JPH0649907B2 - 鋼板冷却用ロール - Google Patents
鋼板冷却用ロールInfo
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- JPH0649907B2 JPH0649907B2 JP59258802A JP25880284A JPH0649907B2 JP H0649907 B2 JPH0649907 B2 JP H0649907B2 JP 59258802 A JP59258802 A JP 59258802A JP 25880284 A JP25880284 A JP 25880284A JP H0649907 B2 JPH0649907 B2 JP H0649907B2
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- Japan
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- roll
- cooling
- steel sheet
- steel plate
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-
- 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
- C21D9/5735—Details
- C21D9/5737—Rolls; Drums; Roll arrangements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として連続焼鈍炉を通過する鋼板を連続冷
却するために用いられる鋼板冷却用ロールに関する。
却するために用いられる鋼板冷却用ロールに関する。
（従来の技術） 近年、冷間圧延鋼板等の焼鈍処理は、工程省略化や省エ
ネルギー等の観点から従来のバッチ式焼鈍炉に代えて連
続焼鈍炉による製造が主流になりつつある。この場合、
特性の優れた冷間圧延鋼板を得るために、連続焼鈍炉を
通過する均熱後の鋼板を所定温度まで連続的に急冷した
後、過時効処理を行なう。かかる場合の汎用性に富んだ
急冷方式として、従来、ミスト中に鋼板を通過させて冷
却する気水冷却方式、内部に冷却水を循環させたロール
を鋼板に直接接触させて鋼板を冷却するロールクエンチ
（ＲＱ）方式および水焼入（ＷＱ）方式とがある。
ネルギー等の観点から従来のバッチ式焼鈍炉に代えて連
続焼鈍炉による製造が主流になりつつある。この場合、
特性の優れた冷間圧延鋼板を得るために、連続焼鈍炉を
通過する均熱後の鋼板を所定温度まで連続的に急冷した
後、過時効処理を行なう。かかる場合の汎用性に富んだ
急冷方式として、従来、ミスト中に鋼板を通過させて冷
却する気水冷却方式、内部に冷却水を循環させたロール
を鋼板に直接接触させて鋼板を冷却するロールクエンチ
（ＲＱ）方式および水焼入（ＷＱ）方式とがある。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のロールクエンチ方式は気水冷却方式や水焼入方式
に比較して酸洗処理が不要である等の利点があるが、そ
の反面、ロールをそのまま継続使用すると、ロール表面
が鋼板と接触するために幅方向に不均一な摩耗を生じ、
その結果ロール表面の摩耗程度が異なる各部分間の接触
熱伝達率の相違により、鋼板の幅方向に温度むらを生じ
る。こうした温度むらは、焼鈍後の鋼板に熱収縮差を引
起して形状を変化させる要因となり、極端な場合には正
常な操業ができなくなることがある。この不具合を防止
するため、従来では鋼板と接触するロール表面に硬質Cr
めっきやCrCを溶射するなどの表面加工を施すなどして
いるが、このような表面加工ではロール幅方向の接触熱
伝達率均一化の改善には充分なものとはいえなかった。
従って、現状では２〜４か月ごとにロール表面を新しく
調整したロールと交換するようにしているが、ロールの
交換作業そのものが労力と手間がかかるものであり、こ
れを頻繁に行なうとその生産性向上の観点から望ましい
ものとは言えなかった。
に比較して酸洗処理が不要である等の利点があるが、そ
の反面、ロールをそのまま継続使用すると、ロール表面
が鋼板と接触するために幅方向に不均一な摩耗を生じ、
その結果ロール表面の摩耗程度が異なる各部分間の接触
熱伝達率の相違により、鋼板の幅方向に温度むらを生じ
る。こうした温度むらは、焼鈍後の鋼板に熱収縮差を引
起して形状を変化させる要因となり、極端な場合には正
常な操業ができなくなることがある。この不具合を防止
するため、従来では鋼板と接触するロール表面に硬質Cr
めっきやCrCを溶射するなどの表面加工を施すなどして
いるが、このような表面加工ではロール幅方向の接触熱
伝達率均一化の改善には充分なものとはいえなかった。
従って、現状では２〜４か月ごとにロール表面を新しく
調整したロールと交換するようにしているが、ロールの
交換作業そのものが労力と手間がかかるものであり、こ
れを頻繁に行なうとその生産性向上の観点から望ましい
ものとは言えなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、連続焼鈍炉を通過する鋼板を連続冷却する際、鋼板
冷却用ロールの表面が鋼板との接触により摩耗して表面
粗さが幅方向に変化した場合においても、接触熱伝達率
が余り変動しないようにして、鋼板冷却後の形状変化の
防止ならびにロール寿命の延長化により安定した操業が
できるようにすることを目的とする。
て、連続焼鈍炉を通過する鋼板を連続冷却する際、鋼板
冷却用ロールの表面が鋼板との接触により摩耗して表面
粗さが幅方向に変化した場合においても、接触熱伝達率
が余り変動しないようにして、鋼板冷却後の形状変化の
防止ならびにロール寿命の延長化により安定した操業が
できるようにすることを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような目的を達成するために、連続焼鈍
炉を通過する鋼板を連続冷却する鋼板冷却用ロールにお
いて、その内部に冷却水の流路が形成され、かつ、前記
鋼板と接触する外周面にはY2O3，ZrO2，Al2O3，TiO2，C
r2O3から選ばれる一種あるいは二種以上の混合物から構
成された金属酸化物からなる保護被膜が溶射により形成
している。
炉を通過する鋼板を連続冷却する鋼板冷却用ロールにお
いて、その内部に冷却水の流路が形成され、かつ、前記
鋼板と接触する外周面にはY2O3，ZrO2，Al2O3，TiO2，C
r2O3から選ばれる一種あるいは二種以上の混合物から構
成された金属酸化物からなる保護被膜が溶射により形成
している。
（作用） 連続焼鈍炉を通過する鋼板を連続冷却する際に、本発明
の保護被膜を形成した鋼板冷却用ロールを使用すれば、
該ロール表面が鋼板との接触により摩耗して表面粗さが
幅方向に変化した場合でも、接触熱伝達率の変化が少な
く、従って、鋼板の幅方向の温度分布はほぼ均一に保た
れる。
の保護被膜を形成した鋼板冷却用ロールを使用すれば、
該ロール表面が鋼板との接触により摩耗して表面粗さが
幅方向に変化した場合でも、接触熱伝達率の変化が少な
く、従って、鋼板の幅方向の温度分布はほぼ均一に保た
れる。
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例に係る鋼板冷却用ロールの一部
切り欠き側面図であり、第２図は第１図のII部における
拡大断面図である。この実施例の鋼板冷却用ロール１
は、内部に冷却水の流路が形成されたロール本体２を備
え、このロール本体２鋼板と接触する外周面に金属酸化
物からなる保護皮膜３が溶射により形成されている。
切り欠き側面図であり、第２図は第１図のII部における
拡大断面図である。この実施例の鋼板冷却用ロール１
は、内部に冷却水の流路が形成されたロール本体２を備
え、このロール本体２鋼板と接触する外周面に金属酸化
物からなる保護皮膜３が溶射により形成されている。
尚、保護皮膜３を構成する金属酸化物としては、Y2O3，
ZrO2，Al2O3，TiO2，Cr2O3等を単独あるいは混合物とし
て用いることができ、特に強度等の特性を考慮すれば
（２〜２０％）Y2O3、残部ZrO2の混合割合が好ましい。
ZrO2，Al2O3，TiO2，Cr2O3等を単独あるいは混合物とし
て用いることができ、特に強度等の特性を考慮すれば
（２〜２０％）Y2O3、残部ZrO2の混合割合が好ましい。
本発明の鋼板冷却用ロール１の特性を確認するため、該
ロールの外周面に施される各種保護被膜の材質につい
て、表面粗さと接触熱伝達率との関係について調査し
た。
ロールの外周面に施される各種保護被膜の材質につい
て、表面粗さと接触熱伝達率との関係について調査し
た。
接触熱伝達率(Hc)の測定には、第３図に示す実験装置を
用いた。同図中、符号１０は鋼板と同じ材質ででできた
高温側部材、１１はロール本体２と同じ材質でできた低
温側部材、１２は低温側部材１１に被覆した各種の保護
被膜の試験片、１３は高温側部材１０を加熱するために
埋設されたヒータ、１４は接触伝熱面（高温側部材１０
と試験片１２間の接触面）に所定の荷重を負荷するため
の押棒、１５は遮温壁、１６は支持台、１７は低温側部
材１１内部に形成された貯水部、１８は貯水部１７に冷
却水を供給するための給水管、１９は排水管、２０はケ
ース、２１はケース２０内を無酸化雰囲気に保つために
供給される還元ガスの供給管、２２は排気管、２３はベ
ースである。また、同図中、a1、a2、a3、a4、a5、a6の
各点は熱電対での測温位置を示している。
用いた。同図中、符号１０は鋼板と同じ材質ででできた
高温側部材、１１はロール本体２と同じ材質でできた低
温側部材、１２は低温側部材１１に被覆した各種の保護
被膜の試験片、１３は高温側部材１０を加熱するために
埋設されたヒータ、１４は接触伝熱面（高温側部材１０
と試験片１２間の接触面）に所定の荷重を負荷するため
の押棒、１５は遮温壁、１６は支持台、１７は低温側部
材１１内部に形成された貯水部、１８は貯水部１７に冷
却水を供給するための給水管、１９は排水管、２０はケ
ース、２１はケース２０内を無酸化雰囲気に保つために
供給される還元ガスの供給管、２２は排気管、２３はベ
ースである。また、同図中、a1、a2、a3、a4、a5、a6の
各点は熱電対での測温位置を示している。
第３図の装置では、加熱側の高温側部材１０から水冷側
の低温側部材１１への熱の流れだけを考慮すればよいよ
うに構成されている。いま、第４図に示すように、高温
側部材１０、低温側部材１１および高温側部材１０と試
験片１２間の定常状態にける熱流束（Kcal／m2hr）をそ
れぞれQ1、Q3およびQ2とすれば、次式が成り立つ。
の低温側部材１１への熱の流れだけを考慮すればよいよ
うに構成されている。いま、第４図に示すように、高温
側部材１０、低温側部材１１および高温側部材１０と試
験片１２間の定常状態にける熱流束（Kcal／m2hr）をそ
れぞれQ1、Q3およびQ2とすれば、次式が成り立つ。
Ｑ１＝λ１・△Ｔ１／△Ｘ１ (1) Ｑ２＝Ｈｃ（ＴＨ−ＴＬ） (2) Ｑ３＝λ３・△Ｔ３／△Ｘ３ (3) ここに、λ１は高温側部材１０の熱伝導率(Kcal／mh
℃)、λ３は低温側部材１１の熱伝導率(Kcal／mh℃)、
△Ｘ１は高温側部材１０の測温位置間の距離(m)、△Ｘ
３は低温側部材１１の測温位置間の距離(m)、△Ｔ１は
高温側部材１０の△Ｘ１当たりの温度差(℃)、△Ｔ３は
低温側部材１１の△Ｘ３当たりの温度差(℃)、Ｈｃは接
触熱伝達率(Kcal／m2h℃)、ＴＨは高温側部材１０の試
験片１２側端面での温度(℃)、ＴＬは低温側部材１１の
試験片１２側端面での温度である。
℃)、λ３は低温側部材１１の熱伝導率(Kcal／mh℃)、
△Ｘ１は高温側部材１０の測温位置間の距離(m)、△Ｘ
３は低温側部材１１の測温位置間の距離(m)、△Ｔ１は
高温側部材１０の△Ｘ１当たりの温度差(℃)、△Ｔ３は
低温側部材１１の△Ｘ３当たりの温度差(℃)、Ｈｃは接
触熱伝達率(Kcal／m2h℃)、ＴＨは高温側部材１０の試
験片１２側端面での温度(℃)、ＴＬは低温側部材１１の
試験片１２側端面での温度である。
この装置では熱の流れが上下方向のみで他方向の流れを
無視できるので、定常状態では、次式が成立する。
無視できるので、定常状態では、次式が成立する。
Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ３ (4) (4)式に(1)式〜(3)式を代入すると、 Ｈｃ＝λ１・（△Ｔ１／△Ｘ１）・１／（ＴＨ−ＴＬ） ＝λ３・（△Ｔ３／△Ｘ３）・１／（ＴＨ−ＴＬ）
(5) 高温側部材１０と低温側部材１１での各測温位置a1〜a6
で温度を測定し、これらの測定データから(5)式を用い
て各種ロール材質の接触熱伝達率(Hc)を求めた。なお、
試験片１２の膜厚は0.2mmまでとし、又、試験片１２の
表面粗さは２水準に設定した。
(5) 高温側部材１０と低温側部材１１での各測温位置a1〜a6
で温度を測定し、これらの測定データから(5)式を用い
て各種ロール材質の接触熱伝達率(Hc)を求めた。なお、
試験片１２の膜厚は0.2mmまでとし、又、試験片１２の
表面粗さは２水準に設定した。
調査結果を別表に示す。同表から明らかなように、接触
熱伝達率(Hc)に及ぼす表面粗さの影響 は試験片１２の材質により異なるが、本発明の金属酸化
物でできた保護被膜３の接触熱伝達率の変化(△Hc)は硬
質Crめっきと同等あるいはそれよりも少ない。しかも、
金属酸化物は接触熱伝達率(Hc)自体が低く、従って、本
発明品を連続焼鈍炉における鋼板の連続冷却用として使
用すれば、鋼板との接触により摩耗を生じて表面粗さが
ロール幅方向に変化した場合でも、鋼板の冷却速度の変
動が少なくなり、鋼板の形状変化が防止されることにな
る。
熱伝達率(Hc)に及ぼす表面粗さの影響 は試験片１２の材質により異なるが、本発明の金属酸化
物でできた保護被膜３の接触熱伝達率の変化(△Hc)は硬
質Crめっきと同等あるいはそれよりも少ない。しかも、
金属酸化物は接触熱伝達率(Hc)自体が低く、従って、本
発明品を連続焼鈍炉における鋼板の連続冷却用として使
用すれば、鋼板との接触により摩耗を生じて表面粗さが
ロール幅方向に変化した場合でも、鋼板の冷却速度の変
動が少なくなり、鋼板の形状変化が防止されることにな
る。
（効果） 以上のように、本発明によれば、ロール表面が鋼板との
接触により摩耗して表面粗さが幅方向に変化しても、鋼
板の幅方向の温度分布は温度むらを生じることなくほぼ
均一となる。従って、冷却後の鋼板は形状変化がなく、
ロールを長期間に渡って継続使用できる。このため、従
来に比べて一層安定した操業ができるようになる等の効
果が発揮される。
接触により摩耗して表面粗さが幅方向に変化しても、鋼
板の幅方向の温度分布は温度むらを生じることなくほぼ
均一となる。従って、冷却後の鋼板は形状変化がなく、
ロールを長期間に渡って継続使用できる。このため、従
来に比べて一層安定した操業ができるようになる等の効
果が発揮される。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
実施例に係る鋼板冷却用ロールの一部切り欠き側面図、
第２図は第１図のII部における拡大断面図、第３図は本
発明の鋼板冷却用ロールの特性を調査するための実験装
置の断面図、第４図は接触熱伝達率を測定する場合の説
明図である。 １……鋼板冷却用ロール、２……ロール本体、３……保
護被膜。
実施例に係る鋼板冷却用ロールの一部切り欠き側面図、
第２図は第１図のII部における拡大断面図、第３図は本
発明の鋼板冷却用ロールの特性を調査するための実験装
置の断面図、第４図は接触熱伝達率を測定する場合の説
明図である。 １……鋼板冷却用ロール、２……ロール本体、３……保
護被膜。
Claims (1)
- 【請求項１】連続炉を通過する鋼板を連続冷却する鋼板
冷却用ロールであって、その内部に冷却水の流路が形成
され、かつ、前記鋼板と接触する外周面にはY2O3，Zr
O2，Al2O3，TiO2，Cr2O3から選ばれる一種あるいは二種
以上の混合物から構成された金属酸化物からなる保護被
膜が溶射により形成されていることを特徴とする鋼板冷
却用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59258802A JPH0649907B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 鋼板冷却用ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59258802A JPH0649907B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 鋼板冷却用ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136634A JPS61136634A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0649907B2 true JPH0649907B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=17325256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59258802A Expired - Fee Related JPH0649907B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 鋼板冷却用ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649907B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242363A (en) * | 1990-07-27 | 1993-09-07 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Water cooled rolls for cooling steel sheets |
| JPH0533066A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-09 | Nkk Corp | 鋼板の冷却用水冷ロール |
| US7045043B1 (en) * | 2000-07-24 | 2006-05-16 | Pohang Iron And Steel Co., Ltd. | Method of reducing a band mark of an electroplating steel sheet |
| JP5626956B2 (ja) | 2009-10-22 | 2014-11-19 | 日本碍子株式会社 | 析出硬化型合金薄帯の製造装置、冷却ロール及び析出硬化型合金薄帯の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970712A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性と耐ビルドアツプ性の優れた連続焼鈍炉のハ−スロ−ル |
| JPS59208012A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | Nippon Steel Corp | 熱処理炉用ロ−ル |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP59258802A patent/JPH0649907B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970712A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性と耐ビルドアツプ性の優れた連続焼鈍炉のハ−スロ−ル |
| JPS59208012A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | Nippon Steel Corp | 熱処理炉用ロ−ル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61136634A (ja) | 1986-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |