JPS6234811B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6234811B2
JPS6234811B2 JP17528782A JP17528782A JPS6234811B2 JP S6234811 B2 JPS6234811 B2 JP S6234811B2 JP 17528782 A JP17528782 A JP 17528782A JP 17528782 A JP17528782 A JP 17528782A JP S6234811 B2 JPS6234811 B2 JP S6234811B2
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JP
Japan
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cooling
strip
gas
liquid
spray
Prior art date
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Expired
Application number
JP17528782A
Other languages
English (en)
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JPS5967323A (ja
Inventor
Tetsuya Oohara
Yoshihiko Kawai
Kozaburo Ichida
Koichi Sakurai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP17528782A priority Critical patent/JPS5967323A/ja
Publication of JPS5967323A publication Critical patent/JPS5967323A/ja
Publication of JPS6234811B2 publication Critical patent/JPS6234811B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は連続焼鈍ラインにおける鋼帯(以下ス
トリツプと云う)の冷却装置に関するものであ
る。 近時、自動車用鋼板等に用いられる加工用冷延
鋼板の熱処理(焼鈍)はバツチ式焼鈍から連続焼
鈍方式に代りつつあり、すでに国内外で採用され
既に実用稼動している。 この連続焼鈍設備の主要部をなす連続炉は概ね
加熱帯、均熱帯、1次冷却帯、過時効帯、2次冷
却帯からなつている。このうち、1次冷却帯にお
ける冷却速度制御技術が、冷延鋼板の加工性を左
右する重大なフアクターとなることは種々文献で
紹介されている通りである。 鋼板の加工性全般を向上させるためには、鋼板
の結晶粒径を十分大きく、また鋼板に含まれる固
溶Cをできるだけ少なくすることが必要である。
更に深絞り成形加工については平均塑性歪比値
の大きいことが好ましい。これ等を考慮した冷却
速度制御の一例として、特開昭55―104430号公報
には焼鈍後最初の冷却が早過ぎるとγ―α変態に
よつて結晶粒が細粒化、値も低下するので、焼
鈍後最初の冷却は冷却速度35℃/秒未満とし、
600℃以上の温度Tθで徐冷を中止し、50℃/秒
以上の急冷処理を行い、過時効処理を行う冷却方
法が開示されている。なお、この急冷処理は焼鈍
中の炭化物溶解を抑制し、更にCの過飽和度を高
めておけば過時効の所要時間短縮に効果がある。
上記したような冷却速度を徐冷から急冷に変化制
御する冷却方法を肩付冷却方法と称し、加工性の
優れた冷延鋼板を得るための公知技術の一つであ
る。 その典型的な熱サイクルを模式的に第2図に実
線にて示す。AB間が徐冷域であり、BC間が急冷
域である。 また同じ図中に、高張力鋼板の肩付冷却方法を
破線にて模式的に示す。A′B′間が徐冷域であ
り、B′C′間が急冷域である。このA′B′間の徐冷
により、C,Mn等の合金成分はオーステナイト
相へ濃縮され、次のB′C′間の急冷によりそのオ
ーステナイト相は効果的にマルテンサイトを含む
組織に硬化変態する。同時に先の徐冷によりマト
リツクスのフエライト相は合金成分を減じて純化
しているので高い延性をもつ。即ち、この肩付冷
却法により少ない合金成分をもつ安価な素材によ
り十分な強度をもち且つ加工性の良好な高張力鋼
板を製造することができる。 今、従来から周知の液体浸漬法、ガス冷却法、
さらに先に本出願人が特許出願した気液噴射装置
(特願昭55―135680号)及び液体噴射装置(特願
昭57−18837号)による冷却方法の4法によつて
前述した肩付冷却を実施しようとしても第1表に
示す如く一長一短があり推奨できるものがない。
【表】 即ち、液体浸漬法では1次冷却の急冷域には適
しているが前記肩付冷却制御を行うに際し冷却能
力が大きすぎて徐冷操作が困難である。又過時効
処理を要する場合、冷却制御性がないため、いつ
たん温度を下げて過時効処理温度迄再加熱する必
要があり不経済である。これに反してガス冷却法
を用いる場合は、徐冷域では好適であつても、急
冷域では前記液体犢漬法に比し冷却能力が不足で
必然的に冷却有効設備長を長くとる必要が生じま
た、高張力鋼板の製造に際して多量の合金添加を
要するなど好ましくない。一方、前2者の欠点を
解消する目的で先に本出願人が提案した気液噴射
装置及び液体噴射装置による冷却法では前記した
肩付冷却制御をそれなりに行うことができ有益な
ものであるが前者の気液噴射法は急冷域で、又後
者の液体噴射法は徐冷域で、それぞれ冷却速度制
御性の点で前記した液体浸漬法及びガス冷却法に
劣る。 この点を詳述すれば以下の通りである。即ち、
気液噴射法の場合には、急冷域での冷却能力が不
足するか、又は冷却能力は十分であつても多量の
液体を霧化するために大量の気体を循環する必要
があり設備費及び操業コストが嵩むという問題が
ある。一方、液体噴射法の場合には、徐冷域にお
いて冷却能力、従つて液体流量を絞る結果、霧化
が不十分となり、不均一冷却による鋼帯の形状
(平坦度)不良を生じ易い。さらに、場合によつ
ては液流の勢いが足りず、鋼帯へ到達せず冷却そ
のものがなされないという不具合も生じ得る。 本発明者等は、上記不具合を解消する目的で、
前記冷却法について研究を積み重ねた結果、すで
に出願提案した前記気液噴射装置と液体噴射装置
とを連設せしむることによつて1次冷却の最初の
冷却に徐冷却を要するいわゆる肩付冷却処理に対
しては気液噴射装置を、所望温度に急冷終点制御
させるために液体噴射装置をそれぞれ独立に設
け、冷却機能を分解せしめることによつて、複雑
な冷却制御にも対応できる冷却装置が得られるこ
とを知見したものである。 即ち、本発明の要旨とするところは、ストリツ
プの連続熱処理設備に設けた冷却装置において、
上下方向に走行する高温のストリツプの表裏面
に、先ず、気体流と液体流を混合してつくつた気
液混合流体を噴射する気液噴射冷却装置と液体の
みを単独噴射する液体流噴射冷却装置とを連設せ
しめたことを特徴としたストリツプの冷却装置で
ある。 以下、本発明による冷却装置の実施例を図面に
より詳細に説明する。 第1図は冷延鋼板を製造する連続焼鈍工程にお
ける1次冷却処理工程に本発明の冷却装置を適用
した1例である。 説明の都合上、主として1次冷却工程を中心
に、その構成及び作用について述べる。1は連続
焼鈍炉内で高温状態に加熱均熱保持されたストリ
ツプで連続焼鈍炉均熱帯2と通路3間を上から下
に向つて移動する。この連続焼鈍炉均熱帯2と通
路3間には通常1種類の冷却手段からなる冷却室
が介在してストリツプを所望の温度に冷却制御し
ている。しかるに本発明の冷却装置は第1冷却室
4と第2冷却室5の2冷却室から構成され、さら
に各冷却室内の冷却手段は各冷却室間で互いに異
なつた冷却手段を保有している。即ち第1冷却室
4内には気水噴射冷却装置6(以下フオグスプレ
ー装置と云う)、第2冷却室5内には水噴射冷却
装置7(以下単にスプレー装置と云う)が鋼帯の
進行方向に対し平行に、かつストリツプの巾方向
に対し平行にそれぞれ多段に対峙して設けられて
いる。各冷却室の出側にはストリツプ表面に付着
した水を除去するための水切り用スプレー装置
8,8′が設けられている。 第1冷却室内に設けられたフオグスプレー装置
6は既に本出願人が特願昭55―135680号で先に提
案したフオグスプレー装置が利用できる。即ち、
不活性ガス(以下「ガス」と呼ぶ)はガス供給ヘ
ツダー9から、又水か水供給ヘツダー管10から
供給され各先端部で外部混合され、矢示方向にス
トリツプに対しやや上向きに気水混合流となつて
吹付けられる。もし、このフオグ吹付け方向をス
トリツプに対し水平方向に吹付けるのであれば、
先行して噴射されたフオグと後続のフオグとが干
渉してその結果、ストリツプの表面及びその近傍
にちらばることになり、ストリツプ表面に水膜が
形成しあるいは形成しやすい雰囲気となり冷却む
らが生じあるいは生じやすく、このため効率の良
い冷却と冷却コントロールが困難となる。このよ
うにフオグを水平に対し上向きに噴射することに
より、冷却がむらなく効率的に行われる。なおフ
オグ噴射速度は通常40〜100m/secの速度でスト
リツプに噴射される。フオグスプレー装置6から
ストリツプに噴射された飛散水はストリツプに当
つてはね返り、フオグスプレー装置に設けられた
水誘導板11上を伝つて下部に設けられた排水口
12,12′から排水本管121に導かれ系外に
排出される。なお、水誘導板11はストリツプに
戻らないように後方に傾斜した構造になつてい
る。第1冷却室内のガスは排気口13から排気本
管131に導かれ系外に排出される。 第1冷却室を上述の如きフオグスプレー装置6
に構成すれば加工性の良い冷延鋼板を得るために
必要な1次冷却初期徐冷(通常35℃/秒未満)、
いわゆる肩付冷却を容易に実施できるのである。
ストリツプを過時効温度(300〜500℃)迄徐冷を
続けると、過時効処理で炭素の析出が不充分で鋼
中に残留し時効性の点で問題が残るため、600℃
以上の温度Tθで徐冷却を停止した後、50℃/秒
以上の冷却速度で急冷処理を施して、ある程度鋼
中に過飽和に炭素を固溶させておいて、過時効処
理を施せば、炭素の析出が促進され加工性及び時
効性ともに満足した良材質の冷延鋼板が得られ
る。 本発明の冷却装置においてはこの急冷処理に対
処するため前記第1冷却室4に連設して急冷処理
専用の第2冷却室5を設けている。第2冷却室5
の急冷処理は、ストリツプを所定の過時効処理温
度で停止してやる必要から、冷却終点制御可能な
冷却手段として本実施例ではスプレーによる冷却
を取り込んだ。このスプレー処理については、特
に種類は問わないが、既に本出願人が先に特願昭
57−18837号で提案したスプレー装置が終点温度
制御をともなう冷却には有効であるため、本実施
例ではこのスプレー装置を採用した。このスプレ
ー装置はスプレーノズル14の向きに工夫がこら
されており、最上段のスプレーノズルはストリツ
プに対し下向きに、第2段目のスプレーノズルは
水平に、第3段目以降は全て上向きにそれぞれ設
けられている。最上段のスプレーノズルの向きを
下向きにすることによつて、噴射された冷却水が
ストリツプ表面で逆流現象を阻止し、均一な液滴
流の衝突帯をストリツプ上に形成することができ
る。第2段目のノズル向きを水平にすることによ
つて、最上段のスプレーノズルによつて得られた
均一液滴流を散乱させない働きがある。次に3段
目以降に設けられたスプレーノズルの向きを全て
上向きにすることによつてストリツプ上に垂れる
水量を低減させることができる。15及び15′
は第2冷却室内の排水口で排水本管121と連結
している。 なお、第1冷却室内のフオグスプレー及び第2
冷却室内の水スプレーの配置はストリツプの表面
をむらなく冷却するべくストリツプ表裏面でラツ
プしないようにする方が良く、上下方向又は左右
方向或いはその両方でずらして配置する。このよ
うに配置することによりストリツプの形状を悪化
させないで冷却できる。 第1冷却室と第2冷却室との中間にストリツプ
のぶれ止め用ガイドロール16を配設している。
17,17′,17″はステアリングロールで焼鈍
炉均熱帯2に1個、通路3に2個配設されてい
る。通路3の底部に排水口18が設けられ排水本
管121と連結して通路内の溜り水を排除できる
ようになつている。 第1冷却室で徐冷、第2冷却室で急冷され過時
効温度(300〜500℃)で急冷停止されたストリツ
プは、通路3を通つて、図示していないが過時効
帯、2次冷却帯で連続焼鈍工程を終了し、最後に
調質圧延機で1〜2%圧下を掛けられコイルに巻
取つて冷延鋼板となる。 本発明の冷却装置を上記1次冷却帯に適用すれ
ば、従来1手段の冷却では制御困難であつた冷却
初期に徐冷を要するいわゆる肩付冷却に対して冷
却能力が水単独スプレー冷却に比しゆるやかなフ
オグスプレー冷却装置を内在させた第1冷却室で
行わせ、引続いて急冷処理に移行する際は、フオ
グスプレー冷却に比し大きな冷却能力を有し、か
つ終点温度制御が可能な水スプレー冷却装置を内
在させた第2冷却室で急冷処理することにより、
容易に複雑な冷却制御を行うことができる。した
がつて、例えば肩付冷却処理を要する加工性が良
く時効劣化の少ない深絞り用冷延鋼板の製造に最
適な冷却装置である。また、同様に肩付冷却処理
の有効な良加工性高強度鋼板を安価な素材かな製
造するのに適した冷却装置である。 深絞り用冷延鋼板及び高張力冷延鋼板の肩付冷
却処理は、第2図の熱サイクル上に示すように、
徐冷域(AB及びA′B′間)を記号FSにて表わされ
るフオグスプレーにて、また急冷域(BC及び
B′C′間)を記号Sにて表わされる水スプレーに
て冷却することにより行われる。なお、1次冷却
で肩付冷却不要の場合は第1冷却室のフオグスプ
レー装置を止めて、第2冷却室の水スプレー装置
のみで冷却することもできる。 以上詳述した如く、いずれにせよ、徐冷却に適
した気液噴射冷却と急冷却に適した液体噴射冷却
を組合せた本発明の冷却装置によれば安価な設備
費及び操業コストにより巾広い冷却制御を行い得
るという顕著な効果が奏されうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で、連続焼鈍炉の1次
冷却帯に適用した概要図、第2図は本発明の実施
例を、深絞り用鋼板と高張力鋼板の熱サイクル上
に示したものである。 1:ストリツプ、2:焼鈍炉均熱帯、3:通
路、4:第1冷却室、5:第2冷却室、6:フオ
グスプレー装置、7:水スプレー装置、8:水切
り用スプレー装置、9:ガス供給ヘツダー、1
0:水供給ヘツダー管、11:水誘導板、12,
15,18:排水口、13:排気口、14:スプ
レーノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鋼帯の連続熱処理設備に設けた冷却装置にお
    いて、上下方向に走行する鋼帯の表裏面の上部
    に、気体流と液体流を混合してつくつた気液混合
    流体を噴射する気液噴射冷却装置と該気液噴射冷
    却装置の下部に液体のみを単独噴射する液体流噴
    射冷却装置とを連設したことを特徴とする鋼帯の
    冷却装置。
JP17528782A 1982-10-07 1982-10-07 鋼帯の冷却装置 Granted JPS5967323A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17528782A JPS5967323A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 鋼帯の冷却装置

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JP17528782A JPS5967323A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 鋼帯の冷却装置

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JPS5967323A JPS5967323A (ja) 1984-04-17
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JPH0756057B2 (ja) * 1985-02-07 1995-06-14 日本鋼管株式会社 連続熱処理炉におけるストリップの冷却方法
BE1008792A6 (fr) * 1994-10-26 1996-08-06 Centre Rech Metallurgique Dispositif de refroidissement accelere d'un substrat continu en defilement rapide dans un plan vertical.
KR20040037348A (ko) * 2002-10-28 2004-05-07 주식회사 포스코 스트립 소둔라인의 수직형 탈지설비
FR3125066B1 (fr) * 2021-07-12 2024-02-02 Fives Stein Refroidissement liquide d’une bande en defilement dans une ligne continue

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