JP6115399B2 - Control method and control apparatus for floater type continuous annealing furnace - Google Patents
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Description
本発明は、フロータによって鋼板を浮上させて焼鈍するフロータ式連続焼鈍炉の制御方法及び制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and a control apparatus for a floater type continuous annealing furnace in which a steel plate is floated and annealed by a floater.
一般に、冷延鋼板や電磁鋼板等の鋼板は所望の特性を得るために焼鈍されるが、焼鈍後の鋼板の形状は平坦であることが望ましい。例えば無方向性電磁鋼板は、所定の寸法に打ち抜き、積層した後にかしめる又は溶接することによって、モータコアや小型トランスとして利用されている。この打ち抜き、積層、及びかしめ又は溶接の工程はほとんど自動化されている。このため、各工程を円滑に行うために無方向性電磁鋼板には平坦であることが求められている。 Generally, steel sheets such as cold rolled steel sheets and electromagnetic steel sheets are annealed to obtain desired characteristics, but it is desirable that the shape of the steel sheet after annealing is flat. For example, non-oriented electrical steel sheets are used as motor cores and small transformers by stamping or laminating to a predetermined dimension and then caulking or welding. The punching, laminating, and caulking or welding processes are mostly automated. For this reason, in order to perform each process smoothly, the non-oriented electrical steel sheet is required to be flat.
フロータを利用して鋼板を浮上させて焼鈍するフロータ式連続焼鈍炉では、鋼板が幅方向に湾曲する、C反りと呼ばれる欠陥が発生することがある。このため、特許文献1には、加熱帯出側の最終ロール入側に進退自在な押込ロールを配置し、押込ロールの押込量を調整することによって鋼板に長手方向曲げを与えることにより、C反りを矯正する技術が提案されている。また、特許文献2には、圧延時の最終段階での上下ロール径に差をつける、又は、圧延ロールを樽形状にすることによって、鋼板の板幅形状を予め下凸形状に湾曲させることにより、上凸形状のC反りが発生することを抑制する技術が提案されている。
In a floater type continuous annealing furnace that floats and anneals a steel sheet using a floater, a defect called a C warp in which the steel sheet curves in the width direction may occur. For this reason, in Patent Document 1, by placing a push roll which can be moved forward and backward on the final roll entry side on the heating belt exit side, and adjusting the push amount of the push roll, the steel sheet is bent in the longitudinal direction, thereby causing C warpage. Correction techniques have been proposed. Further, in
しかしながら、特許文献1記載の技術によれば、加熱帯出側の最終ロール入側では鋼板の温度が900℃以上になるために、押込ロールは高い耐熱性を有する必要があり、設備コストが嵩む。また、特許文献2記載の技術も同様に、上下ロール径に差をつける、又は、圧延ロールを樽形状にするために設備コストが嵩む。さらに、特許文献1,2記載の技術は共に、C反り発生後に鋼板形状を矯正する、又は、鋼板の圧延形状を予め矯正することによってC反りを矯正する技術であり、C反りが発生することを根本的に抑制する技術ではない。
However, according to the technique described in Patent Document 1, since the temperature of the steel sheet is 900 ° C. or higher on the final roll entry side on the heating band side, the push roll needs to have high heat resistance, and the equipment cost increases. Similarly, the technology described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存の設備を用いて焼鈍後に鋼板に反りが発生することを抑制可能なフロータ式連続焼鈍炉の制御方法及び制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to control a floater-type continuous annealing furnace and a control apparatus capable of suppressing the occurrence of warpage in a steel sheet after annealing using existing equipment. Is to provide.
本発明に係るフロータ式連続焼鈍炉の制御方法は、フロータを利用して鋼板を浮上させて焼鈍するフロータ式連続焼鈍炉の制御方法であって、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度以上である加熱帯部分の炉温を下げ、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度未満である加熱帯部分の炉温を炉温を下げた分だけ上げるステップを含むことを特徴とする。 The control method of a floater type continuous annealing furnace according to the present invention is a control method of a floater type continuous annealing furnace that floats and anneals a steel sheet using a floater, and the furnace temperature may cause warpage of the steel sheet. Including a step of lowering the furnace temperature of the heating zone portion above a certain temperature, and raising the furnace temperature of the heating zone portion where the furnace temperature is lower than the temperature at which the warpage of the steel plate may occur, by an amount corresponding to the lowered furnace temperature. It is characterized by.
本発明に係るフロータ式連続焼鈍炉の制御方法は、上記発明において、鋼板の搬送方向上流側の温度に比べて鋼板の搬送方向下流側の温度が高い炉温パターンに従って加熱帯を加熱している場合、鋼板の搬送方向下流側における加熱帯の炉温を下げ、鋼板の搬送方向上流側における加熱帯の炉温を炉温を下げた分だけ上げるステップを含むことを特徴とする。 The control method of the floater type continuous annealing furnace according to the present invention heats the heating zone according to a furnace temperature pattern in which the temperature on the downstream side in the transport direction of the steel sheet is higher than the temperature on the upstream side in the transport direction of the steel sheet in the above invention. In this case, the method includes the steps of lowering the furnace temperature of the heating zone on the downstream side in the conveyance direction of the steel sheet and increasing the furnace temperature of the heating zone on the upstream side in the conveyance direction of the steel sheet by the amount of the lowered furnace temperature.
本発明に係るフロータ式連続焼鈍炉の制御装置は、フロータを利用して鋼板を浮上させて焼鈍するフロータ式連続焼鈍炉の制御装置であって、鋼板の搬送方向における加熱帯の炉温パターンを鋼板の種類及び形状毎に格納する炉温パターンデータベースと、鋼板に反りが発生する可能性がある温度に関する情報を鋼板の種類及び形状毎に格納する反り温度データベースと、加熱帯で加熱される鋼板の種類及び形状に対応する加熱帯の炉温パターン及び鋼板に反りが発生する可能性がある温度に関する情報を炉温パターンデータベース及び反り温度データベースから読み出し、読み出した情報に基づいて、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度以上である加熱帯部分の炉温を下げ、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度未満である加熱帯部分の炉温を炉温を下げた分だけ上げる加熱帯温度制御部と、を備えることを特徴とする。 The control apparatus for a floater type continuous annealing furnace according to the present invention is a control apparatus for a floater type continuous annealing furnace that floats and anneals a steel sheet using a floater, and sets the furnace temperature pattern of the heating zone in the conveying direction of the steel sheet. Furnace temperature pattern database stored for each type and shape of steel plate, warp temperature database for storing information on the temperature at which warpage may occur in each steel plate for each type and shape of steel plate, and steel plate heated in a heating zone Read the furnace temperature pattern of the heating zone corresponding to the type and shape of the heating zone and the temperature related to the temperature at which the steel plate may warp from the furnace temperature pattern database and the warp temperature database, and based on the read information, the furnace temperature Lower the furnace temperature of the heating zone that is higher than the temperature at which warpage may occur, and the furnace temperature is below the temperature at which warpage may occur in the steel sheet. A furnace temperature increase by the amount of lowering the furnace temperature heating zone temperature controller of the heating zone portion that, characterized in that it comprises a.
本発明に係るフロータ式連続焼鈍炉の制御方法及び制御装置によれば、既存の設備を用いて焼鈍後に鋼板に反りが発生することを抑制できる。 According to the control method and control apparatus for a floater type continuous annealing furnace according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of warpage in a steel sheet after annealing using existing equipment.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるフロータ式連続焼鈍炉の制御装置の構成及びその動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a control apparatus for a floater type continuous annealing furnace according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔フロータ式連続焼鈍炉の構成〕
始めに、図1〜図3を参照して、本発明が適用されるフロータ式連続焼鈍炉の構成について説明する。図1は、本発明が適用されるフロータ式連続焼鈍炉の構成を示す模式図である。図2は、図1に示すフロータの構成を示す斜視図である。図3は、図2のA−A線断面図である。
[Configuration of floater type continuous annealing furnace]
First, the configuration of a floater type continuous annealing furnace to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a floater type continuous annealing furnace to which the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the floater shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図1に示すように、本発明が適用されるフロータ式連続焼鈍炉1は、搬送ロールR1,R2によって搬送される帯状の鋼板(以下、鋼帯と表記)Sを焼鈍する焼鈍炉である。フロータ式連続焼鈍炉1は、加熱帯2と、シール部3によって加熱帯2から熱的に遮断された状態で設けられた冷却帯4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a floater type continuous annealing furnace 1 to which the present invention is applied is an annealing furnace for annealing a strip-shaped steel sheet (hereinafter referred to as a steel strip) S conveyed by conveying rolls R <b> 1 and R <b> 2. The floater type continuous annealing furnace 1 includes a
加熱帯2には、バーナを備えたラジアントチューブ21が加熱器として鋼帯Sの搬送経路の上方及び下方に複数配置されている。ラジアントチューブ21は、図示しない予熱帯で750〜800℃程度の温度に加熱された鋼帯Sを850〜950℃程度の温度まで加熱する。
In the
冷却帯4には、鋼帯Sを上下方向から挟んで対をなす二又状のプレナムチャンバ41が冷却器として配置されている。プレナムチャンバ41には複数のノズル41aが設けられ、ノズル41aから噴出される冷却用ガスによって加熱帯2で加熱された鋼帯Sは750〜800℃程度の温度まで冷却される。
In the cooling zone 4, a bifurcated
加熱帯2、シール部3、及び冷却帯4には、鋼帯Sの搬送経路の下方に所定間隔を空けて配置された複数のフロータ5が設けられている。なお、加熱帯2及び冷却帯4では、ラジアントチューブ21及びプレナムチャンバ41はフロータ5間に配置されている。
The
図2に示すように、フロータ5は、配管51を介して内部に炉内雰囲気ガスが送り込まれるヘッダ52と、ヘッダ52の前後に鋼帯Sの幅方向にわたって設けられたスリット状のノズル開口53と、ヘッダ52上面の受圧板52a上に鋼帯Sの搬送方向に沿って設けられた複数列のバッフルプレート54と、ヘッダ52の幅方向両端部に設けられたサイドプレート55と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、フロータ5は、鋼帯Sの下面と受圧板52aとの間にノズル開口53から炉内雰囲気ガスを噴出し、炉内雰囲気ガスによって鋼帯Sを非接触下でカテナリー支持する。またこの際、バッフルプレート54とバッフルプレート54より高さが高いサイドプレート55とが、ノズル開口53から噴出された炉内雰囲気ガスが鋼帯Sの下面に衝突後に鋼帯Sの側縁から逸脱することを抑制する。
As shown in FIG. 3, the
〔C反り〕
次に、図4を参照して、上記フロータ式連続焼鈍炉1で発生するC反りについて説明する。
[C warp]
Next, with reference to FIG. 4, the C warpage generated in the floater type continuous annealing furnace 1 will be described.
図4は、鋼帯SにC反りが発生するメカニズムを説明するための模式図である。フロータ5は、ノズル開口53から鋼帯Sの下面と受圧板52aとの間に噴出した炉内雰囲気ガスによって鋼帯Sを押し上げることにより、鋼帯Sを浮上させる。この際、炉温が高いと、降伏等によって鋼帯Sは変形しやすくなり、図4に示すように、鋼帯Sの幅方向中央部に圧力が集中し、鋼帯Sの中央部が伸びるような変形が生じることによってC反りが発生する。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a mechanism in which C warpage occurs in the steel strip S. FIG. The
そこで、本発明の一実施形態であるフロータ式連続焼鈍炉の制御装置は、以下に示すように加熱帯2の炉温を制御することによって鋼帯SにC反りが発生することを抑制する。以下、図5,図6を参照して、本発明の一実施形態であるフロータ式連続焼鈍炉の制御装置の構成及びその動作について説明する。
Then, the control apparatus of the floater type continuous annealing furnace which is one Embodiment of this invention suppresses that C curvature generate | occur | produces in the steel strip S by controlling the furnace temperature of the
〔制御装置の構成〕
図5は、本発明の一実施形態であるフロータ式連続焼鈍炉の制御装置の構成を示すブロック図である。図5に示すように、本発明の一実施形態であるフロータ式連続焼鈍炉の制御装置100は、炉温パターンデータベース(DB)101、C反り温度データベース(DB)102、及び加熱帯温度制御部103を備えている。
[Configuration of control device]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control apparatus for a floater type continuous annealing furnace according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a
炉温パターンDB101は、鋼帯Sの搬送方向における加熱帯2の炉温パターンを鋼帯Sの種類(鋼種)及び形状毎に格納している。
The furnace temperature pattern DB 101 stores the furnace temperature pattern of the
C反り温度DB102は、鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度(高温降伏温度)に関する情報(例えば鋼帯SにC反りが発生した加熱帯2の炉温の実績値)を鋼帯Sの種類及び形状毎に格納している。
The C
加熱帯温度制御部103は、炉温パターンDB101及びC反り温度DB102内に格納されている情報を用いて、鋼帯Sの搬送方向における加熱帯2内の炉温パターンを制御する。
The heating zone
このような構成を有する制御装置1では、加熱帯温度制御部103が以下に示す加熱帯温度制御処理を実行することによって既存の設備を用いて焼鈍後に鋼帯SにC反りが発生することを抑制する。以下、図6に示すフローチャートを参照して、加熱帯温度制御処理を実行する際の加熱帯温度制御部103の動作について説明する。
In the control device 1 having such a configuration, the heating zone
〔加熱帯温度制御処理〕
図6は、本発明の一実施形態である加熱帯温度制御処理の流れを示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、フロータ式連続焼鈍炉1の稼働が開始されたタイミングで開始となり、加熱帯温度制御処理はステップS1の処理に進む。加熱帯温度制御処理は、フロータ式連続焼鈍炉1が稼働されている間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
[Heating zone temperature control process]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the heating zone temperature control process according to the embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 6 starts at the timing when the operation of the floater type continuous annealing furnace 1 is started, and the heating zone temperature control process proceeds to the process of step S1. The heating zone temperature control process is repeatedly executed every predetermined control period while the floater type continuous annealing furnace 1 is in operation.
ステップS1の処理では、加熱帯温度制御部103が、加熱帯2において加熱される鋼帯Sの種類及び形状に関する情報を上位コンピュータから取得し、取得した情報に対応する加熱帯2の炉温パターン及び鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度に関する情報を炉温パターンDB101及びC反り温度DB102から読み出す。そして、加熱帯温度制御部103は、読み出した情報に基づいて炉温が鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度以上になる加熱帯部分があるか否かを判別する。
In the process of step S1, the heating zone
判別の結果、炉温が鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度以上になる加熱帯部分がない場合、加熱帯温度制御部103は加熱帯温度制御処理を終了する。一方、炉温が鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度以上になる加熱帯部分がある場合には、加熱帯温度制御部103は加熱帯温度制御処理をステップS2の処理に進める。
As a result of the determination, when there is no heating zone portion at which the furnace temperature is equal to or higher than the temperature at which the steel strip S may cause C warpage, the heating zone
ステップS2の処理では、加熱帯温度制御部103は、炉温が鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度以上になる加熱帯部分の炉温を下げる。この結果、C反りが発生する可能性がある温度以上での鋼板Sの炉内滞留時間を低減できる。これにより、ステップS2の処理は完了し、加熱帯温度制御処理はステップS3の処理に進む。
In the process of step S2, the heating zone
ステップS3の処理では、加熱帯温度制御部103は、炉温が鋼帯SにC反りが発生する可能性がある温度未満である加熱帯部分の炉温を上げる。この際、目的とする焼鈍効果(鋼板の結晶粒径、集合組織、硬度、降伏強度、磁気特性(鉄損、磁束密度)等)を達成するために、加熱帯温度制御部103は、ステップS2の処理における温度降下量だけ温度を上げる。
In the process of step S3, the heating zone
なお、加熱帯2では、前段(鋼帯Sの搬送方向上流側)の温度に比べて後段(鋼帯Sの搬送方向下流側)の温度が高い炉温パターンが採用されることが多い。このような炉温パターンが採用された場合には、加熱帯温度制御部103は、前段の温度を上げて後段の炉温を下げる。また、この際、目的とする焼鈍効果を達成するために、加熱帯温度制御部103は、後段の温度降下量だけ前段の温度を上げる。これにより、ステップS3の処理は完了し、加熱帯温度制御処理は終了する。
In addition, in the
〔実施例〕
図7は、Si:1.45%、Al:0.55%、Mn:0.30%を含有し、残部がFeからなる無方向性電磁鋼板用の冷延鋼板(板厚0.5mm、板幅120mm)に対する本発明及び従来の加熱帯の炉温パターンを示す図である。従来の加熱帯の炉温パターンでは、C反りが発生した。このため、本発明の加熱帯の炉温パターンでは、焼鈍後の磁気特性(磁束密度B50)が同等になるようC反りが発生する可能性がある温度(950℃)以上となる加熱帯部分の炉温を下げると共に、C反りが発生する可能性がある温度未満の加熱帯部分の炉温を上げた。その結果、従来の炉温パターンではC反り高さが1.2〜3.0mmであったのに対して、本発明の炉温パターンではC反り高さは0.5mm以下になった。これにより、本発明の炉温パターンによってC反りの発生を抑制できることが確認された。
〔Example〕
FIG. 7 shows a cold-rolled steel sheet for a non-oriented electrical steel sheet (sheet thickness of 0.5 mm, containing Si: 1.45%, Al: 0.55%, Mn: 0.30%, the balance being Fe) It is a figure which shows the furnace temperature pattern of this invention with respect to 120 mm of board width, and the conventional heating zone. C warpage occurred in the furnace temperature pattern of the conventional heating zone. For this reason, in the furnace temperature pattern of the heating zone of the present invention, the heating zone portion at which the temperature (950 ° C.) or more is likely to cause C warpage so that the magnetic properties (magnetic flux density B50) after annealing are equal. While lowering the furnace temperature, the furnace temperature of the heating zone portion below the temperature at which C warpage might occur was increased. As a result, in the conventional furnace temperature pattern, the C warp height was 1.2 to 3.0 mm, whereas in the furnace temperature pattern of the present invention, the C warp height was 0.5 mm or less. Thereby, it was confirmed that generation | occurrence | production of C curvature can be suppressed with the furnace temperature pattern of this invention.
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である加熱帯温度制御処理では、加熱帯温度制御部103が、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度以上である加熱帯部分の炉温を下げ、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度未満である加熱帯部分の炉温を炉温を下げた分だけ上げるので、既存の設備を用いて焼鈍後に鋼板に反りが発生することを抑制できる。
As is clear from the above description, in the heating zone temperature control process according to an embodiment of the present invention, the heating zone
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 The embodiment to which the invention made by the present inventors is applied has been described above, but the present invention is not limited by the description and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
1 フロータ式連続焼鈍炉
2 加熱帯
3 シール部
4 冷却帯
5 フロータ
21 ラジアントチューブ
41 プレナムチャンバ
41a ノズル
51 配管
52 ヘッダ
52a 受圧板
53 ノズル開口
54 バッフルプレート
55 サイドプレート
100 制御装置
101 炉温パターンデータベース(DB)
102 C反り温度データベース(DB)
103 加熱帯温度制御部
R1,R2 搬送ロール
S 鋼帯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Float type
102 C Warpage Temperature Database (DB)
103 Heating zone temperature controller R1, R2 Transport roll S Steel strip
Claims (3)
鋼板の搬送方向における加熱帯の炉温パターンを鋼板の種類及び形状毎に格納する炉温パターンデータベースと、
鋼板に反りが発生する可能性がある温度に関する情報を鋼板の種類及び形状毎に格納する反り温度データベースと、
加熱帯で加熱される鋼板の種類及び形状に対応する加熱帯の炉温パターン及び鋼板に反りが発生する可能性がある温度に関する情報を炉温パターンデータベース及び反り温度データベースから読み出し、読み出した情報に基づいて、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度以上である加熱帯部分の炉温を少なくとも反りの発生が抑制される温度まで下げ、炉温が鋼板に反りが発生する可能性がある温度未満である加熱帯部分の炉温を目的の焼鈍効果を達成するために必要な上昇量だけ上げる加熱帯温度制御部と、
を備えることを特徴とするフロータ式連続焼鈍炉の制御装置。 A control device for a floater type continuous annealing furnace that floats and anneals a steel sheet using a floater,
A furnace temperature pattern database for storing the furnace temperature pattern of the heating zone in the conveying direction of the steel sheet for each type and shape of the steel sheet;
A warp temperature database that stores information on the temperature at which warpage may occur in the steel sheet for each type and shape of the steel sheet;
Read out the furnace temperature pattern of the heating zone corresponding to the type and shape of the steel sheet heated in the heating zone and the temperature related to the temperature at which the steel sheet may warp from the furnace temperature pattern database and the warp temperature database. Based on this, the furnace temperature in the heating zone that is higher than the temperature at which the furnace temperature may cause warpage of the steel sheet is lowered to a temperature at which the occurrence of warpage is suppressed , and the furnace temperature may cause the steel sheet to warp. A heating zone temperature controller that raises the furnace temperature of the heating zone portion below a certain temperature by the amount required to achieve the desired annealing effect ;
The control apparatus of the floater type continuous annealing furnace characterized by comprising.
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