JP2723759B2 - 鋼材のバッチ焼鈍方法及び装置 - Google Patents
鋼材のバッチ焼鈍方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材のバッチ焼鈍方法
及びその装置に関し、例えば、熱間圧延後のフェライト
系又はマルテンサイト系ステンレス鋼板をＨ2 ガス雰囲
気で焼鈍するのに好適なバッチ焼鈍方法及び装置に関す
る。
及びその装置に関し、例えば、熱間圧延後のフェライト
系又はマルテンサイト系ステンレス鋼板をＨ2 ガス雰囲
気で焼鈍するのに好適なバッチ焼鈍方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５を参照して、フェライト系又はマル
テンサイト系の熱間圧延ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工
程の概略を説明する。加熱炉（図示せず）で加熱された
ステンレススラブが熱間圧延機１０で圧延され、この熱
間圧延された鋼板がコイラー１２によってコイル状に巻
き取られる。次に、コイルビルドアップ設備１４で焼鈍
に都合の良い大きさのコイルに巻き直され、このコイル
がベル型焼鈍炉１６内に３〜４個積み重ねられて約８０
時間の焼鈍が施される。焼鈍後の鋼板表面には多量のス
ケールが付着しているため、焼鈍炉１８と機械的スケー
ル除去装置２０、酸洗槽２２から構成される焼鈍酸洗ラ
イン（ＨＡＰＬ）でスケール除去処理が施される。ただ
し焼鈍はベル型焼鈍炉１６で既に行われているため、こ
の場合焼鈍炉１８は通過するのみであり、ＨＡＰＬにお
いては実質的には機械的スケール除去装置２０と酸洗槽
２２でのスケール除去が施されるのみである。
テンサイト系の熱間圧延ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工
程の概略を説明する。加熱炉（図示せず）で加熱された
ステンレススラブが熱間圧延機１０で圧延され、この熱
間圧延された鋼板がコイラー１２によってコイル状に巻
き取られる。次に、コイルビルドアップ設備１４で焼鈍
に都合の良い大きさのコイルに巻き直され、このコイル
がベル型焼鈍炉１６内に３〜４個積み重ねられて約８０
時間の焼鈍が施される。焼鈍後の鋼板表面には多量のス
ケールが付着しているため、焼鈍炉１８と機械的スケー
ル除去装置２０、酸洗槽２２から構成される焼鈍酸洗ラ
イン（ＨＡＰＬ）でスケール除去処理が施される。ただ
し焼鈍はベル型焼鈍炉１６で既に行われているため、こ
の場合焼鈍炉１８は通過するのみであり、ＨＡＰＬにお
いては実質的には機械的スケール除去装置２０と酸洗槽
２２でのスケール除去が施されるのみである。
【０００３】このように、例えばフェライト系又はマル
テンサイト系ステンレス鋼、普通鋼、高炭素鋼などは、
熱間圧延が施された後、その大部分がバッチ炉で焼鈍さ
れ、スケール除去処理が施される。次に、この焼鈍の際
に使用される焼鈍炉の一例について図６を参照して説明
する。
テンサイト系ステンレス鋼、普通鋼、高炭素鋼などは、
熱間圧延が施された後、その大部分がバッチ炉で焼鈍さ
れ、スケール除去処理が施される。次に、この焼鈍の際
に使用される焼鈍炉の一例について図６を参照して説明
する。
【０００４】図６は、図５に示すベル型焼鈍炉１６の概
略構造を示す断面図である。ベル型焼鈍炉３０には、炉
壁耐火物３２の保護カバーであるアウターカバー３４
と、この炉壁耐火物３２とアウターカバー３４とに取り
付けられた複数のバーナー３６と、コイル状に巻かれた
鋼板Ｓを積み重ねるための基台（ベース）３８とが備え
られている。また、炉壁耐火物３２内部には、バーナ３
６による燃焼ガスと鋼板Ｓとの直接的な接触を防ぎ、焼
鈍雰囲気を非酸化性に保持しておくためのインナーカバ
ー４０と、このインナーカバー４０内の雰囲気ガスを循
環させ、鋼板Ｓへの熱伝導を促進するための炉気循環フ
ァン４２が配置されている。
略構造を示す断面図である。ベル型焼鈍炉３０には、炉
壁耐火物３２の保護カバーであるアウターカバー３４
と、この炉壁耐火物３２とアウターカバー３４とに取り
付けられた複数のバーナー３６と、コイル状に巻かれた
鋼板Ｓを積み重ねるための基台（ベース）３８とが備え
られている。また、炉壁耐火物３２内部には、バーナ３
６による燃焼ガスと鋼板Ｓとの直接的な接触を防ぎ、焼
鈍雰囲気を非酸化性に保持しておくためのインナーカバ
ー４０と、このインナーカバー４０内の雰囲気ガスを循
環させ、鋼板Ｓへの熱伝導を促進するための炉気循環フ
ァン４２が配置されている。
【０００５】このベル型焼鈍炉３０では、鋼板Ｓが基台
３８上に積み重ねられ、この鋼板Ｓがインナーカバー４
０及びアウターカバー３４で覆われた後に焼鈍が開始さ
れる。この焼鈍処理は約８０時間程度の長時間にわたっ
て行われるため、この焼鈍が施されている間に、炉内の
雰囲気ガスの特性によっては鋼板表面の酸化スケールが
著しく成長する場合がある。
３８上に積み重ねられ、この鋼板Ｓがインナーカバー４
０及びアウターカバー３４で覆われた後に焼鈍が開始さ
れる。この焼鈍処理は約８０時間程度の長時間にわたっ
て行われるため、この焼鈍が施されている間に、炉内の
雰囲気ガスの特性によっては鋼板表面の酸化スケールが
著しく成長する場合がある。
【０００６】従来、この酸化スケールの成長を抑制する
ために、各種の非酸化性ガスが焼鈍雰囲気ガスとして使
用されている。最近では酸化成分、炭化成分が少ないこ
と及び製造方法が安易で安価なことのため、発熱吸熱型
炉気（ＨＮＸガス，Ｈ2 含有率４％〜２０％）等が多く
用いられている。しかし、この発熱吸熱型炉気等の非酸
化性ガスを雰囲気ガスとして使用しても従来のバッチ焼
鈍方法では、２つの問題がある。第１は焼鈍時間が非常
に長くなるという問題であり、第２は鋼板表面に付着し
た酸化スケールの問題である。
ために、各種の非酸化性ガスが焼鈍雰囲気ガスとして使
用されている。最近では酸化成分、炭化成分が少ないこ
と及び製造方法が安易で安価なことのため、発熱吸熱型
炉気（ＨＮＸガス，Ｈ2 含有率４％〜２０％）等が多く
用いられている。しかし、この発熱吸熱型炉気等の非酸
化性ガスを雰囲気ガスとして使用しても従来のバッチ焼
鈍方法では、２つの問題がある。第１は焼鈍時間が非常
に長くなるという問題であり、第２は鋼板表面に付着し
た酸化スケールの問題である。
【０００７】この長時間焼鈍と酸化スケールという問題
を解決するために、Ｈ2 ガスの高い熱伝導率と還元性に
着目し、焼鈍雰囲気ガスとして高純度Ｈ2 ガスを使用す
る方法が開発された。雰囲気ガスとして高純度Ｈ2 ガス
を使用することにより高い熱伝導性が得られるため、鋼
板の加熱時間及び冷却時間の短縮が可能になり焼鈍時間
はＨＮＸガスを使用した場合と比較して５０〜６０％に
まで短縮され、問題点の１つである長時間焼鈍という問
題は解決された。
を解決するために、Ｈ2 ガスの高い熱伝導率と還元性に
着目し、焼鈍雰囲気ガスとして高純度Ｈ2 ガスを使用す
る方法が開発された。雰囲気ガスとして高純度Ｈ2 ガス
を使用することにより高い熱伝導性が得られるため、鋼
板の加熱時間及び冷却時間の短縮が可能になり焼鈍時間
はＨＮＸガスを使用した場合と比較して５０〜６０％に
まで短縮され、問題点の１つである長時間焼鈍という問
題は解決された。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延中に鋼板
表面に生成したＣｒ、Ｆｅ等の酸化物からなるスケール
の還元及び焼鈍中のスケールの発生・成長の防止は、高
純度Ｈ2 ガスを使用するだけでは充分ではない。このた
め、機械的スケール除去装置と酸洗槽とにより焼鈍後の
スケール除去処理が行われているが、酸洗処理に使用す
る酸は強酸が使用されているため、酸の購入及び廃酸処
理等に多大の費用がかかり、また酸洗処理速度が制限さ
れているため、生産能率を上げることができない。さら
に、ショットブラストの使用と上記強酸、特に硝弗酸の
使用のため、表面性状の向上が阻害される。
表面に生成したＣｒ、Ｆｅ等の酸化物からなるスケール
の還元及び焼鈍中のスケールの発生・成長の防止は、高
純度Ｈ2 ガスを使用するだけでは充分ではない。このた
め、機械的スケール除去装置と酸洗槽とにより焼鈍後の
スケール除去処理が行われているが、酸洗処理に使用す
る酸は強酸が使用されているため、酸の購入及び廃酸処
理等に多大の費用がかかり、また酸洗処理速度が制限さ
れているため、生産能率を上げることができない。さら
に、ショットブラストの使用と上記強酸、特に硝弗酸の
使用のため、表面性状の向上が阻害される。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、例えば熱間圧
延中に鋼板表面に生成したＣｒ、Ｆｅ等の酸化物からな
るスケールを、焼鈍中に還元すると共にスケールの発生
・成長を防止することによって焼鈍後のスケール除去処
理の負荷が軽減される鋼材のバッチ焼鈍方法を提供する
ことを第１の目的とする。ところで、上記第１の目的の
バッチ焼鈍方法を達成するためには、後述するように減
圧装置が必要とされるが、一般に減圧装置（例えばブー
スターポンプ、エゼクター等）は大掛かりな設備であ
り、一台のバッチ焼鈍炉に一台の減圧装置を設備した場
合は、設備コストが高くなり、またレイアウト上も計測
制御上も繁雑な焼鈍装置となる。
延中に鋼板表面に生成したＣｒ、Ｆｅ等の酸化物からな
るスケールを、焼鈍中に還元すると共にスケールの発生
・成長を防止することによって焼鈍後のスケール除去処
理の負荷が軽減される鋼材のバッチ焼鈍方法を提供する
ことを第１の目的とする。ところで、上記第１の目的の
バッチ焼鈍方法を達成するためには、後述するように減
圧装置が必要とされるが、一般に減圧装置（例えばブー
スターポンプ、エゼクター等）は大掛かりな設備であ
り、一台のバッチ焼鈍炉に一台の減圧装置を設備した場
合は、設備コストが高くなり、またレイアウト上も計測
制御上も繁雑な焼鈍装置となる。
【００１０】そこで、本発明は、設備コストが比較的低
く、計測制御が容易なバッチ焼鈍装置を提供することを
第２の目的とする。
く、計測制御が容易なバッチ焼鈍装置を提供することを
第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、例えばステ
ンレス鋼板に付着している水分や、基台部分の耐火物に
吸着されている水分等が、焼鈍炉内で加熱、焼鈍中に水
蒸気として放散されるため、インナーカバー内の焼鈍雰
囲気ガスの露点が最大＋５℃程度にまで上昇し、酸化ス
ケールの成長が一層助長されるという点に着目し、種々
の実験・研究を行った結果、焼鈍炉内に鋼材を装入した
後にこの炉内を減圧することにより、スケールが還元さ
れ、あるいはスケールの成長が防止されることを見い出
し、本発明をなすに至った。
ンレス鋼板に付着している水分や、基台部分の耐火物に
吸着されている水分等が、焼鈍炉内で加熱、焼鈍中に水
蒸気として放散されるため、インナーカバー内の焼鈍雰
囲気ガスの露点が最大＋５℃程度にまで上昇し、酸化ス
ケールの成長が一層助長されるという点に着目し、種々
の実験・研究を行った結果、焼鈍炉内に鋼材を装入した
後にこの炉内を減圧することにより、スケールが還元さ
れ、あるいはスケールの成長が防止されることを見い出
し、本発明をなすに至った。
【００１２】具体的には、上記本発明の第１の目的を達
成するバッチ焼鈍方法は、 （１）鋼材装入後にバッチ炉内を０．３ｋｇ／ｃｍ 2 以
下に減圧する工程と、 （２）該減圧後に不活性ガスにより前記バッチ炉内を大
気圧を上回る圧力まで に復圧する工程と、 （３）該復圧後に前記バッチ炉内の不活性ガスをＨ 2 ガ
スに置換してＨ2 ガス雰囲気で前記鋼材を焼鈍する工程
と、 （４）前記焼鈍が終了した後、前記鋼材の温度が１００
℃以下になった時点で Ｈ 2 ガスの供給を停止する工程
と 、 を含むことを特徴とするものである。
成するバッチ焼鈍方法は、 （１）鋼材装入後にバッチ炉内を０．３ｋｇ／ｃｍ 2 以
下に減圧する工程と、 （２）該減圧後に不活性ガスにより前記バッチ炉内を大
気圧を上回る圧力まで に復圧する工程と、 （３）該復圧後に前記バッチ炉内の不活性ガスをＨ 2 ガ
スに置換してＨ2 ガス雰囲気で前記鋼材を焼鈍する工程
と、 （４）前記焼鈍が終了した後、前記鋼材の温度が１００
℃以下になった時点で Ｈ 2 ガスの供給を停止する工程
と 、 を含むことを特徴とするものである。
【００１３】また、上記本発明の第２の目的を達成する
バッチ焼鈍装置は、インナーカバーを有するベル型焼鈍
炉を複数備えたバッチ焼鈍装置において、 （１）インナーカバーの内部を０．３ｋｇ／ｃｍ2 以下
に減圧する一台の減圧機と、 （２）該一台の減圧機と複数の並列に配置した前記イン
ナーカバーとを結合するガス通路と、 （３）該各ガス通路を開閉する遮断弁と、 （４）各インナーカバーの内部に復圧用のＮ2 ガス及び
該Ｎ 2 ガスをさらに置換するＨ2 ガスを供給するガス通
路と、 （５）各ガス通路を開閉する遮断弁とを備えたことを特
徴とするものである。
バッチ焼鈍装置は、インナーカバーを有するベル型焼鈍
炉を複数備えたバッチ焼鈍装置において、 （１）インナーカバーの内部を０．３ｋｇ／ｃｍ2 以下
に減圧する一台の減圧機と、 （２）該一台の減圧機と複数の並列に配置した前記イン
ナーカバーとを結合するガス通路と、 （３）該各ガス通路を開閉する遮断弁と、 （４）各インナーカバーの内部に復圧用のＮ2 ガス及び
該Ｎ 2 ガスをさらに置換するＨ2 ガスを供給するガス通
路と、 （５）各ガス通路を開閉する遮断弁とを備えたことを特
徴とするものである。
【００１４】この遮断弁は、電動式であっても、手動式
であっても良い。電動式の遮断弁を使用する場合は、こ
の遮断弁を制御する集中制御装置を備えることにより制
御が一層容易になる。次に、本発明の基礎となった実験
について説明する。この実験には、インナーカバーを備
えたベル型焼鈍炉が使用され、またこのインナーカバー
内を減圧する減圧機も使用された。このベル型焼鈍炉
は、図６に示すベル型焼鈍炉と基本構成が同じである。
であっても良い。電動式の遮断弁を使用する場合は、こ
の遮断弁を制御する集中制御装置を備えることにより制
御が一層容易になる。次に、本発明の基礎となった実験
について説明する。この実験には、インナーカバーを備
えたベル型焼鈍炉が使用され、またこのインナーカバー
内を減圧する減圧機も使用された。このベル型焼鈍炉
は、図６に示すベル型焼鈍炉と基本構成が同じである。
【００１５】図１を参照して、実験方法について説明す
る。図１は、横軸を経過時間、縦軸を炉内圧力とした、
本実験方法を示すグラフである。コイルが基台（図６参
照）上に積まれ、インナーカバーがセットされた後、イ
ンナーカバー内を減圧機により減圧した。減圧終了後、
インナーカバー内にＮ2等の不活性ガスを供給すること
によりインナーカバー内の圧力を復圧させ、この圧力が
大気圧よりやや高くなった後にＨ2 ガスをインナーカバ
ー内に供給し、インナーカバー内の圧力を大気圧よりや
や高めにした状態で、インナーカバー内の露点及びＯ2
濃度を調べた。この調査結果を、図２、図３及び表１を
参照して説明する。
る。図１は、横軸を経過時間、縦軸を炉内圧力とした、
本実験方法を示すグラフである。コイルが基台（図６参
照）上に積まれ、インナーカバーがセットされた後、イ
ンナーカバー内を減圧機により減圧した。減圧終了後、
インナーカバー内にＮ2等の不活性ガスを供給すること
によりインナーカバー内の圧力を復圧させ、この圧力が
大気圧よりやや高くなった後にＨ2 ガスをインナーカバ
ー内に供給し、インナーカバー内の圧力を大気圧よりや
や高めにした状態で、インナーカバー内の露点及びＯ2
濃度を調べた。この調査結果を、図２、図３及び表１を
参照して説明する。
【００１６】図２を参照して、インナーカバー内の圧
力、Ｎ2 濃度、Ｈ2 濃度の時間経過による推移を示し、
さらに、Ｏ2 濃度、露点の時間経過による推移を従来法
と比較して示す。図２に示すように、インナーカバー内
の減圧を約１０数分行い、その後Ｎ2 ガスによりインナ
ーカバー内を復圧し、Ｈ2 ガスを供給した。減圧後、Ｎ
2 ガスにより復圧した理由は、減圧終了後すぐにＨ2 ガ
スを供給すると爆発の危険があるからである。Ｎ2 ガス
による復圧時からインナーカバー内のＯ2 濃度、露点を
測定し、インナーカバー内を減圧しない従来方法による
場合のＯ2 濃度、露点と比較すると、図２に示すように
この本実験の方法が格段に優れており、例えばフェライ
ト、マルテンサイト系ステンレス鋼板の還元反応に有利
な条件となっていることが判明した。
力、Ｎ2 濃度、Ｈ2 濃度の時間経過による推移を示し、
さらに、Ｏ2 濃度、露点の時間経過による推移を従来法
と比較して示す。図２に示すように、インナーカバー内
の減圧を約１０数分行い、その後Ｎ2 ガスによりインナ
ーカバー内を復圧し、Ｈ2 ガスを供給した。減圧後、Ｎ
2 ガスにより復圧した理由は、減圧終了後すぐにＨ2 ガ
スを供給すると爆発の危険があるからである。Ｎ2 ガス
による復圧時からインナーカバー内のＯ2 濃度、露点を
測定し、インナーカバー内を減圧しない従来方法による
場合のＯ2 濃度、露点と比較すると、図２に示すように
この本実験の方法が格段に優れており、例えばフェライ
ト、マルテンサイト系ステンレス鋼板の還元反応に有利
な条件となっていることが判明した。
【００１７】次に、図３を参照して、減圧したときのイ
ンナーカバー内の最低圧力と、焼鈍開始後約５時間に相
当する時のインナーカバー内のＯ2 濃度との関係を示
す。図３は、横軸に減圧時のインナーカバー内の最低圧
力、縦軸に焼鈍を開始してから約５時間に相当する時の
インナーカバー内の露点、Ｏ2 濃度を示す。図３から、
約０．３ｋｇ／ｃｍ2 以下、より好ましくは約０．１ｋ
ｇ／ｃｍ2 以下にまで減圧することにより、良好な炉内
雰囲気が得られることが判明した。
ンナーカバー内の最低圧力と、焼鈍開始後約５時間に相
当する時のインナーカバー内のＯ2 濃度との関係を示
す。図３は、横軸に減圧時のインナーカバー内の最低圧
力、縦軸に焼鈍を開始してから約５時間に相当する時の
インナーカバー内の露点、Ｏ2 濃度を示す。図３から、
約０．３ｋｇ／ｃｍ2 以下、より好ましくは約０．１ｋ
ｇ／ｃｍ2 以下にまで減圧することにより、良好な炉内
雰囲気が得られることが判明した。
【００１８】次に、インナーカバー内の露点、Ｏ2 濃度
を焼鈍開始後５、２０時間経過に相当する時点で測定し
た結果を、従来法の露点、Ｏ2 濃度と比較して表１に示
す。
を焼鈍開始後５、２０時間経過に相当する時点で測定し
た結果を、従来法の露点、Ｏ2 濃度と比較して表１に示
す。
【００１９】
【表１】 ──────────────────────────────────── 炉内露点 Ｏ2 濃度 （℃） （ｐｐｍ） 従来法 ５時間後 −３０ ６０ ２０時間後 −４０ ５０ 本実験 ５時間後 −６０ ３ ２０時間後 −６０ ０ ──────────────────────────────────── 表１からわかるように、炉内露点及びＯ2 濃度は、いず
れも本実験が従来法に比べて優れており、酸化スケール
等の問題に極めて有利な条件となっていることが判明し
た。
れも本実験が従来法に比べて優れており、酸化スケール
等の問題に極めて有利な条件となっていることが判明し
た。
【００２０】
【作用】本発明に係るバッチ焼鈍方法によれば、焼鈍開
始前にバッチ炉内の圧力が減圧されるため、鋼材やバッ
チ炉に付着している水分及び空気などの酸化性物質が除
去され、焼鈍中の露点、酸素濃度を極力低下でき、酸化
スケールの生成等を防止できる。また、焼鈍雰囲気をＨ
2 ガスとしているため、酸化スケールを焼鈍中に還元
し、後工程の酸洗処理を大幅に軽減することができる。
始前にバッチ炉内の圧力が減圧されるため、鋼材やバッ
チ炉に付着している水分及び空気などの酸化性物質が除
去され、焼鈍中の露点、酸素濃度を極力低下でき、酸化
スケールの生成等を防止できる。また、焼鈍雰囲気をＨ
2 ガスとしているため、酸化スケールを焼鈍中に還元
し、後工程の酸洗処理を大幅に軽減することができる。
【００２１】本発明に係るバッチ焼鈍装置は、複数のベ
ル型焼鈍炉の内部が一台の減圧機により減圧され、しか
も遮断弁の開閉により減圧するベル型焼鈍炉を選択でき
る。このため、低コストで、計測制御が容易なバッチ焼
鈍装置が得られる。
ル型焼鈍炉の内部が一台の減圧機により減圧され、しか
も遮断弁の開閉により減圧するベル型焼鈍炉を選択でき
る。このため、低コストで、計測制御が容易なバッチ焼
鈍装置が得られる。
【００２２】
【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。図４は本発明のバッチ焼鈍装置の概略を示
す概略構成図である。このバッチ焼鈍装置５０には、８
台のベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈが備えられており、各
ベル型焼鈍炉の基本的構成は上述した図６に示すベル型
焼鈍炉の構成と同一であるため、詳細な構造の説明は省
略する。さらに、このバッチ焼鈍装置５０には、８台の
ベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈのインナーカバー（図６参
照）内を減圧する減圧機５４が備えられている。減圧機
５４と８台のベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈのそれぞれの
インナーカバーとは、ガス管５６を介して連通されてい
る。このガス管５６には遮断弁５８ａ〜５８ｈが設けら
れており、この遮断弁５８ａ〜５８ｈを選択的に開閉す
ることにより、任意のベル型焼鈍炉のインナーカバー内
だけを減圧できるように構成されている。また、減圧機
５４の近くのガス管には遮断弁６０が設けられている。
また、図示しないガス供給機から各ベル型焼鈍炉のイン
ナーカバー内にＨ2 ガス、Ｎ2 ガスを供給するガス管６
２が配置されており、このガス管６２には遮断弁６４ａ
〜６４ｈが備えられている。
て説明する。図４は本発明のバッチ焼鈍装置の概略を示
す概略構成図である。このバッチ焼鈍装置５０には、８
台のベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈが備えられており、各
ベル型焼鈍炉の基本的構成は上述した図６に示すベル型
焼鈍炉の構成と同一であるため、詳細な構造の説明は省
略する。さらに、このバッチ焼鈍装置５０には、８台の
ベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈのインナーカバー（図６参
照）内を減圧する減圧機５４が備えられている。減圧機
５４と８台のベル型焼鈍炉５２ａ〜５２ｈのそれぞれの
インナーカバーとは、ガス管５６を介して連通されてい
る。このガス管５６には遮断弁５８ａ〜５８ｈが設けら
れており、この遮断弁５８ａ〜５８ｈを選択的に開閉す
ることにより、任意のベル型焼鈍炉のインナーカバー内
だけを減圧できるように構成されている。また、減圧機
５４の近くのガス管には遮断弁６０が設けられている。
また、図示しないガス供給機から各ベル型焼鈍炉のイン
ナーカバー内にＨ2 ガス、Ｎ2 ガスを供給するガス管６
２が配置されており、このガス管６２には遮断弁６４ａ
〜６４ｈが備えられている。
【００２３】このバッチ焼鈍装置５０には、上述のよう
に、ガス管５６、６２にそれぞれ遮断弁５８ａ〜５８
ｈ、遮断弁６４ａ〜６４ｈが設けられているため、任意
のベル型焼鈍炉だけを使用することができる。例えば、
ベル型焼鈍炉５２ａ、５２ｂだけを使用するときは、遮
断弁５８ａ、５８ｂと６４ａ、６４ｂ及び６０だけを開
き、他の遮断弁は閉じる。このように、本実施例のバッ
チ焼鈍装置おいては、複数のベル型焼鈍炉が共有できる
１台の減圧装置が配置され、焼鈍に使用するベル型焼鈍
炉のインナーカバー内だけを減圧できるようにしたた
め、生産量に応じて焼鈍炉を使用することが可能とな
る。
に、ガス管５６、６２にそれぞれ遮断弁５８ａ〜５８
ｈ、遮断弁６４ａ〜６４ｈが設けられているため、任意
のベル型焼鈍炉だけを使用することができる。例えば、
ベル型焼鈍炉５２ａ、５２ｂだけを使用するときは、遮
断弁５８ａ、５８ｂと６４ａ、６４ｂ及び６０だけを開
き、他の遮断弁は閉じる。このように、本実施例のバッ
チ焼鈍装置おいては、複数のベル型焼鈍炉が共有できる
１台の減圧装置が配置され、焼鈍に使用するベル型焼鈍
炉のインナーカバー内だけを減圧できるようにしたた
め、生産量に応じて焼鈍炉を使用することが可能とな
る。
【００２４】次に、このバッチ焼鈍装置５０を使用し
て、熱間圧延のステンレス鋼を焼鈍した実施例を比較例
と共に、表２を参照して説明する。
て、熱間圧延のステンレス鋼を焼鈍した実施例を比較例
と共に、表２を参照して説明する。
【００２５】
【表２】
【００２６】本実施例では、減圧機５４により焼鈍前の
インナーカバー内の圧力を約０．３ｋｇ／ｃｍ2 まで減
圧した後、Ｎ2 ガスで復圧してＨ2 ガス雰囲気で焼鈍し
た。従来法では、インナーカバー内を減圧せずに、Ｈ2
ガス約９％、残りはＮ2 ガス雰囲気で焼鈍した。表２
中、スケールが残っているか否かは目視により判断し
た。
インナーカバー内の圧力を約０．３ｋｇ／ｃｍ2 まで減
圧した後、Ｎ2 ガスで復圧してＨ2 ガス雰囲気で焼鈍し
た。従来法では、インナーカバー内を減圧せずに、Ｈ2
ガス約９％、残りはＮ2 ガス雰囲気で焼鈍した。表２
中、スケールが残っているか否かは目視により判断し
た。
【００２７】また、焼鈍後のスケール除去処理は、表３
に示す水準１から水準３の３通りを施した。尚、表３
中、ＭＳＢとはメカニカルスケールブレーカをいい、硫
酸とは約２０％硫酸をいい、硝弗酸とは硝酸１５％、弗
酸５％をいう。
に示す水準１から水準３の３通りを施した。尚、表３
中、ＭＳＢとはメカニカルスケールブレーカをいい、硫
酸とは約２０％硫酸をいい、硝弗酸とは硝酸１５％、弗
酸５％をいう。
【００２８】
【表３】
【００２９】本実施例では前述のように露点、Ｏ2 濃度
を低減させることが可能となるため焼鈍中のスケールの
発生、成長が防止され、また焼鈍中に酸化スケールの還
元反応が促進されて、酸洗速度を速くしてライン速度を
上げても又ショットブラスト、硫酸、硝弗酸を一部省略
（又は半槽のみ使用）してもスケール特性は良好な結果
が得られた。
を低減させることが可能となるため焼鈍中のスケールの
発生、成長が防止され、また焼鈍中に酸化スケールの還
元反応が促進されて、酸洗速度を速くしてライン速度を
上げても又ショットブラスト、硫酸、硝弗酸を一部省略
（又は半槽のみ使用）してもスケール特性は良好な結果
が得られた。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のバッ
チ焼鈍方法によれば、焼鈍前に炉内を減圧して真空パー
ジするため、残存酸素、水分が低減し、ステンレス鋼に
おいては還元反応に有利な、又高炭鋼、一般鋼では表面
性状に有利な焼鈍雰囲気が得られる。この結果、本方法
により焼鈍処理したステンレス鋼板は、焼鈍後のスケー
ル除去処理が容易となり酸洗ラインの高速化、酸洗原単
位の低減が可能となる。
チ焼鈍方法によれば、焼鈍前に炉内を減圧して真空パー
ジするため、残存酸素、水分が低減し、ステンレス鋼に
おいては還元反応に有利な、又高炭鋼、一般鋼では表面
性状に有利な焼鈍雰囲気が得られる。この結果、本方法
により焼鈍処理したステンレス鋼板は、焼鈍後のスケー
ル除去処理が容易となり酸洗ラインの高速化、酸洗原単
位の低減が可能となる。
【００３１】また、本発明の鋼材のバッチ焼鈍装置によ
れば、複数の焼鈍炉があっても減圧機は１台あればよく
設備コストが大幅に低減可能である。
れば、複数の焼鈍炉があっても減圧機は１台あればよく
設備コストが大幅に低減可能である。
【図１】本発明をなすに至った実験方法の概略を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】インナーカバー内の圧力、Ｎ2 濃度、Ｈ2 濃度
の時間経過による推移、及び、Ｏ2 濃度、露点の時間経
過による推移を従来法と比較して示したグラフである。
の時間経過による推移、及び、Ｏ2 濃度、露点の時間経
過による推移を従来法と比較して示したグラフである。
【図３】減圧したときのインナーカバー内の最低圧力
と、焼鈍開始後約５時間に相当する時のインナーカバー
内のＯ2 濃度との関係を示すグラフである。
と、焼鈍開始後約５時間に相当する時のインナーカバー
内のＯ2 濃度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例のバッチ焼鈍装置の概略を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図５】フェライト系又はマルテンサイト系の熱間圧延
ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工程の概略を示す模式図で
ある。
ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工程の概略を示す模式図で
ある。
【図６】従来のベル型焼鈍炉の概略構造を示した断面図
である。
である。
４０ インナーカバー ５０ 焼鈍装置 ５２ａ〜５２ｈ ベル型焼鈍炉 ５４ 減圧機 ５６、６２ ガス管 ５８ａ〜５８ｈ 遮断弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 勝美 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 清野 芳一 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 西山 忠男 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 平４−107222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−42407（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−20449（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−21816（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】鋼材のバッチ焼鈍方法において、 鋼材装入後にバッチ炉内を０．３ｋｇ／ｃｍ 2 以下に減
圧する工程と、 該減圧後に不活性ガスにより前記バッチ炉内を大気圧を
上回る圧力までに復圧する工程と、 該復圧後に前記バッチ炉内の不活性ガスをＨ 2 ガスに置
換してＨ2 ガス雰囲気で前記鋼材を焼鈍する工程と、 前記焼鈍が終了した後、前記鋼材の温度が１００℃以下
になった時点でＨ 2 ガスの供給を停止する工程と 、 を含むことを特徴とする鋼材のバッチ焼鈍方法。 - 【請求項２】インナーカバーを有するベル型焼鈍炉を複
数備えたバッチ焼鈍装置において、 前記インナーカバーの内部を０．３ｋｇ／ｃｍ2 以下に
減圧する一台の減圧機と、 前記一台の減圧機と複数の並列に配置した前記インナー
カバーとを結合するガス通路と、 該各ガス通路を開閉する遮断弁と、 前記各インナーカバーの内部に復圧用のＮ2 ガス及び該
Ｎ 2 ガスをさらに置換するＨ2 ガスを供給するガス通路
と、 該各ガス通路を開閉する遮断弁とを備えたことを特徴と
するバッチ焼鈍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165051A JP2723759B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 鋼材のバッチ焼鈍方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165051A JP2723759B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 鋼材のバッチ焼鈍方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062031A JPH062031A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2723759B2 true JP2723759B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15804905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4165051A Expired - Fee Related JP2723759B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 鋼材のバッチ焼鈍方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723759B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037299B2 (ja) * | 1972-06-21 | 1975-12-01 | ||
| JPS5242407A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-02 | Shimadzu Corp | Method of annealing and its equipment |
| JPS5521816A (en) * | 1978-08-02 | 1980-02-16 | Toshiba Corp | Method of forming fluorescent face of color picture tube |
| JP2923534B2 (ja) * | 1990-08-29 | 1999-07-26 | 石川島播磨重工業株式会社 | コイル状被処理材の焼鈍方法及び熱処理炉 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP4165051A patent/JP2723759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062031A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
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