JP2008280586A

JP2008280586A - Steel strip conveying roll for heat treating furnaces, and heat treating furnace

Info

Publication number: JP2008280586A
Application number: JP2007126211A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suemori; 秀昭末盛
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc
Current assignee: Primetals Technologies Holdings Ltd
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: JP5022769B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of an unwanted drawn part and pushed flaw on a steel strip when conveying the steel strip in a heat treating furnace. <P>SOLUTION: When the center axis of a roll is assumed to be x axis, roll radius R(x) to the roll axis coordinate x at the central part of the roll is made to form a cosine curve determined by a prescribed formula, and roll barrel length Lb is made to be specified by a prescribed formula based on the relation between one cycle length Lc of profile and the maximum plate width Wmax of the steel strip. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷延鋼帯の熱処理を行う炉に適用される鋼帯搬送ロールに関する。 The present invention relates to a steel strip transport roll applied to a furnace that performs heat treatment of a cold-rolled steel strip.

冷間圧延により製造された冷延鋼帯は、必要に応じ熱処理が施される。この熱処理は、冷延鋼板を熱処理炉内に導き、熱処理炉内を移動させることによりなされる。熱処理炉内での鋼帯の移動は、鋼帯を鋼帯搬送ロール(ハースロール)に巻き掛け、例えば上下方向に繰り返し移動させることによりなされる。ところで鋼帯には曲がりや部分的な伸びなどが存在し、ロールに巻き掛けて移動する際には、曲り等に起因して蛇行が生ずる。蛇行を防止する手段としてハースロールにクラウンを設けることが実施されている。 The cold-rolled steel strip manufactured by cold rolling is heat-treated as necessary. This heat treatment is performed by guiding the cold-rolled steel sheet into a heat treatment furnace and moving the heat treatment furnace. The steel strip is moved in the heat treatment furnace by winding the steel strip around a steel strip transport roll (hearth roll) and repeatedly moving it in the vertical direction, for example. By the way, the steel strip is bent or partially stretched, and when it is wound around a roll and moved, the meandering occurs due to the bending or the like. As a means for preventing meandering, a hearth roll is provided with a crown.

しかし、最近では、1つの熱処理炉で対応しなければならない鋼帯のサイズが狭幅のものから広幅のものまで広い範囲にわたってきている。例えば、自動車ボディ成形用の鋼板として、より幅広の鋼板が要求されるようになってきている。熱処理炉で自動車用鋼板を処理する場合、従来、処理対象としていたのは板幅８００〜１５００ｍｍの板幅レンジのものであった。最近では、同一のラインで板幅１２００〜２０００ｍｍの程度の範囲の板幅、場合によってはそれ以上の板幅の通板も要求されている。このように板幅のレンジが広くなると、従来のように単純にロールの形状を工夫しただけでは蛇行などの搬送トラブルを十分に回避することができなくなる。 Recently, however, the size of steel strips that must be handled by a single heat treatment furnace has been wide ranging from narrow to wide. For example, a wider steel plate has been required as a steel plate for forming an automobile body. When processing a steel plate for automobiles in a heat treatment furnace, conventionally, a processing target has been a plate width range of a plate width of 800 to 1500 mm. Recently, a plate width in the range of about 1200 to 2000 mm on the same line, and a plate having a width larger than that in some cases, are required. Thus, when the range of the plate width is widened, it is not possible to sufficiently avoid a conveyance trouble such as meandering by simply devising the shape of the roll as in the prior art.

ハースロールの表面にテーパを付けた１段テーパロールについては、最適なロール形状がすでに知られており、従来の板幅レンジの操業において、蛇行と絞り発生を防ぐ有効な手段とされている。しかし、このような１段テーパロールは、例えば、最大と最小の板幅比が２倍以上のような広い板幅レンジにはそのまま適用することはできない。比較的広幅の鋼帯に用いられるハースロールとして特許文献１に開示のものがある。 As for the one-stage taper roll having a taper on the surface of the hearth roll, the optimum roll shape is already known, and it is an effective means for preventing meandering and squeezing in the operation of the conventional plate width range. However, such a one-stage taper roll cannot be applied as it is to a wide plate width range in which the maximum and minimum plate width ratio is twice or more, for example. As a hearth roll used for a relatively wide steel strip, there is one disclosed in Patent Document 1.

特開2000-192150公報JP 2000-192150 A

特許文献１に記載のハースロールは、ロールの表面を、中央の平坦部、その両側に２段のテーパ部を対称に形成し、平坦部に続く第１のテーパ部の傾きが更に続く第２のテーパ部の傾きより大きくなるようにしたものであるが、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、ハースロール１０１の平坦部１０１ａとテーパ部１０１ｂとのつなぎ目１０１ｃで、鋼板（鋼帯）１０２に押し傷１０３が付き、また絞り１０４が入ってしまうという問題があった。押し傷１０３は、平坦部１０１ａとテーパ部１０１ｂとのつなぎ目１０１ｃが鋼帯１０２の表面に当たることによりできる。 In the hearth roll described in Patent Document 1, the surface of the roll is a flat portion at the center, and two taper portions are formed symmetrically on both sides thereof, and the second taper portion following the flat portion is further inclined. As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), at the joint 101c between the flat portion 101a and the tapered portion 101b of the hearth roll 101, a steel plate (steel strip) ) 102 has a scratch 103 and the aperture 104 enters. The pressed wound 103 can be formed by the joint 101 c between the flat portion 101 a and the tapered portion 101 b hitting the surface of the steel strip 102.

図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）には、鋼板１０２に絞り１０４が発生する様子を示してある。鋼帯１０２はハースロール１０１に巻き掛けられて搬送されるのであるが、鋼帯１０２が幅広であるとハースロール１０１の左右のテーパ部１０１ｂにかかる部分が大きく、テーパ部１０１ｂより鋼帯１０２に大きなセンタリング力が作用し、それによって図１３（ｂ）に示すように平坦部１０１ａとテーパ部０１ｂとのつなぎ目に対応する部分が微小に浮き上がり（ｈ１）、鋼帯１０２がハースロール１０１を離れる直前では図１３（ｃ）に示すように絞りｈ２となってしまう。 FIGS. 13A, 13B, and 13C show how the aperture 104 is generated in the steel plate 102. FIG. The steel strip 102 is wound around the hearth roll 101 and conveyed. However, if the steel strip 102 is wide, a portion of the hearth roll 101 on the left and right tapered portions 101b is large, and the steel strip 102 is moved to the steel strip 102 from the tapered portion 101b. A large centering force is applied, whereby the portion corresponding to the joint between the flat portion 101a and the tapered portion 01b is slightly lifted (h1) as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 13C, the aperture becomes h2.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、熱処理炉で鋼帯を搬送する際に、鋼帯に絞りの発生を抑制し且つ押し傷が発生するのを防止し、併せて鋼帯に働くセンタリング力が局所的に発生することを最小にし、操業条件の変更時などでも絞りの発生と蛇行の発生を少なくすることができる鋼帯搬送ロール（ハースロール）を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and when a steel strip is transported in a heat treatment furnace, it suppresses the occurrence of drawing in the steel strip and prevents the occurrence of a pressing flaw, and also works on the steel strip. It is an object of the present invention to provide a steel strip transport roll (hearth roll) that minimizes local generation of centering force and can reduce the occurrence of throttling and meandering even when the operating conditions are changed.

上記課題を達成する第１の発明に係る鋼帯搬送ロールは、
熱処理炉内で鋼帯を巻き掛ける鋼帯搬送ロールであって、
ロールの中心軸をｘ軸としたとき、ロール中央部におけるロール軸座標ｘに対するロール半径Ｒ（ｘ）が下記（１）式で定められる余弦曲線をなし、かつロールバレル長Ｌｂが、プロフィールの一周期長Ｌｃと鋼帯の最大板幅Ｗｍａｘの関係から、下記（２）式で規定されることを特徴とする。
Ｒ（ｘ）=（Ｄ＋Ｃ（ｃｏｓ（２π・ｘ／Ｌｃ）−１））／２・・・（１）
ここで、Ｄ：ロールの中央部の直径
Ｃ：クラウン量
Ｌｃ：プロフィールの一周期長
である。
０．６・Ｌｃ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ≦Ｌｃ・・・（２） The steel strip transport roll according to the first invention for achieving the above-mentioned object is
A steel strip transport roll for winding a steel strip in a heat treatment furnace,
When the center axis of the roll is the x axis, the roll radius R (x) with respect to the roll axis coordinate x in the center of the roll forms a cosine curve defined by the following equation (1), and the roll barrel length Lb is one of the profiles. From the relationship between the period length Lc and the maximum plate width Wmax of the steel strip, it is defined by the following equation (2).
R (x) = (D + C (cos (2π · x / Lc) −1)) / 2 (1)
Where D: diameter of the center of the roll
C: Crown amount
Lc: One cycle length of the profile.
0.6 · Lc ≦ Wmax <Lb ≦ Lc (2)

上記課題を達成する第２の発明に係る鋼帯搬送ロールは、熱処理炉内で鋼帯を巻き掛ける鋼帯搬送ロールであって、ロールの中心軸をｘ軸としたとき、ロール中央部におけるロール軸座標ｘに対するロール半径Ｒ（ｘ）が下記（１）式で定められる余弦曲線をなし、かつロールバレル長Ｌｂ、プロフィールの一周期長Ｌｃ、及び下記（１）式を適用する余弦区間Ｌｅが下記（２）（３）（４）式で規定され、更に、ロール軸方向のｘ座標の−０．５Ｌｂ≦ｘ＜−０．５Ｌｅの区間は、ｘ＝−０．５Ｌｅの位置で（１）式に接する直線とし、ｘ座標の０．５Ｌｅ＜ｘ≦０．５Ｌｅの区間は、ｘ＝０．５Ｌｅの位置で（１）式に接することを特徴とするものである。
Ｒ（ｘ）=（Ｄ＋Ｃ（ｃｏｓ（２π・ｘ／Ｌｃ）−１））／２・・・（１）
ここで、Ｄ：ロールの中央部の直径
Ｃ：クラウン量
Ｌｃ：プロフィールの一周期長
である。
０．７・Ｗｍａｘ≦Ｌｃ≦１．２Ｗｍａｘ・・・（２）
０．６・Ｌｃ＜Ｌｅ≦Ｌｃ・・・（３）
Ｌｅ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ・・・（４） A steel strip transport roll according to a second invention for achieving the above object is a steel strip transport roll for winding a steel strip in a heat treatment furnace, and the roll at the center of the roll when the central axis of the roll is the x-axis. The roll radius R (x) with respect to the axis coordinate x forms a cosine curve defined by the following equation (1), and the roll barrel length Lb, the one-cycle length Lc of the profile, and the cosine interval Le to which the following equation (1) is applied. In the following (2), (3), and (4), the section of -0.5Lb ≦ x <−0.5Le in the x coordinate in the roll axis direction is at the position of x = −0.5Le (1 ) Is a straight line that touches the equation, and an interval of 0.5Le <x ≦ 0.5Le of the x coordinate is characterized by touching the equation (1) at a position of x = 0.5Le.
R (x) = (D + C (cos (2π · x / Lc) −1)) / 2 (1)
Where D: diameter of the center of the roll
C: Crown amount
Lc: One cycle length of the profile.
0.7 · Wmax ≦ Lc ≦ 1.2Wmax (2)
0.6 · Lc <Le ≦ Lc (3)
Le ≦ Wmax <Lb (4)

上記課題を達成する第３の発明に係る鋼帯搬送ロールは、第１又は第２の発明に係る鋼帯搬送ロールにおいて、鋼帯熱処理で推定される鋼板温度Ｔｓ（℃）と、当該ロールの近傍の熱処理雰囲気温度でロールバレル本体が晒される温度Ｔｒ（℃）から、下記（５）式でロールのクラウン量Ｃを規定したことを特徴とするものである。
Ｃ＝Ｋ・（Ｔｒ−Ｔｓ）・Ｄ／２＋Ｃｏ・・・（５）
（Ｋ＝（１５〜３０）×１０^-6、Ｃｏ＝０．１〜１．５）
ただし、Ｋはロールの膨張係数、Ｃｏは基準クラウンの初期値である。 The steel strip transport roll according to the third invention that achieves the above object is the steel strip transport roll according to the first or second invention. The steel strip temperature Ts (° C.) estimated by the steel strip heat treatment and the roll The roll crown amount C is defined by the following equation (5) from the temperature Tr (° C.) at which the roll barrel body is exposed to the nearby heat treatment atmosphere temperature.
C = K · (Tr−Ts) · D / 2 + Co (5)
(K = (15-30) × 10 ⁻⁶ , Co = 0.1-1.5)
Here, K is the expansion coefficient of the roll, and Co is the initial value of the reference crown.

上記課題を解決する第４の発明に係る鋼帯搬送ロールは、第１又は第２の発明に係る鋼帯搬送ロールにおいて、ロール中央領域とその両側のサイド領域とで表面粗度を変えたことを特徴とするものである。例えば、ロール中央領域の表面粗度をその両サイドの領域の表面粗度より大きくする。 The steel strip transport roll according to the fourth invention for solving the above-mentioned problems is the steel strip transport roll according to the first or second invention, wherein the surface roughness is changed between the roll center region and the side regions on both sides thereof. It is characterized by. For example, the surface roughness of the roll center region is made larger than the surface roughness of the regions on both sides.

上記課題を解決する第５の発明に係る鋼帯搬送ロールは、第１又は第２の発明に係る鋼帯搬送ロールに記載の鋼帯搬送ロールにおいて、ロール表面全領域の表面粗度Ｒａを６μｍ以下としたことを特徴とするものである。 The steel strip transport roll according to the fifth invention for solving the above-mentioned problems is the steel strip transport roll according to the steel strip transport roll according to the first or second invention, wherein the surface roughness Ra of the entire roll surface area is 6 μm. It is characterized by the following.

上記課題を解決する第６の発明に係る鋼帯の熱処理炉は、第１乃至第５の発明に係る鋼帯搬送ロールを少なくとも一部に配してなることを特徴とするである。 A steel strip heat treatment furnace according to a sixth invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that the steel strip transport roll according to the first to fifth inventions is arranged at least partially.

上記課題を解決する第７の発明に係る縦型熱処理炉は、
上記第２の発明に係る鋼帯搬送ロールを搬送ロールとする縦型熱処理炉であって、炉入側の複数の帯域からなる入側セクションにおける搬送ロールが下記（６）式と（７）式とを満足し、かつ前記入側セクションの全体又は各帯域における搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃが炉の入側から炉中央に向けて段階的に又は順次小さくなることを特徴する。
１．５Ｗｍｉｎ≦Ｌｃ≦０．９Ｗｍａｘ・・・（６）
０．７８Ｌｃ≦Ｌｅ≦０．９０Ｌｃ・・・（７） A vertical heat treatment furnace according to a seventh invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A vertical heat treatment furnace using the steel strip transport roll according to the second aspect of the present invention as a transport roll, wherein the transport rolls in the entry side section composed of a plurality of zones on the furnace entrance side are the following formulas (6) and (7) And the profile period length Lc of the transport roll group in the entire entrance section or in each zone is reduced stepwise or sequentially from the entrance side to the center of the furnace.
1.5Wmin ≦ Lc ≦ 0.9Wmax (6)
0.78Lc ≦ Le ≦ 0.90Lc (7)

縦型熱処理炉における入側セクションは、予熱帯、加熱帯、均熱帯などの複数の帯域からなり、この第７発明においては、予熱帯における鋼帯搬送ロール群、加熱帯における鋼帯搬送ロール群、均熱帯における鋼帯搬送ロール群のプロフィール周期長を段階的に小さくなるようにするのである。例えば、予熱帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長より、加熱帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長を５０ｍｍ短くし、加熱帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長より、均熱帯における鋼帯搬送ロール群のプロフィール周期長を５０ｍｍ小さくするようにしたり、各帯域におけるロール群を構成する各鋼板搬送ロールの周期長をその帯域の中で５０ｍｍずつ小さくするようにしたりするである。 The entry side section in the vertical heat treatment furnace is composed of a plurality of zones such as a pre-tropical zone, a heating zone, and a soaking zone. In this seventh aspect, the steel strip carrying roll group in the pre-tropical zone and the steel strip carrying roll group in the heating zone The profile period length of the steel strip conveying roll group in the soaking zone is gradually reduced. For example, the profile period length of each steel strip transport roll of the steel strip transport roll group in the heating zone is shortened by 50 mm from the profile period length of each steel strip transport roll in the steel strip transport roll group in the pre-tropical zone. From the profile period length of each steel strip transport roll of the transport roll group, the profile period length of the steel strip transport roll group in the soaking zone is reduced by 50 mm, or the cycle length of each steel sheet transport roll constituting the roll group in each band Is reduced by 50 mm in the band.

上記課題を解決する第８の発明に係る縦型熱処理炉は、
上記第２の発明に係る鋼帯搬送ロールを搬送ロールとする縦型熱処理炉であって、炉出側の複数の帯域からなる出側セクションにおける搬送ロールが下記（８）式と（９）式とを満足し、かつ出側セクションの全体又は各帯域における搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃが炉中央からに炉の出側向けて段階的に大きくなることを特徴する。
１．５Ｗｍｉｎ≦Ｌｃ≦１．０Ｗｍａｘ・・・（８）
０．７５Ｌｃ≦Ｌｅ≦０．８２Ｌｃ・・・（９） A vertical heat treatment furnace according to an eighth invention for solving the above-mentioned problems is
A vertical heat treatment furnace using the steel strip transport roll according to the second aspect of the present invention as a transport roll, and transport rolls in the exit section composed of a plurality of zones on the furnace exit side are the following formulas (8) and (9): And the profile period length Lc of the transport roll group in the entire outlet section or in each zone is increased stepwise from the furnace center toward the outlet side of the furnace.
1.5 Wmin ≦ Lc ≦ 1.0 Wmax (8)
0.75Lc ≦ Le ≦ 0.82Lc (9)

縦型熱処理炉における出側セクションは、急速冷却帯、保持帯、最終冷却帯などの複数の帯域からなり、この第８発明においては、急速冷却帯における鋼帯搬送ロール群、保持帯における鋼帯搬送ロール群、最終冷却帯における鋼帯搬送ロール群のプロフィール周期長を、各帯域において、その中央部から出側に向けて段階的に大きくなるようにするのである。例えば、急速冷却帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長より、保持帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長を１００ｍｍ大きく、保持帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長より、最終冷却帯における鋼帯搬送ロール群のプロフィール周期長を１００ｍｍ大きくするようにしたり、各帯域におけるロール群を構成する各鋼板搬送ロールの周期長をその帯域の中で所定料ずつ大きくするようにしたりするである。 The exit section in the vertical heat treatment furnace includes a plurality of zones such as a rapid cooling zone, a holding zone, and a final cooling zone. In the eighth aspect of the invention, the steel strip conveying roll group in the rapid cooling zone and the steel strip in the holding zone. The profile period length of the steel strip transport roll group in the transport roll group and the final cooling zone is increased stepwise from the center to the exit side in each zone. For example, the profile period length of each steel strip transport roll of the steel strip transport roll group in the holding zone is 100 mm larger than the profile periodic length of each steel strip transport roll in the steel strip transport roll group in the rapid cooling zone, and the steel strip in the holding strip From the profile period length of each steel strip transport roll in the transport roll group, the profile period length of the steel strip transport roll group in the final cooling zone is increased by 100 mm, or the cycle of each steel sheet transport roll constituting the roll group in each band The length is increased by a predetermined fee within the band.

鋼帯の熱処理炉における予熱帯、加熱帯、均熱帯等（図１１参照）の加熱セクションのハースロールにおいては、ロールが晒される環境温度より鋼板温度が低く、ハースロールはロール側端部が各セクションの環境温度と同じ温度、ロール中央部分が鋼板温度と同じ温度となり、その温度差による熱膨張差でロールプロフィールが変わる。このロールプロフィールをサーマルクラウンと呼んでいる。
第１乃至第８の発明に係る鋼帯搬送ロール及び熱処理炉によれば、鋼帯搬送ロールにサーマルクラウンが生じた状態でも、鋼帯に絞りや押し傷が発生するのを防止し、併せて鋼帯に働くセンタリング力が局所的に発生することを最小にし、幅の狭い鋼帯から幅の広い鋼帯への操業条件の変更時などでも絞りの発生と蛇行の発生を少なくすることができる。 In the hearth roll of the heating section of the pre-tropical zone, heating zone, soaking zone, etc. (see FIG. 11) in the steel strip heat treatment furnace, the steel plate temperature is lower than the environmental temperature to which the roll is exposed. The temperature of the section is the same as the environmental temperature, and the center of the roll is the same temperature as the steel plate temperature. The roll profile changes due to the difference in thermal expansion due to the temperature difference. This roll profile is called a thermal crown.
According to the steel strip transport roll and the heat treatment furnace according to the first to eighth inventions, even when a thermal crown is generated in the steel strip transport roll, the steel strip is prevented from being squeezed or pressed. The centering force acting on the steel strip can be minimized, and the occurrence of throttling and meandering can be reduced even when the operating conditions are changed from a narrow steel strip to a wide steel strip. .

図１４には、従来の一段テーパロールを示し、常温時のロールプロフィールと鋼板（鋼帯）の形状を図１４（ａ）に示し、熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状を図１４（ｂ）に示す。なお、鋼板温度を４００℃、炉内温度を６００℃と想定した場合である。図１５には、特許文献１に記載された２段テーパロールを示し、常温時のロールプロフィールと鋼板の形状を図１５（ａ）に示し、熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状を図１５（ｂ）に示す。図１６は、本発明に係る余弦カーブロールを示し、ロールプロフィールと鋼板の形状を図１６（ａ）に示し、熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状を図１６（ｂ）に示す。 FIG. 14 shows a conventional one-stage taper roll, the roll profile at normal temperature and the shape of a steel plate (steel strip) are shown in FIG. 14 (a), and the roll profile and steel plate taking into account the expansion in the furnace during hot operation. The shape of is shown in FIG. It is assumed that the steel plate temperature is 400 ° C. and the furnace temperature is 600 ° C. FIG. 15 shows the two-stage taper roll described in Patent Document 1, the roll profile at normal temperature and the shape of the steel sheet are shown in FIG. 15 (a), and the roll profile taking into account the expansion in the furnace during hot operation The shape of the steel plate is shown in FIG. FIG. 16 shows a cosine curve roll according to the present invention, the roll profile and the shape of the steel plate are shown in FIG. 16 (a), and the shape of the roll profile and the steel plate in consideration of the expansion in the furnace during hot operation is shown in FIG. Shown in b).

図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示すように、ロール中央部のロールシェルは鋼板が接し、鋼板温度とほぼ同じとなり、ロールエッジ部は炉内輻射により加熱され、炉内温度に近づき、ロール中央部より高温となっている。図１４（ｂ）、図１５（ｂ）に示すように、テーパロールの平坦部は若干逆ぞり形状になり、平坦部とテーパ部との境界が凸形状になる。この凸形状部分は、鋼板への押し傷や鋼板に座屈を生じさせる基点となる。また、図１４（ａ）（ｂ）の１段テーパのものでは、十分なセンタリング力が得られない。図１５（ａ）（ｂ）の２段テーパのものでは、狭い幅から広い幅の鋼板に対しセンタリング力が得られるが、押し傷や座屈の基点を取り除くことはできない。 As shown in FIGS. 14 (b), 15 (b), and 16 (b), the roll shell at the center of the roll is in contact with the steel plate and is substantially the same as the steel plate temperature, and the roll edge is heated by the in-furnace radiation. The temperature approaches the furnace temperature and is higher than the center of the roll. As shown in FIGS. 14 (b) and 15 (b), the flat part of the taper roll has a slightly reverse warp shape, and the boundary between the flat part and the taper part has a convex shape. This convex-shaped part becomes a base point that causes buckling of the steel plate or buckling of the steel plate. Further, with the one-step taper shown in FIGS. 14A and 14B, a sufficient centering force cannot be obtained. With the two-step taper shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), a centering force can be obtained for a steel plate having a narrow width to a wide width.

これらに対し図１６（ａ）（ｂ）に示す本発明に係るロールでは、狭い幅から広い幅の鋼板に対してセンタリング力が得られ、且つ押し傷と座屈の基点である凸形状部分がなくなる。図１６（ｂ）に示すように、本発明に係るロールは、熱間時のロールプロフィールは、突起などの凹凸がなく、鋼板とロール面とのなじみが非常によい。これらは、余弦曲線を最適に設計することで、ロールの温度分布によって発生（膨張）するロールプロフィールを、温度差によるサーマルクラウンが付与されても最適なロールプロフィール形状が得られることを示している。 On the other hand, in the roll according to the present invention shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b), a centering force can be obtained with respect to a steel plate having a narrow width to a wide width, and the convex portion that is a base point of the pressing and buckling is provided. Disappear. As shown in FIG. 16 (b), the roll according to the present invention has no irregularities such as protrusions in the hot roll profile, and the familiarity between the steel sheet and the roll surface is very good. These show that an optimal roll profile shape can be obtained even if a thermal crown due to a temperature difference is applied to a roll profile generated (expanded) by the temperature distribution of the roll by optimally designing a cosine curve. .

図１７（ａ）は、１段のテーパがついたロールのプロフィールを示す概略図であり、このようなプロフィールのロールに鋼板が巻き付くと、ロールの平坦部とテーパ部とで巻き付きの入射角が変わり、この部分は鋼板のバックリングの基点となる。図１７（ｂ）には、ロールにおける巻き付き入射角の違いを示す。平坦部ではゼロであり、テーパ部で巻き付き角が変わり、図では左右逆方向の巻き付き角を積分して表してある。平坦部とテーパ部との境Ｂで大きく入射角が変わり、そこがバックリングの起点となる。そして、図１７（ｃ）には、１段テーパロールにより鋼板にかかる板幅方向の圧縮力（センタリング力）を示す。平坦部とテーパ部との境Ｓで大きく圧縮力は変わり、そこがロールと鋼板とのスリップの起点となり、押し傷の原因となる。 FIG. 17A is a schematic diagram showing a profile of a roll having a single taper, and when a steel sheet is wound around the roll having such a profile, the incident angle is wound between the flat portion and the taper portion of the roll. Changes, and this part becomes the base point of the buckling of the steel sheet. FIG. 17B shows the difference in the winding incident angle in the roll. The flat portion is zero, and the winding angle is changed at the taper portion. In the drawing, the winding angle in the left-right reverse direction is integrated. The incident angle changes greatly at the boundary B between the flat portion and the tapered portion, and this is the starting point of buckling. FIG. 17C shows the compressive force (centering force) in the plate width direction applied to the steel plate by the one-step taper roll. The compressive force changes greatly at the boundary S between the flat portion and the tapered portion, which becomes a starting point of slip between the roll and the steel plate, and causes a scratch.

図１８（ａ）は、本発明に係る鋼帯搬送ロールの、余弦カーブとなっているプロフィールの概略図であり、図１８（ｂ）は、このようなロールに鋼板が巻き付いたときの入射角の変化を示す。図１８（ｂ）に示すように、巻き付き入射角は滑らかに変化するようになる。従って、このロールにより鋼板にかかる圧縮力（センタリング力）も、図１８（ｃ）に示すように、滑らかに変化するようになり、つまり、本発明に係る鋼帯搬送ロールによれば、図１７（ｃ）に示したようなバックリングの起点となるような部分は生じない。 FIG. 18 (a) is a schematic diagram of a profile of a steel strip transport roll according to the present invention, which is a cosine curve, and FIG. 18 (b) is an incident angle when a steel plate is wound around such a roll. Shows changes. As shown in FIG. 18B, the winding incident angle changes smoothly. Therefore, the compressive force (centering force) applied to the steel plate by this roll also changes smoothly as shown in FIG. 18 (c). That is, according to the steel strip transport roll according to the present invention, FIG. The part which becomes the starting point of buckling as shown in (c) does not occur.

第４の発明に係る鋼帯搬送ロールによれば、ロール中央部の余弦曲線とその部分の表面粗度の両方が作用した合理的なセンタリング力が得られる。また、エッジ領域は、粗度を低くしたことで鋼帯をバックリングさせるに至るセンタリング力が作用することが少なくなり、かつロールプロフィールの傾斜も中央領域と同等以下である。 According to the steel strip transport roll according to the fourth aspect of the invention, a reasonable centering force in which both the cosine curve at the center of the roll and the surface roughness of the portion act is obtained. The edge region is less affected by the centering force that causes the steel strip to buckle when the roughness is lowered, and the inclination of the roll profile is equal to or less than that of the center region.

第１及び第２の発明により、ロールクラウンの熱間プロフィールが変局部のない理想的な凸形状が得られ、凸形状に巻き付く鋼板の面圧は、凸形であるロールプロフィールに沿って滑らかに変化する（中央部では高く、エッジ部では低い）。しかし、操業範囲で、板幅差が大きく且つ操業温度の範囲が大きい場合には、クラウン量を操業温度範囲に関連させて決定するため、クラウン量が大きく、広幅で接触面から、大きなセンタリング力が作用することがある。特に、広幅で腹伸びした鋼板では、エッジ部分の蛇行修正力により、ロール中央でバックリングの心配がある。このような場合に、第４の発明の如く、ロールのセンター部分の粗度に比べてエッジ部の粗度を変えて（小さくして）、エッジ部分からのセンタリング力を調整（小さく）することにより、バックリングの発生を抑えることができる。 According to the first and second aspects of the invention, an ideal convex shape with no inflection portion is obtained in the hot profile of the roll crown, and the surface pressure of the steel sheet wound around the convex shape is smooth along the convex roll profile. (High at the center and low at the edge). However, when the plate width difference is large and the operating temperature range is large in the operating range, the crown amount is determined in relation to the operating temperature range, so the crown amount is large, wide, and large centering force from the contact surface. May act. In particular, in a steel plate that is wide and stretched belly, there is a concern about buckling in the center of the roll due to the meandering correction force of the edge portion. In such a case, as in the fourth invention, the roughness of the edge portion is changed (smaller) than the roughness of the center portion of the roll, and the centering force from the edge portion is adjusted (smaller). Therefore, occurrence of buckling can be suppressed.

第５の発明に係る鋼帯搬送ロールによれば、ロール表面粗度を２種類とする必要がなく、ロール表面粗度の最終調整が容易となる。
前述したように、第１及び第２の発明により、ロールクラウンの熱間プロフィールが変局部のない理想的な凸形状が得られ、凸形状に巻き付く鋼板の面圧は、凸形であるロールプロフィールに沿って滑らかに変化する（中央部では高く、エッジ部では低い）。第５の発明の如くロール粗度を同一にした場合、センタリング力は面圧に比例する。このセンタリング力は滑らかに変化しており、バックリングの起点となるセンタリング力の変化は、更に小さくなる。従って、バックリングの発生は更に抑えられる。なお、ロール表面の粗度を同一にした場合には、面粗度の作り込みが同一であり、製造費用の低減が図れると共に工期の短縮が図れる。 According to the steel strip transport roll according to the fifth invention, there is no need to use two types of roll surface roughness, and final adjustment of the roll surface roughness becomes easy.
As described above, according to the first and second inventions, an ideal convex shape having a hot profile of the roll crown without an inflection portion is obtained, and the surface pressure of the steel sheet wound around the convex shape is a convex roll. It changes smoothly along the profile (high at the center and low at the edge). When the roll roughness is the same as in the fifth invention, the centering force is proportional to the surface pressure. This centering force changes smoothly, and the change in the centering force that is the starting point of buckling becomes even smaller. Therefore, the occurrence of buckling is further suppressed. In addition, when the roughness of the roll surface is made the same, the surface roughness is built in, so that the manufacturing cost can be reduced and the work period can be shortened.

第７及び第８の発明に係る縦型熱処理炉の如く、炉の入側セクションにおける鋼帯搬送ロールを段階的に小さくするようにしたり、炉の出側セクションにおける鋼帯搬送ロールを段階的に大きくするようにしたりすることにより、安定な鋼板の走行が図れ、そのことは実験的にも確認されている。 Like the vertical heat treatment furnaces according to the seventh and eighth inventions, the steel strip transport rolls in the entrance section of the furnace are made smaller in stages, or the steel strip transport rolls in the exit section of the furnace are made step by step. By making it large, stable running of the steel sheet can be achieved, and this has been confirmed experimentally.

実施の形態１
図１には、実施の形態１に係る鋼帯搬送ロール（ハースロール）１を座標(円筒座標)系（ｘ，ｒ）で表した様子を示す。座標系において、軸ｘはハースロール１の中心軸であり、ｒ軸はハースロールの半径方向を示し、ハースロール１の中心(中心軸ｘ上の長手方向中心)が座標系の（０，０）である。ロールバレル長Ｌｂとは、ハースロール１の全長であり、プロフィールの一周期長Ｌｃとは、ハースロール１の外形を規定する余弦曲線の一周期の長さである。鋼帯（図１では図示省略）の最大板幅Ｗｍａｘは、このハースロール１に適用される、つまりこのハースロール１が用いられた熱処理炉で処理される鋼帯の最大幅である。ロールの中央直径Ｄは、ハースロール１の中央部の直径であり、ハースロール１の最大直径である。クラウン量Ｃは、ロール半径Ｒ（ｘ＝０）から、ロールプロフィール１周期長でのロール半径Ｒ（ｘ＝１／２Ｌｃ）を引いた値である。 Embodiment 1
In FIG. 1, a mode that the steel strip conveyance roll (hearth roll) 1 which concerns on Embodiment 1 was represented by the coordinate (cylindrical coordinate) system (x, r) is shown. In the coordinate system, the axis x is the central axis of the hearth roll 1, the r axis indicates the radial direction of the hearth roll, and the center of the hearth roll 1 (the longitudinal center on the central axis x) is (0, 0 ). The roll barrel length Lb is the total length of the hearth roll 1, and the one-cycle length Lc of the profile is the length of one cycle of a cosine curve that defines the outer shape of the hearth roll 1. The maximum sheet width Wmax of the steel strip (not shown in FIG. 1) is the maximum width of the steel strip that is applied to the hearth roll 1, that is, processed in a heat treatment furnace in which the hearth roll 1 is used. The center diameter D of the roll is the diameter of the center portion of the hearth roll 1 and is the maximum diameter of the hearth roll 1. The crown amount C is a value obtained by subtracting the roll radius R (x = 1 / 2Lc) at one roll profile period length from the roll radius R (x = 0).

ハースロール１のプロフィールを決定する半径は、下記の（１）式によって規定される。
Ｒ（ｘ）＝（Ｄ＋Ｃ・（ｃｏｓ（２π・ｘ／Ｌｃ）−１））／２・・・（１）
また、適用する鋼帯の最大板幅Ｗｍａｘに基づいて、ハースロール１の外径のプロフィールの一周期長Ｌｃ、ロールバレル長Ｌｂは下記（２）式によって求められる。
０．６・Ｌｃ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ≦Ｌｃ・・・（２） The radius that determines the profile of the hearth roll 1 is defined by the following equation (1).
R (x) = (D + C · (cos (2π · x / Lc) −1)) / 2 (1)
Moreover, based on the maximum sheet width Wmax of the steel strip to be applied, the one-cycle length Lc and the roll barrel length Lb of the profile of the outer diameter of the hearth roll 1 are obtained by the following equation (2).
0.6 · Lc ≦ Wmax <Lb ≦ Lc (2)

上記（１）（２）式に基づいてハースロール１の外径形状を規定することにより、熱処理下で鋼帯を搬送する際、つまりサーマルクラウンが生じた状態で鋼帯を搬送する際、鋼帯に係るセンタリング力は、板幅によらず過度又は局部的に発生することを大幅に低減することができる。 By defining the outer diameter shape of the hearth roll 1 based on the above formulas (1) and (2), when transporting the steel strip under heat treatment, that is, when transporting the steel strip in a state where a thermal crown is generated, The centering force relating to the band can be greatly reduced from being excessively or locally generated regardless of the plate width.

実施の形態２
図２には、実施の形態２に係るハースロール２を座標(円筒座標)系（ｘ，ｒ）で表した様子を示す。座標系において、軸ｘはハースロール２の中心軸であり、ｒ軸はハースロールの半径方向を示し、ハースロール２の中心(中心軸ｘ上の長手方向中心)が座標系の（０，０）である。ロールバレル長Ｌｂ、プロフィールの一周期長Ｌｃ、鋼帯の最大板幅Ｗｍａｘは、実施の形態１で定義したとおりである。ロールの中央直径Ｄ、クラウン量Ｃについても実施の形態１と同様である。余弦区間Ｌｅは、余弦曲線が適用される範囲であり、余弦曲線は、前記（１）式で規定される。この余弦区間Ｌｅの外側においては、余弦曲線に接する直線とされる。 Embodiment 2
FIG. 2 shows a state in which the hearth roll 2 according to the second embodiment is represented by a coordinate (cylindrical coordinate) system (x, r). In the coordinate system, the axis x is the central axis of the hearth roll 2, the r axis indicates the radial direction of the hearth roll, and the center of the hearth roll 2 (the longitudinal center on the central axis x) is (0, 0 ). The roll barrel length Lb, the one-cycle length Lc of the profile, and the maximum plate width Wmax of the steel strip are as defined in the first embodiment. The roll center diameter D and crown amount C are the same as in the first embodiment. The cosine interval Le is a range to which the cosine curve is applied, and the cosine curve is defined by the above equation (1). Outside the cosine section Le, the straight line is in contact with the cosine curve.

つまり、ハースロール２における、−Ｌｅ／２≦ｘ≦Ｌｅ／２の間は、（１）式で表される余弦曲線とされ、その一方側の−Ｌｂ／２≦ｘ≦−Ｌｅ／２の間は、ｘ＝−Ｌｅ／２の位置で（１）式で表される余弦曲線に接する直線とされ、他方側のＬｅ／２≦ｘ≦Ｌｂ／２の間は、ｘ＝Ｌｅ／２の位置で（１）式で表される余弦曲線に接する直線とされる。 That is, in the hearth roll 2, the interval between −Le / 2 ≦ x ≦ Le / 2 is a cosine curve expressed by the expression (1), and −Lb / 2 ≦ x ≦ −Le / 2 on one side thereof. The interval is a straight line that is in contact with the cosine curve expressed by the equation (1) at the position of x = −Le / 2, and the interval between Le / 2 ≦ x ≦ Lb / 2 on the other side is x = Le / 2. The position is a straight line that touches the cosine curve expressed by equation (1).

また、適用する鋼帯の最大板幅Ｗｍａｘに基づいて、ハースロール１の外径のプロフィールの一周期長Ｌｃ、余弦区間Ｌｅ、ロールバレル長Ｌｂは下記（３）（４）（５）式によって規定される。
０．７・Ｗｍａｘ≦Ｌｃ＜≦１．２・Ｗｍａｘ・・・（３）
０．６・Ｌｃ＜Ｌｅ≦Ｌｃ・・・（４）
Ｌｅ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ・・・（５） Further, based on the maximum plate width Wmax of the steel strip to be applied, one cycle length Lc, cosine section Le, and roll barrel length Lb of the profile of the outer diameter of the hearth roll 1 are expressed by the following equations (3), (4), and (5). It is prescribed.
0.7 · Wmax ≦ Lc ≦≦ 1.2 · Wmax (3)
0.6 · Lc <Le ≦ Lc (4)
Le ≦ Wmax <Lb (5)

上記（１）（３）（４）（５）式に基づいてハースロール２の外形を規定することにより、熱処理下で鋼帯を搬送する際、つまりサーマルクラウンが生じた状態で鋼帯を搬送する際、鋼帯に係るセンタリング力は、板幅によらず過度又は局部的に発生することのないものとなる。 By defining the outer shape of the hearth roll 2 on the basis of the above formulas (1), (3), (4) and (5), when the steel strip is transported under heat treatment, that is, with the thermal crown generated When doing so, the centering force relating to the steel strip does not occur excessively or locally regardless of the plate width.

図３には、実施例１に係るハースロール３を座標系（ｘ，ｒ）に表した様子を示す。ハースロール３の具体的な寸法は以下のとおりである。
（１）鋼板最大幅Ｗｍａｘ＝１３５０ｍｍ
（２）ロールバレル長Ｌｂ（ｍｍ）＝１８００ｍｍ（Ｗｍａｘと許容蛇行量から決定）
（３）ロールの中央部直径Ｄ（ｍｍ）＝８００ｍｍ
（４）クラウン量Ｃ（ｍｍ）＝４．６ｍｍ
（５）プロフィールの一周期長Ｌｃ（ｍｍ）＝２０００ｍｍ
このプロフィールの一周期長Ｌｃは、上記（２）式の
０．６・Ｌｃ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ≦Ｌｃ
で決定し、数値計算により最適な値に絞り込んだものであり、１８００≦Ｌｃ≦２２５０のほぼ中間値である２０００ｍｍを採用した。 FIG. 3 shows a state in which the hearth roll 3 according to the first embodiment is represented in a coordinate system (x, r). Specific dimensions of the hearth roll 3 are as follows.
(1) Steel plate maximum width Wmax = 1350mm
(2) Roll barrel length Lb (mm) = 1800 mm (determined from Wmax and allowable meandering amount)
(3) Central part diameter of roll D (mm) = 800 mm
(4) Crown amount C (mm) = 4.6 mm
(5) One cycle length of profile Lc (mm) = 2000 mm
One cycle length Lc of this profile is 0.6 · Lc ≦ Wmax <Lb ≦ Lc in the above equation (2).
The value was narrowed down to an optimum value by numerical calculation, and 2000 mm, which is an almost intermediate value of 1800 ≦ Lc ≦ 2250, was adopted.

ハースロール３のクラウン量は、下記（６）式で規定される。
Ｃ＝Ｋ・（Ｔｒ−Ｔｓ）・Ｄ／２＋Ｃｏ・・・（６）
ここで、Ｋはロールの膨張係数であり、一般的なＮｉ−Ｃｒ系の耐熱合金の線膨張係数が２０×１０^-6であり、実機の経験則から（１５〜３０）×１０^-6とした。Ｃｏは基準クラウンの初期値であり、実機の経験則から、多くの操業条件（常温での運転も含む）で、０．１〜１．５を用いることで、安定走行（蛇行しない、バックリングが発生しない）に適したクラウン形状が得られる。Ｔｓ（℃）は、熱処理される鋼帯の推定される温度であり、Ｔｒ（℃）は、熱処理時ロールバレル本体が晒される温度である。 The crown amount of the hearth roll 3 is defined by the following equation (6).
C = K · (Tr−Ts) · D / 2 + Co (6)
Here, K is the expansion coefficient of the roll, and the linear expansion coefficient of a general Ni—Cr heat resistant alloy is 20 × 10 ⁻⁶ , and from the empirical rule of the actual machine, (15 to 30) × 10 ⁻⁶ did. Co is the initial value of the reference crown. Based on empirical rules of actual equipment, stable driving (no meandering, buckling) is possible by using 0.1 to 1.5 under many operating conditions (including operation at normal temperature). A crown shape suitable for the above is obtained. Ts (° C.) is an estimated temperature of the steel strip to be heat treated, and Tr (° C.) is a temperature to which the roll barrel body is exposed during the heat treatment.

この実施例においては、（６）式において、対象ロールを熱処理炉における加熱帯（図１１参照）の入口部とし、鋼体熱処理で推定される鋼板温度Ｔｓを３５０℃、ロールバレル本体が晒される温度Ｔｒを８００℃とし、ロールの膨張係数Ｋを２０×１０^-6、クラウンの初期値Ｃｏを１．０として、
Ｃ（ｍｍ）＝２０×１０^-6・（Ｔｒ−Ｔｓ）・Ｄ／２＋１．０＝４．６ｍｍ
とした。なお、図３には、鋼帯にかかるセンタリング力の大きさを併せて示してある。 In this embodiment, in equation (6), the target roll is the inlet of the heating zone (see FIG. 11) in the heat treatment furnace, the steel plate temperature Ts estimated by the steel body heat treatment is 350 ° C., and the roll barrel body is exposed. The temperature Tr is 800 ° C., the roll expansion coefficient K is 20 × 10 ⁻⁶ , and the initial crown value Co is 1.0.
C (mm) = 20 × 10 ⁻⁶ · (Tr−Ts) · D / 2 + 1.0 = 4.6 mm
It was. FIG. 3 also shows the magnitude of the centering force applied to the steel strip.

上記のようにプロフィールが決定されたハースロール３の外形は、非常に滑らかな曲線プロフィールとなり、コーナ部は生ぜず、熱処理下で鋼帯を搬送する際、つまりサーマルクラウンが生じた状態で鋼帯を搬送する際、図１２で示したような押し傷を鋼帯に発生させることはない。また、図１３で示したようなテーパ部の傾斜で発生するセンタリング力がロール中央平坦部で浮き上がり、絞りへと成長することも少ない。 The outer shape of the hearth roll 3 whose profile has been determined as described above has a very smooth curved profile, no corners are formed, and the steel strip is conveyed when it is transported under heat treatment, that is, with a thermal crown formed. When transporting the steel sheet, the scratches as shown in FIG. 12 are not generated in the steel strip. Further, the centering force generated by the inclination of the tapered portion as shown in FIG. 13 is lifted at the flat central portion of the roll and rarely grows to the aperture.

図４には、第２の発明の実施例である実施例２に係るハースロール４を座標系（ｘ，ｒ）に表した様子を示す。ハースロール４の具体的な寸法は以下のとおりである。
（１）鋼板最大幅Ｗｍａｘ＝２０００ｍｍ
（２）ロールバレル長Ｌｂ（ｍｍ）＝２４００ｍｍ（Ｗｍａｘと許容蛇行量から決定）
（３）ロールの中央部直径Ｄ（ｍｍ）＝１２００ｍｍ
（４）クラウン量Ｃ（ｍｍ）＝６．４ｍｍ
（５）プロフィールの一周期長Ｌｃ（ｍｍ）＝２０００ｍｍ
（６）余弦曲線区間Ｌｅ（ｍｍ）＝１７００ｍｍ
このプロフィールの一周期長Ｌｃ（ｍｍ）、余弦曲線区間Ｌｅ（ｍｍ）は、前述の（３）（４）（５）式より決定し、数値計算により最適な値に絞り込んだものである。
０．７・Ｗｍａｘ≦Ｌｃ≦１．２・Ｗｍａｘ
０．６・Ｌｃ＜Ｌｅ≦Ｌｃ
Ｌｅ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｅ
から、Ｌｃ（ｍｍ）は、１４００≦Ｌｃ≦２４００のほぼ中間値である２０００（ｍｍ）を採用し、Ｌｅ（ｍｍ）は、１２００≦Ｌｅ≦２０００のほぼ中間値である１７００（ｍｍ）を採用した。余弦曲線区間Ｌｅの外側は直線部分であり、余弦曲線の両端（中心に対し左右８５０ｍｍの位置）における余弦曲線に対する接線として表される。 FIG. 4 shows a state in which the hearth roll 4 according to the second embodiment which is an embodiment of the second invention is represented in a coordinate system (x, r). Specific dimensions of the hearth roll 4 are as follows.
(1) Steel plate maximum width Wmax = 2000mm
(2) Roll barrel length Lb (mm) = 2400 mm (determined from Wmax and allowable meandering amount)
(3) Diameter of central part of roll D (mm) = 1200 mm
(4) Crown amount C (mm) = 6.4 mm
(5) One cycle length of profile Lc (mm) = 2000 mm
(6) Cosine curve section Le (mm) = 1700mm
The one-cycle length Lc (mm) and cosine curve section Le (mm) of this profile are determined from the above-described equations (3), (4), and (5), and are narrowed down to optimum values by numerical calculation.
0.7 ・ Wmax ≦ Lc ≦ 1.2 ・ Wmax
0.6 · Lc <Le ≦ Lc
Le ≦ Wmax <Le
Therefore, Lc (mm) adopts 2000 (mm) which is an almost intermediate value of 1400 ≦ Lc ≦ 2400, and Le (mm) adopts 1700 (mm) which is an almost intermediate value of 1200 ≦ Le ≦ 2000. did. The outside of the cosine curve section Le is a straight line portion, and is expressed as a tangent to the cosine curve at both ends of the cosine curve (positions 850 mm on the left and right sides with respect to the center).

ハースロール４のクラウン量は、前述の（６）式で規定される。（６）式を適用するに当たっては、対象ロールを熱処理炉における加熱帯の入口部とし、鋼体の熱処理で推定される鋼板温度Ｔｓを３５０℃、ロールバレル本体が晒される温度Ｔｒを８００℃とし、ロールの膨張係数Ｋを２０×１０^-6、基準クラウンの初期値Ｃｏを１．０として、
Ｃ（ｍｍ）＝２０×１０^-6・（Ｔｒ−Ｔｓ）・Ｄ／２＋１．０＝６．４ｍｍ
に決定された。
図４には、鋼帯にかかるセンタリング力の大きさを併せて示してある。 The crown amount of the hearth roll 4 is defined by the above-described equation (6). In applying the equation (6), the target roll is the entrance of the heating zone in the heat treatment furnace, the steel plate temperature Ts estimated by the heat treatment of the steel body is 350 ° C., and the temperature Tr to which the roll barrel body is exposed is 800 ° C. The expansion coefficient K of the roll is 20 × 10 ⁻⁶ , the initial value Co of the reference crown is 1.0,
C (mm) = 20 × 10 ⁻⁶ · (Tr−Ts) · D / 2 + 1.0 = 6.4 mm
Was decided.
FIG. 4 also shows the magnitude of the centering force applied to the steel strip.

上記のようにプロフィールが決定されたハースロール４の外形は、非常に滑らかな曲線プロフィールとなり、図１２で示したような押し傷を発生させるコーナ部は生ぜず、鋼帯の搬送の際に鋼帯にロール形状による押し傷を発生させることはない。また、図１３で示したようなテーパ部の傾斜で発生するセンタリング力がロール中央平坦部で浮き上がり、絞りへと成長することもない。 The outer shape of the hearth roll 4 whose profile has been determined as described above becomes a very smooth curved profile, and does not produce a corner portion that causes a scratch as shown in FIG. The band will not be crushed by the roll shape. Further, the centering force generated by the inclination of the tapered portion as shown in FIG. 13 is lifted at the flat central portion of the roll and does not grow to the stop.

実施例２に係るハースロール４の板幅を変えて適用した場合の熱間におけるロールプロフィール（サーマルクラウン）を図５〜８に示す。
図５は、狭幅鋼板５(板幅Ｗ＝１２００ｍｍ)が通販されているときの安定状態を示す。図５において、４ａは冷間時のハースロールプロフィール、４ｂは熱間時のハースロールプロフィールである。なお、鋼板５のプロフィールは、ハースロールに巻き付いたプロフィールを示す。 The hot roll profile (thermal crown) at the time of applying and changing the plate | board width of the hearth roll 4 which concerns on Example 2 is shown to FIGS.
FIG. 5 shows a stable state when the narrow steel plate 5 (plate width W = 1200 mm) is sold on the market. In FIG. 5, 4a is a hearth roll profile during cold, and 4b is a hearth roll profile during hot. In addition, the profile of the steel plate 5 shows the profile wound around the hearth roll.

図５に示すように、ハースロール４にはサーマルクラウンが発生しているものの、鋼板５はハースロール４のプロフィール４ｂに滑らかに沿っている。鋼板５のエッジ５ａは、若干浮き上がり傾向であるが、走行に支障を来たす量ではない。冷間時のイニシャルクラウン４ａが維持された状態であり、所定のセンタリング力が得られ、蛇行等が抑制される。ハースロール４と鋼板５との接触状況から見て、押し傷の発生のおそれはなく、絞りの発生も大幅に抑制される。 As shown in FIG. 5, although the thermal crown is generated in the hearth roll 4, the steel plate 5 is smoothly along the profile 4 b of the hearth roll 4. The edge 5a of the steel plate 5 is slightly lifted, but is not an amount that hinders running. The initial crown 4a in the cold state is maintained, a predetermined centering force is obtained, and meandering and the like are suppressed. In view of the contact state between the hearth roll 4 and the steel plate 5, there is no fear of the occurrence of pressing scratches, and the occurrence of throttling is greatly suppressed.

図６には、搬送させる鋼板（鋼帯）を、狭幅鋼板（Ｗ＝１２００ｍｍ）５から少し幅の広い（Ｗ＝１５００ｍｍ）の鋼板６に切り替えた直後の過渡的な状況を示す。なお、張力は図５に示した状態と同じとする。狭幅１２００ｍｍの鋼板５を通したときに形成されたサーマルクラウン４ｂの両端の凸状の部分４ｃにやや幅の広い鋼板６の両端が乗り上げた状態になっている。鋼板６のエッジは若干浮き上がり傾向となるため、鋼帯６に、図１２、１３で示したような絞りは発生しない。サーマルクラウン（ロールプロフィール）４ｂは、ロール形状を本発明に基づき特定したことによるものであり、従来のサーマルクラウンより小さい。 FIG. 6 shows a transitional state immediately after the steel plate (steel strip) to be transported is switched from the narrow steel plate (W = 1200 mm) 5 to the slightly wider steel plate 6 (W = 1500 mm). The tension is the same as that shown in FIG. Both ends of the slightly wide steel plate 6 are on the convex portions 4c at both ends of the thermal crown 4b formed when the steel plate 5 having a narrow width of 1200 mm is passed. Since the edge of the steel plate 6 tends to float up slightly, the steel strip 6 does not have a restriction as shown in FIGS. The thermal crown (roll profile) 4b is obtained by specifying the roll shape based on the present invention, and is smaller than the conventional thermal crown.

図７は、板幅１５００ｍｍの鋼板６が通板され、一定時間経過後の状態を示す。鋼板６の板幅に応じたサーマルクラウン（ロールプロフィール）４ｄとなる。鋼板６が掛かっていない部分では凸状部分４ｄが発生しているものの鋼板６はハースロール４のプロフィール４ｄに滑らかに沿っている。図６に示した状態より、鋼板の板幅が１２００ｍｍから１５００ｍｍに増加した分トータルの張力は約２５％増加し、鋼板の断面張力はＷ＝１２００ｍｍのときと同じとなっている。図７は、冷間時のイニシャルクラウンが維持された状態であり、所定のセンタリング力が得られ、蛇行等のおそれは少ない。ロールとの接触状況から、押し傷の発生や絞りの発生のおそれも少ない。 FIG. 7 shows a state in which a steel plate 6 having a plate width of 1500 mm is passed and a certain time has elapsed. A thermal crown (roll profile) 4d corresponding to the plate width of the steel plate 6 is obtained. Although the convex portion 4d is generated in the portion where the steel plate 6 is not applied, the steel plate 6 smoothly follows the profile 4d of the hearth roll 4. From the state shown in FIG. 6, the total tension increases by about 25% as the plate width of the steel plate is increased from 1200 mm to 1500 mm, and the cross-sectional tension of the steel plate is the same as when W = 1200 mm. FIG. 7 shows a state in which the initial crown is maintained during cold, a predetermined centering force is obtained, and there is little risk of meandering. Due to the contact with the rolls, there is little risk of occurrence of push scratches or squeezing.

図８は、最大板幅Ｗ＝２０００ｍｍの鋼板７が通板されているときの安定状態を示す。図８に示すようにロールプロフィール４ｆにおいて、サーマルクラウンはほとんど発生していない。最大板幅の鋼板７は、ハースロール４のプロフィール４ｆにほとんど滑らかに沿っている。冷間時イニシャルクラウン４ａがほとんど維持された状態であり、所定のセンタリング力が得られ蛇行等のおそれは少なく、安定走行に最適である。また、ロールとの接触状況から見て、押し傷の発生や絞りの発生は少ない。 FIG. 8 shows a stable state when a steel plate 7 having a maximum plate width W = 2000 mm is passed. As shown in FIG. 8, almost no thermal crown is generated in the roll profile 4f. The steel plate 7 with the maximum plate width is almost smoothly along the profile 4 f of the hearth roll 4. In the cold state, the initial crown 4a is almost maintained, a predetermined centering force is obtained, there is little risk of meandering, etc., and it is optimal for stable running. Moreover, there are few generation | occurrence | production of a pushing flaw and a diaphragm | squeeze in view of the contact state with a roll.

図５〜８より、鋼板の板幅Ｗ＝１２００ｍｍ、Ｗ＝１５００ｍｍ、最大幅Ｗ＝２０００ｍｍの安定状態では、ロールプロフィールに鋼板５、６、７が滑らかに沿っており、鋼板サイズが大きくなっても過度のセンタリング力や局部的なセンタリング力、また横滑りの発生が減少することを示している。従って、幅が狭い鋼板でも適度なセンタリング力が得られ、蛇行防止が図られる。また、広幅の切り替わりの過渡的状況においても、炉内張力の変更タイミングを少し遅らせることで絞りの発生を防止できる。 5-8, in the stable state of the steel plate width W = 1200 mm, W = 1500 mm, and the maximum width W = 2000 mm, the steel plates 5, 6, and 7 are smoothly along the roll profile, and the steel plate size is increased. This shows that excessive centering force, local centering force, and occurrence of skid are reduced. Therefore, an appropriate centering force can be obtained even with a narrow steel plate, and meandering can be prevented. In addition, even in a transitional situation of wide switching, the occurrence of throttling can be prevented by slightly delaying the timing of changing the furnace tension.

更に、最大板幅の鋼帯に関しても、ロールプロフィールの工夫によって局部的なセンタリング力が発生することなく、炉内の張力は、狭板幅と同等クラスのユニット張力（ｋｇ／ｍｍ²）まで設定可能であり、高速での操業で鋼板の通板性が改善される。従って、板幅範囲の広い操業においても、押し傷、蛇行及び絞りが発生しにくい最適のロールである。 Furthermore, even for the steel strip of the maximum plate width, local centering force is not generated by devising the roll profile, and the tension in the furnace is set to the unit tension (kg / mm ² ) of the same class as the narrow plate width. It is possible, and the plate-passability of the steel sheet is improved by operating at high speed. Therefore, it is an optimal roll that is less prone to dents, meanders and squeezes even in operations with a wide plate width range.

この実施例は、ロールプロフィールを特定するだけでなく、更にロール表面の粗度を特定したものである。図９には、第３の実施例に係るハースロール８を座標系（ｘ，ｒ）で表した様子を示す。ハースロールの表面には、ロールの駆動力を鋼帯に伝えることを目的として、表面粗度を持たせるための表面処理がなされる。この実施例では、ロールプロフィールの適正化と共に表面粗度とを組み合わせることにより鋼帯搬送の更なる適切化を図ったものである。 In this example, not only the roll profile is specified, but also the roughness of the roll surface is specified. FIG. 9 shows a state in which the hearth roll 8 according to the third embodiment is represented by a coordinate system (x, r). The surface of the hearth roll is subjected to surface treatment for imparting surface roughness for the purpose of transmitting the driving force of the roll to the steel strip. In this embodiment, the steel strip conveyance is further optimized by combining the roll profile with the surface roughness.

このハースロール８は、例えば実施例１と同様にしてハースロールのプロフィールを余弦曲線とし、更にロール表面における中央領域とサイド領域の表面粗度Ｒａを特定したものである。ハースロール８の中央領域Ａ１は、（−３／８〜−１／８）・Ｌｃから（１／８〜３／８）・Ｌｃの範囲であり、サイド領域Ａ２は、ハースロール１における上記中央領域Ａ１を除いた範囲である。中央領域Ａ１の表面粗度Ｒａを３〜１０μｍの範囲とし、サイド領域Ａ２の表面粗度Ｒａを３〜０．５μｍの範囲とする。この実施例では、中央領域Ａ１の表面粗度Ｒａを６μｍとし、サイド領域Ａ２の表面粗度Ｒａを１μｍ以下とした。なお、中央領域で表面粗度Ｒａを３〜１０としたのは、表面粗度を１０μｍ以上とすると鋼帯に傷を付けるおそれがあるからであり、３μｍ以下とするとセンタリング力の効果が期待できないからである。また、サイド領域の表面粗度Ｒａを３〜０．５μｍとしたのは、３μｍ以上とすると鋼帯に座屈を生じさせるようなセンタリング力が作用するおそれがあるからであり、０．５μｍ以下とした場合にはロールと鋼帯とのすべりによる鋼帯の搬送力の伝達が減少するためである。表面粗度は、ハースロール８の表面を溶射又はめっき等の表面処理時に任意に加工される。 The hearth roll 8 has, for example, the same hearth roll profile as the cosine curve as in the first embodiment, and further specifies the surface roughness Ra of the central area and the side area on the roll surface. The center region A1 of the hearth roll 8 is in a range from (−3/8 to −1/8) · Lc to (1/8 to 3/8) · Lc, and the side region A2 is the center in the hearth roll 1 This is a range excluding the area A1. The surface roughness Ra of the central region A1 is set to a range of 3 to 10 μm, and the surface roughness Ra of the side region A2 is set to a range of 3 to 0.5 μm. In this example, the surface roughness Ra of the central region A1 was 6 μm, and the surface roughness Ra of the side region A2 was 1 μm or less. The reason why the surface roughness Ra is set to 3 to 10 in the central region is that if the surface roughness is 10 μm or more, the steel strip may be damaged, and if it is 3 μm or less, the effect of the centering force cannot be expected. Because. Further, the reason why the surface roughness Ra of the side region is set to 3 to 0.5 μm is that if it is 3 μm or more, a centering force that causes buckling of the steel strip may be applied, and the surface roughness Ra is 0.5 μm or less. This is because the transmission of the conveying force of the steel strip due to the slip between the roll and the steel strip is reduced. The surface roughness is arbitrarily processed during the surface treatment such as thermal spraying or plating on the surface of the hearth roll 8.

ロール表面粗度Ｒａを６μｍとしたロール中央領域Ａ１は、余弦曲線の一周期（Ｌｃ）の−１／８Ｌｃ〜１／８Ｌｃの区域で、余弦曲線の凸部の中央近傍である。この部分では、余弦曲線の傾斜によるセンタリング力と同部粗度によるセンタリング力の両方が作用したセンタリング力が得られる。また、エッジ領域Ａ２では、粗度を低くしたことで鋼帯をバックリングさせるに至るセンタリング力が鋼帯に作用することが少なく、かつロールプロフィールの傾斜も中央領域Ａ１と同等以下となっている。このことは、ロールによる駆動力を鋼板に伝え、かつ理想的なセンタリング力を与えることのできるロールプロフィールと粗度を持っていると言える。また、得られるセンタリング力は、余弦曲線に沿って滑らかに付与でき、鋼帯がバックリングする危険を更に排除することができる。
このように、この実施例によれば、ロールプロフィールと表面粗度との組み合わせによって鋼帯の搬送に適切なセンタリング力を得ることができる。 A roll center region A1 having a roll surface roughness Ra of 6 μm is an area of −1/8 Lc to 1/8 Lc of one period (Lc) of the cosine curve, and is near the center of the convex portion of the cosine curve. In this portion, a centering force in which both the centering force due to the inclination of the cosine curve and the centering force due to the roughness of the same part act is obtained. Further, in the edge region A2, the centering force that causes the steel strip to buckle due to the low roughness is less likely to act on the steel strip, and the inclination of the roll profile is equal to or less than that of the central region A1. . This can be said to have a roll profile and roughness capable of transmitting the driving force by the roll to the steel sheet and giving an ideal centering force. Further, the obtained centering force can be applied smoothly along the cosine curve, and the risk of the steel strip buckling can be further eliminated.
Thus, according to this embodiment, a centering force suitable for conveying the steel strip can be obtained by a combination of the roll profile and the surface roughness.

図１０には、第４の実施例に係るハースロール９を座標系（ｘ，ｒ）で表した様子を示す。このハースロール９も実施例３と同様にプロフィールを余弦曲線とすると共にロール表面の粗度を特定したものであるが、表面粗度を中央領域とサイド領域とに分けず全体に亙って同じ粗度としたものである。表面粗度Ｒａは６〜１の範囲で決められるが、この実施例では５μｍとした。 FIG. 10 shows a state in which the hearth roll 9 according to the fourth embodiment is represented by a coordinate system (x, r). The hearth roll 9 has a cosine curve as in Example 3 and specifies the roughness of the roll surface, but the surface roughness is the same throughout the whole without dividing it into a central area and a side area. Roughness. The surface roughness Ra is determined in the range of 6 to 1, but in this embodiment, it is 5 μm.

このハースロールによれば、実施例３の如くロール表面粗度を２種類にする必要がなく、ロール表面粗度の最終調整が容易となる。また、余弦曲線の中央近傍の傾斜が大きく、表面粗度と合わせて通板性に適した余弦曲線に沿った滑らかなセンタリング力が得られる。一方、余弦曲線の中央近傍を除く領域は、比較的傾斜がなだらかであり、鋼板をバックリングさせるに至るセンタリング力は発生しない。また、同部は、ロール中央部分と比べ鋼板の接触圧が小さくなる。この接触圧が小さいことにより、ロールエッジ部の鋼帯への駆動力伝達が幾分低いが、ロールの全領域で駆動力を滑らかに付与でき、鋼帯の搬送を安定させることができる。また、ロールの粗度調整の製造工程が少なくなり、鋼帯搬送ロールの製造コストを削減することができる。 According to this hearth roll, it is not necessary to make two types of roll surface roughness as in Example 3, and the final adjustment of the roll surface roughness becomes easy. In addition, the inclination near the center of the cosine curve is large, and a smooth centering force along the cosine curve suitable for the plate-passability can be obtained together with the surface roughness. On the other hand, the region other than the vicinity of the center of the cosine curve has a relatively gentle slope, and no centering force that causes the steel plate to buckle is generated. Moreover, the contact pressure of a steel plate becomes small in the same part compared with a roll center part. Due to this small contact pressure, the driving force transmitted to the steel strip at the roll edge portion is somewhat low, but the driving force can be applied smoothly in the entire region of the roll, and the transport of the steel strip can be stabilized. Moreover, the manufacturing process of the roughness adjustment of a roll decreases, and the manufacturing cost of a steel strip conveyance roll can be reduced.

図１１には、本発明に係るハースロールを適用した縦型熱処理炉２１の概略を示す。この縦型熱処理炉２１は、溶融亜鉛めっきを施すめっき浴２２に至る手前側に設けられているもので、予熱帯（ＰＨＳ）２３、加熱帯（ＨＳ）２４、均熱帯（ＳＳ）２５からなる入側セクションと、冷却帯（ＣＳ）２６からなる出側セクションとからなる。予熱帯２３の下部に鋼帯２７の入り口が設けられ、そこにはシールローラ２８が設けられている。予熱帯２３内の上部及び下部にはハースロール２９が設けられている。予熱帯２３と加熱帯２４とはその下部において搬送路３０により連結されている。搬送路３０内にもハースロール２９が設けられている。加熱帯２４には上下に多数のハースロール２９が交互に配置されている。加熱帯２４と均熱帯２５とは壁３１により仕切られ、上部の連通口３２にてつなげられている。均熱帯２５にはハースロール２９が上下に配置されている。均熱帯２５と冷却帯２６とは搬送路３３により連結されている。搬送路３３内にもハースロール２９が設けられている。冷却帯２６内にはハースロール２９が上下に配置されている。冷却帯２６の下部には出口３４が設けられている。 FIG. 11 shows an outline of a vertical heat treatment furnace 21 to which the hearth roll according to the present invention is applied. The vertical heat treatment furnace 21 is provided on the near side to the plating bath 22 for performing hot dip galvanization, and includes a pre-tropical zone (PHS) 23, a heating zone (HS) 24, and a soaking zone (SS) 25. It consists of an entry section and an exit section consisting of a cooling zone (CS) 26. An entrance of a steel strip 27 is provided below the pre-tropical zone 23, and a seal roller 28 is provided there. Hearth rolls 29 are provided in the upper and lower parts of the pre-tropical zone 23. The pre-tropical zone 23 and the heating zone 24 are connected by a conveyance path 30 in the lower part thereof. A hearth roll 29 is also provided in the conveyance path 30. A number of hearth rolls 29 are alternately arranged in the heating zone 24 in the vertical direction. The heating zone 24 and the soaking zone 25 are partitioned by a wall 31 and connected by an upper communication port 32. In the soaking zone 25, hearth rolls 29 are arranged vertically. The soaking zone 25 and the cooling zone 26 are connected by a transport path 33. A hearth roll 29 is also provided in the transport path 33. In the cooling zone 26, hearth rolls 29 are arranged vertically. An outlet 34 is provided at the lower portion of the cooling zone 26.

鋼帯２７は、予熱帯２３の入り口のシールローラ２８に案内されて予熱帯２３内に入り予熱され、次いで搬送路３０より加熱帯２４に入り上下方向に繰り返し移動されながら加熱され、次いで均熱帯２４に入り、均熱が図られる。鋼帯２７は更に搬送路３３より冷却帯２６に入り冷却され、冷却された鋼帯２７は、めっき浴２２に導かれる。 The steel strip 27 is guided by the seal roller 28 at the entrance of the pre-tropical zone 23 and enters the pre-tropical zone 23 to be preheated, then enters the heating zone 24 from the conveying path 30 and is heated while being repeatedly moved in the vertical direction, and then the soaking zone. 24, and soaking is achieved. The steel strip 27 further enters the cooling zone 26 from the conveyance path 33 and is cooled, and the cooled steel strip 27 is guided to the plating bath 22.

予熱帯２３では、鋼板を１００℃〜３００℃程度に加熱する。加熱帯２４は、一般的な無酸化炉の加熱セクションで、ラジエント・チューブ・バーナー等を用いて間接加熱（チューブからの輻射加熱）で鋼板を加熱する。連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）や連続溶融亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）では、鋼板を加熱し、固溶元素を拡散させるため組織を一部固溶させたり、内部の残留応力を解放したりするために６８０℃〜８５０℃まで加熱する。均熱帯２５では、一般的には、加熱帯２４での加熱温度を５秒から２０秒程度保持し、固溶元素が拡散する時間を確保する目的と、熱処理温度を均質にし、精度良く保持し品質を安定させる目的を併せ持っている。冷却帯２６では、鋼帯を任意の速度で冷却することで、要求される機械的品質を得られ、且つめっき処理の温度まで冷却する。 In the pre-tropical zone 23, the steel sheet is heated to about 100 ° C to 300 ° C. The heating zone 24 is a heating section of a general non-oxidizing furnace, and heats the steel sheet by indirect heating (radiant heating from the tube) using a radiant tube burner or the like. In the continuous annealing line (CAL) and the continuous hot dip galvanizing line (CGL), 680 is used to heat the steel sheet to partially dissolve the structure in order to diffuse the solid solution elements and to release the internal residual stress. Heat to 850C to 850C. In the soaking zone 25, in general, the heating temperature in the heating zone 24 is maintained for about 5 to 20 seconds, the time for diffusing solid solution elements is ensured, and the heat treatment temperature is made uniform and accurately maintained. It also has the purpose of stabilizing quality. In the cooling zone 26, the required mechanical quality is obtained by cooling the steel strip at an arbitrary speed, and the steel strip is cooled to the temperature of the plating process.

縦型熱処理炉２１の予熱帯２３、過熱帯２４、均熱帯２５からなる入側セクションのハースロール２９においては、ロールが晒される環境温度より鋼板温度が低く、ハースロールは、ロール側端部が各セクションの環境温度と同じ温度、ロール中央部が鋼板温度と同じ温度となり、その温度差による熱膨張差で発生するロールプロフィールがサーマルクラウンである。ハースロール２９の全部又は一部を上述の実施例で特定した形状のイニシャルクラウン（常温時のプロフィール）のロールとすれば、全ての板サイズ、操業条件において、蛇行、バックリングの危険性を大幅に抑制したプロフィルロール群の配置が可能である。 In the hearth roll 29 of the entrance section consisting of the pre-tropical zone 23, the super tropical zone 24, and the soaking zone 25 of the vertical heat treatment furnace 21, the steel plate temperature is lower than the environmental temperature to which the roll is exposed. The thermal profile is the roll profile generated by the difference in thermal expansion due to the difference in temperature between the environmental temperature of each section and the central part of the roll at the same temperature as the steel plate temperature. If all or a part of the hearth roll 29 is the roll of the initial crown (profile at room temperature) specified in the above embodiment, the risk of meandering and buckling will be greatly increased in all plate sizes and operating conditions. It is possible to arrange the profile roll group that is suppressed to a low level.

ハースロール２９を上述の実施の形態、実施例で特定したイニシャルクラウンとするのは、全てのハースロール２９でなくても良い。サーマルクラウンの発生が大きい（温度差が大きい）セクションとなる予熱炉２３や加熱炉２４のハースロール２９に適用すると効果的である。また、本発明に係るハースロールの形状は、均熱帯２５のように温度差が少ないセクション、冷却帯２６のように温度差が逆になるセクションでも、蛇行・バックリングが発生しないように図られている。従って、予熱帯２３、加熱帯２４だけ、又は加熱帯２４だけに用いてもよいし、均熱帯２５、冷却帯２７に用いてもよい。 The hearth rolls 29 may not be all the hearth rolls 29 as the initial crowns specified in the above-described embodiments and examples. It is effective when applied to the preheating furnace 23 or the hearth roll 29 of the heating furnace 24 that is a section where the generation of the thermal crown is large (the temperature difference is large). Further, the shape of the hearth roll according to the present invention is designed so that meandering and buckling do not occur even in a section where the temperature difference is small such as the soaking zone 25 and in a section where the temperature difference is reversed such as the cooling zone 26. ing. Therefore, it may be used only for the pre-tropical zone 23 and the heating zone 24, or only for the heating zone 24, or may be used for the soaking zone 25 and the cooling zone 27.

具体的には、入側セクションにおいて、予熱帯２３におけるハースロール群、加熱帯２４におけるハースロール群、均熱帯２５におけるハースロール群のプロフィール周期長Ｌｃを段階的に又は順次小さくなるようにするのである。例えば、予熱帯２３におけるハースロール群の各ハースロールのプロフィール周期長Ｌｃより、加熱帯２４におけるハースロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長Ｌｃを５０ｍｍ短くし、加熱帯におけるハースロール群の各ハースロールのプロフィール周期長Ｌｃより、均熱帯におけるハースロール群のプロフィール周期長を５０ｍｍ小さくするようにしたり、各帯域におけるロール群を構成する各ハースロールの周期長Ｌｃをその帯域の中で５０ｍｍずつ小さくするようにしたりするである。 Specifically, in the entry side section, the profile period length Lc of the hearth roll group in the pre-tropical zone 23, the hearth roll group in the heating zone 24, and the hearth roll group in the soaking zone 25 is decreased stepwise or sequentially. is there. For example, the profile period length Lc of each steel strip conveyance roll of the hearth roll group in the heating zone 24 is shortened by 50 mm from the profile period length Lc of each hearth roll of the hearth group in the pre-tropical zone 23, and The profile period length of the hearth roll group in the soaking zone is reduced by 50 mm from the profile period length Lc of each hearth roll, or the period length Lc of each hearth roll constituting the roll group in each band is set to 50 mm within the band. Or make it smaller.

また、出側セクションである冷却帯２６にお搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃが炉中央からに炉の出側向けて段階的に又は順次大きくなるようにするのである。出側セクションが、恒温変態帯、急速冷却帯、最終冷却帯からなる場合には、恒温冷却帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長Ｌｃより、急速冷却帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長Ｌｃを１００ｍｍ大きくし、急速冷却帯における鋼帯搬送ロール群の各鋼帯搬送ロールのプロフィール周期長Ｌｃより、最終冷却帯における鋼帯搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃを２００ｍｍ大きくするようにしたり、各帯域におけるロール群を構成する各鋼板搬送ロールの周期長Ｌｃをその帯域の中で所定量ずつ大きくするようにしたりするである。出側セクションの帯域の構成が、記急速冷却帯、保持帯、最終冷却帯からなる場合も同様とすることができる。 Further, the profile period length Lc of the transport roll group is increased stepwise or sequentially from the center of the furnace toward the exit side of the furnace in the cooling zone 26 which is the exit side section. When the exit section is composed of a constant temperature transformation zone, a rapid cooling zone, and a final cooling zone, the steel strip in the rapid cooling zone is obtained from the profile period length Lc of each steel strip conveyance roll of the steel strip conveyance roll group in the constant temperature cooling zone. The profile cycle length Lc of each steel strip transport roll in the transport roll group is increased by 100 mm, and the steel strip transport roll group in the final cooling zone is determined from the profile cycle length Lc of each steel strip transport roll in the steel strip transport roll group in the rapid cooling zone. The profile period length Lc is increased by 200 mm, or the period length Lc of each steel sheet transport roll constituting the roll group in each band is increased by a predetermined amount in the band. The same can be applied to the case where the configuration of the zone of the outgoing section is composed of the rapid cooling zone, the holding zone and the final cooling zone.

本発明の実施の形態に係るハースロールを座標系と共に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hearth roll which concerns on embodiment of this invention with a coordinate system. 本発明の他の実施の形態に係るハースロールを座標系と共に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hearth roll which concerns on other embodiment of this invention with a coordinate system. 実施例１に係るハースロールの模式図である。1 is a schematic diagram of a hearth roll according to Example 1. FIG. 実施例２に係るハースロールの模式図である。6 is a schematic diagram of a hearth roll according to Example 2. FIG. 実施例２に係るハースロールに板幅１２００ｍｍの鋼板を通したときのロールプロフィールを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a roll profile when a steel plate with a plate width of 1200 mm is passed through the hearth roll according to Example 2. 図５に示すハースロールにおいて鋼板の板幅を１５００ｍｍに変えた直後の過渡的な状況の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a transient situation immediately after changing the plate width of the steel plate to 1500 mm in the hearth roll shown in FIG. 5. 図６において変えた１５００ｍｍ幅の鋼板による運転が安定したときのハースロールのプロフィールの模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a hearth roll profile when operation with a 1500 mm-wide steel plate changed in FIG. 6 is stabilized. ２０００ｍｍの鋼板を通した状態のハースロールの模式図である。It is a schematic diagram of the hearth roll in the state which let the 2000 mm steel plate pass. 中央部とその両側とで表面粗度を変えたハースロールの実施例の模式図である。It is a schematic diagram of the Example of the hearth roll which changed the surface roughness in the center part and its both sides. 表面粗度を均一としたハースロールの実施例の模式図である。It is a schematic diagram of the Example of the hearth roll which made surface roughness uniform. 本発明に係るハースロールを適用した縦型熱処理炉の概略図である。It is the schematic of the vertical heat processing furnace to which the hearth roll concerning this invention is applied. ハースロールにかかる鋼帯に絞りが発生する様子を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed a mode that aperture_diaphragm | restriction generate | occur | produces in the steel strip concerning a hearth roll. 鋼帯に押し傷、絞りが発生する様子を模式的に示し、（ａ）は側面図、（ｂ）（ｃ）は断面図である。A mode that a press flaw and a diaphragm generate | occur | produce in a steel strip is shown typically, (a) is a side view, (b) (c) is sectional drawing. 従来の一段テーパロールを示し、（ａ）はロールプロフィールと鋼板の形状の概略図、（ｂ）は熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状の概略図である。A conventional one-stage taper roll is shown, (a) is a schematic view of the shape of the roll profile and the steel plate, (b) is a schematic view of the shape of the roll profile and the steel plate taking into account the expansion in the furnace during hot operation. 従来の二段テーパロールを示し、（ａ）はロールプロフィールと鋼板の形状の概略図、（ｂ）は熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状の概略図である。A conventional two-stage taper roll is shown, (a) is a schematic diagram of the shape of the roll profile and the steel plate, (b) is a schematic diagram of the shape of the roll profile and the steel plate taking into account the expansion in the furnace during hot operation. 本発明に係る余弦カーブロールを示し、（ａ）はロールプロフィールと鋼板の形状を示す概略図であり、（ｂ）は熱間運転中の炉内膨張を加味したロールプロフィールと鋼板の形状の概略図である。The cosine curve roll which concerns on this invention is shown, (a) is the schematic which shows the shape of a roll profile and a steel plate, (b) is the schematic of the shape of a roll profile and a steel plate which considered the expansion in the furnace during hot operation. FIG. 一段テーパロールにより鋼帯に押し傷、絞りが発生する様子を模式的に示すものであり、（ａ）は１段のテーパがついたロールのプロフィールを示す模式図、（ｂ）はロールにおける巻き付き入射角の違い模式図、（ｃ）は１段テーパロールにより鋼帯にかかる板幅方向の圧縮力を示す模式図である。FIG. 2 schematically shows a state in which a steel strip is pressed and drawn by a single-stage taper roll, (a) is a schematic diagram showing a profile of a roll with a single-stage taper, and (b) is a winding around the roll. FIG. 5C is a schematic diagram showing the compression force in the plate width direction applied to the steel strip by the one-step taper roll. 本発明に係る鋼帯搬送ロールによれば、鋼帯に押し傷、絞りが発生しにくいことを模式的に示すものであり、（ａ）は本発明に係る余弦カーブとなっているプロフィールを示す模式図であり、（ｂ）は、このようなロールに鋼板が巻き付いたときの入射角の変化を示す模式図、（ｃ）は本発明に係る鋼帯搬送ロールによりに鋼帯にかかる板幅方向の圧縮力を示す模式図である。The steel strip transport roll according to the present invention schematically shows that the steel strip is less likely to be pressed and squeezed, and (a) shows a profile that is a cosine curve according to the present invention. It is a schematic diagram, (b) is a schematic diagram showing a change in incident angle when a steel plate is wound around such a roll, (c) is a plate width applied to the steel strip by the steel strip transport roll according to the present invention. It is a schematic diagram which shows the compressive force of a direction.

符号の説明Explanation of symbols

１，２，３，４，８，９，２９ハースロール、５，６，７，２７鋼帯（鋼板）、２１縦型熱処理炉、２３予熱帯、２４加熱帯、２５均熱帯、２６冷却帯、Ｌｃロールプロフィールの一周期長。 1, 2, 3, 4, 8, 9, 29 Hearth roll, 5, 6, 7, 27 Steel strip (steel plate), 21 Vertical heat treatment furnace, 23 Pre-tropical zone, 24 Heating zone, 25 Soaking zone, 26 Cooling zone , One cycle length of Lc roll profile.

Claims

熱処理炉内で鋼帯を巻き掛ける鋼帯搬送ロールであって、
ロールの中心軸をｘ軸としたとき、ロール中央部におけるロール軸座標ｘに対するロール半径Ｒ（ｘ）が下記（１）式で定められる余弦曲線をなし、かつロールバレル長Ｌｂが、プロフィールの一周期長Ｌｃと鋼帯の最大板幅Ｗｍａｘの関係から、下記（２）式で規定されることを特徴とする鋼帯搬送ロール。
Ｒ（ｘ）=（Ｄ＋Ｃ（ｃｏｓ（２π・ｘ／Ｌｃ）−１））／２・・・（１）
ここで、Ｄ：ロールの中央部の直径
Ｃ：クラウン量
Ｌｃ：プロフィールの一周期長
である。
０．６・Ｌｃ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ≦Ｌｃ・・・（２） A steel strip transport roll for winding a steel strip in a heat treatment furnace,
When the center axis of the roll is the x axis, the roll radius R (x) with respect to the roll axis coordinate x in the center of the roll forms a cosine curve defined by the following equation (1), and the roll barrel length Lb is one of the profiles. A steel strip transport roll characterized by the following formula (2) from the relationship between the periodic length Lc and the maximum plate width Wmax of the steel strip.
R (x) = (D + C (cos (2π · x / Lc) −1)) / 2 (1)
Where D: diameter of the center of the roll
C: Crown amount
Lc: One cycle length of the profile.
0.6 · Lc ≦ Wmax <Lb ≦ Lc (2)

熱処理炉内で鋼帯を巻き掛ける鋼帯搬送ロールであって、
ロールの中心軸をｘ軸としたとき、ロール中央部におけるロール軸座標ｘに対するロール半径Ｒ（ｘ）が下記（１）式で定められる余弦曲線をなし、かつロールバレル長Ｌｂ、プロフィールの一周期長Ｌｃ、及び下記（１）式を適用する余弦区間Ｌｅが下記（２）（３）（４）式で規定され、更に、ロール軸方向のｘ座標の−０．５Ｌｂ≦ｘ＜−０．５Ｌｅの区間は、ｘ＝−０．５Ｌｅの位置で（１）式に接する直線とし、ｘ座標の０．５Ｌｅ＜ｘ≦０．５Ｌｅの区間では、ｘ＝０．５Ｌｅの位置で（１）式に接することを特徴とする鋼帯搬送ロール。
Ｒ（ｘ）=（Ｄ＋Ｃ（ｃｏｓ（２π・ｘ／Ｌｃ）−１））／２・・・（１）
ここで、Ｄ：ロールの中央部の直径
Ｃ：クラウン量
Ｌｃ：プロフィールの一周期長
である。
０．７・Ｗｍａｘ≦Ｌｃ≦１．２Ｗｍａｘ・・・（２）
０．６・Ｌｃ＜Ｌｅ≦Ｌｃ・・・（３）
Ｌｅ≦Ｗｍａｘ＜Ｌｂ・・・（４） A steel strip transport roll for winding a steel strip in a heat treatment furnace,
When the roll center axis is the x axis, the roll radius R (x) with respect to the roll axis coordinate x in the center of the roll forms a cosine curve defined by the following equation (1), the roll barrel length Lb, and one cycle of the profile The length Lc and the cosine interval Le to which the following formula (1) is applied are defined by the following formulas (2), (3), and (4), and -0.5Lb ≦ x <−0. The section of 5Le is a straight line that touches the formula (1) at the position of x = −0.5Le, and the section of xLe is at the position of x = 0.5Le (1) in the section of 0.5Le <x ≦ 0.5Le. A steel strip transport roll that is in contact with the formula.
R (x) = (D + C (cos (2π · x / Lc) −1)) / 2 (1)
Where D: diameter of the center of the roll
C: Crown amount
Lc: One cycle length of the profile.
0.7 · Wmax ≦ Lc ≦ 1.2Wmax (2)
0.6 · Lc <Le ≦ Lc (3)
Le ≦ Wmax <Lb (4)

請求項１又は２に記載の鋼帯搬送ロールにおいて、鋼帯熱処理で推定される鋼板温度Ｔｓ（℃）と、当該ロールの近傍の熱処理雰囲気温度でロールバレル本体が晒される温度Ｔｒ（℃）から、下記（５）式でロールのクラウン量Ｃを規定したことを特徴とする鋼帯搬送ロール。
Ｃ＝Ｋ・（Ｔｒ−Ｔｓ）・Ｄ／２＋Ｃｏ・・・（５）
（Ｋ＝（１５〜３０）×１０^-6、Ｃｏ＝０．１〜１．５）
ただし、Ｋはロールの膨張係数、Ｃｏは基準クラウンの初期値である。 In the steel strip conveyance roll according to claim 1 or 2, from a steel plate temperature Ts (° C) estimated by the steel strip heat treatment and a temperature Tr (° C) at which the roll barrel body is exposed at a heat treatment atmosphere temperature in the vicinity of the roll. A steel strip transport roll characterized in that the roll crown amount C is defined by the following equation (5).
C = K · (Tr−Ts) · D / 2 + Co (5)
(K = (15-30) × 10 ⁻⁶ , Co = 0.1-1.5)
Here, K is the expansion coefficient of the roll, and Co is the initial value of the reference crown.

請求項１又は２に記載の鋼帯搬送ロールにおいて、ロール中央領域とその両側のサイド領域とで表面粗度を変えたことを特徴とする鋼帯搬送ロール。 The steel strip transport roll according to claim 1 or 2, wherein the surface roughness is changed between the roll center region and the side regions on both sides thereof.

請求項１又は２に記載の鋼帯搬送ロールにおいて、ロール表面全領域の表面粗度Ｒａを６μｍとしたことを特徴とする鋼帯搬送ロール。 The steel strip transport roll according to claim 1 or 2, wherein the surface roughness Ra of the entire roll surface area is 6 µm.

請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の鋼帯搬送ロールを少なくとも一部に配してなることを特徴とする鋼帯の熱処理炉。 A steel strip heat treatment furnace comprising the steel strip transport roll according to any one of claims 1 to 5 at least partially.

請求項２に記載の鋼帯搬送ロールを搬送ロールとする縦型熱処理炉であって、炉入側の複数の帯域からなる入側セクションにおける搬送ロールが下記（６）式と（７）式とを満足し、かつ前記入側セクションの全体又は各帯域における搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃが炉の入側から炉中央に向けて段階的に小さくなることを特徴する縦型熱処理炉。
１．５Ｗｍｉｎ≦Ｌｃ≦０．９Ｗｍａｘ・・・（６）
０．７８Ｌｃ≦Ｌｅ≦０．９０Ｌｃ・・・（７） It is a vertical heat treatment furnace using the steel strip transport roll according to claim 2 as a transport roll, and the transport rolls in the entry side section composed of a plurality of zones on the furnace entrance side are the following formulas (6) and (7): And the profile period length Lc of the transport roll group in the entire entrance section or in each zone is gradually reduced from the entrance side to the center of the furnace.
1.5Wmin ≦ Lc ≦ 0.9Wmax (6)
0.78Lc ≦ Le ≦ 0.90Lc (7)

請求項２に記載の鋼帯搬送ロールを搬送ロールとする縦型熱処理炉であって、炉出側の複数の帯域からなる出側セクションにおける搬送ロールが下記（８）式と（９）式とを満足し、かつ出側セクションの全体又は各帯域における搬送ロール群のプロフィール周期長Ｌｃが炉中央からに炉の出側向けて段階的に大きくなることを特徴する縦型熱処理炉。
１．５Ｗｍｉｎ≦Ｌｃ≦１．０Ｗｍａｘ・・・（８）
０．７５Ｌｃ≦Ｌｅ≦０．８２Ｌｃ・・・（９） A vertical heat treatment furnace using the steel strip transport roll according to claim 2 as a transport roll, wherein the transport roll in the exit section composed of a plurality of zones on the furnace exit side includes the following formulas (8) and (9): A vertical heat treatment furnace characterized in that the profile period length Lc of the transport roll group in the entire delivery section or in each zone increases stepwise from the furnace center toward the exit side of the furnace.
1.5 Wmin ≦ Lc ≦ 1.0 Wmax (8)
0.75Lc ≦ Le ≦ 0.82Lc (9)