JP2001262239A - 焼鈍炉におけるハースロールの運転方法 - Google Patents

焼鈍炉におけるハースロールの運転方法

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JP2001262239A
JP2001262239A JP2000080656A JP2000080656A JP2001262239A JP 2001262239 A JP2001262239 A JP 2001262239A JP 2000080656 A JP2000080656 A JP 2000080656A JP 2000080656 A JP2000080656 A JP 2000080656A JP 2001262239 A JP2001262239 A JP 2001262239A
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hearth
hearth roll
annealing furnace
roll
steel strip
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JP2000080656A
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Inventor
Mitsutaka Honda
充孝 本田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】焼鈍炉中で、金属帯搬送停止時におけるハース
ロールのクリープ変形、それに伴う偏磨耗、それによっ
て製品に生じる表面品質不良を抑制する焼鈍炉における
ハースロールの運転方法を提供する。 【解決手段】焼鈍炉5は、金属帯Sを搬送及び支持する
ためのハースロール8を複数有する。金属帯Sの搬送停
止中において、複数のハースロール8の各々を周期的に
時間間隔をおいて金属帯Sを支持する支持状態と金属帯
Sとは離れたスタンバイ状態とに振り分けを切り替える
とともに、スタンバイ状態のハースロール82 を回転さ
せ、たわみが生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼鈍炉におけるハ
ースロールの運転方法、特に、ステンレス鋼帯の大気焼
鈍炉におけるハースロールの運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼帯は、熱間圧延や冷間圧延
をした後に大気焼鈍に供されるのが一般的であり、その
大気焼鈍にあたっては焼鈍炉が使用される。従来の焼鈍
炉には、図3に示すように、ステンレス鋼帯104を搬
送及び支持するためのハースロール101を、加熱炉1
02及び均熱炉103の炉外に配置した分割炉もあった
が、最近では、エネルギーコスト低減を目的に、図4に
示すように、加熱炉102及び均熱炉103を一体化
し、その炉内にハースロール101を配置した一体炉が
主流となってきている。
【0003】このハースロールを使用する際の問題の1
つとして、ロール表面に発生する疵が鋼帯に転写され、
鋼帯に疵が入ることがある。これに対して、従来は、疵
のついたハースロールを新品に交換するようにしてい
た。従来、例えば、図5に示すような連続焼鈍炉が提案
されている(特開平2- 294432号公報参照)。
【0004】この連続焼鈍炉においては、各々平行にか
つ同一円周上にロータリー式に配置した複数本のロール
201,202,203,204を組み込んだメインロ
ール205を有し、複数本のロール201,202,2
03,204のうちの一本をハースロールとして作動さ
せ、残余のロールは回転させながら待機するようにして
ある。即ち、通常はロール201が鋼帯208をサポー
トしているが、残りの3本のロール202,203,2
04は、炉外に出ているロールシャフトの端部の歯車に
嵌合するチェーン206により一定速度で回転駆動さ
れ、交換待機中のロール202,203,204の熱変
形を防止しているのである。ここで、ロール201に疵
が発生した場合には、図示しない駆動装置によりメイン
ロール205を回転させ、ロール202が鋼帯208を
支持する位置になった時点で停止し、ロール201はロ
ール203,204と共に熱変形を防止するためにチェ
ーン206により駆動され回転しはじめる。なお、図5
中、符号207は、チェーン206を押さえるためのチ
ェーン押さえロールである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の図5に示すハースロールを有する連続焼鈍炉にあっ
ては、溶接不良・電気故障等のトラブルによりラインが
停止したとき(鋼帯の搬送が停止したとき)のハースロ
ールの運転方法については、何ら開示されておらず、ま
た、いかなる考察もなされていない。
【0006】ところで、ステンレス鋼帯等の連続焼鈍に
あっては、溶接不良・電気故障等のトラブルによるライ
ン停止はどうしても完全に防止することは困難である。
種々の対策を講じても現在なおのべ数時間/月はライン
停止しているのが実情である。その一方で、ラインが停
止すると、それが長時間に及ぶほど被害が甚大になると
いう問題がある。なぜなら、ラインが停止すると、焼鈍
炉内が高温の状態(1000℃以上の状態)に維持され
ている中でハースロールの回転が停止するため、ハース
ロール自身の自重によりハースロールの軸芯がクリープ
変形してたわみ、停止時間が長時間になるほどその程度
がはなはだしくなるからである。ハースロールがクリー
プ変形してたわんでしまうと、以後、操業を再開したと
き、偏心した状態で回転しつづける。しかも、このたわ
み変形はきれいに懸垂状態にたわむというものでもな
く、概して幅方向のどこかに偏りのあるたわみ方をし、
自然に元のまっすぐな形に戻る作用が働かないため、鋼
帯との接触が幅方向不均一になり、図6に示すように、
ハースロール301には、偏磨耗302が発生し、とく
に鋼帯のエッジ部と接触する箇所には、段差状の磨耗3
03が発生することになる。ハースロール301がたわ
んだ状態でしかも偏磨耗もしていると、その状態でハー
スロールが回転することにより、鋼帯とハースロールの
偏磨耗部とは周期的に接触、非接触を繰り返し、しかも
接触時のハースロールの周速は鋼帯の搬送速度と一致し
ていない状態で接触することになる結果、両者は摺動す
る。このようなハースロールと鋼帯の接離や摺動によっ
て鋼帯の表面にすり疵が入ることがあり、こうなると表
面品質不良になってしまう。
【0007】従来の図5に示すようなハースロールを有
する連続焼鈍炉にあっては、ライン停止時のハースロー
ルの運転方法について何ら考察がなされていないため、
ライン停止時にはハースロールはそれに合わせて回転が
停止してしまって、やはり軸芯のクリープ変形が起こる
結果、操業再開後の偏磨耗、それによって生ずる製品の
表面品質不良を防止できない。
【0008】従って、本発明の目的は、金属帯搬送停止
中におけるハースロールのクリープ変形、それに伴う偏
磨耗、それによって製品に生じる表面品質不良を抑制す
る焼鈍炉におけるハースロールの運転方法を提供するこ
とにある。また、これに加えてハースロール自体の寿命
を延長し、ハースロールの原単位を低減する焼鈍炉にお
けるハースロールの運転方法を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
め、本発明のうち請求項1に係る焼鈍炉におけるハース
ロールの運転方法は、金属帯を搬送及び支持するための
ハースロールを複数有する焼鈍炉におけるハースロール
の運転方法であって、前記金属帯の搬送停止中に、前記
複数のハースロールの各々を周期的に時間間隔をおいて
前記金属帯を支持する支持状態と前記金属帯とは離れた
スタンバイ状態とに振り分けを切り替えるとともに、前
記スタンバイ状態のハースロールを回転させることを特
徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図1は、本発明に係るハースロールの
運転方法が適用されるステンレス鋼連続焼鈍酸洗ライン
(CAPライン)の全体図である。図2は、図1に示す
焼鈍炉におけるハースロールの運転方法の説明図であ
る。
【0011】図1を参照してステンレス鋼連続焼鈍酸洗
ラインについて説明すると、冷間圧延されたステンレス
鋼帯Sは、ペイオフリール1より巻戻されてクリーニン
グ槽3に入り、このクリーニング槽3にて表面に付着し
た圧延油等の付着物が掃除される。その後、ステンレス
鋼帯Sは、入側ルーパー4を介して焼鈍炉5に入り、焼
鈍炉5にて連続焼鈍される。焼鈍炉5は、加熱炉6及び
均熱炉7を一体構造とした一体炉で、その焼鈍炉5内に
は、ステンレス鋼帯Sを搬送及び支持するための2本1
組のハースロール8が所定間隔を置いて複数組設置され
ている。図1においては、2本1組のハースロール8の
うち一方のハースロール81 がステンレス鋼帯Sを支持
し、他方のハースロール82 がステンレス鋼帯Sから離
れている。各ハースロール81 ,82 は、耐熱性及び耐
磨耗性が要求されるため、金属性の芯材の周囲をSiO
2 、Al2 3 、CaO、MgOなどを主成分としたセ
ラミックで覆って構成されている。そして、焼鈍炉5に
て焼鈍されたステンレス鋼帯Sは、冷却帯9で冷却され
た後、中性塩槽10で中性塩電解がなされ、混酸槽11
及び硝酸槽12にて酸洗がなされ、焼鈍工程でステンレ
ス鋼帯Sの表面に形成されたスケールを除去する。その
後、ステンレス鋼帯Sは、出側ルーパー13を介してス
キンパスミル14によって調質圧延され、面検室15に
て表面疵の有無が検査された後、テンションリール16
によって巻き取られる。なお、図1中、符号2は、レー
ザー溶接機であり、先行するステンレス鋼帯Sの後端と
後行するステンレス鋼帯Sの先端とをレーザー溶接によ
って接合するものである。
【0012】次に、図2を参照して焼鈍炉におけるハー
スロールの運転方法について説明する。先に説明したよ
うに、ステンレス鋼帯Sは、クリーニング槽3における
掃除工程を経て焼鈍炉5にて連続焼鈍される。このと
き、ステンレス鋼帯Sは、焼鈍炉5内に焼鈍炉5の入側
(図2における右側)から入って、焼鈍炉5内を複数組
のハースロール8により搬送され、焼鈍炉5の出側から
出るようになっている。
【0013】一方、このステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗ラ
インにおいては、溶接機2で溶接する際に溶接不良とな
って溶接をし直したり、あるいはライン中の設備のどこ
とは限らず電気故障が起こったり等のトラブルによって
ラインが停止、即ちステンレス鋼帯Sの搬送が停止して
しまうことがある。焼鈍炉5内は一般的に数百℃以上の
高温状態にあるため、ラインが停止するとハースロール
8の回転が停止し、ロール自身の自重によりハースロー
ルの軸芯がクリープ変形してたわみ、停止時間が長時間
になるほどその程度がはなはだしくなる。このハースロ
ール8のクリープ変形を防止するため、ステンレス鋼帯
Sの搬送停止中に、2本1組のハースロール8の各ハー
スロール81 ,82 を周期的に時間間隔をおいてステン
レス鋼帯Sを支持する支持状態とステンレス鋼帯Sとは
離れたスタンバイ状態とに振り分けを切り替えるととも
に、2本1組のハースロール6のうちスタンバイ状態の
ハースロール82 をモータ17により回転するようにし
ている。図2においては、2本1組のハースロール8の
うちハースロール81 が支持状態にあり、ハースロール
2 がスタンバイ状態にあるが、これらを振り分けるこ
とで、ハースロール81 がスタンバイ状態となり、ハー
スロール82 が支持状態となる。また、ハースロール8
1 ,82 の振り分けは、図示しない振り分け機構によっ
てなされる。
【0014】ハースロール81 ,82 を交互に支持状態
とスタンバイ状態とに振り分け、図2に示すように、ス
タンバイ状態のハースロール82 を回転させると、スタ
ンバイ状態のハースロール82 にたわみが発生するのを
防止できる。このため、スタンバイ状態のハースロール
2 をステンレス鋼帯Sを支持する支持状態に移動させ
て操業を再開しても、ハースロール82 はクリープ変形
によりたわんではいないので、ステンレス鋼帯Sに接触
しても偏磨耗や段差状の磨耗は発生せず、ステンレス鋼
帯Sの表面にすり疵が入るなどの表面品質不良を防止す
ることができる。そして、ハースロールの偏磨耗が防止
されることで、ハースロール自体の寿命が延長され、ハ
ースロールの交換周期も延長でき、ハースロールの原単
位も低減できる。ライン停止時間が長い場合は、ハース
ロール81 ,82 を周期的に振り分けを切り替えて鋼帯
Sの支持に用いるようにするのがよい。
【0015】ここで、ハースロール81 ,82 を交互に
支持状態とスタンバイ状態とに振り分ける時間間隔は、
5分から15分の間が好ましい。その時間間隔が5分よ
り短いと、頻繁にハースロール81 ,82 の振り分けを
切り替えなければならず、振り分けの切り替え動作に伴
う多大なエネルギーが必要となるからである。一方、そ
の時間間隔が15分よりも長いと、支持状態にあるハー
スロールにクリープ変形が発生し、そのハースロールを
スタンバイ状態にして回転してもクリープ変形を解消す
ることができず、それを鋼帯Sの搬送に供すると、鋼帯
Sに表面品質不良を発生させてしまうからである。
【0016】以上、本発明の実施形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行う
ことができる。本実施形態にあっては、焼鈍炉5で焼鈍
される鋼帯は、冷間圧延後のステンレス鋼帯Sである
が、熱間圧延後のステンレス鋼帯であってもよい。この
ほか、その鋼帯の材質は、焼鈍されるものであれば、ス
テンレス以外の金属であってもよい。
【0017】
【実施例】以下、本発明の効果を検証するための実施例
について説明する。板厚0.35mm〜5.00mm、
板幅800mm〜1600mmの冷間圧延したステンレ
ス鋼帯(SUS304、SUS430、SUS420)
をステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗ラインにて連続焼鈍酸洗
を行った。
【0018】ここで、焼鈍炉に使用されるハースロール
は、ロール表面をSiO2 を主成分としたセラミックで
覆ったもので、直径φ=210mm〜260mmのもの
とし、焼鈍炉における焼鈍温度は、400℃〜1200
℃とした。そして、焼鈍炉におけるハースロールの運転
方法としては、ライン停止中に、2本1組のハースロー
ルの各ハースロールを交互に5分の間隔をおいてステン
レス鋼帯を支持する支持状態とステンレス鋼帯とは離れ
たスタンバイ状態とに振り分けるとともに、2本1組の
ハースロールのうち支持状態のハースロールは回転を停
止し、スタンバイ状態のハースロールを0.5rpm〜
1.5rpmで回転させるようにした。
【0019】この結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1を参照すると、焼鈍炉の加熱帯及び均
熱帯に配置された複数のハースロールの平均寿命は、ハ
ースロールの劣化の形態が磨耗の場合とピックアップの
場合とを平均して36.4日になっている。ここで、ピ
ックアップとは、ハースロールの表面にスケールが堆積
することをいう。堆積したスケールが付着したままハー
スロールが回転し、支持する鋼帯と接触する結果、鋼帯
の表面に凹疵ができることがある。これを防止するため
には、ハースロールを新品(ピックアップ除去後の再投
入品も含む)に交換せざるを得ない。これにより、ハー
スロールは寿命になる。表1に示す本発明では、このピ
ックアップによって寿命を迎えたものが多い。
【0022】一方、前述の本発明例に対する比較例とし
て、焼鈍炉におけるハースロールの運転方法として、ラ
イン停止時に、ハースロールを、ステンレス鋼帯を支持
する支持状態に維持した上、回転を停止する改善前の方
法を適用した結果を表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】表2を参照すると、焼鈍炉の加熱帯及び均
熱帯に配置された複数のハースロールの平均寿命は、ハ
ースロールの劣化の形態が磨耗の場合とピックアップの
場合とを平均して18.8日であった。しかも、磨耗に
よって寿命を迎えたものが比率的に多くなっている。表
1及び表2の結果からみると、ハースロールの運転方法
を本発明のように改善することにより、ハースロールの
平均寿命が約18日間延長されることがわかる。
【0025】また、本発明の適用の結果、ハースロール
によるステンレス鋼帯のすり疵の発生率も、従来の方法
によるときの0.56%から0.27%にまで減少し
た。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るハー
スロールの運転方法によれば、金属帯の搬送停止中に、
複数のハースロールの各々を周期的に時間間隔をおいて
前記金属帯を支持する支持状態と前記金属帯とは離れた
スタンバイ状態とに振り分けを切り替えるとともに、前
記スタンバイ状態のハースロールを回転させるので、ハ
ースロールのクリープ変形によるたわみを抑制すること
ができる。このため、スタンバイ状態のハースロールを
鋼帯を支持する支持状態に移動させて操業を再開して
も、ハースロールが偏心した状態で鋼帯に離接すること
によるハースロールの偏磨耗や段差状の磨耗は発生せ
ず、鋼帯の表面にすり疵など表面品質不良が生じるのを
防止することができる。そして、ハースロールの偏磨耗
が防止されることで、ハースロール自体の寿命が延長さ
れ、ハースロールの交換周期も延長でき、ハースロール
の原単位も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハースロールの運転方法が適用さ
れるステンレス鋼連続焼鈍酸洗ライン(CAPライン)
の全体図である。
【図2】図1に示す焼鈍炉におけるハースロールの運転
方法の説明図である。
【図3】一般的な分割炉の説明図である。
【図4】一般的な一体炉の説明図である。
【図5】従来例のハースロールを有する連続焼鈍炉の断
面図である。
【図6】ハースロールの劣化状況の説明図である。
【符号の説明】
1はペイオフリール 2はレーザー溶接機 3はクリーニング槽 4は入側ルーパー 5は焼鈍炉 6は加熱帯 7は均熱帯 8はハースロール 9は冷却帯 10は中性塩槽 11は混酸槽 12は硝酸槽 13は出側ルーパー 14はスキンパスミル 15は面検室 16はテンションリール 17はモータ Sはステンレス鋼帯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属帯を搬送及び支持するためのハースロ
    ールを複数有する焼鈍炉におけるハースロールの運転方
    法であって、前記金属帯の搬送停止中に、前記複数のハ
    ースロールの各々を周期的に時間間隔をおいて前記金属
    帯を支持する支持状態と前記金属帯とは離れたスタンバ
    イ状態とに振り分けを切り替えるとともに、前記スタン
    バイ状態のハースロールを回転させることを特徴とする
    焼鈍炉におけるハースロールの運転方法。
JP2000080656A 2000-03-22 2000-03-22 焼鈍炉におけるハースロールの運転方法 Pending JP2001262239A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903631B1 (ko) * 2002-05-29 2009-06-18 주식회사 포스코 소둔로의 내부 허스롤 표면 청소장치
KR100948917B1 (ko) 2002-12-18 2010-03-24 주식회사 포스코 소둔로의 내부 허스롤 예열장치
KR20140059343A (ko) 2012-11-07 2014-05-16 주식회사 포스코 소둔로 롤의 이물질 자동 제거 장치

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