JPH04325633A - 金属ストリップの熱処理方法及び熱処理設備 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属ストリップの熱
処理方法及び熱処理設備に関し、特にコイル状態での金
属ストリップの熱処理を、均一性良く、しかも簡便に行
おうとするものである。

【０００２】

【従来の技術】金属ストリップを熱処理する場合、とく
に時効処理など処理時間が比較的長い（３０分以上）場
合には、一般にストリップをコイルに巻き取ってからボ
ックス処理を行っている。ところでかかるコイル状態で
の熱処理は、コイル体積に比べて表面積が極めて小さく
、しかも伝熱面はこの狭い外表面だけであることから、
入熱が難しく、そのため加熱に長時間を要するだけでな
く、コイル内の温度分布が不均一になり易いという問題
があった。

【０００３】そこで、かようないわゆるボックス焼鈍に
おける外表部と中心部との昇温、冷却時間差を短縮すべ
く、これまでにも多数の方法が提案されている（例えば
特公昭５５−８５６９号、同５９−２４１６７号、同６
３−５０４０５号及び同６３−４５４５５号各公報）。 しかしながらいずれも、金属ストリップをコイル状態で
加熱、冷却する限り、根本的な解決策とは言えなかった
。特に時効処理のように、処理温度が比較的低い（５０
０　℃以下）熱処理の場合、目標温度に対するコイル内
部の温度不均一の割合が大きくなることから、巻取り後
外部加熱を行う場合には温度、時間とも正確な設定は困
難であった。

【０００４】一方で、最近冶金的に正確な時効処理を必
要とする材料が増大しているが、このような材料に対し
ては、図２に示すような加熱専用ラインを設置してコイ
ル４を巻き戻し、ストリップ状態で加熱設備１２を通板
させて連続加熱を施し、所定温度に達したのち、再びコ
イル４に巻き取り、これを均熱炉１３に装入するという
方式（以下Ａ方式という）が考えられている。

【０００５】また図３に示すように、他のプロセス例え
ば圧延工程にストリップ加熱装置１４を設置することに
より、巻取り温度を上げて処理する方法（以下Ｂ方式と
いう）も考えられている。以上述べたように、低温長時
間の熱処理に対しては加熱昇温済みのストリップを巻き
取り、均熱するという手法が考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ａ方式
のように専用ラインを設置して処理を行う場合には、ａ
）設置スペースが１ライン分必要、 ｂ）コイルハンドリング回数が増え、物流上好ましくな
い、 ｃ）ライン設置は、それに伴って付帯設備や運転要員の
増加等を必要とし、経済的とは言えない、などの問題が
あった。

【０００７】またＢ方式のように前工程中に加熱装置を
組み込む場合、加熱対象材が全量でなければ、対象処理
量に比較して非常に大きな加熱設備が必要となり、設備
投資費用の面から経済的とは言えなかった。たとえば、
図３のように圧延プロセス出側に加熱設備を組み込む場
合、加熱対象材が全品種の１０％であるとしたら、その
１０％の品種のために全量昇温可能な能力を持つ加熱設
備が必要となる（ライン速度は圧延処理能力で決定され
ているため、１０％の加熱対象材もかなりの速度で処理
されるため）。またこのような能力を持つ加熱設備は巨
大となり、スペース的な問題へも波及する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の諸問
題を有利に解決するもので、とくに大型の付帯設備を必
要とすることなしに、均一熱処理を効果的に実現できる
金属ストリップの熱処理方法を、その設備と共に提案す
ることを目的とする。

【０００９】すなわちこの発明は、金属ストリップをコ
イルに巻き取って加熱又は冷却する方法において、処理
対象とするストリップをコイルに巻き取る際、予め所定
温度に保持しておいたダミーストリップを同時に巻き重
ねることからなる金属ストリップの熱処理方法である。

【００１０】またこの発明は、金属ストリップの巻取り
機の直近に、ダミーコイルの加熱装置をそなえるダミー
コイル巻戻し機を設置してなる金属ストリップの熱処理
設備である。

【００１１】以下、この発明を具体的に説明する。図１
に、この発明に従う熱処理設備を圧延工程の最後尾に設
置した場合を模式で示す。図中、番号１は圧延を終了し
た加熱対象材である金属ストリップ、２はダミーコイル
３から巻き戻されたダミーストリップ、そして４′がダ
ミーストリップ２と共に巻き取られた金属ストリップ１
のコイルである。なお５は最終圧延スタンド、６は巻取
り機、７はダミーコイル３の均熱炉である。

【００１２】

【作用】次に、この発明に従い、加熱処理を行う場合の
要領について説明する。さて、最終圧延スタンド５を通
過した金属ストリップ１は、巻取り機６によってコイル
に巻き取られるが、このとき均熱炉７に保持されたダミ
ーコイル３からダミーストリップ２を取り出し、これを
金属ストリップ１と重ね合わせて同時に巻き取る。つい
で巻き取ったコイル４′を、保温（均熱）炉８へ装入し
、この保温炉８で適当な時間保持することにより、金属
ストリップ１を所定の温度まで昇温させるのである。 なおダミーコイル３は、予めダミーストリップ加熱装置
９により昇温、巻き取られ、金属ストリップ１が目標温
度となるように温度設定された均熱炉７で均熱されてい
る。かくして金属ストリップ１は所定の温度に効果的に
加熱されるわけである。

【００１３】なおかような均熱終了後、コイル４′は、
分離設備１０で、金属ストリップコイル４とダミーコイ
ル３とに分離され、分離されたダミーコイル３は再び加
熱装置９をそなえるダミーコイル巻き戻し機１１に搬送
されて再利用される。ここにかかる分離設備１０を、次
工程の入側設備に組み込むことは勿論可能である。

【００１４】以上のようなサイクルを形成することによ
り、ダミーコイル加熱装置９の能力は、（金属ストリッ
プ１の加熱に必要な熱量）＋（ハンドリング時の損失分
）で良いことになり、高価な加熱設備はとくに必要ない
。またこの方式であれば、加熱対象材である金属ストリ
ップ１を速やかに均一昇温することが可能となる。

【００１５】

【実施例】前掲図１に示した熱処理設備を用いて、厚み
：０．６　ｍｍ、幅：１２００ｍｍの鋼板をコイルに巻
いて、下記の条件で熱処理した場合のコイルの昇温状態
について調べた結果を図４に示す。 ・コイル形状；外径：１４００ｍｍ、内径：６００　ｍ
ｍ・ダミーストリップ：０．７　ｍｍ厚の同種鋼板・ダ
ミーストリップ均熱温度：４３０　℃・金属ストリップ
の加熱目標温度：３００　℃

【００１６】また比較のた
め、同一の被処理材について、従来のボックス焼鈍炉を
用いて加熱処理を行った場合の昇温状態について調べた
結果を図５に示す。なおコイルの昇温状態は、図６に示
すように、コイルの外表部（Ａ点）と肉厚中心部（Ｂ点
）における温度の推移で評価した。

【００１７】図４，５から明らかなよう、従来法に従っ
て加熱処理を行った場合には、Ａ点とＢ点の温度が等し
くなるまでに約３５時間かかったのに対し、この発明法
を利用すれば約１３時間で済み、約２２時間短縮できた
。

【００１８】以上、主に金属ストリップを昇温する場合
について説明したが、冷却処理を施す場合についても同
様にして行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】この発明の効果を要約すると、次のとお
りである。 １）　従来のコイル加熱（冷却）に比べて、均一でかつ
速やかな昇温（降温）が可能となった。 ２）　熱処理専用ラインが不要となり、省スペース及び
設備費の削減が可能となった。 ３）　前工程の巻取り機前に大きなストリップの熱処理
設備が不要となり、設備費削減が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う熱処理設備の模式図である。

【図２】熱処理専用ラインの模式図である。

【図３】インライン加熱方式の模式図である。

【図４】この発明に従って熱処理を施した場合のコイル
の昇温状態を示したグラフである。

【図５】従来法に従って熱処理を施した場合のコイルの
昇温状態を示したグラフである。

【図６】温度測定点Ａ，Ｂを示した図である。

【符号の説明】

１　　金属ストリップ ２　　ダミーストリップ ３　　ダミーコイル ４　　金属ストリップコイル ４′巻き重ねコイル ５　　最終圧延スタンド ６　　巻取り機 ７　　均熱炉 ８　　保温炉 ９　　加熱装置 １０　　分離設備 １１　　ダミーコイル巻き戻し機 １２　　加熱設備 １３　　均熱炉 １４　　加熱装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属ストリップをコイルに巻き取って
   加熱又は冷却処理する方法において、処理対象とするス
   トリップをコイルに巻き取る際、予めコイル状態で所定
   温度に保持しておいたダミーストリップを同時に巻き重
   ねることを特徴とする金属ストリップの熱処理方法。
2. 【請求項２】　　金属ストリップの巻取り機の直近に、
   ダミーコイルの加熱装置をそなえるダミーコイル巻戻し
   機を設置したことを特徴とする金属ストリップの熱処理
   設備。