JPS627248B2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属ストリツプを熱間圧延も含めて
熱処理する装置に用いられるロールの温度を均一
化する方法と、該方法を実施するためのロールに
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for equalizing the temperature of rolls used in equipment for heat treating metal strips, including hot rolling, and to rolls for carrying out the method.
従来、金属ストリツプを連続熱処理する場合、
例えば普通鋼ストリツプの連続焼鈍処理において
は第１図に示すような立形連続焼鈍炉が使用され
ている。 Traditionally, when metal strips are continuously heat treated,
For example, in the continuous annealing treatment of common steel strips, a vertical continuous annealing furnace as shown in FIG. 1 is used.
第１図において、ストリツプ１は炉入口２より
炉Ｆ内に入り、該炉Ｆ内に多数千鳥状に配置され
たロール９に懸吊され、蛇行しつつ、還元性雰囲
気ガスの中で焼鈍温度までラジアントチユーブ
（または電熱ヒータ）３により加熱される加熱帯
４、焼鈍温度に必要時間保持される均熱帯５、焼
鈍温度から約450〜480℃まで冶金学的に要求され
る冷却速度に基いて徐冷される徐冷帯６、冷たい
上記雰囲気ガスが吹付けられて約90℃以下まで急
冷される急冷帯７を経て、第２図に示すような熱
サイクルを経過した後、出口８から出る。 In FIG. 1, a strip 1 enters a furnace F through a furnace inlet 2, is suspended from a large number of rolls 9 arranged in a staggered manner in the furnace F, and is annealed in a reducing atmosphere gas while meandering. A heating zone 4 heated by a radiant tube (or electric heater) 3, a soaking zone 5 maintained at the annealing temperature for the required time, and a cooling rate from the annealing temperature of about 450 to 480℃ based on the metallurgically required cooling rate. It passes through an annealing zone 6 where it is slowly cooled, a quenching zone 7 where it is rapidly cooled down to approximately 90°C or less by being blown with the cold atmospheric gas, and then exits through an outlet 8 after passing through a thermal cycle as shown in Figure 2. .
上記のロール９は、例えば第３図のように構成
される。第３図中、１０，１０′は炉Ｆの炉壁耐
火材、１１，１１′はロール軸受、１２はロール
駆動モータを示す。 The roll 9 described above is configured as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, 10 and 10' are furnace wall refractories of the furnace F, 11 and 11' are roll bearings, and 12 is a roll drive motor.
第３図においては、ストリツプ１は炉Ｆの中央
の正常位置を進行する所謂正常なトラツキングで
図示してあるが、実際の操業においてはトラツキ
ング不良が屡々起り、甚だしい場合には側壁耐火
材１０，１０′にストリツプ１が接触し、ストリ
ツプ１に疵をつけて商品価値を下げ、また炉壁を
損傷する。 In FIG. 3, the strip 1 is shown with so-called normal tracking in which it advances to the normal position in the center of the furnace F, but in actual operation, tracking failures often occur, and in severe cases, the side wall refractory material 10, 10', the strip 1 comes into contact with the strip 1, damaging the strip 1, lowering its commercial value, and damaging the oven wall.
このためロール９の表面は、第４図に示すよう
に、ロール９中央部の直径より僅かにロール９端
部の直径を小さくして所謂クラウン２ｅをつけて
ある。 For this purpose, the surface of the roll 9 is provided with a so-called crown 2e, with the diameter of the end portion of the roll 9 being slightly smaller than the diameter of the center portion of the roll 9, as shown in FIG.
このクラウンの効果は、例えば第４図Ａに示す
ように、ストリツプ１が右の方に片寄つた場合、
該第４図Ａの矢視ａ方向平面図である第４図Ｂに
示すように、ストリツプ１とロール９との接触面
圧P1、P2のクラウンによる分力をQ1、Q2とすれ
ば、触面積の関係からP1＞P2、Q1＞Q2となるの
で、ストリツプ１にはQ1−Q2というストリツプ
１を正常位置に戻そうとする力が働くことにあ
る。 The effect of this crown is, for example, when strip 1 is shifted to the right as shown in Figure 4A.
As shown in FIG. 4B, which is a plan view in the direction of arrow a in FIG. 4A, the component forces due to the crown of the contact surface pressures P 1 and P 2 between the strip 1 and the roll 9 are expressed as Q 1 and Q 2 . Then, from the relationship of the tactile areas, P 1 > P 2 and Q 1 > Q 2 , so a force of Q 1 -Q 2 acts on the strip 1 to return the strip 1 to its normal position.
この他にトラツキング不良を防止する方法とし
て、多数のロールのうち複数個のロール軸受を左
右反対方向に水平に移動させるようにした所謂ス
テアリングロールを使用する方法があるが、構造
が複雑で高価なため設置数量に限度があり、ステ
アリングロールのみでは充分な効果をあげるに至
つていない。 Another way to prevent tracking failures is to use so-called steering rolls, which move multiple roll bearings horizontally in opposite directions from among a large number of rolls, but this method is complicated and expensive. Therefore, there is a limit to the number of installations, and steering rolls alone have not been able to achieve sufficient effects.
ところで、上記のロールのクラウン量について
は適正値があり、必要以上のクラウンはロールと
ストリツプの接触が悪くなり、かえつてトラツキ
ング矯正効果が減少する。また、適当なクラウン
のロールを使用した場合であつても、例えば加熱
帯４においては、炉内温度は約850℃であるが、
ストリツプ１は常温から次第に温度上昇していく
ため、加熱帯４の特に入口２付近ではストリツプ
１の温度はまだかなり低く、この低温のストリツ
プ１と接触するロール９の中央部近傍は熱がスト
リツプ１に奪われてしまい、ロール９端部より低
温となり、この温度差によるロール９直径の熱膨
脹の差によりクラウン量が減少し、適正なクラウ
ン量が保てないばかりでなく、場合によつてはロ
ール９端部の方が中央部より直径が大きくなる逆
クラウンが生じ、トラツキング矯正効果が損われ
るという欠点がある。 By the way, there is a proper value for the crown amount of the roll, and if the crown is more than necessary, the contact between the roll and the strip will be poor, and the tracking correction effect will be reduced. Furthermore, even when a roll with an appropriate crown is used, the temperature inside the furnace is approximately 850°C in heating zone 4, for example.
Since the temperature of the strip 1 gradually rises from room temperature, the temperature of the strip 1 is still quite low especially near the inlet 2 of the heating zone 4, and near the center of the roll 9 that comes into contact with the low temperature strip 1, heat is transferred to the strip 1. This temperature difference causes a difference in the thermal expansion of the diameter of the roll 9, resulting in a decrease in the crown amount. There is a drawback that an inverted crown occurs in which the diameter of the nine ends is larger than that of the center, which impairs the tracking correction effect.
本発明は以上のような欠点を解消するためにな
されたものであつて、
(1) 金属ストリツプ熱処理（熱間圧延を含む、以
下同じ）装置用ロールの内部を中空にして、該
中空部に熱媒を封入し、該熱媒を循環させるこ
とにより上記ロールの幅方向の温度を均一化す
る方法と、
(2) ロール内部が中空であつて、該中空部に熱媒
が封入され、該熱媒が自然若しくは強制循環さ
れるようにした金属ストリツプ熱処理装置用ロ
ール、
に関するもので、本発明によれば前記したような
温度差による不具合が減少し、良好なトラツキン
グを確保することができる。 The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and has the following features: (1) A roll for metal strip heat treatment (including hot rolling, the same shall apply hereinafter) is made hollow inside, and the hollow portion is filled with a metal strip. A method of uniformizing the temperature in the width direction of the roll by enclosing a heating medium and circulating the heating medium; The present invention relates to a roll for a metal strip heat treatment apparatus in which a heating medium is circulated naturally or forcedly.According to the present invention, problems caused by temperature differences as described above can be reduced and good tracking can be ensured.
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第５図は、本発明の一実施態様例を説明するた
めの図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
第５図において、ロール９は内部が中空で、該
中空部に熱媒２０が封入されている。１３は熱媒
２０の封入口プラグである。なお、第５図には示
していないが、ロール内部にロール９の補強材を
熱媒の流動を阻害しないように設置してもよい。
また第６図に示すようにロール９を二重円筒とし
てもよく、この場合は熱媒２０の量が減少でき
る。 In FIG. 5, the roll 9 is hollow inside, and a heating medium 20 is sealed in the hollow part. 13 is a sealing port plug for the heating medium 20. Although not shown in FIG. 5, a reinforcing material for the roll 9 may be installed inside the roll so as not to inhibit the flow of the heat medium.
Moreover, as shown in FIG. 6, the roll 9 may be made into a double cylinder, in which case the amount of heat medium 20 can be reduced.
更に、第５，６図の例において、熱媒２０は中
空部の全部を占めるような量で封入してもよい
し、中空部の一部を占めるような量で封入しても
よい。 Furthermore, in the examples shown in FIGS. 5 and 6, the heat medium 20 may be filled in an amount that occupies the entire hollow portion, or may be filled in an amount that occupies a portion of the hollow portion.
この熱媒２０としては、最高使用温度において
も液の性状を保持し、低温においても固結せず流
動状態を保持するものが好ましく、例えばアルカ
リ溶融塩（NaNO3、KNO3等）、弗化リチウム、
弗化ベリリウム、これらの混合物、熱媒油（商品
名：ダフニサーミツクオイル等）等が好適であ
る。 The heating medium 20 is preferably one that maintains liquid properties even at the maximum operating temperature and maintains a fluid state without solidifying even at low temperatures, such as alkali molten salt (NaNO 3 , KNO 3 etc.), fluorinated lithium,
Beryllium fluoride, mixtures thereof, heat transfer oil (trade name: Daphnic Thermic Oil, etc.), and the like are suitable.
第５，６図のものにおいて、ロール９はライン
速度300〜600ｍ／minに相応して５〜10ｍ／sec
の周速度で回転しているため、ロール９の回転に
よる遠心力と、ロール９の幅方向の温度差による
熱媒の比重差によつて、熱媒２０は矢印のように
移動（すなわち自然循環）し、この熱媒２０の移
動によつて熱の移動が生じ、ロール９の高温部と
低温部の温度差が減少する。 In the ones in Figures 5 and 6, the roll 9 is 5 to 10 m/sec corresponding to the line speed of 300 to 600 m/min.
Since the heating medium 20 rotates at a peripheral speed of , the heating medium 20 moves as shown by the arrow (i.e., natural circulation ), heat transfer occurs due to the movement of the heat medium 20, and the temperature difference between the high-temperature part and the low-temperature part of the roll 9 decreases.
上記の熱の移動は熱媒２０の移動が激しい程多
くなり、温度は均一化される。 The more intense the movement of the heat medium 20, the more the heat transfer described above increases, and the temperature becomes more uniform.
そこで本発明では、熱媒２０の移動を強制的に
行わせる（すなわち強制循環させる）こともでき
る。 Therefore, in the present invention, the heat medium 20 can be forced to move (that is, forced to circulate).
第７図はこの強制循環方式のロールの一実施態
様例を示す図で、第８図は第７図の−線矢視
展開図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an embodiment of the roll of this forced circulation system, and FIG. 8 is a developed view taken along the line - in FIG. 7.
第７，８図において、１４はロール９の中空部
内面に取付けられたベーン、１５は熱媒通路１７
を有する隔壁、１６は内筒である。 In FIGS. 7 and 8, 14 is a vane attached to the inner surface of the hollow part of the roll 9, and 15 is a heat medium passage 17.
16 is an inner cylinder.
第７，８図のものにおいては、熱媒２０がベー
ン１４とロール９の回転によつて矢印の方向に強
制的に移動循環するため、熱移動量は第５図や第
６図に示す自然循環の場合に比較して大きい。 7 and 8, the heating medium 20 is forcibly moved and circulated in the direction of the arrow by the rotation of the vanes 14 and rolls 9, so the amount of heat transfer is the same as the natural flow shown in FIGS. 5 and 6. It is large compared to the case of circulation.
第９図は強制循環方式の他の実施態様例を示す
図である。この場合は、図示するようにインペラ
ー１８を設け、ロール９の回転により熱媒２０を
矢印の方向に強制循環させる。また、第１０図
Ａ，Ｂに示すように、インペラー１８′、インペ
ラーシヤフト１９により外部固定とすることもで
きる。 FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the forced circulation system. In this case, an impeller 18 is provided as shown in the figure, and the heating medium 20 is forcibly circulated in the direction of the arrow by the rotation of the roll 9. Alternatively, as shown in FIGS. 10A and 10B, it may be externally fixed by an impeller 18' and an impeller shaft 19.
次に、本発明による効果を詳述する。 Next, the effects of the present invention will be explained in detail.
第１１図に示すように、ストリツプ１はロール
９の幅方向の中央部近傍において該ロール９の上
半部と接触し、該接触面においてロール９からス
トリツプ１への伝熱がある。一方、ロール９は、
より高温のヒータ（第１図中の符号３）あるいは
該ヒータからの幅射熱を反射させている炉壁から
輻射により受熱すると共に、第１１図中矢印に示
すようにロール９の輻方向の温度差によりロール
端部から中央部へ向けて伝導により伝熱する。 As shown in FIG. 11, the strip 1 contacts the upper half of the roll 9 near the widthwise center of the roll 9, and heat is transferred from the roll 9 to the strip 1 at this contact surface. On the other hand, roll 9 is
In addition to receiving heat by radiation from a higher temperature heater (numeral 3 in FIG. 1) or the furnace wall that reflects the radiant heat from the heater, it also receives heat in the radial direction of the roll 9 as shown by the arrow in FIG. Due to the temperature difference, heat is transferred from the ends of the roll to the center by conduction.
ストリツプ１とロール９の温度およびロール９
の温度によるクラウンの変化は、例えば第１２図
Ａ，Ｂのように示される。第１２図Ａ，Ｂは、ロ
ール９幅α＝1400mm、ストリツプ１幅β＝1000
mm、ロール９直径γ＝700mm、δ＝500mm、ε＝
400mm、クラウンｅ＝１mmの場合を示すもので、
第１２図Ａにおいてはストリツプ１の温度分
布、は前記した熱媒を使用しない場合のロール
９の温度分布、′は自然または強制循環のいず
れかで前記熱媒を使用した場合のロール９の温度
分布で、に比し′はロール幅方向の温度差が
小さくなるため、第１２図Ｂに示すように、の
場合（すなわち熱媒を使用していない場合）のロ
ールクラウンと熱クラウン（ロール９の熱膨脹に
よつて発生するクラウン）との合成値１は′
の場合（すなわち熱媒を使用している場合）のロ
ールクラウンと熱クラウンとの合成値２のよう
に改善されて初期ロール９のロールクラウンに
近づき、この結果、ストリツプ１のトラツキング
が改善されるのである。 Temperature of strip 1 and roll 9 and roll 9
Changes in the crown due to temperature are shown, for example, in FIGS. 12A and 12B. In Fig. 12 A and B, roll 9 width α = 1400 mm, strip 1 width β = 1000 mm
mm, roll 9 diameter γ=700mm, δ=500mm, ε=
This shows the case of 400mm and crown e=1mm.
In FIG. 12A, the temperature distribution of strip 1 is the temperature distribution of roll 9 without the use of the heating medium described above, and ' is the temperature of roll 9 with the use of said heating medium either by natural or forced circulation. In the distribution, compared to ', the temperature difference in the roll width direction is smaller, so as shown in Figure 12B, the difference between roll crown and thermal crown (roll 9 The composite value 1 with the crown (generated by the thermal expansion of
(i.e., when using a heating medium), the roll crown and thermal crown are improved to a composite value of 2 , approaching the roll crown of the initial roll 9, and as a result, the tracking of strip 1 is improved. It is.
なお、第１３図は第１２図Ａに示すロール９の
温度分布、′の一部拡大図表であり、ストリ
ツプ１は横軸Ｏから負方向にある。該図からも明
らかなように、本発明による場合′は従来のも
のに比べロール９の温度を均一化できる。 Note that FIG. 13 is a partially enlarged chart of the temperature distribution of the roll 9 shown in FIG. 12A, and the strip 1 is in the negative direction from the horizontal axis O. As is clear from the figure, in the case of the present invention, the temperature of the roll 9 can be made more uniform than in the conventional case.
以上説明した本発明は、以上の加熱帯のみに限
定されるものではなく、金属ストリツプの熱処理
ライン中の冷却帯のロールについても適用するこ
とができ、また普通鋼のストリツプに限らず、ス
テンレス鋼ストリツプ、その他各種の金属ストリ
ツプの熱処理に適用することができる。 The present invention described above is not limited to the heating zone described above, but can also be applied to rolls in the cooling zone in a heat treatment line for metal strips, and is not limited to ordinary steel strips, but also stainless steel strips. It can be applied to heat treatment of strips and other various metal strips.
第１図は普通鋼ストリツプの従来の立形連続焼
鈍炉の説明図、第２図は普通鋼ストリツプの連続
焼鈍の熱サイクルを示す図表、第３図は第１図中
符号９で示すロールの一構成例を示す概略図、第
４図Ａは第３図に示すロールの実操業中に生じる
ストリツプのトラツキング不良状況を説明するた
めの図、第４図Ｂは第４図Ａの矢視ａ方向平面
図、第５図〜第７図および第９図〜第１０図は本
発明に係るロールの一実施態様例の説明図、第８
図は第７図の−線矢視展開図、第１１図〜第
１３図は本発明の効果を説明する図である。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a conventional vertical continuous annealing furnace for ordinary steel strip, Fig. 2 is a diagram showing the thermal cycle of continuous annealing of ordinary steel strip, and Fig. 3 is a diagram showing the thermal cycle of continuous annealing of ordinary steel strip. A schematic diagram showing one configuration example, FIG. 4A is a diagram for explaining a tracking defect situation of the strip that occurs during actual operation of the roll shown in FIG. 3, and FIG. The direction plan view, FIGS. 5 to 7, and FIGS.
The figure is a developed view taken along the line arrow 7 in FIG. 7, and FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining the effects of the present invention.
Claims (1)
中空にして、該中空部に熱媒を封入し、該熱媒を
循環させることにより前記ロールの幅方向の温度
を均一化することを特徴とする金属ストリツプ熱
処理装置用ロールの温度均一化方法。 ２ 金属ストリツプ熱処理装置用ロールにおい
て、該ロール内部が中空であつて、該中空部に熱
媒が封入され、かつ該熱媒が自然若しくは強制循
環されるようにしたことを特徴とする金属ストリ
ツプ熱処理装置用ロール。[Scope of Claims] 1. A roll for a metal strip heat treatment apparatus is made hollow, a heating medium is sealed in the hollow part, and the temperature in the width direction of the roll is made uniform by circulating the heating medium. A method for equalizing the temperature of rolls for metal strip heat treatment equipment, characterized by: 2. A metal strip heat treatment roll for a metal strip heat treatment apparatus, characterized in that the inside of the roll is hollow, a heat medium is sealed in the hollow part, and the heat medium is circulated naturally or forcedly. Equipment roll.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4730181A JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4730181A JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164931A JPS57164931A (en) | 1982-10-09 |
| JPS627248B2 true JPS627248B2 (en) | 1987-02-16 |
Family
ID=12771454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4730181A Granted JPS57164931A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Method for making temperature of roll for heat treatment device of metallic strip uniform and said roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57164931A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182654U (en) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976830A (en) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Nippon Steel Corp | Method for preventing heat buckling of steel strip in continuous heat treatment furnace |
-
1981
- 1981-04-01 JP JP4730181A patent/JPS57164931A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182654U (en) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57164931A (en) | 1982-10-09 |
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