JPH0293024A - 冷延鋼帯の連続焼鈍設備 - 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〕 本発明は冷延鋼帯の連続焼鈍設備、就中、耐時効性を付
与する効率的な一次冷延帯及び再加熱帯の構成に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、加工用の冷延ｍ＋ｈの焼鈍方法としては、もっば
ら箱焼鈍方法によっていたが、最近では、連続焼鈍方法
によって製造する場合が増加し、品質面、経済面６大き
なメリットが得られる様になって来た。

しかしこの連続焼鈍方法にも未解決の問題があり、十分
な耐時効性の確保ができず、連続焼鈍方法のメリットが
十分に発揮できていないのが現状である。従来から普通
に採用されている焼鈍のヒートサイクルは、例えば、特
公昭６１−１００２０号の第９図にａで示されている如
く、一次冷却の過時効処理温度（約４００℃程度）での
終点制御と、それに直接続く過時効処理を含むが、この
ヒートサイクルでは耐時効性鋼板は得られない。

本出願人は上記の点にかんがみ、連続焼鈍方法による耐
時効性鋼板の製造について鋭意検討した。

第１図は連続焼鈍ラインの説明図で、冷延鋼帯Ｓは図中
左から加熱帯ｌで均熱温度まで上昇され、均熱帯２で再
結晶温度以上に均熱されたのち徐冷帯３で徐冷され、次
いで一次冷却帯４で均熱後の所定温度から所定冷却終点
温度まで急冷され、再加熱帯５で所定の過時効処理温度
まで加熱したのち、過時効処理帯６で過時効処理され、
最後の２次冷却帯７で冷却される。上記の如き設備・工
程において、耐時効性鋼板を得るためには、次の時効が
極めて重要である。

■　一次冷却速度は、短時間過時効処理によって効率的
な過時効処理を行う上で不可欠なセメンタイトの高密度
析出の基となる固溶Ｃの高い過飽和を確保するために重
要である。この点について検討した結果、一次冷却速度
は少なくとも５０°Ｃ／ｓｅｃ、好ましくは８０℃／ｓ
ｅｃ以上が必要である。

（尚、冷却速度の上限は、後述の急冷終点温度制御性か
ら２５０℃八ｅｃへ好ましい。）■　一次冷却の急冷終
点温度は過時効処理温度より過冷却することにより固溶
Ｃを過飽和にしセメンタイトの析出密度を決定し、短時
間過時効処理を可能とするものであり、３１０℃以下、
好ましくは３００℃以下が良い。（尚、急冷終点温度の
下限は、急冷終点温度の制御性から２００℃が好ましい
。） ■　一次冷却後の数秒の保定は、微細に分散した炭化物
析出核を生成させるために必要である。

■　再加熱は、過時効処理でセメンタイトが析出するの
に必要なＣの拡散速度を大きくし、短時間の過時効処理
で耐時効性を付与する為に必要であり、再加熱温度中は
急冷終点の３１０〜２００’Ｃから少なくとも４０℃以
上が必要である。（尚、再加熱温度の上限は板温４５０
℃までが好ましく、これ以上となると、折角析出したセ
メンタイトの核が再固溶し消失してしまい、過時効処理
の実施が困難になる。） ■　上記の結果過時効処理は低目の温度（４５０℃以下
）で短時間（２〜５分）行うことにより、微細分散析出
核への固溶Ｃのほぼ完全な析出が行われる。上記の如き
特徴的な焼鈍のヒートサイクルを採用することにより、
製品固溶Ｃの極めて少ないほぼ完全非時効の深絞り用鋼
板を得る新しい冶金プロセスが得られるものである。

第２図は上記新しい冶金プロセスに基づ（Ａｊｌ！キル
ド鋼耐時効性鋼板（Ａ−１２ｋｇ／ｍｍ”以下）を得る
ためのヒートサイクルの一例を示したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記耐時効性鋼板を得る上記諸条件において
、■〜■即ち、一次冷却〜再加熱をより効率的に且つ経
済的に実施し得るコンパクトな設備を提供するもので、
この課題は、次の構成により達成されるものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明は、入側から順次加熱帯、均熱帯、一次冷却
帯、再加熱帯、過時効処理帯及び二次冷却帯を一連に配
置した冷延鋼帯の連続焼鈍設備において、上記均熱帯と
上記過時効処理帯との間に、下りパス、この下りパスの
最低部から連がる横パス、この横パスの最終部から連が
る上りパスを形成し、上記下りパスには気液混合体噴射
冷却装置により上記過時効処理温度以下に冷却する一次
冷却帯を構成し上記横パスには短時間の低温保定域を構
成し、上記上りパスには電気加熱式急速加熱装置により
過時効処理温度まで加熱する再加熱帯を構成したことを
特徴とする、冷延鋼帯の連続焼鈍設備より成るものであ
り、又、上記電気加熱式急速加熱装置が誘導加熱装置又
は通電加熱装置を含むものである。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

本発明において一次冷却帯に気液混合体噴射装置（ミス
ト冷却）を用いたのは次の理由によるものである。

従来から高温ストリップの冷却に、上記の他、ガスジェ
ット冷却、冷却ロールによる冷却、水中浸漬冷却等積々
の方式が採用されているが、これらの方式は本発明にと
っていづれも満足すべきものではない。

先づ、ガスジェット冷却方式は、冷却速度が低くて前記
耐時効性鋼板を得る新冶金プロセスで必要な５０℃八ｅ
へ以上好ましくは８０℃八ｅへ以上の冷却速度が得がた
いものである。

次に、冷却ロールによる冷却方式は、前記新冶金プロセ
スで必要な３１０℃〜２００℃までの急速低温過冷却を
行った場合、不均一冷却が発生し易くて板形状が悪化す
る確度が高く、採用し難いものである。

更に、水中浸漬冷却方式では常温まで冷却されてしまい
上記３１０℃〜２００℃で終点制御が不可能であるのみ
ならず、冷却速度が早すぎで上記新冶金プロセスで必要
とする、冷却速度（５０℃／ｓｅｃ〜２５０℃八ｅｃ）
が得がたいといった難点を有するものである。これに対
して本発明で採用する気液混合体噴射装置（ミスト冷却
）は、上記新冶金プロセスで必要な５０℃／ｓｅｃ〜２
５０℃／ｓｅｃの冷却速度が容易に得られるのみならず
、３１０℃〜２００℃での終点制御も容、易に可能であ
る。又、均一冷却も可能であり、板形状も良好に保たれ
るものである。

尚、気液混合気体噴射装置では一次冷却のスケジュール
フリー性（前後接続されたストリップコイルにおいて、
過冷却の必要なコイルと過冷却の必要のないコイルがあ
る場合、どちらの冷却にも対処できること）を有するも
のである。

本発明において一次冷却帯を下りパスに形成したのは次
の理由によるものである。

即ち、下りパスの上部のストリップ温度が高く下部のス
トリップ温度が低くなり、ミスト冷却による上部の冷却
水は蒸発し易く又、ストリップ表面に付着した冷却水が
下方へ流下しても、下方のストリップ温度が低いのでス
トリップの形状を悪化する恐れがないからである。

これに対して一次冷却帯を上りパスに形成した場合には
、パス上部のストリップの低温部で噴射されたミストは
蒸発しにくいために下部のストリップ高温部に流下し、
ストリップの高温部において不均一冷却を起こして形状
を悪化させるものである。

次に本発明においては、一次冷却帯を構成する下りパス
の最低部から連がる部分に短距離の横パップの通板の安
定上、垂直パスとすることが好ましく、又、下りパス、
上りパス共に機器を配列する場合、両パス間に一定の間
隔が必要である。

かかる観点から本発明においては下りパスの下部と上り
パスの下部の間を水平の横パスで連ぐものであり、又こ
の横パスは、前記新冶金メタラジ−にとって必要な低温
保守保定域を生み出すのに極めて好都合なものである。

本発明においては、上記横パスの最終部から連がる上り
パスを再加熱帯としてこの上りパスに電気加熱式の急速
加熱装置を設け、過時効処理に供給されるストリップを
前述の新冶金プロセスに従って４０℃以上の上昇幅で急
速加熱するものである。（尚、板温の上限は４５０℃で
ある。）ここで本発明において電気加熱を採用する理由
は、約１００℃／ｓｅｃといった急速加熱ができること
である。

これに対して、通常のラジアントチューブ加熱方式では
加熱速度が低く　（１０℃八ｅへ程度）、一方直火式加
熱方式も同様に加熱速度が低く（約３０℃／５ｅｃ）且
つ酸化を伴うので好ましくない。又、上記両加熱方式共
加熱速度が低いが故に、設備スペースが大きくなるとい
う欠点も有する。

更に電気加熱は、加熱の終点制御性が良いので、所定の
過時効処理温度が安定して確実に得られるという効果も
あり、父上記両加熱方式に比べて熱慣性が小さいのでス
ケジュールフリー性に冨むものである。即ち、製品グレ
ードにより再加熱幅をストリップコイル毎に迅速に変更
でき、且つ品種による再加熱の有無を自在に選択できる
ものである。

以上本発明の特徴を詳細に説明したが、次に具体的実施
例を図面に基づき説明する。

〔実施例］ 第３図〜第５図は本発明の実施例を示したものである。

第３図は再加熱帯に閉口磁場（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａ
ｌｒ　１ｕｘ）誘導力に熱装置を設けた全体説明図、第
４図は再加熱帯に垂直磁場（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｆ
ｌｕｘ）誘導加熱装置を設けた場合の部分説明図、第５
図は再加熱帯に通電加熱装置を設けた場合の部分説明図
である。

第３図において８は下りパス、９はこの下りパス８の最
低部から連がる横パス、１０は横パス９の最終部から運
がる上リパスである。このパスには、ロール２１を適所
に配置してストリップＳを下りパス８→横パス９→上り
パス１０の順に通板させるものである。１１・・・は下
リパス８において多段に設けた気液混合体（ミスト）噴
射装置群で、一次冷却帯４を構成する。上記気液混合帯
噴射装置群１１・・・は、例えば特公昭５９−１９２６
６号、同６１〜１４９３号及び同６１〜１４９４号（Ｕ
、Ｓ、Ｐ阻４３６７５９７）に示されている。

この一次冷却帯４において、５０℃／ｓｅｃ〜２５０℃
／ｓｅｃ、好ましくは８０℃／５ｅｃＬ）、上の冷却速
度で３１０℃〜２００°Ｃ１好ましくは３００’Ｃ以下
まで冷却を行うものである。尚、上下のミスト噴射装置
の間に水切り装置を設けることが望ましい。

上記の横パス９では３１０℃〜２００°Ｃに冷却された
ストリップＳを数秒以内の短時間保定する。

第３図において１２は上り１０に設けた平行磁場式の誘
導加熱装置である。この加熱装置１２はストリップＳの
周囲に加熱コイル１３を巻き、高周波電源１４（１〜１
００Ｋ）ＩＺ）から給電し、加熱コイル１３により作ら
れた磁界によりストリップＳに誘導電流を流してストリ
ップＳをジュール損により加熱する。

第４図は、第３図の平行磁場式に代えて垂直磁場式の誘
導加熱装置１５を設置した場合を示したものである。こ
の加熱装置１５はストリップＳと垂直に磁束が交わる様
にストリップＳの両面（片面でも可）に鉄心を有する加
熱コイル１６を配置する。この加熱コイル１６はストリ
ップＳ面と平行する様に巻かれていて、高周波電源１７
より給電することにより、コイル１６よりストリップＳ
に誘導電流を流して、ストリップＳをジュール損により
加熱するものである。

尚、第３図及び第４図の加熱装置１２　、１５は上下二
段に設置した場合を示している。

第５図は通電加熱装置１８を設けた場合を示し、ストリ
ップＳに接触する一対の通電ロール１９を上下に設け、
商用周波電源２０から給電することによりストリップＳ
を直接通電加熱するものである。

而して、この加熱装置１２，１５．１８によりストリッ
プＳの急冷終点温度（３１０℃〜２００°Ｃ）から４０
℃以上温度が上昇する様に加熱する（加熱速度は１００
°Ｃ／ｓｅｃ程度が得られる。）。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、耐時効性鋼板の製造
が可能な新冶金プロセスを容易且つ安定して実施しうる
コンパクトな連続焼鈍設備が得られるものでありその工
業的メリットは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続焼鈍設備の工程説明図、 第２図は耐時効性鋼板製造のヒートナイクルの一例を示
す図、 第３図〜第５図は本発明の詳細な説明図である。 ・・・加熱帯、　　　　２・・・均熱帯、・・・徐冷帯
、　　　　　４・・・一次冷却帯、・・・再加熱帯、　
　　６・・・過時効処理帯、・・・二次冷却帯、　　　
８・・・下りパス、・・・水平パス、　　　　１０・・
・上りパス、１・・・気液混合体噴射冷却装置、 ２・・・水平磁場式誘導加熱装置、 ５・・・垂直磁場式誘導加熱装置、 ８・・・通電加熱装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入側から順次加熱帯、均熱帯一次冷却帯、再加熱
   帯、過時効処理帯及び二次冷却帯を一連に配置した冷延
   鋼帯の連続焼鈍設備において、上記均熱帯と上記過時効
   処理帯との間に、下りパス、この下りパスの最低部から
   連がる横パス及びこの横パスの最終部から連がる上りパ
   スを形成し、上記下りパスには気液混合体噴射冷却装置
   により上記過時効処理温度以下に冷却する一次冷却帯を
   構成し、上記横パスには短時間の低温保定域を構成し、
   上記上りパスには電気加熱式急速加熱装置により過時効
   処理温度まで加熱する再加熱帯を構成したことを特徴と
   する、冷延鋼帯の連続焼鈍設備。
2. （２）電気加熱式急速加熱装置が誘導加熱装置であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の連続焼鈍設備。
3. （３）電気加熱式急速加熱装置が通電加熱装置であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の連続焼鈍設備。