JP2000192151A - 連続熱処理炉のシ―ルロ―ル装置及びシ―ル方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続焼鈍炉におけるシール性能の改善を図
る。 【解決手段】帯状の材料を連続的に加熱・冷却する複数
の熱処理領域を有する連続熱処理炉の、該熱処理領域の
相互間を気密状態に保持するシールロール装置を、帯状
の材料の表裏面でギャップをおいて対向配置した少なく
とも一対の回転駆動式のシールロールと、このシールロ
ールの入側及び出側に配置され、該帯状の材料を通過さ
せる開口部を有する仕切壁によって形成されるシール室
を備えたものとし、該シールロールを、ロールの内部に
常時、冷却水を通して冷却する内部冷却構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の被熱処理材
として例えば鋼やアルミ等の金属帯を連続的に熱処理す
る連続熱処理炉において、該炉内の熱処理領域の雰囲気
ガスの漏洩を防止するためのシールロール装置及びシー
ル方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続熱処理炉は、基本的に、帯状の材料
を所定の温度に加熱して焼鈍処理する加熱領域と、焼鈍
処理された高温の材料を室温まで冷却する冷却領域とか
ら構成されている。

【０００３】その典型例である、冷間圧延鋼帯の連続熱
処理炉は、図３に示すように、鋼帯Ｓを所定の温度まで
加熱する加熱帯14、この加熱帯14で発生した排ガスの顕
熱を回収・熱交換して鋼帯Ｓを予熱する予熱帯15、所定
の温度にまで加熱された鋼帯Ｓを均熱する均熱帯16、均
熱後の鋼帯Ｓを徐冷却する徐冷却帯17、過時効処理に先
立って鋼帯Ｓを急速冷却する急速冷却帯18、急速冷却帯
18を経た鋼帯Ｓに過時効処理を施す過時効帯19および過
時効処理後の鋼帯S を最終的に室温まで冷却する最終冷
却帯20が順次に配列され、予熱帯15〜均熱帯16にて加熱
領域が、また、徐冷却帯17〜最終冷却帯20にて冷却領域
が形成されている。

【０００４】冷間圧延され加工硬化した鋼帯Ｓは、炉内
に設置してある炉内搬送ロール（ハースロールとも言
う。）21により予熱帯15〜最終冷却帯20の各処理領域内
を順次に通板して焼鈍処理される。この時、過時効処理
を必要としない材料を熱処理するときは、過時効帯を徐
冷却帯として使用することもある。

【０００５】焼鈍処理中に鋼帯の表面が酸化すると製品
品質を損ねることから、通常、連続熱処理では、炉の各
処理領域にガス供給経路22a 〜22f およびガス排出経路
23a〜23g を設けて炉内を無酸化性の雰囲気ガスで満た
して無酸化雰囲気に調整される。この時、一般の鋼帯の
熱処理では、雰囲気ガスとして水素ガスと窒素ガスの混
合ガス（HNガスという）が使用されていた。

【０００６】この連続熱処理炉においては、加熱または
冷却領域の隣り合う各処理領域相互間で雰囲気ガスを変
えて熱処理を施す場合がある。低炭素鋼の時効性の改善
策として、例えば、特公昭55−1969号公報や特開平6−3
46156号公報には、過時効処理前の急速冷却帯において
冷却速度を大きくするために急速冷却帯内の循環使用さ
れる冷却ガス中の水素濃度含有率をあげて熱伝達率を向
上させる方法が開示されている。

【０００７】上記の公報に開示されているプロセスで
は、水素濃度含有率の高い急速冷却帯内の雰囲気ガス
が、急速冷却帯と隣り合う徐冷却帯や過時効帯へリーク
した場合、急速冷却帯内を高水素濃度に維持するため
に、大量の水素ガスの供給が必要となる。このため、急
速冷却帯と隣り合う徐冷却帯ならびに過時効帯との間で
組成の異なる雰囲気ガス同士の混合を防止する必要があ
る。

【０００８】図４は連続焼鈍炉の雰囲気ガスの漏洩の防
止を目的として従来、連続熱処理炉に設置されているシ
ールロール装置の一例を模式的に表したものである。か
かる装置にいては鋼帯Ｓの表裏面で各々対向するように
２つのシールロール24a 、24b が配置され、かつ、シー
ル性を向上させるためにシールロールの近傍に仕切り壁
25が配置された構造になっている。

【０００９】鋼帯Ｓはシールロール24a 、24b のロール
相互間の間隙（以下、この間隙をロールギャップとい
う。）を通過することになるが、このロールギャップは
シール性能を向上させるためできるだけ小さくなるよう
に調整されており、また、走行する鋼帯Ｓとロールが接
触した場合にも鋼帯表面にすり疵が発生しないようにシ
ールロール自体が回転駆動できる構造になっている。

【００１０】また、雰囲気ガスのシール手段としては前
記のシールロール装置に加え、例えば、特開平5 −1254
51号公報に開示されているような、異組成雰囲気ガス境
界部に配置され異組成雰囲気ガスの供給・排出が可能な
複数の処理室を兼ねた隔壁構造が知られているし、実公
昭63−19316 号公報に開示されているような、シール部
材を鋼帯の表裏面に接触させるシールロール装置や特開
昭59−133330号公報に開示されているような、シールロ
ール、ブローノズル、シールダンパを組み合わせた装置
が知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来形式のシール装置においては、以下に述べるよう
な問題がありその解決が望まれていた。

【００１２】接触型のシール装置は、シール性という点
では優れているが、鋼帯の表裏面においてスリ疵が発生
することが懸念される。また、ガスカーテンシール装置
では非接触シール構造のため鋼帯の表裏面におけるスリ
疵発生はないものの、シールガスの流量を常時確保する
必要があるため、その使用量が増加するのが避けられな
いし、シール性確保のためには高精度のガス流量制御を
必要とし、設備が高価になる。

【００１３】鋼帯をシールロールに回転接触させるシー
ルロール装置においては、上記のような装置が抱えるよ
うな難点がないため、かかるシールロール装置は実用面
からは優れているといえる。しかしながら、かかる装置
は、シールロールが鋼帯や炉壁から受ける輻射熱あるい
は雰囲気ガスを媒体とする対流伝熱に起因した、シール
ロール自体の熱膨張が避けられないため、シールロール
のロールギャップを狭めるには限界があり、雰囲気ガス
を十分に遮断するまでには至っていない。

【００１４】図５（ａ）〜（ｃ）は鋼帯をシールロール
に回転接触させるシールロール装置を模式的に示したも
のであって、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡ−Ａ断面
を、また、図５（ｃ）は図（ａ）のＢ−Ｂ断面を表す。
シールロール24a 、24b が焼鈍中の高温の鋼帯および炉
壁面からの熱幅射を受ける場合は、シールロール24a 、
24b のロールバレル方向（ロールの径方向）の温度プロ
フィールが不均一な熱膨張（サーマルクラウンという）
を伴う結果、シールロール24a 、24b のロールギャップ
をロールバレル方向に対して最小ギャップに保持するの
が難しい。

【００１５】また、このサーマルクラウンによる影響を
なくすために、シールロールと各処理領域とを区切る仕
切り壁25との間隔もある程度確保する必要がある。

【００１６】さらに、前述したようにシールロールのロ
ールギャップを狭めた場合には、鋼帯とシールロールが
接触しても鋼帯にスリ疵が発生しないようにシールロー
ルを駆動させる必要があるが、この時、シールロールの
周速と鋼帯の搬送速度が一致しないと鋼帯の表裏面にス
リ疵が発生するのが避けられない。

【００１７】このスリ疵は当然のことながらシールロー
ルのロールギャップが狭まり、シールロールと鋼帯との
接触機会が増えるほど発生確率が高くなる。

【００１８】通常、シールロールの周速の設定値は、搬
送ロールの回転数を実測した値に、予め制御装置に入力
されている該搬送ロールのロール径から計算される円周
長さを乗じた値と等しくなるように設定される。しかし
ながら、加熱帯内の炉内搬送ロールは高温雰囲気にさら
されているために熱膨張により実際の炉内搬送ロールの
ロール径が予め制御装置に入力されているロール径より
も大きくなる。このため、実際の鋼帯の搬送速度は、シ
ールロールの周速設定値よりも速くなる。また、炉内搬
送ロールの回転数が大きいほど、すなわち、鋼帯の搬送
速度が速いほど、シールロール周速設定値と鋼帯搬送速
度の差は大きくなる。

【００１９】本発明の目的は、帯状の材料を熱処理する
ための連続熱処理炉において、材料の品質に悪影響を与
えるようなスリ疵を発生させることなしにシール性能を
向上させることができる新規なシールロール装置及びシ
ール方法を提案するところにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、帯状の材料を
連続的に加熱・冷却する複数の熱処理領域を有する連続
熱処理炉の、該熱処理領域の相互間を気密状態に保持す
るシールロール装置において、このシールロール装置
は、帯状の材料の表裏面でギャップをおいて対向配置し
た少なくとも一対の回転駆動式のシールロールと、この
シールロールの入側及び出側に配置され、該帯状の材料
を通過させる開口部を有する仕切壁とにて形成されるシ
ール室を備え、該シールロールは、ロールの内部に常
時、冷却水を通して冷却する内部冷却構造になる、こと
を特徴とする連続熱処理炉のシールロール装置であり、
かかる構成の装置においては、シールロールのロール周
速設定値（Ｖ _SR）を、下記の条件を満たすように設定
し、制御する手段を設けるのが望ましい。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ----（１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ----（２） ここで、Ｖ_SR：シールロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
（mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
実測値)により算出される値) Ｒ：シールロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロールのロール表面温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数

【００２１】また、本発明に従うシールロール装置にお
いては、シールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を、
下記の条件を満たすように設定し、制御する手段を設け
ることもできる。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ---- （１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ----（２） ここで、Ｖ_SR：シールロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
（mpm) ( ＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
実測値)により算出される値) Ｒ：シールロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロール直近の帯状の材料の温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数

【００２２】シールロールは、帯状の材料の板厚に応じ
てロールギャップの変更が可能なロールギャップ調整手
段を設けることができるし、また、シール室を形成する
仕切壁を水冷構造とすることもできる。

【００２３】さらに、本発明は、内部に冷却水を通して
常時冷却するようにした内部冷却構造になり、帯状の材
料の表裏面でギャップをおいて対向配置した少なくとも
一対の回転駆動式のシールロールと、このシールロール
の入側及び出側にそれぞれ配置され該帯状の材料を通過
させる開口部を有する仕切壁によってシール室を形成し
て、該シール室により、連続熱処理炉の複数の熱処理領
域相互間をそれぞれ気密状態に保持するに当たり、シー
ルロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を、下記の条件を
満たすように設定し、制御することを特徴とする連続熱
処理炉のシール方法である。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ----（１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ----（２） ここで、Ｖ_SR：シールロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
（mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
実測値)により算出される値) Ｒ：シールロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロールのロール表面温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数

【００２４】また、本発明は、内部に冷却水を通して常
時冷却するようにした内部冷却構造になり、帯状の材料
の表裏面でギャップをおいて対向配置した少なくとも一
対の回転駆動式のシールロールと、このシールロールの
入側及び出側にそれぞれ配置され該帯状の材料を通過さ
せる開口部を有する仕切壁によってシール室を形成し
て、該シール室により、連続熱処理炉の複数の熱処理領
域相互間をそれぞれ気密状態に保持するに当たり、シー
ルロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を、下記の条件を
満たすように設定し、制御することを特徴とする連続熱
処理炉のシール方法である。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ----（１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ----（２） ここで、Ｖ_SR：シールロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
（mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
実測値)により算出される値) Ｒ：シールロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロール直近の帯状の材料の温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明においては、シールロール
の入側および出側にそれぞれ仕切壁を設置してシール室
を形成するようにしたから、シールロールが熱源や炉壁
からの輻射熱を直接受けることがない。

【００２６】本発明に適合するシールロールとして、ロ
ールのシェル内部に水路を設けて、この水路に常時冷却
水を通してロールを冷却する内部水冷構造としたので、
シールロールの相互間を通る金属帯からの幅射熱による
ロール自体の熱膨張が抑制され、その結果としてサーマ
ルクラウンが低減され、連続焼鈍操業中においてもシー
ルロールのロールバレル方向の不均一な熱膨張がなくな
り、シールロールのロールギャップを、従来よりも小さ
くした状態で安定的に保持することが可能になる。ま
た、シールロールと仕切り璧との間のすき間が操業に際
して大きく変動するようなことはないので、シールロー
ルと仕切り壁との間のすき間を、これまでより狭めるこ
とが可能で、従来よりもシール性が向上する。

【００２７】本発明においては、連続熱処理炉の複数の
熱処理領域相互間をそれぞれ気密状態に保持すべく、シ
ールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を設定、制御す
るに際して、シールロール直近の炉内搬送ロール表面温
度または該炉内搬送ロール直近の材料の温度を用い、該
炉内搬送ロールの周速実測値に熱膨張率による炉内搬送
ロール径の増加分を補正したうえで、シールロール周速
設定値を計算するようにしたので、シールロールと帯状
の材料（以下、帯状の材料を金属帯ということとす
る。）の間のスリップが生じることなく、シール性能の
改善を図る場合に重要なその相互間のすき間をより短縮
することができる。

【００２８】より温度の高い雰囲気においてシールロー
ル装置を適用する場合には、シールロールの熱膨張によ
る変形だけでなく、仕切り壁の熱変形が問題になること
がある。このような場合においてはシールロールだけで
なく、仕切り壁に水冷チューブ等を組み込み、該仕切り
壁も内部水冷式にすることによって熱変形を防止するこ
とができる。

【００２９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明をより具体的に説
明する。図1 は本発明のシールロール装置の構成を示し
たものである。図における番号1 は熱処理すべき金属
帯、2a，2bはそれぞれ隣接する熱処理領域相互間をつな
ぐ通路、３は通路2a，2bの間に配置されるシールロール
装置であって、このシールロール装置３は内部水冷構造
になり、モータ等の駆動源を有する回転駆動式のシール
ロール3a，3bを有する。4a，4bは水冷チューブｔを備え
た内部水冷構造の例で示した仕切壁であって、この仕切
壁4a,4b は鋼帯１を通過させる開口部をもち、シールロ
ール3a，3bの入側及び出側に配置され、シールロール3
a，3bと仕切壁4a，4bとにて、シール室を形成する。

【００３０】また、5a，5bはシールロール3a，3bのロー
ルギャップを調整するロールギャップ調整手段である。
このロールギャップ調整手段5a，5bは、液圧シリンダー
などが適用され、金属帯１の板厚情報、連続熱処理炉内
の金属帯のトラッキング情報に基づき、シールロール3
a，3bのロールギャップが演算装置６にて演算され、こ
のデータに従いシールロールギャップ制御装置７の指令
にて作動する。

【００３１】また、８は炉内搬送ロール、９は炉内搬送
ロール８の回転数を検出するロール回転数検出装置、10
はロールの回転数に基づいて金属帯の搬送速度を演算す
る搬送速度演算装置、11はシールロールのロール周速度
を制御する制御装置であって、搬送速度演算装置10にて
演算された値は制御装置11に出力される。また、12は炉
内搬送ロール８のロール表面温度を検出する温度検出装
置、13は検出した温度に基づきシールロール3a，3bのロ
ール周速設定値を演算する演算装置であって、ここで演
算された値は制御装置11に出力される。

【００３２】シールロール3a，3bのロール周速と金属帯
１の搬送速度との間に速度差があると、金属帯１の表裏
面におけるスリ疵の発生は避けられない。このため、本
発明においてはその速度差をゼロに近づけるように、下
記式（１）（２）に従いシールロールのロール周速設定
値Ｖ_SRを設定する。 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） （１）式 Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ （２）式

【００３３】ここで、Ｖ_SR：シールロールのロール周速
設定値 (mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロール速度 (mpm) （＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数（実測
値）×該炉内搬送ロールの円周長（室温状態での実測
値）により算出される値） Ｒ：シールロールのロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロールの表面温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ，Ｂ：定数

【００３４】（１）式中のパラメータＲはシールロール
のロール周速先進率であり、（２）式から求められる分
だけ周速に上乗せすることで、シールロールのロール周
速と金属帯の搬送速度との差をゼロに近づけることがで
きる。

【００３５】シールロールと金属帯との間のすき間を常
に一定に維持してシール性を高めるためには、通板中の
金属帯の板厚情報とトラッキングの情報を用いて通板材
料の板厚に応じてシールロールのロールギャップを調整
手段5a，5bにて適宜に調整すればよい。

【００３６】冷間圧延鋼帯の連続焼鈍炉における急速冷
却帯にて、高濃度の水素ガスを使用して操業を行う場合
につき、本発明に従うシールロール装置を適用した際
の、シール状況について以下に説明する。

【００３７】かかる連続熱処理炉は、急速冷却帯に高水
素濃度雰囲気ガス（水素濃度40vol％、残り窒素）、加
熱領域に低水素濃度ガス（水素濃度４vol ％、残り窒
素）を用いた連続熱処理炉であって、急速冷却帯の入口
および出口において、そこで使用する高濃度水素ガスの
漏洩を抑止する必要がある。急速冷却帯内の高濃度水素
ガスは急速冷却帯内で循環使用されているが、シールロ
ールからの水素ガスの漏洩が多いと急速冷却帯内の水素
濃度を高濃度に維持するために大量の水素ガスの投入が
必要になるため、極めて優れたシール性が要求される。
本発明の実施例における操業条件は以下の通りとした。

【００３８】対象とした連続熱処理炉：急速冷却帯に高
濃度水素ガスを使用した冷間圧延鋼帯の連続焼鈍炉で鋼
帯は連続通板方式 シールロール設置の場所：図１に示した構成のものを徐
冷却帯と急速冷却帯との境界に配置 鋼帯寸法：板厚＝0.8mm 、板幅＝1200mm 鋼帯の加熱帯出側板温度：780 ℃ 鋼帯搬送速度：300 mpm 炉内搬送ロール径：1200mm シールロール径：300mm （内部水冷式） シールロールギャップ：4.8mm シールロール〜仕切壁のすき間：2.0mm シールロールのロール周速設定値Ｖ_SR：302.3 mpm また、シールロール直近の鋼帯搬送ロールの表面温度
は、ロール表層に埋め込んだ熱電対により検出した。一
般に、ロール表面の温度検出には、熱電対以外に、例え
ば放射温度計を利用する方法でも良い。

【００３９】上記の操業条件にて鋼帯を連続通板した時
のシールロール表面の温度プロフィールを把握するため
に、シールロール表面に熱電対を埋め込んで温度を測定
し、従来のシールロール装置( 水冷なしのシールロール
でロール径は300mm 、他の条件は同じ）を使用した場合
におけるシールロールの温度プロフィールと比較、調査
した。

【００４０】図２はその結果を示したものであるが、シ
ールロールの水冷化によって、サーマルクラウンは従来
シールロールと比較して最大で約350 ℃（ロール径換算
で約２mmに相当）軽減された。

【００４１】さらに、シールロールのロール周速先進率
を考慮に入れることによる効果を確かめるために、ロー
ル周速先進率を勘案してシールロールのロール周速を設
定した場合と、従来通りにシールロールのロール周速
を、搬送ロール回転数（実績値）とロール円周長との積
算から設定した場合について、鋼帯表面におけるスリ疵
発生の有無を調査した。ここで、シールロールギャップ
を何れの場合も4.8mm として、各々のケースにおいて連
続通板した鋼帯について、スリ疵発生長さを１m 単位に
カウントしてコイル全長に対するスリ疵発生率で比較し
たところ、従来方法では、スリ疵発生率は0.43％（累計
スリ疵長さ＝86m 、母数＝20,000m ）であったのに対し
て、本発明によればスリ疵は確認されなかった。

【００４２】すなわち、シールロールを水冷してシール
ロールギャップを狭めただけでは、鋼帯とシールロール
とが接触する確率が増えるためシールロールのロール周
速と鋼帯の搬送速度との間で差が生じた場合には鋼帯の
表裏面にスリ疵が発生する。一方、本発明においてはシ
ールロール直近の鋼帯搬送ロールの熱膨張を考慮したシ
ールロール周速の設定（（１）式および（２）式で求め
た値）を適用したので、シールロール周速と鋼帯搬送速
度との速度差を限りなくゼロに近づけることが可能とな
り、その結果として鋼帯表裏面のスリ疵発生率をゼロと
することができたものと考えられる。

【００４３】急速冷却帯に高水素濃度雰囲気ガス（水素
濃度40vol ％、残り窒素）を、加熱領域に低水素濃度ガ
ス（水素濃度４vol ％、残り窒素）をそれぞれ使用した
連続熱処理炉での操業においては、水冷なし、シールロ
ールギャップ12.0mm、シールロール周速先進率設定な
し、とした従来のシールロール装置を使用した場合と比
較すると、水素ガス原単位を従来の約半分まで削減する
ことが可能であり、高濃度水素ガスを使用した急速冷却
帯を持つ連続熱処理炉での水素ガス原単位を著しく削減
できた。

【００４４】なおこの実施例では、炉内搬送ロールの熱
膨張を考慮したシールロールのロール周速先進率を算出
する際に、シールロール直近の炉内搬送ロールの表面温
度測定値（Ｔ）を使用したが、この温度（Ｔ）は、炉内
搬送ロール直近で測定した鋼帯温度を使用することもで
きる。というのは、鋼帯が炉内搬送ロールに巻き付いた
状態と、金属の高い熱伝導度を考慮すると、炉内搬送ロ
ールの表面温度とそれに接触している鋼帯の温度はほと
んど同じであると考えられるからである。従って、炉内
搬送ロール表面温度を直接測定する手段がなくても、鋼
帯温度を放射温度計などで測定することができれば、本
発明によりシールロールの周速設定値を算出することが
できることになる。

【００４５】シールロールのギャップを狭めてシール性
を向上させるためには、通板する鋼帯の板厚に応じてシ
ールロールギャップを精度良くコントロールする必要が
あり、そのため本発明では、シールロールギャップ調整
のための調整手段を設けたが、これには、電動モーター
をアクチュエータとして使用することができる。

【００４６】本発明では、高濃度水素ガスを使用する、
急速冷却帯を持った連続焼鈍炉での操業に適用する場合
について説明したが、焼鈍雰囲気の制御が可能な溶融め
っき鋼板の連続焼鈍炉などにも適用できる。溶融めっき
鋼板の連続焼鈍炉は、めっき前の鋼板表面の酸化雰囲気
下での焼鈍による活性化処理と還元雰囲気下での焼鈍に
よる還元処理を組み合わせて、焼鈍後のめっき密着性を
向上させるためのものであって、本発明に従うシールロ
ール装置を酸化雰囲気帯と還元雰囲気帯との境界部に設
置することにより、全く異なる雰囲気の焼鈍処理を連続
して行うことが可能になる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、連続熱処理炉等に適用
されるシールロール装置に関して、シールロールの前後
に仕切り壁を設けてシール室を形成するとともに、シー
ルロール自体を水冷化したので、鋼帯表面や炉壁からの
熱輻射によるシールロールのサーマルクラウンを大幅に
低減することができた。

【００４８】また、シールロールのロール周速は、シー
ルロール直近の炉内搬送ロールの表面温度の実測値に基
づいて設定するようにしたので、ロール周速と鋼帯の搬
送速度との差を限りなくゼロとすることができ品質劣化
の原因となるスリ疵の発生を回避することが可能になっ
た。

【００４９】上記の２つの要件、すなわち、シールロー
ルの水冷化とロール周速の適正化によって、シールロー
ルのロールギャップは従来の12〜15mm程度に比較して、
５mm程度まで小さくすることができ、また、シールロー
ル〜仕切り壁のすき間についても2.0mm 程度にすること
が可能となり、結果としてシールロール装置の性能を格
段に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従うシールロール装置の構成を説明
した図である。

【図２】 操業中のシールロール表面の温度を比較して
示した図である。

【図３】 連続熱処理炉の構成を示した図である。

【図４】 従来のシールロール装置の構成を模式的に示
した図である。

【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、シールロールのサーマル
クラウンの発生状況を説明した図である。

【符号の説明】

１ 材料（金属帯） 2a, 2b 通路 ３ シールロール装置 4a，4b 仕切壁 5a，5b ギャップ調整手段 ６ シールロールギャップ演算装置 ７ シールロールギャップ制御装置 ８ 炉内搬送ロール ９ ロール回転数検出装置 10 材料搬送速度演算装置 11 シールロールの周速度制御装置 12 ロール表面温度検出装置 13 シールロール周速度設定値演算装置 14 加熱帯 15 予熱帯 16 均熱帯 17 徐冷帯 18 急速冷却帯 19 過時効帯 20 最終冷却帯 21 炉内搬送ロール 22a 〜22f ガス供給経路 23a 〜23g ガス排出経路 24a ，24b シールロール 25 仕切壁 ｔ 水冷チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鮫島 一郎 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状の材料を連続的に加熱・冷却する複数
   の熱処理領域を有する連続熱処理炉の、該熱処理領域の
   相互間を気密状態に保持するシールロール装置におい
   て、 このシールロール装置は、帯状の材料の表裏面でギャッ
   プをおいて対向配置した少なくとも一対の回転駆動式の
   シールロールと、このシールロールの入側及び出側に配
   置され、該帯状の材料を通過させる開口部を有する仕切
   壁とにて形成されるシール室を備え、 該シールロールは、ロールの内部に常時、冷却水を通し
   て冷却する内部冷却構造になる、ことを特徴とする連続
   熱処理炉のシールロール装置。
2. 【請求項２】シールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）
   を、下記の条件を満たすように設定し、制御する手段を
   有する、請求項１記載のシールロール装置。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ---- （１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ---- （２） ここで、Ｖ_SR：シールロールのロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
   （mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
   値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
   実測値）により算出される値) Ｒ：シールロールのロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロールのロール表面温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数
3. 【請求項３】シールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）
   を、下記の条件を満たすように設定し、制御する手段を
   有する、請求項１記載のシールロール装置。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ---- （１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ---- （２） ここで、Ｖ_SR：シールロールのロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
   （mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
   値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
   実測値)により算出される値) Ｒ：シールロールのロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロール直近の帯状の材料の温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数
4. 【請求項４】シールロールは、帯状の材料の板厚に応じ
   てロールギャップの変更が可能なロールギャップ調整手
   段を有する、請求項１〜３の何れかに記載のシールロー
   ル装置。
5. 【請求項５】シール室を形成する仕切壁が、水冷構造に
   なるものである、請求項１〜４の何れかに記載のシール
   ロール装置。
6. 【請求項６】内部に冷却水を通して常時冷却するように
   した内部冷却構造になり、帯状の材料の表裏面でギャッ
   プをおいて対向配置した少なくとも一対の回転駆動式の
   シールロールと、このシールロールの入側及び出側にそ
   れぞれ配置され該帯状の材料を通過させる開口部を有す
   る仕切壁によってシール室を形成して、該シール室によ
   り、連続熱処理炉の複数の熱処理領域相互間をそれぞれ
   気密状態に保持するに当たり、 シールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を、下記の条
   件を満たすように設定し、制御することを特徴とする連
   続熱処理炉のシール方法。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ---- （１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ---- （２） ここで、Ｖ_SR：シールロールのロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
   （mpm) ( ＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
   値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
   実測値) により算出される値) Ｒ：シールロールのロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロールのロール表面温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数
7. 【請求項７】内部に冷却水を通して常時冷却するように
   した内部冷却構造になり、帯状の材料の表裏面でギャッ
   プをおいて対向配置した少なくとも一対の回転駆動式の
   シールロールと、このシールロールの入側及び出側にそ
   れぞれ配置され該帯状の材料を通過させる開口部を有す
   る仕切壁によってシール室を形成して、該シール室によ
   り、連続熱処理炉の複数の熱処理領域相互間をそれぞれ
   気密状態に保持するに当たり、 シールロールのロール周速設定値（Ｖ_SR）を、下記の条
   件を満たすように設定し、制御することを特徴とする連
   続熱処理炉のシール方法。 記 Ｖ_SR＝Ｖ_S ×（１＋Ｒ） ---- （１） Ｒ＝Ａ×α×Ｔ＋Ｂ ---- （２） ここで、Ｖ_SR：シールロールのロール周速設定値（mpm) Ｖ_S ：シールロール直近の炉内搬送ロールのロール速度
   （mpm) (＝シールロール直近の炉内搬送ロールの回転数( 実測
   値) ×該炉内搬送ロールのロール円周長( 室温状態での
   実測値)により算出される値) Ｒ：シールロールのロール周速先進率 Ｔ：該炉内搬送ロール直近の帯状の材料の温度（℃） α：シールロール直近の炉内搬送ロールの熱膨張率 Ａ、Ｂ：定数