JPS60255932A - 金属帯冷却装置 - Google Patents
金属帯冷却装置Info
- Publication number
- JPS60255932A JPS60255932A JP11063684A JP11063684A JPS60255932A JP S60255932 A JPS60255932 A JP S60255932A JP 11063684 A JP11063684 A JP 11063684A JP 11063684 A JP11063684 A JP 11063684A JP S60255932 A JPS60255932 A JP S60255932A
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- JP
- Japan
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- cooling
- roll
- strip
- steel strip
- cooled
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、銅帯の連続焼鈍処理工程における鋼帯の冷却
等に好適な金属帯の冷却装置に関する。
等に好適な金属帯の冷却装置に関する。
調帯の連続焼鈍処理は、鋼帯の材質改善、例えば高張力
の付与、絞り性、加工性の向上等を目的とし、鋼帯の加
熱および冷却を所定のヒートサイクルに従って実施する
ことにより達成される。
の付与、絞り性、加工性の向上等を目的とし、鋼帯の加
熱および冷却を所定のヒートサイクルに従って実施する
ことにより達成される。
この連続焼鈍処理における銅帯の冷却法として、冷却水
に浸漬する方法、シェフ）ガスを吹付ける方法、あるい
は内部水冷構造を有する冷却ロールを使用する方法等が
実施されてＩ）る。しかし、冷却水浸漬法は、銅帯が不
必要に低温度まで冷却されるため、その後の過時効処理
において鋼帯をその処理温度まで再加熱するための熱エ
ネルギーを多量に必要とする等の欠点があり、一方ジエ
ンドガス吹付法では、冷却速度がやや緩慢なため、高張
力鋼の焼鈍処理には不向きであるほか、爾後の過時効処
理に長時間装する等の珪点がある。
に浸漬する方法、シェフ）ガスを吹付ける方法、あるい
は内部水冷構造を有する冷却ロールを使用する方法等が
実施されてＩ）る。しかし、冷却水浸漬法は、銅帯が不
必要に低温度まで冷却されるため、その後の過時効処理
において鋼帯をその処理温度まで再加熱するための熱エ
ネルギーを多量に必要とする等の欠点があり、一方ジエ
ンドガス吹付法では、冷却速度がやや緩慢なため、高張
力鋼の焼鈍処理には不向きであるほか、爾後の過時効処
理に長時間装する等の珪点がある。
冷却ロールを用いて冷却を行う方法は、上記浸漬法やジ
ェットガス吹（１法の欠点を補う方法として近時広く使
用されつつある。これは、第６図に示すように、内部冷
却構造を有する冷却ロール（１）を連続焼鈍処理ライン
内に配設し、内部（１・ｌ）への冷却水通人下に、その
胴部局面（１・２）に加熱された調帯を巻回して移動さ
せながら、ロールの胴部周面と銅帯との間の熱伝導によ
り銅帯を冷却する方法である。この場合、一本のロール
で綱帯温度を、例えば６５０℃から４００℃に急激に冷
却すると、調帯の歪の発生、その他の不都合が生じるの
で、通常は、図示のように冷却ロール（１）を複数本直
列に配置し、各段のロールのそれぞれにおける銅帯の降
温幅を適当な値（例えば４０〜５０℃）に設定し、全部
のロールを通過することにより所定の冷却速度で目標温
度まで冷却されるように処理条件の制御がなされる。
ェットガス吹（１法の欠点を補う方法として近時広く使
用されつつある。これは、第６図に示すように、内部冷
却構造を有する冷却ロール（１）を連続焼鈍処理ライン
内に配設し、内部（１・ｌ）への冷却水通人下に、その
胴部局面（１・２）に加熱された調帯を巻回して移動さ
せながら、ロールの胴部周面と銅帯との間の熱伝導によ
り銅帯を冷却する方法である。この場合、一本のロール
で綱帯温度を、例えば６５０℃から４００℃に急激に冷
却すると、調帯の歪の発生、その他の不都合が生じるの
で、通常は、図示のように冷却ロール（１）を複数本直
列に配置し、各段のロールのそれぞれにおける銅帯の降
温幅を適当な値（例えば４０〜５０℃）に設定し、全部
のロールを通過することにより所定の冷却速度で目標温
度まで冷却されるように処理条件の制御がなされる。
しかしながら、調帯を冷却ロールに当接させて移送する
だけでは、調帯の全面を均一に冷却することは至難であ
り、板幅方向および長平方向における張力分布の不均一
に起因する調帯の形くずれや材質のムラが生し易い。そ
れは、冷却ロール部に導入される綱帯の形状が板幅方向
および長手方向とも完全に平坦であるわけでなく、原板
段階や加熱工程で生した所謂耳伸びや中伸び等により、
わずかではあるが波状の凹凸をなしていることによる。
だけでは、調帯の全面を均一に冷却することは至難であ
り、板幅方向および長平方向における張力分布の不均一
に起因する調帯の形くずれや材質のムラが生し易い。そ
れは、冷却ロール部に導入される綱帯の形状が板幅方向
および長手方向とも完全に平坦であるわけでなく、原板
段階や加熱工程で生した所謂耳伸びや中伸び等により、
わずかではあるが波状の凹凸をなしていることによる。
そのため冷却ロール部におけるロール周面と鋼帯との当
接部での両者の接触状況をみると、第７図のように冷却
ロール日）の周面（ｌ・２）に直接接触する部分と、接
触しない部分とが牛しる。すなわち、冷却ロール（１）
の周面に幻して凸に湾曲している部分（ａ）はロール局
面に接触し、凹に湾曲している部分（ｂ）では、ロール
周面との間に空隙（Ｓ）が生しる。図は板幅方向を示す
が、長手方向についても同様である。接触部分（ａ）は
急速に冷却され、非接触部（ｂ）は空ｉ （Ｓ）の空気
層の断熱効果をうけ、冷却速度は極めて緩慢である。こ
のため、鋼帯の張力分布が不均一となり、強く冷却され
た接触部分（ａ）に収縮が生しる結果、銅帯（Ｗ）は、
冷却ロール（１）に接触する前よりもその凹凸が強めら
れた状態で次段の冷却ロールへ送り込まれる。次段の冷
却ロール部においても上記と同様に接触部と非接触部の
冷却の緩急の差により更に凹凸が強められる。このよう
な不均一な冷却の繰返しによって、銅帯の形くずれが著
しくなるとともに、冷却ロール周面との接触部と非接触
部とにおける焼鈍効果に差異が生じる結果、得られる調
帯の材質は板幅方向および長手方向にわたり均一性に欠
けたものとなる。
接部での両者の接触状況をみると、第７図のように冷却
ロール日）の周面（ｌ・２）に直接接触する部分と、接
触しない部分とが牛しる。すなわち、冷却ロール（１）
の周面に幻して凸に湾曲している部分（ａ）はロール局
面に接触し、凹に湾曲している部分（ｂ）では、ロール
周面との間に空隙（Ｓ）が生しる。図は板幅方向を示す
が、長手方向についても同様である。接触部分（ａ）は
急速に冷却され、非接触部（ｂ）は空ｉ （Ｓ）の空気
層の断熱効果をうけ、冷却速度は極めて緩慢である。こ
のため、鋼帯の張力分布が不均一となり、強く冷却され
た接触部分（ａ）に収縮が生しる結果、銅帯（Ｗ）は、
冷却ロール（１）に接触する前よりもその凹凸が強めら
れた状態で次段の冷却ロールへ送り込まれる。次段の冷
却ロール部においても上記と同様に接触部と非接触部の
冷却の緩急の差により更に凹凸が強められる。このよう
な不均一な冷却の繰返しによって、銅帯の形くずれが著
しくなるとともに、冷却ロール周面との接触部と非接触
部とにおける焼鈍効果に差異が生じる結果、得られる調
帯の材質は板幅方向および長手方向にわたり均一性に欠
けたものとなる。
本発明は上記問題を解決するためになされたものである
。
。
未発明に係る金属帯冷却装置は、冷却ロール部における
金属帯の入側に、冷却ロール胴部周面と銅帯表面との当
接部に向□けてジェットガスを吹付けるためのノズルを
配置し、該ノズルからのジェットガスにて上記当接部に
おけるロール周面と銅帯表面との間に気体膜を形成して
綱帯を移送するようにしたことを特徴とする。
金属帯の入側に、冷却ロール胴部周面と銅帯表面との当
接部に向□けてジェットガスを吹付けるためのノズルを
配置し、該ノズルからのジェットガスにて上記当接部に
おけるロール周面と銅帯表面との間に気体膜を形成して
綱帯を移送するようにしたことを特徴とする。
本発明について図面を参照して説明すると、第１図にお
いて、（２）はジェットガスノズルである。冷却ロール
（１）に懸は回された銅帯（Ｗ）は矢示のように冷却ロ
ール部に導入される。すなわちノズル（２）は冷却ロー
ル部の綱帯入側に位置して、そのガス噴出口が冷却ロー
ル（１）周面と綱帯（Ｗ）表面の当接部（Ｃ）に指向す
るように設置される。なお、冷却ロール（１）は内部冷
却構造を有し、その内部冷媒流路（１Ｎ）内に通人され
る水等の冷媒によりロール外周面が所定の温度に冷却保
持される点は従来の冷却ロールのそれと特に異なるもの
ではない。
いて、（２）はジェットガスノズルである。冷却ロール
（１）に懸は回された銅帯（Ｗ）は矢示のように冷却ロ
ール部に導入される。すなわちノズル（２）は冷却ロー
ル部の綱帯入側に位置して、そのガス噴出口が冷却ロー
ル（１）周面と綱帯（Ｗ）表面の当接部（Ｃ）に指向す
るように設置される。なお、冷却ロール（１）は内部冷
却構造を有し、その内部冷媒流路（１Ｎ）内に通人され
る水等の冷媒によりロール外周面が所定の温度に冷却保
持される点は従来の冷却ロールのそれと特に異なるもの
ではない。
本発明によれば、冷却ロール（１）に懸は回さレタ銅帯
（Ｗ）の連続的移送下に、ノズル（２）から、冷却ロー
ル（１）との銅帯（Ｗ）との当接部（Ｃ）に向けてジェ
ットガス（Ｇ）が吹付けられる。このジェットガス（Ｇ
）の送給により、第２図に示すように、当接部（Ｃ）に
は、冷却ロール（１）の周面と鋼帯（Ｗ）表面との間に
気体膜（Ｆ）が形成され、該気体ｔｉｌｌ！ （Ｆ）に
よって冷却ロール（］）周面と銅帯（Ｗ）の凸部Ｃａ＞
とは非接触状態となる。この非接触状態は極めてはやい
サイクルで断続的に形成される。鋼帯（Ｗ＞の凸部（ａ
）はロール周面に対する接触と、上記気体膜による非接
触状態とが繰返えされることにより、ジェットガスの吹
付けがない場合にくらべ、その部分の冷却速度がゆるや
かになる。その一方においで、冷却ロール（１）周面に
対し凹部をなず鋼帯表面とロール周面との間の空隙（Ｓ
）にはジェットガス（Ｇ）が冷媒として与えられること
によりその部分の冷却速度が高められる。
（Ｗ）の連続的移送下に、ノズル（２）から、冷却ロー
ル（１）との銅帯（Ｗ）との当接部（Ｃ）に向けてジェ
ットガス（Ｇ）が吹付けられる。このジェットガス（Ｇ
）の送給により、第２図に示すように、当接部（Ｃ）に
は、冷却ロール（１）の周面と鋼帯（Ｗ）表面との間に
気体膜（Ｆ）が形成され、該気体ｔｉｌｌ！ （Ｆ）に
よって冷却ロール（］）周面と銅帯（Ｗ）の凸部Ｃａ＞
とは非接触状態となる。この非接触状態は極めてはやい
サイクルで断続的に形成される。鋼帯（Ｗ＞の凸部（ａ
）はロール周面に対する接触と、上記気体膜による非接
触状態とが繰返えされることにより、ジェットガスの吹
付けがない場合にくらべ、その部分の冷却速度がゆるや
かになる。その一方においで、冷却ロール（１）周面に
対し凹部をなず鋼帯表面とロール周面との間の空隙（Ｓ
）にはジェットガス（Ｇ）が冷媒として与えられること
によりその部分の冷却速度が高められる。
このように銅帯（Ｗ）の凸部（ａ）の冷却速度の緩和と
、凹部（ｂ）における冷却速度の増大の２つの効果が相
まって銅帯（Ｗ）の冷却速度分布が平坦化される結果、
鋼帯（Ｗ）の波状の凹凸が強められることがなく、各段
の冷却ロールを順次通過することによって、ムラのない
冷却処理が達成される。
、凹部（ｂ）における冷却速度の増大の２つの効果が相
まって銅帯（Ｗ）の冷却速度分布が平坦化される結果、
鋼帯（Ｗ）の波状の凹凸が強められることがなく、各段
の冷却ロールを順次通過することによって、ムラのない
冷却処理が達成される。
本発明において使用されるジェットガス（Ｇ）は通常は
空気であるが、鋼帯表面の酸化防止を要する場合には窒
素ガス等の不活性ガスを使用すればよい。ジェットガス
（Ｇ）の吹付は条件は適宜設定すればよいが、一般的に
、吐出圧力２０００〜５０ＱＱ＋ｕＡｑ、吹付は量１０
〜３０ｒｒｆ／分の条件下に好結果を得ることができる
。
空気であるが、鋼帯表面の酸化防止を要する場合には窒
素ガス等の不活性ガスを使用すればよい。ジェットガス
（Ｇ）の吹付は条件は適宜設定すればよいが、一般的に
、吐出圧力２０００〜５０ＱＱ＋ｕＡｑ、吹付は量１０
〜３０ｒｒｆ／分の条件下に好結果を得ることができる
。
本発明における冷却ロール（１）は、胴部周面が粗化さ
れていることが好ましい。粗面であることによって気体
膜（Ｆ）がより安定化され、綱帯（Ｗ）の凸部（ａ）と
凹部（ｂ）とにおける冷却効果が−そう均一化されるか
らである。その粗面ば、例えば、ショットまたはローレ
ット加工等により形成される。粗面化の他の方法として
溝を穿設するのも有効である。第４図は溝（１・３）を
周面に螺旋状に穿設した例、第５図は螺旋１（１・３）
を交叉させて穿設した例である。
れていることが好ましい。粗面であることによって気体
膜（Ｆ）がより安定化され、綱帯（Ｗ）の凸部（ａ）と
凹部（ｂ）とにおける冷却効果が−そう均一化されるか
らである。その粗面ば、例えば、ショットまたはローレ
ット加工等により形成される。粗面化の他の方法として
溝を穿設するのも有効である。第４図は溝（１・３）を
周面に螺旋状に穿設した例、第５図は螺旋１（１・３）
を交叉させて穿設した例である。
本発明冷却装置を適用した一般的連続焼鈍設備の例を第
３図に示す。銅帯（Ｗ）はペイオフリール（３０）から
巻出され、表面浄化処理装置（３１）を経て隷属焼鈍炉
内に導入され、加熱帯（３２）・均熱帯（３３）で所定
温度に加熱・均熱されたのち、−次冷却帯（３４）で緩
かに冷却され、ついで二次冷却帯（３５）において適当
段数の冷却ロール群（１）と各ロールに付設されたジェ
ットガスノズル（２）を有する本発明冷却装置により、
所定の冷却速度で目標温度まで冷却される。ついで再加
熱帯（３６）・過時効処理帯（３７）で所定の熱処理が
施されたのち、最終冷却帯（３８）での冷却をうけて巻
取リール（３９）に巻取られる。最終冷却帯（３日）に
おいても本発明冷却装置を使用してよいことは言うまで
もない。
３図に示す。銅帯（Ｗ）はペイオフリール（３０）から
巻出され、表面浄化処理装置（３１）を経て隷属焼鈍炉
内に導入され、加熱帯（３２）・均熱帯（３３）で所定
温度に加熱・均熱されたのち、−次冷却帯（３４）で緩
かに冷却され、ついで二次冷却帯（３５）において適当
段数の冷却ロール群（１）と各ロールに付設されたジェ
ットガスノズル（２）を有する本発明冷却装置により、
所定の冷却速度で目標温度まで冷却される。ついで再加
熱帯（３６）・過時効処理帯（３７）で所定の熱処理が
施されたのち、最終冷却帯（３８）での冷却をうけて巻
取リール（３９）に巻取られる。最終冷却帯（３日）に
おいても本発明冷却装置を使用してよいことは言うまで
もない。
上記連続焼鈍設備による連続焼鈍処理の実施例として、
冷間圧延鋼帯（ｉ幅１２４０璽１、板厚０．８ｆｌ）を
ライン速度２００ｍ／分で移送し、加熱帯（３２）・均
熱帯（３３）で７５０℃に加熱・均熱したのち１、−次
冷却帯（３４）で６５０℃まで冷却し、ついで二次冷却
帯（３５）において冷却速度１００°Ｃ／秒にて４００
℃まで冷却した。但し、冷却帯（３５）における冷却ロ
ール（１）は５段であり、各ロールとも内部水冷により
胴部外周面は約２００〜２５０℃に保持されており、各
ロールの入側ジェットガスノズル（２）からの圧空（常
温）の吹付圧力は３５００ ｕＡｑ、吹付量は２０ｄ／
分に調節保持した。冷却の後、過時効処理帯（３７）に
おいて４００℃×１５０秒の過時効処理を達成し、最終
冷却帯（３８）にて衝風冷却により、冷却速度５℃／秒
で１５０℃まで冷却した。上記連続焼鈍処理後の銅帯の
形状は処理前のそれと殆ど変化がなく、板幅方向および
長手方向の波状凹凸はほぼ２１−±ｌ＋ｎ程度である。
冷間圧延鋼帯（ｉ幅１２４０璽１、板厚０．８ｆｌ）を
ライン速度２００ｍ／分で移送し、加熱帯（３２）・均
熱帯（３３）で７５０℃に加熱・均熱したのち１、−次
冷却帯（３４）で６５０℃まで冷却し、ついで二次冷却
帯（３５）において冷却速度１００°Ｃ／秒にて４００
℃まで冷却した。但し、冷却帯（３５）における冷却ロ
ール（１）は５段であり、各ロールとも内部水冷により
胴部外周面は約２００〜２５０℃に保持されており、各
ロールの入側ジェットガスノズル（２）からの圧空（常
温）の吹付圧力は３５００ ｕＡｑ、吹付量は２０ｄ／
分に調節保持した。冷却の後、過時効処理帯（３７）に
おいて４００℃×１５０秒の過時効処理を達成し、最終
冷却帯（３８）にて衝風冷却により、冷却速度５℃／秒
で１５０℃まで冷却した。上記連続焼鈍処理後の銅帯の
形状は処理前のそれと殆ど変化がなく、板幅方向および
長手方向の波状凹凸はほぼ２１−±ｌ＋ｎ程度である。
銅帯の冷却ムラが緩和されることにより、従来に比し、
鋼帯の材質の均一性も向上する。
鋼帯の材質の均一性も向上する。
以上のように、本発明によれば、鋼帯を板幅方向および
長手方向にわたって均一な冷却速度で所要の温度に冷却
することができ、従って従来のような鋼帯と冷却ロール
の接触ムラに起因する銅帯の形くずれや温度分布の偏り
がなく、所期の均一な連続焼鈍処理を達成することがで
きる。上記説明では、銅帯の連続焼鈍を例に挙げたが、
その他、連続溶融めっき後の銅帯の冷却等、各種金属帯
の冷却処理に有用なことは言うまでもない。
長手方向にわたって均一な冷却速度で所要の温度に冷却
することができ、従って従来のような鋼帯と冷却ロール
の接触ムラに起因する銅帯の形くずれや温度分布の偏り
がなく、所期の均一な連続焼鈍処理を達成することがで
きる。上記説明では、銅帯の連続焼鈍を例に挙げたが、
その他、連続溶融めっき後の銅帯の冷却等、各種金属帯
の冷却処理に有用なことは言うまでもない。
第１図は本発明冷却装置の模式的説明図、第２図は本発
明装置における冷却ロールと鋼帯との当接部の説明図、
第３図は銅帯連続焼鈍設備に本発明冷却装置を適用した
例を示す概略図、第４図、第５図は本発明における冷却
ロールの胴部周面の例を模式的に示す概略図、第６図は
従来の冷却装置の概略図、第７図は従来の冷却装置の冷
却ロールと調帯との当接部の説明図である。 ｌ：冷却ロール、１・３：溝、２：ノズル、Ｇニジエツ
トガス、Ｗ：鋼帯。 代理人 弁理士 宮崎新へ部 第１図 第２図
明装置における冷却ロールと鋼帯との当接部の説明図、
第３図は銅帯連続焼鈍設備に本発明冷却装置を適用した
例を示す概略図、第４図、第５図は本発明における冷却
ロールの胴部周面の例を模式的に示す概略図、第６図は
従来の冷却装置の概略図、第７図は従来の冷却装置の冷
却ロールと調帯との当接部の説明図である。 ｌ：冷却ロール、１・３：溝、２：ノズル、Ｇニジエツ
トガス、Ｗ：鋼帯。 代理人 弁理士 宮崎新へ部 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 内部冷却構造を有する冷却ロールの周面に金属
帯を巻回して移送しながら金属帯の冷却を行う冷却装置
であって、 金属帯の入側に、冷却ロール周面と金属帯表面の当接部
に向けてジェットガスを吹付けるためのノズルを配設し
、該ノズルからのジェットガスにより上記当接点におけ
るロール周面と金属帯表面との間に気体膜を形成しなが
ら調帯を移送するようにしたことを特徴とする金属帯冷
却装置。 （２）冷却ロールは、その周面が多数の凹凸により粗化
されていることを特徴とする上記第（１１項に記載の金
属帯冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063684A JPS60255932A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 金属帯冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063684A JPS60255932A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 金属帯冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255932A true JPS60255932A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14540750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063684A Pending JPS60255932A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 金属帯冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182074A (en) * | 1990-07-31 | 1993-01-26 | Nkk Corporation | Apparatus for continuously cooling metal strip |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP11063684A patent/JPS60255932A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182074A (en) * | 1990-07-31 | 1993-01-26 | Nkk Corporation | Apparatus for continuously cooling metal strip |
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