JPS61183415A - 連続熱処理炉におけるストリツプの冷却方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、連続熱処理炉におけるストリップの冷却方
法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、例えば、プレス成型用薄鋼ス）　ＩＪツブ（以
下、単にストリップと云う）は、加熱された後、均熱処
理が施こされ、次いで、急冷処理が施こされ、この後、
必要に応じて再加熱され、そして、次いで、過時効処理
が施こされることによって製造される。これらの処理は
、連続熱処理炉において全て連続的に行なわれる。

上記処理工程のうち急冷工程においては、なるべく冷却
速度を速くして過時効処理における固溶炭素の析出速度
を所望の速さに維持し、且つ、ストリップの冷却終了温
度を過時効処理温度付近に制御して、過時効処理のため
のストリップの再加熱を不要とする熱サイクルが理想と
される。

従来、上記急冷処理方法としては、次のものがある。

■　加熱されたストリップを冷却水が収容された水槽内
に導き、水槽内に配置されたノズルからストリップの表
面に向けて、水槽内の冷却水と共に噴射した冷却水によ
ってストリップを冷却する、所謂、水噴流浸漬冷却法。

■　水冷ロールとストリップとを接触させることによっ
てストリップを冷却する、所謂、水冷ロール接触冷却法
。・ 上記■の冷却法は、高張力鋼ストリップ等を製造する場
合に実施されるものであって、１５００℃／秒以上の冷
却速度が得られ、極めて優れた品質のストリップを製造
することができる。しかし、冷却速度が速いために冷却
終了温度を制御することができず、ス）　ＩＪツブはほ
ぼ常温まで冷却される。

上記■の冷却法は、絞り用鋼ストリップ等を製造する場
合に実施されるものであって、冷却速度は、上記■の水
噴流浸漬冷却法に比べて大幅に遅く、１００〜ｂ 冷却終了温度を容易に制御することができるので、過時
効処理前のストリップの再加熱を不要にすることができ
る。しかし、水冷ロール等の設備が大形で、また、幅広
のストリップを冷却する場合には、“絞り”と称される
縦じわが生じる。

このように、上記水噴流浸漬冷却法および水冷ロール接
触冷却法は、それぞれ一長一短を有するので、１つの連
続熱処理炉にこれら２つの冷却法を実施するだめの設備
を設置し、ストリップの材質、サイズ等の条件に応じて
パスラインを適宜切り換えて冷却を行なっているのが現
状である。

しかし、１つの連続熱処理炉に上記２つの冷却　　　゛
設備を設置することは、操業が繁雑になるばかりか連続
熱処理炉の設備費が膨大となる。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、連続熱処理炉によって、異
なる冷却条件でストリップを冷却する場合に、その都度
、ストリップのパスラインの切９換えを行なう必要がな
い、連続熱処理炉におけるストリップの冷却方法を提供
することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、ストリップの連続熱処理設備における熱処
理炉によって、加熱均熱炉により所定温度に加熱された
ストリップを冷却するための方法でおって、前記加熱均
熱炉に続いて冷却槽を設け。

前記冷却槽内に、前記冷却槽の上部入口から下部出口に
向って垂直に連続的に移動する前記ストリップの両側に
対向して複数個の噴射ノズルを配置し、前記ストリップ
を急冷する場合には、前記冷却槽内に冷却水を注入し、
前記冷却水内の前記噴射ノズルから冷却水を前記ストリ
ップの表面に向けて噴射し、一方、所定温度で前記スト
リップの冷却を停止する場合には、前記冷却槽内から前
記冷却水を排出し、前記噴射ノズルから高温高圧の熱水
を前記ストリップの表面に向けて噴射することに特徴を
有する。

〔発明の構成〕

この発明を図面を参照しながら説明する。第１図は、こ
の発明の一実施態様の概略断面図である。

第１図に示されるように、冷却槽ｌは、ストリップ２の
入口３および出口４を有する縦長の密閉容器からなって
いる。冷却槽１の上部に設けられた入口３は、後述する
連続熱処理炉における均熱炉の出口に接続されており、
冷却槽１の下部に設けられた出口４は、前記連続熱処理
炉における過時効処理炉の入口に接続されている。入口
３には、冷却槽１内の蒸気が均熱炉内に侵入することを
主目的とするシールロール５が設けられており、出口４
には、冷却槽１内で冷却されたストリップ２を前記過時
効処理炉に導くための通板ロール６が設けられている。

冷却槽１の上部には、冷却槽１内の蒸気を外部に排出す
るための排気ファン７の吸引ダクト８が接続されている
。冷却槽１の下部には、これと同様な目的で別の排気フ
ァン９の吸引ダクト１０が接続されている。冷却槽１内
において、冷却槽１内を垂直下方に移動するストリップ
２の両側には、ストリップ２の移動方向にそって間隔を
あけて複数個の噴射ノズル１１が対向して配置されてい
る。噴射ノズル１１は、ストリップ２の板幅方向に延び
るスリットノズルによって構成されており、ストリップ
２０表面に冷却水または熱水を吹き付けてストリップ２
を冷却する。

冷却槽１の下部で通板ロール６の上方には、熱水回収用
トレイ１２が設けられている。トレイ１２は、ストリッ
プ２を熱水によって冷却する場合に、加熱されたストリ
ップ２に衝突した熱水のうち蒸気にならなかった液滴を
受水して回収する。トレイ１２の底に接続された導管１
３は、トレイ１２内の温水を冷却槽１の最下部の受水槽
１４に導く。

次に、上述したように構成されている、この発明の冷却
装置によるストリップの冷却方法を第２図の、ストリッ
プの連続熱処理設備の概略構成図を参照しながら説明す
る。

第２図に示されるように、テンションリール１５から巻
戻されたストリップ２は、洗浄機１６によって洗浄され
た後、入側ルーパー１７を経て加熱炉１Ｂに入り、ここ
で、所定温度に加熱される。

このようにして所定温度に加熱されたストリップ２は、
均熱炉１９に入り、ここで、均熱された後、均熱炉１９
のストリップ出口に接続された、この発明の冷却装置Ａ
に入り所定温度に冷却される。

上記連続熱処理設備によって絞り用鋼ストリップを製造
する場合には、第３図に示されるように、冷却槽ｌ内の
噴射ノズル１１から高温高圧の熱水を冷却槽１内を移動
するス）　ＩＪツブ２の表面に噴射させる。これによっ
て、ストリップ２は所定温度に冷却される。噴射ノズル
１１から噴射された熱水の一部は、自己蒸発して蒸気と
なるが、蒸気に相変化する際の体積膨張によって、残り
の液体状態の熱水は剪断されて微細液滴となり、加速さ
れて高温のままで広範囲にわたって均一にス）　ＩＪツ
ブ２の表面に衝突する。このようにして、ストリップ２
０表面に衝突した気液二相流は、高温のためストリップ
２の表面に付着しても直ちに蒸発する。従って、冷却終
了点でストリップ２が冷却槽１から出た瞬間にその表面
は乾燥する結果、水分が残存することはないので、冷却
終了点の制御が容易且つ正確に行なえる。例えば、７０
０〜８００℃に加熱されたストリップ２を３００〜５０
０℃まで正確に冷却することができるので、ストリップ
２を再加熱することなく、冷却槽１の出口に接続された
過時効処理炉２０にそのまま送ることができる。冷却槽
ｌを出たストリップ２の表面には、上述した通り水分は
全く付着していないので、過時効処理炉２０の入口に特
別なシール装置等を設ける必要はない。

′　過時効処理されたストリップ２は、出口ルーパ−２
１およびテンパーミル２２を経てテンションリール２３
によって巻き取られる。

冷却槽ｌ内の蒸気は、排気ファン７および９によって外
部に排出される。一方、冷却槽１のトレイ１２に回収さ
れた７０〜８０℃の温水は、導管１３から受水槽１４内
に導かれる。受水槽１４内の温水は、加圧ポンプ２４に
よって熱交換器２５に送られる。この際、前記温水の不
足分は、水槽２６から適宜補給される。熱交換器２５に
送られた温水は、加熱炉１８および均熱炉１９からの高
温排ガスと熱交換して熱水となる。熱交換した後の低温
排ガスは、煙突２７から大気に放散される。

熱交換器２５からの熱水は、一旦熱水タンク２８に貯溜
された後、圧力調節弁２９および流量調節弁３０を通っ
て噴射ノズル１１に送られ、ここから冷却槽１内を移動
するストリップ１の表面に上述したと同様に噴射される
。このように、噴射ノズル１１からストリップ２に噴射
された熱水の一部は、循環使用される。なお、熱水タン
ク２８内の熱水は、蒸気管３１からの高温高圧の蒸気の
補給によって所定温度に常時維持される。

次に、上記連続熱処理設備によって高張力鋼ストリップ
を製造する場合には、第４図に示されるように、冷却装
置Ａの冷却槽１円に冷却水を注入し、冷却槽ｌ内の噴射
ノズル１１から冷却水を冷却槽１内の冷却水中を移動す
るストリップ２の表面に向けて噴射させる。これによっ
て、ストリップ２は急冷される。この後、ストリップ２
は、再加熱され、次いで、過時効処理された後、出側ル
ーパー２１およびテンパーミル２２を経てテンションリ
ール２３によって巻き取られる。

以上のようにして、絞り用鋼ストリップおよび高張力鋼
ストリップが、パスラインを切り換えることなく製造さ
れる。

次に、第５図および第６図を参照しながら、この発明の
他の実施態様を説明する。

第５図および第６図に示される冷却装置は、冷却水用噴
射ノズルＩＩＡと熱水用噴射ノズル１１Ｂとをそれぞれ
別々に設けたものでなり、両噴射ノズルＩＩＡ、ＩＩＢ
は、交互に配置されている。その他の構成は、上述した
実施態様の冷却装置と同様である。このように、噴射ノ
ズルを別々に設けたのは、冷却水と熱水とでは、その流
量が大幅に異なるので、流量調整を容易にするためであ
る。冷却水用噴射ノズル１１Ａとしては、フラットスプ
レーノズル、フルコーンノズル等を用い、熱水用噴射ノ
ズルＩＩＢとしては、スリットノズルを用いる。第５お
よび第６図に示されるように、熱水用噴射ノズルＩＩＢ
の数が冷却水用噴射ノズルＩＩＡＯ数より多いのは、ス
トリップ２の冷却終了温度を広範囲に制御できるように
するためである。

上記冷却水用噴射ノズルＩＩＡと熱水噴射ノズル１１Ｂ
とを、第７図および第８図に示されるように、それぞれ
集合させて配置しても良い。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。第２図に示
したストリップの連続熱処理設備に第５図に示した、こ
の発明の冷却装置を設置した。このときの条件は、下記
の通９であった。

ストリップサイズ：　１２００．ｊ（幅）、０．８ｍ５
（厚み）、ストリップの通板速度＝１８０　ｍ／　ｍｉ
ｎ　。

冷却終了温度二６００℃、 冷却終了温度：４００℃、 冷却ゾーン長さ：　１ｓｏｏ蘭、 冷却水用噴射ノズルの種類と設置数ニスリットノズル、
ストリップの両側に７段、 冷却槽内の冷却水の温度＝５〜１５℃、冷却水用噴射ノ
ズルからの冷却水の噴射圧力および流量：　Ｏ，ｌ　Ｋ
ｆ／ａ／ｉＧ　、　　６５０　Ｗ？／　ｈｒ　。

熱水用噴射ノズルの種類と設置数ニストリップの板幅方
向に２００朋の間隔をあけて６箇の噴射口を有するフラ
ットノズルを、ストリップの移動方向に８０．の間隔を
あけてストリップの両側に１５段、および、 熱水用噴射ノズルからの熱水の温度、圧力および流量：
１４５℃、３．８　Ｋｐ／ｃｊＧ　、　３４〜６８ｒｒ
？／ｈ　ｒ　。

上記条件のもとて両噴射ノズルを切り換えて絞り用鋼ス
トリップおよび高張力鋼ストリップを製造した。この結
果、絞り用鋼ストリツプ製造時においては、２００〜ｂ ６００℃のストリップを４００′Ｃまで正確に冷却する
ことができ、冷却終了時の水切れも良好であった。一方
、高張力鋼ストリップ製造時においては、１０００〜１
５００℃／ｓｅｃの冷却速度で６００℃のストリップを
水温まで急冷することができた。

上述した実施例において、板厚が１．６朋のストリップ
を冷却する場合には、ストリップの加熱均熱能力の点か
らス）　ＩＪツブの移動速度が半分になるので、冷却条
件を何ら変更することなく所定温度にストリップを正確
に冷却することができた。

また、板厚が０．４１１８のストリップを冷却する場合
には、ストリップ移動方向下流側の噴射ノズルを停止し
、冷却ゾーンの長さを半分にして冷却した結果、所定温
度に正確にストリップを冷却することができた。

なお、ス）　ＩＪツブの板厚が薄くなる場合には、上述
した方法以外に、各噴射ノズルの流量調整弁を調整して
流量を絞ってストリップを冷却しても良く、噴射ノズル
を１つおきに停止させても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、製品鋼ス）　
ＩＪツブの種類に応じて異なる冷却速度および冷却停止
温度でストリップに熱処理を施こす場合に、従来のよう
にその都度、ストリップのパスラインを切り換える必要
がなくなるので、操業上の繁雑さが無くなり且つ設備費
も削減することができるといった有用な効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施態様の冷却装置の概略断面
図、第２図は、この発明の一実施態様の冷却装置をスト
リップの連続熱処理設備に設置した場合の概略構成図、
第３図は、この発明の一実施態様の冷却装置によってス
トリップに熱水を噴射している状態を示す概略断面図、
第４図は、同ス）　ＩＪツブに冷却水を噴射している状
態を示す概略断面図、第５図は、この発明の他の実施態
様の冷却装置の概略断面図、第６図は、同冷却装置にお
ける噴射ノズルの配置を示す正面図、第７図および第８
図は、この発明の更に別の実施態様の概略断面図である
。図面において、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストリップの連続熱処理設備における熱処理炉によつて
   、加熱均熱炉により所定温度に加熱されたストリップを
   冷却するための方法であつて、前記加熱均熱炉に続いて
   冷却槽を設け、前記冷却槽内に、前記冷却槽の上部入口
   から下部出口に向つて垂直に連続的に移動する前記スト
   リップの両側に対向して複数個の噴射ノズルを配置し、
   前記ストリップを急冷する場合には、前記冷却槽内に冷
   却水を注入し、前記冷却水内の前記噴射ノズルから冷却
   水を前記ストリップの表面に向けて噴射し、一方、所定
   温度で前記ストリップの冷却を停止する場合には、前記
   冷却槽内から前記冷却水を排出し、前記噴射ノズルから
   高温高圧の熱水を前記ストリップの表面に向けて噴射す
   ることを特徴とする、連続熱処理炉におけるストリップ
   の冷却方法。