JPS627251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、形状不良等の不都合を招くことなく
金属ストリツプを冷却することのできる冷却方法
と、該方法に使用される冷却ロールに関するもの
である。

従来、普通鋼のストリツプの連続焼鈍は、主と
して錫メツキ用原板の焼鈍に使用されていた。こ
の場合の焼鈍炉内でのストリツプ温度線図の例を
第１図に示す。この場合、ストリツプの冷却は、
徐冷帯においては低温冷却チユーブによる輻射間
接冷却が、また急冷帯においては低温の還元雰囲
気ガスをストリツプに直接吹付ける冷却が主とし
て採用されていた。

また、近年、絞り性や加工性の優れた冷却鋼板
を従来のようなバツチ焼鈍によらず連続焼鈍によ
つて得る技術が開発され、従来のバツチ焼鈍と比
較して生産性が高く、コスト低減ができるため、
今後ますます連続焼鈍設備が多用される傾向にあ
る。この場合のストリツプの温度線図を第２図に
示す。

更に、上記のような連続焼鈍技術は、最近、高
張力鋼板にも適用されるようになり、この場合の
ストリツプの温度線図を第３図に示す。

第１〜３図の温度線図に示されるように、連続
焼鈍においては、ストリツプを冶金学的に要求さ
れる最低冷却速度以上で急冷すること（例えば第
２，３図中の急冷帯）や、可能な限り短時間に安
価な設備かつ低いコストで冷却すること（例えば
第１図中の急冷帯や第２図中の冷却帯）が要求さ
れる。しかし、前記したような低温ガスの直接吹
付けによる冷却方法では、高い冷却速度を得るこ
とが困難であり、かつ設備費も高く、このような
要求に応えることはできない。

そこで、このような要求に応えるべく、ロール
内部に冷却水を循環させる所謂水冷ロールをスト
リツプに接触させることによつて急速冷却する方
法が提案され、実用化されるようになつた。この
水冷ロールは、急冷能力については問題ないが、
冷却後のストリツプに皺、こし折れ等の形状不良
が発生し易い欠点がある。その理由は、冷延スト
リツプには0.1％前後のかた伸び（ストリツプの
エツジ部が伸びる耳伸び、またはストリツプのセ
ンター部が伸びる中伸び）があるのが普通で、こ
のためロールに良く接触して急冷される部分と接
触不充分で急冷されない部分が生じ、冷却不均一
の結果、熱応力が発生し、これに起因して皺、こ
し折れ等の形状不良が発生するのである。

本発明者等は、ストリツプ冷却方法とストリツ
プに発生する形状不良との関係について研究した
結果、先に、ストリツプと冷却用ロールとの接触
開始時点における各ストリツプ温度に対し、該ス
トリツプ温度と冷却用ロール温度との差△Ｔを下
記温度差以内にすることによつて形状不良を実用
上支障ない程度に押えることができる点を要旨と
したストリツプの冷却方法を特願昭55−97482
号、同55−97483号として提案した。

ストリツプ温度（接触開始温度） 温度差△Ｔ 300℃ 225℃ 400℃ 205℃ 500℃ 197℃ 600℃ 184℃ 700℃ 160℃ 800℃ 115℃ しかし、上記の先行方法において、冷却用ロー
ルが水冷ロールの場合、ロール内部を流通する冷
却水の温度は最高で100℃、通常は80℃以下であ
り、ストリツプ温度が高い場合には△Ｔが上記の
許容限界を越えて形状不良を発生するという欠点
があつた。

本発明は、このような水冷ロールの欠点を解消
するためになされたもので、 (1) 所定の速度で走行する高温の金属ストリツプ
を冷却ロールの外周面に接触させることによつ
て冷却する方法において、前記冷却ロール内部
を中空にし、該中空部に、前記金属ストリツプ
の冷却温度範囲内で流動性を保持する中間熱媒
体を封入すると共に、冷却用伝熱管を挿入し、
該冷却用伝熱管の内部に冷却媒体を流通させる
ことを特徴とする金属ストリツプの冷却法と、 (2) 上記(1)の方法に使用される冷却ロールにおい
て、該ロール内部が中空で、該中空部に、上記
(1)の方法における金属ストリツプの冷却温度範
囲内で流動性を保持する中間熱媒体が封入され
ると共に、冷却用伝熱管が上記ロールの軸部を
介して挿入され、該冷却用伝熱管内部に冷却媒
体が流通されるようにしたことを特徴とする冷
却ロール、 に関するものであり、本発明の冷却ロールと冷却
方法とによれば該ロールとストリツプの温度差を
前記した許容限界内に保ちながら金属ストリツプ
を急冷することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の方法とロー
ルを詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施態様例を説明するため
の図である。

第４図において、１は冷却される金属ストツ
プ、２は本発明による冷却ロール、３はロール軸
受であり、該冷却ロール２の一方の軸端は軸継手
４を経て図示省略の駆動装置に連結される。５は
冷却ロール２の中空部に封入された中間熱媒体、
６は該中空部に該ロール２の軸部２′を介して挿
入された冷却用伝熱管、７は該冷却用伝熱管６へ
の冷却媒体入口、８は該冷却媒体入口７用水封
凾、９は冷却媒体出口、１０は該冷却媒体出口９
用水封凾、１１は冷却媒体供給管である。なお、
上記の冷却用伝熱管６には冷却用フイン１２や中
間熱媒体５撹拌用パドル１３等を付設することも
できる。

金属ストリツプ１は、熱処理ライン中の冷却領
域に設けられた１個または複数個の上記冷却ロー
ル２に掛け廻され、該冷却ロール２との接触面で
熱が奪われて冷却される。

一方、冷却ロール２に封入された中間熱媒体５
は、上記冷却ロール２から熱を受け、この受けた
熱を冷却用伝熱管６を貫通して冷却媒体に伝え
る。

上記中間熱媒体５としては、金属ストリツプ１
の冷却温度範囲内で流動性を保持するもの、すな
わち最高使用温度においても液の性状を保持し、
低温においても固結せず流動状態を保持するもの
であつて、例えばアルカリ溶融塩（NaNO₃、
KNO₃等）、弗化リチウム、弗化ベリリウム、こ
れらの混合物、熱媒油（商品名：ダフニサーミツ
クオイル等）等が好適である。

また、上記冷却用伝熱管６に流通させる冷却媒
体としては、一般に水が使用されるが他にフレオ
ン等も使用することができる。水の場合は、冷却
用伝熱管６内に流通させることによつて該伝熱管
の表面温度を常時50〜80℃に保持することがで
き、また凝結や蒸発のような相変化を伴なうので
周知の通り伝熱係数が大きく、伝熱面積が小さく
て済むという利点がある。フレオンの場合は、相
変化による伝熱係数の増加は認められない。

上記したパドル１３は、中間熱媒体５が金属ス
トリツプ１から受けた熱を冷却媒体に速やかに伝
えて該中間熱媒体５の温度を所定の温度に保持し
均一化するために、該中間熱媒体５を撹拌する作
用をなすもので、また上記したフイン１２は、該
中間熱媒体５と冷却用伝熱管６との伝熱容量を増
加する作用をなすものである。

なお、上記中間熱媒体５の温度は、例えば前記
の冷却帯入口での金属ストリツプ１の温度と冷却
速度に応じて決定すればよく、一例として４個の
冷却ロール２が使用されている場合、中間熱媒体
５の温度は第１ロールから第４ロールに向つて次
第に低くする。また、冷却用伝熱管６の表面積と
冷却媒体量は、そのロールでストリツプより奪う
べき熱量から決定される。更に、中間熱媒体５の
温度は、ロール温度とストリツプ温度の差がスト
リツプに皺等の形状不良を生じさせない温度に設
定すべきである。

第５図は、本発明の他の実施態様例を示す説明
図である。

第５図のものは、冷却用伝熱管の伝熱面積を増
加して冷却能力を大きくする場合の例であり、該
冷却用伝熱管としては図示するような蛇管６′を
使用する。該図中、１４は中間熱媒体５の撹拌お
よび温度均一化用に冷却ロール２の内壁に設けら
れたベーンであり、またこの例のロールを組立る
上でロール２の片側の端板２″は着脱自在とす
る。

この第５図のもの、および前記した第４図のも
のにおいて、中間熱媒体５はロール２の中空部の
全部を占めるような量で封入してもよいし、ある
いは該中空部の一部を占めるような量で封入して
もよい。

以上説明した本発明の方法およびロールは、前
記した第１〜３図の温度線図中の急冷、徐冷、冷
却帯のいずれの冷却領域にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は各種鋼の連続焼鈍における温度線
図を示すもので、第１図は錫メツキ用原板に用い
られる普通鋼、第２図は絞り性や加工性の優れた
冷却鋼板、第３図は高張力鋼板に関するものであ
る。第４〜５図は本発明の一実施態様例を説明す
るための図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の速度で走行する高温の金属ストリツプ
   を冷却ロールの外周面に接触させることによつて
   冷却する方法において、前記冷却ロール内部を中
   空にし、該中空部に、前記金属ストリツプの冷却
   温度範囲内で流動性を保持する中間熱媒体を封入
   すると共に、冷却用伝熱管を挿入し、該冷却用伝
   熱管の内部に冷却媒体を流通させることを特徴と
   する金属ストリツプの冷却法。 ２ 所定の速度で走行する高温の金属ストリツプ
   をその外周面に接触させて冷却する冷却ロールに
   おいて、該ロール内部が中空であつて、該中空部
   に、前記金属ストリツプの冷却温度範囲内で流動
   性を保持する中間熱媒体が封入されると共に、冷
   却用伝熱管が前記ロールの軸部を介して挿入さ
   れ、該冷却用伝熱管内部に冷却媒体が流通される
   ようにしたことを特徴とする金属ストリツプの冷
   却ロール。