JPH02197527A - ロールの焼入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロールの焼入装置に関し、特にパイロスコープ
によってロールの表面温度を測定しながら焼入れする際
に、水蒸気の影響を排除して、正確な温度測定を可能に
したロールの焼入装置に関するものである。

〔従来の技術〕

熱間圧延用などに用いられるロールは、硬度が高く耐摩
耗性に優れていることが要求される。そのために、ロー
ル表面の硬度を高めて耐摩耗性を付与することを目的と
して、従来から、ロール表面に焼入れを施す方法が採用
されている。

この焼入れは、通常回転するロールの周面に近接して設
けた冷却水噴射ノズル及びエア噴射ノズルから、冷却水
及びエアを噴射せしめ、冷却水ミストを生成させてロー
ルに吹き付け、加熱されたロールの表面温度を所定の冷
却曲線に従って冷却することにより行なわれる。

この焼入れにおける加熱ロールの冷却速度を制御するに
は、まずロールの表面温度を知る必要があるが、そのた
めに従来は回転移動するロール表面に測温チョークをこ
すりつけて測温していた。

測温チョークは所定の温度により変色する性質があるた
め、一定時間ごとに各種の温度用の測温チョークを用い
ることにより、温度変化を知ることができる。測温チョ
ークにより求められた温度を所定の冷却曲線と比較しな
がら、冷却水ノズル及びエアノズルへ冷却水及びエアを
供給するバルブの開度を調節して、所定の冷却曲線に従
ってロールが冷却されるようにしていた。

しかしながら、このような測温チョークを使用する温度
測定では、測温チョークの変色状態を目視してその温度
を判定するものであるから、その判定に熟練を要するう
え、個人差が大きく、正確な判定が難しく、測定誤差も
±２０〜３０℃にも達する。

更に測温チョークでは、焼入工程においてロール表面の
硬度を高めるうえで最も重要な６００℃以上の温度を測
定することができず、従って６００℃以上では、正確な
冷却速度の制御を行うことができなかった。また、測温
チョークによるロール表面温度の測定や、冷却水ノズル
、エアノズルのバルブ開度調節は、高温のロール近辺で
行うため、作業環境が悪くしかも危険である。そのうえ
、品質管理を行ううえで、ロール表面の測定温度、測定
時間、冷却水圧、エア圧などの記録を採っておく必要が
あり、作業が極めて頻繁になる。

そこで、２つの波長における放射エネルギーの比率から
温度を求めるパイロスコープにより非接触でロールの表
面温度を測定し、その測定データに基づいて、冷却水及
びエアの供給バルブ開度を自動的にマイコン制御するこ
とを考えた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記方式によれば、従来の測温チョークに
よる方法の問題は解決されるものの、新たに次のような
問題が生じることがわかった。

すなわち、高温のロールを冷却するために、冷却水ミス
トを吹き付ける結果、ロール表面に水蒸気が発生し、こ
の水蒸気がパイロスコープへの集光を妨げ、正確な温度
測定ができなくなるのである。

本発明の目的は、このような水蒸気の影響を排除し、パ
イロスコープによる正確な温度測定を可能にするロール
の焼入装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、
ファンにより金属ロール表面とパイロスコープとの間に
存在する水蒸気を飛散させればよいことを見出し、本発
明に到達した。

すなわち、本発明のロールの焼入装置は、ロールに対し
て、冷却水噴射ノズルとエア噴射ノズルとを設けると共
に、前記ロールの表面に対向して、温度測定用のパイロ
スコープを設けてなるもので、前記ロールの表面とパイ
ロスコープとの間に存在する水蒸気を吹き飛ばすための
ファンを設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明のロールの焼入装置では、ファンを作動させるこ
とにより、ロールの表面とパイロスコープとの間に存在
する水蒸気を吹き飛ばす。その結果、ロールとパイロス
コープとの間には、パイロスコープへの集光を妨げる水
蒸気が事実上存在しなくなり、正確な温度測定が可能と
なる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の焼入装置の一例を示す概略図である。

同図において、回転用ローラ１．１′に加熱したロール
２を載置し、該ロール２に近接して冷却水噴射ノズル３
とエア噴射ノズル４とを設ける。更に、該ロール２に対
向して、パイロスコープ５を設ける。また、ロール２の
表面とパイロスコープ５との間の送風可能な位置に、フ
ァン６．６′を設ける。この６．６′の設置位置は、ロ
ール２の表面とパイロスコープ５との間へ送風し、そこ
に存在する水蒸気を吹き飛ばせることができる位置であ
れば、特に限定されない。また、ファン６．６′の数も
２個に限定されるものでなく、ファン６．６′の送風能
力に応じて、１個でも、また３個以上でもよい。

パイロスコープ５では、ロール２の表面からの２つの波
長における放射エネルギーを集光して、温度を測定し、
その測定温度に応じた電流を変換器によりＡ／口変換し
、マイコン（ＣＰＵ）１１に入力する。

このようにして得られる温度データに基づき、以下に説
明するマイコン制御システムにより、自動的にロール２
の冷却速度を制御する。

マイコン（ＣＰＵ）１１には、パイロスコープ５からの
温度測定データが変換器１３を経て入力されるとともに
、ロール２の回転速度のデータを速度検出器２２より人
力し、さらに冷却水の流量計１６及びエアの流量計１７
からのデータも入力される。なお流量計１６．１７に接
続したラインにはそれぞれデジタル指示計１８．１９が
取付けられており、各流量が表示されるようになってい
る。ここでマイコン１１には所定の冷却速度プログラム
が設定されているので、測定データとプログラムされた
理想値（基準値）との比較を行い、それに基づいて冷却
水用比例制御弁１４及びエア用比例制御弁１５の開度を
調節する。なお各比例制御弁１４．１５に入力する信号
はアンプ２３．２４により所定レベルに増幅される。こ
の比例制御弁１４．１５の開度を調節することによって
、冷却水及びエアの供給量を制御し、冷却速度を制御す
ることができる。また冷却水及びエアの供給量は、操作
盤２０の記録計２１に記録されるとともに、ＬＢＤ又は
ＯＳ＋＋により表示される。またパイロスコープ５によ
って測定された温度も記録計２１に記録される。

なお、ロール２０回転速度は、速度検出器２２によって
検出されて、マイコン（ＣＰＵ）１１に入力される。マ
イコン（、ＣＰＵ）１１では、この入力値をあらかじめ
設定されている値と比較し、所定の回転速度が得られる
ように回転用ローラ１．１′の駆動を制御する。

〔実施例〕

第１図に示す焼入装置を使用して、第２図の点線で示す
設定冷却曲線に従い、直径７９０報、長さ１８００　ｍ
ｍのロールの焼入れを行ったところ、第２図の実線で示
す曲線に従って冷却が行われ、設定冷却曲線と極めて良
好な一致を示した。また、測定温度の変動も極めて少な
く、その変動幅は高々１０℃程度であった。

一方、ファン６．６′を使用しなかった場合は、水蒸気
の影蕾で測定温度の変動が大きく、その変動幅が２００
℃にも達した。

またマイコン制御を行わず、測温チョークを用いる方法
で温度測定を行って焼入れを行った場合は、第２図の一
点鎖線で示す曲線に従って冷却が行われ、設定冷却曲線
から大きく外れてしまい、焼入れの温度制御が正確に行
えなかった。

なお、本発明の焼入装置を用いた場合の上記焼入れに際
して要した冷却水量は９５０１であったが、測温チョー
クを用いる方法での冷却水量は１．５００１にも達し、
冷却水の使用型においても、本発明の装置を使用した方
が有利であった。

〔発明の効果〕 本発明によれば、水蒸気の影響を排除し、パイロスコー
プによる正確な温度測定が可能となる。

その結果、この温度測定データに基づいて、焼入れをマ
イコン制御することができるようになり、測温チョーク
を使用する焼入れの問題点を解消し、正確かつ容易に自
動焼入処理を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロールの焼入装置の一例を示す概略図
、第２図は冷却曲線を示すグラフである。 ２ｅ　・ロール ３・・・冷却水噴射ノズル ４　・　・　・ ５　・　・　・ ６、６′ １１・　・　・ １２・　・　・ １３・　　　・ １４．１５・ １６．１７・ １８．１９・ ２０・ エア噴射ノズル パイロスコープ ファン マイコン 制御盤 変換器 ・比例制御弁 ・流量計 ・デジタル指示計 操作盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロールに対して冷却水噴射ノズルとエア噴射ノズ
   ルとを設けると共に、前記ロールの表面に対向して温度
   測定用のパイロスコープを設けてなるロールの焼入装置
   において、前記ロールの表面とパイロスコープとの間に
   存在する水蒸気を吹き飛ばすためのファンを設けたこと
   を特徴とするロールの焼入装置。