JPH08109418A - 金属帯の連続通電加熱方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通電ロールを介して金属帯に電流を通し、ジ
ュール熱により金属帯を加熱する際、金属帯の形状不良
やスパークの発生を防止し、安定して通電加熱する。 【構成】 金属帯１を高温側通電ロール４の手前に設け
たレベリング装置６で形状矯正した後、該ロールに巻き
付けて通電し、金属帯１を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば薄鋼板の連続
焼鈍のように金属帯を連続熱処理するため通電加熱する
金属帯の連続通電加熱方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板等の金属帯を連続熱処理するた
めの加熱方法としては、ガス焚きの輻射管加熱や電気ヒ
ーターによる間接加熱が一般的である。しかし、これら
の加熱方法は、加熱速度が遅いこと、通板サイズ変更時
に生産性が低下すること等の問題がある。

【０００３】この問題を解決するために通電加熱を採用
することが提唱されており、たとえば、特公昭６０−２
６８１８号公報に記載されているように、金属帯に通電
ロールを介して直接通電し、金属帯自体のジュール熱に
より加熱する方法がある。また、特開平１−１４２０３
２号公報、特開平１−１８７７８９号公報に記載されて
いるように、環状トランスを貫通する金属帯通路の前後
に通電ロールを設け、両通電ロールを導電性部材で接続
して金属帯、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金属帯を
加熱する方法がある。

【０００４】また、特開昭６１−８２９５４号公報には
金属帯を通電ロールに巻き付けて通電加熱する方法が示
され、特開平１−１４２０３２号公報には金属帯を通電
ロールと押さえロールとで挟持し、圧下を加えつつ通電
加熱する方法が示されている。一般的に金属帯に通電す
る方法としては前記の２つの方法がとられる。

【０００５】これら金属帯に直接電流を通し、ジュール
熱で加熱する方法は直火型無酸化加熱、輻射管加熱、間
接電気加熱等と比較して、単位時間当たりの加熱能力が
高く、設備をコンパクトにすることができ、また熱応答
性が非常に良いことから加熱制御が容易である等の点で
優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記通電加熱方法はい
ずれも通電ロールを介して金属帯に通電する。そして、
通電ロールは金属帯の加熱開始側の端と終了側の端とで
金属帯に接触して通電する必要があるが、スパーク発生
を防止するために、金属帯と通電ロールとの均一な接触
を保持しなければならない。

【０００７】ところで、焼鈍のため熱処理する金属帯
は、それ以前の工程で発生した耳波や中伸びといった形
状不良を有することがある。このような形状不良を有す
る金属帯を通電ロールとの間でスパークを発生させずに
通電加熱するためには、特開昭６１−８２９５４号公報
に記載されているような金属帯を通電ロールに巻き付け
る方法では不十分であり、特開平１−１４２０３２号公
報に記載されているように金属帯をロールで挟持し、圧
下を加えつつ通電することが有効である。しかし、この
方法では金属帯がロールによって拘束されるために、金
属帯の蛇行や急速加熱に伴う金属帯の熱膨張により形状
不良が拡大するという問題が生じる。

【０００８】これらの問題を解決する方法として、先に
出願人らは、金属帯を挟持した高温側通電ロールでロー
ルの圧下力または金属帯の張力により金属帯を延伸させ
ることにより、金属帯の形状不良の発生を防止できるこ
とを提案した。しかし、この方法で金属帯の形状不良が
防止できるのは、金属帯の強度が下がる６５０℃以上に
限定される。

【０００９】以上のように、これまでの方法は、金属帯
の通電加熱に伴って発生する形状不良にすべて対応する
ことはできない。そこで、本発明はスパークも形状不良
の発生も無い金属帯の連続通電加熱方法及びそのための
加熱装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の通電加熱方法
は、通電ロールを介して金属帯に電流を通し、ジュール
熱により金属帯を連続通電加熱する方法において、金属
帯を高温側通電ロール手前でレベリングした後に、該通
電ロールに巻き付けて通電加熱することを特徴とする金
属帯の連続通電加熱方法である。また、本発明の通電加
熱装置は、金属帯に外部電源より通電ロールを介して電
流を通すか、又は金属帯を環状トランス内を貫通させ、
環状トランスに交流電流を発生させ、ジュール熱により
金属帯を加熱する装置であって、高温側通電ロール手前
に複数本のロールからなるレベリング装置を備えたこと
を特徴とする金属帯の連続通電加熱装置である。また、
前記のレベリング装置用ロールの表層にセラミックス酸
化物の断熱被膜を形成したことを特徴とする前記の金属
帯の連続通電加熱装置である。

【００１１】

【作用】本発明では、金属帯を連続通電加熱する方法に
おいて、高温側通電ロールに接触する手前で複数本のロ
ールで金属帯をレベリングした後、高温側通電ロールに
巻き付けて通電することにより、スパークや形状不良を
発生させることなく、安定して通電加熱することができ
る。

【００１２】金属帯には通常、中伸び、耳波、片伸び等
の形状不良が存在する。このような金属帯にスパークを
発生させずに通電加熱するためには、特開平１−１４２
０３２号公報に記載されているように、金属帯を通電ロ
ールと押さえロールで挟持し、圧力をかけて押さえ込む
ことにより金属帯と通電ロールとの接触を保持すること
が有効である。しかしながら、この方法では薄い金属帯
が加熱装置内で両端を挟持され、拘束されたまま急速加
熱されるために高温側通電ロールで矩形状縦筋が容易に
発生するばかりでなく、溶接部の通過や異物の噛み込み
に対して形状不良の拡大やロールに疵がつく等の問題が
生じる。

【００１３】中伸び、耳波、片伸び等の形状不良を有す
る金属帯であっても、スパークを発生させることなくま
た、前記の問題も発生させることなく通電加熱するため
には、金属帯に高温側通電ロール手前でレベリングをか
け形状矯正した後、金属帯を高温側通電ロールに巻き付
けて通電すればよい。高温側通電ロール手前でレベリン
グをかければ、金属帯は加熱されているために容易に形
状矯正される。形状矯正された後の金属帯は通電ロール
に巻き付ければ均一な接触が確保され、しかも挟持され
るような方法に比べて通電ロールに拘束されることがな
いために、矩形状縦筋や溶接点の形状不良も回避でき
る。低温側通電ロールにおいては、金属帯の温度が低い
ために通電加熱に伴う矩形状縦筋の如き形状不良は発生
しないために、スパーク発生防止の点から金属帯を通電
ロールと押さえロールとで挟持し圧下をかけつつ通電す
る方法がよい。

【００１４】形状不良を矯正するには、電気的に絶縁さ
れた複数本の段違いロールからなるレベリング装置を高
温側通電ロール手前に設け、該レベリング装置により
０．１〜２％程度金属帯を延伸させればよい。０．１％
未満では形状矯正効果が不十分であり、逆に２％を超え
る延伸は効果が飽和するばかりでなくレベリング装置が
大規模になる等の不都合が生じる。特に、０．３〜０．
５％の範囲の延伸が望ましい。

【００１５】また、レベリング装置と高温の金属帯と接
触する際の急冷による金属帯の形状不良の発生を防止す
るために、レベリング装置用ロールの表層にジルコニア
やアルミナ等のセラミックス酸化物の被膜を形成するこ
とが効果的である。レベリング装置用ロール表層の温度
が高温金属帯との接触により容易に上昇し、金属帯との
温度差が減少するので、金属帯の急冷を防止できる。こ
れらのセラミックス被膜は溶射法により形成することが
できる。

【００１６】以下、本発明の作用を図面を用いて説明す
る。図１は金属帯１を一対の通電ロール２，４間で外部
電源８より通電ロール２，４を介して直接金属帯を通電
加熱する装置において、高温側通電ロール４の手前にレ
ベリング装置６を設け、該レベリング装置６によって金
属帯１を延伸させ形状矯正したのち、高温側通電ロール
４に巻き付けて通電する方法及び装置を示す。

【００１７】金属帯は、図３に示すように高温側通電ロ
ールとの接触点で最高温度となるので、レベリング装置
はできるだけ高温側通電ロールの近傍に設置することが
望ましい。

【００１８】なお、本発明は、図２に示すように、レベ
リング装置６前に設置した環状トランス９に外部電源８
より交流電流を通して金属帯に誘導電流を発生させる形
式の通電加熱装置にも採用できる。

【００１９】

【実施例】図２に示す通電加熱装置を用い、急峻度１．
０％の耳波を有する０．０５％Ｃ含有０．２０ｔ×８５
０ｗアルミキルド鋼板をジルコニア溶射を施した３本の
ロールからなるレベリング装置６を使用する場合と使用
しない場合の２ケースについて７５０℃に加熱した。レ
ベリング装置６を使用しない場合、高温側通電ロール部
では、鋼板を通電ロールに巻き付けただけではスパーク
の発生を防ぐことはできず、鋼板端部から間欠的にスパ
ークが発生した。一方、レベリング装置で鋼板を０．５
％延伸させた場合には、鋼板の耳波形状は矯正され、鋼
板を巻き付けた高温側通電ロール部でのスパークの発生
は観察されず、安定して通電加熱できた。

【００２０】

【発明の効果】本発明方法により、安価でコンパクトな
通電加熱が可能となり、形状良好で操業容易な金属帯の
連続熱処理が可能となる。また、本発明の加熱装置によ
り、前記方法を効果的に実施できると共に、設備面でも
負担の少ないという効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための通電加熱装置を示す図
である。

【図２】本発明を実施するための環状トランスを使った
通電加熱装置を示す図である。

【図３】通電加熱装置による金属帯の昇温特性の一例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 金属帯 ２ 低温側通電ロール ３ 押さえロール ４ 高温側通電ロール ５ デフレクターロール ６ レベリング装置 ７ 導電材 ８ 電源 ９ 環状トランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 明弘 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電ロールを介して金属帯に電流を通
   し、ジュール熱により金属帯を連続通電加熱する方法に
   おいて、金属帯を高温側通電ロール手前でレベリングし
   た後に、該通電ロールに巻き付けて通電加熱することを
   特徴とする金属帯の連続通電加熱方法。
2. 【請求項２】 金属帯に外部電源より通電ロールを介し
   て電流を通すか、又は金属帯を環状トランス内を貫通さ
   せ、環状トランスに交流電流を通して金属帯に誘導電流
   を発生させ、ジュール熱により金属帯を加熱する装置で
   あって、高温側通電ロールの手前に複数本のロールから
   なるレベリング装置を備えたことを特徴とする金属帯の
   連続通電加熱装置。
3. 【請求項３】 レベリング装置用ロールの表層にセラミ
   ックス酸化物の断熱層を形成したことを特徴とする請求
   項２記載の金属帯の連続通電加熱装置。