JPS60234923A - 冷延鋼帯の連続焼鈍法および連続焼鈍設備 - 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 この発明は、冷延鋼帯の連吟焼鈍法および連続焼鈍設備
に関し、とくに該銅帯の連続焼鈍設備内における蛇行や
ヒツトバックルの発生を効果的に阻止しようとするもの
である。

技術背景 一般に、冷延鋼帯の連続焼鈍炉としては、設備設置面積
や設備費などの面から竪型炉が使用されている。かよう
な竪型連続焼鈍炉においては、第１図に示したように、
−帯Ｓの搬送装置として多数のハースロール１が炉２の
上、下部にそれぞれ列設されていて、鋼帯Ｓはこれらの
上下ハースロール群に順次に巻がけられて迂曲通板する
間に、所望の材料特性を得るのに必要な所定の熱処理が
施されるしくみになっている。

ところが上記の如くして１１４ｍを炉内で連続熱処理す
る場合、銅帯の形状や炉内での張力バランスまたは温度
条件などによっては、銅帯に蛇行が生じて円滑な操業が
できなくなることがある。このためかかる蛇行を防止す
べく、ハースロールとしては、第２図（〜およびΦ）に
示したようなりラウンを付したロール１／、１＃が一般
に使用されている。これはクラウンロールのセンタリン
グ力すなわち銅帯をロール帽方向中心へ移動させようと
する力によって蛇行を修止させようとするものである。

しかしながらこのセンタリング力が強過ぎると、鋼帯は
その軸方向に座屈を生じ、いわゆるヒートバックルと呼
ばれる欠陥が発生する。

従って蛇行ならひにヒートバックルの発生ヲ共に防止す
るためには、両者が発生しないような適正量のクラウン
を予め付与しておく必要があるところ、かかるヒートバ
ックルの発生要因は多岐にわたり、たとえば銅帯の熱処
理温度が高い程、また板幅が大きく、板厚が小さい程、
さらには通板速度が大きい程ヒートバックルは発生し易
くなるため、適正なりラウン量の選定は極めて困離たっ
たのである。

従来技術とその問題点 上記した如きクラウン量の問題の解決策として、たとえ
ば実開昭５５−１７２８５９号公報、特開昭５７−１７
７９８０号公報および実開昭５８−１０５４６４号公報
などにおいて、クラウンを可変としたハースロールが提
案されている。

しかしながらクラウン量を制御するには、ハースロール
毎に、クラウン量を測定するための装置やこの測定結果
に基いてクラウン量をコントロールするための装置など
を必要とするので、多大の費用が〃）がるはか、応答性
が遅いところにも問題があった。

ところで深絞り用冷延鋼帯としては、一般にＣ量が０．
１％以下の低炭素鋼が用いられ、ことに最近では溶製技
術の進歩によってＣ摺が０．００５％以下程度にも低減
した極低炭素鋼も、深絞り用鋼板の素材として使用され
るようになってきたが１これらの深絞り用冷姑鋼板は、
８ｏｏ℃以上の温度に加熱される高温焼鈍材であってヒ
ートバックルが発生し易く、かがる傾向は極低炭素とな
るに従って著しい。

また最近ではぶりき用原板として、板厚０・２勧以下の
極薄材のｒＭ要が高まっているが、ががる極薄材におい
ても、上記の要請に応じて通板速度を高くするにつれて
ヒートバックルが発生し易くなるところに問題を残して
いたのである。

また、極低炭素−を素材とした軟質ぶりき用原板におい
てもヒートバックルの問題があった。

発　明　の　目　的 この発明は、上記の諸問題を有利に解決するもので、焼
鈍炉内における蛇行の発生はいうまでもなく、製品の歩
留りや品質に及ばす悪影−が殊の外大きいヒートバック
ルの発生を効果的に防止することができる冷延鋼帯の連
続焼鈍法を、その実施に用いて好適な連続焼鈍設備に併
せて提案することを目的とする。

解決手段の解明経緯 第８図に、ぶりき原板の連続熱処理に用いて好適とされ
る従来の連続焼鈍炉を模式で示す。図中番号８は加熱帯
、４は均熱帯、５は徐冷帯、そして６は急冷帯であり、
鋼板Ｓは、かような加熱帯８、均熱帯４、徐冷帯５およ
び急冷帯６を順次に通板する間に、所定の熱処理が施さ
れるわけである。

さて第４図（〜、　（ｂ）にそれぞれ、上記の連続焼鈍
炉を用いた場合における銅帯の蛇行およびと一トバック
ルの発生頻度について調べた結果を、加熱・帯ｎ１１半
部、同後半部、均熱帯、徐冷帯および急冷ｆｌｉｔ、に
ハースロールのクラウン量との関係で示す。

同図より、ヒートバックルは、加熱帯後半部、均熱帯お
よび徐冷帯などの高温帯域で発生し易く、一方蛇行は逆
にこれらの高温帯域では発生しにくいことがわかる。

次に第５図に、主に深絞り用鋼帯な対象とした従来の連
ＭｔＭ鈍炉を含む連続焼鈍ラインを模式で示す。同図に
示したところにおいて一帯Ｓは、つ。

イオフリール７，７′で巻戻され、ついでウェルダーや
洗浄装置などの入側設備８にて前処理を施されたのち、
入側ルーパ９を経て連続焼鈍炉１０内に送り込まれる。

この連続焼鈍炉１０において鋼帯Ｓは、予熱帯１１、加
熱帯１２、均熱帯１８、第１次冷却帯１４、第２次冷却
帯１５、過時効処理帯１６および第８次冷却帯１７を順
次に通過する間に所定の熱処理が施され、ついで出側ル
ーパ１８を舒てからシャーなどの出側処理装置１９にて
後処理が施されたのち、テンションリール２０゜２０′
にて巻取られるしくみになっている。

かかる連続焼鈍炉にて、深絞り用鋼帯に熱処理を捲した
場合のヒートバックル発生率について調べた結果を、第
６図に示す。同図において横軸は一帯の加熱温度、また
縦軸は全処理コイル数に対するヒートバックル発生コイ
ル数の百分率である。

同図より明らかなように、銅帯の温度が７８０℃以下で
はヒートバックルの発生は皆無であるが、７８０℃を餡
えると温度が高くなるに従ってヒートバックルが急激に
発生するようになることがわかる。

また第７図には、同様にして極低炭素鋼を素材としたぶ
りき用原板（板厚０．２〜０．８ｍ）に熱処理を施した
場合におけるヒートバックルの発生状況についての調査
結果を示す。

第７図から明らかなように、極低炭素のぶりき用原板も
深絞り鋼板と同様に、処理温度の低下に伴ってヒートバ
ックルの発生は激減し、とくに７００℃以下では皆無で
あった。

以上の実験結果から、発明者らは、ヒートバックルなら
びに蛇行の防止につき鋭意検討を重ねた結果、蛇行防止
には大きな効力を発揮するハースロールも炉の高温帯域
ではヒートバックルを発生させる大きな要因（その他〜
サーマルクラウン、高温での材質強度の低下、通板速度
および銅帯の熱膨張などが微妙に影響していると考えら
れる）となっていることから、炉の高温帯域は、かよう
なハースロールを排除した横型炉とする一方、かかるお
それのない低温帯域についてはハースロールを内蔵した
竪型炉とし、しかもとくに上記横型炉の入側および出側
の＃Ｉ４帯温度を適切に制御することによって、所期し
た目的が極めて有効に達成され得ることを究明したので
ある。

発　明　の　構　成 この発明は、上記の知見に由来するものである。

すなわちこの発明は、加熱帯、均熱帯および冷却帯を順
次に形成しつつ竪型炉、横型炉ついで竪型炉と神なる連
続焼鈍設備によって冷延鋼帯に連続焼鈍処理を施すに当
り、該銅帯のＳ型炉への導しない温度下に行うことを特
徴とする冷延鋼帯の連続焼鈍法である。

またこの発明は、加熱帯、均熱帯および冷却帯なそなえ
る連続焼鈍設備であって、該加熱帯および冷却帯をそれ
ぞれ低温部と高温部とに分割し、低温帯域である低温部
加熱帯ならびに低温部冷却帯をそれぞれ竪型炉、一方高
温帯域である高温部加熱帯、均熱帯および高温部冷却帯
をそれぞれ横型炉としたことを特徴とする冷延鋼帯の連
続焼鈍設備である。

なお、この発明に係る連続焼鈍設備における熱処理帯域
としては、上掲し−た加熱帯、均熱帯および冷却帯に加
え、予熱帯を加熱帯の前に配置することもできる。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明に従う連続焼鈍設備について説明すると、
第８図に、深絞り用冷却鋼帯を対象とした連続焼鈍設備
の好適実施例を示し、図中番号２１は予熱帯、２２は低
温部加熱帯、そして２８−ｈｓ恵？！！ば加執霜ついで
泊執布と鮪〈崩刑炉からなる高温部加熱・均熱帯、また
２４は引続いて横型のまま連なり高温部冷却帯をなす第
１次冷却帯であって、これらの横型炉２８．２４は、予
熱帯２１および低温部加熱帯２２をなす竪型炉の上部に
配設されている。そして２５は第２次冷却帯、２６は過
時効処理帯、２７は第８次冷却帯であっていずれも竪型
炉からなる。

さてかかる連続焼鈍設備において、鋼帯Ｓは、たとえば
第９図に記号Ａで示したようなヒートパターンに従って
熱処理が施され、所定の材料特性が付与されることにな
る。すなわち鋼帯Ｓは、まず熱帯２１ついで低湿部加熱
帯２２と通過しである温度に昇温してから、これらの炉
帯の上部に配置された横型炉である高温部加熱・均熱帯
２３に導入されて所定の熱処理が飾され、引続き第１次
冷却帯２４に導かれて所定の温度まで降温されてから再
び竪型炉である第２次冷却部体２５、過時効処理帯２６
ついで第８次冷却帯２７を経ることにより、所望の材料
特性が付与されるわけである。

ここで横型炉２８．２４の入側および出側における銅帯
温度は、前掲第６図に示した結果を見れば明らかなよう
に７８０°Ｃ以下の温度とすることがヒートバックル防
止の観点から必要である。

なお加熱手段としては、加熱・均熱帯２２゜２δではラ
ジアントチューブ式バーナが、また予熱帯２１では上記
加熱・均熱帯２２　ｙ　２８からの排ガスによる直接加
熱もしくは排ガスと熱交換せしめた空気による加熱が好
ましく、一方冷却手段としては、第１，２および８次冷
却帯２４．２５゜２７については雰囲気ガスによるガス
ジェット式冷却が、また過時効処理帯２６では電熱ヒー
タや、ラジアントチューブによる輻射式加熱が望ましい
。

かかる深絞り用冷延鋼帯の焼鈍に用いて好適な連続焼鈍
設備の別の実施例を第１０図に示す。この１０図に示し
たタイプにするか、それとも前掲第８図に示したタイプ
にするかは、加熱速度や横型炉入側温度などをどの程度
とするかによって決定されるものである。

次に第１１図に、極低炭素鋼を素材とする深絞り用冷延
鋼帯を対象とした連続焼鈍設備の好適実Ｍｖ例を示す。

この好適例において、後手の竪型炉が第２次冷却帯２５
′のみからなる点を除いて、構成の骨子は前掲第１０図
に示した設備と共通する０ 第１１図に示したところにおいて、鋼帯Ｓは、前掲第９
図にＢで示したようなヒートパターンに従って、順次に
予熱帯２１、低温部加熱帯２２、高温部加熱・均熱帯２
３、高温部冷却帯２４ついで低温部冷却帯２５′を通っ
て熱処理されることにより、所望の材料特性が付与され
ることになる０ここで鋼帯Ｓの横型炉２８　ｅ　２４の
入側および出側における温度は、やはり７８０°Ｃ以下
とする必要がある。

さらに第１２図には、極低炭素鋼を素材としたぶりき用
原板および板厚０．２論以下のぶりき原板などの極薄材
の焼鈍に用いて好適な連続焼鈍設備の他の実施例を示す
。

この例でｌｌＩ成の骨子は、前掲第１１図に示したもの
とほぼ一致するが、横型炉の第１次冷却帯２４が翰冷布
、引続〈堅酌炉の第２次冷却帯２５が急冷帯になってい
る。

さてかかる設備においてｍ帯Ｓは、たとえば前掲第９図
にＣで示したようなヒートパターンに従って熱処理が施
されるわけであるが、かような鋼種においては横型炉２
８．２４への入側および出側における銅帯温度を、前掲
第７図に示したとおりヒートバックル発生のない７００
°Ｃ以下に制御することが必要である。

このようにこの発明法においては、横型炉への銅帯の導
入ならびに導出をヒートバックルの発生のない温度で行
うことが肝要なわけであるが、かかる温度は材質や板厚
によって大きく変化するので、一義的に定めることはで
きない。

ところでこの発明では、連続焼鈍における高温帯域を横
型炉とする一方、その前後の低温帯域は竪型炉とするこ
とで、高温帯域におけるヒートバックルおよび蛇行の発
生を防止するわけであるが、横型炉入口部および出口部
の四−ルをステアリングロールとすることによって、さ
らに蛇行防止の実効を上げることができる。

また横型炉において、鋼帯の垂下量が問題となる場合に
は、適宜サポートロールやフロータ−などを設置すれは
よい。

なお止揚した実施例ではいずれも１予熱帯をそなえる場
合について主に説明したが、予熱帯がなくても差し支え
ないのはいうまでもない０次にこの発明に従う焼鈍方法
の実施例について説明する。

第８図に示した連続焼鈍設備を用いて極低炭素鋼を素材
とした下表１のサイズになる深絞り用冷延鋼帯を、同じ
く表１に示したとおり高温部の加熱・均熱帯および一次
冷却帯の導入・導出温度および、ラインスピードを種々
変更した通板条件下に４０コイル宛の焼鈍を施した。

かかる焼鈍処理中におけるヒートバックルおよび蛇行の
発生状況について調べた結果を表１に併記する。

表１に示した成績から明らかなように、７８０°Ｃ以上
の高温域を横型炉にて、加熱・均熱および一次冷却する
ことによってヒートバックルは防止できた。また、ヒー
トバックルの発生しにくい、＜ｌＪｔ堅型炉のハースロ
ールクラウン量を大きくとり、横型炉の導入、導出部分
に、ステアリング装置を設けることで蛇行も防止できた
。

慶上述べたようにこの発明に従い、高温帯域を横型炉ど
する一方、低温帯域は竪型炉とすることにより、ヒート
バックルならびに蛇行の発生を効果的に防止することが
できるが、その他の効果については次のとおりである。

（１）連続焼鈍設備の設置面積を削減することができる
。

（２１ヒートバックルの発生を懸念することなしに通板
速度を上げることができるので、生産性が向上する。

（３，）　従来とくに高温帯域において張力変動が問題
とされたが、かかる高温帯域を横型炉としたことにより
鋼帯の垂下系によって張力変動を緩和できる。

（４）高温帯域でとくに入り易いピックアップ疵すなわ
ち銅帯表面の異物がハースロールに付着、堆積し、これ
が鋼帯に転写されて生じる疵を低減させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、竪型連続焼鈍炉の模式図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれクラウンソールの
正面図、 第８図は、従来のぶりき原板用の連続焼鈍設備の模式図
、 第４図（〜、　Ａ））はそれぞれ、銅帯の蛇行およびヒ
ートバックルの発生頻度に及ぼすハースロールのクラウ
ン量の影響を、加熱帯前半部、同後半部、均熱帯、徐冷
帯および急冷帯毎に調べた結果を比較して示したグラフ
、 第５図は、従来の深絞り用冷延鋼帯用の連続焼鈍設備の
模式図、 第６図は、深絞り用冷延鋼帯の焼鈍温度とヒートバック
ル発生率との関係を示したグラフ、＠７７は、極低炭素
鋼を素材とするぶりき用原板における焼鈍温度とヒート
バックル発生率との関係を示したグラフ、 第８図および第１θ図はいずれも深絞り用冷延謝帯を対
象としたこの発明に従う連続焼鈍設備の模式図、 ＠９図は、この発明法に従うＭ帯のヒートパターンを示
した図、 第１１図は、極低炭素鋼を素材とする深絞り用冷延鋼帯
を苅瘉とした連続焼鈍設備の模式図、第１２図は、極低
炭素および極薄のぶりき用原板の焼鈍に用いて好適な連
続焼鈍設備の模式図である。 ２１・・・予熱帯　２２・・・低温部加熱帯２８・・・
高温部加熱・均熱帯２４・・・第１次冷却帯２５・・・
第２次冷却帯　２６・・・過時効処理帯２７・・・第８
次冷却帯。 第３図 第６図 ｆ＆湿温度・Ｃ） 第７図 りＩｏ　７２θり３θ　簸　７５θ　り８０焼膚す墓度
（・Ｃ） 第９図 晴間 第１Ｏ図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加熱帯、均熱帯および冷却帯を順次に形成しつつ竪
   型炉、横型炉ついで竪型炉と連なる連続焼鈍設備によっ
   て冷延鋼帯に連続焼鈍処理を施すに当り、該鋼帯の横型
   炉への導入ならびに導出を該銅帯にヒートバックルが発
   生しない温度で行うことを特徴とする冷延鋼帯の連続焼
   鈍法。 ＆　加熱帯、均熱帯および冷却帯をそなえる連続焼鈍設
   備であって、該加熱帯および冷却帯をそれぞれ低温部と
   高温部とに分割し、低温帯域である低温部加熱帯ならび
   に低温部冷却帯をそれぞれ竪型炉、一方高温帯域である
   高温部加熱帯、均熱帯および高温部冷却帯をそれぞれ横
   型炉としたことな特徴とする冷延鋼帯の連続焼鈍設備。 ＆　冷却帯が、横型炉の第１次冷却帯と、竪型炉の第２
   次冷却帯、過時効処理帯および第８次冷却帯とからなる
   特許請求の範囲第２項記載の連続焼鈍設備。 本　冷却帯が、横型炉の徐冷帯と、竪型炉の急冷帯とか
   らなる特許請求の範囲第２項記載の連続焼鈍設備。 翫　横型炉入側および出側における導入および導出ｐ−
   ルが、ステアリング四−ルである特許請求の範囲第２．
   ８または４項記載の連続焼鈍設備。