JPH0641649A - アルミニウムストリップの熱処理方法および連続熱処理炉 - Google Patents

アルミニウムストリップの熱処理方法および連続熱処理炉

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JPH0641649A
JPH0641649A JP19824992A JP19824992A JPH0641649A JP H0641649 A JPH0641649 A JP H0641649A JP 19824992 A JP19824992 A JP 19824992A JP 19824992 A JP19824992 A JP 19824992A JP H0641649 A JPH0641649 A JP H0641649A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルミニウムストリップの連続熱処理炉1に
おいて、アルミニウムストリップSは、少なくとも材料
温度が約350℃以上の帯域ではウェービング状態で搬
送され、その他の帯域ではカテナリ状態で搬送される。 【効果】 材料温度が約350℃以上となる帯域ではア
ルミニウムストリップSは板幅方向の耐座屈性が強化さ
れ、シーガルウィングの発生が防止される。また、カテ
ナリ状態の帯域では省電力化が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムストリッ
プを浮揚搬送しながら熱処理する方法、および連続熱処
理炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、アルミニウムストリップを浮
揚状態で加熱帯から冷却帯へと連続搬送しつつ熱処理す
る方法および炉が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
処理方法および炉では、アルミニウムストリップが加熱
帯において加熱される際に板幅方向に膨張し、また加熱
帯から冷却帯へ搬送されて冷却される際に板幅方向に収
縮し、これら膨張または収縮によってアルミニウムスト
リップに搬送方向の皺、すなわちシーガルウィングが生
じるという問題点を有していた。
【0004】そこで、本発明者らはシーガルウィングの
発生条件について種々検討を行った結果、金属材料の
座屈耐力は再結晶温度を境に急に下がること、再結晶
温度は合金の種類による差異がなく、バッチ式焼鈍の場
合は約250℃と推定されること、急速加熱の場合、
例えば100℃/secの速度で加熱すると再結晶化が
約440℃で始まり約520℃で終了し、10℃/se
cの速度で加熱すると再結晶化は約440℃で終了する
こと、テストラインにおいて、材料温度約350℃を
境として、それ以下ではシーガルウィングは発生せず、
それ以上ではシーガルウィングが発生したことから、シ
ーガルウィングの発生臨界温度は約350℃であると考
えられることが判った。
【0005】また、シーガルウィングはストリップが板
幅方向に座屈することにより発生するもので、これを防
止するためにはストリップをウェービング状態、例えば
正弦波曲線に沿って搬送すればよく、図10に示すよう
に、ウェービング量の増加とともに材料の最小座屈応力
が増加することが知られている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の知見に基
づいてなされたもので、第1の発明は、アルミニウムス
トリップを浮揚搬送しながら熱処理する方法において、
上記アルミニウムストリップを、少なくとも材料温度が
約350℃以上の帯域ではウェービング状態で搬送し、
その他の帯域ではカテナリ状態で搬送するものである。
【0007】また、第2の発明は、アルミニウムストリ
ップを浮揚搬送しながら熱処理する炉において、加熱帯
の前半部は、上下一対のプレッシャパッドからなるフロ
ータノズルを所定間隔ごとに配置するとともに該フロー
タノズルの間に複数のラウンドノズルを配置し、上記フ
ロータノズルの位置でアルミニウムストリップを支持し
ながらカテナリ状態で搬送するカテナリゾーンで構成
し、加熱帯の後半部は、上下一対のプレッシャパッドか
らなるフロータノズルを多数配置し、これらフロータノ
ズルによってアルミニウムストリップをウェービング状
態で搬送するシーガルゾーンで構成し、冷却帯は少なく
とも後半部を上記カテナリゾーンと同じ構成にしたもの
である。
【0008】
【作用】上記第1の発明によれば、材料温度が約350
℃以上の条件では、アルミニウムストリップはウェービ
ング状態で搬送されるので、その帯域におけるアルミニ
ウムストリップは板幅方向の耐座屈性が強化され、シー
ガルウィングの発生が防止される。
【0009】また、第2の発明によれば、カテナリゾー
ンにおいてストリップは効率的に浮揚および加熱される
ので、エネルギ効率の良い熱処理状態が得られる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図1はアルミニウムストリップS(以
下実施例の説明中「ストリップS」という。)の連続熱
処理炉1(以下実施例の説明中「炉1」という。)を示
し、この炉1は入口1a側から加熱帯A、徐冷帯B、冷
却帯Cを備えており、上記加熱帯Aのストリップ入側
(〜領域)と冷却帯Cのストリップ出側(〜領
域)にカテナリゾーンZC1,ZC2がそれぞれ配置され、
これらカテナリゾーンZC1,ZC2に囲まれた領域(〜
領域)にシーガルゾーンZSが配置されている。な
お、上記カテナリゾーンとはストリップを懸垂状態で搬
送する領域をいい、シーガルゾーンとはストリップをウ
ェービング状態、例えば正弦波曲線に沿って搬送する領
域をいう。
【0011】上記カテナリゾーンZC1,ZC2には、図2
に示すように、ストリップの浮揚を主たる目的とする上
下一対のプレッシャパッド11,12からなるフロータ
ノズル10が所定間隔ごとに配置され、これらのフロー
タノズル10の間にストリップの熱伝達を主たる目的と
するヒートトランスファノズルであるラウンドノズル1
3が複数個配置されている。また、上記フロータノズル
10のプレッシャパッド11にはストリップ幅方向にス
リットノズルを有する周知のものが使用され、下部のプ
レッシャパッド12には例えば後述するようにストリッ
プ浮揚性に優れたシェブロンパッドが使用されている。
なお、以下の説明において、プレッシャパッド12を
“シェブロンパッド12”と表す。
【0012】一方、上記シーガルゾーンZSには、図3
に示すように、上記フロータノズル10がプレッシャパ
ッド11とシェブロンパッド12の上下関係を交互に入
れ替えて所定間隔ごとに配列されており、上部にシェブ
ロンパッド12を配置したフロータノズル10(1
0’)は上下に移動可能としてある。
【0013】上記シェブロンパッド12は、図5から図
8に示すように、上面すなわち矢印X方向に搬送される
ストリップSの対向面20(以下「パッドフェース2
0」という。)にストリップ幅方向(矢印Y方向)に延
びるスリットノズル21,21を有し、これらスリット
ノズル21,21の間に複数の整流部材22が設けてあ
る。上記整流部材22は、共に“く”の字状に形成さ
れ、互いに平行に配置された内側整流板23と外側整流
板24とからなり、それぞれの整流板23,24は対向
する端縁部に整流壁25,26を備え、板幅方向に伸び
る複数の長孔27,28がそれぞれ形成されている。そ
して、上記整流部材22は、整流板中央部(屈曲部)2
9,30が端部に向かって突出するように左右対称に複
数組配置され、長孔27,28にボルト31,32をそ
れぞれ挿通してパッドフェース20に固定されている。
また、パッドフェース20には、上記内側整流板23と
外側整流板24の間に所定間隔ごとエア噴出孔である丸
ノズル33が、整流板23,24に沿って“く”の字状
に配列されている。
【0014】上記シェブロンパッド12のストリップ浮
揚特性について説明すると、このシェブロンパッド12
は、内部空間に供給された流体、例えば気体をスリット
ノズル21と丸ノズル33より噴出し、これをストリッ
プSに吹き付ける。また、丸ノズル33から噴出された
流体は、ストリップSの下面に当たり、一種のエアカー
テンを形成する。なお、丸ノズル33の気体噴出量調整
は、整流板23または24を幅方向に移動し、丸ノズル
33と整流板23または24とのオーバーラップ量、す
なわち丸ノズル33の開口面積を調整することにより行
われる。一方、スリットノズル21,21より対向方向
に噴出された流体は、合流後ストリップ幅方向に移動す
る。しかし、この側方に移動する流体は、整流部材22
と上記エアカーテンにより規制される。また、整流板2
3,24はその中央部(屈曲部)29,30を外側に向
けて配置されており、端部に向かって逃げる流体を規制
する能力が強いうえ、規制された流体を左右の整流部材
22に囲まれた領域に保持する力が強い。したがって、
図9に示すように、ストリップSとの間には広範囲に静
圧領域Pが形成され、スリットノズル21,21だけを
備えたプレッシャパッド11に比べて、著しくストリッ
プSの浮揚力が強い。
【0015】以上の構成を有する炉1では、ストリップ
Sは炉1に矢印X方向から搬入され、まず加熱帯Aのカ
テナリゾーンZC1で加熱される。このカテナリゾーンZ
C1では、フロータノズル10の対向部において、プレッ
シャパッド11とシェブロンパッド12より高温流体が
ストリップSにそれぞれ上下から吹き付けられる。ま
た、下方のシェブロンパッド12は上方のプレッシャパ
ッド11に比べてストリップSの浮揚性に優れており、
このシェブロンパッド12から噴出される高温流体の支
持圧力によりストリップSは懸垂状態で安定的に支持さ
れる。さらに、ラウンドノズル13より高温流体が吹き
付けられて効率的に加熱される。
【0016】上記カテナリゾーンZC1を通過したストリ
ップSは、次に加熱帯AのシーガルゾーンZSに搬送さ
れる。このシーガルゾーンZSには、上記シェブロンパ
ッド12とプレッシャパッド11の上下関係が交互に切
り替えられており、図3に示すように、ストリップSは
正弦波曲線に沿ってウェービング状態で搬送される。ま
た、ストリップSは、図4に示すように、加熱帯Aを搬
送される過程で徐々に温度が高くなり、炉1の入口1a
で常温状態(約20℃)にあった材料温度は、上記カテ
ナリゾーンZC1とシーガルゾーンZSの境界で約33
0℃、加熱帯Aの出口で約520℃に達する。
【0017】加熱帯Aを通過したストリップSは、次に
徐冷帯Bに搬送され、フロータノズル10より低温流体
が吹き付けられて冷却される。この徐冷帯Bは上記シー
ガルゾーンZSに属し、ストリップSは引き続きウェー
ビング状態で搬送される。なお、徐冷帯Bは、低温流体
が吹き付けられるストリップSの急激な温度低下、また
その温度低下に基づく急激な収縮を防止するもので、特
に薄板材や幅広材のストリップSに対して有効である。
【0018】徐冷帯Bを通過したストリップSは、冷却
帯CのシーガルゾーンZSをウェービング状態で搬送さ
れ、フロータノズル10より噴出される低温流体によっ
て冷却される。そして、上記シーガルゾーンZSを通過
すると、ストリップSはカテナリゾーンZC2に入り、こ
こでフロータノズル10とラウンドノズル13より低温
流体を吹き付けられながらカテナリ状態で搬送され、炉
1の出口1bより送り出される。なお、図4に示すよう
に、加熱帯の出口で約520℃であったストリップは、
上記シーガルゾーンZSとカテナリゾーンZC2の境界で
約260℃、冷却体の出口で約80℃まで冷却される。
【0019】以上のように、上記炉1では、ストリップ
Sにシーガルウィングの発生し易い温度条件、つまり材
料温度350℃以上の条件下では、ストリップSはウェ
ービング状態で搬送されて耐座屈性が強化されているの
で、加熱時の膨張や冷却時の収縮によってストリップS
にシーガルウィングが発生することはない。
【0020】なお、上記実施例では、加熱帯Aと冷却帯
Cの間に徐冷帯Bを設けるものとしたが、ストリップS
が厚板材でウェービング状態で搬送することによって十
分シーガルウィングの発生を防止できれば、特に徐冷帯
を設ける必要はない。また、徐冷帯Bの出側に冷却水に
よるスプレーノズルとかクエンチヘッド等を設けてスト
リップSを急速水焼入れを行う場合、ここでのフロータ
ノズル10より噴出する流体の温度を調整することによ
り、上記徐冷帯Bを通過するストリップSの温度を加熱
帯Aの出口温度(上記実施例では約520℃)に維持
し、焼入性を確保するようにしてもよい。この場合、徐
冷帯Bは均熱帯として使用することになる。
【0021】上記フロータノズル10の間にラウンドノ
ズル13を配置したノズル配列(以下「カテナリ型式」
という。)(図2参照)と、フロータノズルとラウンド
ノズルを交互に、かつ同種のノズルが上下で対向するよ
うに配置したノズル配列(以下「フロータ型式」とい
う。)の電力効率を比較すると、上記フロータ型式では
ストリップを浮揚させるために多くのエネルギが消費さ
れるのに対し、カテナリ型式ではストリップはシェブロ
ンパッドのみで支持することができるので熱伝達効率の
良いラウンドノズルを多数配列することができ、対流熱
伝達率hcがフロータ型式よりも8%向上する。
【0022】次に、ノズル圧を比較すると、 hc∝α・P0.345 P:ノズル圧 の関係式より、 (P1/P2)0.345=1/1.08 P1:カテナリ型式のノズル圧 P2:フロータ型式のノズル圧 ∴P1=(0.8)・P2 となり、同一炉長の場合、カテナリ型式のノズル圧P1
はフロータ型式のノズル圧P2よりも20%減となる。
【0023】続いて、風量を比較すると、カテナリ型式
におけるゾーン(長さ:3.5m)当たりの開口面積を0.6
624m2とすると、風量Q1は次のようになる。 Q1=0.6624・4√(P1) 一方、フロータ型式におけるゾーン(長さ:3.5m)当
たりの開口面積を0.7004m2とすると、風量Q2
は次のようになる。 Q2=0.7704・4√(P2)
【0024】以上よりノズルに流体を供給するカテナリ
型式のファンパワー:KW1とフロータ型式のファンパ
ワー:KW2を比較すると、 (KW1/KW2)=(Q1・P1)/(Q2・P2) =0.8・〔0.6624・√(0.8)〕/〔0.7004・√(1.0)〕 =0.68 となり、カテナリ型式はフロータ型式に比べて32%の
省電力となる。
【0025】具体的に、冷却帯に7つのゾーンを設け、
これらのゾーンをすべてカテナリ型式とし、それらに流
体を供給するファンの出力が132KWとした場合、 132(KW)・7(台)・(1−0.68)=296(KW) の省電力となる。また、上記7つのゾーンのヒートトラ
ンスファノズルを幅方向に3分割し、それぞれに流体を
供給するヘッダーを設け、狭幅材料処理時には両端部を
ヘッダーを閉鎖すれば、更に省電力となる。
【0026】なお、以上の説明では、フロータノズル1
0は従来より知られているプレッシャパッド11とシェ
ブロンパッド12で構成するものとしたが、2つのプレ
ッシャパッド11でフロータノズル10を構成してもよ
い。ただし、シェブロンパッド12の方がプレッシャパ
ッド11よりもストリップの浮揚安定性に優れているの
で、シェブロンパッド12を使用する方が望ましい。
【0027】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、第1の発
明にかかるストリップの熱処理方法によれば、材料温度
が約350℃以上となる帯域ではストリップはウェービ
ング状態で搬送され、これにより幅方向の耐座屈性が強
化されているため、シーガルウィングが発生することが
なく、皺の無い良質の製品が得られる。また、第2の発
明にかかる連続熱処理装置では、カテナリゾーンにおい
てエネルギ効率の良い処理が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アルミニウムストリップ連続処理炉の縦断面
図である。
【図2】 カテナリゾーンの側面図である。
【図3】 シーガルゾーンの側面図である。
【図4】 ストリップの温度変化を示す図である。
【図5】 シェブロンパッドの平面図である。
【図6】 シェブロンパッドのVI−VI線断面図である。
【図7】 整流部材の平面図である。
【図8】 整流部材のVIII−VIII線断面図である。
【図9】 シェブロンパッドの静圧領域を示す図であ
る。
【図10】 ウェービング量とストリップ幅方向座屈応
力の関係を示す図である。
【符号の説明】
1…連続処理炉、10…フロータノズル、11…プレッ
シャパッド、12…シェブロンパッド、13…ラウンド
ノズル、A…加熱帯、B…徐冷帯、C…冷却帯、ZC1
C2…カテナリゾーン、ZS…シーガルゾーン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムストリップを浮揚搬送しな
    がら熱処理する方法において、上記アルミニウムストリ
    ップを、少なくとも材料温度が約350℃以上の帯域で
    はウェービング状態で搬送し、その他の帯域ではカテナ
    リ状態で搬送することを特徴とするアルミニウムストリ
    ップの連続熱処理方法。
  2. 【請求項2】 アルミニウムストリップを浮揚搬送しな
    がら熱処理する炉において、加熱帯の前半部は、上下一
    対のプレッシャパッドからなるフロータノズルを所定間
    隔ごとに配置するとともに該フロータノズルの間に複数
    のラウンドノズルを配置し、上記フロータノズルの位置
    でアルミニウムストリップを支持しながらカテナリ状態
    で搬送するカテナリゾーンで構成し、上記加熱帯の後半
    部は、上下一対のプレッシャパッドからなるフロータノ
    ズルを多数配置し、これらフロータノズルによってアル
    ミニウムストリップをウェービング状態で搬送するシー
    ガルゾーンで構成し、冷却帯は少なくとも後半部を上記
    カテナリゾーンと同じ構成にしたことを特徴とするアル
    ミニウムストリップの連続熱処理炉。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452504A1 (en) * 1989-11-06 1991-10-23 KOHJIN CO. Ltd. N-(3',4'-dimethoxycinnamoyl)anthranilic acid
JPH07258747A (ja) * 1994-03-22 1995-10-09 Chugai Ro Co Ltd 非鉄金属ストリップの連続熱処理方法
KR100869225B1 (ko) * 2007-04-30 2008-11-18 에이디엠이십일 주식회사 와이퍼 블레이드
CN101914736A (zh) * 2010-08-12 2010-12-15 浙江浩大工业炉有限公司 一种连续退火炉
CN113454246A (zh) * 2019-02-28 2021-09-28 艾伯纳工业炉公司 浮动带式炉

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US11708621B2 (en) 2019-02-28 2023-07-25 Ebner Industrieofenbau Gmbh Strip flotation furnace

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