JPS6317896B2 - - Google Patents

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JPS6317896B2
JPS6317896B2 JP7580884A JP7580884A JPS6317896B2 JP S6317896 B2 JPS6317896 B2 JP S6317896B2 JP 7580884 A JP7580884 A JP 7580884A JP 7580884 A JP7580884 A JP 7580884A JP S6317896 B2 JPS6317896 B2 JP S6317896B2
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JP
Japan
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strip
cooling
roll
gas jet
furnace
Prior art date
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Application number
JP7580884A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60221532A (en
Inventor
Kuniaki Tauchi
Kanaaki Hyodo
Yoshihiro Iida
Norihisa Shiraishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP7580884A priority Critical patent/JPS60221532A/en
Publication of JPS60221532A publication Critical patent/JPS60221532A/en
Publication of JPS6317896B2 publication Critical patent/JPS6317896B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続焼鈍設備冷却炉のストリツプ温
度制御方法に関する。さらに詳細には、ロール冷
却装置とガスジエツト冷却装置とを備えた連続焼
鈍設備冷却炉におけるストリツプ温度制御方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a strip temperature control method for a continuous annealing cooling furnace. More specifically, the present invention relates to a method for controlling strip temperature in a continuous annealing cooling furnace equipped with a roll cooling device and a gas jet cooling device.

一般に、冷間圧延設備で所定板厚に圧延加工さ
れたコールドストリツプ(冷却鋼板)は、連続焼
鈍設備において熱処理されて所要の機械的性質を
付与される。連続焼鈍設備はストリツプを連続的
に通過させ、加熱、均熱、徐冷、冷却、過時効処
理、最終冷却の各過程を経過させて熱処理を行う
もので、上記各過程に対応して加熱炉、均熱炉、
徐冷炉、冷却炉、過時効炉、最終冷却炉の各炉か
ら構成されている。
Generally, a cold strip (cooled steel sheet) that has been rolled to a predetermined thickness in a cold rolling facility is heat treated in a continuous annealing facility to impart required mechanical properties. Continuous annealing equipment performs heat treatment by passing the strip continuously through the following steps: heating, soaking, slow cooling, cooling, overaging, and final cooling. , soaking furnace,
It consists of a slow cooling furnace, a cooling furnace, an overaging furnace, and a final cooling furnace.

第1図は連続焼鈍設備において熱処理されるス
トリツプのヒートサイクルの1例を示した線図、
第2図は連続焼鈍設備の全体構成の1例を示した
概念図である。ストリツプ1は一定速度で加熱炉
2、均熱炉3、徐冷炉4、冷却炉5、過時効炉
6、最終冷却炉7の各炉内を順次上下蛇行状に通
過して第1図に示されたようなヒートサイクルに
より加熱、冷却され、所要の熱処理を受けて送出
される。
Figure 1 is a diagram showing an example of the heat cycle of a strip heat-treated in a continuous annealing facility;
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the overall configuration of continuous annealing equipment. The strip 1 passes at a constant speed through the heating furnace 2, the soaking furnace 3, the slow cooling furnace 4, the cooling furnace 5, the overaging furnace 6, and the final cooling furnace 7 in a meandering manner, as shown in FIG. It is heated and cooled through a heat cycle such as that described above, and is sent out after undergoing the necessary heat treatment.

上記の各炉のうち、冷却炉5においては第1図
に見られるように例えば50〜100℃/sの如き高
い冷却速度でストリツプを冷却することが要求さ
れる。この冷却方法としては不活性ガスを吹きつ
けるガスジエツトによる方法、水スプレーあるい
はフオグによる方法、および内部に冷媒を流通さ
せた冷却ロールによる方法がある。これらのうち
で、水スプレーやフオグによる場合は、ストリツ
プ表面が水に接触して酸化するため酸洗い等の表
面清浄処理を必要とし設備が複雑、大規模化する
難点があり、またガスジエツトによる場合は不活
性ガスのコストならびにガスジエツト形成のため
の動力費を必要とする。そこで、一般にコールド
ストリツプの連続焼鈍設備冷却炉における冷却方
法としては、冷却ロールに高温ストリツプを接触
させ、接触熱伝達によつて冷却を行う方法が有利
とされている。
Among the above-mentioned furnaces, the cooling furnace 5 is required to cool the strip at a high cooling rate of, for example, 50 to 100 DEG C./s, as shown in FIG. This cooling method includes a method using a gas jet that blows an inert gas, a method using water spray or a fog, and a method using a cooling roll with a refrigerant flowing inside. Among these, when using water spray or fog, the strip surface oxidizes when it comes into contact with water, so surface cleaning treatment such as pickling is required, making the equipment complex and large-scale. requires the cost of inert gas as well as the power cost for forming the gas jet. Therefore, in general, as a method of cooling cold strips in continuous annealing equipment cooling furnaces, it is considered advantageous to bring the high-temperature strip into contact with a cooling roll and perform cooling by contact heat transfer.

しかしながら、このロール冷却法では、中空金
属製冷却ロールの軸方向の一方から冷媒を流入さ
せ他方から流出させるため、冷媒温度がストリツ
プ幅方向において不均一となり易く、また冷媒に
水を使用する場合(通常はコスト面等より水が用
いられることが多い)ストリツプ温度が高いと水
が沸騰することがあり、ストリツプと冷媒との熱
交換が均等に行われず、ストリツプに生じた幅方
向温度差のため製品に形状不良を生じる。この欠
点は、連続焼鈍設備に送入されるストリツプ原板
に形状不良や幅方向厚み不同がある場合は冷却ロ
ールとストリツプとの接触が不均一となるために
さらに加重され、製品に極端な形状不良を生じて
後工程の冷間矯正によつても矯正できず、不良品
となる。
However, in this roll cooling method, the refrigerant flows in from one axial direction of the hollow metal cooling roll and flows out from the other, so the refrigerant temperature tends to be uneven in the strip width direction, and when water is used as the refrigerant ( Water is usually used due to cost reasons, etc.) If the strip temperature is high, the water may boil, and heat exchange between the strip and the refrigerant will not occur evenly, resulting in a temperature difference in the width direction of the strip. This causes defects in the product's shape. This drawback is exacerbated by uneven contact between the cooling roll and the strip if the original strip plate sent to the continuous annealing equipment has a defective shape or uneven thickness in the width direction, resulting in an extremely defective product. This occurs and cannot be corrected even by cold straightening in the post-process, resulting in a defective product.

上述のような連続焼鈍設備冷却炉における問題
点を解消することを意図し、冷却ロール1本当り
のストリツプ温度降下量を所要範囲内に制限する
如く冷却ロールおよび冷媒の条件を設定してスト
リツプの冷却を行う方法が試みられている。例え
ば特開昭59−23826号公報(特願昭57−130457)
に開示されたものがそれである。
In order to solve the above-mentioned problems in the cooling furnace of continuous annealing equipment, the conditions of the cooling roll and refrigerant are set so as to limit the strip temperature drop per cooling roll within the required range. Attempts have been made to provide cooling. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 59-23826 (Japanese Patent Application No. 57-130457)
This is what was disclosed.

ところがこのような方法においても、冷却炉に
おけるストリツプ冷却を前記のような冷却ロール
のみによる場合は、冷却ロール1本当りのストリ
ツプ温度降下量を充分小さくすることができず、
またこれを小さくしようとすれば冷却ロール本数
を増しかつ各ロール毎に冷媒条件の細かい制御を
行わねばならない不利を生ずる。そこで、冷却ロ
ールにより冷却を行うロール冷却装置の前段にガ
スジエツト装置を設置し、冷却炉全体の能力を増
すとともに冷却ロール1本当りのストリツプ温度
降下量を小さくしようとするロール冷却、ガスジ
エツトの組合せによる冷却方法が考えられてき
た。
However, even in this method, if the strip is cooled in the cooling furnace using only the cooling rolls as described above, it is not possible to sufficiently reduce the amount of strip temperature drop per cooling roll.
Further, if it is attempted to reduce this, the number of cooling rolls must be increased and the refrigerant conditions must be precisely controlled for each roll, resulting in a disadvantage. Therefore, we installed a gas jet device upstream of the roll cooling device that performs cooling using cooling rolls, increasing the overall capacity of the cooling furnace and reducing the amount of strip temperature drop per cooling roll. Cooling methods have been considered.

すなわち、ロール冷却法における冷却ロールに
よるストリツプ温度降下量△TS℃は、下記の式
(1)で与えられる。
In other words, the amount of strip temperature drop △T S ℃ due to the cooling roll in the roll cooling method is calculated by the following formula:
It is given by (1).

△TS=CK(SW) ……(1) ここで、K:ストリツプと冷媒間の熱通過率
(Kcal/m2h℃) S:冷却ロールに接触しているストリツ
プ部分の平均温度(℃) W:冷媒の平均温度(℃) C:ロールへのストリツプの巻付角度、ロ
ール径、ストリツプ板厚、ライン速度に
よつて決まる定数(m2h℃/Kcal) なお、この場合のストリツプ温度降下量△TS
は、ロール1本当りの温度降下量としてもよく、
また数値は当然異るが複数本の冷却ロールよりな
るロール冷却装置全体の温度降下量と考えても差
支えない。
△T S = CK ( SW ) ...(1) where, K: Heat transfer rate between the strip and the refrigerant (Kcal/m 2 h℃) S : Average temperature of the part of the strip in contact with the cooling roll (℃) W : Average temperature of refrigerant (℃) C: Constant determined by the winding angle of the strip on the roll, roll diameter, strip thickness, and line speed (m 2 h℃/Kcal) In this case, Strip temperature drop △T S
can be taken as the amount of temperature drop per roll,
Also, although the numerical value is obviously different, it can be considered that it is the amount of temperature drop of the entire roll cooling device made up of a plurality of cooling rolls.

この式(1)から明らかなように、ストリツプ温度
Sが低い程△TSが小さくなり、従つて前述の如
くストリツプ温度降下量を所要範囲内に収めてロ
ール冷却法における欠点を避けることができる。
そこで、前述のようにロール冷却装置の前段にガ
スジエツト装置を設けてロール冷却に入る前にス
トリツプ温度をある程度まで低下させるのが実地
上有利とされるのである。
As is clear from this equation (1), the lower the strip temperature T S is, the smaller ΔT S becomes. Therefore, as mentioned above, it is possible to keep the strip temperature drop within the required range and avoid the drawbacks of the roll cooling method. can.
Therefore, as mentioned above, it is considered advantageous in practice to provide a gas jet device upstream of the roll cooling device to lower the strip temperature to a certain degree before starting roll cooling.

第3図はこのようなロール冷却、ガスジエツト
組合せ冷却法を実施するために従来用いられてい
る冷却炉の1例を示した側断面図である。この冷
却炉5において、ストリツプ1は冷却炉5の入口
直後に設けられたガスジエツト冷却装置8内を通
過して不活性ガスを吹きつけられ、所要温度まで
冷却されたのちロール冷却装置9に入る。ロール
冷却装置9においてはストリツプ1は複数の冷却
ロール10の周囲に巻回、接触せしめられ、該冷
却ロール10内の冷媒と熱交換を行い所要温度ま
で冷却されて冷却炉5外に送出される。なお図中
11で示されたものは、ストリツプ1を所要方向
に変向せしめるデフレクタロールである。
FIG. 3 is a side sectional view showing an example of a cooling furnace conventionally used for carrying out such a combined roll cooling and gas jet cooling method. In this cooling furnace 5, the strip 1 passes through a gas jet cooling device 8 provided immediately after the entrance of the cooling furnace 5, is blown with an inert gas, is cooled to a required temperature, and then enters a roll cooling device 9. In the roll cooling device 9, the strip 1 is wound around and brought into contact with a plurality of cooling rolls 10, exchanges heat with the refrigerant in the cooling rolls 10, is cooled to a required temperature, and is sent out of the cooling furnace 5. . Note that the reference numeral 11 in the figure is a deflector roll that deflects the strip 1 in a desired direction.

第4図は上記冷却ロール10の断面図で、冷却
ロール10は金属材により中空状に形成され、水
等の冷媒が図中矢印で示す如くロールの一方の軸
端から送入され他方の軸端より送出されて冷却ロ
ール10内部を流通する。複数の冷却ロール10
は図示の如く千鳥状に配置され、それぞれの外周
にストリツプ1が交互に所要角度巻回されて接触
し、冷媒との間に熱交換が行われて冷却される。
各冷却ロール10にはこれを水平方向に移動させ
る駆動装置12が設けられており、この駆動装置
12の作動により冷却ロール10を進退させてス
トリツプ1の冷却ロール10に接触する巻付角度
の調整が行われる。なお、冷却ロール10の両軸
端は、図示されないがロータリジヨイントを介し
て冷媒供給管ならびに冷媒送出管にそれぞれ接続
されている。
FIG. 4 is a sectional view of the cooling roll 10. The cooling roll 10 is made of a metal material and has a hollow shape, and a refrigerant such as water is fed from one shaft end of the roll as shown by the arrow in the figure, and the other shaft It is sent out from the end and circulates inside the cooling roll 10. multiple cooling rolls 10
The strips 1 are arranged in a staggered manner as shown in the figure, and the strips 1 are alternately wound around the outer periphery of each strip at a required angle and come into contact with each other, thereby exchanging heat with the refrigerant and cooling them.
Each cooling roll 10 is provided with a drive device 12 that moves it in the horizontal direction, and the operation of this drive device 12 moves the cooling roll 10 forward and backward to adjust the winding angle at which the strip 1 contacts the cooling roll 10. will be held. Note that both shaft ends of the cooling roll 10 are respectively connected to a refrigerant supply pipe and a refrigerant delivery pipe via rotary joints (not shown).

一方、ガスジエツト冷却装置8においては、ブ
ロワ13によつて昇圧された冷却ガス(窒素等の
不活性ガスあるいは還元性ガスを用いるのが好ま
しい)はストリツプ1通路を挾んで両側に設けら
れたプレナムチヤンバ14に入り、プレナムチヤ
ンバ14のストリツプ1に対向する部分に設けら
れた多数のノズル15から噴出されたストリツプ
1両面に吹きつけられて冷却を行う。ガスジエツ
ト冷却量の調整は、プレナムチヤンバ内圧力検出
器16および圧力調節計17によりダンパ18の
開度を制御することによつて行われる。なお、冷
却炉5の入口、ロール冷却装置9の入口および出
口にそれぞれ設けられた温度検出器19は、それ
ぞれの箇所におけるストリツプ温度を検出して制
御信号を発し、前記ガスジエツト冷却量ならびに
冷却ロール10の巻付角度等を制御して冷却炉5
の冷却条件を管理するものである。このようにジ
エツト冷却量とロール冷却量とを制御することに
より、種々の鋼種、板寸法のストリツプに対して
最適のヒートサイクルを与えることが可能とな
る。すなわち、先行ストリツプと後行ストリツプ
で板厚が変化するような場合は、これらの制御手
段により制御を行えばよいわけである。
On the other hand, in the gas jet cooling device 8, the cooling gas (preferably using an inert gas such as nitrogen or a reducing gas) pressurized by the blower 13 is passed through plenum chambers 14 provided on both sides of the strip 1 passage. The water enters the plenum chamber 14 and is sprayed onto both sides of the strip 1 from a number of nozzles 15 provided in the portion facing the strip 1 to cool the strip. The amount of gas jet cooling is adjusted by controlling the opening degree of the damper 18 using a plenum chamber pressure detector 16 and a pressure regulator 17. Temperature detectors 19 provided at the inlet of the cooling furnace 5 and the inlet and outlet of the roll cooling device 9 detect the strip temperature at each location and issue a control signal to control the amount of gas jet cooling and the cooling roll 10. cooling furnace 5 by controlling the winding angle etc.
This is to manage the cooling conditions. By controlling the amount of jet cooling and the amount of roll cooling in this manner, it is possible to provide the optimum heat cycle to strips of various steel types and plate sizes. That is, if the plate thickness changes between the leading strip and the trailing strip, control can be performed using these control means.

ところで、連続焼鈍設備におけるストリツプは
通常200〜400m/min程度の高速で通板されるた
め、冷却炉5における在炉時間は僅々数秒程度で
ある。これに対して、冷却ロール巻付角度の制御
に対する応答性はその機構とロールシエルの熱容
量に基因してきわめて鈍く、例えば60゜から120゜
まで変化するのに120s以上かかる。このことはロ
ール外表面温度が条件の変化に速やかに対応でき
ないことを意味する。一方、ガスジエツト圧力の
応答性はこれに比すればかなり鋭敏で、通常の変
化の場合10s程度である。従つて、板厚が比較的
厚くかつ静的には前記ロール冷却によるストリツ
プ温度降下量△TSが特に問題とならないような
鋼種の熱処理においては、ロール巻付角度は固定
しておき、ガスジエツト圧力のみで制御を行う方
が有利で、良好な歩留が得られる。しかしなが
ら、後行ストリツプの板厚が先行ストリツプの板
厚より薄くなる場合には、前述のような冷却ロー
ルの応答遅れのためこの変化に即応できず、後述
のよう一時的にストリツプ温度降下量△TSが大
きくなつてストリツプ形状不良を招くことが起る
のである。
By the way, since the strip in continuous annealing equipment is normally threaded at a high speed of about 200 to 400 m/min, the time in the cooling furnace 5 is only about a few seconds. On the other hand, the response to control of the winding angle of the cooling roll is extremely slow due to its mechanism and the heat capacity of the roll shell, and for example, it takes 120 seconds or more to change from 60° to 120°. This means that the roll outer surface temperature cannot quickly respond to changes in conditions. On the other hand, the response of the gas jet pressure is considerably more sensitive than this, and a normal change takes about 10 seconds. Therefore, in the heat treatment of steel types where the plate thickness is relatively thick and the strip temperature drop △T S due to roll cooling is not a particular problem statically, the roll winding angle is fixed and the gas jet pressure is It is more advantageous to perform control only by using only one method, and a good yield can be obtained. However, when the thickness of the trailing strip becomes thinner than that of the leading strip, the strip temperature cannot be immediately responded to due to the delay in the response of the cooling roll as described above, and the strip temperature decreases temporarily as described below. This causes T S to become large, leading to poor strip shape.

第5図は以上のようなロール冷却装置とガスジ
エツト冷却装置を併設した冷却炉の運転について
予め計算された板厚に対する適正な諸条件を示し
た線図の例で、同図aは板厚に対するガスジエツ
トプリセツト曲線、同図bは板厚とロール冷却装
置入口におけるストリツプ温度TSGとの関係、同
図cは板厚と冷却ロールのストリツプに接触して
いる外表面温度Rとの関係を示している。また、
同図dは板厚と前記ストリツプ温度降下量△TS
との関係で、図中破線はストリツプの形状不良を
生じない許容最大限界値を示している。
Figure 5 is an example of a diagram showing appropriate conditions for the plate thickness calculated in advance for the operation of a cooling furnace equipped with a roll cooling device and a gas jet cooling device as described above. Gas jet preset curve, Figure b shows the relationship between the plate thickness and the strip temperature TSG at the inlet of the roll cooling device, Figure c shows the relationship between the plate thickness and the temperature R of the outer surface of the cooling roll in contact with the strip. It shows. Also,
Figure d shows the plate thickness and the strip temperature drop △T S
In relation to this, the broken line in the figure indicates the maximum allowable limit value that does not cause defects in the shape of the strip.

さて、第6図は上記第5図のプリセツト曲線に
基づき前述のような従来の運転制御法を行ない、
ストリツプ板厚が1.0mmから0.8mmに変化した場合
の冷却炉諸条件の変化を示した線図である。この
場合、先行ストリツプ(板厚1.0mm)と後行スト
リツプ(板厚0.8mm)との溶接点が冷却炉を通過
直後、ガスジエツト圧力設定値を第5図aに基づ
いてP1からP2に変化させるものである。
Now, FIG. 6 shows that the conventional operation control method as described above is performed based on the preset curve of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing changes in cooling furnace conditions when the strip thickness changes from 1.0 mm to 0.8 mm. In this case, immediately after the welding point between the leading strip (thickness 1.0 mm) and the trailing strip (thickness 0.8 mm) passes through the cooling furnace, the gas jet pressure setting value is changed from P 1 to P 2 based on Figure 5a. It is something that changes.

同図最下の曲線によれば、ロール冷却によるス
トリツプ温度降下量△TSが一時的にストリツプ
形状安定限界の許容値(破線で示されている)を
超え、ストリツプ形状の悪化を招くおそれがある
ことが示されている。これは、前述のようにロー
ル冷却装置入口におけるストリツプ温度TSGがガ
スジエツト圧力の速やかな応答に対応して迅速に
変化するのに対し、ロール外表面温度Rの変化
が冷却ロールの応答性が鈍いために大きく遅れる
ことに因るものである。なおこの場合、ロールシ
エルの熱容量のため、ストリツプ温度降下量△
TSは過渡的には前出式(1)の冷媒の平均温度W
代りに冷却ロール外表面の平均温度Rを用いた
下記式(2)で表わされるのが妥当である。
According to the bottom curve in the figure, the strip temperature drop △T S due to roll cooling temporarily exceeds the allowable value of the strip shape stability limit (indicated by the broken line), which may lead to deterioration of the strip shape. It has been shown that there is. This is because, as mentioned above, the strip temperature T SG at the inlet of the roll cooling device changes quickly in response to the quick response of the gas jet pressure, whereas the change in the roll outer surface temperature R shows that the response of the cooling roll is slow. This is due to the large delay. In this case, due to the heat capacity of the roll shell, the strip temperature drop △
It is appropriate for T S to be transiently expressed by the following equation (2) using the average temperature R of the outer surface of the cooling roll instead of the average temperature W of the refrigerant in the above equation (1).

△TS=CK′(SR) ……(2) ここで、K′:ストリツプとロール表面間の熱
抵抗の逆数(Kcal/m2h℃) 本発明は、上述のような従来の冷却炉の運転制
御方法において、後行ストリツプの板厚が先行ス
トリツプの板厚より薄くなる場合に生ずる欠点を
解消するためになされたもので、ロール冷却によ
るストリツプ温度降下量がストリツプ形状安定限
界の許容値を超えることのないガスジエツト圧力
設定値変更方法を用いた連続焼鈍設備冷却炉のス
トリツプ温度制御方法を提供するものである。
△T S = CK' ( S - R ) ...(2) Here, K': Reciprocal of thermal resistance between the strip and the roll surface (Kcal/m 2 h°C) This method was developed to solve the problem that occurs when the thickness of the trailing strip becomes thinner than the thickness of the preceding strip in the operation control method of a cooling furnace. The present invention provides a method for controlling a strip temperature in a cooling furnace for continuous annealing equipment using a method for changing a gas jet pressure set value without exceeding an allowable value.

すなわち本発明方法は、前述の如く内部に冷媒
を流通させた冷却ロールの外周面にストリツプを
接触させてストリツプを冷却するロール冷却装置
と、該ロール冷却装置の前段においてストリツプ
の両面にノズルから冷却ガスを吹きつけてストリ
ツプを冷却するガスジエツト冷却装置とを備えた
連続焼鈍設備冷却炉においてストリツプの冷却を
行うに当り、後行ストリツプの板厚が先行ストリ
ツプの板厚よりも薄くなる場合、先行ストリツプ
と後行ストリツプとの溶接点が冷却炉の出口を通
過すると同時にまずガスジエツト冷却量(ガスジ
エツト圧力に対応する)設定値をガスジエツト冷
却装置出口(ロール冷却装置入口)におけるスト
リツプ温度が一定となるように算出された所定値
まで降下させ、次いで前記ガスジエツト冷却量設
定値を冷却炉出口におけるストリツプ温度が所定
値となるように算出された目標値まで所定時間に
て降下させることにより、前記目的を達成するこ
とを可能ならしめたものである。
That is, the method of the present invention includes a roll cooling device that cools the strip by bringing the strip into contact with the outer peripheral surface of a cooling roll through which a refrigerant is circulated, and a nozzle that cools both sides of the strip at a stage before the roll cooling device. When cooling the strip in a continuous annealing equipment cooling furnace equipped with a gas jet cooling device that cools the strip by blowing gas, if the thickness of the trailing strip becomes thinner than that of the leading strip, the leading strip At the same time as the welding point between the strip and the trailing strip passes the exit of the cooling furnace, first set the gas jet cooling amount (corresponding to the gas jet pressure) so that the strip temperature at the gas jet cooling device exit (roll cooling device inlet) is constant. The above objective is achieved by lowering the set value of the gas jet cooling amount to a calculated predetermined value over a predetermined time so that the strip temperature at the outlet of the cooling furnace becomes the predetermined value. This is what made it possible.

本発明においては、上記のようなストリツプの
板厚変更に当つて、先行ストリツプと後行ストリ
ツプとの溶接点が冷却炉5の出口を通過すると同
時に、ガスジエツト圧力設定値をそれまでのP1
から一旦P2よりも変化量の小さいP′に変更し、
その後P′から後行ストリツプに対する適正目標値
であるP2まで所定時間で直線状あるいは曲線状
に変化させる。(後述第8図参照)ここで、上記
ガスジエツト圧力設定値をP1からP′に変化させ
るタイミングを溶接点が冷却炉5出口を通過する
時点より早目にする(例えば特開昭56−77340号
公報(特願昭54−155384)に開示された如く)こ
とは、前述のようにロール冷却装置9入口におけ
るストリツプ温度TSGが早く上り過ぎて冷却ロー
ル10の応答がこれに追従できず、ロール冷却に
よるストリツプ温度降下量△TSが大きくなるの
で好ましくない。また、これを遅らせるとストリ
ツプ1が過冷却される期間が長くなり、ストリツ
プ材質不良による歩留悪化を招く。よつて本発明
においては、このP1からP2へ変化させる時期を
溶接点が冷却炉5出口を通過するのと同時とした
のである。
In the present invention, when changing the thickness of the strip as described above, at the same time that the welding point between the leading strip and the trailing strip passes through the outlet of the cooling furnace 5, the gas jet pressure setting value is changed to the previous value of P1.
to P′, which has a smaller amount of change than P 2 ,
Thereafter, it is changed linearly or curved from P' to P2 , which is an appropriate target value for the trailing strip, over a predetermined period of time. (See Figure 8 below.) Here, the timing at which the gas jet pressure setting value is changed from P1 to P' is set earlier than the time when the welding point passes the outlet of the cooling furnace 5 (for example, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-77340). As disclosed in Japanese Patent Application No. 54-155384), as mentioned above, the strip temperature TSG at the inlet of the roll cooling device 9 rises too quickly and the response of the cooling roll 10 cannot follow it. This is not preferable because the strip temperature drop ΔT S due to roll cooling becomes large. Furthermore, if this is delayed, the period during which the strip 1 is supercooled becomes longer, leading to a deterioration in yield due to poor strip material. Therefore, in the present invention, the timing for changing from P 1 to P 2 is set to be the same time as the welding point passes the outlet of the cooling furnace 5.

上記の中間的な圧力設定値P′は、ロール外表面
平均温度Rを下げないように、例えばロール冷
却装置9入口におけるストリツプ温度TSGが先行
ストリツプ通板時と等しくなるように次のような
方法で求める。すなわち、先行ストリツプと後行
ストリツプのTSGが等しいときは、静的には下記
の式(3)が成り立つ。
The above intermediate pressure setting value P' is set as follows so as not to lower the average roll outer surface temperature R , for example, so that the strip temperature TSG at the inlet of the roll cooling device 9 is equal to that during the preceding strip passing. Find it by method. That is, when the TSG of the leading strip and the trailing strip are equal, the following equation (3) holds statically.

d2/d1=α2/α1 ……(3) ここで、d1:先行ストリツプの板厚(mm) d2:後行ストリツプの板厚(mm) α1:先行ストリツプでのガスジエツト熱伝
達率(Kcal/m2h℃) α2:後行ストリツプでのガスジエツト熱伝
達率(Kcal/m2h℃) ところで、ガスジエツト圧力とガスジエツト熱
伝達率の関係は通常下記の式(4)で表わされる。
d 2 / d 1 = α 2 / α 1 ...(3) where, d 1 : Thickness of leading strip (mm) d 2 : Thickness of trailing strip (mm) α 1 : Gas jet in leading strip Heat transfer coefficient (Kcal/m 2 h°C) α 2 : Gas jet heat transfer coefficient in trailing strip (Kcal/m 2 h°C) By the way, the relationship between gas jet pressure and gas jet heat transfer coefficient is usually expressed by the following equation (4). It is expressed as

P=aαb+c ……(4) ここで、α:ガスジエツト熱伝達率(Kcal/
m2h℃) P:ガスジエツト圧力(mmH2O) a,b,c:定数 従つて、上記の式(3),(4)からP′は下記の式(5)で
計算できる。
P=aα b +c ……(4) Here, α: Gas jet heat transfer coefficient (Kcal/
m 2 h°C) P: gas jet pressure (mmH 2 O) a, b, c: constants Therefore, from the above equations (3) and (4), P' can be calculated using the following equation (5).

P′=(d2/d1b(P1−c)+c ……(5) また、前記の中間圧力設定値P′から目標圧力設
定値P2まで変化させるのに必要な時間TPは、温
度差(SR)が大きくならず(すなわち△
TS)が許容値以下)、かつできるだけ早く所定の
ヒートサイクルに到達することを評価基準とし、
板厚変化量との関係において予め実験データの整
理あるいは理論解析などにより求めておけばよ
い。
P' = (d 2 / d 1 ) b (P 1 - c) + c ... (5) Also, the time T P required to change from the intermediate pressure set value P' to the target pressure set value P 2 , the temperature difference ( SR ) is not large (i.e. △
The evaluation criteria are that T S ) is below the allowable value) and that the specified heat cycle is reached as quickly as possible.
The relationship with the amount of plate thickness change may be determined in advance by organizing experimental data or theoretical analysis.

第7図は前出第3図に対応する本発明方法を適
用するための冷却炉の1実施例を示した側断面図
で、第3図に示された各機器のほかに連続焼鈍設
備入口に設けられた溶接点検出器20、ライン速
度検出器21(いずれも第2図参照)からの信号
やストリツプ板厚、目標ヒートサイクル、ロール
巻付角度を入力して前述のようなガスジエツト圧
力設定値P0を演算し、ガスジエツト圧力調節計
17に与える演算器22が設けられている。
FIG. 7 is a side sectional view showing one embodiment of a cooling furnace for applying the method of the present invention, which corresponds to FIG. The gas jet pressure is set as described above by inputting the signals from the welding point detector 20 and line speed detector 21 (both shown in Figure 2) installed at the A computing unit 22 is provided which computes the value P 0 and supplies it to the gas jet pressure regulator 17.

第8図は本発明方法によるガスジエツト圧力設
定値(従つてガスジエツト冷却量設定値)の変更
を行つた場合の結果を示したグラフである。本図
から、本発明方法によればロール冷却によるスト
リツプ温度降下量△TSがストリツプ形状安定の
ための許容値を超えることがないことがわかる。
FIG. 8 is a graph showing the results of changing the gas jet pressure set value (and therefore the gas jet cooling amount set value) according to the method of the present invention. From this figure, it can be seen that according to the method of the present invention, the strip temperature drop ΔT S due to roll cooling does not exceed the allowable value for strip shape stability.

以上の説明より明らかなとおり、本発明方法に
よれば後行ストリツプが先行ストリツプより薄く
なる場合において、ロール冷却によるストリツプ
温度降下量が一時的に許容値を超えることによる
ストリツプ形状不良、さらには板切れ等のトラブ
ルを生ずることがなく、安定した連続焼鈍設備の
操業を行うことが可能である。
As is clear from the above explanation, according to the method of the present invention, when the trailing strip becomes thinner than the leading strip, the strip temperature drop due to roll cooling temporarily exceeds the allowable value, resulting in poor strip shape, and even worse. It is possible to operate the continuous annealing equipment stably without causing problems such as breakage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は連続焼鈍設備におけるヒートサイクル
の例を示す線図、第2図は連続焼鈍設備の全体構
成例を示す概念図、第3図は従来の冷却炉の1例
を示す側断面図、第4図は冷却ロールの1例を示
す断面図、第5図は冷却炉における板厚に対する
適正諸条件の例を示す線図、第6図は従来方法に
よる板厚変化時の応答の例を示す線図、第7図は
本発明方法が適用される冷却炉の1実施例を示す
側断面図、第8図は本発明方法による板厚変化時
の応答の例を示す線図である。 図面中、1はストリツプ、5は冷却炉、8はガ
スジエツト冷却装置、9はロール冷却装置、10
は冷却ロール、である。
Fig. 1 is a diagram showing an example of a heat cycle in continuous annealing equipment, Fig. 2 is a conceptual diagram showing an example of the overall configuration of continuous annealing equipment, and Fig. 3 is a side sectional view showing an example of a conventional cooling furnace. Fig. 4 is a sectional view showing an example of a cooling roll, Fig. 5 is a diagram showing an example of appropriate conditions for plate thickness in a cooling furnace, and Fig. 6 is an example of response when plate thickness changes using the conventional method. FIG. 7 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a cooling furnace to which the method of the present invention is applied, and FIG. 8 is a diagram showing an example of the response when the plate thickness changes according to the method of the present invention. In the drawing, 1 is a strip, 5 is a cooling furnace, 8 is a gas jet cooling device, 9 is a roll cooling device, 10
is a cooling roll.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 内部に冷媒を流通させた冷却ロールの外周面
にストリツプを接触させてストリツプを冷却する
ロール冷却装置と、該ロール冷却装置の前段にお
いてストリツプの両面にノズルから冷却ガスを吹
きつけてストリツプを冷却するガスジエツト冷却
装置とを備えた連続焼鈍設備冷却炉におけるスト
リツプ温度制御方法において、後行ストリツプの
板厚が先行ストリツプの板厚よりも薄くなる場
合、先行ストリツプと後行ストリツプとの溶接点
が冷却炉の出口を通過すると同時にまずガスジエ
ツト冷却量設定値をガスジエツト冷却装置出口に
おけるストリツプ温度が一定となるように算出さ
れた所定値まで降下させ、次いで前記ガスジエツ
ト冷却量設定値を冷却炉出口におけるストリツプ
温度が所定温度となるように算出された目標値ま
で所定時間にて降下させることを特徴とする連続
焼鈍設備冷却炉のストリツプ温度制御方法。
1. A roll cooling device that cools the strip by bringing the strip into contact with the outer circumferential surface of a cooling roll through which a refrigerant is circulated, and a device that cools the strip by spraying cooling gas from a nozzle onto both sides of the strip at a stage before the roll cooling device. In a strip temperature control method in a continuous annealing cooling furnace equipped with a gas jet cooling device, when the thickness of the trailing strip is thinner than that of the leading strip, the welding point between the leading strip and the trailing strip is cooled. At the same time as passing through the outlet of the furnace, the gas jet cooling amount set value is first lowered to a predetermined value calculated so that the strip temperature at the outlet of the gas jet cooling device becomes constant, and then the gas jet cooling amount set value is lowered to the strip temperature at the outlet of the cooling furnace. 1. A strip temperature control method for a cooling furnace for continuous annealing equipment, characterized in that the strip temperature is lowered over a predetermined period of time to a target value calculated so that the strip temperature reaches a predetermined temperature.
JP7580884A 1984-04-17 1984-04-17 Method for controlling strip temperature of cooling furnace for continuous annealing installation Granted JPS60221532A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758A (en) * 1992-05-11 1995-01-06 Karui:Kk Multipurpose controller in orchard
JP2699039B2 (en) * 1992-04-08 1998-01-19 株式会社 カルイ Anti-frost control device in cherry orchard

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JP2699039B2 (en) * 1992-04-08 1998-01-19 株式会社 カルイ Anti-frost control device in cherry orchard
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