JPH09217126A - 鋼帯の過焼鈍防止方法 - Google Patents

鋼帯の過焼鈍防止方法

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JPH09217126A
JPH09217126A JP2631496A JP2631496A JPH09217126A JP H09217126 A JPH09217126 A JP H09217126A JP 2631496 A JP2631496 A JP 2631496A JP 2631496 A JP2631496 A JP 2631496A JP H09217126 A JPH09217126 A JP H09217126A
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JP
Japan
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temperature
steel strip
processing speed
continuous annealing
soaking zone
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Pending
Application number
JP2631496A
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English (en)
Inventor
Masaharu Ikeda
雅晴 池田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続焼鈍炉において鋼帯を処理する際に、定
常状態から搬送速度を減速するにあたり、過焼鈍を防止
できる搬送速度を容易に決定できる、鋼帯の連続焼鈍に
おける過焼鈍の防止方法を提供する。 【解決方法】 板厚Dの鋼帯を、連続焼鈍炉において定
常連続焼鈍処理から、鋼帯の処理速度を減速するにあた
り、前記鋼帯の処理速度を、定常状態の、炉温T f 、加
熱帯入口での板温T1 、処理速度V0 、加熱帯出口での
板温T2 から、V≧V0 (a+b・V0 +c・D+d・
T1 +e・Tf +f・T2 )を満足する処理速度Vとす
る。なお、a、b、c、d、e、fは鋼帯の材質、熱処
理条件、炉構造から定まる定数である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続焼鈍炉におけ
る鋼帯の焼鈍方法に関し、とくに過焼鈍の防止方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車用材、ブリキ材などの冷延薄板を
熱処理する連続焼鈍設備(CAL)では、材料に所要の
特性を付与するために、鋼帯の最高到達温度および均熱
時間を厳しく管理している。この目的のため、例えば、
鋼帯の温度測定用として、連続焼鈍炉に測温ロールを設
置したり、均熱帯の出側に放射温度計を設置している。
【0003】測温ロールは、通常ハースロール表面近傍
に温度センサを埋込み、ロールに接する鋼帯の温度を測
定する。しかし、測温ロールにおいては、温度センサは
鋼帯に直接接触しないため、鋼帯温度の急激な変化には
追従しにくい、すなわち、応答性が悪いという問題点が
ある。また、一般的には、放射温度計は、鋼帯の振動に
よる測温誤差を防止するために加熱帯より離れ、鋼帯が
ハースロールに巻きついた位置で測温できるよう設置さ
れている。放射温度計自体は、測定物の急速な温度変化
に追従して計測可能であるが、設置位置が、急速な温度
変化が生じた個所から遠い場合には、応答性が悪くなる
という問題を残していた。
【0004】上記した応答性に劣る温度センサで連続焼
鈍炉の操業を管理している場合でも、定常状態にあると
きは何ら特別な問題は生じない。しかし、非定常状態、
例えば、搬送速度を変更、とくに低下させる場合や設備
トラブルで急減速せざるを得ない場合には、鋼帯の板温
は設定温度より高くなるという問題が発生する。かかる
状況においては、測温ロールによる計測では、温度セン
サが感知するまで若干の時間を必要とするし、遠く離れ
た位置に設置された放射温度計では、その位置に鋼帯が
到着するまで鋼帯の板温が下がり急速な温度変化が生じ
たことを検知できない。
【0005】とくに、最近では、CALの生産性向上の
ため高温で焼鈍する傾向にあり、非定常状態で、鋼帯の
板温が上昇すると変態点を超える事態が簡単に発生す
る。冷延薄板では、変態点を超えて焼鈍されると機械的
性質は著しく劣化する。このため、応答性が悪い温度セ
ンサで管理する操業では、操業上異常と認識されない場
合が発生する可能性がある。また、搬送速度を減速して
も、鋼帯温度が正しく認識されないため、どこまで減速
可能か判断できない等の問題を残していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続焼鈍炉
において、定常状態から、処理速度を減速するにあた
り、過焼鈍を防止できる処理速度を容易に決定できる、
鋼帯の連続焼鈍における過焼鈍の防止方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋼帯温度の
非定常時における動的挙動について詳細に検討、解析し
た結果、鋼帯速度によって総括熱伝達係数が変化するこ
とを明らかにし、これを伝熱モデルに組込むことによ
り、定常状態の測定値から、減速したときの鋼帯温度が
上限温度を超えないように処理速度Vを設定することが
可能であることを見い出し、本発明を構成した。
【0008】すなわち、本発明は、連続焼鈍炉におい
て、炉温Tf の均熱帯に、板厚Dの鋼帯を均熱帯入口で
の板温T1 、処理速度V0 で連続装入し、均熱帯出口で
の板温T2 とする定常連続処理から、鋼帯の処理速度を
減速するにあたり、前記鋼帯の処理速度を、次式 V≧V0 (a+b・V0 +c・D+d・T1 +e・Tf
+f・T2 ) を満足する処理速度Vとすることを特徴とする鋼帯の連
続焼鈍における過焼鈍防止方法である。ここに、V:減
速後の処理速度(m/min)、V0 :定常状態の処理
速度(m/min)、D:板厚(mm)、T1 :均熱帯
入口での板温(℃)、T2 :均熱帯出口での板温
(℃)、Tf :均熱帯の炉温(℃)、a、b、c、d、
e、f:定数である。また、本発明は、前記連続焼鈍炉
均熱帯入口および/または出口における板温の測定を測
温ロールで行う場合にとくに好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の方法を好適に適用できる
連続焼鈍炉の一例を図1に示す。鋼帯7は、図中矢印の
方向に搬送され、連続焼鈍炉8に装入される。連続焼鈍
炉8は、加熱帯1、均熱帯2および冷却帯3に区分さ
れ、鋼帯7は、ハースロール4により支持され搬送され
る。均熱帯2には測温ロール5が、入口および出口に設
置されている。均熱帯2の出口側には放射温度計6が設
置されている。鋼帯の板温は、これら測温ロール5、5
および放射温度計6で計測される。その後、鋼帯は冷却
帯3において常温まで冷却され、巻き取られる。定常状
態では、常時、測温ロール5、5で鋼帯の板温を測定す
る。このように測定した、均熱帯入口における鋼帯の板
温T1 (℃)、均熱帯出口における鋼帯の板温T
2 (℃)と、さらに、鋼帯の板厚D(mm)、処理速度
V0 (m/min)、均熱帯の炉温Tf (℃)から、処
理速度を減速したときの鋼帯温度が、鋼帯温度の上限温
度を超えないように、処理速度V(m/min)を設定
する。
【0010】処理速度Vは、次の(1)式を満足するよ
うに設定する。 V≧V0 (a+b・V0 +c・D+d・T1 +e・Tf +f・T2 )……(1) ここに、V0 は定常状態の処理速度(m/min)、D
は鋼帯の板厚(mm)、T1 は均熱帯入口における鋼帯
の板温(℃)、T2 は均熱帯出口における鋼帯の板温
(℃)、Tf は加熱帯の炉温(℃)で、a、b、c、
d、e、fは定数である。定数a、b、c、d、e、f
は、炉構造、鋼帯の材質、熱処理条件により定まる定数
であり、予め使用する焼鈍炉について実験により決定す
る。測定された上記定常状態の値を(1)式に挿入し、
Vを計算する。減速した処理速度が計算されたV値以上
であれば、定常状態から処理速度を減速しても、鋼帯の
板温が鋼帯の材質により決められている上限値を超える
ことはない。
【0011】また、本発明の方法は、過焼鈍による材質
劣化を防止するとともに、(1)式を満足しない処理速
度に減速した場合にも、過焼鈍の発生を察知することが
可能となり、品質保証上から有利となる。なお、均熱帯
入口、出口における鋼帯の板温の測定は、測温ロールで
行う場合を説明したが、かならずしも測温ロールに限定
されるものでもない。定常状態の鋼帯の板温を正確に測
定できるものであれば、応答速度によらず使用可能で、
放射温度計でもよい。
【0012】
【実施例】図1に示す連続焼鈍炉を用いた。この連続焼
鈍炉では、鋼帯の熱履歴を測定するために、板温度測定
用として、均熱帯の入口側および出口側に測温ロール
5、5を設置し、均熱帯出口の下流11mの位置に放射
温度計6を設置してある。この連続焼鈍炉において、板
厚0.6mmの鋼帯(低炭素鋼)を180m/minの
処理速度で均熱温度は、880℃の定常連続処理を行っ
た。この定常連続処理から、装置トラブルで処理速度を
減速する必要が生じた。この際、測定されている定常状
態のV0 (=180m/min)、T1 (=820
℃)、T2 (=880℃)、Tf (=945℃)および
D(=0.6mm)を用い(1)から、減速可能な処理
速度Vを(1)式から計算した。なお、(1)式の定数
は、a=−1110.97、b=−0.18346、c
=−21.710、d=0.031816、e=0.5
3999、f=0.76725である。(1)式は、V
=0.55V0 (93.6m/min)となり、そこ
で、実施例として、処理速度を、(1)を満足する処理
速度のV=94m/minに、および比較例として
(1)式を満足しない処理速度のV=90m/minに
減速した。このように、減速した処理速度で処理された
鋼帯について、熱処理後、結晶粒径等のミクロ組織観
察、および機械的性質の測定を行った。実施例として、
処理速度V=94m/minに減速した場合には、結晶
粒径やミクロ組織の変化がなく、機械的性質も異常が認
められず、鋼帯は変態点を超えて焼鈍されたとは認めら
れなかった。一方、比較例として、処理速度V=90m
/minに減速した鋼帯は、結晶粒径が粗大化してお
り、変態点を超えて焼鈍されたことが確認できた。
【0013】なお、比較例について処理速度を減速した
後の鋼帯板温の変化を、図1に示す位置に設置された放
射温度計6による測定結果として、図2(a)に示す。
また、この比較例について処理速度を減速した後の均熱
帯出口における鋼帯板温(計算値)の変化を、図2
(b)に示す。実際の鋼帯の板温は、変態点以上に上昇
しているが、放射温度計6により測定された鋼帯の板温
は殆ど変化はみられない。したがって、このような均熱
帯から遠くはなれた位置で測定される温度で温度管理を
行うのでは、実際に過焼鈍が発生していても、この温度
計で管理しているかぎり、過焼鈍は発生していないこと
になる。過焼鈍の有無を敏感に検知できないことにな
る。この結果、製品として出荷されると、加工時に肌あ
れ(オレンジピール)等が発生し、問題となる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、均熱帯の出口側に放射
温度計のような応答性のよい温度計が設置できない場合
においても、連続焼鈍炉の処理速度を、過焼鈍の発生な
く減速でき、鋼帯の品質保証を信頼性高く確実に行える
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続焼鈍炉の設備の配列を示す概念図である。
【図2】比較例について、処理速度を減速した後の鋼帯
板温の変化を示すグラフで、(a)放射温度計6による
鋼帯板温の測定結果、および(b)均熱帯出口における
鋼帯板温(計算値)の変化を示す。
【符号の説明】
1 加熱帯 2 均熱帯 3 冷却帯 4 ハースロール 5 測温ロール 6 放射温度計 7 鋼帯 8 連続焼鈍炉

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続焼鈍炉において、炉温Tf の均熱帯
    に、板厚Dの鋼帯を均熱帯入口での板温T1 、処理速度
    V0 で連続装入し、均熱帯出口での板温T2とする定常
    連続処理から、鋼帯の処理速度を減速するにあたり、前
    記鋼帯の処理速度を、下記(1)式を満足する処理速度
    Vとすることを特徴とする鋼帯の連続焼鈍における過焼
    鈍防止方法。 記 V≧V0 (a+b・V0 +c・D+d・T1 +e・Tf +f・T2 )……(1) ここに、V:減速後の処理速度(m/min) V0 :定常状態の処理速度(m/min) D:板厚(mm) T1 :均熱帯入口での板温(℃) T2 :均熱帯出口での板温(℃) Tf :均熱帯の炉温(℃) a、b、c、d、e、f:定数
  2. 【請求項2】 前記連続焼鈍炉均熱帯入口および/また
    は出口における板温の測定を測温ロールで行うことを特
    徴とする請求項1記載の鋼帯の連続焼鈍における過焼鈍
    防止方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175761A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Jfe Steel Kk 放射温度計の故障監視方法
JP2011157590A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Nippon Steel Corp 連続焼鈍炉の板温制御装置および板温制御方法
CN103667671A (zh) * 2013-11-21 2014-03-26 青岛云路新能源科技有限公司 全自动非晶带材连续退火系统
CN109214113A (zh) * 2018-09-30 2019-01-15 西安交通大学 一种建筑围护结构动态传热的新模型降阶求解方法

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