JPH0741847A - クロム含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法 - Google Patents
クロム含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法Info
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- JPH0741847A JPH0741847A JP19061793A JP19061793A JPH0741847A JP H0741847 A JPH0741847 A JP H0741847A JP 19061793 A JP19061793 A JP 19061793A JP 19061793 A JP19061793 A JP 19061793A JP H0741847 A JPH0741847 A JP H0741847A
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- Japan
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- zone
- annealing
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、例えばＹＵＳ４０９ＤやＳＵＳ４
３６Ｓ等のクロム含有鋼帯の連続焼鈍時に炉内雰囲気に
て酸化される鋼帯表面酸化現象を抑制し後の酸洗工程を
省略する技術を提供する。 【構成】 具体的には、連続焼鈍炉内雰囲気を炉内各ゾ
ーン毎の鋼帯滞留時間ｔ（sec)と水蒸気分圧Ｐ H2 O
（ミリバール）と鋼帯温度Ｔ（°Ｋ）によって決まる酸
化度指数Ｇの総和が１／３以下となるよう各ゾーン毎に
雰囲気ガス量により制御することにより達成するもので
ある。 【数１】 （但し、ｎ；０．４３〜０．５０、ｍ；４０００〜４１
００なる定数）
３６Ｓ等のクロム含有鋼帯の連続焼鈍時に炉内雰囲気に
て酸化される鋼帯表面酸化現象を抑制し後の酸洗工程を
省略する技術を提供する。 【構成】 具体的には、連続焼鈍炉内雰囲気を炉内各ゾ
ーン毎の鋼帯滞留時間ｔ（sec)と水蒸気分圧Ｐ H2 O
（ミリバール）と鋼帯温度Ｔ（°Ｋ）によって決まる酸
化度指数Ｇの総和が１／３以下となるよう各ゾーン毎に
雰囲気ガス量により制御することにより達成するもので
ある。 【数１】 （但し、ｎ；０．４３〜０．５０、ｍ；４０００〜４１
００なる定数）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クロム含有鋼帯が冷間
圧延後の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気の制御方法に関
し、更に詳しくは炉内の酸化性ガスにより被る表面酸化
を抑制し、連続焼鈍後に引続いて行われる酸洗処理を省
略する技術に関するものである。
圧延後の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気の制御方法に関
し、更に詳しくは炉内の酸化性ガスにより被る表面酸化
を抑制し、連続焼鈍後に引続いて行われる酸洗処理を省
略する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常冷間圧延されたクロム含有鋼帯は、
冷間圧延組織の再結晶を促し加工性を向上させる目的で
軟化焼鈍を行うのが一般的である。この軟化焼鈍は生産
性の向上と製造工期の短縮等を目的としてその多くが従
来のバッチ式のボックス焼鈍方式から図１に示すごとく
予熱ゾーン、加熱ゾーン、均熱ゾーン、冷却ゾー
ンを具備した所謂連続焼鈍炉で処理する連続焼鈍方式
に移行している。
冷間圧延組織の再結晶を促し加工性を向上させる目的で
軟化焼鈍を行うのが一般的である。この軟化焼鈍は生産
性の向上と製造工期の短縮等を目的としてその多くが従
来のバッチ式のボックス焼鈍方式から図１に示すごとく
予熱ゾーン、加熱ゾーン、均熱ゾーン、冷却ゾー
ンを具備した所謂連続焼鈍炉で処理する連続焼鈍方式
に移行している。
【０００３】しかしこの連続焼鈍方式は、ボックス焼鈍
方式に比して短時間処理を行うため再結晶速度を早める
目的で焼鈍温度をより高温化する必要がある。更にコイ
ルボックス内で処理を行うため外気と炉内雰囲気との遮
断が容易であるボックス焼鈍方式に比して、鋼帯を高速
で通板しつつ焼鈍を行う連続焼鈍方式は、炉体が巨大に
ならざるを得ず完全なシールが困難にならざるを得ない
等の問題があった。
方式に比して短時間処理を行うため再結晶速度を早める
目的で焼鈍温度をより高温化する必要がある。更にコイ
ルボックス内で処理を行うため外気と炉内雰囲気との遮
断が容易であるボックス焼鈍方式に比して、鋼帯を高速
で通板しつつ焼鈍を行う連続焼鈍方式は、炉体が巨大に
ならざるを得ず完全なシールが困難にならざるを得ない
等の問題があった。
【０００４】かかる連続焼鈍炉に於いて、普通鋼を熱処
理する場合は、炉内雰囲気ガスに例えばＨ2 ５％、Ｎ2
９５％程度のミックスガスを用いることにより、鋼帯表
面の酸化現象を抑制することは比較的容易に達成し得る
が、鋼中にクロムを含有する例えば１１％クロム鋼、１
７％クロム鋼（ＳＵＳ４３０）等の場合は、クロムと酸
素との親和性が極めて高いため、容易に鋼帯表面が酸化
されてしまうという難点があった。
理する場合は、炉内雰囲気ガスに例えばＨ2 ５％、Ｎ2
９５％程度のミックスガスを用いることにより、鋼帯表
面の酸化現象を抑制することは比較的容易に達成し得る
が、鋼中にクロムを含有する例えば１１％クロム鋼、１
７％クロム鋼（ＳＵＳ４３０）等の場合は、クロムと酸
素との親和性が極めて高いため、容易に鋼帯表面が酸化
されてしまうという難点があった。
【０００５】この鋼帯表面の酸化は、一般に青色に変色
するためブルーイングと称され、外観を悪くするのみな
らず表面の酸化被膜の存在のための溶接性の悪化、更に
は加工時の型カジリ等の問題を誘起するものである。そ
のため連続焼鈍処理後のクロム含有鋼帯は、その後酸洗
処理を行い表面の酸化被膜を溶出させることが不可欠と
なっており、酸洗処理コストの増大、製造工期が伸びる
等の問題を生じていた。
するためブルーイングと称され、外観を悪くするのみな
らず表面の酸化被膜の存在のための溶接性の悪化、更に
は加工時の型カジリ等の問題を誘起するものである。そ
のため連続焼鈍処理後のクロム含有鋼帯は、その後酸洗
処理を行い表面の酸化被膜を溶出させることが不可欠と
なっており、酸洗処理コストの増大、製造工期が伸びる
等の問題を生じていた。
【０００６】このようなブルーイングを回避する方法と
して例えば特開昭６２−１０９９２８号公報に開示され
ているように、焼鈍温度を６００〜９００℃の範囲とし
更に雰囲気ガスの露点を０〜−４０℃とし均熱時間を６
０秒以下に限定する低酸化焼鈍方法がある。しかし、か
かる操業管理方法は焼鈍温度と雰囲気ガス露点と均熱時
間とを独立に管理する方法で更にこの３つの操作因子と
表面酸化度の相互関係が不明であって、実操業での採用
は困難でありこの技術をもとに連続焼鈍炉の自動制御を
実施することも困難であった。
して例えば特開昭６２−１０９９２８号公報に開示され
ているように、焼鈍温度を６００〜９００℃の範囲とし
更に雰囲気ガスの露点を０〜−４０℃とし均熱時間を６
０秒以下に限定する低酸化焼鈍方法がある。しかし、か
かる操業管理方法は焼鈍温度と雰囲気ガス露点と均熱時
間とを独立に管理する方法で更にこの３つの操作因子と
表面酸化度の相互関係が不明であって、実操業での採用
は困難でありこの技術をもとに連続焼鈍炉の自動制御を
実施することも困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術で
は解決し得なかった連続焼鈍後の酸洗工程省略を、焼鈍
炉内各ゾーン毎の含クロム鋼帯表面酸化支配因子で構成
される酸化度指数を一定値以下に制御することにより達
成するものである。
は解決し得なかった連続焼鈍後の酸洗工程省略を、焼鈍
炉内各ゾーン毎の含クロム鋼帯表面酸化支配因子で構成
される酸化度指数を一定値以下に制御することにより達
成するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、含クロム
鋼帯の表面酸化支配因子として、連続焼鈍炉内各ゾーン
の鋼帯滞在時間ｔ（sec)、水蒸気分圧Ｐ H2 O （ミリバ
ール）、鋼帯温度Ｔ（°Ｋ）に着目し、切り板による実
験室実験及び実際の連続焼鈍炉での操業データより、か
かる表面酸化支配因子で構成される酸化度指数、即ち下
式ＧのＴ≧５００℃領域での炉内累積値が１／３以下と
なるよう制御することで酸化膜の厚さをブルーイングの
発生しない５００オングストローム以下にでき、酸洗工
程処理を省略し得ることを知見した。
鋼帯の表面酸化支配因子として、連続焼鈍炉内各ゾーン
の鋼帯滞在時間ｔ（sec)、水蒸気分圧Ｐ H2 O （ミリバ
ール）、鋼帯温度Ｔ（°Ｋ）に着目し、切り板による実
験室実験及び実際の連続焼鈍炉での操業データより、か
かる表面酸化支配因子で構成される酸化度指数、即ち下
式ＧのＴ≧５００℃領域での炉内累積値が１／３以下と
なるよう制御することで酸化膜の厚さをブルーイングの
発生しない５００オングストローム以下にでき、酸洗工
程処理を省略し得ることを知見した。
【０００９】
【数２】 （ここで、ｎ；０．４３〜０．５０、ｍ；４０００〜４
１００なる定数）
１００なる定数）
【００１０】図２に、鋼帯温度を８２３〜１２２３°
Ｋ、雰囲気ガス中の水蒸気分圧を４〜０．５ミリバール
まで変化させ任意の反応時間後に得られた１１％Ｃｒ鋼
帯実測累積酸化度指数と、前述の計算式より求まる計算
累積酸化度指数との対応を例示すると共に酸洗工程省略
可能領域を示すがこの式により高い精度での鋼帯表面酸
化度の予測が可能となる。尚ここで言う実測累積酸化度
指数とは、上記条件で処理した後の鋼帯片側表面をグロ
ー放電発生分光分析法にかけ、その放電時間（sec)を実
験定数１２．３で除した値として定義したものであり、
酸化膜の厚みを表わす。
Ｋ、雰囲気ガス中の水蒸気分圧を４〜０．５ミリバール
まで変化させ任意の反応時間後に得られた１１％Ｃｒ鋼
帯実測累積酸化度指数と、前述の計算式より求まる計算
累積酸化度指数との対応を例示すると共に酸洗工程省略
可能領域を示すがこの式により高い精度での鋼帯表面酸
化度の予測が可能となる。尚ここで言う実測累積酸化度
指数とは、上記条件で処理した後の鋼帯片側表面をグロ
ー放電発生分光分析法にかけ、その放電時間（sec)を実
験定数１２．３で除した値として定義したものであり、
酸化膜の厚みを表わす。
【００１１】この酸化度指数を知見したこと及びこの累
積酸化度指数をある範囲の値に制御することでブルーイ
ングの発生を防止できることを知見したことは、工業的
に極めて大きな意義がある。つまり、各表面酸化支配因
子毎の表面酸化への影響度が定量化されたことにより、
連続焼鈍炉の表面酸化抑制操業の自動制御が可能になる
と同時にクロム含有鋼帯を焼鈍する連続焼鈍炉に表面酸
化抑制機能を付与した設計が可能になったのである。
積酸化度指数をある範囲の値に制御することでブルーイ
ングの発生を防止できることを知見したことは、工業的
に極めて大きな意義がある。つまり、各表面酸化支配因
子毎の表面酸化への影響度が定量化されたことにより、
連続焼鈍炉の表面酸化抑制操業の自動制御が可能になる
と同時にクロム含有鋼帯を焼鈍する連続焼鈍炉に表面酸
化抑制機能を付与した設計が可能になったのである。
【００１２】具体的には、鋼帯の板厚、炉内通板速度を
プロセスコンピューターにプリセットした後、各ゾーン
毎に設置されて炉温計データを読込んで炉内での鋼帯温
度のヒートパターンを求め、更に各ゾーン毎に設けられ
た連続露点計の値をとり込み鋼帯温度が５００℃を超え
る領域での鋼帯滞在時間を微小刻みで増加させ、その都
度の酸化度指数を求め逐次累積していくことで冷却ゾー
ン内で５００℃を切る領域までの累積酸化度指数を予測
する。この累積酸化度指数が１／３を超えることが予測
された場合は、先ず炉内へ吹込まれている現時点でのト
ータル雰囲気ガス量は固定して表面酸化への影響の大な
る高い鋼帯温度のゾーンから優先し、つまり均熱ゾー
ン、加熱ゾーン、冷却ゾーンの順に雰囲気ガス量の優先
配分比を決定し各ゾーン毎の雰囲気ガス量制御を実施す
る。以上までの操作でも、累積酸化度指数が１／３を超
えることが予測された場合はトータル雰囲気ガス量を増
加させ既に決定された優先配分比に従い各ゾーン毎の雰
囲気ガス量制御を実施する。
プロセスコンピューターにプリセットした後、各ゾーン
毎に設置されて炉温計データを読込んで炉内での鋼帯温
度のヒートパターンを求め、更に各ゾーン毎に設けられ
た連続露点計の値をとり込み鋼帯温度が５００℃を超え
る領域での鋼帯滞在時間を微小刻みで増加させ、その都
度の酸化度指数を求め逐次累積していくことで冷却ゾー
ン内で５００℃を切る領域までの累積酸化度指数を予測
する。この累積酸化度指数が１／３を超えることが予測
された場合は、先ず炉内へ吹込まれている現時点でのト
ータル雰囲気ガス量は固定して表面酸化への影響の大な
る高い鋼帯温度のゾーンから優先し、つまり均熱ゾー
ン、加熱ゾーン、冷却ゾーンの順に雰囲気ガス量の優先
配分比を決定し各ゾーン毎の雰囲気ガス量制御を実施す
る。以上までの操作でも、累積酸化度指数が１／３を超
えることが予測された場合はトータル雰囲気ガス量を増
加させ既に決定された優先配分比に従い各ゾーン毎の雰
囲気ガス量制御を実施する。
【００１３】以上述べた制御を通板速度、鋼帯厚み、炉
温パターンが変更される都度ダイナミック制御を行うこ
とによりクロム含有鋼帯のブルーイング現象を皆無化す
ることができる。
温パターンが変更される都度ダイナミック制御を行うこ
とによりクロム含有鋼帯のブルーイング現象を皆無化す
ることができる。
【００１４】
【実施例】図３に、鋼帯厚み０．９４mmの１１％クロム
鋼を（ａ）図に示す同一ヒートパターンで連続焼鈍処理
した場合の実施例を具体的に示すが、予測制御が不可能
であった従来法に比して新法は各ゾーンの雰囲気ガス量
を均熱ゾーン２８０±２０Nm3 /h、加熱ゾーン２４０±
２０Nm3 /h、冷却ゾーン１７５±１０Nm3 /hに制御する
ことで、（ｂ）図に示すように累積酸化度指数を１／３
以下とすることができた。これにより均熱、加熱、冷却
の各ゾーンの露点を全て−２０°±２℃（平均１．０３
５ミリバール）に保持し得、ブルーイング現象を皆無化
し得た。
鋼を（ａ）図に示す同一ヒートパターンで連続焼鈍処理
した場合の実施例を具体的に示すが、予測制御が不可能
であった従来法に比して新法は各ゾーンの雰囲気ガス量
を均熱ゾーン２８０±２０Nm3 /h、加熱ゾーン２４０±
２０Nm3 /h、冷却ゾーン１７５±１０Nm3 /hに制御する
ことで、（ｂ）図に示すように累積酸化度指数を１／３
以下とすることができた。これにより均熱、加熱、冷却
の各ゾーンの露点を全て−２０°±２℃（平均１．０３
５ミリバール）に保持し得、ブルーイング現象を皆無化
し得た。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、クロム含有鋼帯の冷延後
の連続焼鈍に於けるブルーイングの発生を、自動制御に
より皆無とすることができる。
の連続焼鈍に於けるブルーイングの発生を、自動制御に
より皆無とすることができる。
【図１】クロム含有鋼帯の連続焼鈍の状況を表わす図で
ある。
ある。
【図２】計算累積酸化度指数と実績累積酸化度指数の対
応を示す図である。
応を示す図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の実施例の炉温、板
温、累積酸化度指数を表わす図である。
温、累積酸化度指数を表わす図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 クロム含有鋼帯を冷間圧延した後連続焼
鈍処理するに際し、焼鈍時に於ける焼鈍炉内雰囲気を、
炉内各ゾーン毎の、鋼帯滞在時間ｔと水蒸気分圧Ｐ H2
O と鋼帯温度Ｔによって決まる下式の指数ＧのＴ≧５０
０℃での炉内累積値が１／３以下となるよう各ゾーン毎
に雰囲気ガス量により制御することを特徴とするクロム
含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法。 【数１】 但し、ｎ；０．４３〜０．５０、 ｍ；４０００〜４１００なる定数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19061793A JPH0741847A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | クロム含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19061793A JPH0741847A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | クロム含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741847A true JPH0741847A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16261056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19061793A Withdrawn JPH0741847A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | クロム含有鋼帯の連続焼鈍に於ける炉内雰囲気制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741847A (ja) |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19061793A patent/JPH0741847A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |