JP2001123230A - Steel strip passing method in continuous heat treatment - Google Patents
Steel strip passing method in continuous heat treatmentInfo
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、連続熱処理におけ
る鋼帯の通板方法に関する。詳しくは、本発明は、ハー
スロール疵の起因となるビルドアップの生成を抑制する
鋼帯の通板方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for passing steel strip in continuous heat treatment. More specifically, the present invention relates to a method for passing a steel strip through which build-up that causes a hearth roll flaw is suppressed.
【従来の技術】連続焼鈍炉などの連続熱処理炉では多数
のハースロールが用いられる。これらのハースロールは
高温の酸化性あるいは還元性の雰囲気中で長時間連続し
て鋼帯の搬送に使用される。そのため、ハースロール表
面には、鋼帯表面の酸化物や鉄粉などが付着堆積してビ
ルドアップといわれる付着物が形成される。ビルドアッ
プがハースロール表面に生成すると、被熱処理材である
鋼帯が搬送される際に、ビルドアップが鋼帯の裏面（ハ
ースロールと接触する側の面を裏面、接触しない側の面
を表面とする）に押し込まれ、鋼帯裏面にはビルドアッ
プの転写した疵（以下、ハースロール疵と称す）が発生
する。このハースロール疵は鋼帯製品の表面品質を著し
く低下させるとともに、ハースロール疵が発生したとき
には、ハースロールの手入れのため操業の停止が余儀な
くされることもある。そこで、ビルドアップの発生を防
止するため、ハースロール材質やロール表面粗度などの
観点から種々の対策が提案されている。例えば、特開平
６−３２２４３５号公報には、表面にセラミック溶射
層、サーメット溶射層ならびに金属系溶射層を形成し、
耐摩耗性、耐ビルドアップ性に優れた溶射ハースロール
が開示されている。また、特開平１０−１６８５２７号
公報には、表面に溶射またはめっきを施し、更に表面粗
度を１．０μｍ以下としたハースロールが開示されてい
る。2. Description of the Related Art In a continuous heat treatment furnace such as a continuous annealing furnace, a large number of hearth rolls are used. These hearth rolls are used for transporting a steel strip continuously for a long time in a high-temperature oxidizing or reducing atmosphere. Therefore, oxides, iron powder, and the like on the surface of the steel strip adhere and accumulate on the surface of the hearth roll to form deposits called build-up. When the build-up is formed on the surface of the hearth roll, the build-up occurs when the steel strip, which is the material to be heat-treated, is transported. ), And a flaw (hereinafter referred to as a hearth roll flaw) generated by transfer of the build-up is generated on the back surface of the steel strip. The hearth roll flaws significantly lower the surface quality of the steel strip product, and when the hearth roll flaws occur, the operation of the hearth rolls may have to be stopped due to the care of the hearth rolls. In order to prevent the build-up from occurring, various countermeasures have been proposed from the viewpoint of the hearth roll material and the roll surface roughness. For example, JP-A-6-322435 discloses that a ceramic sprayed layer, a cermet sprayed layer and a metal-based sprayed layer are formed on the surface,
A thermal spray hearth roll excellent in wear resistance and build-up resistance is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-168527 discloses a hearth roll in which the surface is sprayed or plated and the surface roughness is 1.0 μm or less.
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報などに開示された従来技術においてもビルドアップ発
生の抑制が不十分であり、また、溶射処理などのコスト
が嵩むといった問題がある。本発明の課題は、上記従来
の問題を解決し、ハースロール疵の原因となるビルドア
ップの発生を抑制する鋼帯の通板方法を提供することに
ある。However, even in the prior art disclosed in the above publications, there is a problem that the suppression of build-up is insufficient, and that the cost of thermal spraying and the like increases. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a method of passing a steel strip through which build-up that causes a hearth roll flaw is suppressed.
【課題を解決するための手段】ハースロール表面へのビ
ルドアップの形成は以下のように考えられている。 （１）鋼板表面のスケールや鉄粉がハースロール表面に
付着する。 （２）上記スケールは熱処理炉内の還元雰囲気もしくは
ハースロール表面の溶射層中の成分により還元されて鉄
粉に変化する。 （３）長時間の高温状態により鉄粉とハースロールとの
拡散接合が生じ、強固なビルドアップが形成される。 本発明者らは、上述したビルドアップの形成過程を踏ま
え、ハースロールの入側の鋼帯と出側の鋼帯にそれぞれ
作用する張力の差に注目し、上下にハースロールを模擬
したロールを配し、ヒータを備えた試験装置で基礎試験
を実施した。図１は、試験装置の模式図である。符号１
１はロール、１２は鋼帯、１３はヒータを示す。図１に
おいて、ヒータ１３で装置内部の雰囲気ならびに鋼帯１
２を所定温度に加熱し、上下のロール１１、１１を回転
して鋼帯を一定時間走行させて、ロール１１の表面に発
生したビルドアップ個数を調査した。なお、試験は、ロ
ールの入側と出側のそれぞれの鋼帯に作用する張力の差
（以下、張力差という）、ならびにロール表面粗さを種
々変更して行った。表１に試験条件を示す。The formation of build-up on the surface of a hearth roll is considered as follows. (1) Scale and iron powder on the steel sheet surface adhere to the hearth roll surface. (2) The scale is reduced by a reducing atmosphere in the heat treatment furnace or by a component in the sprayed layer on the surface of the hearth roll to change into iron powder. (3) Diffusion bonding between the iron powder and the hearth roll occurs due to a long-time high temperature state, and a strong build-up is formed. Based on the build-up process described above, the present inventors focused on the difference in tension acting on the steel strip on the inlet side and the steel strip on the outlet side of the hearth roll, and formed a roll simulating the hearth roll vertically. And a basic test was performed using a test apparatus equipped with a heater. FIG. 1 is a schematic diagram of a test apparatus. Sign 1
1 indicates a roll, 12 indicates a steel strip, and 13 indicates a heater. In FIG. 1, the atmosphere inside the apparatus and the steel strip 1 are
2 was heated to a predetermined temperature, the upper and lower rolls 11 were rotated, and the steel strip was run for a certain period of time, and the number of build-ups generated on the surface of the roll 11 was investigated. In addition, the test was performed by variously changing the difference in tension acting on each steel strip on the entrance side and the exit side of the roll (hereinafter referred to as a tension difference), and the roll surface roughness. Table 1 shows the test conditions.
【表１】 図２は、張力差とビルドアップ個数との関係を示すグラ
フで、鋼帯温度が７００℃、５００℃の場合である。図
３は、ビルドアップの発生に及ぼす張力差ならびにロー
ル表面粗度の影響を示すグラフで、鋼帯温度が７００℃
の場合である。なお、図中の実線より下はビルドアップ
個数が１０個／ｃｍ2 未満で良好な領域、実線より上は
ビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以上で不良な領域で
ある。図２および図３などから以下の知見を得た。 （ａ）ビルドアップ個数は、張力差、ロール表面粗さな
らびに鋼帯温度により変化する。張力の絶対値は、ビル
ドアップの形成には殆ど影響がない。 （ｂ）張力差を限界値（以下、限界張力差ともいう）以
下とすることによりビルドアップの発生を抑制すること
ができる。 （ｃ）上記限界張力差は、ロールの平均表面粗さ（Ｒ
ａ、以下、ロール表面粗さともいう）と鋼帯温度（Ｔ
ｓ）で整理できる。すなわち、限界張力差ΔＴｃはＲａ
とＴｓの関数Ｆとして下記（１）式のように表すことが
できる。[Table 1] FIG. 2 is a graph showing the relationship between the difference in tension and the number of build-ups, where the steel strip temperatures are 700 ° C. and 500 ° C. FIG. 3 is a graph showing the influence of the tension difference and the roll surface roughness on the occurrence of build-up.
Is the case. The area below the solid line in the figure is a good area where the number of build-ups is less than 10 / cm 2 , and the area above the solid line is a poor area where the number of build-ups is 10 / cm 2 or more. The following findings were obtained from FIG. 2 and FIG. (A) The number of build-ups varies depending on the tension difference, roll surface roughness, and steel strip temperature. The absolute value of the tension has little effect on build-up formation. (B) By setting the tension difference to be equal to or less than a limit value (hereinafter, also referred to as a limit tension difference), occurrence of build-up can be suppressed. (C) The critical tension difference is determined by the average surface roughness (R
a, hereinafter also referred to as roll surface roughness) and steel strip temperature (T
s). That is, the critical tension difference ΔTc is Ra
And Ts as a function F can be expressed as in the following equation (1).
【数１】 本発明は、上記の知見に基づいて完成されたもので、そ
の要旨は以下の通りである。 （１）鋼帯をハースロールに巻き付けて搬送しながら熱
処理を行う際、ハースロール入側の鋼帯に作用する張力
とハースロール出側の鋼帯に作用する張力との差の限界
値をハースロールの表面粗さならびに鋼帯温度から算出
し、算出した限界値以下に上記差を制御してビルドアッ
プの生成を抑制することを特徴とする連続熱処理におけ
る鋼帯の通板方法。(Equation 1) The present invention has been completed based on the above findings, and the gist is as follows. (1) When heat treatment is performed while the steel strip is wound around a hearth roll and transported, the limit value of the difference between the tension acting on the steel strip on the inlet side of the hearth roll and the tension acting on the steel strip on the exit side of the hearth roll is determined by the hearth. A method of passing a steel strip through continuous heat treatment, wherein the method is calculated from the surface roughness of the roll and the temperature of the steel strip, and the difference is controlled to be equal to or less than the calculated limit value to suppress generation of build-up.
【発明の実施の形態】以下に添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態を説明する。図４は、本発明の実施の形
態を説明する連続熱処理炉の模式図である。符号２１は
ハースロール、２２は鋼帯、２３は加熱帯、２４は均熱
帯、２５は冷却帯、２６は急冷帯を示す。図４に示すよ
うに、連続熱処理炉は、加熱帯２３、均熱帯２４、冷却
帯２５および急冷帯２６からなる複数の処理帯を有し、
それぞれの処理帯には複数のハースロール２１が上下に
設けられる。鋼帯２２は張力を付加されハースロール２
１に巻き付けられて搬送される。図示例では、連続熱処
理炉として加熱帯、均熱帯、冷却帯および急冷帯からな
る熱処理炉を示すが、本発明はこれに限定されるもので
なく、公知の連続熱処理炉に適用できる。また、炉内の
ハースロール全部が対象となりえるが、好ましくは加熱
帯や均熱帯のハースロールである。ハースロールは、連
続熱処理炉に設けられ、鋼帯を搬送するためのロールで
あり、公知のハースロールを用いることができる。例え
ば、ロール径が７００〜９００ｍｍで、セラミックス、
耐熱合金やサーメットなどを溶射したロールとすること
ができる。図５は、図４の要部でハースロールの前後の
鋼帯に作用する張力を示す模式図である。同図で、Ｔ１
ならびにＴ２はハースロール２１の入側および出側のそ
れぞれの鋼帯２２ａ、２２ｂに作用する張力を示す。図
５において、本発明の方法は、ハースロールの表面粗さ
ならびに鋼帯温度から限界張力差ΔＴｃを（１）式で求
め、張力Ｔ１と張力Ｔ２の差、すなわち張力差ΔＴを、
上記限界張力差ΔＴｃ以下に制御することを特徴とす
る。ここにハースロールの表面粗さは、炉内に配設され
る前のハースロールの表面粗さとすることができる。ま
た、鋼帯温度は、ハースロールに巻き付いた部分の鋼帯
の表面温度を放射温度計などにより測定することにより
得られる。張力差を上記のように制御することにより、
図３に示すように、ビルドアップの発生を抑制すること
ができる。張力差の制御によるビルドアップ発生抑制の
メカニズムは明確でないが、張力差が限界張力差より大
きくなると、ハースロールと鋼帯との間のスリップによ
って、鋼帯表面からの酸化物や鉄粉の供給量が増大しビ
ルドアップが増加するものと推察される。張力差の調整
は、ハースロールに取り付けたトルク検出器でトルクを
検出して張力差を求め、その張力差が上記式を満足する
ようにハースロールの駆動トルクを調節することにより
可能である。上記（１）式の関数Ｆは、例えば、鋼帯温
度が５００〜１０００℃の範囲では、下記の（２）式で
与えられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of a continuous heat treatment furnace illustrating an embodiment of the present invention. Reference numeral 21 denotes a hearth roll, 22 denotes a steel strip, 23 denotes a heating zone, 24 denotes a level zone, 25 denotes a cooling zone, and 26 denotes a quenching zone. As shown in FIG. 4, the continuous heat treatment furnace has a plurality of treatment zones including a heating zone 23, a soaking zone 24, a cooling zone 25, and a quenching zone 26,
A plurality of hearth rolls 21 are provided above and below each treatment zone. The steel strip 22 is tensioned and the hearth roll 2
It is wound around and transported. In the illustrated example, a heat treatment furnace including a heating zone, a soaking zone, a cooling zone, and a quenching zone is shown as a continuous heat treatment furnace. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a known continuous heat treatment furnace. Further, the whole hearth roll in the furnace can be a target, but a hearth roll in a heating zone or a solitary zone is preferable. The hearth roll is a roll provided in the continuous heat treatment furnace for transporting the steel strip, and a known hearth roll can be used. For example, when the roll diameter is 700 to 900 mm, ceramics,
Rolls sprayed with a heat-resistant alloy or cermet can be used. FIG. 5 is a schematic diagram showing the tension acting on the steel strip before and after the hearth roll in the main part of FIG. In FIG.
And T2 indicates the tension acting on the steel strips 22a, 22b on the entrance side and the exit side of the hearth roll 21, respectively. In FIG. 5, the method of the present invention calculates the critical tension difference ΔTc from the surface roughness of the hearth roll and the steel strip temperature by equation (1), and calculates the difference between the tension T1 and the tension T2, that is, the tension difference ΔT,
It is characterized in that the difference is controlled to be equal to or less than the limit tension difference ΔTc. Here, the surface roughness of the hearth roll can be the surface roughness of the hearth roll before being disposed in the furnace. Further, the steel strip temperature can be obtained by measuring the surface temperature of the steel strip at the part wound around the hearth roll with a radiation thermometer or the like. By controlling the tension difference as described above,
As shown in FIG. 3, the occurrence of build-up can be suppressed. The mechanism of controlling build-up generation by controlling the tension difference is not clear, but when the tension difference exceeds the critical tension difference, the slip between the hearth roll and the steel strip causes the supply of oxides and iron powder from the steel strip surface. It is estimated that the amount increases and the build-up increases. The tension difference can be adjusted by detecting the torque with a torque detector attached to the hearth roll to determine the tension difference, and adjusting the driving torque of the hearth roll so that the tension difference satisfies the above equation. The function F of the above equation (1) is given by the following equation (2) when the steel strip temperature is in the range of 500 to 1000 ° C., for example.
【数２】 (Equation 2)
【実施例】図４に示す構成の連続焼鈍設備を用い、均熱
炉の上部に配した１本のハースロールを対象として、そ
のハースロールの前後の鋼帯に作用する張力の差を種々
変更し、それぞれの条件で約１週間の連続焼鈍を行い、
ビルドアップの発生状況を調査した。表２に試験条件を
示す。なお、ハースロールは、直径が８００ｍｍの溶射
ロールで、その表面粗度（Ｒａ）が１．０μｍと２．０
μｍの２種類のロールを用いた。EXAMPLE Using a continuous annealing facility having the structure shown in FIG. 4, the difference in tension acting on the steel strip before and after the hearth roll was changed for one hearth roll disposed above the soaking furnace. Then, perform continuous annealing for about one week under each condition,
The build-up situation was investigated. Table 2 shows the test conditions. The hearth roll is a thermal spray roll having a diameter of 800 mm, and has a surface roughness (Ra) of 1.0 μm and 2.0 μm.
Two types of rolls of μm were used.
【表２】 限界張力差を表す関数Ｆは、溶射材質から（２）式に示
す定数Ａ、Ｑを決定し下記の式を用いた。[Table 2] The function F representing the limit tension difference was determined by determining the constants A and Q shown in the equation (2) from the sprayed material and using the following equation.
【数３】 張力差の調整は、ハースロールにトルク検出器を設置し
てハースロールのトルクを検出し、そのトルクから張力
差を求め、その張力差が所定の値となるようにハースロ
ールのトルクを調節して行った。表３にビルドアップの
発生状況を示す。ビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以
上を×、未満を○で評価した。(Equation 3) To adjust the tension difference, install a torque detector on the hearth roll to detect the torque of the hearth roll, calculate the tension difference from the torque, and adjust the torque of the hearth roll so that the tension difference becomes a predetermined value. I went. Table 3 shows the occurrence of build-up. When the number of build-ups was 10 pieces / cm 2 or more, it was evaluated as x, and when it was less, it was evaluated as o.
【表３】 表３に示すように、張力差を限界張力差以下とした試験
Ｎｏ．１、３の本発明例は、ビルドアップ個数が１０個
／ｃｍ2 未満で良好であった。試験Ｎｏ．２の比較例は
ビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以上で不良であっ
た。[Table 3] As shown in Table 3, Test No. 1 was set so that the tension difference was equal to or less than the limit tension difference. Examples 1 and 3 of the present invention were good when the build-up number was less than 10 pieces / cm 2 . Test No. Comparative Example 2 was defective when the build-up number was 10 pieces / cm 2 or more.
【発明の効果】本発明によれば、ハースロールの前後の
鋼板に作用する張力の差を制御することによりビルドア
ップの発生を効果的に抑制することができる。According to the present invention, the occurrence of build-up can be effectively suppressed by controlling the difference in tension acting on the steel sheet before and after the hearth roll.
【図１】試験装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a test apparatus.
【図２】張力差とビルドアップ個数との関係を示すグラ
フである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a tension difference and the number of build-ups.
【図３】ビルドアップの発生に及ぼす張力差ならびにロ
ール表面粗度の影響を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the influence of a tension difference and roll surface roughness on the occurrence of build-up.
【図４】本発明の実施の形態を説明する連続熱処理炉の
模式図である。FIG. 4 is a schematic view of a continuous heat treatment furnace illustrating an embodiment of the present invention.
【図５】図４の要部でハースロールの前後の鋼帯に作用
する張力を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing tension acting on steel strips before and after a hearth roll in a main part of FIG. 4;
１１：ロール、１２、２２、２２ａ、２２ｂ：鋼帯、１
３：ヒータ、２１：ハースロール、２３：加熱帯、２
４：均熱帯、２５：冷却帯、２６急冷帯。11: roll, 12, 22, 22a, 22b: steel strip, 1
3: heater, 21: hearth roll, 23: heating zone, 2
4: Tropical tropics, 25: Cooling zone, 26 Rapid cooling zone.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．
１２）[Submission date] November 12, 1999 (1999.11.
12)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 連続熱処理における鋼帯の通板方法Patent application title: Steel strip passing method in continuous heat treatment
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、連続熱処理におけ
る鋼帯の通板方法に関する。詳しくは、本発明は、ハー
スロール疵の起因となるビルドアップの生成を抑制する
鋼帯の通板方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for passing steel strip in continuous heat treatment. More specifically, the present invention relates to a method for passing a steel strip through which build-up that causes a hearth roll flaw is suppressed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】連続焼鈍炉などの連続熱処理炉では多数
のハースロールが用いられる。これらのハースロールは
高温の酸化性あるいは還元性の雰囲気中で長時間連続し
て鋼帯の搬送に使用される。そのため、ハースロール表
面には、鋼帯表面の酸化物や鉄粉などが付着堆積してビ
ルドアップといわれる付着物が形成される。2. Description of the Related Art In a continuous heat treatment furnace such as a continuous annealing furnace, a large number of hearth rolls are used. These hearth rolls are used for transporting a steel strip continuously for a long time in a high-temperature oxidizing or reducing atmosphere. Therefore, oxides, iron powder, and the like on the surface of the steel strip adhere and accumulate on the surface of the hearth roll to form deposits called build-up.
【０００３】ビルドアップがハースロール表面に生成す
ると、被熱処理材である鋼帯が搬送される際に、ビルド
アップが鋼帯の裏面（ハースロールと接触する側の面を
裏面、接触しない側の面を表面とする）に押し込まれ、
鋼帯裏面にはビルドアップの転写した疵（以下、ハース
ロール疵と称す）が発生する。このハースロール疵は鋼
帯製品の表面品質を著しく低下させるとともに、ハース
ロール疵が発生したときには、ハースロールの手入れの
ため操業の停止が余儀なくされることもある。When the build-up is formed on the surface of the hearth roll, when the steel strip as the material to be heat-treated is conveyed, the build-up is formed on the back side of the steel strip (the side in contact with the hearth roll is the backside, Face to face)
A flaw transferred from the build-up (hereinafter referred to as a hearth roll flaw) is generated on the back surface of the steel strip. The hearth roll flaws significantly lower the surface quality of the steel strip product, and when the hearth roll flaws occur, the operation of the hearth rolls may have to be stopped due to the care of the hearth rolls.
【０００４】そこで、ビルドアップの発生を防止するた
め、ハースロール材質やロール表面粗度などの観点から
種々の対策が提案されている。[0004] In order to prevent the build-up from occurring, various countermeasures have been proposed from the viewpoint of the material of the hearth roll and the surface roughness of the roll.
【０００５】例えば、特開平６−３２２４３５号公報に
は、表面にセラミック溶射層、サーメット溶射層ならび
に金属系溶射層を形成し、耐摩耗性、耐ビルドアップ性
に優れた溶射ハースロールが開示されている。また、特
開平１０−１６８５２７号公報には、表面に溶射または
めっきを施し、更に表面粗度を１．０μｍ以下としたハ
ースロールが開示されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-322435 discloses a thermal spray hearth roll having a ceramic thermal spray layer, a cermet thermal spray layer, and a metal thermal spray layer formed on the surface thereof and having excellent wear resistance and build-up resistance. ing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-168527 discloses a hearth roll in which the surface is sprayed or plated and the surface roughness is 1.0 μm or less.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報などに開示された従来技術においてもビルドアップ発
生の抑制が不十分であり、また、溶射処理などのコスト
が嵩むといった問題がある。However, even in the prior art disclosed in the above publications, there is a problem that the suppression of build-up is insufficient, and that the cost of thermal spraying and the like increases.
【０００７】本発明の課題は、上記従来の問題を解決
し、ハースロール疵の原因となるビルドアップの発生を
抑制する鋼帯の通板方法を提供することにある。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a method of passing a steel strip through which build-up which causes a hearth roll flaw is suppressed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】ハースロール表面へのビ
ルドアップの形成は以下のように考えられている。 （１）鋼板表面のスケールや鉄粉がハースロール表面に
付着する。 （２）上記スケールは熱処理炉内の還元雰囲気もしくは
ハースロール表面の溶射層中の成分により還元されて鉄
粉に変化する。 （３）長時間の高温状態により鉄粉とハースロールとの
拡散接合が生じ、強固なビルドアップが形成される。The formation of build-up on the surface of a hearth roll is considered as follows. (1) Scale and iron powder on the steel sheet surface adhere to the hearth roll surface. (2) The scale is reduced by a reducing atmosphere in the heat treatment furnace or by a component in the sprayed layer on the surface of the hearth roll to change into iron powder. (3) Diffusion bonding between the iron powder and the hearth roll occurs due to a long-time high temperature state, and a strong build-up is formed.
【０００９】本発明者らは、上述したビルドアップの形
成過程を踏まえ、ハースロールの入側の鋼帯と出側の鋼
帯にそれぞれ作用する張力の差に注目し、上下にハース
ロールを模擬したロールを配し、ヒータを備えた試験装
置で基礎試験を実施した。Based on the above-described process of forming the build-up, the present inventors focused on the difference in tension acting on the steel strip on the inlet side and the steel strip on the outlet side of the hearth roll, and simulated the hearth roll vertically. The rolls were arranged, and a basic test was performed using a test device equipped with a heater.
【００１０】図１は、試験装置の模式図である。符号１
１はロール、１２は鋼帯、１３はヒータを示す。FIG. 1 is a schematic diagram of a test apparatus. Sign 1
1 indicates a roll, 12 indicates a steel strip, and 13 indicates a heater.
【００１１】図１において、ヒータ１３で装置内部の雰
囲気ならびに鋼帯１２を所定温度に加熱し、上下のロー
ル１１、１１を回転して鋼帯を一定時間走行させて、ロ
ール１１の表面に発生したビルドアップ個数を調査し
た。なお、試験は、ロールの入側と出側のそれぞれの鋼
帯に作用する張力の差（以下、張力差という）、ならび
にロール表面粗さを種々変更して行った。表１に試験条
件を示す。In FIG. 1, the atmosphere inside the apparatus and the steel strip 12 are heated to a predetermined temperature by a heater 13, and the upper and lower rolls 11, 11 are rotated to run the steel strip for a certain period of time. The number of build-ups that were done was investigated. In addition, the test was performed by variously changing the difference in tension acting on each steel strip on the entrance side and the exit side of the roll (hereinafter referred to as a tension difference), and the roll surface roughness. Table 1 shows the test conditions.
【００１２】[0012]
【表１】 [Table 1]
【００１３】図２は、張力差とビルドアップ個数との関
係を示すグラフで、鋼帯温度が７００℃、５００℃の場
合である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the difference in tension and the number of build-ups, where the steel strip temperatures are 700 ° C. and 500 ° C.
【００１４】図３は、ビルドアップの発生に及ぼす張力
差ならびにロール表面粗度の影響を示すグラフで、鋼帯
温度が７００℃の場合である。なお、図中の実線より下
はビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 未満で良好な領
域、実線より上はビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以
上で不良な領域である。FIG. 3 is a graph showing the influence of the difference in tension and the surface roughness of the roll on the occurrence of build-up, when the steel strip temperature is 700 ° C. The area below the solid line in the figure is a good area where the number of build-ups is less than 10 / cm 2 , and the area above the solid line is a poor area where the number of build-ups is 10 / cm 2 or more.
【００１５】図２および図３などから以下の知見を得
た。 （ａ）ビルドアップ個数は、張力差、ロール表面粗さな
らびに鋼帯温度により変化する。張力の絶対値は、ビル
ドアップの形成には殆ど影響がない。 （ｂ）張力差を限界値（以下、限界張力差ともいう）以
下とすることによりビルドアップの発生を抑制すること
ができる。 （ｃ）上記限界張力差は、ロールの平均表面粗さ（Ｒ
ａ、以下、ロール表面粗さともいう）と鋼帯温度（Ｔ
ｓ）で整理できる。すなわち、限界張力差ΔＴｃはＲａ
とＴｓの関数Ｆとして下記（１）式のように表すことが
できる。The following findings were obtained from FIG. 2 and FIG. (A) The number of build-ups varies depending on the tension difference, roll surface roughness, and steel strip temperature. The absolute value of the tension has little effect on build-up formation. (B) By setting the tension difference to be equal to or less than a limit value (hereinafter, also referred to as a limit tension difference), occurrence of build-up can be suppressed. (C) The critical tension difference is determined by the average surface roughness (R
a, hereinafter also referred to as roll surface roughness) and steel strip temperature (T
s). That is, the critical tension difference ΔTc is Ra
And Ts as a function F can be expressed as in the following equation (1).
【００１６】[0016]
【数１】 (Equation 1)
【００１７】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たもので、その要旨は以下の通りである。The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
【００１８】（１）鋼帯をハースロールに巻き付けて搬
送しながら熱処理を行う際、ハースロール入側の鋼帯に
作用する張力とハースロール出側の鋼帯に作用する張力
との差の限界値をハースロールの表面粗さならびに鋼帯
温度から算出し、算出した限界値以下に上記差を制御し
てビルドアップの生成を抑制することを特徴とする連続
熱処理における鋼帯の通板方法。(1) The limit of the difference between the tension acting on the steel strip on the inlet side of the hearth roll and the tension acting on the steel strip on the exit side of the hearth roll when heat treatment is performed while the steel strip is wound around a hearth roll and transported. A method of passing a steel strip in continuous heat treatment, wherein the value is calculated from the surface roughness of the hearth roll and the temperature of the steel strip, and the difference is controlled to be equal to or less than the calculated limit value to suppress build-up generation.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下に添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態を説明する。図４は、本発明の実施の形
態を説明する連続熱処理炉の模式図である。符号２１は
ハースロール、２２は鋼帯、２３は加熱帯、２４は均熱
帯、２５は冷却帯、２６は急冷帯を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of a continuous heat treatment furnace illustrating an embodiment of the present invention. Reference numeral 21 denotes a hearth roll, 22 denotes a steel strip, 23 denotes a heating zone, 24 denotes a level zone, 25 denotes a cooling zone, and 26 denotes a quenching zone.
【００２０】図４に示すように、連続熱処理炉は、加熱
帯２３、均熱帯２４、冷却帯２５および急冷帯２６から
なる複数の処理帯を有し、それぞれの処理帯には複数の
ハースロール２１が上下に設けられる。鋼帯２２は張力
を付加されハースロール２１に巻き付けられて搬送され
る。As shown in FIG. 4, the continuous heat treatment furnace has a plurality of treatment zones including a heating zone 23, a soaking zone 24, a cooling zone 25, and a quenching zone 26, and each processing zone has a plurality of hearth rolls. 21 are provided above and below. The steel strip 22 is conveyed while being tensioned and wound around the hearth roll 21.
【００２１】図示例では、連続熱処理炉として加熱帯、
均熱帯、冷却帯および急冷帯からなる熱処理炉を示す
が、本発明はこれに限定されるものでなく、公知の連続
熱処理炉に適用できる。また、炉内のハースロール全部
が対象となりえるが、好ましくは加熱帯や均熱帯のハー
スロールである。In the illustrated example, a heating zone is used as a continuous heat treatment furnace,
Although a heat treatment furnace including a soaking zone, a cooling zone and a quenching zone is shown, the present invention is not limited to this, and can be applied to a known continuous heat treatment furnace. Further, the whole hearth roll in the furnace can be a target, but a hearth roll in a heating zone or a solitary zone is preferable.
【００２２】ハースロールは、連続熱処理炉に設けら
れ、鋼帯を搬送するためのロールであり、公知のハース
ロールを用いることができる。例えば、ロール径が７０
０〜９００ｍｍで、セラミックス、耐熱合金やサーメッ
トなどを溶射したロールとすることができる。The hearth roll is a roll provided in the continuous heat treatment furnace for transporting the steel strip, and a known hearth roll can be used. For example, if the roll diameter is 70
A roll having a thickness of 0 to 900 mm and sprayed with ceramics, heat-resistant alloy, cermet, or the like can be used.
【００２３】図５は、図４の要部でハースロールの前後
の鋼帯に作用する張力を示す模式図である。同図で、Ｔ
１ならびにＴ２はハースロール２１の入側および出側の
それぞれの鋼帯２２ａ、２２ｂに作用する張力を示す。FIG. 5 is a schematic view showing the tension acting on the steel strip before and after the hearth roll in the main part of FIG. In FIG.
1 and T2 indicate the tension acting on the steel strips 22a and 22b on the entrance side and the exit side of the hearth roll 21, respectively.
【００２４】図５において、本発明の方法は、ハースロ
ールの表面粗さならびに鋼帯温度から限界張力差ΔＴｃ
を（１）式で求め、張力Ｔ１と張力Ｔ２の差、すなわち
張力差ΔＴを、上記限界張力差ΔＴｃ以下に制御するこ
とを特徴とする。Referring to FIG. 5, the method of the present invention uses the critical tension difference ΔTc based on the surface roughness of the hearth roll and the steel strip temperature.
Is obtained by the equation (1), and the difference between the tension T1 and the tension T2, that is, the tension difference ΔT is controlled to be equal to or less than the limit tension difference ΔTc.
【００２５】ここにハースロールの表面粗さは、炉内に
配設される前のハースロールの表面粗さとすることがで
きる。また、鋼帯温度は、ハースロールに巻き付いた部
分の鋼帯の表面温度を放射温度計などにより測定するこ
とにより得られる。Here, the surface roughness of the hearth roll may be the surface roughness of the hearth roll before being disposed in the furnace. Further, the steel strip temperature can be obtained by measuring the surface temperature of the steel strip at the part wound around the hearth roll with a radiation thermometer or the like.
【００２６】張力差を上記のように制御することによ
り、図３に示すように、ビルドアップの発生を抑制する
ことができる。張力差の制御によるビルドアップ発生抑
制のメカニズムは明確でないが、張力差が限界張力差よ
り大きくなると、ハースロールと鋼帯との間のスリップ
によって、鋼帯表面からの酸化物や鉄粉の供給量が増大
しビルドアップが増加するものと推察される。By controlling the difference in tension as described above, the occurrence of build-up can be suppressed as shown in FIG. The mechanism of controlling build-up generation by controlling the tension difference is not clear, but when the tension difference exceeds the critical tension difference, the slip between the hearth roll and the steel strip causes the supply of oxides and iron powder from the steel strip surface. It is estimated that the amount increases and the build-up increases.
【００２７】張力差の調整は、ハースロールに取り付け
たトルク検出器でトルクを検出して張力差を求め、その
張力差が上記式を満足するようにハースロールの駆動ト
ルクを調節することにより可能である。The tension difference can be adjusted by detecting the torque with a torque detector attached to the hearth roll, calculating the tension difference, and adjusting the driving torque of the hearth roll so that the tension difference satisfies the above equation. It is.
【００２８】上記（１）式の関数Ｆは、例えば、鋼帯温
度が５００〜１０００℃の範囲では、下記の（２）式で
与えられる。The function F of the above formula (1) is given by the following formula (2) when the steel strip temperature is in the range of 500 to 1000 ° C., for example.
【００２９】[0029]
【数２】 (Equation 2)
【００３０】[0030]
【実施例】図４に示す構成の連続焼鈍設備を用い、均熱
炉の上部に配した１本のハースロールを対象として、そ
のハースロールの前後の鋼帯に作用する張力の差を種々
変更し、それぞれの条件で約１週間の連続焼鈍を行い、
ビルドアップの発生状況を調査した。表２に試験条件を
示す。なお、ハースロールは、直径が８００ｍｍの溶射
ロールで、その表面粗度（Ｒａ）が１．０μｍと２．０
μｍの２種類のロールを用いた。EXAMPLE Using a continuous annealing facility having the structure shown in FIG. 4, the difference in tension acting on the steel strip before and after the hearth roll was changed for one hearth roll disposed above the soaking furnace. Then, perform continuous annealing for about one week under each condition,
The build-up situation was investigated. Table 2 shows the test conditions. The hearth roll is a thermal spray roll having a diameter of 800 mm, and has a surface roughness (Ra) of 1.0 μm and 2.0 μm.
Two types of rolls of μm were used.
【００３１】[0031]
【表２】 [Table 2]
【００３２】限界張力差を表す関数Ｆは、溶射材質から
（２）式に示す定数Ａ、Ｑを決定し下記の式を用いた。The function F representing the limit tension difference was determined by determining the constants A and Q shown in the equation (2) from the material to be sprayed and using the following equation.
【００３３】[0033]
【数３】 (Equation 3)
【００３４】張力差の調整は、ハースロールにトルク検
出器を設置してハースロールのトルクを検出し、そのト
ルクから張力差を求め、その張力差が所定の値となるよ
うにハースロールのトルクを調節して行った。The tension difference is adjusted by installing a torque detector on the hearth roll, detecting the torque of the hearth roll, calculating the tension difference from the torque, and adjusting the torque of the hearth roll so that the tension difference becomes a predetermined value. Was adjusted.
【００３５】表３にビルドアップの発生状況を示す。ビ
ルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以上を×、未満を○で
評価した。Table 3 shows the occurrence of build-up. When the number of build-ups was 10 pieces / cm 2 or more, it was evaluated as x, and when it was less, it was evaluated as o.
【００３６】[0036]
【表３】 [Table 3]
【００３７】表３に示すように、張力差を限界張力差以
下とした試験Ｎｏ．１、３の本発明例は、ビルドアップ
個数が１０個／ｃｍ2 未満で良好であった。試験Ｎｏ．
２の比較例はビルドアップ個数が１０個／ｃｍ2 以上で
不良であった。As shown in Table 3, in Test No. 1 in which the difference in tension was less than the limit tension difference. Examples 1 and 3 of the present invention were good when the build-up number was less than 10 pieces / cm 2 . Test No.
Comparative Example 2 was defective when the build-up number was 10 pieces / cm 2 or more.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、ハースロールの前後の
鋼板に作用する張力の差を制御することによりビルドア
ップの発生を効果的に抑制することができる。According to the present invention, the occurrence of build-up can be effectively suppressed by controlling the difference in tension acting on the steel sheet before and after the hearth roll.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】試験装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a test apparatus.
【図２】張力差とビルドアップ個数との関係を示すグラ
フである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a tension difference and the number of build-ups.
【図３】ビルドアップの発生に及ぼす張力差ならびにロ
ール表面粗度の影響を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the influence of a tension difference and roll surface roughness on the occurrence of build-up.
【図４】本発明の実施の形態を説明する連続熱処理炉の
模式図である。FIG. 4 is a schematic view of a continuous heat treatment furnace illustrating an embodiment of the present invention.
【図５】図４の要部でハースロールの前後の鋼帯に作用
する張力を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing tension acting on steel strips before and after a hearth roll in a main part of FIG. 4;
【符号の説明】 １１：ロール、１２、２２、２２ａ、２２ｂ：鋼帯、１
３：ヒータ、２１：ハースロール、２３：加熱帯、２
４：均熱帯、２５：冷却帯、２６急冷帯。[Description of Signs] 11: roll, 12, 22, 22a, 22b: steel strip, 1
3: heater, 21: hearth roll, 23: heating zone, 2
4: Tropical tropics, 25: Cooling zone, 26 Rapid cooling zone.
Claims (1)
ながら熱処理を行う際、ハースロール入側の鋼帯に作用
する張力とハースロール出側の鋼帯に作用する張力との
差の限界値をハースロールの表面粗さならびに鋼帯温度
から算出し、算出した限界値以下に上記差を制御してビ
ルドアップの生成を抑制することを特徴とする連続熱処
理における鋼帯の通板方法。1. A limit value of a difference between a tension acting on a steel strip on an entrance side of a hearth roll and a tension acting on a steel strip on an exit side of a hearth roll when heat treatment is performed while the steel strip is wound around a hearth roll and transported. Is calculated from the surface roughness of the hearth roll and the temperature of the steel strip, and the difference is controlled to a value equal to or less than the calculated limit value to suppress generation of build-up.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30723599A JP2001123230A (en) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Steel strip passing method in continuous heat treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30723599A JP2001123230A (en) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Steel strip passing method in continuous heat treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001123230A true JP2001123230A (en) | 2001-05-08 |
Family
ID=17966673
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30723599A Withdrawn JP2001123230A (en) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Steel strip passing method in continuous heat treatment |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001123230A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481341B1 (en) * | 2008-12-16 | 2010-06-16 | 浩二 竹村 | Foreign matter removal jig for roll and foreign matter removal method |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP30723599A patent/JP2001123230A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481341B1 (en) * | 2008-12-16 | 2010-06-16 | 浩二 竹村 | Foreign matter removal jig for roll and foreign matter removal method |
| JP2010142695A (en) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Koji Takemura | Foreign matter removal implement for roll and method of removing foreign matter |
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