JPH0261009A - 鋼帯の連続焼鈍炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は綱帯の連続焼鈍炉に関し、とくに、鋼帯の熱
変形およびピックアップきずの発生防止を、焼鈍の高速
化に併せ、実現しようとするものである。

（従来の技術） 冷間圧延後の鋼帯、例えばステンレス鋼帯には、焼鈍処
理が施される。ここで用いられる焼鈍炉としては特公昭
５０−２８０４８号公報に記載されているような、直火
型連続焼鈍炉が代表的である。

即ち、第７図に示すように、焼鈍炉２１は予熱帯２２、
加熱帯２３、均熱帯２４および冷却帯２５から構成され
、焼鈍炉２１の人出側および内部にはハースロ−ル２６
が複数本設置され、また通板する鋼帯Ｓの上下には、加
熱手段としての直火型バーナ２７および冷却手段として
の冷却ヘッダー２８が設置されている。そして鋼帯Ｓは
ハースロール２６によりカテナリー支持されながら、矢
印方向に移動して、前記の加熱・冷却手段により所定の
熱処理が施される。

ところが、鋼帯Ｓは炉内で酸化され、その表面に酸化ス
ケールが生成する。この酸化スケールはハースロールに
付着・成長して鋼帯にきす、いわゆるピックアップきず
を発生させることになる。

このピックアップきずは鋼帯の搬送速度が速い程発生し
やすくなるため、ハースロールを頻繁に交換しなければ
ならず、生産性を低下させる。

なお、この種の炉では、ピックアップきずの対策として
、ハースロールにアスベストロール（内部水冷）を適用
したり、またロール本数を極力減らして鋼帯をカテナリ
ー支持する等の工夫が凝らされているが、ハースロール
を使用する限り、ピックアップきずの発生は免れ得ない
ところで、さらにハースロールを内部水冷しているので
、熱１員失が大きい上、鋼帯に温度むらが生じるという
不利もある。

このような問題点を解決するものとして、特開昭６１−
１６３２１９号公報に記載のものがある。即ち、第８図
に示すように、ハースロールに替えて浮上支持装置（フ
ロータ−）２９にて鋼帯Ｓを非接触で支持することが提
案されている。フロータ−２９はそのノズル部からガス
を送風機３０によって鋼帯に噴出させてそのときの圧力
により、鋼帯を支持するものである。

また第９図に示す炉は１バスのたで型炉としてハースロ
ールを炉内から排除したものである。

さらに１．第１０図に示す型式の炉は、予熱・加熱・均
熱帯の加熱セクションと冷却帯をたて型に並置し、鋼帯
Ｓをデフレフクロール３１間でフリーループ状にして炉
内からハースロールを排除している。

（発明が解決しようとする課題） 上記した鋼帯の直火型連続焼鈍炉においては、炉内にハ
ースロールが存在しないためピックアップきすは全く発
生しないが、それぞれ次のような問題を残している。ま
ず、第８図に示した炉では、複数個のフロータ−を設置
しなければならず、設備費が嵩み、また鋼帯の自重を噴
出ガスで支持するので大容量の送風機を必要とし、ラン
ニングコストも非常に高くなる。更には、浮上量も十分
に取れず厚物には適用できないという問題がある。

また第９図に示した炉は予熱帯から冷却帯までをたて型
に構成しているため、炉高が非常に高くて建設費が嵩み
、一方炉高も建物などにおいて制限をうけて処理能力を
高めることは難しい。

第１０図に示した炉では、鋼帯は炉内でフリーループ状
に通板され、即ち、鋼帯には張力を付与しておらず、自
重によってループ状に垂れ下がっている。従って通板中
の鋼帯は非常に不安定で、振れ、振動等が発生しやすく
、特にこの現象は鋼帯の搬送速度を速（すると顕著にな
って鋼帯の破断、熱処理不良などのトラブルが発生する
。換言すると、搬送速度には限界があり、実際に高々２
０ｍ／ｍｉｎであって、生産能力の向上は望み得なかっ
た。

さらに第９および１０図に示した各炉では鋼帯の変形現
象、いわゆるカヌーイングが生じることが問題となる。

カヌーイングは、鋼帯が板幅方向に反るという形状不良
の一種であり、その発生原因は未だ明確にされていない
が、大路次のように考えられている。即ち、均熱帯では
、板幅方゛向に熱膨張による熱歪が生じ、一方冷却帯で
は逆に熱収縮による熱歪が生じていることから、均熱帯
と冷却帯との中間にある鋼帯には大きな相対熱歪が生じ
、その結果幅方向に反るものと考えられている。

上述の第７および８図に示した炉ではこのカヌーイング
はほとんど発生しない。なぜならカヌーイングが発生し
てもハースロールもしくは鋼帯浮上装置により曲げ矯正
されるためであると考えられる。第９図に示した炉では
炉内矯正手段が存在しないのでカヌーイングが発生し、
また第１０図の炉では、一応炉下部において曲げ部が存
在するが、この最下点では鋼帯の自重および張力は無き
に等しくほとんど矯正効果がないため力ヌーイングが発
生し、さらに搬送速度が高い程、均熱帯と冷却帯間の時
間的変動は激しくなってカヌーイングはより顕著になる
。

この発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、鋼
帯の熱変形およびピックアップきずの発生がなく、かつ
高速焼鈍が可能な鋼帯の連続焼鈍炉を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、鋼帯の通板方向を転じる転回部をそなえる
少なくとも２バスのたて型炉であって、炉の入側および
出側に張力発生装置を設置し、転回部にガス噴射による
鋼帯の非接触での通板を導くガイド装置を設置してなる
鋼帯の連続焼鈍炉で、とくに転回部を境にして、炉の前
半部を上から順に加熱帯ついで均熱帯とし、炉の後半部
を冷却帯として構成し、さらに加熱帯の入側に鋼帯が下
から上へ通板される予熱帯を設けた炉に有利に適合する
。

また実施に当り、 予熱帯と加熱帯との間に鋼帯の通板方向を上から下へ転
じるデフレクタロールを炉内又は炉外に設けることおよ
び ガイド装置は噴出ガスに大気又は予熱帯からの燃焼排ガ
スを用いることが好ましい。

（作　用） この発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉は、炉内からハースロ
ールを排除し、かつ、鋼帯の転回部ではガス噴射によっ
て非接触での通板を実現したので、鋼帯表面に酸化スケ
ールが生成しても、ピックアップきずが発生することは
全くない。

また炉の入側と出側に張力発生装置を設け、かつ、炉内
に非接触式のガイド装置を設置しであるので、鋼帯には
所定の張力を付与することができ、したがって鋼帯に高
速で熱処理を施す場合にも蛇行することなく安定した焼
鈍処理を実現できる。

なお非接触式のガイド装置は従来のフロータ−の如く、
鋼帯の自重まで支える必要がないので、噴出させるガス
量、ガス圧力および電力もはるかに少なくてすむ。

さらに均熱帯と冷却帯との間の転回部にて鋼帯に曲げ矯
正が施され得るから、カヌーイングの発生を回避できる
のである。

上記したようにこの発明に従う連続焼鈍炉は、高速そし
て高温での熱処理において有効で、したがって、とくに
ステンレス鋼帯の連続焼鈍に最適である。

（実施例） 以下この発明に従う連続焼鈍炉を、第１図に基いて具体
的に説明する。

図示例は直火型の連続焼鈍炉であって、予熱帯１、一連
の加熱帯２および均熱帯３そして冷却帯４を並列に配置
してなる３パスのたで型炉である。

そして予熱帯１と加熱帯２との間には予熱帯１をでた綱
帯Ｓの通板方向を上から下へ導くデフレクタロール５を
配設し、一方均熱帯３と冷却帯４との間には鋼帯Ｓに半
径方向のガス噴射を行うガイド装置６によって、鋼帯Ｓ
のＵ字状通板を強いる転回部７を設け、また予熱帯１の
入側および冷却帯４の出側には、鋼帯Ｓに張力を付与す
るためのテンションブライドロール８ａ、８ｂを設置し
てなる。

すなわち１バス目は予熱帯１を、２パス目は加熱帯２お
よび均熱、帯３を、また転回部７を境にして３パス目は
冷却帯４を配置しである。

なお予熱帯１は省略することも可能で、また加熱はラジ
アントチューブで行ってもよい。

鋼帯Ｓは矢印の向きにまず予熱帯１を下から上へ通板さ
れ、予熱帯ｌをでたところでデフレクタロール５にて鋼
帯Ｓの通板方向を下向きに導き、加熱帯２および均熱帯
３を上から下へ通板され、ついで炉底の転回部７で方向
を転じて再び下から上へ冷却帯４を通板される。

なお９はバーナ、１０は冷却ヘッダー、そして１１はガ
イド装置６から噴出させたガスを吸引して再びガイド装
置６から噴出させるための循環ファンである。

ガイド装置６は第２図に示すように、循環ファン１１か
らの配管１２がそれぞれ接続された複数の区画室１３か
らなり、各区画室１３に形成したノズル孔１４から循環
ファン１１にて送られたガスを、転回部７を通板する鋼
帯Ｓへ向けて噴出するものである。

ガイド装置６でのガス噴出は、鋼帯Ｓに付与される張力
に応じた圧力に設定する。

鋼帯Ｓはテンションプライドルロール８ａ。

８ｂとガイド装置６により所定の張力が付与されてタイ
トな状態での通板が実現し、炉内を移動する間に、転回
部６を境として、炉の前半部では予熱・加熱および均熱
処理が施され、ガイド装置６から噴出されるガスにより
下方向への押さえ力を受けながら、１８０°方向を転回
し、ついで冷却されて１００〜１５０　’Ｃ以下の温度
となって炉外に出る。

炉外では鋼帯Ｓの温度は十分に低いので、ロールに酸化
スケールが付着・成長してピックアップきずを発生させ
ることは殆んどない。

なおステンレス鋼帯の場合、第３図に示すように、鋼帯
温度が３５０　’Ｃをこえるとデフレフクロールと接し
た際にきすが急激に増加するため、デフレフクロール通
過時の綱帯温度は３５０　”Ｃ以下とすることが好まし
い。また均熱帯３をでた鋼帯は９００〜１２００’Ｃに
達している上、すでに均熱処理が施されているため、ガ
イド装置６から噴出されるガスに常温の空気を使用して
冷却効果を付与してもよく、又は、スケール成長を防止
するために、予熱帯１入側の０２濃度の低い（２〜５％
）燃焼排ガスを導いて（第１図の鎖線を参照）ガイド装
置６から噴出させてもよく、さらにはガイド装置６への
配管１２の途中に冷却器を付設することも可能である。

次に第１図に示した連続焼鈍炉を用いて行ったステンレ
ス鋼帯の連続焼鈍について述べる。

厚み：１ｍｍ、幅：　１０００ｍｍの５ＵＳ３０４冷延
鋼帯に均熱温度：　１１００°Ｃ１均熱時間：２０秒で
焼鈍処理を施した結果について第４図に示す。なお比較
のため、第７図に示した従来炉を用いて同様の焼鈍処理
を行った結果についても第４図に併記する。同図は横軸
に搬送速度、縦軸にきず発生率を示したもので、図中、
黒丸は従来炉を、白丸はこの発明に従う炉を用いたとき
の結果を示す。同図から、この発明に従う炉を用いた場
合は、ピックアップきずが大幅に減少していることがわ
かる。また、従来炉においては通板速度を２０〜３０ｍ
／ｍｉｎに制限し、かつハースロールを頻繁に取替えざ
るを得なかったが、この発明に従う炉では通板速度を１
２０ｍ／ｍｉｎで熱処理を施しても何ら問題がなかった
。尚、この発明に従う炉では若干の傷が発生してはいる
が、いずれもピックアップきずではなかった。

さらに、同様の連続焼鈍におけるカヌーイングの発生状
況に関し、第９および１０図に示した従来炉との比較を
行った結果について、第５図に示す。

同図から、この発明に従う炉を用いた場合は、カヌーイ
ング発生量が大幅に減少していることがわかる。これは
均熱帯出側と冷却側入側の間の転回部で鋼帯を張力付与
下に曲げて引張り曲げ矯正を行ったことによる効果であ
る。

また同様の連続焼鈍において、ガイド装置の噴出ガスに
、予熱帯での燃焼排ガス（雰囲気酸素濃度２〜５％、温
度約２００’Ｃ）を使用した場合と、常温の空気を使用
した場合とを比較した結果について、第６図に示す。同
図から、予熱帯での排ガスを用いると鋼板表面のスケー
ル厚みが、大気を用いる場合の約２７３に減少している
ことがわかる。

したがって次工程の酸洗処理を短縮でき、さらにスケー
ルロスの減少によって歩留りが向上した。

（発明の効果） この発明によれば、炉内のハースロールを排除したので
、ピックアップきずを回避でき、また、加熱帯と均熱帯
の間には鋼帯浮上装置ではなく鋼帯を上から押えるガス
噴射式のガイド装置を設け、かつ炉の人出側には張力発
生装置を設けて鋼帯に張力を付与したので、高速で処理
してもカヌーイングが発生せず蛇行することもなく、生
産性を大きく向上できるとともにランニングコストも抑
えることが可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉の模式図、 第２図はガイド装置の模式図、 第３図は鋼帯温度ときず発生率との関係を示すグラフ、 第４図は通板速度ときず発生率との関係を示すグラフ、 第５図は通板速度とカヌーイング発生量との関係を示す
グラフ、 第６図は均熱温度とスケール厚みとの関係を示すグラフ
、 第７〜１０図は従来の連続焼鈍炉の模式図、である。 １・・・予熱帯　　　　　　２・・・加熱帯３・・・均
熱帯　　　　　　４・・・冷却帯５・・・デフレフクロ
ール　６・・・ガイド装置７・・・転回部 ８ａ、　８ｂ・・・テンションプライドルロール９・・
・バーナ　　　　　　１０・・・冷却ヘッダー１１・・
・循環ファン　　　　１２・・・配管１３・・・区画室
　　　　　　１４・・・ノズル孔第２図 第３図 ｊ＃ＦＲ事１度（で） 第４図 盈須遼度（ん、・、）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼帯の通板方向を転じる転回部をそなえる少なくと
   も２パスのたて型炉であって、 炉の入側および出側に張力発生装置を設置し、転回部に
   ガス噴射による鋼帯の非接触での通板を導くガイド装置
   を設置してなる鋼帯の連続焼鈍炉。 ２、転回部を境にして、炉の前半部を上から順に加熱帯
   ついで均熱帯とし、炉の後半部を冷却帯として構成した
   請求項１記載の鋼帯の連続焼鈍炉。 ３、加熱帯の入側に鋼帯が下から上へ通板される予熱帯
   を設けた請求項２記載の鋼帯の連続焼鈍炉。 ４、予熱帯と加熱帯との間に鋼帯の通板方向を上から下
   へ転じるデフレクタロールを設けた請求項３記載の鋼帯
   の連続焼鈍炉。 ５、デフレクタロールを炉外に設けた請求項４記載の鋼
   帯の連続焼鈍炉。 ６、ガイド装置は噴出ガスに大気を用いる請求項１又は
   ２記載の鋼帯の連続焼鈍炉。 ７、ガイド装置は噴出ガスに予熱帯からの燃焼排ガスを
   用いる請求項３記載の鋼帯の連続焼鈍炉。