JPH0819478B2 - 帯板支持ロールの温度差変形防止構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続して搬送される帯
板を熱処理するための炉内に設けられた帯板支持ロール
の温度差変形防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の帯板の連続焼鈍設備に於いては、
帯板を、加熱炉、均熱炉、一次冷却炉、過時効炉、二次
冷却炉の各炉を連続的に通板させて、所定の熱サイクル
に従って熱処理するようにしたものがある。加熱炉で加
熱され、均熱炉で所定の高温状態に保持されている帯板
は、次の一次冷却炉で所定の温度まで冷却される。その
一次冷却炉には、帯板を炉内で上下に蛇行させながら搬
送するように、炉内の天部と底部とに所定の間隔をおい
てそれぞれ列をなして複数の帯板支持ロールが配設され
たものがある。

【０００３】帯板は、上記したように比較的高い温度状
態で一次冷却炉内に搬入され、炉内に例えば縦横に配列
された複数のガスジェットクーラ間を搬送されつつ徐々
に冷却された後、一次冷却炉から次の炉へ向けて搬出さ
れる。ところで、上記一次冷却炉の帯板支持ロールに帯
板が巻き掛けられることになるが、帯板支持ロールが均
熱炉の炉内温度よりも低い一次冷却炉の炉内温度と同じ
になっている。従って、一次冷却炉の搬入口に近い方の
帯板支持ロールの帯板との接触部が高温の帯板により加
熱され、その両側方の非接触部がその近傍の雰囲気温度
になっていることから、両者間の温度差が大きいと、ロ
ールの熱変形量が軸線方向である幅方向で大きく異なっ
てしまう。

【０００４】ところで、帯板を安定搬送するべく、ロー
ルの中央部がその両側方部よりも所定量拡径されている
が、更に、上記熱変形量を考慮してロールの中央部の初
期形状を設定しておくと良い。しかしながら、板厚の異
なるものなど種々の帯板を切替えて連続的に搬送する場
合には、搬送される帯板の違いによりロールの帯板接触
部の熱変形量が異なることになる。上記拡径量が大き過
ぎる場合には、帯板に所謂ヒートバックルが生じてしま
うという問題が生じ、冷却され過ぎてロールの中央部が
凹状になると、帯板が蛇行して、帯板の安定搬送ができ
なくなるという問題が生じる。

【０００５】上記問題を解消するために、例えば特公昭
５９−４３９８１号公報には、帯板支持ロールをヒータ
により熱するように制御するものが、また例えば特開昭
６２−２５６９２２号公報には、帯板支持ロールを受容
するロール室内に、帯板の温度に対応した気体を吹き込
むようにしたものがそれぞれ開示されている。しかしな
がら、それらの構造によると、ロールに於ける帯板の接
触部と非接触部との温度差を小さくするべく、ヒータを
用いてロール温度を高めたり、炉内の雰囲気ガスを熱交
換器を通して所定温度まで高めたものをロール近傍に吹
き込むようにしており、ヒータや熱交換器や送風ブロワ
及び温度制御装置などを必要として、設備構成が複雑に
なるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、帯板を熱処理する
ための炉内に設けられた帯板支持ロールの帯板との接触
部と非接触部との間の大きな熱変形を防止するべく、改
良された帯板支持ロールの温度差変形防止構造を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、帯板を、炉内に配設された複数の帯板支持
ロールにより搬送しつつ熱処理するための第１の炉と、
前記帯板を前記第１の炉に於ける熱処理とは異なる温度
にて熱処理するための第２の炉と、前記第２の炉に於け
る前記帯板の搬送上流側に対応する前記帯板支持ロール
を前記炉内の他の部分から概ね隔離するべく前記第２の
炉内に設けられたロール室とを有し、更に、前記ロール
室と前記第１の炉とを互いに連通するべく両者間に設け
られた連通路と、前記ロール室内に前記第１の炉内の雰
囲気ガスを前記連通路を介して導くための前記第２の炉
の内圧を前記第１の炉の内圧よりも低くする手段とを有
することを特徴とする帯板支持ロールの温度差変形防止
構造を提供することにより達成される。

【０００８】

【作用】このようにすれば、第１の炉内を搬送される帯
板との温度差が大きくなる帯板搬送上流側に設けられた
帯板支持ロールを、そのロール室内に第１の炉内の雰囲
気ガスを導くことにより、第１の炉内の炉内温度に近付
けることができるため、例えば第１の炉内から搬送され
てくる帯板の温度にロール室内の帯板支持ロールの温度
を近付けることができ、その帯板支持ロールに於ける帯
板接触部と非接触部との間の熱変形差を小さくし得る。
特に、両炉間の内圧差を利用することにより、容易に第
１の炉内の雰囲気ガスをロール室内に導くことができ
る。

【０００９】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明が適用された連続焼鈍設備
の第１の炉としての均熱炉１及び第２の炉としての冷却
炉２の内部を概略示す側断面図である。図の左方に設置
された図示されない加熱炉から均熱炉１内に帯板３が連
続的に送られてくる。均熱炉２では、加熱炉で加熱され
た帯板３の温度を所定値に保ち、次の冷却炉２では、帯
板３をその後の過時効炉に向けて所定の温度まで下げ
る。尚、帯板３は、過時効炉の後には二次冷却炉を経て
所定の熱サイクルに従って熱処理されて、スキンパスミ
ルに送り込まれて調質圧延された後、検査精整装置にて
不良部分が除去され、テンションリールに巻き取られ
る。

【００１１】上記冷却炉２の図の左側の端壁の下部に
は、均熱炉１から送られてくる帯板３を炉内に搬入する
べく、均熱炉１の下部に、連通路としての導通路４を介
して互いに連通するように接続された搬入口５が設けら
れており、冷却炉２の図の右側の端壁の下部には、炉内
を搬送されて冷却された帯板３を次工程の炉としての例
えば過時効炉に向けて搬出するための搬出口６が設けら
れている。冷却炉２内には、その底壁２ａと天板２ｂと
の間に亘って帯板３を上下方向に交互に反転させて蛇行
させて搬送するべく、底壁１ａ側である下部の搬入口５
から天板２ｂ側である搬出口６に至る間には、図に示さ
れるように上下２個ずつの帯板支持ロール７ａ〜７ｄが
所定のピッチ間隔にて、かつ上下で互いに千鳥配列にな
るようにそれぞれ配設されている。これら帯板支持ロー
ル７ａ〜７ｄに、上記したように上下に蛇行するように
帯板３が巻き掛けられて、搬入口５側から搬出口６側に
向けて帯板３が搬送される。

【００１２】冷却炉２内には、各帯板支持ロール７ａ〜
７ｄ間で上下方向に搬送される帯板３の面に沿って、か
つ帯板３の上下方向に延在する部分を挟むように複数の
ガスジェットクーラ８が配設されている。帯板３は、そ
れらガスジェットクーラ８間を通り抜けるようにして搬
送されて、搬入口５から搬出口６に至る間に所定の温度
まで冷却される。尚、冷却炉２の下部には、下部の帯板
支持ロール７ａ・７ｃを冷却炉２内の他の部分から隔離
するように、帯板３の通り道を除いて形成された下部遮
蔽板９が設けられていると共に、冷却炉２の上部には、
上部の帯板支持ロール７ｂ・７ｄの内、冷却炉２内を搬
送される帯板３の搬送上流側に対応する帯板支持ロール
７ｂを冷却炉２内の他の部分から隔離するように、帯板
３の通り道を除いて形成された上部遮蔽板１０が設けら
れている。このようにして、下部遮蔽板９により下部帯
板支持ロール７ａ・７ｃを隔離する下部ロール室１１が
形成されており、上部帯板支持ロール７ｂを隔離する上
部ロール室１２が形成されている。

【００１３】また、各炉１・２内には、比較的高温状態
の帯板３の酸化や脱炭等を防止するべく窒素ガスであっ
て良い雰囲気ガスが満たされている。雰囲気ガスは、各
炉１・２毎に側壁の適所に接続された各ガス供給管１３
ａ・１３ｂにより炉内に供給されるようになっている。
また、均熱炉１の上部と上部ロール室１２とが、連通路
としての導通管１４を介して互いに接続されている。

【００１４】ところで、帯板支持ロール７ａ〜７ｄに巻
き掛けられる帯板３は、例えば図１の矢印II線から見た
部分拡大図を示す図２に示されるように帯板支持ロール
７ｂの軸線方向である幅方向に対して中央部に支持され
る。また、ガスジェットクーラ８により冷却された冷却
炉２内の雰囲気ガスにより、各帯板支持ロール７ａ〜７
ｄはある程度低温になっている。冷却炉２内に入ってく
る帯板３の初期温度は比較的高温であるため、例えば図
２の帯板支持ロール７ｂで示すと、その帯板３との接触
部分１５が比較的高温の帯板３により熱せられるが、接
触部分１５の両側方の帯板３と接触しない非接触部分１
６はその近傍の雰囲気ガスと同様の温度であり、両部分
１５・１６間の温度差が大きい場合には両者間の熱変形
量の差が大きくなる。そして、両部分１５・１６間に大
きな熱変形差が生じた帯板支持ロール７ｂで帯板３を搬
送すると、ロール７ｂ中央部の変形量の程度により、従
来例で示したように帯板３が蛇行したり、帯板３に座屈
が生じて、搬送方向に沿う皺がよる所謂ヒートバックル
現象が発生する。

【００１５】しかしながら、本発明では、冷却炉２に搬
送されてくる帯板３との温度差が大きくなる帯板支持ロ
ール７ａ〜７ｃを、前記したように各ロール室１１・１
２内に、冷却炉２の比較的低温な部分に対して隔離して
いる。ところで、均熱炉１内の雰囲気ガス温度は例えば
７００〜８００℃であり、冷却炉２内の雰囲気ガス温度
は例えば２００〜４００℃である。また、本発明では、
均熱炉１内のゲージ圧を例えば２０ｍｍＡｑとしてお
り、冷却炉２内のゲージ圧を例えば１５ｍｍＡｑとして
いる。従って、下部ロール室１１には、両炉１・２間の
内圧差により、導通路４を介して均熱炉１の高温の雰囲
気ガスが供給され、同様に、上部ロール室１２内には、
導通管１４を介して均熱炉１の高温の雰囲気ガスが供給
されており、冷却炉２内の低温部分に対して両ロール室
１１・１２が常に比較的高温になるようにされている。

【００１６】図３は、均熱炉１の搬出口に設けられた帯
板支持ロール１７及び各帯板支持ロール７ａ〜７ｄの位
置に応じたロール周囲温度（図の実線）と帯板３の温度
（図の一点鎖線）との各変化を示すグラフである。図３
に於いて帯板支持ロール７ａ〜７ｃに対応するロール周
囲温度の想像線で示した部分は各ロール室１１・１２を
設けない場合を示しているが、この場合には、各帯板支
持ロール７ａ〜７ｃの周囲温度と帯板３の温度との間に
比較的大きな温度差が生じて、帯板３の接触部分１５と
非接触部分１６との間に大きな熱変形差が生じて、前記
したようにヒートバックルが生じてしまう。

【００１７】本発明では、帯板３の比較的高温部分と接
触することとなる帯板支持ロール７ａ〜７ｃを受容する
各ロール室１１・１２内に、高温の雰囲気ガスを供給し
ており、図３に示されるように、帯板３の炉内の搬送上
流側部分に対して各上部帯板支持ロール７ａ〜７ｃの周
囲温度が近付けられている。例えば帯板３の温度に対し
て実用上問題とならない２５０℃以内の温度差になるよ
うにロール周囲温度が上げられていることから、各帯板
支持ロール７ａ〜７ｃの帯板接触部分１５と非接触部分
１６との間の温度差により生じる大きな熱変形を防止す
ることができ、帯板３の安定搬送が可能になる。

【００１８】尚、上記実施例では両炉１・２が互いに隣
接して設けられているが、本発明が適用される両炉は互
いに隣接していなくても良く、ロール室と他方の炉との
両者を連通路を介して互いに連通させれば良い。また、
ロール室を設けた炉に対して前工程の炉内雰囲気ガスを
導くことに限らず、雰囲気ガスの温度が適当であれば、
後工程の炉内雰囲気ガスをロール室内に導くようにして
も良い。

【００１９】

【発明の効果】このように本発明によれば、第１の炉内
を搬送される帯板との温度差が大きくなる帯板搬送上流
側の帯板支持ロールを、第１の炉内の雰囲気ガスをロー
ル室に導いて帯板との温度差を小さくすることから、温
度制御装置などの複雑な装置を設けることなく、特に両
炉間の内圧差を利用することにより、好適にかつ簡単な
構造により、帯板支持ロールの帯板接触部と非接触部と
の間の温度差を小さくでき、両者間の大きな熱変形差を
防止して、蛇行やヒートバックルの発生を防止して帯板
を安定して搬送することができ、帯板の熱処理工程に於
ける品質を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された加熱炉の構造を示す側断面
図である。

【図２】図１の矢印II線から見た部分拡大図である。

【図３】ロール周囲温度と帯板の温度との変化を示す図
である。

【符号の説明】

１ 均熱炉 ２ 冷却炉 ２ａ 底壁 ２ｂ 天板 ３ 帯板 ４ 導通路 ５ 搬入口 ６ 搬出口 ７ａ〜７ｄ 帯板支持ロール ８ ガスジェットクーラ ９ 下部遮蔽板 １０ 上部遮蔽板 １１ 下部ロール室 １２ 上部ロール室 １３ａ・１３ｂ ガス供給管 １４ 導通管 １５ 接触部 １６ 非接触部 １７ 帯板支持ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植松 伸夫 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式会社設備技術本部内 (72)発明者 川端 明 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式会社設備技術本部内 (72)発明者 村田 禎廣 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 日 鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 小森 勝利 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 日 鐵プラント設計株式会社内 (56)参考文献 実開 平３−53545（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板を、炉内に配設された複数の帯板
   支持ロールにより搬送しつつ熱処理するための第１の炉
   と、前記帯板を前記第１の炉に於ける熱処理とは異なる
   温度にて熱処理するための第２の炉と、前記第２の炉に
   於ける前記帯板の搬送上流側に対応する前記帯板支持ロ
   ールを前記炉内の他の部分から概ね隔離するべく前記第
   ２の炉内に設けられたロール室とを有し、 更に、前記ロール室と前記第１の炉とを互いに連通する
   べく両者間に設けられた連通路と、前記ロール室内に前
   記第１の炉内の雰囲気ガスを前記連通路を介して導くた
   めの前記第２の炉の内圧を前記第１の炉の内圧よりも低
   くする手段とを有することを特徴とする帯板支持ロール
   の温度差変形防止構造。