JPS6160899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、金属ストリツプを熱処理するための
カテナリー型連続熱処理装置に関するものであ
る。 従来一般に用いられている金属ストリツプの連
続熱処理装置は、、ストリツプにほゞ一定のヒー
トパターンを与えるものであつた。しかし、同一
の装置を用いて多品種のストリツプを熱処理する
こと、また同一品種においても多種の材質を得る
ために異なつた熱処理を行うこと等が要求される
ようになり、このための多種ヒートパターンを与
える兼用連続熱処理装置が必要になつてきた。た
とえば、ステンレス鋼ストリツプの製造工程にお
いて、熱間圧延後のストリツプを熱処理する場合
に、鋼種、要求材質に応じて多種ヒートパターン
を与える必要性が生じてきた。 従来のステンレス鋼ストリツプの製造工程にお
いて熱延後のストリツプを熱処理する場合、オー
ステナイト系鋼種はカテナリー型の連続熱処理装
置によつて焼鈍していたが、フエライト系鋼種、
マルテンサイト系鋼種は材質上の問題があつてこ
のような連続焼鈍を行うことができず、コイル巻
き状態でベル型炉を用いて長時間の熱処理を行つ
ていた。しかもオーステナイト系鋼種の焼鈍は、
1100〜1150℃に加熱後急冷するという比較的単純
なヒートパターンで行うため、熱処理装置として
も単純な構造のものが用いられていた。ところ
で、ステンレス鋼の熱延後のストリツプは脱スケ
ール処理が必要であり、通常はカテナリー型連続
熱処理装置とそれに続く連続酸洗装置からなるラ
イン（以下APラインという）を通板している。
この場合、オーステナイト系鋼種は焼鈍と脱スケ
ール処理を一つのラインを通板することにより行
うことができるが、ベル型炉で焼鈍するフエライ
ト系、マルテンサイト系鋼種の場合は、APライ
ンを通板するが炉は消火し、脱スケール処理のみ
を行つている。 従来のこのような複雑な工程を単純化し、ステ
ンレス鋼熱延ストリツプの全鋼種をAPラインで
焼鈍することが要望され、本出願人が先に出願し
た特願昭55―1883、特願昭55―146569、特願昭55
―151415、特願昭55―151416の方法により、フエ
ライト系、マルテンサイト系鋼種についても連続
焼鈍が可能となつた。しかし、特にフエライト系
鋼種の場合、熱延ストリツプをベル型炉で長時間
焼鈍した後冷延して製造した従来の薄板と同等な
いしはそれ以上の材質（特に加工性）を得るため
には、特願昭55―1883、特願昭55―146569に示し
たように、熱延ストリツプおよそ1000℃に加熱し
およそ800℃まで制御冷却する必要があり、炉内
の後方部に冷却機能を持たせる必要性が生じた。
一方、オーステナイト系鋼種においては従来通り
炉内では加熱保定を行なうので、必要に応じて炉
内の一部を加熱、冷却切換可能で、しかもストリ
ツプ温度の制御に適した連続熱処理装置が要求さ
れるに到つた。 従来、熱処理装置内において被加熱材料を冷却
する技術としては、トラブルによつて材料の移送
が停止したときに、材料の過熱防止、酸化防止等
を目的として、不活性ガスあるいは燃料生ガスを
導入する例がある。しかし、この場合は炉内の材
料全体に冷却媒体を吹きつけて冷却するので、こ
のような技術を適用して適正なヒートパターンを
与える制御冷却を行うことはできない。また、こ
の従来技術はサーマルヘツドの大きい炉における
問題に対処するためのものであり、本発明の対象
とする材料移送速度の比較的小さいサーマルヘツ
ドの小さいカテナリー型炉においては適用例がな
い。 本発明は、金属ストリツプの材料に応じて多種
の熱処理ヒートパターンを与えることができ、し
かも各ヒートパターンの切換が容易で、設備費
用、操業熱原単位の安価な連続熱処理装置を提供
することを目的とする。 本発明の連続熱処理装置は、カテナリー型熱処
理炉においては該炉内にサポートロールを配設
し、かつ開閉ダンパーにて複数の炉に仕切り可能
とすると共に、該開閉ダンパーにて仕切つた各炉
の内必要の炉を加熱、冷却切換可能になしたこと
を特徴とする。 本発明において、対象とする炉をカテナリー型
熱処理炉に限定したのは、加熱から冷却あるいは
冷却から加熱へ切換える場合に、迅速に安定した
条件が得られるために炉内の熱容量を小さくする
ことが必要なこと、および板厚が比較的厚くしか
も形状の比較的悪い熱延ストリツプを主として処
理することによる。 また、本発明においては、多種ヒートパターン
をストリツプに与えるために炉長が比較的長くな
るので、炉内にストリツプのサポートロールを配
設し複数のカテナリーを形成させる。炉を複数に
仕切るには、開閉ダンパーを設けて該ダンパーを
閉じる。該ダンパーの取付け位置は、要求される
ヒートパターンに応じ、またはストリツプ通板速
度にも関連して決まるが、炉断面積が小さく、し
かもストリツプの位置が一定となるサポートロー
ル設置位置が望ましい。仕切つた炉を加熱・冷却
切換可能とするには、冷却気体導入装置及び排気
装置を連結する。冷却気体導入装置としては、空
気、不活性ガス、水蒸気等の冷却媒体を吹込む専
用のノズルを設けるほか、加熱用バーナーの燃焼
用エヤーノズルを利用して前記冷却媒体を吹込ん
でもよく、さらに炉に空気吸引用の穴を設け炉内
を負圧に制御して冷風を吸引するものでもよい。
冷却気体導入に際しては、炉内温度あるいは炉内
ストリツプ温度が所定の値となるよう導入気体の
量を調整する機構を設けておくことが望ましい。
排気装置には、炉内圧変動によるストツプ温度変
動を防止するために圧力制御機構を設けておくこ
とが望ましい。なお、仕切つた炉の内、ストリツ
プ入側の最初の部分は加熱専用となるので、冷却
気体導入装置、排気装置を連結する必要がない。 本発明装置の例について以下に図面に基いて説
明する。第１図は、カテナリー型熱処理炉を３分
割し、ストツプ出側の２炉を加熱・冷却切換可能
とした例を示すものである。熱処理炉は、No.１炉
１、No.２炉２、No.３炉３に分割され、ストリツプ
５の入側に予熱帯４が設けられ、予熱帯４の入
口、各炉の境界、およびNo.３炉３の出口には、そ
れぞれサポートロール６〜１０が配設され、スト
リツプ５は４つのカテナリーを形成している。No.
１炉１、No.２炉２、No.３炉３は仕切ダンパー１
７、１８を閉じることによつて仕切られる。No.２
炉２およびNo.３炉３は、冷却気体としての空気を
導入する装置となるブロワー１９に連結され、そ
の経路には導入空気量を調節してストリツプ温度
を制御する温度制御弁２１，２２が設けられてい
る。また、No.２炉２、No.３炉３にはストリツプ入
側端部に煙道１２，１３が設けられ、該煙道１
２，１３は排気装置となるブロワー２０に連結さ
れ、その経路には各炉の炉内圧を調節してストリ
プ温度の変動を防止する圧力制御弁２３，２４が
設けられている。サポートロール８，９，１０の
近傍には板温計１４，１５，１６がそれぞれ設け
られ、板温計１５，１６はそれぞれ温度制御弁２
１，２２に連結されている。またNo.２炉２および
No.３炉３内にはそれぞれ圧力検出器２５，２６が
設けられ、それぞれ圧力制御弁２３，２４に連結
されている。なお１１は、予熱帯４に設けられた
煙道である。 本発明装置の第１図の例において、全炉をスト
リツプの加熱に用いる場合には、仕切ダンパー１
７，１８を開き、ブロワー１９，２０を閉じ、温
度制御弁２１，２２、圧力制御弁２３，２４を閉
じNo.１炉１、No.２炉２、No.３炉３にそれぞれ設け
てあるバーナー（図示せず）を着火する。No.１炉
１を加熱に、No.２炉２、No.３炉３を制御冷却に用
いる場合には、仕切ダンパー１７，１８を閉じ、
ブロワー１９，２０を作動させ、板温度計１５の
測定値によつて温度制御弁２１を、板温計１６の
測定値によつて温度制御弁２２をそれぞれ制御
し、さらに炉内圧力検出器２５の測定値によつて
圧力制御弁２３を、炉内圧力検出器２６の測定値
によつて圧力制御弁２４をそれぞれ制御する。こ
のときNo.１炉１のバーナは着火し、No.２炉２、No.
３炉３のバーナーは消火する。なお、No.２炉２、
No.３炉３におて必要に応じて適宜バーナーを着火
しつつ冷却気体を導入することによつて緩除冷等
の制御冷却を行うこともできる。また、必要に応
じてNo.２炉２のみあるいはNo.３炉３のみに冷却気
体を導入して制御冷却を行うこともできる。 本発明装置の例において、炉の構造についてさ
らに詳細に説明する。第２図は例としてNo.２炉の
詳細を示すものであり、３１は加熱用バーナーで
あり、２９は炉上方から冷却気体を導入するノズ
ル、２８は該ノズルに冷却気体を分配するヘツダ
ー、３０は炉側壁から冷却気体を導入するノズル
である。炉壁３２はすべてフアイバーライニング
されており、炉床および炉側壁にはプロテクター
３３が設けられている。フアイバーライニング
は、耐スポール性が良好でかつ熱慣性が小さいの
で、加熱・冷却の切換えおよび炉内温度を変化さ
せる際の時間短縮に好都合であり、さらに炉の耐
久性の点からも有利である。プロテクター３３
は、ストリツプの蛇行や破断時さらに炉メンテナ
ンス時に炉壁フアイバーライニングを保護する。 第３図は、例としてNo.１炉１とNo.２炉２の間の
構造の詳細を示す。サポートロール８は８―１，
８―２の２本を交互に使用できるように設けてあ
り、サポートロール８―１を８―２に交換すると
きは、扉３４を開き、台車３５上に準備されたサ
ポートロール８―２を上昇させてストリツプ５を
支持したのち（１点鎖線参照）、サポートロール
８―１を台車上に降し、扉３４を閉じる。また、
仕切ダンパー１７も対になつており、図示のよう
にサポートロール８―１を用いるときは、仕切ダ
ンパー１７―１を降し、ロール８―２を用いると
きは別のダンパー１７―２を降す。仕切ダンパー
の開閉はたとえば電動により行う。このような構
造になつているため、ストリツプ通板中に各炉間
の仕切状態を維持しながらサポートロールの交換
を行うことができる。１４は板温計であり、サポ
ートロール８の交換によるストリツプとの間の距
離の変化が測温に影響する場合は位置の調整を行
なう。 本発明の連続熱処理装置を用いて、ステンレス
鋼ストツプの各種熱処理を行つた例を以下に示
す。表１に示すストリツプを表２に示す条件で熱
処理した。記号〜は本発明装置を用いて連続
焼鈍したものであり、記号は従来のベル型炉を
用いて焼鈍したものである。記号〜の熱処理
は第１図の連続熱処理装置を用いて行つたもので
あり、炉内におけるストリツプのヒートパターン
は第４図に示すとおりであつた。なお第４図中４
０はストリツプの冷却装置である。このときの操
炉条件は表３のごとくである。

【表】

【表】

【表】 本発明装置を用いた以上の熱処理を行つたステ
ンレス鋼ストリツプの材質は表４に示すように目
標通り良好であつた。

【表】 以上のように本発明の連続熱処理装置はストリ
ツプに多種ヒートパターンを与える兼用装置とし
て最適のものであり、これを用いることにより特
にステンレス鋼ストリツプの製造において従来の
複雑な工程を単純化することができ、ストリツプ
の製造工期短縮、省エネルギーに大きく貢献す
る。また本発明熱処理自身も設備建設費用の低
減、熱原単位の低減に効果のあるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す全体図、第２
図及び第３図は第１図の部分詳細図、第４図は本
発明装置を用いて熱処理したストリツプのヒート
パターンの例を示す図である。 １…No.１炉、２…No.２炉、３…No.３炉、４…予
熱帯、５…ストリプ、６〜１０…サポートロー
ル、１１〜１３…煙道、１４〜１６…板温計、１
７，１８…仕切ダンパー、１９，２０…ブロワ
ー、２１，２２…温度制御弁、２３，２４…圧力
制御弁、２５，２６…圧力検出器、２８…冷却気
体吹込ヘツダー、２９，３０…ノズル、３１…加
熱バーナ、３２…炉壁、３３…プロテクター、３
４…扉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カテナリー型熱処理炉において、該熱処理炉
   にサーポトロールを配設し、かつ開閉ダンパーに
   て復数の炉に仕切り可能とすると共に、該開閉ダ
   ンパーにて仕切つた各炉の内必要の炉を冷却気体
   導入装置と排気装置とに連結させた連続熱処理装
   置。