JPS6220830A - 熱延鋼帯の焼鈍方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間圧延後コイル状に巻きあげられ、はソ常
温にある熱延鋼帯の箱型焼鈍炉による焼鈍方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

ＪＩＳ　Ｇ３１３３およびＧ３１４１で規格化され、材
料記号５ＰＨＣ１ＳＰＣＣなどで表わされる熱間圧延鋼
帯、ＪＩＳ　Ｇ４０５１で規格化され材料記号ＳＣなど
で表わされる機械構造用炭素鋼・合金鋼熱延鋼帯、Ｊ工
５ａ４３０４〜Ｇ４３０’ｉ’で規格化されているフェ
ライト系やマルテンサイト系ステンレス鋼などを包含す
る特殊用速調熱延鋼帯は、例えば第４図に示すようにコ
イル状のま＼ベル型焼鈍炉に代表される箱型焼鈍炉によ
って焼鈍される。熱間圧延を終えた上記各鋼種のコイル
状熱延鋼帯１は、インナカバ４を有する炉本体３にスペ
ーサ５をかませながら装入し積み立てられ、モータ６駆
動のファンＩによる強制対流を受けながら、バーナ８に
よる燃焼熱によって加熱し焼鈍される。

この焼鈍は、一般にバンド状を呈する熱間圧延組織の改
善、内部応力の除去、熱間圧延中の加工硬化や圧延後の
冷却過程における変態によって硬化した材質の回復、冷
間圧延等次工程における材料破断などの支障を回避する
だめの軟化等々を目的として、通常炉内に積み立てられ
た熱延鋼帯コイルをＡｃ３変態点プラス約５０℃の温度
に適当な時間保持したあとゆっくり冷却する操作が行な
われるのである。

さらに詳述すれば、熱間圧延を終えコイル状に巻きあげ
られた前記各鋼の熱延鋼帯は輸送や工程待ちの間にはソ
常温の冷コイルとなり炉内に装入し積み立てられたのち
焼鈍されている。このような冷コイルは、前記焼鈍の目
的を達成するために、箱型焼鈍炉の炉型式や炉容、熱延
鋼帯の鋼種・サイズ・単重、炉内装入総重量（炉内コイ
ル積み立て本数）、焼鈍後における表面の酸化スケール
のデスケール性など表面品質面への配慮等４種々の要因
により決定される加熱曲線（ヒーティングカーブ）に従
って焼鈍されている。

しかし、いつも冷コイルが焼鈍されているとは限らず、
熱間圧延ラインに隣接して箱型焼鈍炉（群）が配備され
ている場合は、熱間圧延後出来るだけ高温で大きな顕熱
を保有する熱延鋼帯コイルを炉内へ装入しくホットチャ
ージ）焼鈍することによって、この焼鈍における省エネ
ルギを図ることが行なわれていた。

また、この焼鈍における省エネルギ対策としては、箱型
焼鈍炉に熱交換設備を設けて当該炉から排出される高温
の廃ガスでバーナ加熱に用いられる燃焼空気の高温化な
ども行なわれていた。

しかしながら、以上に説明したように焼鈍された各鋼種
の熱延鋼帯コイルは、高温状態のま＼炉外へ取り出され
、この高温熱延鋼帯コイルの有する顕熱は顧みられるこ
となく大気放散され何ら有効に活用されていなかったの
である。

〔課題〕

本発明は、か＼る高温熱延鋼帯コイルの保有する未利用
の顕熱に着目し、前記焼鈍の目的を十分果しながら、こ
の未利用の顕熱を有効に活用して前記各鋼種の熱延鋼帯
の焼鈍における省エネルギの達成と焼鈍作業の能率向上
を課題とするものである。

〔構成〕

本発明によれば、 熱延鋼帯コイルを箱型焼鈍炉で焼鈍する方法において、
焼鈍後の顕熱を有する高温熱延鋼帯コイルと熱間圧延後
冷却している焼鈍前の熱延鋼帯コイルとを炉内に積み合
せて、該高温熱延鋼帯コイルの保有する顕熱で該焼鈍前
の熱延鋼帯コイルを予熱した後、該焼鈍前の熱延鋼帯の
みを積み直して焼鈍することを特徴とする熱延鋼帯の焼
鈍方法が提供される。

すなわち、本発明の最も特徴とするところは、従来顧み
られることなく捨てられていた焼鈍後の高温熱延鋼帯の
保有する莫大な顕熱を、製造上必然的にあるいはやむを
得ず発生しはソ常温に冷却している熱延鋼帯に箱型焼鈍
炉内で伝熱し冷たい熱延鋼帯を予熱する点にある。

次に、第１図の（ａ）および（ｂ）図は本発明の実施例
を示すものであるが、これらの図面に基づいて本発明に
係る熱延鋼帯の焼鈍方法の構成並びに作用についてさら
に具体的に説明する。

第１図の（ａ）および中）図は箱型焼鈍炉内における熱
延鋼帯コイルの予熱作業状況を示す概略説明図である。

両図において、箱型焼鈍炉の炉本体３内に、熱間圧延後
冷却している焼鈍前の熱延鋼帯コイル１と焼鈍後の高温
熱延鋼帯コイル２がコイル間にスペーサ５をかませなが
ら装入され積み立てられる。次に、焼鈍前のはソ常温に
ある熱延鋼帯コイル１は焼鈍後の高温熱延鋼帯コイル２
の保有する顕熱で予熱される。そして、予熱が完了した
ら、顕熱を奪われ低温化した熱延鋼帯コイル２を炉本体
３外へ取り出し予熱された焼鈍前の熱延鋼帯コイル１の
みを積み直してバーナ８による燃料の燃焼熱によって加
熱し焼鈍するのである。さらに、このようにして焼鈍を
終えた熱延鋼帯コイルは高温コイル２としてまた新しい
焼鈍前の冷却している熱延鋼帯コイル１と炉本体３内に
抱き合せ装入され、上記の如き予熱と焼鈍が繰返し行な
われるのである。

この場合、予熱と焼鈍作業は別々の箱型焼鈍炉を用いて
行なってもよいが、第４図にその概略を示すようにバー
ナ等を含む加熱装置を付帯しているベル型焼鈍炉を用い
れば予熱と焼鈍の両作業が同一炉で行なえるので好都合
である。

まだ、以上の如く箱型焼鈍炉に装入し予熱と焼鈍作業を
行なう焼鈍前の熱延鋼帯コイル１と、予熱作業における
熱源である焼鈍後の熱延鋼帯コイル２とは、特定の鋼種
の熱延鋼帯コイルに限定されるものではなく、機械構造
用炭素鋼・合金鋼、フェライト系やマルテンサイト系ス
テンレス鋼などを包含する特殊用途鋼等々、前記焼鈍の
目的のために箱型焼鈍炉により焼鈍される鋼種の熱延鋼
帯コイルであればどのような鋼種のものでもかまわない
。通常、このような種々の鋼種の熱延鋼帯コイルは前述
の如（Ａｃ３変態点を配慮した加熱曲線に従って焼鈍さ
れており、鋼種などによって差異が認められるものの７
００〜９００　℃の温度範囲で焼鈍される。従って、こ
の温度範囲で焼鈍された後ゆっくり冷却され炉外へ取り
出される熱延鋼帯コイルの温度はおよそＳＯＯ℃以下の
温度範囲のものとなる。一方、前記予熱作業の熱源とし
て利用される焼鈍後の熱延鋼帯コイル２は出来るだけ高
温のものが望ましく最低３００℃以上あれば焼鈍前の熱
延鋼帯コイル１を有効に予熱し得るのである。また、３
００℃未満では作業に見合った省エネルギ効果が得られ
ないのである。

〔作用〕

炉内に装入され積み立てられた焼鈍前の熱延鋼帯コイル
１は、モータ６駆動のファンＴによる強制対流、伝導お
よび輻射の伝熱作用により、焼鈍後の高温熱延鋼帯コイ
ル２の保有する顕熱で予熱される。このように予熱され
、引続き焼鈍がなされる焼鈍前の熱延鋼帯コイル１は、
計画的になるべく同一加熱曲線に従って焼鈍されるもの
をまとめて炉本体３内に装入することが好ましく、まだ
他の炉から集めても炉本体３内を満たした状態で焼鈍す
ることが焼鈍作業能率上望ましく且つ熱経済的である。

〔実施例〕

鋼種５ＵＳ４３０および５ＵＳ４１０　、板厚（３，６
〜４．５）ｍｍＸコイル幅（１０５０〜１２’７５　）
　、　Ｘ　Ｏ○工Ｌしコイル単重（１０〜１５トン）の
ステンレス鋼熱延脩帯コイルを対象とし組み合せて、第
１図の（ａ）図および（ｂ）図に図示するようにベル型
焼鈍炉に積み立て予熱作業を行なった。この結果をそれ
ぞれ第２図の（ａ）図およびψ）図に示す。第２図の（
ａ）図および中）図は、炉内にあってそれぞれ３００〜
８００℃の異なる温度状態にある焼鈍後のステンレス鋼
熱延鋼帯コイルにはソ常温にある冷たいステンレス鋼熱
延鋼帯コイルを積み重ねて予熱した際に、冷コイル群が
８時間後に約５０〜１５０℃の温度に到達するように予
熱されることを示している。第２図の申）図には、サン
ドインチ状に積み立てられた冷コイル群が効率よく伝熱
され、８時間後に約１５０　℃に温度上昇し予熱される
ことを示している。

次に、このように予熱された焼鈍前のステンレス鋼の熱
延鋼帯コイルのみを画調種別に集め炉内に積み立て直し
て所定の加熱曲線に従がう通常の焼鈍作業を行なった。

この焼鈍状況を第３図に示す。

通常はソ常温にあるステンレス鋼熱延鋼帯コイル群を所
定の加熱曲線に従って焼鈍する場合、当該コイル群の炉
内装入初期温度がｔｂ℃であり、焼鈍温度ｔ℃に到達す
るまでの昇温曲線が３曲線として表わされる。これに対
して、第２図をもって説明した如くそれぞれ予熱された
ステンレス鋼熱延鋼帯コイル群を所定の加熱曲線に添っ
て焼鈍する場合、装入初期温度がｔｂ℃より高温のｔａ
℃であり、ｔ℃に達する昇温曲線はへ曲線として表わさ
れる。

つまり、本発明による予熱されたステンレス鋼熱延鋼帯
コイルの昇温曲線Ａは、従来の予熱を行なわない場合の
昇温曲線Ｂを左方にずらすことが可能なことを示してお
り、図中Ｔで示される大幅な加熱時間の短縮すなわち焼
鈍時間の短縮ができることを示しているのである。

しかも、この加熱時間の短縮のみならず加熱に要する燃
料使用量も大幅に節減できるのである。

まだ、上記ステンレス鋼以外の材料記号５ｐＨｃやＳＣ
鋼熱延鋼帯コイルにも本発明による焼鈍方法を実施した
結果、前述のステンレス鋼熱延鋼帯コイルの場合とはｙ
同様に大幅な焼鈍時間の短縮と燃料原単位の低減ができ
た。

〔効果〕

はソ常温にある焼鈍前の熱延鋼帯コイルの予熱に、焼鈍
後の高温熱延鋼帯コイルの保有する美大な顕熱を有効に
利用することによって、焼鈍作業能率を約１０％向上さ
せるとともに焼鈍の燃料原単位を１０％程度低減するこ
とができる。

熱延鋼帯の焼鈍方法における本発明の能率向上および省
エネルギ効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示すものであり、第
１図の（ａ）図および（１））図は箱型焼鈍炉内におけ
る熱延鋼帯コイルの予熱作業状況を示す概略説明図、第
２図の（ａ）図および（１））図ははソ常温にある５Ｕ
Ｓ４３０および５ＵＳ４１０ステンレス鋼熱延鋼帯コイ
ルの予熱昇温曲線、第３図は第２図によって説明したと
ころの予熱されたステンレス鋼熱延鋼帯コイルの焼鈍状
況説明図である。 第４図は通常のベル型焼鈍炉による焼鈍概略説明図であ
る。 １：焼鈍前の熱延鋼帯コイル ２：焼鈍後の高温熱延鋼帯コイル ３：炉本体 ４：インナカバ ５ニスペーサ ６：モータ ７：ファン ８：バーナ ｔａ：予熱された熱延鋼帯コイルの炉内装入初期温度 ｔｂ：はソ常温にある熱延鋼帯コイルの炉内装入初期温
度 Ｔ：短縮時間 特許出願人　　　日新製鋼株式会社 第１図 （ａ） 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱延鋼帯コイルを箱型焼鈍炉で焼鈍する方法におい
   て、焼鈍後の顕熱を有する高温熱延鋼帯コイルと熱間圧
   延後冷却している焼鈍前の熱延鋼帯コイルとを炉内に積
   み合せて、該高温熱延鋼帯コイルの保有する顕熱で該焼
   鈍前の熱延鋼帯コイルを予熱した後、該焼鈍前の熱延鋼
   帯コイルのみを積み直して焼鈍することを特徴とする熱
   延鋼帯の焼鈍方法。 ２、焼鈍後３００〜８００℃の該高温熱延鋼帯コイルが
   保有する顕熱で該焼鈍前の熱延鋼帯コイルを予熱するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱延鋼帯の
   焼鈍方法。 ３、箱型焼鈍炉がベル型焼鈍炉であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の熱延鋼帯の焼鈍方法。