JP2005298845A - Method of continuously bright-annealing stainless steel foil strip, and horizontal continuously bright-annealing furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水平型連続光輝焼鈍設備において、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍する方法および水平型連続光輝焼鈍炉に関する。 The present invention relates to a method for stably and continuously brightly annealing a stainless steel foil strip in a horizontal continuous bright annealing facility, and a horizontal continuous bright annealing furnace.
本発明は、板厚が0.015〜0.1mm程度のかなり薄いステンレス鋼箔帯を対象とする。このようなステンレス鋼箔帯の連続光輝焼鈍炉の一つとして水平型連続光輝焼鈍炉がある。
一般的な箔帯の水平型連続光輝焼鈍設備の炉長方向概略断面図を図2に示すが、1は箔帯、2は加熱帯、3は徐冷帯、4はつなぎ帯、5は冷却帯、そして8aおよび8bはシール室である。更に光輝焼鈍炉の前方には、ブライドルロール6aおよび箔帯1に張力を与えるためのダンサロール7、後方にはブライドルロール6bが設けられている。また、光輝焼鈍炉において、箔帯1を支持して搬送するハースロール9はシール室8aおよび8b、つなぎ帯4、そして加熱帯2および徐冷帯3には箔帯1のカテナリー深さが大きくならないような一定のピッチで最小本数が配置されている。
The present invention is directed to a considerably thin stainless steel foil strip having a thickness of about 0.015 to 0.1 mm. One such continuous bright annealing furnace for stainless steel foil strips is a horizontal continuous bright annealing furnace.
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view in the furnace length direction of a horizontal continuous bright annealing equipment of a general foil strip, where 1 is a foil strip, 2 is a heating strip, 3 is a slow cooling strip, 4 is a joining strip, and 5 is a cooling strip. The bands, and 8a and 8b are seal chambers. Further, a
しかし、このような水平型連続光輝焼鈍炉で、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍することは、種々の困難を伴うものであった。例えば、特許文献1に記載の発明では、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍することが困難な原因を形状不良として、次のような技術を開示している。即ち、形状不良の発生原因の一因は、焼鈍時における箔帯の冷却プロセスにおいて、箔帯に圧縮熱応力が作用するためであり、その圧縮熱応力の発生を抑制するために、焼鈍炉の徐冷帯内前部における徐冷方法として、強制的な冷却手段を用いずに箔帯からの放射熱伝達のみに依存させ、且つ、当該徐冷帯内前部の炉温を箔帯が過冷却されない温度に設定する。そして、上記徐冷方法を行うために、装置改善として上記徐冷帯内前部の断熱材に加熱帯と同じ断熱材を使用して同じ炉体構造にし、且つ、当該徐冷帯内前部の炉温制御方式を加熱帯のそれらと同じものにするというものである。 However, in such a horizontal continuous bright annealing furnace, it has been difficult to stably and continuously brightly anneal a stainless steel foil strip in a large amount. For example, in the invention described in Patent Document 1, the following technique is disclosed, assuming that the cause of difficulty in performing bright annealing of a stainless steel foil strip stably and continuously in large quantities is a defective shape. That is, the cause of the occurrence of the shape defect is that the compressive thermal stress acts on the foil strip in the cooling process of the foil strip at the time of annealing. As a slow cooling method in the front part of the slow cooling zone, only the radiant heat transfer from the foil strip is used without using forced cooling means, and the furnace temperature of the front part in the slow cooling zone is excessive. Set the temperature so that it does not cool. And, in order to perform the above slow cooling method, as the apparatus improvement, the same heat insulating material as the heating zone is used for the heat insulating material in the front part of the slow cooling zone, and the front part in the slow cooling zone is used. The furnace temperature control method is the same as that in the heating zone.
図3は、この特許文献1に記載された水平型連続光輝焼鈍炉の炉長方向の概略断面図である。このような焼鈍炉では、箔帯1は板幅方向の剛性が小さいので、上記徐冷手段に加え更に、徐冷開始点の近傍にサポートロール10aおよび10bを配置している。そして、このサポートロール10aおよび10bにより箔帯の見掛け上の剛性が増加し、板幅方向の変形が抑制され、板形状不良の発生が抑えられるとしている。
また、特許文献2にも、形状不良を抑制する技術が提案されているが、焼鈍温度がその再結晶温度以下であって、本発明が対象とするステンレス箔鋼帯の光輝焼鈍には適用できない。
Also,
しかしながら、上記特許文献1に記載の発明においても、本発明が課題とする、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍することは困難である。この要因を以下に説明する。
1)第1の要因は、光輝焼鈍時の箔帯の冷却プロセスにおいて、箔帯に熱応力が発生し、この熱応力により形状不良が発生する。
2)第2の要因は、箔帯搬送停止時、箔帯が加熱帯および徐冷帯に配置されるハースロールに付着し、再搬送開始時にハースロールが箔帯を巻取り、箔帯が破断する。
However, even in the invention described in Patent Document 1, it is difficult to stably and continuously subject the stainless steel foil strip, which is the subject of the present invention, to bright annealing in large quantities. This factor will be described below.
1) The first factor is that a thermal stress is generated in the foil strip in the cooling process of the foil strip during bright annealing, and a shape defect is generated by this thermal stress.
2) The second factor is that when the foil strip conveyance is stopped, the foil strip adheres to the hearth roll placed in the heating zone and the slow cooling zone, and when the re-conveyance starts, the hearth roll winds up the foil strip and the foil strip breaks To do.
先行技術によれば、1)の熱応力による形状不良を抑制することはできるが、2)のハースロールまたはサポートロールへの箔帯付着を防止することはできない。ステンレス鋼箔帯の焼鈍温度は、例えば、SUS304では加熱帯温度1050〜1150℃と高温である。加熱帯および徐冷帯に配置されているハースロールまたはサポートロールは、箔帯搬送時、温度差による箔帯の形状不良が起きないよう水冷されないため、その温度はほぼ炉温と同じ温度になっている。そのため、箔帯搬送停止時、箔帯はハースロールに付着するのである。なお、箔帯搬送停止はアキュムレーターを設けることで減らすことはできるが、溶接トラブル等の搬送停止は避けることはできず箔帯搬送停止は必ず発生する。
そこで、本発明は、上記の問題を有利に解決して、水平型連続光輝焼鈍設備において、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍する方法および水平型連続光輝焼鈍炉を提供することを課題とするものである。
According to the prior art, the shape defect due to the thermal stress of 1) can be suppressed, but the foil band adhesion to the hearth roll or the support roll of 2) cannot be prevented. For example, in SUS304, the annealing temperature of the stainless steel foil strip is as high as a heating zone temperature of 1050 to 1150C. Hearth rolls or support rolls placed in the heating zone and slow cooling zone are not cooled by water so that the shape of the foil strip does not deteriorate due to temperature differences when transporting the foil strip, so the temperature is almost the same as the furnace temperature. ing. Therefore, the foil strip adheres to the hearth roll when the foil strip transport is stopped. Although the stoppage of the foil strip can be reduced by providing an accumulator, stoppage of the transport such as welding trouble cannot be avoided, and the stoppage of the foil strip always occurs.
Accordingly, the present invention advantageously solves the above problems and provides a method for stably and continuously brightly annealing a stainless steel foil strip in a horizontal continuous bright annealing facility and a horizontal continuous bright annealing furnace. It is an object to do.
上記課題を解決するための本発明の要旨は下記のとおりである。
(1) 加熱帯、徐冷帯および冷却帯を順次直列に備えた水平型連続光輝焼鈍炉によるステンレス鋼箔帯の連続光輝焼鈍方法において、箔帯搬送停止時に加熱帯および徐冷帯に配置されたハースロール上の箔帯を冷却して箔帯形状を崩すとともに、炉長手方向の箔帯張力を搬送時より上げ、箔帯搬送停止後もハースロールを回転させることを特徴とするステンレス鋼箔帯の連続光輝焼鈍方法。
(2) 加熱帯、徐冷帯および冷却帯を順次直列に備えた水平型連続光輝焼鈍炉において、加熱帯および徐冷帯に配置されたハースロールの前後に冷雰囲気ガスを箔帯に吹付けるためのノズルを設置することを特徴とするステンレス鋼箔帯の水平型連続光輝焼鈍炉。
(3) 前記ハースロールの外径が100〜200mmの範囲であることを特徴とする(2)に記載のステンレス鋼箔帯の水平型連続光輝焼鈍炉。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) In the continuous bright annealing method of a stainless steel foil strip using a horizontal continuous bright annealing furnace equipped with a heating zone, a slow cooling zone, and a cooling zone in series, it is arranged in the heating zone and the slow cooling zone when the foil strip is stopped. Stainless steel foil, which cools the foil strip on the hearth roll and breaks the foil strip shape, raises the foil strip tension in the longitudinal direction of the furnace from the time of transport, and rotates the hearth roll even after the foil strip transport is stopped Continuous bright annealing method for strips.
(2) In a horizontal continuous bright annealing furnace equipped with a heating zone, a slow cooling zone, and a cooling zone in series, a cold atmosphere gas is blown onto the foil strip before and after the hearth roll arranged in the heating zone and the slow cooling zone. A horizontal continuous bright annealing furnace for stainless steel foil strips, characterized in that a nozzle is installed.
(3) The horizontal continuous bright annealing furnace for stainless steel foil strips according to (2), wherein the outer diameter of the hearth roll is in the range of 100 to 200 mm.
本発明によれば、ステンレス鋼箔帯の連続光輝焼鈍において、箔帯搬送停止時に生じる箔帯とハースロールの付着を極めて効果的に防止することができるので、ステンレス鋼箔帯を安定して連続的かつ大量に生産することが可能である。 According to the present invention, in the continuous bright annealing of the stainless steel foil strip, it is possible to extremely effectively prevent the adhesion of the foil strip and the hearth roll that occurs when the foil strip is stopped. And mass production is possible.
次に、本発明を図1に基いて説明する。図1は本発明のステンレス鋼箔帯の水平型連続光輝炉の一例を示す、炉長方向の概略断面図である。同図において、1は箔帯、2は加熱帯、3は徐冷帯、4はつなぎ帯、5は冷却帯、6aおよび6bはブライドルロール、7はダンサロール、9はハースロール、そして11は、冷雰囲気ガスを箔帯に吹付けるためのノズルである。
箔帯1が、焼鈍炉の入側と出側に配置されたブライドルロール6aおよび6bとダンサロール7で所要の張力を負荷されつつ、シール室8aから装入され、順次加熱帯2、徐冷帯3、つなぎ帯4、冷却帯5、シール室8bを経て排出される。シール室8aにハースロール9a、シール室8bにハースロール9e、つなぎ帯にハースロール9d、加熱帯2および徐冷帯3にハースロール9b、9cが設けられ、箔帯1のカテナリーが大きくならないようにこれを支持している。加熱帯2および徐冷帯3のハースロール9b、9c前後には、この発明の最大の特徴であるノズル11が設けられている。ノズル11は、箔帯全幅にわたって冷雰囲気ガスの吹付けが可能なように設けられている。そして、ノズル11からは、箔帯搬送停止時の減速中に遮断弁12が開かれ、冷雰囲気ガスをハースロール9b、9c上の箔帯1に向けて吹付ける。これにより、ハースロール9b、9c上の箔帯1の形状を崩しハースロール9b、9cと箔帯1の付着を防ぐことが可能となる。焼鈍炉設備には、その他、箔帯1のヒーター13、並びに、徐冷機構(図示せず)および冷却機構(図示せず)が設けられ、それぞれ加熱帯温度設定とその調整、並びに、冷却速度の設定とその調整が行なわれる。更に、光輝焼鈍をする装置として、炉内ガス雰囲気調整機構(図示せず)が設けられている。
そして、上記水平型連続式光輝焼鈍炉を用いることにより、箔帯搬送停止は減速中に遮断弁12が開かれ、冷雰囲気ガスをノズル11からハースロール9b、9c上の箔帯1に向け吹き付け箔帯形状を崩すとともに、張力を上げることにより箔帯1とハースロール9b、9cの接触面積を減らし、ハースロール9b、9cの回転を続けることにより付着を防ぐことが可能となる。
Next, the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the furnace length direction showing an example of a horizontal continuous bright furnace of the stainless steel foil strip of the present invention. In the figure, 1 is a foil strip, 2 is a heating strip, 3 is a slow cooling strip, 4 is a joining strip, 5 is a cooling strip, 6a and 6b are bridle rolls, 7 is a dancer roll, 9 is a hearth roll, and 11 is A nozzle for spraying a cold atmosphere gas onto the foil strip.
The foil strip 1 is charged from the
Then, by using the horizontal continuous bright annealing furnace, the shutoff of the foil strip is stopped while the
なお、搬送停止時、光輝焼鈍炉内の箔帯は製品とならず歩留落ちとなるが、元々箔帯はかなり薄いためその歩留落ちは僅かであり問題とならない。従来から、ステンレス箔帯を対象とする連続光輝焼鈍設備には、品質、通板上のトラブル防止および設備費削減の観点から、アキュムレーターが設けられない場合が多く、コイル繋ぎ時の搬送停止で光輝焼鈍炉内の箔帯は製品となっていなかった。
ハースロール径については、高温で水冷なしで使用するため可能な限り大径が望ましいが、箔帯との付着防止という面からは接触面積を小さくすべきである。本発明者らは、この考え方に基いて種々実験した結果、板幅150〜550mm、板厚0.015〜0.2mmのステンレス鋼箔帯に対しては、ハースロール外径は200mm以下必要であり、100mm以上あれば十分であることを見出した。
In addition, when the conveyance is stopped, the foil strip in the bright annealing furnace is not a product and the yield is reduced. However, since the foil strip is originally quite thin, the yield drop is slight and does not cause a problem. Conventionally, continuous bright annealing equipment for stainless steel foil strips is often not provided with an accumulator from the viewpoint of quality, trouble prevention on the plate and reduction of equipment costs. The foil strip in the bright annealing furnace was not a product.
The hearth roll diameter is preferably as large as possible because it is used at a high temperature and without water cooling, but the contact area should be small in terms of preventing adhesion to the foil strip. As a result of various experiments based on this concept, the inventors of the present invention need a Hearth roll outer diameter of 200 mm or less for a stainless steel foil strip having a plate width of 150 to 550 mm and a plate thickness of 0.015 to 0.2 mm. It was found that 100 mm or more is sufficient.
次に、この発明を、実施例によって更に説明する。上述した実施の形態に基づき、下記試験を行った。図1に示した横型連続光輝焼鈍炉を用い、対象材として板厚0.015〜0.1mm、板幅420mmの箔帯を、加熱帯設定温度1050〜1150℃の範囲内、箔帯への負荷張力1.5〜3.0N/mm2、そしてライン速度10〜50m/minで操業し、箔帯の板形状を矯正しつつ負荷光輝焼鈍を行った。その結果、箔帯搬送停止時、箔帯とハースロールの付着を防止することができ、安定して連続的かつ大量に光輝焼鈍ができた。 Next, the present invention will be further described with reference to examples. Based on the above-described embodiment, the following test was performed. Using a horizontal continuous bright annealing furnace shown in FIG. 1, a foil strip having a thickness of 0.015 to 0.1 mm and a width of 420 mm as a target material is applied to the foil strip within the range of the heating zone set temperature of 1050 to 1150 ° C. Operation was performed at a load tension of 1.5 to 3.0 N / mm 2 and a line speed of 10 to 50 m / min, and load bright annealing was performed while correcting the plate shape of the foil strip. As a result, adhesion of the foil strip and the hearth roll could be prevented when the foil strip conveyance was stopped, and bright annealing was stably and continuously performed in large quantities.
1 箔帯
2 加熱帯
3 徐冷帯
4 つなぎ帯
5 冷却帯
6a、6b ブライドルロール
7 ダンサロール
8a、8b シール室
9、9a、9b、9c、9d、9e ハースロール
10a、10b サポートロール
11 ノズル
12 遮断弁
13 ヒータ
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