JPH0564689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は鋼板の熱処理炉に関する。さらに詳し
くは鋼板のビルドアツプ、蛇行を発生させること
なく鋼板を確実に搬送することが可能な、鋼板の
連続熱処理炉に関する。 （従来の技術） 鋼板の熱処理たとえば冷間圧延を行つて得た鋼
板に洗浄を施した後に連続焼鈍を行う場合、鋼板
を600℃以上の高温の酸化性または還元性の雰囲
気である連続焼鈍炉内に連続的に通過させてい
る。この際、この鋼板を搬送するために連続焼鈍
炉内に設けられたハースロールは長時間にわたつ
て連続的に使用されるため、鋼板上の付着物また
は鉄粉等が前記ハースロールの表面に凝着・堆積
し、いわゆるビルドアツプが形成されることが多
い。このビルドアツプが形成されると、その表面
がハースロールに接触することにより連続焼鈍炉
内を搬送されている鋼板は表面が疵つけられて、
鋼板の表面品質が著しく低下することになる。 このビルドアツプの形成を防ぐために通常、鋼
板の表面温度の上昇を防ぐべくハースロールを強
制的に冷却することが行われているが、このハー
スロールと接触して急冷された鋼板は不均一な収
縮を起こし、その表面に蛇行（波打ち）を生じて
しまう。 そこでハースロールの表面におけるビルドアツ
プの形成を防止するための提案として「Co−Al
系合金でハースロールの表面を0.02〜1.2mm被覆
する方法」（特開昭60−141861号）が、また鋼板
の蛇行を防止するための提案として「連続焼鈍炉
内の冷却帯のハースロールの表面平均粗度と金属
ストリツプの表面平均粗度との合計が0.8〜50μｍ
の範囲になるようにハースロールの表面粗度を選
定する方法」（実開昭57−111850号）がそれぞれ
提案されている。 （発明が解決しようとする課題） ところが本発明者の検討によればこれらの提案
では鋼板表面におけるビルドアツプの形成を防止
することができないとともに鋼板の蛇行を防止す
ることができない。 すなわち特開昭60−141861号に開示された方法
ではビルドアツプの形成を防止する効果はある程
度認められるものの、ビルドアツプの形成防止に
効果のあるAl酸化物の生成量に応じて各ロール
の被覆量を適切に選定しないと、ビルドアツプの
形成を完全に防止することができないのであり、
またCo−Al系合金でハースロールの表面を被覆
するためコストが大幅に嵩み現実的な解決策とは
いえない。 さらに実開昭57−111850号に開示された方法は
連続焼鈍炉の冷却帯に設置されたハースロールを
通過したことにより鋼板に発生する波打ちを防止
するものである。しかしながら実際の操業におい
てビルドアツプの形成があるのは、主に連続焼鈍
炉の加熱帯の後段に設置されたハースロールもし
くは均熱帯に設置されたハースロールにおいてで
あり、実開昭57−111850号に開示された方法では
連続焼鈍炉において発生するビルドアツプの形成
を完全に除去することはできない。 以上詳述してきたように鋼板にビルドアツプ、
蛇行を生じさせることなく鋼板を確実に搬送する
ことができる連続熱処理炉はこれまで存在しなか
つたのである。 ここに本発明の目的は、鋼板にビルドアツプ、
蛇行を生じさせることなく、鋼板を確実に搬送す
ることが可能な、鋼板の連続熱処理炉を提供する
ことにある。 （課題を解決するための手段） 本発明者は上記課題を解決するため種々検討を
重ねた結果、連続熱処理炉内に設置される複数の
ハースロールのそれぞれの表面粗度と表面被覆材
の組成とを選定することにより、鋼板にビルドア
ツプ、蛇行を生じさせることなく、鋼板を確実に
搬送することが可能な鋼板の連続熱処理炉を提供
することが可能になることを知り、本発明を完成
した。 ここに本発明の要旨とするところは、加熱帯、
均熱帯および冷却帯からなる、鋼板の連続熱処理
炉であつて、通過する鋼板の表面温度に応じて、 (i) 加熱帯の前段側に設置されるハースロールの
表面粗度を５〜25μｍとすること、 (ii) 加熱帯の前段側に設置されるハースロールの
表面被覆材のAl₂O₃含有率を５〜15重量％と
し、加熱帯の中段側に設置されるハースロール
の表面被覆材のAl₂O₃含有率を15〜25重量％と
し、かつ加熱帯の後段側および均熱帯それぞれ
に設置されるハースロールの表面被覆材の
Al₂O₃含有率を25〜55重量％とすること を特徴とする、鋼板の連続熱処理炉である。 本発明は、冷間圧延鋼板の連続焼鈍炉のみなら
ず、たとえばメツキ鋼板、ブリキ鋼板または電磁
鋼板等の連続熱処理炉にも等しく適用できるもの
である。 また本発明において熱処理とは、焼鈍のみなら
ず、焼入れ、焼もどしさらには焼ならしをも含
む。 （作用） 次に本発明を作用効果とともに詳述する。なお
以下連続焼鈍炉を通過させることにより冷間圧延
鋼板を焼鈍する場合を例にとつて本発明を説明す
るが、これは本発明の例示であつてこれにより本
発明が不当に制限されるものではない。 また本明細書において「％」は特にことわりが
ない限り「重量％」を意味するものとする。 第１図ａは、冷間圧延鋼板の連続焼鈍において
しばしば用いられるストランド型の連続焼鈍炉の
一部の略式断面図である。加熱帯１、均熱帯２内
にそれぞれハースロール１０〜１７，２０〜２４
が軸支されている。冷間圧延鋼板３はそれぞれの
ハースロールの外周を介して、ハースロールの回
転により第１図ａの矢印方向へ搬送されている。 かかるロールは一般的に耐熱性合金からなるロ
ールであつて、具体的な材料としては、SCH13、
SCH22（耐熱鋼鋳品、JIS G5122）が例示される。 本発明者はこの連続焼鈍における冷間圧延鋼板
の表面温度について調査した結果、第１図ｂに示
す結果を得た。すなわち (i) 加熱帯１のハースロール１０〜１５を通過時
の鋼板の表面温度は、焼鈍温度に達しない、特
に前段側に位置する符号１０〜１２のハースロ
ール通過時においては焼鈍温度により500℃に
満たない場合があること。 (ii) 加熱帯１の後段側のハースロール１６，１７
通過時および均熱帯２のハースロール２０〜２
４通過時の冷間圧延鋼板の表面温度は目標温度
（第１図ｂにおいては700、750および800℃の３
段階を示す）となり一定に保持されること である。 ところで本発明者の検討によれば、冷間圧延鋼
板の表面温度が500℃以下の場合には、該鋼板の
変形抵抗が大きいため、該鋼板とハースロールと
の密着性が悪化し鋼板の蛇行が発生し易くなると
考えられる。そこでこのような表面温度が500℃
以下の鋼板と接触するハースロール（第１図ａ中
の１０〜１２）すなわち加熱帯の前段側に設置す
るハースロールにおいては、鋼板の蛇行を防止す
るため、その表面粗度を他のハースロールの表面
粗度よりも大きく設定するのである。 ところで一般的にハースロールの表面粗度が高
くなればビルドアツプは形成され易くなるのであ
りできるだけ表面粗度を下げるべきであるが、本
発明者はビルドアツプは通常の場合加熱帯の後段
側のハースロールから均熱帯のハースロールにか
けて形成されることを知見した。したがつてかか
るハースロール１０〜１２においては表面粗度を
上げてもビルドアツプは形成されないのであり、
本発明者の知見によれば冷間圧延鋼板の場合、前
記ハースロール（第１図ａ中の１０〜１２）の表
面粗度Raは５〜25μｍの範囲であることが鋼板の
蛇行を防止するという観点から設定される。 ハースロール１０〜１２に対するかかる表面粗
度の付与方法としては特に限定をする必要はない
が、まずロール表面を研磨し最後にダル加工を施
す方法が例示される。 上記以外のハースロールすなわち第１図ａ中の
１３〜１７，２０〜２４のハースロール（加熱帯
の中段側および後段側）および均熱帯に設置する
ハースロール）においては、これらのハースロー
ル通過時の冷間圧延鋼板の表面温度は500℃を越
えており、該鋼板の変形抵抗は低下するため、該
鋼板とハースロールとの密着性は改善され、該鋼
板の蛇行は殆ど発生しなくなる。したがつてこれ
らのロールについてはその表面粗度を上げる必要
はなく、Raは０〜10μｍ程度でよい。 ただし焼鈍時の加熱のバラツキ、焼鈍温度の高
低等を考えると、ハースロール１３，１４を通過
時の該鋼板の加熱温度は、場合につては約500℃
となることがある。すなわち第１図ｂに示したよ
うに焼鈍温度が700℃の場合、ハースロール１３，
１４通過時の該鋼板の表面温度は約550℃程度で
ある。したがつてかかる場合にも確実に鋼板の蛇
行を防止するために、ハースロール１３，１４に
も若干の表面粗度を与えておくことが望ましい。
このときハースロール１３，１４に付与する表面
粗度は０〜20μｍ程度であればよい。 また連続焼鈍時における、各ハースロールと冷
間圧延鋼板との間の接触力を調査した結果を第１
図ｃに示す。第１図ｃから明らかなように、鋼板
のハースロールに対する巻きつき角度の小さなハ
ースロール（第１図ａ中の１７，２０，２４）が
第１図ａに示す連続焼鈍炉のハースロールにはあ
り、かかるハースロールにおいては、ハースロー
ルと冷間圧延鋼板との間でスリツプを生じ鋼板表
面に疵をつけるおそれがある。したがつて第１図
ａ中のハースロール１７，２０および２４におい
ても、その表面に若干の表面粗度を与えスリツプ
を防止することが望ましい。適当なRaの範囲は
０〜10μｍ程度である。 さらに本発明は、連続焼鈍炉内の各ハースロー
ルの表面に耐ビルドアツプ性被覆層を設けること
で、ビルドアツプの形成をも完全に防止するので
ある。被覆材料としては、すでに公知であるCo
−Cr−Al₂O₃系合金がビルドアツプの形成防止に
有利であり、このCo−Cr−Al₂O₃系合金中の
Al₂O₃の含有量を増加することで、被覆材料層の
耐ビルドアツプ性を向上することができる。また
被覆方法としては溶射法、爆着法さらには遠心鋳
造法等が例示される。 ところで本発明者は前述したように第１図ａに
示す連続焼鈍炉内に設置したハースロールの表面
におけるビルドアツプの形成量に差があることを
知見した。つまり加熱帯の前段側のロールすなわ
ち第１図ａにおいて１０〜１２のハースロールに
おいては殆どビルドアツプが形成されないが、加
熱帯の中段側および後段側のロールおよび均熱帯
のロールに関して、１３および１４のハースロー
ルにおいては焼鈍時の加熱のばらつきや焼鈍温度
の高低によりビルドアツプが若干発生し、さらに
１５〜１７と２０〜２４のハースロールにおいて
はビルドアツプが多く形成されるのである。かか
るビルドアツプは鋼板上の付着物または異物が加
熱されてその表面が活性化しているハースロール
の表面に凝集するために発生すると考えられるか
ら、ビルドアツプの形成量に応じた耐ビルドアツ
プ性をハースロールの表面に付与すれば良いこと
がわかる。そこでこれらのハースロールに応じて
前記の耐ビルドアツプ性被覆材料中のAl₂O₃量を
調整すればよいのである。本発明者らの知見によ
ればビルドアツプの形成が激しい１５〜１７（加
熱帯の後段側）と２０〜２４（均熱帯）のハース
ロールについてはAl₂O₃含有率を25〜55％、１３
および１４のハースロール（中段側）については
15〜25％、ビルドアツプの殆ど発生しない１０〜
１２のハースロール（前段側）については５〜15
％程度とした被覆材料を被覆することにより、全
てのハースロールにおいて確実にビルドアツプの
形成を防ぐことができるのである。また一般に
Al₂O₃含有率が増加すると耐ビルドアツプ性は増
加するがコストが上昇するのであるが、本発明に
よりビルドアツプの形成量の差に応じて最適な
Al₂O₃量を用いることができるため、大幅なコス
ト低下が可能となる。 本発明は以上のように連続熱処理炉の加熱帯お
よび均熱帯に設置するハースロールの表面粗度お
よび被覆材料の組成を限定することにより、目的
とする作用効果を奏するものであり、冷却帯に設
置するハースロールについては何ら限定を必要と
しない。 また本発明においては、前述のハースロールの
条件以外には特に熱処理炉としての条件の限定を
必要とするものではない。例えば熱処理炉の形式
としては、例示したストランド型炉の他ローラー
ハース型炉にも適用できる。また熱源としては、
電熱ヒーター、バーナー等が例示され、限定を必
要とするものではない。さらに炉内雰囲気につい
ても本発明の奏する作用効果の観点からは何ら限
定を要するものではなく、製品である鋼板に求め
る特性に応じて適宜決定すればよい。 以上詳述してきたように、本発明により鋼板の
蛇行、ハースロール表面のビルドアツプの形成を
確実に防ぎ、鋼板を確実に搬送することが可能な
熱処理炉を提供することができる。 さらに本発明をその実施例に基づいて説明す
る。 実施例 第１図ａに示す、冷間圧延鋼板の連続焼鈍炉に
おいて、各ハースロールに第２図ｂに示すAl₂O₃
含有率のCo−Al系合金を被覆し、各ハースロー
ルに第２図ａに示す表面粗度をグリツドブラスト
により付与した。 かかる連続焼鈍炉に冷間圧延鋼板を通板して連
続焼鈍を行つた。この時の搬送速度は180ｍ／
minであり焼鈍温度は800℃であつた。 連続焼鈍を行つた冷間圧延鋼板について第１表
に示す項目をチエツクした。

【表】 第１表から明らかなように、得られた鋼板には
疵、蛇行が全く発生していないことが分かつた。 比較例として、特開昭60−141861号により提案
されたハースロールを連続焼鈍炉に全て設置して
同種の冷間圧延鋼板の連続焼鈍を行つたが、加熱
帯の前段側のハースロール１０〜１２付近で、搬
送時の冷間圧延鋼板に蛇行を生じてしまつた。 また、実公昭62−6128号により提案されたよう
に、連続焼鈍炉のハースロールと冷間圧延鋼板の
表面平均粗度が合計で0.8μｍ以上50μｍ以下とな
るように全てのハースロールの表面粗度を選定
し、同種の冷間圧延鋼板の連続焼鈍を行つたが、
加熱帯の後段側のハースロール１５〜１７、およ
び均熱帯のハースロール２０〜２４付近で、搬送
時の冷間圧延鋼板にビルドアツプを生じてしまつ
た。 このように、従来の技術ではともに、鋼帯を蛇
行およびビルドアツプ形成を防止することはでき
なかつた。 （発明の効果） 本発明はその構成を、鋼板の表面温度に応じて (i) 各ハースロールに最適な表面粗度を付与する (ii) 各ハースロールの表面被覆材中のAl₂O₃量を
最適値とする ことを特徴とする熱処理炉としたため、熱処理後
の鋼板に発生する蛇行、表面疵の発生を確実に防
止することが可能となつた。 また被覆材中のAl₂O₃量を最適な値としたため
大幅なコストダウンを達成することができた。 かかる効果を有する本発明の意義は著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、ストランド連続焼鈍炉の略式断面
図；第１図ｂは、第１図ａに示したストランド型
連続焼鈍炉内の各ハースロール通過時の鋼板の表
面温度を表すグラフ；第１図ｃは、第１図ａに示
したストランド型連続焼鈍炉内の各ハースロール
通過時の、各ハースロールと冷間圧延鋼板との間
の接触圧力を表すグラフ；第２図ａは、本発明の
実施例における各ハースロールに付与した表面粗
度を表わすグラフ；および第２図ｂは、本発明の
実施例において各ハースロールを被覆した合金中
のAl₂O₃の含有率を表わすグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱帯、均熱帯および冷却帯からなる、鋼板
   の連続熱処理炉であつて、通過する鋼板の表面温
   度に応じて、 (i) 前記加熱帯の前段側に設置されるハースロー
   ルの表面粗度を５〜25μｍとすること、および (ii) 前記加熱帯の前段側に設置されるハースロー
   ルの表面被覆材のAl₂O₃含有率を５〜15重量％
   とし、前記加熱帯の中段側に設置されるハース
   ロールの表面被覆材のAl₂O₃含有率を15〜25重
   量％とし、かつ前記加熱帯の後段側および均熱
   帯それぞれに設置されるハースロールの表面被
   覆材のAl₂O₃含有率を25〜55重量％とすること を特徴とする、鋼板の連続熱処理炉。