JPH0474415B2 - - Google Patents
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- JPH0474415B2 JPH0474415B2 JP58154988A JP15498883A JPH0474415B2 JP H0474415 B2 JPH0474415 B2 JP H0474415B2 JP 58154988 A JP58154988 A JP 58154988A JP 15498883 A JP15498883 A JP 15498883A JP H0474415 B2 JPH0474415 B2 JP H0474415B2
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- cooling
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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
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼帯ロール冷却方法に関する。
冷却ロールによる鋼帯の冷却は、連続焼鈍設備
等において、冷却速度が大きく、しかも鋼帯表面
性状を害さない冷却方法として採用されている。
等において、冷却速度が大きく、しかも鋼帯表面
性状を害さない冷却方法として採用されている。
この冷却方法としては、第１図に示すように冷
却ロール１内部に冷却水等の冷却媒体１００を通
してロール１を冷却し、ロール１表面に鋼帯２を
接触させてこれを冷却しようとするものである。
以上の冷却方法ではロール１と鋼帯２の接触によ
る熱伝導で冷却する機構である為、均一な冷却を
行なうには、一定以上の接触圧を必要とする。即
ち、第２図に示すように接触圧がある一定値以下
では鋼帯２の温度分布均一性が悪くなる。更に温
度分布が不均一になると、中伸び、耳波等の形状
不良が発生し、温度差が80℃以上になると形状不
良の急岐度が1.5％以上になり、鋼帯形状が悪く、
鋼帯２の破断を招くおそれすらある。
却ロール１内部に冷却水等の冷却媒体１００を通
してロール１を冷却し、ロール１表面に鋼帯２を
接触させてこれを冷却しようとするものである。
以上の冷却方法ではロール１と鋼帯２の接触によ
る熱伝導で冷却する機構である為、均一な冷却を
行なうには、一定以上の接触圧を必要とする。即
ち、第２図に示すように接触圧がある一定値以下
では鋼帯２の温度分布均一性が悪くなる。更に温
度分布が不均一になると、中伸び、耳波等の形状
不良が発生し、温度差が80℃以上になると形状不
良の急岐度が1.5％以上になり、鋼帯形状が悪く、
鋼帯２の破断を招くおそれすらある。
このような点から、冷却ロール１により鋼帯２
を冷却する技術では、鋼帯２に張力をかけること
により、接触圧を高めている。
を冷却する技術では、鋼帯２に張力をかけること
により、接触圧を高めている。
もし、鋼帯張力が低い場合には第３図に示すよ
うに板幅方向の中央部と両端部の温度が高くなる
温度分布の不均一性を生ずる。
うに板幅方向の中央部と両端部の温度が高くなる
温度分布の不均一性を生ずる。
不均一な板幅方向温度分布になるのは、鋼帯２
が冷却ロール１上で急冷される時に発生する熱応
力によりライン方向応力の板幅方向分布が不均一
になり、従つて接触面圧力がかなり低下する部分
ができ、その部分が冷えにくくなつて周囲の部分
よりも高温度となるからである。
が冷却ロール１上で急冷される時に発生する熱応
力によりライン方向応力の板幅方向分布が不均一
になり、従つて接触面圧力がかなり低下する部分
ができ、その部分が冷えにくくなつて周囲の部分
よりも高温度となるからである。
第４図はロール冷却時の鋼帯２のライン方向の
応力状態を鋼帯２の幅半分について計算により求
めたものである。鋼帯２のライン方向応力は冷却
ロール１接触開始点の幅中央部（−0.1Kg／mm2）
および冷却ロール１離脱点幅端部（−1.62Kg／
mm2）においてマイナス、すなわち圧縮となる。そ
のため接触面圧力が減少してロール冷却能が低下
し、従つて他より高温となり、第３図のような温
度分布になるのである。尚図中の鋼帯２のサイズ
は1.0mm×1000mm、ラインスピードは100mpm、
両端部ライン張力はそれぞれ１Kg／mm2、冷却ロー
ル接触部ｆの長さは１ｍ、又ロール上のライン方
向温度勾配は100℃／ｍである。更に等高線間隔
は0.20Kg／mm2、ｅは板幅エツジ、ｃは板幅中心で
ある。
応力状態を鋼帯２の幅半分について計算により求
めたものである。鋼帯２のライン方向応力は冷却
ロール１接触開始点の幅中央部（−0.1Kg／mm2）
および冷却ロール１離脱点幅端部（−1.62Kg／
mm2）においてマイナス、すなわち圧縮となる。そ
のため接触面圧力が減少してロール冷却能が低下
し、従つて他より高温となり、第３図のような温
度分布になるのである。尚図中の鋼帯２のサイズ
は1.0mm×1000mm、ラインスピードは100mpm、
両端部ライン張力はそれぞれ１Kg／mm2、冷却ロー
ル接触部ｆの長さは１ｍ、又ロール上のライン方
向温度勾配は100℃／ｍである。更に等高線間隔
は0.20Kg／mm2、ｅは板幅エツジ、ｃは板幅中心で
ある。
従つて幅方向に均一な温度分布及び良好な形状
を確保するためには、鋼帯張力を高め、接触圧を
大きくする必要があるが、それに伴ない以下の点
が問題となる。
を確保するためには、鋼帯張力を高め、接触圧を
大きくする必要があるが、それに伴ない以下の点
が問題となる。
板厚は幅方向に変化しており、板幅方向の均
一な張力確保は難しく、その結果、張力を高く
すると薄鋼帯（板厚0.4〜0.8mmの軟質鋼板）の
場合は絞りを発生するケースも生ずる。
一な張力確保は難しく、その結果、張力を高く
すると薄鋼帯（板厚0.4〜0.8mmの軟質鋼板）の
場合は絞りを発生するケースも生ずる。
板温を600℃から400℃の間で高張力を与える
と板幅収縮量が大きくなる。例えば、板厚0.8
mm、板幅1000mmのサイズで３Kg／mm2の張力を加
えると、収縮量は板幅方向で３〜４mmになる。
この結果、冷却後製品の所定の板幅サイズの確
保が難しくなる。
と板幅収縮量が大きくなる。例えば、板厚0.8
mm、板幅1000mmのサイズで３Kg／mm2の張力を加
えると、収縮量は板幅方向で３〜４mmになる。
この結果、冷却後製品の所定の板幅サイズの確
保が難しくなる。
本発明は以上の問題を解決するためになされた
もので、そのため本発明は鋼帯張力を高くするか
わりに、冷却ロールに巻付いている鋼帯の外周か
ら静圧をかけ、冷却ロールと鋼帯の接触圧を高め
ることを特徴としている。
もので、そのため本発明は鋼帯張力を高くするか
わりに、冷却ロールに巻付いている鋼帯の外周か
ら静圧をかけ、冷却ロールと鋼帯の接触圧を高め
ることを特徴としている。
次に本発明を図面に基づいて説明する。
第５図は実際のロール冷却に本発明法を適用す
る場合の概略を示している。本発明法は鋼帯２を
冷却ロール１に巻付け接触せしめ、該冷却ロール
１に接触せしめられた鋼帯２の外側から鋼帯幅方
向に沿つて２以上の箇所でスリツトノズル４，４
から吹付け角度θが90゜以下の角度になるように
して冷媒を吹付けることで静圧をかけ（安定した
静圧付加のために吹付け角度は上述の角度に限定
される）、冷却ロール１と鋼帯２の接触圧を高め
るようにしている。
る場合の概略を示している。本発明法は鋼帯２を
冷却ロール１に巻付け接触せしめ、該冷却ロール
１に接触せしめられた鋼帯２の外側から鋼帯幅方
向に沿つて２以上の箇所でスリツトノズル４，４
から吹付け角度θが90゜以下の角度になるように
して冷媒を吹付けることで静圧をかけ（安定した
静圧付加のために吹付け角度は上述の角度に限定
される）、冷却ロール１と鋼帯２の接触圧を高め
るようにしている。
このような吹付け角度θが90゜以下の鋭角にな
るような冷媒吹付けによる鋼帯２の外側からの静
圧付加構成は次のような方法をとつている。即
ち、冷却ロール１に巻付けられた鋼帯２外側に静
圧維持用ヘツダ３を設け、このヘツダ３に穿設さ
れたスリツト４から冷却ロール１との接触部入側
及び出側の鋼帯２外周にその吹付け角度θが夫々
90゜以下の角度になるようにして液体もしくは気
体又はこれらの混合物を吹付けており、これによ
り静圧が加わるようになつている。
るような冷媒吹付けによる鋼帯２の外側からの静
圧付加構成は次のような方法をとつている。即
ち、冷却ロール１に巻付けられた鋼帯２外側に静
圧維持用ヘツダ３を設け、このヘツダ３に穿設さ
れたスリツト４から冷却ロール１との接触部入側
及び出側の鋼帯２外周にその吹付け角度θが夫々
90゜以下の角度になるようにして液体もしくは気
体又はこれらの混合物を吹付けており、これによ
り静圧が加わるようになつている。
その際、気体を用いて静圧を加えた場合、静圧
Pc（Kg／m2）は Pc＝ρ／ｇυ2×ｔ／ｈ（１＋cosθ） ρ：気体密度（Kg／m3） ｇ：重力加速度（ｍ／sec2） υ：スリツト４での吹出し流速（ｍ／sec） ｔ：スリツト４隙間（ｍ） ｈ：スリツト４から鋼帯２までの距離（ｍ） θ：鋼帯２とロール１との接線に対するスリツト
４の傾き で求められる。又第６図のように、鋼帯両側部側
に沿つて該鋼帯２の進行方向にもスリツトノズル
４を設けると、四方からの冷媒の吹付けによる閉
じた静圧空間を形成して（この場合幅方向の両ス
リツトノズル４と側部側の両スリツトノズル４が
各角でつながつている構成では、それらがつなが
つていない構成に比べて閉じた静圧空間の形成が
より完全になる）その静圧付加効果がより向上す
ることになるし、更に同図のように鋼帯２の幅方
向に沿つて冷媒を吹付けるスリツトノズル４のノ
ズル幅を、鋼帯最大幅Ｗ以上になるようにする
と、鋼帯両側部側に沿つて設けたスリツトノズル
４からの冷媒供給を受ける部分が鋼帯４両側部か
ら離れることになり、過冷却ぎみになるのを軽減
できることになる（鋼帯の幅によらず均一に静圧
をかけるという面では最も優れている）。このよ
うな構成で鋼帯２の板幅をＷ（ｍ）、静圧確保長さ
をｌ（ｍ）とすると、鋼帯押付け力Ｐは、 Ｐ＝Pc×Ｗ×ｌ で求められる。この鋼帯押付け力Ｐ及び鋼帯張力
を制御することにより所望の接触圧を得ることが
できる。
Pc（Kg／m2）は Pc＝ρ／ｇυ2×ｔ／ｈ（１＋cosθ） ρ：気体密度（Kg／m3） ｇ：重力加速度（ｍ／sec2） υ：スリツト４での吹出し流速（ｍ／sec） ｔ：スリツト４隙間（ｍ） ｈ：スリツト４から鋼帯２までの距離（ｍ） θ：鋼帯２とロール１との接線に対するスリツト
４の傾き で求められる。又第６図のように、鋼帯両側部側
に沿つて該鋼帯２の進行方向にもスリツトノズル
４を設けると、四方からの冷媒の吹付けによる閉
じた静圧空間を形成して（この場合幅方向の両ス
リツトノズル４と側部側の両スリツトノズル４が
各角でつながつている構成では、それらがつなが
つていない構成に比べて閉じた静圧空間の形成が
より完全になる）その静圧付加効果がより向上す
ることになるし、更に同図のように鋼帯２の幅方
向に沿つて冷媒を吹付けるスリツトノズル４のノ
ズル幅を、鋼帯最大幅Ｗ以上になるようにする
と、鋼帯両側部側に沿つて設けたスリツトノズル
４からの冷媒供給を受ける部分が鋼帯４両側部か
ら離れることになり、過冷却ぎみになるのを軽減
できることになる（鋼帯の幅によらず均一に静圧
をかけるという面では最も優れている）。このよ
うな構成で鋼帯２の板幅をＷ（ｍ）、静圧確保長さ
をｌ（ｍ）とすると、鋼帯押付け力Ｐは、 Ｐ＝Pc×Ｗ×ｌ で求められる。この鋼帯押付け力Ｐ及び鋼帯張力
を制御することにより所望の接触圧を得ることが
できる。
以上のようにすれば、鋼帯２に高い張力を加え
なくても、鋼帯２外側から加えられた静圧によ
り、該鋼帯２と冷却ロール１との間に高い接触圧
が得られ板温分布の均一化を図ることが出来、形
状不良の発生も防ぐことが出来る。
なくても、鋼帯２外側から加えられた静圧によ
り、該鋼帯２と冷却ロール１との間に高い接触圧
が得られ板温分布の均一化を図ることが出来、形
状不良の発生も防ぐことが出来る。
更に鋼帯２外周から静圧を加える際、気体や液
体からなる冷媒を用いると、冷却ロール１での冷
却効率を増すばかりでなく、鋼帯２裏面からの冷
媒による冷却効果も期待出来、冷却速度を容易に
制御することも出来る。
体からなる冷媒を用いると、冷却ロール１での冷
却効率を増すばかりでなく、鋼帯２裏面からの冷
媒による冷却効果も期待出来、冷却速度を容易に
制御することも出来る。
次に本発明の実施例につき説明する。
本発明者らは、冷延鋼板製造用の連続焼鈍設備
の冷却ロールにおける本発明の効果について確認
した。即ち、第７図に示すように板厚0.4mmの鋼
帯２を＃１乃至＃４までの冷却ロール１に巻付
け、又各冷却ロール１と接触する鋼帯２外周に静
圧維持用ヘツダ３１乃至３４を設けて、昇圧循環
ブロワ１０１を作動させてN2ガスを吹付けるこ
とにより、鋼帯２外周に静圧を加えることができ
るようにしている。以上のような装置を使用し、
一方は鋼帯２に張力のみを加え、他方は本発明法
により、鋼帯２に静圧も加えて、それぞれ板幅方
向の温度分布を調べ、第８図に示す結果を得た。
鋼帯２に張力のみ加えた場合、接触圧は0.17Kg／
cm2と低く、同図中点線で示す如く、板幅方向の温
度分布は不均一になり、中延び等の形状不良も生
じていた。これに対し、鋼帯２に張力及び静圧を
加えた本発明法の場合は接触圧が0.26Kg／cm2と高
く同図中実線で示す如く、板幅方向の温度分布は
均一になり、鋼帯２の形状も良好のまま通板させ
ることが出来た。
の冷却ロールにおける本発明の効果について確認
した。即ち、第７図に示すように板厚0.4mmの鋼
帯２を＃１乃至＃４までの冷却ロール１に巻付
け、又各冷却ロール１と接触する鋼帯２外周に静
圧維持用ヘツダ３１乃至３４を設けて、昇圧循環
ブロワ１０１を作動させてN2ガスを吹付けるこ
とにより、鋼帯２外周に静圧を加えることができ
るようにしている。以上のような装置を使用し、
一方は鋼帯２に張力のみを加え、他方は本発明法
により、鋼帯２に静圧も加えて、それぞれ板幅方
向の温度分布を調べ、第８図に示す結果を得た。
鋼帯２に張力のみ加えた場合、接触圧は0.17Kg／
cm2と低く、同図中点線で示す如く、板幅方向の温
度分布は不均一になり、中延び等の形状不良も生
じていた。これに対し、鋼帯２に張力及び静圧を
加えた本発明法の場合は接触圧が0.26Kg／cm2と高
く同図中実線で示す如く、板幅方向の温度分布は
均一になり、鋼帯２の形状も良好のまま通板させ
ることが出来た。
又、N2ガスのかわりに液体窒素や気水等の冷
媒を使用した場合、鋼帯２の接触圧を高めて板温
分布の均一化が図られるほか、冷媒による冷却効
果が大きく、鋼帯２外側からも冷却出来、従来冷
却ロール１１本当り、冷却水10TON／HV流し
ていたものを、約３割程度節約することが出来
た。
媒を使用した場合、鋼帯２の接触圧を高めて板温
分布の均一化が図られるほか、冷媒による冷却効
果が大きく、鋼帯２外側からも冷却出来、従来冷
却ロール１１本当り、冷却水10TON／HV流し
ていたものを、約３割程度節約することが出来
た。
以上説明したように本発明によれば、冷却ロー
ルに巻付いた鋼帯の外側から静圧をかけることに
より、鋼帯に高張力をかけることなくその接触圧
を高めることが出来るため、鋼帯形状及び幅サイ
ズ等を良好に保ちながらその幅方向に均等な冷却
を行なうことができるという優れた効果を有して
いる。
ルに巻付いた鋼帯の外側から静圧をかけることに
より、鋼帯に高張力をかけることなくその接触圧
を高めることが出来るため、鋼帯形状及び幅サイ
ズ等を良好に保ちながらその幅方向に均等な冷却
を行なうことができるという優れた効果を有して
いる。
第１図は冷却ロールによる鋼帯冷却法の概要を
示す説明図、第２図は鋼帯接触圧と鋼帯幅方向温
度偏差との相関関係を示すグラフ図、第３図は低
張力の場合の鋼帯幅方向温度分布を示すグラフ
図、第４図は鋼帯ライン方向応力分布の等高線
図、第５図は本発明のロール冷却法を説明する説
明図、第６図は第５図の平面図、第７図は本発明
法を実際のラインに適用した一実施例を示す概略
図、第８図は該実施例によつて得られた鋼帯幅方
向温度分布を示すグラフ図である。 図中１は冷却ロール、２は鋼帯、３は静圧維持
用ヘツダ、４はスリツトを各示す。
示す説明図、第２図は鋼帯接触圧と鋼帯幅方向温
度偏差との相関関係を示すグラフ図、第３図は低
張力の場合の鋼帯幅方向温度分布を示すグラフ
図、第４図は鋼帯ライン方向応力分布の等高線
図、第５図は本発明のロール冷却法を説明する説
明図、第６図は第５図の平面図、第７図は本発明
法を実際のラインに適用した一実施例を示す概略
図、第８図は該実施例によつて得られた鋼帯幅方
向温度分布を示すグラフ図である。 図中１は冷却ロール、２は鋼帯、３は静圧維持
用ヘツダ、４はスリツトを各示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼帯を冷却ロールに接触させてこれを冷却す
る鋼帯ロール冷却方法において、前記冷却ロール
に接触せしめられた鋼帯の外側から鋼帯幅方向に
沿つて２以上の個所でスリツトノズルから吹付け
角度θが90゜以下の角度になるようにして冷媒を
吹付けることで静圧をかけ、鋼帯を幅方向均一に
冷却することを特徴とする鋼帯ロール冷却方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の鋼帯のロール冷
却方法において、前記スリツトノズルを鋼帯進行
方向にも配したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の鋼帯のロール冷却方法。 ３ 特許請求の範囲第１項乃至第２項記載の鋼帯
のロール冷却方法において、鋼帯幅方向に沿つて
冷媒を吹付ける前記スリツトノズルのノズル幅
を、鋼帯最大幅以上になるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第２項記載の鋼
帯のロール冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15498883A JPS6050124A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15498883A JPS6050124A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050124A JPS6050124A (ja) | 1985-03-19 |
| JPH0474415B2 true JPH0474415B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=15596258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15498883A Granted JPS6050124A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050124A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61243127A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-29 | Nippon Steel Corp | 金属ストリツプの冷却方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641321A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for hoop in continuous furnace |
| JPS5794529A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-12 | Nippon Steel Corp | Method for cooling metallic strip |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP15498883A patent/JPS6050124A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641321A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for hoop in continuous furnace |
| JPS5794529A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-12 | Nippon Steel Corp | Method for cooling metallic strip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6050124A (ja) | 1985-03-19 |
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