JPH11158559A - 連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法 - Google Patents
連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法Info
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- JPH11158559A JPH11158559A JP32616597A JP32616597A JPH11158559A JP H11158559 A JPH11158559 A JP H11158559A JP 32616597 A JP32616597 A JP 32616597A JP 32616597 A JP32616597 A JP 32616597A JP H11158559 A JPH11158559 A JP H11158559A
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Abstract
連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法を提供する。 【解決手段】 炉内雰囲気の露点DP(℃)と水素濃度
H2 (重量%)ならびに鋼板温度Ts(℃)を測定し、
その測定値に基づい下記の式を満足するように水素投入
量を調整し、炉内雰囲気を制御する。 DP≦ A + B×ln(H2 ) ただし、A=−23.63+0.0103×Ts B= 5.587+0.0010×Ts
Description
鈍炉におけるピックアップ防止のための連続焼鈍炉の炉
内雰囲気制御方法に関する。
的特性(強度、延性、加工性)を得ることが主目的であ
るが、車の外装用鋼板等ではさらに表面の美麗さを損な
わないことも極めて重要である。
温の酸化性あるいは還元性の雰囲気中を通板するが、鋼
板を搬送するため炉の上下に設けられたハースロールの
表面に鋼板のスケール等の酸化物が付着堆積し、いわゆ
るピックアップを形成する。
鋼板の表面疵の主原因であり、ハースロール上に堆積し
た酸化物は、鋼板がハースロール上を搬送される間に鋼
板の表面に押し込まれ、表面疵になると考えられてい
る。この表面疵の発生は鋼板の品質を低下させるととも
に、時としてハースロールの手入れのため操業の停止を
余儀なくする。そこで、鋼板の表面疵の原因となるピッ
クアップの発生を防止するため、ハースロールの材質や
炉内雰囲気等の種々の対策が提案されている。
には、連続焼鈍炉内の全ゾーンにわたり炉内雰囲気の露
点を0℃以下に保持してピックアップを防止する方法が
提示されている。特公平5−86449号公報には、C
r2 O3 −Al2 O3 固溶体を被覆し、耐ビルドアップ
性(耐ピックアップ性)を高めたハースロールが提示さ
れている。
ルの材質や炉内雰囲気等の観点からピックアップの防止
対策が検討されてきたが、充分に満足し得るものでな
い。
方法は、同公報に例示されているAXガス(水素75
%、窒素25%)等の高濃度の水素ガスを用いる場合に
はピックアップを防止できる。すなわち、ステンレス鋼
のように表面に強固な酸化皮膜が生成されやすい鋼種で
は光輝焼鈍時にAXガス等の高濃度の水素ガスを用いる
ので、同公報に記載の「露点を0℃以下とする」条件で
ピックアップの防止が可能となる。ところが、炭素鋼の
連続焼鈍では、コストおよび品質の面から水素濃度は数
%〜10数%で操業されており、この場合、「露点を0
℃以下とする」条件での管理ではピックアップ防止が不
充分で露点をさらに下げる必要があることが分かった。
すなわち、水素濃度が低い場合には、「露点を0℃以下
にする」という同公報に記載の条件は、ピックアップ防
止のための必ずしも十分な条件でなく、ピックアップの
発生の恐れがある。
ピックアップ性を改善したハースロールは、従来のハー
スロールに比べピックアップの抑制に効果があるが、溶
射処理等のためのコスト増の問題があり、またピックア
ップの防止も充分に満足し得るものでない。本発明の目
的は、上記従来の課題を解決する連続焼鈍炉の炉内雰囲
気制御方法を提供することにある。
不活性ガスに水素等の還元性ガスを混合したものが投入
されるが、前処理が不充分な鋼板表面の酸化物の還元に
よる水蒸気の生成、あるいは炉の開口部から進入する大
気中の酸素の燃焼による水蒸気の生成、または大気中の
水分の進入により、炉内雰囲気ガスの主成分は窒素、水
素および水蒸気の3種類になる。また炉内には酸素も存
在するが、数ppm程度の極微量であるため酸化にはほ
とんど寄与しない。したがって、鋼板の表面では水蒸気
による酸化反応と水素による還元反応が同時に進行し、
またそれぞれの反応速度は鋼板温度の影響を受けると考
えられる。このようなことから、ピックアップの発生に
影響する鋼板の酸化・還元反応は、水素濃度、水蒸気濃
度および鋼板温度によって決定され、水素濃度ならびに
水蒸気濃度と相関のある露点および鋼板温度を計測し、
炉内雰囲気を適正に制御することによりピックアップの
発生を抑制することができると考えられる。
炉内雰囲気および鋼板温度とピックアップ発生の関係を
調査するため、炭素鋼の薄板を用いて連続焼鈍試験をお
こなった。
点、水素濃度および鋼板温度の影響を示すグラフで、ピ
ックアップの発生までの時間が600時間以上の条件を
整理した試験結果である。図1より以下のことが明らか
となった。
濃度の影響が大きく、さらに、鋼板温度も影響する。 ( b) ピックアップの発生条件は、露点、水素濃度およ
び鋼板温度で整理できる。
を調整することによりピックアップの防止が可能とな
り、さらに鋼板温度も考慮して水素濃度を調整すること
により一層効果的にピックアップの防止が可能となる。
要旨は以下の(1) 〜(4) のとおりである。 (1) 連続焼鈍炉において炉内雰囲気の露点と水素濃度を
測定し、その測定値に基づいて水素投入量を調整するこ
とを特徴とする連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法。
素濃度H2 (重量%)が下記の(1)式を満足するよう
に操業することを特徴とする上記(1) 項に記載の連続焼
鈍炉の炉内雰囲気制御方法。
らびに鋼板温度を測定し、その測定値に基づいて水素投
入量を調整することを特徴とする連続焼鈍炉の炉内雰囲
気制御方法。
素濃度H2 (重量%)ならびに鋼板温度Ts(℃)が下
記の(2)式を満足するように操業することを特徴とす
る上記(3) 項に記載の連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方
法。
鈍炉の加熱帯の例を模式的に示す縦断面図である。
2に接続した水素濃度計3および露点計4、ならびに炉
出口5の近傍に鋼板温度計6を備え、炉内雰囲気等の測
定結果に基づき炉内雰囲気を制御する雰囲気制御装置7
を設けており、炉入口8から進入した鋼板9は、加熱さ
れ、ハースロール10を経由して炉出口5から抽出され
る。
で、調整弁11により水素と窒素のガス量が調整されガ
ス投入孔12から投入される。本発明は、炉内雰囲気の
露点と水素濃度をオンライン測定し、その測定値に基づ
いて水素投入量を調整し、炉内雰囲気を制御することを
特徴とする。
雰囲気ガスの水素濃度および露点を計測し、この測定値
を雰囲気制御装置7に入力してピックアップに対する炉
内雰囲気の状態を判定し、調整弁11で水素投入量およ
び窒素投入量を操作して、炉内雰囲気を制御する。すな
わち、計測結果より、ピックアップが発生すると判定さ
れた場合には、水素投入量を増やし、窒素投入量を減ら
して水素濃度を高め、ピックアップが発生しないと判定
された場合には、水素投入量を減らし、窒素投入量を増
やして水素濃度を下げることにより、炉内雰囲気の制御
をおこなう。なお、水素濃度および露点の計測ならびに
水素と窒素の投入量変更のタイミングは、常時でも一定
時間ごとでも良い。
素濃度H2 (重量%)が下記の(1)式の条件を満足す
るように水素濃度を制御することを特徴とする。
足しないときには、ピックアップが発生する。しかし、
水素濃度を高めるための過剰な量の水素投入は、コスト
アップの問題を招く。したがって、水素濃度は、(1)
式の等号で求まる水素濃度を限界水素濃度とすると、炉
内雰囲気ガスの水素濃度はこの限界水素濃度を目標に制
御することが望ましい。
水素濃度ならびに鋼板温度を測定し、その測定値に基づ
いて水素投入量を調整することを特徴とする。前述の水
素濃度および露点の測定に加え、図2に示す鋼板温度計
6で鋼板温度を測定し、これらの測定値を雰囲気制御装
置7に入力してピックアップに対する炉内雰囲気の状態
を判定し、調整弁11で水素投入量および窒素投入量を
操作して、炉内雰囲気を制御する。すなわち、露点、水
素濃度および鋼板温度の測定結果より、ピックアップの
発生を判定し、前記と同様に水素投入量および窒素投入
量を操作しピックアップを防止する。鋼板温度の測定
は、通常、鋼板温度が最も高くなり測定が容易である炉
出口でおこなわれるが、炉中でも良い。なお、上記の計
測ならびに水素および窒素の投入量の変更のタイミング
は、前記と同様におこなう。
は、鋼板温度も影響しており、露点および水素濃度に加
えて鋼板温度も考慮することにより、より高精度の制御
が可能となる。
と水素濃度H2 (重量%)と鋼板温度Ts(℃)が下記
の式を満足するように水素濃度を制御することを特徴と
する。
ときには、ピックアップが発生する。しかし、水素濃度
を高めるための過剰な量の水素投入は、コストアップの
問題を招く。したがって、水素濃度は、(2)式の等号
で求まる限界水素濃度を目標に制御することが望まし
い。また、連続焼鈍炉は加熱帯と均熱帯を有しており、
本発明の方法は均熱帯にも適用できる。
い、表1の4通りの雰囲気制御方法にて鋼板の連続焼鈍
試験をおこない、連続焼鈍後における鋼板の表面疵の発
生有無で、加熱帯に設置したハースロールのピックアッ
プ発生までの時間を調査した。表2に加熱帯の主仕様、
表3に焼鈍条件を示す。
素濃度を測定し、本発明例2はさらに鋼板温度を測定
し、それぞれ(1)式または(2)式より求まる限界水
素濃度となるように水素濃度を操作し炉内雰囲気を制御
した。なお、従来例1は露点を−5℃に制御し、従来例
2は無制御でおこなった。表4に試験結果を示す。
の時間は、本発明例1が500〜600時間、本発明例
2で600〜700時間であり、従来例1および2に比
べ大幅に増加した。特に、露点と水素濃度に加え、鋼板
温度を考慮した本発明例2は、極めて良好な結果を得
た。また、水素使用量も従来と同程度であり問題なかっ
た。
基づく水素濃度の調整による炉内雰囲気制御にてピック
アップの発生防止が可能となった。また、水素濃度を最
適化することで使用量を抑えることが可能となった。
よび鋼板温度の影響を示すグラフである。
式的に示す縦断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 連続焼鈍炉において炉内雰囲気の露点と
水素濃度を測定し、その測定値に基づいて水素投入量を
調整することを特徴とする連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御
方法。 - 【請求項2】 上記炉内雰囲気の露点DP(℃)と水素
濃度H2 (重量%)が下記の(1)式を満足するように
操業することを特徴とする請求項1に記載の連続焼鈍炉
の炉内雰囲気制御方法。 DP≦−14.4+6.462×ln(H2 ) ・・・(1) - 【請求項3】 連続焼鈍炉において炉内雰囲気の露点と
水素濃度ならびに鋼板温度を測定し、その測定値に基づ
いて水素投入量を調整することを特徴とする連続焼鈍炉
の炉内雰囲気制御方法。 - 【請求項4】 上記炉内雰囲気の露点DP(℃)と水素
濃度H2 (重量%)ならびに鋼板温度Ts(℃)が下記
の(2)式を満足するように操業することを特徴とする
請求項3に記載の連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法。 DP≦ A + B×ln(H2 ) ・・・(2) ただし A=−23.63+0.0103×Ts B 5.587+0.0010×Ts
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32616597A JPH11158559A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32616597A JPH11158559A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11158559A true JPH11158559A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18184786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32616597A Pending JPH11158559A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 連続焼鈍炉の炉内雰囲気制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11158559A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1424402A1 (de) * | 2002-11-28 | 2004-06-02 | MESSER GRIESHEIM GmbH | Verfahren zum kleberfreien Glühen von Metallteilen |
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-
1997
- 1997-11-27 JP JP32616597A patent/JPH11158559A/ja active Pending
Cited By (9)
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