JPS6315331B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6315331B2
JPS6315331B2 JP3522684A JP3522684A JPS6315331B2 JP S6315331 B2 JPS6315331 B2 JP S6315331B2 JP 3522684 A JP3522684 A JP 3522684A JP 3522684 A JP3522684 A JP 3522684A JP S6315331 B2 JPS6315331 B2 JP S6315331B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
steel strip
crown
furnace
roll
Prior art date
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Expired
Application number
JP3522684A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60181242A (ja
Inventor
Yasuhiro Yamaguchi
Juji Shimoyama
Akira Kishida
Yasuhisa Nakajima
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP3522684A priority Critical patent/JPS60181242A/ja
Publication of JPS60181242A publication Critical patent/JPS60181242A/ja
Publication of JPS6315331B2 publication Critical patent/JPS6315331B2/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
    • C21D9/562Details
    • C21D9/563Rolls; Drums; Roll arrangements

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 Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、鋼帯の連続焼鈍法に関し、特にこの
明細書に記述する技術は、竪型連続焼鈍炉内ハー
スロールについて蛇行やヒートバツクルを抑制す
べきロールクラウン制御下に円滑な連続焼鈍炉の
操業を行う方法についての提案である。
従来技術 一般に、鋼帯の連続焼鈍は、鋼帯を適正な温度
条件、通板速度、張力のもとで通板することによ
り、所定の材料特性を与えている。連続焼鈍炉特
に竪型炉の場合、炉内の上下部に多数のハースロ
ールが設置してあり、鋼帯はこれらのハースロー
ルを経て通板される。第1図は代表的な竪型連続
焼鈍炉の例を示す。図において、1は鋼帯、2は
加熱帯、3は均熱帯、4は徐冷帯、5は急冷帯を
示し、6がハースロールである。鋼帯1は、加熱
帯3〜急冷帯5と矢印A,Bの向きに搬送される
間、多数のハースロール6に接し同時に必要な温
度・速度に維持され熱処理される。
ところが、このような竪型連続焼鈍炉により鋼
帯が熱処理される際、鋼帯の形状、炉内での張力
バランス、あるいは、温度条件の如何によつては
鋼帯がラインセンターに対してずれ、所謂横ずれ
を生じることがある。この横ずれが大きくなると
鋼帯は蛇行し、さらに、炉壁と接触して鋼帯のエ
ツジ部が損傷したり、鋼帯が破断したりするとい
う問題が生ずる。
従つて、このような横ずれを防止するため、一
般に第2図に示すようなクラウンの付与されたハ
ースロール6が用いられている。このようなクラ
ウンの付いたハースロールにより鋼帯1には、そ
の幅方向において矢印で示すような中央側向きに
働く力Fcが発生し、蛇行が修正される。
ところが、この自己センタリング力Fcが大き過
ぎると、鋼帯にヒートバツクルが発生する。これ
は鋼帯の両側縁から中央部に向かう自己センタリ
ング力Fcにより鋼帯がその中央部近傍で幅方向に
座屈し、この座屈部がハースロールに巻付くこと
によりつぶされ、塑性変形することによる欠陥で
ある。この現象は、特に、加熱帯において、多く
見られる。
このことから従来、適正な蛇行修正能力とヒー
トバツクル発生防止能力を併せ持つハースロール
自体のクラウン量を調節する提案がなされてい
る。例えば、特開昭57―177930号、実開昭58―
10546号開示の技術では、ハースロールを加熱・
冷却することで調節し、また実開昭55―172359号
開示のものでは、ベンデイング装置を設けてロー
ルクラウン調節を行うことがそれぞれ提案されて
いる。しかしながら、これらの既知技術は実操業
に適用するのには、クラウン測定装置およびクラ
ウン制御装置をロール毎に設けなければならず費
用が嵩み、またロール間での微妙な相互調整が必
要となる等、現実に多くの問題点が残されてい
た。
発明の目的 本発明の目的は、クラウン量の過不足に伴なう
ヒートバツクルや蛇行を従来技術では達成できな
い確実に抑制する連続焼鈍法を提供することにあ
り、この目的を達成するための、本発明の要旨と
するところは、この明細書の頭書に記載した特許
請求の範囲に掲記したとおりである。
発明の構成 竪型連続焼鈍炉内に設置されているハースロー
ルは、当初鋼帯と接している中央部では低くその
端部では高いのが普通である。第3図はハースロ
ールの軸方向の温度分布を測定した例であるが、
中央部は端部より約60℃も低い値を示している。
この温度分布に見られるような温度に伴い生ずる
熱膨張差でハースロールにサーマルクラウンが発
生する。
要するに、鋼帯の蛇行とヒートバツクルの発生
に影響するロールクラウンは、元々のロール自体
に付与されたイニシヤルクラウンの他に、上記サ
ーマルクラウンを考慮しなければならないのであ
り、しかも蛇行とヒートバツクルの発生を抑制な
いしは阻止するためのクラウン制御に関しては正
に上記ヒートクラウンの調節以外に有効な方法は
無い。なお、トータルクラウンΔDは次のように
表わすことができる。
ΔD=ΔDi+ΔDt …… ≒ΔDi+α・d・ΔT ……′ ≒ΔDi+α・d・(TRC―TRE) ……″ ここで、ΔDi:イニシヤルクラウン ΔDt:サーマルクラウン α:熱膨張率 d:板厚 ΔT≡TRC―TRE TRC:ハースロール中央部温度 TRE:ハースロール端部温度 トータルクラウンΔDの変動に実質的に影響し
ているのは、上記式中のサーマルクラウンΔDt
であり、このサーマルクラウンについての制御が
完全であれば上記蛇行、ヒートバツクルの発生が
抑制ないしは阻止できる。例えば、焼鈍炉の加熱
帯2前半部では鋼帯1温度が低いため、ロール端
部の温度TREは中央部の温度TRCよりもかなり高
く、その結果式に示すトータルクラウンΔDは
小さい方向を指し、自己センタリング力が弱まつ
て蛇行が発生しやすくなる。従つて、サーマルク
ラウンΔDtを制御すれば、上述した問題が回避で
きる。
要するに、焼鈍に際しては、トータルクラウン
ΔDとくにサーマルクラウンΔDtが、ヒートバツ
クルが発生しないような上限クラウンΔDH、およ
び蛇行が発生しないような下限クラウンΔDLの範
囲に制御すればよい。
ΔDLΔDΔDH …… このことは、サーマルクラウンの原因となるロ
ール端部と中央部との温度差ΔTを、 TLΔT=TRC―TRETH …… TL……下限温度(蛇行阻止クラウン量) TH……上限温度(ヒートバツクル抑制クラ
ウン量) にすることで解決される。
結局、本発明は、サーマルクラウン制御に当
り、炉内温度、熱処理速度および板厚をパラメー
タとする鋼帯温度、ハースロール中央部ならび両
端部各温度に関するサーマルクラウンの設定モデ
ル式を、それらの実測値がヒートバツクル抑制上
限クラウン量と蛇行阻止下限クラウン量の範囲に
収まるように順次修正しながら該炉内温度、熱処
理速度を決定し、連続的に熱処理することを特徴
とする鋼帯の連続焼鈍方法である。
第4図は、本発明法のフローである。まず、熱
処理を行う対象となる鋼帯の寸法、設定(目標)
鋼帯温度が決められる。ここで、予測鋼帯温度
TSは、 TS≒a1+TG+a2・V・B+a3 …… ここで、TG:炉内温度 V:熱処理速度 B:板厚 a1〜a2:係数 また、設定(目標)ハースロール端部温度TRE
および同ハースロール中央部温度TRCについて
は、 TRE≒b1・TG+b2・V・B+b3 …… TRC≒C1・TG+c2・V・B+C3 …… ただし、b1〜b3、c1〜c3は係数 なるモデル式で示すことができる。
次に、鋼帯の温度TG′を測定し、その実測値
TG′が設定鋼帯温度の許容範囲のものかどうかを
式のようにして判定する。
TSLTS′TSH ここで、TSL:下限温度(蛇行阻止クラウン
量) TSH:上限温度(ヒートバツクル抑制
クラウン量) TS′:設定鋼帯温度 そして、判定の結果式が満足されていなけれ
ば、式の係数a1,a2,a3を変えてモデル式の
修正を行い、再度炉内温度TG、熱処理速度Vを
設定し直して焼鈍する。
判定の結果、式を満足する場合、次にハース
ロールの端部、中央部の各温度を実測し、これら
実測温度が上記式を満足するか否かを判定し、
満足していればそのまま操業を継続するが、外れ
るときは、式の係数b1,b2およびc1,c2,c3
を修正し、その修正が行なわれたモデル式、
により、再度炉内温度TG、速度Vを設定し熱処
理を継続する。
上記各係数の修正は、学習制御によるのがよ
く、例えば修正すべき係数がaの場合、次式にも
とづき、 ao+1=αao+(1−α)ao-1 …… 0<α<1 以上説明したような手法の採用により、予測鋼
帯温度TS′及びハースロール端部、中央部の予測
温度TRE,TRCと、これらの実測値との差が学習
制御により小さくなるので、炉内温度TGと処理
速度Vを制御することにより、所定の材料特性を
損わずに間接的にロールクラウンの制御が可能と
なるのである。
次に本発明による装置例を第5図に基づき説明
する。1は鋼帯、6はハースロールであり、該ハ
ースロールには、ロール端部と中央部の少なくと
も2個所に温度計が埋設されたロールである(温
度計図示せず)。7は焼鈍仕様発生器、8は演算
器、9は炉条件設定器である。また、10は鋼帯
温度判定器、11はハースロール温度判定器、1
2は学習器である。そして、13は鋼帯温度計、
14は出力器である。焼鈍仕様発生器7から入力
される鋼帯寸法、設定(目標)鋼帯温度に基づ
き、演算装置8は〜式により熱処理速度V及
び炉温TGを算出し、設定器9に出力する。これ
に基づいて連続焼鈍の操業が行なわれることにな
るが、一方、設定完了信号を鋼帯温度判定器10
に出力する。次に、鋼帯温度判定器10は温度計
13より鋼帯温度を取込み式による判定を行
う。満足すれば、信号をハースロール温度判定器
11に出力する。また満足しなければ、信号を学
習器12に出力し、この学習器12では、式の
係数a1〜a3を式に基づき修正し、演算器8に修
正結果を送り、上記手順を繰返すことになる。一
方、式を満足した場合には、その信号を受けた
ハースロール温度判定器11は、ハースロールの
端部と中央部の実測温度を取込み、式による判
別を行う。満足すれば、そのまま炉設定条件を変
更せずに操業を続けるが、満足しない場合には、
学習器12にて、式の係数b1,b2,b3、およ
びc1,c2,c3を修正する。次に、その結果を演算
器8に送り、再度上記手順を繰返すことになる。
なお、出力器14は、例えばブザーなどの警報
器であり、ロール温度が式を満足しない場合に
鳴らすようにしておけばよい。
実施例 連続焼鈍に当つて、“炉内温度TG、処理速度
V、板厚”をパラメータとするヒートクラウンに
関するモデル式、および式を学習制御によ
り修正しながら操業した実施例を示す。
まず、第6図には、炉内温度TGとハースロー
ル端部温度TREとの関係を示し、前記モデル式
の例を挙げる。また、第7図には、熱処理速度
(V)と板厚(B)の積に対するロール中心部温
度TREとの関係を示し、前記モデル式の例を挙
げる。さらに、第8図は、炉温TGと熱処理速度
(V)と板厚(B)との積との関係を示し、前記
モデル式の操業具体例である。
そして、第9図は、温度差ΔT=TRC―TREと蛇
行、ヒートバツクルの関係を示し、張力変動を考
慮しないとすれば、温度差ΔTを略−30ΔT
30の温度範囲に制御すれば円滑な連続焼鈍が可能
である。
発明の効果 本発明によれば、上述したモデル式(〜)
を順次修正しながら操業を継続することで、例え
ばヒートバツクルによる歩留り悪化は1.5%にま
で削減でき、また蛇行による片寄り破断も2.4
回/月から0.5回/月の発生頻度にまで抑制する
ことができ、所謂円滑な連続焼鈍炉の操業が可能
になつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、竪型連続焼鈍炉の略線図、第2図
は、ハースロールの正面図、第3図は、ハースロ
ールの軸方向温度分布図、第4図は本発明方法の
フローチヤート、第5図は、本発明方法を説明す
るためのブロツク図、第6図は、炉内温度とロー
ル端部温度との関係を示すグラフ、第7図は、速
度・板厚の積に対するロール中心部温度との関係
を示すグラフ、第8図は、速度・板厚の積に対す
る炉温との関係を示すグラフ、第9図は、温度差
と蛇行、ヒートバツクル発生との関係を示すグラ
フである。 1……鋼帯、2……加熱帯、3……均熱帯、4
……徐冷帯、5……急冷帯、6……ハースロー
ル、7……焼鈍仕様発生器、8……演算器、9…
…炉条件設定器、10……鋼帯温度判定器、11
……ハースロール温度判定器、12……学習器、
13……鋼帯温度計、14……出力器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 竪型連続焼鈍炉にて鋼帯をハースロールのロ
    ールクラウン制御の下で連続焼鈍する方法におい
    て、炉内温度、熱処理速度および板厚をパラメー
    タとする鋼帯温度、ハースロール中央部ならび両
    端部各温度に関するサーマルクラウンの設定モデ
    ル式を、それらの実測値がヒートバツクル抑制上
    限クラウン量と蛇行阻止下限クラウン量の範囲に
    収まるように順次修正しながら該炉内温度、熱処
    理速度を決定し、連続的に熱処理することを特徴
    とする鋼帯の連続焼鈍方法。
JP3522684A 1984-02-28 1984-02-28 鋼帯の連続焼鈍方法 Granted JPS60181242A (ja)

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JP3522684A JPS60181242A (ja) 1984-02-28 1984-02-28 鋼帯の連続焼鈍方法

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JP3522684A JPS60181242A (ja) 1984-02-28 1984-02-28 鋼帯の連続焼鈍方法

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JPS60181242A JPS60181242A (ja) 1985-09-14
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CA1280190C (en) * 1986-09-30 1991-02-12 Yasuhiro Yamaguchi Method and system for controlling tension to be exerted on metal strip in continuous annealing furnace
JPH075995B2 (ja) * 1986-09-30 1995-01-25 川崎製鉄株式会社 連続焼鈍炉における金属ストリツプの張力制御方法
JPS63162819A (ja) * 1986-12-25 1988-07-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続焼鈍炉におけるラインスピ−ド設定方法

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