JP2656214B2 - 非鉄金属ストリップの連続熱処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ，アルミ合金，
銅，銅合金等の非鉄金属ストリップを浮揚搬送しながら
連続して熱処理する非鉄金属ストリップの連続熱処理方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、前記非鉄金属ストリップを加熱
帯から冷却帯へと連続搬送しつつ熱処理する場合、この
非鉄金属ストリップは傷が付き易いため、ロール等によ
る接触搬送とせず、ノズルボックスからの噴出気体によ
り浮揚支持する方法が採用されている。このノズルボッ
クスは、周知のように、非鉄金属ストリップとの対向面
に、非鉄金属ストリップの巾方向に延びるスリットノズ
ルを、所定間隔で、かつ、互いに内方に向けて設けたも
ので、非鉄金属ストリップの基準パスラインに対し、ノ
ズル面が一定距離となるように、上下に対向配設してい
る。

【０００３】ところで、非鉄金属ストリップは、圧延工
程において、ストリップの巾方向中央部が上あるいは下
方向に突出する、いわゆるＣゾリあるいは逆Ｃゾリが生
じる。そのため、前記ノズル面と非鉄金属ストリップの
基準パスラインとの距離は、圧延工程により生じた非鉄
金属ストリップのそり量に、搬送時に発生する非鉄金属
ストリップの振動による振巾量と、振動により非鉄金属
ストリップが最もノズル面に近づいたときの非鉄金属ス
トリップとノズル面とで形成するスキマ量を加えて決定
していた。なお、非鉄金属ストリップの安定支持を行な
ううえで、また、ノズルボックスからの噴出気体にて非
鉄金属ストリップを均一に加熱，冷却するうえで、ノズ
ル面を非鉄金属ストリップ面になるべく接近させておく
ことが好ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにして、ノ
ズルボックスのノズル面は、基準パスラインから一定距
離を保持して上下に対向配設されるが、実際に操業する
と、非鉄金属ストリップがノズルボックスと接触して損
傷する事態がしばしば生じた。したがって、従来、前記
スキマ量をより大きくして対処しており、非鉄金属スト
リップの安定支持、均一加熱，冷却が充分に行なえない
という課題を有していた。

【０００５】本発明者らは、前記原因は、当初のそり量
が熱処理中に変化することに起因するものでないかと考
え、種々検討した結果、圧延工程で所定のそり量を有す
る非鉄金属ストリップが連続熱処理炉に装入されると、
加熱帯の装入帯域（たとえば、材料温度３５０℃以下）
での加熱により、圧延時に発生した加工硬化がなくな
り、その結果、非鉄金属ストリップの残留応力が解放さ
れてそりを生じ、これが圧延工程で生じたそりに加算さ
れて、全体的にそり量が増大するためであることを知見
した。なお、前記残留応力解放によるそりの加算量は、
同一非鉄金属ストリップでもその圧延履歴により異なる
ことも判明した。また、一般に、前記Ｃゾリ，逆Ｃゾリ
は、残留応力が開放される前なら、非鉄金属ストリップ
をウェービングすることができ、ウェービングにより矯
正することも可能であるが、残留応力が開放され、たと
えば、そり量が１０ｍｍ程度以上発生した後ではウェー
ビングすることが困難になり、発生したそりを矯正しに
くいものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記知見に基
づいてなされたもので、非鉄金属ストリップを炉内で浮
揚搬送しながら連続して熱処理する方法において、炉装
入側の前記非鉄金属ストリップの残留応力解放温度域の
全域で、前記非鉄金属ストリップをウェービング状態で
搬送するものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、炉装入側の残留応力解放温度
域の全域において、非鉄金属ストリップはウェービング
状態で浮揚搬送されるため、残留応力解放に基づくそり
は抑制される。また、同時に圧延時に発生したそりも矯
正されることになる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面にしたがって
説明する。図１は、非鉄金属ストリップ、たとえば、ア
ルミストリップＳの連続熱処理炉１を示している。前記
熱処理炉１は、加熱帯Ａ，徐冷帯Ｂ，冷却帯Ｃからな
り、加熱帯Ａの装入側１ａから、処理するアルミストリ
ップＳを装入し、残留応力解放温度域（たとえば、材料
温度３５０℃以下）の全域が前記ストリップをウェービ
ング状態で浮揚搬送するウェービングゾーンＺ_Wとなっ
ており、他は前記ストリップをカテナリー状態で浮揚搬
送するカテナリーゾーンＺ_Cとなっている。

【０００９】前記ウェービングゾーンＺ_Wにおいては、
上下一対のプレッシャパッド１１，１２からなるフロー
タノズル１０が所定間隔で配設され、前記プレッシャパ
ッド１１にはアルミストリップの幅方向に内方に対向す
るよう気体を噴出するスリットノズルを有する周知のも
のが使用され、プレッシャパッド１２としては、ストリ
ップの浮揚性に優れたシェブロンパッドが使用されてい
る。なお、以下、プレッシャパッド１２をシェブロンパ
ッド１２と称す。そして、前記ウェービングゾーンＺ_W
では、図２に示すように、前記フロータノズル１０がプ
レッシャパッド１１とシェブロンパッド１２の上下関係
を交互に入れ替えて所定間隔ごとに配列されており、上
部にシェブロンパッド１２を配置したフロータノズル１
０は上下に移動可能としてある。

【００１０】前記シェブロンパッド１２は、図３から図
６に示すように、矢印Ｘ方向に搬送されるアルミストリ
ップＳの対向面２０（以下「パッドフェース２０」とい
う。）にアルミストリップの幅方向（矢印Ｙ方向）に延
びるスリットノズル２１，２１を有し、これらスリット
ノズル２１，２１の間に複数の整流部材２２が設けてあ
る。前記整流部材２２は、“く”の字状に形成され、互
いに平行に配置された内側整流板２３と外側整流板２４
とからなり、それぞれの整流板２３，２４は対向する端
縁部に整流壁２５，２６を備え、板幅方向に伸びる複数
の長孔２７，２８がそれぞれ形成されている。

【００１１】そして、前記整流部材２２は、整流板中央
部（屈曲部）２９，３０が端部に向かって突出するよう
に左右対称に複数組配置され、長孔２７，２８にボルト
３１，３２をそれぞれ挿通してパッドフェース２０に固
定されている。また、パッドフェース２０には、前記内
側整流板２３と外側整流板２４の間にエア噴出孔である
丸ノズル３３が、所定間隔で、内側整流板２３，および
外側整流板２４に沿って“く”の字状に配列されてい
る。

【００１２】前記シェブロンパッド１２のストリップ浮
揚特性について説明すると、このシェブロンパッド１２
は、内部空間に供給された流体、例えば空気をスリット
ノズル２１と丸ノズル３３より噴出し、これをアルミス
トリップＳに吹き付ける。また、丸ノズル３３から噴出
された空気は、アルミストリップＳの下面に当たり、一
種のエアカーテンを形成する。なお、丸ノズル３３の気
体噴出量の調整は、内側整流板２３または外側整流板２
４を幅方向に移動し、丸ノズル３３と内側整流板２３ま
たは外側整流板２４とのオーバーラップ量、すなわち丸
ノズル３３の開口面積を調整することにより行われる。

【００１３】一方、スリットノズル２１，２１より対向
方向に噴出された流体は、合流後ストリップ幅方向に移
動する。しかし、この側方に移動する流体は、整流部材
２２と前記エアカーテンにより規制される。また、内側
整流板２３，および外側整流板２４はその中央部（屈曲
部）２９，３０を外側に向けて配置されており、端部に
向かって逃げる流体を規制する能力が強いうえ、規制さ
れた流体を左右の整流部材２２に囲まれた領域に保持す
る力が強い。したがって、図７に示すように、アルミス
トリップＳとの間には広範囲に静圧領域Ｐが形成され、
スリットノズル２１，２１だけを備えたプレッシャパッ
ド１１に比べて、アルミストリップＳの浮揚力が著しく
強い。

【００１４】つぎに、カテナリーゾーンＺ_Cにおいて
は、図８に示すように、プレッシャパッド１１とシェブ
ロンパッド１２とからなるフロータノズル１０が所定間
隔ごとに配設され、これらフロータノズル１０の間にア
ルミストリップＳの熱伝達を主たる目的とするヒートト
ランスファノズルであるラウンドノズル１３が複数個配
設されている。なお、前記カテナリーゾーンＺ_Cにおけ
るフロータノズル１０およびラウンドノズル１３からの
噴出気体温度は、各帯域において必要とする温度となっ
ている。

【００１５】前記構成からなる連続熱処理炉において、
アルミストリップＳが加熱帯ＡのウェービングゾーンＺ
_Wに装入されると、ここでは前記シェブロンパッド１２
とプレッシャパッド１１の上下関係が交互に切り替えら
れており、図２に示すように、アルミストリップＳは正
弦波曲線に沿って非接触のウェービング状態で搬送され
る。このウェービングゾーンＺ_Wは、前述のように、当
該処理アルミストリップＳの残留応力解放温度域の全域
に設けられているため、アルミストリップＳは残留応力
が解放される以前、つまり、圧延により生じたＣゾリあ
るいは逆Ｃゾリに、残留応力が解放されて生じるそりの
増加が重畳される前に、非接触状態でウェービング搬送
されるので、Ｃゾリあるいは逆Ｃゾリ量が増加すること
が防止されることは勿論、圧延時に生じたそりも減少さ
れることになる。

【００１６】その後、アルミストリップＳは、カテナリ
ーゾーンＺ_Cではフロータノズル１０の対向部におい
て、プレッシャパッド１１とシェブロンパッド１２か
ら、各帯域に応じて高温あるいは低温流体がアルミスト
リップＳにそれぞれ上下から吹き付けられる。また、下
方のシェブロンパッド１２は従来方式のノズルボックス
である上方のプレッシャパッド１１に比べてストリップ
の浮揚性に優れており、このシェブロンパッド１２から
噴出される高温、あるいは低温流体の支持圧力によりア
ルミストリップＳは懸垂状態で安定的に支持される。さ
らに、ラウンドノズル１３より高温あるいは低温流体が
吹き付けられて効率的に加熱あるいは冷却される。

【００１７】なお、前記実施例では、フロータノズル１
０は従来より知られているプレッシャパッド１１とシェ
ブロンパッド１２で構成するものとしたが、２つのプレ
ッシャパッド１１でフロータノズル１０を構成してもよ
い。ただし、シェブロンパッド１２の方がプレッシャパ
ッド１１よりもストリップの浮揚安定性に優れているの
で、シェブロンパッド１２を使用する方が望ましい。ま
た、前記実施例では、フロータノズル１０は、対向して
配設した一対のパッドで構成したが、アルミストリップ
Ｓのパスラインに対して、上下に千鳥状にパッドを配設
してもよく、さらに、上下一対の同一のパッドを千鳥状
に配設してもよい。

【００１８】一方、ウェービングゾーンＺ_W以外を、カ
テナリ搬送に代えて、一対のパッドを多数対パスライン
を挾んで同レベルに配設してもよい。この場合、前述の
ように、従来のものに比べてアルミストリップＳのそり
量が少ないため、対向するパッド間隔を縮小でき、アル
ミストリップＳを安定した状態で浮揚支持でき、かつ、
均一に、加熱，冷却することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、非鉄金属ストリップを連続して熱処理するに当
たり、非鉄金属ストリップのそり量が増加する残留応力
解放温度域の全域において、非鉄金属ストリップをウェ
ービング搬送させて、残留応力解放によって生じるそり
の増加を防止するとともに、圧延時に生じたそりも矯正
することができる。したがって、ウェービング搬送に引
き続き、非鉄金属ストリップを対向配置したノズルボッ
クスからの噴出気体で浮揚支持する場合にあっては、ノ
ズルボックス間の距離を従来より小さくでき、非鉄金属
ストリップを安定浮揚支持でき、かつ、均一に加熱，冷
却することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 非鉄金属ストリップ連続処理炉の縦断面図で
ある。

【図２】 ウェービングゾーンの側面図である。

【図３】 シェブロンパッドの平面図である。

【図４】 シェブロンパッドのIV−IV線断面図である。

【図５】 整流部材の平面図である。

【図６】 整流部材のVI−VI線断面図である。

【図７】 シェブロンパッドの静圧領域を示す図であ
る。

【図８】 カテナリゾーンの側面図である。

【符号の説明】

１…連続熱処理炉、１０…フロータノズル、１１…プレ
ッシャパッド、１２…シェブロンパッド、１３…ラウン
ドノズル、Ａ…加熱帯、Ｂ…徐冷帯、Ｃ…冷却帯、Ｚ_C
…カテナリゾーン、Ｚ_W…ウェービングゾーン、Ｓ…ア
ルミストリップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹内 謙一 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 川上 納 東京都中央区日本橋室町四丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 北山 五郎 東京都中央区日本橋室町四丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 岡島 稔 東京都中央区日本橋室町四丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−41649（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−56218（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非鉄金属ストリップを炉内で浮揚搬送し
   ながら連続して熱処理する方法において、炉装入側の前
   記非鉄金属ストリップの残留応力解放温度域の全域で、
   前記非鉄金属ストリップをウェービング状態で搬送する
   ことを特徴とする非鉄金属ストリップの連続熱処理方
   法。