JPH0510413B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、金属ストリツプを連続的に焼鈍する
連続焼鈍炉における金属ストリツプの熱処理方法
に関する。

＜従来の技術＞ 冷延鋼板やブリキ板等の金属ストリツプを連続
的に焼鈍処理する従来の連続焼鈍炉の一例を表す
第３図に示すように、この連続焼鈍炉は加熱帯２
とこの加熱帯２に続く均熱帯３とこの均熱帯３に
続く冷却帯４，５，６とからなり、図示しないペ
イオフリールから繰り出されて図示しないクリー
ニングタンクやルーパを通つた金属ストリツプ１
が連続焼鈍炉に供給される。該炉にはその上方と
下方とにヘルパーロールＲが設置されており、こ
れらヘルパーロールＲの間を金属ストリツプ１が
上下方向に走行しながら製品に要求される機械的
性質に応じて常温から650〜900℃までの加熱及び
冷却を受け、最終的に常温の状態で所定の降伏強
度や抗張力或いは深絞り性や耐時効性等の材料と
しての機械的性質が与えられる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 近年、多品種小量生産の要請に伴つて板厚や板
幅の異なる種々の金属ストリツプを要求される製
品の機械的性質に応じて異なるヒートサイクルで
連続的に焼鈍できる連続焼鈍方式が求められてい
る。第３図に示した従来の連続焼鈍炉における加
熱帯２では、ストリツプ１はこの連続焼鈍炉に配
設されたラジアントチユーブ７により輻射加熱さ
れるが、このラジアントチユーブ７の温度の時定
数が大きいため、金属ストリツプ１に要求される
ヒートサイクルの変化に対応して加熱温度を迅速
に制御できないという問題がある。例えば、スト
リツプ１の板厚が変つて厚くなつた場合、即ち、
先行するストリツプ１に対して、板厚が厚い金属
ストリツプ１を連続して処理する場合、熱容量が
大きい厚い板厚の金属ストリツプ１が通る時には
ラジアントチユーブ７の温度を高くする必要があ
る。しかしながら、このラジアントチユーブ７に
対するバーナの燃焼量を変えても、ラジアントチ
ユーブ７自体の時定数が10〜20分と大きいため
に、ストリツプ１はすぐには所定の温度にならな
い。

一方、ストリツプ１のラインスピードを変化さ
せることも考えられるが、前の薄い金属ストリツ
プ１が連続焼鈍炉を通過するまでラインスピード
を変えない場合、後行の厚い金属ストリツプ１の
先端部分が加熱不足となり、2500メートル〜5000
メートルという非常に長い部分が焼鈍不足とな
る。

又、後行の厚い金属ストリツプ１が必要な温度
に達するようにするため、ラインスピードを必要
なだけ低下させた場合には、先行の薄い金属スト
リツプ１は温度が上昇しすぎて過剰に焼鈍され、
要求される機械的性質より軟質化してしまう。ラ
インスピードをこの中間に設定すると先行板はや
はり軟質化し、後行板は焼鈍不足の部分が発生す
る。

以上と逆に板厚が途中で薄くなる場合には、前
述と逆の現象が発生する。

過去、要求する機械的性質を上まわる製品、例
えば軟化質した製品は加工容易性という観点から
需要者側に於ては一般的に言つてむしろ歓迎され
るべきことであつた。ところが、最近の金属スト
リツプの塑性加工プロセスの自動化に際しては、
このようなことは必ずしも歓迎さるべきことでは
なく、狙いどおりの材質に均一化することの方が
重要になつて来ている。従つて、ラインスピード
をどのように変更しても金属ストリツプ１の継ぎ
目部分で相当の長さの材質異常部が発生するた
め、上記のような操業方式ではもはや対処するこ
とができない。そこで、板厚変更部での上記問題
を避けるため、間にダミーストリツプを挿入し
て、この間に炉の条件変更を完了する等の便法が
用いられ、炉能力を結果的に低下させることにな
つていた。又、炉操業の面からできるだけ大量の
同一サイズや同一材質のストリツプ１の焼鈍を続
ける必要があり、連続ライン前に大量の在庫をも
つておいて、炉操業計画を容易にする必要があ
り、在庫費用の負担増と必要な時に好ましいタイ
ミングで製品の製造ができない不便さとが生じて
いた。

本発明者らはストリツプ１の加熱をラジアント
チユーブ７からの輻射加熱で行う方法において、
ヒートサイクルやラインスピード或いは板厚や板
幅等の板条件の変更、例えばストリツプ１の板厚
が変更した場合、瞬時にストリツプ１の加熱をか
えることができる金属ストリツプ連続焼鈍におけ
る熱処理方法を既に提案している。本発明はこの
熱処理方法を更に改善してノズルから気体を金属
ストリツプに噴射すると共にストリツプのライン
スピードを変えることによつて、板厚等の変更時
に必要な熱量に瞬時に変えることができる連続焼
鈍炉における熱処理方法を提供することを目的と
する。

＜問題点を解決するための手段＞ また、一番目の本発明による熱処理方法は、金
属ストリツプの連続焼鈍炉の加熱帯にてラジアン
トチユーブによる加熱と噴流気体による加熱或い
は冷却とを行い、必要熱負荷が低下する後行の金
属ストリツプが前記加熱帯に入ると同時に炉温を
低下させると共に前記金属ストリツプのラインス
ピードを必要熱負荷変化後の条件に対応する値に
設定し、前記炉温が定常温度になるまでの間は少
なくとも前記後行の金属ストリツプより先行する
必要熱負荷変化前の金属ストリツプに前記噴流気
体を噴射するようにしたことを特徴とするもので
ある。

第二番目の本発明による熱処理方法は、金属ス
トリツプの連続焼鈍炉の加熱帯にてラジアントチ
ユーブによる加熱と噴流気体による加熱或いは冷
却とを行い、必要熱負荷が増大する後行の金属ス
トリツプが前記加熱帯に入ると同時に炉温を上昇
させると共に前記金属ストリツプのラインスピー
ドを必要熱負荷変化後の条件に対応する値に設定
し、前記炉温が定常温度になるまでの間は少なく
とも前記後行の金属ストリツプより先行する必要
熱負荷変化前の金属ストリツプに前記噴流気体を
噴射するようにしたことを特徴とするものであ
る。

＜実施例＞ 本発明の連続焼鈍炉における熱処理方法を表す
第１図及びその連続焼鈍炉の一例を表す第２図に
示すように、連続焼鈍炉は加熱帯８とこの加熱帯
８に続く均熱帯３とこの均熱帯３に続く冷却帯
４，５，６とから構成され、連続焼鈍炉に供給さ
れた金属ストリツプ１は、炉内の上方と下方とに
設置されたヘルパーロールＲの間を上下方向に走
行しながら加熱帯８及び均熱帯３及び冷却帯４，
５，６を通過する間に用途に適した加熱或いは冷
却や均熱条件等を与えられ、連続焼鈍される。加
熱帯８には金属ストリツプ１を加熱するラジアン
トチユーブ７と、金属ストリツプ１に加熱気体又
は冷却気体を噴射する気体噴射用ノズル９とが配
設されている。なお、気体噴射用ノズル９は加熱
帯８の一部或いは全体に配置される。

加熱帯８において金属ストリツプ１は、板厚や
板幅或いはヒートサイクルが変化しない定常状態
ではラジアントチユーブ７のみによつて加熱され
る。一方、金属ストリツプ１の板厚や板幅やヒー
トサイクルが変化して必要熱負荷が変化する際に
は第１図に示すように運転される。

例えば、必要熱負荷が低下する時には、必要熱
負荷が低下すると同時に、即ち必要熱負荷が低下
する後行の金属ストリツプ１が加熱帯８に入ると
同時に、ラジアントチユーブ７の温度を低下した
必要熱負荷に対応する温度にまで下げる。この
時、炉温は第１図に示すようにゆるやかに変化し
て必要熱負荷変化後の定常温度T₁になる。又、
必要熱負荷が低下すると同時に、即ち必要熱負荷
が低下する後行の金属ストリツプ１が加熱帯８に
入ると同時に、金属ストリツプ１のラインスピー
ドを速くし、必要熱負荷低下後の条件に対応する
定常ラインスピードV₁に修正する。このように
して炉温が定常温度T₁に達した以後はラジアン
トチユーブ７による加熱と適切なラインスピード
V₁とにより前記後行の金属ストリツプ１に必要
熱負荷が与えられる。

一方、炉温が変動して定常温度T₁に達するま
での時間Δt₁中には、前記後行の金属ストリツプ
１に与えられる熱量は、炉温が高い分だけ過剰と
なる。この過剰熱量を補うように、気体噴射用ノ
ズル９から冷却気体が前記必要熱負荷が低下する
後行の金属ストリツプ１に噴射される。又、前記
後行の金属ストリツプ１より先行する必要熱負荷
低下前の金属ストリツプ１の後端部分はラインス
ピードが増大し、炉温が低下した分だけ熱量不足
となる。そこで、この不足熱量を補うように気体
噴射用ノズル９から加熱気体が前記後行の金属ス
トリツプ１より先行する必要熱負荷低下前の金属
ストリツプ１に噴射される。噴射時間は必要熱負
荷低下前の金属ストリツプ１の後端が加熱帯８に
入つた時刻から加熱帯８を出る時刻までの時間
Δt₂である。

必要熱負荷が増大する時には、必要熱負荷が増
大すると同時に、即ち必要熱負荷が増大する後行
の金属ストリツプ１が加熱帯８に入ると同時に、
ラジアントチユーブ７の温度を増大した必要熱負
荷に対応する温度に上げる。この時、炉温は第１
図に示すようにゆるやに変化して必要熱負荷変化
後の定常温度T₂になる。又、必要熱負荷が増大
すると同時に、即ち必要熱負荷が増大する後行の
金属ストリツプ１が加熱帯８に入ると同時に金属
ストリツプ１のラインスピードを遅くし、必要熱
負荷増大後の条件に対応する定常ラインスピード
V₂に修正する。このようにして炉温が定常温度
T₂に達した以後はラジアントチユーブ７による
加熱と適切なラインスピードV₂とにより前記後
行の金属ストリツプ１に必要熱負荷が与えられ
る。

一方、炉温が変動して定常温度T₂に達するま
での時間Δt₃中には、前記後行の金属ストリツプ
１に与えられる熱量は、炉温が低い分だけ不足と
なる。この不足熱量を補うように、気体噴射用ノ
ズル９から加熱気体が前記必要熱負荷が増大する
後行の金属ストリツプ１に噴射される。又、前記
後行の金属ストリツプ１より先行する必要熱負荷
増大前の金属ストリツプ１の後端部分はラインス
ピードが減少し、炉温が上昇した分だけ熱量過剰
となる。そこで、この過剰熱量を補うように気体
噴射用ノズル９から冷却気体が前記後行の金属ス
トリツプ１より先行する必要熱負荷増大前の金属
ストリツプ１に噴射される。噴射時間は必要熱負
荷増大前の金属ストリツプ１の後端が加熱帯８に
入つた時刻から加熱帯８を出る時刻までの時間
Δt₄である。

尚、上記実施例では、後行の金属ストリツプ１
に冷却気体もしくは加熱気体を噴射するようにし
たが、金属ストリツプ１の形状やラインスピード
の変更、及び炉温の変更により、後行の金属スト
リツプ１を直ちに、所定温度に制御することが可
能な場合（例えば炉温の変化速度が速い場合）、
噴流気体の噴射を後行の金属ストリツプに行なわ
なくても良く、少なくとも、先行の金属ストリツ
プ１に噴流気体を噴射すればよい。

＜発明の効果＞ 金属ストリツプの板厚や板幅等の変更によつ
て、必要熱負荷の変化が金属ストリツプの継ぎ目
で発生し、又、仕様の異なる金属ストリツプを生
産する際のヒートサイクルの変更により必要熱負
荷が変化するが、本発明によればこの必要熱負荷
の変化に対応した熱量を即座に与えることができ
る。従つて、金属ストリツプの板厚等の変更部分
やヒートサイクル変更点の前後において、焼鈍不
良となる部分が少なくなり、歩留りの向上を期待
できる。

又、ある熱負荷を必要とする金属ストリツプを
その前後の金属ストリツプの条件に依らず、自由
に焼鈍することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続焼鈍炉における熱処理方
法を示すタイムチヤート、第２図は本発明におけ
る連続焼鈍炉の一例を示す概念図、第３図は従来
の連続焼鈍炉を示す概念図である。 又、図中の符号で１は金属ストリツプ、３は均
熱帯、４，５，６は冷却帯、７はラジアントチユ
ーブ、８は加熱帯、９は気体噴射用ノズルであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ストリツプの連続焼鈍炉の加熱帯にてラ
   ジアントチユーブによる加熱と噴流気体による加
   熱或いは冷却とを行い、必要熱負荷が低下する後
   行の金属ストリツプが前記加熱帯に入ると同時に
   炉温を低下させると共に前記金属ストリツプのラ
   インスピードを必要熱負荷変化後の条件に対応す
   る値に設定し、前記炉温が定常温度になるまでの
   間は少なくとも前記後行の金属ストリツプより先
   行する必要熱負荷変化前の金属ストリツプに前記
   噴流気体を噴射するようにしたことを特徴とする
   連続焼鈍炉における熱処理方法。 ２ 金属ストリツプの連続焼鈍炉の加熱帯にてラ
   ジアントチユーブによる加熱と噴流気体による加
   熱或いは冷却とを行い、必要熱負荷が増大する後
   行の金属ストリツプが前記加熱帯に入ると同時に
   炉温を上昇させると共に前記金属ストリツプのラ
   インスピードを必要熱負荷変化後の条件に対応す
   る値に設定し、前記炉温が定常温度になるまでの
   間は少なくとも前記後行の金属ストリツプより先
   行する必要熱負荷変化前の金属ストリツプに前記
   噴流気体を噴射するようにしたことを特徴とする
   連続焼鈍炉における熱処理方法。