TWI377997B - Method for controlling a metal strip in a heat treatment furnace - Google Patents

Description

1377997 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於控制連續運作的熱處理焯中 容納的待進行熱處理之金屬條之方法，該金屬條應^行執 處理，以使得該金屬條可被引導入一個位於用來支標金屬、 條的元件之間的區域中而不與爐結構相接觸。 【先前技術】 諸如由不銹鋼所製成的冷軋金屬條，係在冷軋後經受高 溫（在900T：至1150〇C範圍内的溫度）下的退火，以使 金屬條微結構t發生再結晶，並且，金屬條變得較易:進 ，進一步處理。在退火步驟中，金屬條之表面上形成有一 氧化物層，而該氧化物層必須移除。氧化物層之移除係有 利地藉由浸酸來執行，例如，浸於由硝酸或聽酸製成的 水/合液中。次酸製程在實質上係對應於室溫之條件下而執 行，並因此，在高溫下退火的金屬條必須在浸酸處理之 進行冷卻。 為冷卻金屬條，熱處理爐之冷卻區段包括諸如冷卻管之 類的冷卻設備，其係被設置於爐之冷卻部分，且在金屬條 订進方向上被配置於金屬條之兩側，且實質上靠近於該金 屬條以達成足夠的冷卻功率；經由安裝於該等冷卻管内的 喷嘴，冷卻劑（諸如，空氣）被饋送至金屬條表面上◊在待 冷部之金屬條與冷卻設備發生機械接觸之情況下，經處理 的金屬條被鄉，如此將導致影響金屬條品質及生產量的 312XP/發明說明書(補件)/96_〇9/96ΐ⑼μ 6 【發明内容】 ·= 月之目標為消除先前技術之不足 的及改良的方沐，種新式 待進行熱處理的全屬條法 料續運作的熱處理爐中之 屬條控制於一個位於用來支撐金屬據 械接=之間的區域中，以消除金屬條與爐結構之間的機 ::::=於在熱處理金屬條之後的冷卻步驟): 處專利:㈣於瞭解。 金>1條m丄 的熱處理爐中進行熱處理的 :屬條(例如’由不銹鋼製成 度被傳送，以#力刼忐抑/ 貝負上的回逮 在此冷卻步驟中，實m，敎）之後進行冷卻，而 貫質上以水平仃進且懸浮的金屬條，經 =制的，卻劑噴射之處理，使得，至少在位於用來支 往孟條的諸元件之間的區域中的金屬條執跡，行進於安 2執跡周圍、用於傳送冷卻劑的諸裝置之間 =的冷卻劑喷射，藉由至少在金屬條的長度方向、或至 二^屬條的寬度方向上（較佳實質上連續）的量測裝 置’里測出金屬條軌跡。 在連續運作的熱處理爐中，待進行熱處理的金屬條形成 於位於用來支樓金屬條的諸元件之間的區域（一個實質上 八有索曲線形狀的垂陷^如叩））中使得，金屬條位處 於在-又置於用於支樓金屬條的諸元件t間的區域的中間 部的最低位置。關聯於冷卻製程，具有索曲線形狀的垂 ^由里度差異所引起的熱收縮（與熱膨脹相反）而改 變使彳于，在位於用於支撐該金屬條的諸元件之間的區域 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-09/96119461 7 1377997 中的金屬條之最低點的位置自區域中心偏離。此外，由於 需要大量的冷卻劑來冷卻金屬條，因此，尤其是冷㈣人 ::出口通道系統内流動阻力的改變’便引起金屬條兩側 上的育嘴壓力的波動，此同時意謂金屬條之位置被改變。 根據本發明，在連續運作的熱處理爐中，待 ，·的金屬條之冷卻作業，在配置於用來支樓金屬條的諸= 之間的至少-個冷卻區域中執行，該區域包含用於傳送冷 φ部劑的諸裝置，該等裝置在實質上水平行進的金屬條下方 及上方，以员質上相等的距離間隔開。用來傳送冷卻劑的 裝置設置有至少-個喷嘴，該喷嘴被定向成使得所發射的 令部劑導向移動過該喷嘴的金屬條表面。現在，除了冷卻 效應之外，金屬條之軌跡尚可在必要時被改變，使得，與 被設置用於傳送冷卻劑的裝置的可能機械接觸可被避 免。例如藉由利用隔離壁來分離用來傳送冷卻劑的諸裝 置，在用來支撐金屬條的諸元件之間的冷卻區域，有利地 #被劃分為至少兩個冷卻區塊，使得，自一區塊流過喷嘴的 冷卻劑，可被防止流向另一冷卻區塊之區域。 待於设置於用來支撐金屬條的諸元件之間的冷卻區域 中進行冷卻的金屬條之行進，可藉由至少一個量測裝置來 量測，較佳地，在金屬條之長度方向上及其寬度方向上進 行Τ測。由置測裝置量測而得的量測信號，被電傳至自動 化單元，在該自動化單元處，由量測信號所指示的金屬條 位置結果與所要的預定位置值進行比較。在必要時，自動 化單元以被控制的方式管理設置於用來傳送冷卻劑的諸 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-09/96119461 8 1377997 裝置中的致動器，以獲得金屬條中所要的垂 根據本發明，藉由基於由自動化單元所接收的量測信號 而改變自喷嘴發射的冷卻劑之喷嘴壓力，可防止待冷卻的 金屬條行進至用來傳送冷卻劑且配置於金屬條軌跡上方 '及下方的諸裝置’·結果，所發射冷卻劑之支撐或下壓金屬 t條的力罝被改變，並且，金屬條垂陷相對於用來傳送冷卻 劑的諸裝置的位置可被有利地獲得。 7 ' 根據本發明，所使用的冷卻劑有利地為空氣，但，冷卻 ♦劑亦可為（例如）惰性氣體（諸如，氮氣或氬氣）、或氧^含 量小於空氣之氡氣含量的氣體混合物。此外，所使用的冷 卻劑可為液體，諸如，水，且亦可為氣體與液體的混合物 【實施方式】 下文將參考隨附圖式較詳細地描述本發明，其中，圖1 為本發明之較佳具體例的側視說明圖，其示意地顯示部分 根據圖卜由不錄鋼製成的熱的退火金屬们，由退火 步驟2進亡冷卻區域3’在此情況下，元件符號*表示金 屬條1之實質上水平的行進方向。在金屬條之行進方向4 上，在退火區域2之出口 5處、且同時為冷卻區域3之入 口 5處*裝有一個支標金屬條j的滾輪配置6。一個用 於支撐金屬條1的相應滾輪配置6，在冷卻區域3之出口 7處被安裝於金屬條之行進方向4上。在該等滚輪配置6 之間’金屬條1處於懸浮位置。 在冷卻區域3中’在金屬條之行進方向4上，在金屬條 312XP/發明說明書(補件)/96·⑽/96ι丨州1 9 1377997 1上方及金屬條1下方安裝有用於將冷卻劑7傳送至金屬 條1附近的冷卻劑管8，並且’該等管8之最靠近金屬條 1的末端9’設置有至少一個喷嘴1〇，用於將冷卻劑7導 向金屬條1之表面上。 位於滾輪配置6之間的金屬條1，在金屬條1之寬度方 向及金屬條1之長度方向上的位置，係由至少一個量測裝 置11來量測，此量測裝置11較佳為雷射量測裝置。自量 測裝置11獲得之量測信號，被饋送至電連接〗4至 置11的自動化單元12。此外，自動化單元12尚有利^ 電連接15(分離地或成組地）至設置於冷卻劑管8中的每 喷嘴10 ’以便控制喷嘴而在冷卻區域3之各點處獲取 針對金屬條1之所要位置值。為簡明起見，在圖式中，關 於喷嘴H)之電連接15僅例示有兩個喷嘴。圖式亦顯示隔 離壁13，其將冷卻區域劃分為諸冷卻區塊。 在自動化單^ 12中’將所獲得的量翁號值與金屬條 1相對於冷卻劑管8之所要位置值進行比較。在所量測值 屬條1之所要位置值的情況下，將—控制信號自自 質上：。2又送至至少一個冷卻劑管噴錢，以校正實 之位置點處的金屬條離所要位置值的量測信號 署“二 置值。用於改變金屬條1之位 置值的控制信號，調節關聯 晋，而#壯m 1剛啊於噴嘴10而設置的調節裝 裝置可改變經由噴嘴 屬條1的壓力。 嘴霉10而發射的空氣相對於金 【圖式簡單說明】 麵發明說明書(補件)/96 09/96ii9他 圖1為本發明之一較伟巨μ 顯示部分剖面。 玄具體例的側視說明圖，其示意地 【主要元件符號說明】 1 金屬條 2 退火區域（步驟） 3 冷卻區域（步驟） 4 行進方向 5 (退火區域）出口八冷卻區域）入口 6 滾輪配置 7 (冷卻區域）出口；冷卻劑 8 冷卻劑管 9 末端 10 嗜嘴 11 量測裝置 12 自動化單元 13 隔離壁 14 電連接 15 電連接 312ΧΡ/發明說明書(補件)/办〇9/96119461 11

Claims (1)

1*377997 申請專利範園： θ年/月/日修正本

電連接（15 )至冷卻劑之喷嘴（1 〇 ); 細· 1 2Q12 替瘈本 其金屬條（1)係 【爐甲，且當金屬條 個貫質上水平的方 屬條的元件（6 ) 係在一個自動 位置值進行比較，而 量測裝置（11) '且被 、基於所獲得的量測結果，使金屬條⑴經受被控制的冷 7 喷射致使，至少在位於該等用來支撐金屬條的元件 (6)之間的區域中，讓金屬條（1)之轨跡行進於安裝在該執 跡周圍且用來傳送冷卻劑的諸多裝置之間；以及 位於該等用來支撐金屬條的元件（6 )之間的冷卻區域， 係藉由隔離壁（13 )而被劃分成為至少兩個冷卻區塊、用來 傳送冷卻劑的諸多裝置，致使，防止了由其中一個冷卻區 塊流過噴嘴（10 )的冷卻劑，流至另一個冷卻區塊之區域。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中，對該金屬條（1) 之執跡之量測（11)，係以一雷射量測來執行。 3.如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，對該金屬 條（1)之軌跡之量測（11 )，係至少在該金屬條之長度方向 上執行。 96119461 12 1-37.7997 4.如申請專利範圍第1或2項之方法，另 條（1)之軌跡之量測（11 )，係至少在該金屬 上執行。 5·如申請專利範圍第1或2項之方法，表 卻劑為空氣。 6. 如申請專利範圍第1或2項之方法，裏 卻劑為惰性氣體。 7. 如申睛專利範圍第1或2項之方法，与 卻劑為液體。 ^ 8. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其 卻劑為氣體與液體之混合物。 96119461 中，對該金屬 條之寬度方向 中’所用的冷 中，所用的冷 中，所用的冷 中，所用的冷 13