JPH0211729A - 金属ストリップの連続熱処理方法 - Google Patents
金属ストリップの連続熱処理方法Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
- C21D9/5735—Details
- C21D9/5737—Rolls; Drums; Roll arrangements
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、金属ストリップの連続熱処理方法に関し、詳
しくは金属ストリップの板厚や通板速度等の変更による
炉温変更時に、金属ストリップを目標板温に制御する方
法に関する。
しくは金属ストリップの板厚や通板速度等の変更による
炉温変更時に、金属ストリップを目標板温に制御する方
法に関する。
〈従来の技術〉
金属ストリップの連続熱処理炉を、第７図に示す横型連
続熱処理炉を例にとって説明すると、連続熱処理炉２は
、予熱帯３．加熱帯４．均熱帯５から構成されており、
金属ストリップＩば搬送ロール６により搬送され、図示
していない加熱装置で、所定のヒートパターンに加熱、
均熱される。
続熱処理炉を例にとって説明すると、連続熱処理炉２は
、予熱帯３．加熱帯４．均熱帯５から構成されており、
金属ストリップＩば搬送ロール６により搬送され、図示
していない加熱装置で、所定のヒートパターンに加熱、
均熱される。
ここでヒートパターンとは、金属ストリップ１の加熱速
度や加熱温度、均熱温度、均熱時間などを言い、金属ス
トリップに所定の性質をイ」与することを目的としてい
る。金属ストリップの板厚や炉内通板速度が一定であれ
ば、それに応じて予熱帯、加熱帯、均熱帯の炉温あるい
は燃料流量を所定の値に制御することにより、金属スト
リップを所定のヒートパターンに制御することができる
。
度や加熱温度、均熱温度、均熱時間などを言い、金属ス
トリップに所定の性質をイ」与することを目的としてい
る。金属ストリップの板厚や炉内通板速度が一定であれ
ば、それに応じて予熱帯、加熱帯、均熱帯の炉温あるい
は燃料流量を所定の値に制御することにより、金属スト
リップを所定のヒートパターンに制御することができる
。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところが、板厚の異なる金属ストリップが接続されて金
属ストリップの板厚が急変する場合（板厚の異なる金属
ストリップが接続されている個所を段付点と呼ぶ）、或
いは通板速度を急変させた場合には、所定のヒートパタ
ーンを施すことができない。この理由は、金属ストリッ
プへの入熱が炉壁やバーナールームからの放射加熱が主
体であり、炉壁温度などで代表されるいわゆる炉温を短
時間で変化させることが困難なためである。また、通板
速度を急変させた場合には、金属ストリップの在炉時間
（即ち加熱時間）が象、変するために、金属ストリップ
の温度が急変するためである。所定のヒートパターンか
ら大きく離れたヒートパターンを施された金属ストリッ
プは、所定の性質を備えることができないために、製品
とすることができない。
属ストリップの板厚が急変する場合（板厚の異なる金属
ストリップが接続されている個所を段付点と呼ぶ）、或
いは通板速度を急変させた場合には、所定のヒートパタ
ーンを施すことができない。この理由は、金属ストリッ
プへの入熱が炉壁やバーナールームからの放射加熱が主
体であり、炉壁温度などで代表されるいわゆる炉温を短
時間で変化させることが困難なためである。また、通板
速度を急変させた場合には、金属ストリップの在炉時間
（即ち加熱時間）が象、変するために、金属ストリップ
の温度が急変するためである。所定のヒートパターンか
ら大きく離れたヒートパターンを施された金属ストリッ
プは、所定の性質を備えることができないために、製品
とすることができない。
板厚の相異する金属ストリップを接続して連続熱処理す
るための対策として、従来、通板材と称するダミースト
リップを中間につなぐことによって、段付点での金属ス
トリップの温度異常を避けることも行なわれていたが、
通板材を通すことによる生産量の減少やエネルギーの浪
費は大きなものであった。
るための対策として、従来、通板材と称するダミースト
リップを中間につなぐことによって、段付点での金属ス
トリップの温度異常を避けることも行なわれていたが、
通板材を通すことによる生産量の減少やエネルギーの浪
費は大きなものであった。
本発明は、このような問題点を解消し、常に所定のヒー
トパターンを維持することのできる連続熱処理方法を提
供することを目的とする。
トパターンを維持することのできる連続熱処理方法を提
供することを目的とする。
〈課題を解決するだめの手段〉
従来の連続熱処理炉における金属ストリップへの入熱の
大部分は、ラジアントチューブ或いはバーナフレームか
らの放射伝熱によるため、放射加熱源温度を急変させる
ことが困難であり、かつ熱流束（Ｋ−／ｒＩ′ｆｈ）が
小さい。これに対して、ロールを金属ストリップに接触
させて行なう伝導伝熱は、熱流束を大きくとることがで
きることに注目して本発明を完成させるに至った。
大部分は、ラジアントチューブ或いはバーナフレームか
らの放射伝熱によるため、放射加熱源温度を急変させる
ことが困難であり、かつ熱流束（Ｋ−／ｒＩ′ｆｈ）が
小さい。これに対して、ロールを金属ストリップに接触
させて行なう伝導伝熱は、熱流束を大きくとることがで
きることに注目して本発明を完成させるに至った。
即ち本発明は、金属ストリップの連続熱処理炉内に熱容
量の大きい板温制御ロールを設け、金属ストリップの板
厚や通板速度等の変更による炉温変更時に、炉温の変更
が終了するまでの間、前記板温制御ロールによって、金
属ストリップを冷却又は加熱して金属ストリップを目標
板温に制御するものである。
量の大きい板温制御ロールを設け、金属ストリップの板
厚や通板速度等の変更による炉温変更時に、炉温の変更
が終了するまでの間、前記板温制御ロールによって、金
属ストリップを冷却又は加熱して金属ストリップを目標
板温に制御するものである。
〈作 用〉
本発明の作用を金属ストリップの板厚を変更する場合を
例にとって説明する。
例にとって説明する。
先ず第３図に、本発明の板温制御ロールを使用しない場
合の段付点附近の金属ストリップ温度及び炉温の推移を
示す。加熱帯出口（均熱帯入口）において、金属ストリ
ップの板厚がり、からＯＸ（この場合り、＜０２）に変
った時刻を（１とする。この時、簡単のために、通板速
度は一定とする。
合の段付点附近の金属ストリップ温度及び炉温の推移を
示す。加熱帯出口（均熱帯入口）において、金属ストリ
ップの板厚がり、からＯＸ（この場合り、＜０２）に変
った時刻を（１とする。この時、簡単のために、通板速
度は一定とする。
この場合、時刻ｔ、までは、板厚は一定のり、なので、
板厚り、に対応する炉温Ｔｆｔ＋及び金属ストリップ温
度Ｔｓｌは、時刻Ｌ１まで一定である。
板厚り、に対応する炉温Ｔｆｔ＋及び金属ストリップ温
度Ｔｓｌは、時刻Ｌ１まで一定である。
時刻１．に板厚がＤｌからＤ２に瞬時に変わり、金属ス
トリップの板温は、象、激に低下する。その理由は、厚
みＤ２の金属ストリップは炉ａＴｇｚであれば、ＴＳ２
（＝ ＴＳ、）に加熱されるが、段付点が通過した時
点１．では、炉温かＴｇ＋なので、目標板温に対してΔ
Ｔｓ低目となるからである。
トリップの板温は、象、激に低下する。その理由は、厚
みＤ２の金属ストリップは炉ａＴｇｚであれば、ＴＳ２
（＝ ＴＳ、）に加熱されるが、段付点が通過した時
点１．では、炉温かＴｇ＋なので、目標板温に対してΔ
Ｔｓ低目となるからである。
それから、炉温はゆるやかに変化し、タイムラグτの後
の時刻ｔ２に板ｗ、Ｄ２に対応する炉温Ｔｇｚになった
時に、金属ストリップは目標の温度Ｔｓ２ （この場合
Ｔｓ、＝ Ｔｓ、）になる。
の時刻ｔ２に板ｗ、Ｄ２に対応する炉温Ｔｇｚになった
時に、金属ストリップは目標の温度Ｔｓ２ （この場合
Ｔｓ、＝ Ｔｓ、）になる。
このため従来技術では、ΔＴｓ温度差を後行板にのみ負
担さゼるのではなく、先行板にも負担させ、先行板の段
付点近くを目標温度Ｔｓ、よりΔＴｓ／２だけ高くし、
後行板の段付点近くの板温を目標温度Ｔｓｚ （−Ｔｓ
＋）よりΔＴｓ／２だけ（氏目とし、目標板温からの偏
差量を小さくする工夫が従来通常に実施されている。こ
の場合、例えば時刻１．より約１７２時間以前に炉温を
Ｔｇ＋からＴｇｔに変える方法が取られている。しかし
ながら、この方法を採用しても、板厚変化が大きい場合
には、目標温度からはずれる。
担さゼるのではなく、先行板にも負担させ、先行板の段
付点近くを目標温度Ｔｓ、よりΔＴｓ／２だけ高くし、
後行板の段付点近くの板温を目標温度Ｔｓｚ （−Ｔｓ
＋）よりΔＴｓ／２だけ（氏目とし、目標板温からの偏
差量を小さくする工夫が従来通常に実施されている。こ
の場合、例えば時刻１．より約１７２時間以前に炉温を
Ｔｇ＋からＴｇｔに変える方法が取られている。しかし
ながら、この方法を採用しても、板厚変化が大きい場合
には、目標温度からはずれる。
次に、本発明の方法の場合を第４図に示す。金属ストリ
ップの板厚が段付点を境にしてＤｌからＤｔへ厚くなる
場合には、板温制御ロールをストリップＤ１と接触させ
て加熱しておき、板温制御ロールの平均シェル温度ＴＲ
Ｉを、金属ストリップに前記のΔＴｓの温度降下を防ぐ
だけの熱量を付与できる温度にしてお（。具体的には、
Ｔｉｌ＋はストリップ温度Ｔｓｌとほぼ等しい温度にし
ておく。従って、金属ストリップは板温制御ロールから
の接触伝導による入熱により、急激な板温低下を生じる
ことなく、はぼ目標板温を維持することができる。
ップの板厚が段付点を境にしてＤｌからＤｔへ厚くなる
場合には、板温制御ロールをストリップＤ１と接触させ
て加熱しておき、板温制御ロールの平均シェル温度ＴＲ
Ｉを、金属ストリップに前記のΔＴｓの温度降下を防ぐ
だけの熱量を付与できる温度にしてお（。具体的には、
Ｔｉｌ＋はストリップ温度Ｔｓｌとほぼ等しい温度にし
ておく。従って、金属ストリップは板温制御ロールから
の接触伝導による入熱により、急激な板温低下を生じる
ことなく、はぼ目標板温を維持することができる。
なお、第３．４図は、板厚が増加する場合について説明
したが、逆に、板厚が減少する場合も同じ現象となる。
したが、逆に、板厚が減少する場合も同じ現象となる。
また、通板速度を変更する場合も、同様の方法で金属ス
トリップを目標板温に制御することができる。
トリップを目標板温に制御することができる。
〈実施例〉
本発明の金属ストリップの連続熱処理方法に使用する板
温制御ロールの一実施例を、第１． ２１１Ｚに基づい
て説明する。
温制御ロールの一実施例を、第１． ２１１Ｚに基づい
て説明する。
第１図は、板温制御ロール７の一実施例の断面図であり
、内部８は中空であり、これに巻き回される金属ス１−
リ・７プ１をロールシェル温度と等しくするようにした
通常のロールのシェル９の厚みを１７クシで、熱容量を
大きくし熱緩衝性を高めである。
、内部８は中空であり、これに巻き回される金属ス１−
リ・７プ１をロールシェル温度と等しくするようにした
通常のロールのシェル９の厚みを１７クシで、熱容量を
大きくし熱緩衝性を高めである。
第２回は板温制御ロール７の配置例を示したものであり
、板温制御ロール７は搬送ロール６の間に、ロール移動
装置１０により昇陳自在に配設されている。第２図（ａ
）は、ロール移動装置に金属ストリップ１を回き付けた
温度制御時を示しており、板温制御ロール７は金属スト
リップ１の通板速度と同じ周速度で回転させる。第２図
（ｂ）は、金属ストリップ１のスレッジング（板通し）
時を示している。
、板温制御ロール７は搬送ロール６の間に、ロール移動
装置１０により昇陳自在に配設されている。第２図（ａ
）は、ロール移動装置に金属ストリップ１を回き付けた
温度制御時を示しており、板温制御ロール７は金属スト
リップ１の通板速度と同じ周速度で回転させる。第２図
（ｂ）は、金属ストリップ１のスレッジング（板通し）
時を示している。
次に、具体的な実施例について説明する。
第５図に、本発明の方法を実施した場合と従来の方法に
よる場合の板厚変化率と板温偏差ΔＴｓ （第３図参照
）の関係の調査結果を示す。
よる場合の板厚変化率と板温偏差ΔＴｓ （第３図参照
）の関係の調査結果を示す。
ただし、下記の条件で調査を行なった。
炉温ζ９００°Ｃ１
加熱帯出口の目標金属ス１〜リップ板温−７５０°Ｃ１
板厚： Ｄ＋ ＝ ０．８ｍｍ、
通板速度＝６０ｍｐｍ
板温制御ロール：径−８００φ、
シェルＪ１の一５０ｍｍ
シェル材質・・・ＳＵＳ 。
金属ストリップ巻付角度−
１８０″
板温制御ロール数−４木。
第５図から、本発明の方法により、板温偏差ΔＴｓは従
来と比較して約１１５になったことが分かる。
来と比較して約１１５になったことが分かる。
次に、本実施例における板温制御ロールのシェル厚みと
板温制御ロールが板温偏差ΔＴｓを平滑化するための効
果を有する有効時間との関係を第６図に示した。炉温の
応答時間によって、第６図のグラフから板温制御ロール
のシェル厚みを選択すればよい。例えば、直火炉の場合
には、炉の応答性がよく、板温制御ロールの有効時間は
５飾以内なのでシェル厚は５０ｍｍを選ぶことができる
。
板温制御ロールが板温偏差ΔＴｓを平滑化するための効
果を有する有効時間との関係を第６図に示した。炉温の
応答時間によって、第６図のグラフから板温制御ロール
のシェル厚みを選択すればよい。例えば、直火炉の場合
には、炉の応答性がよく、板温制御ロールの有効時間は
５飾以内なのでシェル厚は５０ｍｍを選ぶことができる
。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明の方法は、金属ストリップの
板厚や通板速度の変更による炉温変更時に、金属ストリ
ン１を目標板温に制御することができるので、製品歩留
を向上し、エネルギーの浪費を防止でき、特に多品種小
量生産において大なる効果を奏する。
板厚や通板速度の変更による炉温変更時に、金属ストリ
ン１を目標板温に制御することができるので、製品歩留
を向上し、エネルギーの浪費を防止でき、特に多品種小
量生産において大なる効果を奏する。
第１図は本発明の方法に使用する板温制御ロールの一実
施例を概略的に示した断面図、第２図は本発明の方法に
使用する板温制御ロールの配置図、第３図は本発明の板
温制御ロールを使用しない場合の段付点附近の金属スト
リップの板温と炉温の推移を示したグラフ、第４図は本
発明による段付点附近の金属ストリップの板温、炉温、
板温制御ロールシェル平均温度の推移を示すグラフ、第
５図は本発明と従来技術における板厚変化率と温度偏差
（ΔＴｓ）との関係を示したグラフ、第６図はシェル厚
みと板温制御ロールの有効作用時間の関係を示したグラ
フ、第７図は横型連続熱処理炉の説明図である。 １・・・金属ストリップ、２・・・連続熱処理炉、６・
・・搬送ロール、 ７・・・板温制御ロール、９・
・・シェル。
施例を概略的に示した断面図、第２図は本発明の方法に
使用する板温制御ロールの配置図、第３図は本発明の板
温制御ロールを使用しない場合の段付点附近の金属スト
リップの板温と炉温の推移を示したグラフ、第４図は本
発明による段付点附近の金属ストリップの板温、炉温、
板温制御ロールシェル平均温度の推移を示すグラフ、第
５図は本発明と従来技術における板厚変化率と温度偏差
（ΔＴｓ）との関係を示したグラフ、第６図はシェル厚
みと板温制御ロールの有効作用時間の関係を示したグラ
フ、第７図は横型連続熱処理炉の説明図である。 １・・・金属ストリップ、２・・・連続熱処理炉、６・
・・搬送ロール、 ７・・・板温制御ロール、９・
・・シェル。
Claims (1)
- 金属ストリップの連続熱処理炉内に熱容量の大きい板温
制御ロールを設け、金属ストリップの板厚や通板速度等
の変更による炉温変更時に、炉温の変更が終了するまで
の間、前記板温制御ロールによって、金属ストリップを
冷却又は加熱して金属ストリップを目標板温に制御する
ことを特徴とする金属ストリップの連続焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161042A JPH0830221B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 金属ストリップの連続熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161042A JPH0830221B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 金属ストリップの連続熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0211729A true JPH0211729A (ja) | 1990-01-16 |
| JPH0830221B2 JPH0830221B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15727493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63161042A Expired - Lifetime JPH0830221B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 金属ストリップの連続熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830221B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827056A (en) * | 1997-01-09 | 1998-10-27 | Drever Company | Device and method for improving strip tracking in a continuous heating furnace |
| EP1486573A1 (fr) * | 2003-06-11 | 2004-12-15 | Usinor | Procédé et installation de refroidissement d'une bande métallique en défilement |
| JP2017095748A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置および温度制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635730A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for steel hoop in continuous annealing apparatus |
| JPS61201735A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-06 | Kawasaki Steel Corp | 鋼帯の連続焼鈍方法および装置 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63161042A patent/JPH0830221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635730A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling method for steel hoop in continuous annealing apparatus |
| JPS61201735A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-06 | Kawasaki Steel Corp | 鋼帯の連続焼鈍方法および装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827056A (en) * | 1997-01-09 | 1998-10-27 | Drever Company | Device and method for improving strip tracking in a continuous heating furnace |
| EP1486573A1 (fr) * | 2003-06-11 | 2004-12-15 | Usinor | Procédé et installation de refroidissement d'une bande métallique en défilement |
| WO2004111280A3 (fr) * | 2003-06-11 | 2005-02-17 | Usinor | Procede et installation de refroidissement d'une bande metallique en defilement |
| US7527701B2 (en) | 2003-06-11 | 2009-05-05 | Usinor | Method and plant for cooling a moving metal strip |
| JP2017095748A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置および温度制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0830221B2 (ja) | 1996-03-27 |
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