(57)【要約】【課題】ダミーコイルを使用することなく、また設備の改造などが不要であり、さらにはロール室を有さない連続焼鈍炉から構成される鋼板の連続焼鈍ラインにも適用できる、鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法を提供する。【解決手段】上記搬送装置による鋼板の搬送を停止した状態で、１段目の加熱として、加熱帯の雰囲気温度を、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱したのち、一旦、加熱を停止、または、加熱出力を降下させ、その状態を１．０時間以上維持することにより、加熱帯の雰囲気温度を低下させ、ついで、２段目の加熱として、加熱帯の雰囲気温度を、再度、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱し、２段目の加熱後、搬送装置による鋼板の搬送を再開する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱帯、均熱帯および冷却帯を有する連続焼鈍炉と、鋼板の搬送装置とをそなえる鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法であって、
上記搬送装置による鋼板の搬送を停止した状態で、１段目の加熱として、上記加熱帯の雰囲気温度を、上記鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱したのち、
一旦、上記加熱を停止、または、上記加熱の加熱出力を降下させ、その状態を１．０時間以上維持することにより、上記加熱帯の雰囲気温度を低下させ、
ついで、２段目の加熱として、上記加熱帯の雰囲気温度を、再度、上記鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱し、
上記２段目の加熱後、上記搬送装置による鋼板の搬送を再開する、
ことを特徴とする鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法。
【請求項２】
前記加熱を停止、または、前記加熱出力を降下させてから、前記２段目の加熱を開始するまでの間の前記加熱帯の雰囲気温度の温度低下量を５０〜３００℃の範囲とすることを特徴とする、請求項１に記載の鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法、特にはトラブル等による異常停止後の立上方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の連続焼鈍ラインの構成例を図１に示す。図１に示すように、鋼板の連続焼鈍ラインは、鋼板１を連続的に焼鈍する連続焼鈍炉２と、払出しリール７および巻取りリール８を有する鋼板の搬送装置とをそなえる。
連続焼鈍炉２は、入口側から、加熱帯３、均熱帯４、及び冷却帯５を備え、連続焼鈍炉２の入側及び出側には、それぞれルーパ（図示せず）が設けられている。また、連続焼鈍炉２内には、ロール６が設けられており、このロール６に沿って、鋼板１が通板される。なお、必要に応じて、加熱帯３の前段に予熱帯（図示せず）が設けられる場合もある。また、鋼板を安定的に通板するため、ロール６には、ロール両端部の直径よりも幅方向中心部の直径を大きくしたいわゆる凸クラウン形状が採用される場合もある。
また、鋼板の搬送装置は、払出しリール７から払い出した鋼板１を、巻取りリール８で巻き取ることにより、連続焼鈍炉２に鋼板１を連続的に搬送し、これによって、鋼板１が連続的に焼鈍される。
【０００３】
このようにして、鋼板１は連続焼鈍炉２内に連続的に搬送されて焼鈍されるが、連続焼鈍炉本体や付帯設備の故障、作業トラブルなどが起こると、連続焼鈍炉２内への鋼板１の搬送が停止され、ライン運転が一時停止する場合がある。ライン運転が一時停止すると、加熱帯３に設置されたバーナなどによる加熱も停止され、加熱帯３の温度は徐々に低下する。
【０００４】
ライン運転が一時停止した場合、通常、炉内が冷えた状態でラインを動かして、炉内にある鋼板を一旦炉外に出し、その後、あらかじめ溶接したダミーコイルを炉内に入れてから立ち上げ準備を行う必要があるため、ダミーコイル費用およびライン停止期間の増大につながっていた。
【０００５】
このような問題を解決するため、ダミーコイルを使わない連続焼鈍ラインの立上方法が検討されている。
例えば、特許文献１には、
「ライン運転停止状態にある鋼板の連続焼鈍ラインのライン運転を再開して鋼板を連続焼鈍する際に、加熱帯のロール室内の最前段の炉内ロールに巻き付いている鋼板を、巻き付いている鋼板面に対向させて配置した加熱手段で加熱して、該鋼板の生焼け部を再結晶させ、その後ライン運転を行い、鋼板を連続焼鈍することを特徴とする連続焼鈍ラインの運転方法。」
が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2009-30138号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の方法では、連続焼鈍炉のロール室内に、バーナなどの加熱手段を設置する必要があり、設備の大幅な改造などが必要となる。
そのため、設備の改造などが不要であり、またロール室を有さない連続焼鈍炉から構成される鋼板の連続焼鈍ラインにも適用できる、鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法の開発が求められているのが現状である。
【０００８】
本発明は、上記の現状に鑑み開発されたものであって、ダミーコイルを使用することなく、また設備の改造などが不要であり、さらにはロール室を有さない連続焼鈍炉から構成される鋼板の連続焼鈍ラインにも適用できる、鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
さて、発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意検討を重ねたところ、以下の知見を得た。
（１）トラブル等により鋼板の連続焼鈍ラインが一時停止した場合、停止直後は、加熱帯の入側近傍の鋼板温度が低く、出側近傍の鋼板温度が高い状態となっているため、加熱帯内の鋼板では、再結晶部と未再結晶部が生じる。再結晶部と未再結晶部の接続部（以下、特異接続部ともいう）は脆いため、そのまま鋼板の搬送を再開すると、通板時の炉内の温度変動やロールの変形による張力変動によって、当該特異接続部で脆性破壊が生じ易くなる。
（２）上記の脆性破壊を防止するには、鋼板の搬送を停止した状態で、加熱帯の全体の温度を鋼板の再結晶温度以上の温度域に昇温して未再結晶部を再結晶させ、これにより、加熱帯内の鋼板における特異接続部を解消した後、鋼板の搬送（以下、ライン運転ともいう）を再開することが有効であると考えた。
【００１０】
（３）しかし、このようにして鋼板の連続焼鈍ラインを立ち上げると、特に、鋼板が薄物広幅材である場合には、ライン運転を再開する過程でバックリング（座屈）による破断を招き易いという問題が発生した。
（４）ここに、連続通板している時の加熱帯内のロールは、鋼板が蛇行しないようにセンタリグフォースを鋼板に付与するため、図２に示すようなロール形状としている場合が多い。しかし、ライン停止してロール温度が低下した状態で加熱帯の雰囲気温度を急速に昇温する場合、鋼板が接触しているロール中央部の温度の方がロールエッジ部の温度よりも高くなってしまい、サーマルクラウン（ロールの幅方向中心付近における熱膨張）が発生し、過剰なセンタリングフォースが生じ、これによって、バックリング（座屈）による破断を招くことがわかった。
【００１１】
（５）この点を基に、バックリング（座屈）による破断を防止すべくさらに検討を重ねたところ、まず、１段目の加熱として、鋼板の搬送を停止した状態で、連続焼鈍炉の加熱帯の雰囲気温度を、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱したのち、一旦、加熱を停止または、加熱出力を降下させて、その加熱停止状態または加熱出力降下状態を所定時間維持することで、ロール温度を均一化させてサーマルクラウンを解消し、ついで、２段目の加熱として、加熱帯雰囲気温度を、再度、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱する、２段階加熱を行ったのちにライン運転を再開することが有効であり、これにより、バックリング（座屈）による破断や、特異接続部での脆性破壊といった立ち上げトラブルを防止でき、さらにはダウンタイム（一時（異常）停止してから通常運転に復帰するまでの時間）の短縮化の点でも有利になる、との知見を得た。また、ライン運転を再開するときの搬送速度を高速に設定することができる点でも有利になるとの知見を得た。
なお、通常は、１段目の加熱後に加熱を停止して所定時間自然冷却（炉冷）すればよいが、加熱帯の保温状態が良好とは言えず、加熱を停止してしまうと、加熱帯の雰囲気温度が急速に低下するような場合には、加熱を完全に停止するのではなく、加熱出力を降下させて、その加熱出力降下状態を維持するようにすればよい。
ここで、「加熱出力を降下させる」とは、加熱帯の雰囲気温度を低下させる（１段目の加熱の際の加熱帯の雰囲気温度よりも低い温度となる）ように、加熱帯の加熱出力を降下させることを意味し、例えば、加熱帯の雰囲気温度が、１段目の加熱の際の温度よりも５０℃以上低い温度となるように、加熱帯の加熱出力を降下させる。
【００１２】
（６）加えて、加熱を停止、または、加熱出力を降下させてから、２段目の加熱を開始するまでの間の加熱帯の雰囲気温度の温度低下量を５０〜３００℃の範囲とすることが好ましいとの知見も得た。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた末に完成されたものである。
【００１３】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．加熱帯、均熱帯および冷却帯を有する連続焼鈍炉と、鋼板の搬送装置とをそなえる鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法であって、
上記搬送装置による鋼板の搬送を停止した状態で、１段目の加熱として、上記加熱帯の雰囲気温度を、上記鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱したのち、
一旦、上記加熱を停止、または、上記加熱の加熱出力を降下させ、その状態を１．０時間以上維持することにより、上記加熱帯の雰囲気温度を低下させ、
ついで、２段目の加熱として、上記加熱帯の雰囲気温度を、再度、上記鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱し、
上記２段目の加熱後、上記搬送装置による鋼板の搬送を再開する、
ことを特徴とする鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法。
【００１４】
２．前記加熱を停止、または、前記加熱出力を降下させてから、前記２段目の加熱を開始するまでの間の前記加熱帯の雰囲気温度の温度低下量を５０〜３００℃の範囲とすることを特徴とする、前記１に記載の鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設備の改造などを行うことなく、鋼板の破断などによるトラブルを防止して、一時停止状態から鋼板の連続焼鈍ラインを立ち上げることが可能となる。
また、従来は、一時停止直後に加熱帯内を通板していた鋼板を、炉温が下がった状態で炉外に搬送し、その後、ダミーコイルを炉内に搬送して立ち上げを行っていたが、かようなダミーコイルを使用せずに、一時停止状態から鋼板の連続焼鈍ラインを立ち上げることが可能となり、さらにはダウンタイムも短縮化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】鋼板の連続焼鈍ラインの構成例を示す図である。
【図２】サーマルクラウンの発生状況を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に従って連続焼鈍ラインの立ち上げを行う際の、加熱帯の温度およびライン速度の時間変化を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る鋼板の連続焼鈍ラインの一時停止後の立上方法では、図３に示すように、搬送装置による鋼板の搬送を停止した状態で、１段目の加熱として、連続焼鈍炉の加熱帯の雰囲気温度を、鋼板の再結晶温度以上の温度域（以下、１段目の加熱温度域ともいう）まで加熱したのち、一旦、加熱を停止、または、加熱出力を降下させて、その状態を一定時間維持し、ついで、２段目の加熱として、再度、加熱帯の温度を、鋼板の再結晶温度以上の温度域（以下、２段目の加熱温度域ともいう）まで加熱する２段階加熱を行い、
その後、搬送装置による鋼板の搬送（ライン運転）を再開することが重要である。
なお、加熱帯の雰囲気温度は、加熱帯内の鋼板が通過する近傍の温度を測定するのがよいが、予め温度分布がわかっていて鋼板近傍の温度が予測できるならば、鋼板から離れた位置で測定してもよい。
【００１８】
ここで、１段目の加熱温度域は、鋼板の再結晶温度に基づき設定すればよく、鋼の成分によって再結晶温度は異なるが、３５０〜７００℃程度である場合が多い。なお、１段目の加熱時は、鋼板の再結晶温度まで昇温できれば昇温速度は特に限定されず、急速加熱としても何ら問題はない。
【００１９】
また、１段目の加熱の後、加熱帯の加熱を一旦停止、または、加熱出力を降下させて、その状態を維持するが、この際の時間を１．０時間以上とすることが重要である。
上述したように、１段目の加熱直後は、幅方向にロール温度の不均一が生じる。サーマルクラウンによる幅方向でのセンタリングフォースを抑制してバックリング（座屈）による破断を回避するには、加熱帯の加熱を一旦停止、または、加熱出力を降下させて、その状態を維持し、これにより、幅方向におけるロール温度の均一化を図ることが重要であり、そのためには、この加熱停止状態または加熱出力降下状態を１．０時間以上維持することが必要である。好ましくは２．０時間以上である。
上記の加熱停止状態または加熱出力降下状態を維持する時間の上限については特に限定されるものではないが、５．０時間を超えると、生産性の低下を招くだけでなく、特に加熱を停止した場合、鋼板温度が過度に低下して、これに続く再加熱の際に、幅方向におけるロール温度の不均一が、再度、生じるおそれがある。このため、上記の加熱停止状態または加熱出力降下状態を維持する時間は５．０時間以下とすることが好ましい。より好ましくは３．０時間以下である。
【００２０】
また、加熱停止状態または加熱出力降下状態を維持する際の加熱帯の雰囲気温度の温度低下量、換言すれば、加熱を停止、または、加熱出力を降下させてから、２段目の加熱を開始するまでの間の加熱帯の雰囲気温度の温度低下量は、５０〜３００℃の範囲とすることが好適である。
ここに、この加熱帯の雰囲気温度の温度低下量が５０℃未満の場合、加熱の停止状態、または、加熱出力降下状態の維持が十分ではなく、ロール温度が均一化されないおそれがある。一方、加熱帯の雰囲気温度の温度低下量が３００℃を超えると、その後の昇温に時間を要する。
【００２１】
なお、一般的な連続焼鈍炉であれば、１段目の加熱後に、一旦、加熱を停止し、１．０〜５．０時間自然冷却することにより、加熱帯の雰囲気温度の温度低下量が５０〜３００℃の範囲となる。ただし、加熱帯の保温状態が良好とは言えず、加熱を停止してしまうと、加熱帯の雰囲気温度が急速に低下するような場合には、加熱を完全に停止するのではなく、加熱帯の雰囲気温度の温度低下量が５０〜３００℃の範囲となるように加熱出力を降下させればよい。
【００２２】
ついで、加熱帯の温度を、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで加熱する２段目の加熱を行う。
また、２段目の加熱における平均昇温速度は、通常の工程製造材に基づき設定すればよく、３０〜１５０℃／ｈ程度である。
【００２３】
そして、上記の２段目の加熱終了後、搬送装置による鋼板の搬送（ライン運転）を再開する。
この際の搬送速度（ライン速度）は、特に限定されるものではないが、加熱帯の温度は、鋼板の再結晶温度以上の温度域まで昇温されているので、この搬送速度を速めに設定する、例えば、５０〜１５０ｍｐｍとすることが可能である。この場合、いち早く一時停止前の設定速度（定常速度）に復帰できるため、さらに有利である。
そして、その後、適宜増速して、一時停止前の設定速度（定常速度）となるように調整する。
【００２４】
なお、鋼板の搬送（ライン運転）を再開するのは、加熱帯の雰囲気温度が鋼板の再結晶温度以上になっていればよいが、特に工程製造材の設定雰囲気温度になってから再開すれば、早いタイミングで定常速度に戻すことができ、その時まだ炉内に入っていなかった鋼板部分より、製品として使用可能であり、廃棄する量を減らすことができる。
【００２５】
なお、均熱帯および冷却帯における熱サイクルは特に限定されず、鋼板の搬送を再開するまでに、一時停止前の所定の設定条件となるように調整しておけばよい。
【００２６】
また、連続焼鈍を施す鋼板については特に限定されるものではないが、特に、鋼板の厚さが０．３〜０．８ｍｍ、幅が１２００〜１７５０ｍｍである薄物広幅材に適用して有利である。
【実施例】
【００２７】
図１に示す鋼板の連続焼鈍ラインにおいて、以下の条件で、一時停止後の立ち上げを行った。
すなわち、鋼板の搬送を停止した状態で、１段目の加熱として、連続焼鈍炉の加熱帯の温度を、当該鋼板の再結晶温度以上の温度である６００℃まで加熱したのち、一旦、加熱を停止して、１．５時間、加熱を停止したままの状態を維持（自然冷却（炉冷））して加熱帯の雰囲気温度を３８０℃まで低下させ（加熱帯の雰囲気温度の温度低下量：２２０℃）、ついで、２段目の加熱として、１００℃／ｈの平均加熱速度で再度、加熱帯の温度を、６００℃まで加熱する２段階加熱を行い、その後、５０ｍｐｍとなる通板速度で鋼板の搬送（ライン運転）を再開して、鋼板の連続焼鈍ラインの立ち上げを行った。
なお、鋼板には、厚さ：０．４ｍｍ、幅：１２００ｍｍの薄物広幅材を用いた。また、加熱帯の温度はいずれも、加熱帯の入側に最も近い領域で測定した。
【００２８】
その結果、１段階加熱で立ち上げる際に発生していたバックリングによる破断などのトラブルは生じず、立ち上げ時間も３時間程度短縮された。また、ダミーコイルを用いる必要もなかった。
【符号の説明】
【００２９】
１  鋼板
２  連続焼鈍炉
３  加熱帯
４  均熱帯
５  冷却帯
６  ロール
７  払出しリール
８  巻取りリール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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