JPH068461B2 - ストリツプの熱処理方法 - Google Patents
ストリツプの熱処理方法Info
- Publication number
- JPH068461B2 JPH068461B2 JP61001302A JP130286A JPH068461B2 JP H068461 B2 JPH068461 B2 JP H068461B2 JP 61001302 A JP61001302 A JP 61001302A JP 130286 A JP130286 A JP 130286A JP H068461 B2 JPH068461 B2 JP H068461B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- strip
- cooling
- heating
- weight
- Prior art date
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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
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は連続焼鈍設備におけるストリップの熱処理方法
に関する。
に関する。
＜従来の技術＞ 連続焼鈍設備における冷却ロールのよるストリップの冷
却方法として種々提案されているが、その１例として、
特開昭58-96824号公報にはロール径がある関係を満たす
冷却ロールにてストリップを冷却する発明が開示されて
いる。この発明は、ストリップの冷却ロールに関し、そ
のロール径をロール１本で冷却するストリップの温度降
下量に基づいて決定したものである。即ち、ロール１本
での冷却量が20℃以下の場合、冷却効率が悪く、冷却ロ
ールの本数が増大することから実機適用が難しくなると
している。またロール１本での冷却量が150℃以上の場
合には、ストリップに冷却ムラが生じ易く、良好なスト
リップとなし難いとしている。
却方法として種々提案されているが、その１例として、
特開昭58-96824号公報にはロール径がある関係を満たす
冷却ロールにてストリップを冷却する発明が開示されて
いる。この発明は、ストリップの冷却ロールに関し、そ
のロール径をロール１本で冷却するストリップの温度降
下量に基づいて決定したものである。即ち、ロール１本
での冷却量が20℃以下の場合、冷却効率が悪く、冷却ロ
ールの本数が増大することから実機適用が難しくなると
している。またロール１本での冷却量が150℃以上の場
合には、ストリップに冷却ムラが生じ易く、良好なスト
リップとなし難いとしている。
これらの認識に立ち、特開昭58-96824においては伝熱モ
デルを作成し、下式(1)(2)に示すストリップ放熱量Ｑｓ
とストリップロール間伝熱量Ｑｒを等値とした上で式
(3)に代入し、ロール外径Ｄ、熱通過量Ｋ、板厚ｔ及び
ライン速度Ｌｓの関係を式(4)のように規定している。
デルを作成し、下式(1)(2)に示すストリップ放熱量Ｑｓ
とストリップロール間伝熱量Ｑｒを等値とした上で式
(3)に代入し、ロール外径Ｄ、熱通過量Ｋ、板厚ｔ及び
ライン速度Ｌｓの関係を式(4)のように規定している。
Ｑｓ＝ＷｌｔγＣｐΔＴｓ … (1) Ｑｒ＝ＡｓＫΔＴｍｔ／3600 … (2) ２０＜ΔＴｓ＜１５０(℃) … (3) ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明者らは先願発明者と同様にロールによりストリッ
プを加熱ないし冷却する方法について、数百回に及ぶ実
験を繰り返したところ、特願昭58-96824号に開示される
条件ではまだ不十分であることが判った。例えば、冷却
後ストリップに温度むらを生ずるもの、あるいは冷却中
にストリップが著しく変形して座屈し、しわ状の歪、い
わゆるクーリングバックルを生ずるものがあった。
プを加熱ないし冷却する方法について、数百回に及ぶ実
験を繰り返したところ、特願昭58-96824号に開示される
条件ではまだ不十分であることが判った。例えば、冷却
後ストリップに温度むらを生ずるもの、あるいは冷却中
にストリップが著しく変形して座屈し、しわ状の歪、い
わゆるクーリングバックルを生ずるものがあった。
本発明者らは、これらの原因について、数百に及ぶロー
ルによる加熱，冷却の実験データを詳細に解析した結
果、ロールとストリップの接触状態がストリップ冷却
（あるいは加熱）後の温度むらに大きく影響を及ぼすこ
と、ロール自体の自重，流通されている熱媒の重量，ス
トリップテンション等によるたわみに大きく支配されて
いることが判った。
ルによる加熱，冷却の実験データを詳細に解析した結
果、ロールとストリップの接触状態がストリップ冷却
（あるいは加熱）後の温度むらに大きく影響を及ぼすこ
と、ロール自体の自重，流通されている熱媒の重量，ス
トリップテンション等によるたわみに大きく支配されて
いることが判った。
本発明はロールシェルの強度上の制約を考慮することに
より、加熱、冷却の温度むら及びこれに起因するストリ
ップの変形を防止することのできるストリップの熱処理
方法を提供することを目的とする。
より、加熱、冷却の温度むら及びこれに起因するストリ
ップの変形を防止することのできるストリップの熱処理
方法を提供することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ 斯かる目的を達成するための本発明の構成は内部に熱媒
を流通せしめた加熱あるいは冷却ロールにストリップを
接触させて加熱あるいは冷却する方法において、次式の
関係を満たすロール外径Ｄ，ロールシェル厚δＲのロー
ルを使用することを特徴とする連続焼鈍設備におけるス
トリップの熱処理方法。
を流通せしめた加熱あるいは冷却ロールにストリップを
接触させて加熱あるいは冷却する方法において、次式の
関係を満たすロール外径Ｄ，ロールシェル厚δＲのロー
ルを使用することを特徴とする連続焼鈍設備におけるス
トリップの熱処理方法。
σy/10.5＞σ＝16Ｄ(Ｇ１l1＋Ｇ２l2＋Ｇ３Ｗ) ・Ｌ／｛π(Ｄ４−▲Ｄ4 i▼)｝ δＲ＝（Ｄ−Ｄｉ｝／２ ＜作用＞ 第１図に示されるように、ロール１の内部には熱媒２が
流通し、その外周面にはストリップ３が巻き掛けられる
ので、ロール１にはロール自重２Ｇ１ｌ1，熱媒重量２
Ｇ２ｌ2，及びストリップテンション２Ｇ３Ｗが作用す
る。ロール１はその両端を軸受４により支えられている
ので、単純はりとみなすことができる。そこで、ロール
自重２Ｇ１ｌ1，熱媒重量２Ｇ２ｌ2，及びストリップテ
ンション２Ｇ３Ｗが、軸受４間におけるロール１に均一
に分布するとして、ロール１に生ずる最大曲げ応力σは
下式(5)のように求められる。
流通し、その外周面にはストリップ３が巻き掛けられる
ので、ロール１にはロール自重２Ｇ１ｌ1，熱媒重量２
Ｇ２ｌ2，及びストリップテンション２Ｇ３Ｗが作用す
る。ロール１はその両端を軸受４により支えられている
ので、単純はりとみなすことができる。そこで、ロール
自重２Ｇ１ｌ1，熱媒重量２Ｇ２ｌ2，及びストリップテ
ンション２Ｇ３Ｗが、軸受４間におけるロール１に均一
に分布するとして、ロール１に生ずる最大曲げ応力σは
下式(5)のように求められる。
σ＝16Ｄ（Ｇ１ｌ1＋Ｇ２ｌ2＋Ｇ３Ｗ）Ｌ ／｛π(Ｄ４−▲Ｄ4 i▼)｝ …… (5) 式(5)で求められる最大曲げ応力σがロールシェルの降
伏応力σｙより小さければ、上述した３つの外力により
ロール１が破損しないわけであるが、これだけでは不十
分である。外力によりロール１が大きくたわんでしまう
と、ロール１とストリップ２の接触状態が悪くなり、ス
トリップ２に温度むらを生ずることとなるからである。
そこで、実験データを解析したところ、ロール１とスト
リップ２とが沿って良く接触するには、下式(6)に示す
ように最大曲げ応力σがロールシェルの降伏応力σｙの
10.5分の１より小さくする必要があることが判った。
尚、10.5は実験定数である。
伏応力σｙより小さければ、上述した３つの外力により
ロール１が破損しないわけであるが、これだけでは不十
分である。外力によりロール１が大きくたわんでしまう
と、ロール１とストリップ２の接触状態が悪くなり、ス
トリップ２に温度むらを生ずることとなるからである。
そこで、実験データを解析したところ、ロール１とスト
リップ２とが沿って良く接触するには、下式(6)に示す
ように最大曲げ応力σがロールシェルの降伏応力σｙの
10.5分の１より小さくする必要があることが判った。
尚、10.5は実験定数である。
σｙ／10.5＞σ …… (6) また、式(5)(6)によりロール外径Ｄ，ロール内径Ｄｉが
求められるので、ロールシェル厚δＲは下式(7)に従っ
て求められる。
求められるので、ロールシェル厚δＲは下式(7)に従っ
て求められる。
δＲ＝（Ｄ−Ｄｉ）／２ …… (7) ＜実施例＞ φ750,φ1500mmのロールを用い、シェル厚を変えて、0.
5t〜1.0tのストリップをライン速度200〜400mpm，ロー
ル接触角２０〜120゜で実験した結果を第２図に示す。
ストリップは700〜550℃でロールと接触を開始し、650
〜250℃でロールから離れている。第２図に示すよう
に、σ＜σy/10.5の条件を満たさない範囲では、ストリ
ップは平滑になり得ず、エッジ部のひえ残り、クーリン
グバックルを生じている。
5t〜1.0tのストリップをライン速度200〜400mpm，ロー
ル接触角２０〜120゜で実験した結果を第２図に示す。
ストリップは700〜550℃でロールと接触を開始し、650
〜250℃でロールから離れている。第２図に示すよう
に、σ＜σy/10.5の条件を満たさない範囲では、ストリ
ップは平滑になり得ず、エッジ部のひえ残り、クーリン
グバックルを生じている。
尚、本発明では、ロールシェルの強度上の制約に基づ
き、ロールの自重、熱媒の重量及びストリップテンショ
ンを考慮するものであるが、ロールシェル厚δＲがロー
ル内外径Ｄi,Ｄに比べて十分小さい場合には、次の様に
近似することができる。
き、ロールの自重、熱媒の重量及びストリップテンショ
ンを考慮するものであるが、ロールシェル厚δＲがロー
ル内外径Ｄi,Ｄに比べて十分小さい場合には、次の様に
近似することができる。
σy/10.5＞16Ｄ（Ｇ１l1＋Ｇ２l2＋Ｇ３Ｗ） ・Ｌ／｛π（Ｄ４−▲Ｄ4 i▼）｝ …… (8) ここで式(7)より ▲Ｄ4 i▼＝（Ｄ−２δＲ）４ ＝Ｄ４+16Ｄ２▲δ2 R▼＋16▲δ4 R▼+8Ｄ２▲δ2 R▼ −８Ｄ３δＲ-24ＤδR 3 ＝Ｄ４−８Ｄ３δＲ+24Ｄ２▲δ2 R▼-24Ｄ▲δ3 R▼ ＋16▲δ4 R▼ ≒Ｄ４−８Ｄ３δＲ（∵▲δ2 R▼，▲δ3 R▼，▲δ4 R▼
の項 を無視した）… (9) (9)式を(8)式に代入して このように式(8)を式(10)のように近似することによ
り、容易に本発明を実施することができる。
の項 を無視した）… (9) (9)式を(8)式に代入して このように式(8)を式(10)のように近似することによ
り、容易に本発明を実施することができる。
＜発明の効果＞ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
のストリップの熱処理方法では、ロールシェルの強度上
の制約に基づき、ロール自重、熱媒の重量及びストリッ
プテンションを考慮したロール外径Ｄ，ロールシェル厚
δＲのロールを用いたので、実操業条件に近い状態でス
トリップの加熱、冷却の温度むらあるいはこれに起因す
るストリップの変形を防止することができる。
のストリップの熱処理方法では、ロールシェルの強度上
の制約に基づき、ロール自重、熱媒の重量及びストリッ
プテンションを考慮したロール外径Ｄ，ロールシェル厚
δＲのロールを用いたので、実操業条件に近い状態でス
トリップの加熱、冷却の温度むらあるいはこれに起因す
るストリップの変形を防止することができる。
第１図はロールシェルに加わる外力とその分布を示す説
明図、第２図は本発明者らの行った実験の結果を示すグ
ラフである。 図面中、 １はロール、 ２は熱媒、 ３はストリップ、 ４は軸受である。
明図、第２図は本発明者らの行った実験の結果を示すグ
ラフである。 図面中、 １はロール、 ２は熱媒、 ３はストリップ、 ４は軸受である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 祐弘 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 白石 典久 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】内部に熱媒を流通せしめた加熱あるいは冷
却ロールにストリップを接触させて加熱あるいは冷却す
る方法において、次式の関係を満たすロール外径Ｄ，ロ
ールシェル厚δＲのロールを使用することを特徴とする
連続焼鈍設備におけるストリップの熱処理方法。 但し、Ｄはロール外径（ｍ）、 Ｄｉはロール内径（ｍ）、 Ｇ１はロールバレル単位長の重量（kg/m）、 Ｇ２はロールバレル単位長の熱媒重量（kg/m）、 Ｇ３はストリップ単位幅当りの張力（kg/m）、 Ｌはロールベアリング間の２分の１の距離（ｍ）、 l1はロールバレル長の２分の１の距離（ｍ）、 l2はロール内熱媒充填部バレル方向長の２分の１の距離
（ｍ）、 Ｗはストリップ幅（ｍ）、 δＲはロールシェル厚さ（ｍ）、 πは円周率、 σはロールに発生する応力（kg/m2）、 σｙはロールシェルの降伏応力（kg/m2）である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001302A JPH068461B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | ストリツプの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001302A JPH068461B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | ストリツプの熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161921A JPS62161921A (ja) | 1987-07-17 |
| JPH068461B2 true JPH068461B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=11497682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61001302A Expired - Fee Related JPH068461B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | ストリツプの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068461B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749097A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-20 | Hitachi Ltd | Impeller made of steel plate |
| JPS5896824A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 連続焼鈍設備における冷却ロ−ルによるストリツプの冷却方法 |
| JPS5974238A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 金属ストリツプの冷却方法及び装置 |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP61001302A patent/JPH068461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749097A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-20 | Hitachi Ltd | Impeller made of steel plate |
| JPS5896824A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 連続焼鈍設備における冷却ロ−ルによるストリツプの冷却方法 |
| JPS5974238A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 金属ストリツプの冷却方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62161921A (ja) | 1987-07-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |