JPH08260059A - 雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉 - Google Patents
雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉Info
- Publication number
- JPH08260059A JPH08260059A JP5870295A JP5870295A JPH08260059A JP H08260059 A JPH08260059 A JP H08260059A JP 5870295 A JP5870295 A JP 5870295A JP 5870295 A JP5870295 A JP 5870295A JP H08260059 A JPH08260059 A JP H08260059A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitriding
- steel sheet
- zone
- annealing furnace
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続焼鈍炉でストリップに窒化させる際に電
気ヒーターによる窒化能ガスの分解を抑制し、窒化能ガ
ス濃度を精度良く制御することで所望の窒化量の製品を
製造する。 【構成】 金属ストリップを連続焼鈍する炉において、
加熱帯、均熱帯の少なくともいずれかの加熱装置として
高温酸化処理を施した電気ヒーターを設けて窒化処理を
行う。 【効果】 電気ヒーターによる窒化能ガスの分解がほと
んどなく窒化能ガス濃度を供給ガス量で精度良く制御で
き安定した品質の製品を製造できる。また、高温酸化処
理は低コストで実施できるため、設備コストも小さくで
きる。
気ヒーターによる窒化能ガスの分解を抑制し、窒化能ガ
ス濃度を精度良く制御することで所望の窒化量の製品を
製造する。 【構成】 金属ストリップを連続焼鈍する炉において、
加熱帯、均熱帯の少なくともいずれかの加熱装置として
高温酸化処理を施した電気ヒーターを設けて窒化処理を
行う。 【効果】 電気ヒーターによる窒化能ガスの分解がほと
んどなく窒化能ガス濃度を供給ガス量で精度良く制御で
き安定した品質の製品を製造できる。また、高温酸化処
理は低コストで実施できるため、設備コストも小さくで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は雰囲気制御能力が優れた
連続焼鈍炉に関する。
連続焼鈍炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、連続焼鈍炉では加熱帯で加熱
し、均熱帯で所定温度に保持均熱する。この加熱作用は
焼鈍されるストリップが表面性状を厳しく要求されるも
のや、高グレードな品質を得るものでは、連続焼鈍にお
ける加熱は温度制御がしやすく、また雰囲気が汚染され
にくい電気ヒーターでなされることが多い。ところで連
続焼鈍では、例えばストリップを高強度化するために窒
化させることや、また、方向性電磁鋼板では窒化しイン
ヒビターを形成すること等が行われる。このような連続
焼鈍では加熱は電気ヒーターで行い、雰囲気ガスから窒
素を鋼中に侵入させ窒化している。
し、均熱帯で所定温度に保持均熱する。この加熱作用は
焼鈍されるストリップが表面性状を厳しく要求されるも
のや、高グレードな品質を得るものでは、連続焼鈍にお
ける加熱は温度制御がしやすく、また雰囲気が汚染され
にくい電気ヒーターでなされることが多い。ところで連
続焼鈍では、例えばストリップを高強度化するために窒
化させることや、また、方向性電磁鋼板では窒化しイン
ヒビターを形成すること等が行われる。このような連続
焼鈍では加熱は電気ヒーターで行い、雰囲気ガスから窒
素を鋼中に侵入させ窒化している。
【０００３】かかるストリップの高強度化やインヒビタ
ーの形成を従来の連続焼鈍炉で図る際、窒化の程度に変
動が生じて強度向上代やインヒビターの形成量にばらつ
きがあり、成品の特性がそれぞれ変動する。また、所定
窒化量に窒化することが難しく所望の製品を得にくいと
いうこともある。一般に窒化の際はドライ雰囲気であ
り、このドライ雰囲気中に窒化能ガスが所定濃度（割
合）で含まれている。該ドライ雰囲気であるが故に窒化
能ガス例えばＮＨ3 が還元されたり、あるいは温度変化
によっては酸化してＮＨ3 濃度が変わり、窒化に悪影響
を及ぼしている。これらＮＨ3 濃度の変動は、雰囲気中
のＮＨ3 が加熱源の電気ヒーターと反応しているのに起
因している。
ーの形成を従来の連続焼鈍炉で図る際、窒化の程度に変
動が生じて強度向上代やインヒビターの形成量にばらつ
きがあり、成品の特性がそれぞれ変動する。また、所定
窒化量に窒化することが難しく所望の製品を得にくいと
いうこともある。一般に窒化の際はドライ雰囲気であ
り、このドライ雰囲気中に窒化能ガスが所定濃度（割
合）で含まれている。該ドライ雰囲気であるが故に窒化
能ガス例えばＮＨ3 が還元されたり、あるいは温度変化
によっては酸化してＮＨ3 濃度が変わり、窒化に悪影響
を及ぼしている。これらＮＨ3 濃度の変動は、雰囲気中
のＮＨ3 が加熱源の電気ヒーターと反応しているのに起
因している。
【０００４】このような連続焼鈍炉の加熱は、例えば実
開平４−８１９５７号公報にあるようなガス無反応材を
コーティングした電気ヒーターまたはセラミック電気ヒ
ーターが提案されている。
開平４−８１９５７号公報にあるようなガス無反応材を
コーティングした電気ヒーターまたはセラミック電気ヒ
ーターが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
次のような課題がある。無反応材をコーティングした電
気ヒーターやセラミック電気ヒーターは、例えばＮｉ−
Ｃｒ系等の一般的な電気ヒーターに比べて極めて高価で
あり、連続焼鈍炉のような多量のヒーターを要する設備
には不向きである。また、無機材をコーティングした電
気ヒーターはヒーター素材とコーティング材の熱膨張率
が異なることから加熱、冷却を繰り返すとコーティング
が剥離しコーティングをしない電気ヒーターと同様に窒
化能ガスの濃度変動を引き起こす。一方、セラミック電
気ヒーターは靭性が小さいことから比較的折損しやす
く、折損した際は溶接が困難であることから折損部前後
の一連のヒーターを交換する必要が生じるためコストが
高くなる。以上の理由からこれらは実用性が低いという
ことが判った。
次のような課題がある。無反応材をコーティングした電
気ヒーターやセラミック電気ヒーターは、例えばＮｉ−
Ｃｒ系等の一般的な電気ヒーターに比べて極めて高価で
あり、連続焼鈍炉のような多量のヒーターを要する設備
には不向きである。また、無機材をコーティングした電
気ヒーターはヒーター素材とコーティング材の熱膨張率
が異なることから加熱、冷却を繰り返すとコーティング
が剥離しコーティングをしない電気ヒーターと同様に窒
化能ガスの濃度変動を引き起こす。一方、セラミック電
気ヒーターは靭性が小さいことから比較的折損しやす
く、折損した際は溶接が困難であることから折損部前後
の一連のヒーターを交換する必要が生じるためコストが
高くなる。以上の理由からこれらは実用性が低いという
ことが判った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】連続焼鈍炉で一般的に使
用されるＮｉ−Ｃｒ系電気ヒーターと窒化能ガス例えば
ＮＨ3 の反応を抑制すべく実験し検討したところ、酸化
雰囲気例えば露点４０℃以上のＨ2 ，Ｎ2 混合ガス雰囲
気下で６００℃以上の高温に該ヒーターを加熱せしめ、
その後ドライ雰囲気下でＮＨ3 と該ヒーターを接触せし
めてもわずかな反応しか起こらずＮＨ3 の濃度の変動は
小さいということが知見された。
用されるＮｉ−Ｃｒ系電気ヒーターと窒化能ガス例えば
ＮＨ3 の反応を抑制すべく実験し検討したところ、酸化
雰囲気例えば露点４０℃以上のＨ2 ，Ｎ2 混合ガス雰囲
気下で６００℃以上の高温に該ヒーターを加熱せしめ、
その後ドライ雰囲気下でＮＨ3 と該ヒーターを接触せし
めてもわずかな反応しか起こらずＮＨ3 の濃度の変動は
小さいということが知見された。
【０００７】本発明は該知見に基づきなされたもので、
その要旨はストリップを連続焼鈍する炉において、加熱
帯、均熱帯の少なくともいずれかに設ける加熱装置とし
て、高温酸化処理を施した電気ヒーターを設け、加熱あ
るいは均熱するようにしたことを特徴とする雰囲気制御
能力が優れた連続焼鈍炉にある。
その要旨はストリップを連続焼鈍する炉において、加熱
帯、均熱帯の少なくともいずれかに設ける加熱装置とし
て、高温酸化処理を施した電気ヒーターを設け、加熱あ
るいは均熱するようにしたことを特徴とする雰囲気制御
能力が優れた連続焼鈍炉にある。
【０００８】以下、本発明について１実施例に基づき図
面を参照して詳細に説明する。図面において、１は連続
焼鈍炉で、この実施例では加熱帯２、均熱帯３、冷却帯
４が設けられている。加熱帯２、均熱帯３には高温酸化
処理を施した電気ヒーター５（以下、高温酸化電気ヒー
ターという）が設けられ、均熱帯３では窒化をも行うよ
うに窒化能ガス供給ノズル６が配設されている。
面を参照して詳細に説明する。図面において、１は連続
焼鈍炉で、この実施例では加熱帯２、均熱帯３、冷却帯
４が設けられている。加熱帯２、均熱帯３には高温酸化
処理を施した電気ヒーター５（以下、高温酸化電気ヒー
ターという）が設けられ、均熱帯３では窒化をも行うよ
うに窒化能ガス供給ノズル６が配設されている。
【０００９】高温酸化電気ヒーター５は、Ｎｉ−Ｃｒ系
電気ヒーターを、ＰO2≧１０-30 atm 、温度７００℃以
上、時間１０分以上の高温酸化処理を行うことの条件で
高温酸化されることが極めて望ましい。ＰO2が１０-30
atm 未満、または温度７００℃未満または時間が１０分
未満では十分な厚みの表面被膜が十分形成されないので
望ましくない。
電気ヒーターを、ＰO2≧１０-30 atm 、温度７００℃以
上、時間１０分以上の高温酸化処理を行うことの条件で
高温酸化されることが極めて望ましい。ＰO2が１０-30
atm 未満、または温度７００℃未満または時間が１０分
未満では十分な厚みの表面被膜が十分形成されないので
望ましくない。
【００１０】連続焼鈍炉の既設の電気ヒーターの酸化方
法は特に限定されるものではないが、例えば炉内を酸化
雰囲気にせしめ電気ヒーターに通電し加熱すれば良い。
また、雰囲気はＯ2 ，ＣＯ2 他の酸化ガスを含む雰囲気
下であれば良い。
法は特に限定されるものではないが、例えば炉内を酸化
雰囲気にせしめ電気ヒーターに通電し加熱すれば良い。
また、雰囲気はＯ2 ，ＣＯ2 他の酸化ガスを含む雰囲気
下であれば良い。
【００１１】窒化能ガス供給ノズル６の配設は特定しな
いが、通板方向からストリップ７に指向してガスを噴射
せしめる向きに設けることが望ましい。しかして、均熱
帯３ではストリップ７を加熱し均熱せしめるとともに、
窒化能ガス例えばＮＨ3 ガスがストリップと反応しＮが
鋼中に拡散侵入し窒化される。
いが、通板方向からストリップ７に指向してガスを噴射
せしめる向きに設けることが望ましい。しかして、均熱
帯３ではストリップ７を加熱し均熱せしめるとともに、
窒化能ガス例えばＮＨ3 ガスがストリップと反応しＮが
鋼中に拡散侵入し窒化される。
【００１２】
【作用】ストリップが例えば方向性電磁鋼板でこれを窒
化し、インヒビターを形成する場合、磁気特性の優れた
ものを得るには所定量窒化する必要がある。ところで、
本発明の連続焼鈍炉１では加熱し均熱する際、加熱作用
は高温酸化電気ヒーター５で与えるので、窒化能ガス供
給ノズル６から噴射された窒化能ガス例えばＮＨ3 は、
該コーティング電気ヒーター５とわずかに反応し微少量
分解するにすぎない。また、窒化能ガスはそれ単独で供
給されるのではなく、別にＮ2 やＨ2 ガスが供給されて
いる。
化し、インヒビターを形成する場合、磁気特性の優れた
ものを得るには所定量窒化する必要がある。ところで、
本発明の連続焼鈍炉１では加熱し均熱する際、加熱作用
は高温酸化電気ヒーター５で与えるので、窒化能ガス供
給ノズル６から噴射された窒化能ガス例えばＮＨ3 は、
該コーティング電気ヒーター５とわずかに反応し微少量
分解するにすぎない。また、窒化能ガスはそれ単独で供
給されるのではなく、別にＮ2 やＨ2 ガスが供給されて
いる。
【００１３】一方、窒化は分解した後の状態では窒化能
がなく未分解のＮＨ3 がストリップ７と接触反応してこ
そ安定した窒化反応が生じる。また、ＮＨ3 が高温状態
にあって本来分解作用を与える電気ヒーターがＮＨ3 と
微少しか反応しない表面に酸化被膜を形成された高温酸
化電気ヒーター５とされているので、ほとんど分解せ
ず、雰囲気ガス中のＮＨ3 濃度は図２に示された供給Ｎ
Ｈ3 濃度と炉内ＮＨ3 濃度の関係を示すように変化しな
い。
がなく未分解のＮＨ3 がストリップ７と接触反応してこ
そ安定した窒化反応が生じる。また、ＮＨ3 が高温状態
にあって本来分解作用を与える電気ヒーターがＮＨ3 と
微少しか反応しない表面に酸化被膜を形成された高温酸
化電気ヒーター５とされているので、ほとんど分解せ
ず、雰囲気ガス中のＮＨ3 濃度は図２に示された供給Ｎ
Ｈ3 濃度と炉内ＮＨ3 濃度の関係を示すように変化しな
い。
【００１４】これらの作用のためにストリップ７への窒
化反応は安定して生じる。さらに、供給するＮＨ3 の割
合を変えることにより、炉内ＮＨ3 濃度が高い精度で変
えられ、窒化量のコントロールが確実になされる。
化反応は安定して生じる。さらに、供給するＮＨ3 の割
合を変えることにより、炉内ＮＨ3 濃度が高い精度で変
えられ、窒化量のコントロールが確実になされる。
【００１５】
【実施例】本発明の連続焼鈍炉と従来の連続焼鈍炉で窒
化処理を実施した際の窒化能ガスの分解状態とヒーター
のコスト指標としてヒーターの折損、破断に起因する交
換率の結果を表１に示した。
化処理を実施した際の窒化能ガスの分解状態とヒーター
のコスト指標としてヒーターの折損、破断に起因する交
換率の結果を表１に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明により非常に安価
に炉内の窒化能ガス雰囲気の安定化が図れ、また、その
制御も容易となる、従って確実に窒化制御がなされる。
に炉内の窒化能ガス雰囲気の安定化が図れ、また、その
制御も容易となる、従って確実に窒化制御がなされる。
【図１】本発明の連続焼鈍炉の例を示す図である。
【図２】本発明の電気ヒーターを使用した焼鈍炉におけ
る供給アンモニア濃度と炉内アンモニア濃度の関係を示
す図である。
る供給アンモニア濃度と炉内アンモニア濃度の関係を示
す図である。
１ 連続焼鈍炉 ２ 加熱帯 ３ 均熱帯 ４ 冷却帯 ５ 高温酸化電気ヒーター ６ 窒化能ガス供給ノズル ７ ストリップ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ２７Ｂ 9/36 Ｆ２７Ｂ 9/36 Ｆ２７Ｄ 11/02 Ｆ２７Ｄ 11/02 Ａ Ｈ０５Ｂ 3/62 0380−3Ｋ Ｈ０５Ｂ 3/62
Claims (2)
- 【請求項１】 方向性電磁鋼板を連続焼鈍・窒化する炉
において、窒化を行う帯域の加熱装置として、Ｎｉ−Ｃ
ｒ系合金に高温酸化処理を施した電気ヒーターを設けた
ことを特徴とする雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉。 - 【請求項２】 高温酸化処理として、ＰO2≧１０-30 at
m 、温度７００℃以上、時間１０分以上の高温酸化処理
を行うことを特徴とする請求項１記載の雰囲気制御能力
が優れた連続焼鈍炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5870295A JPH08260059A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5870295A JPH08260059A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260059A true JPH08260059A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13091860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5870295A Withdrawn JPH08260059A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 雰囲気制御能力が優れた連続焼鈍炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08260059A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031206A (en) * | 1997-06-10 | 2000-02-29 | Ebner; Peter | Tower furnace for the heat treatment of metal strips |
| JP2009299122A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Toyota Motor Corp | 浸窒焼入れ方法、浸窒焼入れ用ヒーター、および浸窒焼入れ装置 |
| JP2016501316A (ja) * | 2012-12-20 | 2016-01-18 | コリア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジーＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ | 金属表面処理装置及びこれを利用した金属表面処理方法 |
| EP3186401B1 (de) | 2014-08-27 | 2019-06-12 | ThyssenKrupp Rasselstein GmbH | Verfahren zur herstellung eines aufgestickten verpackungsstahls |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP5870295A patent/JPH08260059A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031206A (en) * | 1997-06-10 | 2000-02-29 | Ebner; Peter | Tower furnace for the heat treatment of metal strips |
| JP2009299122A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Toyota Motor Corp | 浸窒焼入れ方法、浸窒焼入れ用ヒーター、および浸窒焼入れ装置 |
| JP2016501316A (ja) * | 2012-12-20 | 2016-01-18 | コリア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジーＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ | 金属表面処理装置及びこれを利用した金属表面処理方法 |
| EP3186401B1 (de) | 2014-08-27 | 2019-06-12 | ThyssenKrupp Rasselstein GmbH | Verfahren zur herstellung eines aufgestickten verpackungsstahls |
| US10920309B2 (en) | 2014-08-27 | 2021-02-16 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Method for producing a nitrided packaging steel |
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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: 20020604 |