JPS6217139A - 帯状金属の熱処理設備における保持室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は帯状金属の熱処理設備における保持室に関する
ものである。

（従来の技術） 帯状金属の熱処理においては、帯状金属をほぼ一定温度
に保持しつつ所定の時間を経過させる手段として保持室
が用いられる。

たとえば冷延鋼帯（以下鋼ストリップと称す）の連続焼
鈍設備を例にとってみると、第３図のように、加熱均熱
室１２と急冷室ｌ３に続いて保持室１４が設けられる。

この場合、鋼スＩ−ＩＪツブ１００は加熱均熱室１２に
連続して送入され、ここで所定温度に加熱された後均熱
され、続いて急冷室１３に入り、冷却手段たとえば、冷
却ガス、水又は水溶液の微粒子をガス中に浮遊させたミ
スト、水スプレーあるいは内部を冷却水等の冷媒で冷却
されているロールなどにより１０〜ｂそして次に鋼スｌ
−ＩＪツブ１００は保持室１４に入り、この中をほぼ一
定の温度に保持されながら所定の時間で通過し送出され
る。

この保持室１４に関し、従来では一般に、第３図に示す
ごとく下側一端とこれと反対側の他端に入口３０と出口
４０を形成し、それら入口３０と出口４０間の室内に上
下互い違いに多数段のハースロール１５ａ　、　１５ｂ
を配設し、それらハースロール１５ａ　、　１５ｂの回
転により鋼ストリップ１００を上下に走行させる構造が
採用されていた。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記工程において、保持室１４に入る時の鋼ストリップ
１００の温度は４００１：付近が好ましく、以後徐冷さ
れつつ走行し保持室１４を出る時の鋼ストリップ＋００
の温度は３００〜３５０℃であることが好ましいとされ
ている。

走行する鋼ストリツプ１００力；保持室１４を通過する
に要する時間は即ち過時効処理時間であって、急冷室１
３における冷却速度が大きい程短い時間で隣む特性が゛
あり、この過時効処理時間は、通常、工業的には１分な
いし５分である。

過時効処理時間を２分未満にするためｌこは、水スプレ
ーのようす極めて冷却速度の早い急冷方法をとる必要が
あるが、水を用いるため鋼ストリップの表面に酸化物を
生じ、その除去が厄介な問題となる。従って、この方法
以外の他の冷却方法が好まれ、過時効時間は一般用また
は絞り用の鋼ストリップの場合に２〜４分、深絞り用鋼
ストリップの場合に４〜５分となるのが普通である。

しかし、このような保持室通過時間を鋼ストリンプ１０
０に与えるためには、従来では保持室１４の大きさが非
常に大きくなることを避けられなかった。

すなわち、例えば、鋼ストリップ１００の走行速度（ラ
インスピード）を３００　ｍ／ｍｉｎ　（！：　ｆると
、保持室通過時間３分を与えるためには、保持室１４に
収容すべき鋼ストリップ１００の全長は９００ｍとなる
。第３図ζこ示す構造の場合、上方のハースロール１５
ａの上端と下方ノハースロール１５ｂの下端との距離Ｈ
（パス高さ）は２０〜２３ｍ８度が限界であるから、パ
スのａ（上下のハースロールの個数を一致する）は約４
０〜４５となる。

一方、ハースロール１５ａ　、　１５ｂの直径はパスの
数を考慮して選定しなければならない。

すなわち、鋼ストリップ１００はハースロール１５ａ　
、　１５ｂを通過する都度反対方向に曲げられるが、そ
の際に外側の表面付近は引張力を受けてわずかに伸びる
。この伸び量はハースロール１５ａ　、　１５ｂの直径
が小さいほど多く、１回の曲げによる伸び量がわずかで
あっても、パス数（曲げ回数）が多いため集積され、合
計伸びの量が鋼ストリップ１００の製品としての機械的
性質上許容できる限度を超えることがある。

このような事態を避けるため、パス回数が多くなる程ハ
ースロール１５ａ　、　１５ｂの直径を大きくして、１
回当りの曲げにより生ずる伸びの量を軽減する必要があ
る。例えば、鋼ストリップの厚さが１．２籠の場合、パ
ス回数３０で、ハースロール直径は鋼ストリップ厚さの
８５０倍、同じくパス回数４０で９００倍等の実例があ
る。

このようにパス数が多くかつハースロール径を大きくと
る必要があることから、従来では保持室１４が著しく長
大なものとならざるを得す、構造及び操作の都合上、こ
れを２〜４室に分割して設置し、その合計長さが３５〜
７０ｍ　　にも及んでいるのが実情である。そのため、
機械設備自体の建設費が高価となるだけでなく、基礎工
事費、建家建設費も高価となることを免れなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記のような実情に鑑み研究を重ねて創案され
たもので、その目的とするところは、鋼ストリップの過
時効処理で代表される帯状金属の熱処理を簡易かつ小型
な構造により確実に行うことができ、敷地及び建設費の
大幅な節減を図ることのできるこの種保持室を提供する
ことにある。

上記目的を達成するため本発明は、帯状金属の送入口と
送出口を開設した室内に、帯状金属を所定の間隔を持た
せた状態で順次渦巻状に支持誘導する小径デフレクタ−
ロール及びサポートロール群と、室中心に近い位置で帯
状全極をある角度をなすように曲げて誘導するためのロ
ール手段とを備えた構造としたものである。

前記室は、一般に縦断面がほぼ四辺形をなすように作ら
れ、帯状金属はこの室形状と相似した渦巻状を呈するよ
うな軌跡を描いて通過されるもので、送入口はこの室の
一端に形成され、送出口は送入口と位相をずらせた側面
に形成されるか、あるいはその逆の関係に設、けられる
。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図と第２図は本発明こと係る保持室の一実施例を示
すもので、ｌは帯状金属で鋼ストリップをはじめあらゆ
る帯状金属を含む。

２は本発明による保持室で、断熱材２０と内張り及び外
皮などにより縦断面が四辺形に築造されており、図示す
るものでは、下側一端に送入口３が開設されると共に、
この送入口３と位相をずらした側面に送出口４が開設さ
れており、送入口３の近傍には送入された帯状金属１を
９０°曲げて垂直に上昇させるためのデフレフクーロー
ル５が横架されている。

前記保持室２の室内には、帯状金属１を室内壁２１に近
い位置で室内壁形状と相似した軌跡を描くように支持誘
導する第１パス用の小径デフレクタ−ロール群６ａ、６
ｂ、６ｃ、６ｄ及びサポートロール群７ａ、７ｂが配設
されている。

前記第１パス用の最終小径デフレクタ−ロール群６ｄは
前記デフレクタ−ロール５に近い室内側寄りに配設され
、帯状金属１を９０曲げて垂直に上昇させるようになっ
ている。

そして、第１パス用の小径デフレクタロール群６ａ、６
ｂ、６ｃ及びサポートロール群７ａ。

７ｂの内側、すなわち室中心寄りの位置には帯状金属Ｉ
を第１パスよりやや小さい相似形の軌跡すなわちほぼ四
辺形の軌跡を描くように支持誘導する第２パス用の小径
デフレクタ−ロール群６　ｅ　＋　６　ｆ　ｔ　６　ｇ
　ｔ　ｂ　ｈ　が配設されている。この第２パス用小径
デフレクタ−ロール群のうち、最終小径デフレクタ−ロ
ール群６ｈは、前記第１パス用の最終小径デフレクタ−
ロール群６ｄよりも室中心寄りに配設される。

さらにこの最終小径デフレクタ−ロール群６ｈを基準と
して、第２パス用小径デフレクタ−ロール＃６８，６ｆ
、６ｇの内側には、帯状金属１をさらに小さな相似形の
軌跡を描くように支持誘導する第３パス用の小径デフレ
クタ−ロール群６ｉ、６ｊ、６に、５１　　及びサポー
トロール群７ａ、７ｂが配設され、必要に応じこれを繰
返すことにより、帯状金属１を第１パスと相似しかつ次
第に小さくなる渦巻状の軌跡を描かせつつ保持室中心に
近づく数段のパス群を構成する。

そして、保持室の中心に近い位置には、帯状金属ｌを平
面的に見て送入方向に対し所要の角度αをなす方向に曲
げて送出口４から外方へ誘導するためのロール手段８，
９が設けられる。図示するものでは前記ロール手段８と
して傾斜ロールが、他のロール手段９として複数個のガ
イドロールが用いらちでいる。

なお、本発明の他の実施例として、帯状金属１の送入口
を保持室側面に設け、第１図の鎖線矢印ＩＩのように前
述した実施例と逆方向に保持室内を通過させ、デフレク
タ−ロール５を経て保持室一端の送出口から送出させる
ように構成してもよい。その場合、各バネ用のデフレク
タ−ロール群及びサポートロール群は図示するものと逆
となることは言うまでもない。

いずれの実施例においても、各バス用の小径デフレクタ
−ロール群６ａ〜６１及びサポートロール群７ａ、７ｂ
は、帯状金属１と保持室内壁２１の間及び帯状金属相互
の間に必要かつ十分な間隔りを保たせ、帯状金属！の走
行中に接触が生じないような配置とすべきである。

さらに、保持室２は主として帯状金属１をほぼ一定温度
に保つ処理に用いられるが、製造工程の部会上、保持室
送出口における帯状金属の温度を送入口におけるそれよ
りも高くしあるいは逆に低くしたい場合がある。そのよ
うな場合には、室内に加熱又は冷却用気体の循環装置、
ラジアントチューブ、電熱による加熱装置、水又は空気
等により内部から冷却される冷却管等を配設すればよい
。すなわち不発明の保持室は、加熱又は冷却装置を配設
したものを含むものである。その場合、加熱又は冷却速
度は１０℃／ｓ　ｅ　ｃ以内とすることが望ましい。こ
れは保持室の複雑大型化を避けるためである。

不発明は上記のような構成からなるので、図示する実施
例の場合、帯状金属ｌは第１図の実線の矢印１０のよう
に送入口３から送入され、デフレクタ−ロール５により
９０曲げられて垂直に上昇し、第１パス用の最初の小径
デフレクタ−ロール群６ａにより９０曲げられるサポー
トロール群１ａに支承されながら水平に走行し、次の小
径デフレクタ−ロール群６ｂにより９０°曲げられて垂
直に下降し、更に次の小径デフレクタ−ロール群６ｃに
より９０°曲げられ、サポートロール群７ｂに支承され
ながら室内底部付近を水平に走行し、最終の小径デフレ
クタ−ロール群６ｄにより９０曲げられて、デフレクタ
−ロール５と第１パス用の最初の小径デフレクタ−ロー
ル群６ａの間の帯状金属よりも内側すなわち保持室の中
心に近い側を垂直に上昇し第２パスに移行する。

続いて帯状金属１は、第１パスの内側に配された小径デ
フレクタ−ロール群６ｅ、６ｆ。

６ｇ、６ｈにより、第１パスよりもやや小さい四辺形類
似の軌跡を描いて通過させられ、以下これを繰返して帯
状金属１は次第に小さくなるほぼ四辺形の多数の軌跡を
描きながら渦巻状に保持室中心に近づき、この位置でロ
ール手段８，９により、平面的に見て送入方向に対しあ
る角度を持つように曲げられ、送出口４から保持室外方
へと導き出される。

いま、本発明を過時効処理用の保持室として用いた場合
、第１図において扁さ方向で最も外側にある帯状金属（
この場付鋼ストリップ）１の距離Ｍを２０ｍ１同じく最
も内側にある帯状金属１の距離Ｎを６ｍ、長さ方向で最
も外側にある帯状金属！の距離Ｐを２２ｍ１同じく最も
内側にある帯状金属１の距１ｉｉＩＱを８ｍとし、帯状
金属１の相互の間隔りを０．５ｍとすると、保持室内に
走行しつつ収容されている帯状金属の全長は約１５００
ｍとなり、ラインスピードを３００　ｍ／ｍｉ　ｎとす
ると、５分間の過時効時間を与えることができる。

また、既述の例のように過時効１１１８間３分、ライン
スピード３００　ｍ／ｍｉ　ｎを満足させるための帯状
金属収容長さ９００ｍ１得るには、本発明の場合、Ｍ＝
Ｐ　＝　１７　ｍ、　Ｎ　＝Ｑ　＝　６　ｍで充分であ
る。その結果、保持室２の外形寸法は、高さ、長さとも
２０ｍ程度となり、従来の保持室の長さ約７０ｍに比較
して著しく小型なもので足り、建設費の大幅な節減が可
能となる。

なお、本発明は、過時効室だけでなく、均熱室、焼付室
など、帯状金属の通過時間が長く、従って大きな収容力
が要求されるあらゆる場合に適用し得るものである。

（発明の効果） 以上説明した本発明によるときには、帯状金属をほぼ一
定温度に保持しつつ一定の時間を経過させる保持室にお
いて、その大きさを著しく小型、コンパクト化すること
ができ、建設スペース及び建設費を大幅に節減すること
ができるなどのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明帯状金属の熱処理設備における保持室の
一実施例を示す縦断側面図、第２図は第１図■−■線に
そう断面図、第３図は従来の保持室構造を示す部分切欠
側面図である。 １・・帯状金属、２・・・保持室、３・・−送入口、４
・・・送出口、５・・・デフレクタ−ロール、５ａ〜６
１・・・小径デフレクタ−ロール群、７ａ。 ７ｂ・・・サポートロール群、８．９・・・ロール手段
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状金属の送入口と送出口を形成した室内に、帯
   状金属を所定の間隔を持たせ た状態で順次渦巻状に支持誘導する小径 デフレクターロール及びサポートロール 群と、室中心に近い位置で帯状金属をあ る角度をなすように曲げて誘導するため のロール手段とを備えたことを特徴とす る帯状金属の熱処理設備における保持室。
2. （２）室が縦断面でほぼ四辺形をなし、帯状金属が室形
   と相似した軌跡を描いて渦巻 状に通過させられるようになつている特 許請求の範囲第１項記載の帯状金属の熱 処理設備における保持室。
3. （３）帯状金属の送入口が室の一端に形成され、送出口
   が側面に形成されている特許 請求の範囲第１項記載の帯状金属の熱処 理設備における保持室。
4. （４）帯状金属の送入口が室の側面に形成され、送出口
   が室の一端に形成されている 特許請求の範囲第１項記載の帯状金属の 熱処理設備における保持室。
5. （５）室内に帯状金属を加熱または冷却する手段が配設
   されているものを含む特許請 求の範囲第１項記載の帯状金属の熱処理 設備における保持室。