JP2002294335A - 脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の焼鈍方法 - Google Patents
脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の焼鈍方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱初期にＣＯガスをベル型焼鈍炉の炉内に
吹き込むことにより脱炭反応を抑制し、コイル外周部及
びエッジ部の低Ｃ化を防止し、高歩留で製品化できる焼
鈍鋼帯を得る。 【構成】 単数又は複数の鋼帯コイルをベル型焼鈍炉に
装入して還元性雰囲気で焼鈍する際、加熱開始から鋼帯
コイルの平均温度が６００℃を超えるまで炉内にＣＯガ
スを吹き込み、焼鈍雰囲気のＣＯ濃度を０．１体積％以
上に維持する。ＣＯガスの吹き込み量は、炉内の水蒸気
分圧の変動に応じて制御できる。 【効果】 ＣＯ濃度を高く維持することにより、Ｈ2Ｏ
＋［Ｃ］→ＣＯ＋Ｈ2の脱炭反応がコイル外周部やエッ
ジ部で進行することが防止され、所定の機械的特性を満
足する焼鈍鋼帯が得られる。
吹き込むことにより脱炭反応を抑制し、コイル外周部及
びエッジ部の低Ｃ化を防止し、高歩留で製品化できる焼
鈍鋼帯を得る。 【構成】 単数又は複数の鋼帯コイルをベル型焼鈍炉に
装入して還元性雰囲気で焼鈍する際、加熱開始から鋼帯
コイルの平均温度が６００℃を超えるまで炉内にＣＯガ
スを吹き込み、焼鈍雰囲気のＣＯ濃度を０．１体積％以
上に維持する。ＣＯガスの吹き込み量は、炉内の水蒸気
分圧の変動に応じて制御できる。 【効果】 ＣＯ濃度を高く維持することにより、Ｈ2Ｏ
＋［Ｃ］→ＣＯ＋Ｈ2の脱炭反応がコイル外周部やエッ
ジ部で進行することが防止され、所定の機械的特性を満
足する焼鈍鋼帯が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベル型焼鈍炉を用いて
非酸化性雰囲気で鋼帯コイルを焼鈍する際にコイル外周
部やエッジ部の脱炭を抑制した焼鈍方法に関する。
非酸化性雰囲気で鋼帯コイルを焼鈍する際にコイル外周
部やエッジ部の脱炭を抑制した焼鈍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延，冷間圧延等の加工を受けた鋼
帯は、後続する工程での加工を容易にし且つ材質を均質
化するため、コイル状に捲回した状態でベル型焼鈍炉に
装入し焼鈍する場合がある。ベル型焼鈍炉は、ベース１
にセパレータ２を介して積載された複数の鋼帯コイルＳ
をインナーカバー３で包み込み、更に加熱カバー４をイ
ンナーカバー３に被せている（図１）。鋼帯コイルＳが
配置されたインナーカバー３の内部には、Ｎ 2等の不活
性ガスにＨ2を適宜混合した非酸化性ガスＧ、或いは高
純度の水素ガスが送り込まれ、排気ガスＥとして系外に
排出される。これによって、所定の焼鈍雰囲気に維持さ
れたインナーカバー３内で鋼帯コイルＳが焼鈍される。
鋼帯コイルＳは、覗き窓５を介して測定される鋼帯温
度，焼鈍雰囲気のガス組成等に応じて焼鈍条件が制御さ
れる。
帯は、後続する工程での加工を容易にし且つ材質を均質
化するため、コイル状に捲回した状態でベル型焼鈍炉に
装入し焼鈍する場合がある。ベル型焼鈍炉は、ベース１
にセパレータ２を介して積載された複数の鋼帯コイルＳ
をインナーカバー３で包み込み、更に加熱カバー４をイ
ンナーカバー３に被せている（図１）。鋼帯コイルＳが
配置されたインナーカバー３の内部には、Ｎ 2等の不活
性ガスにＨ2を適宜混合した非酸化性ガスＧ、或いは高
純度の水素ガスが送り込まれ、排気ガスＥとして系外に
排出される。これによって、所定の焼鈍雰囲気に維持さ
れたインナーカバー３内で鋼帯コイルＳが焼鈍される。
鋼帯コイルＳは、覗き窓５を介して測定される鋼帯温
度，焼鈍雰囲気のガス組成等に応じて焼鈍条件が制御さ
れる。
【０００３】ベル型焼鈍炉で鋼帯コイルＳを焼鈍するこ
とにより、鋼帯の加工歪みが解放され均質化が図られる
が、鋼帯表面と焼鈍雰囲気との界面で脱炭反応が生じ
る。脱炭反応は焼鈍雰囲気に鋼帯コイルＳが曝されるコ
イル外周部やエッジ部で特に進行し、当該部分の機械的
特性を変動させる。脱炭反応によって低Ｃ化したコイル
外周部やエッジ部を後工程で切り落として製品化するこ
とにより、低Ｃ化に起因する強度不足や加工時の欠陥発
生等が避けられる。しかし、コイル外周部やエッジ部を
切り捨てることは歩留を低下させ、製造コストを上昇さ
せる原因となる。焼鈍雰囲気中の水素濃度を上げること
によって脱炭反応を抑制できるが、高純度水素を必要と
するため焼鈍コストが高くなる。
とにより、鋼帯の加工歪みが解放され均質化が図られる
が、鋼帯表面と焼鈍雰囲気との界面で脱炭反応が生じ
る。脱炭反応は焼鈍雰囲気に鋼帯コイルＳが曝されるコ
イル外周部やエッジ部で特に進行し、当該部分の機械的
特性を変動させる。脱炭反応によって低Ｃ化したコイル
外周部やエッジ部を後工程で切り落として製品化するこ
とにより、低Ｃ化に起因する強度不足や加工時の欠陥発
生等が避けられる。しかし、コイル外周部やエッジ部を
切り捨てることは歩留を低下させ、製造コストを上昇さ
せる原因となる。焼鈍雰囲気中の水素濃度を上げること
によって脱炭反応を抑制できるが、高純度水素を必要と
するため焼鈍コストが高くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】焼鈍雰囲気のＣＯ濃度
を調整することによって脱炭反応を抑える焼鈍方法も知
られている（特開昭５５−８２７２９号公報）。この方
法は、ＲＸガスをＤＸガス，ＮＸガス等で適宜希釈して
ＣＯ濃度を３〜１５体積％の範囲に調整した混合ガスを
焼鈍雰囲気に使用するものであり、混合比の制御を必要
とする。しかも、焼鈍工程の全期間を通してＣＯ濃度３
〜１５体積％の混合ガスを使用することから、炉内の水
蒸気濃度変化に起因した浸炭反応が生じる虞がある。ま
た、過剰なＣＯによるカーボン汚れ等の品質異常が発生
することもある。
を調整することによって脱炭反応を抑える焼鈍方法も知
られている（特開昭５５−８２７２９号公報）。この方
法は、ＲＸガスをＤＸガス，ＮＸガス等で適宜希釈して
ＣＯ濃度を３〜１５体積％の範囲に調整した混合ガスを
焼鈍雰囲気に使用するものであり、混合比の制御を必要
とする。しかも、焼鈍工程の全期間を通してＣＯ濃度３
〜１５体積％の混合ガスを使用することから、炉内の水
蒸気濃度変化に起因した浸炭反応が生じる虞がある。ま
た、過剰なＣＯによるカーボン汚れ等の品質異常が発生
することもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、鋼帯コイルに付
着してベル型焼鈍炉に持ち込まれる水分が鋼帯の脱炭を
促進させているとの知見をベースに、脱炭反応が活発な
加熱初期に焼鈍雰囲気のＣＯ分圧を上げることにより脱
炭反応を抑制し、低Ｃ化に起因して機械的特性が変動し
たコイル外周部やエッジ部の切代を低減し、高い製品歩
留で鋼帯コイルをベル焼鈍することを目的とする。
題を解消すべく案出されたものであり、鋼帯コイルに付
着してベル型焼鈍炉に持ち込まれる水分が鋼帯の脱炭を
促進させているとの知見をベースに、脱炭反応が活発な
加熱初期に焼鈍雰囲気のＣＯ分圧を上げることにより脱
炭反応を抑制し、低Ｃ化に起因して機械的特性が変動し
たコイル外周部やエッジ部の切代を低減し、高い製品歩
留で鋼帯コイルをベル焼鈍することを目的とする。
【０００６】本発明は、その目的を達成するため、単数
又は複数の鋼帯コイルをベル型焼鈍炉に装入して還元性
雰囲気で焼鈍する際、鋼帯コイルの平均温度が６００℃
を超えるまで炉内にＣＯガスを吹き込み、焼鈍雰囲気の
ＣＯ濃度を０．１体積％以上に維持することを特徴とす
る。ＣＯガスの吹き込み量は、炉内の水蒸気分圧の変動
に応じて制御できる。たとえば、鋼帯コイルの加熱開始
直後に上昇する炉内雰囲気の水蒸気濃度及び／又は鋼帯
コイルの平均温度を測定し、水蒸気濃度が急上昇すると
き又は鋼帯コイルの平均温度が４００℃近傍に上昇した
ときＣＯガスの吹き込み量を増加させる。
又は複数の鋼帯コイルをベル型焼鈍炉に装入して還元性
雰囲気で焼鈍する際、鋼帯コイルの平均温度が６００℃
を超えるまで炉内にＣＯガスを吹き込み、焼鈍雰囲気の
ＣＯ濃度を０．１体積％以上に維持することを特徴とす
る。ＣＯガスの吹き込み量は、炉内の水蒸気分圧の変動
に応じて制御できる。たとえば、鋼帯コイルの加熱開始
直後に上昇する炉内雰囲気の水蒸気濃度及び／又は鋼帯
コイルの平均温度を測定し、水蒸気濃度が急上昇すると
き又は鋼帯コイルの平均温度が４００℃近傍に上昇した
ときＣＯガスの吹き込み量を増加させる。
【０００７】
【作用】本発明者等は、鋼帯コイルＳのベル焼鈍に際し
脱炭反応に及ぼす雰囲気ガスの影響を種々調査検討し
た。その結果、焼鈍雰囲気の炭酸ガス濃度（特開昭５５
−８２７２９号公報）よりも水蒸気濃度が脱炭反応に大
きく影響していることを見出した。水蒸気は、ベル型焼
鈍炉に送り込まれる鋼帯コイルＳの付着水に由来する。
脱炭反応は、式Ｈ2Ｏ＋［Ｃ］＝ＣＯ＋Ｈ2で表される可
逆反応であり、ベル型焼鈍炉内の水蒸気分圧が高いほど
右側に進行し、水素分圧，ＣＯ分圧が高いほど左側に進
行する。式中、［Ｃ］は鋼中のＣを示す。
脱炭反応に及ぼす雰囲気ガスの影響を種々調査検討し
た。その結果、焼鈍雰囲気の炭酸ガス濃度（特開昭５５
−８２７２９号公報）よりも水蒸気濃度が脱炭反応に大
きく影響していることを見出した。水蒸気は、ベル型焼
鈍炉に送り込まれる鋼帯コイルＳの付着水に由来する。
脱炭反応は、式Ｈ2Ｏ＋［Ｃ］＝ＣＯ＋Ｈ2で表される可
逆反応であり、ベル型焼鈍炉内の水蒸気分圧が高いほど
右側に進行し、水素分圧，ＣＯ分圧が高いほど左側に進
行する。式中、［Ｃ］は鋼中のＣを示す。
【０００８】水蒸気分圧は、鋼帯コイルＳの昇温初期に
鋼帯に付着していた水分が焼鈍炉内部に蒸散した結果で
ある。水蒸気分圧の上昇を抑制するため、焼鈍に先立っ
て鋼帯コイルＳを十分乾燥する方法が考えられるが、捲
回した鋼帯間にある水分を完全に除去することは容易で
なく、また乾燥工程を別途必要とすることから工程が複
雑化する。水素分圧の上昇は、脱炭反応の抑制に有効で
ある。たとえば、Ｈ2：５０体積％以上の雰囲気で焼鈍
したときの脱炭領域（図２）は、Ｈ2：５０体積％以下
の雰囲気で焼鈍したときの脱炭領域に比較して高温側に
ずれている。しかし、高水素濃度の焼鈍雰囲気は、高価
なガスを消費することから焼鈍コストを上昇させる。ま
た、図２と図３との対比からも明らかなように水蒸気分
圧の増加に応じ、水素分圧の上昇による脱炭反応の抑制
効果が小さくなる。
鋼帯に付着していた水分が焼鈍炉内部に蒸散した結果で
ある。水蒸気分圧の上昇を抑制するため、焼鈍に先立っ
て鋼帯コイルＳを十分乾燥する方法が考えられるが、捲
回した鋼帯間にある水分を完全に除去することは容易で
なく、また乾燥工程を別途必要とすることから工程が複
雑化する。水素分圧の上昇は、脱炭反応の抑制に有効で
ある。たとえば、Ｈ2：５０体積％以上の雰囲気で焼鈍
したときの脱炭領域（図２）は、Ｈ2：５０体積％以下
の雰囲気で焼鈍したときの脱炭領域に比較して高温側に
ずれている。しかし、高水素濃度の焼鈍雰囲気は、高価
なガスを消費することから焼鈍コストを上昇させる。ま
た、図２と図３との対比からも明らかなように水蒸気分
圧の増加に応じ、水素分圧の上昇による脱炭反応の抑制
効果が小さくなる。
【０００９】そこで、本発明者等は、ＣＯ分圧を高くす
ることにより脱炭反応を抑制する方法を検討した。焼鈍
炉内の水蒸気分圧は、鋼帯に付着している水分が蒸発し
炉内に水蒸気となって揮散する加熱初期において高くな
る（図４ｃ）。炉内ガスが排気ガスＥとして逐次系外に
排出されることから、水蒸気分圧も時間経過に従って漸
減する。通常の操業条件では、鋼帯コイルＳの平均温度
ＴB（図４ａ）が４００℃に達すると鋼帯の付着水に由
来した水蒸気分圧の上昇がなくなり、平均温度ＴBが６
００℃に達した時点で炉内雰囲気の露点が−３０℃程度
まで低下している。
ることにより脱炭反応を抑制する方法を検討した。焼鈍
炉内の水蒸気分圧は、鋼帯に付着している水分が蒸発し
炉内に水蒸気となって揮散する加熱初期において高くな
る（図４ｃ）。炉内ガスが排気ガスＥとして逐次系外に
排出されることから、水蒸気分圧も時間経過に従って漸
減する。通常の操業条件では、鋼帯コイルＳの平均温度
ＴB（図４ａ）が４００℃に達すると鋼帯の付着水に由
来した水蒸気分圧の上昇がなくなり、平均温度ＴBが６
００℃に達した時点で炉内雰囲気の露点が−３０℃程度
まで低下している。
【００１０】加熱初期における水蒸気分圧の変化を考慮
すると、脱炭反応を促進させる水蒸気の影響は、加熱開
始から鋼帯コイルＳの平均温度ＴBが６００℃に達する
までの間に現れるということができる。したがって、こ
の期間においてＣＯガスをインナーカバー３の内部に吹
き込む（図１）ことにより、水蒸気分圧に応じてＣＯ分
圧を高く維持し、前掲した可逆反応を左方向に進行させ
脱炭反応を抑制する。
すると、脱炭反応を促進させる水蒸気の影響は、加熱開
始から鋼帯コイルＳの平均温度ＴBが６００℃に達する
までの間に現れるということができる。したがって、こ
の期間においてＣＯガスをインナーカバー３の内部に吹
き込む（図１）ことにより、水蒸気分圧に応じてＣＯ分
圧を高く維持し、前掲した可逆反応を左方向に進行させ
脱炭反応を抑制する。
【００１１】炉内雰囲気のＨ2Ｏ分圧をＸ（体積％），
ＣＯ分圧をＹ（体積％），Ｈ2分圧をＺ（体積％），雰
囲気温度をＴ（℃），鋼中のＣ濃度（質量％）を[Ｃ]と
するとき、Ｙ≧[Ｃ]・Ｘ・Ｚ-1・exp(8800.7・T-1−13・9)と
することによって理論的に脱炭反応を抑制できる。しか
し、工業的には炉内ガスの変動による影響を相殺し安定
した脱炭反応の抑制効果を実現させるため、脱炭反応が
懸念される加熱初期において炉内雰囲気のＣＯ濃度を
０．１体積％以上とすることが必要である。ただし、高
すぎるＣＯ濃度では、２ＣＯ→ＣＯ2＋Ｃの反応による
鋼帯の浸炭が懸念されるのでＣＯ濃度の上限を２０体積
％に設定する。
ＣＯ分圧をＹ（体積％），Ｈ2分圧をＺ（体積％），雰
囲気温度をＴ（℃），鋼中のＣ濃度（質量％）を[Ｃ]と
するとき、Ｙ≧[Ｃ]・Ｘ・Ｚ-1・exp(8800.7・T-1−13・9)と
することによって理論的に脱炭反応を抑制できる。しか
し、工業的には炉内ガスの変動による影響を相殺し安定
した脱炭反応の抑制効果を実現させるため、脱炭反応が
懸念される加熱初期において炉内雰囲気のＣＯ濃度を
０．１体積％以上とすることが必要である。ただし、高
すぎるＣＯ濃度では、２ＣＯ→ＣＯ2＋Ｃの反応による
鋼帯の浸炭が懸念されるのでＣＯ濃度の上限を２０体積
％に設定する。
【００１２】ＣＯガスの吹込みは、加熱開始から鋼帯コ
イルＳの平均温度ＴBが６００℃に達するまで継続され
る。平均温度ＴBが６００℃に達した後では、ＣＯガス
の吹込みを停止又は継続する何れでも良い。ＣＯガスの
吹込み量は、炉内雰囲気の水蒸気濃度に応じて制御でき
るが、炉内雰囲気のＣＯ濃度が０．１体積％以上となる
ように安全を見込んだ一定流量のＣＯガス吹込みも可能
である。ただし、水蒸気が最も盛んに発生する温度域
（平均温度ＴBで４００℃前後）では、雰囲気のＣＯ濃
度が０．２体積％以上となるようにＣＯガスの吹込み量
を設定する。
イルＳの平均温度ＴBが６００℃に達するまで継続され
る。平均温度ＴBが６００℃に達した後では、ＣＯガス
の吹込みを停止又は継続する何れでも良い。ＣＯガスの
吹込み量は、炉内雰囲気の水蒸気濃度に応じて制御でき
るが、炉内雰囲気のＣＯ濃度が０．１体積％以上となる
ように安全を見込んだ一定流量のＣＯガス吹込みも可能
である。ただし、水蒸気が最も盛んに発生する温度域
（平均温度ＴBで４００℃前後）では、雰囲気のＣＯ濃
度が０．２体積％以上となるようにＣＯガスの吹込み量
を設定する。
【００１３】鋼帯コイルＳの平均温度ＴBが６００℃に
達した時点以降では鋼帯の付着水に由来する水蒸気の発
生がないため、ＣＯガスの吹込みを停止させる。そのた
め、ＣＯガス吹込みに起因する熱処理条件の変動も抑制
される。この点、熱処理の全期間中に雰囲気ガスのＣＯ
濃度を３〜１５体積％に維持する方式（特開昭５５−８
２７２９号公報）では、過剰なＣＯに起因するカーボン
汚れ等の品質異常が発生する虞がある。
達した時点以降では鋼帯の付着水に由来する水蒸気の発
生がないため、ＣＯガスの吹込みを停止させる。そのた
め、ＣＯガス吹込みに起因する熱処理条件の変動も抑制
される。この点、熱処理の全期間中に雰囲気ガスのＣＯ
濃度を３〜１５体積％に維持する方式（特開昭５５−８
２７２９号公報）では、過剰なＣＯに起因するカーボン
汚れ等の品質異常が発生する虞がある。
【００１４】
【実施例】板厚５．０ｍｍ，板幅１０００ｍｍの普通鋼
鋼帯（Ｃ含有量：０．８質量％）を内径７６２ｍｍ，外
径１５００ｍｍに捲回した鋼帯コイルＳに適用した例で
本発明を具体的に説明する。各鋼帯コイルＳの間にセパ
レータ２を介在させて３本の鋼帯コイルＳをベース１に
積載し、全体の鋼帯コイルＳにインナーカバー３を被
せ、更に加熱カバー４で覆った。なお、炉内の鋼帯温度
や雰囲気ガス組成を測定できるように各種測定素子を備
えた覗き窓５を加熱カバー４に取り付け、雰囲気ガス温
度ＴG，中段鋼帯コイルＳのミドルエッジ部の温度及び
コイル外周部の温度ＴHを測定した。中段鋼帯コイルＳ
のミドルエッジ部の温度を平均温度ＴBと扱った。併せ
て、炉内雰囲気ガスの組成も連続測定した。
鋼帯（Ｃ含有量：０．８質量％）を内径７６２ｍｍ，外
径１５００ｍｍに捲回した鋼帯コイルＳに適用した例で
本発明を具体的に説明する。各鋼帯コイルＳの間にセパ
レータ２を介在させて３本の鋼帯コイルＳをベース１に
積載し、全体の鋼帯コイルＳにインナーカバー３を被
せ、更に加熱カバー４で覆った。なお、炉内の鋼帯温度
や雰囲気ガス組成を測定できるように各種測定素子を備
えた覗き窓５を加熱カバー４に取り付け、雰囲気ガス温
度ＴG，中段鋼帯コイルＳのミドルエッジ部の温度及び
コイル外周部の温度ＴHを測定した。中段鋼帯コイルＳ
のミドルエッジ部の温度を平均温度ＴBと扱った。併せ
て、炉内雰囲気ガスの組成も連続測定した。
【００１５】鋼帯コイルＳの加熱に際し、Ｈ2：１２．
５体積％，Ｎ2：８７．５体積％の混合ガスを流量２４
Ｎｍ3／時でインナーカバー３に吹き込み、インナーカ
バー３内のガスをパージした。次いで、同じ混合ガスを
流量１０Ｎｍ3／時で吹き込みながら燃焼させることに
よって、鋼帯コイルＳを加熱した。加熱開始からの時間
経過に伴って雰囲気ガスの組成は、図４（ｃ）に示すよ
うに変化した。すなわち、加熱開始から４時間経過した
とき鋼帯コイルＳの平均温度ＴBが４００℃前後にな
り、炉内の水蒸気濃度が露点で最高値−８℃に達した。
露点は、加熱の継続に従って徐々に低下し、−４０℃以
下の低い値で推移した。
５体積％，Ｎ2：８７．５体積％の混合ガスを流量２４
Ｎｍ3／時でインナーカバー３に吹き込み、インナーカ
バー３内のガスをパージした。次いで、同じ混合ガスを
流量１０Ｎｍ3／時で吹き込みながら燃焼させることに
よって、鋼帯コイルＳを加熱した。加熱開始からの時間
経過に伴って雰囲気ガスの組成は、図４（ｃ）に示すよ
うに変化した。すなわち、加熱開始から４時間経過した
とき鋼帯コイルＳの平均温度ＴBが４００℃前後にな
り、炉内の水蒸気濃度が露点で最高値−８℃に達した。
露点は、加熱の継続に従って徐々に低下し、−４０℃以
下の低い値で推移した。
【００１６】鋼帯コイルＳの平均温度ＴBは、加熱開始
から２４時間経過した時点で雰囲気ガス温度ＴGと同じ
７２０℃となった。この状態を５０時間維持した後、燃
焼を停止して脱炉し、平均温度ＴBが１３０℃まで下が
ったときベル型焼鈍炉を開放し、鋼帯コイルＳを取り出
した。焼鈍された鋼帯コイルＳのコイル外周側及びエッ
ジ部についてＣ濃度を測定した。コイル外周部では、規
格Ｃ量０．８±０．１質量％を下回る脱炭部分が大半で
あった。エッジ部についても、鋼帯の幅方向端部から１
０ｍｍの範囲で規格Ｃ量を下回る脱炭部分が検出され
た。脱炭部のある鋼帯を後工程で或いは製品化段階で加
工すると割れ，破断等の欠陥発生が予想されることか
ら、脱炭部分を除くためコイル長手方向をコイル先端か
ら４０ｍ，コイル幅方向を幅方向端部から１０ｍｍ切り
落として次工程に搬送する必要があった。
から２４時間経過した時点で雰囲気ガス温度ＴGと同じ
７２０℃となった。この状態を５０時間維持した後、燃
焼を停止して脱炉し、平均温度ＴBが１３０℃まで下が
ったときベル型焼鈍炉を開放し、鋼帯コイルＳを取り出
した。焼鈍された鋼帯コイルＳのコイル外周側及びエッ
ジ部についてＣ濃度を測定した。コイル外周部では、規
格Ｃ量０．８±０．１質量％を下回る脱炭部分が大半で
あった。エッジ部についても、鋼帯の幅方向端部から１
０ｍｍの範囲で規格Ｃ量を下回る脱炭部分が検出され
た。脱炭部のある鋼帯を後工程で或いは製品化段階で加
工すると割れ，破断等の欠陥発生が予想されることか
ら、脱炭部分を除くためコイル長手方向をコイル先端か
ら４０ｍ，コイル幅方向を幅方向端部から１０ｍｍ切り
落として次工程に搬送する必要があった。
【００１７】そこで、加熱開始から２０時間が経過する
まで、炉内のＣＯ濃度が１．０体積％及び５．０体積％
に維持されるように、インナーカバー３内に所定量のＣ
Ｏガスを吹き込んだ。ＣＯガス吹き込みを除く外は同じ
条件下で鋼帯コイルＳを焼鈍した。ＣＯ濃度の増加に応
じ、脱炭しない領域は温度−水蒸気濃度グラフ上で高温
側に広がった（図２，図３）。焼鈍された鋼帯コイルＳ
をベル型焼鈍炉から取り出し、コイル外周側及びエッジ
部の炭素濃度を測定したところ、最低Ｃ濃度がコイル外
周側で０．７５質量％，エッジ部で０．７５質量％に留
まっていた。そこで、焼鈍鋼帯に圧下率５０％の冷間圧
延を施し、コイル先端及びエッジ部の性状を測定した結
果、割れ，破断等の欠陥発生がなく良好な形状をもつ冷
延鋼帯が得られた。
まで、炉内のＣＯ濃度が１．０体積％及び５．０体積％
に維持されるように、インナーカバー３内に所定量のＣ
Ｏガスを吹き込んだ。ＣＯガス吹き込みを除く外は同じ
条件下で鋼帯コイルＳを焼鈍した。ＣＯ濃度の増加に応
じ、脱炭しない領域は温度−水蒸気濃度グラフ上で高温
側に広がった（図２，図３）。焼鈍された鋼帯コイルＳ
をベル型焼鈍炉から取り出し、コイル外周側及びエッジ
部の炭素濃度を測定したところ、最低Ｃ濃度がコイル外
周側で０．７５質量％，エッジ部で０．７５質量％に留
まっていた。そこで、焼鈍鋼帯に圧下率５０％の冷間圧
延を施し、コイル先端及びエッジ部の性状を測定した結
果、割れ，破断等の欠陥発生がなく良好な形状をもつ冷
延鋼帯が得られた。
【００１８】この対比から明らかなように、ベル焼鈍時
に鋼帯コイルＳの脱炭反応が抑制されるため、焼鈍後に
切り捨てられるコイル外周部やエッジ部の切代を小さ
く、或いはコイル外周部やエッジ部の切り捨てを省略で
き、製品化率を高めることが可能となった。
に鋼帯コイルＳの脱炭反応が抑制されるため、焼鈍後に
切り捨てられるコイル外周部やエッジ部の切代を小さ
く、或いはコイル外周部やエッジ部の切り捨てを省略で
き、製品化率を高めることが可能となった。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のベル型
焼鈍炉を用いた焼鈍法では、鋼帯の付着水が蒸発して炉
内の水蒸気分圧が高くなる加熱初期にＣＯガスを吹き込
み、焼鈍雰囲気のＣＯ濃度を上げることによって脱炭反
応を抑制している。この方法によるとき、脱炭反応抑制
のために高価な高Ｈ2濃度のガスを使用する必要がな
く、また全期間を通じてＣＯ濃度を高く維持する必要が
ないため、安定した性状をもつ焼鈍鋼帯が得られ、高い
歩留で製品化できる。
焼鈍炉を用いた焼鈍法では、鋼帯の付着水が蒸発して炉
内の水蒸気分圧が高くなる加熱初期にＣＯガスを吹き込
み、焼鈍雰囲気のＣＯ濃度を上げることによって脱炭反
応を抑制している。この方法によるとき、脱炭反応抑制
のために高価な高Ｈ2濃度のガスを使用する必要がな
く、また全期間を通じてＣＯ濃度を高く維持する必要が
ないため、安定した性状をもつ焼鈍鋼帯が得られ、高い
歩留で製品化できる。
【図１】 ベル型焼鈍炉により鋼帯コイルを焼鈍してい
る状態の説明図
る状態の説明図
【図２】 高Ｈ2濃度雰囲気下で焼鈍温度，水蒸気濃
度，ＣＯ濃度が脱炭反応に及ぼす影響を示したグラフ
度，ＣＯ濃度が脱炭反応に及ぼす影響を示したグラフ
【図３】 低Ｈ2濃度雰囲気下で焼鈍温度，水蒸気濃
度，ＣＯ濃度が脱炭反応に及ぼす影響を示したグラフ
度，ＣＯ濃度が脱炭反応に及ぼす影響を示したグラフ
【図４】 焼鈍時の鋼帯コイルの温度変化（ａ），ガス
吹き込み量（ｂ）及び雰囲気ガスの組成変化（ｃ）を示
すグラフ
吹き込み量（ｂ）及び雰囲気ガスの組成変化（ｃ）を示
すグラフ
３：インナーカバー ４：加熱カバー Ｓ：鋼帯コイル Ｇ：非酸化性ガス Ｅ：排気ガス コイルの平均温度ＴB： ＴH：コイル外周のエッジ部
温度 ＴG：雰囲気ガス温度
温度 ＴG：雰囲気ガス温度
Claims (2)
- 【請求項１】 単数又は複数の鋼帯コイルをベル型焼鈍
炉に装入して還元性雰囲気で焼鈍する際、鋼帯コイルの
平均温度が６００℃を超えるまで炉内にＣＯガスを吹き
込み、焼鈍雰囲気のＣＯ濃度を０．１体積％以上に維持
することを特徴とする脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の
焼鈍方法。 - 【請求項２】 鋼帯コイルの加熱開始直後に上昇する炉
内雰囲気の水蒸気濃度及び／又は鋼帯コイルの平均温度
を測定し、水蒸気濃度が上昇するとき又は鋼帯コイルの
平均温度が４００℃近傍に上昇したときＣＯガスの吹き
込み量を増加させる請求項１記載の焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096013A JP2002294335A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096013A JP2002294335A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002294335A true JP2002294335A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18949989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001096013A Withdrawn JP2002294335A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 脱炭反応を抑えたベル型焼鈍炉の焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002294335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012137197A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Jp Steel Plantech Co | 熱回収装置 |
| CN111944960A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-17 | 涟源钢铁集团有限公司 | 一种减少热轧中高碳钢球化退火脱碳的方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096013A patent/JP2002294335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012137197A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Jp Steel Plantech Co | 熱回収装置 |
| CN111944960A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-17 | 涟源钢铁集团有限公司 | 一种减少热轧中高碳钢球化退火脱碳的方法 |
| CN111944960B (zh) * | 2020-07-15 | 2022-03-08 | 涟源钢铁集团有限公司 | 一种减少热轧中高碳钢球化退火脱碳的方法 |
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