KR20080109737A - 산소―연료 연소기를 구비한 연속로에서 띠강의 열처리를 위한 공정 - Google Patents

산소―연료 연소기를 구비한 연속로에서 띠강의 열처리를 위한 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강 제품, 특히 띠강 또는 강판을 열처리하기 위한 공정에 관한 것으로서, 상기 제품(3)은 적어도 하나의 연소기를 갖는 부스터 구역(6, 7, 8)에서 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌린다. 상기 연소기는 연료 특히 연료 가스와 산소-포함 가스로 작동되며, 상기 산소-포함 가스는 21% 이상의 산소를 포함한다. 상기 제품은 상기 연소기에 의해 생성된 플레임과 직접 접촉하게 되며, 상기 플레임 내에서 공기 비율(λ)은 상기 시작 온도 및/또는 상기 타겟 온도에 따라 설정된다.

Description

산소―연료 연소기를 구비한 연속로에서 띠강의 열처리를 위한 공정{PROCESS FOR THE HEAT TREATMENT OF STEEL STRIPS IN A CONTINUOUS FURNACE WITH OXY―FUEL BURNERS}
본 발명은 강(steel) 제품 특히 띠강(steel strip) 또는 강판(steel sheet) 제품의 열처리를 위한 공정에 관한 것이며, 상기 제품은 적어도 하나의 연소기(burner)를 갖는 부스터 구역(booster zone)에서 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌리며, 상기 연소기 또는 연소기들은 연료 특히 가스 연료와 산소-포함 가스로 작동되며, 상기 산소-포함 가스는 21% 이상의 산소를 포함하며, 상기 제품은 연소기(들)에 의해 생성된 플레임(들)(flames)과 직접 접촉한다.
코팅된(예를 들어, 핫-딥 아연도금된(hot-dip galvanize)) 띠강을 제조하기 위해, 코팅되는 띠가 먼저 모두 세정되고 연속로(continuous furnace) 내에서 가열되며, 다음 환원성 분위기에서 어닐링되어 바람직한 물질 특성을 얻는다. 이는 적정한 용융 배스(melt bath) 내에서 실재 코팅 작동에 의해 또는 적정한 공정을 사용하여 이루어진다.
연속로 내에서의 가열 위상 동안, 강은 후속 공정 단계에서 필요한 특성을 보다 양호하게 설정하도록 한정된 조건 하에서 가열된다. 사용되는 강의 형식에 따라, 산화가 최소화되거나 또는 특정 수준의 산화가 신중하게 이루어지는 것이 적절할 수 있다.
지금까지는, 띠강의 가열이 띠강이 대류 구역과 가열 구역을 통과하는 연속로 내에서 이루어졌다. 가열 구역에서 띠는 연소기를 사용하여 가열되며, 그 상류에 연결되는 대류 구역에서 이들은 가열 구역의 연소기로부터의 고온의 연료 가스에 의해 가열된다. 특히 대류 구역에서는, 이러한 구역의 온도 프로파일이 특히 대류 구역의 길이와 연료 가스의 온도 및 양에 따르기에 산화 정도를 제어하기 어렵다.
대류 구역의 연료 가스 조성은 연소기의 작동 모드에 의해 그리고 연속로 내에 침투하는 누수 공기에 의해 결정된다. 이는, 대류 구역의 가열 조건이 실질적으로 가열 구역 내의 연소기에 강제된 요구치에 의해 결정됨을 뜻한다. 이러한 이유로, 대류 구역 내의 온도 프로파일의 제어가 지금까지 가능하지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 가열 조건의 제어된 설정을 가능하게 하는 강 제품의 열처리를 위한 공정을 증진시키는 것이다.
본 발명의 목적은 강 제품, 특히 띠강 또는 강판을 열처리하기 위한 공정에 의해 이루어지며, 상기 제품은 적어도 하나의 연소기를 갖는 부스터 구역에서 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌리며, 상기 연소기 또는 연소기들은 연료 특히 연료 가스와 산소-포함 가스로 작동되며, 상기 산소-포함 가스는 21% 이상의 산소를 포함하며, 그리고 상기 제품은 상기 연소기(들)에 의해 생성된 플레임(들)(flames)과 직접 접촉하게 되며, 여기에서 상기 제품은 이송 방향으로 상기 부스터 구역을 통해 이동하며, 그리고 상기 플레임들은 상기 이송 방향을 가로지르는 그 전체 원주에 걸쳐 상기 제품을 둘러싸며, 상기 플레임(들) 내에서 공기 비율(λ)은 상기 시작 온도 및/또는 상기 타겟 온도에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.
"부스터 구역(booster zone)" 용어는 연료 가스와 산소-포함 가스로 작동되는 적어도 하나의 연소기가 있는 열처리 가열로 구역 또는 열처리 가열로를 뜻하는 것으로 이해될 수 있으며, 산소-포함 가스는 21% 이상의 산소를 포함한다. 연소기는, 처리되는 제품이 연소기의 플레임에 직접 접촉하는 방식으로 배열되거나 작동된다.
공기 비율(λ)은, 연소 동안 사용되는 연료의 화학량적 전환을 위해 필요한 산소량에 대한 공급된 산소량의 비율을 지칭한다. 산소 과다에서 λ>1이며, 즉 연소가 과화학량적 조건(superstoichiometric condition) 하에서 이루어진다. 따라서, 산소 부족에서 부화학량적 조건(substoichiometric condition)은 λ<1이다.
본 발명에 따라, 플레임 또는 플레임들은 강 제품의 표면에 매우 근접한다. 강 표면은 촉매로 작동하며 비-반응식 연료는 강 표면에서 사후-연소된다. 플레임에 의해 강 제품을 그 단면 전체에 걸쳐 에워쌈으로써 균등하고 명확하게 가열되며 그리고 처리 분위기가 그 표면에 생성된다. 이에 따라, 강 제품의 표면 특성은 명확한 방식으로 수정될 수 있으며, 예를 들어 미리-결정된 수준으로 강 표면을 산화하는 것이 가능하다.
본 발명은 냉간-압연되거나 열간-압연된 강을 처리하기 위함이다. 본 발명 에 따라 강 표면을 산화함으로써, 강은 후속 코팅 또는 아연도금을 위해 양호하게 준비된다.
시작 온도(starting temperature) 및 타겟 온도(target temperature)의 용어는, 각각 물질 두께에 따른 표면 온도 또는 부스터 구역에서 연소기 또는 연소기들을 사용한 처리 전후 각각의 강 제품의 코어 온도를 지칭한다. 두께가 5mm에 이르는 박판의 경우, 표면 온도와 코어 온도는 매우 유사하다. 그러나 보다 두꺼운 워크피스의 경우, 이러한 온도들은 차이가 클 수 있다. 후자의 경우, 표면 온도 또는 코어 온도 중 어느 하나가 특정 적용례에 따라 시작 및 타겟 온도로 선택된다.
이 경우, 타겟 온도는 시작 온도보다 필수적으로 클 필요가 없다. 또한, 본 발명의 범위 내에서 제품의 온도는 부스터 구역에서 일정한 수준으로 유지된다. 이 경우, 시작 온도와 타겟 온도는 실질적으로 동일하다. 예를 들어 강 제품이 소정의 방식으로 냉각되고 부스터 구역의 연소기 또는 연소기들이 과도한 냉각을 방지하거나 또는 냉각 정도를 제어하도록 사용되는 경우, 타겟 온도가 시작 온도보다 작은 것이 고려될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 강 제품의 열처리는 특히 연료 가스인 연료와 21% 이상의 산소로 작동되는 연소기를 갖는 부스터 구역 내에서 이루어진다. 사용되는 산화제는 산소가 풍부한 공기이거나 또는 기술적으로 순수한 산소이다. 산화제의 산소 함량은 50% 이상인 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는 75% 이상, 매우 바람직하게는 90% 이상이다.
산소의 풍부함은, 한편으로 높은 플레임 온도를 이루며 따라서 강 제품의 빠 른 가열을 이루고, 다른 한편으로는 산화 특성을 증진시킨다.
본 발명에 따라, 강 제품은 연소기의 플레임에 직접 노출되며, 즉 강 제품 또는 강 제품의 일부가 연소기의 플레임과 직접 접촉한다. 이러한 형식의 연소기는 21% 이상의 산소 함량의 산소-포함 가스와 연료로 작동하며 그 플레임은 강 제품이 플레임과 직접 접촉하게 되는 방식으로 지향되며, 또한 이하에서는 부스터 연소기로 지칭될 것이다. 부스터 연소기는 원칙적으로 열처리 공정에서의 바람직한 위치에서 사용될 수 있다.
연속로 내의 띠강의 종래의 가열은 띠강의 아래 및/또는 위에 배열된 연소기를 사용하여 수행되며, 그 플레임은 가열로의 주변 내화물을 지향한다. 다음, 내화물은 가열로를 통하는 띠에 열에너지를 방사한다. 따라서, 플레임은 띠강에 직접 작용하지 않고 플레임에 의해 가열되었던 내화물로부터의 방사로서 간접적으로 작용할 뿐이다.
본 발명에 따른 강 제품 상의 플레임의 직접 작용은 열처리 조건이 한정된 방식으로 설정되도록 한다. 본 발명에 따라, 플레임에서의 연소 화학량, 즉 공기 비율(λ)은 시작 온도 및/또는 타겟 온도에 따라 설정된다.
본 발명에 전구체를 형성하는 테스트는, 최적의 열처리 결과를 이끌기 위해서 부스터 연소기의 플레임 내의 화학량이 강 제품의 온도가 상승함에 따라 낮은 산소 함량을 향해 이동되는 것이 바람직함을 확인하였다.
표준 강에서, 예시적 방법으로서, 도 1에 도시된 λ값과 강 제품의 온도 사이의 종속 관계가 바람직한 것으로 증명되었다. 예를 들어, 100℃에서 λ값을 1.12로 선택하고, 200℃에서 λ값을 1.07로 선택하고, 400℃에서 λ값을 1.00으로 선택하고, 그리고 600℃에서 λ값을 0.95로 선택하는 것이 바람직하다. 그러나 열처리는 ±0.05의 공차 범위 내의 λ값에서도 양호한 결과를 이끈다. λ값이 온도에 종속하는 방식은 도 1에 도시된 그래프에서 강의 형식에 따라 다소 편향될 수 있다.
플레임 내의 λ값이 강 제품의 시작 온도에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 그러나 λ값의 선택을 위한 파라미터로서 타겟 온도가 사용되는 것도 가능하다. 특히, 타겟 온도는 시작 온도로부터 매우 차이가 나는 비교적 신속한 가열 작동의 경우, 2개의 온도, 즉 시작 온도와 타겟 온도 모두 λ값의 선택을 위해 고려되는 것이 바람직한 것으로 증명된다.
본 발명에 따른 부스터 구역에 추가하여, 적어도 하나의 추가 처리 구역을 제공하는 것이 바람직하며, 여기에서 제품은 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌리며, 이 경우 λ값은 추가 처리 구역 내의 각각의 시작 온도 및/또는 타겟 온도에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 한정된 열처리는 이러한 방식으로 추가 처리 구역(들) 및 부스터 구역에서 이루어질 수 있다.
특히, 추가 처리 구역 중 적어도 하나가 부스터 구역으로 디자인되는 것이 바람직하다. 따라서 이러한 처리 조건에서는 적어도 2개의 부스터 구역이 존재하며, 여기에서 강 제품이 각각의 하나 이상의 부스터 연소기를 사용하여 가열되며, 즉 상기 연소기는 산소 또는 산소가 풍부한 공기와 연료로 작동되고 그 플레임은 강 제품에 직접 작용한다. 각각의 부스터 구역에서, λ값이 각각의 부스터 구역의 시작 온도 및/또는 타겟 온도에 따라 설정되는 것이 바람직하다.
부스터 연소기의 작동 동안 형성된 연료 가스는 바람직하게는 CO 함량에 따라 연료-가스 덕트 내에서 재연소(afterburn)되는 것이 바람직하다.
부스터 구역에서 300 내지 1000kW/m2의 열속(heat flux) 밀도로 제품이 작동되는 것이 바람직함이 증명되었다. 달리 표현하면, 부스터 연소기에 의해 강 제품에 전달되는 열용량이 표면적 제곱 미터 당 300 내지 1000kW이다. 본 발명에 따라서 80% 이상의 산소 함량을 구비한 기술적 등급에 이르는 산소가 풍부한 공기의 사용만으로 이렇게 높은 열 전달 수준을 이끈다. 그 결과 강 제품은 짧은 거리에서 보다 신속하게 가열되며, 그 결과로서 연속로의 길이가 감소되거나 또는 그 처리량이 매우 증가된다.
특히, 제품이 부스터 구역을 통해 이송 방향으로 이동하는 것이 바람직하며, 이 경우 플레임은 이송 방향을 가로지르는 그 전체 원주에 걸쳐 제품을 둘러싼다. 강 제품은 예를 들어 띠강이며 이송 방향을 따라 가열로를 통해 이송된다. 적어도 하나의 부스터 연소기의 플레임은 이러한 이송 방향을 가로질러 강 제품을 완전히 둘러싸도록 강 제품 상에 작동하며, 즉 처리 위치에서 강 제품의 단면이 완전히 플레임 내에 위치한다. 플레임은 이송 방향에 수직인 방향으로 강 제품을 에워싼다. 플레임 내의 화학량은 본 발명에 따라 설정되기에, 전체 단면에 걸쳐 강 제품의 균등하고 한정된 가열을 야기한다.
처리되는 강 제품의 모양 및 형태에 따라, 강 제품의 가장자리 영역과 코어 영역이 상이한 정도로 가열되는 것이 필요할 수 있다. 이 경우, 부스터 연소기 또 는 부스터 연소기들의 플레임이 전술한 바와 같이 완전히 에워싸는 플레임으로서 사용되지 않는 것이 바람직할 수 있으며, 오히려 예를 들어 강 제품의 오직 가장자리 영역과 같이 특정 영역 상에 지향되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 강 제품 상에서 부스터 연소기의 플레임의 지향 작동은 부스터 구역의 타겟 온도가 플레임의 형태를 다양하게 함으로써 의도적으로 영향을 받게 할 수 있다.
본 제품은, 용융 배스 또는 다른 적절한 공정으로서 후속 처리/코팅되는 강 제품의 열처리에 특히 적합하며, 특히 띠강 또는 강판에 적합하다. 예를 들어, 핫-딥 아연도금 이전에, 아연도금되는 제품이 본 발명에 따라 열처리되는 것이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적 실시예들을 기초로 상세히 설명된다.
도 1은, λ값이 처리되는 제품의 온도에 따르는 것을 도시한다.
도 2는, 에워싸는 플레임을 생성하는 부스터 연소기의 배열을 도시한다.
도 3은, 연속로 내에서 띠강을 예비가열하기 위한 3개의 부스터 구역 배열을 도시한다.
도 4는, 본 발명의 하나의 특정적 실시예에서 강 제품의 온도 및 λ값 그래프를 도시한다.
도 5는, 강 제품을 세정하기 위한 부스터 구역의 사용을 도시한다.
도 6은, 도 5에 도시된 배열에서 강 온도가 가열로 길이에 따르는 것을 도시 한다. 그리고
도 7은, 종래의 예비가열 구역을 따르는 부스터 구역의 사용을 도시한다.
도 2는, 본 발명에 따라 시작 온도로부터 타겟 온도로 띠강(3)을 가열하도록 사용되는 2개의 부스터 연소기(1, 2)를 도시한다. 띠(3)는 (도시되지 않은) 연속로를 통해 도면에 수직인 방향으로 이송된다. 연소기(1, 2)는 이송 방향에 수직으로 그리고 띠 가열로(4)에 수직으로 배열된다. 부스터 가열로(1, 2)에 의해 생성된 플레임(5)은 띠강(3)의 전체 단면을 에워싼다. 플레임(5) 내에서 화학량이 시작 온도 및 타겟 온도에 따라 한정된 방식으로 설정된다. 본 발명에 따라 에워싸는 플레임(5)은 띠강(3)의 균등하고 한정된 가열 및 처리를 보장한다.
본 발명에 따른 처리는 연속로 내에서 띠 형태의 강 제품을 세정 및/또는 가열하는데 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명은 특히 후속하는 코팅/핫-딥 아연도금 처리 이전에 강 제품의 가열 또는 예비가열을 위한 장점을 제공한다. 이하의 도 3 내지 7은, 특히 일반적으로 핫-딥 아연도금 처리 수행에 선행되는 작업 단계에서 연속로 내에서와 같이, 연속로 내의 하나 또는 그 이상의 부스터 구역의 다양한 가능한 배열체를 도시한다.
도 3은 띠강을 세정 및 예비가열하기 위해 부스터 구역을 사용하는 것을 예비적으로 도시한다. 냉간 압연/열간 압연에 의해 제조되었던 띠 강은 예를 들어 후속적인 핫-딥 아연도금을 위해 열처리된다. 이를 위해, 상온의 띠강은 제 1 부스터 구역(6)에 공급되고, 여기에서 띠는 실질적으로 제 1 스테이지에서 세정되고 예비가열된다. 띠의 낮은 시작 온도에 따라, 상대적으로 높은 1.3의 λ값이 이 구역에서 선택되며, 띠강은 이러한 과화학량적 조건 하에서 400℃로 가열된다.
띠강의 추가 가열을 위해 2개의 부스터 구역(7, 8)이 존재하며, 여기에서 띠는 먼저 400℃ 내지 600℃로 가열되고, 그 다음 바람직한 마감 온도인 650℃로 가열된다. 이를 위해, 2개의 부스터 구역(7, 8) 내의 띠강은 부스터 구역(6)에서와 같이 각각의 경우 산소가 풍부한 공기 및 연료 가스로 작동되는 다수의 연소기를 사용하여 가열되며, 연소기의 플레임이 띠강에 직접 작동한다. 연소기는 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 띠강이 그 단면에 걸쳐 연소기의 플레임에 의해 완전히 에워싸지는 방식으로 배열된다. 부스터 구역(7)의 연소기 플레임의 λ값은 이 경우 0.96으로 설정되며, 부스터 구역(8)의 연소기 플레임의 λ값은 0.90으로 설정된다. 부스터 구역(6, 7, 8)을 통과한 이후, 띠강은 가열로 섹션(9)의 환원성 분위기에 노출된다.
도 4는 가열되는 띠강의 온도 그래프 및 상이한 열처리 가열로 길이에 따라 띠강을 가열하는 플레임 내의 λ값의 그래프를 도시한다. 이 경우, 가열로는 그 길이(L)가 다수의 부스터 구역으로 나누어지며, λ값은 각각의 부스터 구역에서 이러한 부스터 구역의 각각의 시작 온도에 따라 단계적으로 감소한다. 그 결과, 즉각적인 온도 조건으로 열처리 조건이 최적으로 맞추어진다.
도 5는, 부스터 연소기(들)이 열간 압연 및/또는 냉간 압연에 이어 압연 잔여물로 오염된 강판을 세정하도록 사용되는 실시예를 도시한다. 부스터 구역(10)은 가열로 길이의 최초 2.5m에 걸쳐 설정된다. 이러한 짧은 구역(10)에서, 띠강은 20℃ 내지 300℃로 가열되며 존재하는 압연 잔여물이 연소된다. 이러한 구역(10)에서 λ값은 1.1 내지 1.6의 값으로 설정되며, 즉 과화학량적 연소 조건이 이루어진다.
부스터 구역(10)은 40m 길이의 예비가열 구역(11)에 연결되며, 여기에서 띠강은 예를 들어 650℃의 바람직한 타겟 온도로 이끌린다. 예비가열 구역(11)에서의 가열은, 띠강이 환원성 가열로(12)에 전달되기 이전에 0.96의 λ값인 부화학량적 조건 하에서 이루어진다.
도 6은 도 5에 도시된 연속로 내에서 그 위치에 따라 띠강의 온도를 도시한다. 점선은 부스터 구역(10)에서 종래의 연소기 배열체를 사용하는 경우의, 즉 본 발명에 따른 부스터 연소기가 없는 경우의 온도 그래프이다. 띠의 온도는 오직 천천히 상승되며, 제 1 구역(10)에서는 미약한 온도 증가만이 관측된다.
반대로, 실선은 도 5를 참조하여 기술된 부스터 구역(10)에서의 부스터 연소기를 사용하는 경우의 온도 그래프이다. 가열로 길이의 최초 2.5m, 즉 부스터 구역(10)에서 300℃를 넘는 온도 증가가 이루어진다. 이러한 방식으로 가열로 용량이 25% 증가할 수 있다. 실선은 시간당 85톤의 제조율을 이루는 온도 그래프를 도시하며, 일점쇄선은 제조가 시간당 105톤으로 증가하는 경우의 온도 그래프를 도시한다.
마지막으로, 도 7은 본 발명의 다른 변형으로서, 여기에서 부스터 구역(14)이 열처리 가열로의 환원성 구역(15)의 바로 상류에 배열된다. 무엇보다, 강 제품이 종래의 예비가열 구역에서 주변 온도로부터 550℃로 가열된다. 다음의 부스터 구역(14)에서, 강 제품은 650℃로 가열된다. 이러한 경우, 부스터 연소기는, 부스터 구역(14)에서 띠강의 효과적으로 제어된 산화를 위해 1.1의 λ값의 과화학량적 조건 하에서 작동된다.
도면들에 도시된 배열체에 추가하여, 부스터 구역 또는 구역들이 열처리 공정의 다른 위치에 위치할 수 있다. 원칙적으로, 부스터 구역은, 강 제품이 한정된 분위기 하에서 가능한 신속하게 열처리되는 어떠한 위치에서도 효과적으로 채택될 수 있다.
특히, 강 제품이 환원성 열처리에 이은 부스터 구역에서 본 발명에 따른 열처리를 받는 것이 바람직한 것으로 증명되었다. 이러한 부스터 구역에서 강 제품의 온도가 약간 증가하거나 또는 동일한 온도 수준으로 유지되는 것이 바람직하다. 이 경우, 부스터 구역은 한정된 분위기에 의해 제어된 방법으로 물질에 영향을 주도록, 즉 표면을 설정하고 강 제품의 특성 또는 미세 구조가 바람직한 방식으로 설정되도록 사용된다.

Claims (9)

  1. 강 제품(3), 특히 띠강(steel strip) 또는 강판(steel sheet)을 열처리하기 위한 공정으로서, 상기 제품(3)은 하나 이상의 연소기(1, 2)를 갖는 부스터 구역(booster zone)(6, 7, 8, 10, 14)에서 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌리며, 상기 연소기 또는 연소기들(1, 2)은 연료 특히 연료 가스와 산소-포함 가스로 작동되며, 상기 산소-포함 가스는 21% 이상의 산소를 포함하며, 그리고 상기 제품(3)은 상기 연소기(들)(1, 2)에 의해 생성된 플레임(들)(flames)과 직접 접촉하게 되는, 공정에 있어서,
    상기 제품(3)은 이송 방향으로 상기 부스터 구역(6, 7, 8, 10, 14)을 통해 이동하며, 그리고
    상기 플레임들(5)은 상기 이송 방향을 가로지르는 그 전체 원주에 걸쳐 상기 제품(3)을 둘러싸며, 상기 플레임(들) 내에서 공기 비율(λ)은 상기 시작 온도 및/또는 상기 타겟 온도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가 처리 구역(9, 11, 12, 13, 15)이 제공되며, 상기 추가 처리 구역에서 상기 제품(3)이 각각의 경우 시작 온도로부터 타겟 온도로 이끌리며, 상기 처리 구 역(9, 11, 12, 13, 15) 각각에서 공기 비율(λ)이 각각의 시작 온도 및/또는 타겟 온도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  3. 제 2 항에 있어서,
    다수의 부스터 구역(6, 7, 8)이 제공되며, 상기 부스터 구역 각각은 연료 특히 연료 가스와 21% 이상의 산소를 포함하는 가스로 작동될 수 있는 하나 이상의 연소기(1, 2)를 사용하여 각각 가열되며, 상기 제품(3)은 상기 연소기(들)(1, 2)에 의해 생성된 플레임(들)과 직접 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부스터 구역(6, 7, 8, 10, 14)에서 300 내지 1000kW/m2의 열속(heat flux) 밀도가 상기 제품(3)에 작용되는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연소기(들)(1, 2)의 플레임 형태를 사용하여 상기 부스터 구역(6, 7, 8, 10, 14)에 영향을 주는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정은,
    - 부스터 구역(6, 10)에서 300 내지 300℃의 제 1 타겟 온도로 상기 제품(3)을 가열하는 단계,
    - 하나 이상의 다른 처리 구역(7, 8, 11)에서 상기 제 1 타겟 온도로부터 600 내지 900℃의 온도로 상기 제품(3)을 가열하는 단계
    를 포함하는,
    공정.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정은,
    - 제 1 처리 구역(13)에서 500 내지 600℃의 제 1 타겟 온도로 상기 제품(3)을 가열하는 단계,
    - 부스터 구역(14)에서 상기 제 1 타겟 온도로부터 600 내지 900℃의 온도로 상기 제품(3)을 가열하는 단계
    를 포함하는,
    공정.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제품(3)이 코팅/아연도금 공정에서 취급되는 것을 특징으로 하는,
    공정.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제품(3)은 환원성 분위기에 노출되고, 그 다음 부스터 구역에서 타겟 온도에 이끌리는 것을 특징으로 하는,
    공정.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170120159A (ko) * 2015-03-26 2017-10-30 다이요 닛산 가부시키가이샤 철강 제품의 가열 장치 및 철강 제품의 가열 방법
KR102097291B1 (ko) 2019-04-17 2020-04-06 한국에너지기술연구원 Ｐｍｂ 적용 직화식 무산화 강판 연속 열처리로, 그 열처리로의 운전방법 및 제어방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920438B1 (fr) 2007-08-31 2010-11-05 Siemens Vai Metals Tech Sas Procede de mise en oeuvre d'une ligne de recuit ou de galvanisation en continu d'une bande metallique
DE102008006248A1 (de) 2008-01-25 2009-07-30 Schwartz, Eva Vorrichtung und Verfahren zur Erwärmung von Werkstücken
JP5779847B2 (ja) * 2009-07-29 2015-09-16 Ｊｆｅスチール株式会社 化成処理性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法
JP5614035B2 (ja) * 2009-12-25 2014-10-29 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度冷延鋼板の製造方法
JP5083354B2 (ja) * 2010-03-29 2012-11-28 Ｊｆｅスチール株式会社 化成処理性に優れた高Ｓｉ冷延鋼板の製造方法
DE102010026757B4 (de) 2010-07-09 2012-07-05 Andritz Sundwig Gmbh Verfahren und Produktionslinie zum Herstellen eines kaltgewalzten Stahlflachprodukts aus einem nicht rostenden Stahl
DE102010037254B4 (de) 2010-08-31 2012-05-24 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts
DE102011051731B4 (de) 2011-07-11 2013-01-24 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts
DE102011053698C5 (de) 2011-09-16 2017-11-16 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von Struktur- und Chassisbauteilen durch Warmformen und Erwärmungsstation
JP2013237912A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 化成処理性に優れた高張力冷延鋼帯とその製造方法
BR112015007313A2 (pt) * 2012-10-05 2017-07-04 Linde Ag preaquecimento e recozimento de tira de metal laminada a frio
DE102013105378B3 (de) 2013-05-24 2014-08-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts und Durchlaufofen für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage
DE102014116950B4 (de) * 2014-11-19 2018-02-15 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Warm- oder Halbwarmumformen eines Werkstücks und Fertigungsanlage zum Warm- oder Halbwarmumformen eines Werkstücks
JP6850737B2 (ja) 2015-06-24 2021-03-31 ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． 金属処理炉と組み合わせて使用される高速反応、ヒータ及び関連制御システム
EP3346914B1 (en) 2015-09-07 2023-08-02 Ablacon Inc. Method and system for processing data of a heart catheter using optical flow analysis
CN107436097A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 东庚实业股份有限公司 烧结炉的冷却方法、烧结工艺以及烧结炉
EP3305941B1 (de) * 2016-10-07 2019-07-03 SEPIES GmbH Verfahren zur haftfesten aufbringung einer sol-gel-schicht auf eine metalloberfläche
US11060792B2 (en) 2018-03-23 2021-07-13 Air Products And Chemicals, Inc. Oxy-fuel combustion system and method for melting a pelleted charge material
JP6897882B2 (ja) * 2018-10-19 2021-07-07 日本製鉄株式会社 熱延鋼板およびその製造方法
JP7311775B2 (ja) 2019-10-03 2023-07-20 株式会社椿本チエイン 回転部材およびその形成方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5844133B2 (ja) * 1978-12-29 1983-10-01 新日本製鐵株式会社 冷延鋼帯の連続焼鈍方法
JPS5842250B2 (ja) * 1979-12-05 1983-09-19 新日本製鐵株式会社 冷延鋼板の連続焼鈍処理法
JPS5681629A (en) * 1979-12-05 1981-07-03 Nippon Steel Corp Continuous annealing method of cold-rolled steel plate
AU518681B2 (en) * 1979-12-05 1981-10-15 Nippon Steel Corporation Continuously annealing a cold-rolled low carbon steel strip
JPS6014246B2 (ja) * 1980-04-21 1985-04-12 日本鋼管株式会社 熱設備の燃焼制御方法
JPS60215716A (ja) * 1984-04-11 1985-10-29 Nippon Kokan Kk <Nkk> 加熱炉の燃焼方法
JP3081123B2 (ja) * 1994-03-23 2000-08-28 新日本製鐵株式会社 金属の直火還元加熱方法
FR2806097B1 (fr) * 2000-03-08 2002-05-10 Stein Heurtey Perfectionnements apportes au prechauffage de bandes metalliques notamment dans des lignes de galvanisation ou de recuit
FR2813893B1 (fr) * 2000-09-08 2003-03-21 Air Liquide Procede de rechauffage de produits metallurgiques
SE521170C2 (sv) * 2002-02-22 2003-10-07 Linde Ag Förfarande för värmebehandling av rostfritt stål
FR2854233B1 (fr) * 2003-04-24 2005-06-03 Air Liquide Procede pour ameliorer les performances d'un four de rechauffage et four mettant en oeuvre ce procede

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170120159A (ko) * 2015-03-26 2017-10-30 다이요 닛산 가부시키가이샤 철강 제품의 가열 장치 및 철강 제품의 가열 방법
KR102097291B1 (ko) 2019-04-17 2020-04-06 한국에너지기술연구원 Ｐｍｂ 적용 직화식 무산화 강판 연속 열처리로, 그 열처리로의 운전방법 및 제어방법

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Publication number Publication date
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