JPH08176680A - Crown controller of hearth roll in continuously heat-treating furnace and crown controlling - Google Patents
Crown controller of hearth roll in continuously heat-treating furnace and crown controllingInfo
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- JPH08176680A JPH08176680A JP32646194A JP32646194A JPH08176680A JP H08176680 A JPH08176680 A JP H08176680A JP 32646194 A JP32646194 A JP 32646194A JP 32646194 A JP32646194 A JP 32646194A JP H08176680 A JPH08176680 A JP H08176680A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯用連続焼鈍炉等の
連続熱処理炉におけるハースロールのクラウン制御装置
及び制御方法に係り、鋼帯用連続焼鈍炉等において問題
となっている鋼帯等の金属帯（ストリップ）の蛇行およ
びヒートバックル防止に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crown control device and control method for a hearth roll in a continuous heat treatment furnace such as a continuous annealing furnace for steel strips, which is a problem in continuous annealing furnaces for steel strips. The present invention relates to prevention of meandering of metal strips (strips) and heat buckle.
【０００２】[0002]
【従来技術とその問題点】鋼帯等の金属帯を連続的に熱
処理するいわゆる連続焼鈍炉においては、長大な金属帯
を安定して通板する目的で、炉内ハースロールに僅かな
凸型クラウンを付与してある（図６参照）。即ち、ハー
スロール２に凸型クラウン２Ａが付与されていると、図
７で示す矢印Ａ方向に進行するストリップ１が蛇行した
場合にロール上のストリップに作用する張力の分布３が
左右非対称となり、ストリップに曲げモーメントが作用
する結果、ロールに対するストリップの入射角θが変化
してロールの太径側へ蛇行Ｂするようになる（図７）。
これが、金属帯に左右の蛇行が生じた場合のロールクラ
ウンによる自律センタリング作用の原理である。2. Description of the Related Art In a so-called continuous annealing furnace in which a metal strip such as a steel strip is continuously heat-treated, a slight convex shape is formed on the hearth roll in the furnace for the purpose of stably passing a long metal strip. It is provided with a crown (see FIG. 6). That is, when the hearth roll 2 is provided with the convex crown 2A, when the strip 1 traveling in the direction of arrow A shown in FIG. As a result of the bending moment acting on the strip, the incident angle θ of the strip with respect to the roll changes and the strip meanders B toward the larger diameter side (FIG. 7).
This is the principle of the autonomous centering action by the roll crown when the metal strip is meandered to the left and right.
【０００３】この作用は、クラウン量が大きければ大き
いほど大きいが、一方、ハースロールクラウンが大きい
と、ストリップに作用している張力の幅方向分布の不均
一が大きくなって、ストリップが剪断変形する結果、縦
皺４が発生し易くなる（図８参照）。この縦皺の高さが
ある限界を超えると、ハースロールに巻きつく際に皺が
消えきらず、いわゆるヒートバックルと呼ばれる皺疵５
が金属帯に発生することになる（図９参照）。This effect increases as the crown amount increases. On the other hand, when the hearth roll crown increases, the unevenness in the widthwise distribution of the tension acting on the strip increases and the strip undergoes shear deformation. As a result, vertical wrinkles 4 are likely to occur (see FIG. 8). If the height of this vertical wrinkle exceeds a certain limit, the wrinkle does not disappear when wrapped around the hearth roll, and the wrinkle 5
Will be generated in the metal strip (see FIG. 9).
【０００４】特に、薄く軟質な金属帯ほど、当然、板に
腰が無く座屈し易いので、ヒートバックルが発生し易い
傾向を示す。そのため、最近増えつつある自動車用の薄
手軟質材の高温焼鈍において、ヒートバクルの問題が深
刻化しつつある。以上に述べたように、連続熱処理炉に
おけるハースロールのクラウンは非常に重要なものであ
り、その最適範囲は、当然、ストリップの材質、寸法、
焼鈍温度、熱処理パターン等によって異なっているの
で、理想的には、処理材と処理条件に応じてハースロー
ルクラウンを適宜変更することが望ましい。In particular, the thinner and softer the metal strip is, of course, the less stiff the plate is and the more likely it is to buckle, so that the heat buckle tends to occur. Therefore, in the high temperature annealing of thin soft materials for automobiles, which has been increasing recently, the problem of heat bag is becoming serious. As mentioned above, the crown of the hearth roll in the continuous heat treatment furnace is very important, and the optimum range is, of course, the strip material, dimensions,
Since it depends on the annealing temperature, the heat treatment pattern, etc., ideally, it is desirable to appropriately change the hearth roll crown according to the treatment material and the treatment conditions.
【０００５】しかし、実際の連続熱処理炉においては、
頻繁にハースロールを交換することは経済的見地から実
質的に不可能であり、メカニカルなハースロールクラウ
ンは、炉の修理等の次のロール交換チャンスまで最大公
約数的に一種類に決めざるを得ないのが実情である。そ
の結果、一種類のハースロールクラウンにより処理可能
な金属帯の材質、寸法、焼鈍温度、熱処理パターン等に
は、当然制約が生じ、炉の効率的運転と言う見地から大
きな問題となっている。However, in an actual continuous heat treatment furnace,
Frequently changing hearth rolls is virtually impossible from an economical point of view, and the mechanical hearth roll crown must be decided to be one of the greatest common divisor until the next roll change opportunity such as furnace repair. The reality is that we cannot get it. As a result, the material, size, annealing temperature, heat treatment pattern, etc. of the metal strip that can be processed by one type of hearth roll crown are naturally restricted, which is a big problem from the viewpoint of efficient operation of the furnace.
【０００６】特に、炉の予熱帯や加熱帯においては、熱
せられたハースロールに、相対的に冷たい金属帯が次々
と接触を繰り返す結果、凹型のサーマルクラウンが初期
の凸型のメカニカルクラウンに重畳し、実効クラウンが
小さくなるという問題がある。特に狭幅材の通板時には
初期の凸型のメカニカルクラウンが完全に打ち消されて
図１０で示すように凹型のクラウンとなりストリップが
著しく蛇行するようになる。In particular, in the pre-tropical zone of the furnace or in the heating zone, the relatively cold metal strip repeatedly contacts the heated hearth roll, so that the concave thermal crown is superposed on the initial convex mechanical crown. However, there is a problem that the effective crown becomes small. In particular, when a narrow material is passed, the initial convex mechanical crown is completely canceled out to form a concave crown as shown in FIG. 10, causing the strip to meander.
【０００７】また逆に、冷却帯においては、大きな凸型
の実効クラウンとなり、薄広材でヒートバックルが生じ
易くなる。蛇行が大きいと、ストリップが炉壁と接触し
て破断したり、炉壁の断熱材を破壊して飛込み疵の原因
を作ったりする危険性が増大するので、通常、減速して
通板せざるを得ず、生産性を著しく低下させ大きな問題
となる。しかし、前述のヒートバックルの観点より、蛇
行防止の観点からのみハースロールのイニシャルクラウ
ンをむやみに大きくすることはできない。特に狭幅材か
ら広幅材まで広い範囲のサイズを処理せねばならない連
続焼鈍炉においては、イニシャルクラウンの最適化は、
極めて悩ましい問題であった。On the contrary, in the cooling zone, a large convex effective crown is formed, and a heat buckle is likely to occur in a thin and wide material. If the meandering is large, the risk of the strip coming into contact with the furnace wall and breaking, or the risk of breaking the insulation of the furnace wall and creating a plunge flaw is increased. Is not obtained, and the productivity is remarkably reduced, which is a serious problem. However, from the viewpoint of the heat buckle described above, the initial crown of the hearth roll cannot be unnecessarily increased only from the viewpoint of preventing meandering. Especially in a continuous annealing furnace that has to process a wide range of sizes from narrow materials to wide materials, the optimization of the initial crown is
It was an extremely annoying problem.
【０００８】この問題を解決するために、既に本発明者
らは、内部冷却によりクラウンの可変なハースロールを
提供し実施している（特開平４−２０２７１７号公報参
照）。すなわち、図１１で示すように、中空状に形成し
たハースロール２の軸方向中央部に加熱部６を設け、軸
方向両端部に冷却ノズル７をそれぞれ配置してクラウン
制御するものである。In order to solve this problem, the present inventors have already provided and implemented a hearth roll with a variable crown by internal cooling (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-202717). That is, as shown in FIG. 11, the heating portion 6 is provided at the central portion in the axial direction of the hearth roll 2 formed in a hollow shape, and the cooling nozzles 7 are arranged at both end portions in the axial direction to perform crown control.
【０００９】しかし、図１１に示したクラウン制御は、
凹型のクラウンを凸方向に制御することは極めて迅速に
可能であるが、逆に、凸型のクラウンを減少させる方向
には、きわめて時定数が大きく、鋼種、サイズ、温度な
どの条件変更に十分追従しきれないことが判明した。す
なわち、図１２において、ΔＴは軸方向端部の温度から
軸方向中央部の温度を差引いた温度であり、図１２にお
いてＣ位置は図１１の冷却用ブロア８および加熱部６を
オンにし、Ｄ位置においてそれぞれオフにしたものであ
る。However, the crown control shown in FIG.
It is possible to control the concave crown in the convex direction extremely quickly, but conversely, the time constant is extremely large in the direction of decreasing the convex crown, which is sufficient for changing conditions such as steel grade, size, and temperature. It turned out that I could not keep up. That is, in FIG. 12, ΔT is the temperature obtained by subtracting the temperature at the axial center from the temperature at the axial end, and at position C in FIG. 12, the cooling blower 8 and heating unit 6 in FIG. They are turned off at each position.
【００１０】また、前述公報において、中空状に形成し
たハースロールの軸方向中央部に冷却ノズルを設け、軸
方向両端部に加熱部を備えたクラウン制御では、逆に、
凹型のクラウンを凸方向に制御することに時間を要する
ことが判明した。Further, in the above-mentioned publication, in the crown control in which the cooling nozzle is provided in the central portion in the axial direction of the hollow hearth roll and the heating portions are provided at both ends in the axial direction, conversely,
It was found that it takes time to control the concave crown in the convex direction.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】前述公報で開示の従来
技術について、凸型のクラウンを減少させる方向の時定
数が大きい原因について種々調査したところ、以下のこ
とが明確となった。即ち、一旦冷却されたロールは、主
に炉壁からの輻射熱によって温度回復するが、炉壁とロ
ール低温部との相対的温度差が小さいために入熱量が小
さいこと、また、通常の中空ロールに較べ、内部に複雑
な構造物を有しているためロールの熱容量が大きいこと
が原因であることが判明した。さらに、ストリップと接
触しているロールの軸方向中央部においても、板温とロ
ール殻体との温度差が小さいため抜熱量が小ないことも
判明した。その結果、温度回復に予想以上に時間を要し
ていたわけである。With respect to the prior art disclosed in the above-mentioned publication, various investigations were made on the cause of the large time constant in the direction of decreasing the convex crown, and the following facts were clarified. That is, the roll once cooled recovers its temperature mainly by the radiant heat from the furnace wall, but the heat input amount is small because the relative temperature difference between the furnace wall and the low temperature part of the roll is small, and a normal hollow roll. It was found that the reason is that the roll has a large heat capacity because it has a complicated structure inside. Furthermore, it was also found that the amount of heat removed was not small even at the central portion in the axial direction of the roll that was in contact with the strip because the temperature difference between the plate temperature and the roll shell was small. As a result, it took longer than expected to recover the temperature.
【００１２】そこで本発明者らは、ハースロールの軸方
向中央部と軸方向両端部とにそれぞれ冷却ゾーンと加熱
ゾーンを設置することにより、前述の課題を解決するの
に成功したのである。Therefore, the present inventors have succeeded in solving the above-mentioned problems by installing a cooling zone and a heating zone in the axial center portion and axial end portions of the hearth roll, respectively.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
クラウン制御装置は、中空状に形成したハースロール１
１の内壁をロール軸方向の中央部とロール軸方向両端部
とに区分して冷却媒体を噴射して冷却するための中央冷
却ゾーン２３Ａと両端冷却ゾーン２３Ｂ，２３Ｃを設
け、ロール軸方向の中央部とロール軸方向両端部とに区
分してハースロール１１を加熱するための中央加熱ゾー
ン２４Ａと両端加熱ゾーン２４Ｂ，２４Ｃを設けている
ことを特徴とするものである。A crown control device of the present invention according to claim 1 is a hearth roll 1 formed in a hollow shape.
The inner wall of 1 is divided into a central portion in the roll axial direction and both end portions in the roll axial direction, and a central cooling zone 23A and cooling zones 23B and 23C for cooling the cooling medium are provided, and the central portion in the roll axial direction is provided. It is characterized in that a central heating zone 24A for heating the hearth roll 11 and both end heating zones 24B, 24C are provided by being divided into a portion and both end portions in the roll axial direction.
【００１４】請求項２に係る本発明のクラウン制御装置
は、前記請求項１において、ハースロール１１の内壁に
近接して冷却媒体の噴射ノズル２８と加熱ヒーター３４
とをロール軸方向に交互に配置していることを特徴とす
るものである。請求項３に係る本発明のクラウン制御装
置は、前記請求項１において、ハースロール１１の内壁
に近接して冷却媒体の噴射ノズル２８をロール軸方向に
並列しているとともに、ハースロール１１の反通板部位
でかつロール外壁に近接して加熱ヒータ３４をロール軸
方向に並列していることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the crown control device of the first aspect, the cooling medium jet nozzle 28 and the heater 34 are provided in the vicinity of the inner wall of the hearth roll 11.
And are alternately arranged in the roll axial direction. A crown control device according to a third aspect of the present invention is the crown control device according to the first aspect, wherein the cooling medium injection nozzles 28 are arranged in parallel in the roll axial direction in proximity to the inner wall of the hearth roll 11. It is characterized in that the heaters 34 are arranged in parallel in the axial direction of the roll at the passage portion and close to the outer wall of the roll.
【００１５】請求項４に係る本発明のクラウン制御方法
は、ハースロールクラウンを凹クラウン減少方向または
凸クラウン増大方向に変化させるとき、軸両端部の加熱
ゾーン２４Ｂ，２４Ｃにおける加熱ヒータ３４の給電量
および軸中央冷却ゾーン２３Ａにおける噴射ノズル２８
の噴射量をそれぞれ零にした状態で、軸両端部の冷却ゾ
ーン２３Ｂ，２３Ｃにおける噴射ノズル２８の噴射量お
よび軸中央部の加熱ゾーン２４Ａにおける加熱ヒーター
３４の給電量をそれぞれ加減制御することを特徴とする
ものである。In the crown control method of the present invention according to claim 4, when the hearth roll crown is changed in the concave crown decreasing direction or the convex crown increasing direction, the power supply amount of the heater 34 in the heating zones 24B, 24C at both ends of the shaft. And the injection nozzle 28 in the central cooling zone 23A
In the state in which the injection amount of each is set to zero, the injection amount of the injection nozzle 28 in the cooling zones 23B and 23C at both ends of the shaft and the power supply amount of the heater 34 in the heating zone 24A in the central part of the shaft are respectively controlled. It is what
【００１６】請求項５に係る本発明のクラウン制御方法
は、ハースロールクラウンを凸クラウン減少方向または
凹クラウン増大方向に変化させるとき、軸両端部の冷却
ゾーン２３Ｂ，２３Ｃにおける噴射ノズル２８の噴射量
および軸中央部の加熱ゾーン２４Ａにおける加熱ヒータ
ー３４の給電量をそれぞれ零にした状態で、軸両端部の
加熱ゾーン２４Ｂ，２４Ｃにおける加熱ヒーター３４の
給電量および軸中央部の冷却ゾーン２３Ａにおける噴射
ノズル２８の噴射量をそれぞれ加減制御することを特徴
とするものである。In the crown control method of the present invention according to claim 5, when changing the hearth roll crown in the convex crown decreasing direction or the concave crown increasing direction, the injection amount of the injection nozzle 28 in the cooling zones 23B, 23C at both ends of the shaft. And the amount of power supplied to the heating heater 34 in the heating zone 24A at the center of the shaft is zero, and the amount of power supplied to the heating heater 34 in the heating zones 24B and 24C at both ends of the shaft and the injection nozzle in the cooling zone 23A at the center of the shaft. It is characterized in that the injection amounts of 28 are controlled respectively.
【００１７】[0017]
【作用】予熱帯および加熱帯では、ストリップの接触し
ていないロール部の温度が、ストリップの接触している
ロール部の温度よりも高い。従ってロールの実効クラウ
ンが凹型になり易く、蛇行が発生し易い。特に狭幅材
で、この傾向が強くなる。このような場合には、ロール
端部の冷却用ジェットノズルとロール中央部の加熱ヒー
ターを用いて、ロールの実効クラウンが蛇行防止効果が
十分得られるまで凸型となるように、ロールの軸方向温
度分布を制御する。この状態で次材に幅広材を接続、通
板すると、ハースロールの凸クラウンが過大となってヒ
ートバックルが発生する危険性が増大する。そこで、た
だちにロール端部の冷却用ジェットノズルとロール中央
部の加熱ヒーターの出力を落とし、ロール端部の加熱ヒ
ーターとロール中央部の冷却用ジェットノズルを作動さ
せる。このことにより、ロールの実効クラウンの最適化
が極めて迅速に実施でき、蛇行やヒートバックルによる
トラブルや生産性の低下を効果的に回避できる。In the preheat zone and the heating zone, the temperature of the non-contacting roll portion of the strip is higher than the temperature of the non-contacting roll portion of the strip. Therefore, the effective crown of the roll is likely to be concave, and the meandering is likely to occur. This tendency becomes stronger especially in narrow width materials. In such a case, use a cooling jet nozzle at the end of the roll and a heater at the center of the roll so that the effective crown of the roll is convex until the meandering prevention effect is sufficiently obtained. Control the temperature distribution. If a wide material is connected to the next material and threaded in this state, the convex crown of the hearth roll becomes excessive and the risk of heat buckle increases. Therefore, the output of the cooling jet nozzle at the roll end and the heater at the center of the roll is immediately reduced, and the heater at the end of the roll and the cooling jet nozzle at the center of the roll are activated. As a result, the effective crown of the roll can be optimized extremely quickly, and troubles due to meandering and heat buckles and a decrease in productivity can be effectively avoided.
【００１８】予熱帯および加熱帯のロールでは、蛇行防
止の観点からは、対象ロールすべてに本発明法を適用す
ることが最適である。ただし、ストリップ温度の低い炉
入側ほど、ストリップの接触部と非接触部とのロール温
度差が大きいので、炉入側に近いロールほど、その適用
効果が大きい。冷却帯では、予熱帯や加熱帯とは逆に、
実効クラウンが大きな凸型になり易い。従って幅広材に
対して、ヒートバックルを防止するために、ロール端部
の加熱ヒーターとロール中央部の冷却用ジェットノズル
とを用いて凸型クラウンを低減するように制御する。こ
の状態で次材に狭幅材を通板すると、凸クラウン量が不
足して蛇行を生じ易い。そこで、ただちにロール端部の
加熱ヒーターとロール中央部の冷却用ジェットノズルの
出力を落としロール端部の冷却用ジェットノズルとロー
ル中央部の加熱ヒーターとを作動させる。From the viewpoint of preventing meandering, it is optimum to apply the method of the present invention to all the target rolls in the pre-tropical and heated zone rolls. However, since the roll temperature difference between the contact portion and the non-contact portion of the strip is larger on the furnace entrance side where the strip temperature is lower, the application effect is greater on the roll closer to the furnace entrance side. In the cooling zone, contrary to the pre-tropical zone and the heating zone,
The effective crown tends to be large and convex. Therefore, in order to prevent a heat buckle, the wide material is controlled to reduce the convex crown by using a heater at the end of the roll and a cooling jet nozzle at the center of the roll. If the narrow material is passed through the next material in this state, the amount of convex crown is insufficient and the meandering is likely to occur. Therefore, the outputs of the heater at the end of the roll and the jet nozzle for cooling at the center of the roll are immediately reduced to operate the jet nozzle for cooling at the end of the roll and the heater at the center of the roll.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて詳述す
る。図１は本発明の第１実施例を示し、１０は連続焼鈍
炉の炉壁、１１はハースロールで、ロール殻体１２によ
り中空状に構成されている。ハースロール１１は炉壁１
０の開口部１３を貫通して外方に突出する筒軸部１４と
小径の軸部１５とを有し、これら軸部１４，１５は炉外
部でフレーム１６上に取り付けられた軸受台１７，１８
により軸受１９，２０を介して軸心廻りに回転自在に支
持されている。なお、炉壁１０と各軸受台１７，１８と
の間には炉内ガスシール用蛇腹２１，２２が介装されて
いる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which 10 is a furnace wall of a continuous annealing furnace, 11 is a hearth roll, and a roll shell 12 is hollow. Hearth roll 11 is furnace wall 1
0 has a cylindrical shaft portion 14 penetrating the opening 13 of 0 and protruding outward, and a shaft portion 15 having a small diameter. These shaft portions 14 and 15 are mounted on a frame 16 outside the furnace. 18
Are rotatably supported around the shaft center via bearings 19 and 20. In addition, bellows 21 and 22 for in-furnace gas sealing are provided between the furnace wall 10 and the bearing bases 17 and 18.
【００２０】中空状に形成したハースロール１１の内壁
をロール軸方向の中央部とロール軸方向両端部とに区分
して冷却媒体を噴射して冷却するための中央冷却ゾーン
２３Ａと両端冷却ゾーン２３Ｂ，２３Ｃが設けられ、更
に、ロール軸方向の中央部とロール軸方向両端部とに区
分してハースロール１１を本実施例では内面から加熱す
るための中央加熱ゾーン２４Ａと両端加熱ゾーン２４
Ｂ，２４Ｃとが設けられている。The inner wall of the hearth roll 11 formed in a hollow shape is divided into a central portion in the roll axial direction and both end portions in the roll axial direction, and a central cooling zone 23A and both end cooling zones 23B for cooling by jetting a cooling medium. , 23C are provided, and a central heating zone 24A and both end heating zones 24 for heating the hearth roll 11 from the inner surface in this embodiment are further divided into a central portion in the roll axial direction and both end portions in the roll axial direction.
B and 24C are provided.
【００２１】前記冷却ゾーン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの
それぞれは、ロール殻体１２の中心軸上に配置されてい
る内部配管２５に継手２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃをそれぞ
れ分岐させ、該継手を介してノズルヘッダ２７Ａ，２７
Ｂ，２７Ｃを連通させるとともに、図２で示す如く該ノ
ズルヘッダにはハースロール１１の内壁に近接して冷却
媒体の噴射ノズル２８が備えられ、該ノズル２８はロー
ル殻体１２の周方向全周に亘って均等に配置されてい
る。In each of the cooling zones 23A, 23B and 23C, the joints 26A, 26B and 26C are branched to the internal pipe 25 arranged on the central axis of the roll shell 12, and the nozzle header is passed through the joints. 27A, 27
B and 27C are communicated with each other, and as shown in FIG. 2, the nozzle header is provided with an injection nozzle 28 of a cooling medium adjacent to the inner wall of the hearth roll 11, and the nozzle 28 is provided around the entire circumference of the roll shell 12 in the circumferential direction. Are evenly arranged over.
【００２２】内部配管２５は内外２重配管であってその
内管が継手２６Ａを介して中央部冷却ゾーン２３Ａのノ
ズルヘッダ２７Ａに連通され、その外管が継手２６Ｂ，
２６を介して両端部冷却ゾーン２３Ｂ，２３Ｃのノズル
ヘッダ２７Ｂ，２７Ｃに連通されている。更に、内部配
管２５は、ハースロール１１の一端側外部でロータリ継
手２９を介して外部配管３０に接続されていて、該外部
配管３０の中途には三方切換弁３１を有するとともに冷
却媒体としてエヤーを送風する送風機３２に接続されて
いる。The inner pipe 25 is an inner / outer double pipe, the inner pipe of which is communicated with the nozzle header 27A of the central cooling zone 23A through the joint 26A, and the outer pipe of which is connected to the joint 26B,
The nozzle headers 27B and 27C of the both end cooling zones 23B and 23C are communicated with each other via 26. Further, the inner pipe 25 is connected to the outer pipe 30 via a rotary joint 29 outside one end side of the hearth roll 11, and has a three-way switching valve 31 in the middle of the outer pipe 30 and an air as a cooling medium. It is connected to a blower 32 that blows air.
【００２３】前記加熱ゾーン２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの
それぞれは、図２で示しているように、前記噴射ノズル
２８間に断熱絶縁体３３を介在させて加熱ヒータ３４を
備えてなり、ここに、ノズル２８と加熱ヒータ３４とが
ロール軸方向で交互に配置されている。内部配管２５に
は、加熱ヒータ３４の給電線（図示せず）が通され、該
給電線は給電スリップリング３５を介して電源制御盤３
６に接続されていて、該制御盤３６は、中央部加熱ゾー
ン２４Ａの加熱ヒータ３４および両端部加熱ゾーン２４
Ｂ，２４Ｃの加熱ヒータ３４に対する給電量を零を含ん
で加減制御可能である。As shown in FIG. 2, each of the heating zones 24A, 24B and 24C is provided with a heater 34 with a heat insulating insulator 33 interposed between the injection nozzles 28, where the nozzles are provided. 28 and the heater 34 are alternately arranged in the roll axis direction. A power supply line (not shown) of the heater 34 is passed through the internal pipe 25, and the power supply line is passed through the power supply slip ring 35.
The control panel 36 is connected to the heating heater 34 of the central heating zone 24A and both end heating zones 24.
It is possible to control the amount of power supply to the heaters 34 of B and 24C including zero.
【００２４】電源制御盤３６は、ロール殻体１２の内部
の全域に分散して埋め込まれている熱電対等からなる温
度センサー３７の検出信号に基づいて制御可能であり、
該温度センサー３７はロール軸方向の温度分布を検出す
るものであり、軸部１５の中心 ３８を経て外部に導出
され、取出スリップリング３９に接続されている。な
お、送風機３２と電源制御盤３６は一方が使用のときは
他方が不使用となるように排他的に制御可能である。The power supply control board 36 can be controlled based on a detection signal of a temperature sensor 37 composed of a thermocouple or the like dispersedly embedded in the entire roll shell 12.
The temperature sensor 37 detects the temperature distribution in the roll axial direction, is led out to the outside through the center 38 of the shaft portion 15, and is connected to the take-out slip ring 39. The blower 32 and the power supply control panel 36 can be exclusively controlled so that when one is used, the other is not used.
【００２５】上記構成において、ハースロール１１のク
ラウン制御は、次のようになされる。予熱帯および加熱
帯では、ストリップの接触していないロール部の温度
が、ストリップの接触しているロール部の温度よりも高
い。従ってロールの実効クラウンが凹型になり易く、蛇
行が発生し易い。特に狭幅材で、この傾向が強くなる。
このような場合には、ロール端部の冷却ゾーン２３Ｂ，
２３Ｃにおける噴射ノズル２８とロール中央部における
加熱ゾーン２４Ａにおける加熱ヒーター３４を用いてロ
ールの実効クラウンが蛇行防止効果が十分得られるまで
凸型となるように、ロールの軸方向温度分布を制御す
る。この状態で次材に幅広材を接続、通板すると、ハー
スロール１１の凸クラウンが過大となってヒートバック
ルが発生する危険性が増大する。In the above structure, the crown control of the hearth roll 11 is performed as follows. In the pre-heat zone and the heating zone, the temperature of the non-contacting roll portion of the strip is higher than the temperature of the contacting roll portion of the strip. Therefore, the effective crown of the roll is likely to be concave, and the meandering is likely to occur. This tendency becomes stronger especially in narrow width materials.
In such a case, the cooling zone 23B at the end of the roll,
The axial nozzle temperature distribution is controlled so that the effective crown of the roll has a convex shape by using the jet nozzle 28 in 23C and the heater 34 in the heating zone 24A in the center of the roll until a sufficient meandering prevention effect is obtained. If a wide material is connected to the next material and passed through in this state, the convex crown of the hearth roll 11 becomes excessive and the risk of heat buckle increases.
【００２６】そこで、ただちにロール端部の冷却ゾーン
２３Ｂ，２３Ｃにおける噴射ノズル２８とロール中央部
における加熱ゾーン２４Ａにおける加熱ヒーター３４の
出力を落とし、ロール端部の加熱ゾーン２４Ａにおける
ヒーター３４とロール中央部の冷却ゾーン２３Ａにおけ
るノズル２８を作動させる。このことにより、ロールの
実効クラウンの最適化が極めて迅速に実施でき、蛇行や
ヒートバックルによるトラブルや生産性の低下を効果的
に回避できる。Therefore, immediately, the output of the injection heater 28 in the cooling zones 23B and 23C at the end of the roll and the heater 34 in the heating zone 24A at the center of the roll are reduced, and the heater 34 in the heating zone 24A at the end of the roll and the center of the roll. The nozzle 28 in the cooling zone 23A is operated. As a result, the effective crown of the roll can be optimized extremely quickly, and troubles due to meandering and heat buckles and a decrease in productivity can be effectively avoided.
【００２７】予熱帯および加熱帯のロールでは、蛇行防
止の観点からは、対象ロールすべてに本発明法を適用す
ることが最適である。ただし、ストリップ温度の低い炉
入側ほど、ストリップの接触部と非接触部とのロール温
度差が大きいので、炉入側に近いロールほど、その適用
効果が大きい。図４を参照すると、予熱帯の最初のロー
ルに本発明法を適用したものであり、一本のロールのみ
の適用であるが、顕著に蛇行低減効果が認められる。From the viewpoint of preventing meandering, it is optimal to apply the method of the present invention to all the target rolls in the pre-tropical and heated zone rolls. However, since the roll temperature difference between the contact portion and the non-contact portion of the strip is larger on the furnace entrance side where the strip temperature is lower, the application effect is greater on the roll closer to the furnace entrance side. Referring to FIG. 4, the method of the present invention is applied to the first roll in the pre-tropical zone, and although only one roll is applied, a remarkable meandering reduction effect is recognized.
【００２８】冷却帯では、予熱帯や加熱帯とは逆に、実
効クラウンが大きな凸型になり易い。従って幅広材に対
して、ヒートバックルを防止するために、ロール端部の
加熱ゾーン２４における加熱ヒーター３４とロール中央
部の冷却ゾーン２３Ｂ，２３Ｃの噴射ノズル２８とを用
いて凸型クラウンを低減するように制御する。この状態
で次材に狭幅材を通板すると、凸クラウン量が不足して
蛇行を生じ易い。そこで、ただちにロール端部の加熱ゾ
ーン２４における加熱ヒーター３４とロール中央部の冷
却ゾーン２３Ａにおける噴射ノズル２８の出力を落とし
ロール端部の冷却ゾーン２３Ｂ，２３Ｃにおける噴射ノ
ズル２８とロール中央部の加熱ゾーン２４Ａにおける加
熱ヒーター３４とを作動させる。Contrary to the pre-heat zone and the heating zone, the cooling zone tends to have a convex shape with a large effective crown. Therefore, in order to prevent a heat buckle for a wide material, the convex crown is reduced by using the heater 34 in the heating zone 24 at the end of the roll and the injection nozzle 28 in the cooling zones 23B and 23C at the center of the roll. To control. If the narrow material is passed through the next material in this state, the amount of convex crown is insufficient and the meandering is likely to occur. Therefore, the output of the heater 34 in the heating zone 24 at the end of the roll and the output of the injection nozzle 28 in the cooling zone 23A at the center of the roll are immediately reduced, and the injection nozzle 28 in the cooling zones 23B and 23C at the end of the roll and the heating zone at the center of the roll are reduced. The heater 34 at 24A is activated.
【００２９】図５を参照すると、本発明法によるクラウ
ン変更の応答性を、従来法と比較して示しおり、応答性
が大幅に改善され、鋼種、サイズ、温度等の通板条件変
更に迅速に対応することができるようになった。その結
果、処理するすべてのサイズのストリップに対してトラ
ブルが低減し、生産性が向上するとともに、投入コイル
順制約が緩和され、中間在庫の低減が可能となった。Referring to FIG. 5, the responsiveness of the crown change according to the method of the present invention is shown in comparison with that of the conventional method. The responsiveness is greatly improved, and it is quick to change the stripping conditions such as steel grade, size and temperature. Can now correspond to. As a result, problems were reduced for all sizes of strips to be processed, productivity was improved, restrictions on the order of making coils were relaxed, and intermediate stock could be reduced.
【００３０】図３を参照すると本発明の第２実施例が示
されており、図１を参照して既述した第１実施例と基本
構成は共通するので、共通部分は共通符号で示し、以
下、相違点につき説明する。すなわち、加熱ヒータをロ
ール内部に備えるのではなく、ハースロール１１の反通
板部位でかつロール外壁に近接してロール軸方向に並列
させたものであり、この第２実施例においても第１実施
例と同様な作用効果を奏することができる。Referring to FIG. 3, there is shown a second embodiment of the present invention. Since the basic structure is common to that of the first embodiment described with reference to FIG. 1, common parts are designated by common reference numerals, The differences will be described below. That is, the heating heater is not provided inside the roll, but is arranged in parallel in the roll axial direction at the opposite plate portion of the hearth roll 11 and close to the roll outer wall. Also in this second embodiment, the first embodiment is performed. The same effect as the example can be obtained.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、連続
熱処理炉におけるハースロールにおけるクラウン変更の
応答性が大幅に改善され、鋼種、サイズ、温度等の通板
条件変更に迅速に対応することができ、その結果、処理
するすべてのサイズのストリップに対してトラブルが低
減し、生産性が向上するとともに、投入コイル順制約が
緩和され、中間在庫の低減が可能となった。As described above in detail, according to the present invention, the responsiveness of the crown change in the hearth roll in the continuous heat treatment furnace is greatly improved, and the steel sheet, size, temperature, and other sheet passing conditions can be quickly changed. As a result, troubles are reduced for all sizes of strips to be processed, productivity is improved, restrictions on the order of making coils are relaxed, and intermediate stock can be reduced.
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明による蛇行量を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a meandering amount according to the present invention.
【図５】本発明と従来例とを比較したグラフである。FIG. 5 is a graph comparing the present invention with a conventional example.
【図６】ハースロールの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a hearth roll.
【図７】ハースロールクラウンの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a hearth roll crown.
【図８】ハースロールによる縦皺発生状況を示す説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a situation of vertical wrinkles caused by hearth rolls.
【図９】ハースロールによるヒートバックル発生状況を
示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a heat buckle generation situation due to a hearth roll.
【図１０】凹型クラウンの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a concave crown.
【図１１】従来例の断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a conventional example.
【図１２】従来例による制御を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing control according to a conventional example.
１１ ハースロール ２３Ａ 中央冷却ゾーン ２３Ｂ 端部冷却ゾーン ２３Ｃ 端部冷却ゾーン ２４Ａ 中央加熱ゾーン ２４Ｂ 端部加熱ゾーン ２４Ｃ 端部加熱ゾーン ２８ 噴射ノズル ３４ 加熱ヒータ 11 Hearth Roll 23A Central Cooling Zone 23B Edge Cooling Zone 23C Edge Cooling Zone 24A Central Heating Zone 24B Edge Heating Zone 24C Edge Heating Zone 28 Injection Nozzle 34 Heating Heater
Claims (5)
の内壁をロール軸方向の中央部とロール軸方向両端部と
に区分して冷却媒体を噴射して冷却するための中央冷却
ゾーン（２３Ａ）と両端冷却ゾーン（２３Ｂ）（２３
Ｃ）を設け、ロール軸方向の中央部とロール軸方向両端
部とに区分してハースロール（１１）を加熱するための
中央加熱ゾーン（２４Ａ）と両端加熱ゾーン（２４Ｂ）
（２４Ｃ）を設けていることを特徴とする連続熱処理炉
におけるハースロールのクラウン制御装置。1. A hearth roll (11) formed in a hollow shape.
Of the inner wall of the roller is divided into a central portion in the roll axial direction and both end portions in the roll axial direction, and a central cooling zone (23A) and both end cooling zones (23B) (23) for injecting and cooling a cooling medium.
C) is provided, and a central heating zone (24A) and both end heating zones (24B) for heating the hearth roll (11) by dividing into a central portion in the roll axial direction and both end portions in the roll axial direction.
(24C) is provided, The crown control apparatus of the hearth roll in the continuous heat treatment furnace characterized by the above-mentioned.
冷却媒体の噴射ノズル（２８）と加熱ヒーター（３４）
とをロール軸方向に交互に配置していることを特徴とす
る請求項１に記載の連続熱処理炉におけるハースロール
のクラウン制御装置。2. A cooling medium injection nozzle (28) and a heater (34) adjacent to the inner wall of the hearth roll (11).
The crown control device for a hearth roll in a continuous heat treatment furnace according to claim 1, wherein and are alternately arranged in the roll axial direction.
冷却媒体の噴射ノズル（２８）をロール軸方向に並列し
ているとともに、ハースロール（１１）の反通板部位で
かつロール外壁に近接して加熱ヒータ（３４）をロール
軸方向に並列していることを特徴とする請求項１に記載
の連続熱処理炉におけるハースロールのクラウン制御装
置。3. The cooling medium injection nozzles (28) are arranged in parallel in the roll axial direction in the vicinity of the inner wall of the hearth roll (11) and at the anti-passing plate portion of the hearth roll (11) and on the outer wall of the roll. The hearth roll crown control device for a continuous heat treatment furnace according to claim 1, wherein heaters (34) are arranged in parallel in the roll axis direction so as to be close to each other.
ウン制御する方法において、 ハースロールクラウンを凹クラウン減少方向または凸ク
ラウン増大方向に変化させるとき、軸両端部の加熱ゾー
ン（２４Ｂ）（２４Ｃ）における加熱ヒーター（３４）
の給電量および軸中央冷却ゾーン（２３Ａ）における噴
射ノズル（２８）の噴射量をそれぞれ零にした状態で、
軸両端部の冷却ゾーン（２３Ｂ）（２３Ｃ）における噴
射ノズル（２８）の噴射量および軸中央部の加熱ゾーン
（２４Ａ）における加熱ヒータ（３４）の給電量をそれ
ぞれ加減制御することを特徴とする連続熱処理炉におけ
るハースロールのクラウン制御方法。4. A method for crown control using the apparatus according to claim 1, wherein when the hearth roll crown is changed in a concave crown decreasing direction or a convex crown increasing direction, heating zones (24B) at both ends of the shaft. Heater (34) at (24C)
In the state in which the power supply amount of each and the injection amount of the injection nozzle (28) in the axial center cooling zone (23A) are zero,
The injection amount of the injection nozzle (28) in the cooling zones (23B) (23C) at both ends of the shaft and the power supply amount of the heater (34) in the heating zone (24A) at the center of the shaft are controlled to be adjusted, respectively. Crown control method for hearth roll in continuous heat treatment furnace.
ウン制御する方法において、 ハースロールクラウンを凸クラウン減少方向または凹ク
ラウン増大方向に変化させるとき、軸両端部の冷却ゾー
ン（２３Ｂ）（２３Ｃ）における噴射ノズル（２８）の
噴射量および軸中央部の加熱ゾーン（２４Ａ）における
加熱ヒーター（３４）の給電量をそれぞれ零にした状態
で、軸両端部の加熱ゾーン（２４Ｂ）（２４Ｃ）におけ
る加熱ヒーター（３４）の給電量および軸中央部の冷却
ゾーン（２３Ａ）における噴射ノズル（２８）の噴射量
をそれぞれ加減制御することを特徴とする連続熱処理炉
におけるハースロールのクラウン制御方法。5. A method of crown control using the apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein when the hearth roll crown is changed in a convex crown decreasing direction or a concave crown increasing direction, cooling zones (23B) at both ends of the shaft are provided. (23C), the injection amount of the injection nozzle (28) and the electric power supply amount of the heater (34) in the heating zone (24A) in the central portion of the shaft are both zero, and the heating zones (24B) (24C ), The amount of electric power supplied to the heater (34) and the amount of injection of the injection nozzle (28) in the cooling zone (23A) in the central portion of the shaft are controlled to be adjusted respectively, and a crown control method for a hearth roll in a continuous heat treatment furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32646194A JPH08176680A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Crown controller of hearth roll in continuously heat-treating furnace and crown controlling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32646194A JPH08176680A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Crown controller of hearth roll in continuously heat-treating furnace and crown controlling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176680A true JPH08176680A (en) | 1996-07-09 |
Family
ID=18188072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32646194A Pending JPH08176680A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Crown controller of hearth roll in continuously heat-treating furnace and crown controlling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176680A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775266B1 (en) * | 2001-12-22 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | Apparatus for prevent trouble of strip in kiln |
| KR101363856B1 (en) * | 2011-11-02 | 2014-02-28 | 주식회사 포스코 | Variable crown hearth roll for preventing strip from meandering in heat treatment process |
| CN114657360A (en) * | 2021-11-03 | 2022-06-24 | 航天晨光股份有限公司 | Rapid controllable cooling method for S-shaped stainless steel corrugated pipe |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32646194A patent/JPH08176680A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775266B1 (en) * | 2001-12-22 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | Apparatus for prevent trouble of strip in kiln |
| KR101363856B1 (en) * | 2011-11-02 | 2014-02-28 | 주식회사 포스코 | Variable crown hearth roll for preventing strip from meandering in heat treatment process |
| CN114657360A (en) * | 2021-11-03 | 2022-06-24 | 航天晨光股份有限公司 | Rapid controllable cooling method for S-shaped stainless steel corrugated pipe |
| CN114657360B (en) * | 2021-11-03 | 2023-08-15 | 航天晨光股份有限公司 | Rapid controllable cooling method for S-shaped stainless steel corrugated pipe |
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