KR870002185B1 - 연속 소둔로 내에서의 금속스트립 냉각방법과 장치 - Google Patents

연속 소둔로 내에서의 금속스트립 냉각방법과 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

연속 소둔로 내에서의 금속스트립 냉각방법과 장치
제1도는 냉간 압연강 스트립이 가스분사 냉각으로 1차 냉각되는 연속 소둔열 사이클도.
제2도는 냉간 압연강 스트립이 수냉으로 1차 냉각되는 연속 소둔열 사이클도.
제3도는 본 발명에 따른 강스트립 냉각장치에 있어서 로울배열의 실시예에 관한 설명도.
제4도는 본 발명에 따른 냉각법이 시행될 수 있는 공지 연속 소둔로의 약도.
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 로울의 종단면도.
제6도는 본 발명의 실시예에 따른 로울의 횡단면도 약도.
제7도 내지 제9도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로울의 설명도.
제10도는 본 발명에 따른 구체예와 비교예에 있어서 히이트 크라운(heat crown)의 양을 나타내는 그래프.
제11도는 본 발명에 따른 예와 비교예에 있어서 냉각 로울의 출구측에서의 강스트립 온도분포를 나타내는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 수축 끼워맞춤된 로울집 12 : 로울샤프트
13 : 냉매 공급구 12a : 로울샤프트의 외면
11a : 로울집의 내면 14 : 냉매배출구
15 : 냉매 순환통로 20 : 로울 단부
본 발명은 연속 소둔로에 있어서, 금속스트립 냉각방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세히는 본 발명은 연속 소둔로에서 가열된 금속스트립이 냉각된 로울과 접촉함으로써 냉각될 때에 금속스트립이 짧은 폭방향에 나타내듯이 이 방법과 장치로써 소정의 냉각속도로 균일하게 냉각되는 냉각방법과 장치에 관한 것이다.
냉간 압연된 강스트 립생산에 있어서 최근 개발된 기술 덕택에 인발가공성과 가공성이 우수한 스트립이 배치(batch) 소둔 보다는 연속소둔에 의해 생산될 수 있다.
연속소둔 기술이 배치소둔 기술보다는 보다 높은 생산성, 보다 큰 원가절감이 가능하기 때문에 연속 소둔기술이 보다 광범위하게 지금까지 사용되어 오고 있다.
강스트립이 연속소둔로 내에서 받게되는 대표적인 열사이클이 제1도와 2도에 관하여 설명되어 있다.
제1도에는 소위 정지 급냉열 사이클이 도시되어 있다. 제1차 냉각 단계에서, 냉각가스가 가열강 스트립 위로 직접 취입되는 가스분사 냉각이 실행된다.
제2도에는 소위 완전 급냉 열사이클이 도시되어 있다. 제1차 냉각 단계에서 가열된 강스트립은 물을 분사함으로써 냉각되고 다음에 강스트립을 물속에 침지한다.
상술한 냉각법은 다음 점에서 결점이 있다.
(1) 가스-분사 냉각으로는 약 100℃/초의 높은 냉각속도를 얻기가 어렵다.
(2) 수냉은 높은 냉각속도를 제공하나 종점(end-point) 온도제어를 실현할 수 없다. 따라서 강스트립은 상온까지 냉각되는 것이 필연적이다. 그러므로 강스트립은 과시효처리를 수행하는 온도까지 재가열되어야 한다. 더우기 강스트립의 표면이 산화되기 때문에, 산세(pickling)와 같은 처리가 필요하게 되며 따라서 설비비나 운전비가 높아지게 된다.
상술한 결점들이 제거될 수 있는 한 방법으로서 로울 냉각방법이 제안되었다. 로울 냉각방법에 있어서, 소정의 응력이 가해지는 가열된 강스트립은 냉매에 의해 연속적으로 냉각되는 회전로울에 접촉하고 그 주위를 회전한다.
종래 로울 냉각방법은 다음과 같은 이유 때문에 짧은 폭방향에서 나타나는 것처럼 강스트립을 균일하게 냉각시킬 수 없다. 냉각로울의 로울몸체는 단일체이며, 축방향에 나타나듯이 강스트립이 로울몸체의 중심부분과 접촉되는 그런 길이를 갖는다. 이 중심부분의 온도는 비접촉부분 보다 높다. 그 결과 히이트 크라운이 로울몸체상에 형성되고 따라서 강스트립과 로울 몸체 사이의 접촉이 강스트립의 양끝(edges)에서 방해를 받는다.
그러므로 강스트립의 양끝은 냉각되지 않으며 불균일한 온도분포는 강스트립의 짧은 폭 방향을 따라 발생된다. 강스트립의 냉각된 중심부는 열적으로 수축되며 그 결과 불균일한 장력, 즉 냉각된 중심부에서의 높은 장력과 냉각안된 단부에서의 낮은 장력이 강스트립내에서 발생하게 된다.
이러한 불균일한 장력분포 때문에 높은 장력을 갖는 강스트립의 냉각부는 냉각로울과 보다 밀착되며 냉각로울에 대한 낮은 장력을 갖는 냉각되지 않은 부분 사이의 접촉은 더욱 방해를 받게 된다. 결과적으로, 강스트립의 짧은폭 방향, 즉 스트립 이송방향의 횡방향에 따른 불균일한 온도분포는 그 도를 더하게 된다.
일본 특허공개공보 제57-23036호는 물보다 고온에서 사용될 수 있고 따라서 냉각로울과 강스트립 사이의 온도차를 줄일 수 있는 냉매의 사용을 제안하여 이로써 로울몸체의 축방향에서 나타나는 것과 같은 불균일한 온도분포를 감소시키려 하였다.
그러나, 이 제안에 따르면, 강스트립의 냉각속도라는 견지에서의 냉각효율이 물이 사용되는 로울냉각방법에 의해 얻어지는 것보다 상당히 저하된다.
더우기, 이 제안에 따르면 히이트 크라운을 효과적으로 감소시킬 수 없다.
일본 특허공개공보 제54-118315호에는 냉각로울의 로울몸체 내에서 로울 몸체의 축방향에서 나타나 있듯이 서로서로 분리되어 있는 냉매통로의 형성이 제안되어 있다. 이것 역시 냉매의 온도와 각 냉매통로에서의 유속을 제어하는 것을 제안하고 있다.
이 공보에 제안된 냉각방법에 있어서, 선택된 냉매통로에서 냉각속도를 임의로 감소시키는 것은 곤란하다. 왜냐하면 범핑(bumping)이 방지되어야만 하기 때문이다. 그러므로 히이트 크라운은 만족스럽게 낮은 수준으로 감소될 수가 없다.
상기 두 공보의 제안에 따르면 냉각로울의 구조는 복잡하게 되고, 제어장치는 그 규모가 커지게되어 비경제적이 된다.
본 발명의 목적은 소정 장력을 받게되는 가열된 강스트립이 연속적으로 냉각된 냉각로울에 접촉되어 그 주위를 회전하게 되는 방법에 의해 연속소둔로 내에서 강스트립을 냉각시키는 종래 로울 냉각법에서의 불이익한 점을 제거하여 짧은폭 방향에서 나타나는 강스트립의 불균일 냉각을 야기하는 주요인이 되는 히이트 크라운을 쉽고도 경제적으로 억제하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속 소둔로 내에서 강스트립의 냉각을 위해서 종래의 냉각 로울의 불이익한 점이 제거된 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적에 따르면, 강스트립이 가열영역, 균열(均熱) 영역, 때때로 과시효영역과 제2냉각영역을 통하여 연속적으로 이송되고, 강스트립의 냉각이 특히 제1냉각영역에서 강스트립을 냉매에 의해 연속적으로 냉각되는 회전로울에 접촉시키고 그 둘레를 회전시키는 로울-냉각에 의해 시행되는 연속소둔로에서의 강스트립을 냉각하는 방법에 있어서, 로울 샤프트와 로울샤프트에 고정된 수축 끼워맞춤된 로울집(shrinkage-fitted roll sheath)으로 구성되는 로울이 로울냉각에 사용되고 더우기 냉매가 로울집의 내면이나 로울 샤프트의 외면 혹은 양자위에 형성된 냉매순환통로를 통해 로울샤프트 둘레를 순환되는 것을 특징으로 하는 연속소둔로에서의 강스트립을 냉각시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 목적에 따르면, 가열영역, 균열영역, 제1냉각영역, 때때로 과시효영역과 제2냉각영역으로 구성되어 있고, 최소한 하나의 냉각로울에 접촉되어 그 주위를 회전하는 강스트립을 냉각하기 위해 특히 제1냉각영역에서 사용된 연속소둔로의 강스트립 냉각장치에 있어서, 로울샤프트에 대해 같은 축중심으로 놓여있는 각각의 로울단부(rollend)를 갖고 있는 로울샤프트, 로울샤프트의 외면과 로울집의 내면에 의해 로울샤프트에 고정된 수축끼워맞춤된 로울집, 최소한 로울집의 내면이나 로울샤프트의 외면 혹은 양자 위에 형성된 냉매순환통로, 로울단부에서 형성된 최소한 하나이상의 냉매공급구과 최소한 하나이상의 냉매배출구로 구성되는 로울을 특징으로 하는 연속 소둔로의 강스트립 냉각장치를 또한 본 발명은 제공한다.
제3도에는 연속소둔로의 제1냉각영역에 있어서 냉각로울의 배열예가 도시되어 있다. 브라이들로울(2, 3, 9, 10)에 의해 냉각될 금속스트립에 소정의 장력이 부여된다.
참고번호(4, 8)는 디플렉팅 로울(deflecting roll)을 나타내며 참고번호(5, 6, 7)은 본 발명에 따른 냉각로울을 나타낸다. 냉각로울(5, 6, 7)의 수는 연속 소둔로의 능력에 따라 결정된다. 강스트립(1)의 두께, 공정속도, 냉매의 온도에 의해 결정되며, 원하는 냉각속도를 얻기 위해 변동되는 소정 권부각도(winding angle)나 표면적으로 강스트립(1)은 각각의 냉각로울(5, 6, 7)과 접촉하게 된다.
로울집의 수축 끼워맞춤을 설명하기 전에 강스트립(1)의 냉각을 현 이론에 기초하여 설명하겠다.
강스트립(1)의 로울냉각에 있어서, 냉각로울(5, 6, 7)의 출구측에서의 강스트립(1)의 온도 TO는 다음 식(1)으로 표현된다.
Figure kpo00001
K : 강스트립(1)과 냉매(도시되지 않음)간의 열전달 계수로 다음 식으로 표시됨.
Figure kpo00002
TO: 출구측에서의 강스트립(1)의 온도(℃)
Ti: 입구측에서의 강스트립(1)의 온도(℃)
TS: 강스트립(1)의 평균온도(℃)
TW: 냉매의 온도(℃)
θ : 냉각로울(5, 6, 7) 주위에 있는 강스트립(1)의 권부 각도(radian)
R : 냉각로울(5, 6, 7)의 반경(m)
h : 강스트립(1)의 두께(m)
V : 강스트립(1)의 이송속도(m/min)
k1: 강스트립(1)과 냉각로울(5, 6, 7)간의 열전달 효율(kcal/㎡·hr·℃)
k2: 냉각로울(5, 6, 7)과 냉매(도시되지 않음)간의 열전달 효율(kcal/㎡·hr·℃)
λ : 냉각로울(5, 6, 7) 재료의 열전도도(kcal/㎡·hr·℃)
d : 강스트립(1)과 냉매(도시되지 않음)간 냉각로울(5, 6, 7) 한부분의 두께(m)
(1)식에 주어진 Ti, θ, R, TW, h, V의 값이 강스트립(1)의 짧은폭 방향으로 거의 변동하지 않기 때문에 출구측에서 강스트립 온도에 미치는 Ti와 그 유사한 것의 영향을 무시할 수 있다. 따라서 강스트립(1)의 짧은폭 방향으로 균일한 온도분포를 얻기 위해서는, 짧은폭 방향을 따라 열전달계수(K)를 균일하게 만드는 것이 필수적이다.
강스트립(1)과 냉각로울(5, 6, 7) 사이의 열전단효율(K1)은 강스트립(1) 표면의 거칠기, 냉각로울(5, 6, 7) 표면의 거칠기 그리고 강스트립(1)과 냉각로울(5, 6, 7) 표면 사이의 접촉면 압력에 의해 결정되며 다음 식(3)으로 표시된다.
k1=A·pn……………………………………………………(3)
여기서 A는 강스트립(1) 표면의 거칠기와 냉각 로울(5, 6, 7) 표면의 거칠기에 의해 결정되는 상수이고, p는 강스트립(1)과 냉각로울(5, 6, 7) 표면간의 접촉면 압력이며, n은 상수이다.
강스트립을 포함한 통상 금속스트립에 관한 식(3)의 상수를 결정하기 위해 본 발명자가 행한 실험에 따르면 제3식은 다음과 같이 생각된다.
k1≒30000p0.5
강스트립(1)의 표면거칠기와 냉각로울(5, 6, 7)의 표면거칠기는 강스트립의 짧은폭 방향과 로울의 축방향을 따라 각각 변동되지 않는다고 생각되기 때문에, 강스트립(1)과 냉각로울(5, 6, 7) 간의 열전달 효율(k1)은 실질적으로 접촉면 압력(p)에 의해 결정된다.
히이트 크라운은 강스트립(1)의 짧은폭 방향을 따라 접촉면 압력(p)을 불균일하게 만드는 가장 큰 요인이다. 히이트 크라운은 본 발명에 따르면, 로울샤프트 위에 로울집을 수축끼워 맞춤으로써 억제된다(이후에 보다 상세히 설명함).
제5도와 제6도에 있어서, 이후는 슬리이브(11)로 언급될 로울집(11)은 그것의 내면(11a)과 로울 샤프트(12)의 외면(12a)을 통하여 바람직하게 중공(hollow)인 로울 샤프트(12)에 수축끼워맞춤에 의해 고정되어 있다.
참고번호(20)는 로울샤프트(12)에 대하여 같은 축 중심으로 위치되어 있고 로울 샤프트(12)와 일체로 되어 있거나 또는 로울샤프트(12)에 단단히 연결되어 있는 로울단부를 나타내고 있다. 로울단부(20)는 베어링에 의해 회전할 수 있도록 지지되어 있다(도시되지 않음).
로울단부(20) 중의 하나에는 냉매공급구(13)가 형성되어 있고 다른 로울단부(20)에는 냉매배출구(14)가 형성되어 있다. 냉매순환통로(15)는 슬리리브(11)의 내면(11a) 위에 나선형으로 형성되어 있고 냉매로 로울샤프트(12)와 슬리리브(11)를 냉각시키기 위해서 냉매공급구(13)와 냉매배출구(14)가 서로 통해 있다.
냉매 순환통로(15)는 나선형에 제한되지 않고 다수의 개별적인 환상슬롯으로 구성될 수도 있다. 수축끼워맞춤에 있어서 슬리이브(11)는 통상적인 방법으로 가열되어 로울샤프트(12)에 끼워 맞춰진다.
제6도에 도시된 것처럼 수축끼워 맞춤 때문에, 원주 방향의 인장응력(T)과 원조방향의 압축응력(C)이 슬리이브(11)와 로울샤프트(12)에서 각각 일어난다. 강스트립(1)(제5도)은 냉각로울러의 축단면부에서 나타나 있듯이 냉각로울러의 대부분과 접촉되고 접촉부의 온도는 상승된다.
로울샤프트(12)의 온도는 실질적으로 냉매와 같은 온도로 유지된다. 냉각로울의 접촉부분에서의 온도상승의 결과로서 슬리이브(11)의 열팽창이 일어나지만, 슬리이브의 열팽창이 초래하는 히이트크라운의 양은 인장응력(T)을 일으키는 수축 끼워 맞춤 때문에 매우 감소된다. 즉 슬리이브의 열팽창은 인장응력(T)을 감소시키는 경향이 있으나, 이 응력은 슬리이브(11)에 잔류하므로 히이트 크라운이 형성된다 하더라도 그 양은 매우 작다. 따라서 강스트립(1)과 냉각 로울의 외부면(슬리이브 11) 사이의 불균일한 접촉은 철저하게 억제될 수 있으므로, 짧은 폭방향에 따라서 강스트립(1)의 냉각 균일도는 철저하게 개선될 수 있다.
제7도에서 냉매순환통로(15)는 로울샤프트(12)의 외면(12a)에 형성되어 있다. 제8도에서 냉매 순환통로(15)는 로울샤프트(12)의 외면(12a)과 슬리이브(11)의 내면(11a)에서 각각 서로 합치되는 반홈에 의해 획정된다. 제9도에서, 냉매 공급구와 냉매배출구(13, 14)들은 제7도와 제8도에 도시된 실시예의 것과 비교되는 로울샤프트 단부 사이의 온도차이를 감소하기 위해 양 로울단부(20)에 각각 형성되어 있다.
냉매순환통로(15)의 단면모양은 상기 실시예에서는 정사각형이나 직사각형이지만, 그것은 원형 또는 타원형일 수도 있다.
제4도에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 연속 소둔로 내에서 강스트립을 냉각하기 위한 방법의 실시예에서, 강스트립(1)은 가열영역(33), 균열영역(34), 제1냉각영역(35, 36) 그리고 때때로 과시효영역(37)과 연속소둔로의 제2냉각영역(38)을 통해서 연속적으로 이송되며 가열된 강스트립(1)의 로울냉각은 특히 제1냉각영역(36)내에서 시행된다.
본 발명에 따른 로울냉각법은 서냉영역인 제1냉각영역과/혹은 제2냉각영역(38) 내에서 시행될 수 있다.
부재번호 31은 페이 오프 로울(pay off rolls) 둘레에 감겨져 있는 강스트립을 용접하기 위한 공지 용접기를 나타내며 부재번호 32는 공지 전해 산세(pickling) 장치를 나타낸다.
부재번호 39, 40은 각각 스킨 패스밀(pass mill)과 인장 릴(reel)을 나타낸다. 로울냉각 중, 이농된 강스트립(1)은 냉각로울 둘레에서의 권부각도에 의해 결정되는 소정 이송경로를 따라서 적어도 하나의 냉각로울과 접촉되어, 적어도 하나의 냉각로울 둘레에 회전되고, 이 적어도 하나의 냉각 로울은 로울샤프트(12)(제5도 내지 9도)와 슬리이브(11)의 내면(11a)과 로울샤프트(12)의 외면(12a)을 통해서 로울샤프트(12)에 고정되어 있는 수축끼워 맞춤된 슬리이브(11)로 구성되어 있고, 냉매는 적어도 한개의 냉각로울내로 공급되어 적어도 슬리이브(11)의 내면(11a) 혹은 로울샤프트(12)의 외면(12a) 혹은 양쪽 모두 위에 형성된 냉매순환통로(12)를 통해 로울샤프트(12) 둘레에서 순환된다.
수축끼워맞춤 공차, 즉, 수축끼워맞춤이 있기 전 슬리이브(11)(제5도-9도)의 내경과 로울샤프트(12)의 외경 사이의 차이는 냉각로울의 평가된 온도상승을 생각할 때 로울냉각중 수축끼워 맞춤된 크기가 0 보다 크도록 되어 있다. 큰 수축끼워맞춤 공차는 바람직한 것이다.
수축끼워 맞춤 공차가 로울재료의 강도와 그와 유사한 것에 제한될 때라도, 히이트 크라운의 억제는 이와같은 제한된 수축끼워 맞춤 공차에 의해 만족스럽게 얻어질 수 있다.
예를들어, 제6도에서 R1=650mm, R2=730mm 그리고 R3=750mm이라면, 수축끼워맞춤 공차 약 3mm(지름에 있어서)는, 슬리이브 온도로 200℃ 정도의 온도상승에 대하여 히이트 크라운을 억제하는데 매우 효과적이다.
수축 끼워맞춤 공차를 결정하는 한 예가 아래에 상세히 기술되어 있다.
냉각로울의 단위면적당 통과하는 열량(Q)는 다음 식(4)에서 얻을 수 있다.
Figure kpo00003
슬리이브의 평균온도(
Figure kpo00004
)는 다음 식(5)으로 표시된다.
Figure kpo00005
여기서 TRS는 강스트립과 접촉하고 있는 냉각로울(슬리이브) 한 부분의 온도이며 TRW는 냉매와 접촉하는 냉각로울(로울샤프트) 한 부분의 온도이다.
로울샤프트의 온도는 냉매의 온도와 동일하다고 간주될 수 있기 때문에 로울 샤프트에 대한 슬리이브의 열상승(ΔTR)은 다음과 같이 표시된다.
Figure kpo00006
반경(ΔR)에서의 수축 끼워맞춤 공차는 온도상승(ΔTR)에 대하여 슬리이브가 슬리이브의 열팽창 때문에 로울샤프트로 부터 분리되지 않는 것이어야 한다.
즉, 다음 식을 만족하여야 한다.
Figure kpo00007
제7식에서 α는 선열팽창계수를 나타낸다.
첨언하면 반경(ΔT)에 있어서의, 수직끼워 맞춤공차가 (7)식을 만족시키는 한, (7)식에 의해 정의된 것보다 상당히 큰 수축끼워 맞춤 공차(ΔR)란 의미가 없다. 왜냐하면, 냉각효과란 변하지 않는 상태로 남고, 더우기 수축 끼워맞춤으로 인한 슬리이브에서의 발생한 응력이 대단히 커지게 되기 때문이다.
실제적으로 수축 끼워맞춤 공차(ΔR)는 냉각로울의 가공정확도의 정도에 의해 α·ΔTR·R 보다 크다.
수축 끼워맞춤 공차를 계산하는 한 예는 아래와 같다.
k1: 2,000kcal/㎡·hr·℃ k : 5,000kcal/㎡·hr·℃ λ : 46kcal/m·hr·℃ θ=100degrees TS=600℃ TW=40℃ α=1.0×10-5/℃
식(2)에 따른 열전단계소는 상기 매개변수를 사용할 때 아래와 같다.
K=1,480kcal/㎡·hr·℃
식(4)에 따른 열량(Q)은 Q=230,000kcal/㎡·hr이고, 식(6)에 따른 온도상승(ΔTR)은 TR=136℃이다.
식(7)에 따라 마지막으로 얻어진 반경에서의 수축끼워 맞춤공차(ΔR)는 ΔR
Figure kpo00008
0.72mm가 얻어진다.
상기한대로 히이트 크라운이 효과적으로 억제될 수 있기 때문에, 짧은 폭 방향을 따라 강스트립의 균일한 냉각이 효과적으로 얻어질 수 있다. 이와 같은 사실은, 연속 소둔로의 어떠한 냉각영역 내에서 냉각을 위한 로울 냉각방법 적용을 가능하게 해준다.
특히, 제1도에 도시된 것처럼 제1냉각과 제2도와 제4도에 도시된 것처럼 서냉 그리고 제1도와 제2도에 도시된 것처럼 제2냉각에서 그러하다. 제1냉각에서 600℃ 내지 850℃로 부터 최대한 470℃까지 온도를 낮출 수 있다.
더우기, 본 발명에 따르면, 강스트립의 냉각속도는 가스분사 냉각에 의해 얻어지는 것보다 상당히 크게 될 수 있다.
본 발명에 따른 냉각속도는 초당 50℃에서 300℃까지가 바람직하나, 70℃에서 200℃, 즉 약 100℃ 정도가 더욱 바람직하다. 반면 가스분사 냉각 속도는 예컨대 10℃/sec 내지 30℃/sec 이다. 그와 같이 냉각속도가 높기 때문에 연속 소둔된 강스트립의 기계적 성질이 향상될 수 있는 것이 기대된다.
짧은 폭방향을 따라 강스트립의 품질 변화는 짧은폭 방향을 따른 균일한 냉각속도 때문에 감소될 수 있다. 강스트립의 산화는 본 발명에 따른 로울 냉각 중에는 일어나지 않는다. 따라서 소둔된 강스트립은 산세시킬 필요가 없으며, 이와 같은 사실은 경제학 관점에서 볼 때 유리하다.
본 발명을 실시예에 의해 기술한다.
제10도에는, 반경(mm)에 있어서의 히이트 크라운이 본 발명(수축 끼워 맞춤 된 냉각로울)과 비교예(단일체 냉각로울) 양자에 대하여 슬리이브 온도의 함수로서 도시되어 있다.
이러한 로울은 연속 소둔로내에서 강스트립을 1차 냉각하는데 사용되었다. 제10도에서 명확히 알 수 있듯이 히이트 크라운은 본 발명에 따라서 억제된다.
제11도에는 짧은 폭방향에 있어서 폭이 1000mm인 강스트립의 온도가 본 발명(수축 끼워 맞춤된 냉각로울)과 비교예(단일체 냉각로울) 양자에 대해서 도시되어 있다.
제10도에서 명백히 알 수 있듯이, 짧은 폭방향에서의 강스트립의 온도 분포는 냉각로울의 입구측에서는 균일하나 비교예에서는 강스트립의 양끝에서의 비효과적인 냉각 때문에 불균일이다.
냉각로울의 출구측에서 짧은 폭방향에서의 강스트립의 온도분포는 본 발명에 따라 철저하게 개선된다.

Claims (11)

  1. 강스트립이 가열영역, 균열(均熱) 영역, 제1냉각영역 때때로 과시효영역과 제2냉각영역을 통하여 이송되고, 강스트립의 냉각이 강스트립을 냉매에 의해 연속적으로 냉각되는 회전로울과 접촉시키고 그 둘레를 회전시키는 로울-냉각에 의해 시행되는 연속 소둔로에서의 강스트립을 냉각하는 방법에 있어서, 로울샤프트(12)와 로울샤프트(12)에 고정된 수축 끼워 맞춤에 로울집(11)으로 구성된 로울이 로울냉각에 사용되고, 냉매가 적어도 상기 로울립의 내면이나, 상기 로울샤프트(12)의 외면 혹은 양 로울샤프트(12)에 형성된 냉매 순환통로(15)를 통하여 로울샤프트 주위를 순환되는 것을 특징으로 하는 연속 소둔로에 있어서 강스트립을 냉각하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강스트립(1)의 냉각이 상기 제1냉각영역(25, 36)에서 시행되는 것을 특징으로 하는 냉각방법.
  3. 제2항에 있어서, 온도를 상기 제1냉각영역(35, 36)에 있어서 600℃ 내지 850℃로 부터 최대로 470℃까지 낮추는 것을 특징으로 하는 냉각방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 강스트립(1)의 냉각이 제1냉각영역(35, 36)의 서행영역(35)에서 시행되는 것을 특징으로 하는 냉각방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 강스트립(1)의 냉각이 상기 제2냉각영역(38)에서 시행되는 것을 특징으로 하는 냉각방법.
  6. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 수축끼워 맞춤하기 전에 상기 로울집(11)의 내경과 상기 로울샤프트(12)의 외경간의 차이인 수축 끼워맞춤공차는 직경에 있어서 3mm인 것을 특징으로 하는 냉각 방법.
  7. 가열영역, 균열영역, 제1냉각영역 때때로 과시효영역과 제2냉각영역으로 구성되어 있고, 적어도 하나의 냉각로울과 접촉되어, 그 주위를 회전하는 강스트립을 냉각하기 위해 특히 제1냉각영역에서 사용된 연속소둔로의 강스트립 냉각장치에 있어서, 로울샤프트(12)에 대하여 같은 축중심으로 놓여있는 로울단부(20)들을 갖고 있는 로울샤프트(12), 로울집(11)의 내면(11a)과 로울샤프트(12)의 외면(12a)에 의해 로울샤프트에 고정되어 있는 수축끼워맞춤된 로울집(11), 적어도 로울집(11)의 내면(11a)이나 로울샤프트(12)의 외면(12a) 혹은 양자위에 형성된 냉매 순환통로(15), 그리고 로울단부(20)에 형성된 적어도 한개의 냉매공급구(13)와 적어도 한개의 냉매배출구(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 강스트립 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 냉매공급구(13)와 상기 냉매배출구(14)가 각각의 로울단부(20)에서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  9. 제7항에 있어서, 로울샤프트가 중공인 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  10. 제7항 내지 9항중 어느 한항에 있어서, 수축끼워 맞춤하기 전에 상기 로울집(11)의 내경과 상기 로울샤프트(12)의 외경간의 차이인 수축끼워 맞춤공차는 직경에 있어서 3mm인 것을 특징으로 하는 냉각장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 장치는 온도를 600℃ 내지 850℃로부터 최대로 470℃까지 낮추기 위해 제1냉각영역(34, 35), 서냉영역(35), 그리고 제2냉각영역(38) 중 적어도 한 영역에서 사용되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS604564U (ja) * 1983-06-18 1985-01-14 中外炉工業株式会社 ストリツプ用熱交換ロ−ル
AU575730B2 (en) * 1985-01-31 1988-08-04 Kawasaki Steel Corporation Continuous annealing extra-low carbon steel
JPS62149820A (ja) * 1985-12-24 1987-07-03 Kawasaki Steel Corp 鋼帯の冷却方法
JPH0672270B2 (ja) * 1986-01-09 1994-09-14 三菱重工業株式会社 ストリツプの熱処理方法
JPH0796686B2 (ja) * 1986-09-09 1995-10-18 川崎製鉄株式会社 金属ストリップの蛇行防止方法
FR2651795B1 (fr) * 1989-09-14 1993-10-08 Sollac Dispositif de refroidissement par contact de rouleaux pour la trempe en continu d'une bande d'acier prechauffee.
JPH0454327U (ko) * 1990-09-18 1992-05-11
JP2002003956A (ja) * 2000-06-27 2002-01-09 Kawasaki Steel Corp 連続熱処理炉の急冷帯前後用ロール及び急冷帯設備
DE102005012296A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-21 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entzundern eines Metallbandes
KR101568547B1 (ko) 2013-12-25 2015-11-11 주식회사 포스코 스트립의 연속소둔 장치 및 그 연속소둔 방법
CN105177272A (zh) * 2015-10-24 2015-12-23 本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司 一种卧式退火炉加热段结构
EP3943619B1 (en) * 2019-03-29 2023-11-08 JFE Steel Corporation Quenching apparatus and method for manufacturing metal sheet

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890037A (en) * 1954-11-10 1959-06-09 United States Steel Corp Method and apparatus for continuously cooling metal strips
US3169050A (en) * 1961-01-25 1965-02-09 Scott Paper Co Rotary cylinder drying drum with stress relieving expansion means
FR1526302A (fr) * 1967-04-14 1968-05-24 Siderurgie Fse Inst Rech Procédé et dispositif pour le refroidissement de bandes laminées à chaud
US3725994A (en) * 1970-08-06 1973-04-10 Bethlehem Steel Corp Method of shrinking collars on a shaft
FR2314788A1 (fr) * 1975-06-17 1977-01-14 Fives Cail Babcock Perfectionnements aux rouleaux du type a refroidissement interne
BE842707A (fr) * 1976-06-08 1976-10-01 Procede de traitement thermique en continu de toles laminees
JPS54118315A (en) * 1978-03-08 1979-09-13 Nippon Kokan Kk <Nkk> Metal belt cooling
JPS607693B2 (ja) * 1979-10-31 1985-02-26 川崎製鉄株式会社 鋼帯の連続焼鈍方法
JPS5714444A (en) * 1980-06-27 1982-01-25 Hitachi Ltd Thin sheet producing device
JPS5723037A (en) * 1980-07-18 1982-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for cooling strip
JPS5723036A (en) * 1980-07-18 1982-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for cooling steel plate
JPS57149430A (en) * 1981-03-11 1982-09-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> Cooling method for strip in continuous annealing
US4377335A (en) * 1981-06-08 1983-03-22 Bunnington Corporation Cryogenically assembled rolls
JPS57207126A (en) * 1981-06-13 1982-12-18 Nippon Steel Corp Cooler for continuous annealing furnace
JPS58107422A (ja) * 1981-12-22 1983-06-27 Nippon Kokan Kk <Nkk> クラウン可変水冷ロ−ルを備えた連続焼鈍設備
JPS59117913A (ja) * 1982-12-22 1984-07-07 Sumitomo Metal Ind Ltd ストリツプ冷却用ロ−ル

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Publication number Publication date
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EP0117083A1 (en) 1984-08-29
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CA1217049A (en) 1987-01-27
EP0117083B1 (en) 1986-11-26
AU546813B2 (en) 1985-09-19

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