JP3999935B2 - Soaking roll and energizing heating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は均温ロールおよび通電加熱装置に関する。さらに詳しくは、たとえば帯状鋼板などの被加熱帯材に焼入れまたは焼なましなどの熱処理を施す際に用いられる均温ロールおよび通電加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、帯状鋼板などの被加熱帯材に焼入れまたは焼なましなどの熱処理を施すための通電加熱装置として、連続送給される被加熱帯材をその送給路に沿って所定間隔を隔てて配置されたロール対に接触させ、該ロール対の通電ロール間に電圧を印加して前記被加熱帯材を通電加熱するための通電加熱装置が知られている。
【0003】
前記通電加熱装置において、前記ロール対の押さえロールは、通電加熱によって高温になった被加熱帯材によって加熱されるが、このとき、押さえロールの軸方向の長さは、被加熱帯材の幅よりも長いので、押さえロールの中央近傍の接触部分が直接、かつ集中的に加熱され、該押さえロールの両末端近傍の非接触部分は、それほど加熱されない。したがって、押さえロールには、その製造時の直径寸法が完全であっても、稼働中に軸方向に温度偏差が生じ、直径偏差(以下、サーマルクラウンという)が発生する。
【0004】
このように、押さえロールにサーマルクラウンが発生した場合には、通電ロールと被加熱帯材とのあいだ、とくに両者の間隙が大きくなる被加熱帯材のエッジ部分で接触不良が生じ、両者間でスパークが発生する。そしてこのスパークにより、通電ロールの表面および被加熱帯材の表面にスパーク疵が入り、とくに通電ロールのスパーク疵は、以降継続的に被加熱帯材に転写疵を生じさせてしまうという問題がある。その結果、通電ロールの寿命の低下や被加熱帯材の品質の低下などを引き起こす原因となっている。
【0005】
そこで、近年、通電ロールと被加熱帯材とのあいだでスパークが発生するのを防止することができる通電加熱装置として、押さえロールのシェル厚を小さくし、シェルの径方向への弾性変形による偏平を利用して、押さえロールと被加熱帯材との接触および被加熱帯材と通電ロールとの接触を確保することができるようにした通電加熱装置が提案されている(特開平5−295422号公報または特開平5−36467号公報参照)。
【0006】
かかる通電加熱装置を用いた場合には、確かに押さえロールと被加熱帯材との接触および被加熱帯材と通電ロールとの接触を確保することができるようになるが、稼働中に押さえロールの通板部分が過熱されるため、該押さえロール自身にサーマルクラウンが生じ、押さえロールと被加熱帯材との接触が確保されなくなり、通電ロールと被加熱帯材のエッジ部分とのあいだでスパークが発生することがある。
【0007】
そこで、押さえロールと被加熱帯材との接触が確保されるようにするために、押さえロールのシェル厚を小さくし、押さえロールをバックアップロールで押圧し、押さえロールのシェルのサーマルクラウンを変形させて被加熱帯材に密着させる方法が考えられる。
【0008】
しかしながら、かかる方法を採用した場合には、押さえロールのシェルに過大な応力が加わって該シェルが破損したり、該押さえロールのシェルが変形することに起因して、被加熱帯材の形状の悪化を招く惧れがある。
【0009】
かかる被加熱帯材の形状の悪化を防止する方法として、特開平9−260028号公報では、ヒートパイプを内蔵した金属シェルを有し、前記金属シェルと軸とのあいだに柔軟性材料を設けたロール(シェル内蔵タイプロール)を用いる方法がある。このロールはヒートパイプのロール軸方向の均温化作用により、ロールのサーマルクラウンを軽減することが可能である。しかも、シェルと軸とのあいだに柔軟性材料が設けられており、シェルを柔軟に被加熱帯材に密着させることと、シェルを軸に保持する役割を果たしている。
【0010】
しかしながら、この方法では、シェル内にヒートパイプを内蔵させるため、ヒートパイプの容量が限定され、そのため均温化作用が限定され、充分な均温化が得られない惧れがある。また、シェルと軸とのあいだに設けた柔軟性材料が、使用とともに圧縮による永久歪で、シェルと柔軟性材料とのあいだに隙間が発生し、被加熱帯材に密着しなくなる惧れがある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の技術に鑑みてなされたものであり、均温性を高めて、ロールのサーマルクラウンを低減し、ロールが被加熱帯材と最適に密着できる均温ロールおよび該均温ロールを用いる通電加熱装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の均温ロールは、中空状のロール本体の内部に、蒸発と凝縮を繰り返す熱搬送液を封入するとともに、該ロール本体のロール軸方向に延びる複数本の水冷管からなる水冷管束を配設し、該水冷管束の両端を、前記ロール本体の両端部に設けられる水室部に連結して冷却水路を設け、かつ前記ロール本体の外面のロール軸方向にクラウンニングを付与してなることを特徴とする。
【0013】
また、本発明の請求項2記載の通電加熱装置は、連続送給される被加熱帯材をその送給路の沿って所定間隔を隔てて配置された、押さえロールと通電ロールからなるロール対に接触させ、該ロール対のあいだで前記被加熱帯材を通電加熱するための通電加熱装置であって、少なくとも前記被加熱帯材の高温領域で該被加熱帯材に接触する前記押さえロールおよび通電ロールの少なくとも一方のロールに請求項1記載の均温ロールを用いてなることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の均温ロールおよび通電加熱装置を添付図面に基づいて説明する。
【0015】
本発明の均温ロールは、通電加熱装置における押さえロールと通電ロールの少なくとも一方に適用することができるが、本実施の形態では、押さえロールへ適用した場合について説明する。
【0016】
図1は本発明の通電加熱装置の一実施の態様を示す概略説明図である。図1において、被加熱帯材1の下面には、通電ロール2、3が配置されている。通電ロール2、3の上部には、被加熱帯材1を挟んで通電ロール2、3と対向する押さえロール4、5がそれぞれ配置されている。連続送給される被加熱帯材1は、その送給路に沿って所定間隔を隔てて配置されたロール対に接触させられる。かかるロール対は、通電ロール2および押さえロール4と、通電ロール3および押さえロール5とによって構成されている。
【0017】
通電ロール2、3および押さえロール4、5は、それぞれ軸6、7、8、9を中心にして回転自在であり、通電ロール2、3は、被加熱帯材1の矢印A方向への連続送給に同調してモータにより回転駆動される場合もある。
【0018】
被加熱帯材1の高温領域で該被加熱帯材1に接触する通電ロール3と前記被加熱帯材1を挟んで対向している押さえロール5は、バックアップロール11と接触しており、バックアップロール11による圧下によって押さえロール5が押圧され、該押さえロール5は、通電ロール3に発生する微小サーマルクラウンおよび被加熱帯材1の形状になじむように変形し、押さえロール5と被加熱帯材1との接触が確保される。
【0019】
なお、本発明においては、図1に示されるように、被加熱帯材1の低温領域でも、必要により、該被加熱帯材1に接触する通電ロール2と前記被加熱帯材1を挟んで対向している押さえロール4は、バックアップロール10と接触していてもよい。この場合、バックアップロール10による圧下によって押さえロール4が押圧され、前記高温領域と同様に、押さえロール4と被加熱帯材1との接触がより確保されるようになる。
【0020】
図1において、通電ロール2と通電ロール3とのあいだには、被加熱帯材1の外周囲に環状トランス12が配置されている。環状トランス12は、磁路として好適な性質を有するケイ素鋼板を矩形環状に形成して所定の長さに積層した環状鉄心13と、該環状鉄心13の内外周に沿って巻回された一次コイル14とによって構成されている。また、環状トランス12の一次コイル14は、パワーコントロールスイッチを有する交流電源15に接続されている。
【0021】
通電ロール2、3は、たとえばそれぞれ軸6、7などに受電部を有しており、該受電部にそれぞれ摺動子16、17が摺接されている。摺動子16と摺動子17とのあいだには、導電部材(ブスバー)18が架設され、通電ロール2と通電ロール3とが電気的に接続されている。この導電部材18には、所定の幅および厚さを有する銅材などの良導電材が用いられる。
【0022】
通電ロール2と通電ロール3とのあいだにおける被加熱帯材1の電気抵抗R1と、導電部材18の電気抵抗R2との関係は、R1>>R2となるように設定される。導電部材18は、環状トランス12および被加熱帯材1の上下にほぼ等間隔で近接して配置され、通電ロール2、3の近傍で一体に結合され、摺動子16、17に接続されている。
【0023】
なお、本実施の形態では、被加熱帯材1の外周囲に環状トランス12を配置し、給電する方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、通電ロール2、3間に直接外部より電気を供給することもできる。
【0024】
図2は本発明の通電加熱装置に用いられる押さえロールの、軸に直交する方向の概略断面図で、図3は図2のB―B線断面図である。
【0025】
本実施の形態の押さえロール5は、両端部が閉塞され、内部が中空状のロール本体(シェル)21と、該ロール本体21の内部に封入される熱搬送液22と、前記ロール本体21の両端部の閉塞部材(隔壁)21aに設けられた水室部24と、該両水室部24に配設される複数の水冷管23からなる水冷管束とからなり、前記熱搬送液22を保持および密閉したロール構造である。運転中は、一方の軸を挿通する管から水が水室部24、水冷管23および水室部24を経由して他の軸を挿通する管へと流れている(矢印F方向参照)。この熱搬送液22は、ロール本体の内部を真空処理したのちに、封入されており、蒸発と凝縮を繰り返す。前記ロール本体21の外面のロール軸方向にクラウンニングCが形成されている。
【0026】
前記ロール本体の材質は、普通鋼または低合金鋼などである。そして、たとえばロールセンターの厚さが16mmであり、クラウンニングCの望ましい値は、120μmのサインカーブ(ロールセンターの頂点を90度とし、左右のロールエッジを0度と180度(ゼロ点)としたときに、高低差が120μmであるサインカーブ)にされている。前記熱搬送液としては、水、フロンまたはナフタリンなどを用いることができる。この熱搬送液は被加熱帯材側の高温域で蒸発し、生成した蒸気が水冷管23で冷却され、凝縮して液体に戻り、ロールの熱が放出される。
【0027】
前記押さえロール4および通電ロール2、3としては、通電加熱装置に用いられているものを適用することができる。その一例として、たとえば普通鋼または低合金鋼などの材質からなる外径が300〜600mm程度の導電性のロールなどがあげられる。
【0028】
前記のように構成された通電加熱装置においては、図1に示されるように、交流電源15から環状トランス12の一次コイル14に一次電圧が印加されると、一次コイル14の環内に挿入された被加熱帯材1が二次コイルとして機能するので、該被加熱帯材1に二次電圧が誘起され、該被加熱帯材1は通電加熱される。
【0029】
前記押さえロール5はロール本体全体がヒートパイプとなるため均温性を高くできる。すなわちヒートパイプの均温化性能、つまり熱移送能力は直径の3乗に比例すると言われており、従来のシェル内蔵タイプロールは限界があるが、本実施の形態における押さえロール5のロール本体全体がヒートパイプとなるため、極めて大きな均温化性能が得られ、サーマルクラウンを低減させることができる。
【0030】
また、従来のシェル内蔵タイプロールの場合、ロール軸方向、円周方向で圧縮永久歪の量が異なり、この結果、シェルの保持力のバラツキが発生し、シェルによる被加熱帯材の圧下力のバラツキによる接触不良が発生する惧れがあるが、本実施の形態における押さえロール5はロール本体の弾性のみで被加熱帯材を圧下するため圧力バラツキが発生しにくい。
【0031】
さらにロール本体を水室部を設けた閉塞部材で支持する構造であるため、被加熱帯材のエッジ部に過大な圧力が掛るが、外面にクラウンニングを形成しているため、過大な圧力を回避し、ロール本体の最適な変形により被加熱帯材に密着させることができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、高温領域での押さえロールを均温ロールとしているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、低温領域での押さえロールについても均温ロールとすることもできる。
【0033】
また、本発明においては、被加熱帯材1に熱処理を施す際、高温領域での押さえロール5の開閉時に、バックアップロール11と押さえロール5とのあいだで衝撃力が発生しないようにするために、押さえロール5は、バックアップロール11に連結されていることが好ましい。このように、押さえロール5とバックアップロール11とを連結させる手段としては、たとえば、通板方向における概略説明図である図4に示されるように、押さえロール5の軸9の軸受25と、バックアップロール11の軸26の軸受27とを、たとえば板バネまたはスプリングなどの連結バネ28で連結する手段などがあげられる。なお、押さえロール5とバックアップロール11とを連結し、被加熱帯材から開放した際には、両者のあいだで常に、2.9N/mm程度以上の圧力が掛かっているように調整することが好ましい。
【0034】
前記押さえロール5とバックアップロール11との開閉は、バックアップロール11の軸26の上方に設けられたシリンダ29などにより、押さえロール5およびバックアップロール11を上下動させることによって行なうことができる。
【0035】
本実施の形態では、押さえロールをバックアップロールで押圧し、押さえロールのロール本体を変形させて被加熱帯材に密着させる際に、バックアップロールから押さえロールのロール本体に加わる応力が小さくても、押さえロールと被加熱帯材との接触を確保することができ、また、バックアップロールから押さえロールに加わる応力が小さくてよいので、該押さえロールのロール本体が破損したり、被加熱帯材の形状の悪化を招くことがない。
【0036】
なお、本実施の形態において、前記被加熱帯材の低温領域でも、図1に示されるように、必要により押さえロール4と接触してバックアップロール10が設けられている場合、前記高温領域と同様に、バックアップロール10と押さえロール4とのあいだで衝撃力が発生しないようにするために、押さえロール4とバックアップロール10とが連結されていることが好ましい。押さえロール4とバックアップロール10とを連結させる手段としては、高温領域の場合と同様に、図4に示されるような連結バネで連結する手段があげられる。
【0037】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【0038】
実施例および比較例1〜2
ロール本体の材質として、低炭素鋼を用いてロールの外径がφ350mm、ロール面長さが1400mm、シェルの厚さが16mmおよびクラウンニング量が120μm(サインカーブ)であるロール本体を作製し、その内部に水冷管を26本配設し、熱搬送液として、フロンを封入した押さえロールRを用意した。ロール本体の両端部の閉塞部材に連結される軸の材質も低炭素鋼を用いた。また、同様に従来のヒートパイプを内蔵したシェルを柔軟性材料で保持したロ−ル(シェル内蔵タイプロール)R1も用意した。
【0039】
ついで押さえロールとバックアップロールとのあいだに連結ばねが連結される図1に示す通電加熱装置を用意して、押さえロールとして前記押さえロールRを組み込んだ。こときの鋼鈑の高温領域と低温領域におけるロール対間での加熱長さは2000mmであり、通電加熱条件として、加熱温度850℃および線電流密度12A/mmを設定して鋼鈑(板幅1000mm、厚さ0.3mm)を通板させた。
【0040】
ついで押さえロールRのロールセンターからの距離(鋼板の板幅方向距離)とロールの表面温度との関係を調べた(実施例)。また、同様に押さえロールとして、シェル内蔵タイプロールR1を組み込んで、このときの距離と温度の関係も調べた(比較例1)。
【0041】
その結果を図5に示す。図5において、板幅中心部と板幅端部とのロ−ルの表面温度から、本実施例の押さえロールRの場合は、板幅方向の温度偏差は約5℃程度であるのに対し、比較例1のシェル内蔵タイプロールR1の場合は約15℃の偏差を生じた。
【0042】
したがって、実施例は比較例1に比較して非常に温度偏差が小さいことがわかる。
【0043】
つぎに前記実施例の押さえロールRと、同一材質であるが、クラウンニングを加工しない押さえロールR2を用意した。そして、同一の通電加熱装置を用いてロールクラウンの有無の影響について調べるために、前記実施例と同様にロールセンターからの距離(鋼板の板幅方向距離)とロールの表面温度との関係を調べた(比較例2)。
【0044】
その結果を図6に示す。図6から、クウランニングがない押さえロールR2の場合は、ロールセンターから±400mm近傍の鋼鈑端部の温度がロールの圧下が高いため、鋼鈑からの入熱が多くなり高温になっている。また、ロールセンター部の圧下力が低いため、温度が低くなっている。このときの押さえロールR2の外観観察により、鋼鈑端部は圧下により圧延され、大きな形状不良が発生しており、また、鋼鈑のロールセンター部では圧下力の低下で接触抵抗の低減により大きなスパークが発生した。これに対し、クラウンニングを付与した押さえロールRは形状不良の発生もなく、また、スパークの発生も全く見られなかった。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、均温性を高めて、ロールのサーマルクラウンを低減し、ロールが被加熱帯材と最適に密着できるので、被加熱帯材の形状の悪化を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通電加熱装置の一実施の態様を示す概略説明図である。
【図2】本発明の通電加熱装置に用いられる押さえロールの、軸に直交する方向の概略断面図である。
【図3】本発明の通電加熱装置に用いられる押さえロールの軸方向(B−B線)の概略断面図である。
【図4】本発明の通電加熱装置の通板方向における押さえロールとバックアップロールの他の例を示す概略説明図である。
【図5】本発明における押さえロールと従来の押さえロールにおける、ロールセンターからの距離(鋼板の板幅方向距離)とロールの表面温度との関係を示す図である。
【図6】押さえロールのクラウンニングの有りなしによる、ロールセンターからの距離(鋼板の板幅方向距離)とロールの表面温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 被加熱帯材
2、3 通電ロール
4、5 押さえロール
10、11 バックアップロール
21 ロール本体
21a 閉塞部材
22 熱搬送液
23 水冷管
24 水室部
C クラウンニング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soaking roll and an electric heating device. More specifically, for example, the present invention relates to a temperature equalizing roll and an electric heating device used when a heat treatment such as quenching or annealing is performed on a material to be heated such as a steel strip.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an energizing heating device for applying heat treatment such as quenching or annealing to a heated strip material such as a strip-shaped steel plate, the continuously fed heated strip material is separated along a feeding path by a predetermined interval. There is known an energization heating apparatus for bringing a heated belt material into contact with a pair of rolls arranged in contact with each other and applying a voltage between energization rolls of the pair of rolls.
[0003]
In the energization heating apparatus, the pressing rolls of the pair of rolls are heated by the heated band material that has been heated to high temperature by energization heating. At this time, the axial length of the pressing roll is the width of the heated band material. Therefore, the contact portion near the center of the pressing roll is directly and intensively heated, and the non-contact portions near both ends of the pressing roll are not heated so much. Accordingly, even if the diameter dimension at the time of manufacture of the pressing roll is perfect, a temperature deviation occurs in the axial direction during operation, and a diameter deviation (hereinafter referred to as a thermal crown) occurs.
[0004]
In this way, when a thermal crown occurs on the holding roll, contact failure occurs between the energizing roll and the heated strip, particularly at the edge of the heated strip where the gap between the two becomes large. Sparks are generated. And by this spark, a spark wrinkle enters the surface of the energizing roll and the surface of the heated belt material, and in particular, the spark wrinkle of the energizing roll has a problem that it continuously causes transfer wrinkles in the heated belt material thereafter. . As a result, this causes a decrease in the life of the energizing roll and a decrease in the quality of the heated belt material.
[0005]
Therefore, in recent years, as an energization heating device capable of preventing the occurrence of sparks between the energization roll and the heated belt member, the shell thickness of the press roll is reduced, and flattening due to elastic deformation in the radial direction of the shell is performed. There has been proposed an energization heating apparatus that can ensure contact between a presser roll and a heated belt material and contact between a heated belt material and an energized roll using Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-295422. Gazette or JP-A-5-36467).
[0006]
When such an electric heating device is used, it is possible to ensure the contact between the press roll and the heated belt material and the contact between the heated belt material and the conductive roll. Since the platen part of the plate is overheated, a thermal crown is generated in the presser roll itself, and contact between the presser roll and the heated belt material is not secured, and a spark is generated between the energizing roll and the edge part of the heated belt material. May occur.
[0007]
Therefore, in order to ensure the contact between the press roll and the heated strip, the shell thickness of the press roll is reduced, the press roll is pressed with the backup roll, and the thermal crown of the press roll shell is deformed. Thus, a method of bringing it into close contact with the heated material can be considered.
[0008]
However, when such a method is adopted, excessive stress is applied to the shell of the press roll to cause damage to the shell or deformation of the shell of the press roll, resulting in the shape of the material to be heated. There is a risk of worsening.
[0009]
As a method for preventing the deterioration of the shape of the heated strip material, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-260028 has a metal shell with a built-in heat pipe, and a flexible material is provided between the metal shell and the shaft. There is a method using a roll (shell built-in type roll). This roll can reduce the thermal crown of the roll by the temperature equalizing action in the roll axial direction of the heat pipe. In addition, a flexible material is provided between the shell and the shaft, and plays a role in flexibly bringing the shell into close contact with the heated belt material and holding the shell on the shaft.
[0010]
However, in this method, since the heat pipe is built in the shell, the capacity of the heat pipe is limited, so that the temperature equalizing action is limited, and there is a possibility that sufficient temperature equalization cannot be obtained. In addition, the flexible material provided between the shell and the shaft is permanently set due to compression with use, and there is a risk that a gap will be generated between the shell and the flexible material, causing it not to adhere to the heated belt material. .
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and improves the temperature uniformity, reduces the thermal crown of the roll, and the temperature equalization roll that allows the roll to be optimally adhered to the heated belt material and the temperature equalization roll. An object of the present invention is to provide an energization heating device using a roll.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The temperature equalizing roll according to claim 1 of the present invention includes a heat transfer liquid that repeats evaporation and condensation inside a hollow roll body, and a plurality of water-cooled tubes extending in the roll axis direction of the roll body. A water cooling tube bundle is provided, both ends of the water cooling tube bundle are connected to water chamber portions provided at both ends of the roll body to provide a cooling water channel, and crowning is performed in the roll axial direction of the outer surface of the roll body. It is characterized by being provided.
[0013]
Moreover, the energizing heating apparatus according to claim 2 of the present invention is a roll pair composed of a pressing roll and an energizing roll, in which the heated belt material continuously fed is arranged at a predetermined interval along the feeding path. A heating device for energizing and heating the heated strip material between the pair of rolls, the press roll contacting the heated strip material at least in a high temperature region of the heated strip material, and The temperature equalizing roll according to claim 1 is used for at least one of the energizing rolls.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a temperature equalizing roll and an electric heating device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0015]
The temperature equalizing roll of the present invention can be applied to at least one of a pressing roll and an energizing roll in the energization heating device, but in this embodiment, a case where it is applied to a pressing roll will be described.
[0016]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the electric heating apparatus of the present invention. In FIG. 1, current-carrying rolls 2 and 3 are arranged on the lower surface of the heated belt material 1. On the upper part of the current-carrying rolls 2 and 3,
[0017]
The energizing rolls 2 and 3 and the
[0018]
An energizing roll 3 that is in contact with the heated band material 1 in a high temperature region of the heated band material 1 and a
[0019]
In the present invention, as shown in FIG. 1, even in a low temperature region of the heated strip 1, the energizing roll 2 contacting the heated strip 1 and the heated strip 1 are sandwiched as necessary. The facing pressing roll 4 may be in contact with the backup roll 10. In this case, the pressing roll 4 is pressed by the reduction by the backup roll 10, and the contact between the pressing roll 4 and the heated belt material 1 is further ensured as in the high temperature region.
[0020]
In FIG. 1, an
[0021]
The current-carrying rolls 2 and 3 have power receiving portions on the shafts 6 and 7, for example, and the
[0022]
The relationship between the electric resistance R1 of the heated strip 1 and the electric resistance R2 of the
[0023]
In the present embodiment, the method of arranging the
[0024]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the pressing roll used in the electric heating apparatus of the present invention in a direction perpendicular to the axis, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
[0025]
The
[0026]
The material of the roll body is ordinary steel or low alloy steel. For example, the thickness of the roll center is 16 mm, and the desirable value of the crowning C is a 120 μm sine curve (the vertex of the roll center is 90 degrees, the left and right roll edges are 0 degrees and 180 degrees (zero point)). Sine curve whose height difference is 120 μm. As the heat carrier liquid, water, chlorofluorocarbon or naphthalene can be used. The heat carrier liquid evaporates in a high temperature region on the heated zone side, and the generated steam is cooled by the
[0027]
As the pressing roll 4 and the energizing rolls 2 and 3, those used in an energizing heating device can be applied. One example is a conductive roll having an outer diameter of about 300 to 600 mm made of a material such as ordinary steel or low alloy steel.
[0028]
In the electric heating apparatus configured as described above, when a primary voltage is applied from the
[0029]
The
[0030]
In addition, in the case of a conventional shell built-in type roll, the amount of compression set differs in the roll axis direction and the circumferential direction, resulting in variations in the holding force of the shell, and the reduction force of the heated belt material by the shell. Although there is a risk of contact failure due to variations, the
[0031]
Furthermore, because the roll body is supported by a blocking member provided with a water chamber, excessive pressure is applied to the edge of the heated belt material, but since the crowning is formed on the outer surface, excessive pressure is applied. It can be avoided and can be brought into close contact with the material to be heated by the optimal deformation of the roll body.
[0032]
In this embodiment, the press roll in the high temperature region is a soaking roll, but in the present invention, the press roll in the low temperature region is not limited to this. You can also.
[0033]
Further, in the present invention, when heat treatment is performed on the heated strip 1, in order to prevent an impact force from being generated between the backup roll 11 and the
[0034]
The
[0035]
In this embodiment, when the press roll is pressed with the backup roll, the roll body of the press roll is deformed and brought into close contact with the heated belt material, even if the stress applied from the backup roll to the roll body of the press roll is small, The contact between the press roll and the heated belt material can be secured, and since the stress applied to the press roll from the backup roll may be small, the roll body of the press roll may be damaged, or the shape of the heated belt material Will not cause any deterioration.
[0036]
In the present embodiment, even in the low temperature region of the heated belt material, as shown in FIG. 1, when the backup roll 10 is provided in contact with the pressing roll 4 as necessary, the same as in the high temperature region. In addition, it is preferable that the pressing roll 4 and the backup roll 10 are connected to prevent an impact force from being generated between the backup roll 10 and the pressing roll 4. As a means for connecting the pressing roll 4 and the backup roll 10, there is a means for connecting with a connecting spring as shown in FIG. 4 as in the case of the high temperature region.
[0037]
Next, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to such examples.
[0038]
Examples and Comparative Examples 1-2
As the material of the roll body, a roll body having a roll outer diameter of φ350 mm, a roll surface length of 1400 mm, a shell thickness of 16 mm and a crowning amount of 120 μm (sine curve) is produced using low carbon steel. Inside, 26 water-cooled tubes were provided, and a holding roll R enclosing chlorofluorocarbon was prepared as a heat transfer liquid. Low carbon steel was also used as the material of the shaft connected to the closing members at both ends of the roll body. Similarly, a roll (shell built-in type roll) R1 in which a conventional shell incorporating a heat pipe is held by a flexible material was also prepared.
[0039]
Next, an energization heating apparatus shown in FIG. 1 in which a connecting spring is connected between the pressing roll and the backup roll was prepared, and the pressing roll R was incorporated as a pressing roll. The heating length between the roll pair in the high temperature region and the low temperature region of Kotokino steel plate is 2000 mm, and the heating temperature is set to 850 ° C. and the linear current density is set to 12 A / mm. 1000 mm, thickness 0.3 mm).
[0040]
Next, the relationship between the distance from the roll center of the pressing roll R (the distance in the sheet width direction of the steel sheet) and the surface temperature of the roll was examined (Example). Similarly, a built-in shell type roll R1 was incorporated as a pressing roll, and the relationship between the distance and temperature at this time was also examined (Comparative Example 1).
[0041]
The result is shown in FIG. In FIG. 5, from the surface temperature of the roll at the center portion of the plate width and the end portion of the plate width, in the case of the pressing roll R of this embodiment, the temperature deviation in the plate width direction is about 5 ° C. In the case of the roll with built-in shell R1 of Comparative Example 1, a deviation of about 15 ° C. was produced.
[0042]
Therefore, it can be seen that the temperature deviation in the example is much smaller than that in Comparative Example 1.
[0043]
Next, a pressing roll R2 that is made of the same material as the pressing roll R of the above embodiment but does not process the crowning was prepared. Then, in order to investigate the influence of the presence or absence of the roll crown using the same electric heating device, the relationship between the distance from the roll center (distance in the plate width direction of the steel plate) and the surface temperature of the roll was examined in the same manner as in the previous example. (Comparative Example 2).
[0044]
The result is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the case of the press roll R2 having no kurunning, the temperature at the end of the steel plate near ± 400 mm from the roll center is high, and the heat input from the steel plate is increased due to high roll reduction. . Moreover, since the rolling force of the roll center portion is low, the temperature is low. By observing the appearance of the pressing roll R2 at this time, the end of the steel plate was rolled by rolling and a large shape defect occurred, and at the roll center portion of the steel plate, the rolling resistance decreased and the contact resistance decreased. A spark occurred. On the other hand, the press roll R to which crowning was applied had no shape defect and no spark was observed.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the temperature uniformity of the roll is increased, the thermal crown of the roll is reduced, and the roll can be optimally adhered to the heated belt material, thereby inducing the deterioration of the shape of the heated belt material. There is no.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of an electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in a direction perpendicular to the axis of a pressing roll used in the electric heating device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the axial direction (B-B line) of a pressing roll used in the electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing another example of a pressing roll and a backup roll in the plate passing direction of the electric heating device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance from the roll center (distance in the plate width direction of the steel plate) and the surface temperature of the roll in the press roll in the present invention and the conventional press roll.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the distance from the roll center (distance in the plate width direction of the steel sheet) and the surface temperature of the roll depending on whether or not the pressing roll is crowned.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heated strip material 2, 3
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