JPH04124224A - 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） 本発明は鋼帯をコンパクトな設備により長時間の過時効
処理を行う連続焼鈍設備に関するものである。

（従来の技術） 周知の如く、鋼帯の連続焼鈍は７００〜８００℃までの
加熱、均熱、３５０〜４００℃までの一次冷却、引続く
過時効及びほぼ常温まで冷却する二次冷却の工程から成
っている。−次冷却後過飽和状態となっている固溶炭素
を過時効処理により析出せしめ加工性に優れた軟質の成
品を得られることも冶金学的によく知られた事実である
。

この過時効処理に要する時間であるが、アルミキルド鋼
を素材にした場合商用（ＣＱ）グレードなら２〜３分で
充分である。しかしながら絞り用（ＤＱ）ないしは深絞
り用（ＤＤＱ）グレードの場合１０分でもまだ不足気味
で、加工性に優れかつ成品となった後長期保存されても
時効硬化のない鋼板を製造するためには２０〜３０分の
過時効処理が必要である。

このような長時間の過時効処理を従来の複数ハースロー
ルからなる竪型炉で実現しようとすると長大な設備とな
り、当然設備費も莫大なものとなる。−例としてライン
速度４００＋ｎｐｍ、上下のハースロール間隔２０ｍ１
ハースロール径１５００ｍｍの場合のライン長を計算す
ると過時効時曲２０分の場合７２０ｍにもなる。

このような理由で従来連続焼鈍によるＤＤＱの製造は過
時効処理の必要がない素材、すなわち製鋼段階で炭素含
有量を数十ｐｐＩｍまで減らし、かつチタンを添加して
残存する微量炭素を固定し、無害化したいわゆるＩＦ鋼
か用いられてきた。しかしなからＩＦ鋼素材の製造コス
トはアルミキルト鋼に比較して極めて高く、かつ高度な
操業技術か要求されるものであった。

（発明が解決すべき課題） 本発明はかかる従来技術の問題を解決するために種々工
夫されたもので、長時間の過時効処理を極めてコンパク
トな設備によって実現する鋼帯の連続焼鈍設備を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、鋼帯の連続焼鈍ライ
ンにおいて、−次冷却帯後の過時効帯に、公転可能な円
盤の同一円周上に互いに１２０度の角度を隔てて、軸芯
部分にスリットを有し独立駆動可能な３個のマンドレル
を設けたことを特徴とする鋼帯の連続焼鈍設備を要旨と
する。

（実　施　例） 以下図面を用いて本発明の内容を具体的に説明する。第
１図において１は鋼帯、２は公転可能な円盤、３ａ、３
ｂ、　　３ｃは円盤２の同一・円周上に互いに１２０度
の角度を隔てて設置されたマンドレルである。マンドレ
ル３は第２図に示すように軸部にスリット３１を有し、
鋼帯１は同図に破線で示したようにマンドレルにスリッ
トを通して逆Ｚ字状に掛は回される。

このマンドレルを反時計方向に回転させることにより鋼
帯１は２つの方向から同時にマンドレル３にコイル状に
巻き取られる。逆にマンドレルを時計方向に回転させれ
ば鋼帯１は２つの方向に同時に巻き戻すことができる。

第１図に示す状態に於いて鋼帯１は、−次冷却炉（図示
せず）にて再結晶温度以上より３５０〜４００℃まで冷
却された後ハースロール４を経て反時計方向に回転する
マンドレル３ａに巻き取られている。これと同時にマン
ドレル３ａは時計方向に回転するマンドレル３ｂから払
い出された鋼帯をも二重に巻き取る。一方マンドレル３
ｂでは二重に巻き取られていた鋼帯の片方も払い出され
ハースロール５及び６を経て後続する二次冷却炉（図示
せず）へと送出される。

なおマンドレル３は紙面に垂直な方向に後退可能な構造
となっており（具体的な構造については後述）、第１図
の状態でマンドレル３Ｃはその軸端が円盤２の表面と一
致する位置まで後退している。

このようにマンドレル３ａ、３ｂを自転させつつ円盤２
を反時計方向に公転せしめ、マンドレル３ｂ上のコイル
がなくなる以前に円盤２を第３図の位置まで公転してお
く。

マンドレル３ｂ上のコイルが少なくなってきた時ライン
速度の減速を開始し、マンドレル３ｂ上のコイルが完全
になくなった状態（第３図の状態）で−旦ラインを停止
する。その後、後退していたマンドレル３ｃを前進する
とともにマンドレル３ｂを後退させる。しかる後ライン
速度の加速を開始し、これに合わせてマンドレル３Ｃを
反時計方向に、３ａを時計方向に自転せしめる。

以上の操作によりこの過時効炉は再び第１図と同様の状
態に戻るのでマンドレル３ａ上のコイルか空になる以前
に円盤２を公転させ、マンドレル３ａを第３図の３ｂの
位置まで移動させておく。

上述のようなサイクルを繰り返すことにより連続した鋼
帯の過時効処理か可能となる。

なお第３図のマンドレル位置においてマンドレル３ｂに
まだコイルが少し残っている状態、すなわちマンドレル
３ａ上のコイル径が最大に近い状態では３ａの回転速度
は小さくなっている。換言すればこの時の３ａ上のコイ
ル径変化率は小さく、ハースロール４からマンドレル３
ａに到るパスラインの変化も小さくなっている。このこ
とを利用してマンドレル３Ｃをラインが停止する以前に
前進せしめておき次なる自転開始に備えておくことが可
能である。一方向様の理由により、第３図においてマン
ドレル３ｂの後退はライン加速と並行して行うことか可
能である。このような操作方法を採用することにより実
質的なライン停止時間を零にすることができ、マンドレ
ル切換に必要なライン速度パターンは第４図のようにな
る。

二の過時効炉では第４図に示すように過時効時間の半分
のピッチでライン速度の加減速が発生する。過時効炉よ
り下流の炉即ち二次冷却炉においては室温近くまでの冷
却を行うのみであるからこのような速度変化は特に問題
とはならない。しかしなから過時効炉より上流にある加
熱炉は一般に大きな熱慣性をもっているため減速時に炉
温制御は追随できず鋼帯の過加熱を生ずる。この現象を
防止するために過時効炉直前に第３図に示すようにルー
バーロール７を設けることが望ましい。

ルーバーロール７は通常７′の位置にあり過時効炉の減
速、停止、加速の間７の位置まで移動する。

過時効炉の加速終了速度は上流の速度よりやや大とし、
次回の減速開始までにルーバーロールを７′位置まで下
げておく。

このような炉中ルーバーの基本的構造は周知のストラン
ドルーバーと同しであるがルーバーロール７の軸か炉壁
を貫通する部分のシールには留意する必要がある。第５
図にこのシール機構の一例を示す。炉壁９にはロール７
の軸が貫通出来る幅をもぢ、ロール７のストローク長に
等しい長さを持ったスリットｌＯを設ける。スリット１
０の部分は第５図（ａ）の断面Ｂ−Ｂを同図（Ｃ）に示
すように溝９１を有し、この溝を耐熱性ブランケット（
例えばアラミドファイバー）８がロール７の移動ととも
に上下に摺動する。すなわち第５図（ｃ）（同図（ａ）
のＡ　−Ａ断面）に示すようにブランケット８はモータ
で駆動されるリールＩＯａ、　ＩＯｂにより巻取り、巻
き戻しが行われる。なおブランケット８は炉内圧による
バックリングを防止するため第５図（ｄ＞に示すように
ピアノ線１１を埋め込み幅方向の剛性をもたせる。

なお加熱炉にラジアントチューブのような大きな熱慣性
をもった設備を用いず、鋼帯への直接通電加熱あるいは
電気誘導加熱等の制御応答性のよい加熱方式を採用すれ
ば上述の炉中ルーバーは不要となる。

次に第６図及び第７図を用いて過時効炉の駆動機構を説
明する。

マンドレル３の軸部は軸受１２．１３により支持される
。これらの軸受１２．１３は摺動可能な台１４に取り付
けられており、台１４は油圧シリンダー１５によりマン
ドレル軸方向に移動可能となっている。

マンドレル軸部は駆動軸１６といわゆるスプライン構造
で連結されており回転駆動と軸方向移動とか６１能とな
っている。これらの機構は３個のマンドレル全て同じで
ある。

軸１６の端部には歯車１７ａが設けてありこの歯車は歯
車１８ａにより駆動される。マンドレル３ｂ。

３ｃについても同様で夫々歯車１７ｂ　、　１８ｂ及び
１７ｃ、　１．８ｃにより駆動される。歯車１８ａ、　
１．．８ｂ。

１８ｃは第７図（ｂ）に示すように同軸心上に設置され
ており、１８ａ及び１８ｃを駆動する軸は中空のパイプ
となっている。マンドレル３ａは最終的には歯車１９ａ
、　２０ａを介してモータ２１ａにより駆動される。他
のマンドレルについても同様である。このようにして公
転する円盤２上に配列された３個のマンドレル３ａ、３
ｂ、３ｃを地上に固定された３台のモータ２１ａ、　２
１ｂ、　２１ｃにより駆動することができる。

次に公転円盤２の駆動について説明する。

この円盤２は第６図（ａ）に示ずようにケーシング２２
と一体となっており、ケーシング２２の後端部は軸受２
３により支持されている。一方ケーシング２２の炉側に
はケーシングを一周するリング２４が取り伺けてあり、
このリングをケーシング下部に複数個設けたローラ２５
により支持する。更にケーシング２２にはケーシングを
一周する歯車環２６が取り付けてありビニオン２７とモ
ータ２８とにより公転駆動を行う。

なお円盤２と炉壁２９との間隙は第６図（ｂ）に示すよ
うにラビリ〉・ス構造とし、かつ窒素ガスを導入して外
気の炉内への侵入を防ぐ。ケーシング２２の内部も窒素
ガスで満たしマンドレル３が円盤２を貫通する部分から
外気が侵入しないようにする。

（発明の効果） ライン速度４００ａ＋ｐｍ、鋼帯厚み１關、過時効処理
時間２０分の場合、マンドレルの径を２００　Ｏｎ＋ｍ
とするとマンドレル上の最大コイル径は３８００＋ａｍ
となり、過時効炉全体の大きさは高さ１．　Ｏｍ　ｓ長
さ１０ｍ程度となる。これに対し同一の容量を従来技術
（ハースロール群よりなる竪型炉第８図）で実現すると
高さ２５ｍ、長さ７２０ｍとなり、炉の容積で比較する
と実に１８０倍にもなる。このことから本発明の技術に
よる過時効炉のコンパクト性が極めて画期的なものであ
ることか分かる。

以上述べたように本発明の技術を用いることにより長時
間の過時効処理が実現可能となり、従来実施されてきた
高価なＩＦ鋼素材を用いることなく通常の安価なアルミ
ギルド鋼素材を使用して加工性に優れかつ成品となった
後の時効硬化のない薄板成品の製造か可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明過時効炉の鋼帯走行中の状態を示す説明
図、第２図はマンドレル部分の詳細を示す断面図、第３
図はマンドレル切換のためにラインか停止した状態を示
す説明図、第４図は本発明の過時効炉における速度パタ
ーンを示す図、第５図（ａ、）は炉中ルーバーのシール
構造図を示し、同図（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図
、同図（ｃ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図、同図（ｃｌ
）は（ｃ）図の一部拡大説明図、を示し、第６図（ａ）
、　（ｂ）および第７図（ａ）、　　（ｂ）は本発明の
過時効炉の駆動装置を示す図、第８図は従来の過時効炉
を示す図である。 ］は鋼帯、２は公転円盤、３はマンドレル、７は炉中ル
ーバーロール、８はルーバーロール軸が炉壁を貫通する
部分のシール用ブランケット、１゜はブランケットの巻
取りリール、１７〜２０はマンドレル３の駆動用歯車群
、２１はマンドレル駆動用モータ、２８は公転円盤２の
駆動用モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続焼鈍ラインにおいて、１次冷却帯後の過時効帯に、
   公転可能な円盤の同一円周上に互いに１２０度の角度を
   隔てて、軸芯部分にスリットを有し独立駆動可能な３個
   のマンドレルを設けたことを特徴とする鋼帯の連続焼鈍
   設備。