JPH0741869A - 鋼帯の蛇行抑制方法 - Google Patents

鋼帯の蛇行抑制方法

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JPH0741869A
JPH0741869A JP18364093A JP18364093A JPH0741869A JP H0741869 A JPH0741869 A JP H0741869A JP 18364093 A JP18364093 A JP 18364093A JP 18364093 A JP18364093 A JP 18364093A JP H0741869 A JPH0741869 A JP H0741869A
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JP
Japan
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meandering
hearth roll
steel strip
temperature
heating
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Application number
JP18364093A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Kishi
一彦 岸
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続焼鈍炉の加熱炉内において、蛇行が発生し
た場合に、短時間でその蛇行を収束させる。 【構成】加熱炉Kのハースロール1Bにおいて蛇行が発
生した場合、直火加熱帯2によって鋼帯WをΔTDF℃上
昇させ、ハースロール室11の温度をΔTR ℃冷却し、
その差をΔT内とする。この昇温鋼帯Wと蛇行発生ハー
スロール1Bとの接触でハースロール1Bの中央部分を
昇温させ、およびハースロール室11内の冷却によりハ
ースロール1Bのエッジ部を冷却し、クラウンを付与
し、鋼帯Wの蛇行を収束させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続焼鈍炉に配設され
たハースロールのクラウン量を制御して、鋼帯の蛇行を
防止する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、連続焼鈍炉の加熱炉におけるハ
ースロールのクラウン量は、通板される鋼帯のセンタリ
ング性に大きく影響を与えるので、鋼帯の蛇行を防止す
るためにハースロールには適量のクラウンが付されてい
る。このとき、前記ハースロールのエッジ部分は加熱帯
のラジアントチューブから輻射熱を受けて加熱帯内とほ
ぼ同じ温度となっているのに対し、通板部分となる鋼帯
の中央部分は鋼帯との接触により、鋼帯とハースロール
のセンター部の温度がエッジ部の温度より低くなり、こ
のため凸クラウン量が減少するサーマルクラウンが発生
することがある。
【0003】このサーマルクラウンが発生すると、ハー
スロールのクラウン量は小さくなりすぎ、鋼帯が蛇行す
る原因となる。
【0004】このとき、鋼帯の蛇行を防止するために
は、前記ハースロールのクラウン量を一定に保つこと、
すなわちハースロールの温度を軸方向に均一に保ち、ク
ラウン量を変化させないことが最も有効な方法である
が、従来より、ハースロールのクラウンを制御するため
に、次のような方法が開示されている。
【0005】特開昭62-67123号公報;ハースロール配
置部分と、鋼帯加熱部分とを区画する隔壁を設け、ハー
スロール配置部分の雰囲気温度がハースロールセンター
部の温度に近づくよう制御する。
【0006】特開昭63-38532号公報;に示す方法同
様に、ハースロール配置部分と鋼帯加熱部分とを区画す
る隔壁を設け、ハースロールにおける各部分の温度を連
続的に測定し、その値に基づいてロールエッジ部を冷却
または加熱してサーマルクラウンをコントロールし、鋼
帯の蛇行およびヒートバックルを防止する。
【0007】特公昭63-44805号公報;加熱帯の燃焼排
ガスの顕熱を熱交換器で回収し、この気体を鋼帯に吹付
け第1段予熱を行い、ついで加熱したロール鋼帯を巻付
け通板して第1段予熱よりも高温の第2段予熱を行う順
序結合からなる連続熱処理によって鋼帯の蛇行防止を図
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記各公報に
示される従来技術には、以下のような問題がある。すな
わち、およびに示す方法においては、ハースロール
配置部分を冷却するための冷却媒体として気体を用いて
いるため、ハースロールのエッジ部温度が安定するまで
に時間がかかり、蛇行修正を行うのに時間を要する。こ
のため、鋼帯の溶接点等によって突発的に蛇行が発生し
た場合等は、長時間蛇行が継続されることとなる。
【0009】一方、に示す方法においては、鋼帯の蛇
行防止を図ってはいるが、第1段予熱と第2段予熱の温
度差を制御することによって鋼帯の蛇行を防止するもの
であるため、加熱帯における鋼帯の蛇行防止には適用で
きない。
【0010】したがって本発明の課題は、連続焼鈍炉の
加熱炉内において、蛇行が発生した場合に、短時間でそ
の蛇行を収束させることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、隔壁または熱遮蔽板によってハースロー
ル配設部分と加熱帯とに区画された連続焼鈍ラインの加
熱炉内において鋼帯の蛇行を防止するに当たり、当該蛇
行が発生したハースロールのライン前段位置にて、直火
加熱により鋼帯を昇温させて、この昇温鋼帯と前記蛇行
発生ハースロールとの接触により前記蛇行発生ハースロ
ールの通板部分を昇温させるとともに、前記蛇行発生ハ
ースロール配設部分の雰囲気温度を下げて、前記蛇行発
生ハースロールのエッジ部分を降温させることで、前記
蛇行発生ハースロールのクラウン量を制御し、前記蛇行
を収束させる点を、その構成とするものである。
【0012】
【作用】連続焼鈍炉の加熱帯において鋼帯の蛇行が発生
した場合、この蛇行を抑制するためにはハースロールに
おける軸方向の温度分布を均一にするのが有効である
が、本発明者等は最も迅速にこの温度分布を均一にし得
る方法について鋭意研究を重ねた。
【0013】従来の方法の場合、ハースロールの通板部
分の温度を基準(固定)とし、ハースロールエッジ部を
冷却して温度を均一にするという考えに基づき、ハース
ロールのエッジ部を冷却するものであるが、冷却のため
の熱媒体として気体を用いていたため、熱伝達率が悪く
ハースロールの温度を低下させるまでに相当の時間がか
かるものであった。
【0014】そこで、本発明者等は、鋼帯とハースロー
ル間の接触熱伝達係数が高い点に着目し、熱媒体として
鋼帯を用いる方法が最も迅速にハースロールに温度変化
を与えられるとの知見に基づき、蛇行が発生したライン
前段位置において、直火加熱方式によって鋼帯を昇温さ
せ、この昇温鋼帯と前記蛇行発生ハースロールとの接触
によりこのハースロールの通板部分を昇温させることと
した。
【0015】具体的に両者の比較しながら説明すると、
図3に示すように、気体である冷却ガスGを熱媒体とす
る場合は、ハースロールのエッジ部の温度昇降は、冷却
ガスGとの熱交換によって行われており、この場合の熱
伝達係数は約50Kcal/KgC程度と低いものであった。
【0016】一方、図4に示すように、直火方式によっ
て鋼帯W直接昇温させる場合、昇温された鋼帯Wとハー
スロール1の通板部分とが接触し、鋼帯Wとハースロー
ル1との間で熱交換が行われる。この場合、両者間の接
触熱伝達係数は約2000Kcal/KgCと高く、熱媒体として気
体を用いた場合と比較して、約40倍の熱伝達量が得ら
れることとなり、ハースロール1の温度変化応答が迅速
となり、わずか数分でハースロールの軸方向の温度分布
を均一にすることができる。
【0017】他方、サーマルクラウンが発生しなくと
も、たとえば焼鈍に供される鋼帯の板厚、板幅が変化し
た場合に、突発的に蛇行が発生することがある。この場
合、蛇行が発生したハースロールのクラウン量を増加さ
せることにより蛇行を抑制することができる。このよう
な場合においても、直火加熱にて鋼帯を昇温させれば、
鋼帯を介してハースロールのセンター部に熱量を付与
し、その温度を迅速に昇温させることができるため、迅
速にクラウン量を増加させ、蛇行を収束させることがで
きる。
【0018】しかし、前記直火加熱方式の場合であって
も、鋼帯温度を上げ過ぎると、鋼帯表面が酸化し品質を
損う場合があるとともに、極低炭素鋼などの高温焼鈍材
の場合には、前記直火加熱方式だけでは、所望のサーマ
ルクラウン量とすることができない場合もあり、その制
御にも限界が生ずる。
【0019】そこで、本発明者等は、ハースロールのセ
ンター部の温度を昇温させるだけでなく、同時にハース
ロールのエッジ部を降温させることで、さらに迅速にか
つ効果的にハースロールのクラウン量を増加させられる
ことを知見し、本発明を完成させるに至った。すなわ
ち、ハースロールのクラウン量を制御する場合、ハース
ロールのエッジ部と中央部との温度差が問題となるが、
本発明では、センター部は前記直火加熱方式により昇温
させると同時に、ハースロール室内温度の制御によりハ
ースロールエッジ部を降温させているので、さらに早く
ハースロールに凸クラウンを付与し、鋼帯の蛇行を収束
させることができる。
【0020】本発明においては、前記直火加熱方式のみ
によりハースロールの温度制御を行う場合と比較する
と、鋼帯の昇温量が少なくて済むので鋼帯表面の酸化の
問題も解消するとともに、さらにハースロールの昇温量
が少なくて済むため、その分エネルギー効率も向上する
こととなる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、その効果を明
らかにする。図1は本発明にかかる蛇行抑制が行われる
加熱炉Kの模式図である。加熱炉Kは、熱遮蔽板13に
よって区画されているハースロール室11および加熱帯
12からなっている。鋼帯Wは、蛇行検知手段として用
いられているCPC(CenterPosition Control)を備
え、ハースロール室11A内に配設されているハースロ
ール1A,ハースロール1Cおよびハースロール室11
B内に配設されているハースロール1Bによって方向転
換されながら加熱炉K内を連続的に流れている。
【0022】ハースロール1Cとハースロール1Bとの
間の加熱帯12には、鋼帯Wを直火加熱するための直火
バーナーが連なる直火加熱帯2が設けられている。ま
た、加熱手段としては、主たる加熱手段としてラジアン
トチューブによる間接加熱方式を用い、加熱帯に一部に
ハースロール昇温用として直火加熱手段を設けることも
できる。なお、蛇行検知手段としては、CPCの他にE
PC(Edge Position Control) 、あるいはその他の音
波、光波等の蛇行検知手段を用いることもできる。
【0023】この加熱炉Kにおける蛇行抑制について図
2に示すフローチャートにおいて説明すると、各ハース
ロールに設けられたCPC等の蛇行検知手段によって、
鋼帯蛇行の発生を検知する。今仮に、ハースロール1B
において蛇行が検出され、この蛇行量が所定の許容範囲
を超えたとすると、ハースロール1Bの前段に配設され
た直火加熱帯2によって鋼帯Wの温度を昇温させるとと
もに、図示しない冷却装置によりハースロール室11B
の室温を降温させる。鋼帯の昇温量ΔTDFおよびハース
ロール室11Bの降温量ΔTR は次のように算出する。
すなわち、鋼帯Wの材質ごとに蛇行量=f(板厚、板幅、
ライン速度、ハースロールエッジ部と中央部の温度差
(以下、単に温度差という)ΔT)であり、温度差ΔT
は、ハースロール室温TR −直火部出側炉温TDFの関係
にあるので、鋼帯Wの板厚、板幅、ライン速度、加熱炉
温に基づいて、温度差ΔTが指標値となるよう、すなわ
ちハースロール1Bの軸方向の温度分布が均一となるよ
うにΔTR およびΔTDFを決定する。
【0024】なお、たとえば板厚1.6 mm×板幅850 mmの
極低炭鋼における温度差ΔTと、蛇行量との関係を図5
に示すが、この場合、図5から判るように、ハースロー
ルエッジ部と中央部の温度差ΔTが約30℃となるよう
にΔTR およびΔTDFを決定すればよい。
【0025】また、現状の蛇行発生位置とライン速度、
直火加熱帯と出側板温の応答時間から、直火加熱帯の温
度を上昇させるタイミングおよびハースロール室11B
内の温度を下降させるタイミングと、出側板温を昇温さ
せている時間およびハースロール室11B内を降温させ
ている時間Δtとを算出する。
【0026】上記のように算出されたΔTDF,ΔTR
よびΔtにより、Δt秒間、出側板温をΔTDF℃だけ上
昇させるとともにハースロール室11Bの室温をΔTR
℃だけ下降させる。すると、鋼帯Wを介して、加熱され
た熱量がハースロール1Bの通板部(中央部)に与えら
れるとともにハースロール1Bの通板しない部分(エッ
ジ部)は、冷却されることとなり、ハースロール1Bの
中央部とエッジ部との温度を均一化してサーマルクラウ
ンを無くし、鋼帯Wの蛇行を収束させる。蛇行が収束
し、あるいは許容範囲内となった時点で蛇行抑制制御が
完了する。
【0027】<実施例1>本実施例においては、鋼帯初
期蛇行量ΔHが50mm発生したとき、ハースロール室温
のみの制御を行った場合(比較例1)と、鋼帯直火加熱
のみの制御を行った場合(比較例2)および、本発明法
であるハースロール室温および鋼帯直火加熱による制御
を行った場合とで、蛇行収束状況を観察した。なお、本
実施例に用いた鋼帯は、板厚1.6 mm×板幅750 mm、ライ
ン速度160mpm、鋼種は極低炭鋼である。
【0028】まず、比較例1であるハースロール室温の
みの制御を行った場合、図7に示されるように、蛇行が
発生した後、780℃であったハースロール室温を72
0℃になるまで冷却した結果、蛇行が収束し、整定する
まで約25分を要した。
【0029】次に、比較例2である鋼帯直火加熱のみの
制御を行った場合、図8に示されるように、650℃だ
った鋼帯直火板温を700℃になるまで加熱した結果、
蛇行が収束し、整定状態に達するまで、約3分要した。
【0030】一方、本発明例であるハースロール室温お
よび鋼帯直火板温の制御を行った場合、図6に示される
ように、780℃であったハースロール室温を720℃
まで冷却し、650℃であった鋼帯直火板温を690℃
まで加熱した結果、鋼帯の蛇行は、約1.5分で収束
し、整定状態に達した。
【0031】このときの加熱炉Kの能率低下は、蛇行制
御を行わない場合約3%、比較例1において、約1%、
比較例2においては、約0.5%のであるのに対し、本
発明法によれば約0.2%である。すなわち、本発明法
によれば非常に高い能率で加熱炉Kを操業させることが
できる。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よれば、連続焼鈍炉の加熱炉内において、蛇行が発生し
た場合に、短時間でその蛇行を収束させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる焼鈍加熱炉Kの模式図である。
【図2】本発明法のフローチャートである。
【図3】鋼帯を媒体としてハースロールにクラウンを付
する方法を示す図である。
【図4】気体を媒体としてハースロールにクラウンを付
する方法を示す図である。
【図5】ΔTと鋼帯の蛇行量の関係を示す図である。
【図6】(A)は本発明法により蛇行制御を行った場合
の直火板温、ハースロール室温のグラフであり、(B)
は蛇行量を示すグラフである。
【図7】(A)はハースロール室温のみの制御を行った
場合のハースロール室温のグラフであり、(B)は蛇行
量を示すグラフである。
【図8】(A)は直火板温のみの制御を行った場合の直
火板温のグラフであり、(B)は蛇行量を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
K…加熱炉、1A,1B,1C…ハースロール、2…直
火加熱帯、11…ハースロール室、12…加熱帯。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】隔壁または熱遮蔽板によってハースロール
    配設部分と加熱帯とに区画された連続焼鈍ラインの加熱
    炉内において鋼帯の蛇行を防止するに当たり、当該蛇行
    が発生したハースロールのライン前段位置にて、直火加
    熱により鋼帯を昇温させて、この昇温鋼帯と前記蛇行発
    生ハースロールとの接触により前記蛇行発生ハースロー
    ルの通板部分を昇温させるとともに、前記蛇行発生ハー
    スロール配設部分の雰囲気温度を下げて、前記蛇行発生
    ハースロールのエッジ部分を降温させることで、前記蛇
    行発生ハースロールのクラウン量を制御し、前記蛇行を
    収束させることを特徴とする鋼帯の蛇行抑制方法。
JP18364093A 1993-07-26 1993-07-26 鋼帯の蛇行抑制方法 Pending JPH0741869A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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