JPH08127820A - 金属帯熱処理装置における幅縮み量予測方法、熱処理方 法、幅調整方法 - Google Patents
金属帯熱処理装置における幅縮み量予測方法、熱処理方 法、幅調整方法Info
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- JPH08127820A JPH08127820A JP4812295A JP4812295A JPH08127820A JP H08127820 A JPH08127820 A JP H08127820A JP 4812295 A JP4812295 A JP 4812295A JP 4812295 A JP4812295 A JP 4812295A JP H08127820 A JPH08127820 A JP H08127820A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は金属帯熱処理装置における、金属帯
の幅縮み量予測方法、熱処理方法、および幅調整方法を
容易かつ安価に提供することを目的とする。 【構成】 金属帯１を複数の搬送ロール１３に掛渡して
搬送しながら熱処理を行う連続熱処理装置において、熱
処理装置入側の金属帯板厚、金属帯１に与えられるヒー
トサイクルによる金属帯１の降伏応力、金属帯１のヤン
グ率、金属帯１にかかる張力、金属帯１が通過する搬送
ロール１３の径、本数、および熱処理装置入側の金属帯
板幅から、金属帯１の幅縮み量を予測することを特徴と
する金属帯の幅縮み量予測方法。および前記方法により
予測される幅縮み量が、所定の範囲内に入るよう、金属
帯１に与えるヒートサイクル、張力を変更することを特
徴とする金属帯１の幅調整方法。
の幅縮み量予測方法、熱処理方法、および幅調整方法を
容易かつ安価に提供することを目的とする。 【構成】 金属帯１を複数の搬送ロール１３に掛渡して
搬送しながら熱処理を行う連続熱処理装置において、熱
処理装置入側の金属帯板厚、金属帯１に与えられるヒー
トサイクルによる金属帯１の降伏応力、金属帯１のヤン
グ率、金属帯１にかかる張力、金属帯１が通過する搬送
ロール１３の径、本数、および熱処理装置入側の金属帯
板幅から、金属帯１の幅縮み量を予測することを特徴と
する金属帯の幅縮み量予測方法。および前記方法により
予測される幅縮み量が、所定の範囲内に入るよう、金属
帯１に与えるヒートサイクル、張力を変更することを特
徴とする金属帯１の幅調整方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続熱処理装置におけ
る、金属帯の幅縮み量予測方法、熱処理方法、および幅
調整方法に関する。
る、金属帯の幅縮み量予測方法、熱処理方法、および幅
調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の、金属帯（鋼帯等）を多数
の搬送ロールで支持しながら、連続的に搬送し熱処理を
施す、縦型連続焼鈍ラインを示した図である。図２にお
いて、１は鋼帯、２はペイオフリール、３は入側ルーパ
ー、４は加熱帯、５は均熱帯、６は冷却帯、７は過時効
帯、８は急冷帯、９は出側ルーパー、１０はテンション
リール、１１は入側ブライドルロール、１２は出側ブラ
イドルロール、１３は搬送ロール、１４はプロセス・コ
ンピュータである。鋼帯１は加熱帯４、均熱帯５、冷却
帯６、過時効帯７、急冷帯８を通過することにより、所
定のヒートサイクルを受け、再結晶、過時効処理が行わ
れる。また、鋼帯１の形状矯正、および蛇行防止のため
に、入側ブライドルロール１１、出側ブライドルロール
１２および搬送ロール（駆動ロール）１３によって、鋼
帯１は適当な張力を付与されつつ搬送される。
の搬送ロールで支持しながら、連続的に搬送し熱処理を
施す、縦型連続焼鈍ラインを示した図である。図２にお
いて、１は鋼帯、２はペイオフリール、３は入側ルーパ
ー、４は加熱帯、５は均熱帯、６は冷却帯、７は過時効
帯、８は急冷帯、９は出側ルーパー、１０はテンション
リール、１１は入側ブライドルロール、１２は出側ブラ
イドルロール、１３は搬送ロール、１４はプロセス・コ
ンピュータである。鋼帯１は加熱帯４、均熱帯５、冷却
帯６、過時効帯７、急冷帯８を通過することにより、所
定のヒートサイクルを受け、再結晶、過時効処理が行わ
れる。また、鋼帯１の形状矯正、および蛇行防止のため
に、入側ブライドルロール１１、出側ブライドルロール
１２および搬送ロール（駆動ロール）１３によって、鋼
帯１は適当な張力を付与されつつ搬送される。
【０００３】図３は、鋼帯１のヒートサイクルの一例を
示した図であるが、鋼帯１の最高温度は加熱帯出口にお
いて約 700〜850 ℃にもなり、さらに均熱帯５で一定時
間最高温度を保持されている。
示した図であるが、鋼帯１の最高温度は加熱帯出口にお
いて約 700〜850 ℃にもなり、さらに均熱帯５で一定時
間最高温度を保持されている。
【０００４】しかし、高温下における張力の付与および
搬送ロールによる繰り返し曲げにより、鋼帯１は塑性変
形をうけ、鋼帯１の長手方向（ラインの進行方向）に伸
びを発生し、逆に鋼帯１の幅方向には縮みを発生する。
この鋼帯１の幅縮み量を制御することは、ライン出側の
鋼帯幅を所定の寸法公差の範囲内におさめるために重要
である。すなわち、ライン入側の鋼帯幅に対して幅縮み
量が過少であるとライン出側の鋼帯幅は寸法公差に対し
て過剰になり、後工程でのコイル精整（幅トリム）が必
要となり、歩留りの低下と作業コストの増加を招くこと
になる。逆にライン入側の鋼帯幅に対して幅縮み量が過
大であるとライン出側の鋼帯幅は寸法公差に対して不足
し、その鋼帯は製品として出荷できなくなる。
搬送ロールによる繰り返し曲げにより、鋼帯１は塑性変
形をうけ、鋼帯１の長手方向（ラインの進行方向）に伸
びを発生し、逆に鋼帯１の幅方向には縮みを発生する。
この鋼帯１の幅縮み量を制御することは、ライン出側の
鋼帯幅を所定の寸法公差の範囲内におさめるために重要
である。すなわち、ライン入側の鋼帯幅に対して幅縮み
量が過少であるとライン出側の鋼帯幅は寸法公差に対し
て過剰になり、後工程でのコイル精整（幅トリム）が必
要となり、歩留りの低下と作業コストの増加を招くこと
になる。逆にライン入側の鋼帯幅に対して幅縮み量が過
大であるとライン出側の鋼帯幅は寸法公差に対して不足
し、その鋼帯は製品として出荷できなくなる。
【０００５】これらの問題に対して従来は、ラインに装
入する鋼帯幅を大きめにとり、ライン出側にトリマーを
設けて鋼帯の両端を切断することにより鋼帯幅をそろえ
ていたが、歩留りの低下を招いていることには変わりが
なかった。このような問題を解決するため、鋼帯の幅縮
み量を制御する方法として、以下の様なものがある。
入する鋼帯幅を大きめにとり、ライン出側にトリマーを
設けて鋼帯の両端を切断することにより鋼帯幅をそろえ
ていたが、歩留りの低下を招いていることには変わりが
なかった。このような問題を解決するため、鋼帯の幅縮
み量を制御する方法として、以下の様なものがある。
【０００６】特開平４ー６２２６号公報に記載されてい
る技術では、ラインの入出側に板幅計を設け、これらの
計測値をもとに張力を制御して所定の鋼帯幅を得ようと
している。
る技術では、ラインの入出側に板幅計を設け、これらの
計測値をもとに張力を制御して所定の鋼帯幅を得ようと
している。
【０００７】特開平５ー１７８２９号公報に記載されて
いる技術では、炉の上下流に配設された二つの駆動ロー
ルの回転速度（外周速度）差をもって鋼帯の伸びを観測
・制御する方法が開示されている。
いる技術では、炉の上下流に配設された二つの駆動ロー
ルの回転速度（外周速度）差をもって鋼帯の伸びを観測
・制御する方法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術には以下の様な問題点があった。
来技術には以下の様な問題点があった。
【０００９】特開平４ー６２２６号公報に記載されてい
る技術では、ライン長の長い縦型連続焼鈍ラインでは、
ライン出側で鋼帯の幅不良を計測してからフィードバッ
ク制御を行うことになるので、該当コイルの先行部に対
しては手遅れとなる。
る技術では、ライン長の長い縦型連続焼鈍ラインでは、
ライン出側で鋼帯の幅不良を計測してからフィードバッ
ク制御を行うことになるので、該当コイルの先行部に対
しては手遅れとなる。
【００１０】特開平５ー１７８２９号公報に記載されて
いる技術では、制御方法、装置が複雑かつ高価になる欠
点があった。
いる技術では、制御方法、装置が複雑かつ高価になる欠
点があった。
【００１１】以上の問題点を解決するためには、高温・
悪環境下の炉内に測定装置、センサ等を新設することな
く、鋼帯が炉内に装入される前にライン出側で鋼帯の幅
不良を発生させない適切な操業条件を見いだす必要があ
る。本発明はこのような鋼帯の幅縮み量予測方法および
幅調整方法を容易かつ安価に提供することを目的とす
る。
悪環境下の炉内に測定装置、センサ等を新設することな
く、鋼帯が炉内に装入される前にライン出側で鋼帯の幅
不良を発生させない適切な操業条件を見いだす必要があ
る。本発明はこのような鋼帯の幅縮み量予測方法および
幅調整方法を容易かつ安価に提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手段に
より解決される。 金属帯を複数の搬送ロールに掛渡して搬送しながら
熱処理を行う連続熱処理装置において、熱処理装置入側
の金属帯板厚、金属帯に与えられるヒートサイクルによ
る金属帯の降伏応力、金属帯のヤング率、金属帯にかか
る張力、金属帯が通過する搬送ロールの径、本数、およ
び熱処理装置入側の金属帯板幅から、金属帯の幅縮み量
を予測することを特徴とする金属帯の幅縮み量予測方
法。 で求められる幅縮み量を所定の値内に保つよう
に、ロール径、ロール数、張力、および昇熱、均熱、冷
却、保熱（又は過時効、焼戻し）などのヒートサイクル
の１以上を調整（変更）することを特徴とする金属帯の
熱処理方法。 に記載された方法により予測される幅縮み量が、
所定の範囲内に入るよう、金属帯に与えるヒートサイク
ルおよびまたは張力を変更（調整）することを特徴とす
る金属帯の幅調整方法。 金属帯の幅縮み量を下式(1) を用いて予測する金属
帯の幅縮み量予測方法。
より解決される。 金属帯を複数の搬送ロールに掛渡して搬送しながら
熱処理を行う連続熱処理装置において、熱処理装置入側
の金属帯板厚、金属帯に与えられるヒートサイクルによ
る金属帯の降伏応力、金属帯のヤング率、金属帯にかか
る張力、金属帯が通過する搬送ロールの径、本数、およ
び熱処理装置入側の金属帯板幅から、金属帯の幅縮み量
を予測することを特徴とする金属帯の幅縮み量予測方
法。 で求められる幅縮み量を所定の値内に保つよう
に、ロール径、ロール数、張力、および昇熱、均熱、冷
却、保熱（又は過時効、焼戻し）などのヒートサイクル
の１以上を調整（変更）することを特徴とする金属帯の
熱処理方法。 に記載された方法により予測される幅縮み量が、
所定の範囲内に入るよう、金属帯に与えるヒートサイク
ルおよびまたは張力を変更（調整）することを特徴とす
る金属帯の幅調整方法。 金属帯の幅縮み量を下式(1) を用いて予測する金属
帯の幅縮み量予測方法。
【００１３】
【数４】
【００１４】ただし、 ΔＷ：金属帯の幅縮み量(mm) Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) σYS：熱処理装置の均熱帯における金属帯の降伏応力
（kg/mm2) Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 金属帯の幅縮み量を下式(2) を用いて予測する金属
帯の幅縮み量予測方法。
面積当たり張力（kg/mm2) σYS：熱処理装置の均熱帯における金属帯の降伏応力
（kg/mm2) Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 金属帯の幅縮み量を下式(2) を用いて予測する金属
帯の幅縮み量予測方法。
【００１５】
【数５】
【００１６】ここで、
【００１７】
【数６】
【００１８】ただし、 ΔＷ：金属帯の幅縮み量(mm) Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) Ｔ ：熱処理装置の均熱帯において金属帯の温度（Ｋ） Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4,：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7,：金属帯に依存する定数 またはで求められる幅縮み量を所定の値内に保
つように、均熱帯におけるロール径、ロール数、張力、
および金属帯の均熱温度の１以上を調整（変更）するこ
とを特徴とする金属帯の熱処理方法。 またはに記載された方法により予測される幅縮
み量が、所定の範囲内に入るよう、金属帯の均熱温度お
よびまたは均熱帯張力を変更（調整）することを特徴と
する金属帯の幅調整方法。
面積当たり張力（kg/mm2) Ｔ ：熱処理装置の均熱帯において金属帯の温度（Ｋ） Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4,：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7,：金属帯に依存する定数 またはで求められる幅縮み量を所定の値内に保
つように、均熱帯におけるロール径、ロール数、張力、
および金属帯の均熱温度の１以上を調整（変更）するこ
とを特徴とする金属帯の熱処理方法。 またはに記載された方法により予測される幅縮
み量が、所定の範囲内に入るよう、金属帯の均熱温度お
よびまたは均熱帯張力を変更（調整）することを特徴と
する金属帯の幅調整方法。
【００１９】
【作用】金属帯を複数の搬送ロールに掛渡して搬送しな
がら熱処理を行う連続熱処理装置において各種の温度
下、例えば高温下における張力の付与および搬送ロール
による繰り返し曲げにより、金属帯は塑性変形を受け、
金属帯の長手方向（搬送方向）に伸びを発生し、逆に金
属帯の幅方向、厚さ方向には縮みを発生する。金属帯を
完全弾塑性体とすると、引張曲げの理論より、一本のロ
ールを通過する度に金属帯に発生する長手方向の塑性ひ
ずみは (3)式で与えられる。
がら熱処理を行う連続熱処理装置において各種の温度
下、例えば高温下における張力の付与および搬送ロール
による繰り返し曲げにより、金属帯は塑性変形を受け、
金属帯の長手方向（搬送方向）に伸びを発生し、逆に金
属帯の幅方向、厚さ方向には縮みを発生する。金属帯を
完全弾塑性体とすると、引張曲げの理論より、一本のロ
ールを通過する度に金属帯に発生する長手方向の塑性ひ
ずみは (3)式で与えられる。
【００２０】
【数７】
【００２１】ただし、εL ≦０ ならば
【００２２】
【数８】
【００２３】ここで、符号の意味は以下の通りである。 εL ：一本のロールを通過する度に金属帯に発生する長
手方向の塑性ひずみ σT ：金属帯にかかる単位面積当たり張力（kg/mm2) σY ：金属帯の降伏応力（kg/mm2) Ｅ ：金属帯のヤング率（kg/mm2) Ｄ ：搬送ロール直径(mm) ｈ ：金属帯の厚み(mm) さらに、ライン通過後の金属帯の長手方向の塑性ひずみ
を得るには、ライン内の各搬送ロールの曲げによる長手
方向の塑性ひずみの総和をとればよい。また、金属帯の
幅方向ひずみは、長手方向ひずみに比例するため、金属
帯の幅縮み量は(4)式で近似される。
手方向の塑性ひずみ σT ：金属帯にかかる単位面積当たり張力（kg/mm2) σY ：金属帯の降伏応力（kg/mm2) Ｅ ：金属帯のヤング率（kg/mm2) Ｄ ：搬送ロール直径(mm) ｈ ：金属帯の厚み(mm) さらに、ライン通過後の金属帯の長手方向の塑性ひずみ
を得るには、ライン内の各搬送ロールの曲げによる長手
方向の塑性ひずみの総和をとればよい。また、金属帯の
幅方向ひずみは、長手方向ひずみに比例するため、金属
帯の幅縮み量は(4)式で近似される。
【００２４】
【数９】
【００２５】ここで、符号の意味は以下の通りである。 ΔＷ：金属帯の幅縮み量(mm) Ｋ1 ：金属帯の長手方向ひずみ発生量に対する幅方向ひ
ずみ発生量の比を表す定数 Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) Ｎ ：金属帯が通過する搬送ロールの本数 ｉ ：金属帯が通過する搬送ロールの番号 σTi：搬送ロールｉ上での金属帯にかかる単位面積当た
り張力（kg/mm2) σYi：搬送ロールｉ上での金属帯の降伏応力（kg/mm2) Ｅi ：搬送ロールｉ上での金属帯のヤング率（kg/mm2) Ｄi ：搬送ロールｉの直径(mm) (4)式において、比例定数Ｋ1 は実験回帰式から得られ
る値である。また、金属帯の降伏応力σYiおよびヤング
率Ｅi は板温に依存し、板温が高いほど両者の値は小さ
くなる。
ずみ発生量の比を表す定数 Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) Ｎ ：金属帯が通過する搬送ロールの本数 ｉ ：金属帯が通過する搬送ロールの番号 σTi：搬送ロールｉ上での金属帯にかかる単位面積当た
り張力（kg/mm2) σYi：搬送ロールｉ上での金属帯の降伏応力（kg/mm2) Ｅi ：搬送ロールｉ上での金属帯のヤング率（kg/mm2) Ｄi ：搬送ロールｉの直径(mm) (4)式において、比例定数Ｋ1 は実験回帰式から得られ
る値である。また、金属帯の降伏応力σYiおよびヤング
率Ｅi は板温に依存し、板温が高いほど両者の値は小さ
くなる。
【００２６】(4)式より、金属帯の熱処理温度および金
属帯に付与される張力が高いほど、金属帯が通過する搬
送ロールの数が多いほど、搬送ロールの径が小さいほ
ど、金属帯が厚いほど、金属帯の幅縮み量は大きくな
る。また、幅縮み量を制御するにあたっては、均熱帯板
温および均熱帯張力を調整するのが最も効果がある。
属帯に付与される張力が高いほど、金属帯が通過する搬
送ロールの数が多いほど、搬送ロールの径が小さいほ
ど、金属帯が厚いほど、金属帯の幅縮み量は大きくな
る。また、幅縮み量を制御するにあたっては、均熱帯板
温および均熱帯張力を調整するのが最も効果がある。
【００２７】実際の熱処理装置における一般的なヒート
サイクル下での金属帯の幅縮みは、搬送ロール径が小さ
く、かつ板温の高い均熱帯の搬送ロールで顕著に発生す
る。また、実際の高温環境下の金属帯は完全弾塑性帯で
はないことを考慮し、 (4)式の近似式として (1)式を用
いると良い結果を得る。ことに鋼帯の連続焼鈍装置にお
いて好適である。
サイクル下での金属帯の幅縮みは、搬送ロール径が小さ
く、かつ板温の高い均熱帯の搬送ロールで顕著に発生す
る。また、実際の高温環境下の金属帯は完全弾塑性帯で
はないことを考慮し、 (4)式の近似式として (1)式を用
いると良い結果を得る。ことに鋼帯の連続焼鈍装置にお
いて好適である。
【００２８】
【数10】
【００２９】ここで、符号の意味は以下の通りである。 Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4,：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) σYS：熱処理装置の均熱帯における金属帯の降伏応力
（kg/mm2) (1)式において、比例定数Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 は実験回帰式か
ら得られる値である。また、σTSはライン内に設けられ
た張力計により得られる値であり、σYSは以下の実験回
帰式から得られる値である。
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) σYS：熱処理装置の均熱帯における金属帯の降伏応力
（kg/mm2) (1)式において、比例定数Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 は実験回帰式か
ら得られる値である。また、σTSはライン内に設けられ
た張力計により得られる値であり、σYSは以下の実験回
帰式から得られる値である。
【００３０】金属帯圧延の変形抵抗、高温クリープ等の
理論より、高温での金属帯の降伏応力の温度依存性を表
すモデル式として (5)式を導くことができる。 (5)式中
の定数Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7 は、高温引張試験等の実験結果を回
帰することにより得ることができる。
理論より、高温での金属帯の降伏応力の温度依存性を表
すモデル式として (5)式を導くことができる。 (5)式中
の定数Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7 は、高温引張試験等の実験結果を回
帰することにより得ることができる。
【００３１】
【数11】
【００３２】ここで、符号の意味は以下の通りである。 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7 ：金属帯に依存する定数
【００３３】
【数12】
【００３４】：ひずみ速度（1/s) Ｔ ：金属帯温度 (K) この (5)式を (1)式に代入することにより、以下の (2)
式が得られる。
式が得られる。
【００３５】現実的な工業生産熱処理において、与えら
れた（予め定められた）金属帯、ロール数、ロール径、
均熱温度に対して、張力を調整して幅縮み量を所定の範
囲内に保つ場合に (2)式を用いると、簡便に操業に供す
ることができる。
れた（予め定められた）金属帯、ロール数、ロール径、
均熱温度に対して、張力を調整して幅縮み量を所定の範
囲内に保つ場合に (2)式を用いると、簡便に操業に供す
ることができる。
【００３６】
【数13】
【００３７】ここで、
【００３８】
【数14】
【００３９】ただし、 Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4,：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7,：金属帯に依存する定数 本発明により、各種の金属帯の幅縮み量があらかじめ予
測可能になる。また、熱処理装置出側における幅縮み量
が所定の範囲を超えないようなヒートサイクル、張力等
の操業条件をあらかじめ見出すことができる。
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7,：金属帯に依存する定数 本発明により、各種の金属帯の幅縮み量があらかじめ予
測可能になる。また、熱処理装置出側における幅縮み量
が所定の範囲を超えないようなヒートサイクル、張力等
の操業条件をあらかじめ見出すことができる。
【００４０】なお、 (1)〜 (2)式は、通常最も高温でか
つ高温での滞留時間の長い均熱帯のみに適用している
が、同様の考え方で、他のヒートサイクルにも適用でき
るものである。
つ高温での滞留時間の長い均熱帯のみに適用している
が、同様の考え方で、他のヒートサイクルにも適用でき
るものである。
【００４１】本発明は、金属帯熱処理装置の新設の場合
も適用可能であり、 (1)〜 (5)式にもとづき、幅縮み量
を所定の範囲内に保つように、金属帯の緒元、ロール
径、ロール数、張力の設備条件、および昇熱、加熱、均
熱、冷却、保熱などのヒートサイクルを決定することに
も適用できる。
も適用可能であり、 (1)〜 (5)式にもとづき、幅縮み量
を所定の範囲内に保つように、金属帯の緒元、ロール
径、ロール数、張力の設備条件、および昇熱、加熱、均
熱、冷却、保熱などのヒートサイクルを決定することに
も適用できる。
【００４２】
【実施例】本発明の鋼帯での実施例の一例を図面にもと
づいて説明する。
づいて説明する。
【００４３】図１は本発明による連続焼鈍ラインの装置
構成を示した図である。図１において図２と同一部分に
ついては同一符号を付し、説明を省略する。図１におい
て、１５は幅縮み量予測・調整回路、１６は板寸法計で
ある。幅縮み量予測・調整回路１５は、ライン制御用の
プロセス・コンピュータよりこれから挿入しようとする
鋼帯１に与えられるヒートサイクル、張力の情報を得る
と同時に、ライン入側の板寸法情報を得る。ライン入側
の板寸法情報は、冷間圧延時の情報を用いても良いし、
ライン入側に設置した板寸法計１６から得ても良い。こ
れらの情報より、遅くとも鋼帯１が加熱帯４に入るまで
に、幅縮み量予測・調整回路１５は鋼帯１の幅縮み量を
予測し、かつライン出側の板幅寸法公差を満たす幅縮み
量を得ることができるヒートサイクル、張力を決定す
る。決定されたヒートサイクル、張力はプロセス・コン
ピュータに伝達され、これによりヒートサイクル、張力
の制御が行われる。
構成を示した図である。図１において図２と同一部分に
ついては同一符号を付し、説明を省略する。図１におい
て、１５は幅縮み量予測・調整回路、１６は板寸法計で
ある。幅縮み量予測・調整回路１５は、ライン制御用の
プロセス・コンピュータよりこれから挿入しようとする
鋼帯１に与えられるヒートサイクル、張力の情報を得る
と同時に、ライン入側の板寸法情報を得る。ライン入側
の板寸法情報は、冷間圧延時の情報を用いても良いし、
ライン入側に設置した板寸法計１６から得ても良い。こ
れらの情報より、遅くとも鋼帯１が加熱帯４に入るまで
に、幅縮み量予測・調整回路１５は鋼帯１の幅縮み量を
予測し、かつライン出側の板幅寸法公差を満たす幅縮み
量を得ることができるヒートサイクル、張力を決定す
る。決定されたヒートサイクル、張力はプロセス・コン
ピュータに伝達され、これによりヒートサイクル、張力
の制御が行われる。
【００４４】図４は、幅縮み量予測・調整回路１５によ
り予測されたネッキング率（ライン入側の板幅に対する
幅縮み量の比）とネッキング率実測値を比較した図であ
る。図４より、本発明による幅縮み量予測方法により、
誤差±0.1%の精度で幅縮み量が予測可能であることがわ
かる。
り予測されたネッキング率（ライン入側の板幅に対する
幅縮み量の比）とネッキング率実測値を比較した図であ
る。図４より、本発明による幅縮み量予測方法により、
誤差±0.1%の精度で幅縮み量が予測可能であることがわ
かる。
【００４５】次に、本発明により鋼帯の幅縮み量を調整
し、ライン出側における鋼帯幅の寸法公差はずれを未然
に防ぐことができた例を示す。ライン出側の鋼帯寸法と
して、板厚1.0mm ±0.01mm、板幅1000mm +5mm,-0mmが要
求されている時に、ライン入側の鋼帯の平均寸法は板厚
1.000mm 、板幅1009mmであった。つまり、鋼帯の幅縮み
量を 4mm〜 9mmの範囲に調整しなければならない。ま
た、鋼帯の均熱帯板温は、材質上の観点から 780℃±20
℃の範囲を満たす必要がある。また、この鋼帯は通常、
均熱帯板温 780℃、均熱帯張力0.9kg/mm2 で操業され
る。
し、ライン出側における鋼帯幅の寸法公差はずれを未然
に防ぐことができた例を示す。ライン出側の鋼帯寸法と
して、板厚1.0mm ±0.01mm、板幅1000mm +5mm,-0mmが要
求されている時に、ライン入側の鋼帯の平均寸法は板厚
1.000mm 、板幅1009mmであった。つまり、鋼帯の幅縮み
量を 4mm〜 9mmの範囲に調整しなければならない。ま
た、鋼帯の均熱帯板温は、材質上の観点から 780℃±20
℃の範囲を満たす必要がある。また、この鋼帯は通常、
均熱帯板温 780℃、均熱帯張力0.9kg/mm2 で操業され
る。
【００４６】図５は、 (1)式より得られた、この鋼帯の
幅縮み量と均熱帯板温および均熱帯張力の関係を示した
図である。図５より、通常の操業条件（図の●印）で
は、幅縮み量が3.8mm となり不足すること、および図５
における斜線部の範囲が所定の幅縮み量を得られる適正
操業条件であることがわかる。これに基づいて、均熱帯
板温 790℃、均熱帯張力1.0kg/mm2 の条件（図の○印）
で操業したところ、ライン出側の鋼帯の平均寸法は板厚
0.994mm 、板幅1004mmであり、鋼帯の全長に渡って鋼帯
幅の寸法公差を満たすことができた。
幅縮み量と均熱帯板温および均熱帯張力の関係を示した
図である。図５より、通常の操業条件（図の●印）で
は、幅縮み量が3.8mm となり不足すること、および図５
における斜線部の範囲が所定の幅縮み量を得られる適正
操業条件であることがわかる。これに基づいて、均熱帯
板温 790℃、均熱帯張力1.0kg/mm2 の条件（図の○印）
で操業したところ、ライン出側の鋼帯の平均寸法は板厚
0.994mm 、板幅1004mmであり、鋼帯の全長に渡って鋼帯
幅の寸法公差を満たすことができた。
【００４７】実施例は鋼帯の連続焼鈍の例であるが、あ
らゆる金属帯の熱処理において適用可能である。即ち、
新たな装置設計、各種の操業形態に応じて適用可能であ
る。
らゆる金属帯の熱処理において適用可能である。即ち、
新たな装置設計、各種の操業形態に応じて適用可能であ
る。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ライン
入側の金属帯寸法および、金属帯に与えられるヒートサ
イクルによる金属帯の降伏応力、金属帯のヤング率、金
属帯にかかる張力、金属帯が通過する搬送ロールの径、
本数よりあらかじめ金属帯の幅縮み量が予測できる。こ
れにより、前記の１以上の調整で金属帯の幅縮み量を所
定の範囲内にとどめる（保つ）ことが可能で、さらに、
予測された幅縮み量が所定の範囲を超える場合には、ヒ
ートサイクルおよび張力を変更することにより所定の幅
縮み量を得ることができるため、ライン出側における金
属帯幅の寸法公差はずれを未然に防ぐことができる。
入側の金属帯寸法および、金属帯に与えられるヒートサ
イクルによる金属帯の降伏応力、金属帯のヤング率、金
属帯にかかる張力、金属帯が通過する搬送ロールの径、
本数よりあらかじめ金属帯の幅縮み量が予測できる。こ
れにより、前記の１以上の調整で金属帯の幅縮み量を所
定の範囲内にとどめる（保つ）ことが可能で、さらに、
予測された幅縮み量が所定の範囲を超える場合には、ヒ
ートサイクルおよび張力を変更することにより所定の幅
縮み量を得ることができるため、ライン出側における金
属帯幅の寸法公差はずれを未然に防ぐことができる。
【図１】本発明による連続焼鈍ラインの実施例を示した
図。
図。
【図２】従来の連続焼鈍ラインを示した図。
【図３】連続焼鈍ラインにおけるヒートサイクルの例を
示した図。
示した図。
【図４】本発明により予測されたネッキング率とネッキ
ング率実測値を比較した図。
ング率実測値を比較した図。
【図５】本発明による、鋼帯の幅縮み量と均熱帯板温お
よび均熱帯張力の関係を示した図。
よび均熱帯張力の関係を示した図。
１ 鋼帯 １３ 搬送ロール １５ 幅縮み量予測・調整回路
フロントページの続き (72)発明者 三塚 賢一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 金属帯を複数の搬送ロールに掛渡して搬
送しながら熱処理を行う連続熱処理装置において、熱処
理装置入側の金属帯板厚、金属帯に与えられるヒートサ
イクルによる金属帯の降伏応力、金属帯のヤング率、金
属帯にかかる張力、金属帯が通過する搬送ロールの径、
本数、および熱処理装置入側の金属帯板幅から、金属帯
の幅縮み量を予測することを特徴とする金属帯の幅縮み
量予測方法。 - 【請求項２】 請求項１で求められる幅縮み量を所定の
値内に保つように、ロール径、ロール数、張力、および
昇熱、均熱、冷却、保熱（又は過時効、焼戻し）などの
ヒートサイクルの１以上を調整（変更）することを特徴
とする金属帯の熱処理方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載された方法により予測さ
れる幅縮み量が、所定の範囲内に入るよう、金属帯に与
えるヒートサイクルおよびまたは張力を変更（調整）す
ることを特徴とする金属帯の幅調整方法。 - 【請求項４】 金属帯の幅縮み量を下式(1) を用いて予
測する金属帯の幅縮み量予測方法。 【数１】 ただし、 ΔＷ：金属帯の幅縮み量(mm) Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) σYS：熱処理装置の均熱帯における金属帯の降伏応力
（kg/mm2) Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4 ：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 - 【請求項５】 金属帯の幅縮み量を下式(2) を用いて予
測する金属帯の幅縮み量予測方法。 【数２】 ここで、 【数３】 ただし、 ΔＷ：金属帯の幅縮み量(mm) Ｗ0 ：熱処理装置入側での金属帯の板幅(mm) ｈ0 ：熱処理装置入側での金属帯の厚み(mm) σTS：熱処理装置の均熱帯において金属帯にかかる単位
面積当たり張力（kg/mm2) Ｔ ：熱処理装置の均熱帯において金属帯の温度（Ｋ） Ｋ2,Ｋ3,Ｋ4,：熱処理装置の均熱帯における搬送ロール
の径・本数、均熱帯の金属帯のヤング率・降伏応力に依
存する定数 Ｋ5,Ｋ6,Ｋ7,：金属帯に依存する定数 - 【請求項６】 請求項４または請求項５で求められる幅
縮み量を所定の値内に保つように、均熱帯におけるロー
ル径、ロール数、張力、および金属帯の均熱温度の１以
上を調整（変更）することを特徴とする金属帯の熱処理
方法。 - 【請求項７】 請求項４または請求項５に記載された方
法により予測される幅縮み量が、所定の範囲内に入るよ
う、金属帯の均熱温度およびまたは均熱帯張力を変更
（調整）することを特徴とする金属帯の幅調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4812295A JPH08127820A (ja) | 1994-09-06 | 1995-03-08 | 金属帯熱処理装置における幅縮み量予測方法、熱処理方 法、幅調整方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21238694 | 1994-09-06 | ||
| JP6-212386 | 1994-09-06 | ||
| JP4812295A JPH08127820A (ja) | 1994-09-06 | 1995-03-08 | 金属帯熱処理装置における幅縮み量予測方法、熱処理方 法、幅調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127820A true JPH08127820A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=26388339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4812295A Pending JPH08127820A (ja) | 1994-09-06 | 1995-03-08 | 金属帯熱処理装置における幅縮み量予測方法、熱処理方 法、幅調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08127820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105603168A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-05-25 | 佛山市高明区杨和金属材料专业镇技术创新中心 | 一种金属材料韧化处理方法 |
| KR20190080159A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 현대제철 주식회사 | 코일 폭 제어 방법 및 장치 |
| JP2020084231A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 焼鈍設備及びめっき金属帯の製造設備並びに焼鈍金属帯及びめっき金属帯の製造方法 |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP4812295A patent/JPH08127820A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105603168A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-05-25 | 佛山市高明区杨和金属材料专业镇技术创新中心 | 一种金属材料韧化处理方法 |
| KR20190080159A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 현대제철 주식회사 | 코일 폭 제어 방법 및 장치 |
| US10814366B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-10-27 | Hyundai Steel Company | Coil width control method and apparatus |
| JP2020084231A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 焼鈍設備及びめっき金属帯の製造設備並びに焼鈍金属帯及びめっき金属帯の製造方法 |
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