JPH0621296B2 - Temperature control device for steel strip support rolls - Google Patents
Temperature control device for steel strip support rollsInfo
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- JPH0621296B2 JPH0621296B2 JP9813886A JP9813886A JPH0621296B2 JP H0621296 B2 JPH0621296 B2 JP H0621296B2 JP 9813886 A JP9813886 A JP 9813886A JP 9813886 A JP9813886 A JP 9813886A JP H0621296 B2 JPH0621296 B2 JP H0621296B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、AP（continuous Annealing and Pickling
of hot coil）炉、BA（Bright Annealing）炉等連続焼
鈍炉の縦型炉に組み込まれるハースロール、ボトムロー
ルなどに温度調節機能を有せしめるようにした鋼帯支持
ロールの温度調節装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to AP (continuous annealing and pickling).
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control device for a steel strip support roll, which is provided with a temperature control function for a hearth roll, a bottom roll and the like incorporated in a vertical furnace of a continuous annealing furnace such as a hot coil) furnace, a BA (Bright Annealing) furnace and the like.
＜従来の技術＞ 従来から連続焼鈍炉内に組み込む鋼帯支持ロールとし
て、たとえば第２図に示す構造のハースロールがある。
このロールは例えばストリップが加熱されるとき、第２
図(a) に示すごとく何等かの加熱装置（非図示）により
炉内温度ＴＦは、ストリップ３の温度ＴＳより高くして
ストリップを加熱している。ロール１は連続焼鈍炉２内
でストリップ３が移動するにつれて回転しており、スト
リップ３がロールと接触している部分11と、ストリップ
が全く接触していない部分12がロールの軸方向に存在す
る。<Prior Art> As a steel strip support roll conventionally incorporated in a continuous annealing furnace, for example, there is a hearth roll having a structure shown in FIG.
This roll can be used for example when the strip is heated
As shown in FIG. 3A, the furnace temperature T F is made higher than the temperature T S of the strip 3 by some heating device (not shown) to heat the strip. The roll 1 is rotating in the continuous annealing furnace 2 as the strip 3 moves, and a portion 11 where the strip 3 is in contact with the roll and a portion 12 where the strip 3 is not in contact at all exist in the axial direction of the roll. .
第２図(a) 中、破線1Aで仕切られた部分は、ロール加工
時における温度にあるときのロール形状を示す、図中そ
のロール形状がストレートロール（円筒ロール）である
ことを表わしている。そして、炉温ＴＦがストリップ３
の温度ＴＳより高温のときは、ストリップと接触してい
ない部分12では、ロール全周がその温度に加熱される。
また、ストリップが接触している部分11のロールは、ほ
ぼロールの半周にわたってロールは加熱され、ストリッ
プと接触する部分ではストリップによって冷却される。In FIG. 2 (a), the part partitioned by the broken line 1A shows the roll shape at the temperature during the roll processing, and indicates that the roll shape is a straight roll (cylindrical roll) in the figure. . And the furnace temperature T F is strip 3
When the temperature is higher than the temperature T S of , the entire circumference of the roll is heated to that temperature in the portion 12 not in contact with the strip.
In addition, the roll in the portion 11 in contact with the strip is heated over substantially the half circumference of the roll, and is cooled by the strip in the portion in contact with the strip.
この結果、ストリップが接触しているロール部分の温度
は、ストリップが接触していない部分12に比べて温度が
低くなり、ロール形状は加工当初のストレートロール状
から、中央部分に凹部を有する形状1Aに熱変形（いわゆ
るサーマルクラン）する。As a result, the temperature of the roll portion where the strip is in contact is lower than that of the portion 12 where the strip is not in contact, and the roll shape is from the straight roll shape at the beginning of processing to the shape 1A having a recess in the central portion. Heat deformation (so-called thermal clan).
この状態（中央部分が凹状のロール）は、後述するよう
にストリップ通板上支障を生じるので、ロール加工時
に、予めロールに第２図(b) 1Bに示すような（実線）イ
ニシャルクラウンをつけておくと、熱変形時においても
ロール中央部の高い形状1BB が維持できる。In this state (roll with a concave central portion), there will be problems on the strip passing plate as will be described later, so during roll processing, the roll is provided with an initial crown (solid line) as shown in Fig. 2 (b) 1B in advance. If this is done, the high shape 1BB at the center of the roll can be maintained even during thermal deformation.
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、ロールの加工時に第２図(b) 1Bに示すイニシ
ャルクラウンを付けたロールの熱変形時のロール形状と
ストリップ内の応力の関係を示すと第３図にごとくな
る。すなわち、イニシャルクラウンを大きくつけ過ぎた
ときのロールの熱変形は第３図(a) に示すように、熱変
形後も、中央部の径が大きい。したがって、このような
状態のロールにストリップ３を巻き掛けると、ロールに
接したストリップ内には引張応力30が、ロール１に接触
する直前のストリップにはこの反力としての圧縮応力31
が発生する。この圧縮応力31のためストリップ３が座屈
すると、34に示すように突起となり、ロール１表面でこ
れがしぼり込まれて“しわ”32になる、いわゆるヒート
バックル(heat buckle)を生じ、欠陥製品になってしま
う。<Problems to be Solved by the Invention> However, the relationship between the roll shape and the stress in the strip during thermal deformation of the roll with the initial crown shown in FIG. It becomes like the figure. That is, as shown in FIG. 3 (a), the thermal deformation of the roll when the initial crown is too large is large at the center even after the thermal deformation. Therefore, when the strip 3 is wound around the roll in such a state, a tensile stress 30 is generated in the strip contacting the roll, and a compressive stress 31 as the reaction force is generated in the strip immediately before contacting the roll 1.
Occurs. When the strip 3 buckles due to this compressive stress 31, it becomes a protrusion as shown by 34, and this is squeezed on the surface of the roll 1 to form "wrinkles" 32, so-called heat buckle, which results in defective products. turn into.
第３図(b) は、イニシャルクラウンが少なすぎる場合、
あるいはストレートロールの場合の操業中のロールの状
態を示し、ロール１表面中央部が窪み、凹になってい
る。この状態でロールにストリップ巻き掛かけてゆく
と、ストリップはロール上、左又は右方33いずれかの側
に寄る、いわゆる蛇行現象を生じ、甚だしい場合はスト
リップ３が炉壁をこすり、操業困難となったり、破断し
てしまい、操業を中止しなければならなくなる。Fig. 3 (b) shows that if the initial crown is too small,
Alternatively, in the case of a straight roll, the state of the roll during operation is shown, and the central portion of the surface of the roll 1 is dented and dented. When the strip is wound around the roll in this state, the strip moves toward the roll, either left or right side 33, causing a so-called meandering phenomenon. It will be broken or will break and you will have to stop the operation.
この発明は、連続焼鈍炉内に組み込まれるストリップ搬
送用の従来の鋼帯支持ロールにおける上述した欠点を解
消するためになされたものであって、ストリップ支持ロ
ールのサーマルクラウンに起因するストリップ搬送中の
蛇行、ヒートバックルを解消する鋼帯支持ロールの温度
調節装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks in the conventional steel strip supporting rolls for conveying strips incorporated in a continuous annealing furnace, and is intended to prevent the occurrence of the above-mentioned drawbacks due to the thermal crown of the strip supporting rolls. An object of the present invention is to provide a temperature adjusting device for a steel strip supporting roll that eliminates meandering and heat buckling.
＜問題点を解決するための手段および作用＞ かかる目的を達成するため、この発明は連続焼鈍炉内に
設けたストリップ搬送鋼帯支持ロールであって、ロール
にロールシェル内部に炉外から温度調節済の炉内雰囲気
ガスを導く貫通穴を設けると共に、この導かれた炉内雰
囲気ガスをロールシェル表面から炉内へ吹き出させるガ
ス吹き出し孔をロールシェルに設けたものである。そし
て、さらには前記貫通穴に送給する炉内雰囲気ガスを当
該炉内雰囲気ガス及びロール上ストリップの温度相互間
の高及び低に対応してそれぞれ冷却及び加熱する熱交換
器と、この熱交換された炉内雰囲気ガスを昇圧して前記
貫通穴に送給する循環昇圧手段を設けたものである。<Means and Actions for Solving Problems> In order to achieve such an object, the present invention is a strip-conveying steel strip supporting roll provided in a continuous annealing furnace, in which the temperature is adjusted from inside the roll shell to outside the furnace. A through hole for introducing the already existing furnace atmosphere gas is provided, and a gas blowing hole for blowing the introduced furnace atmosphere gas from the surface of the roll shell into the furnace is provided in the roll shell. Further, a heat exchanger that cools and heats the furnace atmosphere gas to be fed to the through hole in correspondence with the furnace atmosphere gas and the temperature of the strip on the roll, respectively, corresponding to high and low, and this heat exchange. Circulating pressure increasing means for increasing the pressure of the generated atmosphere gas in the furnace and supplying the gas to the through hole is provided.
したがって、ロールおよびストリップ間の温度差を調節
することによりロールへの温度影響を少くすることがで
きる。Therefore, the temperature effect on the roll can be reduced by adjusting the temperature difference between the roll and the strip.
＜実施例＞ 次に、図面を用いてこの発明による代表的な実施例につ
いて説明する。<Example> Next, a typical example according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、連続焼鈍炉２に組み込まれた実施例の概略構
成を示す一部断面図である。この実施例の鋼帯支持ロー
ル１の一方の回転軸１Ｄはロールシェル１Ｃ内部と通じ
るように両端開放の中空（貫通穴として機能する）に形
成されてその炉外に突出する端部には回転軸継手１Ｅが
連結されている。この回転軸継手1Eには循環ファン35お
よび熱交換器36が接続し、炉内雰囲気ガスを吸引し、熱
交換器36において炉内雰囲気ガスと熱媒37との間に熱交
換し、循環ファン35により、吸引炉内雰囲気ガス圧を昇
圧してロール１の回転軸1D内に送給し、ロールシェル1C
に形成した吹き出し孔38から吹き出させ、ロール１の温
度を調節する構造になっている。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment incorporated in a continuous annealing furnace 2. One of the rotating shafts 1D of the steel strip support roll 1 of this embodiment is formed in a hollow (functions as a through hole) with both ends open so as to communicate with the inside of the roll shell 1C, and the end protruding outside the furnace is rotated. The shaft coupling 1E is connected. A circulation fan 35 and a heat exchanger 36 are connected to the rotary shaft coupling 1E, and the atmosphere gas in the furnace is sucked, and heat is exchanged between the atmosphere gas in the furnace and the heat medium 37 in the heat exchanger 36, and the circulation fan By 35, the atmospheric gas pressure in the suction furnace is increased and fed into the rotary shaft 1D of the roll 1, and the roll shell 1C
It has a structure in which the temperature of the roll 1 is adjusted by blowing it out from the blow-out hole 38 formed in 1.
この実施例のロール１は、 直径（φ） ： 800mm， シェル厚（ｔ） ： 20mm， 吹き出し孔の直径： 20mm， であり、ロールの作動条件は、 炉内雰囲気温度： 800℃、 ストリップ温度： 120℃、 ストリップ寸法： 0.8mmt×1250mmw、 ストリップ搬送速度： 400mm/min、 にした。The roll 1 of this example has a diameter (φ): 800 mm, a shell thickness (t): 20 mm, and a blowing hole diameter: 20 mm. The roll operating conditions are as follows: furnace atmosphere temperature: 800 ° C., strip temperature: 120 ℃, strip size: 0.8mm t × 1250mm w , strip transport speed: 400mm / min.
達成したロールの最終状態： ロールシェル中心部温度： 140℃ ロール端部から内側 150mm の位置での温度 ： 450℃ であり、ストリップを安定して炉内中心部を400mm/min
で搬送させることができた。Achieved final state of roll: Roll shell center temperature: 140 ℃ Temperature at the position 150mm inward from roll end: 450 ℃, stable strip, 400mm / min in furnace center
I was able to carry it.
（比較例） 次に、上記実施例と比較のため、同一寸法のロール（た
だし、ロールシェルにガス吹き出し孔を形成せず、か
つ、熱交換器36、循環ファン35、回転軸継手1Eを設けな
い。）を、実施例と同一の条件で作動させたところ達成
したロールの最終状態は、 ストリップが接触するロールシェル部分の温度： 150℃（ただし、ロールシェルの中心部）、ストリップ
が接触しない部分のロールシェル温度： 730℃（ただし、ロール端部から内側へ150mm の位置に
おける温度へ示す。） であった。(Comparative Example) Next, for comparison with the above-described example, rolls having the same dimensions (however, the gas blowout holes are not formed in the roll shell, and the heat exchanger 36, the circulation fan 35, and the rotary shaft coupling 1E are provided. No.) was operated under the same conditions as in the example, the final state of the roll achieved was the temperature of the roll shell part where the strip contacts: 150 ° C (however, the center of the roll shell), the strip does not contact The roll shell temperature of the part was 730 ° C (however, the temperature at the position 150 mm inward from the roll end was shown).
このロールの最終状態から、比較例の場合は、ロールの
センタ部分と端部の温度差が略600 ℃に達し、計算上の
サーマルクラウンは約 4.5mmで、ロールのセンタ部分が
小径になることが推測される。実際、実験中の観測によ
れば、ストリップは炉中、すなわちロール胴長方向に移
動し、炉内および炉入口部に設けられたステアリング装
置で位置を矯正しても、炉内壁にストリップが接触する
事態が現われ、ストリップ搬送速度をおとして、事態に
対処しなければならなかった。From the final state of the roll, in the case of the comparative example, the temperature difference between the center part and the end part of the roll reaches about 600 ° C, the calculated thermal crown is about 4.5 mm, and the center part of the roll has a small diameter. Is inferred. Actually, according to the observation during the experiment, the strip moves in the furnace, that is, in the length direction of the roll cylinder, and even if the position is corrected by the steering device provided in the furnace and the furnace inlet, the strip comes into contact with the inner wall of the furnace. The situation appeared, and the situation had to be dealt with by reducing the strip transport speed.
＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、この発明にかかる鋼帯
支持ロールを使用すると、炉内雰囲気によって加熱され
た鋼帯支持ロールは、炉内雰囲気と異なる温度のストリ
ップが接触して生じるロールの熱変形の影響を少なく
し、ストリップの変形、搬送中の蛇行を未然に防止でき
るので、製品の歩留を向上させ、かつ操業の安定性にも
寄与できる。<Effects of the Invention> As is clear from the above description, when the steel strip support roll according to the present invention is used, the steel strip support roll heated by the furnace atmosphere is in contact with the strip having a temperature different from the furnace atmosphere. Since the influence of the heat deformation of the roll that occurs as a result can be reduced and the deformation of the strip and the meandering during conveyance can be prevented, the product yield can be improved and the stability of the operation can be contributed.
第１図はこの発明の実施例の温度調節機能を具えた鋼帯
支持ロールの概略構成を示す一部断面側面図、第２図
(a) は連続焼鈍炉中に組込まれた従来の鋼帯支持ロール
の概略構成を示す要部側面図、第２図(b) は熱変形防止
構造を具えた鋼帯支持ロールの部分側面図、第３図(a)
(b)は第２図(b) に示す熱変形防止構造を具えた鋼帯支
持ロール上のストリップ面に生じる引張張力、圧縮応
力、座屈状態を示す説明図である。 図面中、１……ロール、1C……ロールシェル、1D……ロ
ール回転軸、２……連続焼鈍炉、38……ロールシェル面
の炉内雰囲気ガス吹き出し孔、36……熱交換器、37……
熱媒。FIG. 1 is a partial sectional side view showing a schematic structure of a steel strip supporting roll having a temperature adjusting function of an embodiment of the present invention, and FIG.
(a) is a side view of the main part showing the schematic structure of a conventional steel strip support roll incorporated in a continuous annealing furnace, and FIG. 2 (b) is a partial side view of a steel strip support roll with a thermal deformation prevention structure. , Fig. 3 (a)
(b) is an explanatory view showing tensile tension, compressive stress, and buckling state generated on the strip surface on the steel strip supporting roll having the thermal deformation preventing structure shown in FIG. 2 (b). In the drawing, 1 ... Roll, 1C ... Roll shell, 1D ... Roll rotating shaft, 2 ... Continuous annealing furnace, 38 ... In-furnace atmosphere gas blowing hole on roll shell surface, 36 ... Heat exchanger, 37 ......
Heat medium.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 康久 千葉県千葉市川崎市１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 貝原 利一 千葉県千葉市川崎市１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yasuhisa Nakajima 1 Kawasaki City, Chiba City, Chiba Prefecture Inside Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Inventor Riichi Kaihara 1 Kawasaki City, Chiba City Chiba Prefecture Kawasaki Steel Co. Inside the steel mill
Claims (2)
支持ロールであって、ロールにロールシェル内部に炉外
から温度調節済の炉内雰囲気ガスを導く貫通穴を設ける
と共に、この導かれた炉内雰囲気ガスをロールシェル表
面から炉内へ吹き出させるガス吹き出し孔をロールシェ
ルに設けたことを特徴とする鋼帯支持ロールの温度調節
装置。1. A strip-conveying steel strip supporting roll provided in a continuous annealing furnace, wherein the roll is provided with a through hole for introducing a temperature-controlled atmospheric gas from the outside of the furnace to the inside of the roll shell. A temperature adjusting device for a steel strip supporting roll, characterized in that the roll shell is provided with gas blowing holes for blowing the furnace atmosphere gas from the surface of the roll shell into the furnace.
支持ロールであって、ロールにロールシェル内部に炉外
から温度調節済の炉内雰囲気ガスを導く貫通穴を設け、
かつこの導かれた炉内雰囲気ガスをロールシェル表面か
ら炉内へ吹き出させるガス吹き出し孔をロールシェルに
設けると共に、前記貫通穴に送給する炉内雰囲気ガスを
当該炉内雰囲気ガス及びロール上ストリップの温度相互
間の高及び低に対応してそれぞれ冷却及び加熱する熱交
換器と、この熱交換された炉内雰囲気ガスを昇圧して前
記貫通穴に送給する循環昇圧手段を設けたことを特徴と
する鋼帯支持ロールの温度調節装置。2. A strip-conveying steel strip supporting roll provided in a continuous annealing furnace, wherein the roll is provided with a through hole for introducing a temperature-controlled atmospheric gas inside the roll shell inside the roll shell,
Further, the roll shell is provided with a gas blowing hole for blowing the introduced furnace atmosphere gas into the furnace from the roll shell surface, and the furnace atmosphere gas to be fed to the through hole is fed into the furnace atmosphere gas and the roll strip. The heat exchangers for cooling and heating corresponding to the high and low temperatures, and the circulation pressure increasing means for increasing the pressure of the heat-exchanged atmosphere gas in the furnace and supplying it to the through hole. Characteristic steel strip support roll temperature control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9813886A JPH0621296B2 (en) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | Temperature control device for steel strip support rolls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9813886A JPH0621296B2 (en) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | Temperature control device for steel strip support rolls |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256923A JPS62256923A (en) | 1987-11-09 |
| JPH0621296B2 true JPH0621296B2 (en) | 1994-03-23 |
Family
ID=14211867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9813886A Expired - Lifetime JPH0621296B2 (en) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | Temperature control device for steel strip support rolls |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621296B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2660935B1 (en) * | 1990-04-11 | 1993-08-20 | Selas Sa | PROCESS FOR PROCESSING A SHEET AND PROCESSING OVEN APPLYING THIS PROCESS. |
| CN110273061A (en) * | 2019-07-31 | 2019-09-24 | 宁波兴宝华刷业有限公司 | A kind of steel wire hearth roll |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP9813886A patent/JPH0621296B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256923A (en) | 1987-11-09 |
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