JPH07278679A - ステンレス鋼板の連続焼鈍装置 - Google Patents

ステンレス鋼板の連続焼鈍装置

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JPH07278679A
JPH07278679A JP9071894A JP9071894A JPH07278679A JP H07278679 A JPH07278679 A JP H07278679A JP 9071894 A JP9071894 A JP 9071894A JP 9071894 A JP9071894 A JP 9071894A JP H07278679 A JPH07278679 A JP H07278679A
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JP
Japan
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stainless steel
heating
furnace
steel sheet
continuous annealing
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JP9071894A
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English (en)
Inventor
Masami Onoda
正巳 小野田
Yoshiaki Hirota
芳明 広田
Jun Akimoto
純 秋元
Akira Kawabata
明 川端
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンレス鋼板の連続焼鈍装置に関する。従
来一般に使用されているバーナー直火加熱方式の加熱速
度が遅く、熱応答性が悪く、酸洗のためのコスト高が避
けられない点を解決する。 【構成】 焼鈍炉の加熱帯2に通電加熱装置4〜7を備
える。炉内を無酸化雰囲気または高濃度水素雰囲気に保
持する。加熱帯直後の冷却帯3には、水素ガスによる高
速ガスジェット冷却装置10を備えるのが好ましい。 【効果】 焼鈍炉の加熱能力が向上して炉長を短縮する
ことができ、熱応答性も向上する。焼鈍に際しての鋼板
表面の酸化を大幅に抑制して酸洗設備を簡略化または省
略することができ、従来酸洗のために費やしていたコス
トを大幅に節約することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼板の連続焼
鈍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ステンレス鋼板は、図2に示すよ
うな連続焼鈍工程で連続焼鈍されていた。すなわち、冷
間圧延工程を経て巻き取られたステンレス鋼板のコイル
13をペイオフリール14に装着し、そこから連続的に
送り出して入側ルーパ15を経て焼鈍炉の加熱帯2へ装
入する。加熱帯2内でステンレス鋼板1を加熱焼鈍した
後、冷却帯3で冷却する。焼鈍によりステンレス鋼板1
の表面は酸化膜で覆われるため、酸洗槽16で酸化膜を
除去した後、出側ルーパ17を経てテンションリール1
8でコイル状に巻き取る。
【0003】このようにステンレス鋼板を連続焼鈍する
工程では、従来は焼鈍炉の加熱帯にバーナー直火加熱方
式が一般に用いられていた。その理由は、最も安価で簡
便な加熱手段であるばかりでなく、SUS304のよう
なオーステナイト系ステンレス鋼板を1150℃程度の
高温まで加熱することが可能であるからでもある。その
他の手段、たとえば誘導加熱ではオーステナイト系ステ
ンレス鋼板の加熱はできず、フェライト系についても周
波数をきわめて高くしなければならないので困難であ
る。また、間接輻射加熱方式即ちラジアントチューブで
は1150℃のような高温への加熱は不可能であるし、
電気ヒーターでは加熱能力が小さい。バーナー直火加熱
方式は雰囲気シールが不要であり、耐火物の選定にも特
に困難はなく、したがって比較的安価な設備で済む点も
利点である。
【0004】その反面、バーナー直火加熱方式は燃焼排
ガスの水蒸気濃度が高いため、ステンレス鋼板の表面が
必然的に酸化してしまう。そこで、図2に示したステン
レス鋼板の連続焼鈍工程も、焼鈍炉の加熱帯2でステン
レス鋼板1の表面に酸化膜が生じることを前提として、
酸化膜を除去する酸洗槽16を備えているのである。
尚、酸化膜を発生させない加熱方式としてマッフル炉タ
イプの輻射加熱方式であって、炉内を高濃度水素雰囲気
とするいわゆる光輝焼鈍が実用化されているが、加熱速
度が極めて遅いために特殊な材料の加熱に限定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、バーナー
直火加熱方式の焼鈍炉が従来一般に使用されているので
あるが、バーナー直火加熱方式は加熱速度が比較的遅
く、設備の長大化を招くという欠点がある。また、炉殻
に厚い煉瓦を必要とするので炉の熱容量が大きくならざ
るを得ず、そのため熱応答性が悪く、炉温設定や鋼板の
サイズ変更時に制約がある。さらに、前述のように酸洗
槽が必須となるが、酸洗のためのコストが焼鈍コストと
同程度となってしまい、コスト高が避けられない。そし
て、酸洗廃液の処理が難しい点も問題である。
【0006】そこで本発明は、前述のバーナー直火加熱
方式による問題点を解決できるステンレス鋼板の連続焼
鈍装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の〜の
通りである。
【0008】 焼鈍炉の加熱帯の一部または全部に通
電加熱装置を備え、炉内を無酸化雰囲気に保持したこと
を特徴とするステンレス鋼板の連続焼鈍装置。
【0009】 焼鈍炉の加熱帯の一部または全部に通
電加熱装置を備え、炉内を高濃度水素雰囲気に保持した
ことを特徴とするステンレス鋼板の連続焼鈍装置。
【0010】 加熱帯直後の冷却帯に水素ガスによる
高速ガスジェット冷却装置を備えた前記のステンレス
鋼板の連続焼鈍装置。
【0011】 通電加熱装置が直接通電加熱方式であ
る前記〜のいずれかのステンレス鋼板の連続焼鈍装
置。
【0012】 通電加熱装置が変圧器型通電加熱方式
である前記〜のいずれかのステンレス鋼板の連続焼
鈍装置。
【0013】
【作用】本発明のステンレス鋼板の連続焼鈍装置は、焼
鈍炉の加熱帯の一部または全部に通電加熱装置を備え
る。
【0014】通電加熱装置とは、通電ロールを介してス
テンレス鋼板に電流を通し、鋼板自体のジュール熱によ
り鋼板を加熱する装置であり、特公昭60−26818
号公報記載のように、外部電源から鋼板に直接通電する
方式のものと、特開平1−142032号公報、特開平
1−187789号公報記載のように、環状トランスを
貫通する鋼板の前後に通電ロールを設け、両通電ロール
を導電性部材で接続して鋼板、通電ロールおよび導電性
部材により閉回路を構成し、環状トランスに外部電源か
ら交流電流を通電することにより上記閉回路を二次コイ
ルとして誘導電流を発生させ、この誘導電流によるジュ
ール熱で鋼板を加熱する変圧器型通電加熱方式のものと
があるが、本発明ではいずれも採用可能である。
【0015】通電加熱は伝熱による加熱ではなく、鋼板
自体に電流を流してそのジュール熱を利用して加熱する
ものであり、オーステナイト系ステンレス鋼板も加熱す
ることができ、加熱速度や加熱温度は電流値を調整する
ことにより容易に制御できる。また、加熱能力も大き
く、たとえば40A/mm以上の電流を通して700〜
900℃の高温まで1000℃/秒の超急速加熱するこ
とさえ可能であり、設備の長大化を避けることができ
る。さらに、鋼板自体が発熱するため、熱応答性も良好
となり、炉温設定や鋼板サイズの変更時の制約も解消で
きる。
【0016】通電加熱は排ガスを発生させないクリーン
な加熱方式であるため、加熱炉を密閉して炉内雰囲気を
制御することが容易となる。そこで、本発明では、通電
加熱の採用に加え、炉内を無酸化雰囲気または高濃度水
素雰囲気に保持することとした。ここで無酸化雰囲気と
は、N2 ガスを主体とし、H2 ガスを0〜5%含む雰囲
気であり、高濃度水素雰囲気とは、50%以上H2 ガス
を含む雰囲気である。高濃度水素雰囲気とすれば鋼板表
面の酸化はきわめて低く抑制できる。加熱帯直後の冷却
帯においてもH2 ガスを高速のガスジェットとして鋼板
に吹き付ける高速ガスジェット冷却を併せて採用すれば
酸洗が不要な程度まで表面酸化を抑制でき、酸洗のため
のコストを節約できる。ただし、水素ガス爆発の危険が
あり、雰囲気制御のためのコストは高くなる。無酸化雰
囲気の場合は酸洗不要なところまで表面酸化を抑制する
ことはできないが、従来のバーナー直火加熱に比べて酸
化膜厚を半減する程度まで抑制することはでき、酸洗時
間を短縮でき、酸洗設備も小さく簡略化できる。そし
て、水素ガス爆発の危険はないので、雰囲気制御のコス
トは高濃度水素雰囲気の場合に比べて低くて済む。
【0017】本発明の効果を最大限に活かすためには加
熱帯全部に通電加熱方式を適用するのがベストである
が、加熱帯の一部に通電加熱方式を適用し、無酸化加熱
が可能な電気ヒーターやマッフル炉タイプの間接輻射加
熱方式と組み合わせても酸洗負荷の大幅な低減、生産性
の向上、そして熱応答性向上による焼鈍スケジュールフ
リーを達成することができる。
【0018】
【実施例】図1に本発明のステンレス鋼板の連続焼鈍装
置の焼鈍炉の例を示す。焼鈍炉は加熱帯2と冷却帯3と
から構成されている。
【0019】加熱帯2には通電ロール4、5を導電性部
材6で接続し、環状トランス7内をステンレス鋼板1が
貫通する変圧器型の通電加熱装置を備えている。環状ト
ランス7には図示しない外部の交流電源が接続してあ
り、環状トランス7に交流電流を通電することによりス
テンレス鋼板1、通電ロール4、5、導電性部材6より
なる閉回路に誘導電流を発生させて、ステンレス鋼板1
自体のジュール熱によりステンレス鋼板1を急速加熱す
る。
【0020】冷却帯3には、高速ガスをステンレス鋼板
1の表面に吹きつけて急速冷却する高速ガスジェット冷
却装置10を備えている。
【0021】加熱帯2および冷却帯3は急速加熱、急速
冷却が可能であり、設備は小さなもので足りるので、雰
囲気制御も容易となる。この例では、加熱帯2と冷却帯
3とを一体として密閉し、ステンレス鋼板1の出入部は
シール装置8でシールしている。加熱帯2には、雰囲気
ガス供給管9を通してN2 ガスやH2 ガスを供給し、炉
内を無酸化雰囲気や高濃度水素雰囲気に維持することが
可能である。
【0022】次に、SUS304ステンレス鋼板を従来
のバーナー直火加熱方式の連続焼鈍装置で焼鈍した比較
例と、本発明の連続焼鈍装置を用いて焼鈍した実施例に
ついて鋼板表面の酸化膜厚、および酸化膜を除去するの
に要した酸洗時間を表1に示す。
【0023】
【表1】 *酸洗条件:硝酸50g/l+弗酸20g/l、50℃
中に浸漬
【0024】実施例1はN2 ガスの無酸化雰囲気下で通
電加熱した例であるが、バーナー直火加熱した比較例に
対して酸化膜厚は半分となり、酸洗時間は半分以下であ
った。また、高濃度水素雰囲気下で通電加熱し、H2
スを用いて高速ガスジェット冷却した実施例2では酸化
膜厚は100Å未満であり、酸洗は不要であった。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、焼鈍炉の加熱能力が向
上して炉長を短縮することができ、熱応答性も向上す
る。そして、焼鈍に際しての鋼板表面の酸化を大幅に抑
制して酸洗設備を簡略化または省略することができ、こ
れにより従来酸洗のために費やしていたコストを大幅に
節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステンレス鋼板の連続焼鈍装置の焼鈍
炉の例を示す図である。
【図2】従来のステンレス鋼板の連続焼鈍工程を示す図
である。
【符号の説明】
1 ステンレス鋼板 2 加熱帯 3 冷却帯 4 通電ロール 5 通電ロール 6 導電性部材 7 環状トランス 8 シール装置 9 雰囲気ガス供給管 10 高速ガスジェット冷却装置 11 冷却ガス供給管 12 ブロワー 13 コイル 14 ペイオフリール 15 入側ルーパ 16 酸洗槽 17 出側ルーパ 18 テンションリール 19 熱交換器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 9/62 101 (72)発明者 川端 明 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼鈍炉の加熱帯の一部または全部に通電
    加熱装置を備え、炉内を無酸化雰囲気に保持したことを
    特徴とするステンレス鋼板の連続焼鈍装置。
  2. 【請求項2】 焼鈍炉の加熱帯の一部または全部に通電
    加熱装置を備え、炉内を高濃度水素雰囲気に保持したこ
    とを特徴とするステンレス鋼板の連続焼鈍装置。
  3. 【請求項3】 加熱帯直後の冷却帯に水素ガスによる高
    速ガスジェット冷却装置を備えた請求項2記載のステン
    レス鋼板の連続焼鈍装置。
  4. 【請求項4】 通電加熱装置が直接通電加熱方式である
    請求項1〜3のいずれか記載のステンレス鋼板の連続焼
    鈍装置。
  5. 【請求項5】 通電加熱装置が変圧器型通電加熱方式で
    ある請求項1〜3のいずれか記載のステンレス鋼板の連
    続焼鈍装置。
JP9071894A 1994-04-06 1994-04-06 ステンレス鋼板の連続焼鈍装置 Pending JPH07278679A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999050464A1 (fr) * 1998-03-26 1999-10-07 Kawasaki Steel Corporation Four de traitement thermique en continu, et procede de regulation du gaz atmospherique et procede de refroidissement dans un four de traitement thermique en continu
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CN114672622A (zh) * 2022-04-13 2022-06-28 浙江康士达科技股份有限公司 一种不锈钢带光亮退火装置

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