JPH048490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、クラウン可変水冷ロールを備えた
連続焼鈍設備に関するものである。

鋼ストリツプの連続焼鈍に当り、鋼ストリツプ
の急速冷却方式には、1000〜2000℃／Ｓの冷却速
度をもつ水焼入れ方式、75〜400℃／Ｓの冷却速
度をもつ水冷ロール方式、200〜300℃／Ｓの冷却
速度をもつ気水冷却方式、20〜40℃／Ｓの冷却速
度をもつガスジエツト方式等が知られている。

上述の急速冷却方式のうち、水冷ロール方式
は、急速冷却後の後処理（酸洗等）が不要で、ガ
スジエツト方式よりも冷却速度が速く、短時間の
過時効処理で時効性の良好な冷延鋼ストリツプを
得ることができる優れた利点を有している。

第１図には水冷ロール方式による水冷ロール域
Ａ，Ｂをもつ連続焼鈍設備１の一例が系統図によ
り示されている。

水冷ロール域Ａ，Ｂに使用している水冷ロール
２は、径差はあるがいずれも、第２図に縦断正面
図で示されているように、ロールシエル３の内側
に螺旋状の冷却水通路４を有し、ダクト５外に設
けた軸受６，６によつて空転自在に支持されてお
り、冷却水通路４は、軸部２Ａ，２Ａに穿設した
冷却水路７，７に通じ、ロータリジヨイント８，
８を介して冷却水循環系に接続した構造となつて
いる。

連続焼鈍設備４では、第１図に示す如く、テン
シヨンリール９から巻戻される鋼ストリツプ１０
がクリーニングセクシヨン１１で洗浄されたのち
入側ルーパ１２を経て、加熱炉１３から均熱炉１
４に送られ、700℃に加熱されたのち、水冷ロー
ル域Ａにおいて400℃に、100℃／Ｓ〜200℃／Ｓ
の速度で急速冷却される。次いで急速冷却された
鋼ストリツプ１０は、続いて過時効処理域１５で
過時効処理後、水冷ロール域Ｂを経てダクト５外
に取出され、出側ルーパ１６からテンパミル１７
を経てテンシヨンリール１８に巻取られる。

なお、鋼ストリツプ１０の各域における温度
は、温度計１９，２０，２１，２２，２３，２４
により測定される。

第３図は前記各域における鋼ストリツプの温度
変化を示した図である。

ところで、水冷ロール設備では、水冷ロールと
鋼ストリツプとを直接接触して鋼ストリツプを冷
却するため、ロールの形状およびクラウンと、鋼
ストリツプの板幅方向の均一冷却とは密接な関係
がある。

例えば、凸クラウンロールを使用すると、鋼ス
トリツプの中央部のみが冷却され、エツジ部は高
温のまま冷却されない。一方、凹クラウンロール
を使用すると、エツジ部のみが優先的に冷却され
て、中央部は冷却されない。また鋼ストリツプの
通板性も不安定となる。

またクラウンが形成されていないロールを使用
すると、鋼ストリツプの形状によつてロールとの
接触状態が異なり、幅方向に均一に冷却すること
は難しい。

しかし、実際のライン操業においては、鋼スト
リツプのサイズ、形状、材質が異なるにもかかわ
らず、最も高い頻度で通板する鋼ストリツプのサ
イズに最適なロールクラウンを定め、常にこの単
一のロールクラウンで操業を行なつている。

この結果、鋼ストリツプに形状不良、蛇行、炉
内での絞り発生および品質不均一等のトラブルが
発生しやすかつた。

上述した問題を解決する手段として、例えば特
公昭56−10973号に見られるように、鋼ストリツ
プを水冷ロールに巻付けながらガス体で冷却する
ことにより、鋼ストリツプを幅方向に均一に冷却
する方法が提案されているが、この方法では、ガ
ス体による冷却のため、冷却効果が少なく、ガス
の使用量も大となつて、製品コストが大となる問
題がある。

また、ロールを弾力性のあるゴムロールとし、
鋼ストリツプの形状、寸法にかかわらず、常にロ
ールと鋼ストリツプとを完全に接触させて冷却す
る技術も提案されているが、この方法では鋼スト
リツプの温度が70〜80℃以下でないとロールを損
傷するため、連続焼鈍プロセスへの適用は不可能
である。

また、鋼ストリツプのサイズ、形状等により、
その都度適切なクラウンをもつた水冷ロールを取
付けて操業することは、水冷ロールの交換のため
に、多くの時間と労力を必要とし、休止期間が長
くなつて稼働率が大幅に低下するなど、さらに大
きな問題が生じる。

この発明は、上述の観点に基き、鋼ストリツプ
に最適のクラウンを、任意に付与し調整できるよ
うにしたクラウン可変水冷ロールを備えた連続焼
鈍設備を提供するものであつて、前記クラウン可
変水冷ロールを、冷却水通路を有する金属製ロー
ルシエルの内側に、高圧液の給排を自在とした高
圧液室を形成してなり、前記高圧液室への液圧給
排によるクラウンの変更を自在としたものとした
ことに特徴を有するものである。

ついで、この発明のクラウン可変水冷ロールを
備えた連続焼鈍設備を実施例により図面を参照し
ながら説明する。

第４図にはこの発明に使用するクラウン可変水
冷ロールの第１実施例が一部欠除した縦断正面図
により示されている。この実施例のクラウン可変
水冷ロール２′は、螺旋状の冷却水通路４′が設け
られたロールシエル３′を有し、固定軸２５上に
ベアリング２６，２６で空転自在に支持されてい
る。

冷却水通路４′は、ロールシエル３′の両端部に
固着したロータリジヨイント２７Ａ，２７Ｂの導
孔２８Ａ，２８Ｂに連通されている。

ロータリジヨイント２７Ａ，２７Ｂは、導孔２
８Ａ，２８Ｂが固定軸２５に穿設されている導孔
２９Ａ，２９Ｂにそれぞれ常時連通させたジヨイ
ントであつて、一方のロータリジヨイント２７Ａ
が、導孔２９Ａから供給される冷却水の導孔２８
Ａを介して冷却水通路４′に通じ、さらに、冷却
水通路４′を通つてロールシエル３′を冷却した冷
却水を他方のロータリジヨイント２７Ｂが、導孔
２８Ｂを介して導孔２９Ｂに通じ、水冷水用クー
ラ（図示しない）に冷却水を戻す。

一方、このクラウン可変水冷ロール２′はロー
ルシエル３′の内側に高圧液室３０が形成されて
いる。

高圧液室３０は、固定軸２５に穿設されている
導孔３１Ａ，３１Ｂの各一端が開口していて、油
タンク３２からポンプ３３を介して圧送されてく
る高圧油を給排自在とした構造となつている。

導孔３１Ａ，３１Ｂを含む油圧回路３４中に
は、前記油タンク３２，ポンプ３３の他に、クー
ラ３５と可変流量調整弁３６とが設けられてお
り、高圧液室３０内の圧力を加減して、ロールシ
エル３′のクラウンの調整を行なえるようにして
ある。

なお、固定軸２５は油圧シリンダ３７，３７に
より高さ調節を自在としてあり、ダクト５の開口
部５Ａ，５Ａと軸支持部材３８，３８との間を、
それぞれベローズ３９，３９で塞ぎ、ダクト５内
の雰囲気が漏出されないようにしてある点は従来
と同様である。

上述の構成としたこの発明に使用するクラウン
可変水冷ロール２′によれば、高圧液室３０内へ
の供給液圧の加減により、ロールシエル３′の膨
出量が調整され、処理しようとする鋼ストリツプ
に見合つたクラウンを付与することができ、また
シリンダー３７，３７により、水冷ロールそのも
ののレベリングを行なえば、一層板幅方向の均一
冷却が可能となる。

なお、上述したクーラー３５は、ロールシエル
３′の内側を流れる冷却水により、高圧油の油温
が冷却されて高温とならないときは設けなくても
よい。

また、高圧液として水を使用し、水で冷却とク
ラウンの調整とを行なうようにしてもよい。

上記構成から成るロール２′を連続焼鈍設備に
設置された水冷ロールの少なくとも１部に使用す
れば、鋼ストリツプを均一に焼鈍処理することが
できる。

次に、この第１実施例のロールを使用して鋼ス
トリツプを冷却した場合の冷却効果を説明する。

板厚0.4〜1.6mm、板幅600〜1500mmの鋼ストリ
ツプを第１図に示す水冷ロール域Ａにおいて、下
記条件の水冷ロールにより700℃から400℃まで
100℃／secの冷却速度で冷却した。なおこのとき
のラインスピードは80mpmである。

寸法およびロール数
：610mmφ×1750mm×５本 ロール初期クラウン ：1.5mm ロールシエル材質 ：２本は銅、３本は鉄 冷却水量 ：ロール１本当り10T／Ｈ 油 圧 ：15Kg／cm² 第５図は上記条件で冷却を行なつた場合の鋼ス
トリツプの温度を示し、縦軸は鋼ストリツプの温
度、横軸は鋼ストリツプの板幅方向の位置であ
り、Ａはこの実施例のロールを使用し、クラウン
量を０〜2.0mmの範囲で調整した場合、Ｂは従来
のロール（クラウン1.5mm）を使用した場合の温
度である。なおＣは冷却前の鋼ストリツプ温度で
ある。

図面からわかるように、従来のロールを使用し
た場合は、板幅方向の温度差が60〜75℃もあつた
のに対し、この実施例のロールを使用した場合の
温度差は５〜10℃の範囲に減少させることができ
た。

第６図に縦断正面図で示した第２実施例のクラ
ウン可変水冷ロール２″は、高圧液室３０′をロー
ル中心部に臨む室３０′Ａと、左右端部の３０′
Ｂ，３１′Ｃとに区分し、各室ごとの非循環の３
系統の油圧回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃを設け
て、ロールシエル３″を局部的にクラウン可変と
した点において前記第１実施例と異る。

なお、この第２実施例では、ロールシエル３″
を支持する軸部２″Ａ，２″Ａをロールシエル３″
と一体に回転するものとし、油圧回路３４Ａ，３
４Ｂ，３４Ｃにおける連結を軸部２″Ａ，２″Ａの
外端に設けたロータリジヨイント４０Ａ，４０Ｂ
によつて行なつている。

その他の構造は冷却水通路４″を有する点を始
めとし第１実施例と同様とする。

次にこの第２実施例のロールを使用して鋼スト
リツプを冷却した場合の冷却効果について説明す
る。

板厚0.4〜1.6mm、板幅600〜1500mmの鋼ストリ
ツプを第１図に示す水冷ロール域Ａにおいて、下
記条件の水冷ロールにより、650℃から400℃まで
100℃／secの冷却条件で冷却した。なおこのとき
のラインスピードは80mpmである。

寸法およびロール数
：610mmφ×1750mm×５本 ロール初期クラウン ：2.0mm ロール材質 ：２本は銅、３本は鉄 冷却水量 ：ロール１本当り10T／Ｈ 油 圧 ：85Kgｆ／cm² 第７図は上記条件で冷却を行なつた場合の鋼ス
トリツプの温度を示し、A′はこの実施例のロー
ルを使用しクラウン量を０〜2.0mmの範囲で調整
した場合、B′は従来のロール（クラウン2.0mm）
を使用した場合の温度である。なおC′は冷却前の
鋼ストリツプの温度である。

図面からわかるように、従来のロールを使用し
た場合は、板幅方向の温度差が約100℃もあつた
のに対し、この実施例のロールを使用した場合の
温度差は15℃以下となつた。

従つて、上述した第１および２実施例のロール
を連続焼鈍設備に設置された水冷ロールの少なく
とも１部に使用すれば、鋼ストリツプの均一な焼
鈍を行なうことができることは明らかである。

なお、上記ロールを水冷ロールに用いずに、連
続焼鈍設備の水冷ロール前後のデフレクターロー
ルに適用しても、前述と同様の効果を得ることが
できる。

以上説明したように、この発明によれば、ロー
ルクラウンを鋼ストリツプに最適な量に調節する
ことができ、従つて鋼ストリツプはその板幅方向
に常に均一に冷却され、鋼ストリツプの蛇行や絞
り等の発生がなくなり、鋼ストリツプの均一な焼
鈍処理を安定して行なうことができるといつた有
用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続焼鈍設備の一例を示す系統図、第
２図は従来の水冷ロールを示す縦断正面図、第３
図は連続焼鈍設備での鋼ストリツプの温度変化を
示す図、第４図はこの発明に使用するクラウン可
変水冷ロールの第１実施例を一部を欠除して示し
た縦断正面図、第５図は第１実施例のロールによ
る鋼ストリツプ冷却の実施結果を示す図、第６図
はロールの第２実施例を示す縦断正面図、第７図
は第２実施例のロールによる鋼ストリツプ冷却の
実施結果を示す図である。図面において、 １…連続焼鈍設備、２…水冷ロール、２′，
２″…この発明のクラウン可変水冷ロール、３，
３′，３″…ロールシエル、４，４′４″…冷却水通
路、１０…鋼ストリツプ、２５…固定軸、２７
Ａ，２７Ｂ…ロータリジヨイント、３０，３０′
…高圧液室、４０Ａ，４０Ｂ…ロータリジヨイン
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続焼鈍設備の水冷ロールの少なくとも１部
   を、冷却水通路を有する金属製ロールシエルの内
   側に、高圧液の給排を自在とした高圧液室を形成
   してなり、前記高圧液室への液圧給排によりクラ
   ウンの変更を自在としたクラウン可変水冷ロール
   としたことを特徴とする、クラウン可変水冷ロー
   ルを備えた連続焼鈍設備。