JPS6256212B2 - - Google Patents
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- JPS6256212B2 JPS6256212B2 JP57138002A JP13800282A JPS6256212B2 JP S6256212 B2 JPS6256212 B2 JP S6256212B2 JP 57138002 A JP57138002 A JP 57138002A JP 13800282 A JP13800282 A JP 13800282A JP S6256212 B2 JPS6256212 B2 JP S6256212B2
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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
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
- C21D9/5735—Details
- C21D9/5737—Rolls; Drums; Roll arrangements
Description
この発明は連続焼鈍炉における鋼帯の冷却方法
に関し、水冷ロールを用いた冷却法において問題
となつていた絞りの発生と形状不良を防止しよう
とするものである。 連続焼鈍炉における鋼ストリツプの急速冷却方
式には、1000〜2000℃／Ｓの冷却速度をもつ水焼
入れ方式、75〜400℃／Ｓの冷却速度をもつ水冷
ロール方式、200〜300℃／Ｓの冷却速度をもつ気
水冷却方式、20〜40℃／Ｓの冷却速度をもつガス
ジエツト方式等が知られている。 これらの急速冷却方式のうち、水冷ロール方式
は、急速冷却後の後処理（酸洗等）が不要で、ガ
スジエツト方式よりも冷却速度が速く、短時間の
過時効処理で時効性の良好な冷延鋼ストリツプを
得ることができる優れた利点を有している。 第１図には水冷ロール方式による水冷ロール域
Ｙ，Ｚをもつ連続焼鈍設備１の一例が系統図によ
り示されている。 水冷ロール域Ｙ，Ｚに使用している水冷ロール
２は、径差はあるが、いずれも第２図に縦断正面
図で示されているように、ロールシエル３の内側
に螺旋状の冷却水通路４を有し、ダクト５外に設
けた軸受６，６によつて空転自在に支持されてお
り、冷却水通路４は、軸部２Ａ，２Ａに穿設した
ところ、水冷ロール設備では、水冷ロールと冷却
水路７，７に通じ、ロータリジヨイント８，８を
介して冷却水循環系に接続した構造となつてい
る。 連続焼鈍設備１では、第１図に示す如く、テン
シヨンリール９から巻戻される鋼ストリツプ１０
がクリーニングセクシヨン１１で洗浄されたのち
入側ルーパ１２を経て、加熱炉１３から均熱炉１
４に送られ、700℃に加熱されたのち、水冷ロー
ル域Ｙにおいて400℃に、100〜200℃／Ｓの速度
で急速冷却される。次いで急速冷却された鋼スト
リツプ１０は、続いて過時効処理域１５で過時効
処理後、水冷ロール域Ｚを経てダクト５外に取出
され、側ルーパ１６からテンパミル１７を経てテ
ンシヨンリール１８に巻取られる。 なお、鋼ストリツプ１０の各域における温度
は、温度計１９，２０，２１，２２，２３により
測定される。 第３図は前記各域における鋼ストリツプの温度
変化を示した図である。 ところで、水冷ロール設備では、水冷ロールと
鋼ストリツプとを直接接触して鋼ストリツプを冷
却するため、ロールの形状およびクラウンと、鋼
ストリツプの板幅方向の均一冷却とは密接な関係
がある。 また水冷ロールによる冷却設備では、ストリツ
プ板厚が薄く、板巾の大きいものほど冷却過程で
生ずる熱応力のため形状がくずれやすく、冷却ロ
ール間の非接触部で座屈が生じやすい。そして甚
だしい場合にはこの座屈から“絞り”と称するラ
イン方向の縦ジワが生じ、ライン内でのストリツ
プの破断などにもつながり重大な支障となつてい
た。 このようなストリツプの形状上の問題お び製
品品質を均一とする要請から、従来、種々の考案
がなされ、例えば本願出願人による特願昭56―
206075号や実願昭56―150123号等がある。 これらはそれ自体有効であり、かつ現実的にも
実用されている方法ではあるが、例えば前者では
水冷ロールのクラウンを可変とするため大規模な
液圧装置を付加する必要があり、また後者では水
冷ロール表面の表面粗さを厳密に管理する必要が
あり、保守上の繁雑さがあることは否めない。 本発明はこのような水冷ロールによる接触冷却
の場合生ずる熱応力の発生原理に立ちかえり、理
論および実験の両面から得られた結果をもとにな
されたもので、水冷ロール冷却における鋼ストリ
ツプの熱応力を緩和し、これにより座屈および絞
りの発生と形状不良を抑制したものである。 第４図イに５本の水冷ロールによるロール冷却
システムの概略図を、第４図ロにストリツプＸを
平面状に伸展させた図を示す。 鋼ストリツプＸは各水冷ロール（＃１〜＃５）
に順次接触しながら冷却されていく。Ａ，Ｃ，
Ｅ，Ｇ，Ｉは水冷ロール２の入側、即ち鋼ストリ
ツプＸが水冷ロール２に接触する点を示してい
る。またＢ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊは水冷ロール２の出
側、即ち鋼ストリツプＸが水冷ロール２と非接触
になる点を示している。 そして第４図ハに示すように、水冷ロール２と
の接触部AB，CD，EF，GH，IJでは冷却速度が
大きく、非接触部BC，DE，FG，HIでは小さく
なつており、鋼ストリツプＸは階段状に冷却され
ていく。この冷却速度が大から小、小から大へ変
る点は上記した冷却ロール２との接触点Ａ〜Ｊに
一致し、ここではこれらを冷却速度変曲点と称す
る。そして更に冷却速度が小→大に変る点（即ち
冷却ロールの入側Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉをα変曲
点、冷却速度が大→小に変る点（即ち冷却ロール
の出側Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊ）をβ変曲点と称する
ものとする。 第４図ニは、第４図ハの冷却曲線が板巾方向に
同一であると仮定して熱応力（２次元平面応力）
の解析を行つた結果であり、熱応力の有限要素法
（Finite element method）による数値計算結果
である。 なお、上記第４図の計算条件を下記に示す。 水冷ロール径：1400mmφ 水冷ロール数：５ケ 接触部長さ（l1〜l5）：1000mm一定 総接触長：＝５×l1＝5000mm 非接触部長さ：（L1〜L4）：775mm一定 ライン・ユニツト張力：１Kg／mm2 ストリツプ巾：1000mm ストリツプ厚：1.0mm ライン・スピード：198mpm（3.3mps） 冷却開始温度：600℃ 冷却停止温度：400℃ (注) 水冷ロールとストリツプとの接触部の冷却
速度は125℃／secで一定、非接触部も周囲気
体との対流および周囲との放射により冷却さ
れており13℃／secで一定とした。 上記の条件は極めてモデル的なものであるが、
現実のラインの状態とかけ離れたものでは決して
なく、たとえば水冷ロール個々に通水されている
水量や水の入口温度等によつても水冷ロール個々
の冷却能力はかなりの範囲で変わるものであり、
十分検討のための条件としてみなして良い。この
第４図ニに示す数値計算結果によれば板巾方向の
応力に着目した場合、前記冷却速度のα変曲点で
板巾方向中心部に大きな圧縮が、またβ変曲点で
板巾方向中心部に大きな引張りが発生している。
これが極めて特徴的なことであり、巾方向の応力
に関しては他の部分には特に大きな圧縮応力、引
張り応力は認められない。 一方、連続焼鈍炉のロール冷却の現場において
は従来よりロール中心部が冷えにくいこと、絞り
は板巾の中央部に最も多く出ること等が経験的に
知られており、このような経験則と上記実験結果
から考えて、ストリツプの冷却ムラ及び形状不良
の直接的原因は、第４図ニに示す冷却速度のα変
曲点（冷却ロール入側Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉの各
点）にピーク点をもつ圧縮応力であることが予想
される。 本発明者らは上記知見に基づいて種々実験、研
究を重ねた結果、上記した冷却速度のα変曲点と
β変曲点とを近接させることにより、上記した圧
縮応力が大幅に減少することを知得した。 この現象は、α変曲点では圧縮応力、β変曲点
では丁度反対方向の引張応力が働くから、この両
変曲点を近づけて行くことにより相互干渉が生じ
て、互いに他を減殺し、無応力冷却の状況に近づ
く結果であると推察される。 α変曲点とβ変曲点を近接させるには水冷ロー
ル２と鋼ストリツプの接触長（即ちAB，CD，
EF，GH，IJ）を短くするか或は水冷ロール２と
鋼ストリツプの非接触長（即ち、BC，DE，
FG，HI）を短くすれば良い。非接触長を短くし
ようとする場合、ある水冷ロールとそれより小径
の水冷ロールを交互に配置することで可能である
が、このように非接触長を短くした場合、単に圧
縮応力が減少するだけではなく、座屈限界応力も
大きくなるから、座屈→絞りの発生防止について
は効果が極めて大きい。 第５図により接触長―非接触長を調整してα変
曲点とβ変曲点を近接させる方法の一例を更に詳
細に説明する。 第５図イに示す水冷ロール２の配置で、＃１ロ
ールの接触長とこれ以降の非接触長とを第４図に
示すものより小さくして冷却を行つた。第５図ニ
がその熱応力解析結果である。 図中、A′，C′，E′，G′，I′が水冷ロールと鋼ス
トリツプの接触点、即ちα変曲点、B′，D′，
F′，H′，J′が非接触になる点、即ちβ変曲点であ
る。またl′は各ロールの接触長、L′は各ロール間
の非接触長であり、 l′1＝100mm l′2＝l′3＝l′4＝1000mm l′5＝1900mm L′1＝150mm L′2＝L′3＝L′4＝100mm である。他の条件は総て第４図の場合と同じであ
る。 第５図ニから明らかなように、α変曲点A′，
C′，E′，G′，I′に生ずる板巾方向の圧縮応力は第
４図に示す従来法に比べて著しく減少している
（図中点線は第４図の従来法による応力を示す）。
またβ変曲点における引張り応力も同時に減少し
ており、このような応力状態は第４図ニの応力状
態に比べて板形状を良好に保つ上で非常に好まし
い。 以上のような方法において、非接触長を短くす
るのか、接触長を短くするのか、或はどの水冷ロ
ール及び水冷ロール間でそれを行うのかは、適宜
諸条件に応じて決定すれば良い。 しかし、このような方法を実施したとしても、
一般にストリツプの高温側の方がストリツプの降
伏強度が低いことから、依然として座屈の成長が
大きく、形状不良や絞り発生の危険があり、その
意味で＃１水平ロール入側が最大のネツクとなつ
ている。そこで本発明法では、以上のような方法
を更に改良し、＃１水冷ロールのストリツプへの
押込み量の調整や当該＃１水冷ロールの径を小径
にする等して第５図に示すように＃１水冷ロール
における接触長l′1を短くする、即ち、ロール接触
面積を減少させ、以つて＃１水冷ロールのロール
冷却量を低下せしめることにした。尚、第５図で
は、＃１水冷ロールと＃２水冷ロールの間の非接
触長L′1を他のL′2〜L′4より大きくしているが、
これはα変曲点A′へのα変曲点C′の干渉をでき
るだけ小さくし、α変曲点A′とβ変曲点B′との
相殺干渉のみを期待したためである。 接触長l′、非接触長L′の値を実際に決める際に
は鋼ストリツプの板厚ｔ及び板巾ｗを考慮して決
める必要がある。何故ならば、一般に板厚ｔが薄
いほど座屈限界応力は小さいため、接触長l′、非
接触長L′を小さくとる必要があるからである。ま
たストリツプの広巾のものほど発生熱応力値が大
きいから、l′，L′を小さくとる必要があるからで
ある。 これらの関係は下式により示される。 λ＝Ｃ・（ｔ／ｗ）1.5 ここでλは接触長l′、非接触長L′の上限長さで
あり、Ｃは定数である。このＣは、ロールの径、
材質及び冷却方式等の条件により決まる値であ
り、本発明者らの知見による実用上の効果のある
数値は0.35である。ただし、以上の条件が変わつ
た場合、例えばロールの材質や冷却方式が変わ
り、ロールの熱伝導率が変化してロール自体の冷
却能力が変動した場合は、この値は当然変わり得
るものである。これは前述したα変曲点とβ変曲
点を近接させるという構成の意味に、単に物理的
な距離を近接させて達成されるということだけで
はなく、ロール自体の冷却能力を減少させ（小冷
却能力ロールを用いる）、冷却ロールと接触する
部分の温度勾配を減少させることでも達成される
という意味も含むものである。 なお第５図に示すような接触長、非接触長の組
合せの他に、実操業上次のようなものが考えられ
る。 ＃１ロールの接触長l′をλ以下とし、各ロー
ル間の非接触長L′をλ以下とする。 ＃１ロールと＃２ロールの接触長ｌをλ以下
とし、＃２ロール以降の非接触長L′をλ以下と
する。 ＃１ロールの接触長をλ以下、＃１〜＃２ロ
ール間、＃２〜＃３ロール間の非接触長をλ以
下とする ＃１，＃２ロールの接触長をλ以下、＃２〜
＃３ロール間の非接触長をλ以下とする。 上記，は主として広巾、薄物材（即ち、絞
りや形状不良を起こしやすいサイズ）の場合、
，は狭巾、厚物材の場合に基準として用いる
と良い。また上記，ではの方が形状効果に
よる安全率がより高く最も安全である。下掲表に
板巾と板厚による上記〜の使いわけの基準を
示す。
に関し、水冷ロールを用いた冷却法において問題
となつていた絞りの発生と形状不良を防止しよう
とするものである。 連続焼鈍炉における鋼ストリツプの急速冷却方
式には、1000〜2000℃／Ｓの冷却速度をもつ水焼
入れ方式、75〜400℃／Ｓの冷却速度をもつ水冷
ロール方式、200〜300℃／Ｓの冷却速度をもつ気
水冷却方式、20〜40℃／Ｓの冷却速度をもつガス
ジエツト方式等が知られている。 これらの急速冷却方式のうち、水冷ロール方式
は、急速冷却後の後処理（酸洗等）が不要で、ガ
スジエツト方式よりも冷却速度が速く、短時間の
過時効処理で時効性の良好な冷延鋼ストリツプを
得ることができる優れた利点を有している。 第１図には水冷ロール方式による水冷ロール域
Ｙ，Ｚをもつ連続焼鈍設備１の一例が系統図によ
り示されている。 水冷ロール域Ｙ，Ｚに使用している水冷ロール
２は、径差はあるが、いずれも第２図に縦断正面
図で示されているように、ロールシエル３の内側
に螺旋状の冷却水通路４を有し、ダクト５外に設
けた軸受６，６によつて空転自在に支持されてお
り、冷却水通路４は、軸部２Ａ，２Ａに穿設した
ところ、水冷ロール設備では、水冷ロールと冷却
水路７，７に通じ、ロータリジヨイント８，８を
介して冷却水循環系に接続した構造となつてい
る。 連続焼鈍設備１では、第１図に示す如く、テン
シヨンリール９から巻戻される鋼ストリツプ１０
がクリーニングセクシヨン１１で洗浄されたのち
入側ルーパ１２を経て、加熱炉１３から均熱炉１
４に送られ、700℃に加熱されたのち、水冷ロー
ル域Ｙにおいて400℃に、100〜200℃／Ｓの速度
で急速冷却される。次いで急速冷却された鋼スト
リツプ１０は、続いて過時効処理域１５で過時効
処理後、水冷ロール域Ｚを経てダクト５外に取出
され、側ルーパ１６からテンパミル１７を経てテ
ンシヨンリール１８に巻取られる。 なお、鋼ストリツプ１０の各域における温度
は、温度計１９，２０，２１，２２，２３により
測定される。 第３図は前記各域における鋼ストリツプの温度
変化を示した図である。 ところで、水冷ロール設備では、水冷ロールと
鋼ストリツプとを直接接触して鋼ストリツプを冷
却するため、ロールの形状およびクラウンと、鋼
ストリツプの板幅方向の均一冷却とは密接な関係
がある。 また水冷ロールによる冷却設備では、ストリツ
プ板厚が薄く、板巾の大きいものほど冷却過程で
生ずる熱応力のため形状がくずれやすく、冷却ロ
ール間の非接触部で座屈が生じやすい。そして甚
だしい場合にはこの座屈から“絞り”と称するラ
イン方向の縦ジワが生じ、ライン内でのストリツ
プの破断などにもつながり重大な支障となつてい
た。 このようなストリツプの形状上の問題お び製
品品質を均一とする要請から、従来、種々の考案
がなされ、例えば本願出願人による特願昭56―
206075号や実願昭56―150123号等がある。 これらはそれ自体有効であり、かつ現実的にも
実用されている方法ではあるが、例えば前者では
水冷ロールのクラウンを可変とするため大規模な
液圧装置を付加する必要があり、また後者では水
冷ロール表面の表面粗さを厳密に管理する必要が
あり、保守上の繁雑さがあることは否めない。 本発明はこのような水冷ロールによる接触冷却
の場合生ずる熱応力の発生原理に立ちかえり、理
論および実験の両面から得られた結果をもとにな
されたもので、水冷ロール冷却における鋼ストリ
ツプの熱応力を緩和し、これにより座屈および絞
りの発生と形状不良を抑制したものである。 第４図イに５本の水冷ロールによるロール冷却
システムの概略図を、第４図ロにストリツプＸを
平面状に伸展させた図を示す。 鋼ストリツプＸは各水冷ロール（＃１〜＃５）
に順次接触しながら冷却されていく。Ａ，Ｃ，
Ｅ，Ｇ，Ｉは水冷ロール２の入側、即ち鋼ストリ
ツプＸが水冷ロール２に接触する点を示してい
る。またＢ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊは水冷ロール２の出
側、即ち鋼ストリツプＸが水冷ロール２と非接触
になる点を示している。 そして第４図ハに示すように、水冷ロール２と
の接触部AB，CD，EF，GH，IJでは冷却速度が
大きく、非接触部BC，DE，FG，HIでは小さく
なつており、鋼ストリツプＸは階段状に冷却され
ていく。この冷却速度が大から小、小から大へ変
る点は上記した冷却ロール２との接触点Ａ〜Ｊに
一致し、ここではこれらを冷却速度変曲点と称す
る。そして更に冷却速度が小→大に変る点（即ち
冷却ロールの入側Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉをα変曲
点、冷却速度が大→小に変る点（即ち冷却ロール
の出側Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊ）をβ変曲点と称する
ものとする。 第４図ニは、第４図ハの冷却曲線が板巾方向に
同一であると仮定して熱応力（２次元平面応力）
の解析を行つた結果であり、熱応力の有限要素法
（Finite element method）による数値計算結果
である。 なお、上記第４図の計算条件を下記に示す。 水冷ロール径：1400mmφ 水冷ロール数：５ケ 接触部長さ（l1〜l5）：1000mm一定 総接触長：＝５×l1＝5000mm 非接触部長さ：（L1〜L4）：775mm一定 ライン・ユニツト張力：１Kg／mm2 ストリツプ巾：1000mm ストリツプ厚：1.0mm ライン・スピード：198mpm（3.3mps） 冷却開始温度：600℃ 冷却停止温度：400℃ (注) 水冷ロールとストリツプとの接触部の冷却
速度は125℃／secで一定、非接触部も周囲気
体との対流および周囲との放射により冷却さ
れており13℃／secで一定とした。 上記の条件は極めてモデル的なものであるが、
現実のラインの状態とかけ離れたものでは決して
なく、たとえば水冷ロール個々に通水されている
水量や水の入口温度等によつても水冷ロール個々
の冷却能力はかなりの範囲で変わるものであり、
十分検討のための条件としてみなして良い。この
第４図ニに示す数値計算結果によれば板巾方向の
応力に着目した場合、前記冷却速度のα変曲点で
板巾方向中心部に大きな圧縮が、またβ変曲点で
板巾方向中心部に大きな引張りが発生している。
これが極めて特徴的なことであり、巾方向の応力
に関しては他の部分には特に大きな圧縮応力、引
張り応力は認められない。 一方、連続焼鈍炉のロール冷却の現場において
は従来よりロール中心部が冷えにくいこと、絞り
は板巾の中央部に最も多く出ること等が経験的に
知られており、このような経験則と上記実験結果
から考えて、ストリツプの冷却ムラ及び形状不良
の直接的原因は、第４図ニに示す冷却速度のα変
曲点（冷却ロール入側Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉの各
点）にピーク点をもつ圧縮応力であることが予想
される。 本発明者らは上記知見に基づいて種々実験、研
究を重ねた結果、上記した冷却速度のα変曲点と
β変曲点とを近接させることにより、上記した圧
縮応力が大幅に減少することを知得した。 この現象は、α変曲点では圧縮応力、β変曲点
では丁度反対方向の引張応力が働くから、この両
変曲点を近づけて行くことにより相互干渉が生じ
て、互いに他を減殺し、無応力冷却の状況に近づ
く結果であると推察される。 α変曲点とβ変曲点を近接させるには水冷ロー
ル２と鋼ストリツプの接触長（即ちAB，CD，
EF，GH，IJ）を短くするか或は水冷ロール２と
鋼ストリツプの非接触長（即ち、BC，DE，
FG，HI）を短くすれば良い。非接触長を短くし
ようとする場合、ある水冷ロールとそれより小径
の水冷ロールを交互に配置することで可能である
が、このように非接触長を短くした場合、単に圧
縮応力が減少するだけではなく、座屈限界応力も
大きくなるから、座屈→絞りの発生防止について
は効果が極めて大きい。 第５図により接触長―非接触長を調整してα変
曲点とβ変曲点を近接させる方法の一例を更に詳
細に説明する。 第５図イに示す水冷ロール２の配置で、＃１ロ
ールの接触長とこれ以降の非接触長とを第４図に
示すものより小さくして冷却を行つた。第５図ニ
がその熱応力解析結果である。 図中、A′，C′，E′，G′，I′が水冷ロールと鋼ス
トリツプの接触点、即ちα変曲点、B′，D′，
F′，H′，J′が非接触になる点、即ちβ変曲点であ
る。またl′は各ロールの接触長、L′は各ロール間
の非接触長であり、 l′1＝100mm l′2＝l′3＝l′4＝1000mm l′5＝1900mm L′1＝150mm L′2＝L′3＝L′4＝100mm である。他の条件は総て第４図の場合と同じであ
る。 第５図ニから明らかなように、α変曲点A′，
C′，E′，G′，I′に生ずる板巾方向の圧縮応力は第
４図に示す従来法に比べて著しく減少している
（図中点線は第４図の従来法による応力を示す）。
またβ変曲点における引張り応力も同時に減少し
ており、このような応力状態は第４図ニの応力状
態に比べて板形状を良好に保つ上で非常に好まし
い。 以上のような方法において、非接触長を短くす
るのか、接触長を短くするのか、或はどの水冷ロ
ール及び水冷ロール間でそれを行うのかは、適宜
諸条件に応じて決定すれば良い。 しかし、このような方法を実施したとしても、
一般にストリツプの高温側の方がストリツプの降
伏強度が低いことから、依然として座屈の成長が
大きく、形状不良や絞り発生の危険があり、その
意味で＃１水平ロール入側が最大のネツクとなつ
ている。そこで本発明法では、以上のような方法
を更に改良し、＃１水冷ロールのストリツプへの
押込み量の調整や当該＃１水冷ロールの径を小径
にする等して第５図に示すように＃１水冷ロール
における接触長l′1を短くする、即ち、ロール接触
面積を減少させ、以つて＃１水冷ロールのロール
冷却量を低下せしめることにした。尚、第５図で
は、＃１水冷ロールと＃２水冷ロールの間の非接
触長L′1を他のL′2〜L′4より大きくしているが、
これはα変曲点A′へのα変曲点C′の干渉をでき
るだけ小さくし、α変曲点A′とβ変曲点B′との
相殺干渉のみを期待したためである。 接触長l′、非接触長L′の値を実際に決める際に
は鋼ストリツプの板厚ｔ及び板巾ｗを考慮して決
める必要がある。何故ならば、一般に板厚ｔが薄
いほど座屈限界応力は小さいため、接触長l′、非
接触長L′を小さくとる必要があるからである。ま
たストリツプの広巾のものほど発生熱応力値が大
きいから、l′，L′を小さくとる必要があるからで
ある。 これらの関係は下式により示される。 λ＝Ｃ・（ｔ／ｗ）1.5 ここでλは接触長l′、非接触長L′の上限長さで
あり、Ｃは定数である。このＣは、ロールの径、
材質及び冷却方式等の条件により決まる値であ
り、本発明者らの知見による実用上の効果のある
数値は0.35である。ただし、以上の条件が変わつ
た場合、例えばロールの材質や冷却方式が変わ
り、ロールの熱伝導率が変化してロール自体の冷
却能力が変動した場合は、この値は当然変わり得
るものである。これは前述したα変曲点とβ変曲
点を近接させるという構成の意味に、単に物理的
な距離を近接させて達成されるということだけで
はなく、ロール自体の冷却能力を減少させ（小冷
却能力ロールを用いる）、冷却ロールと接触する
部分の温度勾配を減少させることでも達成される
という意味も含むものである。 なお第５図に示すような接触長、非接触長の組
合せの他に、実操業上次のようなものが考えられ
る。 ＃１ロールの接触長l′をλ以下とし、各ロー
ル間の非接触長L′をλ以下とする。 ＃１ロールと＃２ロールの接触長ｌをλ以下
とし、＃２ロール以降の非接触長L′をλ以下と
する。 ＃１ロールの接触長をλ以下、＃１〜＃２ロ
ール間、＃２〜＃３ロール間の非接触長をλ以
下とする ＃１，＃２ロールの接触長をλ以下、＃２〜
＃３ロール間の非接触長をλ以下とする。 上記，は主として広巾、薄物材（即ち、絞
りや形状不良を起こしやすいサイズ）の場合、
，は狭巾、厚物材の場合に基準として用いる
と良い。また上記，ではの方が形状効果に
よる安全率がより高く最も安全である。下掲表に
板巾と板厚による上記〜の使いわけの基準を
示す。
【表】
次に実施例を説明する。
実施例 １
水冷ロール径：800mmφ
水冷ロール本数：５
ロール・ストリツプ接触長：l′1＝100mm
ロール・ストリツプ接触長：l′2＝300mm
ロール・ストリツプ接触長：
l′3＝l′4＝l′5＝1000mm ロール間の非接触部長：L′1＝150mm ロール間の非接触部長： L′2＝L′3＝150mm ロール間の非接触部長：L′4＝250mm ライン・スピード：150mpm ストリツプ巾：900mm ストリツプ板厚：0.8mm 冷却開始温度：620℃ 冷却停止温度：400℃ （なお、l′とL′は第５図に示す） このような条件で通板したところ、従来第４〜
第６図に示したような条件と似た条件で通板した
場合よりも、はるかにストリツプの形状は良好に
なり、かつ安定し、またRQ設備出側のストリツ
プ温度の板巾方向温度差も従来の±32℃程度あつ
たものが約半減し、±15℃以内になり、本発明の
効果がきわめて明瞭に確認できた。 実施例 ２ ロール・ストリツプ接触長：l′1＝120mm ロール・ストリツプ接触長：l′2＝250mm ロール・ストリツプ接触長：
l′3＝l′4＝l′5＝800mm ロール間の非接触長：l′1＝150mm ロール間の非接触部長：L′2＝L′3＝200mm ロール間の非接触部長：L′4＝250mm ライン・スピード：180mPm ストリツプ巾：700mm ストリツプ板厚：0.6mm 冷却開始温度：600℃ 冷却停止温度：400℃ （なお、l′とL′は第５図に示す） 本例は実施例１よりも更に＃２ロールの接触長
を短くし、＃２ロール入側の圧縮応力の減殺効果
を確実ならしめたものであり、従来このような意
識無く通板していた場合には極めて頻繁にトラブ
ル（形状不良、絞り発生）の出ていた本例のよう
なストリツプについても実施例１と同様の良好な
結果を得た。
l′3＝l′4＝l′5＝1000mm ロール間の非接触部長：L′1＝150mm ロール間の非接触部長： L′2＝L′3＝150mm ロール間の非接触部長：L′4＝250mm ライン・スピード：150mpm ストリツプ巾：900mm ストリツプ板厚：0.8mm 冷却開始温度：620℃ 冷却停止温度：400℃ （なお、l′とL′は第５図に示す） このような条件で通板したところ、従来第４〜
第６図に示したような条件と似た条件で通板した
場合よりも、はるかにストリツプの形状は良好に
なり、かつ安定し、またRQ設備出側のストリツ
プ温度の板巾方向温度差も従来の±32℃程度あつ
たものが約半減し、±15℃以内になり、本発明の
効果がきわめて明瞭に確認できた。 実施例 ２ ロール・ストリツプ接触長：l′1＝120mm ロール・ストリツプ接触長：l′2＝250mm ロール・ストリツプ接触長：
l′3＝l′4＝l′5＝800mm ロール間の非接触長：l′1＝150mm ロール間の非接触部長：L′2＝L′3＝200mm ロール間の非接触部長：L′4＝250mm ライン・スピード：180mPm ストリツプ巾：700mm ストリツプ板厚：0.6mm 冷却開始温度：600℃ 冷却停止温度：400℃ （なお、l′とL′は第５図に示す） 本例は実施例１よりも更に＃２ロールの接触長
を短くし、＃２ロール入側の圧縮応力の減殺効果
を確実ならしめたものであり、従来このような意
識無く通板していた場合には極めて頻繁にトラブ
ル（形状不良、絞り発生）の出ていた本例のよう
なストリツプについても実施例１と同様の良好な
結果を得た。
第１図は連続焼鈍ラインの構成図、第２図は水
冷ロールの正断面図、第３図は熱サイクルの説明
図、第４図は従来の水冷ロールによる冷却法の説
明図、第５図は本発明による冷却法の説明図であ
る。
冷ロールの正断面図、第３図は熱サイクルの説明
図、第４図は従来の水冷ロールによる冷却法の説
明図、第５図は本発明による冷却法の説明図であ
る。
Claims (1)
- １ 複数の冷却ロールに鋼ストリツプを順次接触
させることにより冷却する連続焼鈍炉における鋼
ストリツプの冷却方法において、冷却ロール非接
触から冷却ロール接触にかわる時点の冷却速度変
曲点と冷却ロール接触から冷却ロール非接触にか
わる時点の冷却速度変曲点とを近接させると共
に、そのうち第１冷却ロールに係るこれらの変曲
点の近接は、当該第１冷却ロールと鋼ストリツプ
の接触長を短くすることにより行なうことを特徴
とする連続焼鈍炉における鋼ストリツプの冷却方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13800282A JPS5928532A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 連続焼鈍炉における鋼ストリツプの冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13800282A JPS5928532A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 連続焼鈍炉における鋼ストリツプの冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928532A JPS5928532A (ja) | 1984-02-15 |
| JPS6256212B2 true JPS6256212B2 (ja) | 1987-11-25 |
Family
ID=15211762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13800282A Granted JPS5928532A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 連続焼鈍炉における鋼ストリツプの冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928532A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5794528A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Continous annealing facility |
| JPS57116734A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for strip |
-
1982
- 1982-08-10 JP JP13800282A patent/JPS5928532A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5794528A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Continous annealing facility |
| JPS57116734A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for strip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5928532A (ja) | 1984-02-15 |
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