JPS6231052B2 - - Google Patents
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- JPS6231052B2 JPS6231052B2 JP57117758A JP11775882A JPS6231052B2 JP S6231052 B2 JPS6231052 B2 JP S6231052B2 JP 57117758 A JP57117758 A JP 57117758A JP 11775882 A JP11775882 A JP 11775882A JP S6231052 B2 JPS6231052 B2 JP S6231052B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel strip
- roll
- cooling
- contact angle
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/84—Controlled slow cooling
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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)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、鋼帯のロール冷却方法に関し、と
くに鋼帯の熱処理ライン、なかでも連続焼なまし
または連続めつきラインなどにおける鋼帯の冷却
を、有利に成就させようとするものである。
くに鋼帯の熱処理ライン、なかでも連続焼なまし
または連続めつきラインなどにおける鋼帯の冷却
を、有利に成就させようとするものである。
上掲のような処理ラインで鋼帯の冷却手段とし
て、中空ロールの内部空洞中に冷媒を通し、該ロ
ールの外周に接触して走行する鋼帯をロール胴殼
との間の熱伝導によつて連続的に冷却させること
は、一般に知られているが、冷却を経た鋼帯形状
が平面を保てずして、波、しわ、または、腰折れ
の如き弊害をしばしば生じて、鋼帯の商品価値を
著しく損う場合があつた。
て、中空ロールの内部空洞中に冷媒を通し、該ロ
ールの外周に接触して走行する鋼帯をロール胴殼
との間の熱伝導によつて連続的に冷却させること
は、一般に知られているが、冷却を経た鋼帯形状
が平面を保てずして、波、しわ、または、腰折れ
の如き弊害をしばしば生じて、鋼帯の商品価値を
著しく損う場合があつた。
このような鋼帯形状を悪化させる原因は大別す
ると以下の２種に分けることができる。
ると以下の２種に分けることができる。
第１に、装置の精度に関するもの、具体的には
冷却ロール表面の形状不良、冷却ロールのセツテ
イング不良、冷却ロール表面の汚れ、などがそれ
であり、第２には、操業条件に関するもの、具体
的にいうと、冷却ロールの径、鋼帯に作用するラ
イン張力、鋼帯の冷却量、鋼帯の巻付き角などが
それに当る。
冷却ロール表面の形状不良、冷却ロールのセツテ
イング不良、冷却ロール表面の汚れ、などがそれ
であり、第２には、操業条件に関するもの、具体
的にいうと、冷却ロールの径、鋼帯に作用するラ
イン張力、鋼帯の冷却量、鋼帯の巻付き角などが
それに当る。
この発明は、ロール冷却法において、鋼帯形状
を悪化させる原因の１つである上記の操業条件を
限定した範囲内にすることで、鋼帯の形状を平面
に保ちつつ鋼帯を冷却することを目的としたロー
ル冷却方法の改良を目指すものである。
を悪化させる原因の１つである上記の操業条件を
限定した範囲内にすることで、鋼帯の形状を平面
に保ちつつ鋼帯を冷却することを目的としたロー
ル冷却方法の改良を目指すものである。
一般に、鋼帯が冷却ロールに巻付けられると鋼
帯の剛性によつてロールに接触する角度と、巻付
き角度とは互いに異なるものとなり、この接触角
度とロール冷却作用との依存関係に従う鋼帯温度
の幅方向分布が、鋼帯の平面形状を次のように左
右する。
帯の剛性によつてロールに接触する角度と、巻付
き角度とは互いに異なるものとなり、この接触角
度とロール冷却作用との依存関係に従う鋼帯温度
の幅方向分布が、鋼帯の平面形状を次のように左
右する。
すなわち、第１図に示すように、鋼帯１を巻き
掛け走行させるロール２を中空とし、その内部空
洞中に矢印のように冷媒３を通して、鋼帯１のロ
ール冷却を行なう際において、冷却後の鋼帯形状
を悪化させる原因のうち、操業条件に関係する要
因につき発明者らが調査したところによると、以
下のことが明らかになつた。
掛け走行させるロール２を中空とし、その内部空
洞中に矢印のように冷媒３を通して、鋼帯１のロ
ール冷却を行なう際において、冷却後の鋼帯形状
を悪化させる原因のうち、操業条件に関係する要
因につき発明者らが調査したところによると、以
下のことが明らかになつた。
基本的に、鋼帯の形状が悪化する原理は、第２
図に示すように、鋼帯１の幅方向の温度が一定で
なくして幅方向に温度差が生じると、鋼帯の長手
方向応力の分布が第３図に示すようになる。つま
り温度の比較的高い部分に圧縮応力が発生し、こ
の圧縮応力がある値以上になると第４図に示すよ
うに、鋼帯は平面を保てず４のように座屈し、形
状が悪化するわけである。
図に示すように、鋼帯１の幅方向の温度が一定で
なくして幅方向に温度差が生じると、鋼帯の長手
方向応力の分布が第３図に示すようになる。つま
り温度の比較的高い部分に圧縮応力が発生し、こ
の圧縮応力がある値以上になると第４図に示すよ
うに、鋼帯は平面を保てず４のように座屈し、形
状が悪化するわけである。
次に、鋼帯１の幅方向に温度差が生じるのは、
冷却ロール２に鋼帯１を巻付けると第５図に示す
ように、鋼帯１の剛性により幾何学的な巻付き角
θ１に対し実際の接触角θ２が異なり、一般に巻
付き角θ１より、接触角θ２が小さいことに起因
している。図中５は接線を示す。巻付角θ１と接
触角θ２の関係には、 (1) 鋼帯の長手方向の張力を増加すると、接触角
θ２は巻付き角θ１に近くなる。
冷却ロール２に鋼帯１を巻付けると第５図に示す
ように、鋼帯１の剛性により幾何学的な巻付き角
θ１に対し実際の接触角θ２が異なり、一般に巻
付き角θ１より、接触角θ２が小さいことに起因
している。図中５は接線を示す。巻付角θ１と接
触角θ２の関係には、 (1) 鋼帯の長手方向の張力を増加すると、接触角
θ２は巻付き角θ１に近くなる。
(2) 冷却ロール２の胴径が大きいほど接触角θ２
は巻付き角θ１に近くなる。
は巻付き角θ１に近くなる。
(3) 鋼帯１の板厚が薄いほど接触角θ２は巻付き
角θ１に近くなる。
角θ１に近くなる。
以上の性質がある。
加えて冷却ロール２に巻付いている鋼帯１の長
手方向の張力σTが第６図において１′のように、
鋼帯の幅方向位置の相互間で異なる場合には、張
力の強い部分は他の部分に比べ、接触角θ２が大
きくなる。
手方向の張力σTが第６図において１′のように、
鋼帯の幅方向位置の相互間で異なる場合には、張
力の強い部分は他の部分に比べ、接触角θ２が大
きくなる。
例えば第６図で鋼帯の中央に比べて、両端の張
力が強い場合に鋼帯の両端の接触角θ2′は中央の
接触角θ2″に比べて大きくなる。このように、鋼
帯１の幅方向で接触角θ２が異なる場合、接触角
θ２の大きい部分は、他の部分に比較して冷却ロ
ール２との接触時間が長くなり、従つて温度降下
量が大きくなり、鋼帯１の幅方向に温度差が生じ
る。以上が鋼帯１の幅方向における温度差の発生
機構である。
力が強い場合に鋼帯の両端の接触角θ2′は中央の
接触角θ2″に比べて大きくなる。このように、鋼
帯１の幅方向で接触角θ２が異なる場合、接触角
θ２の大きい部分は、他の部分に比較して冷却ロ
ール２との接触時間が長くなり、従つて温度降下
量が大きくなり、鋼帯１の幅方向に温度差が生じ
る。以上が鋼帯１の幅方向における温度差の発生
機構である。
この現象で生じる幅方向温度差をΔΔＴSと
し、１ロール当りの鋼帯温度降下量をΔＴSで示
し、一方鋼帯幅方向の平均的接触角をθとし、そ
して幅方向の接触角の差をΔθであらわすと、Δ
ΔＴS，ΔＴS，θ，Δθとの関係は次式(A)のよう
になる。
し、１ロール当りの鋼帯温度降下量をΔＴSで示
し、一方鋼帯幅方向の平均的接触角をθとし、そ
して幅方向の接触角の差をΔθであらわすと、Δ
ΔＴS，ΔＴS，θ，Δθとの関係は次式(A)のよう
になる。
ΔΔＴS＝Ｋ×Δθ／θ×ΔＴS ……(A)
ここでＫは定数である。
Δθは前述のように、鋼帯長手方向の張力σ
T、冷却ロール径Ｄ、鋼帯の厚さｈによつて決ま
る値である。
T、冷却ロール径Ｄ、鋼帯の厚さｈによつて決ま
る値である。
ΔΔＴSが大きいほど、鋼帯は座屈を起しやす
くなるが、鋼帯の座屈には、鋼帯の厚さｈ、鋼帯
の張力σTも影響を及ぼす。
くなるが、鋼帯の座屈には、鋼帯の厚さｈ、鋼帯
の張力σTも影響を及ぼす。
以上を整理して、冷却後の鋼帯が平面を保つ操
業条件を実験によつて調査したところ、以下に示
すような関係を導くことができた。
業条件を実験によつて調査したところ、以下に示
すような関係を導くことができた。
鋼帯１の厚さｈ（mm）が0.2≦ｈ＜0.6の場
合、冷却ロール２の胴径は600mm以上必要にな
り、１ロール当りの鋼帯温度降下量ΔＴSと鋼
帯１の巻付き角すなわち上記の平均的接触角θ
との関係は(1)式を保つ必要がある。
合、冷却ロール２の胴径は600mm以上必要にな
り、１ロール当りの鋼帯温度降下量ΔＴSと鋼
帯１の巻付き角すなわち上記の平均的接触角θ
との関係は(1)式を保つ必要がある。
ΔＴS＜0.65・σT 1.5・θ・ｈ-0.75 ……(1)
鋼帯の厚さがｈ＞0.6の場合、冷却ロール径
は1000mm以上必要になりΔＴSとθとの関係は
(2)式を保つ必要がある。
は1000mm以上必要になりΔＴSとθとの関係は
(2)式を保つ必要がある。
ΔＴS＜1.05・σT 1.5・θ・ｈ-0.83 ……(2)
以上の関係に基いて、ライン張力が１Kg／mm2
で、鋼帯１の板厚ｈはそれぞれ0.4mm、1.0mmであ
る場合に、ΔＴS（℃）と、θ（deg）が、鋼帯
１の形状に擾乱を来たすか否かの関係をまとめ
て、第７図、第８図のようにあらわすことができ
る。
で、鋼帯１の板厚ｈはそれぞれ0.4mm、1.0mmであ
る場合に、ΔＴS（℃）と、θ（deg）が、鋼帯
１の形状に擾乱を来たすか否かの関係をまとめ
て、第７図、第８図のようにあらわすことができ
る。
また板厚ｈが、0.2mm以上、0.6mm未満と、0.6mm
以上の各場合について、ライン張力σT（Kg／
mm2）が形状の擾乱に及ぼす影響を残りの要因
（ΔＴＳ・ｈ０．７５／０．６５・θ）〓、（ΔＴＳ・
ｈ０．８５／１．０５・θ）〓との関係をま とめて、第９図、第１０図に示した。
以上の各場合について、ライン張力σT（Kg／
mm2）が形状の擾乱に及ぼす影響を残りの要因
（ΔＴＳ・ｈ０．７５／０．６５・θ）〓、（ΔＴＳ・
ｈ０．８５／１．０５・θ）〓との関係をま とめて、第９図、第１０図に示した。
第９図、第１０図によれば、鋼帯１の板厚ｈに
応じて、これも含めた鋼帯形状の擾乱に影響を及
ぼす要因の相互関係が明らかなので、形状悪化を
伴わぬ、ロール冷却条件を容易に決定できる。
応じて、これも含めた鋼帯形状の擾乱に影響を及
ぼす要因の相互関係が明らかなので、形状悪化を
伴わぬ、ロール冷却条件を容易に決定できる。
かくしてこの発明によれば、鋼帯のロール冷却
を、鋼帯形状の乱れを生じるうれいなしに、適切
に成就することができる。
を、鋼帯形状の乱れを生じるうれいなしに、適切
に成就することができる。
第１図は、中空ロールによる鋼帯の冷却のあり
さまをロールの要部で破断して示す斜視図、第２
図は、鋼帯幅方向の温度分布図、第３図は、鋼帯
幅方向の応力分布図、第４図は、鋼帯の形状の乱
れをあらわす斜視図であり、第５図は、鋼帯の巻
付角θ１と接触角θ２の説明図、第６図は鋼帯の
ロール接触角度の分布図であり、第７図、第８図
はΔＴS，θと板形状の関係グラフ、第９図、第
１０図は、σTの操業範囲を示すグラフである。
さまをロールの要部で破断して示す斜視図、第２
図は、鋼帯幅方向の温度分布図、第３図は、鋼帯
幅方向の応力分布図、第４図は、鋼帯の形状の乱
れをあらわす斜視図であり、第５図は、鋼帯の巻
付角θ１と接触角θ２の説明図、第６図は鋼帯の
ロール接触角度の分布図であり、第７図、第８図
はΔＴS，θと板形状の関係グラフ、第９図、第
１０図は、σTの操業範囲を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中空ロールの内部空洞中に冷媒を通し、該ロ
ールの外周に接触して走行する鋼帯をロール胴殼
との間の熱伝導によつて冷却するに当り、１ロー
ル当り鋼帯温度降下量ΔＴS（℃）の、ライン張
力σT（Kg／mm2）、鋼帯の巻付き角θ（deg）およ
び板厚ｈ（mm）に対する関係を、該板厚ｈが0.2
mm以上0.6mm未満のとき冷却ロール径600mm以上に
おいて次の(1)式 ΔＴS＜0.65・σT 1.5・θ・ｈ-0.75 ……(1) ｈが0.6mm以上のとき、冷却ロール径1000mm以
上において次の(2)式 ΔＴS＜1.05・σT 1.5・θ・ｈ-0.83 ……(2) であらわされる鋼帯形状の擾乱回避条件に従つて
適合させることからなる、鋼帯のロール冷却方
法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57117758A JPS599130A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
| AU16424/83A AU545407B2 (en) | 1982-07-08 | 1983-06-30 | Continuous annealing of cold rolled steel strip by internal roll cooling |
| US06/511,561 US4495009A (en) | 1982-07-08 | 1983-07-06 | Method of cooling cold steel strip with cooling rolls |
| GB08318400A GB2123855B (en) | 1982-07-08 | 1983-07-07 | Method of cooling steel strip with cooling rolls |
| DE19833324548 DE3324548A1 (de) | 1982-07-08 | 1983-07-07 | Verfahren zum kuehlen von bandstahl mit hilfe von kuehlrollen |
| CA000431970A CA1196841A (en) | 1982-07-08 | 1983-07-07 | Method of cooling cold steel strip with cooling rolls |
| ES523988A ES523988A0 (es) | 1982-07-08 | 1983-07-08 | Metodo de enfriamiento de una banda de acero |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57117758A JPS599130A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599130A JPS599130A (ja) | 1984-01-18 |
| JPS6231052B2 true JPS6231052B2 (ja) | 1987-07-06 |
Family
ID=14719592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57117758A Granted JPS599130A (ja) | 1982-07-08 | 1982-07-08 | 鋼帯のロ−ル冷却方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4495009A (ja) |
| JP (1) | JPS599130A (ja) |
| AU (1) | AU545407B2 (ja) |
| CA (1) | CA1196841A (ja) |
| DE (1) | DE3324548A1 (ja) |
| ES (1) | ES523988A0 (ja) |
| GB (1) | GB2123855B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169525A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続焼鈍炉冷却帯の鋼帯冷却方法 |
| JPS62149820A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Kawasaki Steel Corp | 鋼帯の冷却方法 |
| JPH0672270B2 (ja) * | 1986-01-09 | 1994-09-14 | 三菱重工業株式会社 | ストリツプの熱処理方法 |
| DE19826063B4 (de) * | 1998-06-12 | 2004-03-11 | Voith Paper Patent Gmbh | Kühleinrichtung für eine Materialbahn |
| DE102014000269B4 (de) | 2014-01-09 | 2023-05-04 | Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Planheit beim Behandeln eines bandförmigen Guts |
| DE102021131974A1 (de) | 2021-12-03 | 2023-06-07 | Troester Gmbh & Co. Kg | Kühlwalzenstation sowie Verfahren zum Kühlen einer Materialbahn in einer solchen Kühlwalzenstation |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2189836A (en) * | 1936-08-12 | 1940-02-13 | Crown Cork & Seal Co | Method of strip annealing aluminum foil |
| JPS54118315A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Metal belt cooling |
| JPS5847457B2 (ja) * | 1979-08-31 | 1983-10-22 | 日本鋼管株式会社 | 連続焼鈍設備における鋼帯の冷却方法 |
| JPS607693B2 (ja) * | 1979-10-31 | 1985-02-26 | 川崎製鉄株式会社 | 鋼帯の連続焼鈍方法 |
| JPS6035975B2 (ja) * | 1980-07-11 | 1985-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼帯の冷却制御方法 |
| JPS5723032A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-06 | Nippon Steel Corp | Apparatus for cooling metal strip |
| JPS5723037A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for cooling strip |
| JPS5723036A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for cooling 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 |
-
1982
- 1982-07-08 JP JP57117758A patent/JPS599130A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-30 AU AU16424/83A patent/AU545407B2/en not_active Ceased
- 1983-07-06 US US06/511,561 patent/US4495009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-07-07 CA CA000431970A patent/CA1196841A/en not_active Expired
- 1983-07-07 DE DE19833324548 patent/DE3324548A1/de active Granted
- 1983-07-07 GB GB08318400A patent/GB2123855B/en not_active Expired
- 1983-07-08 ES ES523988A patent/ES523988A0/es active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8506478A1 (es) | 1985-08-01 |
| JPS599130A (ja) | 1984-01-18 |
| GB2123855A (en) | 1984-02-08 |
| US4495009A (en) | 1985-01-22 |
| GB8318400D0 (en) | 1983-08-10 |
| DE3324548A1 (de) | 1984-01-12 |
| DE3324548C2 (ja) | 1987-05-21 |
| ES523988A0 (es) | 1985-08-01 |
| CA1196841A (en) | 1985-11-19 |
| GB2123855B (en) | 1986-04-03 |
| AU1642483A (en) | 1984-04-05 |
| AU545407B2 (en) | 1985-07-11 |
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