JPH07278680A - 鋼板の連続焼鈍設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板の連続焼鈍設備の長大化を抑制し、熱慣
性を小さくして多品種少量生産を可能とする。 【構成】 加熱帯２に通電加熱を採用して加熱能力を強
化し、熱慣性を小さくする。過時効帯にはコイルボック
ス６を採用して過時効帯の長大化を避けると共に、コイ
ル毎に過時効処理を行うようにする。 【効果】 設備がコンパクトになると同時に熱慣性が小
さくなり、加熱速度、冷却速度等の条件変更が容易とな
り、過時効もコイル毎に条件を変更できるため、多品種
少量生産が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼板の連続焼鈍設備に関
する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延された鋼板は繊維状組織を呈し
ており、加工性に乏しい。そのため、焼鈍により回復、
再結晶、粒成長させ、加工性を改善する必要がある。特
に、連続焼鈍は、コイル焼鈍に比較すると、連続する鋼
板に対して均一な処理が可能になって均質な材料を得る
ことができ、処理時間が短く、工程日数を大幅短縮する
ことができる等の点で優れている。

【０００３】一般に、鋼板の連続焼鈍設備は図２に示す
ように入側から加熱帯２、均熱帯３、冷却帯４、過時効
帯１２および二次冷却帯１３が設けられ、各帯域に設け
られたハースロール１４を介して鋼板１を搬送し連続焼
鈍する。

【０００４】加熱帯の加熱方式には直火型無酸化加熱、
輻射管加熱等が、均熱帯の加熱方式には輻射管加熱、間
接電気加熱等が、また冷却帯ではロール接触冷却、ガス
ジェット冷却、ミスト冷却等が一般に用いられている。
更に過時効帯は鋼板を３００〜４００℃に３分間程度保
持するための炉で、長大な炉殻内に電気ヒーターが設け
られている。そして、絞り用鋼板や高張力鋼板等の品質
に応じた焼鈍条件を満足させるように設備構成がなされ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】鋼板の連続焼鈍は前述
のような利点を有するものではあるが、設備が長大化す
ることは避けられなかった。たとえば、加熱帯に最も一
般的な輻射管加熱方式を用いた場合、全鋼板長の３０％
が加熱帯、５０％が過時効帯となり、その結果、連続焼
鈍炉内の鋼板全長が２０００ｍを越えるような大規模な
ものもある。加熱方式の一部を直火型無酸化加熱方式に
することにより、加熱帯を最大半分程度までコンパクト
化することが可能であるが、それでも長大な加熱設備で
あることには変わりない。一方、過時効帯は鋼板中に高
価なＴｉ、Ｎｂ等を加えてＣ、Ｎを無害化できる成分設
計をすることにより省略できるが、通常の成分系では過
時効処理に要する時間が決まってしまうため、連続焼鈍
における過時効帯を短縮することは極めて困難である。

【０００６】このように設備が長大化すると設備投資額
が莫大になり、立地に広大な面積が必要となるだけでな
く、設備の熱慣性がきわめて大きくなってしまう問題が
ある。そして、熱慣性が大きくなると加熱温度等の条件
設定を変更するのが困難となり、同一焼鈍条件で大量生
産する場合には問題ないが、頻繁に焼鈍条件を変更する
必要のある多品種少量生産は不可能となる。

【０００７】そこで本発明は、連続焼鈍設備の長大化を
避けると同時に熱慣性を小さくし、多品種少量生産可能
な連続焼鈍設備を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱帯、均熱
帯、冷却帯および過時効帯を含む鋼板の連続焼鈍設備に
おいて、加熱帯に通電加熱を、過時効帯にコイルボック
スを採用したことを特徴とする鋼板の連続焼鈍設備であ
る。さらに、均熱帯にも通電加熱を採用することは好ま
しい。

【０００９】

【作用】本発明では、加熱帯に通電加熱を採用する。通
電加熱とは、通電ロールを介して鋼板に電流を通し、鋼
板自体のジュール熱により鋼板を加熱するものであり、
特公昭６０−２６８１８号公報記載のように、外部電源
から鋼板に直接通電する方式のものと、特開平１−１４
２０３２号公報、特開平１−１８７７８９号公報記載の
ように、環状トランスを貫通する鋼板の前後に通電ロー
ルを設け、両通電ロールを導電性部材で接続して鋼板、
通電ロールおよび導電性部材により閉回路を構成し、環
状トランスに外部電源から交流電流を通電することによ
り上記閉回路を二次コイルとして誘導電流を発生させ、
この誘導電流によるジュール熱で鋼板を加熱する変圧器
型通電加熱方式のものとがあるが、本発明ではいずれも
採用可能である。

【００１０】通電加熱は伝熱による加熱ではなく、鋼板
自体に電流を流してそのジュール熱を利用して加熱する
ものであり、加熱速度は電流値を調整することにより容
易に制御できる。また、加熱能力も大きく、たとえば４
０Ａ／ｍｍ以上の電流を通して７００〜９００℃の高温
まで１０００℃／秒の超急速加熱することさえ可能であ
り、設備の長大化を避けることができる。さらに、鋼板
自体が発熱するため、炉殻に厚い煉瓦を用いる必要もな
く、炉の熱慣性が小さくなって加熱温度、加熱速度等の
条件変更が容易となる。

【００１１】そして、過時効帯としてはコイルボックス
を採用する。これは従来のコイル焼鈍のように焼鈍全体
をコイルとして行うわけではなく、加熱、均熱、冷却に
ついては連続焼鈍の利点を生かしつつ、過時効処理だけ
をコイルとして行うものである。これにより、絞り用鋼
板のように長時間の過時効処理が必要な場合にも、過時
効帯の長大化の問題は生じない。

【００１２】なお、冷却装置にミスト冷却を用いた場合
には鋼板表面が酸化するので、コイルボックスを特に無
酸化雰囲気にする必要はなく、大気雰囲気で構わない。
必要に応じて、その後酸洗処理を施せばよい。

【００１３】以上のように、本発明は加熱帯の加熱能力
を強力にして設備をコンパクトにするとともに熱慣性を
小さくし、コイルボックスによる過時効を採用すること
により過時効帯の長大化を避けてコイル毎に過時効処理
を行うようにする。すなわち、加熱帯、冷却帯の熱慣性
を小さく抑えることにより、加熱条件、冷却条件の変更
が容易になり、コイルボックスの採用により、コイル毎
に過時効条件を変更することが可能となる。これによ
り、従来の長大な連続焼鈍設備では対応不可能であった
多品種少量生産の需要にも応じることが可能となる。

【００１４】さらに、均熱帯にも通電加熱を採用すれ
ば、雰囲気を制御しながらの均熱も可能となる。これに
より、均熱処理と同時に窒化や浸炭処理することもでき
る。

【００１５】

【実施例】図１に本発明の鋼板の連続焼鈍設備の一実施
例を示す。

【００１６】冷間圧延工程を経てコイル状に巻き取られ
た鋼板１を連続的に送り出して加熱帯２に装入する。加
熱帯２には、通電ロール７、８を介して鋼板１に電流を
流してジュール熱により加熱する通電加熱装置を採用し
ている。加熱帯２でたとえば９００℃まで２００℃／秒
のように急速加熱された鋼板１は引き続き均熱帯３で均
熱処理される。この例では、均熱帯３にも通電ロール
９、１０を配置し、通電加熱による均熱を行う。ここ
で、ＮＨ₃ ガスやＣＯガスにより窒化や浸炭処理を行う
こともできる。次に、鋼板１は冷却帯４で水スプレーの
ようなミスト冷却装置１１によりたとえば６０℃／秒以
上で急速冷却される。その後、鋼板１は再加熱帯５を経
てコイルボックス６でコイル状に巻き取られ、たとえば
４００℃×３分間過時効処理される。これらの処理を終
えた鋼板は必要に応じて表面酸化膜を除去するため酸洗
工程へ送られる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の連続焼鈍設備は、設備がコンパ
クトになると同時に熱慣性が小さくなり、加熱速度や冷
却速度の変更が容易となるばかりでなく、過時効処理も
コイル毎に条件を変更できるため、多品種少量生産が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼板の連続焼鈍設備の一実施例を示す
図である。

【図２】従来の鋼板の連続焼鈍設備を示す図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ 加熱帯 ３ 均熱帯 ４ 冷却帯 ５ 再加熱帯 ６ コイルボックス ７ 通電ロール ８ 通電ロール ９ 通電ロール １０ 通電ロール １１ ミスト冷却装置 １２ 過時効帯 １３ 二次冷却帯 １４ ハースロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 芳夫 兵庫県姫路市広畑区富士町１ 新日本製鐵 株式会社広畑製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱帯、均熱帯、冷却帯および過時効帯
   を含む鋼板の連続焼鈍設備において、加熱帯に通電加熱
   を、過時効帯にコイルボックスを採用したことを特徴と
   する鋼板の連続焼鈍設備。
2. 【請求項２】 均熱帯にも通電加熱を採用した請求項１
   記載の鋼板の連続焼鈍設備。