TW200536942A - Heat treatment apparatus for steel plate and production line for steel plate equipped with the same - Google Patents

Heat treatment apparatus for steel plate and production line for steel plate equipped with the same Download PDF

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Kiyoshi Nakano
Ikuo Takenami
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Description

200536942 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對熱軋後的鋼板施行熱處理用的熱處理 裝置，特別係採用感應加熱裝置的熱處理裝置、及具備該 裝置之鋼板之製造線。 【先前技術】
熱軋後的鋼板在為達高強度化與高韌性化的前提下，多 數情況係利用淬火或加速冷卻進行急冷，接著再施行回火 處理。近年，淬火與加速冷卻已演變成於製造線上實施的 狀態，但是，因為回火處理仍然屬於在製造線外藉由批次 式加熱爐實施，因而需要長時間，而明顯地阻礙鋼板生產 性。故而便有幾個針對採用可在短時間内急速加熱之感應 加熱裝置，施行回火處理的方法被提案。 例如，在日本專利特開昭4 8 - 2 5 2 3 9號公報中，便揭示 有配置著複數之感應加熱裝置，當對鋼板連續地施行熱處 理之際，在將鋼板裝入於最後的感應加熱裝置之前，便將 鋼板端部施行水冷，俾對鋼板寬度方向均勻地施行熱處理 之方法。 在日本專利特開昭4 8 - 2 5 2 2 3 7號公報中，揭示有當將金 屬材料前端裝入於感應加熱裝置内時便在感應加熱裝置的 出口處，或當將金屬材料後端裝入感應加熱裝置内時便在 感應加熱裝置的入口處，藉由配設發熱體對金屬材料的前 端或後端進行加熱，俾對金屬材料施行均勻加熱的方 法〇 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 6
200536942 在日本專利特開2 0 0 3 - 1 3 1 3 3號公報中，則有揭； 一製造線上，於熱軋後，將經加速冷卻過的鋼板利 加熱裝置施行熱處理的方法。 但是，若採用感應加熱裝置對鋼板施行急速加熱 對鋼板之寬度方向或長度方向整體地施行均勻的熱 鋼板將發生翹曲情況。特別係寬度較大的鋼板較容 較大的勉曲情況，因而在設置搬送輕或複數感應加 的情況時，鋼板將碰撞到下一個感應加熱裝置，明 Φ 礙鋼板搬送，亦無法實施標的之熱處理。 在曰本專利特開2 0 0 3 - 1 3 1 3 3號公報，亦提案有j 熱處理後的鋼板麵曲情況，而在感應加熱裝置下游 熱矯平機的方法，但是因為熱矯平機屬於較龐大的 因而無法靠近感應加熱裝置配置，況且在設置複數 加熱裝置的情況時將有無法配置於相鄰之感應加熱 間等問題，熱矯平機並無法防止如上述之在與鋼板 幸昆、或感應加熱裝置間的碰撞情況。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種即便採用感應加熱裝 可在不阻礙鋼板搬送的前提下，施行標的之熱處理 之熱處理裝置、及具備該裝置的鋼板之製造線。 上述目的係藉由下述的鋼板之熱處理裝置而達成 用於水平地搬送鋼板的複數搬送輥、及對鋼板加熱 1台的感應加熱裝置；其中，該感應加熱裝置係配 定的相鄰搬送輕間，且在感應加熱裝置中，至少於 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 7 和在同 用感應 ，較難 處理， 易發生 熱裝置 顯地妨 $續正 側設置 裝置， 之感應 裝置之 、搬送 置，仍 的鋼板 :具有 之至少 置於既 最上游 200536942 的感應加熱裝置出口側處，至少設置1根用於從上面按壓 鋼板的壓輥；壓輥中至少最上游的壓輥係在感應加熱裝置 出口側的搬送輥上方，被配置為相對向於搬送輥。 再者，若利用在同一製造線上具備有熱軋機、加速冷卻 裝置、及上述本發明鋼板之熱處理裝置的鋼板製造線製造 鋼板，便可依更高生產性且穩定地製造鋼板。 【實施方式】 本發明者等針對採用板厚4 0 m m、板寬2 0 0 0 m m的鋼板，
利用搬送輥間所設置之電磁式感應加熱裝置施行熱處理， 經熱處理後之鋼板前端部翹曲的情況進行下述探討。 如圖1 A〜圖1 G所示，在感應加熱裝置1入口側或出口側 的搬送輥3上方，配置相對向於搬送輥3，並從上面按壓 鋼板4的壓輥2，當鋼板表面溫度加熱上升達6 0 °C之後， 此壓輥2便對鋼板4依8 0 0 0 0 N的按壓力施行按壓，並求取 感應加熱裝置1出口側的鋼板4前端部之翹曲高度h。其 中，麵曲高度h係如圖2所示，量取從發生麵曲的鋼板4 之最高麵曲點，距該處未發生麵曲時鋼板4表面間之高度。 圖3所示係圖1 A〜圖1 G所示之壓輥的配置與翹曲高度h 間之關係。 如C、D、E、F、G所示，當在感應加熱裝置1出口側的 搬送輥3上方，將壓輥2設置成相對向於搬送輥3的情況 時，便可將翹曲高度抑制到2 0 m m以下，可防止鋼板4與搬 送輥3或感應加熱裝置1間的碰撞情況。此外，因為抑制 鋼板4的翹曲情況，因而鋼板4在感應加熱裝置1内便施 8 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 200536942 行更均勻的加熱。 壓報2係如C、E所示，配置於從感應加熱裝置1側起 算的第1個搬送輥3上方，或如D所示，配置於從感應加 熱裝置1側起算的第2個搬送輥3上方，均可抑制鋼板4 的翹曲情況。此情況下，為防止鋼板4前端碰撞到壓輥2、 或重疊於壓親2上，可從感應加熱裝置1的出口側起，在 壓輥2間設置將鋼板4前端導引於壓輥2的導輥等。另外， 即便配置於第3個以後的搬送輥3上方，仍可獲得同樣的 ⑩效果。 當設置複數台感應加熱裝置，而拉長感應加熱裝置間之 距離的情況時，如圖1 F或圖1 G所示，可在感應加熱裝置 1間的複數搬送輥3上方配置複數之壓輥2。 再者，如F所示，最上游的壓I昆2未必一定要配置於搬 送輥3的正上方，僅要配置成能利用壓輥2與搬送輥3對 鋼板4施加按壓力的話便可。 如E所示，若在感應加熱裝置1的入口側亦設置壓輥2，
則在感應加熱裝置1入口側，對如圖2所示的鋼板4朝上 側勉曲的情況將更具效果。 另一方面，當壓輥2並未位於感應加熱裝置1出口側的 搬送輥3上方之A與B情況時，翹曲高度將超過4 0 m m，鋼 板4碰撞到搬送親3、或位於下游的感應加熱裝置1的危 險性非常高。 另外，當裝設複數台感應加熱裝置的情況時，若將壓輥 至少設置於最上游之感應加熱裝置的出口側，便可抑制鋼 9 3 26\專利說明書(補件)\94-04\94101803
200536942 板麵曲情況。此理由係最上游之感應加熱裝置對 加熱時的溫度上昇量大，鋼板容易發生較大勉曲 因為除最上游感應加熱裝置以外的感應加熱裝置 較大的溫度上昇量施行加熱的情況，因而亦可在 裝置出口側設置壓輥。 再者，利用壓輥2所施行的按壓力，在上述探 將鋼板板寬設為一定而為一定值，但是必須配合 適當變更。板寬越小需要越大的按壓力，例如， • 1 5 0 0 m m以下則需要1 0 0 0 0 0 N以上的按壓力，板寬 程度則需要6 0 0 0 0 N以上的按壓力。反之，若板寬 以上則2 0 0 0 0 N程度的按壓力便足夠。 再者，感應加熱裝置即便採用橫向型者，仍可 的結果。 壓輥係僅要屬於可圍繞其軸的周圍進行自由旋 的話便可，但是因來自感應加熱裝置的電磁力， 搬送速度變化的情況，故為抑制此速度變化，最 動I昆。 若產生較大赵曲的鋼板通過壓報上側時，因為 用壓輥按壓鋼板，因而最好將壓輥直徑增加至超 熱裝置開口部的垂直方向距離1 / 2。 若利用感應加熱裝置對移動中的鋼板施行加熱 與壓輥、搬送輥之間將發生火花，而有鋼板邊緣 傷、或在親表面產生火花痕的情況。此係因為由 裝置所漏汽的磁通，將在由鋼板與壓I昆或搬送幸昆 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 10 鋼板施行 的情況。 ，亦有依 感應加熱 討中雖因 板寬進行 板寬在 在 2 0 0 0 m m 在 3000mm 獲得相同 轉之輥 將有鋼板 好設為驅 將無法利 過感應加 ，在鋼板 部遭受損 感應加熱 所形成的 200536942 封閉電路中誘發感應電流，若因振動、勉曲等而在鋼板與 壓輥或搬送輥之間產生空隙，便將因此感應電流而發生火 花的緣故所致。在防止發生此種火花方面，將壓輥或搬送 輥的電阻設為大於鋼板電阻，或如圖4所示，將壓輥2與 搬送報3利用導電線5搞接而形成封閉電路的方式均屬有 效0 另外，當鋼板為普通低碳鋼的情況時，壓輥或搬送輥若 使用至少表層由如不銹鋼之類的高合金所形成，便可將輥 Φ 電阻形成較高於鋼板電阻的狀態。 鋼板的製造線係若屬於在同一線上，配設著熱軋機、加 速冷卻裝置、及如上述本發明的鋼板熱處理裝置之線的 話，便可依更高生產性穩定地製造鋼板。 圖5所示係本發明的製造線一例。 利用加熱爐8施行加熱的鋼埋7將利用熱軋機1 0而軋 延成鋼板4。鋼板4經熱軋後，便利用加速冷卻裝置2 0施 行急冷，再利用熱處理裝置3 0施行熱處理，便可被賦予所
需特性。 熱處理裝置3 0係由6台感應加熱裝置1所構成，在最 上游的感應加熱裝置1出口側，於搬送輥3正上方，相對 向於搬送輥3配置有1根壓輥2。 經感應加熱裝置1施行熱處理的鋼板4，因為將利用配 合鋼板4板寬的按壓力藉由壓輥2施行按壓，故便不致發 生較大翹曲，可毫無問題地接受下游感應加熱裝置1所施 行的熱處理。 11 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 200536942 本熱處理裝置3 0因為具有6台感應加熱裝置1，因而由 1通道施行所需的熱處理。 圖6所示係本發明製造線之另一例。 製造線的構成雖如同圖5的情況，但是本熱處理裝置3 0 的感應加熱裝置1之台數為3台。如同圖5所示，係在最 上游感應加熱裝置1出口側的搬送輥3正上方，相對向於 搬送輥3設置1根壓輥2。
本熱處理裝置3 0係因為僅有3台感應加熱裝置1，因而 最好利用反向通道施行熱處理。另外，反向通道係除最初 的通道以外，其餘並不需要使用壓輥2，此情況下，僅要 將按壓力設為0的話便可。 另外，在圖5、圖6的製造線中，於加速冷卻裝置2 0與 熱處理裝置3 0之間，或在熱處理裝置3 0的下游側，若設 有熱矯平機的話，將可製得平坦度更高的鋼板。 (實施例） 採用圖5或圖6的製造線，利用熱軋機製作如表1所示 之板厚12〜40mm、板寬1500〜4000mm的鋼板之後，再利用 加熱冷卻裝置進行急冷至大致為室溫，然後利用熱處理裝 置的最上游之感應加熱裝置加熱至3 0 0 °C ，將最上游感應 加熱裝置出口側的搬送輥上方所配置之壓輥的按壓力如表 1所示進行改變，再探討之後鋼板與搬送親或感應加熱裝 置間有無碰撞情況發生。另外，亦探討採用圖6的製造線， 當使鋼板於3通道通過熱處理裝置的情況，此情況下，在 第1通道處使用壓輥。 12 3 26\專利說明書(補件)\94-04\94101803 200536942 感應加熱裝置係為頻率1 5 0 0 Η z的電磁式，線圈開口部 為200mm(高度）x5000mm(寬）、長度2000mm、最大輸出約 20MW ° 結果如表1所示。 採用壓輥，依配合板寬的適當按壓力按壓鋼板的本發明 例，與搬送輥或感應加熱裝置間完全無發生碰撞情況。 當採用圖6製造線，利用反向通道施行熱處理的情況 時，藉由在第1通道處使用壓輥，便可避免碰撞情況。
另外’在未採用壓輥、或即便有使用但是依較小按壓力 按壓鋼板的比較例，在與搬送輥或感應加熱裝置間將發生 碰撞情況。 表1 測試 No. 製造線 鋼板 有無壓輥 按壓力 (N) 有無碰撞 備註 厚度(mm) 寬(刪） 1 圖5 40 2000 有 78400 無 發明例 2 圖5 40 1500 有 117600 無 發明例 3 圖5 12 4000 有 19600 無 發明例 4 圖6 40 2000 有 (在1通道中使用） 78400 無 發明例 5 圖5 40 2000 無 一 有 (感應加熱裝置） 比較例 6 圖5 40 2000 有 0 有 (搬送輥） 比較例 7 圖5 40 2000 有 39200 有 (感應加熱裝f) 比較例 8 圖5 40 1500 有 98000 有 (搬送輕） 比較例 13 326\專利說明書(補件)\94-(Μ\94101803 200536942 【圖式簡单說明】 圖1 A〜圖1 G為壓輥•的配置圖。 圖2為鋼板翹曲高度h的定義圖。 圖3為圖1 A〜圖1 G所示之壓輥的配置條件、與鋼板 而度h間之關係圖。 圖4為將壓報與搬送報利用導電線輕接的一例圖。 圖5為本發明之製造線一例圖。 圖6為本發明之製造線另一例圖。
【主要元件符號說明】 1 ‘感應加熱裝置 2 壓輥 3 搬送幸昆 4 鋼板 5 導電線 7 鋼坯 8 加熱爐 10 熱軋機 20 加速冷卻裝置 30 熱處理裝置 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 14

Claims (1)

  1. 200536942 十、申請專利範圍： 1 . 一種鋼板之熱處理裝置，係具備有： 將鋼板進行水平搬送的複數搬送輥；以及 將上述鋼板施行加熱的至少1台感應加熱裝置； 其特徵為， 上述感應加熱裝置係配置於既定相鄰接的上述搬送輥 間，且 上述感應加熱裝置中，至少在最上游的感應加熱裝置出 φ 口側，設置至少1根從上面按壓上述鋼板的壓輥； 上述壓輥中，至少最上游的壓輥，係在上述感應加熱裝 置出口側的搬送輥上方，配置成相對向於上述搬送輥。 2 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 在感應加熱裝置的入口側，設置至少1根從上面按壓鋼板 的壓輥。 3 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 壓輥係為驅動輥。
    4 .如申請專利範圍第2項之鋼板之熱處理裝置，其中， 壓輥係為驅動輥。 5 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 輥直徑係較大於感應加熱裝置開口部的垂直方向距離之 1 /2 ° 6 .如申請專利範圍第4項之鋼板之熱處理裝置，其中， 輥直徑係較大於感應加熱裝置開口部的垂直方向距離之 1 /2 〇 15 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 200536942 7 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 壓輥的電阻係大於上述鋼板的電阻。 8 .如申請專利範圍第6項之鋼板之熱處理裝置，其中， 壓輥的電阻係大於上述鋼板的電阻。 9 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 搬送輥的電阻係大於上述鋼板的電阻。 1 0 .如申請專利範圍第8項之鋼板之熱處理裝置，其中， 搬送輥的電阻係大於上述鋼板的電阻。
    1 1 .如申請專利範圍第1項之鋼板之熱處理裝置，其中， 搬送輥與壓輥係利用導電線耦接，形成封閉電路。 1 2.如申請專利範圍第 1 0項之鋼板之熱處理裝置，其 中，搬送輥與壓輥係利用導電線耦接，形成封閉電路。 1 3. —種鋼板之製造線，係在同一線上，具備有： 熱軋機； 加速冷卻裝置；以及 申請專利範圍第1至1 2項中任一項之鋼板之熱處理裝 置。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之鋼板之製造線，其中，在 加速冷卻裝置與熱處理裝置之間設有熱矯平機。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之鋼板之製造線，其中，在 熱處理裝置的下游側設有熱矯平機。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之鋼板之製造線，其中，在 熱處理裝置的下游側設有熱矯平機。 326\專利說明書(補件)\94-04\94101803 16
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