JPH03140420A - Method for preventing buckling of band steel - Google Patents
Method for preventing buckling of band steelInfo
- Publication number
- JPH03140420A JPH03140420A JP28083089A JP28083089A JPH03140420A JP H03140420 A JPH03140420 A JP H03140420A JP 28083089 A JP28083089 A JP 28083089A JP 28083089 A JP28083089 A JP 28083089A JP H03140420 A JPH03140420 A JP H03140420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- roll
- crown
- temp
- buckling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 24
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、綱帯のバックリング防止方法に係り、とく
に、連続焼鈍を行う際に、冷却帯で発生するバックリン
グ（巾方向へのストリップの座屈：クーリングバックル
）を防止する方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for preventing buckling of a rope rope, and in particular, the present invention relates to a method for preventing buckling of a rope rope, and in particular, to prevent buckling (strip in the width direction) that occurs in a cooling zone during continuous annealing. Buckling of cooling buckles).
一般に、金属ストリップの連続焼鈍において、バックリ
ングと呼ばれる金属ストリップの座屈を防止することは
、操業管理及び品質管理の面から極めて重要なことであ
る。Generally, in continuous annealing of metal strips, it is extremely important to prevent buckling of the metal strips, which is called buckling, from the viewpoint of operational management and quality control.
このバックリングを防止する方法としては、従来、特公
昭５４−４１００９号記載のものが知られている。この
公報記載の技術は、テンションバックルと呼ばれる冷却
時の金属ストリップの座屈を防止するもので、焼鈍炉の
冷却帯内のヘルパーロールを炉内の雰囲気ガスから隔離
するとともにヘルパーロールの近くに加熱装置を配置し
、ヘルパーロールの表面温度を、該ロール表面を通過す
る金属ストリップの温度に近い値に保持するものである
。この従来例は、加熱されたストリップが比較的冷たい
ヘルパーロール表面に接触することに因り、バックリン
グが発生するという見解を拠り所としたものである。As a method for preventing this buckling, the method described in Japanese Patent Publication No. 54-41009 is known. The technology described in this publication is called a tension buckle, which prevents the metal strip from buckling during cooling.It isolates the helper roll in the cooling zone of the annealing furnace from the atmospheric gas in the furnace, and heats the helper roll near the helper roll. A device is arranged to maintain the surface temperature of the helper roll close to the temperature of the metal strip passing over the surface of the roll. This prior art example is based on the idea that buckling occurs due to the heated strip coming into contact with the relatively cold helper roll surface.
しかしながら、前述した公報記載の技術を用いた場合、
必要な投入熱量が大となり、設備コスト及びエネルギー
コストの面で問題があった。However, when using the technology described in the above-mentioned publication,
The required amount of input heat was large, which caused problems in terms of equipment costs and energy costs.
そこで、本発明者はバックリング発生の原因を探るため
、実操業におけるヘルパーロールの温度分布を測定した
。この結果、ロール表面温度が板温と異なる場合、例え
ばロール表面温度が板温よりも数十度〔°Ｃ〕以上低い
場合でも、必ずしもバックリングが発生していないこと
が分かり、これを基に、本発明者らが鋭意研究を重ねた
結果、次の知見が得られた。即ち、ヘルパーロールの巾
方向のクラウンによって生じるセンタリングフォース（
ヘルパーロールと金属ストリップの接触部を、摩擦力に
よってロール中心部に移動させる力）がバックリング発
生の要因であり、ストリップやロールの温度は、このセ
ンタリングフォースを決定する一要因にすぎない。Therefore, the present inventor measured the temperature distribution of the helper roll during actual operation in order to find the cause of buckling. As a result, it was found that buckling does not necessarily occur when the roll surface temperature is different from the sheet temperature, for example, even when the roll surface temperature is several tens of degrees [°C] or more lower than the sheet temperature. As a result of extensive research by the present inventors, the following findings were obtained. In other words, the centering force (
The cause of buckling is the force that moves the contact area between the helper roll and the metal strip to the center of the roll due to frictional force, and the temperature of the strip and roll is only one factor that determines this centering force.
つまり、バックリングが発生する直前の状況。In other words, the situation immediately before buckling occurs.
即ちバックリングの発生限界は金属ストリップの剛性と
センタリングフォースの力関係で定まり、単なる温度関
係のみで定まるものではないのである。That is, the limit of buckling occurrence is determined by the relationship between the rigidity of the metal strip and the centering force, and is not determined solely by the temperature relationship.
したがって、従来例のような、ロール表面温度を、その
ロールを通過する金属ストリップの板温に近い値まで加
熱することは、必ずしもバックリングを防止するための
必要条件ではない。むしろ、ロール表面を必要以上に加
熱することにより、それに要する電力、燃料のエネルギ
ー消費量が必要以上に増大し、エネルギーコストの増加
を招くという問題がある。Therefore, heating the roll surface temperature to a value close to the plate temperature of the metal strip passing through the roll, as in the conventional example, is not necessarily a necessary condition for preventing buckling. Rather, there is a problem in that by heating the roll surface more than necessary, the energy consumption of electric power and fuel required for this increases more than necessary, leading to an increase in energy costs.
この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
ので、その解決しようとする課題は、バックリングの防
止効果をより高め、且つ、エネルギー消費量の増大を抑
制できるようにすることである。This invention was made in view of such conventional problems, and the problem to be solved is to further enhance the buckling prevention effect and to suppress the increase in energy consumption. be.
上記課題を解決するため、この発明では、鋼帯に面圧を
もって当接し該鋼帯を通板させるヘルパーロールを配し
た鋼帯連続焼鈍炉の冷却帯に、当該ヘルパーロールの表
面を加熱する加熱装置を設け、前記鋼帯の板厚、板巾、
板温及び物理定数、前記鋼帯に加わっている張力、並び
に前記ヘルパーロールのイニシャルクラウン及び平行部
長さに基づき、前記鋼帯にバックリングが発生しない限
界時における前記ヘルパーロールの限界クラウンを算出
し、この限界クラウンに前記ヘルパーロールの実際のク
ラウンを一致させる限界雰囲気ガス温度を算出し、しか
る後、前記ヘルパーロールの周囲温度が前記限界雰囲気
ガス温度に一致又は前記限界雰囲気ガス温度を所定範囲
で上回るように前記加熱装置の稼働を制御するとしてい
る。In order to solve the above problems, in this invention, a cooling zone of a continuous steel strip annealing furnace is provided with a helper roll that contacts the steel strip with surface pressure and passes the steel strip. A device is provided, and the plate thickness, plate width,
Based on the plate temperature and physical constants, the tension applied to the steel strip, and the initial crown and parallel length of the helper roll, calculate the limit crown of the helper roll at the limit when buckling does not occur in the steel strip. , calculate a critical atmospheric gas temperature that makes the actual crown of the helper roll coincide with this critical crown, and then determine whether the ambient temperature of the helper roll matches the critical atmospheric gas temperature or the critical atmospheric gas temperature is within a predetermined range. The operation of the heating device is controlled so as to exceed the
この発明では、ヘルパーロール周辺の雰囲気ガス温度が
限界雰囲気ガス温度に一致若しくはそれを所定範囲（板
温よりも低い温度までの範囲）で上回るように制御され
るので、ヘルパーロールの実際のクラウンが、銅帯にバ
ックリングを発生させない限界時の値に近づけられる。In this invention, the atmospheric gas temperature around the helper roll is controlled so that it matches the critical atmospheric gas temperature or exceeds it within a predetermined range (a range of temperatures lower than the plate temperature), so that the actual crown of the helper roll , the value can be approached to the limit value that does not cause buckling in the copper strip.
これによって、加熱装置による雰囲気ガス加熱が、バッ
クリングの発生を回避し得る最低限若しくはこれに近い
値で済むから、従来のように雰囲気ガス温度を鋼帯の板
温の近傍まで加熱する必要がないので、省エネルギー化
が図られるとともに、バックリングの発生も防止される
。This allows the heating device to heat the atmospheric gas to a minimum value that can avoid buckling, or to a value close to this, so there is no need to heat the atmospheric gas to a temperature close to the steel strip temperature as in the past. Therefore, energy saving is achieved and the occurrence of buckling is also prevented.
なお、ヘルパーロール周辺の雰囲気ガス温度の上限は、
省エネルギーの観点から、［板温−２０”ＣＪの温度に
するのが適当である。The upper limit of the atmospheric gas temperature around the helper roll is
From the viewpoint of energy saving, it is appropriate to set the plate temperature to -20"CJ.
（実施例］
以下、この発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づい
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.
第１図において、符号２は鋼帯としての金属ストリップ
を示し、符号４は金属ストリップ２に焼鈍処理を施す連
続焼鈍炉の冷却帯を示す。冷却帯４の内部には、図示し
ない駆動源によって回転されるヘルパーロール６、・・
・、６（図面には上部ロールのみを示す）が配設されて
おり、各ヘルパーロール６が金属ストリップ２を上下方
向に昇降させながら所定速度で通板させている。また、
金属ストリップ２の通板路に対向する位置には、ストリ
ップ２を冷却するための冷却装置８．・・・、８が順次
配設されると共に、冷却装置８．・・・、８とヘルパー
ロール６、・・・、６との間には、熱遮蔽板１０、・・
・、１０が配設され、これによって、各冷却装置８から
の冷却ガスがロール表面温度を下げるという事態を軽減
できる。ここで、冷却帯４による放射伝熱の影響は加熱
帯はど大きくないので、熱遮蔽板１０は必ずしも設けな
くてもよい。In FIG. 1, reference numeral 2 indicates a metal strip as a steel strip, and reference numeral 4 indicates a cooling zone of a continuous annealing furnace in which the metal strip 2 is annealed. Inside the cooling zone 4, there are helper rolls 6, which are rotated by a drive source (not shown).
, 6 (only the upper roll is shown in the drawing) are disposed, and each helper roll 6 moves the metal strip 2 up and down in the vertical direction while passing it through the metal strip 2 at a predetermined speed. Also,
At a position facing the passageway of the metal strip 2, there is a cooling device 8 for cooling the strip 2. ..., 8 are sequentially arranged, and the cooling devices 8. ..., 8 and the helper rolls 6, ..., 6 are provided with heat shielding plates 10, ...
, 10 are provided, thereby reducing the situation in which the cooling gas from each cooling device 8 lowers the roll surface temperature. Here, since the influence of radiation heat transfer by the cooling zone 4 is not as great as that of the heating zone, the heat shield plate 10 does not necessarily have to be provided.
また、本実施例の冷却帯４は、各ヘルパーロール２の周
囲に、雰囲気ガス加熱用の加熱装置１２゜・・・、１２
を備えている（第１図では、左端のロールのみについて
表している）。この各加熱装置１２は、電気又は燃料の
何れかを熱源として構成され、後述する温度制御器１４
から出力される制御信号ＳＳによって所定複数台毎に発
生温度を調整し得るようになっている。さらに、冷却帯
４の所定位置には、ヘルパーロール６周辺の雰囲気ガス
温度θを検知し、該ガス温度に応じた電気信号Ｓθを出
力する温度センサ１６を備えている。Further, the cooling zone 4 of this embodiment includes heating devices 12° . . . , 12 for heating atmospheric gas around each helper roll 2.
(In FIG. 1, only the leftmost roll is shown.) Each heating device 12 is configured using either electricity or fuel as a heat source, and a temperature controller 14 to be described later.
The generated temperature can be adjusted for each predetermined plurality of units by means of a control signal SS output from the unit. Furthermore, a temperature sensor 16 is provided at a predetermined position in the cooling zone 4 to detect the atmospheric gas temperature θ around the helper roll 6 and output an electric signal Sθ corresponding to the gas temperature.
前記温度制御器１４は、温度センサ１６の検出信号Ｓθ
及び後述する目標温度演算器１８から出力される目標温
度θ′に対応した信号Ｓθ′を取り込んで、目標温度θ
′と温度センサ１６の検出温度θとの差に基づく制御信
号ＳＳを各加熱装置１２に送り、雰囲気ガス温度θが目
標温度θ′に一致するように、各加熱装置１２をフィー
ドバック制御するものである。The temperature controller 14 receives a detection signal Sθ of the temperature sensor 16.
and a signal Sθ' corresponding to the target temperature θ' output from the target temperature calculator 18, which will be described later, to calculate the target temperature θ.
A control signal SS based on the difference between ' and the temperature θ detected by the temperature sensor 16 is sent to each heating device 12, and each heating device 12 is feedback-controlled so that the atmospheric gas temperature θ matches the target temperature θ'. be.
目標温度演算器１８は、例えばマイクロコンピュータを
搭載して成り、バックリングの発生限界に対応した限界
雰囲気ガス温度若しくはこれを上回る所定温度を目標温
度θ′として演算するもので、そのパラメータとして板
厚ｔ、板巾Ｗ、張力τ及び板温θ２を取り込んでいる。The target temperature calculator 18 is equipped with, for example, a microcomputer, and calculates a critical atmospheric gas temperature corresponding to the buckling generation limit or a predetermined temperature exceeding this as the target temperature θ', and the plate thickness is used as the parameter. t, plate width W, tension τ, and plate temperature θ2.
ここでの板温θ、は、対象とするヘルパーロール６に接
触している部分の温度であり、放射温度計の指示値が望
ましいが、コストの面から多数の板温計を設置すること
が困難な場合は、金属ストリップ２の計算冷却曲線から
求めた値で代替させてもよい。また、当該演算器１８に
は、板温θ、とヤング率Ｅ及び板温θ、と降伏点Ｙ、の
関係式、バックリングが発生しない限界状態でのクラウ
ン（以下、限界クラウンという）Ｒ′の関係式、限界雰
囲気ガス温度θ、′の関係式、及びヘルパーロール６の
クラウンＲ（＝ｔａｎ ｘ ） 、平行部長さしく何れ
も第２回参照）の値を予め記憶している。The plate temperature θ here is the temperature of the part that is in contact with the target helper roll 6, and the value indicated by a radiation thermometer is preferable, but from the cost perspective, it is not recommended to install a large number of plate thermometers. If this is difficult, a value obtained from the calculated cooling curve of the metal strip 2 may be used instead. The calculator 18 also contains relational expressions between plate temperature θ, Young's modulus E, plate temperature θ and yield point Y, and a crown in a limit state where buckling does not occur (hereinafter referred to as limit crown) R' The relational expression for the critical atmospheric gas temperature θ,', and the values for the crown R (=tan
ここで、本発明の原理について説明する。本発明者らの
バックリングの発生メカニズムに関する研究によると、
バックリングの発生限界は、金属ストリップ２の板厚り
、板巾Ｗ、ヤング率Ｅ、降伏点Ｙ２．張力τ並びにヘル
パーロール６のクラウンＲ及び平行部長さしをパラメー
タとして整理できることが分かった。つまり、限界クラ
ウンＲ′は、変数ｔ、ｗ、Ｙ、、Ｅ、 τ、Ｌの関数
となり、Ｒ’ ＝ｆ （ｔ、 ｗ、 ＹＰ 、 Ｅ、
τ、Ｌ） ・・・■ここで、
Ｙ Ｐ ＝ ｇ （θＦ）、 Ｅ＝ｈ（θ、）
・・・■である。限界クラウンＲ′はサーマル
クラウンＲＴの影響を加味したものである。前記０式の
関数ｆは近似式を用いてもよく、本発明者らの知見によ
れば、
ｆ＝に−ｔｌ′・（Ｗ−Ｌ）” Ｙ、” Ｅ’−ｒ”・
・・■
（ｋ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは定数）
という指数形式が良好な近似を与える。また前記■式の
関数ｇ、 ｈに対する近似式は、板温θ、０１次式が
良好である。Here, the principle of the present invention will be explained. According to the inventors' research on the mechanism of buckling,
The limits for buckling are the thickness of the metal strip 2, the width W, the Young's modulus E, and the yield point Y2. It was found that the tension τ, the crown R and the parallel length of the helper roll 6 can be arranged as parameters. That is, the marginal crown R' is a function of the variables t, w, Y, , E, τ, L, and R' = f (t, w, YP , E,
τ, L) ...■Here, Y P = g (θF), E = h (θ,)
...■. The limit crown R' takes into account the influence of the thermal crown RT. An approximation formula may be used for the function f of the above equation 0, and according to the knowledge of the present inventors, f = −tl′・(W−L)”Y, “E′−r”・
...■ (k, a, b, c, d, e are constants) The exponential form gives a good approximation. Further, as an approximation formula for the functions g and h of the above-mentioned formula (2), the plate temperature θ and the 01st order formula are good.
一方で、サーマルクラウンＲ７の研究によると、ロール
の軸方向温度分布は、そのロールに巻き付いている金属
ストリップ２の温度θ２と、ロール付近の雰囲気ガス温
度θによって定まり、この温度分布がロールのサーマル
クラウンＲＴを形成している。On the other hand, according to research on Thermal Crown R7, the axial temperature distribution of the roll is determined by the temperature θ2 of the metal strip 2 wound around the roll and the atmospheric gas temperature θ near the roll, and this temperature distribution is the thermal distribution of the roll. It forms a crown RT.
そして、実操業においてバックリングを防止するために
操作できるパラメータは、張力τとサーマルクラウンＲ
アであるが、張力τについては、金属ストリップ２とヘ
ルパーロール６間の面圧を確保して蛇行を防止するため
に、張力τの設定可能範囲が限定されている。つまり、
張力τが低すぎると蛇行が発生し、高すぎると巾縮み、
破断を起こす、したがって、バックリングを防止するに
は、サーマルクラウンＲアを含むクラウンＲを、金属ス
トリップ２及びヘルパーロール６のパラメータを用いて
演算される限界値Ｒ’ （前記０式による値）以下に
制御する必要がある。The parameters that can be manipulated to prevent buckling in actual operation are tension τ and thermal crown R.
Regarding the tension τ, the settable range of the tension τ is limited in order to ensure surface pressure between the metal strip 2 and the helper roll 6 and prevent meandering. In other words,
If the tension τ is too low, meandering will occur, and if it is too high, the width will shrink.
In order to prevent breakage and therefore buckling, the crown R including the thermal crown R is calculated using the parameters of the metal strip 2 and the helper roll 6 to a limit value R' (value according to the above formula 0). It is necessary to control the following.
そこで、対象となる金属ストリップ２について限界クラ
ウンＲ′を求め、ヘルパーロール６の実際のクラウンＲ
が限界クラウンＲ′に一致する限界雰囲気ガス温度θ、
′を算出し、実際の雰囲気ガス温度θが限界雰囲気ガス
温度θ、′に一致するように各加熱装置１２を制御する
ことにより、金属ストリップ２に発生するバックリング
が防止され、且つ、加熱装置１２の消費エネルギが最小
になる。なお、実際には温度制御性などの観点から、省
エネルギー化を図り得る範囲で限界雰囲気ガス温度θ、
′よりも高めに制御してもよい。Therefore, the limit crown R' of the target metal strip 2 is determined, and the actual crown R of the helper roll 6 is determined.
The critical atmospheric gas temperature θ at which coincides with the critical crown R′,
' is calculated and each heating device 12 is controlled so that the actual atmospheric gas temperature θ matches the critical atmospheric gas temperature θ,', buckling occurring in the metal strip 2 is prevented, and the heating device 12 energy consumption is minimized. In fact, from the viewpoint of temperature controllability, the limit atmospheric gas temperature θ,
' may be controlled higher than '.
次に、前記実施例の動作を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
まず、前述したバックリング防止原理に基づいて行われ
る、目標温度演算器１８の内部処理は以下のようである
。First, the internal processing of the target temperature calculator 18, which is performed based on the buckling prevention principle described above, is as follows.
連続焼鈍炉の稼働に伴って、目標温度演算器１８内のマ
イクロコンピュータが第３図に示す処理が行われる。つ
まり、ステップのでは、板厚ｔ。With the operation of the continuous annealing furnace, the microcomputer in the target temperature calculator 18 performs the process shown in FIG. 3. In other words, for the step, the plate thickness is t.
板巾Ｗ、板温θ７．張力τに関する入力値を読み込み、
ステップ■に移行する。ステップ■では、予め設定され
ているバックリングの発生限界式である前記第０〜０式
を用いて、対象としている金属ストリップ２に対する限
界クラウンＲ′を求める。Board width W, board temperature θ7. Read the input value regarding tension τ,
Move to step ■. In step (2), the limit crown R' for the metal strip 2 of interest is determined using the equations 0 to 0, which are preset buckling occurrence limit equations.
このようにして限界クラウンＲ′が求められると、次い
でステップ■に移行し、既知であるロール本来のクラウ
ン（イニシャルクラウン）Ｒｉと板温θ、との関係から
、実際のクラウンＲが限界クラウンＲ′に一致する限界
雰囲気ガス温度θ。Once the limit crown R' is obtained in this way, the process moves to step (2), and from the known relationship between the roll's original crown (initial crown) Ri and the plate temperature θ, the actual crown R is calculated as the limit crown R. ′ is the critical atmospheric gas temperature θ.
を演算する。Calculate.
具体的には、限界雰囲気ガス温度０１′は、ヘルパーロ
ール６の温度分布が中央部で板温θ、。Specifically, the critical atmospheric gas temperature 01' is such that the temperature distribution of the helper roll 6 is at the plate temperature θ at the center.
エツジ部で限界雰囲気ガス温度θ、′の関数となるため
、限界クラウンＲ′からイニシャルクラウンＲ１の影響
を除くことにより逆算でき、通常のロール径方向の熱膨
張式から算出できる。即ち、第２図のヘルパーロール６
において、熱膨張係数をγ、ロール加工時の温度（室温
）θ。とすると、２ｔｔ （Ｒ’ −Ｒｉ ）
−７（ＤＩ（θ、−〇。）−Ｄｉ（θ、 −θ。））・
・・■
が近似的に成立する。従って、限界雰囲気ガス温度θ、
′は、
θ。Since it is a function of the critical atmospheric gas temperature θ,' at the edge portion, it can be calculated backwards by removing the influence of the initial crown R1 from the critical crown R', and can be calculated from a normal thermal expansion formula in the roll radial direction. That is, helper role 6 in FIG.
, the coefficient of thermal expansion is γ, and the temperature during roll processing (room temperature) θ. Then, 2tt (R' - Ri ) -7 (DI (θ, -〇.) - Di (θ, -θ.))・
...■ holds approximately. Therefore, the critical atmospheric gas temperature θ,
′ is θ.
・・・■ となる（ｊ！、Ｄ、、Ｄ、：第２図参照）。...■ (j!, D,, D,: see Figure 2).
次いでステップ■に移行し、この限界雰囲気ガス温度θ
１′若しくはこの温度θ、′よりも若干高めの温度（例
えば省エネルギ化を維持できるように「板温−２０℃」
を上限とする温度）に対応した温度信号Ｓθ′を目標値
として温度制御器１４に出力する。Next, the process moves to step ■, and this critical atmospheric gas temperature θ is
1' or a temperature slightly higher than this temperature θ,' (for example, "plate temperature -20°C" to maintain energy saving)
A temperature signal Sθ' corresponding to a temperature with an upper limit of 0 is output to the temperature controller 14 as a target value.
これによって、温度制御器１４は、温度センサ１６から
の検出信号Ｓθを目標温度信号Ｓθ′に一致させる制御
信号ＳＳを加熱装置１２．・・・、１２に出力し、該各
加熱装置１２の発生熱を制御する。したがって、ヘルパ
ーロール６、・・・、６の周囲温度がほぼ目標温度θ′
（限界雰囲気ガス温度θ、′若しくはこれより高めの
温度）に保持され、各ヘルパーロール６の表面温度も目
標温度θ′で加熱される。Thereby, the temperature controller 14 sends a control signal SS to the heating device 12 so that the detection signal Sθ from the temperature sensor 16 matches the target temperature signal Sθ'. ..., 12 to control the heat generated by each heating device 12. Therefore, the ambient temperature of the helper rolls 6, . . . , 6 is approximately the target temperature θ'
(the critical atmospheric gas temperature θ,' or a temperature higher than this), and the surface temperature of each helper roll 6 is also heated to the target temperature θ'.
続いて全体の作用効果を説明する。Next, the overall function and effect will be explained.
連続焼鈍炉の稼働中は、金属ストリップ２がヘルパーロ
ール６、・・・、６によって、例えば徐冷帯から急冷帯
へ通板され、冷却帯４を通過中に、所定の焼鈍処理が施
される。During operation of the continuous annealing furnace, the metal strip 2 is passed, for example, from the slow cooling zone to the rapid cooling zone by the helper rolls 6, . Ru.
この焼鈍処理中、前述したようにヘルパーロール６、・
・・、６の周囲温度が目標温度θ′ （限界雰囲気ガス
温度θ、′若しくはこれより高めの温度）に保持され、
各ロール６の端部の温度もその温度θ′に加熱される。During this annealing process, as mentioned above, the helper roll 6,
..., 6 is maintained at the target temperature θ' (limit atmospheric gas temperature θ,' or higher temperature),
The temperature at the end of each roll 6 is also heated to that temperature θ'.
この温度θ′は、ロール中央部の板温θ、よりも低いも
のであり、この温度差に応じたサーマルクラウンＲＴが
形成される。しかし、このときの各ロール６のクラウン
Ｒは、イニシャルクラウンＲ，とサーマルクラウンＲア
とによるクラウン量となっているが、通板する金属スト
リップ２の剛性とセンタリングフォースとのバランスを
加味したもので、バックリングを生じない値に制御され
る。したがって、バックリングの発生を確実に防止でき
るとともに、加熱装置１２、・・・、１２で消費するエ
ネルギ量が、従来のように板温θ、近（までロール加熱
を行う場合に比べて、格段に減少する利点がある。また
、目標温度θ′を限界雰囲気ガス温度θ、′よりも若干
高めにすることによって、良好な温度制御性も得られる
。This temperature θ' is lower than the plate temperature θ at the center of the roll, and a thermal crown RT is formed according to this temperature difference. However, the crown R of each roll 6 at this time is the crown amount based on the initial crown R and the thermal crown R, but it is a crown amount that takes into account the balance between the rigidity of the metal strip 2 to be passed and the centering force. It is controlled to a value that does not cause buckling. Therefore, the occurrence of buckling can be reliably prevented, and the amount of energy consumed by the heating devices 12, . In addition, by setting the target temperature θ' to be slightly higher than the critical atmospheric gas temperature θ,', good temperature controllability can be obtained.
第４図に、板厚ｔを横軸にとり、板温θ、と雰囲気ガス
温度θの差「θ、−θ」を縦軸にとったときの、バック
リング発生域ｒＮ、Ｇ、、ゾーンとバックル非発生域ｒ
ｏ、に、Ｊゾーンとの区分けの計算例を示す、これによ
ると、板厚ｔが太きくなるにしたがってｒｏ、に、、ゾ
ーンが温度差「θＰ−θ」の大方向に延びている。つま
り、雰囲気ガス温度θを従来例のように、必ずしも板温
θ、近（まで加熱して「θ２−θζＯ」とする必要がな
く、とくに、板厚ｔが大きくなるにつれて剛性も大きく
なって、温度差「θ、−θ」に余裕ができるので、板厚
ｔが大となるほど、加熱装置１２、・・・、１２による
加熱温度が低くてもバックリング発生を防止できること
が分かる。Fig. 4 shows the buckling occurrence regions rN, G, and zones when the horizontal axis is the plate thickness t and the vertical axis is the difference "θ, -θ" between the plate temperature θ and the atmospheric gas temperature θ. Buckle non-occurrence area r
An example of calculation for dividing zone o from zone J is shown.According to this, as the plate thickness t increases, zone ro extends in the direction of the larger temperature difference "θP-θ". In other words, it is not necessary to heat the atmospheric gas temperature θ to a value close to the plate temperature θ (as in the conventional example) to reach "θ2 - θζO", and in particular, as the plate thickness t increases, the rigidity also increases. It can be seen that the larger the plate thickness t is, the more the buckling can be prevented even if the heating temperature by the heating devices 12, .
本発明者らの実験では、極低炭素鋼を素材にしたブリキ
原板の連続焼鈍設備に本発明を適用した結果、とくに板
厚０．２ 〔ａｍ）以下の材料についてバックリングを
有効に防止でき、歩止まりを著しく向上できた。In experiments conducted by the present inventors, the present invention was applied to continuous annealing equipment for tin plates made of ultra-low carbon steel, and as a result, buckling could be effectively prevented, especially for materials with a plate thickness of 0.2 [am] or less. , the yield rate was significantly improved.
なお、本発明に適用する鋼帯は、その種類が限定される
ものではないが、極低炭素鋼のように焼鈍温度が高く、
極めて軟質な金属ストリップを焼鈍処理する場合に、前
述したエネルギーコスト削減及びバックリング防止の効
果が特に顕著に表れる。In addition, the steel strip applied to the present invention is not limited in type, but has a high annealing temperature such as ultra-low carbon steel,
When an extremely soft metal strip is annealed, the aforementioned effects of energy cost reduction and buckling prevention are particularly noticeable.
以上説明してきたように、本発明は、バックリングの発
生原因が、単にヘルパーロールの中央部と端部の温度関
係にあるのでは無く、鋼帯の剛性とセンタリングフォー
スとの力関係が大きい比重を占めることを知見してなさ
れたもので、その具体的構成は、銅帯にバックリングが
発生しない限界時におけるヘルパーロールの限界クラウ
ンを算出し、この限界クラウンにヘルパーロールの実ク
ラウンを一致させる限界雰囲気ガス温度を算出し、しか
る後、ヘルパーロールの周囲温度が限界雰囲気ガス温度
に一致若しくはこれを所定範囲で上回るように加熱装置
の稼働を制御するとしたので、銅帯の形状、物理的性質
や通板状況を加味でき、この結果、銅帯温度よりも低い
限界状態での雰囲気ガス温度を設定でき、これによって
、サーマルクラウンを限界時の値に保持してバックリン
グの発生を防止できる一方で、加熱装置が担う加熱温度
が低くなる分、消費エネルギーを少な（でき、エネルギ
ーコストを著しく低下させることができる。As explained above, the present invention shows that the cause of buckling is not simply the temperature relationship between the center and end portions of the helper roll, but also the specific gravity, which has a large force relationship between the rigidity of the steel strip and the centering force. The specific structure is to calculate the limit crown of the helper roll at the limit when buckling does not occur in the copper strip, and to match the actual crown of the helper roll to this limit crown. The critical atmospheric gas temperature is calculated, and then the operation of the heating device is controlled so that the ambient temperature of the helper roll matches or exceeds the critical atmospheric gas temperature within a predetermined range. As a result, it is possible to set the atmospheric gas temperature in the limit state lower than the copper strip temperature, which makes it possible to maintain the thermal crown at the limit value and prevent buckling. As the heating temperature handled by the heating device is lowered, energy consumption can be reduced, and energy costs can be significantly reduced.
第１図はこの発明を適用した連続焼鈍炉の部分概略図、
第２図はヘルパーロールの形状を示す説明図、第３図は
目標温度演算器での処理を示すフローチャート、第４図
は板厚を及び温度差「θ２−θ」を座標軸としたときの
、バックル発生（Ｎ。
Ｇ、ゾーン）及びバックル非発生（０，に、ゾーン）を
示すグラフである。
図中、２は綱帯としての金属ストリップ、４は冷却帯、
６はヘルパーロール、８は冷却装置、１２は加熱装置、
１４は温度制御器、１６は温度センサ、１８は目標温度
演算器である。FIG. 1 is a partial schematic diagram of a continuous annealing furnace to which this invention is applied;
Fig. 2 is an explanatory diagram showing the shape of the helper roll, Fig. 3 is a flowchart showing the processing in the target temperature calculator, and Fig. 4 is the coordinate axis of plate thickness and temperature difference "θ2-θ". It is a graph showing buckling occurrence (N.G, zone) and buckling non-occurrence (0, zone). In the figure, 2 is a metal strip as a rope, 4 is a cooling zone,
6 is a helper roll, 8 is a cooling device, 12 is a heating device,
14 is a temperature controller, 16 is a temperature sensor, and 18 is a target temperature calculator.
Claims (1)
ルパーロールを配した鋼帯連続焼鈍炉の冷却帯に、当該
ヘルパーロールの表面を加熱する加熱装置を設け、前記
鋼帯の板厚、板巾、板温及び物理定数、前記鋼帯に加わ
っている張力、並びに前記ヘルパーロールのイニシャル
クラウン及び平行部長さに基づき、前記鋼帯にバックリ
ングが発生しない限界時における前記ヘルパーロールの
限界クラウンを算出し、この限界クラウンに前記ヘルパ
ーロールの実際のクラウンを一致させる限界雰囲気ガス
温度を算出し、しかる後、前記ヘルパーロールの周囲温
度が前記限界雰囲気ガス温度に一致若しくは前記限界雰
囲気ガス温度を所定範囲で上回るように前記加熱装置の
稼働を制御することを特徴とした鋼帯のバックリング防
止方法。(1) A heating device that heats the surface of the helper roll is installed in the cooling zone of a steel strip continuous annealing furnace equipped with a helper roll that contacts the steel strip with surface pressure and passes the steel strip through the steel strip. The helper roll at the limit when buckling does not occur in the steel strip based on the plate thickness, plate width, plate temperature and physical constants, the tension applied to the steel strip, and the initial crown and parallel length of the helper roll. calculate a critical crown of the atmosphere, calculate a critical atmospheric gas temperature that causes the actual crown of the helper roll to match this critical crown, and then determine whether the ambient temperature of the helper roll matches the critical atmospheric gas temperature or the critical atmospheric gas temperature A method for preventing buckling of a steel strip, comprising controlling the operation of the heating device so that the gas temperature exceeds a predetermined range.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083089A JPH03140420A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Method for preventing buckling of band steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28083089A JPH03140420A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Method for preventing buckling of band steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140420A true JPH03140420A (en) | 1991-06-14 |
| JPH0561330B2 JPH0561330B2 (en) | 1993-09-06 |
Family
ID=17630580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28083089A Granted JPH03140420A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Method for preventing buckling of band steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03140420A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120060389A (en) * | 2010-12-02 | 2012-06-12 | 주식회사 포스코 | Device for controlling the width-direction temperature of strip at the cooling step in continuous annealing line |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843454A (en) * | 1981-09-09 | 1983-03-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Processing method for color photosensitive silver halide material |
| JPS5976830A (en) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Nippon Steel Corp | Method for preventing heat buckling of steel strip in continuous heat treatment furnace |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP28083089A patent/JPH03140420A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843454A (en) * | 1981-09-09 | 1983-03-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Processing method for color photosensitive silver halide material |
| JPS5976830A (en) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Nippon Steel Corp | Method for preventing heat buckling of steel strip in continuous heat treatment furnace |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120060389A (en) * | 2010-12-02 | 2012-06-12 | 주식회사 포스코 | Device for controlling the width-direction temperature of strip at the cooling step in continuous annealing line |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0561330B2 (en) | 1993-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0995807B1 (en) | Sealing apparatus in continuous heat-treatment furnace and sealing method | |
| JPH03140420A (en) | Method for preventing buckling of band steel | |
| JPS6338532A (en) | Method for preventing meandering and heat buckle of steel strip | |
| JPH02274823A (en) | Equipment and method for continuously annealing metal sheet | |
| JP6631824B1 (en) | Heating method of steel sheet and continuous annealing equipment in continuous annealing | |
| CA1110446A (en) | Method for cooling an aluminum strip during the process of heat treatment | |
| JPH052728B2 (en) | ||
| JP2914840B2 (en) | Crown control method of hearth roll in continuous annealing furnace | |
| JPS6386820A (en) | Tension control method for metallic strip in continuous annealing furnace | |
| JPS6345454B2 (en) | ||
| JPS5831371B2 (en) | How to operate a continuous heat treatment furnace | |
| KR950007080Y1 (en) | Forming roll for steel plate | |
| JP2815086B2 (en) | Vertical continuous annealing furnace for steel strip | |
| JPH0813042A (en) | Method for controlling strip temperature in continuous annealing furnace | |
| JPH0516205Y2 (en) | ||
| JPS63162819A (en) | Line speed setting method in continuous annealing furnace | |
| JP2001158920A (en) | Method of preventing variation of width in continuous annealing furnace | |
| JPS6348927B2 (en) | ||
| JPH08319592A (en) | Method for pickling steel sheet | |
| JPH0670259B2 (en) | Continuous annealing method for steel strip | |
| JPS5943981B2 (en) | Roll temperature control method for continuous annealing furnace | |
| JPH07278682A (en) | Sheet temperature control method of continuous heating furnace | |
| JPH1088247A (en) | Method for controlling furnace temperature in continuous annealing furnace | |
| JPH0559178B2 (en) | ||
| JPH1072625A (en) | Method for controlling crown of hearth roll in continuous annealing furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |