JPH0563527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は鋼帯の連続焼鈍炉に関し、とくに、
鋼帯の熱変形およびピツクアツプきずの発生防止
を、焼鈍の高速化に併せ、実現しようとするもの
である。

（従来の技術） 冷間圧延後の鋼帯、例えばステンレス鋼帯に
は、焼鈍処理が施される。ここで用いられる焼鈍
炉としては特公昭50−28048号公報に記載されて
いるような、直火型連続焼鈍炉が代表的である。

即ち、第５図に示すように、焼鈍炉２１は予熱
帯２２、加熱帯２３、均熱帯２４および冷却帯２
５から構成され、焼鈍炉２１の入出側および内部
にはハースロール２６が複数本設置され、また通
板する鋼帯Ｓの上下には、加熱手段としての直火
型バーナ２７および冷却手段としての冷却ヘツダ
ー２８が設置されている。そして鋼帯Ｓはハース
ロール２６によりカテナリー支持されながら、矢
印方向に移動して、前記の加熱・冷却手段により
所定の熱処理が施される。

ところが、鋼帯Ｓは炉内で酸化され、その表面
に酸化スケールが生成する。この酸化スケールは
ハースロールに付着・成長して鋼帯にきず、いわ
ゆるピツクアツプきずを発生させることになる。
このピツクアツプきずは鋼帯の搬送速度が速い程
発生しやすくなるため、ハースロールを頻繁に交
換しなければならず、生産性を低下させる。

なお、この種の炉では、ピツクアツプきずの対
策として、ハースロールにアスベストロール（内
部水冷）を適用したり、またロール本数を極力減
らして鋼帯をカテナリー支持する等の工夫が凝ら
されているが、ハースロールを使用する限り、ピ
ツクアツプきずの発生は免れ得ないところで、さ
らにハースロールを内部水冷しているので、熱損
失が大きい上、鋼帯に温度むらが生じるという不
利もある。

このような問題点を解決するものとして、特開
昭61−163219号公報に記載のものがある。即ち、
第６図に示すように、ハースロールに替えて浮上
支持装置（フローター）２９にて鋼帯Ｓを非接触
で支持することが提案されている。フローター２
９はそのノズル部からガスを送風機３０によつて
鋼帯に噴出させてそのときの圧力により、鋼帯を
支持するものである。

また第７図に示す炉は１パスのたて型炉として
ハースロールを炉内から排除したものである。

さらに、第８図に示す型式の炉は、予熱・加
熱・均熱帯の加熱セクシヨンと冷却帯をたて型に
並置し、鋼帯Ｓをデフレクタロール３１間でフリ
ーループ状にして炉内からハースロールを排除し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上記した鋼帯の直火型連続焼鈍炉においては、
炉内にハースロールが存在しないためピツクアツ
プきずは全く発生しないが、それぞれ次のような
問題を残している。まず、第６図に示した炉で
は、複数個のフローターを設置しなければなら
ず、設備費が嵩み、また鋼帯の自重を噴出ガスで
支持するので大容量の送風機を必要とし、ランニ
ングコストも非常に高くなる。更には、浮上量も
十分に取れず厚物には適用できないという問題が
ある。

また第７図に示した炉は予熱帯から冷却帯まで
をたて型に構成しているため、炉高が非常に高く
て建設費が嵩み、一方炉高も建物などにおいて制
限をうけて処理能力を高めることは難しい。

第８図に示した炉では、鋼帯は炉内でフリール
ープ状に通板され、即ち、鋼帯には張力を付与し
ておらず、自重によつてループ状に垂れ下がつて
いる。従つて通板中の鋼帯は非常に不安定で、振
れ、振動等が発生しやすく、特にこの現象は鋼帯
の搬送速度を速くすると顕著になつて鋼帯の破
断、熱処理不良などのトラブルが発生する。換言
すると、搬送速度には限界があり、実際に高々20
ｍ／minであつて、生産能力の向上は望み得なか
つた。

さらに第７および８図に示した各炉では鋼帯の
変形現象、いわゆるカヌーイングが生じることが
問題となる。カヌーイングは、鋼帯が板幅方向に
反るという形状不良の一種であり、その発生原因
は未だ明確にされていないが、大略次のように考
えられている。即ち、均熱帯では、板幅方向に熱
膨張による熱歪が生じ、一方冷却帯では逆に熱収
縮による熱歪が生じていることから、均熱帯と冷
却帯との中間にある鋼帯には大きな相対熱歪が生
じ、その結果幅方向に反るものと考えられてい
る。上述の第５および６図に示した炉ではこのカ
ヌーイングはほとんど発生しない。なぜならカヌ
ーイングが発生してもハースロールもしくは鋼帯
浮上装置により曲げ矯正されるためであると考え
られる。第７図に示した炉では炉内矯正手段が存
在しないのでカヌーイングが発生し、また第８図
の炉では、一応炉下部において曲げ部が存在する
が、この最下点では鋼帯の自重および張力は無き
に等しくほとんど矯正効果がないためカヌーイン
グが発生し、さらに搬送速度が高い程、均熱帯と
冷却帯間の時間的変動は激しくなつてカヌーイン
グはより顕著になる。

この発明は上記問題に鑑してなされたものであ
つて、鋼帯の熱変形およびピツクアツプきずの発
生がなく、かつ効率的な高速焼鈍が可能な鋼帯の
連続焼鈍炉を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、 加熱帯、均熱帯および冷却帯を並列に配し、加
熱帯と均熱帯との間に鋼帯のＵ字状通板を強いる
第１転回部を設け、均熱帯と冷却帯との間に逆Ｕ
字状通板を強いる第２転回部を設けた、３パスの
たて型炉であつて、第１転回部はガス噴射による
鋼帯の非接触通板を導くガイド装置をそなえ、第
２転回部はガス噴射による鋼帯の浮上支持を司る
浮上装置をそなえ、さらに炉の入側および出側に
張力発生装置を設置してなる鋼帯の連続焼鈍炉
（第１発明）および、 第１発明にさらに予熱帯をそなえる鋼帯の連続
焼鈍炉（第２発明）である。

（作 用） この発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉は、炉内から
ハースロールを排除し、かつ、鋼帯の転回部では
ガス噴射によつて非接触での弾板を実現したの
で、鋼帯表面に酸化スケールが生成しても、ピツ
クアツプきずが発生することは全くない。そし
て、鋼帯の転回部を介して、加熱帯、均熱帯およ
び冷却帯を並列に設けることによつて、各帯域を
分離して、その機能分担を明確にした。すなわ
ち、加熱帯、均熱帯および冷却帯を独立させて、
各帯域で所望の処理を実現し、とくに熱効率を大
幅に改善した。

また炉の入側と出側に張力発生装置を設け、か
つ、炉内に非接触式のガイド装置を設置してある
ので、鋼帯には所定の張力を付与することがで
き、したがつて鋼帯に高速で熱処理を施す場合に
も蛇行することなく安定した焼鈍処理を実現でき
る。

更に、非接触式のガイド装置は従来のフロータ
ーの如く、鋼帯の自重まで支える必要がないの
で、噴出させるガス量もはるかに少なくてすむ。

さらに均熱帯と冷却帯の間にある浮上装置は高
温のガスを用いる必要はなく、常温の空気で充分
であるから空気量ははるかに少なくてすみ、また
冷却効果を有するので省エネルギー上非常に有利
となる。

そして、この浮上装置によつて均熱帯と冷却帯
との間にて曲げ張力が充分に付与され得るから、
カヌーイングの発生を回避できるのである。

上記したようにこの発明に従う連続焼鈍炉は、
高速そして高温での熱処理において有効で、した
がつて、とくにステンレス鋼帯の連続焼鈍に最適
である。

（実施例） 以下この発明に従う連続焼鈍炉を、第１図に基
いて具体的に説明する。

図示例は直火型の連続焼鈍炉であつて、一連の
予熱帯１および加熱帯２、均熱帯３そして冷却帯
４を並列に配置してなる３パスのたて型炉であ
る。そして加熱帯２と均熱帯３との間には円弧状
に折曲した通路の一部をなし、鋼帯Ｓに半径方向
のガス噴射を行うガイド装置５によつて、鋼帯Ｓ
にＵ字状通板を強いる第１転回部６を設け、一方
均熱帯３と冷却帯４との間には、噴射ガス圧で鋼
帯Ｓを浮上支持する、浮上装置７によつて鋼帯７
の逆Ｕ字状通板を強いる第２転回部８を設け、ま
た予熱帯１の入側および冷却帯４の出側には、鋼
帯Ｓに張力を付与するためのテンシヨンブライド
ロール９ａ，９ｂを設置してなる。

すなわち第１転回部６を境にして、１パス目は
予熱帯１および加熱帯２を、２パス目は均熱帯３
を、また第２転回部８を境にして３パス目は冷却
帯４を配置してある。

なお均熱帯１は昇略することも可能で、また加
熱はラジアントチユーブで行つてもよい。

鋼帯Ｓは矢印の向きに予熱帯１および加熱帯２
を上から下へ通板され、炉底の第１転回炉６で方
向を転じて下から上へ均熱帯３を通板され、さら
に第２転回炉８で方向を再び転じて上から下へ通
板される。

なお１０はバーナ、１１は冷却ヘツダー、１２
はデフレクタロール、１３は炉内の燃焼排ガスを
吸引してからガイド装置５から噴出させるための
循環フアン、そして１４は大気を吸引して浮上装
置７から噴射させるための送風機である。

ガイド装置５または浮上装置７は第２図に示す
ように、循環フアン１３又は送風機１４からの配
管１５がそれぞれ接続された複数の区画室１６か
らなり、各区画室１６に形成したノズル孔１７か
ら循環フアン１３又は送風機１４にて送られた排
ガスを、第１転回部６又は第２転回部８を通板す
る鋼帯Ｓへ向けて噴出するものである。ガイド装
置５でのガス噴出は、鋼帯７に付与される張力に
応じた圧力に、また浮上装置７での噴射は鋼帯Ｓ
に付与される張力と鋼帯Ｓの自重とを考慮にいれ
て、それぞれ設定する。

鋼帯Ｓはテンシヨンブライドロール９ａ，９ｂ
とガイド装置５および浮上装置７により所定の張
力が付与されてタイトな状態での通板が実現し、
炉内を移動する間に、炉の前半部では予熱・加熱
が施され、ガイド装置５から噴出される燃焼排ガ
ス（ほぼ鋼帯温度に等しい）により下方向への押
さえ力を受けながら、180゜方向を転回し、均熱さ
れ、ついで浮上装置７により浮上支持されて180゜
方向を転回し、再度下向きに通板され、冷却され
て100〜150℃以下の温度となつて炉外に出る。炉
外では鋼帯Ｓの温度は十分に低いので、ロールに
酸化スケールが付着・成長してピツクアツプきず
を発生させることは殆んどない。

また第１図に示した連続焼鈍炉を用いて行つた
ステンレス鋼帯の連続焼鈍について述べる。

厚み：１mm、幅：1000mmのSUS304冷延鋼帯に
均熱温度：1100℃、均熱時間：20秒で焼鈍処理を
施した結果について第３図に示す。なお比較のた
め、第５図に示した従来炉を用いて同様の焼鈍処
理を行つた結果についても第３図に併記する。同
図は横軸に搬送速度、縦軸にきず発生率を示した
もので、図中、黒丸は従来炉を、白丸はこの発明
に従う炉を用いたときの結果を示す。同図から、
この発明に従う炉を用いた場合は、ピツクアツプ
きずが大幅に減少していることがわかる。また、
従来炉において通板速度を20〜30ｍ／minに制限
し、かつハースロールを頻繁に取替えざるを得な
かつたが、この発明に従う炉では通板速度を120
ｍ／minで熱処理を施しても何ら問題がなかつ
た。尚、この発明に従う炉では若干の傷が発生し
てはいるが、いずれもピツクアツプきずではなか
つた。

さらに、同様の連続焼鈍におけるカヌーイング
の発生状況に関し、第７および８図に示した従来
炉との比較を行つた結果について、第４図に示
す。同図から、この発明に従う炉を用いた場合
は、カヌーイング発生量が大幅に減少しているこ
とがわかる。

（発明の効果） この発明によれば、炉内のハースロールを排除
したので、ピツクアツプきずを回避でき、また、
加熱帯と均熱帯の間には鋼帯浮上装置ではなく鋼
帯を上から押えるガス噴射式のガイド装置を設
け、一方均熱帯と冷却帯との間には常温の空気を
噴射ガスとし得る浮上装置を設け、かつ炉の入出
側には張力発生装置を設けて鋼帯に張力を付与し
たので、高速で処理してもカヌーイングが発生せ
ず蛇行することもなく、生産性を大きく向上でき
るとともにランニングコストも抑えることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉の模
式図、第２図はガイド装置又は浮上装置の模式
図、第３図は通板速度ときず発生率との関係を示
すグラフ、第４図は通板速度とカヌーイング発生
量との関係を示すグラフ、第５〜８図は従来の連
続焼鈍炉の模式図、である。 １…予熱帯、２…加熱帯、３…均熱帯、４…冷
却帯、５…ガイド装置、６…第１転回部、７…浮
上装置、８…第２転回部、９ａ，９ｂ…テンシヨ
ンブライドルロール、１０…バーナ、１１…冷却
ヘツダー、１２…デフレクタロール、１３…循環
フアン、１４…送風機、１５…配管、１６…区画
室、１７…ノズル孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱帯、均熱帯および冷却帯を並列に配し、
   加熱帯と均熱帯との間に鋼帯のＵ字状通板を強い
   る第１転回部を設け、均熱帯と冷却帯との間に逆
   Ｕ字状通板を強いる第２転回部を設けた、３パス
   のたて型炉であつて、第１転回部はガス噴射によ
   る鋼帯の非接触通板を導くガイド装置をそなえ、
   第２転回部はガス噴射による鋼帯の浮上支持を司
   る浮上装置をそなえ、さらに炉の入側および出側
   に張力発生装置を設置してなる鋼帯の連続焼鈍
   炉。 ２ 加熱帯の入側に予熱帯を配設してなる請求項
   １記載の鋼帯の連続焼鈍炉。