JP4150222B2

JP4150222B2 - Manufacturing method of thin steel sheet

Info

Publication number: JP4150222B2
Application number: JP2002196797A
Authority: JP
Inventors: 健一加藤; 謙介竹野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004035967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の連続焼鈍ライン中の均熱帯や冷却帯において発生する絞りと呼ばれる形状不良を防止することができる薄鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板の連続焼鈍ラインは加熱帯、均熱帯、冷却帯からなるものであり、鋼板は炉内に設置された多数のハースロール間にジグザグ状に巻き掛けられて、加熱、均熱、冷却の各工程を通過し、焼鈍されている。ところがこの連続焼鈍ライン中において、鋼板に絞りと呼ばれる長手方向の縦しわが発生し、製品不良や鋼板蛇行などを招くことがあった。
【０００３】
この絞りの発生には、ハースロールのクラウンの影響があることが知られている。特に均熱帯のハースロールは、蛇行し易い厚手で幅狭の鋼板の蛇行を防止できるようにイニシャルクラウンを高めに設定してあるため、薄手で幅広の鋼板に対しては調芯効果が大きくなり過ぎる傾向がある。しかも運転中はハースロールの熱膨張によるサーマルクラウンがイニシャルクラウンに上乗せされるため、鋼板のクラウンの角部を通過する部分に大きい張力が加わり、中伸びによる絞りを発生させる。
【０００４】
そこで特許第２９１４８４０号公報に示されるように、ハースロールの近傍に防熱板を設置してハースロールの加熱を防止し、サーマルクラウン量をコントロールすることが提案されている。しかしこのような防熱板を設置するには設備の大幅な改造を必要とするうえ、鋼板の種類や運転条件によっては十分な効果を得られない場合があった。
【０００５】
このほか、冷却帯においては鋼板の端部が中央部よりも冷却され易く、その結果として鋼板内部に発生する熱応力が絞りを発生させることも知られている。そこで特許第２７１３０１２号公報に示されるように、冷却ロールにより鋼板の幅方向の温度分布をコントロールし、熱応力による絞り発生を防止することも提案されている。しかしこの方法は冷却帯で発生する絞りの防止には役立つものの、その前工程である均熱帯で発生する絞りには対処することができないことはいうまでもない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、加熱帯、均熱帯、冷却帯からなる鋼板の連続焼鈍ライン中における中伸びによる絞り発生を効果的に防止することができる薄鋼板の製造方法を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、鋼板の連続焼鈍ライン中に設置された均熱帯では、鋼板を各ハースロール間にジグザグ状に巻き掛ける従来方式から、上下いずれも２本ずつのハースロール間にジグザグ状に巻き掛ける方式に掛け変え、均熱帯の各ハースロールへの鋼板の巻き付き角度を１８０度から９０〜１００度に変更することによって、均熱帯内における鋼板の滞留時間を掛け変え前から半減し、さらに均熱帯の後段の冷却帯では、鋼板幅の１/３を冷却し、鋼板端部に比べて中央部温度を８℃〜１５℃低くすることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、通常は１８０度であるハースロールへの鋼板の巻き付き角度を、均熱帯では鋼板を各ハースロール間にジグザグ状に巻き掛ける従来方式から、上下いずれも２本ずつのハースロール間にジグザグ状に巻き掛ける方式に掛け変えることにより、従来の１８０度から９０〜１００度に変更し、ハースロールへの鋼板の接触時間を半減させる。サーマルクラウンは鋼板とハースロールとの接触時間に比例するので、これによりハースロールのサーマルクラウンを減少させることができる。この結果、ハースロールのクラウンに起因する中伸びがなくなり、均熱帯における鋼板の絞りが防止される。また本発明ではさらにその後段の冷却帯において、鋼板幅の１/３を冷却し、鋼板端部に比べて中央部温度を８℃〜１５℃低くするので、冷却帯における中伸びによる絞りをも防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は鋼板の連続焼鈍ラインの概略を示す断面図であり、１は加熱帯、２は均熱帯、３、４は冷却帯である。各炉内には多数のハースロール５、５が設けられている。鋼板はこれらのハースロール５，５間に巻き掛けられて炉内を走行し、加熱帯１において７５０〜７８０℃まで加熱され、均熱帯２においてその温度のまま保持され、冷却帯３で４００℃程度まで徐冷されたうえ、冷却帯４で室温付近まで急冷されることは従来と同様である。
【００１０】
しかし本発明では、図２に示すように均熱帯２の内部ではハースロール５への鋼板の掛け方を上下いずれも２本ずつのハースロール間にジグザグ状に巻き掛ける方式に変更し、各ハースロール５への鋼板の巻き付き角度を９０〜１００度としてある。これによって、鋼板とハースロール５との接触時間に比例するハースロール５のサーマルクラウン量は、鋼板の巻き付き角度を１８０度としていた従来に比較してほぼ半分になる。この結果、均熱帯２のハースロール５のクラウン角部で発生する中伸びによる絞りを防止することができる。上記角度を９０度未満とすることはロールの増設を必要とするため容易ではなく、１００度以上とすると従来技術に近づいて充分な効果が得られなくなる。
【００１１】
なお図２のような掛け方をすれば、従来設備に全く変更を加えることなく本発明を実施することができる。ただし均熱帯２内における鋼板の滞留時間はほぼ半減することとなるが、鋼板が薄板である場合には差し支えがなく、また通板速度の調整により対応することもできる。もちろん、均熱帯２を新設する場合にはハースロール５の配置を図３のように変えれば、充分な滞留時間を確保することができる。
【００１２】
またこの実施形態では、図４に示すように均熱帯２の後段の冷却帯３に冷却ガス噴射手段６を設け、鋼板の中央部を集中冷却できるようにしてある。この冷却ガス噴射手段６は鋼板の幅方向に分割された多数のノズル７を備えており、各ノズル７に供給する冷却ガス量を変えて、鋼板の幅方向に冷却量を調整できる構造となっている。
【００１３】
前記したように、鋼板は端部から冷却されるため中央部の方が鋼板端部よりも高温となるのが普通であり、それにより鋼板の中伸びが生じて絞りが発生する。しかしここでは、鋼板の中央部を冷却ガス噴射手段６により集中的に冷却している。冷却の程度は、鋼板の幅方向の温度分布が均一となるようにすることが最も好ましいが、鋼板の中央部のほうが端部よりもやや低温となるように冷却しても差し支えない。また集中冷却する幅は、鋼板全幅の１/３程度とすればよい。その結果、実施例のデータに示すように中伸びがなくなり、絞りの発生を防止することができる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
表１に示すように、各種の板厚と板幅の鋼板を連続焼鈍した。実施例は何れも均熱帯におけるロール巻き付け角度を９０度とし、比較例では１８０度とした。また請求項１の発明の実施例である実施例６では冷却帯における冷却を均一に行ったが、その他の実施例では鋼板全幅の中央の１/３の部分を集中的に冷却した。その結果を表１にまとめて示した。なお、表中の板幅温度差は鋼板中央部温度−鋼板端部温度の値である。総合評価は絞り発生の有無により行い、優、良、可、不可の４段階で評価した。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１に示したように、実施例１〜実施例５では絞りの原因となる中伸びは発生せず、実施例６でも中伸びはわずかであり何れも絞りの発生を防止できた。これに対して、ロール巻き付け角度を１８０度とした比較例７，８では中伸びが大きくなり、比較例８では冷却帯における鋼板中央部の集中冷却を行ったものの、中伸びを充分に防止できなかった。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によればハースロールへの鋼板の巻き付き角度を９０〜１００度とし、ハースロールへの鋼板の接触時間を短縮させることによりハースロールのサーマルクラウンを減少させたので、ハースロールのクラウンに起因する中伸びがなくなり、均熱帯における鋼板の絞りを防止することができる。また本発明ではさらにその後段の冷却帯において、鋼板の幅方向の中央部を集中的に冷却することにより幅方向の温度分布を改善し、冷却帯における中伸びによる絞りを防止することができる。何れの発明も設備の大幅な改造を必要とせず、鋼板焼鈍時の絞りを確実に防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼板の連続焼鈍ラインの構成を示す断面図である。
【図２】均熱帯におけるハースロールを示す断面図である。
【図３】均熱帯におけるハースロールの他の配置を示す断面図である。
【図４】冷却帯における冷却ガス噴射手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
１加熱帯
２均熱帯
３冷却帯
４冷却帯
５ハースロール
６冷却ガス噴射手段
７ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a thin steel plate capable of preventing a shape defect called a drawing generated in a soaking zone or a cooling zone in a continuous annealing line of a steel plate.
[0002]
[Prior art]
A continuous annealing line for steel sheets consists of a heating zone, a soaking zone, and a cooling zone, and the steel plate is wound in a zigzag manner between a number of hearth rolls installed in the furnace, and each of heating, soaking and cooling It has passed through the process and has been annealed. However, in this continuous annealing line, longitudinal wrinkles in the longitudinal direction called drawing are generated on the steel sheet, which may lead to product defects and steel plate meandering.
[0003]
It is known that the occurrence of this restriction has the influence of the crown of the hearth roll. In particular, the soothing tropical hearth roll has a high initial crown to prevent the meandering of thick and narrow steel plates that are easy to meander, so the alignment effect is greater for thin and wide steel plates. There is a tendency to pass. In addition, during operation, the thermal crown due to the thermal expansion of the hearth roll is placed on the initial crown, so that a large tension is applied to the portion passing through the corner of the crown of the steel plate, thereby generating a restriction due to the middle elongation.
[0004]
Therefore, as disclosed in Japanese Patent No. 2914840, it has been proposed to install a heat insulating plate in the vicinity of the hearth roll to prevent the hearth roll from being heated and to control the thermal crown amount. However, in order to install such a heat insulating plate, the facility needs to be remodeled significantly, and depending on the type and operating conditions of the steel plate, sufficient effects may not be obtained.
[0005]
In addition, it is also known that in the cooling zone, the end portion of the steel plate is more easily cooled than the central portion, and as a result, the thermal stress generated inside the steel plate generates a restriction. Therefore, as disclosed in Japanese Patent No. 2713012, it has also been proposed to control the temperature distribution in the width direction of the steel sheet with a cooling roll to prevent the occurrence of drawing due to thermal stress. However, although this method is useful for preventing throttling that occurs in the cooling zone, it goes without saying that throttling that occurs in the soaking zone, which is the previous process, cannot be dealt with.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is to solve the conventional problems described above, heating zone, a soaking zone, a manufacturing method of a thin steel sheet can be effectively prevented diaphragm caused by middle elongation in the continuous annealing in the line of a steel sheet consisting of cooling zone It was made to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the soaking zone installed in the continuous annealing line of the steel sheet, the present invention made to solve the above-mentioned problems is based on the conventional method in which the steel sheet is wound in zigzag between each hearth roll. By changing the winding angle of the steel plate around each hearth roll from 180 degrees to 90 to 100 degrees, the residence time of the steel sheet in the soaking zone is changed. It is characterized by halving from before the change and further cooling 1/3 of the steel plate width by 8/3 to 15 ° C. compared to the edge of the steel plate in the cooling zone after the soaking zone. It is.
[0008]
According to the present invention, the winding angle of the steel plate around the hearth roll, which is usually 180 degrees, is changed from the conventional method in which the steel plate is wound in a zigzag shape between each hearth roll in the soaking zone. By changing to a zigzag winding method in between, the conventional 180 degree is changed to 90 to 100 degree, and the contact time of the steel plate to the hearth roll is halved. Since the thermal crown is proportional to the contact time between the steel plate and the hearth roll, this can reduce the thermal crown of the hearth roll. As a result, the medium elongation caused by the hearth roll crown is eliminated, and the steel sheet is prevented from being drawn in the soaking zone. Further, in the present invention, in the subsequent cooling zone, 1/3 of the steel plate width is cooled, and the central temperature is lowered by 8 ° C. to 15 ° C. compared with the steel plate edge portion. Can be prevented.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a continuous annealing line of a steel sheet, where 1 is a heating zone, 2 is a soaking zone, and 3 is a cooling zone. A number of

hearth rolls

5 and 5 are provided in each furnace. The steel sheet is wound between these

hearth rolls

5 and 5 and travels in the furnace, heated to 750 to 780 ° C. in the heating zone 1, maintained at that temperature in the soaking zone 2, and 400 ° C. in the cooling zone 3. It is the same as in the prior art that it is gradually cooled to the extent, and then rapidly cooled to near room temperature in the cooling zone 4.
[0010]
However, in the present invention, as shown in FIG. 2, in the soaking zone 2, the method of hanging the steel plate on the hearth roll 5 is changed to a method in which both the upper and lower sides are wound zigzag between two hearth rolls. The winding angle of the steel plate around the roll 5 is 90 to 100 degrees. As a result, the thermal crown amount of the hearth roll 5 proportional to the contact time between the steel plate and the hearth roll 5 is almost halved compared to the conventional case where the winding angle of the steel plate is 180 degrees. As a result, it is possible to prevent throttling due to middle elongation occurring at the crown corner of the hearth roll 5 in the soaking zone 2. Setting the angle to less than 90 degrees is not easy because it requires additional rolls. If the angle is set to 100 degrees or more, the conventional technique is approached and a sufficient effect cannot be obtained.
[0011]
In addition, if it hangs like FIG. 2, this invention can be implemented, without adding a change to the conventional installation at all. However, the residence time of the steel plate in the soaking zone 2 is almost halved, but there is no problem when the steel plate is a thin plate, and it can be dealt with by adjusting the plate passing speed. Of course, when the soaking zone 2 is newly installed, if the arrangement of the hearth rolls 5 is changed as shown in FIG. 3, a sufficient residence time can be secured.
[0012]
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the cooling gas injection means 6 is provided in the cooling zone 3 after the soaking zone 2 so that the central portion of the steel plate can be cooled in a concentrated manner. The cooling gas injection means 6 includes a number of nozzles 7 divided in the width direction of the steel plate, and has a structure in which the amount of cooling gas supplied to each nozzle 7 can be changed to adjust the cooling amount in the width direction of the steel plate. ing.
[0013]
As described above, since the steel plate is cooled from the end portion, it is normal that the center portion is heated at a higher temperature than the end portion of the steel plate. However, here, the central portion of the steel plate is intensively cooled by the cooling gas injection means 6. The degree of cooling is most preferably such that the temperature distribution in the width direction of the steel sheet is uniform, but it may be cooled so that the center part of the steel sheet is slightly cooler than the end part. Moreover, the width | variety to concentrate cooling should just be about 1/3 of the steel plate full width. As a result, as shown in the data of the embodiment, there is no middle elongation, and the occurrence of the diaphragm can be prevented.
[0014]
【Example】
Examples of the present invention are shown below.
As shown in Table 1, steel sheets having various thicknesses and widths were continuously annealed. In all the examples, the roll winding angle in the soaking zone was 90 degrees, and in the comparative example, it was 180 degrees. Further, in Example 6, which is an embodiment of the invention of claim 1, cooling in the cooling zone was uniformly performed, but in other examples, the central 1/3 portion of the full width of the steel sheet was intensively cooled. The results are summarized in Table 1. In addition, the board width temperature difference in a table | surface is the value of steel plate center part temperature-steel plate edge part temperature. Comprehensive evaluation was performed according to the presence or absence of the occurrence of squeezing.
[0015]
[Table 1]

[0016]
As shown in Table 1, in Examples 1 to 5, there was no medium elongation that caused the restriction, and in Example 6, the medium elongation was slight, and it was possible to prevent the occurrence of restriction. On the other hand, in Comparative Examples 7 and 8 in which the roll winding angle was 180 degrees, the medium elongation was large. In Comparative Example 8, although the central cooling of the steel plate in the cooling zone was performed, the medium elongation can be sufficiently prevented. There wasn't.
[0017]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention, the winding angle of the steel plate to the hearth roll is 90 to 100 degrees, and the thermal crown of the hearth roll is reduced by reducing the contact time of the steel plate to the hearth roll. The medium elongation caused by the hearth roll crown is eliminated, and the steel plate can be prevented from being drawn in the soaking zone. Further, in the present invention, in the subsequent cooling zone, by centrally cooling the central portion in the width direction of the steel sheet, the temperature distribution in the width direction can be improved and throttling due to the middle elongation in the cooling zone can be prevented. Each invention has the advantage that it does not require a significant modification of the equipment and can reliably prevent drawing during steel sheet annealing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a continuous annealing line for steel plates.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a hearth roll in a soaking zone.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another arrangement of the hearth roll in the soaking zone.
FIG. 4 is a perspective view showing cooling gas injection means in a cooling zone.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating zone 2 Soaking zone 3 Cooling zone 4 Cooling zone 5 Hearth roll 6 Cooling gas injection means 7 Nozzle

Claims

In the soaking zone installed in the continuous annealing line of steel plates, the conventional method of winding steel plates in a zigzag manner between each hearth roll is changed to a zigzag manner in which both the upper and lower sides are wound between two hearth rolls. By changing the winding angle of the steel plate to each hearth roll in the soaking zone from 180 degrees to 90-100 degrees, the residence time of the steel plate in the soaking zone is multiplied by half before cooling, and further cooling in the latter half of the soaking zone In the belt, 1/3 of the steel plate width is cooled, and the temperature of the central part is lowered by 8 ° C. to 15 ° C. as compared with the end of the steel plate.