(57)【要約】【課題】ロール冷却帯に高い張力をかけつつ、ロール冷却帯下流側での張力上昇を抑制できる連続焼鈍設備を提供する。【解決手段】連続焼鈍設備１ではロール冷却帯３及び水焼き入れ処理部４のいずれかを選択できる。出側張力調整用ブライドルロール７ｂは、三つの駆動ロールから構成されており、第１熱処理部５の上方側ロール８ａは、出側張力調整用ブライドルロールにおいて最下流側の駆動ロール９ｉよりも上方に配置されており、第１熱処理部５における最上流ロール１０は、上方側ロール８ａであって、且つ、非駆動ロールであり、ロール冷却帯３が使用されるときには、ロール冷却帯３における鋼帯張力よりも、第１熱処理部５における鋼帯張力の方が小さい状態になる。【選択図】図１
2008190002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続焼鈍炉を有し、いずれか一方を焼鈍経路として選択できるように並列配置されたロール冷却帯及び水焼き入れ処理部が設けられた金属帯の連続焼鈍設備において、
前記ロール冷却帯及び前記水焼き入れ処理部の金属帯搬送方向下流側に設けられ、ロール冷却時には空冷帯として機能し、水焼き入れ時には加熱帯として機能する熱処理部と、
前記連続焼鈍炉の入側及び出側に配置された炉外ブライドルロールと、
前記ロール冷却帯の入側に配置され、少なくともロール冷却時には機能する入側張力調整用ブライドルロールと、
前記ロール冷却帯及び前記水焼き入れ処理部の出側で且つ前記熱処理部の入側に配置され、ロール冷却時及び水焼き入れ時の両方において機能する出側張力調整用ブライドルロールと、を有し、
前記出側張力調整用ブライドルロールは、駆動モータに接続された少なくとも二つの駆動ロールから構成されており、
前記熱処理部には、上方側ロール及び下方側ロールがそれぞれ一つ以上設けられ、且つ、当該上方側ロールは、前記出側張力調整用ブライドルロールにおいて最も金属帯搬送方向下流側の駆動ロールよりも上方に配置されており、
前記熱処理部において最も金属帯搬送方向上流側に配置されたロールである最上流ロールは、前記上方側ロールであって、且つ、金属帯の搬送に伴い自由に回転するように軸支された非駆動ロールであり、
前記ロール冷却帯が使用されるときには、前記ロール冷却帯における金属帯張力よりも、前記熱処理部における金属帯張力の方が小さい状態になることを特徴とする連続焼鈍設備。
【請求項２】
前記出側に配置された前記張力調整用ブライドルロールは、前記ロール冷却部の直ぐ金属帯搬送方向下流側に配置された第１ブライドルロールと、当該第１ブライドルロールの直ぐ金属帯搬送方向下流側に配置され且つ前記第１ブライドルロールよりも上方に配置された第２ブライドルロールと、を有して構成されており、
前記第１ブライドルロール及び前記第２ブライドルロールは、それぞれが少なくとも二つの駆動ロールから構成されており、
前記第２ブライドルロールと前記最上流ロールとの間には、前記第２ブライドルロールよりも下方に配置され、且つ、前記最上流ロールよりも下方に配置された中継ロールが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の連続焼鈍設備。
【請求項３】
少なくとも前記第２ブライドルロールを収容し、下部において前記熱処理部と連結している収容部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の連続焼鈍設備。
【請求項４】
前記金属帯は、鋼帯であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連続焼鈍設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続焼鈍炉を有し、いずれか一方を焼鈍経路として選択できるように並列配置されたロール冷却帯及び水焼き入れ処理部が設けられた金属帯の連続焼鈍設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属帯を搬送しつつ焼鈍を行なう連続焼鈍設備においては、処理帯に応じて異なる張力を金属帯に付与する必要がある。特許文献１の技術においては、金属帯の張力を適切に調整するため、加熱帯の出側及び均熱帯の出側にブライドルロールが設けられている。このような構成にするのは、加熱帯においては、金属帯は次第に昇温されて熱膨張することから、金属帯張力が低いと金属帯は弛みを生じて蛇行する可能性があるために張力は高い方が良く、一方、加熱帯の出側及び均熱帯においては、金属帯が高温状態となって軟化し降伏点が低下するので、金属帯張力が高すぎると塑性変形量が増大して、金属帯の長手方向には伸び、幅方向には縮んでしまうために張力は低い方が良いからである。
【０００３】
そして、特許文献１の技術を用いることにより、加熱帯では金属帯張力が高い状態となり、金属帯が熱膨張によって伸びるにもかかわらず、弛みを生ずることなく蛇行などの危険を生じない。一方、加熱帯出側及び均熱帯では金属帯張力が低い状態となり、金属帯の降伏点が低下するにもかかわらず、大きな塑性変形を生じさせることがない。このようにして金属帯の張力が適切に調整される。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６０−７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ロール冷却処理及び水焼き入れ処理においては、加熱帯、均熱帯等を有する構成は共通するため、これらの共通する処理帯を共用することで、一つの連続焼鈍設備でロール冷却及び水焼き入れ処理の両方を行なうことが考えられる。
【０００６】
この場合、具体的には、連続焼鈍設備が、加熱帯、均熱帯、ガスジェット帯、冷却処理部（ロール冷却帯又は水焼き入れ処理部）、第１熱処理部（空冷帯又は加熱帯）、第２熱処理部（空冷帯又は過時効帯）、及び第３熱処理部（空冷帯又は冷却帯）を有して構成される。そして、冷却処理部としてロール冷却帯が選択されるときには、第１乃至第３熱処理部は空冷帯として機能し、冷却処理部として水焼き入れ処理部が選択されるときには、第１乃至第３熱処理部はそれぞれ加熱帯、過時効帯、冷却帯として機能することになる。そして、これらは、連続焼鈍炉内に収容されている。
【０００７】
ロール冷却を行なうだけであれば、本来第１乃至第３熱処理部はなくてもよい。しかし、水焼き入れ処理時には、水焼き入れ処理部の下流側に加熱帯等が必要となる。そのため、このようにロール冷却及び水焼き入れ処理の両方を行なう設備においては、ロール冷却時には、加熱帯等を機能させずに、第１乃至第３熱処理部を空冷空間として利用することになる。
【０００８】
ロール冷却帯においては、冷却ロールに対して金属帯を密着させて金属帯を冷却するため、金属帯張力を高くしておく必要がある。金属帯張力は、ロール冷却帯の入側、出側に配置された張力調整用ブライドルロールにより調整される。
【０００９】
また、ロール冷却時には、ロール冷却帯を低温状態にしておく必要があるので、高温気の流入を防止するために、ロール冷却帯は低位置に配置される。そして、金属帯は、ロール冷却帯の位置から、第１熱処理部において最も金属帯搬送方向上流側に配置された、最上流ロール（炉頂第１ロール）によって引っ張り上げられる。最上流ロールは、出側の張力調整用ブライドルロールを構成する駆動ロールの一つであり、駆動モータに接続されている。この最上流ロールは、ロール冷却帯と比較して高い位置に配置されており、その高さ方向距離も大きいために、金属帯を最上流ロールにより引っ張り上げるときには大きな力が必要となる。
【００１０】
以上のように、ロール冷却及び水焼き入れ処理の両方を行なう連続焼鈍設備では、ロール冷却帯での金属帯張力が高く設定される上に、金属帯を最上流ロールの位置へ引っ張り上げるのに大きな力が必要となる。そのため、最上流ロールの位置での金属帯張力が高くなり、金属帯に絞り変形が生じ易い。また、ロール冷却帯出側の張力調整用ブライドルロールにおけるスリップの原因ともなる。
【００１１】
なお、水焼き入れ処理時には、ロール冷却時と比べて金属帯にかかっている張力が元々低く且つ板の強度が高いので、水焼き入れ処理のみを行なう設備構成では、このように最上流ロールまで金属帯を引っ張り上げることによる金属帯張力の増加は大きな問題とはならない。しかし、ロール冷却処理及び水焼き入れ処理の両方が可能な設備構成とした場合には、ロール冷却帯での金属帯張力が高くなるために、最上流ロールまで金属帯を引っ張り上げることによる金属帯張力の増加が大きな問題となる。
【００１２】
また、特許文献１の技術では、加熱帯では張力が高い方がよいとされているが、上記のように、ロール冷却及び水焼き入れ処理の両方を行なう設備では、冷却処理部の下流側の加熱帯（第１熱処理部）における張力をそれまでよりも減少させる必要がある。すなわち、特許文献１の技術においては、ロール冷却及び水焼き入れ処理の両方を行なうことが想定されておらず、特許文献１の技術によっては、ロール冷却帯下流側の最上流ロールの位置で金属帯張力が上昇する問題を解決できない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ロール冷却帯に高い張力をかけつつ、ロール冷却帯下流側での張力上昇を抑制できる連続焼鈍設備を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る連続焼鈍設備は、連続焼鈍炉を有し、いずれか一方を焼鈍経路として選択できるように並列配置されたロール冷却帯及び水焼き入れ処理部が設けられた金属帯の連続焼鈍設備において、前記ロール冷却帯及び前記水焼き入れ処理部の金属帯搬送方向下流側に設けられ、ロール冷却時には空冷帯として機能し、水焼き入れ時には加熱帯として機能する熱処理部と、
前記連続焼鈍炉の入側及び出側に配置された炉外ブライドルロールと、前記ロール冷却帯の入側に配置され、少なくともロール冷却時には機能する入側張力調整用ブライドルロールと、前記ロール冷却帯及び前記水焼き入れ処理部の出側で且つ前記熱処理部の入側に配置され、ロール冷却時及び水焼き入れ時の両方において機能する出側張力調整用ブライドルロールと、を有している。そして、前記出側張力調整用ブライドルロールは、駆動モータに接続された少なくとも二つの駆動ロールから構成されており、前記熱処理部には、上方側ロール及び下方側ロールがそれぞれ一つ以上設けられ、且つ、当該上方側ロールは、前記出側張力調整用ブライドルロールにおいて最も金属帯搬送方向下流側の駆動ロールよりも上方に配置されており、前記熱処理部において最も金属帯搬送方向上流側に配置されたロールである最上流ロールは、前記上方側ロールであって、且つ、金属帯の搬送に伴い自由に回転するように軸支された非駆動ロールであり、前記ロール冷却帯が使用されるときには、前記ロール冷却帯における金属帯張力よりも、前記熱処理部における金属帯張力の方が小さい状態になる。
【００１５】
この構成によると、張力調整用ブライドルロールがロール冷却帯の入側及び出側に配置され、且つ、出側の張力調整用ブライドルロールが二つ以上の駆動ロールから構成されることで、ロール冷却帯に高い張力をかけつつ、出側張力調整用ブライドルロールでは張力を確実に減少して、ロール冷却帯と下流側の熱処理部（空冷帯又は加熱帯）との間で張力を遮断することができる。また、熱処理部の最も上流側に配置された高位置にある最上流ロール（炉頂第１ロール）を駆動ロールとはせず、低位置に配置された駆動ロールによって金属帯を押し上げることにより、最上流ロールでの張力上昇を抑制できる。以上から、ロール冷却帯に高い張力をかけつつ、ロール冷却帯下流側での張力上昇を抑制できる。その結果、ロール冷却処理及び水焼き入れ処理の両方が可能となり、且つ、金属帯における絞りの発生が抑制される。
【００１６】
なお、入側張力調整用ブライドルロールは、少なくともロール冷却時には機能すればよく、ロール冷却時にのみ機能してもよいし、ロール冷却時及び水焼き入れ時の両方において機能してもよい。
【００１７】
本発明に係る連続焼鈍設備は、前記出側に配置された前記張力調整用ブライドルロールは、前記ロール冷却部の直ぐ金属帯搬送方向下流側に配置された第１ブライドルロールと、当該第１ブライドルロールの直ぐ金属帯搬送方向下流側に配置され且つ前記第１ブライドルロールよりも上方に配置された第２ブライドルロールと、を有して構成されており、前記第１ブライドルロール及び前記第２ブライドルロールは、それぞれが少なくとも二つの駆動ロールから構成されており、前記第２ブライドルロールと前記最上流ロールとの間には、前記第２ブライドルロールよりも下方に配置され、且つ、前記最上流ロールよりも下方に配置された中継ロールが設けられていてもよい。これによると、金属帯が第１ブライドルロールを抜けた後、一旦上昇してから下降して、その後熱処理部の最上流ロールへと搬送されるため、この区間で張力が減少し、ロール冷却帯と熱処理部（空冷帯又は加熱帯）との間で、張力がより確実に遮断される。
【００１８】
本発明に係る連続焼鈍設備は、少なくとも前記第２ブライドルロールを収容し、下部において前記熱処理部と連結している収容部をさらに有していてもよい。これによると、第２ブライドルロール部分を収容部によって覆うことで、熱拡散が抑止され、焼鈍効率が向上する。
【００１９】
前記金属帯は、鋼帯であってもよい。これによると、熱処理によって性質を幅広く変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
（全体構成）
まず、本発明の一実施形態に係る連続焼鈍設備の全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１の上部は、本実施形態に係る連続焼鈍設備でロール冷却が行なわれている状態を示す側面視概略図であり、図１の下部は、概略図に対応する鋼帯張力分布を示す説明図である。本実施形態に係る連続焼鈍設備１は、鋼帯１３の焼鈍を連続して行なうもので、連続焼鈍炉２、炉外ブライドルロール６ａ，６ｂを有しており、さらに、連続焼鈍炉２の内部に、加熱帯１４、均熱帯１５、ガスジェット帯１６、冷却処理部（ロール冷却帯３又は水焼き入れ処理部４）、張力調整用ブライドルロール７ａ，７ｂ、第１熱処理部５（空冷帯又は加熱帯）、第２熱処理部１７（空冷帯又は過時効帯）、及び第３熱処理部１８（空冷帯又は冷却帯）を有して構成されている。そして、冷却処理部においては、ロール冷却帯３及び水焼き入れ処理部４が、いずれか一方を焼鈍経路として選択できるように並列配置されて設けられている。この構成により、一つの設備を用いてロール冷却処理及び水焼き入れ処理の両方が可能となる。以下、各部の詳細について説明する。
【００２２】
（炉外ブライドルロール）
炉外ブライドルロール６ａ、６ｂは、連続焼鈍炉２の入側（搬送方向上流側、図の矢印参照）及び出側（搬送方向下流側）に配置されている。また、炉外ブライドルロール６ａ，６ｂは図示しないコンピュータと電気的に接続されており、当該コンピュータにより適宜制御されるように構成されている。出側の炉外ブライドルロール６ｂは、主に鋼帯１３の速度調整のために制御され、入側の炉外ブライドルロール６ａは、主に鋼帯１３の張力調整のために制御される。
【００２３】
また、入側の炉外ブライドルロール６ａ、及び、出側の炉外ブライドルロール６ｂは、それぞれ、駆動ロール６ａ，６ｂ，６ｃ、及び、駆動ロール９ｊ，９ｋ，９ｍから構成されている。なお、駆動ロール９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｊ，９ｋ，９ｍは、それぞれが図示しない駆動モータに接続されており、コンピュータは駆動モータを介してこれらの回転を制御することになる。
【００２４】
（加熱帯、均熱帯、ガスジェット帯）
加熱帯１４、均熱帯１５、ガスジェット帯１６は、ロール冷却処理時、及び、水焼き入れ処理時の両方において用いられる構成である。加熱帯１４では鋼帯１３が所定温度にまで加熱され、均熱帯１５では、鋼帯１３が所定温度に所定時間保持される。また、ガスジェット帯１６においては、鋼帯１３が冷却される。また、これらには、上方側ロール８ａ及び下方側ロール８ｂが設けられている。
【００２５】
（冷却処理部）
冷却処理部においては、上記のようにロール冷却帯３及び水焼き入れ処理部４が並列配置されており、ロール冷却処理時には、図１のようにロール冷却帯３が選択される。また、水焼き入れ処理時には、連続焼鈍設備１で水焼き入れ処理が行なわれている状態を示す図２のように、水焼き入れ処理部４が選択される。また、ロール冷却時には、ロール冷却帯３を低温状態にしておく必要があるので、高温気の流入を防止するために、ロール冷却帯３は低い位置に配置される（図１参照）。水焼き入れ処理部４も同様である。
【００２６】
（ロール冷却帯）
ロール冷却帯３は、連続焼鈍炉２の内部に配置されており、複数の冷却ロール１２を有して構成されている。冷却ロール１２は、鋼帯１３の搬送に伴い自由に回転するように軸支された非駆動ロールである。また、冷却ロール１２の内部を経由して冷却水が循環している。そして、冷却ロール１２と、高温の鋼帯１３とが接触すると、熱伝導性の良い部材からなる冷却ロール１２の表面部を介して、冷却水と鋼帯１３との間で熱交換が行なわれ、鋼帯１３が冷却される構成となっている。冷却ロールによる鋼帯の冷却方式はこれ以外のものであってもよい。ロール冷却時には、ガスジェット帯１６から搬送されてきた鋼帯１３が、ロール冷却帯３を通って複数のロール１２と接触しつつ第１熱処理部５（空冷帯）へと搬送されることになる。
【００２７】
（水焼き入れ処理部）
水焼き入れ処理部４は、処理槽４ｃの中の水４ｗを用いて鋼帯１３を急冷するものであり、ロール冷却帯３の下方に配置されている。処理槽４ｃ内部にはロール４ｒが設けられ、また、処理槽４ｃ外部（水焼き処理時の鋼帯経路）には複数のロール１１が設けられている。ロール４ｒ、ロール１１は、鋼帯１３の搬送に伴い自由に回転するように軸支された非駆動ロールである。そして、水焼き入れ処理時には、ガスジェット帯１６から搬送されてきた鋼帯１３が、水焼き入れ処理部４を通ってロール４ｃ、ロール１１と接触しつつ第１熱処理部５（加熱帯）へと搬送されることになる（図２参照）。また、水焼き入れ処理時には、ロール冷却帯３の床部が必要な分だけ取り外されることで、鋼帯１３が水焼き入れ処理部４を経由できるようになる（図２参照）。
【００２８】
なお、ロール冷却帯３と水焼き入れ処理部４との位置関係は、これ以外であってもよい。例えば、水平方向に並列配置されたロール冷却帯及び水焼き入れ処理部を水平方向に移動させることで、ロール冷却帯及び水焼き入れ処理部の切換をするような構成であってもよい。
【００２９】
（張力調整用ブライドルロール）
また、冷却処理部の入側及び出側には張力調整用ブライドルロールが配置されている。以下、具体的に説明する。入側張力調整用ブライドルロール７ａは、ロール冷却帯３の入側に配置され、（少なくとも）ロール冷却時に機能するものである。また、出側張力調整用ブライドルロール７ｂは、ロール冷却帯３及び水焼き入れ処理部４の出側で、且つ、熱処理部（第１熱処理部５）の入側に配置され、ロール冷却時及び水焼き入れ時の両方において機能するものである。そして、入側張力調整用ブライドルロール７ａは、三つの駆動ロール９ｄ，９ｅ，９ｆから構成され、出側張力調整用ブライドルロール７ｂは、三つの駆動ロール９ｇ，９ｈ，９ｉから構成されている。
【００３０】
張力調整用ブライドルロール７ａ，７ｂは図示しないコンピュータと電気的に接続されており、当該コンピュータによりこれらの回転数、すなわち冷却処理部における鋼帯張力が、適宜制御されるように構成されている。特に、ロール冷却帯３では、冷却ロール１２に対して鋼帯１３を密着させて鋼帯１３を冷却するため、鋼帯張力が高くなるように制御される（図１下部の説明図参照）。また、ロール冷却時には空冷帯として機能する第１熱処理部５での鋼帯張力は、ロール冷却帯３での張力と比べて高い必要はないため、ロール冷却帯３が使用されるときには、ロール冷却帯３における鋼帯張力よりも、第１熱処理部５における鋼帯張力の方が小さい状態になるように、張力調整用ブライドルロール７ａ，７ｂが制御される（図１下部の説明図参照）。
【００３１】
なお、駆動ロール９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ，９ｉは、それぞれが図示しない駆動モータに接続されており、コンピュータは駆動モータを介してこれらの回転を制御することになる。
【００３２】
また、ロール冷却時には、入側張力調整用ブライドルロール７ａの駆動ロール９ｄ，９ｅ，９ｆの全てが使用されるが（図１参照）、水焼き入れ処理時には、駆動ロール９ｄのみが使用されることになる（図２参照）。一方、出側張力調整用ブライドルロール７ｂについては、ロール冷却時、水焼き入れ処理時の両方において、駆動ロール９ｇ，９ｈ，９ｉの全てが使用される。
【００３３】
なお、本実施形態においては、出側張力調整用ブライドルロール７ｂが、三つの駆動ロール９ｇ，９ｈ，９ｉから構成されているが、出側張力調整用ブライドルロールは、少なくとも二つの駆動ロールから構成されていればよい。入側張力調整用ブライドルロール７ａについても同様である。また、入側張力調整用ブライドルロールは、少なくともロール冷却時には機能すればよく、ロール冷却時にのみ機能してもよいし、ロール冷却時及び水焼き入れ時の両方において機能してもよい。そのため、水焼き入れ処理時には、入側の駆動ロールが全く使用されない構成であってもよく、また、水焼き入れ処理時に、駆動ロール９ｄ，９ｅ，９ｆの全てが使用される構成であってもよい。
【００３４】
（熱処理部）
熱処理部としては、第１熱処理部５（空冷帯又は加熱帯）、第２熱処理部１７（空冷帯又は過時効帯）、及び第３熱処理部１８（空冷帯又は冷却帯）が、ロール冷却帯３及び水焼き入れ処理部４（冷却処理部）の鋼帯搬送方向下流側に設けられている。そして、第１熱処理部５は、ロール冷却時には空冷帯として機能し、水焼き入れ時には加熱帯として機能する。
【００３５】
また、第１熱処理部５には、上方側ロール８ａ及び下方側ロール８ｂが複数設けられている。本実施形態では、第１熱処理部の上方側ロール８ａが三つ、下方側ロール８ｂが二つ、という構成となっているが、それぞれ一つ以上設けられていればよい。また、上方側ロール８ａは、出側張力調整用ブライドルロール７ｂにおいて、最も鋼帯搬送方向下流側の駆動ロール９ｉよりも上方に配置されている。
【００３６】
最上流ロール１０は、第１熱処理部５において（第１乃至第３熱処理部において）最も鋼帯搬送方向上流側に配置されたロールであり、最上流ロール１０は、上方側ロール８ａであって、且つ、鋼帯１３の搬送に伴い自由に回転するように軸支された非駆動ロールとなっている。なお、最上流ロール１０は、第１熱処理部５において最も鋼帯搬送方向上流側に配置されたロールであるが、第１熱処理部５においてロールが一つしかないような場合には、その一つのロールを指す。
【００３７】
（作用）
次に、本実施形態に係る連続焼鈍設備１の作用について説明する。鋼帯１３は、ロール冷却時及び水焼き入れ処理時において、出側張力調整ブライドルロール７ｂにより、最上流ロール１０の位置まで下方から送り上げられる。より詳細には、出側の炉外ブライドルロール６ｂが鋼帯１３を前方へ引っ張り、出側張力調整ブライドルロール７ｂが鋼帯１３を押し上げることによって、鋼帯１３が最上流ロール１０の位置まで送られる。
【００３８】
ここで、図６上部の側面視概略図を用いて、ロール冷却処理及び水焼き入れ処理の両方が可能であって、且つ、最上流ロール（第１熱処理部９０５において最も鋼帯搬送方向上流側に配置されたロール）が駆動ロールである連続焼鈍設備について説明する。図６の連続焼鈍設備９００においては、出側張力ブライドルロール９０７ｂが、駆動モータに接続された駆動ロール９０９ｈ，９０９ｉから構成されており、駆動ロール９０９ｉが最上流ロールとなっている。そして、鋼帯１３は、ロール冷却帯９０３の高さ方向位置から、最上流ロール９０９ｉによって引っ張り上げられる。最上流ロール９０９ｉは、ロール冷却帯９０３と比較して高い位置に配置されており、その高さ方向距離も大きいために、最上流ロール９０９ｉにより引っ張り上げるときには大きな力が必要となる。また、ロール冷却帯９０３での鋼帯張力は高い。
【００３９】
以上のように、連続焼鈍設備９００では、ロール冷却帯９０３での鋼帯張力が高く設定される上に、鋼帯１３を高位置へ引っ張り上げるのに大きな力が必要となり、且つ、鋼帯１３を引っ張り上げる最上流ロール９０９ｉが駆動ロールであるので、最上流ロール９０９ｉの位置での鋼帯張力が高くなる。その結果、最上流ロール９０９ｉの位置での鋼帯張力が高くなり、鋼帯１３に絞り変形が生じ易くなる。また、ロール冷却帯出側の張力調整用ブライドルロール９０９ｈにおけるスリップが発生しやすくなる。図６の下部には、設備構成に対応した鋼帯張力分布を示した。この張力分布から、ロール冷却時の鋼帯張力が高く、最上流ロール９０９ｉの位置においても、鋼帯張力が高いままであることが分かる。
【００４０】
一方、本発明に係る連続焼鈍設備１の構成によると、張力調整用ブライドルロール７ａ，７ｂがロール冷却帯３の入側及び出側に配置され、且つ、出側の張力調整用ブライドルロール７ｂが二つ以上の駆動ロールから構成されることで、ロール冷却帯３に高い張力をかけつつ、出側張力調整用ブライドルロール７ｂでは張力を確実に減少して、ロール冷却帯３と下流側の第１熱処理部５（空冷帯又は加熱帯）との間で張力を遮断することができる。また、熱処理部の最も上流側、すなわち第１熱処理部５の最も上流側に配置された、高位置にある最上流ロール１０（炉頂第１ロール）を駆動ロールとはせず、低位置に配置された駆動ロールによって鋼帯１３を押し上げることにより、最上流ロール１０での張力上昇を抑制できる。以上から、ロール冷却帯３に高い張力をかけつつ、ロール冷却帯３下流側での張力上昇を抑制できる。その結果、ロール冷却処理及び水焼き入れ処理の両方が可能となり、且つ、鋼帯における絞りの発生が抑制される。
【００４１】
また、本実施形態では、処理対象となる金属帯として鋼帯を用いているため、熱処理によってその性質を幅広く変化させることができる。なお、鋼帯は金属帯の一例として示しており、他の種類の金属帯、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等を処理対象としてもよい。
【００４２】
（適用例）
次に、本発明に係る連続焼鈍設備１の適用例について説明する。本適用例では、ロール冷却の冷却効率を安定させるために、入側張力調整用ブライドルロール７ａの入側張力（駆動ロール９ｄの入側張力）Ｔｄに対して、出側張力調整用ブライドルロール７ａの入側張力（駆動ロール９ｇの入側張力）Ｔｉの大きさが１．６倍必要であるとする。これは、張力が１．６倍（以上）とすることにより、板が冷却ロールに密着し、冷却が効率的に行なわれるからである。また、第１熱処理部５での張力上昇を抑制するためには、入側張力調整用ブライドルロール７ａの入側張力（駆動ロール９ｄの入側張力）Ｔｄと、出側張力調整用ブライドルロール７ａの出側張力（駆動ロール９ｉの出側張力）Ｔｏとが等しいことが最適となる。張力Ｔｏは、最上流ロール１０の入側張力に等しい。以上から、Ｔｉ＝１．６×Ｔｄ、及び、Ｔｄ＝Ｔｏとなり、これらから、Ｔｉ＝１．６×Ｔｏ（式１）が導き出される。
【００４３】
出側張力調整用ブライドルロール７ｂ付近を拡大したものを図３に示す。そして、駆動ロール９ｇの入側鋼帯張力をＴ１、駆動ロール９ｇの出側張力（＝駆動ロール９ｈの入側張力）をＴ２、駆動ロール９ｈの出側張力（＝駆動ロール９ｉの入側張力）をＴ３、駆動ロール９ｉの出側張力（＝最上流ロール１０の入側張力）をＴ４とする。ここで、Ｔ１＝Ｔｉ，Ｔ４＝Ｔｏである。また、駆動ロール９ｇ，９ｈ，９ｉに対する鋼帯１３の巻付け角をそれぞれθ１，θ２，θ３ とする。
【００４４】
鋼帯１３の有効巻付け角をα[ｒａｄ]、鋼帯１３と駆動ロールとの間の摩擦係数をμとすると、Ｔｉ／Ｔｏ＝ｅαμと表わされるので、α＝ｌｎ（Ｔｉ／Ｔｏ）／μ となる。
ここで、式１より、
α＝ｌｎ（Ｔｉ／Ｔｏ）／μ
＝ｌｎ（１．６×Ｔｏ／Ｔｏ）／μ
＝ｌｎ１．６／μ
以上より、
α＝０．４７／μ      （式２）
【００４５】
ここで、計算条件を以下のように設定した場合のＴ２，Ｔ３を計算にて求める。
Ｔ１：５８８８[ｋｇｆ]
Ｔ４（＝Ｔ１／１．６）：３６８０[ｋｇｆ]
θ１：１０４[°]＝１．８１５[ｒａｄ]
θ２：２０５[°]＝３．５７８[ｒａｄ]
θ３：１９１[°]＝３．３３４[ｒａｄ]
μ：０．２（駆動ロールがポリウレタン製であるとする）
【００４６】
式２より、α＝０．４７／０．２＝２．３５
θＴＯＴＡＬ＝θ１＋θ２＋θ３＝８．７２６[ｒａｄ]
θ１’＝α×θ１／θＴＯＴＡＬ＝０．４８９
θ２’＝α×θ２／θＴＯＴＡＬ＝０．９６４
θ３’＝α×θ３／θＴＯＴＡＬ＝０．８９８
Ｔ２＝Ｔ１／ｅ＾（μθ１’）＝５８８８／ｅ０．２×０．４８９＝５３３９[ｋｇｆ]
Ｔ３＝Ｔ２／ｅ＾（μθ２’）＝５３３９／ｅ０．２×０．９６４＝４４０３[ｋｇｆ]
【００４７】
次に、得られたＴ１〜Ｔ４の値を用いて、駆動ローラ９ｇ，９ｈ，９ｉを駆動させる三つの駆動モータ出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ計算する。ここで、計算条件を、以下のように設定する。
鋼帯の板厚：２．３[ｍｍ]
板幅１６００[ｍｍ]
通板（搬送）速度Ｖ：２５０［ｍｐｍ（meter per minute）］
機械効率η：０．９０
【００４８】
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、以下のようになる。
Ｐ１＝［（Ｔ１−Ｔ２）×Ｖ］／（６１２０×η）＝［（５８８８−５３３９）×２５０］／５５０８＝２４．９［ｋＷ］
Ｐ2＝［（Ｔ２−Ｔ３）×Ｖ］／（６１２０×η）＝［（５３３９−４４０３）×２５０］／５５０８＝４２・５［ｋＷ］
Ｐ３＝［（Ｔ３−Ｔ４）×Ｖ］／（６１２０×η）＝［（４４０３−３６８０）×２５０］／５５０８＝３２．８［ｋＷ］
このようにして、駆動モータの出力を計算することができる。
【００４９】
（変形例）
次に、本発明に係る連続焼鈍設備の変形例について、図４、５を参照しながら、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。図４、５は、上記の実施形態に係る連続焼鈍設備の変形例を示す概略図であり、図４はロール冷却時を、図５は水焼き入れ処理時を示している。なお、上記の実施形態と同様の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
本変形例に係る連続焼鈍設備１００においては、出側張力調整用ブライドルロール１０７ｂは、第１ブライドルロール２０ａと第２ブライドルロール２０ｂとを有して構成されている。そして、第１ブライドルロール２０ａは、ロール冷却部３の直ぐ鋼帯搬送方向下流側に配置されており、第２ブライドルロール２０ｂは、第１ブライドルロール２０ａの直ぐ鋼帯搬送方向下流側に配置され且つ第１ブライドルロール２０ａよりも上方に配置されている。なお、本変形例における第１ブライドルロール２０ａは、上記の実施形態における出側張力調整用ブライドルロール７ｂに相当する。また、第１ブライドルロール２０ａ及び第２ブライドルロール２０ｂは、それぞれ、駆動ロール９ｇ，９ｈ，９ｉ、駆動ロール９ｎ，９ｏ，９ｐを有して構成されている。なお、本実施形態ではこのように構成されているが、第１ブライドルロール及び第２ブライドルロールは、それぞれが少なくとも二つの駆動ロールから構成されていればよい。
【００５１】
そして、第２ブライドルロール２０ｂと第１熱処理部５における最上流ロール１０との間には、第２ブライドルロール２０ｂよりも下方に配置され、且つ、最上流ロール１０よりも下方に配置された二つの中継ロール２１が設けられている。また、連続焼鈍設備１００においては、ロール冷却帯３と第１熱処理部５との間に、下部において第１熱処理部５と連結している（内部空間が連通している）収容部１９が設けられている。収容部１９は、第２ブライドルロール２０ｂ、中継ロール２１を収容するように構成されている。なお、収容部は、少なくとも第２ブライドルロールを収容できればよい。
【００５２】
この構成によると、鋼帯１３が第１ブライドルロール２０ａを抜けた後、一旦上昇してから下降して、その後、第１熱処理部５の最上流ロール１０へと搬送されるため、この収容部１９の区間でさらに張力が減少するので、ロール冷却帯３と第１熱処理部５（空冷帯又は加熱帯）との間で、張力がより確実に遮断される。また、第２ブライドルロール部分２０ｂを収容部１９によって覆うことで、熱拡散が抑止され、焼鈍効率が向上する。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続焼鈍設備でロール冷却が行われている状態を示す側面視概略図と、当該概略図に対応する鋼帯張力分布を示す説明図。
【図２】図１の連続焼鈍設備で水焼き入れ処理が行われている状態を示す側面視概略図。
【図３】図１の連続焼鈍設備における出側張力調整用ブライドルロール付近の拡大説明図。
【図４】第１変形例に係る連続焼鈍設備でロール冷却が行われている状態を示す側面視概略図。
【図５】図４の連続焼鈍設備で水焼き入れ処理が行われている状態を示す側面視概略図。
【図６】最上流ロールが駆動ロールである連続焼鈍設備において、ロール冷却が行われている状態を示す側面視概略図と、当該概略図に対応する鋼帯張力分布を示す説明図。
【符号の説明】
【００５５】
１，１００    材料搬送装置
２    連続焼鈍炉
３    ロール冷却帯
４    水焼き入れ処理部
５    第１熱処理部（熱処理部）
６ａ    入側炉外ブライドルロール
６ｂ    出側炉外ブライドルロール
７ａ    入側張力調整用ブライドルロール
７ｂ，１０７ｂ    出側張力調整用ブライドルロール
８ａ    上方側ロール
８ｂ    下方側ロール
９ａ〜９ｐ    駆動ロール
１０    最上流ロール（非駆動ロール）
１３    鋼帯（金属帯）
１９    収容部
２０ａ    第１ブライドルロール（出側張力調整用ブライドルロール）
２０ｂ    第２ブライドルロール（出側張力調整用ブライドルロール）
２１    中継ロール
【図１】
2008190002.tif 000003
【図２】
2008190002.tif 000004
【図３】
2008190002.tif 000005
【図４】
2008190002.tif 000006
【図５】
2008190002.tif 000007
【図６】
2008190002.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月9日(2007.2.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
１，１００    連続焼鈍設備
２    連続焼鈍炉
３    ロール冷却帯
４    水焼き入れ処理部
５    第１熱処理部（熱処理部）
６ａ    入側炉外ブライドルロール
６ｂ    出側炉外ブライドルロール
７ａ    入側張力調整用ブライドルロール
７ｂ，１０７ｂ    出側張力調整用ブライドルロール
８ａ    上方側ロール
８ｂ    下方側ロール
９ａ〜９ｐ    駆動ロール
１０    最上流ロール（非駆動ロール）
１３    鋼帯（金属帯）
１９    収容部
２０ａ    第１ブライドルロール（出側張力調整用ブライドルロール）
２０ｂ    第２ブライドルロール（出側張力調整用ブライドルロール）
２１    中継ロール