JPS6343450B2 - - Google Patents
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- JPS6343450B2 JPS6343450B2 JP58239523A JP23952383A JPS6343450B2 JP S6343450 B2 JPS6343450 B2 JP S6343450B2 JP 58239523 A JP58239523 A JP 58239523A JP 23952383 A JP23952383 A JP 23952383A JP S6343450 B2 JPS6343450 B2 JP S6343450B2
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- 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
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
Landscapes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、竪型連続焼鈍装置に関し、さらに詳
しく述べると、帯状金属材料の熱処理に用いられ
る竪形連続焼鈍炉内の高温処理域に位置するハー
スロールに該帯状金属材料の蛇行と座屈とを防止
するために、円筒ロールの近傍にこれと一定の関
係位置をもつ円筒ロールを配設した付設した連続
焼鈍装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a vertical continuous annealing apparatus, and more specifically, to a hearth located in a high-temperature treatment zone in a vertical continuous annealing furnace used for heat treating strip-shaped metal materials. The present invention relates to a continuous annealing apparatus in which a cylindrical roll is disposed in the vicinity of a cylindrical roll and has a fixed position relative to the cylindrical roll in order to prevent meandering and buckling of the strip-shaped metal material.
〔発明の背景〕
連続焼鈍炉は上流側から加熱、均熱、冷却の各
帯域で構成されており、帯状金属材料はこれらの
帯域を順次通過しながら目的に応じた適正な熱処
理を施される。[Background of the Invention] A continuous annealing furnace is composed of heating, soaking, and cooling zones from the upstream side, and the strip-shaped metal material is subjected to appropriate heat treatment according to the purpose while passing through these zones sequentially. .
竪型連続焼鈍炉では多数のハースロールが炉内
の上部と下部に平行に配設されており、帯状金属
材料はこのハースロールに導かれて鉛直方向を上
下しつつ炉内の各帯域を通過する。 In a vertical continuous annealing furnace, a large number of hearth rolls are arranged in parallel at the top and bottom of the furnace, and the strip metal material is guided by these hearth rolls and passes through each zone in the furnace while moving up and down in the vertical direction. do.
このような装置における操業上の問題として、
帯状金属材料が幅方向へ蛇行する問題と帯状金属
材料内に座屈を生じる問題とがある。 Operational problems with such equipment include:
There are two problems: the belt-shaped metal material meandering in the width direction and the problem that buckling occurs within the belt-shaped metal material.
上記の帯状金属材料の蛇行を防止する手段とし
て従来、いわゆるベルト車における蛇行防止と同
一の原理を応用した中高のクラウンを有するハー
スロール形状を採用することによつてこの問題を
回避している。 Conventionally, this problem has been avoided by employing a hearth roll shape with a medium-high crown, which applies the same principle as that used to prevent meandering in so-called belt pulleys, as a means for preventing meandering of the above-mentioned belt-shaped metal material.
例えば、ハースロールのドラムの形状をテーパ
付の形状、すなわちドラムの中央部を円筒形に
し、両端に円錐形の先細りテーパを設けたもの、
またはハースロール外周面をビール樽状に円弧状
のクラウンを付したものを用いる。 For example, the hearth roll drum has a tapered shape, that is, the center of the drum is cylindrical, and both ends have conical tapers;
Alternatively, use a hearth roll with an arcuate crown shaped like a beer barrel on the outer peripheral surface.
このような形状のハースロールは帯状金属材料
の蛇行を防止する機能を有するが、上記テーパの
傾き角が大きい場合、上記クラウンの曲率が大き
すぎる場合、あるいは帯状金属材料の長手方向張
力が増大した場合には、帯状金属材料面内に不均
一張力が生じ、その結果、帯状金属材料内に圧縮
応力を誘起する。この圧縮応力によつて帯状金属
材料内に座屈が発生するという新たな問題を引き
起こす。 Hearth rolls with such a shape have the function of preventing meandering of the strip metal material, but if the inclination angle of the taper is large, the curvature of the crown is too large, or the longitudinal tension of the strip metal material is increased. In some cases, non-uniform tensions occur within the plane of the metal strip, which results in the induction of compressive stresses within the metal strip. This compressive stress causes a new problem in that buckling occurs within the band-shaped metal material.
この座屈により、帯状金属材料の製品としての
価値が失われるばかりか、甚しい場合にはこれが
原因となつて帯状金属材料が焼鈍炉内で破断し、
大きなトラブルを引き起こすことがある。 This buckling not only causes the strip metal material to lose its value as a product, but in severe cases, it may cause the strip metal material to break in the annealing furnace.
It may cause big trouble.
座屈が生じないようにハースロールのテーパ量
やクラウン量を減少させたり、帯状金属材料の長
手方向張力を減少させたりすると、ハースロール
の持つ帯状金属材料の蛇行を防止する機能が失わ
れ、帯状金属材料を正しく移送できなくなり、甚
しい場合には帯状金属材料がハースロールから外
れてその両端部が炉壁をこするという大きなトラ
ブルを引き起こすことがある。 If you reduce the taper amount or crown amount of the hearth roll or reduce the longitudinal tension of the metal strip to prevent buckling, the hearth roll's ability to prevent the metal strip from meandering will be lost. The belt-shaped metal material cannot be transferred properly, and in severe cases, the belt-shaped metal material may come off the hearth roll and cause a serious problem in that both ends of the metal material scrape against the furnace wall.
ハースロールの形状と帯状金属材料の寸法、形
状や張力の組み合わせが適切であれば、蛇行も座
屈も生じない領域が存在する。しかし、ハースロ
ールの形状は炉の建設時に定められており、一
方、連続焼鈍される帯状金属材料の板幅、板厚等
の寸法、材質、高温強度、熱処理条件等は千差万
別であるので、ハースロールの形状をすべての場
合に蛇行と座屈とを生じないように設計すること
は不可能であり、別の対策を必要とする。 If the shape of the hearth roll and the size, shape, and tension of the metal strip are appropriately combined, there will be a region where neither meandering nor buckling occurs. However, the shape of the hearth roll is determined at the time of construction of the furnace, but on the other hand, the dimensions such as width and thickness of the strip metal material to be continuously annealed, the material, high-temperature strength, heat treatment conditions, etc. vary widely. Therefore, it is impossible to design the shape of the hearth roll so that meandering and buckling do not occur in all cases, and other measures are required.
本発明者らは上記事情に鑑み、種々研究の結
果、帯状金属材料のハスロールへの付着直前およ
び直後の適正な位置に円筒ロールを付設しこれに
帯状金属材料を接触させれば、帯状金属材料に蛇
行しないように大きな長手方向張力を与えても問
題とする座屈が発生せず、帯状金属材料の蛇行、
座屈双方の防止に極めて有効であることを見出
し、すでに特願昭57−188257号等により、ハース
ロールに対して蛇行防止と座屈防止機能を有する
装置を提供してきた。 In view of the above circumstances, the present inventors have conducted various studies and found that if a cylindrical roll is attached to an appropriate position immediately before and after the attachment of the strip-shaped metal material to the lotus roll and the strip-shaped metal material is brought into contact with the cylindrical roll, the strip-shaped metal material can be Even if a large longitudinal tension is applied to prevent meandering, the problematic buckling does not occur, and the meandering of the strip metal material,
It has been found that this method is extremely effective in preventing both buckling, and has already provided a device having meandering and buckling prevention functions for hearth rolls in Japanese Patent Application No. 188257/1983.
本発明はこの解決手段をさらに発展させたもの
である。 The present invention is a further development of this solution.
本発明の目的は円筒ロールを付設した前記装置
の最適な配設位置を実験により定量化し、帯状金
属材料に蛇行しないように大きな長手方向張力を
与えた場合にも帯状金属材料内に座屈が発生せ
ず、帯状金属材料の蛇行と座屈とを同時に防止す
ることのできる焼鈍装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to quantify through experiments the optimal placement position of the above device equipped with cylindrical rolls, and to prevent buckling within the band-shaped metal material even when a large longitudinal tension is applied to the band-shaped metal material to prevent it from meandering. It is an object of the present invention to provide an annealing apparatus that can simultaneously prevent meandering and buckling of a band-shaped metal material without causing such occurrence.
本発明の他の目的は、帯状金属材料の連続焼鈍
処理を、極めて広範囲な条件おいて行うことがで
きる焼鈍装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an annealing apparatus capable of continuously annealing a strip-shaped metal material under extremely wide range of conditions.
本発明は竪型連続焼鈍炉内の高温処理域に位置
するハースロールの近傍に、該ハースロール軸と
実質的に平行に、かつ前記ハースロールに巻付く
帯状金属材料に圧着させて、円筒形ロールを付設
した連続焼鈍装置に適用されるものであつて、
(A) 第1の発明では、当該ハースロールとこれに
近接して付設した前記円筒ロールとが帯状金属
材料の異なる面に当接する場合、その関係位置
を、
lV/DH≦3.6
lH/DH≦0.41+0.5DA/DH
と規定し、
(B) 第2の発明では、当該ハースロールとこれに
近接して付設した前記円筒ロールとが帯状金属
材料の同一面に当接する場合、その関係位置
を、
lV/DH≦3.6
lH/DH≧0.59−0.5DA/DH
としたことを特徴とする。 In the present invention, a cylindrical metal material is attached to a belt-shaped metal material wrapped around the hearth roll, substantially parallel to the hearth roll axis, in the vicinity of a hearth roll located in a high-temperature treatment area in a vertical continuous annealing furnace. (A) In the first invention, the hearth roll and the cylindrical roll attached close to the hearth roll are in contact with different surfaces of the strip-shaped metal material. (B) In the second invention, the hearth roll and the cylindrical roll attached close to it are defined as follows: When contacting the same surface of the band-shaped metal material, the relative position thereof is lV/DH≦3.6 lH/DH≧0.59−0.5DA/DH.
ここに、
lV:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
鉛直方向距離
lH:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
水平方向距離
DH:ハースロールの外径
DA:円筒ロールの外径
である。Where, lV: Vertical distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis lH: Horizontal distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis DH: Hearth roll outer diameter DA: Cylindrical roll outer diameter be.
本発明によれば、高温領域にあるハースロール
に近接した位置において帯状金属材料に生じる変
形を矯正する円筒形ロールを最も効果的な位置に
設け、帯状金属材料の蛇行と帯状金属材料内に生
じる座屈を同時に防止することができる。 According to the present invention, a cylindrical roll is provided at the most effective position to correct the deformation that occurs in the band-shaped metal material in a position close to the hearth roll in a high temperature area, and the meandering of the band-shaped metal material and the deformation that occurs in the band-shaped metal material are corrected. Buckling can be prevented at the same time.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図、第2図は帯状金属の蛇行を防止するた
めのハースロールの形状を例示したものある。 FIGS. 1 and 2 illustrate the shape of a hearth roll for preventing meandering of a metal band.
第1図はテーパ付ハースロール、第2図はラウ
ンドクラウンロールである。 Fig. 1 shows a tapered hearth roll, and Fig. 2 shows a round crown roll.
連続焼鈍装置は第4図にその縦断面図を略示し
たように、帯状金属材料2を加熱帯4、均熱帯
5、冷却帯を順次通過させながら熱処理するもの
で、ハースロール1は炉の上部と下部に平行に設
置されている。帯状金属材料2は、これらのハー
スロール1に案内されて上記炉の各部を順次通過
する。 The continuous annealing apparatus heat-treats the strip-shaped metal material 2 by passing it through a heating zone 4, a soaking zone 5, and a cooling zone in sequence, as shown in a schematic longitudinal cross-sectional view in FIG. They are installed parallel to each other at the top and bottom. The strip-shaped metal material 2 is guided by these hearth rolls 1 and sequentially passes through each part of the furnace.
第1図に示したテーパ付ハースロールのテーパ
の傾き角θや第2図に示したラウンドクラウンロ
ールの曲率1/ρが過大になると、帯状金属材料
の蛇行を防止する機能は増大するが、帯状金属材
料面内に不均一な圧縮応力が生じ、帯状金属材料
内に座屈を生じる。このような座屈を生じさせる
ことなく、同時に蛇行も防止することは、若し、
ハースロールの形状と、帯状金属材料の寸法、形
状や張力との組み合わせが適切な範囲内にあれば
可能である。 If the taper inclination angle θ of the tapered hearth roll shown in FIG. 1 or the curvature 1/ρ of the round crown roll shown in FIG. Non-uniform compressive stress occurs within the plane of the strip-shaped metal material, causing buckling within the strip-shaped metal material. To prevent such buckling and at the same time meandering, it is possible to
This is possible as long as the combination of the shape of the hearth roll and the dimensions, shape, and tension of the strip-shaped metal material is within an appropriate range.
第3図はこのことを模式的に示した図である。
図に左下側斜線部は蛇行発生域を示し、右上方の
斜線を施した区域は座屈発生域である。この両区
域の間に両者の発生しない領域が存在する。すな
わち同一張力下では、蛇行、座屈双方を防止する
ハースロールのテーパの傾き角度θや曲率1/ρ
にある限定された適正値の張力域が存在する。し
かし、一般に連続焼鈍炉においては、帯状金属材
料の寸法(板厚、板幅)、材質(高温強度、熱処
理条件)が大幅に変化するので、第3図に示した
適正区域はそれらに応じて変動する。 FIG. 3 is a diagram schematically showing this.
In the figure, the hatched area on the lower left side indicates the area where meandering occurs, and the shaded area on the upper right side is the area where buckling occurs. Between these two areas there is a region where neither of these occurs. In other words, under the same tension, the inclination angle θ and curvature 1/ρ of the hearth roll taper prevent both meandering and buckling.
There is a limited tension range of appropriate values. However, in general, in a continuous annealing furnace, the dimensions (thickness, width) and material (high temperature strength, heat treatment conditions) of the strip metal material change significantly, so the appropriate area shown in Figure 3 varies accordingly. fluctuate.
一方、ハースロールの形状は設備建設時に定め
られており、またこのロールを取り替えることは
大変な作業となり非常に長い時間を要する。従つ
て、上記操業条件の変化に追従させて都度取替え
作業を行うことは極めて困難である。 On the other hand, the shape of the hearth roll is determined at the time of facility construction, and replacing this roll is a difficult task and takes a very long time. Therefore, it is extremely difficult to perform replacement work each time following changes in the operating conditions.
本発明は竪形連続焼鈍炉内の高温処理域に位置
するハースロールへの近傍に、該ハースロール軸
と実質的に平行に、かつ前記ハースロールに巻付
く帯状金属材料に圧着させて、円筒形のロールを
付設した連続焼鈍装置において、当該ハースロー
ルとこれに近接して付設した前記円筒ロールとを
一定の関係位置に配設したことを特徴とする連続
焼鈍装置であつて、帯状金属材料の蛇行と帯状金
属材料内に生じる座屈を同時に防止する。 In the present invention, a cylindrical metal material is crimped onto a belt-shaped metal material wound around the hearth roll, substantially parallel to the hearth roll axis, in the vicinity of a hearth roll located in a high-temperature treatment area in a vertical continuous annealing furnace. A continuous annealing apparatus equipped with a shaped roll, characterized in that the hearth roll and the cylindrical roll attached close to the hearth roll are arranged in a fixed relationship position, the continuous annealing apparatus being This simultaneously prevents meandering and buckling that occurs within the band-shaped metal material.
第4図、第5図は竪型連続焼鈍炉の高温熱処理
域である加熱帯4と均熱帯5の一部におけるハー
スロール1、円筒ロール6および帯状金属材料2
の位置関係を略示した。第4図、第5図は加熱帯
4の後端部の上ロール2本と均熱帯5の前端部の
上ロール2本とに近接する位置に円筒ロール6を
設置した実施例を示すものである。第4図、第5
図では、帯状金属材料2がハースロール1に巻き
付く直前に帯状金属材料2を押し込むように、す
なわちハースロール1に接する面の裏面が円筒ロ
ール6と接するように配置したものである。 Figures 4 and 5 show a hearth roll 1, a cylindrical roll 6, and a part of a metal strip 2 in a heating zone 4 and a part of a soaking zone 5, which are high-temperature heat treatment areas of a vertical continuous annealing furnace.
The positional relationship is shown schematically. 4 and 5 show an embodiment in which a cylindrical roll 6 is installed in a position close to two upper rolls at the rear end of the heating zone 4 and two upper rolls at the front end of the soaking zone 5. be. Figures 4 and 5
In the figure, the belt-shaped metal material 2 is arranged so as to be pushed in just before it is wound around the hearth roll 1, that is, the back side of the surface in contact with the hearth roll 1 is in contact with the cylindrical roll 6.
第5図に示す本発明の実施例において帯状金属
材料2がハースロール1に巻き付く直前に同材料
に発生するしわ7の外観形状を第11図に示し、
そのA―A矢視を第12図に示す。 In the embodiment of the present invention shown in FIG. 5, FIG. 11 shows the appearance shape of the wrinkles 7 that occur in the band-shaped metal material 2 just before it is wound around the hearth roll 1.
The AA arrow view is shown in FIG.
従来の焼鈍装置において帯状金属材料2がハー
スロール1に巻き付く直前に材料に発生するしわ
7の外観形状を第13図に示す。第14図はその
B―B矢視図である。第13図から明らかなよう
に帯状金属材料の長手方向に張力が加わると、ハ
ースロールのテーパ肩部に相当する部分で発生す
る幅方向の圧縮応力により、ハースロールに巻き
付く以前に、帯状金属材料に大きなしわ7が発生
する。帯状金属材料はその状態でハースロールに
巻き付き、問題の座屈しわとなるのである。 FIG. 13 shows the appearance shape of wrinkles 7 that occur in the band-shaped metal material 2 immediately before it is wound around the hearth roll 1 in a conventional annealing apparatus. FIG. 14 is a view taken along the line B--B. As is clear from Fig. 13, when tension is applied to the strip-shaped metal material in the longitudinal direction, compressive stress in the width direction occurs in the portion corresponding to the tapered shoulder of the hearth roll, causing the strip-shaped metal material to Large wrinkles 7 occur in the material. In this state, the strip-shaped metal material wraps around the hearth roll, causing problematic buckling wrinkles.
しかし本発明の円筒ロール6を用いた第11
図、第12図の場合、従来の第13図、第14図
に比べ、円筒ロール6で帯状金属材料2を平担化
する効果により、しわの形状はゆるやかであり、
従つて座屈しわが発生しにくい。以上が円筒ロー
ル6による帯状金属材料2に生じる座屈しわ防止
の原理である。 However, the eleventh case using the cylindrical roll 6 of the present invention
In the case of Fig. 12, compared to the conventional Fig. 13 and Fig. 14, the shape of the wrinkles is gentle due to the effect of flattening the band-shaped metal material 2 with the cylindrical roll 6,
Therefore, buckling wrinkles are less likely to occur. The above is the principle of preventing buckling wrinkles caused in the band-shaped metal material 2 by the cylindrical roll 6.
第6図〜第9図に、ハースロール1の前後で帯
状金属材料が円筒ロール6と接触する場合の各種
のロール間相対位置関係を示した。 6 to 9 show the relative positional relationships between various rolls when the strip metal material comes into contact with the cylindrical roll 6 before and after the hearth roll 1.
第6図はハースロール1へ帯状金属材料2が巻
きつく上流側直前に、ハースロール1と円筒ロー
ル6に対して帯状金属材料の同一面が接するよう
に円筒ロール6を設置した実施態様を示してい
る。 FIG. 6 shows an embodiment in which a cylindrical roll 6 is installed immediately before the belt-shaped metal material 2 is wound around the hearth roll 1 on the upstream side so that the same surface of the belt-shaped metal material is in contact with the hearth roll 1 and the cylindrical roll 6. ing.
第7図は巻付き直前直後すなわち上流側および
下流側の両方に円筒ロール6を設置したものであ
る。 In FIG. 7, cylindrical rolls 6 are installed just before and after winding, that is, on both the upstream and downstream sides.
第8図はハースロール1と帯状金属材料2が巻
きつく上流側直前に、帯状金属材料のハースロー
ル1が接触する面と異なる面に円筒ロール6が接
するように円筒ロール6を設置した実施態様であ
る。 FIG. 8 shows an embodiment in which a cylindrical roll 6 is installed immediately before the upstream side where the hearth roll 1 and the band-shaped metal material 2 are wound, so that the cylindrical roll 6 contacts a surface different from the surface of the band-shaped metal material that the hearth roll 1 contacts. It is.
第9図は第8図の実施態様に加えて、巻付き直
後すなわち下流側にも円筒ロール6を設置した例
である。 FIG. 9 shows an example in which, in addition to the embodiment shown in FIG. 8, a cylindrical roll 6 is installed immediately after winding, that is, on the downstream side.
第10図は比較のために円筒ロール6を用いな
い従来の態様を示したものである。 FIG. 10 shows a conventional embodiment in which the cylindrical roll 6 is not used for comparison.
帯状金属材料がハースロール1に巻きつくと
き、帯状金属材料のハースロールの上流側にある
部分と下流側にある部分とのいづれ側が座屈を発
生し易いかに関しては、上流側の方が低い張力で
座屈が発生することが知られている。従つて、帯
状金属材料の座屈発生防止のためにまず肝要なこ
とは、第6図、第8図に示したように帯状金属材
料2のハースロールへの巻付き部の上流側に円筒
ロール6を配置して帯状金属材料に生じるしわを
矯正することである。さらに板厚が薄く、降伏応
力が小さい材料、すなわち耐座屈剛性の弱い材料
に対しては、第7図、第9図に示すようにハース
ロール出側にも、しわ矯正用の円筒ロール6を併
せて配置することが望ましい。 When the band-shaped metal material is wound around the hearth roll 1, which side of the band-shaped metal material is more likely to buckle, the upstream part or the downstream part of the hearth roll, is lower on the upstream side. It is known that buckling occurs due to tension. Therefore, in order to prevent buckling of the band-shaped metal material, the first thing that is important is to install a cylindrical roll upstream of the part where the band-shaped metal material 2 is wound around the hearth roll, as shown in FIGS. 6 and 8. 6 to correct wrinkles that occur in the band-shaped metal material. Furthermore, for materials with thin plate thickness and low yield stress, that is, materials with low buckling resistance, a cylindrical roll 6 for wrinkle correction is installed on the exit side of the hearth roll as shown in Figures 7 and 9. It is desirable to place them together.
円筒ロール6を帯状金属材料2のいづれの面に
当接させるのが有利であるかについては次の通り
である。 The following will explain which surface of the strip-shaped metal material 2 it is advantageous to bring the cylindrical roll 6 into contact with.
円筒ロール6を帯状金属材料を押し込むように
配置した第8図、第9図の場合と、帯状金属材料
2を押し出すように円筒ロール6を配置した第6
図、第7図の場合における座屈発生の難易に関し
ては、ほとんど差が認められない。このことは後
の実験例でも明らかにされる。いずれの場合も第
10図に示した従来の態様の場合に比べ、より高
い張力まで座屈が発生しない。しかし、材料の蛇
行防止に着目した場合、第8図、第9図に示した
ように、帯状金属材料2を押し込むように円筒ロ
ール6を配置した態様の方が、第6図、第7図の
に示す帯状金属材料2を押し出すように構成した
実施態様に比べ、帯状金属材料の蛇行防止には有
利である。これは帯状金属材料2のハースロール
1への巻き付き角度が大きくとれるため、ハース
ロールの蛇行防止機能が大きくなるからである。
次にハースロール1に対する円筒ロール6の相対
位置の変化によつて、座屈がどの程度の張力で発
生するかについて説明する。 8 and 9 in which the cylindrical roll 6 is arranged so as to push the band-shaped metal material 2, and the case in Fig. 6 in which the cylindrical roll 6 is arranged so as to push out the band-shaped metal material 2.
There is almost no difference in the difficulty of buckling occurring in the cases shown in Fig. 7 and Fig. 7. This will be clarified in later experimental examples. In either case, buckling does not occur up to a higher tension than in the conventional embodiment shown in FIG. However, when focusing on preventing meandering of the material, it is better to arrange the cylindrical roll 6 so as to push the band-shaped metal material 2 as shown in FIGS. 8 and 9. This embodiment is more advantageous in preventing the belt-shaped metal material from meandering than the embodiment shown in , in which the belt-shaped metal material 2 is extruded. This is because the winding angle of the band-shaped metal material 2 around the hearth roll 1 can be increased, so that the meandering prevention function of the hearth roll is increased.
Next, a description will be given of how much tension causes buckling due to a change in the relative position of the cylindrical roll 6 with respect to the hearth roll 1.
実験によつて調査した結果をまず第8図の場
合、すなわち、円筒ロール6をハースロール1の
巻付位置上流側に配置し、かつこれを帯状金属材
料のハースロールが接触する面と異なる面に当接
させた場合について以下に説明する。 The results of the experimental investigation are as follows: First, in the case shown in FIG. The case where it is brought into contact with is explained below.
第15図はハースロール1に対する円筒ロール
6の関係位置を変化させ、材料張力を増加させた
時、座屈が発生し始める限界張力Tcrを示したも
のである。 FIG. 15 shows the critical tension Tcr at which buckling begins when the relative position of the cylindrical roll 6 with respect to the hearth roll 1 is changed and the material tension is increased.
本実験は、ハースロールの外径DHを600mm、円
筒ロールの外径DAを300mmとして行つたものであ
る。第15図の横軸にはハースロール1の中心軸
と円筒ロール6の中心軸との水平方向距離lHをハ
ースロール外径DHで除して無次元化した値をと
つた。水平方向距離lHが小さいほど円筒ロール6
で帯状金属材料2を押し込む程度が大となる。逆
にlH/DHが0.75以上になると円筒ロール6と帯状
金属材料2とは離れ、円筒ロールが帯状金属材料
を平担化する効果は失われ、従来の態様と同じ状
態になる。第15図の縦軸はハースロール1の中
心軸と円筒ロール6の中心軸との鉛直方向距離lV
をハースロールの外径DHで除した値である。第
15図のグラフ中に円の中に示した数字は座屈が
発生し始める限界張力Tcr(Kg/mm2)である。 This experiment was conducted with the outer diameter D H of the hearth roll being 600 mm and the outer diameter D A of the cylindrical roll being 300 mm. The horizontal axis in FIG. 15 is a dimensionless value obtained by dividing the horizontal distance l H between the center axis of the hearth roll 1 and the center axis of the cylindrical roll 6 by the hearth roll outer diameter D H. The smaller the horizontal distance l H , the smaller the cylindrical roll 6
In this case, the extent to which the band-shaped metal material 2 is pushed becomes large. On the other hand, when l H /D H becomes 0.75 or more, the cylindrical roll 6 and the band-shaped metal material 2 separate, and the effect of the cylindrical roll to flatten the band-shaped metal material is lost, resulting in the same state as in the conventional mode. The vertical axis in FIG. 15 is the vertical distance l V between the central axis of the hearth roll 1 and the central axis of the cylindrical roll 6.
is divided by the outer diameter D H of the hearth roll. The number shown in the circle in the graph of FIG. 15 is the critical tension Tcr (Kg/mm 2 ) at which buckling begins to occur.
第15図中の左側の斜線を施した領域は、円筒
ロール6と帯状金属材料2とが接触していない従
来のままの状態における限界張力Tcrであり、
0.25Kg/mm2以上の材料張力で座屈が発生する。水
平方向距離lHが減少するとともに、すなわちハー
スロール1と円筒ロール6との水平距離が近づく
とともに限界張力Tcrは増大し、座屈が発生する
張力は高くなり、座屈が発生し難くなる。 The hatched area on the left side of FIG. 15 is the limit tension Tcr in the conventional state where the cylindrical roll 6 and the band-shaped metal material 2 are not in contact,
Buckling occurs when the material tension exceeds 0.25Kg/ mm2 . As the horizontal distance l H decreases, that is, as the horizontal distance between the hearth roll 1 and the cylindrical roll 6 approaches, the critical tension Tcr increases, the tension at which buckling occurs increases, and buckling becomes less likely to occur.
第15図中における従来の限界張力Tcrは、
0.25Kg/mm2であるが、実用上はそれの1.5倍すな
わち0.375Kg/mm2以上の張力で帯状金属材料を連
続焼鈍装置の高温域を通板させることが可能であ
れば、帯状金属材料の蛇行矯正もスムースに行わ
れる。 The conventional critical tension Tcr in Fig. 15 is
0.25Kg/mm 2 , but in practice, if it is possible to pass the strip metal material through the high temperature range of a continuous annealing device with a tension of 1.5 times that, or 0.375Kg/mm 2 or more, then the strip metal material The meandering correction is also carried out smoothly.
従つて第15図の実験結果より、
lV/DH≦3.6 ……(1)
lH/DH≦0.65 ……(2a)
の位置に円筒ロールを設置すればよい。ただし、
補助ロール6の外径DAが変化すると、水平方向
距離lHが一定であつても、実際には帯状金属材料
の押込み量(0.5(DA+DH)−lH)が変化するため、
この押込量の最小量を確保し、かつ、円筒ロール
直径DAを考慮すれば、上記(2a)式は次式のよ
うにに書き直される。 Therefore, from the experimental results shown in Fig. 15, the cylindrical roll should be installed at the following positions: l V /D H ≦3.6 (1) l H /D H ≦0.65 (2a). however,
When the outer diameter D A of the auxiliary roll 6 changes, even if the horizontal distance l H is constant, the amount of indentation of the strip metal material (0.5 (D A + D H ) - l H ) actually changes.
If this minimum pushing amount is ensured and the cylindrical roll diameter D A is taken into account, the above equation (2a) can be rewritten as the following equation.
lH/DH
≦0.41+0.5DA/DH ……(2)
次に第6図の場合についての実験結果を第16
図に示した。第16図の横軸、縦軸とも第15図
と同様である。第16図の場合にはハースロール
1と円筒ロール6との水平方向距離lHが大きいほ
ど、円筒ロール6が帯状金属材料2を押し出すこ
とになり、またlH/DHが0.25以下になると円筒ロ
ール6と帯状金属材料2とは離れ、もはや円筒ロ
ールによる座屈防止効果は無い。第16図中の右
側の傾斜を施した部分は上記の円筒ロール6と帯
状金属材料2とが接触してない領域であり、従来
方法における限界張力Tcrの範囲である。第16
図の左上の斜線部分が座屈の発生しにくい限界張
力Tcrの高い領域であり、上記(1)、(2)式と同様に
DA/DHを用いて無次元化したこの領域を表すと
次式のようになる。 l H /D H ≦0.41+0.5D A /D H ...(2) Next, the experimental results for the case of FIG.
Shown in the figure. Both the horizontal and vertical axes in FIG. 16 are the same as in FIG. 15. In the case of FIG. 16, the larger the horizontal distance l H between the hearth roll 1 and the cylindrical roll 6, the more the cylindrical roll 6 pushes out the strip metal material 2, and when l H /D H becomes 0.25 or less, The cylindrical roll 6 and the band-shaped metal material 2 are separated, and the cylindrical roll no longer has the effect of preventing buckling. The sloped part on the right side of FIG. 16 is a region where the cylindrical roll 6 and the band-shaped metal material 2 are not in contact, and is within the range of the critical tension Tcr in the conventional method. 16th
The shaded area in the upper left of the figure is the area where the critical tension Tcr is high, where buckling is unlikely to occur, and similar to equations (1) and (2) above,
This dimensionless area using D A /D H is expressed as follows.
lV/DH≦3.6 ……(1)
lH/DH≧0.59−0.5DA/DH ……(3)
[実施例]
次に本発明の効果を実機で確認した結果につい
て説明する。第4図に示す加熱帯4の出側上ハー
スロール1および均熱帯5の入側上ハースロール
1それぞれ2本のそれぞれの直上流、すなわち、
帯状金属材料2のハースロール1への巻付直前部
に、それぞれ円筒ロール6を付設した。 l V /D H ≦3.6 ... (1) l H /D H ≧0.59−0.5D A /D H ... (3) [Example] Next, the results of confirming the effects of the present invention with an actual machine will be explained. . Immediately upstream of each of the two upper hearth rolls 1 on the outlet side of the heating zone 4 and the upper hearth rolls 1 on the input side of the soaking zone 5 shown in FIG.
A cylindrical roll 6 was attached to each portion immediately before the band-shaped metal material 2 was wound around the hearth roll 1.
円筒ロール6とハースロール1との関係位置は
第15図に*印で示される。すなわち
lH/DH=0.60
lV/DH=2.2
である。 The relative position between the cylindrical roll 6 and the hearth roll 1 is indicated by an asterisk in FIG. 15. That is, l H /D H =0.60 l V /D H =2.2.
ハースロール1はテーパ付ロールとし、
中央の平行部幅:460mm、
両側のテーパ:tanθ=0.0009(ただしθはテー
パ傾斜角)
外径(DH):600mmφ
である。また円筒ロール6は円筒形とし、
外径(DA):300mmφ
である。 Hearth roll 1 is a tapered roll, with a width of the parallel part at the center: 460 mm, a taper on both sides: tanθ=0.0009 (where θ is the taper inclination angle), and an outer diameter (D H ): 600 mmφ. The cylindrical roll 6 is cylindrical and has an outer diameter (D A ) of 300 mmφ.
帯状金属材料は極低炭素鋼を用い、 板厚:0.7mm 板幅:1320mm 均熱帯温度:810℃ 通板速度:200m/分 で熱処理した。 The band metal material is made of ultra-low carbon steel, Plate thickness: 0.7mm Board width: 1320mm Soaking zone temperature: 810℃ Threading speed: 200m/min heat treated.
また工業用テレビ3を第5図に示すように帯状
金属材料の各ハースロール1の直下流部を観察す
る位置に設置し、帯状金属材料2の蛇行および発
生する座屈挙動を調査した。 Furthermore, as shown in FIG. 5, an industrial television 3 was installed at a position to observe the downstream portion of each hearth roll 1 of the strip-shaped metal material 2, and the meandering and buckling behavior of the strip-shaped metal material 2 was investigated.
材料張力Tは0.2Kg/mm2から徐々に増加させ、
座屈の発生する限界張力Tcrを求めた。 The material tension T is gradually increased from 0.2Kg/ mm2 ,
The critical tension Tcr at which buckling occurs was determined.
結果を第17図に示す。 The results are shown in FIG.
第17図の下側の斜線を施した領域は材料が蛇
行する領域であり、T≦0.2Kg/mm2で蛇行が発生
する。 The shaded area on the lower side of FIG. 17 is an area where the material meanderes, and meandering occurs when T≦0.2 Kg/mm 2 .
従つて材料の蛇行を防止するためにはT>0.2
〜0.25Kg/mm2での操業が必要となる。帯状金属材
料に加える張力Tを増加させると、蛇行は生じな
くなるが、材料に座屈が発生するようになる。座
屈の生じない条件を第17図中に白抜き(〇)
で、座屈が生じる条件を×印でそれぞれ示す。円
筒ローラを設置しない場合、座屈も蛇行も生じな
い張力域は
0.2Kg/mm2<T<0.25Kg/mm2
と極めて狭く、非常に厳しい操業条件を強いられ
るのに対し、本発明の場合、座屈も蛇行も生じな
い張力範囲は
0.2Kg/mm2<T<0.44Kg/mm2
となり、操業条件が大幅に緩和されることが明確
である。 Therefore, in order to prevent meandering of the material, T>0.2
Requires operation at ~0.25Kg/ mm2 . When the tension T applied to the band-shaped metal material is increased, meandering no longer occurs, but the material begins to buckle. The conditions under which buckling does not occur are highlighted (○) in Figure 17.
The conditions under which buckling occurs are indicated by x marks. When cylindrical rollers are not installed, the tension range in which neither buckling nor meandering occurs is extremely narrow, 0.2Kg/mm 2 < T < 0.25Kg/mm 2 , and extremely severe operating conditions are forced.In contrast, in the case of the present invention. , the tension range in which neither buckling nor meandering occurs is 0.2Kg/mm 2 <T < 0.44Kg/mm 2 , and it is clear that the operating conditions are significantly relaxed.
第1図、第2図はハースロールの外観を示す正
面図、第3図はハースロールのテーパ角度や曲率
が材料の蛇行、座屈に及ぼす影響を模式的に示し
たグラフ、第4図、第5図本発明の実施例の竪型
連続焼鈍装置を設置した連続焼鈍炉の模式側面断
面図、第6図〜第9図はハースロールと円筒ロー
ルの組み合わせ配置を例示する本発明の実施態様
の側面図、第10図は従来の態様を示す側面図、
第11図は第8図の実施態様における帯状金属材
料に生じるしわの外観を示す正面図、第12図は
その帯状金属材料の横断面図(A―A矢視図)、
第13図は従来の態様における帯状金属材料に生
じるしわの外観を示す正面図、第14図はその帯
状金属材料の横断面図(B―B矢視図)、第15
図は第8図に示すハースロールと円筒ロールとの
組み合わせ時における適正な円筒ロール位置を示
すグラフ、第16図は第6図に示したハースロー
ルと円筒ロールとの組み合わせ時における適正な
円筒ロール位置を示すグラフ、第17図は従来の
態様および本発明の実施例の適正材料張力範囲を
示すグラフである。
1……ハースロール、2……帯状金属材料、3
……工業用テレビカメラ、4……加熱帯、5……
均熱帯、6……円筒ロール、7……しわ。
Figures 1 and 2 are front views showing the appearance of the hearth roll, Figure 3 is a graph schematically showing the influence of the taper angle and curvature of the hearth roll on meandering and buckling of the material, and Figure 4. Fig. 5 is a schematic side sectional view of a continuous annealing furnace equipped with a vertical continuous annealing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figs. 6 to 9 are embodiments of the present invention illustrating the combined arrangement of hearth rolls and cylindrical rolls. FIG. 10 is a side view showing a conventional aspect;
FIG. 11 is a front view showing the appearance of wrinkles generated in the band-shaped metal material in the embodiment of FIG. 8, and FIG. 12 is a cross-sectional view (A-A arrow view) of the band-shaped metal material.
Fig. 13 is a front view showing the appearance of wrinkles that occur in a band-shaped metal material in a conventional embodiment, Fig. 14 is a cross-sectional view (BB arrow view) of the band-shaped metal material, and Fig. 15
The figure is a graph showing the proper cylindrical roll position when the hearth roll and cylindrical roll are combined as shown in Fig. 8, and Fig. 16 is a graph showing the proper cylindrical roll position when the hearth roll and cylindrical roll are combined as shown in Fig. 6. The graph showing the position, FIG. 17, is a graph showing the appropriate material tension range for the conventional embodiment and the embodiment of the present invention. 1... Hearth roll, 2... Band-shaped metal material, 3
...Industrial television camera, 4...Heating zone, 5...
Soaking zone, 6...Cylindrical roll, 7...Wrinkle.
Claims (1)
ースロールの近傍に、該ハースロール軸と実質的
に平行に、かつ前記ハースロールに巻付く帯状金
属材料に圧着させて、円筒形のロールを付設した
連続焼鈍装置において、当該ハースロールとこれ
に近接して付設した前記円筒ロールとが帯状金属
材料の異なる面に当接する場合、その関係位置
を、 lV/DH≦3.6 lH/DH≦0.41+0.5DA/DH (ここに、 lV:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
鉛直方向距離 lH:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
水平方向距離 DH:ハースロールの外径 DA:円筒ロールの外径とする) としたことを特徴とする連続焼鈍装置。 2 竪型連続焼鈍炉内の高温処理域に位置するハ
ースロールの近傍に、該ハースロール軸と実質的
に平行に、かつ前記ハースロールに巻付く帯状金
属材料に圧着させて、円筒形のロールを付設した
連続焼鈍装置において、当該ハースロールとこれ
に近接して付設した前記円筒ロールとが帯状金属
材料の同一面に当接する場合、その関係位置を、 lV/DH≦3.6 lH/DH≧0.59−0.5DA/DH (ここに、 lV:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
鉛直方向距離 lH:ハースロール軸心と円筒ロール軸心との
水平方向距離 DH:ハースロールの外径 DA:円筒ロールの外径とする) としたことを特徴とする連続焼鈍装置。[Scope of Claims] 1. A belt-shaped metal material that is crimped in the vicinity of a hearth roll located in a high-temperature treatment area in a vertical continuous annealing furnace, substantially parallel to the hearth roll axis and wound around the hearth roll. In a continuous annealing apparatus equipped with cylindrical rolls, when the hearth roll and the cylindrical roll attached close to it contact different surfaces of the strip-shaped metal material, their relative positions are defined as lV/DH≦ 3.6 lH/DH≦0.41+0.5DA/DH (where, lV: Vertical distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis lH: Horizontal distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis DH: Hearth A continuous annealing device characterized in that the outer diameter of the roll is DA: the outer diameter of the cylindrical roll. 2. A cylindrical roll is placed in the vicinity of the hearth roll located in the high-temperature treatment area in the vertical continuous annealing furnace, substantially parallel to the hearth roll axis and crimped onto the band-shaped metal material wound around the hearth roll. In a continuous annealing apparatus equipped with a cylindrical roll, when the hearth roll and the cylindrical roll attached close to it contact the same surface of the strip metal material, their relative positions are lV/DH≦3.6 lH/DH≧0.59 −0.5DA/DH (where, lV: Vertical distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis lH: Horizontal distance between hearth roll axis and cylindrical roll axis DH: Outside diameter of hearth roll DA: A continuous annealing device characterized in that the outer diameter of the cylindrical roll is .
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23952383A JPS60131925A (en) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | Continuous annealing device |
| US06/649,425 US4571274A (en) | 1982-10-28 | 1984-09-11 | Method for continuous annealing of a metal strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23952383A JPS60131925A (en) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | Continuous annealing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131925A JPS60131925A (en) | 1985-07-13 |
| JPS6343450B2 true JPS6343450B2 (en) | 1988-08-30 |
Family
ID=17046062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23952383A Granted JPS60131925A (en) | 1982-10-28 | 1983-12-19 | Continuous annealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131925A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172526A (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-07 | Nkk Corp | Method for preventing meandering in continuous strip processing line |
| CN103266206A (en) * | 2013-05-24 | 2013-08-28 | 樊永君 | Novel continuous spheroidizing annealing furnace |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5980734A (en) * | 1982-10-28 | 1984-05-10 | Kawasaki Steel Corp | Continuous annealing device |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP23952383A patent/JPS60131925A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131925A (en) | 1985-07-13 |
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|---|---|---|---|
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