷却及び加熱する熱交
換器と、この熱交換された炉内雰囲気ガスを昇圧して前
記貫通穴に送給する循環昇圧手段を設けたことを特徴と
する鋼帯支持ロールの温度調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9813886A JPH0621296B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼帯支持ロールの温度調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9813886A JPH0621296B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼帯支持ロールの温度調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256923A JPS62256923A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH0621296B2 true JPH0621296B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=14211867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9813886A Expired - Lifetime JPH0621296B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼帯支持ロールの温度調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621296B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2660935B1 (fr) * | 1990-04-11 | 1993-08-20 | Selas Sa | Procede de traitement d'une tole et four de traitement appliquant ce procede. |
| CN110273061A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-24 | 宁波兴宝华刷业有限公司 | 一种钢丝炉底辊 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP9813886A patent/JPH0621296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256923A (ja) | 1987-11-09 |
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