JPH0516205Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、連続焼鈍炉に設けられるロール冷
却装置に関する。

〔従来の技術〕

連続焼鈍炉に設けられるロール冷却装置の冷却
ロールの前後には、装置内のストリツプの張力を
高く維持するため、ブライドルロールが設置され
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところがラインスピードの変更や熱サイクル変
更時、ストリツプ板温と前記ブライドルロールの
ロール表面温度が一致せず、ストリツプはブライ
ドルロールにより加熱又は冷却されることにな
る。

ロール冷却装置の入側でストリツプが冷却され
ると所定の焼入れ板温、冷却速度、冷却終了温度
が得られず材質上問題となる。又、ブライドルロ
ール入口部はストリツプの張力が低いため、スト
リツプとブライドルロールが充分タイトに接触せ
ず、不均一冷却が起こり易い。この場合はストリ
ツプの形状がアンバランスとなり、後続炉での蛇
行等の問題を起こすことになると共に、後続の冷
却ロールに形状不良部が接触する時ににその接触
が不充分となり前述の材質上の問題及び形状アン
バランスが助長され、前記の蛇行等の問題がより
一層顕著になる。同様にロール冷却装置の出側に
おいても、ストリツプが冷却されると所定の冷却
速度、冷却終了温度が得られず材質上の問題があ
り、ブライドルロール出側も張力を低くするため
前述と同様に不均一冷却及び蛇行の問題がある。
特にロール冷却室内はロール冷却による雰囲気の
冷却によりブライドルロールも冷却されやすく、
かつブライドルロールによる加熱よりも冷却の方
が材質、形状、蛇行の面でより影響が大きい。

ストリツプの焼入れ開始板温（冷却終了板温）
を管理するために、第４図のように板温計を冷却
ロールの直前（又は直後）に配置したならば、該
ロールの移動によりストリツプのセンサの位置関
係が変化し、測温精度に問題がある。このためセ
ンサはブライドルロールをはさんで冷却ロールの
入側又は出側に配置されることになり、実際の焼
入れ板温（又は冷却終了板温）はブライドルロー
ルの温度の影響を受ける。

ストリツプ冷却の均一化対策としては、従来ロ
ール冷却装置前のガス冷却ゾーンでの板温分布制
御装置やロール冷却装置における各種の補助装置
の提案がなされている。しかし、これらはいずれ
もブライドルロールによるストリツプの冷却とい
う問題が考慮されておらず、前述の問題は依然と
して未解決のままである。

本考案は以上のような問題に鑑み創案されたも
ので、ロール冷却装置に改良を加え、ブライドル
ロールによるストリツプの冷却を防止せんとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本考案のロール冷却装置は、第１図
ａ，ｂに示すように、ブライドルロール１にその
ロール表面を昇温せしめる加熱器２を設けたこと
を基本的特徴とする。

該加熱器２は、冷却ロールの前方にあるブライ
ドルロール１側に設けたり、その後方にあるブラ
イドルロール１側に設けたり、或は前後両方のブ
ライドルロール１に設けても良い。

更にこの加熱器２は同図ａに示すようにブライ
ドルロール１の内部に埋め込む内蔵型にしたり、
同図ｂに示すようにブライドルロール１の外周側
にストリツプ３と接触しない側に多少の間隔を開
けて配設せしめても良い。又、同図ａのように分
割した加熱器と、同図ｂのように１体の加熱器の
方式のものがある。

〔作用〕

加熱器２によりブライドルロール１のロール表
面温度を調整する。その際、該ロール表面温度を
ストリツプ３の板温程度に調整し、ブライドルロ
ール１によるストリツプ３の冷却を防止する。

〔実施例〕

以下本考案の具体的実施例を添付図面に基づき
説明する。

第２図及び第３図は本考案の一実施例に係るロ
ール冷却装置のうち、冷却ロールの前後に設置さ
れている各ブライドルロール１０の構成を示して
いる。

本実施例では、ブライドルロール１０が軸１２
に固定される内胴１３と、その外側で該内胴１３
を覆う外胴１４とを有する二重構造からなり、外
胴１４のみが回転できる構成を有している。そし
て前記内胴１３面に複数の加熱器２０ａが配設さ
れている。

該加熱器２０ａの構成を詳述すると、内胴１３
の周面に断熱材２１ａを巻くと共に、該断熱材２
１ａに絶縁材２２ａを埋込み、該絶縁材２２ａに
クランク状の溝２３ａを設けてそこに発熱抵抗体
２４ａを嵌挿せしめたものである。

更に本実施例では、ブライドルロール１０のロ
ール表面温度を測定する温度センサ５０と、該温
度センサ５０で測定された測定値を基に、複数の
加熱器２０ａの発熱量をコントロールする制御装
置６０とが設けられている。

本実施例ではブライドルロール１０の外胴１４
側に温度センサ５０が内蔵せしめられている。該
センサ５０から出力された測定値はケーブル５１
を伝わつてロール軸１２側のスリツプリング５２
に流され、該スリツプリング５２に接触摺動する
接触子５３を介して制御装置６０側に入力せしめ
られる。又、該制御装置６０は温度センサ５０側
から出力される幅方向の測定値を入力して発熱抵
抗体２４ａの発熱量の決定を行ない、制御信号を
出力する温度コントローラ６１と、該制御信号を
受けて発熱抵抗体２４ａへの供給電力の調整を行
なう複数の電力調整装置６２，６３とからなる。
実施例では２つの加熱器２０ａで構成されている
が、３つ以上の多数分割であつても良い。

そして温度センサ５０からの測定値を基に制御
装置６０の温度コントローラ６１はロール表面温
度T_Rの平均温度を算定する。そしてロール表面
温度T_Rがブライドルロール１０出口の目標板温
＋α（例えば０α10℃）となるように、該温
度コントローラ６１は電力調整装置６２，６３に
制御信号を出力する。この制御信号を受けて該電
力調整装置６２，６３は発熱抵抗体２４ａへ所定
の電力を流し、ブライドルロール１０のロール表
面温度を所望の温度まで昇温せしめる。このよう
な制御は連続的に行なわれるため、進入してくる
ストリツプ３０の板温が変化してもそれに追随し
てロール表面温度の調整がなされる。

以上のような構成はストリツプ３０が高温に加
熱された後、これにブライドルロール１０が接触
する場合に最も適した構成である。即ち、ストリ
ツプ３０は高温になつて進入してくるのに対し、
ロール冷却装置内は低温でしかも冷却ロール４０
により内部雰囲気及びブライドルロール１０が低
温となつているため、ストリツプ３０との温度差
が大きくなる。このような状態でブライドルロー
ル１０とストリツプ３０とがそのまま接触すれ
ば、焼入れ開始温度の変化等による材質の変化、
不均一冷却による歪（形状のくずれ）、蛇行、絞
りが発生することになる。しかし、本実施例のよ
うにブライドルロール１０のロール表面温度とス
トリツプ３０の板温に温度差が生じないようにす
れば、焼入れ開始温度の維持、焼入れ速度の変
化、ブライドルロール１０でのアンバランス冷却
による張力変化、熱応力の変形による形状くず
れ、蛇行、絞りを低減できることになる。

尚、本実施例のブライドルロール１０は、前述
したように外胴１４のみが回転可能な二重構造と
なつているため、ロール表面温度の均一化がで
き、又、外胴１４のみの研摩、取替えが容易にな
る。

第５図及び第６図は本考案の他の実施例を示し
ており、ロール冷却装置の冷却ロール４１の前後
にあるE₁乃至E₄の入側ブライドルロール１１と
D₁乃至D₄の出側ブライドルロール１１のうち、
E₁，E₂，D₃，D₄のロール１１のロール外周面に
近接せしめて加熱器２０ｂを設置している。

この加熱器２０ｂはブライドルロール１１のロ
ール外周面の曲率に合わせて湾曲するケーシング
２５を耐熱鋼で構成し、ブライドルロール１１に
面する側に断熱材２１ｂを張り合わせ、そこに絶
縁材２２ｂを埋め込む。又、この絶縁材２２ｂに
クランク状の溝２３ｂを設け、該溝２３ｂに発熱
抵抗体２４ｂを嵌挿せしめている。該加熱器２０
ｂによるロール表面への加熱効率を良好にし、そ
の表面温度の制御を容易にすると共に、ストリツ
プへの接触疵を防止するためにはストリツプを巻
きつけた反対側から加熱するのが好ましいが、こ
の時はブライドルロール１１の接触疵の発生を防
止するため５〜100mmの間隔をあけると良い。又、
スペース的にストリツプ側に設ける場合はストリ
ツプへの接触を防止するために、該ストリツプ３
１を巻きつけたロール表面と前記発熱抵抗体２４
ｂの間隔は高さ200mm以内が望ましい。

更に本実施例では、前記実施例と同様にE₁，
E₂，D₃，D₄のブライドルロール１１のロール表
面温度を測定する温度センサ（図示なし）と、該
温度センサで測定された測定値を基に、加熱器２
０ｂの発熱量をコントロールする制御装置（図示
なし）とが設けられている。

以上のようなロール冷却装置と従来のロール冷
却装置を連続焼鈍炉で稼動させ、いずれのロール
冷却装置も入側ブライドルロール直前の板温T₁
については500℃を、全ブライドルロールのロー
ル表面温度が520℃となることを目標として制御
し、前記板温T₁と出側ブライドルロール１１直
後の板温T₂との温度差T₁−T₂を処理能率との関
係において調べ、第７図に示す結果を得た。この
時、ブライドルロール１１のみの冷却量を評価す
るため、冷却ロール４１は総て開放としている。

同図から明らかなように、いずれも処理能率が
上がれば（ラインスピードがアツプし）その間の
放冷も少なくなるため、温度差は次第になくなる
が、本実施例装置によれば、約90t／ｈで既に温
度差がなくなつており、更にそれ以下の処理能率
でもその温度差は従来装置（とは10℃以上の開き
がある）に比べかなり小さくなつている。

次に本実施例のロール冷却装置と従来のそれに
つき、ロール冷却装置以降の炉内の蛇行状況を調
べるため、その蛇行量を、第８図に示すように第
１過時効処理帯OA₁、第２過時効処理帯OA₂、第
３過時効処理帯OA₃及びガス急冷帯FCの各炉に
設置されているステアリングロール７０の修正量
で評価し、第９図に示す結果を得た。

この時、入側ブライドルロール直前のストリツ
プ３１板温T₁は500℃を、又、出側ブライドルロ
ール直後のストリツプ３１板温T₂は350℃を目標
として制御した。更に本実施例装置ではロール表
面温度につき、E₁，E₂の入側ブライドルロール
１１で520℃を、又、D₃，D₄の出側ブライドルロ
ール１１で370℃を目標として制御した。

第９図に示すように、従来装置に比べ、本実施
例装置が設けられた連続焼鈍炉の前記各炉ではス
テアリングロール７０の修正量が減少し、トラツ
キングが改善されている。即ち、該ステアリング
ロール７０は常にストリツプ３１をライン芯に一
致させるように動くのであるが、本実施例装置が
設けられている方はステアリングロール７０修正
量が少ないのであるから、ストリツプ３１の蛇行
につき、それが改善されたことがわかる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案のロール冷却装置
によれば、冷却ロールに連設するブライドルロー
ルのロール表面温度を加熱器によつて適宜制御す
ることができるため、該ブライドルロールによる
ストリツプの冷却を有効に防止できるという優れ
た効果を有しており、そのため所定の焼入れ板
温、冷却速度、冷却終了温度が得られ、品質が安
定し、且つ形状不良や後続炉での蛇行も少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案のロール冷却装置のうち
ブライドルロールの基本構成を示す説明図、第２
図は本考案の一実施例に係るロール冷却装置のブ
ライドルロールの概略図、第３図は該ブライドル
ロール中に内蔵された加熱器の拡大断面図、第４
図は冷却ロールの直前に温度センサを配置せしめ
たところを示す概略図、第５図は本考案の他の実
施例を示す工程説明図、第６図は本実施例のロー
ル冷却装置中に使用される加熱器の拡大図、第７
図は従来装置と本実施例装置のブライドルロール
によるストリツプ板温低下量を調べた時の測定結
果を示すグラフ図、第８図は連続焼鈍炉中、本実
施例のロール冷却装置とその後続工程を示す説明
図、第９図は従来装置及び本実施例装置によつて
後続工程でストリツプの蛇行が生じた際のステア
リングロールの修正量を示すグラフ図である。 図中、１，１０，１１はブライドルロール、
２，２０ａ，２０ｂは加熱器、３，３０，３１は
ストリツプ、４０，４１は冷却ロールを各示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷却ロールの前後にブライドルロールを有する
   ロール冷却装置において、該冷却ロールの前及
   び／又は後のブライドルロールのロール表面を昇
   温せしめる加熱器を該ブライドルロールの内部及
   び／又は外周側に配してなるロール冷却装置。