JP2692423B2 - 高温鋼帯の冷却用デフレクタロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温条件下で使用され
る冷却機能を備えた、鋼帯等の案内ロールに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛、アルミニウム等の連続式溶融金属
メッキ設備においては、ゼンジミア式等の連続式熱処理
を施す。その後、鋼帯をメッキ浴に浸漬し、シンクロー
ルをかいして直上へ引き上げ、ノズルから気体等を噴射
することにより付着量を制御する。最後に、デフレクタ
ロールで搬送方向を変更し、設備内を移動させている。

【０００３】このデフレクタロールに接する鋼帯は、２
５０〜４００℃程度の高温である。このためにロール表
面へのメッキ金属の付着による疵の発生の問題、また、
ロール内部を水冷した際のロール表面と鋼帯との温度
差、ロール表面温度分布の不均一性が引き起す平坦度不
良等の問題がある。

【０００４】前者の問題は、例えば、実開昭５５ー１５
１８６３号公報に開示するように、メッキ金属の付着し
にくいセラミックス、カーボン、アスベスト等をロール
表面に配置したり、ロール表面を内部から冷却する等の
技術で対処している。後者の問題は、例えば、特開昭６
１ー２９５３５８号公報に開示するように、温水を用い
た冷却により給水側と排水側との温度差を低減したり、
実開昭５５ー１７６３５８号公報に開示するように、冷
却水経路を左右対象の循環系統とすることによって対処
している。

【０００５】しかしながら、冷却水、温水いずれを使用
した場合においても、ロール表面温度の不均一性は回避
不可能である。例えば、図７の（Ａ）に示す冷却ロール
７ａでは、給入側７１から入った流体が外筒７２と内筒
７３の間を通り排出側７４へ抜ける。この際のロール表
面の温度は、図７の（Ｂ）に示すように、給入側から排
出側へ向けて常温から約８０℃までの温度勾配を持つこ
とになる。

【０００６】一方、図８の（Ａ）に示す冷却ロール８ａ
では、内筒８３、外筒８２の中央部を給入側８１とし、
その両端部を排出側８４としている。この際のロール表
面の温度は、図８の（Ｂ）に示すように、給入側８１
（ロールの中央部）から排出側８４（ロール端部）へ向
けて常温から約４０℃の温度勾配を持つことになる。す
なわち、図７のロールでは排出側で耳波となり、図８の
ロールでは両端部で耳波が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、高温条件下で使用されるロールの冷却機能
を条件に合せて制御できるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の高温鋼帯の冷却
用デフレクタロールは、中空の外筒の内部に所定の環状
間隙を設けて中空の内筒を同軸に固定し、前記環状間隙
内に軸方向中央部より軸方向両端部に向かって互いに逆
向きに巻き付いた螺旋突条によって螺旋通路を形成し、
互いに独立した２つの通路を有する２重通路管をそれぞ
れ前記内外筒の両端部軸心上に挿入固定し、前記内筒に
設けた別個独立した導管により各２重通路管の一方の通
路を前記螺旋通路の中央部に連通し、また、各２重通路
管の他方の通路を前記螺旋通路の各端部にそれぞれ連通
して２系統の循環通路を形成し、各系統循環通路に１対
の切換弁群を設け、冷却媒体の給排流方向を選択的に切
換制御することを特徴とした手段によって、上記課題を
解決している。

【０００９】

【作用】従来の冷却ロールでは、冷却流体の通過経路は
固定されており、ロー表面の温度勾配を軽減することは
できても、修正することは不可能であった。

【００１０】本発明の冷却ロールでは、冷却媒体の循環
通路を２系統設け、ロール表面の温度勾配にもとづい
て、２系統の媒体流れ方向を適宜切り換える。２系統に
よって得られる温度勾配は上に凸の山形勾配と下に凸の
谷形勾配とである。

【００１１】

【実施例】図１から図６までを参照して、本発明の冷却
ロールの実施例について説明する。

【００１２】本発明の冷却ロールは、図１に示すよう
に、中空の外筒１、中空の内筒２、１対の２重通路管
３、２系統循環通路４、５、切換弁群６からできてい
る。

【００１３】この冷却ロールは、中空の外筒１の内部に
所定の間隙１２を設けて中空の内筒２を同軸に固定す
る。図２に示すように、間隙１２内に軸方向中央部１２
１より軸方向両端部１２２に向かって互いに逆向きの螺
旋通路２１を形成する。互いに独立した２つの通路３
１、３２を有する２重通路管３をそれぞれ前記内外筒
２、１の両端部軸心上に固定する。

【００１４】各２重通路管３の一方の通路３１を導管３
１１をかいして螺旋通路２１の中央部１２１に連通し、
また、各２重通路管３の他方の通路３２を導管３２１を
かいして螺旋通路２１の各端部１２２にそれぞれ連通し
て２系統の循環通路４、５を形成する。２系統循環通路
４、５に切換弁群６を設け、冷却媒体の給排流方向を選
択的に切換制御する。

【００１５】本発明においては、冷却媒体としては、
水、油、空気等を用いる。以下、水を使用する場合につ
いて説明する。

【００１６】２系と循環通路４、５のうち一方（４）
は、切換弁６１、６２、導管４２、４１、通路３２、導
管３２１、端部１２２、螺旋通路２１からできている。
他方の循環通路５は、切換弁６３、６４、導管５２、導
管５１、通路３１、導管３１１、中央部１２１、螺旋通
路２１からできている。

【００１７】次に、２系統循環通路４、５を使用した場
合のロール表面の温度分布状況について図３、４を参照
して説明する。

【００１８】表１は、切換弁群６のそれぞれの開閉状態
を示す。

【００１９】

【００２０】導管４１、５２に温度計（図示せず）を設
けて、給水・排水側の各冷却水の温度を測定し、表１に
もとづいて切換弁６１〜６４の開閉を制御する。切換弁
の開閉制御をタイマを用いて行ってもよい。例えば、ロ
ール表面の温度勾配が７０℃あったときに、タイマ設定
時間を１０分にし、温度勾配を２０〜３５℃に低減する
ことができる。

【００２１】次に、本発明の冷却ロールを実際の鋼帯め
っきラインに適用した結果を、従来の冷却ロールの比較
例とともに説明する。

【００２２】実施条件は次のとおりである。

【００２３】 鋼帯寸法：厚み０．８ｍｍ×幅１２１９ｍｍ 通板速度：９６ｍ／ｍｉｎ メッキ浴温：４５９℃ 冷却ロール寸法：直径１５００ｍｍ×胴長１５００ｍｍ 鋼帯温度：放射温度計により測定（Ｅｍ＝０．５３） 比較例としての従来の冷却ロールによる実施結果を図５
に示す。

【００２４】冷却水の給水側と排水側との温度勾配は約
７０℃であり、鋼帯の温度勾配は約４０℃である。

【００２５】一方、本発明の冷却ロールによる実施結果
を図６に示す。冷却水の温度勾配が約４５〜５０℃あっ
ても、冷却水の切換後３分経過時には鋼帯の温度勾配は
約１０℃であった。

【００２６】本発明による温度勾配の制御により、鋼帯
の中伸び、耳波等の平坦度をも制御することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、めっき鋼帯の
形状を良好に保つことができるばかりでなく、めっき浴
直上のデフレタロール以降の搬送ロールおよび後処理設
備等で発生する擦り疵等を防止でき、品質、歩留の向上
を図ることができる。

【００２８】本発明は、連続式溶融メッキ設備に限られ
ず、非メッキ鋼板の連続焼鈍設備等他の高温鋼帯の冷却
ロール等にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却ロールの縦断面図である。

【図２】図１の内筒の斜視図である。

【図３】冷却ロールの一冷却パターンを示す動作説明図
である。

【図４】冷却ロールの別の冷却パターンを示す動作説明
図である。

【図５】比較例としての従来の冷却ロールの冷却機能を
示すグラフである。

【図６】本発明の冷却ロールの冷却機能の一例を示すグ
ラフである。

【図７】従来の冷却ロールの一例の縦断面（Ａ）とその
冷却機能（Ｂ）とを示す。

【図８】従来の別の冷却ロールの一例の縦断面（Ａ）と
その冷却機能（Ｂ）とを示す。

【符号の説明】

１：中空の外筒 ２：中空の内筒 ３：２重通路管 ４、５：２系統循環通路 ６：切換弁群

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空の外筒の内部に所定の環状間隙を設
   けて中空の内筒を同軸に固定し、前記環状間隙内に軸方
   向中央部より軸方向両端部に向かって互いに逆向きに巻
   き付いた螺旋突条によって螺旋通路を形成し、互いに独
   立した２つの通路を有する２重通路管をそれぞれ前記内
   外筒の両端部軸心上に挿入固定し、前記内筒に設けた別
   個独立した導管により各２重通路管の一方の通路を前記
   螺旋通路の中央部に連通し、また、各２重通路管の他方
   の通路を前記螺旋通路の各端部にそれぞれ連通して２系
   統の循環通路を形成し、各系統循環通路に１対の切換弁
   群を設け、冷却媒体の給排流方向を選択的に切換制御す
   ることを特徴とした高温鋼帯の冷却用デフレクタロー
   ル。