JPS6070127A - 連続焼鈍炉におけるストリツプの板温制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連続焼鈍炉におけるストリップの板温度制
御方法に関するものである。

ストリップを連続焼鈍するに当り、ストリップに、酸化
が生ずることのない光輝焼鈍を施すために、連続焼鈍炉
の加熱帯その他必要な炉帯に還元性のガスを流し、かつ
、その熱源として、ラジアントチューブ又は電気ヒータ
を使用することが知られている。このような連続焼鈍炉
の加熱帯は、ストリップへの熱伝達係数が比較的小さい
（３０〜４−　Ｏｈ　／ｍ２□ｈ℃）ので、生産性を高
めるためには、加熱帯の長さを長くした焼鈍炉を必要と
する。また、加熱帯は、熱容量が太きいために、炉温を
速やかに上昇又は降下させることができず、従って炉温
か設定値になるまでに時間を要する。そのために、現在
処理中のストリップに続いて、ストリップの品種を変更
し、゛寸法が大幅に異なるストリップ又はヒートサイク
ルが大幅に異なるストリップを、連続して処理する際に
、品種変更後のストリップおよび変更前のストリップの
相当量に亘って、加熱帯での板温が適正値から外れた板
温外れが生ずる。

従来、板温外れを防止するためには、品種の変更前後の
ストリップの間に、複数コイルからなる接ぎ材を接続し
、接ぎ材が加熱帯を通過する間に、加熱帯の炉温を適正
値に上昇又は降下する方法が採られている。しかしなが
ら、この方法は、接ぎ材が無駄になって不経済である上
、接ぎ材の接続作業を要するという難点がある。そこで
、連続焼鈍炉の加熱帯等の温度又はストリップのライン
速度を適宜変更して、ストリップの板温を制御し、４１
２号および特開昭５２−２９４１０号）が、生産速度を
低下させることなく、且つ、板温外れが生ぜずに制御す
る点において、必ずしも十分とは言えなかった。

この発明は、上述の現状に鑑み、ストリップの品種を変
更するに際して、板温外れを生ずることなく、高効率に
一鈍処理することのできる、連続焼鈍炉におけるス）　
Ｕツゾの板温制御方法を提供するものであって、加熱帯
が、直火加熱帯とラジアントチューブ加熱帯とからなる
連続焼鈍炉において、前記加熱帯での加熱負荷が異なる
複数種類のストリップを連続的に通して連続焼鈍するに
当り、前記直火加熱帯における前記ストリップの板温お
よび前記ストリップのライン速度のいずれか一方を、ぞ
の目標値に固定し、前記ラジアントチューブ加熱帯の炉
温を、前記ストリップが目標板温に加熱される温度に設
定し、そして、前記ラジアントチューブ加熱帯の炉温か
、その設定された温度に変更されるまでの間は、前記直
火加熱帯における前記ストリップの板温を固定した場合
には、前記ストリップのライン速度を、また、前記スト
リップのライン速度を固定した場合には、前記直火加熱
帯における前記ストリップの板温を、それぞれ調整する
ことによって、前記ラジアントチューブ加熱帯において
加熱される前記ストリップの板温を、その目標値となる
ように制御することに特徴を有する。

第１図は、この発明の板温制御方法に用いられる連続焼
鈍炉の構成例を示しｋものである。第１図において、１
は予熱帯、２は直火加熱帯、３はＲＴ加熱帯（ラジアン
トチューブ加熱帯）、４はＲ’１４１熱帯（ラジアント
チューブ均熱帯）、５は冷却帯、６はシェルフ帯、７は
調整冷却帯であり、ラジアントチューブ帯をＲＴ加熱帯
３とＲＴ均熱帯４とに分け、このＲＴ加熱帯３と直火加
熱帯２とで焼鈍炉の加熱帯を構成している。直火加熱帯
２での加熱法としては、無酸化炉方式、輝炎輻射管方式
等がある。なお、第１図は縦型焼鈍炉の構成例を示した
が、横型の焼鈍炉においても、同様な加熱帯構成とする
。

第１図および第２図に示すように、連続焼鈍炉に導かれ
たストリップＬば、予熱帯１でＳＴｏの温度に予熱され
たのち、直火加熱帯でＳＴ、に、そして、ＲＴＴ熱帯３
でＳＴ、の温度に加熱される。次いでストリップＬは、
ＲＴＴ熱帯４でＳＴ３の温度に均熱され、冷却帯５でＳ
Ｔ４の温度まで冷却されたのチ、シェルフ帯６でＳＴ、
の温度でシェルフ処理が施され、調整冷却帯７でＳ　Ｔ
ａの温度まで調整冷却される。

上述した連続焼鈍炉において、加熱帯での加熱負荷の異
なるストリップ、すなわち、寸法又はヒートサイクルの
異なるストリップを、連続的に通して焼鈍する際におけ
るストリップの板温制御は、次のようにして行なわれる
。すなわち、加熱帯は、炉温の止弁性および降下性（以
下応答性と称す）に優れた直火加熱帯２と、炉温の応答
性に劣るＲＴＴ熱帯３とから構成されているが、加熱負
荷の増加を必要とする場合は、ストリップに酸化が生ず
る点から、直火加熱帯での板温上昇には限界があり、応
答性の劣るＲＴＴ熱帯で、板温を高くするり要がある。

そこで、この発明では、品種の異なるストリップに変更
するに際し、変更後のストリップが、加熱帯での加熱負
荷を増加し、減少し又は増減する必要がないかに応じ、
Ｒ，Ｔ加熱帯で、板温の増加を必要とするか、板温の減
少を必要とするか、または、板温をほぼ変える必要がな
いかで区分し、次のようにして、変更後のストリップの
板温制御を行なう。

（］）ＲＴ加熱帯に更に熱を供給し、ＲＴＴ熱帯での板
温をＳＴ、からＳＴ２に増加させる、加熱負荷の増加を
行なうとき： （ａ）　まず、第３図（ａ）に示すように、ストリップ
（品種変更後のス）　ＩＪツブ、以下同じ）の直火加熱
帯での板温を、その目標板温ＳＴ、＊に固定する。

（ｂ）ＲＴＴ熱帯を構成する各加熱ゾーンの炉温を、ス
トリップの目標ライン速度ＶおよびＲＴＴ熱帯での目標
板温ＳＴ−が確保されるのに必要な、目標炉温ＦＴ、　
、　ＦＴ２−　ＦＴｎ　（ＦＴｌ）に設定する。

（ｃ）　次に、ＲＴＴ熱帯の炉帯熱容量のために上記目
標炉温ＦＴ１　（ｉ＝１〜ｎ）へと徐々に昇温する、Ｒ
Ｔ加加熱帯別加熱ゾーン温度ＦＴ、　、　ＦＴ２・・・
、ＦＴｎ（ＦＴｉ）を逐次測定し、その実測値ＦＴ１（
ｉ＋＝１〜ｎ）からＲＴＴ熱帯での目標板温ＳＴ２が確
保テキる、ストリップのライン速度ｙを算出して、スト
リップのライン速度を、算出されたライン速度Ｖに設定
する。ライン速度がｙに設定されたストリップは、減速
し、直火加熱帯およびＲＴＴ熱帯での加熱時間が長くな
る。

（ｄ）　上記（Ｃ）のＲＴ加加熱帯別加熱ゾーン温度Ｆ
Ｔｉ（ｉ＝１〜ｎ）の測定、ライン速度Ｖの算出および
ライン速度の設定を、設定ライン速度が目標ライン速度
Ｖ＊に達するまで繰返す。設定ライン速度は徐々に大き
くなり、目標ライン速度Ｖ＊に達する。

（ｅ）　設定ライン速度が目標ライン速度ｖ＊ＶｔＣ達
した時点より定常状態になり、ストリップは、目標ライ
ン速度ｆて流れ、直火加熱帯での板温がＳＴ、＊に、　
ＲＴＴ熱帯での板温がＳＴ２にそｔぞれ制御される。

（２）ＲＴＴ熱帯よｐ熱を取り去り、ＲＴＴ熱帯での板
温をＳＴ２からＳＴ２＊＊へ減少する、加熱負荷の減少
のとき： （ａ）　第３図（ｂ）に示すように、ストリップのライ
ン速度を、その目標ライン速度ｖ＊＊に固定する。

（ｂ）ＲＴＴ熱帯を構成する各加熱ゾーンの炉温を、ス
トリップの目標ライン速度ψ＊およびＲＴＴ熱帯での目
標板温ＳＴ２＊＊が確保できる、目標炉温Ｆ　Ｔ１＋　
Ｆ　Ｔ２　＊＊、　＋＋　Ｆ　Ｔ　ｎ＊＊（Ｆ　Ｔ　ｉ
＊＊）に設定する。

＊＊ （ｃ）次に、炉帯熱容量のために上記目標炉温胃−（ｉ
＝１〜ｎ）へと徐々に降温する、ＲＴＴ熱帯の各加熱ゾ
ーンの温度ＦＴＩ、ＦＴ２・・・ＦＴｎ（ＦＴｉ）を逐
次測定し、その実測値ＦＴｉ（ｆ＝１〜ｎ）からＲＴＴ
熱帯での目標板温ＳＴ２　が確保できる、直火加熱帯で
の板温Ｓ　Ｔ、’を算出して、直火加熱帯でのストリッ
プの板温を、その算出された板温Ｓ　Ｔ＋　’に設定す
る。

（ｄ）　上記（Ｃ）のＲＴ加加熱帯別加熱ゾーン温度Ｆ
Ｔｉ（ｉ＝１〜ｎ）の測定、直火加熱帯での板温ＳＴ、
’の算出および直火加熱帯でのストリップの板温の設定
を、設定直火加熱帯板温が目標板温ＳＴ、に達するまで
繰返す。設定直火加熱帯板温は徐々に上昇し、目標板温
ＳＴ、＊＊に達する。

（ｅ）　設定直火加熱帯板温が目標板温Ｓ　ＴＨ”に達
した時点より定常状態となり、ストリップは、ライン速
度ｖ＊＊で流れ、直火加熱帯での板温がＳＴ、＊＊に、
ＲＴＴ熱帯での板温がＳＴ２＊＊に、それぞれ制御をさ
れる。

（３）ＲＴＴ熱帯での板温をほぼ変えることのない、加
熱負荷の増減を伴なわないとき：このときには、ストリ
ップに応じて定まる、ライン速度Ｖ＊０、直火加熱帯で
の板温ＳＴ、＊＊＊、ＲＴＴ熱帯での板温ＳＴ２＊林の
定常状態を維持できるように、ＲＴＴ熱帯炉温を微調整
するだけでよく、ストリップの板温制御をするのに特別
な措置をする必要がない。

上記（１）（ａ）〜（ｅ）のような、ストリップの板温
制御によれば、ＲＴＴ熱帯の炉温か上昇してその設定さ
れた温度に変更されるまでの間、ライン速度を調整して
、ＲＴＴ熱帯でのストリップの板温を、目標板温にして
いるので、加熱負荷の増加を必要とするストリップに品
種変更するに際し、変更後のストリップに、適切な板温
制御を行なうこと力２できる。また、上記（２）　（ａ
）〜（ｅ）のような、ストリップの板温制御によれば、
ＲＴＴ熱帯の炉温か降下してその設定された温度に変更
されるまでの間、直火加熱帯での板温を調整して、ＲＴ
Ｔ熱帯でのストリップの板温を、目標板温にしているの
で、加熱負荷の減少を必要とするストリップに品種変更
するに際し、変更後のストリップに、適切な板温制御を
行なうことができる。

第４図は、この発明を実施するための、焼鈍炉の直火加
熱帯およびＲＴＴ熱帯に設けられた、制御システムの構
成例である。第４図において、８は制御装置で、制御装
置８には、直火加熱帯２の出口に設けられた直火加熱帯
出口板温度計９、ＲＴＴ熱帯３の各加熱ゾーンに設けら
れた炉温測定熱電対１０．　、１０□−・・、１０ｎ、
ＲＴＴ熱帯３の出口に設けられたＲＴＴ熱帯出口板温度
計１１およびライン速度測定器１２の信号が入力され、
一方、制御装置８からは、直火加熱帯板温調節計１３′
を介して直火加熱帯燃焼装置１３へ、ＲＴ加加熱帯別加
熱ゾーン炉温調節計１４．’　、　１．４□′・・・、
１４ｎ′を介してＲＴ加加熱帯別加熱ゾーン燃焼装置１
４１．１４２、・・・、１４ｎへ、さらにライン速度駆
動回路１５へ、必要な信号を出力する。制御装置８は、
連続して通板されるストリップの寸法、ヒートサイクル
、材質およびライン速度を常時管理し、上述した板温制
御をする。

この発明は以上のように構成されるので、加熱帯での加
熱負荷が異なるストリップに品種変更するに際し、変更
後のストリップに板温外れが生ずることなく、効率良く
焼鈍処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の板温制御方法に用いられる連続焼
鈍炉の構成図、第２図は、第１図の焼鈍炉におけるスト
リップ板温の一例を示すヒートサイクル図、第３図（ａ
）　、　（ｂ）は、この発明の板温制御方法を示す説明
図、第４図は、この発明の方法を実施するための制御シ
ステムのブロック図でアル。 図面において、 ２・・・直火加熱帯、３・・・ＲＴＴ熱帯、４・・・Ｒ
ＴＴ熱帯。 出願人　日本鋼管株式会社 代理人　潮　谷　奈津夫（他２名） 年１図 ３　４ 第２図 第４３図 （ａ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱帯が、直火加熱帯とラジアントチューブ加熱
   帯とからなる連続焼鈍炉において、前記加熱帯での加熱
   負荷が異なる複数種類のス）　ＩＪッゾを連続的に通し
   て連続焼鈍するに当り、前記直火加熱帯における前記ス
   トリップの板温および前記ストリップのライン速度のい
   ずれか一方を、その目標値に固定し、前記ラジアントチ
   ューブ加熱帯の炉温を、前記ストリップが目標板温に加
   熱される温度に設定し、そして、前記ラジアントチュー
   ブ加熱帯の炉温か、その設定された温度に変更されるま
   での間は、前記直火加熱帯における前記ストリップの板
   温を固定した場合には、　１− 前記ストリップのライン速度を、また、前記ストリップ
   のライン速度を固定した場合には、前記直火加熱帯にお
   ける前記ストリップの板温を、それぞれ調整することに
   よって、前記ラジアントチューブ加熱帯において加熱さ
   れる前記ストリップの板温を、その目標値となるように
   制御することを特徴とする連続焼鈍炉におけるストリッ
   プの板温制御方法。
2. （２）　前記加熱帯での加熱負荷が異なるストリップが
   、前記加熱負荷の増加を必要とする場合は、前記直火加
   熱帯における前記ストリップの板温をその目標値に固定
   し、そして、前記ラジアントチューブ加熱帯の炉温か、
   その設定された温度に変更されるまでの間は、前記スト
   リップのライン速度を調整することを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載の連続焼鈍炉におけるストリ
   ップの板温制御方法。
3. （３）前記加熱帯での加熱負荷が異なるストリップが、
   前記加熱負荷の減少を必要とする場合は、前記ストリッ
   プのライン速度をその目標値に固定し、そして、前記ラ
   ジアントチューブ加熱帯の炉温か、その設定された温度
   に変更されるまでの間は、前記直火加熱帯における前記
   ストリップの板温を調整することを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項に記載の連続焼鈍炉におけるストリッ
   プの板温制御方法。