JPS6227128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半連続オープンコイル焼鈍法およびそ
の装置に関し、より詳しくは箱型焼鈍方式と連続
焼鈍方式の欠点を克服した半連続オープンコイル
焼鈍法およびその装置に関する。

従来、一般にオープンコイル焼鈍をするには箱
型焼鈍炉と専用のコイル巻替装置を別に設置し、
タイトコイルをコイル巻替装置で金属帯板（以下
ストリツプと呼ぶ事がある。）間にワイヤ等のス
ペーサにより間隙を設けてオープンとしたもの
（ルーズコイルもしくはオープンコイルと呼ばれ
る。）をペル型焼鈍炉等の箱型焼鈍炉において光
輝焼鈍，脱炭焼鈍，ガスアロイング，脱窒焼鈍等
を行なうものであつた。

しかるに、従来のオープンコイル焼鈍法の一つ
の欠点は、巻替装置でタイトコイルからオープン
コイルに巻替える時、オープンコイルの外径がベ
ル型焼鈍炉のインナーカバー内径により制限を受
けることである。制限重量はストリツプ間に入れ
るワイヤ等の外径により異なるが、例えばタイト
コイルの径とおなじ径のオープンコイルを作ると
約1/2の重量となる。

また一般にタイトコイルの大きさは区区である
為どうしても適当なオープンコイル単位として変
換出来ない部分が生じ、従つてコイルの半端が生
じて歩留りが悪かつた。

また従来の箱型焼鈍炉のインナーカバー，アウ
ターカバーは共に移動式であり、固定したコイル
支持台に１乃至複数のコイルスタツクを築いた上
に前記インナーカバーとアウターカバーを順次被
せてシールした後、インナーカバー内をガスパー
ジして加熱焼鈍し、ついでアウターカバーを取り
去つてインナーカバーをフアンにより強制空冷す
るという工程がとられていたから、タイトコイル
焼鈍よりは受熱冷却面積の広いオープンコイル焼
鈍ではあつても、全体として熱効率が低く、時間
がかかるという問題点がなお残つていた。すなわ
ち従来の箱型焼鈍法はコイル捲替装置を別に要す
る他カバーの移動等が不可欠であつて総じて工程
が煩雑であるという問題点があつた。

さらに、上記の箱型焼鈍炉の欠点を取り除くた
めに連続焼鈍装置が一般に用いられ、最近は自動
車用鋼板等のような軟質深絞り用鋼板さえ連続焼
鈍装置によつて製造されるようになつて来た。し
かし高速の連続焼鈍炉内で、脱炭、脱窒、ガスア
ロイイングなどの金属帯板の成分変化を行わせる
ためには、膨大な炉内容積を必要とし、従つて諸
設備が巨大化すると共に制御も困難になる等の見
地から実用化は不可能に近いのが現状である。

そこで本発明者等は固定箱型焼鈍炉中に柱付タ
ーンテーブル（コイル支持台）を設けてストリツ
プを部分的に捲き取る事により、半連続的にオー
プンコイル焼鈍を行ない得る事を見出し、本発明
に到達した。

本発明の目的はコイル巻替装置が省略可能であ
つて、連続焼鈍方式よりも遥かにコンパクトな装
置で足り、しかも箱型焼鈍方式に比して生産性の
高い半連続式オープンコイル焼鈍法及び装置を提
供するにある。

本発明の他の目的は、使用する装置が比較的簡
単な構造でコイル巻替装置を兼ねると共に、均熱
ゾーンと加熱および／もしくは冷却ゾーンを分離
保有することにより、運転制御の容易な半連続オ
ープンコイル焼鈍法及びその装置を提供する事で
ある。

本発明により、金属帯板をルーズコイルとして
スペーサを介して間隙を設け、その間隙に雰囲気
ガスを通しつつ加熱する事により行なうオープン
コイル焼鈍法において、金属帯板を長手方向部分
的に前後方より正逆方向に炉内に捲き取り順次熱
処理する事を特徴とする半連続オープンコイル焼
鈍法 および 一対のコイル捲取捲戻装置と、鉛直軸を中心に
して回転可能なデイフユーザを兼ねる円盤であつ
て中心付近に１対の柱を有するコイル支持台と、
前記コイル支持台駆動装置と、雰囲気ガス循環装
置と、スペーサ送給捲取装置と、少なくとも前記
コイル支持台と部分コイルを包む炉体とを備えて
なる事を特徴とする半連続オープンコイル焼鈍装
置が提供される。

以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。

第１図乃至第５図は本発明実施例の工程図であ
る。

先づ第１図に示すようにリール１に捲かれたタ
イトコイル１０を捲き戻し、端部を溶接機１５で
リードコイルと溶接し、例えばコイルの1/4程度
をリール２に捲き取る。かくしてコイルが1/4捲
取られた状態が第２図である。この時ストリツプ
１００はコイル支持台（以下ターンテーブルとも
云う。）３上に鉛直に立てられた一対の柱４，４
の中間を通るようにしなければならない。なおス
ペーサ５は二対のスペーサ供給捲取装置６，６間
において張られ、前記一対の柱４，４間を通つて
いる。

ついで、リール１，２によつてバツクテンシヨ
ンを生じさせつつコイル支持台を時計方向に回転
させ、ストリツプをリール１及び２から同時に1/
４コイル宛炉７のインナーカバー８の中に捲き込
む。すなわち第３図は長手方向約1/2コイルが炉
内に捲き込まれた状態を示している。この時同時
にストリツプ間にスペーサ５が捲き込まれ板間に
焼鈍雰囲気が通る適当な間隙が付与される。

なお一方で、インナーカバー８の中は予め均熱
温度付近に加熱されている。そしてインナーカバ
ー８のラジアル方向延長部９，９も予め加熱を開
始している。従つて第２図から第３図の状態にな
る過程でストリツプは急速加熱される。しかる後
必要な均熱時間が1/2コイルに与えられる。また
この間例えばウエツトなHNXガス等の通常の焼
鈍雰囲気が与えられ、1/2コイルがオープンコイ
ル（脱炭）焼鈍される。なお焼鈍雰囲気はコイル
支持台中央下部のフアンにより強制循環されると
共に適切なCO，H₂Oバランスが保持され、脱炭
サイクルが与えられる。予め設定した均熱時間を
終ると、前記延長部９，９はいづれも冷却ゾーン
として機能させる。

すなわち第３図の如くコイル捲込が終ると直ち
に延長部９，９は加熱を止め、オープンコイル焼
鈍を終つたコイルがリール１，２に再び捲き取ら
れ始めるといわゆるガスジエツトクールもしくは
水噴霧、水浸漬乃至水冷ロールとの接触その他の
手段によつて急速冷却され、乾燥される。これら
の延長部９，９が加熱及び乾燥、冷却の兼用が困
難なときは、各１対の加熱用延長部と乾燥冷却用
延長部とを用意して交換使用することも出来る。
また加熱は延長部では全く行なわずにターンテー
ブルを囲む炉本体でのみ行ない、延長部には乾燥
冷却のみの機能を受持たせることも出来る。

なおスペーサ送給捲取装置は基本的にはストリ
ツプの表裏面に配置される各一対の電動リールよ
り成る。これらの電動リールはコイルを炉内に捲
き込む時はいづれも適当なバツクテンシヨンをス
ペーサに与えつつスペーサを繰り出して供給し、
逆にコイルを炉外に捲き戻す時はその時のストリ
ツプ速度と同期してスペーサを捲き取る。そして
スペーサは再使用されるが、適当な再使用回数を
経ると、第１図の状態の時、いづれかの電動リー
ルに捲き取られ、新しいスペーサが補給される。
従つて前記スペーサ用リールは着脱式のものが望
ましい。またスペーサには耐熱鋼製の撚り線、金
網、プレスして凹凸をつけた狭巾帯金、その他が
用いられる。

その他のスペーサ送給捲取装置としては、前記
柱４，４の１本毎に上下軸方向に溝５０を設け、
その溝の上下端にブロツク５１，５１を配置して
竪方向にスペーサを移動せしめる方式とすること
も出来る（第９図参照）。

こうすればストリツプ間においてラジアル方向
に一度に２本のスペーサが重なることを防止し得
ると共に、スペーサ交換は同様に可能となる。ま
た前記溝５０は蓋をとりつけることも出来る。

かくして1/2コイルのオープンコイル（脱炭）
焼鈍を終ると、コイル支持台は反時計方向に回転
し、ストリツプはリール１，２によつて同じ速さ
で捲き取られる。その間前記乾燥、冷却工程が二
つのインナーカバー延長部９，９によつてストリ
ツプに与えられることはいう迄もない。そしてリ
ール１，２のストリツプ捲き取りが終つた状態が
第４図である。

ついで第５図のようにリール２側に金属帯板を
捲き取り移行させ、コイルの後半部を同様にして
オープンコイル焼鈍する。そして最後に未焼鈍コ
イルとしてリール１に供給されたコイル１はすべ
て焼鈍済コイルとしてリール２に捲き取られ、剪
断機１６によつて切断され、ついでコイル２０は
搬出される。なお金属帯板が移行する時スペーサ
は原則として停止している。

もしくはこの時にスペーサを別箇に移行させ
て、更新することも出来る。

以上の本発明実施例であるオープンコイル焼鈍
法のヒートサイクルと従来の箱型焼鈍法のそれを
比較すると、例えば第６図の如くなり、総焼鈍時
間を大巾に短縮させることが出来る。

なお、前記焼鈍雰囲気には実施例における
HNXガスの他、その他の各種吸熱型、乃至発熱
型の変成ガスを用いることが出来、それ以外にも
水素またはHe，Ne，Ar等の不活性ガス、真空等
も適用可能である。

金属帯板は軟鋼、ステンレス鋼等の鋼帯板が一
般的であるが、その他の特殊鋼乃至Cu，Al乃至
それらの合金等の非鉄金属でなる金属帯板であつ
てもよい。また本実施例では1/2コイル宛焼鈍し
たがコイル全部を一度に処理するように出来るこ
とは云う迄もない。

扨て本発明方法（本発明１）は以上述べたとお
りであり、次に本発明装置（本発明２）を実施例
を用いて以下に詳述する。

第７図は本発明装置実施例の平面断面図であ
る。リール１に装着されたアツプエンドコイル状
のタイトコイル１０は捲き戻されてストリツプ１
００となり、溶接機１５、入側のテンシヨンデバ
イス１１、テンシヨンコントローラ１２、シール
ロール３２を介してインナーカバー延長部９に入
り、更にシールロール３１を経てインナーカバー
８内に入り、コイル支持台３中央部に立てられた
一対の柱４，４の間を通つて再び出側のシールロ
ール３１、インナーカバー延長部９、シールロー
ル３２、テンシヨンコントローラ１２、テンシヨ
ンデバイス１１、剪断機１６を経てリール２に捲
き取られる構造となつている。

インナーカバー８の外側には下部に略放射状に
多数のバーナ３０を配置し、内面に耐火材被覆を
施したアウターカバー１４が覆つている。なおア
ウターカバー１４、インナーカバー８はいづれも
クレーンによつて脱着可能である。但し、整備時
を除いてこれらの脱着の必要はない。またアウタ
ーカバー１４の加熱装置はバーナ３０の代わりに
放射加熱管であつてもよく、もしくは抵抗発熱体
による電気加熱装置であつてもよい。またストリ
ツプ自体に通電して電気抵抗加熱したり、誘導加
熱することもできる。その他の加熱手段としては
直火加熱型無酸化炉があるが雰囲気が制約され
る。

またインナーカバー８の中には中央部付近にお
いて鉛直に固着された一対の柱４，４を備えるコ
イル支持台３が配置されている。

第８図は第７図に示した本発明装置実施例の正
面断面図である。

雰囲気ガスのデイフユーザを兼ねた回転可能な
コイル支持台３は、その下面外周部をテーパロー
ラベアリングにより支持され、その中心下部に固
着された駆動軸１７により駆動される。前記駆動
軸１７はさらに減速機付モータでなる駆動装置４
０によつて駆動されるようになつている。またコ
イル支持台３の中央部には電気モータで回転する
ベースフアン１３を備え、雰囲気ガスの循環がイ
ンナーカバー８内で行なわれ、焼鈍中にコイル隙
間を雰囲気ガスが充分に流通可能である。柱４，
４は本実施例の如く片持式でもよいが、逆Ｕ字状
に上部で２本を繋ぐ方が強固になる。インナーカ
バー８の延長部９はその内部においてストリツプ
１００の両側に千鳥状配置された水冷ロールを偶
数個有し、伝熱によつてストリツプ１００を冷却
することが出来る。加えて図示しない冷却器で冷
却された極めて低露点のドライな雰囲気ガスを強
力なブロアで送り、ノズルよりストリツプ１００
の両面に吹きつけて冷却する所謂ジエツトクール
装置を併用して、脱炭焼鈍を終つたストリツプを
急速に乾燥、冷却する。

なお、インナーカバー８は下部のシール機構１
８により外気と絶縁されていることは云うまでも
ない。リール１，２はそれぞれ地下に減速機付モ
ータでなる駆動装置４１，４２を備えている。ス
トリツプの駆動及び張力付与は入出側のテンシヨ
ンデバイス１１，１１によつてなされ、張力はテ
ンシヨンコントローラー１２，１２により微調整
される。

以上詳述した本発明１及び２を実施することに
より、前記すべての目的が達成されると共に以下
の効果が得られる。

(1) 箱型焼鈍炉程度の比較的小型の炉装置で半連
続オープンコイル焼鈍を行ない得る。従つて中
量生産に適する。なおタイトコイル焼鈍も勿論
可能である。

(2) コイル捲替工程を伴う箱型焼鈍よりも処理時
間が遥かに短くてすむ。ヒートサイクル自体も
短かくなる。

(3) コイル捲替装置を別に要しないので、設備が
コンパクトになる。

(4) コイル挿入のために炉を開放する必要がない
ので、従来の箱型焼鈍に比して著るしく省エネ
ルギーが可能である。

(5) コイルの半端が生じないので歩留りが向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は
夫々本発明方法実施例の工程図、第６図は従来の
箱型焼鈍のヒートサイクルと本発明方法実施例の
それを比較したグラフ、第７図及び第８図は夫々
本発明装置実施例の平面断面図及び正面断面図で
あり、また第９図はスペーサ送給捲取装置の他の
実施例を示す概念図である。 １，２……リール、３……コイル支持台、４…
…柱、５……スペーサ、６……スペーサ送給捲取
装置、７……炉、８……インナーカバー、９……
延長部、１０，２０……コイル、１１……テンシ
ヨンデバイス、１３……ベースフアン、１４……
アウターカバー、３０……バーナー、４０……ロ
ール支持台駆動装置、５０……溝、５１……ブロ
ツク、１００……ストリツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属帯板をルーズコイルとしてスペーサを介
   して間隙を設けその間隙に雰囲気ガスを通しつつ
   加熱する事により行なうオープンコイル焼鈍法に
   おいて、金属帯板を長手方向部分的に前後方より
   正逆方向に炉内に捲き取り順次熱処理する事を特
   徴とする半連続オープンコイル焼鈍法。 ２ 前記スペーサが金属撚り線である特許請求の
   範囲第１項記載の焼鈍法。 ３ 焼鈍雰囲気ガスが発熱型ガス、吸熱型ガスも
   しくは不活性ガスである特許請求の範囲第１項乃
   至第２項の内いづれか一項に記載の焼鈍法。 ４ 前記金属帯板が鋼帯板である特許請求の範囲
   第１項乃至第３項の内いづれか一項に記載の焼鈍
   法。 ５ 前記焼鈍雰囲気ガスが水蒸気を含むウエツト
   雰囲気であり、前記熱処理が脱炭焼鈍である特許
   請求の範囲第１項記載の焼鈍法。 ６ 一対のコイル捲取、捲戻装置と、鉛直軸を中
   心にして回転可能なデイフユーザを兼ねる円盤で
   あつて中心付近に一対の柱を有するコイル支持台
   と、前記コイル支持台駆動装置と、雰囲気ガス循
   環装置と、スペーサ送給捲取装置と、少なくとも
   前記コイル支持台と部分コイルを包む炉体とを備
   えてなる事を特徴とする半連続オープンコイル焼
   鈍装置。 ７ 前記炉体がシールを介してインナーカバーと
   アウターカバーとでなる特許請求の範囲第６項記
   載の焼鈍装置。 ８ 前記インナーカバーが前記アウターカバーを
   貫通する一対のラジアル方向延長部を有し、これ
   らがいづれも金属帯板の加熱および／もしくは乾
   燥冷却機構である特許請求の範囲第７項記載の焼
   鈍装置。