JPH06212285A - 焼鈍設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に最適条件下での昇温が簡易に行える焼鈍
設備を提供すること。 【構成】 帯板１０１のパスラインに沿って設けられた
複数の加熱ゾーン１１１〜１１６に各々設けられて帯板
１０１を所定の温度に昇温させる複数の加熱バーナ１１
と、加熱ゾーン１１１〜１１６毎の加熱バーナ１１に対
して供給される燃料の流量をそれぞれ調節する複数の燃
料調節弁１２と、加熱ゾーン１１１〜１１６毎の加熱バ
ーナ１１に対する燃料流量を前記帯板１０１の通板条件
に対応して予め設定された燃料流量となるように燃料調
節弁１２を制御する制御装置１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼等の金属材料を焼
鈍する焼鈍設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼の生産において、圧延で硬化した帯
板を焼鈍することにより軟化させる工程は、最終製品の
取り扱い上、必要不可欠なものである。この焼鈍工程
は、帯板を所定の温度に昇温して、これを冷却すること
により行われる。この際に、帯板の表面に酸化被膜が生
成してしまうので、酸による洗浄を行って、酸化被膜を
除去する必要がある。

【０００３】この酸洗工程は、所要時間が長くかかるた
め、特開平４−２５４５２４号公報等に開示されている
焼鈍設備を用いることにより、酸洗時間を短縮するよう
にしている。即ち、予熱帯で予熱された帯板を、加熱帯
で急速加熱することにより、酸洗しやすい組成の酸化被
膜の方を優先的に生成させながら、目的とする温度に昇
温させ、均熱帯でこの温度を一定時間保ち、この帯板を
冷却帯で冷却することにより焼鈍している。これによ
り、酸化被膜は酸洗しやすくなり、酸洗装置を簡易にす
ることが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平４−２５４５２４号公報等に開示されている焼鈍設
備は、帯板の板厚や板幅や材質等の帯板条件や、ライン
速度等の製造条件等、通板条件が変わる毎に、酸洗しや
すい組成の酸化被膜の方を優先的に生成させる昇温条件
となるように、加熱帯に設けられた加熱バーナの燃焼量
を調節しなければならないので、焼鈍設備の運転が非常
に繁雑となってしまう。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、常に最適条件下での昇温が簡
易に行える焼鈍設備を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の焼鈍設備は、帯
板のパスラインに沿って設けられた複数の加熱ゾーンに
各々設けられて前記帯板を所定の温度に昇温させる複数
の加熱バーナと、前記加熱ゾーン毎の前記加熱バーナに
対して供給される燃料の流量をそれぞれ調節する複数の
燃料調節弁と、前記加熱ゾーン毎の前記加熱バーナに対
する燃料流量を前記帯板の通板条件に対応して予め設定
された燃料流量となるように前記燃料調節弁を制御する
制御装置とを備えることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】帯板の板厚や板幅や材質等の材料条件や、ライ
ン速度等の製造条件等の製造条件等の通板条件に対応し
て、制御装置が加熱ゾーン毎の加熱バーナに対する燃料
流量を、予め設定された燃料流量となるように、燃料調
節弁を制御する。これにより、各加熱ゾーンの加熱バー
ナは、帯板に酸洗しやすい組成の酸化被膜を優先的に生
成させる昇温条件となるように加熱量が調節される。

【０００８】

【実施例】本発明の焼鈍設備をオーステナイト系ステン
レス鋼板に応用した一実施例の構成概略を図１に示す。
即ち、図中、左側から送り込まれてくるオーステナイト
系ステンレス鋼板（以下、これを単に鋼板と呼称す
る。）１０１のパスラインを図中、上方へ向きを変える
ローラ１の上方には、鋼板１０１の焼鈍に影響を与えな
い程度に加熱する予熱帯２が設けられている。この予熱
帯２の図中、下部には、ローラ１から送り込まれる鋼板
１０１のパスラインに対応する入口３が設けられ、この
予熱帯２の図中、上部には、入口３と対向する出口４が
設けられ、この予熱帯２の図中、右側下方には、鋼板１
０１を予熱する熱を排出する排熱口５が設けられてい
る。

【０００９】この予熱帯２の出口４の図中、上側には、
鋼板１０１を所定の温度に加熱する加熱帯６の入口７と
予熱帯２の出口４とを連通させる連通帯８が設けられ、
この連通帯８には、予熱帯２の出口４から送り出された
鋼板１０１のパスラインを、図中、右側へ向けるローラ
９と、このパスラインを、図中、下側へ向けて加熱帯６
の入口７へ送り込むローラ１０とが設けられている。

【００１０】この加熱帯６は、パスラインの上流側と下
流側との間を、鋼板１０１を段階的に加熱する６つの加
熱ゾーンに分割されており、上流側から、第１加熱ゾー
ン１１１、第２加熱ゾーン１１２、第３加熱ゾーン１１
３、第４加熱ゾーン１１４、第５加熱ゾーン１１５、第
６加熱ゾーン１１６となっている。これらの加熱ゾーン
には、図中、左右両側に、鋼板１０１のパスラインを挾
んで鋼板１０１を対流加熱により急速加熱を行うインピ
ンジングバーナ１１がそれぞれ設けられ、これらのイン
ピンジングバーナ１１には、加熱用燃料の流量を調節し
て、加熱具合を調節する燃料調節弁１２がそれぞれ設け
られている。

【００１１】これら燃料調節弁１２には、各加熱ゾーン
１１１〜１１６毎にそれぞれ燃料調節弁１２を調整する
調整装置１３が電気的に接続され、これら調整装置１３
には、インピンジングバーナ１１の加熱量を常に最適と
なるように、各調整装置１３毎に指令信号を送る指令装
置１４が電気的に接続され、この指令装置１４には、鋼
板１０１のライン速度を測定する測定器１５が電気的に
接続されている。

【００１２】即ち、指令装置１４には、板厚，板幅，ラ
イン速度等の通板条件と、各加熱ゾーン１１１〜１１６
毎のインピンジングバーナ１１の最適な加熱量との関係
を、各材質毎に予め解折して算出したマップが各々記憶
されている。そして、この鋼板１０１の材質，板厚，板
幅等の条件を指令装置１４に入力すると、この条件に対
応する各加熱ゾーン１１１〜１１６毎のインピンジング
バーナ１１の最大燃焼容量に対する燃焼割合（％）と、
ライン速度（ｍ／min ）との関係を表す図２に示す如き
マップが呼び出される。

【００１３】よって、鋼板１０１のライン速度を測定器
１５で測定し、この測定信号が指令装置１４に送られる
と、指令装置１４は、この速度に対応するインピンジン
グバーナ１１の燃焼割合を選択されたマップから読み出
し、この燃焼割合となる制御信号を各加熱ゾーン１１１
〜１１６毎の調整装置１３に送ることにより、調整装置
１３は、インピンジングバーナ１１がこの燃焼割合とな
るように、燃料調節弁１２を調整するしくみとなってい
る。この調整装置１３及び指令装置１４及び測定器１５
等で、本実施例の制御装置１６が構成されている。

【００１４】前記加熱帯６の図中、上部左側には、加熱
帯６で発生する余熱を予熱帯２へ流通させる流通路１７
が予熱帯２に連通して設けられている。この加熱帯６の
図中、下側には、入口７と対向して設けられた通路１８
を介して均熱帯１９が設けられ、この均熱帯１９の図
中、左右両側には、鋼板１０１を放射加熱により均熱化
するカップバーナ２０がそれぞれ設けられている。この
均熱帯１８の図中、下側には、出口２１が入口７と対向
して設けられている。

【００１５】この均熱帯１８の出口２１の図中、下側に
は、鋼板１０１を冷却する冷却帯２２が設けられてい
る。この冷却帯２２には、圧縮空気を吹き出すことによ
り、非接触方式で鋼板１０１のパスラインを図中、右側
へ向けるベンドフロータ２３が設けられ、このベンドフ
ロータ２３の図中、右側には、鋼板１０１を冷却する冷
却器２４が設けられ、この冷却帯２２の図中、右端部に
は、鋼板１０１のパスラインと対応する出口２５が設け
られている。

【００１６】この冷却帯２２の出口２５の図中、右側に
は、鋼板１０１を酸洗する酸洗装置２６が設けられ、こ
の酸洗装置２６の図中、左端側には、出口２５と対向し
て入口２７が設けられ、この酸洗装置２６の図中、右端
側には、入口２７と対向する出口２８が設けられてい
る。この酸洗装置２６の内部には、洗浄液２９を充てん
した洗浄容器３０が設けられ、この洗浄容器３０の図
中、左上には、入口２７から送られてきた鋼板１０１を
洗浄容器３０内に導くローラ３１が設けられ、洗浄容器
３０の図中、右上には、洗浄容器３０内で酸洗された鋼
板１０１を出口２８へ送り出すローラ３２が設けられて
いる。

【００１７】従って、鋼板１０１を焼鈍する場合には、
前述の如く、通板条件を入力すると、図２に示したマッ
プが呼び出され、ライン速度が中速域である４２ｍ／mi
n の時には、このライン速度が測定器１５から指令装置
１４に送信され、指令装置１４は、第１加熱ゾーン１１
１が２０％、第２加熱ゾーン１１２が１００％、第３加
熱ゾーン１１３が１００％、第４加熱ゾーン１１４が１
００％、第５加熱ゾーン１１５が２０％、第６加熱ゾー
ン１１６が２０％の燃焼割合となるように、調整装置１
３に信号を送り、各加熱ゾーン毎の燃料調節弁１２を制
御する。

【００１８】よって、鋼板１０１の焼鈍設備内での温度
変化は、図３に示すようになる。ここで、横軸は、鋼板
１０１の焼鈍設備内の通過している位置を表し、縦軸
は、その時の鋼板１０１の温度（℃）を表している。

【００１９】即ち、焼鈍設備内に送り込まれた鋼板１０
１は、予熱帯２で徐々に約４００℃に加熱され、加熱帯
６で各加熱ゾーン１１１〜１１６毎に加熱具合が調節さ
れたインピンジングバーナ１１により、約１０００℃に
急速加熱され、均熱帯１８でカップバーナ２０により、
約１０００℃から約１１００℃までの間の温度となるよ
うに均熱化される。

【００２０】次いで、鋼板１０１は、冷却帯２２に送り
込まれて冷却器２４により冷却され、酸洗装置２６で洗
浄容器３０内にある洗浄液２９により酸化被膜が除去さ
れる。

【００２１】また、ライン速度が高速域である７６ｍ／
min の時には、このライン速度が測定器１５から指令装
置１４に送信され、前述したように図２に示したマップ
から、指令装置１４は、第１加熱ゾーン１１１が１００
％、第２加熱ゾーン１１２が１００％、第３加熱ゾーン
１１３が１００％、第４加熱ゾーン１１４が１００％、
第５加熱ゾーン１１５が１００％、第６加熱ゾーン１１
６が１００％の燃焼割合となるように、調整装置１３に
信号を送り、各加熱ゾーン毎の燃料調節弁１２を制御す
る。

【００２２】よって、この時の鋼板１０１の焼鈍設備内
での温度変化は、図４に示すようになる。ここで、横軸
及び縦軸は、前述の図３と同様である。

【００２３】即ち、予熱帯２では、約４００℃に徐々に
加熱され、加熱帯６では約９６０℃に急速加熱され、均
熱帯１８では、約１１４０℃までの温度になるように均
熱化される。

【００２４】次いで、鋼板１０１は前述と同様に冷却さ
れ、酸化被膜が除去される。

【００２５】ゆえに、ライン速度が中速域の４２ｍ／mi
n の場合でも、高速域の７６ｍ／min の場合でも、鋼板
１０１は、ほぼ同一な昇温速度となり、常に最適条件下
での焼鈍が行われる。

【００２６】なお、本実施例では、インピージングバー
ナ１１を用いて鋼板１０１を加熱したが、最大加熱容量
の大きい加熱バーナであれば、十分に応用することがで
きる。そして、本実施例では、加熱帯６を６つの加熱ゾ
ーンに分割したが、加熱帯の内部容積や、加熱バーナの
最大加熱容量等に応じて、分割数は決定されるので、装
置の設計等に基づいて分割数を決定すれば良い。そし
て、本実施例では、オーステナイト系ステンレス鋼板１
０１を用いたが、例えば、フェライト系ステンレス鋼板
について、前述の如く通板条件に基づく各加熱ゾーン毎
の最適な加熱バーナの加熱量を、予め解折して算出して
おけば、同様に応用が可能である。

【００２７】また、本実施例では、指令装置１４に最適
な加熱量となるように、予め算出して作成したマップを
入力したが、例えば、指令装置と演算装置とを電気的に
接続し、常に最適な加熱量となるように、演算しながら
燃料調節弁を制御しても良い。そして、本実施例では、
調節装置１３及び指令装置１４及び測定器１５等によ
り、制御装置１６を構成したが、これに限らず、各加熱
ゾーン毎の加熱バーナに対する燃料流量を帯板の通板条
件に対応して、予め設定された燃料流量となるように、
燃料調節弁を制御する制御装置であれば良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明の焼鈍設備によると、帯板の通板
条件に対応して、制御装置が加熱ゾーン毎の加熱バーナ
に対する燃料流量を、予め設定された燃料流量となるよ
うに、燃料調節弁を制御するので、通板条件が変化する
たびに、各加熱バーナ毎に設けられた燃料調節弁を調節
する必要がなく、簡易に焼鈍を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼鈍設備をオーステナイト系ステンレ
ス鋼板に応用した一実施例の構成概略図である。

【図２】この応用した一実施例における通板条件時のラ
イン速度と各加熱ゾーン毎のインピンジングバーナの燃
焼割合との関係を表すグラフである。

【図３】そのライン速度が４２ｍ／min の時のオーステ
ナイト系ステンレス鋼板の温度変化を表したグラフであ
る。

【図４】そのライン速度が７６ｍ／min の時のオーステ
ナイト系ステンレス鋼板の温度変化を表したグラフであ
る。

【符号の説明】

１ ローラ ２ 予熱帯 ３ 入口 ４ 出口 ５ 排熱口 ６ 加熱帯 ７ 入口 ８ 連通帯 ９ ローラ １０ ローラ １１ インピンジングバーナ １２ 燃料調節弁 １３ 調整装置 １４ 指令装置 １５ 測定器 １６ 制御装置 １７ 流通路 １８ 通路 １９ 均熱帯 ２０ カップバーナ ２１ 出口 ２２ 冷却帯 ２３ ベンドフロータ ２４ 冷却器 ２５ 出口 ２６ 酸洗装置 ２７ 入口 ２８ 出口 ２９ 洗浄液 ３０ 洗浄容器 ３１ ローラ ３２ ローラ １０１ 鋼板 １１１ 第１加熱ゾーン １１２ 第２加熱ゾーン １１３ 第３加熱ゾーン １１４ 第４加熱ゾーン １１５ 第５加熱ゾーン １１６ 第６加熱ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀田 浩二 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 葛西 正弘 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 小島 寿男 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 日向寺 幸夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 高橋 順昭 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 吉田 茂樹 広島県広島市西区南観音６丁目４番31号 株式会社リョーセンエンジニアズ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板のパスラインに沿って設けられた複
   数の加熱ゾーンに各々設けられて前記帯板を所定の温度
   に昇温させる複数の加熱バーナと、前記加熱ゾーン毎の
   前記加熱バーナに対して供給される燃料の流量をそれぞ
   れ調節する複数の燃料調節弁と、前記加熱ゾーン毎の前
   記加熱バーナに対する燃料流量を前記帯板の通板条件に
   対応して予め設定された燃料流量となるように前記燃料
   調節弁を制御する制御装置とを備えることを特徴とする
   焼鈍設備。