JPH0261011A - 鋼帯の連続焼鈍炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は鋼帯の連続焼鈍炉に関し、とくに、鋼帯の熱
変形およびピックアップきずの発生防止を、焼鈍の高速
化に併せ、実現しようとするものである。

（従来の技術） 冷間圧延後の鋼帯、例えばステンレス鋼帯には、焼鈍処
理が施される。ここで用いられる焼鈍炉としては特公昭
５０−２８０４８号公報に記載されているような、直火
型連続焼鈍炉が代表的である。

即ち、第５図に示すように、焼鈍炉２１は予熱帯２２、
加熱帯２３、均熱帯２４および冷却帯２５から構成され
、焼鈍炉２１の人出側および内部にはハースロール２６
が複数本設置され、また通板する鋼帯Ｓの上下には、加
熱手段としての直火型バーナ２７および冷却手段として
の冷却ヘッダー２８が設置されている。そして鋼帯Ｓは
ハースロール２６によりカテナリー支持されながら、矢
印方向に移動して、前記の加熱・冷却手段により所定の
熱処理が施される。

ところが、鋼帯Ｓは炉内で酸化され、その表面に酸化ス
ケールが生成する。この酸化スケールはハースロールに
付着・成長して鋼帯にきす、いわゆるピックアップきず
を発生させることになる。

このピックアップきずは鋼帯の搬送速度が速い程発生し
やすくなるため、ハースロールを頻繁に交換しなければ
ならず、生産性を低下させる。

なお、この種の炉では、ピックアップきずの対策として
、ハースロールにアスベストロール（内部水冷）を適用
したり、またロール本数を極力減らして鋼帯をカテナリ
ー支持する等の工夫が凝らされているが、ハースロール
を使用する限り、ピックアップきずの発生は免れ得ない
ところで、さらにハースロールを内部水冷しているので
、熱損失が大きい上、鋼帯に温度むらが生じるという不
利もある。

このような問題点を解決するものとして、特開昭６１−
１６３２１９号公報に記載のものがある。即ち、第６図
に示すように、ハースロールに替えて浮上支持装置（フ
ロータ−）２９にて鋼帯Ｓを非接触で支持することが提
案されている。フロータ−２９はそのノズル部からガス
を送風機３０によって鋼帯に噴出させてそのときの圧力
により、鋼帯を支持するものである。

また第７図に示す炉は１パスのたで型炉としてハースロ
ールを炉内から排除したものである。

さらに、第８図に示す型式の炉は、予熱・加熱・均熱帯
の加熱セクションと冷却帯をたて型に並置し、鋼帯Ｓを
デフレフクロール３１間でフリーループ状にして炉内か
らハースロールを排除している。

（発明が解決しようとする課題） 上記した鋼帯の直火型連続焼鈍炉においては、炉内にハ
ースロールが存在しないためピンクアンプきすは全く発
生しないが、それぞれ次のような問題を残している。ま
ず、第６図に示した炉では、複数個のフロータ−を設置
しなければならず、設備費が嵩み、また鋼帯の自重を噴
出ガスで支持するので大容量の送風機を必要とし、ラン
ニングコストも非常に高くなる。更には、浮上量も十分
に取れず厚物には適用できないという問題がある。

また第７図に示した炉は予熱帯から冷却帯までをたて型
に構成しているため、炉高が非常に高くて建設費が嵩み
、一方炉高も建物などにおいて制限をうけて処理能力を
高めることは難しい。

第８図に示した炉では、鋼帯は炉内でフリーループ状に
通板され、即ち、鋼帯には張力を付与しておらず、自重
によってループ状に垂れ下がっている。従って通板中の
鋼帯は非常に不安定で、振れ、振動等が発生しやすく、
特にこの現象は鋼帯の搬送速度を速くすると顕著になっ
て鋼帯の破断、熱処理不良などのトラブルが発生する。

換言すると、搬送速度には限界があり、実際に高々２０
ｍ／ｍｉｎであって、生産能力の向上は望み得なかった
。

さらに第７および８図に示した各炉では鋼帯の変形現象
、いわゆるカヌーイングが生じることが問題となる。カ
ヌーイングは、鋼帯が板幅方向に反るという形状不良の
一種であり、その発生原因は未だ明確にされていないが
、大路次のように考えられている。即ち、均熱帯では、
板幅方向に熱膨張による熱歪が生じ、一方冷却帯では逆
に熱収縮による熱歪が生じていることから、均熱帯と冷
却帯との中間にある鋼帯には大きな相対熱歪が生じ、そ
の結果幅方向に反るものと考えられている。

上述の第５および６図に示した炉ではこのカヌーイング
はほとんど発生しない。なぜならカヌーイングが発生し
てもハースロールもしくは鋼帯浮上装置により曲げ矯正
されるためであると考えられる。第７図に示した炉では
炉内矯正手段が存在しないのでカヌーイングが発生し、
また第８図の炉では、一応炉下部において曲げ部が存在
するが、この最下点では鋼帯の自重および張力は無きに
等しくほとんど矯正効果がないため力ヌーイングが発生
し、さらに搬送速度が高い程、均熱帯と冷却帯間の時間
的変動は激しくなってカヌーイングはより顕著になる。

この発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、鋼
帯の熱変形およびピックアップきずの発生がなく、かつ
高速焼鈍が可能な鋼帯の連続焼鈍炉を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、 加熱帯、均熱帯および冷却帯を並列に配し、加熱帯と均
熱帯との間に鋼帯のＵ字状通板を強いる第１転回部を設
け、均熱帯と冷却帯との間に逆Ｕ字状通板を強いる第２
転回部を設けた、３パスのたて型炉であって、第１転回
部はガス噴射による鋼帯の非接触通板を導くガイド装置
をそなえ、第２転回部はガス噴射による鋼帯の浮上支持
を司る浮上装置をそなえ、さらに炉の入側および出側に
張力発生装置を設置してなる鋼帯の連続焼鈍炉（第１発
明）および、 第１発明にさらに予熱帯をそなえる鋼帯の連続焼鈍炉（
第２発明）である。

（作　用） この発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉は、炉内からハースロ
ールを排除し、かつ、鋼帯の転回部ではガス噴射によっ
て非接触での通板を実現したので、鋼帯表面に酸化スケ
ールが生成しても、ピックアップきずが発生することは
全くない。

また炉の入側と出側に張力発生装置を設け、かつ、炉内
に非接触式のガイド装置を設置しであるので、鋼帯には
所定の張力を付与することができ、したがって鋼帯に高
速で熱処理を施す場合にも蛇行することなく安定した焼
鈍処理を実現できる。

更に、非接触式のガイド装置は従来のフロータ−の如く
、鋼帯の自重まで支える必要がないので、噴出させるガ
ス量もはるかに少なくてすむ。

さらに均熱帯と冷却帯の間にある浮上装置は高温のガス
を用いる必要はなく、常温の空気で充分であるから空気
量ははるかに少なくてすみ、また冷却効果を有するので
省エネルギー上非常に有利となる。

そして、この浮上装置によって均熱帯と冷却帯との間に
て曲げ張力が充分に付与され得るから、カヌーイングの
発生を回避できるのである。

上記したようにこの発明に従う連続焼鈍炉は、高速そし
て高温での熱処理において有効で、したがって、とくに
ステンレス鋼帯の連続焼鈍に最適である。

（実施例） 以下この発明に従う連続焼鈍炉を、第１図に基いて具体
的に説明する。

図示例は直火型の連続焼鈍炉であって、一連の予熱帯１
および加熱帯２、均熱帯３そして冷却帯４を並列に配置
してなる３パスのたで型炉である。

そして加熱帯２と均熱帯３との間には円弧状に折曲した
通路の一部をなし、鋼帯Ｓに半径方向のガス噴射を行う
ガイド装置５によって、鋼帯ＳのＵ字状通板を強いる第
１転回部６を設け、一方均熱帯３と冷却帯４との間には
、噴射ガス圧で鋼帯Ｓを浮上支持する、浮上装置７によ
って鋼帯Ｓの逆Ｕ字状通板を強いる第２転回部８を設け
、また予熱帯１の入側および冷却帯４の出側には、鋼帯
Ｓに張力を付与するためのテンションブライドロール９
ａ、９ｂを設置してなる。

すなわち第１転回部６を境にして、１パス目は予熱帯１
および加熱帯２を、２パス目は均熱帯３を、また第２転
回部８を境にして３パス目は冷却帯４を配置しである。

なお予熱帯１は省略することも可能で、また加熱はラジ
アントチューブで行ってもよい。

鋼帯Ｓは矢印の向きに予熱帯１および加熱帯２を上から
下へ通板され、炉底の第１転回炉６で方向を転じて下か
ら上へ均熱帯３を通板され、さらに第２転回部８で方向
を再び転じて上から下へ通板される。

なお１０はバーナ、１１は冷却ヘッダー、１２はデフレ
クタロール１．１３は炉内の燃焼排ガスを吸引してから
ガイド装置５から噴出させるための循環ファン、そして
１４は大気を吸引して浮上装置７から噴射させるための
送風機である。

ガイド装置５または浮上装置７は第２図に示すように、
循環ファン１３又は送風機１４からの配管１５がそれぞ
れ接続された複数の区画室１６からなり、各区画室１６
に形成したノズル孔１７から循環ファン１３又は送風機
１４にて送られた排ガスを、第１転回部６又は第２転回
部８を通板する鋼帯Ｓへ向けて噴出するものである。ガ
イド装置５でのガス噴出は、鋼帯Ｓに付与される張力に
応じた圧力に、また浮上装置７でのガス噴射は鋼帯Ｓに
付与される張力と鋼帯Ｓの自重とを考慮にいれて、それ
ぞれ設定する。

鋼帯Ｓはテンションプライドルロール９ａ、　９ｂとガ
イド装置５および浮上装置７により所定の張力が付与さ
れてタイトな状態での通板が実現し、炉内を移動する間
に、炉の前半部では予熱・加熱が施され、ガイド装置５
から噴出される燃焼排ガス（はぼ鋼帯温度に等しい）に
より下方向への押さえ力を受けながら、１８０°方向を
転回し、均熱され、ついで浮上装置７により浮上支持さ
れて１８０゜方向を転回し、再度下向きに通板され、冷
却されて１００〜１５０°Ｃ以下の温度となって炉外に
出る。

炉外では鋼帯Ｓの温度は十分に低いので、ロールに酸化
スケールが付着・成長してピンクアップきすを発生させ
ることは殆んどない。

また第１図に示した連続焼鈍炉を用いて行ったステンレ
ス鋼帯の連続焼鈍について述べる。

厚み：１ｍｍ、幅：　１０００ｍｍの５ＵＳ３０４冷延
鋼帯に均熱温度：１１００’Ｃ１均熱時間：２０秒で焼
鈍処理を施した結果について第３図に示す。なお比較の
ため、第５図に示した従来炉を用いて同様の焼鈍処理を
行った結果についても第３図に併記する。同図は横軸に
搬送速度、縦軸にきず発生率を示したちので、図中、黒
丸は従来炉を、白丸はこの発明に従う炉を用いたときの
結果を示す。同図から、この発明に従う炉を用いた場合
は、ピックアップきずが大幅に減少していることがわか
る。また、従来炉においては通板速度を２０〜３０ｍ／
ｍｉｎに制限し、かつハースロールを頻繁に取替えざる
を得なかったが、この発明に従う炉では通板速度を１２
０ｍ／ｗｉｎで熱処理を施しても何ら問題がなかった。

尚、この発明に従う炉では若干の傷が発生してはいるが
、いずれもピンクアップきすではなかった。

さらに、同様の連続焼鈍におけるカヌーイングの発生状
況に関し、第７および８図に示した従来炉との比較を行
った結果について、第４図に示す。

同図から、この発明に従う炉を用いた場合は、カヌーイ
ング発生量が大幅に減少していることがわかる。

（発明の効果） この発明によれば、炉内のハースロールを排除したので
、ピンクアップきずを回避でき、また、加熱帯と均熱帯
の間には鋼帯浮上装置ではなく鋼帯を上から押えるガス
噴射式のガイド装置を設け、一方均熱帯と冷却帯との間
には常温の空気を噴射ガスとし得る浮上装置を設け、か
つ炉の人出側には張力発生装置を設けて鋼帯に張力を付
与したので、高速で処理してもカヌーイングが発生せず
蛇行することもなく、生産性を大きく向上できるととも
にランニングコストも抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う鋼帯の連続焼鈍炉の模式図、 第２図はガイド装置又は浮上装置の模式図、第３図は通
板速度ときず発生率との関係を示すグラフ、 第４図は通板速度とカヌーイング発生量との関係を示す
グラフ、 第５〜８図は従来の連続焼鈍炉の模式図、である。 １・・・予熱帯　　　　　　２・・・加熱帯３・・・均
熱帯　　　　　　４・・・冷却帯５・・・ガイド装置 ７・・・浮上装置 ９ａ、　９ｂ・・・テンシ １０・・・　バー　づ− １２・・・デフレクタ １４・・・送風機 １６・・・区画室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱帯、均熱帯および冷却帯を並列に配し、加熱帯
   と均熱帯との間に鋼帯のＵ字状通板を強いる第１転回部
   を設け、均熱帯と冷却帯との間に逆Ｕ字状通板を強いる
   第２転回部を設けた、３パスのたて型炉であって、第１
   転回部はガス噴射による鋼帯の非接触通板を導くガイド
   装置をそなえ、第２転回部はガス噴射による鋼帯の浮上
   支持を司る浮上装置をそなえ、さらに炉の入側および出
   側に張力発生装置を設置してなる鋼帯の連続焼鈍炉。 ２、第１転回部の入側に予熱帯および加熱帯を配設して
   なる請求項１記載の鋼帯の連続焼鈍炉。