JPS5967323A - 鋼帯の冷却装置 - Google Patents

鋼帯の冷却装置

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JPS5967323A
JPS5967323A JP17528782A JP17528782A JPS5967323A JP S5967323 A JPS5967323 A JP S5967323A JP 17528782 A JP17528782 A JP 17528782A JP 17528782 A JP17528782 A JP 17528782A JP S5967323 A JPS5967323 A JP S5967323A
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cooling
strip
liquid
nozzles
water
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JP17528782A
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JPS6234811B2 (ja
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Tetsuya Ohara
哲矢 大原
Yoshihiko Kawai
川合 良彦
Kozaburo Ichida
市田 弘三郎
Koichi Sakurai
櫻井 紘一
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続焼鈍ラインにおける鋼帯(以下ストリップ
と云う)の冷却装置に関するものである。
近時、自動屯用鋼板等に用いられ又加工用冷延鋼板の熱
処理(焼鈍)はバッチ式焼鈍から連続焼鈍方式に代りつ
つあり、すでに国内外で採用され既に実用稼動している
この連続焼鈍設備の主要部をなす連続炉は概ね加熱帯、
均熱帯、1次冷却帯、過時効帯、2次冷却帯からなって
いる。このうち、1次冷却帯における冷却速度制御技術
が、冷延鋼板の加工性を左右する重大なファクターとな
ることは種々文献で紹介されている通りである。
鋼板の加工性全般を向−ヒさせるためには、鋼板の結晶
粒径を十分大きく、また鋼板に含1れる固溶Cをできる
だけ少なくすることが必非である。
更に深絞り成形加工については平均塑性歪比V値の大き
いことが好ましい。これ等を考慮した冷却速度制御の一
例として、4?開昭55−104430号公報には焼鈍
後最初の冷却が早過ぎるとγ−α変態によって結晶粒が
細粒化し、7値も低下するので、焼鈍後最初の冷却は冷
却速度35℃/秒未満とし、600℃以上の温度Tθで
徐冷を中止し、50℃/秒以上の急冷処理を行い、過時
効処理を行う冷却方法が開示されている。なお、この急
冷処理は焼鈍中の炭化物溶解を抑制し、更にCの過口和
度を高めておけば過時効の所要時間短縮に効果がある。
上記したような冷却速度を徐冷から急冷に変化制御する
冷却方法を屑旬冷却方法と称し、加工性の優れた冷延鋼
板を得るだめの公知技術の一つである。
その典型的な熱サイクルを模式的に第2図に実線にて示
す。An間が徐冷域であり、80間が急冷域である。
まだ向じ図中に、高張力鋼板の肩付冷却方法を破線にて
模式的に示す。A/B/間が徐冷域であり、B’C’間
が宕i冷域である。このA/B/間の徐冷により、Cr
 Mn等の合金成分はオーステナイト相へ濃縮され、次
の8107間の急冷によりそのオーステナイト相は効果
的にマルテンサイトを含む組織に硬化変態する。同時に
先の徐冷によりマトリックスのフェライト相は合金成分
を減じて純化しているので高い延性をもつ。即ち、この
肩付冷却法により少ない合金成分をもつ安価な素材によ
シ十分な強度をもち且つ加工性の良好な高張力鋼板を製
造することができる。
今、従来から周知の液体浸漬法、ガス冷却法、さらに先
に本出願人が特許出願した気液噴射装置(特願昭55−
135680号)及び液体噴射装置(特願昭57−18
837号)にょる冷却方法の4法によって前述した肩付
冷却を実施しようとしても第1表に示す如く一長一短が
あり推奨できるものがない。
第1表 即ち、液体浸漬法では1次冷却の急冷域には適している
が前記肩付冷却制御を行うに際し冷却能力が大きすぎて
徐冷操作が回報である。又過時効処理を要する場合、冷
却制御性がないため、いったん温度を下げて過時効処理
温度迄再加熱する必要があり不経済である。これに反し
てガス冷却法を用いる場合は、徐冷域では好適であって
も、急冷域では前記液体浸漬法に比し冷却能力が不足で
必然的に冷却有効設備長を昆くとる必要が生じまた、高
張力鋼板の製造に際して多量の合金添加を要するなど好
甘しくない。一方、前2者の欠点を解消する目的で先に
本出願人が提案した気液噴射装置及び液体噴射装置によ
る冷却法では前記した肩付冷却制御をそれなりに行うこ
とができ有益なものであるが前者の気液噴射法は急冷域
で、又後者の液体噴射法は徐冷域で、それぞれ冷却速度
制御性の点で前記しだ液体浸漬法及びがス冷却法に劣る
この点を詳述すれば以下の通りである。即ち、気液噴射
法の場合には、急冷域での冷却能力が不足するか、又は
冷却能力は十分であっても多量の液体を霧化するために
大量の気体を循環する必要があり設備費及び操業コスト
が嵩むという問題がある。一方、液体噴射法の場合には
、徐冷域において冷却能力、従って液体流量を絞る結果
、霧化が不十分となり、不均一冷却による銅帯の形状(
平坦度)不良を生じ易い。さらに、場合によっては液流
の勢いが足りず、銅帯へ到達せず冷却そのものがなされ
ないという不具合も生じ得る。
本発明者等は、上記不具合を解消する目的で、前記冷却
法について研究を積み重ねだ結果、すでに出願17案じ
た前記気液噴射装置と液体噴射装置とを連設せしむるこ
とによって1次冷却の最初の冷却に徐冷却を要するいわ
ゆる肩付冷却処理に対しては気液噴射装置を、所望温度
に急冷終点制御させるために液体噴射装置をそれぞれ独
立に設け、冷却機能を分離せしめることによって、複雑
な冷却制御にも対応できる冷却装置が得られることを知
見したものである。
即ち、本発明の要旨とするところは、ストリップの連続
熱処理設備に設けた冷却装置において、上下方向に走行
する高温のストリップの表裏面に、先ず、気体流と液体
流を混合してつくった気液混合流体を噴射する気液噴射
冷却装置と液体のみを単独噴射する液体流噴射冷却装置
とを連設せしめたことを特徴としたストリップの冷却装
置である。
以下、本発明による冷却装置の実施例を図面によシ詳細
に説明する。
第1図は冷延鋼板を製造する連続焼鈍工程における1次
冷却処理工程に本発明の冷却装置を適用した1例である
説明の都合上、主として1次冷却工程を中心に、その構
成及び作用について述べる。1は連続焼鈍炉内で高湿状
態に加熱均熱保持されたストリップで連続焼鈍炉均熱帯
2と通路3間を上から下に向って移動する。この連続焼
鈍I扉均熱帯2と通路3間には通常1秤類の冷却手段か
らなる冷却室が介在してス) IJツブを所望の温度に
冷却制御している。しかるに本発明の冷却装置は第1冷
却室4と第2冷却室5の2冷却室から構成され、さらに
各冷却室内の冷却手段は各冷却室間で互いに異なった冷
却手段を保有している。即ち第1冷却室4内には気水噴
射冷却装置6(以下フォグスプレー装fト琴と云う)、
第2冷却室5内には水噴射冷却装置7(以下単にスル−
装置と云う)が銅帯の進行方向に対し平行に、かつスト
リップの「1]方向に対し平行にそれぞれ多段に対峙し
て設けられている。
各冷却室の出側にはストリップ表面に付着した水を除去
するだめの水切り用スプレー装98.8’が設けられて
いる。
第1冷却室内に設けられたフォグスプレー装置6は既に
本出願人が特願昭55−135680号で先に提案しフ
柱フォグスプレー装置が利用できる。
即ち、不活性ガス(以下「ガス」と呼ぶ)はガス(11
、給ヘッダー9から、又水は水供給ヘッダー管10から
供給され各先端部で外部混合され、矢示方向にストリッ
プに対しやや上向きに気水混合流となって吹付1rjr
られる。もし、このフォグ吹付は方向をストリップに対
し水平方向に吹イ11けるのであれば、先行して噴射さ
れたフォグと後続のフォグとが干渉してその結果、スト
リップの表面及びその近傍にぢらばることになシ、スト
リップ表面に水膜が形成しあるいは形成しゃすい界囲気
とな9冷却むらが生じあるいは生じやすく、このだめ効
率の良い冷却と冷却コントロールが困難となる。
このようにフォグを水平に対し上向きに噴射することに
よシ、冷却がむらなく効率的に行われる。
なおフォグ噴射速度は通常40〜100 m/secの
速度でストリップに噴射される。フォグスプレー装置6
からス) IJツブに噴射された飛散水はストリップに
当ってはね返り、フォグスプレー装置に設けられた水誘
導板11上′f:(Exつて下部に設けられた排水口1
2,7.2’から排水本管121に導かれ系外に排出さ
れる。なお、水誘導板11はストリップに戻らないよう
に後方に傾斜した構造になっている。第1冷却室内のガ
スは排気口13から排気本管131に導かれ系外に排出
される。
第1冷却室を上述の如きフォグスプレー装置6に構成す
れば加工性の良い冷延鋼板を得るだめに必要な1次冷却
初期徐冷(通常35℃/秒未満)、いわゆる肩付冷却を
容易に実施できるのである。
ストリップを過時効温度(300〜500℃)迄徐冷を
続けると、過時効処理で炭素の析出が不充分で鋼中に残
留し時効性の点で問題が残るため、600℃以上の温度
Tθで徐冷却を停止した後、50℃/秒以上の冷却速度
で急冷処理を施して、ある程度鋼中に過飽和に炭素を固
溶させておいて、過時効処理を施せば、炭素の析出が促
進され加工性及び時効性ともに満足した良材質の冷延鋼
板が得られる。
本発明の冷却装置においてはこの急冷処理に対処するた
d〕前記第1冷却室4に連設して角、冷処理専用の第2
冷却室5を設けている。第2冷却室5の急冷処理は、ス
トリップを所定の過時効処理温度で停止してやる必要か
ら、冷却終点制御可能な冷却手段として本実施例ではス
プレーによる冷却を取り込んだ。このスプレー処理に)
bてけ、特に種類は問わないが、既に本出願人が先に特
願昭57−18837号で提案したスプレー装置が終点
温度制御をともなう冷却には有効であるため、本実施例
ではこのスプレー装置を採用した。このスプレー装置は
スプレーノズル14の向きに工夫がこらされており、最
上段のスプレーノズルはストリップに対し下向きに、第
2段目のスプレーノズルは水平に、第3段目以降は全て
上向きにそれぞれ設けられている。最上段のスプレーノ
ズルの向きを下向きにすることによって、噴射された冷
却水がストリップ表面で逆流現象を阻止し、均一な液滴
流の衝突帯をス) IJッゾ上に形成することができる
。第2段目のノズル向きを水平にすることによって、最
上段のスプレーノズルによって得らノまた均一液滴流を
散乱させない働きがある。次に3段目以降に設けられた
スプレーノズルの向きを全て上向きにすることによって
ス) IJッゾ上に垂れる水量を低減させることができ
る。15及び15′は第2冷却室内の排水口で排水本管
121と連結している。
なお、第1冷却室内のフォグスプレー及び第2冷却室内
の水スプレーの配置はストリップの表面をむらなく冷却
するべくストリップ表裏面でラック0しないようにする
方が良く、上下方向又は左右方向或いはその両方でずら
して配置する。このように配置することにょシストリッ
プの形状を悪化させないで冷却できる。
第1冷却室と第2冷却室との中間にストリップのぶれ止
め用ガイドロール16を配設している。
17 、17’ 、 17’ idステアリングロール
で焼鈍炉均熱帯2に1個、通路3に2個配設されている
通路3の底部に排水[]18が設けられ排水本管121
と連結して通路内の溜り水を排除できるようになってい
る。
第1冷却室て徐冷、第2冷却室で急冷され過時効温度(
3I) fJ〜500℃)で急冷停止さ力、だストリッ
プは、通路3を通って、図示していないが過時効帯、2
次冷却帯で連続焼鈍工程を終了し、最後に調質圧延機で
1〜2係王下を掛けられコイルに巻取って冷延鋼板と々
る。
本発明の冷却装置を上記1次冷却帯に適用すれば、従来
1手段の冷却では制御困難であった冷却初期に徐冷を要
するいわゆる肩付冷却に対して冷却能力が水噴独スプレ
ー冷却に比しゆるやかなフォグスプレー冷却装置を内在
させた第1冷却室で行わせ、引続いて急冷処理に移行す
る際は、フォグスプレー冷却に比し大きな冷却能力を有
し、かつ終点温度制御が可能な水スプレー冷却装置を内
在させた第2冷却室で急冷処理することによシ、容易に
複雑な冷却制御を行うことができる。したがって、例え
ば肩イ」冷却処理を要する加工性が良く時効劣化の少な
い深絞り用冷延鋼板の製造に最適な冷却装置である。ま
た、同様に肩付冷却処理の有効な良加工性高強度鋼板を
安価な素材かな制令するのに適した冷却装置である。
深絞り用冷延鋼板及び高張力冷延鋼板の肩付冷却処理は
、第2図の熱サイクル上に示すように、徐冷域(AF(
及びA′B′間)を記号FSにて表わされるフォグスプ
レーにて、まだ急冷域(BC及びO/C/間)を記号S
にて表わされる水スプレーにて冷却することにより行わ
れる。なお、1次冷却で肩付冷却不要の場合は第1冷却
室のフォグスプレー装置を止めて、第2冷却室の水スプ
レー装置のみで冷却することもできる。
以上詳述した如く、いずれにせよ、徐冷却に適した気液
噴射冷却と急冷却に適しだ液体噴射冷却を組合せた本発
明の冷却装置によれば安価な設備費及び操業コストによ
り巾広い冷却制御を行い得るという顕著な効果が奏され
うる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で、連続焼鈍炉の1次冷却帯に
適用した概要図、第2図は本発明の実施例を、深絞り用
鋼板と高張力@f4板の熱サイクル上に示したものであ
る。 1ニス) IJツブ、2:焼鈍炉均熱帯、3:通路、4
:第1冷却室、5:第2冷却室、6;フォグスプレー装
置、7:水スプレー装置、8:水切り用スプレー装置、
9:ガス供給ヘッダー、10:水供給ヘッダー管、11
:水誘導板、12,15゜18:排水口、13:排気口
、14ニスシレーノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼帯の連続熱処理設備に設けた冷却装置において、上下
    方向に走行する鋼帯の表裏面の上部に、気体流と゛液体
    流を混合してつくった気液混合流体を噴射する気液噴射
    冷却装置と該気液噴射冷却装置の下部に液体のみを単独
    噴射する液体流噴射冷却装置とを連設したことを特徴と
    する銅帯の冷却装置。
JP17528782A 1982-10-07 1982-10-07 鋼帯の冷却装置 Granted JPS5967323A (ja)

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JP17528782A JPS5967323A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 鋼帯の冷却装置

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JPS5967323A true JPS5967323A (ja) 1984-04-17
JPS6234811B2 JPS6234811B2 (ja) 1987-07-29

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61183415A (ja) * 1985-02-07 1986-08-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続熱処理炉におけるストリツプの冷却方法
WO1996013619A1 (fr) * 1994-10-26 1996-05-09 Centre De Recherches Metallurgiques - Centrum Voor Research In De Metallurgie Dispositif de refroidissement accelere d'un substrat continu en defilement rapide dans un plan vertical
KR20040037348A (ko) * 2002-10-28 2004-05-07 주식회사 포스코 스트립 소둔라인의 수직형 탈지설비
FR3125066A1 (fr) * 2021-07-12 2023-01-13 Fives Stein Refroidissement liquide d’une bande en defilement dans une ligne continue

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61183415A (ja) * 1985-02-07 1986-08-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続熱処理炉におけるストリツプの冷却方法
WO1996013619A1 (fr) * 1994-10-26 1996-05-09 Centre De Recherches Metallurgiques - Centrum Voor Research In De Metallurgie Dispositif de refroidissement accelere d'un substrat continu en defilement rapide dans un plan vertical
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FR3125066A1 (fr) * 2021-07-12 2023-01-13 Fives Stein Refroidissement liquide d’une bande en defilement dans une ligne continue
WO2023285747A1 (fr) * 2021-07-12 2023-01-19 Fives Stein Refroidissement liquide d'une bande en defilement dans une ligne continue

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