JP6436309B2 - 連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置および温度制御方法 - Google Patents
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Description
鋼板用の連続焼鈍設備における温度制御方法については、従来、幾つかの技術が提案されている。例えば、特許文献1には、火炎長変更可能に形成され、炉内を走行するストリップを加熱するバーナを備えてなる連続加熱炉において、上記ストリップの幅方向の板厚分布を測定する板厚測定手段と、上記ストリップの幅方向での過加熱部分を冷却可能な冷却手段を備え、上記板厚測定手段により測定された板厚分布に基づき、上記冷却手段による上記ストリップ幅方向の冷却を変化させる制御手段を備えてなる連続加熱炉が開示されている。
上記のように、従来の鋼板用連続焼鈍炉における鋼板の温度制御技術は、前述した問題点を解決する技術としては不十分である。
温度制御装置を構成する個々の冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量を制御し、金属帯の幅方向の最大温度と最小温度の差を低減することを特徴とする連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法を提案する。
本発明の金属帯の温度制御装置は、金属帯を炉内に通板しながら連続的に熱処理を施す、加熱帯、均熱帯および冷却帯を有する連続焼鈍設備において、金属帯の幅方向の温度分布を均一化したり、通板速度や板厚等の焼鈍条件の変動に伴う金属帯の温度変化を抑制したりすることを可能としたものであって、上記加熱帯内の金属帯の幅方向に金属帯表面に対向して水冷式の冷却機を1以上配設してなるものであることを特徴としている。
本発明の金属帯の温度制御方法は、前述したいずれか1の温度制御装置を用いて、温度制御装置を構成する個々の冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量を制御することによって、金属帯の幅方向の最大温度と最小温度の差を低減することを特徴とする。
なお、上記板幅両エッジ部に設置した2つの水冷式冷却機は、鋼板の幅方向および厚さ方向に移動可能で、上記熱処理時には、鋼板の両幅端部から幅中央側に向かって50mmの範囲を覆い、かつ、鋼板表面との距離が70mmとなるよう配置し、上記ON時の冷却水の流量は、2.3m3/hrとした。また、上記鋼板幅方向の温度分布は、加熱帯の出側に設置した走査型放射温度計(チノー社製:IR−N50TA)を、幅方向に走査することで測定した。
この結果から、本発明の温度制御装置を用いない場合には、鋼板の板幅端部の最高温度と板幅中央部の最低温度の差は約16℃であるが、本発明の水冷手段を使用することによって、上記温度差を1/2の約8℃に低減できていることがわかる。
この際、上記3つの冷却機には、予め冷却水を供給して、鋼板の両幅端部の最高温度と幅中央部の最低温度の差が10℃以内に収まるよう誘導加熱装置とラジアントチューブの条件を調整した。
その後、焼鈍途中で通板速度を27m/minまで急減速(−10%)すると同時に、ラジアントバーナの出力を30%低減し、さらに、上記3基の冷却機へ供給する冷却水の流量を増加し、減速前後における、鋼板の両幅エッジ部の最高温度と幅中央部の最低温度の時間変化を加熱帯出側に設置した走査型放射温度計(チノー社製:IR−N50TA)で測定した。
なお、上記冷却水の流量は、通板速度30m/minの時は2.3m3/hr、通板速度27m/minの時は3.0m3/hrに増量し、加熱帯出側の鋼板温度が、目標加熱温度に戻った時点で冷却水の流量を元の2.3m3/hrに戻して、バーナの出力を鋼温度度が目標温度となるよう調整した。
また、比較例として、減速時に冷却水を供給しない場合についても、同様の測定を行った。
この結果から、減速時に冷却水を流さない比較例の場合には、通板速度の急減速により、バーナの出力を削減したにも拘わらず、鋼板両幅エッジ部の最高温度は985℃から1040℃(+55℃)に、また、鋼板幅中央部の最低温度は980℃から1030℃(+50℃)に、約50℃以上上昇しており、しかも、鋼温温度が元の加熱温度に戻るまでの時間は約120秒を要している。
これに対して、通板速度の急減速と同時に冷却機に冷却水を流した本発明例では、鋼板両幅エッジ部の最高温度は985℃から1005℃(+20℃)に、また、鋼板幅中央部の最低温度は980℃から1000℃(+20℃)に、約20℃の上昇に止まっている。しかも、鋼温温度が元の加熱温度に戻るまでの時間も約100秒に短縮されていることがわかる。
2:冷却機
3:ハースロール
Claims (8)
- 金属帯を炉内に通板しながら連続的に熱処理を施す、加熱帯、均熱帯および冷却帯を有する連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置であって、
ハースロール設置位置および/またはハースロール設置位置の近傍に配設され、かつ、
上記加熱帯内の金属帯の幅方向に金属帯表面に対向して、冷却水の漏れない密閉式かつ水冷式の冷却機を1以上配設してなる連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置。 - 上記温度制御装置は、水冷式の冷却機が金属帯の進行方向に複数配設されていることを特徴とする請求項1に記載の連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置。
- 上記温度制御装置は、加熱帯の後段に配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置。
- 上記加熱帯の出側に金属帯の温度を測定する温度測定手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の温度制御装置を用いた連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法であって、
温度制御装置を構成する個々の冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量を制御し、金属帯の幅方向の最大温度と最小温度の差を低減することを特徴とする連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法。 - 上記冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量の制御を、加熱帯出側に設置した温度測定手段で測定した金属帯の板幅方向の温度分布に基いて行うことを特徴とする請求項5に記載の連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の温度制御装置を用いた連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法であって、
金属帯の通板速度や板厚の変動時に、冷却装置を構成する個々の冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量を制御し、金属帯の温度変化を抑制することを特徴とする連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法。 - 上記冷却機への冷却水の供給有無および/または上記冷却機へ供給する冷却水の流量の制御を、金属帯の通板速度や板厚の変動量に応じて、および/または、加熱帯出側に設置した温度測定手段で測定した金属帯の温度変化量に基いて行うことを特徴とする請求項7に記載の連続焼鈍設備における金属帯の温度制御方法。
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