JPH06306488A - 帯板の絞り発生を防止した帯板用連続熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 帯板用連続熱処理炉において、均熱帯１の最
後の帯板搬送用ロール4cと冷却帯２の最初の帯板搬送用
ロール4aとの間に、冷却装置７を配設した帯板用連続熱
処理炉である。 【効果】 帯板３が冷却帯の最初の帯板搬送用ロール4a
に接触する前に冷却されるため、冷却帯の最初の帯板搬
送用ロールで発生する絞りが防止されクーリングバック
ルを大幅に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯など帯板の連続熱
処理炉の冷却帯で発生する絞りを防止する帯板の絞り発
生を防止した帯板用連続熱処理炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】帯板の連続熱処理炉は、加熱部分が予熱
・加熱・均熱帯の三帯からなり、通常、均熱帯の後ろに
は、図５に示すように、冷却帯２が隣接して設けてあ
り、均熱帯１と冷却帯２の間には、熱の遮蔽のために遮
蔽壁または隘路部６が設けられている。連続熱処理炉内
には、帯板３に接触し、その通板方向を転換させる搬送
用ロールが組み込まれている。

【０００３】帯板３は、均熱帯１で 650℃〜850 ℃の温
度に保持され、隘路部６を通過して冷却帯２に搬送さ
れ、冷却帯の冷却装置５で冷風またはミスト状の水また
は温水により 400℃〜750 ℃の温度に冷却される。この
間、帯板３は均熱帯の最後の搬送用ロール4cで方向転換
され、再び冷却帯の第１搬送用ロール4aで方向転換さ
れ、さらに第２搬送用ロール4bで方向転換される。

【０００４】一方、搬送用ロールは、帯板の蛇行防止の
ために、ロール中央部に凸形の僅かなクラウンが付与さ
れている。ロールに接触した帯板は、この凸形になった
ロール中央部に主に接し、ロール端部では僅かに浮き上
がった状態になっている。

【０００５】冷却帯の第１搬送用ロール4aは、 400℃〜
500 ℃の雰囲気にあり、そこに均熱帯１から搬送された
高温の帯板３が接触するために、帯板３と接しているロ
ールの中央部は、帯板３が接しない端部に比べ、 200℃
〜300 ℃温度が高くなる。この温度差による熱膨張差に
より、第１搬送用ロール4aの中央部は端部より半径で2
〜3mm 大きくなる。このように温度分布の影響の結果形
成されるロール形状をヒートクラウンと呼ぶ。

【０００６】このヒートクラウンが大きくなると、搬送
用ロール上で帯板は中央部の狭い範囲しかロールに接し
なくなり、帯板の端部は、ますますロールから浮きあが
った状態になるが、帯板の張力により帯板の端部はロー
ルに馴染もうとして、図６(a) に示すように、図中の矢
印の方向（中央の方向）に寄せられ、搬送用ロール４に
接触する前に絞り疵の原因となるしわ10が発生する。し
わが大きくなると、しわ10は帯板３の搬送とともに、搬
送用ロール４に接触してロール表面に押しつけられ、塑
性変形を起こし回復不可能な絞り疵となる。

【０００７】また、帯板より温度の低い搬送用ロールに
高温の帯板が接触すると、図６(b)に示すように、接触
部分の帯板の中央部が冷却され熱収縮るために、接触す
る前の帯板に中央部に向かって圧縮力が働き、しわ10が
増大して絞り11が発生し易くなる。搬送用ロール上で、
鋼帯の中央部が端部よりも80℃低いと、絞りが約20％発
生し易くなるという実験結果がある。また、実機操業で
は、狭幅に続いて広幅帯板を搬送した場合、および搬送
速度を減速した場合に特に絞りが発生し易くなる。この
ような機構により冷却帯の搬送用ロールで発生する絞り
疵は、クーリングバックルと呼ばれている。

【０００８】このクーリングバックル発生を防止するた
めに、搬送用ロールの初期形状を凹形にする方法が考え
られるが、搬送用ロールを通過する帯板の幅は通常２倍
以上変化するため、ヒートクラウンが蛇行防止能力を維
持するような適切な初期形状を搬送用ロールに付与して
おくことは困難である。

【０００９】一方、積極的にヒートクラウンを制御し、
クーリングバックル発生を防止する方法が、特開昭62-2
56922 号公報に開示してある。この方法は、熱処理炉か
ら出た帯板に接触する搬送用ロールをロール室に収納し
て、ロール室内に帯板と同じ温度の気体を吹き込み搬送
用ロールの温度を帯板の温度に保持して、ヒートクラウ
ンの増大を防いで、帯板のクーリングバックルや蛇行の
発生を防止したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法を
利用して、連続熱処理炉の均熱帯と冷却帯との間にロー
ル室を形成して、ヒートクラウンを制御することは困難
である。すなわち、帯板が通過する帯板通路部から均熱
帯の高温ガスや冷却帯の低温ガスがロール室内に流入す
るため、ロール室内の搬送用ロールの温度を、ロールの
長手方向にわたって、許容できる所定温度に均一に保持
することは困難である。また、この方法は、元来冷却を
目的とする工程において、ロール室内に加熱装置を設け
たり、高温の気体を吹き込むことは目的に反しており、
また、エネルギー的にも損失であり、設備費および運用
費等の経済性の面から得策でない。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、均熱帯の最後の帯板搬送用ロールと冷
却帯の最初の帯板搬送用ロールとの間に、冷却装置を配
設することによって、帯板の絞り発生を防止した帯板用
連続熱処理炉を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、帯板用
連続熱処理炉において、均熱帯の最後の帯板搬送用ロー
ルと冷却帯の最初の帯板搬送用ロールとの間に、冷却装
置を配設した帯板の絞り発生を防止した帯板用連続熱処
理炉である。

【００１３】

【作用】本発明では、均熱帯から搬送された高温の帯板
は、冷却帯の最初の帯板搬送用ロールの前に配設された
冷却装置で冷却された後、冷却帯の最初の帯板搬送用ロ
ールに接触するため、帯板と冷却帯の最初の帯板搬送用
ロールとの温度差が小さくなって、ヒートクラウンと圧
縮力は小さくなる。このため冷却帯の最初の帯板搬送用
ロールでの絞りの発生が防止され、その結果、大幅にク
ーリングバックルの発生を防止することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。図
１に示す帯板用連続熱処理炉は均熱帯１と冷却帯２の間
の隘路部６の後方の冷却帯に繋がる部分に冷却装置７を
配設し、この冷却装置７で搬送中の帯板（実施例では鋼
帯）３を冷却するものである。均熱帯１で加熱され、均
熱帯１の最後の帯板搬送用ロール4cで搬送された高温の
帯板３は冷却装置７で所定の温度まで冷却されたのち、
冷却帯の第１搬送用ロール4aに接触して方向転換され、
さらに冷却帯２で冷却が行われる。

【００１５】図２に示す帯板用連続熱処理炉は高温の帯
板３を均熱帯１の最後の帯板搬送用ロール4cで方向転換
して冷却帯２に搬送して、冷却帯内に配設した冷却装置
５で冷却するものである。帯板３は冷却装置５で所定の
温度まで冷却されたのち、冷却帯の第１搬送用ロール4a
に接触して方向転換され、さらに、冷却装置５で冷却さ
れる。図２では均熱帯１から搬送された高温の帯板３が
直接冷却帯内の冷却装置５で冷却されるため、図１で示
した冷却装置７は必要ない。

【００１６】冷却装置７は図３に示すように、帯板３の
上下面に対向してスリット状ノズル８または孔状ノズル
９を有し、これらのノズルから帯板３の上下面に向け
て、帯板全幅またはその一部に、帯板の温度より低温の
雰囲気ガスまたはミスト状の水または温水などの冷媒を
吹き付けるものである。冷却能力の制御は帯板寸法、帯
板温度に応じて行い、制御方法としては、例えば冷媒温
度および流量のいずれか一方または両方によって行う。
本実施例では、冷却装置７を帯板３の上下面に対向して
配設したが、帯板３の両側に配設してもよい。

【００１７】実機操業では、均熱帯で 800℃に保持さ
れ、均熱帯の最後の帯板搬送用ロール4cで搬送された帯
板（鋼帯）３を冷却帯の第１搬送用ロール4aに接触する
前に、冷却装置７あるいは５で 400℃の冷却ガスを鋼帯
に均一に吹き付け 600℃まで冷却した。この時の鋼帯と
冷却帯の第１搬送用ロールとの温度差は最大 130℃であ
った。また、この時の冷却帯の第１搬送用ロールに埋め
込まれた複数の熱電対による測温結果から求めたヒート
クラウンは1.5mm であった。

【００１８】また、図４に鋼帯と冷却帯の第１搬送用ロ
ールとの温度差と、ヒートバックル発生率との関係を示
す。図から明らかなように、鋼帯と第１搬送用ロールと
の温度差が小さくなるとヒートバックル発生率は大幅に
低減している。

【００１９】以上のように、帯板３を冷却帯の第１搬送
用ロール4aの温度に対して、±150℃以内に冷却制御す
ることによって、帯板３が接触した第１搬送用ロール4a
のヒートクラウンは従来の１／２以下になり、第１搬送
用ロール4aに接している帯板３の中央部の熱収縮による
圧縮力は１／３以下に低減されるため、絞りの発生は防
止され、その結果、大幅にクーリングバックルの発生を
防止することができる。また、鋼帯幅を 800mmから1200
mmに急変させた場合でも、クーリングバックルは全く発
生しなかった。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、帯板用連続熱処理炉におい
て、均熱帯の最後の帯板搬送用ロールと冷却帯の最初の
帯板搬送用ロールとの間に、冷却装置を配設した帯板の
絞り発生を防止した帯板用連続熱処理炉であって、本発
明の帯板用連続熱処理炉によれば、帯板が冷却帯の最初
の帯板搬送用ロールに接触する前に冷却されるため、冷
却帯の最初の帯板搬送用ロールで発生する絞りが防止さ
れクーリングバックルを大幅に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる帯板用連続熱処理炉の実施例の
主腰部を示す図である。

【図２】本発明に係わる帯板用連続熱処理炉の他の実施
例の主腰部を示す図である。

【図３】本発明に係わる帯板用連続熱処理炉の実施例の
冷却装置の概念図である。

【図４】本発明の実施結果を示す図である。

【図５】従来の帯板用連続熱処理炉の均熱帯と冷却帯の
主腰部を示す図である。

【図６】搬送用ロール上で発生する絞り疵の発生機構を
説明する図である。

【符号の説明】

１…均熱帯、２…冷却帯、３…帯板、４…搬送用ロー
ル、4a…冷却帯の第１搬送用ロール、4b…冷却帯の第２
搬送用ロール、4c…均熱帯の最後の搬送用ロール、５…
冷却装置、６…隘路部、７…冷却装置、８…スリット状
ノズル、９…孔状ノズル、10…しわ、11…絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板用連続熱処理炉において、均熱帯の
   最後の帯板搬送用ロールと冷却帯の最初の帯板搬送用ロ
   ールとの間に、冷却装置を配設したことを特徴とする帯
   板の絞り発生を防止した帯板用連続熱処理炉。