JPH11293348A - コイルのバッチ焼鈍方法 - Google Patents
コイルのバッチ焼鈍方法Info
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- JPH11293348A JPH11293348A JP11996598A JP11996598A JPH11293348A JP H11293348 A JPH11293348 A JP H11293348A JP 11996598 A JP11996598 A JP 11996598A JP 11996598 A JP11996598 A JP 11996598A JP H11293348 A JPH11293348 A JP H11293348A
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- stress
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼帯に発生する焼き付き疵とスリップ疵を共
に効果的に削減して鋼帯の製品歩留を向上することので
きるコイルのバッチ焼鈍方法を提供する。 【解決手段】 圧延処理された鋼帯１１をリール１２に
巻き取ってコイル１３を形成し、コイル１３を所定速度
で加熱冷却して、鋼帯１１の歪み等の機械的性質を均一
化させるコイルのバッチ焼鈍方法において、鋼帯１１に
作用するコイル半径方向の応力σr を、実験的にそれぞ
れ定められる焼き付き発生限界応力σy 以下でかつスリ
ップ発生限界応力σs 以上の範囲に設定して冷却を行
う。
に効果的に削減して鋼帯の製品歩留を向上することので
きるコイルのバッチ焼鈍方法を提供する。 【解決手段】 圧延処理された鋼帯１１をリール１２に
巻き取ってコイル１３を形成し、コイル１３を所定速度
で加熱冷却して、鋼帯１１の歪み等の機械的性質を均一
化させるコイルのバッチ焼鈍方法において、鋼帯１１に
作用するコイル半径方向の応力σr を、実験的にそれぞ
れ定められる焼き付き発生限界応力σy 以下でかつスリ
ップ発生限界応力σs 以上の範囲に設定して冷却を行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延、又は表面処
理された鋼帯を巻き取ってコイルを形成し、該コイルを
バッチ焼鈍して鋼帯の機械的性質を均一化させるための
コイルのバッチ焼鈍方法に関する。
理された鋼帯を巻き取ってコイルを形成し、該コイルを
バッチ焼鈍して鋼帯の機械的性質を均一化させるための
コイルのバッチ焼鈍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼帯が巻き付けられたコイルのバ
ッチ焼鈍においては、互いに接触する鋼帯間での焼き付
きによって焼き付き疵を生じさせたり、焼鈍後のコイル
搬送の際に巻き付けられた鋼帯の面が互いに滑ってスリ
ップ疵を生じさせたりして製品歩留を低下させる要因と
なっていた。このような鋼帯の表面欠陥を防止する方法
として、例えば特開平９−１２５１３４号公報には、
焼鈍前の鋼帯表面全体に焼き付き防止用の粉体粒子を静
電塗装したのち、鋼帯エッジ部に焼き付き防止液を噴霧
塗装してコイルに巻取り、焼鈍するコイル焼鈍時の焼き
付き防止方法が記載されている。また、特開平５−２
９５４５３号公報にはタイトコイル（コイル）をダブル
インナーカバー型のバッチ焼鈍炉に装入して焼鈍を行う
コイルのバッチ焼鈍方法において、焼鈍における均熱終
了後の冷却速度を５．０〜１５．０℃／ｈｒとして、コ
イルの温度が再結晶温度になるまで徐冷するコイルのバ
ッチ焼鈍方法が記載されている。
ッチ焼鈍においては、互いに接触する鋼帯間での焼き付
きによって焼き付き疵を生じさせたり、焼鈍後のコイル
搬送の際に巻き付けられた鋼帯の面が互いに滑ってスリ
ップ疵を生じさせたりして製品歩留を低下させる要因と
なっていた。このような鋼帯の表面欠陥を防止する方法
として、例えば特開平９−１２５１３４号公報には、
焼鈍前の鋼帯表面全体に焼き付き防止用の粉体粒子を静
電塗装したのち、鋼帯エッジ部に焼き付き防止液を噴霧
塗装してコイルに巻取り、焼鈍するコイル焼鈍時の焼き
付き防止方法が記載されている。また、特開平５−２
９５４５３号公報にはタイトコイル（コイル）をダブル
インナーカバー型のバッチ焼鈍炉に装入して焼鈍を行う
コイルのバッチ焼鈍方法において、焼鈍における均熱終
了後の冷却速度を５．０〜１５．０℃／ｈｒとして、コ
イルの温度が再結晶温度になるまで徐冷するコイルのバ
ッチ焼鈍方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
特開平９−１２５１３４号公報に示される粉体粒子を鋼
帯表面に塗布させて焼き付きを防止する方法は、焼き付
き疵の発生を単に防止するものであって、鋼帯間の滑り
を防止するのに必要な締め付け応力を鋼帯に適正に付加
することはできず、スリップ疵に伴う製品歩留の低下を
図れないという問題があった。また、特開平５−２９
５４５３号公報に示される均熱終了後の冷却速度を特定
範囲に制御して再結晶温度になるまで徐冷するコイルの
バッチ焼鈍方法では、鋼帯のリールへの巻き付け時に付
加される締め付け応力の効果、及び鋼帯に焼き付きや滑
りを生じさせる応力がその時点での温度に依存する効果
が適正に考慮されていないために、焼き付き疵とスリッ
プ疵の両者を効果的に抑制することが困難であるという
問題があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、鋼帯に発生する焼き付き疵とスリップ疵を共
に効果的に削減して鋼帯の製品歩留を向上することので
きるコイルのバッチ焼鈍方法を提供することを目的とす
る。
特開平９−１２５１３４号公報に示される粉体粒子を鋼
帯表面に塗布させて焼き付きを防止する方法は、焼き付
き疵の発生を単に防止するものであって、鋼帯間の滑り
を防止するのに必要な締め付け応力を鋼帯に適正に付加
することはできず、スリップ疵に伴う製品歩留の低下を
図れないという問題があった。また、特開平５−２９
５４５３号公報に示される均熱終了後の冷却速度を特定
範囲に制御して再結晶温度になるまで徐冷するコイルの
バッチ焼鈍方法では、鋼帯のリールへの巻き付け時に付
加される締め付け応力の効果、及び鋼帯に焼き付きや滑
りを生じさせる応力がその時点での温度に依存する効果
が適正に考慮されていないために、焼き付き疵とスリッ
プ疵の両者を効果的に抑制することが困難であるという
問題があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、鋼帯に発生する焼き付き疵とスリップ疵を共
に効果的に削減して鋼帯の製品歩留を向上することので
きるコイルのバッチ焼鈍方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のコイルのバッチ焼鈍方法は、圧延処理された鋼帯
をリールに巻き取ってコイルを形成し、該コイルを所定
速度で加熱冷却して、該鋼帯の歪み等の機械的性質を均
一化させるコイルのバッチ焼鈍方法において、前記鋼帯
に作用するコイル半径方向の応力を、実験的にそれぞれ
定められる焼き付き発生限界応力以下でかつスリップ発
生限界応力以上の範囲に設定して冷却を行う。請求項２
記載のコイルのバッチ焼鈍方法は、請求項１記載のコイ
ルのバッチ焼鈍方法において、前記鋼帯の温度ｔ（単
位：℃）における前記焼き付き発生限界応力σy （単
位：ｋｇ／ｍｍ2 ）が−０．００３ｔ＋３．７５であ
り、前記スリップ発生限界応力σs （単位：ｋｇ／ｍｍ
2 ）が０．１である。請求項３記載のコイルのバッチ焼
鈍方法は、請求項１又は２記載のコイルのバッチ焼鈍方
法において、前記コイル半径方向の応力を、前記コイル
のバッチ焼鈍を行ってから最終製品になるまでの間で切
り捨てられるコイルの巻き始めと巻き終わりとなる部分
を除いた範囲で前記焼き付き発生限界応力σy 以下とし
て、切り捨てられる前記部分を除く前記コイルを展開し
た際の下流側半分となる内巻き範囲では前記スリップ発
生限界応力σs 以上とする。
記載のコイルのバッチ焼鈍方法は、圧延処理された鋼帯
をリールに巻き取ってコイルを形成し、該コイルを所定
速度で加熱冷却して、該鋼帯の歪み等の機械的性質を均
一化させるコイルのバッチ焼鈍方法において、前記鋼帯
に作用するコイル半径方向の応力を、実験的にそれぞれ
定められる焼き付き発生限界応力以下でかつスリップ発
生限界応力以上の範囲に設定して冷却を行う。請求項２
記載のコイルのバッチ焼鈍方法は、請求項１記載のコイ
ルのバッチ焼鈍方法において、前記鋼帯の温度ｔ（単
位：℃）における前記焼き付き発生限界応力σy （単
位：ｋｇ／ｍｍ2 ）が−０．００３ｔ＋３．７５であ
り、前記スリップ発生限界応力σs （単位：ｋｇ／ｍｍ
2 ）が０．１である。請求項３記載のコイルのバッチ焼
鈍方法は、請求項１又は２記載のコイルのバッチ焼鈍方
法において、前記コイル半径方向の応力を、前記コイル
のバッチ焼鈍を行ってから最終製品になるまでの間で切
り捨てられるコイルの巻き始めと巻き終わりとなる部分
を除いた範囲で前記焼き付き発生限界応力σy 以下とし
て、切り捨てられる前記部分を除く前記コイルを展開し
た際の下流側半分となる内巻き範囲では前記スリップ発
生限界応力σs 以上とする。
【０００５】コイル半径方向の応力σr （正を圧縮応
力、負を引張応力として以下同様に定義する）とは、鋼
帯のリールへの巻き付けによって付加される巻き締め応
力σmとコイル半径ｒの方向の温度分布によって付加さ
れる熱応力σt との和（σr ＝σt ＋σm ）である。熱
応力σt は、コイル半径ｒの方向の温度分布ｔ（ｒ）、
コイルの内外半径ｒi 、ｒo 、ヤング率Ｅ、線膨張率α
とすると式（１）により与えられる。なお、以下の第１
及び第２の積分範囲はそれぞれｒi 〜ｒo 、ｒi 〜ｒで
ある。 σt ＝−（αＥ／ｒ2 ）×（（（ｒ2 −ｒi 2 ） ／（ｒo 2 −ｒi 2 ））×∫ｔ（ｒ）ｒｄｒ−∫ｔ（ｒ）ｒｄｒ） ・・・・・（１） 巻き締め応力σm は、鋼帯をリールに巻き取る時に付加
される巻取張力Ｐ（単位：ｋｇ／ｍｍ2 ）とその時のコ
イル半径ｒによって決定される。例えば下式（２）によ
って表すことができる。但し下式の積分範囲はｒi 〜ｒ
o であり、Ａは実験的に求められる定数である。 σm ＝（∫（Ｐ／ｒ）ｄｒ）×（１−ｅｘｐ（−Ａ（ｒ−ｒi ） ／（ｒo −ｒi ））） ・・・・・（２） 焼き付き発生限界応力σy 、スリップ発生限界応力σs
とは、焼き付き疵及びスリップ疵を発生させる鋼帯の温
度ｔにおける限界応力としてそれぞれ決定することがで
きる。即ち、コイル半径方向の応力σr とその時点での
温度ｔとを設定してコイルの焼鈍を実験的に多数回行
い、この結果得られる冷却された鋼帯の表面状態を検
査、集計することによって決定できる。なお、焼き付き
発生限界応力σy に例えば１．０〜１．３の範囲の焼き
付き許容係数を乗じたものを焼き付き発生限界応力とし
て設定することも可能である。この場合には、軽度の焼
き付きが許容され、コイルの鋼帯間が軽度の焼き付きに
より部分的に固定されることになるので、コイル輸送時
の鋼帯間の滑りが防止でき、スリップ疵の発生を効果的
に抑制できる。コイルを展開したときの全長さを巻き始
め部分を含む外巻き半分と巻き終わり部分を含む内巻き
半分とに分けたときに、内巻き半分の領域にスリップ疵
が多発する。このため、内巻半分の領域内でしかも、最
終製品となる段階で切り捨てられる端の部分を除いた領
域で、コイル半径方向の応力をスリップ発生限界応力以
上とした。
力、負を引張応力として以下同様に定義する）とは、鋼
帯のリールへの巻き付けによって付加される巻き締め応
力σmとコイル半径ｒの方向の温度分布によって付加さ
れる熱応力σt との和（σr ＝σt ＋σm ）である。熱
応力σt は、コイル半径ｒの方向の温度分布ｔ（ｒ）、
コイルの内外半径ｒi 、ｒo 、ヤング率Ｅ、線膨張率α
とすると式（１）により与えられる。なお、以下の第１
及び第２の積分範囲はそれぞれｒi 〜ｒo 、ｒi 〜ｒで
ある。 σt ＝−（αＥ／ｒ2 ）×（（（ｒ2 −ｒi 2 ） ／（ｒo 2 −ｒi 2 ））×∫ｔ（ｒ）ｒｄｒ−∫ｔ（ｒ）ｒｄｒ） ・・・・・（１） 巻き締め応力σm は、鋼帯をリールに巻き取る時に付加
される巻取張力Ｐ（単位：ｋｇ／ｍｍ2 ）とその時のコ
イル半径ｒによって決定される。例えば下式（２）によ
って表すことができる。但し下式の積分範囲はｒi 〜ｒ
o であり、Ａは実験的に求められる定数である。 σm ＝（∫（Ｐ／ｒ）ｄｒ）×（１−ｅｘｐ（−Ａ（ｒ−ｒi ） ／（ｒo −ｒi ））） ・・・・・（２） 焼き付き発生限界応力σy 、スリップ発生限界応力σs
とは、焼き付き疵及びスリップ疵を発生させる鋼帯の温
度ｔにおける限界応力としてそれぞれ決定することがで
きる。即ち、コイル半径方向の応力σr とその時点での
温度ｔとを設定してコイルの焼鈍を実験的に多数回行
い、この結果得られる冷却された鋼帯の表面状態を検
査、集計することによって決定できる。なお、焼き付き
発生限界応力σy に例えば１．０〜１．３の範囲の焼き
付き許容係数を乗じたものを焼き付き発生限界応力とし
て設定することも可能である。この場合には、軽度の焼
き付きが許容され、コイルの鋼帯間が軽度の焼き付きに
より部分的に固定されることになるので、コイル輸送時
の鋼帯間の滑りが防止でき、スリップ疵の発生を効果的
に抑制できる。コイルを展開したときの全長さを巻き始
め部分を含む外巻き半分と巻き終わり部分を含む内巻き
半分とに分けたときに、内巻き半分の領域にスリップ疵
が多発する。このため、内巻半分の領域内でしかも、最
終製品となる段階で切り捨てられる端の部分を除いた領
域で、コイル半径方向の応力をスリップ発生限界応力以
上とした。
【０００６】本発明においては、この巻き締め応力σm
とバッチ焼鈍炉で付加される熱応力σt との和であるコ
イル半径方向の応力σr （＝σt ＋σm ）を、鋼帯をリ
ールに巻き取る時に付与される巻取り張力及び冷却条件
により調整して、コイル半径方向の応力σr を焼き付き
発生限界応力σy 以下でしかもスリップ発生限界応力σ
s 以上の範囲（σs ≦σr ≦σy ）に調整して、焼鈍後
のコイルの鋼帯に生じる焼き付き疵とスリップ疵とを防
止するものである。
とバッチ焼鈍炉で付加される熱応力σt との和であるコ
イル半径方向の応力σr （＝σt ＋σm ）を、鋼帯をリ
ールに巻き取る時に付与される巻取り張力及び冷却条件
により調整して、コイル半径方向の応力σr を焼き付き
発生限界応力σy 以下でしかもスリップ発生限界応力σ
s 以上の範囲（σs ≦σr ≦σy ）に調整して、焼鈍後
のコイルの鋼帯に生じる焼き付き疵とスリップ疵とを防
止するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１は本発明の一実施の形態
に係るコイルのバッチ焼鈍方法を適用する鋼帯処理設備
の説明図、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれバッ
チ焼鈍炉におけるコイルの断面とコイル中の温度分布及
び応力分布の説明図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれコ
イル半径方向の最大応力及び最小応力と鋼帯の温度との
関係を示す図、図４はコイル半径方向位置と温度及び熱
応力との関係を示す図である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１は本発明の一実施の形態
に係るコイルのバッチ焼鈍方法を適用する鋼帯処理設備
の説明図、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれバッ
チ焼鈍炉におけるコイルの断面とコイル中の温度分布及
び応力分布の説明図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれコ
イル半径方向の最大応力及び最小応力と鋼帯の温度との
関係を示す図、図４はコイル半径方向位置と温度及び熱
応力との関係を示す図である。
【０００８】本発明の一実施の形態に係るコイルのバッ
チ焼鈍方法を適用する鋼帯処理設備１０は図１に示すよ
うに、所定の厚さと長さに圧延処理された鋼帯１１の表
面を電解洗浄し、鋼帯１１をリール１２に巻取ってコイ
ル１３を得るための電解洗浄装置１４と、円筒状を呈す
るコイル１３の軸心を垂直にして配置し、インナーカバ
ー１５、炉カバー１６を被せた状態でコイル１３の焼鈍
処理を行うためのバッチ焼鈍炉１７と、バッチ焼鈍され
たコイル１３を再度巻き戻して調質圧延し、製品コイル
１８を得るための調質圧延装置１９とを有している。コ
イル１３を形成する鋼帯１１は、長さが約１５００ｍ、
厚みが約０．８ｍｍ、幅が約０．８ｍの低炭素鋼板であ
る。電解洗浄装置１４は、鋼帯１１を図示しない浸漬ロ
ールを介して水酸化ナトリウム溶液等の洗浄液中に連続
的に浸漬させ、鋼帯１１に電圧を印加して表面に付着し
た油等の汚れを電解除去する装置である。ここで、最終
的に巻き締め応力σm が付加された状態でリール１２に
鋼帯１１が巻き取られて、コイル１３が得られるように
なっている。
チ焼鈍方法を適用する鋼帯処理設備１０は図１に示すよ
うに、所定の厚さと長さに圧延処理された鋼帯１１の表
面を電解洗浄し、鋼帯１１をリール１２に巻取ってコイ
ル１３を得るための電解洗浄装置１４と、円筒状を呈す
るコイル１３の軸心を垂直にして配置し、インナーカバ
ー１５、炉カバー１６を被せた状態でコイル１３の焼鈍
処理を行うためのバッチ焼鈍炉１７と、バッチ焼鈍され
たコイル１３を再度巻き戻して調質圧延し、製品コイル
１８を得るための調質圧延装置１９とを有している。コ
イル１３を形成する鋼帯１１は、長さが約１５００ｍ、
厚みが約０．８ｍｍ、幅が約０．８ｍの低炭素鋼板であ
る。電解洗浄装置１４は、鋼帯１１を図示しない浸漬ロ
ールを介して水酸化ナトリウム溶液等の洗浄液中に連続
的に浸漬させ、鋼帯１１に電圧を印加して表面に付着し
た油等の汚れを電解除去する装置である。ここで、最終
的に巻き締め応力σm が付加された状態でリール１２に
鋼帯１１が巻き取られて、コイル１３が得られるように
なっている。
【０００９】バッチ焼鈍炉１７は、インナーカバー１５
内に保持されたコイル１３をガス加熱、あるいは電気抵
抗加熱等の手段により約７００℃の所定温度に加熱して
焼鈍した後、所定の冷却速度で冷却する装置である。な
お、バッチ焼鈍炉１７に装入されるコイル１３は、予め
リール１２を抜き取った後、コンベクタと呼ばれる載置
板２０を介して２段に重ねて配置されるが、必要に応じ
て１段積みとしたり、３段以上に重ねて配置することも
できる。また、載置板２０とコイル１３の底面との間に
セラミックのファイバーからなる断熱材を配置して、上
下方向の断熱性を高めることによりコイル１３の温度分
布を均一化させ、熱応力の発生を抑制させることもでき
る。調質圧延装置１９は、調圧ロール２１によって鋼帯
１１に機械的に張力又は圧力を付加しながら展開して、
巻き取ることにより残留応力、歪みなどを除去して機械
的性質の均一化された製品コイル１８を得るための装置
である。
内に保持されたコイル１３をガス加熱、あるいは電気抵
抗加熱等の手段により約７００℃の所定温度に加熱して
焼鈍した後、所定の冷却速度で冷却する装置である。な
お、バッチ焼鈍炉１７に装入されるコイル１３は、予め
リール１２を抜き取った後、コンベクタと呼ばれる載置
板２０を介して２段に重ねて配置されるが、必要に応じ
て１段積みとしたり、３段以上に重ねて配置することも
できる。また、載置板２０とコイル１３の底面との間に
セラミックのファイバーからなる断熱材を配置して、上
下方向の断熱性を高めることによりコイル１３の温度分
布を均一化させ、熱応力の発生を抑制させることもでき
る。調質圧延装置１９は、調圧ロール２１によって鋼帯
１１に機械的に張力又は圧力を付加しながら展開して、
巻き取ることにより残留応力、歪みなどを除去して機械
的性質の均一化された製品コイル１８を得るための装置
である。
【００１０】続いて前記鋼帯処理設備１０に適用する本
発明の一実施の形態に係るコイルのバッチ焼鈍方法につ
いて説明する。まず、鋼帯１１は電解洗浄装置１４で表
面の汚れが除去され、リール１２で巻き取られる。この
時にコイル１３に付加される巻き締め応力σm は前記
（２）式で与えられる。即ち、巻き締め応力σm を巻取
張力Ｐ及びコイル半径ｒの関数として決定することがで
きる。次に、この巻き締め応力σm が予め付加されたコ
イル１３を図１に示すようにバッチ焼鈍炉１７のインナ
ーカバー１５内に２段重ねにして装入し、約７００℃ま
で昇温し、所定の時間保持した後、所定の冷却条件で冷
却する。この冷却に伴ってコイル１３の半径方向に図２
（ｂ）に示すように温度分布ｔ（ｒ）が生じるために、
鋼帯１１の各部分で前記式（１）で決定されるような熱
応力σt が発生することになる。本実施の形態において
は、前記巻き締め応力σm と前記熱応力σt との和であ
るコイル半径方向の応力σr が、予め設定される焼き付
き発生限界応力σy 以下で、しかもスリップ発生限界応
力σs 以上の範囲となるようにして冷却を行うものであ
る。この焼き付き発生限界応力σy （単位：ｋｇ／ｍｍ
2 ）とスリップ発生限界応力σs （単位：ｋｇ／ｍ
ｍ2 ）はそれぞれ温度ｔ（単位：℃）の関数として実験
的に定めることが可能であり、本実施の形態において
は、後述する実験結果に基づいてσy ＝−０．００３ｔ
＋３．７５、σs ＝０．１として設定している。
発明の一実施の形態に係るコイルのバッチ焼鈍方法につ
いて説明する。まず、鋼帯１１は電解洗浄装置１４で表
面の汚れが除去され、リール１２で巻き取られる。この
時にコイル１３に付加される巻き締め応力σm は前記
（２）式で与えられる。即ち、巻き締め応力σm を巻取
張力Ｐ及びコイル半径ｒの関数として決定することがで
きる。次に、この巻き締め応力σm が予め付加されたコ
イル１３を図１に示すようにバッチ焼鈍炉１７のインナ
ーカバー１５内に２段重ねにして装入し、約７００℃ま
で昇温し、所定の時間保持した後、所定の冷却条件で冷
却する。この冷却に伴ってコイル１３の半径方向に図２
（ｂ）に示すように温度分布ｔ（ｒ）が生じるために、
鋼帯１１の各部分で前記式（１）で決定されるような熱
応力σt が発生することになる。本実施の形態において
は、前記巻き締め応力σm と前記熱応力σt との和であ
るコイル半径方向の応力σr が、予め設定される焼き付
き発生限界応力σy 以下で、しかもスリップ発生限界応
力σs 以上の範囲となるようにして冷却を行うものであ
る。この焼き付き発生限界応力σy （単位：ｋｇ／ｍｍ
2 ）とスリップ発生限界応力σs （単位：ｋｇ／ｍ
ｍ2 ）はそれぞれ温度ｔ（単位：℃）の関数として実験
的に定めることが可能であり、本実施の形態において
は、後述する実験結果に基づいてσy ＝−０．００３ｔ
＋３．７５、σs ＝０．１として設定している。
【００１１】図３（ａ）は鋼帯１１のバッチ焼鈍を行っ
てから最終製品になるまでの間で切り捨てられるコイル
の巻き始めと巻き終わりとなる部分を除いたＬ1 〜（Ｌ
−Ｌ1 ）間の各任意位置での温度ｔ及び応力σrmax（最
大の応力σr ）との関係を、図３（ｂ）は全体の長さが
Ｌであり、最終製品となる過程で切り捨てられる両端の
長さがそれぞれＬ1 である鋼帯１１の内巻き側のＬ1 〜
Ｌ／２間の任意位置での温度ｔ及び応力σrmin（最小の
応力σr ）との関係を設定してバッチ焼鈍を行って最終
的に得られる製品コイル１８における焼き付き疵とスリ
ップ疵との発生状況を実験的に求めたグラフである。図
３（ａ）では、σy ＝−０．００３ｔ＋３．７５で表さ
れる直線Ａの上側領域では焼き付き疵が発生し、図３
（ｂ）のσs ＝０．１で表される直線Ｂの下側領域では
スリップ疵が発生することを示しており、実験を多数回
繰り返し行うことによってこのような各領域の範囲を確
定することが可能である。なお、図中の記号：○は、鋼
帯をリールに巻き取る時に付与される巻取り張力を３ｋ
ｇ／ｍｍ2 とし、冷却時に炉カバー１６及びインナーカ
バー１５を用いた時の例であり、記号：△は巻取り張力
を４ｋｇ／ｍｍ2 とし、冷却時に炉カバー１６及びイン
ナーカバー１５を用いた時の例を、また、記号：□は巻
取り張力を４ｋｇ／ｍｍ2 とし、冷却時にインナーカバ
ー１５のみを用いた時の例を示している。図２（ｃ）に
示すように前記コイル半径方向の応力σr が常時、Ｌ1
〜（Ｌ−Ｌ1 ）の範囲ではσr ≦σy 、Ｌ1 〜Ｌ／２の
範囲ではσr ≧σs の関係を満たすように鋼帯をリール
に巻き取る時に付与される張力及び冷却条件を設定して
コイル１３の冷却を行うことによって、焼き付き疵やス
リップ疵のない鋼帯１１を有した製品コイル１８の製造
が可能となる。本実施の形態では鋼帯をリールに巻き取
るときの張力及び炉カバー１６の有無による冷却条件の
変更により熱応力を変化させコイル半径方向の応力σr
を調整することを可能にする。ここで、冷却条件の設定
とは、例えば、コイル１３の内面におけるファンを用い
た強制冷却の実施や、載置板２０に使用する材料及び形
状の選択、及びバッチ焼鈍炉１７内の雰囲気温度の降下
速度調整等が該当する。このように、コイル半径方向の
応力σr が常時、Ｌ1 〜（Ｌ−Ｌ1 ）の範囲ではσr ≦
σy 、Ｌ1 〜Ｌ／２の範囲ではσr ≧σs の関係を満た
すような鋼帯をリールに巻き取る時に付与される張力及
び冷却条件を予め設定しておけば、以降はこの張力条件
に従って、バッチ焼鈍を行うことができる。
てから最終製品になるまでの間で切り捨てられるコイル
の巻き始めと巻き終わりとなる部分を除いたＬ1 〜（Ｌ
−Ｌ1 ）間の各任意位置での温度ｔ及び応力σrmax（最
大の応力σr ）との関係を、図３（ｂ）は全体の長さが
Ｌであり、最終製品となる過程で切り捨てられる両端の
長さがそれぞれＬ1 である鋼帯１１の内巻き側のＬ1 〜
Ｌ／２間の任意位置での温度ｔ及び応力σrmin（最小の
応力σr ）との関係を設定してバッチ焼鈍を行って最終
的に得られる製品コイル１８における焼き付き疵とスリ
ップ疵との発生状況を実験的に求めたグラフである。図
３（ａ）では、σy ＝−０．００３ｔ＋３．７５で表さ
れる直線Ａの上側領域では焼き付き疵が発生し、図３
（ｂ）のσs ＝０．１で表される直線Ｂの下側領域では
スリップ疵が発生することを示しており、実験を多数回
繰り返し行うことによってこのような各領域の範囲を確
定することが可能である。なお、図中の記号：○は、鋼
帯をリールに巻き取る時に付与される巻取り張力を３ｋ
ｇ／ｍｍ2 とし、冷却時に炉カバー１６及びインナーカ
バー１５を用いた時の例であり、記号：△は巻取り張力
を４ｋｇ／ｍｍ2 とし、冷却時に炉カバー１６及びイン
ナーカバー１５を用いた時の例を、また、記号：□は巻
取り張力を４ｋｇ／ｍｍ2 とし、冷却時にインナーカバ
ー１５のみを用いた時の例を示している。図２（ｃ）に
示すように前記コイル半径方向の応力σr が常時、Ｌ1
〜（Ｌ−Ｌ1 ）の範囲ではσr ≦σy 、Ｌ1 〜Ｌ／２の
範囲ではσr ≧σs の関係を満たすように鋼帯をリール
に巻き取る時に付与される張力及び冷却条件を設定して
コイル１３の冷却を行うことによって、焼き付き疵やス
リップ疵のない鋼帯１１を有した製品コイル１８の製造
が可能となる。本実施の形態では鋼帯をリールに巻き取
るときの張力及び炉カバー１６の有無による冷却条件の
変更により熱応力を変化させコイル半径方向の応力σr
を調整することを可能にする。ここで、冷却条件の設定
とは、例えば、コイル１３の内面におけるファンを用い
た強制冷却の実施や、載置板２０に使用する材料及び形
状の選択、及びバッチ焼鈍炉１７内の雰囲気温度の降下
速度調整等が該当する。このように、コイル半径方向の
応力σr が常時、Ｌ1 〜（Ｌ−Ｌ1 ）の範囲ではσr ≦
σy 、Ｌ1 〜Ｌ／２の範囲ではσr ≧σs の関係を満た
すような鋼帯をリールに巻き取る時に付与される張力及
び冷却条件を予め設定しておけば、以降はこの張力条件
に従って、バッチ焼鈍を行うことができる。
【００１２】バッチ焼鈍炉１７で熱処理されたコイル１
３は、調質圧延装置１９で展開された後、製品コイル１
８となって再び巻き取られるが、この搬送の間で円筒形
のコイル１３の軸が垂直方向から水平方向に倒されるた
めに、この間で鋼帯１１間に滑りが生じ易くなる。しか
し、本実施の形態においては、予め所定範囲の応力σr
がコイル１３に付与されており、また、必要に応じて適
度の焼き付き状態を保持させることもできるので、予期
しない過大な負荷が生じた場合にもこのような滑りが抑
制され、スリップ疵の発生を効果的に防止できる。
３は、調質圧延装置１９で展開された後、製品コイル１
８となって再び巻き取られるが、この搬送の間で円筒形
のコイル１３の軸が垂直方向から水平方向に倒されるた
めに、この間で鋼帯１１間に滑りが生じ易くなる。しか
し、本実施の形態においては、予め所定範囲の応力σr
がコイル１３に付与されており、また、必要に応じて適
度の焼き付き状態を保持させることもできるので、予期
しない過大な負荷が生じた場合にもこのような滑りが抑
制され、スリップ疵の発生を効果的に防止できる。
【００１３】
【実施例】図４の上側はコイル１３の半径方向及び高さ
方向の複数箇所に熱電対を配置して、冷却中のコイル１
３の各部での温度分布ｔ（ｒ）を測定した結果であり、
図４の下側は前記半径方向位置に対応する熱応力σt の
計算結果を示している。なお、コイル１３の内半径ｒi
は３５６ｍｍ、外半径ｒoは約７７０ｍｍであり、高さ
が約１８００ｍｍに形成されている。図４において、記
号：○はその軸が垂直となるように配置されたコイル１
３の上端から２００ｍｍ下方位置での測定データを、記
号：△は高さの中間位置における測定データを、また記
号：□は下端から２００ｍｍ上方位置での測定データが
示されている。ここでバッチ焼鈍炉１７における消火
後、即ち焼鈍温度での保持終了後から４時間後のデータ
が示されている。図４に示されるように、熱応力σt の
最大値は、コイルの外巻き付近に、最小値はコイルの内
巻き付近に発生することが分かる。上記付近のコイル半
径方向の応力σr を重点的に把握することによって、前
記焼き付き疵及びスリップ疵の鋼帯１１への発生を効果
的に防止できる。このような実験の積み重ねによって、
コイル半径方向の応力σr （巻き締まり力）が最大とな
る位置はコイル１３の外周面からコイル肉厚の約１／４
深さの位置であり、かつ載置されるコイル１３の下面付
近であることが分かる。この位置は焼き付き疵の多発位
置と一致している。従って、焼き付き疵に限定すれば、
コイル半径方向の応力σr が最大となる位置、即ち前記
焼き付き疵の多発位置の温度を重点的に管理して、応力
σr が焼き付き発生限界応力σy 以下となるようにし
て、より効果的に焼き付き疵の発生を防止することも可
能である。
方向の複数箇所に熱電対を配置して、冷却中のコイル１
３の各部での温度分布ｔ（ｒ）を測定した結果であり、
図４の下側は前記半径方向位置に対応する熱応力σt の
計算結果を示している。なお、コイル１３の内半径ｒi
は３５６ｍｍ、外半径ｒoは約７７０ｍｍであり、高さ
が約１８００ｍｍに形成されている。図４において、記
号：○はその軸が垂直となるように配置されたコイル１
３の上端から２００ｍｍ下方位置での測定データを、記
号：△は高さの中間位置における測定データを、また記
号：□は下端から２００ｍｍ上方位置での測定データが
示されている。ここでバッチ焼鈍炉１７における消火
後、即ち焼鈍温度での保持終了後から４時間後のデータ
が示されている。図４に示されるように、熱応力σt の
最大値は、コイルの外巻き付近に、最小値はコイルの内
巻き付近に発生することが分かる。上記付近のコイル半
径方向の応力σr を重点的に把握することによって、前
記焼き付き疵及びスリップ疵の鋼帯１１への発生を効果
的に防止できる。このような実験の積み重ねによって、
コイル半径方向の応力σr （巻き締まり力）が最大とな
る位置はコイル１３の外周面からコイル肉厚の約１／４
深さの位置であり、かつ載置されるコイル１３の下面付
近であることが分かる。この位置は焼き付き疵の多発位
置と一致している。従って、焼き付き疵に限定すれば、
コイル半径方向の応力σr が最大となる位置、即ち前記
焼き付き疵の多発位置の温度を重点的に管理して、応力
σr が焼き付き発生限界応力σy 以下となるようにし
て、より効果的に焼き付き疵の発生を防止することも可
能である。
【００１４】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、焼き付
き発生限界応力σy 、及びスリップ発生限界応力σs と
して特定の関係式を用いる場合について示したが、各発
生限界応力は必ずしもこれらの関係式のものに限定され
るものではない。また、焼き付き発生限界応力σy の値
を実際の値より大きめに設定しておくことにより、鋼帯
間の若干の焼き付きを許容させることも可能である。
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、焼き付
き発生限界応力σy 、及びスリップ発生限界応力σs と
して特定の関係式を用いる場合について示したが、各発
生限界応力は必ずしもこれらの関係式のものに限定され
るものではない。また、焼き付き発生限界応力σy の値
を実際の値より大きめに設定しておくことにより、鋼帯
間の若干の焼き付きを許容させることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】請求項１〜３記載のコイルのバッチ焼鈍
方法においては、鋼帯に作用するコイル半径方向の応力
を、実験的にそれぞれ定められる焼き付き発生限界応力
以下でかつスリップ発生限界応力以上の範囲に設定して
冷却を行うので、焼き付き疵とスリップ疵の発生を効果
的に抑制することができ、鋼帯の製品歩留を向上させる
ことができる。特に、請求項２記載のコイルのバッチ焼
鈍方法においては、焼き付き発生限界応力、及びスリッ
プ発生限界応力を鋼帯の温度にかかる特定の関係式を用
いて冷却を行うので、焼き付き疵とスリップ疵との発生
をさらに効果的に抑止することができる。請求項３記載
のコイルのバッチ焼鈍方法においては、コイル半径方向
の応力を特定範囲の応力に限定しているので、無駄なく
効率的にコイルの製造管理を行なえる。
方法においては、鋼帯に作用するコイル半径方向の応力
を、実験的にそれぞれ定められる焼き付き発生限界応力
以下でかつスリップ発生限界応力以上の範囲に設定して
冷却を行うので、焼き付き疵とスリップ疵の発生を効果
的に抑制することができ、鋼帯の製品歩留を向上させる
ことができる。特に、請求項２記載のコイルのバッチ焼
鈍方法においては、焼き付き発生限界応力、及びスリッ
プ発生限界応力を鋼帯の温度にかかる特定の関係式を用
いて冷却を行うので、焼き付き疵とスリップ疵との発生
をさらに効果的に抑止することができる。請求項３記載
のコイルのバッチ焼鈍方法においては、コイル半径方向
の応力を特定範囲の応力に限定しているので、無駄なく
効率的にコイルの製造管理を行なえる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るコイルのバッチ焼
鈍方法を適用する鋼帯処理設備の説明図である。
鈍方法を適用する鋼帯処理設備の説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれバッチ焼鈍
炉におけるコイルの断面斜視図とコイル中の温度分布及
び応力分布の説明図である。
炉におけるコイルの断面斜視図とコイル中の温度分布及
び応力分布の説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれコイル半径方向の最
大応力及び最小応力と鋼帯の温度との関係を示す図であ
る。
大応力及び最小応力と鋼帯の温度との関係を示す図であ
る。
【図４】コイル半径方向位置と温度及び熱応力との関係
を示す図である。
を示す図である。
１０ 鋼帯処理設備 １１ 鋼帯 １２ リール １３ コイル １４ 電解洗浄装置 １５ インナー
カバー １６ 炉カバー １７ バッチ焼
鈍炉 １８ 製品コイル １９ 調質圧延
装置 ２０ 載置板 ２１ 調圧ロー
ル
カバー １６ 炉カバー １７ バッチ焼
鈍炉 １８ 製品コイル １９ 調質圧延
装置 ２０ 載置板 ２１ 調圧ロー
ル
Claims (3)
- 【請求項１】 圧延処理された鋼帯をリールに巻き取っ
てコイルを形成し、該コイルを所定速度で加熱冷却し
て、該鋼帯の歪み等の機械的性質を均一化させるコイル
のバッチ焼鈍方法において、 前記鋼帯に作用するコイル半径方向の応力を、実験的に
それぞれ定められる焼き付き発生限界応力以下でかつス
リップ発生限界応力以上の範囲に設定して冷却を行うこ
とを特徴とするコイルのバッチ焼鈍方法。 - 【請求項２】 前記鋼帯の温度ｔ（単位：℃）における
前記焼き付き発生限界応力σy （単位：ｋｇ／ｍｍ2 ）
が−０．００３ｔ＋３．７５であり、前記スリップ発生
限界応力σs （単位：ｋｇ／ｍｍ2 ）が０．１である請
求項１記載のコイルのバッチ焼鈍方法。 - 【請求項３】 前記コイル半径方向の応力を、前記コイ
ルのバッチ焼鈍を行ってから最終製品になるまでの間で
切り捨てられるコイルの巻き始めと巻き終わりとなる部
分を除いた範囲で前記焼き付き発生限界応力σy 以下と
して、切り捨てられる前記部分を除く前記コイルを展開
した際の下流側半分となる内巻き範囲では前記スリップ
発生限界応力σs 以上とする請求項１又は２記載のコイ
ルのバッチ焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11996598A JPH11293348A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | コイルのバッチ焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11996598A JPH11293348A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | コイルのバッチ焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293348A true JPH11293348A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14774591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11996598A Withdrawn JPH11293348A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | コイルのバッチ焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11293348A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013100191A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コイル用バッチ焼鈍炉 |
| JP2013181210A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Jfe Steel Corp | 金属帯コイルの焼鈍方法および焼鈍炉 |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP11996598A patent/JPH11293348A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013100191A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コイル用バッチ焼鈍炉 |
| EP3040428A1 (en) | 2011-12-28 | 2016-07-06 | JFE Steel Corporation | Batch annealing furnace for coils |
| US9605331B2 (en) | 2011-12-28 | 2017-03-28 | Jfe Steel Corporation | Batch annealing furnace for coils |
| JP2013181210A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Jfe Steel Corp | 金属帯コイルの焼鈍方法および焼鈍炉 |
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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: 20050705 |