KR102428500B1 - 연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비 - Google Patents

연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR102428500B1
KR102428500B1 KR1020207021363A KR20207021363A KR102428500B1 KR 102428500 B1 KR102428500 B1 KR 102428500B1 KR 1020207021363 A KR1020207021363 A KR 1020207021363A KR 20207021363 A KR20207021363 A KR 20207021363A KR 102428500 B1 KR102428500 B1 KR 102428500B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
furnace
temperature
steel sheet
heating
cracking
Prior art date
Application number
KR1020207021363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200099591A (ko
Inventor
데츠로 니시다
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20200099591A publication Critical patent/KR20200099591A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102428500B1 publication Critical patent/KR102428500B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/02Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • F27B9/028Multi-chamber type furnaces
    • 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
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • 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
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • 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
    • C21D9/0056Furnaces through which the charge is moved in a horizontal straight path
    • 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
    • C21D9/70Furnaces for ingots, i.e. soaking pits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40Arrangements of controlling or monitoring devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/0014Devices for monitoring temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0003Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Abstract

직화형의 가열로와, 균열로 및 냉각로를 갖는 연속 어닐링 설비에 있어서 강판을 가열할 때, 상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 배치 형성하고, 상기 가열로에서는, 가열로 출측의 강판 온도가 (목표 균열 온도 - ΔT) 가 되도록 가열하고, 상기 세미 균열로에서는, 노온을 강판의 목표 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 강판 온도가 목표 균열 온도가 되도록 가열함으로써, 강판의 길이 방향 및 폭 방향의 온도를 균일화하고, 또한, 강판이 가열 목표로 하는 균열 온도를 초과하여 과가열되는 것을 확실하게 방지하는 강판의 가열 방법과 그 연속 어닐링 설비. 여기서, 상기 ΔT 는, 가열로에서 판온을 피드백 제어했을 때의 강판 온도의 편차폭 이상, 또한, 세미 균열로의 강판 가열 능력의 1/2 이하의 값이다.

Description

연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비{METHOD OF HEATING STEEL SHEET IN CONTINUOUS ANNEALING AND CONTINUOUS ANNEALING FACILITY}
본 발명은, 강판의 연속 어닐링에 관한 기술로, 구체적으로는, 열연 강판이나 냉연 강판의 연속 어닐링에 사용하여 바람직한 강판의 가열 방법과, 그 방법에 사용하는 연속 어닐링 설비에 관한 것이다.
열간 압연한 강판 (열연 강판) 이나 냉연 압연한 강판 (냉연 강판) 에 열처리를 실시하는 방법으로는, 박스 어닐링로를 사용한 배치 어닐링과, 강판 코일을 되감으면서 어닐링로 내에 통판시켜, 연속적으로 열처리를 실시하는 연속 어닐링이 있는데, 최근에는, 생산성이 우수한 후자의 연속 어닐링이 많이 사용되게 되어 왔다. 이 연속 어닐링은, 배치 어닐링과 비교하여, 강판의 처리 온도를 균일화할 수 있거나, 처리 시간을 단축할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 그 반면, 처리 시간의 단축에 수반하여, 급속 가열하거나, 어닐링 온도 (균열 온도) 를 고온화하거나 할 필요가 있고, 이것에서 기인하여, 코일 내의 길이 방향이나 폭 방향의 강판 온도가 불균일화되기 쉽다는 문제를 안고 있다.
연속 어닐링에 있어서의 강판 내의 처리 온도를 균일화하는 기술로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 선행하는 강대의 열간 압연 방향 선단과 후행하는 강대의 열간 압연 방향 선단을 접합하거나, 또는, 선행하는 강대의 열간 압연 방향 후단과 후행하는 강대의 열간 압연 방향 후단을 접합하여 연속적으로 열처리를 실시하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허문헌 1 에 개시된 기술은, 코일 길이 방향의 열처리 온도를 간접적으로 균일화하고자 하는 기술로, 강판 온도를 직접적으로 균일화하고자 하는 기술은 아니다. 또, 이 기술을 실시하려면, 코일의 반수 (半數) 를 다시 감을 필요가 있어, 생산성을 현저하게 저해한다는 문제가 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 강판을 어닐링로에서 연속 어닐링할 때, 어닐링로의 상류측에 예열로를 설치하여 강판을 예열하고, 예열로의 출측 또한 어닐링로 입측에 있어서 측정된 판온에 기초하여, 노 내 가열 장치에 공급하는 연료 유량을 제어하고, 판온을 어닐링 온도로 유지하는 판온 피드 포워드 제어를 실시하는 연속 어닐링 공정에 있어서의 판온 제어 방법이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2005-232482호 일본 공개특허공보 2004-197144호
그런데, 최근, 열연 강판이나 냉연 강판의 분야에 있어서는, 최종 제품의 품질 특성에 대한 요구가 해마다 엄격해지는 경향이 있고, 그 요구를 만족시키기 위해서, 강판에 실시하는 열처리 온도를 매우 엄격하게 관리하는, 예를 들어, 강판 코일의 길이 방향의 온도 균일화뿐만이 아니라, 강판의 판폭 방향의 온도 분포를 소정의 범위 내로 균일화하거나, 강판이 소정의 온도를 초과하여 과가열되는 것을 방지하거나 할 필요가 있는 경우가 있는 것을 알게 되었다.
그러나, 상기 특허문헌 2 에 개시된 기술은, 예열로 출측에서 측정한 판온에 기초하여, 어닐링로에 공급하는 연료의 유량을 제어하고, 어닐링로에 있어서의 판온을 제어하고 있지만, 예열로 출측의 판온도 제어하는 기술은 아니다. 그 때문에, 예열로 출측에서 강판에 큰 온도 불균일이나 과가열이 발생하고 있었던 경우에는, 어닐링로에서 강판 온도를 소정의 범위 내로 제어하는 것이 어려워진다는 문제가 있었다.
본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 연속 어닐링에 있어서의 길이 방향 및 폭 방향의 강판 온도를 균일화할 뿐만 아니라, 강판이 가열 목표로 하는 균열 온도를 초과하여 과가열되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 강판의 가열 방법을 제안함과 함께, 그것을 위한 연속 어닐링 설비를 제공하는 것에 있다.
발명자들은, 상기 과제의 해결을 향하여 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 직화형의 가열로와, 균열로 및 냉각로를 갖는 강판의 연속 어닐링 설비에 있어서, 상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 배치 형성하고, 상기 가열로에 있어서는, 가열로 출측의 강판 온도 (이후, 「판온」이라고도 약기한다) 가 가열 목표로 하는 균열 온도 (이후, 「목표 균열 온도」라고도 말한다) 에 대해 ΔT 만큼 낮은 온도까지 가열하고, 상기 세미 균열로에 있어서는, 노온을 상기 목표 균열 온도로 설정하고, 상기 ΔT 를 적정 범위로 제어함으로써, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 판온이 목표 균열 온도가 되도록 완속 (緩速) 가열함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 직화형의 가열로와, 균열로 및 냉각로를 갖는 연속 어닐링 설비에 있어서의 강판의 가열 방법에 있어서, 상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 배치 형성하고, 상기 가열로에서는, 가열로 출측의 강판 온도가 (목표 균열 온도 - ΔT) 가 되도록 가열하고, 상기 세미 균열로에서는, 노온을 강판의 목표 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 강판 온도가 목표 균열 온도가 되도록 가열하는 것을 특징으로 하는 강판의 가열 방법을 제안한다. 여기서, 상기 ΔT 는, 가열로에서 판온을 피드백 제어했을 때의 강판 온도의 편차폭 이상, 또한, 세미 균열로의 강판 가열 능력의 1/2 이하의 값으로 한다.
본 발명의 상기 강판의 가열 방법은, 상기 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량이, 세미 균열로의 연료 공급 능력의 하한값에 이르렀을 때에는 ΔT 의 값을 크게 하고, 세미 균열로의 연료 공급 능력의 상한값에 이르렀을 때에는 ΔT 의 값을 작게 하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 상기 강판의 가열 방법은, 상기 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량을, 세미 균열로의 (연료 공급 능력의 하한값 × 1.2 ∼ 연료 공급 능력의 상한값 × 0.8) 의 범위 내로 하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 직화형의 가열로, 균열로 및 냉각로를 갖는 강판용의 연속 어닐링 설비에 있어서, 상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 형성하여 이루어지고, 상기 가열로는, 가열로 출측의 강판 온도가 (목표 균열 온도 - ΔT) 가 되도록 가열하고, 상기 세미 균열로는, 노온을 강판의 목표 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 강판 온도가 목표 균열 온도가 되도록 가열하는 것인 것을 특징으로 하는 강판의 연속 어닐링 설비를 제공한다. 여기서, 상기 ΔT 는, 가열로에서 판온을 피드백 제어했을 때의 강판 온도의 편차폭 이상, 또한, 세미 균열로의 강판 가열 능력의 1/2 이하의 값이다.
본 발명에 의하면, 직화형의 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 설치하고, 강판 판온이 목표 균열 온도에 도달하기 직전에, 세미 균열로에서 완속 가열하도록 하였으므로, 강판을 목표 균열 온도로 수속하기 쉬워져, 강판 길이 방향 및 폭 방향의 판온을 균일화할 수 있음과 함께, 강판이 목표 균열 온도를 초과하여 과가열되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 강판의 열처리 온도를 현격히 양호한 정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 제품 품질의 향상이나 안정화에 크게 기여한다.
도 1 은, 연속 어닐링 설비에 있어서의 강판 온도의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 는, 연속 어닐링에 있어서의 총괄 전달 계수 ΦCG 의 시간 경과적 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 도 1 에 나타낸 방법으로 피드백 제어를 부가한 강판 온도의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 세미 균열로를 갖는 연속 어닐링 설비에 있어서의 강판 온도의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 세미 균열로의 가동 유무에 의한, 세미 균열로 출측에서 측정한 판온의 시간 경과적 변화를 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 본 발명의 세미 균열로의 가동 유무에 의한, 강판의 길이 방향의 온도 변동량 (3σ) 과 판폭 방법의 온도차를 비교하여 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.
도 1 은, 직화형의 가열로와, 균열로와 냉각로를 갖는 강판용 연속 어닐링 설비의 전반 부분의 가열로와 균열로에 있어서의 강판 온도 (판온) 의 제어 방법을 나타낸 것이다. 도 1 에 있어서, 강판 (1) 은, 도면의 좌측으로부터 가열로 (2) 에 도입되고, 가열로의 출측 (도 1 의 A 점) 에 이를 때까지의 동안에, 가열 목표로 하는 균열 온도 (목표 균열 온도) 까지 가열된 후, 균열로 (3) 에 도입되고, 그 균열 온도로 소정의 시간 유지된 후, 냉각된다. 이 때, 가열로 (2) 에 있어서는, 상기의 상위 계산기에 있어서, 입력된 피처리재 (강판) 의 조건 (판두께, 판폭, 비열 등) 이나 어닐링 조건 (통판 속도, 분위기 가스, 총괄 열전달 계수 ΦCG 등) 에 기초하여 가열로 (2) 의 노온 설정값이 산출되고, 이 노온 설정값을 달성하기 위해서, 가열로 (2) 에 공급되는 연료와 공기의 유량이 자동 제어되고 있다. 또, 균열로 (3) 에 있어서는, 노온은 강판의 가열 목표 온도인 균열 온도로 설정되고, 이 노온 설정값을 달성하기 위해서, 균열로 (3) 에 공급되는 연료와 공기의 유량이 자동 제어되고 있다.
또한, 상기 상위 계산기에 의한 가열로의 노온 설정값도 구하는 방법에 대해서는, 여러 가지의 방법이 있지만, 예를 들어, 하기 (1) 식과 같은 열전달 모델식을 사용하여, 수속 계산함으로써 구할 수 있다.
ΔTs/ΔX = 2·ΦCG·σ(Tf 4 - Ts 4)/Cp·ρ·D·Ls … (1)
여기서, Ts : 출측 판온 (K)
X : 가열 길이 (m)
ΦCG : 총괄 열전달 계수 (총괄 열흡수율)
σ : 슈테판 볼츠만 정수 (J/s·m2K4)
Tf : 노온 (K)
Cp : 비열 (J/㎏·K)
ρ : 비중 (㎏/m3)
D : 판두께 (㎜)
Ls : 통판 속도 (m/s)
여기서, 상기 가열로 (2) 의 출측 (도 2 중의 A 점) 에 있어서는, 전술한 바와 같이, 강판 온도 (판온) 가, 가열 목표인 균열 온도까지 정확하게 가열되고 있는 것이 필요하다. 그러나, 상기한 상위 계산기에 입력된 조건은, 항상 일정하지 않고, 시시각각으로 변화한다. 특히, 가열에 사용하는 버너가 라디언트 튜브형이 아니고, 직화형인 것을 사용하고 있는 가열로에서는, 총괄 열전달 계수 ΦCG 의 시간 경과적 변화가 크다. 도 2 는, 직화형 버너를 사용하고 있는 가열로를 갖는 연속 어닐링 설비에 있어서, 판폭 1052 ∼ 1062 ㎜ 의 열연 강판에 1000 ℃ 의 열연판 어닐링을 실시할 때, 노의 시동으로부터 24 시간 경과할 때까지에 있어서의 총괄 열전달 계수 ΦCG 의 시간 경과적 변화를 실측한 결과의 일례를 나타낸 것이다. 이와 같이 총괄 열전달 계수 ΦCG 가 크게 변동하는 연속 어닐링 설비에 있어서는, 가열로의 노온을 양호한 정밀도로 설정하는 것은 어렵고, 따라서, 가열로 출측 (A 점) 에 있어서의 판온을 소정의 목표 균열 온도로 제어하는 것은 불가능하다.
그래서, 상기 문제점을 해결하기 위해, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 가열로 출측의 A 점에 판온계 (4) 를 설치하여 가열 출측의 판온을 측정하고, 이 측정 결과를 노온 제어 시스템에 피드백하고, 상기 가열로 출측 A 점에 있어서의 판온이 가열 목표의 균열 온도가 되도록, 가열로에 공급하는 연료 및 공기의 유량을 제어하여, 노온을 조정하는 것이 실시되고 있다. 이 도 3 에 있어서는, 판온계 (4) 로 측정한 가열로 출측 A 점의 판온 실측값 PV 와, 미리 입력된 가열 목표의 균열 온도 SV 를 대비하고, 그 차에 따라 가열로의 설정 온도에 수정을 가하고 있다.
도 3 에 나타낸 강판 온도의 제어 방법을 채용함으로써, 가열로 출측에 있어서의 판온을 가열 목표로 하는 균열 온도에 대해 ±α ℃ 의 변동폭을 가지고 제어하는 것이 가능해진다. 그러나, 이하와 같은 문제점이 있다.
(1) 가열로의 열용량은 매우 크고, 상기와 같은 피드백 제어로는, 게인을 아무리 올려도 노온의 변화가 느리기 때문에, 양호한 정밀도의 노온 제어가 어렵다.
(2) 제품 특성을 향상시키는 위해서는 균열 온도는 높은 편이 바람직하지만, 판온이 지나치게 높아지면 오히려 제품 특성에 악영향을 미치는 경우에는, 목표 균열 온도에 대해 플러스측이 되는 과가열은 피할 필요가 있다. 또, 열에너지의 관점에서도 목표 균열 온도 초과가 되는 가열은 바람직하지 않다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제점에 대해 대응하기 위해, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 전술한 가열로 (2) 와 균열로 (3) 사이에 세미 균열로 (5) 를 형성하고, 가열로 (2) 에서는, 강판을 가열로 출측의 판온이 (균열 온도 - ΔT) 가 되도록 가열하고, 세미 균열로 (5) 에서는, 노온을 가열 목표로 하는 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 (5) 의 출측보다 앞의 위치, 즉, 세미 균열로 (5) 내의 어느 위치 (도 4 중에 나타낸 B 점) 에서 강판이 균열 온도가 되도록 가열하는 강판의 가열 방법을 제안한다.
여기서, 상기 ΔT 는, 가열로 출측 (도 4 의 A 점) 에서 측정한 강판 온도에 기초하여, 가열로의 노온을 피드백 제어했을 때의 가열로 출측에 있어서의 강판 온도의 평균값에 대한 편차폭을 ±α (℃) 로 했을 때, α 이상의 값으로 할 필요가 있다. 여기서, 상기 α 는, 가열로 출측 판온의 표준 편차 σ 의 3 배의 값으로 정의한다. 상기 ΔT 가 α ℃ 미만에서는, 가열로의 노온을 피드백 제어한 경우, 강판 온도가 상승했을 때에, 가열로 출측에서 판온이 가열 목표 균열 온도를 오버해 버리는 부분이 발생할 우려가 있다.
한편, 상기 ΔT 는, 세미 균열로의 노온을 가열 목표의 균열 온도로 설정했을 때, 세미 균열로에 있어서 가열 가능한 강판 온도 상승량, 즉, 세미 균열로의 강판 가열 능력을 β (℃) 로 했을 때, 2ΔT 가 β 이하, 즉, ΔT 가 β 의 1/2 이하의 값으로 할 필요가 있다. ΔT 가 β/2 의 값보다 크면, 가열로의 노온을 피드백 제어한 경우, 강판 온도가 하강했을 때에, 세미 균열로에서 판온을 목표로 하는 균열 온도까지 가열 할 수 없는 부분이 발생할 우려가 있기 때문이다. 또한, ΔT 는, 바람직한 β 의 0.4 이하, 보다 바람직하게는 β 의 0.3 이하이다. 또한, 상기 세미 균열로에 있어서의 강판 가열 능력 β 는, 전술한 가열로의 노온 설정에 사용하고 있는 열전달 모델에 의해 구할 수 있다.
상기 본 발명의 가열 방법에서는, 세미 균열로의 출측에 도달할 때까지의 어느 위치에서, 강판을 과가열하지 않고 목표로 하는 균열 온도로 가열할 수 있고, 게다가, 판폭 방향으로 균일하게 가열할 수 있다. 그러나, ΔT 가 상기 조건을 만족했다고 하더라도, ΔT 의 값이 지나치게 작으면, 세미 균열로의 전반 부분에서 판온이 목표 균열 온도에 도달하게 되어, 실질적으로 균열 시간의 연장을 초래하는 것이 된다. 따라서, ΔT 는, 균열 시간에 대한 허용 범위가 엄격한 경우에는, 세미 균열로의 출측에 가능한 한 가까운 위치에서 균열 온도에 도달하도록 설정하는, 구체적으로는, 세미 균열로의 길이에 따라 다르기도 하지만, ΔT 는, 세미 균열로의 후반측 1/2 의 범위에서 균열 온도에 도달하도록 설정하는 것이 바람직하고, 후반측 1/3 의 범위에서 균열 온도에 도달하도록 설정하는 것이 보다 바람직하다.
또, 본 발명의 세미 균열로의 강판 가열 능력 β 는, 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료와 공기의 공급 능력, 특히, 연료의 공급 능력 (공급 유량) 에 크게 의존하고 있고, ΔT 의 설정값에도 영향을 미친다. 그래서, 본 발명의 강판 가열 방법에서는, 상기 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량 실적값이, 공급 능력의 하한값에 이르렀을 때 (연료 공급 능력에 여력이 있을 때) 에는 ΔT 를 크게 설정하고, 반대로, 공급 능력의 상한값에 이르렀을 때 (연료 공급 능력에 여력이 없을 때) 에는 ΔT 를 작게 설정하는 것이 바람직하다.
또한 세미 균열로에서 강판을 목표로 하는 균열 온도까지 안정적으로 가열하는 관점에서, 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량은, 공급 능력의 하한값 × 1.2 ∼ 공급 능력의 상한값 × 0.8 의 범위 내에 있어서의 강판 가열 능력 β 로부터 상기 ΔT 의 상한을 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 공급 능력의 하한값 × 1.3 ∼ 공급 능력의 상한값 × 0.7 의 범위 내이다.
또한, 도 4 의 세미 균열로의 출측 (도 4 중에 나타낸 C 점) 에 판온계 (6) 를 배치 형성하고 있다. 이 판온계 (6) 는, 세미 균열로 출측에 있어서의 강판 온도를 측정하는 것으로, 세미 균열로의 노온의 피드백 제어에는 사용하고 있지 않지만, 피드백 제어에 사용해도 되는 것은 물론이다. 또, 이 C 점의 판온계 (6) 는, 강판 판폭 방향의 온도차를 측정하기 위해, 적어도 강판의 판폭 중앙부와 양 폭 단부의 3 점의 판온을 측정할 수 있는 것인 것이 바람직하다.
실시예
도 4 에 나타낸, 직화형의 가열로, 균열로 및 냉각로를 갖고, 상기 가열로와 균열로 사이에, 본 발명의 기능을 갖는 직화형의 세미 균열로를 배치 형성한 연속 어닐링 설비에 있어서, 판두께 2.0 ㎜ × 판폭 1100 ㎜ 의 열연 강판에, 균열 온도를 1000 ℃ 로 하는 열처리를 실시하였다. 또한, 상기 세미 균열로는, 종래의 가열로의 후반 부분을, 전반 부분과 분리하여 본 발명의 세미 균열로의 기능을 부여한 것으로, 세미 균열 기능이 불필요한 경우에는, 종래의 가열로로서도 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.
이 때, 상기 열처리는, 세미 균열로를 가동시켜 본 발명의 기능을 발현시킨 경우, 즉, 노온을 균열 온도로 설정하고, 가열로 출측의 강판 온도가 (균열 온도 - ΔT) 로 설정하고, 상기 ΔT 를 본 발명에 따라서 적정 범위로 제어한 경우 (발명예) 와, 세미 균열로의 가동을 정지시키고, 종래의 가열로의 일부로서 사용한 경우 (비교예) 의 2 조건으로 실시하고, 상기 세미 균열로의 출측에 설치한 판온계 (도 4 에 나타낸 판온계 (6)) 를 사용하여 강판의 판폭 중앙과 판폭 양 단부의 3 점의 판온을 연속 측정하였다.
도 5 는, 세미 균열로 출측에서 측정한 열연 강판의 판폭 중앙부의 실적 온도의 시간 경과적 변화를, 세미 균열로의 가동 유무로 비교하여 나타낸 것이다. 또한, 도 5 의 세로축의 온도는, 본 발명예의 평균값을 0 ℃ 로 한 온도이다. 이 도면으로부터, 세미 균열로를 설치함으로써, 강판 길이 방향의 온도 변화량은, 3σ : 10.3 ℃ 에서 4.3 ℃ 로 1/2 이하 (여기서, 상기 σ 는 표준 편차이다) 로 감소하고 있다. 그 결과, 종래에는, 강판의 과가열을 우려하여 가열로 출측에 있어서의 ΔT 의 값을 큰 값으로 설정하고 있었지만, 본 발명예에서는, 상기 우려가 없기 때문에, ΔT 의 값을 작게 할 수 있으므로, 강판을 조기에 균열 온도까지 가열할 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 도 6 은, 도 5 에 나타낸 강판 길이 방향의 판온 변동량에 더하여, 강판 판폭 방향의 온도차 (판폭 방향의 최고 온도와 최저 온도의 차) 를 발명예와 비교예로 대비하여 나타낸 것이다. 이 도면로부터, 판폭 방향의 온도차도, 본 발명의 세미 균열로를 적용함으로써, 9.2 ℃ 에서 4.0 ℃ 로 1/2 이하로 저감되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 상기 설명에서는, 세미 균열로는 직화형인 것을 전제로 하여 설명했지만, 본 발명의 세미 균열로는 직화형에 한정되는 것은 아니고, 판온 제어의 정밀도를 높이는 관점에서는, 라디언트 튜브형이어도 된다.
1 : 강판 (강대)
2 : 가열로
3 : 균열로
4 : 판온계
5 : 세미 균열로
6 : 판온계

Claims (4)

  1. 직화형의 가열로와, 균열로 및 냉각로를 갖는 연속 어닐링 설비에 있어서의 강판의 가열 방법에 있어서,
    상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 배치 형성하고,
    상기 가열로에서는, 가열로 출측의 강판 온도 (℃) 가 (목표 균열 온도 (℃) - ΔT (℃)) 가 되도록 가열하고,
    상기 세미 균열로에서는, 노온을 강판의 목표 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 강판 온도가 목표 균열 온도가 되도록 가열하는 것을 특징으로 하는 강판의 가열 방법.
    여기서, 상기 ΔT 는, 가열로에서 판온을 피드백 제어했을 때의 강판 온도의 편차폭 이상, 또한, 세미 균열로의 강판 가열 능력의 1/2 이하의 값으로 한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량이, 세미 균열로의 연료 공급 능력의 하한값에 이르렀을 때에는 ΔT 의 값을 크게 하고, 세미 균열로의 연료 공급 능력의 상한값에 이르렀을 때에는 ΔT 의 값을 작게 하는 것을 특징으로 하는 강판의 가열 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세미 균열로의 직화형 버너에 공급하는 연료의 유량을, 세미 균열로의 (연료 공급 능력의 하한값 × 1.2 ∼ 연료 공급 능력의 상한값 × 0.8) 의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 강판의 가열 방법.
  4. 직화형의 가열로, 균열로 및 냉각로를 갖는 강판용의 연속 어닐링 설비에 있어서,
    상기 가열로와 균열로 사이에 직화형의 세미 균열로를 형성하여 이루어지고,
    상기 가열로는, 가열로 출측의 강판 온도 (℃) 가 (목표 균열 온도 (℃) - ΔT (℃)) 가 되도록 가열하고,
    상기 세미 균열로는, 노온을 강판의 목표 균열 온도로 설정하고, 세미 균열로 내의 어느 위치에서 강판 온도가 목표 균열 온도가 되도록 가열하는 것인 것을 특징으로 하는 강판의 연속 어닐링 설비.
    여기서, 상기 ΔT 는, 가열로에서 판온을 피드백 제어했을 때의 강판 온도의 편차폭 이상, 또한, 세미 균열로의 강판 가열 능력의 1/2 이하의 값이다.
KR1020207021363A 2018-02-22 2019-02-19 연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비 KR102428500B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018029490 2018-02-22
JPJP-P-2018-029490 2018-02-22
PCT/JP2019/006031 WO2019163746A1 (ja) 2018-02-22 2019-02-19 連続焼鈍における鋼板の加熱方法および連続焼鈍設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200099591A KR20200099591A (ko) 2020-08-24
KR102428500B1 true KR102428500B1 (ko) 2022-08-02

Family

ID=67687704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207021363A KR102428500B1 (ko) 2018-02-22 2019-02-19 연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210032720A1 (ko)
EP (1) EP3757236A4 (ko)
JP (1) JP6631824B1 (ko)
KR (1) KR102428500B1 (ko)
CN (1) CN111630192A (ko)
MX (1) MX2020008548A (ko)
RU (1) RU2751857C1 (ko)
TW (1) TWI701340B (ko)
WO (1) WO2019163746A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100980B (zh) * 2019-11-27 2021-11-23 安徽添御石油设备制造有限公司 一种石油压裂泵阀箱热处理的升温控制方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU865941A1 (ru) * 1979-11-30 1981-09-23 Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности Система автоматического управлени нагревом заготовок в проходной индукционной установке
SU1109452A1 (ru) * 1983-05-20 1984-08-23 Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности Способ регулировани температуры по длине трубы перед редуцированием и калиброванием в многозвенной электрической проходной печи
SU1178782A1 (ru) * 1984-03-26 1985-09-15 Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.В.В.Куйбышева Устройство управлени нагревом ферромагнитных заготовок в методической нагревательной установке
JPS61199038A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Nippon Steel Corp 連続焼鈍炉におけるストリツプの板温制御方法
JPS62124224A (ja) * 1985-11-22 1987-06-05 中外炉工業株式会社 連続炉の操炉方法
JPH076003B2 (ja) * 1989-12-22 1995-01-25 住友金属工業株式会社 材料温度制御方法
JPH06108161A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Nkk Corp 金属帯の連続焼鈍方法
JP2906901B2 (ja) * 1993-02-02 1999-06-21 日本鋼管株式会社 直火式加熱炉を有する金属帯連続処理ラインにおける金属帯加熱方法
JP3193827B2 (ja) 1994-04-28 2001-07-30 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュールおよび電力変換装置
JP2004197144A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Jfe Steel Kk 連続焼準板温制御方法
JP2005232482A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Jfe Steel Kk 熱延鋼帯の連続熱処理方法
CN100422356C (zh) * 2005-05-31 2008-10-01 宝山钢铁股份有限公司 连续退火加热炉炉温控制方法
FR2900661B1 (fr) * 2006-05-02 2008-09-26 Stein Heurtey Perfectionnement apporte aux sections de chauffage rapide des lignes de traitement thermique en continu.
EP2557183A1 (de) * 2011-08-12 2013-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Konti-Glühe für die Verarbeitung eines Walzguts
CN103255282B (zh) * 2012-02-15 2014-10-29 宝山钢铁股份有限公司 一种连续退火炉板温控制方法
JP6108161B2 (ja) 2013-03-15 2017-04-05 アイシン精機株式会社 報知音量制御装置及び開閉体装置
CN104073623B (zh) * 2013-03-30 2016-08-03 宝山钢铁股份有限公司 一种辊底式退火炉温度控制方法
DE102013225579A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Sms Siemag Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Glüh- oder Wärmebehandlungsofens einer Metallmaterial bearbeitenden Fertigungsstraße
CN103898409B (zh) * 2014-04-26 2016-08-17 河北联合大学 降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂及制备方法
CN104962727B (zh) * 2015-07-29 2017-04-05 上海宝钢节能环保技术有限公司 一种连续退火炉加热段炉温控制系统及方法
WO2017130508A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 Jfeスチール株式会社 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法
JP6146553B1 (ja) * 2016-01-28 2017-06-14 Jfeスチール株式会社 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法
CN105886751A (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 中国地质大学(武汉) 一种冷轧热镀锌退火炉板温协调控制系统及方法
JP6228658B1 (ja) * 2016-12-28 2017-11-08 株式会社レグルス 熱膨張性塩化ビニル系樹脂材料及び熱膨張性塩化ビニル系樹脂材料の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210032720A1 (en) 2021-02-04
JP6631824B1 (ja) 2020-01-15
CN111630192A (zh) 2020-09-04
WO2019163746A1 (ja) 2019-08-29
EP3757236A1 (en) 2020-12-30
RU2751857C1 (ru) 2021-07-19
TW201938804A (zh) 2019-10-01
KR20200099591A (ko) 2020-08-24
MX2020008548A (es) 2020-10-08
JPWO2019163746A1 (ja) 2020-04-09
EP3757236A4 (en) 2021-01-06
TWI701340B (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11268765B2 (en) Fast response heaters and associated control systems used in combination with metal treatment furnaces
JP5799511B2 (ja) 鋼板エッジ部の加熱方法
JP5585181B2 (ja) 直火式ローラーハース型連続熱処理炉及びラジアントチューブ式ローラーハース型連続熱処理炉における厚鋼板の熱処理方法
KR102428500B1 (ko) 연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비
JP2006281300A (ja) 冷却制御方法、装置、及びコンピュータプログラム
JP5000116B2 (ja) 鋼帯連続処理設備における均熱炉操業方法
JP2008238241A (ja) アルミニウム金属板の製造方法
JP5144963B2 (ja) 鋼帯連続熱処理炉の温度制御方法
JP6436309B2 (ja) 連続焼鈍設備における金属帯の温度制御装置および温度制御方法
JP2006272395A (ja) 冷却制御方法、装置、及びコンピュータプログラム
JP7048721B2 (ja) 熱処理炉の運転支援装置及び運転支援方法並びに熱処理設備及びその運転方法
JP4258341B2 (ja) 鋼板長手方向の材質均一性に優れた高強度鋼板の製造方法
JP4089607B2 (ja) 鋼板の熱処理方法
JP4089606B2 (ja) 鋼板の熱処理方法
JPH052728B2 (ko)
JP2005238304A (ja) 熱延鋼板の製造方法
JP2010167503A (ja) 冷却制御方法、装置、及びコンピュータプログラム
JP2002241845A (ja) 鋼帯の冷却方法
JP2003013134A (ja) 鋼板の製造方法およびその設備
JPH05117753A (ja) 鋼材の加熱方法
JP2010247234A (ja) 冷却制御方法、装置、及びコンピュータプログラム
JP2003119516A (ja) 厚鋼板の熱処理装置および熱処理方法
JPH06330183A (ja) 鋼帯の蛇行抑制方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant