JPH04308043A - ストリップ連続熱処理設備用冷却ユニットの制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストリップに連続的に
熱処理を施すためのストリップ連続熱処理設備に於て、
加熱炉の後段に設けられた冷却炉にて冷却水または冷却
水と気体との混合気をストリップに向けて噴射して該ス
トリップを冷却する冷却ユニットの制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ストリップに対して熱処理を施すべく加
熱炉、冷却炉等の熱処理炉内を連続的に通板させるスト
リップ連続熱処理設備がある。

【０００３】このような熱処理設備の一例としての鋼帯
の連続焼鈍処理設備にあっては、熱処理炉として加熱炉
、均熱炉、１次冷却炉、過時効炉及び２次冷却炉を有し
、鋼帯を各炉に連続的に通板させている。これらの炉の
うち例えば１次冷却炉に於ては、鋼帯の進行方向に沿っ
て多数配設された噴射ノズルをもって鋼帯に向けて冷却
水または冷却水と気体との混合気を噴射する所謂気水冷
却法を用いたものがある。この噴射ノズルは流量調整弁
を介して冷却水の供給手段に連通しており、板温や通板
速度などの状況に応じて各噴射ノズルへの水の供給／停
止及びその流量を変えていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流量調
整弁の応答時間が遅い（２０秒〜３０秒）ことから、例
えば鋼帯が切換わる際に水を供給していなかった噴射ノ
ズルに水を供給する場合、流量調整弁のみを開くことに
より現鋼帯の通過中に水を供給し始めるとこの現鋼帯が
過冷却となり、次鋼帯が通過し始めるときに水を供給し
始めるとこの次鋼帯が冷却不足となる。

【０００５】また、噴射ノズルに水の供給を停止する場
合、上記とは逆に、現鋼帯の通過中に水を絞り始めると
現鋼帯が冷却不足となり、また次鋼帯が通過し始めると
きに水を絞り始めると次鋼帯が過冷却となる問題があっ
た。

【０００６】一方、上述した連続焼鈍処理設備に互いに
材質の異なる複数種類の鋼帯を通板させることがある。 その場合、上記１次冷却炉に於ける冷却パターンは通板
する鋼帯の材質に応じて変えることが望ましい。例えば
一般鋼からなる鋼帯は、徐冷した後に冷却することが一
般的であり、また、高張力鋼からなる鋼帯は冷却初期に
急冷する必要がある。

【０００７】即ち、図５に示すように、鋼帯２の進行方
向に沿って、即ち上方から下方に向けて３つの部屋１６
〜１８に分割され、かつ各部屋に冷却ユニット２０〜２
２の一部として、鋼帯２の幅方向に沿ってその表裏面に
向けて水を噴射するための多数の噴射ノズル２３ａを具
備する複数のヘッダ２３が設けられた１次冷却炉８に一
般鋼からなる鋼帯２を通板する場合、１次冷却炉８に於
ける冷却ユニット２０にあっては全てのヘッダ２３に水
を供給せず、冷却ユニット２１にあっては下流側から幾
つかのヘッダ２３にのみ水を供給し、冷却ユニット２２
にあっては全てのヘッダ２３に水を供給している。

【０００８】一方、高張力鋼は、α／γ２相域から急冷
して濃化したγ相からマルテンサイト、残留オーステナ
イトを生成する必要があることから、高張力鋼からなる
鋼帯２を通板する場合、図６に示すように、１次冷却炉
８に於ける冷却ユニット２０及び２１にあっては全ての
ヘッダ２３に水を供給し、冷却ユニット２２にあっては
上流側から幾つかのヘッダ２３にのみ水を供給している
。

【０００９】従って、一般鋼と高張力鋼とが切替わる場
合、多くのヘッダ２３が同時にＯＮ／ＯＦＦの切替えを
されることとなり、上述した冷却の過不足が品質の確保
上大きな問題となっていた。

【００１０】上述のような従来技術の問題点に鑑み、本
発明の主な目的は、互いに材質の異なる複数種類のスト
リップを各ストリップの材質に応じて連続的に冷却する
ことを可能とするべく応答性を改善したストリップ連続
熱処理設備用冷却ユニットの制御方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、連続的に通板されるストリップに熱処理を施
すべく、加熱炉と、前記加熱炉の後段に設けられた冷却
炉とを有するストリップ連続熱処理設備の前記冷却炉に
て冷却水または冷却水と気体との混合気を前記ストリッ
プに向けて噴射ノズルをもって噴射する冷却ユニットの
制御方法であって、前記噴射ノズルへの冷却水の供給開
始時には、前記噴射ノズルと該噴射ノズルに冷却水を供
給する手段との間に設けられた流量調整弁をもって冷却
水の供給流量を定めた後、前記供給手段を前記噴射ノズ
ルまたは前記供給手段への戻し管路に選択的に連通する
べく前記流量調整弁と直列位置に設けられた三方弁をも
って前記供給手段を前記噴射ノズルに連通し、前記噴射
ノズルへの冷却水の供給停止時には、前記三方弁をもっ
て前記供給手段を前記戻し管路に連通することを特徴と
するストリップ連続熱処理設備用冷却ユニットの制御方
法を提供することにより達成される。

【００１２】

【作用】このように、噴射ノズルへの冷却水の供給開始
時には、噴射ノズルへの冷却水の供給流量を定めた後、
三方弁をもって噴射ノズルに冷却水の供給手段を連通す
ることにより応答性が向上し（約５秒）、供給開始と略
同時に所要の供給量が得られる。また、同様に冷却水の
供給停止時の応答性も向上すると共に三方弁により水の
流路を切換えるのみであるから水の慣性によるウォータ
ハンマを生じる心配もない。

【００１３】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明が適用された鋼帯連続焼鈍
設備の概略構成を示す。この設備のライン入口に設置さ
れたペイオフリール１から鋼帯２が連続的に供給される
が、先の鋼帯の終端に後の鋼帯の先端が溶接接続装置３
にて重ね合わせて接続され、次いでクリーニング装置４
にて清浄化され、入側ルーパ装置５にて供給量が調節さ
れたうえで熱処理を行うための炉内に送り込まれる。そ
して加熱炉６、均熱炉７、１次冷却炉８、過時効炉９、
２次冷却炉１０を経て所定の熱サイクルに従って熱処理
された鋼帯２は、出側ルーパ装置１１にて繰出し量が調
節されたうえでスキンパスミル１２に送り込まれる。こ
のスキンパスミル１２にて調質圧延された後、検査精整
装置１３にて分割あるいは不良部分が除去され、テンシ
ョンリール１４に処理済みの鋼帯２が巻き取られる。各
炉内には、鋼帯２に適宜な張力を与えて連続的に走行さ
せるためのハースロール１５が多数設けられている。

【００１５】図２は１次冷却炉８の構造の一例を示す図
であり、図３は図２の一部を拡大すると共に管路構成を
示す図である。図２に示すように、１次冷却炉８は鋼帯
２の進行方向に沿って、即ち上方から下方に向けて３つ
の部屋１６〜１８に分割されている。部屋１６〜１８に
は、各々冷却ユニット２０〜２２の一部として、鋼帯２
の幅方向に沿ってその表裏面に向けて水を噴射するため
の多数の噴射ノズル２３ａを具備する複数のヘッダ２３
が設けられている。

【００１６】当該１次冷却炉８の入側端部及び出側端部
には板温計３０、３１が設けられ、後記する制御ユニッ
ト３８に接続されている。

【００１７】以下、各冷却ユニット２０〜２２は互いに
同様な構成であるので、冷却ユニット２０について図３
を参照して説明する。冷却ユニット２０の各ヘッダ２３
は供給管路３２を介して三方弁３３の一つの口に接続さ
れている。この三方弁３３のもう一つの口は、管路３４
、流量計３５、流量調整弁３６を介して水の供給源４１
に接続され、該供給源から所定圧で水が供給されるよう
になっている。三方弁３３の残りの一つの口は上記水の
供給源への戻し管路３７に接続されている。

【００１８】また、三方弁３３は設定切換コントローラ
３９を介してプログラマブルコントローラからなる制御
ユニット３８に接続され、該制御ユニット３８の命令に
より、管路３４を供給管路３２または戻し管路３７に選
択的に連通し、水の流路を切換えるようになっている。 制御ユニット３８は設定切換コントローラ３９、流量調
整器４０を介して流量計３５及び流量調整弁３６にも接
続され、各ヘッダ２３に供給される水の流量を監視する
と共に調整し得るようになっている。

【００１９】ここで、実際には各ヘッダ２３には主に窒
素からなる気体の供給管路が接続され、この気体と水と
を所要の比で混合した混合気を鋼帯２の表裏面に向けて
噴射し、冷却することとなる。

【００２０】このような冷却ユニット２０〜２２に於て
、実際にヘッダ２３に水及び気体を供給しているときに
、通常は板温計３０、３１や流量計３５等からのデータ
に応じて通板速度、使用するヘッダ２３の数、水及び気
体の流量を制御するようになる。このとき、現在水を供
給していないヘッダ２３に接続された三方弁３３は管路
３４を戻し管路３２に連通し、かつ流量調整弁３６は閉
じている。

【００２１】この現鋼帯に対して水を供給していないヘ
ッダ２３に次鋼帯の通板開始時には水を供給する場合、
図４に示すように、次鋼帯が前段にあるときに管路３４
を戻し管路３２に連通したまま予め流量調整弁３６を開
き（Ｐ点）、所要の流量に調整した後、三方弁３３をも
って管路３４を供給管路３２に連通している（Ｑ点）。 従って、応答性が向上し（約５秒）、過冷却や冷却不足
のような鋼帯の板温外れを防止することができる。

【００２２】また、現鋼帯に対しては水を供給している
ヘッダ２３に次鋼帯の通板開始時には冷却水の供給を停
止する場合、三方弁３３をもって水の流路を切換えた後
、流量調整弁を絞るのみで良い。

【００２３】ここで、冷却水の供給開始時及び供給停止
時に本発明では上述のように三方弁をもって冷却水の流
路を切換えるのみであることから、通常の開閉弁を使用
した場合と異なり、冷却水供給開始時の水の慣性による
応答遅れ及び供給停止時の所謂ウォータハンマを生じる
心配がない。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるストリップ連続熱処理設備用冷却ユニットの制
御方法によれば、噴射ノズルへの冷却水の供給開始時に
は、噴射ノズルへの冷却水の供給流量を定めた後、三方
弁をもって冷却水の供給手段に噴射ノズルを連通し、冷
却水の供給停止時には三方弁をもって冷却水の供給手段
に戻し管路を連通することにより、供給開始と略同時に
所要の供給量が得られ、応答性が向上することから、連
続する各ストリップの材質に応じて所望の冷却を行うこ
とができる。以上のことから本発明の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された鋼帯連続焼鈍設備の概略構
成図である。

【図２】図１の一次冷却炉の構造の一例を示す概略構成
図である。

【図３】図２の一部を拡大してその管路構成及び制御系
を示す図である。

【図４】図３の流量調整弁及び三方弁の作動タイミング
を示すタイムチャートである。

【図５】一般鋼からなる鋼帯を鋼帯連続焼鈍設備の１次
冷却炉に通板する際の各ヘッダの使用状態を示す図２と
同様な構成図である。

【図６】高張力鋼からなる鋼帯を鋼帯連続焼鈍設備の１
次冷却炉に通板する際の各ヘッダの使用状態を示す図２
と同様な構成図である。

【符号の説明】

１　　ペイオフリール ２　　鋼帯 ３　　溶接接続装置 ４　　クリーニング装置 ５　　入側ルーパ装置 ６　　加熱炉 ７　　均熱炉 ８　　一次冷却炉 ９　　過時効炉 １０　　二次冷却炉 １１　　出側ルーパ装置 １２　　スキンパスミル １３　　検査精整装置 １４　　テンションリール １５　　ハースロール １６〜１８　　部屋 ２０〜２２　　冷却ユニット ２３　　ヘッダ ３０、３１　　板温計 ３２　　供給管路 ３３　　三方弁 ３４　　管路 ３５　　流量計 ３６　　流量調整弁 ３７　　戻し管路 ３８　　制御ユニット ３９　　設定切換コントローラ ４０　　流量調整器 ４１　　水の供給源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続的に通板されるストリップに熱処理を
   施すべく、加熱炉と、前記加熱炉の後段に設けられた冷
   却炉とを有するストリップ連続熱処理設備の前記冷却炉
   にて冷却水または冷却水と気体との混合気を前記ストリ
   ップに向けて噴射ノズルをもって噴射する冷却ユニット
   の制御方法であって、前記噴射ノズルへの冷却水の供給
   開始時には、前記噴射ノズルと該噴射ノズルに冷却水を
   供給する手段との間に設けられた流量調整弁をもって冷
   却水の供給流量を定めた後、前記供給手段を前記噴射ノ
   ズルまたは前記供給手段への戻し管路に選択的に連通す
   るべく前記流量調整弁と直列位置に設けられた三方弁を
   もって前記供給手段を前記噴射ノズルに連通し、前記噴
   射ノズルへの冷却水の供給停止時には、前記三方弁をも
   って前記供給手段を前記戻し管路に連通することを特徴
   とするストリップ連続熱処理設備用冷却ユニットの制御
   方法。