JPS6386821A - 連続熱処理炉用ハ−スロ−ル - 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、連続熱処理炉用ハースロールに関し、特に炉
内における通板性に優れるハースロールについての提案
である。

（従来の技術） 一般に、連続焼鈍炉のような連続熱処理炉には、生産能
力向上のために竪型炉が採用されるが、この竪型炉の炉
内には多数のハースロールが設置されている。

このような連続熱処理炉の操業、特に安定操業を行う上
で留意すべき点にストリップの蛇行の問題がある。スト
リップの蛇行が発生すると、ストリップ張力が変動して
ストリップが破断したり、ストリップ端部が炉壁に接触
して破断し、炉の操業に重大な支障をもたらす。

従って、既知のハースロールの場合、テーパークラウン
やラウンドクラウン等の凸クラウン形状とすることによ
って、蛇行修正能力を付与するのが普通である。しかし
、これをあまり大きくすると、ストリップにヒートバッ
クルが発生しやすく、歩留りを悪化させたり、破断につ
ながることがら、適正なロールクラウンの範囲にしてい
た。

しかしながら、熱処理炉の場合、例えば炉の入側に近い
ほどストリップの温度が低い。従って、ハースロールが
ストリップと接触する部分、即ちロールセンタ一部寄り
はストリップ温度に近く、一方ストリップと接触してい
ないロールエツジ部では炉温にほぼ等しくなっており、
ロールのセンタ一部とエツジ部とではかなりの温度差が
生じていた。このために、ハースロールのクラウンが変
化して凹クラウン傾向となり、ストリップの蛇行が発生
していた。

その上、ストリップの処理量が多くなればなるほど、す
なわち炉の負荷が大きいほど炉温を高く設定する必要が
あるのに対し、ストリップ温度の方は逆に上がりにくく
なるので、両者の温度差は一層大きなものとなり、ハー
スロールの凹クラウンがいっそう大となってストリップ
の蛇行を頻発する原因となっていた。

また、ストリップのラインスピードが上昇したり、下が
ったりする場合も次のような問題があった。すなわち、
ストリップのラインスピードが上昇すると、ストリップ
が炉内に滞留する時間が短くなるのでストリップの温度
が下がる。そのために、そのストリッツ゛力く当るハー
スロールのセンタ一部の温度が下がり、一方でエツジ部
の温度すなわち炉温は応答性が遅いためその下降量は小
さい。

したがって、ハースロールの凹クラウンが一層助長され
、ストリップの蛇行が発生する。逆に、ストリップのラ
インスピードが下がると、ストリップが炉内に滞留する
時間が長くなるためにストリップの温度が上がり、その
スト・リップが当るハースロールのセンタ一部の温度が
上がって凸クラウンになる。そのために、ヒートハンク
ルを生ずるという問題点があった。

これに対して従来、代表的なものとして、特開昭５３−
１１９２０８号公報、特開昭５３−１３０２１０号公報
あるいは特開昭５３−１３０２１１号公報などでは、ハ
ースロールのエツジ部とセンタ一部の温度差を無くす手
段として、隔壁や熱遮蔽板を設けてエツジ部の温度上昇
を抑える方法を提案している。

さらに、その他の方法として、前記特開昭５３−１１９
２０８号公報では、ハースロールの内部に断熱材を設け
ることにより、ロール軸方向の温度を均一化する方法に
ついても開示している。

（発明が解決しようとする問題点） しかじながろ、上記各従来技術のうち、代表的な方法の
場合、ハースロールがラジアントチューブ等からの輻射
を直接受けることを防止することによって目的を達成す
る方法であるが、ロールへの熱源としては雰囲気ガスか
らの対流伝熱等も無視できず、充分な効果は期待できな
い。また、効果を高めるためにロール−本−本をロール
チャンバーに入れて温度調節するようにすると、装置が
大がかりなものになり設備費が嵩むと共にメンテナンス
もしづらくなる等の問題があった。

一方、その他の方法として説明した技術については、ロ
ール熱変形を支配する伝熱がロール表面近くで行われて
いるため、ロール内部を断熱しても大きな効果は期待で
きず、また、ロール製作上も、このような断熱層を内装
すると大きなコストアップを招くことなどから、実用性
に乏しいという問題があった。

本発明の目的は、玉出の問題点を有利に解決できる断熱
材被覆のハースロールを提案するところにある。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するための解決手段として本発明は、
少なくともストリ・７プと接触するロール胴の表面に、
下記式； ％式％ ここで、λ：断熱材の熱伝導率（ｋｃａｌ／ｍ　ｈｒ　
℃）δ：断熱材の厚さ　　（ｎ＋ｍ）を 満足する性質、厚さの断熱材を被覆したことを特徴とす
る連続熱処理炉用ハースロール、を提案する。

このようなハースロールを採用すれば、炉内での位置や
ラインスピードが変わってもロール軸方向の温度分布を
常に適正なものに維持できる。

（作　用） 次に、本発明にかかるハースロールを上記のように構成
すると所期した作用・効果が得られることの根拠を説明
する。

本発明ハースロールは、第１図に示すように、ハースロ
ールｌの表面にＵＴ熱材２を溶射被覆したものである。

第２図は、被覆する断熱材２の厚さをδ（ｍｍ）とし、
また、この断熱材２の熱伝導率をλ　（ｋｃａｌ／ｍ　
ｈｒ　℃）として、λ／８とハースロールセンタ一部温
度ＴＲｅ（’ｃ）の関係を示すものである。図中の曲線
は、通板特性について、特にストリップの蛇行、ヒート
バックルの発生について調査した。なお、回申のＴ、は
炉温、Ｔ、はストリップ温度である。

この図から判るように、下記＋１１式；％式％（１１ の範囲で、蛇行およびヒートバックルのいずれも発生し
ないことが明らかとなった。

なお、（１１弐における下限を０．０１としたのは、こ
れ以下では溶射層が剥離してしまい、実用に供すること
ができないためである。即ち、熱伝導率を小さくするに
は、溶射材の粒径を大きくして空隙率を大きくすること
になるが、空隙率を大きくするとＩ、１１離しやすくな
るのである。

第３図は、前記断熱材２被覆層の厚さδと耐久性の関係
について調べたものである。データは、ΔＴ＝４００℃
の熱サイクル試験での剥離を生じるまでの回数を示して
おり、δ−２０ｍｍを超えると急激に耐剥離性が悪くな
ることがわかる。一方、０．１１より薄い断熱材被覆層
では、上記ｊｌ１式を満足させるためには、λ≦０．０
４ｋｃａｌ／ｍ　ｈｒ　’ｃという熱伝導率を示す断熱
が必要となるが、このような断熱層をロール上に形成す
るのは技術的に困難で実現性に乏しい。

以上の点を勘案して、本発明は断熱材２の被覆層の厚さ
は下記（２）式のようにすることが必要であることが判
った。

０．１≦δ≦２０　　　　　　　　　　　　（２１なお
、第４図は上記（１）、　（２）式をともに充足する範
囲を示すものであるが、前記断熱材層の厚さδについて
は（１）弐を考慮した場合０．２≦δとするのが好まし
く、さらに好ましい厚さとしては１≦δ≦２０に定める
のが好適である。

上記ロール胴部表面に被覆する断熱材は、ロール軸方向
の全長にわたって施す必要はなく、少なくともストリッ
プに接触する中央部だけに施しても効果に差はない。

（実施例） 本発明にかかる構造のハースロールを採用した例につい
てその効果を確めたので以下にその結果を部告する。

使用したハースロールは、その胴部表面にλ＝　１　ｋ
ｃａｌ／ｍ　ｈｒ　℃の断熱材（ジルコニア＋Ｃａｂ）
を、３ｎｏｎの厚さで第１図に示すように溶射被覆した
ものである。

このような処置を施したハースロールと何もしなかった
ハースロールとのロール軸方向の温度分布の違いを第５
図に示した。本発明にかかるハースロールを用いた通板
実験では蛇行は全くみられなかった。

（発明の効果） 以上説明したように本発明ハースロールによれば、ロー
ル製作時にわずかの加工を加えるだけで大きな効果を上
げることが可能になり、またロールのみの改造で済むこ
とから既設のラインへの応用も容易である。

しかも蛇行をおさえることができるので、ロールの初期
クラウンを減少することも可能になり、従ってヒートバ
ックルも生じにくくなる。このようなロールを用いると
、炉の生産性を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にがかるハースロールの断面図、 第２図は、ハースロール中心部の温度に及ぼす断熱材層
の影古を示すグラフ、 第３図は、断熱材層の厚さと耐久性との関係を示すグラ
フ、 第４図は、断熱材層の厚さと断熱材熱伝導率との関係を
、（１）式、（２）式にもとづいて示したグラフ、第５
図は、実施例における断熱材層有無における比較のグラ
フである。 １・・・ハースロール本体　　２・・・断熱材層第１図 第２図 λ／ｌｓ　（Ｋｃａｉ／ｍ−ｈｒ−℃／ｍ１ｎｉ第３図 断熱ｊＦ祷めＡ豐Ｓ　ａｍ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともストリップと接触するロール胴の表面に
   、下記式を満足する性質、厚さの断熱材を被覆したこと
   を特徴とする連続熱処理炉用ハースロール。 ０．０１≦λ／δ≦０．４ ０．１≦δ≦２０ ここで、λ；断熱材の熱伝導率（ｋｃａｌ／ｍ　ｈｒ℃
   ） δ：断熱材の厚さ（ｍｍ）