JP2901633B2 - 連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法 - Google Patents

連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法

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JP2901633B2
JP2901633B2 JP1063736A JP6373689A JP2901633B2 JP 2901633 B2 JP2901633 B2 JP 2901633B2 JP 1063736 A JP1063736 A JP 1063736A JP 6373689 A JP6373689 A JP 6373689A JP 2901633 B2 JP2901633 B2 JP 2901633B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼板の焼鈍処理に係わり、特
に、焼鈍処理における鋼板表面の酸化スケールの生成防
止に好適な連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法に関する。
〔従来の技術〕
冷間圧延されたステンレス鋼の薄板は、加工硬化層を
除去するため焼鈍熱処理される。この焼鈍熱処理方法
は、横型の連続炉中を鋼板を通板することにより行われ
る。鋼板の加熱は炉中に設けられたガスバーナの火炎の
輻射熱により間接加熱される。炉内の雰囲気はブタンガ
ス等の燃焼ガスであり、雰囲気の酸化性、あるいは還元
性はガスの燃焼状態を制御することにより、ある程度は
変えることができる。このようにして制御された雰囲気
のガス炉中を被焼鈍材である鋼板、あるいはステンレス
鋼板が通板される。焼鈍温度は目的あるいは鋼種に応じ
て設定される。また、焼鈍時間は、通板速度を変えるこ
とにより炉中の滞在時間を変化させて、任意の時間を確
保する。したがつて、通板速度を高くして生産性を上げ
るたには焼鈍炉が長大になる。
尚、ステンレス鋼の脱スケール法に関しては、例えば
特公昭53−13173号公報に開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記、従来技術はステンレス鋼板の加工硬化層除去は
できるが、熱処理炉のスペース、及び材料表面の酸化に
よるスケール生成防止については配慮が十分ではなく、
焼鈍炉が長大になる、及び材料表面にスケールが生成す
るため、後処理として酸洗、あるいは電解脱スケールな
どの工程が必要となる問題があつた。
本発明の目的は、ステンレス鋼板の焼鈍処理を非酸化
性雰囲気中で行って酸化スケールの生成を防止するとと
もに、焼鈍炉のガス圧のバランスを保って炉内への大気
の流入を阻止し、小型で効率の良い連続焼鈍装置及び連
続焼鈍方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の連続焼鈍装置は、ステンレス鋼板を通板して
焼鈍する焼鈍炉を備えた連続焼鈍装置において、該焼鈍
炉を縦型炉とし、該焼鈍炉の炉内雰囲気を非酸化性雰囲
気とし、且つ該焼鈍炉の炉内に該ステンレス鋼板を通板
及び加熱する通電ローラを設け、更に、該焼鈍炉の入側
及び出側に非酸化性ガス圧をバランスする第一のガス室
をそれぞれ設け、焼鈍炉入側の該第一のガス室の入側及
び焼鈍炉出側の該第一のガス室の出側に外部からの大気
の流入を阻止するための非酸化性ガスを供給する手段を
備えた第二のガス室を設け、前記第一のガス室の圧力
を、該第二のガス室の圧力及び該焼鈍炉のガス圧力より
高くすることを特徴とする。
又は、本発明の連続焼鈍方法は、ステンレス鋼板を通
板して焼鈍する連続焼鈍方法において、非酸化性ガスが
供給されるガスカーテン室に該ステンレス鋼板を通板す
る第一の工程と、該第一の工程後にガス圧をバランスす
るガス圧バランス室に該ステンレス鋼板を通板する第二
の工程と、該第二の工程後に非酸化性雰囲気である縦型
焼鈍炉で該ステンレス鋼板を焼鈍する第三の工程と、該
第三の工程後にガス圧をバランスするガス圧バランス室
に該ステンレス鋼板を通板して冷却する第四の工程と、
該第四の工程後に非酸化性ガスが供給されるガスカーテ
ン室に該ステンレス鋼板を通板して冷却する第五の工程
とを含み、且つ該第三の工程では該ステンレス鋼板を通
電ローラにより通板及び加熱し、前記ガス圧バランス室
の圧力を、前記ガスカーテン室及び前記縦型焼鈍炉の圧
力より高くすることを特徴とする。
すなわち、焼鈍炉を縦形にして炉内でステンレス鋼板
を複数個のローラで方向を変えながら通板することで設
置面積の小さい小形焼鈍炉を得る。さらに、炉内を真空
あるいは不活性ガス,還元性ガスを封入することにより
非酸化性雰囲気として、焼鈍時の酸化スケールの生成を
防止する。さらに、加熱方式の従来の輻射熱による間接
加熱から、通電によるジユール熱を利用する直接加熱に
することにより酸化スケールの生成を防ぎながら効率良
く焼鈍処理を行なうものである。
〔作用〕
ステンレス鋼板の連続焼鈍において、所定の通板速度
で、所定時間熱処理するためには炉中に滞在する鋼板の
ある長さが必要である。この場合に通板速度を上げて高
速連続焼鈍をしようと思えば従来の1パスの横型焼鈍炉
では、炉が長大になる。
縦型炉はこの問題を解決するものであり、次の毎き作
用を有する。すなわち炉内に設けた複数個のターンロー
ラによりステンレス鋼板は上下に方向を変えながら通板
されるため、炉内に滞在する鋼板長さが長くなつても、
炉の設置スペースが少なく小形化できる。ここで縦型炉
はステンレス鋼板の通板方向を上下に変えるのみである
ことから、加熱により板が軟化した場合にも板のたわみ
を防ぐ作用がある。
焼段炉内の非酸化性雰囲気の保持はステンレス鋼板表
面の酸化防止作用を有する。これは、後で述べるステン
レス鋼板への直接通電による加熱方式を採用することに
より達成される。すなわち、従来法の如き、ガスの燃焼
炎による輻射熱を用いる加熱方式ではガスの燃焼排ガス
中にはCO2,H2O,CO,O2などが存在するためステンレス鋼
板表面が酸化されてスケールが生成する。
本発明になる直接通電加熱の場合は焼鈍炉内から酸化
性因子を排除して、非酸化性とし、ステンレス鋼板が加
熱された場合でも表面のスケール生成を防止できる。す
なわち、炉内を真空にすることで大気を排除し、炉内の
酸素分圧を下げることによりステンレス表面の酸化が防
止できる。また、炉内の酸素分圧を下げて酸化を防止す
る手段として、N2,Ar,Heなどの不活性ガスを炉内に封入
することも有効である。これにより、ステンレス鋼の高
温酸化を防止する。また、炉内に上記不活性ガスと還元
性ガス、例えばH2を少量混合して封入することは、ステ
ンレス鋼の酸化防止に極めて有効である。これによりス
テンレス鋼の酸化を完全に防止すると共に、極く僅かの
酸化物が存在していた場合にもこれを還元除去できる。
この場合のH2濃度は高いほど還元性が強く、酸化防止の
上からは好ましいが、爆発等の安全性を考慮した場合に
はH2の爆発下限以下が望ましく、3%以内位が実用的で
ある。不活性ガスとしては実用的にはN2で十分である。
次にステンレス鋼板への直接通電はステンレス鋼板の
冷間圧延時に生ずる加工硬化層の除去作用を有する。す
なわち、ステンレス鋼の電気抵抗を利用し、これに通電
することにより発生するジユール熱によりステンレス鋼
自体を発熱させて、加熱熱処理し、加工硬化層を除去す
るものである。ステンレス鋼板自体を発熱させるため、
炉内には加熱源を設ける必要がなく、これにより炉内か
ら容易に酸化要因を排除できる。
そして、ステンレス鋼板を通板して焼鈍する焼鈍炉を
備えた連続焼鈍装置において、該焼鈍炉を縦型炉とし、
該焼鈍炉の炉内雰囲気を非酸化性雰囲気とし、且つ該焼
鈍炉の炉内に該ステンレス鋼板を通板及び加熱する通電
ローラを設け、更に、該焼鈍炉の入側及び出側に非酸化
性ガス圧をバランスする第一のガス室をそれぞれ設け、
焼鈍炉入側の該第一のガス室の入側及び焼鈍炉出側の該
第一のガス室の出側に外部からの大気の流入を阻止する
ための非酸化性ガスを供給する手段を備えた第二のガス
室を設け、前記第一のガス室の圧力を、該第二のガス室
の圧力及び該焼鈍炉のガス圧力より高くすることによ
り、ステンレス鋼板の焼鈍処理を非酸化性雰囲気中で行
うことができ、酸化スケールの生成を防止するととも
に、焼鈍炉のガス圧のバランスを保って炉内への大気の
流入を阻止し、小型で効率の良い連続焼鈍装置を得るこ
とができる。
また、ステンレス鋼板を通板して焼鈍する連続焼鈍方
法において、非酸化性ガスが供給されるガスカーテン室
に該ステンレス鋼板を通板する第一の工程と、該第一の
工程後にガス圧をバランスするガス圧バランス室に該ス
テンレス鋼板を通板する第二の工程と、該第二の工程後
に非酸化性雰囲気である縦型焼鈍炉で該ステンレス鋼板
を焼鈍する第三の工程と、該第三の工程後にガス圧をバ
ランスするガス圧バランス室に該ステンレス鋼板を通板
して冷却する第四の工程と、該第四の工程後に非酸化性
ガスが供給されるガスカーテン室に該ステンレス鋼板を
通板して冷却する第五の工程とを含み、且つ該第三の工
程では該ステンレス鋼板を通電ローラにより通板及び加
熱し、前記ガス圧バランス室の圧力を、前記ガスカーテ
ン室及び前記縦型焼鈍炉の圧力より高くすることによ
り、ステンレス鋼板の焼鈍処理を非酸化性雰囲気中で行
うことができ、酸化スケールの生成を防止するととも
に、焼鈍炉のガス圧のバランスを保って炉内への大気の
流入を阻止し、小型で効率の良い連続焼鈍方法を得るこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により説明する。第1図
は、本発明になるステンレス鋼板の連続焼鈍法の一実施
形態を示す。
冷間圧延されたステンレス鋼板1は、ガスカーテン室
2に導入される。ガスカーテン室2にはシールローラ3
が設けられると同時にガスカーテン室2にはN2ガスが常
時供給され、外部からの大気の流入を阻止する。ついで
ステンレス鋼板1はガス圧バランス室4を通り、焼鈍炉
5に導入される。ガス圧バランス室4はガスカーテン室
2、および焼鈍炉5よりもN2ガス圧を常に高く保持し、
ガスカーテン室2および焼鈍炉5のN2ガス圧のバランス
を保つ作用をする。ここで外部の大気圧(p0),ガスカ
ーテン室2内の圧力(p1),ガス圧バランス室4内の圧
力(p3)及び焼鈍炉5内の圧力(p4)の関係は、p1>p4
>p1≫p0とするのが焼鈍炉内の不活性雰囲気の保持に極
めて有効である。またシールローラ3はゴム製などのス
テンレス鋼板と密着性が良いものが望ましい。焼鈍炉5
の中でステンレス鋼板1は通電ローラ正極6により通板
方向を変えられると同時にステンレス鋼板1に通電さ
れ、電流が流れる。次いで、ステンレス鋼板1は絶縁ロ
ーラ7により方向を変えられ、次いで通電ローラ負極8
で再び通板方向が変えられる。同時に通電ローラ負極8
へ、ステンレス鋼板1内を流れた電流は流れる。このよ
うなサイクルをくり返しながらステンレス鋼板1は焼鈍
炉5の中を通過する。ここで通電ローラ正極6および通
電ローラ負極8は小径ローラと1対になつているピンチ
ローラであり、これによりステンレス鋼板1と通電ロー
ラの隙間をなくして、密着性を高めて、この部分におけ
る放電を防止する。また絶縁ローラ7は耐熱性および電
気絶縁性の高いセラミツクコーテイングローラが用いら
れる。焼鈍炉5内で電流は通電ローラ正極6からステン
レス鋼板1を通つて通電ローラ負極8を通つて流れる。
この過程においてステンレス鋼板の電気抵抗によりジユ
ール熱が発生してステンレス鋼板1が発熱し、この熱に
より焼鈍熱処理が施こされる。通電電流量は熱処理温
度,通板速度,熱処理時間により任意に変えれば良い。
ステンレス鋼板1は焼鈍炉5を出たのち、再び、ガス圧
バランス室4′およびガスカーテン室2′を通つて次工
程へ送られる。ここでガス圧バランス室4′およびガス
カーテン室2′の役目は前述したように焼鈍炉内への大
気の流入阻止であることは云うまでもないが、その他に
も重要な役目がある。それは、焼鈍されて高温になつた
ステンレス鋼板1の冷却作用をすることである。冷却は
N2ガスの吹付けで行う。したがつて当然のことながら焼
鈍炉5の出口側のガス圧バランス室4′およびガスカー
テン室2′の大きさは入口側より大きく、冷却に必要な
ステンレス鋼板1の滞在時間を確保する必要がある。焼
鈍後のステンレス鋼板1は十分冷却された後で大気中に
出るので再び酸化されることはない。
〔発明の効果〕
本発明によると、ステンレス鋼板の焼鈍処理を非酸化
性雰囲気中で行うことができ、酸化スケールの生成を防
止するとともに、焼鈍炉のガス圧のバランスを保って炉
内への大気の流入を阻止し、小型で効率の良い連続焼鈍
装置及び連続焼鈍方法を得ることができるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の焼鈍炉の縦断面図である。 1……ステンレス鋼板、2……ガスカーテン室、3……
シールローラ、4……ガス圧バランス室、5……焼鈍
炉、6……通電ローラ正極、7……絶縁ローラ、8……
通電ローラ負極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−103711(JP,A) 特開 昭62−227030(JP,A) 特開 昭60−177135(JP,A) 特開 昭54−126624(JP,A) 実開 昭63−85659(JP,U) 実開 昭55−103252(JP,U) 実公 昭62−14121(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 1/74,6/00,9/52 C21D 9/56,9/62

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステンレス鋼板を通板して焼鈍する焼鈍炉
    を備えた連続焼鈍装置において、該焼鈍炉を縦型炉と
    し、該焼鈍炉の炉内雰囲気を非酸化性雰囲気とし、且つ
    該焼鈍炉の炉内に該ステンレス鋼板を通板及び加熱する
    通電ローラを設け、更に、該焼鈍炉の入側及び出側に非
    酸化性ガス圧をバランスする第一のガス室をそれぞれ設
    け、焼鈍炉入側の該第一のガス室の入側及び焼鈍炉出側
    の該第一のガス室の出側に外部からの大気の流入を阻止
    するための非酸化性ガスを供給する手段を備えた第二の
    ガス室を設け、前記第一のガス室の圧力を、該第二のガ
    ス室の圧力及び該焼鈍炉のガス圧力より高くすることを
    特徴とする連続焼鈍装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の連続焼鈍装
    置において、該焼鈍炉の入側方向に配置された前記第一
    のガス室と該第二のガス室に比べて、該焼鈍炉の出側方
    向に配置された前記第一のガス室と該第二のガス室を、
    該ステンレス鋼板の滞在時間が長くなるように大きくす
    ることを特徴とする連続焼鈍装置。
  3. 【請求項3】ステンレス鋼板を通板して焼鈍する連続焼
    鈍方法において、非酸化性ガスが供給されるガスカーテ
    ン室に該ステンレス鋼板を通板する第一の工程と、該第
    一の工程後にガス圧をバランスするガス圧バランス室に
    該ステンレス鋼板を通板する第二の工程と、該第二の工
    程後に非酸化性雰囲気である縦型焼鈍炉で該ステンレス
    鋼板を焼鈍する第三の工程と、該第三の工程後にガス圧
    をバランスするガス圧バランス室に該ステンレス鋼板を
    通板して冷却する第四の工程と、該第四の工程後に非酸
    化性ガスが供給されるガスカーテン室に該ステンレス鋼
    板を通板して冷却する第五の工程とを含み、且つ該第三
    の工程では該ステンレス鋼板を通電ローラにより通板及
    び加熱し、前記ガス圧バランス室の圧力を、前記ガスカ
    ーテン室及び前記縦型焼鈍炉の圧力より高くすることを
    特徴とする連続焼鈍方法。
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