JPS6021335A - 連続焼なましにおける熱処理制御方法と装置 - 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】 （技術分野） 連続炉なまし法による冷延薄銅板の熱処理に際し、該処
理中にしばしば発生する該ｔｌｉ板のと一トバックル（
しわ〕を防止する方法と装置に関して、この明イ１１１
桝に述べる技術内容は、冷シ［銅板の連続焼なましの属
している技術の分野に含まれ、とくにその貌なましコ１
′６程におけるヒートバックルの発生挙動に適合して該
挙動の兆候を適切に検出する手ｔｌｌｔ’ｉとその検出
情報に即応し得る制御ｉｔ１手段についての開発成果を
披瀝するものである。、Ｃ問題点） プレスなどによる成形加工の用途に供せらｔ］、る薄ル
析、例えば自動車用加工鍔板は、成形加工に適した４（
（ヤＩな相性であることが必要であり、このために冷間
庄シ１１ミ後た′Ｌなましが施、ぎｉ］る。

このような焼なましには、かつていわゆる箱焼なまし法
が一般的であったが、焼なましに費される所要１１１１
間が非常に侵いために、生産性、経済性、さらには製品
の細則の面などで大きな不利が生じ、そこで近年１．ｉ
ｌＬ続焼なまし貼■イが開発され、逐次その優位性が明
確化されるに至って現状では連続焼なまし法に移行しつ
つあるのは周知のとおりである。

しかしながら現詩点では連続焼なまし法が、従来の箱な
まし法に比べてすべての面で優れているわけではなく、
まだ多くの改善すべき問題が残されている。

その一つとして被処理冷延薄ＩＮ板（以下単にμ板と呼
ぶ）の連続焼なまし中における搬送性の問題がある。

まず現状大半の連続焼なまし装置はたて１隻）形であっ
て、鋼板は、上下のハースロールによる支持の下に移送
され、加熱、均熱さらに冷却のごとき多様な熱的環境条
件にざらされる。

この際鋼板には、幅方向の温度差が生じ易く、熱膨張差
による熱応力によって変形が生じること、また鋼板の振
動によってハースロール間の張力分布が不・均一になる
こと１）どに起因して、蛇行が生じ易い状態になる。

この蛇行が生じると正常な搬送がで舞なくなるので、こ
れを防止するために一般にはノ）−スロールの形状を中
品形のナロウボデイ、もしくはクラウン状として、ハー
スロールにセルフセンタリング作用をもたらす工夫がな
されている。

しかしながら上記した蛇行の原因とな２１湿度分４１お
よび張力分布の不均一度合が大きくなると、大きなセル
フセンタリングが加わるために、鋼板６１幅方向の座屈
変形、即ちヒートバックルと呼ばれるＪｌｔ状不良不良
伴的に発生する。

このヒートバックルが生ずると製品の閤品価値が一’、
”；　Ｌ　＜損なわｉ］るばかりでなく、正常な熱処理
１・’ｈ梨が維持できなくなり、ときにはω：１（板の
破断などの深刻なトラブルを生じる。

また以上のことが原因して、Ｗｌ板の版厚および板幅、
さらには最高加熱温度などに制約を受けることと７ｊす
、イ］加価値の高い１１ｉｖ品をｉ’ｌ’続焼なまし法
Ｇこて生産することが困蒔になるという不利にもつなが
る。

したがって連続焼なましにおけるヒートバックルの防止
法の確立は、連続焼なまし装置の操業技術ならびに製品
の生産技術の両面から極めて重要、な課−題となってい
る。

（従来技術とその呻点） 上記課−に関して現状のヒートバック＃　検出手段とし
ては、例えば連続焼なまし装置内の数個所にテレビカメ
ラを設■′ナシ、その映像を監視することによるものが
、はとんど唯一かつ最善の手段とされている。

現実的観点に立った場合、ヒートバックル発生時の最も
有効な対応手段は、ヒートバック”ルが発生する初期段
階でその発生兆候を検出し、これに応じ即時の対応を図
ることであるが、上記の方法による場合、 検出が遅れる 定量的情報が得らねない 監視員を必要とする 自動制御が行なえない などの問題を残し、これらの観点から改良を図った提案
は見受けられない。

すなわち従来技術は、１掲した基本的課題についての解
決には稈遠いのであって、実用に供してごしたる実効を
期し難いのである。

（発明の目的］ 以上の如き従来技術の問題点にｂ７み、その有利な解消
のためのヒートバックルが発生する初期段階において自
動的かつ定量的にその発生兆候を検出し、その検出情報
をもとに最適かつ迅速な対応手段を講じることがこの発
明の目的であって、従来技術に比べ、現技術水準におい
て直ちに実用化できるという現実的利点を有するのはも
ちろんのこと、今後の技術的進展が生じた場合において
も、それと整合させるのに至便な応用性、発展性に優ね
た連続炉なましにおけるヒートバックル検出装置および
その防止方法を提供しよ５）とするものである。

〔発明の構成） 上記の目的は、次の事項を骨子とする手順と仕組により
有利に成、就される。

（１）　加熱帯、均熱帯および冷却帯またはさらに過時
効処理帯を処理段階順に含む連続炉なまし炉中に、冷間
圧延をした銀板を通板して連続的に熱処理するに際し、
該銀板の搬送路中の位置の少なくとも１個所に設置した
距離検出器により各検出器におけるか鈑までの距離を、
検知することによって上記熱処理中における銀板のヒー
トバックルの発生の存炉を検出し、その検出信号に応じ
て加熱帯温度、均熱帯温度、冷却帯冷却速度、鋼板搬送
速度及び鋼板張力のうち少なくとも一種につき制御な加
えてヒートバックルを防止する、連続炉なまし炉におけ
る熱処理制御方法Ｃ第１発明）。

（２）　加熱帯、均熱帯、冷却帯またはざらに過時効処
理帯を有する連続炉なまし装置であって、これに通板し
て連続的に熱処理される銀板の搬送路中の位置の少なく
とも１個所にて該鋼板と近接配置した一定分布の交番磁
束を発生する励磁コイル、および該励磁コイルからの磁
束が銀板までの距離に対応して変化する割合を検出する
検出コイルとからなる、少なくとも１個の距離検出器を
そなえかつ、該距岡ｆ検出器で検出される距離からめら
れたｆＶＪ　’Ｉｋのヒートバックルの大きさに応じて
、加熱イ１）温度制御装置、均熱帯温度制御装置σ、冷
却帯冷力１汁Ｌ（Ｊ制御製餡、硅ｊ＆搬送速度制御装置
及び鋼板張力ｆｌｉｌ＋御装ｆＦｔのうち少なくとも１
個を作動させる制御手段を有する連続炉なまし装置にお
ける熱槽３３１１制御装ｊｉｌ　（第２発明）。

′ｆ、（おＷ）４離検出器は、前記加熱）１ｒ、均熱帯
及び冷却イ；シのそｔｌぞれに配置することが実施陣様
としてＪｔｔ書）゛ざｔｌ、より一層ｉ￥ｌ　’ｌ］’
ｉ度の制御が行なえる。

ヅ″ハ１発明の手ｊｌｔｊ　ｃこて、と−トバックルの
発生孔ｆ１５゛をいち早く検出し１４１１時の対応をＷ
ｊＩｊじて確実なヒートバックルの防止がＯ［能となり
、また第２発明の仕、１１１み番」、第１発明の方法の
実施に有効に利用σｔ］、　４するのは１１Ｊｌらかで
ある。

ＤＩ下に図示した連続炉なまし装「ｆを例にとって、上
記光［１１Ｊの具体的内容を詳細に説明する。

この連続炉なまし装置は、第１図に示すように、ｆ！ｌ
ｉ板１０全１０的に熱処理するための、加熱帯］２、均
ｐｓ帯１４および冷却帯１６ざらには、過、時効処理帯
１８とより主として成、す、被処理す板１０を搬送する
ための駆動四−ル２０をそなλている。

また加熱帯１２内の雰囲気温度を検出するための雰囲気
温度計２２と、均熱帯１４内の雰囲気温度を検出するた
めの雰囲気温度計２４と、加熱帯１２の入側で鋼板】０
の搬送速度を検出するための銅板搬送速度検出器２６と
、過時効処理帯】８の出側で鋼板１０の搬送速度を検出
するためのρ版搬送速度検出器２８とを有し、さらに加
熱帯】２の温度を制御するための加熱帯温度制御装置３
０と、均熱帯１４の温度を制御するための均熱帯湿度制
御装置３２と、冷却帯１６におけるｆｋ４板１０の冷却
速度を制御するための冷：ｊＡＩ速度制御装＠　３４と
、過時効処理帯１８の湿度を制御するための過時効処理
帯濡１９制御装置’１７３６および駆動ロール２００回
転速度を制御することによって銅板ｌＯの搬送速度を制
御するための銅板搬送速度制御装置３８ならびに加熱帯
１２中における鍵析ｌＯの張力を制御するための張力制
御数置４０と、均熱帯１４中における１（［１板１０の
張力を制御するたり）の張力制御装置４２と、冷却帯１
６中における６１析］０の張力を制御するための張力制
御装置４・４・と過時効処理帯］８中におけるρ・・ｉ
板１０の張力Ｓ’　Ｆｌｉｔ目１１１するための張力制
御装置４６とをそなえでいる。

とくにこの例にて加熱帯】２の出側近傍に、台）３＆　
ｌ　’ｏの幅方同Ｇこへたたる各所定位置で、鋼板】（
１までの距離をそれぞね検出し、各位置における距離の
大きざから被処ｕｌ！　１．′ｌ鋼板０のヒートバック
ルの大きざを検出する。たとえは２　（１，’！ないし
８個の検出コイル（後述）を−組みとする距離検出器Ｐ
ａと、この距ま１［検出器Ｐａの近傍で一板］０の表面
湿度を計測するための爾・調板温度ｉ’ＴｌＴａまた均
熱帯１４の入側近傍で同様な距離検出器Ｐｂと、鋼板温
度計Ｔｂ、さらに均熱帯出側近傍にも同様な調熱検出器
Ｐ。と、鋼板温度計Ｔ。、そして冷却ｑｉＶ　ｌａの出
側近傍でも同様な距１ｉＩＩ１．検出器Ｐｄと鎧板温度
計Ｔｄとを設ける。

上記の距離検出器Ｐａ−Ｐｄは第２図に詳細に示したよ
うに、たとえば５　Ｈ２〜］　ＭＨｚの交流電流を発生
する交流励磁装ｙζＥにて励磁芒れて、一定の一交番磁
束α、β、γ、δ、εを発生する励磁コイルＣと、該交
番磁束α、γ又はさらにεが鎖交し、その鎖交磁束量に
応じた誘起電圧を発生する検出コイルＣａｌ瞥又はざら
にＣ５とを、Ｕ板１０の板幅Ｗの方向に間隔をおいて板
面の近傍に配置し、各検出コイルの誘起電圧を測定し、
演算装置に出力する電圧測定装部Ｍα１Ｍ、又はさらに
Ｍ。

に接続する。

図において交番磁束β、δは、何れの検出フィルとも鎖
交しない無効磁束を示し、ｈは各コイルと鎧板１０の板
面との離間距離であり、μを鋼桁１０の透磁率、ρを絆
１板１０の１を気固有抵抗とすると、励磁コイルＣの磁
界範囲内に、一板】０があるとき、検出コイルＣα、Ｃ
１又はざらにＣ５には、上記距離り、透磁率μおよび電
気固有抵抗ρとにそれぞれ対応する誘起電圧を生ずる。

いまかりに検出コイルＣαと検出コイル瞥に発生する誘
起電圧をそれぞれＶα、■、とすると、次式％式％（］
） （２） （３） の関数で表わされ、（１）式に（２）式又は（３）式を
代入してμ×ρの項を消去すれば、鋼板１０の距１ｈを
めることができる。

ここに励磁コイルＣの交流電源周波数は５　Ｈ２〜］　
ＭＨｚの範囲とすることが望ましく、周波数がＩ　ＭＨ
ｚを超えると、検出コイルＣα、Ｃ７に発生する誘起電
圧が鋼板ＪＯの透磁率μと電気固有抵抗ρとに依存する
Ｎ合が過度に大きくなって、測定対象の距！ｔｉｆ　ｈ
　ＯＪ変化に対する分解能が小さくなり、ｆｌｌｌｌ　
；貸１１’＋’１度が悪化するので好ましくなく、また
この周波数が５　Ｈ２よりも低いと距離検出器の応答性
が確保され朔いためである。

以上のようにして距離検出器Ｐａ−Ｐｄからの検出信号
は加熱４ｉｆ　１２　、均熱帯Ｊ４、冷却帯１６および
メ、゛＾時ダ１朝・理＋ｂ　１８のそれぞわにおける鋼
板１０のヒートバックルの発生兆候を与えるから、上記
各帯における鎧板温度計Ｔａ−Ｔｄの検出信号、１雰聞
気温度計２２．２４．２６および鋼板搬送速度検出器２
８の検、出信号とともに、第８図のように演算装置Ｍに
入力し、こｉｌ、に従い、加熱帯温度制御装置３０、均
熱帯温度制御装置８２、冷却速度制御装置８４、過時効
処理帯温度制御装置８６および鋼板搬送速度制御装置３
８ならびに張力制御装置４０〜４６の動作を演算装置Ｍ
により適切に制御する。

従って演算装置ｉＭに前記した計算手順を予めプログラ
ムしておけば、前記検出コイルＣαに発生する誘起電圧
Ｖαと、検出コイルＣβ又はＣ７に発生する誘起電圧■
α又は■６とを演算装置Ｍに伝送することによって、励
磁コイルＣと被処理鋼板１０との間の距離ｂｔ−測定す
ることができる。

以上のように、連続焼なまし装置内にて通板中の鋼板に
ヒートバックルのとくに発生し易い、たとえば加熱帯１
２の出側近傍、均熱帯１４の入側近傍、均熱帯１４の出
側近傍および冷却帯１６の出側近傍のそれぞれにおいて
鋼板１０の板幅方向にへたたって２個ないし３個を一絹
として距離検出器を並置することにより、連続片なまし
炉の各？ｔ’ｆ　ｌ政の何ｔ］にあってもＶ□１１板に
生じたヒートバックルの兆候は、その帯域に配ｌＰ“シ
した各距離検出器でのＦｌｊｊ４ｉｉ信号として、距メ
１（の大きびからヒートバックルの程度も含めて定）ｌ
＋的に検知ぎｔするので、それに対するｆ’ｌＪ　Ｉｉ
に的な対拠が容易に可能になる。

すなわち上記距離検出器を用いることにより、ビートバ
ックルの発生を非接触で、退庁かつ声母ｌ′Ｉ！口こ一
用シ１！することができるのであり、とくに余洲板１０
が連続片なまし処理過程中ｒ〜α変た１シなどによって
透ｂＦＪ率μおよび電気固有抵抗ρが変化したとしても
板１＃１方向には較差がないので、それに影劉＄されず
にヒートバックルの検出が妨げられること１１ない。

ところで鉛析１０は、加熱帯１２、均熱帯１４、冷Ｊ３
Ｉ　？ｆＶ　１６および過時効処理帯】８を通過するこ
とにより、所定の加熱、均熱、冷却の熱処理が施される
わけであるが、この熱処理に際しヒートバックル発生時
の緊急対応条件ならびに、ヒートバ、ツクルの発生を抑
制して順調な操業に復帰させるために必要な条件を算出
する方式を予め演算装置Ｍに入力しておくことにより、
被処理鋼板１ｏにヒートバックル発生の兆候が検知され
た場合には、距離検出器Ｐａ−Ｐｄから伝達されて来る
距離信号に応じてその発生個所およびその大きさをＨｌ
ちに検出し、これに応じた最適な条件を算出してその結
果を制御信号にして、前記加熱）１′ｉ温度制御装仏３
０、均熱帯温度制御装置３２、冷却帯冷却速度制御装置
８４、過時効処理帯制御装置３６および銅板搬送速度制
御装置８８ならひにｇ：’ｉ板張力制御装置４０〜４６
などに出力する。

各制御装置は、この制御信号に応じてヒートバックルの
発生を抑制するように作動し、かくして全工程の連続片
なまし装置運転条件が順調な条件に復帰するように調整
でれ得る。

この実施例をこおいては、ヒートバックルの発生兆候を
検知するための距離検出器を、加熱帯、均熱帯および冷
却帯にそれぞ才］設けているので、きメ細かなヒートバ
ックルの検出とその防止が可能−である。

なお距＾ＩＦ検出器の配設位置、配設個数Ｃｊ１実施例
に限定されず、連続片な士し炉中の４・１１板が搬送さ
れる経路中の付値で少なくとも１個設けることによって
、Ｗ　効なヒートバックルの検出および防止を行なうこ
とがｏＪ能である。

（発明の効果） 以上説明したとうり、第１発明Ｏこよねば冷延薄鋼板の
連続片なまし中におけるヒートバックルの発生によるト
ラブルを未然に防止しイ；）て、連続片な士し装置によ
る操業を、自動的かつ安定的に行なうことができまた第
２発明は、連続片なましにおける熱処理制御方法の実施
に用いて、その初期の効果をあげるのに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連続片なまし炉を示す断面図、第２図は、こ
の発明によると一トバックルの検出要領説明図、 第８図は制御系のブロック図である。 】２・・・加熱帯　］４・・・均熱帯 １６・・・冷却帯　Ｃ・・・励磁コイルＣα＋　Ｃｒ＋
　Ｃｉ・・・検出コイルＰａ−Ｐｄ・・・距離検出器　
３０・・・加熱帯温度制御装沼３２・・・均熱帯温度制
御装置 ３４・・・冷却帯冷却速度制御装置 ３８・・・戸板搬送速度制御装置 ４０〜４６・・・鋼機張力制御装置。 特許出願人　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加熱帯、均熱帯および冷ｊＡＩ帯を処理段階順に含
   む連続炉なまし炉中に、冷間圧延をした薄銅板を１ＩＪ
   ｒ板して連続的に熱処理するに際し、該６１１１板の搬
   送路中の位１ｉの少なくとも１個所に設置した距離検出
   器により各検出器における銅板までの距離を、検知する
   ことによって」二記熱処理中における６０４にのヒート
   バックルの発生の有炸を検出し、その検出信号に応じて
   加熱帯温度、均熱帯温度、冷却帯冷却速度、鋼機搬送速
   度及び銅板張力のうち少なくとも一柿につき制御を加え
   てヒートバックルを防止することを特徴とする連続炉な
   ましにおける熱処理制御方法。 乞　加熱帯、均熱帯および冷却帯を有する連続炉なまし
   装置であって、これに通板して連続的に熱処理さ１］、
   る冷延薄酬４板の搬送路中の位置の少なくとも１個所に
   て該耐４板と近接配置した一定分布の交番磁束を発生す
   る励磁コイル、および該励磁コイルからの磁束が一板ま
   での距離に対応して変化する割合を検出する検出コイル
   とからなる、少なくとも１個の距離検出器をそなえかつ
   、葭距離検出器で検出される距離からめられた画板のヒ
   ートバックルの大きざに応じて、加熱帯温度制御装置、
   均熱帯温度制御装置、冷却帯冷却速度制御装置、鋼板搬
   送速度制御装置及びＨ板張力制御装置のうち少なくとも
   １個を作動させる制御手段を有することを特徴とする連
   続炉ｔｒまし装置における熱処理制御装置。 ＆　距離検出器が、前記加熱帯、均熱帯及び冷却帯のそ
   れぞわに配置されている２記載の熱処理制御装置。