JPS60103132A - 熱履歴パタ−ン可変の連続焼鈍処理設備 - Google Patents

熱履歴パタ−ン可変の連続焼鈍処理設備

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JPS60103132A
JPS60103132A JP20983383A JP20983383A JPS60103132A JP S60103132 A JPS60103132 A JP S60103132A JP 20983383 A JP20983383 A JP 20983383A JP 20983383 A JP20983383 A JP 20983383A JP S60103132 A JPS60103132 A JP S60103132A
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JP
Japan
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zone
continuous annealing
strip
furnace
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP20983383A
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English (en)
Inventor
Masao Iguchi
征夫 井口
Michiro Komatsubara
道郎 小松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS60103132A publication Critical patent/JPS60103132A/ja
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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
    • 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (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】 (技術分野) 銅帯を代表例とする金属板の連続焼鈍処I!I!設備の
改良に関しこの明IIで述べる技術的内容は、該処理設
備を通し走行する金属板の板面上任意の場所において、
熱履歴を意図的かつ非連続的に変更し、もって走行の方
向にわたる種々な熱履歴パターンをもたせるようにした
、連続焼鈍処理設備を提案しようとするものである。
(背景技術) 近年、銅帯の熱処理は省力化、省エネルギー、操業能率
の向上のため、いわゆるバッチ焼鈍から連M焼鈍に大部
分が移行しつつある。
この連続焼鈍で(よ、銅帯が連続的に加熱、均熱及び冷
却されるため、銅帯の全体が極めて均質に熱処理される
という点では、優れた特徴があり、このため品質上の掛
止りが良く自動車用鋼板、表面処理鋼板、電磁鋼板など
は、その大部分が連続焼鈍によって熱処理されている現
状である。
しかしながら、この均質であることが、逆に不利な結果
を及ばず場合が次の2点において見出された。すなわち
、 1)熱処理条件の異なる鋼板を得たい場合。
従来のバッチ焼鈍では各銅帯コイルのバッチ焼鈍炉にお
ける熱処理条件を変更することで容易に対応できたし、
また、小サイズロットのものについては必要な長さに銅
帯を切断しこれを小→ノイズコイルに巻直して適切なバ
ッチ焼鈍処理を施づことで簡単に対応できた。
しかしながら連続焼鈍炉では、各熱処理条件をかりに変
更したとしても、炉内湿度分布が適正化するまでの間、
数個の銅帯を通過させたり、ダミーの鋼帯を炉内に挿入
しておくなどの必要があって、例えば1コイルの銅帯内
での熱処理条件を、前半と後半とで変更さLるようなこ
とは到底不可能であった。
2)銅帯内の各場所において熱履歴の異なる不均質な鋼
板を得たい場合。
例えば銅帯の長手方向に対し急熱処理の場所、採熱処理
の場所を交互に得たい場合、バッチ焼鈍では銅帯コイル
の周囲に必要な間隔でヒーターを設置することにより、
ヒーターに近い部分では急熱処理、また遠い部分では採
熱処理のように熱履歴が異なる熱処理を施すことは可能
であった。これに対し、連続炉においては銅帯は連続的
に通過するので各場所とも、同一の熱処理を受【ノ同−
熱NU !if、による均質なしのしか得られない。
(連続焼鈍炉にJ3ける最近の発展) 近年、連続焼鈍処理にお(ブる多様な熱履歴の要請に対
応できるように新しい連続焼鈍設備が開発されている。
その最す新しいものに急速加熱・急速冷却の繰返しの熱
110歴を鋼帯に施ず設備が持分I11イ58−225
2 /I5+j公報に示され、また、特願11iiり 
7−20053 /1号、特願昭58−0670175
3111J細四に開示されている。特願昭57−200
534 ?rでは加熱帯と冷却帯を交互に複数個連結さ
ぜることにJ、り加熱・冷却の繰返し熱履歴を与え、ま
た、特公昭58−22524号、特願11358−06
7017号では同一加熱帯と冷L1帯を交Ljに通板す
ることにより、加熱・冷却の繰返し熱履歴を鋼板にJj
えることを提案している。
しかしこれらは、いずれも、連続焼鈍を施される銅帯に
加えるべさ熱履歴の複雑化に対応させようとしたもので
あって、一つの銅帯についてはその全長を通して同一の
熱処理が施されて銅帯内の各場所は均質であり、依然と
して上掲11)。
(2)の要請に適合しない。
〈発明の目的) 上記の問題点に着目し連続焼鈍にJ3いても銅帯長手方
向の場所的に異なる熱処理、いわゆるヒートパターンを
任意の場所で意図的に変更OJ能な連続焼鈍処理設備を
提供することがこの発明の目的である。
(発明の構成) この発明は、加熱帯、均熱帯おにび冷却帯をそなえ、こ
れらの帯域を通して走行覆る金属板の連続焼鈍に供づ゛
る焼鈍設備にして、上記帯域のうち少くども一つの帯域
に、走行金属板の板面(ε幻りる照射強度の迅速な変更
制御可能な、光学的加熱手段を(=J加し、該帯域にお
ける固有の熱的環境(、こ助成させて成る、熱履歴パタ
ーン可変の連続炉&ili処I!l!設備である。
この発明は光学的加熱手段による照射が板面上の狭隘領
域であることが実施上好ましい。
ここで照射強度の迅速な変更制御可能な光学0り加熱手
段というのは赤外線イメージ炉、集光器付ぎのフラッシ
ュランプ、又はレーザビーム照射装置などを意味するし
のとする。
さて第1図に通常の連続焼鈍設備を概念的に示し、図中
1はアンコイラ−12は雰囲気置換帯、3は加熱帯、4
は均熱帯、5は冷却帯そして6はリコイラーである。ア
ンコイラ−1にて巻解される鋼帯7はハースロール7に
従い各帯域を連続的に通過する間に焼鈍処理される。
簡単のため図示していないが、必要により余熱帯や、時
効処理帯又は、調質処理帯が設置されていても、この発
明に何ら影響を及ぼさないので、上記通常の連続焼鈍設
備に含まれ、また同じく炉長を短縮するIcめハースロ
ールを上下に配列して鋼板を曲げ戻し、炉内で垂直式に
鋼板の迂曲通板を行ういわゆる縦型の連続焼鈍炉もこの
発明の適用に対して何らの支障をきたさないので、やは
り上記通常の連続焼鈍設備に含まれる。
一般に通常の連続カ゛d鈍設備において、加熱帯、均熱
帯における熱源としては、ラジアントチューブによる方
法、可燃性ガスの燃焼による方法、電熱線による方法、
さらに誘導加熱による方法が採用される。ここに赤外線
やフラッシュランプにJ:るような光学的加熱方式が採
用された事例は、極めて涌れでありそれというのはこれ
らの熱線にで定常的に鋼板に供給し得る熱エネルギー密
度が低く、通常鉄鋼材料に必要とされる焼鈍温度まで鋼
板を昇温させることが困難であるからであり、またこれ
らの光を被処理物に面し集光させて熱エネルギー密度を
高めるようにした赤外線イメージ炉などにあっても、静
止している被処理物の狭い範囲の温度を効率よく高めら
れるにしても、連続焼鈍処理におけるように被処理物が
移動している状況では熱エネルギーの分散を来して必要
な高温を得ることは不可能となる。
しかしこのよ)な光学的加熱方式は温度制御が容易なこ
と局所的な加熱につき、応答が速いことから、上にのべ
た通常の連続焼鈍設備にJjGノるり本釣な熱源と併用
することを試みこれまでにない新しい銅帯の連続焼鈍を
企てたものである。すなわち光学的加熱手段の一例とし
て赤外線イメージ′F59を第1図に示したようにたと
えば加熱帯3内に設置することにより昇温速度を銅帯の
場所により変更させることができる。また図示しないが
均熱帯4、もしくは冷却帯5に設置して焼鈍温度を鋼帯
の場所により変更ざゼたり、冷却速度を変更させること
ができる。もちろん鋼板の上面側でも下面側でも設置し
た効果に差はなく、より効果を高めるために上・下面の
両方に設置してもよい。
赤外線イメージ炉9また集光器付フラッシュランプにつ
いては第2図に示されるように赤外線発光体10と集光
器たどえば反射壁11、またさらに凸レンズ12から構
成され、銅帯の熱処理には銅帯の幅方向に長い形状の−
bのが適している。
集光器の構造としてはくイ)に示すように、凹面反射鏡
11を用いる反射型のものや、(ロ)に示されるように
、反射平行光線を凸レンズ12で集光゛する型式のいず
れで6よい。また、銅帯の狭い範囲で熱処理条件を変更
するには、(イ)や(ロ)の装置を銅帯の長手方向に平
行に並べればよい。
ざらに、熱処理条件変更場所のピッチを小さくしたい場
合には、第2図の(ハ)や(ニ)のように、多焦点型の
赤外線イメージ炉をひとつ、あるいはひとつ以上並べる
方法が優れている。
熱処理される銅帯の冶金学的特性を制御するためにはこ
れらの発光体10は照射強度を任意に変更し冑ることが
必要である。このためには、鋼板の温度検出器と赤外I
i!発光体の出力制御器を結合させる方式か、もしくは
鋼板板厚や通板速度、温度などのパラメーターから赤外
線発光体の適正出力をあらかじめ予測し、出力制御を行
う方式でもJ:くこれらの制御には、マイクロコンピュ
ータ−を使用した方が簡便である。
また、銅帯内で異なった熱履歴をもつ場所の繰返しのピ
ッチは、通板速度やこれらの発光体のr:(+滅の間隔
または、複数の発光体の点滅パターンの与え方によって
変わってくるので、これらはマイクロコンピュータによ
り処理することが望ましい。
通常の連続焼鈍設備にて別の加熱機構をイ1加し、新し
い機能を持たせることはたとえば特願11R58−15
3194号明細書において該加熱機構として高温ガスの
ジ」、ツト噴射を行う鋼板加熱方式が開示されている。
しかし、このような高温ガスの噴射ではこの発明にJ’
3けるJ:うな光学的加熱手段による照射と同様の効果
をあげることは実際的には不可能である。
すなわら、 ■ 鋼板表面でのガス噴射領域をせばめるように、噴射
ガスを絞るには限界がある ■ ガス湿度の制御が赤外線発光体10におけるように
簡便にできない ■ 炉内雰囲気温1徒による彩りを大きく受けかりに噴
射ガスの温度を変更しても、実際の鋼板温度が定常状態
になるまでには長時間を要し、通板速度の大幅な低下が
必要であるといった欠点がn IWガスIIIGJ方式
には不可避なため、この発明とIr11様の効果をあげ
ることはできない。
次に実施例について説明する。
111 通常の連続焼鈍設備において、冷却帯5に第2図の(イ
)に従い鋼帯7の幅方向に長い赤外線イメージ炉9を銅
帯の上・下面側に4個ずつ、1000mm間隔で銅帯の
長手方向に並列に設置した1゜銅帯の通板速度は120
m/ ll1inとし、通板開始から銅帯の300mの
長さまで、赤外線イメージ炉9は発光させなかったが3
00mから銅帯の600mの艮ざまでの間にわたり同一
の照射強度で発光さUた。次に銅帯の600mから通板
終了までは、赤外線イメージ炉を1/4秒間発光させ、
3774秒間発光停止させる手順の繰返しをマイクロコ
ンビコータを用いて行った。なd3赤外線イメージ炉9
の発光出力は発光停止状態と、の差が鋼板温度にして3
0℃になるように制御した。
その結果、銅帯は第3図の(イ)でa、b’。
b、cにより区別した4種類の熱サイクルを各場所で受
()、第3図の(ロ)に銅帯の展fff1図で熱履歴パ
ターンを示すように、鋼帯7の焼鈍開始側から300 
m mまでは熱サイクルa 、 300mから600m
までは熱サイクルc 、 600mから以降は50印ピ
ツチで熱サイクルa、b’ 、a、b’、、a、b、a
、b。
(以降はa、11の繰り返し)という熱履歴が各欄t9
iで異なる銅帯が11ノられた。
実施例2 通1:3の連続焼鈍設備にJ3いて均熱帯4に第2図の
(ニ)に従い鋼帯の幅方向に長いフラッシュランプをW
i帯の上面側に20個鋼帯の長手方向に並列に設置した
。これにJ−り鋼板上、長手方向に凸レンズ12′の焦
点が100個5n+m間隔で並ぶようにした。
またこれらの凸レンズ12′ と鋼板表面との距離を調
整して鋼板表面の光の照射される領域の幅が3mmにな
るようにした。フラッシュランプの照射強度は、発光停
止状態との差が80℃になるように調整した。
鋼帯は均熱帯4を800℃の温度で120m/ min
の速度をもって通板さulこの間フラッシュランプは1
/8秒毎に1回の割合で発光させた。その結果、鋼板内
に第4図(イ)に実線と破線で区別したd、eの2種類
の熱ザイクルを受け、第4図(ロ)に銅帯の展開図で示
す熱履歴パターンd。
eの交互配列が得られた。
(発明の効果) この発明によれば連続焼鈍設備でのピー1〜パターンを
、通路方向の場所毎に意図的に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は通常の連続焼鈍設備の基本的な構成を赤外線イ
メージ炉の設置例にあわせ示す説明図、第2図(イ)、
(ロ)、(ハ)、(ニ)は赤外線イメージ炉の説明図、 第3図(イ)、(ロ)は、この発明に従う焼鈍熱ザイク
ルと銅帯の熱履歴パターンを示−t srt、開国、第
4図(イ)、り口)は別個についての熱サイクルと熱履
歴パ2ターンの展1ftI図である。 3・・・加熱帯 4・・・均熱帯 5・・・冷却帯 7・・・銅帯 9・・・赤外線イメージ炉 10・・・赤外線発光体 11.11’ ・・・反射鏡
12、12’・・・集光用凸レンズ 13・・・鋼板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、加熱帯、均熱帯および冷却帯をそなえ、これらの帯
    域を通して走行する金属板の連続焼鈍に伏する焼鈍設備
    にして、上記帯域のうち少くとも一つの帯域に、走行金
    属板の板面に対する照射強度の迅速な変更シリ御可能な
    、光学的加熱手段を付加し、該帯域にd3 <jる固有
    の熱的環境に助成させて成る、熱履歴パターン可変の連
    続焼鈍処理設備。 2、光学的加熱手段による照射が板面上の狭隘領域であ
    る、1記載の設WJ。
JP20983383A 1983-11-10 1983-11-10 熱履歴パタ−ン可変の連続焼鈍処理設備 Pending JPS60103132A (ja)

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JP20983383A JPS60103132A (ja) 1983-11-10 1983-11-10 熱履歴パタ−ン可変の連続焼鈍処理設備

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JP20983383A JPS60103132A (ja) 1983-11-10 1983-11-10 熱履歴パタ−ン可変の連続焼鈍処理設備

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JPS60103132A true JPS60103132A (ja) 1985-06-07

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203928A (en) * 1986-03-25 1993-04-20 Kawasaki Steel Corporation Method of producing low iron loss grain oriented silicon steel thin sheets having excellent surface properties
JPH0616453U (ja) * 1992-08-07 1994-03-04 四国計測工業株式会社 輻射加熱式製品加熱装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203928A (en) * 1986-03-25 1993-04-20 Kawasaki Steel Corporation Method of producing low iron loss grain oriented silicon steel thin sheets having excellent surface properties
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