JPS6392813A - クラウン可変水冷ロ−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】 この発明は、連続焼鈍設備における絞り用冷延輌ストリ
ップの冷却用水冷ロール、連続鋳造様のガイドロール等
として使用する水冷ロールに係り、特に、クラウンを可
変としたクラウン可変水冷ロールに関するものである。

鋼ストリップの連続焼鈍に轟り、鋼ストリップの急速冷
却方式には、１０００〜２０００°Ｃ／Ｓの冷却速度を
もつ水焼入れ方式、７５〜ｂ 却速度をもつ水冷ロール方式、２００〜３００°Ｃ／Ｓ
の冷却速度をもつ気水冷却方式、２０〜４０　’Ｃ／Ｓ
の冷却速度をもつガスジェット方式等が知られている。

上述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、ガスジェット方式よ
りも冷却速度が速く、短時間の過時効処理で時効性の良
好な冷延鋼ストリップ全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Ａ、Ｂ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Ａ、Ｂ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、ロールシェル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によって空転
自在に支持されており、冷却水通路４は、軸部２Ａ、２
Ａに穿設した冷却水路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って
いる。

連続焼鈍設備１では、第１図に示す如く、テンションリ
ール９から巻戻される鋼ストリップ１０がクリーニング
セクション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１４に送られ、７００°Ｃに加
熱されたのち、水冷ロール域Ａにおいて４００℃に、１
００℃／Ｓ〜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ップ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Ｂを経てダク
ト５外に取出され、出側ルーツξ１６からテンパミル１
７を経てテンションリール１８に巻取られる。

なお、鋼スｌ−’Ｊツブ１０の６域における温度は、温
度計１９．２０，２１，２２．２３．２４により測定さ
れる。

第３図は前記６域における鋼ストリップの温度変化を示
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
ップとを直接接触して鋼ストリップを冷却するため、ロ
ールの形状およびクラウンと、鋼ストリップの板幅方向
の均一冷却とは密接な関係がある。

例えば、凸クラウンロールを使用すると、鋼ストリップ
の中央部のみが冷却され、エツジ部は高温のまま冷却さ
れない。〒方、凹クラウンロールを使用すると、エツジ
部のみが優先的に冷却されて、中央部は冷却されない。

また鋼ストリップの通板性も不安定となる。

またクラウンが形成されていないロールを使用すると、
鋼ストリップの形状によってロールとの襞触状態が異な
り、幅方向に均一に冷却することは難しい。

しかし、実際のライン操業においては、鋼ストリップの
サイズ、形状、材質が異なるにもかかわらず、最も高い
頻度で通板する鋼ストリップのサイズに最適なロールク
ラウンを定め、常にこの単一のロールクラウンで操業を
行なっている。

この結果、鋼ストリップに形状不良、蛇行、炉内での絞
り発生および品質□不均一等のトラブルが発生しやすか
った。

上述した問題を解決する手段として、例えば特公昭５６
−１０９７３号に見られるように、鋼ストリップを水冷
ロールに巻付けながらガス体で冷却することにより、鋼
ストリップを幅方向に均一に冷却する方法が提案されて
いるが、この方法では、ガス体による冷却のため、冷却
効果が少なく、ガスの使用量も犬となって、製品コスト
が犬となる問題がある。

また、ロールを弾力性のあるゴムロールとし、鋼ストリ
ップの形状、寸法にかかわらず、常にロールと鋼ストリ
ップとを完全に接触させて冷却する技術も提案されてい
るが、この方法では鋼ストリップの温度が７，０〜８０
℃以下でないとロールを損傷するため、連続焼鈍プロセ
スへの適用は不可能である。

また、鋼ストＩＪツブのサイズ、形状等により、その都
度適切なりラウンをもった水冷ロールを取付けて操業す
ることは、水冷ロールの交換のために、多くの時間と労
力を必要とし、休止期間が長くなって稼働率が大幅に低
下するなど、さらに大きな問題が生じる。

この発明は、上述の観点に基き、鋼ストリップに最適の
クラウンを、任意に付与し調整できるようにしたクラウ
ン可変水冷ロールを提供するもので、冷却水通路を有す
る金属製ロールシェルの内側に、その軸線方向に区画さ
れ、各々が独立して流体の給排を自在とした複数の液室
を形成してなり、前記複数の液室毎への流体の給排によ
りクラウンの変更を自在とした点に特徴を有するもので
ある。

ついで、この発明のクラウン可変水冷ロールを実施例に
より図面を参照しながら説明する。

第４図には、この発明のクラウン可変水冷ロールの一実
施例が、縦断正面図により示されている。

この発明のクラウン可変水冷ロール２′は、螺旋状の冷
却水通路４′が設けられたロールシェル３′ヲ有し、そ
の軸部２’Ａ、２’Ｂは、ダクト５外に設けられた油圧
シリンダ２５．２５により、ベアリング２６．２６’ｅ
介して空転自在に支持されている。

ロールシェル３′の内側には、液室３０が形成されてい
る。液室３０は、その軸線方向に３室に区画された、ロ
ール中心部に臨む室３０Ａと、左右端部の室３０Ｂ、３
０Ｃとからなっている。

一方の軸部２’Ａには、導孔２７Ａおよび２７Ｂが穿設
されており、導孔２７Ａの一端はロール中心部に臨む室
３０ＡＫ開口し、導孔２７Ｂの一端はロール右側端部に
臨む室３０Ｂに開口している。

他方の軸部２’Ｂには、導孔２７Ｃが穿設されており、
導孔２７Ｃの一端はロール左側端部に臨む室３０Ｃに開
口している。

軸部２’Ａおよび２’Ｂには、冷却水路７’、７’が設
けられており、ロールシェル３′に設けられた冷却水通
路４′の両端は、冷却水路７’、７’のそれぞれに連通
している。

軸部２’Ａおよび２’Ｂの両端には、ロータリジヨイン
ト２８Ａ、２８Ｂが取り付けられており、軸部２’Ａに
穿設されている導孔２７Ａ、２７Ｂおよび冷却水路７′
は、ロータリジヨイント２８Ａによって液圧回路２９Ａ
、２９Ｂおよび冷却水回路３１Ａに接続され、そして、
軸部２’　Ｈに穿設されている導孔２７Ｃおよび冷却水
路７′は、ロータリジヨイント２８Ｂによって液圧回路
２９Ｃおよび冷却水回路３１′Ａに接続されている。

冷却水回路３１Ａから軸部２’Ａの冷却水路７′ヲ通っ
て、ロールシェル３′の冷却水通路４′に供給された冷
却水は、ロールシェル３′ヲ冷却した後、軸部２’Ｂの
冷却水路７′を通って冷却水回路３１’ＡｆＣ排出され
、図示しない冷却水用クーラにより冷却されて循環する
。

液圧回路２９Ａからの加圧用液体は、軸部２’Ａの導孔
２７Ａを通してロール中心部に臨む室３０Ａに給排され
、液圧回路２９Ｂからの加圧用液体は、軸部２’Ａの導
孔２７Ｂｅ通してロール右側端部に臨む室３０Ｂに給排
され、そして、液圧回路２９Ｃからの加圧用液体は、軸
部２’Ｂの導孔２７Ｃｔｌ−通してロール左側端部に臨
む室３０Ｃに給排される。

ロール２′は、その軸部２’Ａおよび２’Ｂを支持する
油圧シリンダ２５．２５により高さ調節自在である。ダ
クト５の開口部５Ａ、５Ａと油圧シリンダ２５．２５と
の間は、ベローズ３２．３２によって塞がれており、ダ
クト５内の雰囲気が漏出しないようにしである点は従来
と同様である。

上述の構成からなるこの発明のクラウン可変水冷ロール
２′によれば、ロールシェル３′の内側に形成された液
室３０の区画された室３０Ａ、３０Ｂ。

３０Ｃの各々に独立して供給される流体の圧力を変更す
ることにより、または、室３０Ａ、３０Ｂ。

３０Ｃごとに温度あるいは膨張率の異なる流体を供給し
て流体の体積を変化させることにより、ロールシェル３
′のクラウンを局部的に調整することができる。

次に１　この発明のロールを使用して錘１ストリップを
冷却しｆｃ場合の冷却効果について説明する。

板厚０．４〜１．６ｍｍ、板幅６００〜１５００ｍｍの
鋼ストリップを第１図に示す水冷ロール域Ａにおいて、
下記条件の水冷ロールにより、６５０”Ｃから４ｏｏ’
ｃまで１００℃／ｓｅｃの冷却条件で冷却した。なおこ
のときのラインスピードは８Ｑ　ｍｐｍである。

■寸法およびロール数：６１０ｎｍφＸ１７５ｆ）＋ｍ
Ｘ５本■ロール初期クラウン：２．０順 ■ロール材質　　　：２本は銅、３本は鉄■冷却水量　
　　二ロール１本当り　１０　Ｔ／Ｈ■油　　　　圧　
　　　：８５ＫＩｆ／ｄ第５図は上記条件で冷却を行な
った場合の鋼ストリップの温度を示し％　Ａ’はこの実
施例のロールを使用しクラウン量を０〜２．０閣の範囲
で調整した場合　Ｂｔは従来のロール（クラウン量２．
０ｍｍ）を使用した場合の温度である。なおＣ′は冷却
前の鋼ストリップの温度である。

図面かられかるように、従来のロールを使用した場合は
、板幅方向の温度差が約１００°Ｃもあったのに対し、
この実施例のロールを使用した場合の温度差は１５°Ｃ
以下となった。

以上説明したように、この発明のクラウン可変水冷ロー
ルを連続焼鈍設備の水冷ロール域に使用すれば、ロール
クラウンを鋼ストリップに最適な量に、ロールの軸線方
向に局部的に調節することができ、従って鋼ストリップ
はその板幅方向に常に均一に冷却され、鋼ストリップの
蛇行や絞り等の発生がなくなり、安定した操業と品質の
優れた鋼ストリップの製造が可能となり、また連続鋳造
機のガイドロールとして使用すれば、優れた機能が発揮
される等、工業上多くの効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続焼鈍設備の一例を示す系統図、第２図は従
来の水冷ロールを示す縦断正面図、第３図は連続焼鈍設
備での鋼ストリップの温度変化を示す図、第４図はこの
発明のクラウン可変水冷扁−ルの一実施例を示した縦断
正面図、第５図はこの発明のクラウン可変水冷ロールを
使用して行なつｆ？：、ｆＡストリップ冷却の実施結果
を示す図でちる。 図面において、 １・・・連続焼鈍設備、　　２・・・水冷ロール、２′
・・・クラウン可変水冷ロール、 ２’Ａ　、　２’Ｂ・・・軸部、　　　３．３′・・・
ロールシェル、４．４′・・・冷却水通路、７．７’・
・・冷却水路、２５・・・油圧シリンダ、　　２８Ａ、
２８Ｂ・・・ロータリジヨイント、３０・・・液室、３
０Ａ、　３０Ｂ、　３０Ｃ・・・室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却水通路を有する金属製ロールシェルの内側に、その
   軸線方向に区画され、各々が独立して流体の給排を自在
   とした複数の液室を形成してなり、前記複数の液室毎へ
   の流体の給排によりクラウンの変更を自在としたことを
   特徴とするクラウン可変水冷ロール。