JP4945853B2 - 鋼板の熱処理方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱装置を用いた鋼板の熱処理方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
鋼材は、一般に焼入れおよびその後の焼戻し処理により、高強度・高靱性を得るプロセスが熱処理として行われている。特に、焼戻し処理は、ガス等の燃焼をエネルギー源とした炉による熱処理が一般的である。
例えば、特開平9−256053号公報には、温度パターンを工夫して能率を上げる技術が提案されている。この技術では、炉内で鋼材を連続的に搬送して熱処理する場合において、鋼材の進行方法に向かって炉の設定温度を変化させ、炉の入側を高温に、出側を低温に設定する。さらにこの技術では、炉の入側を目的とする熱処理温度より200℃以上高く設定し、炉の出側に向かって段階的に設定炉温を低下させ、炉の出口前での炉の設定温度を目的とする熱処理温度±20℃以内とするというものである。
【0003】
また、特開平4−358022号公報記載の技術のように温度上昇速度を大きくとることで能率を上げる方法もある。この技術は、焼戻し中の昇温速度を1℃/秒以上とすることにより、昇温中における転位の回復、組織・析出物の粗大化、固溶炭素原子の析出を防止し、強度、靱性を高めることができるというものである。
【0004】
一方、誘導加熱を用いる加熱方法も、熱延鋼板の加熱方法としては提案されている。例えば、特開平9−225517号公報では、熱延鋼板の製造プロセスにおいて、仕上圧延機入側で、粗圧延された粗バーを誘導加熱で加熱する方法が提案されている。この技術は、一定速度で通過する粗バーの温度が、長手方向で一様になるように、加熱するものである。
【0005】
また、特開昭51−148611号公報には、誘導加熱による鋼材の熱処理方法が提案されている。この技術は、鋼管の熱処理に用いられている高周波焼入れ装置を焼戻しにも適用し、鋼管の焼入れにより生じた表面硬化層に対して、高温で焼戻すことにより軟化を図るというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平9−256053号公報記載の技術のように、ガス燃焼による加熱方式では、ガス燃焼炉による鋼材の熱処理において、熱の伝達は輻射や対流によるため、急速な加熱はできなかった。また、ガス燃焼炉では現実的に表層部のみの加熱は困難であり、表層部と板厚中央部の温度は、板厚50mm以下の厚鋼板ではほとんど差がないまま、温度が上昇していた。
【0007】
一方、鋼板を全周覆ったコイルの中を通過させながら鋼板の加熱を行うソレノイド型誘導加熱方式では、周波数を変更することで表層部のみを加熱することは可能であるが、鋼板の表層部に電流が流れて発熱するために、電流が集中する鋼板の側端部は、鋼板の幅方向中央部付近に比べて温度が高くなる。その様相を模式的に図10に示す。搬送ロール3上を送られてソレノイド型誘導加熱装置1を通過した厚鋼板2の幅方向の温度分布(図10中A−A’の表面温度分布)は図11のように板端部の温度が板幅中央部に比べて高くなっており、板幅方向端部の過加熱が問題となっていた。この過加熱は、板端部の材質異常を引き起こし、均質な材料を得る際の問題であった。あるいは、鋼板に熱処理後の冷却中や冷却後に熱歪が発生する問題があった。
【0008】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、鋼板の板側端部の過加熱を防止し、鋼板全体が均質な材料となるような熱処理方法およびそれを実現する熱処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の鋼板の熱処理方法は、鋼板を間隔を離して設置した複数の誘導加熱装置の中を通過させながら加熱する鋼板の熱処理方法において、
最前段の誘導加熱装置の入側から最終段の誘導加熱装置の出側にかけて連続的に設置した冷却手段により、鋼板の加熱中または加熱直後にその鋼板の板側端部を冷却することを特徴とするものである。
【0010】
本発明では、誘導加熱装置の内部で鋼板を加熱中に、または鋼板が誘導加熱装置を通過した加熱直後に、鋼板の板側端部を冷却することにしているので、板側端部の過加熱を防止することができ、その結果板幅方向の温度分布が均等なものとなり、鋼板全体が均質な材料となる。また、鋼板の各部に大きな温度差がないので、熱歪による鋼板の変形がなく、能率の良い熱処理が可能であり、かつ品質の良い鋼板が得られる。
なお、誘導加熱装置にはトランスバース型とソレノイド型があるが、いずれの形式でも本発明を適用することができる。
【0011】
本発明の請求項2に記載の鋼板の熱処理方法は、鋼板の板側端部を衝風冷却または接触冷却することを特徴とする。
【0012】
冷却媒体に水を用いると、誘導加熱装置のコイル内部またはコイルに近い部分では、コイルからの漏電によりスパークが発生するおそれがあり、鋼板にスパーク疵が付いたりするので、これを避けるために、冷却媒体に水を使わない方法、すなわち衝風冷却または接触冷却とするものである。衝風冷却は空気を板側端部に吹き付けて冷却する方法であり、接触冷却は冷却した部材、例えばロール等を板側端部に接触させて冷却する方法である。また、コイルから離れた箇所、すなわち誘導加熱装置間では適切な水切り手段で水の流入を防止すれば、板側端部を水冷することも可能である。
【0013】
本発明の請求項3に記載の鋼板の熱処理方法は、複数の誘導加熱装置を間隔を離して設置した鋼板の熱処理装置において、鋼板の板幅方向の温度分布を測定し、その温度分布に基づいて、次以降の誘導加熱装置の投入電力、鋼板の搬送速度、板側端部の冷却手段の冷却力のうち1つ以上を調節することにより、目標温度に鋼板を熱処理することを特徴とする。
【0014】
本発明では、複数の誘導加熱装置を間隔を離して設置した鋼板の熱処理装置で熱処理を行うもので、その場合、鋼板の板幅方向の温度分布をモニターし、その温度分布に基づいて、次以降の誘導加熱装置の投入電力、あるいは鋼板の搬送速度、あるいは板側端部の冷却手段の冷却力を調節することにより、目標温度に鋼板を熱処理するものである。鋼板の温度コントロールは、誘導加熱装置の投入電力、鋼板の搬送速度、板側端部の冷却手段の冷却力のいずれか1つ以上を調節することで可能である。もちろん、鋼板のサイズ(板厚、板幅等)が変更になった場合にはこれらのパラメータを変更する。なお、冷却手段の冷却力は、衝風冷却の場合、冷却する空気の流量であり、接触冷却の場合、例えば水冷ロール内に流す冷却水の流量である。
本発明によれば、効率のよい、板側端部の過加熱のない、均一な加熱が可能であり、目標温度への到達時間も短くてすむ。
【0015】
本発明の請求項4に記載の鋼板の熱処理装置は、間隔を離して設置した複数の誘導加熱装置と、鋼板を各誘導加熱装置の中を通過させる搬送手段と、最前段の誘導加熱装置の入側から最終段の誘導加熱装置の出側にかけて連続的に設置され、鋼板の板側端部を冷却する複数に分割された冷却手段と、鋼板の板幅方向の温度分布を測定する温度計と、を備えたことを特徴とする。
【0016】
このように熱処理装置を構成することによって、前述した本発明の熱処理方法を効率よく実施することができる。
【0017】
また、本発明の鋼板の熱処理装置において、冷却手段は、鋼板の板側端部に対向する部分に噴射孔を有する空気噴射管を含むものである。
【0018】
誘導加熱装置を鋼板が通過する際に過加熱されるのは、図11に示すように鋼板の側端部であって、温度が高い部分は板端面から板厚の1.5〜2倍程度の幅の部分である。したがって、板側端部の板厚全体に空気が当たるように噴射して冷却するようにする。
【0019】
また、空気噴射管を、鋼板の板側端部が入り込むコ字状の断面を有するものとし、そのコ字状の凹部に噴射孔を設けたものでもよい。
【0020】
鋼板のサイズに対応させるため、冷却手段は、鋼板の板幅方向に拡縮自在になっている。
【0021】
また、冷却手段は、鋼板の板側端部に押し付けられた水冷ロールを含むものである。この水冷ロールによって板側端部を接触冷却することができる。
【0022】
また、冷却手段は、前記誘導加熱装置間において、鋼板の板側端部を水冷する水スプレーノズルと、水の誘導加熱装置への侵入を防止する水切り手段とを含むものである。
【0023】
前述したように、誘導加熱装置のコイルから離れた箇所では水を使う冷却方法も可能である。水冷の場合、コイル内への水の侵入を防止する必要があるので、誘導加熱装置間において、水切り手段として、例えば水切りロールおよび空気噴射ノズルを前後に配設し、この水切り手段の間で水スプレーノズルより水を噴射して板側端部を水冷するようにしている。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図1は本発明による鋼板の製造ラインの説明図である。熱間圧延機4によって熱間圧延された厚鋼板2に対して、水冷装置5による焼入れ処理を施す。その後、矯正装置6で歪みを矯正して、誘導加熱装置7によってオンライン熱処理を行う。なお、本発明はオンライン熱処理に限定されるものではなく、オフラインに誘導加熱装置を設置してもよい。
誘導加熱装置7としては、トランスバース型とソレノイド型があり、ここでは、ソレノイド型の誘導加熱装置を用いているが、トランスバース型においても本発明の効果は同様に得られる。トランスバース型は、図9(a)に示すように、上下一対のコイル8を鋼板2の表面および裏面にほぼ平行に配置したものであり、ソレノイド型は、図9(b)に示すように、コイル8を鋼板2の板幅方向の全周を包囲するように巻回してなるものである。図中、9は電源である。ソレノイド型は、表層部から加熱されるため、表層部と内部は温度差がある。トランスバース型は、板厚方向の温度分布が均一な状態で温度上昇する特徴がある。両者は、用途、目的、コスト等を考慮して選択され、あるいは組み合わせて使用される。
【0025】
この誘導加熱装置7は、図2に示すように、例えば、6つのソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6の中を被加熱物である厚鋼板2が通過するような装置構成となっている。1段目のソレノイド型誘導加熱装置7−1の前および最終段のソレノイド型誘導加熱装置7−6の後と各ソレノイド型誘導加熱装置の間には、被加熱物の搬送をサポートするローラ10が配置され、これらのローラ10によりローラテーブルを構成している。このローラテーブルの各ローラ10は、ローラ回転数を細かく制御できるので、被加熱物である鋼板2の板幅、板厚、処理量に応じて、各ソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6の投入電力や鋼板2が通過する時間を、細かく制御することによって、細かい温度制御が可能である。11は温度計である。
【0026】
ここで誘導加熱装置を分割して多段の加熱装置にしている理由は、3つある。その第1は、誘導加熱装置を分割すると本実施例のように加熱途中で板幅方向の温度分布をモニターすることが可能であるので、過加熱の具合をみながら以降のソレノイド型誘導加熱装置の出力を調整することが可能である。結果としてより過加熱を少なくすることが可能となるからである。第2は、鋼板の先後端部の非定常加熱部分が少なくなるからである。すなわち、1つのコイルで昇温量を多くするとそのコイルを通過する時間が長くなる。そのため、コイルの中に鋼板先端が入り、コイル内を充満するまで負荷変動が大きくなり、鋼板先端部の温度の上昇が定常部すなわちコイル内に鋼板が充満している状態の定常部の温度上昇に比べて小さくなる。したがって、コイル長は短い方が負荷変動を受ける鋼板先端部長さと鋼板後端部長さが短くなる。第3は、鋼板の板側端部は、端部からの放熱があるので板中央部に比べて、自然放冷されやすいである。したがって、ある温度まで加熱する場合、同じ投入電力で加熱することを想定しても、コイルを複数に分けて、コイル間に隙間を開け、間欠的に昇温させたほうが、すなわち時間をかけて昇熱したほうが、板側端部の過加熱は小さくなるからである。
【0027】
各ソレノイド型誘導加熱装置の間には、被加熱物の幅方向温度分布を計測する温度計11を設置し、板幅中央部付近の測温結果に基づき誘導加熱装置7−1から7−6の出力を調整し、あるいは被加熱物の通過(または搬送)速度を調整するなどの制御を行うこともできる。特に、厚鋼板の熱処理においては、品質上の観点から表面の温度の推移を正確に把握する必要がある。そのためには、温度計11は必要で、板側端部の過加熱の度合いを知る上で板幅方向の温度分布を計測可能な走査型温度計や多点温度計が望ましい。
【0028】
このような設備構成の誘導加熱装置において、板側端部の冷却は次のように行っている。図3に一例として第1のソレノイド型誘導加熱装置7−1と第2のソレノイド型誘導加熱装置7−2間における板側端部の冷却装置12を示すが、他のソレノイド型誘導加熱装置間においても同様の冷却装置を設けることができる。この冷却装置12の全体的な概要は図2に示すようになっている。図3において、第1のソレノイド型誘導加熱装置7−1のコイルの間口には鋼板2が通過する板側端部の対向するそれぞれの位置に、例えばセラミックス製の空気噴射管12aが設けられ、その空気噴射管12aの板側端部に対向する面には、例えば直径3mmφの孔13が40mm×40mmで開けられていて、この空気噴射管12aには空気を供給する空気供給管14が接続されている。空気噴射管12aは断面が四角形の中空管で構成されているが、特に断面形状は限定されない。また、噴射孔13は冷却用空気が板側端部の板厚全面に均一に当たるように設けることが望ましい。空気の流量は流量調整弁によってコントロールされ、板側端部に噴射孔13から噴射される空気の流量、いわゆる風量密度が制御可能で、その制御によって冷却能力を自由に変更できるものとなっている。
【0029】
また、各ソレノイド型誘導加熱装置間にはコイル内の空気噴射管12aと同じような噴射孔13を有する空気噴射管12bが板の側端部に対向するそれぞれの位置に設けられていて、コイル内の空気噴射管12aと接続され、両空気噴射管12a、12bは、板の幅方向に進退(拡縮)自在なように取り付けられている。そして、誘導加熱装置間の空気噴射管12bにもコイル内の空気噴射管12aと同じ径、同じピッチで噴射孔13が設けられ、空気供給管14から空気が供給される。さらに、最終段のソレノイド型誘導加熱装置7−6の出側にも上記空気噴射管12a、12bと同様の空気噴射管12c(図2参照)が連接されている。これらの空気噴射管12a、12b、12cは板幅方向に進退(拡縮)自在に取り付けられているので、板幅に応じて、空気噴射管12a、12b、12cの噴射孔13と、被冷却体である鋼板2の板端部との距離が既定値に保たれるように調整可能である。なお、空気噴射管12a、12b、12cは、鋼板のガイドの役目も兼ねていて、常に鋼板がコイルの中央部を通るように鋼板を案内する役目も果たしている。
【0030】
また、板側端部面ばかりでなく、板表面あるいは板裏面のエッジ部分を冷却するには、例えば図4に示すように、鋼板2の板側端部が入り込むようなコ字状の断面を有する空気噴射管15とし、この空気噴射管15のコ字状の凹部に板側端部面および板表裏面のエッジ部を冷却する噴射孔13a、13b、13cを設けたものでもよい。
前述した空気噴射管12a、12b、12c、または15は、コイル内(誘導加熱装置内)または誘導加熱装置間もしくは最終段の誘導加熱装置の出側に、鋼板の両側に1組以上設置してあればよい。
【0031】
これらの空気噴射管は、コイルからの磁場によって誘導電流が発生し発熱することがないように、例えばセラミックで構成している。また、冷却媒体として空気を採用しているが、これは次の理由による。水の方が冷却能力が高く、冷却媒体には適しているが、冷却水が、ソレノイド型誘導加熱装置のコイルに近づくと漏電してコイルからスパークが発生し、被加熱物にスパーク疵が付く。したがって、冷却媒体として水を用いることは避けたほうが望ましい。
ただし、例えば適切な水切り手段で冷却水の漏出を完全に遮断すれば、部分的には、例えば誘導加熱装置間でコイルから離れた位置に部分的に水冷を採用することは可能である。その例を図5に示す。この図は板側端部を水スプレーノズル16から噴射する冷却水で水冷すると共に、噴射された冷却水がコイル近傍に流入しないように空気噴射ノズル17を設けて空気を噴射して冷却水の水切りを行い、さらに、コイル入側・出側には板側端部に密接する水切りロール18を設置して、水切りを行っている。
【0032】
その他の冷却手段としては、図6に示すような内部を水冷した竪ロール(水冷ロール)19を板側端部に押し付けて、板側端部を接触冷却によって冷却する方法もある。また、水冷ロールに代えて、内部水冷構造のガイドシュートすることもできる。
また、冷却手段は、第1のソレノイド型誘導加熱装置以降に取り付けるのが好ましい。第1のソレノイド型誘導加熱装置の前ではまだ、板温度が上がっていないため、室温である冷却媒体を噴射しても冷却効果は期待できないためである。
【0033】
【実施例】
本発明の実施例として、前述のソレノイド型の誘導加熱装置を厚鋼板の製造ラインに適用した例について説明する。なお、6台のソレノイド型誘導加熱装置のうち5台の誘導加熱装置7−1〜7−5のコイルの長手方向の長さ(鋼板の長手方向に対応する寸法)は80cm、7−6の誘導加熱装置のコイルの長手方向の長さ(鋼板の長手方向に対応する寸法)は120cm、各コイル間の距離は100cmである。通過可能な板幅は最大4600mm、板厚は最大100mmである。
【0034】
この誘導加熱装置に、熱間圧延を施した板厚40mm、板幅3000mm、長さ20mの厚鋼板を、水冷により30℃まで加速冷却する焼入れ処理を行い、続いて、水冷中に発生した歪みを矯正機で除去して平坦にした。その後、6台のソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6を通して、焼戻し温度である650℃まで板中央部の温度が昇熱されるように熱処理を施した。このとき、ソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6の投入電力、厚鋼板の通板速度を、表1に示すように設定した。なお、各ソレノイド型誘導加熱装置の周波数は1000Hz一定である。また、コイル内空気噴射管12aおよび各ソレノイド型誘導加熱装置間の空気噴射管12b並びに装置出側の空気噴射管12cに供給する空気の圧力を同表に示す。本実施例では、第1のソレノイド型誘導加熱装置のコイル内から第4と第5のソレノイド型誘導加熱装置間までの各空気噴射管から空気を噴射している。したがって、第5のソレノイド型誘導加熱装置のコイル内以降の各空気噴射管からは空気は噴射していない。
【0035】
【表1】
【0036】
本実施例の板長手方向中央部(鋼板先端から10m)で、鋼板幅方向中央部の表面▲1▼と板厚中心▲2▼および板側端部の角▲3▼と板厚方向中心部▲4▼の4点の温度履歴を図7に示す。鋼板幅方向中央部の表面▲1▼は、ソレノイド型誘導加熱装置を通過する毎に温度が上昇するが、コイル間(誘導加熱装置間)では板厚方向に熱が拡散して温度は下がる。一方、鋼板幅方向中央部の板厚中心▲2▼は表面からの熱が拡散するに従って誘導加熱コイル内およびコイル間で温度は上昇し、最終コイルを通過後、約650℃に昇温された。
【0037】
一方、板長手方向中央部(鋼板先端から10m)で、板側端部の角▲3▼と板厚方向中心部▲4▼の温度履歴は、それぞれ鋼板幅方向中央部の表面▲1▼と板厚中心▲2▼と比べて若干温度が上がるものの最終的には鋼板幅方向中央部の表面▲1▼と板厚中心▲2▼と同じ650℃まで昇温し、板側端部に過加熱は生じなかった。その結果、各部の到達温度が所定の焼戻し温度である650℃となったので、この鋼板は板幅、板厚、板長方向に均質になった。なお、焼鈍後常温まで冷却された段階でも熱歪の発生はなく、フラットな板となった。
【0038】
このとき、熱処理パターンと板側端部の空気噴射による冷却条件は次のように決定した。熱処理パターンは、処理する鋼板の板幅、板厚、板の搬送速度によってあらかじめ数値計算によって板幅方向中央部付近の昇温カーブを、所要の最終加熱温度によって求めておく。なお、各ソレノイド型誘導加熱装置間に設けた温度計によって、計算による目標温度と実績温度に差が生じた場合には次以降のソレノイド型誘導加熱装置の投入電力を調整した。
【0039】
また、板側端部の冷却条件は、前述の板幅方向中央部の所要温度履歴に対する加熱パターン(各ソレノイド型誘導装置の投入電力パターン)で板側端部付近を加熱した場合の温度履歴を数値計算で求め、そのとき、板側端部の角▲3▼の温度が許される温度上限以下となるように空気噴射圧力を調整して、各空気噴射管から噴射する空気の流量を調整した。なお、このとき空気噴射管の空気圧力と冷却能力の関係はあらかじめ求めておいて、数値計算モデルに組み込んでおく。この場合も、各ソレノイド型誘導加熱装置間に設けた温度計の指示値によって以降の冷却条件を変更すべく空気噴射条件を逐次変更することが望ましい。
【0040】
このようにして、加熱パターンと冷却条件を決めれば、過加熱のない、かつ効率的な加熱を実現可能である。もちろん、この一連の条件決定の手順は、板厚や通過速度によって決定すればよい。また数値計算で毎回計算しなくても、条件をテーブルとして記憶しておき、そのテーブル値に従って条件を変更調整してもよい。
【0041】
[比較例]
前記実施例で、空気噴射を行わなかった場合を比較例として以下説明する。この比較例では、前記実施例と同様に、熱間圧延を施した板厚40mm、板幅3000mm、長さ20mの厚鋼板を、水冷により30℃まで加速冷却する焼入れ処理を行い、続いて、水冷中に発生した歪みを矯正機で除去して平坦にした。その後、6台のソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6を通して、焼戻し温度である650℃まで板中央部の温度が昇熱されるように熱処理を施した。このとき、ソレノイド型誘導加熱装置7−1〜7−6の投入電力、厚鋼板の通板速度を、表1に示すように設定した。なお、各ソレノイド型誘導加熱装置の周波数は1000Hz一定である。そして、この比較例では、各空気噴射管12a、12b、12cから空気を噴射せず、連続的な誘導加熱を行った。
【0042】
この比較例の板長手方向中央部(鋼板先端から10m)で、鋼板幅方向中央部の表面▲1▼’と板厚中心▲2▼’および板側端部の角▲3▼’と板厚方向中心部▲4▼’の4点の温度履歴を図8に示す。鋼板幅方向中央部の表面▲1▼’は、ソレノイド型誘導加熱装置を通過する毎に温度が急激に上昇するが、コイル間(誘導加熱装置間)では板厚方向に熱が拡散して温度は下がる。一方、鋼板幅方向中央部の板厚中心▲2▼’は表面からの熱が拡散するに従って誘導加熱コイル内およびコイル間で温度は上昇し、最終コイルを通過後、約650℃に昇温された。
【0043】
一方、板長手方向中央部(鋼板先端から10m)で、板側端部の角▲3▼’と板厚方向中心部▲4▼’の温度履歴は、それぞれ鋼板幅方向中央部の表面▲1▼’と板厚中心▲2▼’と比べて大きく温度が高く、最終的には鋼板幅方向中央部の表面▲1▼’と板厚中心▲2▼’の目標温度650℃より約100℃高い750℃まで上昇した。その結果、板側端部は、所定の焼戻し温度である650℃を100℃オーバーし、750℃までなったので、この部分は変態が発生し、得られた組織が当初予定の組織と全く異なったものとなった。この鋼板は板幅方向に不均質になった。なお、焼鈍後常温まで冷却された段階でも熱による変形が発生して歪んだ板となった。
【0044】
この板側端部の過加熱は、熱処理パターンや通過速度を変更することで多少軽減するが、極端に速度を落としてゆっくり加熱するか、投入パワーを下げて加熱するしか方法がなく、能率よく熱処理を施すことはできない。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、鋼板を誘導加熱装置の中を通過させながら加熱するものにおいて、鋼板の加熱中または加熱直後にその鋼板の板側端部を冷却するものであるから、板側端部の過加熱を防止でき、鋼板全体を均一な温度に加熱することができる。そのため、能率の良い熱処理が可能であり、かつ均質な材料が得られる。また、熱歪による鋼板の変形もなく、フラットな鋼板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による鋼板の製造ラインの概要図である。
【図2】本発明の熱処理装置の概要図である。
【図3】図2の冷却装置の概要図である。
【図4】本発明の他の冷却装置の概要図である。
【図5】本発明のさらに他の冷却装置の概要図である。
【図6】本発明の別の冷却装置の概要図である。
【図7】実施例における鋼板各部位の温度履歴図である。
【図8】比較例における鋼板各部位の温度履歴図である。
【図9】誘導加熱装置のトランスバース型とソレノイド型の説明図である。
【図10】従来のソレノイド型誘導加熱装置による熱処理装置の概要図である。
【図11】図10のソレノイド型誘導加熱装置で鋼板を熱処理した場合の板幅方向の温度分布を示す図である。
【符号の説明】
1 ソレノイド型誘導加熱装置
2 鋼板
3 搬送ロール
4 熱間圧延機
5 水冷装置
6 矯正機
7 誘導加熱装置
7−1〜7−6 ソレノイド型誘導加熱装置
8 コイル
9 電源
10 ローラ
11 温度計
12 冷却装置
12a、12b、12c 空気噴射管
13 噴射孔
14 空気供給管
15 空気噴射管
16 水スプレーノズル
17 空気噴射ノズル
18 水切りロール
19 水冷ロール
Claims (9)
- 鋼板を間隔を離して設置した複数の誘導加熱装置の中を通過させながら加熱する鋼板の熱処理方法において、
最前段の誘導加熱装置の入側から最終段の誘導加熱装置の出側にかけて連続的に設置した冷却手段により、鋼板の加熱中または加熱直後にその鋼板の板側端部を冷却することを特徴とする鋼板の熱処理方法。 - 前記冷却手段は、鋼板の板側端部を衝風冷却または接触冷却することを特徴とする請求項1記載の鋼板の熱処理方法。
- 鋼板の板幅方向の温度分布を測定し、その温度分布に基づいて、次以降の誘導加熱装置の投入電力、鋼板の搬送速度、前記冷却手段の冷却力のうち1つ以上を調節することにより、目標温度に鋼板を熱処理することを特徴とする請求項1または2記載の鋼板の熱処理方法。
- 間隔を離して設置した複数の誘導加熱装置と、
鋼板を各誘導加熱装置の中を通過させる搬送手段と、
最前段の誘導加熱装置の入側から最終段の誘導加熱装置の出側にかけて連続的に設置され、鋼板の板側端部を冷却する複数に分割された冷却手段と、
鋼板の板幅方向の温度分布を測定する温度計と、
を備えたことを特徴とする鋼板の熱処理装置。 - 前記冷却手段は、鋼板の板側端部に対向する部分に噴射孔を有する空気噴射管を含むことを特徴とする請求項4記載の鋼板の熱処理装置。
- 前記冷却手段は、鋼板の板側端部が入り込むコ字状の断面の凹部に噴射孔を有する空気噴射管を含むことを特徴とする請求項4記載の鋼板の熱処理装置。
- 前記冷却手段は、鋼板の板幅方向に拡縮自在になっていることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の鋼板の熱処理装置。
- 前記冷却手段は、鋼板の板側端部に押し付けられた水冷ロールを含むことを特徴とする請求項4記載の鋼板の熱処理装置。
- 前記冷却手段は、前記誘導加熱装置間において、鋼板の板側端部を水冷する水スプレーノズルと、水の誘導加熱装置への侵入を防止する水切り手段とを含むことを特徴とする請求項4記載の鋼板の熱処理装置。
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