JPS5937726B2 - 連続焼鈍鋼帯の冷却方法 - Google Patents
連続焼鈍鋼帯の冷却方法Info
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- JPS5937726B2 JPS5937726B2 JP10969479A JP10969479A JPS5937726B2 JP S5937726 B2 JPS5937726 B2 JP S5937726B2 JP 10969479 A JP10969479 A JP 10969479A JP 10969479 A JP10969479 A JP 10969479A JP S5937726 B2 JPS5937726 B2 JP S5937726B2
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- rotating body
- steel strip
- water
- steel
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
- C21D9/5735—Details
- C21D9/5737—Rolls; Drums; Roll arrangements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続焼鈍鋼帯の冷却方法に係り、連続焼鈍設備
で絞り性の良い軟質冷延鋼板を製造するような場合に銅
帯を再結晶温度以上に加熱均熱後固溶炭素析出のため過
時効処理してから比較的簡易な設備と方式により能率的
に冷却しながら絞り性に秀れた製品材質を得ることので
きる方法を得ようとするものである。
で絞り性の良い軟質冷延鋼板を製造するような場合に銅
帯を再結晶温度以上に加熱均熱後固溶炭素析出のため過
時効処理してから比較的簡易な設備と方式により能率的
に冷却しながら絞り性に秀れた製品材質を得ることので
きる方法を得ようとするものである。
連続焼鈍設備で絞り性の良い軟質な冷延鋼板を製造する
ような場合には冷間圧延された銅帯を再結晶温度以上に
加熱均熱後、その固溶炭素析出を図るべく過時効処理す
るが、この過時効処理後の銅帯冷却に関して従来は冷却
速度を高めて冷却効率を上げ、又そのエネルギー費用を
節減する好ましい冷却技術は見当らない。
ような場合には冷間圧延された銅帯を再結晶温度以上に
加熱均熱後、その固溶炭素析出を図るべく過時効処理す
るが、この過時効処理後の銅帯冷却に関して従来は冷却
速度を高めて冷却効率を上げ、又そのエネルギー費用を
節減する好ましい冷却技術は見当らない。
即ち炉内鋼帯を酸化させてはならないという制約のため
に炉内の還元性雰囲気ガス（通常Ｈ２が３〜７％でＮ２
が９３〜９７％のＮ２− Ｎ２ガス）を循環させ、冷却
器で冷却した後ブロワ−で昇圧させた該ガスを炉内に設
けた噴射ノズルから銅帯に吹付けて冷却するものである
が、この方式では第１図に示すように銅帯パスラインに
そった多数の吹付ノズル３１は勿論、循環ガスを冷却す
るための冷却器（通常は冷凍機３２と冷却交換機３３か
ら構成される）とこのガスを循環させるた吟の巨大な循
環ファン３４及び循環ダクト３５を必要とし、又冷却効
率も低ｇ）ことから長い銅帯パスを必要とするので炉長
が長くなく、設備費が嵩む。
に炉内の還元性雰囲気ガス（通常Ｈ２が３〜７％でＮ２
が９３〜９７％のＮ２− Ｎ２ガス）を循環させ、冷却
器で冷却した後ブロワ−で昇圧させた該ガスを炉内に設
けた噴射ノズルから銅帯に吹付けて冷却するものである
が、この方式では第１図に示すように銅帯パスラインに
そった多数の吹付ノズル３１は勿論、循環ガスを冷却す
るための冷却器（通常は冷凍機３２と冷却交換機３３か
ら構成される）とこのガスを循環させるた吟の巨大な循
環ファン３４及び循環ダクト３５を必要とし、又冷却効
率も低ｇ）ことから長い銅帯パスを必要とするので炉長
が長くなく、設備費が嵩む。
しかも前記のような冷凍機、循環ファンを運転するため
の電力費、冷媒ガスおよび多くの冷却水を必要とするの
でどうしてもコスト高とならざるを得ない。
の電力費、冷媒ガスおよび多くの冷却水を必要とするの
でどうしてもコスト高とならざるを得ない。
本発明はこのような実情に鑑み検討を重ねて創案された
ものであって、その実施態様を添付図面に示すものにつ
いて説明すると、前述したような絞り性のよい軟質鋼板
を得るための焼鈍サイクルは第２図に示すように再結晶
温度以上に加熱、均熱後に一旦４００℃程度まで冷却さ
れ該温度において固溶炭素析出のための過時効処理を１
〜５分間Ｍし、その後に冷却させるものであるが、この
ような過時効処理後の冷却に際し内部に水のような冷媒
を通人させた金属回転体を用い、この金属回転体に銅帯
を直接接触させて冷却を図るものである。
ものであって、その実施態様を添付図面に示すものにつ
いて説明すると、前述したような絞り性のよい軟質鋼板
を得るための焼鈍サイクルは第２図に示すように再結晶
温度以上に加熱、均熱後に一旦４００℃程度まで冷却さ
れ該温度において固溶炭素析出のための過時効処理を１
〜５分間Ｍし、その後に冷却させるものであるが、この
ような過時効処理後の冷却に際し内部に水のような冷媒
を通人させた金属回転体を用い、この金属回転体に銅帯
を直接接触させて冷却を図るものである。
ところでこのような場合に−おける固溶炭素に関しては
第３図に平衡状態図が示しである通りであって、高い温
度■からの冷却においては冷却速度如例によって固溶炭
素が変化し、例えば４００℃から２００℃／５ｅ（３）
ような高速冷却をなした場合は（０線の如くであって過
飽和量が大きく、平衡量にそってゆっくり冷却した場合
には前記高速による０曲線の場合の過飽和量は（Ｂ）線
のようにゆっくり冷却した場合の６倍にも達する。
第３図に平衡状態図が示しである通りであって、高い温
度■からの冷却においては冷却速度如例によって固溶炭
素が変化し、例えば４００℃から２００℃／５ｅ（３）
ような高速冷却をなした場合は（０線の如くであって過
飽和量が大きく、平衡量にそってゆっくり冷却した場合
には前記高速による０曲線の場合の過飽和量は（Ｂ）線
のようにゆっくり冷却した場合の６倍にも達する。
然かもこのような残存固溶炭素量の如何は得られる鋼板
の材質に影響し、固溶炭素量の多い鋼板は第４図に１例
としてリムド鋼の場合を示すように軟質性に劣ったもの
となって伸びが低下し、又第５図に示すように時効性も
劣化する。
の材質に影響し、固溶炭素量の多い鋼板は第４図に１例
としてリムド鋼の場合を示すように軟質性に劣ったもの
となって伸びが低下し、又第５図に示すように時効性も
劣化する。
これを具体的に言うならば、Ｃ：０．０５％ｚ Ｍｎ
： ０．３％、Ｎ：０．００１８％のリムド鋼の場合に
おいて４００℃から２００’Ｃ／ｓｅｃで冷却したもの
の伸びは４１％であるのに対し、４００℃から３０℃／
ｓｅｃで冷却したものの伸びは４６％であり、又時効性
に関してはへＹＰで３ｋｇ／−の差があった。
： ０．３％、Ｎ：０．００１８％のリムド鋼の場合に
おいて４００℃から２００’Ｃ／ｓｅｃで冷却したもの
の伸びは４１％であるのに対し、４００℃から３０℃／
ｓｅｃで冷却したものの伸びは４６％であり、又時効性
に関してはへＹＰで３ｋｇ／−の差があった。
そこで本発明では前記したような固溶炭素析出のための
過時効処理後の冷却に際し、該冷却過程で過飽和炭素が
残らないように冷却開始から終了までの間、その始めは
冷却速度を比較的遅くし、その後は徐々に冷却速度を大
きくするように水冷ロールを用いて冷却するものである
。
過時効処理後の冷却に際し、該冷却過程で過飽和炭素が
残らないように冷却開始から終了までの間、その始めは
冷却速度を比較的遅くし、その後は徐々に冷却速度を大
きくするように水冷ロールを用いて冷却するものである
。
蓋し第３図に示したようなＡ点からの冷却開始に当って
冷却速度が遅ければそのＢ点に到る曲線に従って固溶（
Ｃ）量が減少し、それより稍々早い場合は６点に到る曲
線に従い、冷却速度が非常に早い場合には析出時間の余
裕がなく固溶（０量が殆んどそのまま残ってＤ・点のよ
うになる。
冷却速度が遅ければそのＢ点に到る曲線に従って固溶（
Ｃ）量が減少し、それより稍々早い場合は６点に到る曲
線に従い、冷却速度が非常に早い場合には析出時間の余
裕がなく固溶（０量が殆んどそのまま残ってＤ・点のよ
うになる。
本発明者等が仔細に検討した結果によると、鋼中の炭素
量が０．０３％から０．０８％の軟鋼板において、冷却
速度と固溶（Ｃ）残存量、機械的性質の劣化などとの関
係から良質な軟鋼板を得るためには過時効処理後の冷却
に関し鋼板温度（ｙ）、固溶（Ｃ）量（ｘｉにおいてｙ
二ＫＸ／Ｘ（但しＫは係数）の線にそって行えばよいこ
とが判り、従って板温ｙ℃でのｄ Ｋ−− 冷却速度は一一−’−ｘ ２ に従って冷却すると
良ｘ ２ い結果が得られる。
量が０．０３％から０．０８％の軟鋼板において、冷却
速度と固溶（Ｃ）残存量、機械的性質の劣化などとの関
係から良質な軟鋼板を得るためには過時効処理後の冷却
に関し鋼板温度（ｙ）、固溶（Ｃ）量（ｘｉにおいてｙ
二ＫＸ／Ｘ（但しＫは係数）の線にそって行えばよいこ
とが判り、従って板温ｙ℃でのｄ Ｋ−− 冷却速度は一一−’−ｘ ２ に従って冷却すると
良ｘ ２ い結果が得られる。
１例として、Ｃ：０．０５％、 Ｍｎ ： ０．３％、
Ｎ：Ｏ，０Ｏ１８％のリムド鋼を連続焼鈍炉で７００℃
まで加熱均熱後、４００℃まで３００６０．、／ｓｅｃ
ｇ冷却速度で急冷し、この４００℃で３分間過時効処理
して固溶（Ｑを析出させた鋼帯を、４００℃から次の第
１表に示すようなステップで段階的に冷却速度を早めて
冷却すれば理想的な冷却速度の遅い方法で得た材質に比
較しても３％以内の材質劣化に止まる。
Ｎ：Ｏ，０Ｏ１８％のリムド鋼を連続焼鈍炉で７００℃
まで加熱均熱後、４００℃まで３００６０．、／ｓｅｃ
ｇ冷却速度で急冷し、この４００℃で３分間過時効処理
して固溶（Ｑを析出させた鋼帯を、４００℃から次の第
１表に示すようなステップで段階的に冷却速度を早めて
冷却すれば理想的な冷却速度の遅い方法で得た材質に比
較しても３％以内の材質劣化に止まる。
従って本発明は冷却時の過程で冷却速度を段階的に高め
能率的でしかも効率の高い冷却方法として内部を水加部
とした金属回転体を複数個設置し、その冷却速度（ＣＩ
）、即ち ｄ：銅帯厚み ｔ：金属回転体シェル厚 λニジエルの熱伝導度 △Ｔｍ：銅帯と冷却水の平均温度差自然自然対数値 γ：銅帯比重 Ｃｐ：銅帯比熱 ｈニジエル内部と冷却水の熱伝達係数 υ：水の流速 β：冷却水温、粘性等により決る定数 を任意に変化させる。
能率的でしかも効率の高い冷却方法として内部を水加部
とした金属回転体を複数個設置し、その冷却速度（ＣＩ
）、即ち ｄ：銅帯厚み ｔ：金属回転体シェル厚 λニジエルの熱伝導度 △Ｔｍ：銅帯と冷却水の平均温度差自然自然対数値 γ：銅帯比重 Ｃｐ：銅帯比熱 ｈニジエル内部と冷却水の熱伝達係数 υ：水の流速 β：冷却水温、粘性等により決る定数 を任意に変化させる。
具体的には金属回転体のシェル厚（１）又はシェルの熱
伝導度（λ）或いは水温、水量を調整して水温、水量を
調整して変化させることは冷却速度を拘束する安定度に
欠は制御方法も複雑となるので、第′１にはシェル厚又
はシェル熱伝導に差をつける。
伝導度（λ）或いは水温、水量を調整して水温、水量を
調整して変化させることは冷却速度を拘束する安定度に
欠は制御方法も複雑となるので、第′１にはシェル厚又
はシェル熱伝導に差をつける。
上記したような内部水冷式の金属回転体の設置態様は第
６図の通りであって、前記したように４００℃程度の鋼
帯９を１００℃程度まで冷却するために６本の金属回転
体３〜８を用い、鋼帯９を１８０ ｍｐｍ％回転体直径
を１ｍとし、回転体３の鋼帯９との接触角度は１００°
、回転体４，５゜６．７は２００°、回転体８は１９０
°とした。
６図の通りであって、前記したように４００℃程度の鋼
帯９を１００℃程度まで冷却するために６本の金属回転
体３〜８を用い、鋼帯９を１８０ ｍｐｍ％回転体直径
を１ｍとし、回転体３の鋼帯９との接触角度は１００°
、回転体４，５゜６．７は２００°、回転体８は１９０
°とした。
冷却水量は回転体３．が５ｒｎ７′ｈｒ１回転体４が７
７７Ｌ／’ｈ ｒ ｓ回転体５で１０ ｍ”／ｈ ｒ
Ｎ回転体６は１３ ｍ／ｈ ｒ １回転体Ｔにおいては
１７７７ｉ’／ｈ ｒとした。
７７Ｌ／’ｈ ｒ ｓ回転体５で１０ ｍ”／ｈ ｒ
Ｎ回転体６は１３ ｍ／ｈ ｒ １回転体Ｔにおいては
１７７７ｉ’／ｈ ｒとした。
冷却機構の仔細については第７，８図に示す通りであっ
て、冷却水入口配管１０より流量調整弁１１、入側ロー
タリ継手１２を経て炉壁１３内に設けられた金属回転体
１４に夫々冷却水が供給さね、冷却後の水は出側ロータ
リ継手１５から排出配管１６に送られるが、昇熱された
配管１６内の水は温水となるから他の部門における熱利
用の如きに供される。
て、冷却水入口配管１０より流量調整弁１１、入側ロー
タリ継手１２を経て炉壁１３内に設けられた金属回転体
１４に夫々冷却水が供給さね、冷却後の水は出側ロータ
リ継手１５から排出配管１６に送られるが、昇熱された
配管１６内の水は温水となるから他の部門における熱利
用の如きに供される。
金属回転体１４の内部構造については第８図に示す通り
でシェル２０と内部連体２３との間に螺旋状の仕切板２
２が設けられ、入側継手１２部分から流入した冷却水は
そのピッチ間に形成される水路２１を流れ、その方向に
関しては向流相対速度を上げるため鋼帯９方向と反対方
向に流すようにし、面側継手１５を経て前記配管１６に
導かれるようにした。
でシェル２０と内部連体２３との間に螺旋状の仕切板２
２が設けられ、入側継手１２部分から流入した冷却水は
そのピッチ間に形成される水路２１を流れ、その方向に
関しては向流相対速度を上げるため鋼帯９方向と反対方
向に流すようにし、面側継手１５を経て前記配管１６に
導かれるようにした。
上記のような構成及び条件で実施した冷却速度は具体的
に第６図における回転体３で３０て）／ｓｅｃ回転体４
では３４．５°ｃ／５ｅｃ１回転体５においては４０°
Ｃ／Ｓｅｃ、回転体６では４８°０．／Ｓｅｃ、回転体
γが６０℃／５ｅｃ１回転体８にあっては８０℃／ｓｅ
ｃであり、このようにして冷却速度を徐々に増大した冷
却を行うことにより軟質鋼板の固溶炭素析出処理後の冷
却を該冷却過程で過飽和炭素が残らないようにし、しか
も急速冷却して比較的コンパクトな装置と好ましい操業
性および少い操業運転費により秀れた品質の製品を得る
ことができた。
に第６図における回転体３で３０て）／ｓｅｃ回転体４
では３４．５°ｃ／５ｅｃ１回転体５においては４０°
Ｃ／Ｓｅｃ、回転体６では４８°０．／Ｓｅｃ、回転体
γが６０℃／５ｅｃ１回転体８にあっては８０℃／ｓｅ
ｃであり、このようにして冷却速度を徐々に増大した冷
却を行うことにより軟質鋼板の固溶炭素析出処理後の冷
却を該冷却過程で過飽和炭素が残らないようにし、しか
も急速冷却して比較的コンパクトな装置と好ましい操業
性および少い操業運転費により秀れた品質の製品を得る
ことができた。
以上説明したような本発明によるときは過時効処理後の
鋼帯冷却を効率のよい冷却手法で短時間内に能率的な冷
却をなし得ると共に良好な品質を得しめることができ、
しかも電力や冷却水などの消費量が少く操業性に優れ、
設備も比較的簡易且つコンパクトで低コストで所期の目
的を達成するなどの多くの作用効果を有しており、工業
的にその効果の大きい発明である。
鋼帯冷却を効率のよい冷却手法で短時間内に能率的な冷
却をなし得ると共に良好な品質を得しめることができ、
しかも電力や冷却水などの消費量が少く操業性に優れ、
設備も比較的簡易且つコンパクトで低コストで所期の目
的を達成するなどの多くの作用効果を有しており、工業
的にその効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は従来技術による冷却方法の説明図、第２図は本発明の
適用される軟質鋼板製造熱サイクルの説明図、第３図は
鋼中固溶炭素の平衡状態説明図、第４図は鋼板の残存固
溶炭素量と材質伸びとの関係を示した図表、第５図はそ
の時効劣化量との関係を示した図表、第６図は本発明に
よる冷却部の装置構成関係説明図、第７図はその冷却媒
体通人関係の説明図、第８図はその金属回転体に関する
断面図である。 然してこれらの図面においそ、３〜８は金属回転体１４
であるロール状回転体、１１は流量調整弁、２０はその
金属シェル、２１はその冷媒流路、２２は螺旋状仕切板
を示すものである。
は従来技術による冷却方法の説明図、第２図は本発明の
適用される軟質鋼板製造熱サイクルの説明図、第３図は
鋼中固溶炭素の平衡状態説明図、第４図は鋼板の残存固
溶炭素量と材質伸びとの関係を示した図表、第５図はそ
の時効劣化量との関係を示した図表、第６図は本発明に
よる冷却部の装置構成関係説明図、第７図はその冷却媒
体通人関係の説明図、第８図はその金属回転体に関する
断面図である。 然してこれらの図面においそ、３〜８は金属回転体１４
であるロール状回転体、１１は流量調整弁、２０はその
金属シェル、２１はその冷媒流路、２２は螺旋状仕切板
を示すものである。
Claims (1)
- １ 連続焼鈍された銅帯を冷却するに際し、固溶炭素析
出のための過時効処理を施してからの冷却を平衡量にそ
ってゆっくり開始し、この冷却開始より多段且つ徐々に
冷却速度を大きくして連続冷却することを特徴とする連
続焼鈍鋼帯の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10969479A JPS5937726B2 (ja) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | 連続焼鈍鋼帯の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10969479A JPS5937726B2 (ja) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | 連続焼鈍鋼帯の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5635728A JPS5635728A (en) | 1981-04-08 |
| JPS5937726B2 true JPS5937726B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=14516823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10969479A Expired JPS5937726B2 (ja) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | 連続焼鈍鋼帯の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937726B2 (ja) |
-
1979
- 1979-08-30 JP JP10969479A patent/JPS5937726B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5635728A (en) | 1981-04-08 |
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