(57)【要約】【課題】本発明は、従来より精度の高い板温制御が可能な熱延鋼帯の連続熱処理方法を提供することを目的としている。【解決手段】熱間圧延で製造した板厚が同一規格である先行コイルの鋼帯と後行コイルの鋼帯とを接合し、雰囲気温度を所定温度に制御している熱処理装置を連続的に通過させる熱延鋼帯の連続熱処理方法の改良技術である。すなわち、先行する鋼帯の熱間圧延方向先端と後行する鋼帯の熱間圧延方向先端とを接合するか、又は先行する鋼帯の熱間圧延方向後端と後行する鋼帯の熱間圧延方向後端とを接合する。具体的には、前記熱間圧延の圧延方向に沿って鋼帯を巻き取った正巻きコイルと、該圧延方向に関して鋼帯の先後端を逆にして再度巻き直した逆巻きコイルとを準備し、それぞれのコイルからの鋼帯を交互に順次接合して熱処理する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延で製造した板厚が同一規格である先行する鋼帯と後行する鋼帯とを接合し、雰囲気温度を所定温度に制御している熱処理装置を連続的に通過させる熱延鋼帯の連続熱処理方法において、先行する鋼帯の熱間圧延方向先端と後行する鋼帯の熱間圧延方向先端とを接合するか、又は先行する鋼帯の熱間圧延方向後端と後行する鋼帯の熱間圧延方向後端とを接合することを特徴とする熱延鋼帯の連続熱処理方法。
【請求項２】
熱間圧延で製造した板厚が同一規格である先行する鋼帯と後行する鋼帯とを接合し、雰囲気温度を所定温度に制御している熱処理装置を連続的に通過させる熱延鋼帯の連続熱処理方法において、
前記熱間圧延の圧延方向に沿って鋼帯を巻き取った正巻きコイルと、該圧延方向に関して鋼帯の先後端を逆にして再度巻き直した逆巻きコイルとを準備し、それぞれのコイルからの鋼帯を交互に順次接合していくことを特徴とする熱延鋼帯の連続熱処理方法。
【請求項３】
前記先行する鋼帯及び後行する鋼帯の鋼種及び板幅が同一規格であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱延鋼帯の連続熱処理方法。
【請求項４】
前記熱処理が焼鈍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱延鋼帯の連続熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延鋼帯の連続熱処理方法に係わり、特に、先行コイルの鋼帯後端と後行コイルの鋼帯先端との接合点が連続熱処理装置の加熱帯を通過する際でも、板温の制御が安定して行える熱延鋼帯の熱処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱延鋼帯の熱処理の一つに、熱間圧延で製造した鋼帯をコイル状に巻き取った後、そのコイル（１本は１０トン程度）をアンコイラーで巻き戻し、先行コイルの鋼帯後端と後行コイルの鋼帯先端とを順次溶接で接合して連続的に熱処理装置内を走行させる方法がある。例えば、熱処理として焼鈍を行う場合には、図３に示すような連続焼鈍装置が利用される。それは、図示していないラジアントチューブを間接加熱源として多数配設した炉４内を、加熱帯５、均熱帯６、冷却帯７のゾーンに分割し、各ゾーンを通過する鋼帯１を所定の温度に保持し、該鋼帯１に一定の熱サイクルを与えるものである。
【０００３】
ところが、熱処理するコイル状鋼帯の鋼種、板厚、板幅は種々異なるので、処理対象のコイルに応じて各ゾーンの雰囲気温度は変更する必要がある。また、コイル状鋼帯の鋼種、板厚、板幅が同一規格であっても、鋼帯の長手方向でそれぞれにバラツキがある。従って、炉内を通過する鋼帯を所定温度に保持するため、前記各ゾーンで温度制御を厳密に行なっている。
【０００４】
例えば、鋼板に所定の熱サイクルを与える連続熱処理炉において、板厚、板温等の熱負荷が変化する時には、所定のタイミングで伝熱式に基づき加熱条件の設定替えをするフィードフォワード制御を行い、所定時間経過後は前記加熱条件設定値を初期値として板温偏差に応じて加熱条件を修正するフィードバック制御を行う板温制御方法が提案されている（特許文献１参照）。また、炉内に配設されたラジアントチューブ内の燃料流量を調節して、ストリップ（鋼帯）の温度を制御する連続焼鈍炉の鋼帯温度制御方法において、焼鈍条件変更時に、加熱帯の各ゾーンを通板中の先行板の現在炉温と後行板の目標設定炉温から変更すべき炉温差を求め、該炉温差に対応する燃料流量差を求め、該燃料差を最小時間で達成すべく、一時的に最大燃料流量で最大燃焼すべき時間又は最小燃料流量で最小燃焼すべき時間を求め、後行板の負荷の方が先行板の負荷よりも高い時は、帯の板変更点が加熱帯の入口を通過する前に、前記最大燃焼すべき時間だけ最大燃焼させ、一方、後行板の負荷の方が先行板の負荷よりも低い時は、帯の板変更点が加熱帯を通過した直後から、前記最小燃焼すべき時間だけ最小燃焼させる連続焼鈍炉の鋼帯温度制御方法も開示されている。そして、これらの先行技術により、目標板温への制御がかなり高い精度で行えるようになった。しかしながら、その制御には、まだ十分に満足できない結果も生じることもある。そこで、鋼帯の変更位置前後での板温制御の精度を高めるために、板厚が同一規格のコイル、すなわち熱間圧延後の目標板厚が同一のコイルを順次接合して熱処理装置内を通過させ、板厚変化による熱負荷の変化を回避することを試みたが、いまだ十分な結果が得られていない。
【特許文献１】特開平６−４９５４６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１１３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑み、従来より精度の高い板温制御が可能な熱延鋼帯の連続熱処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は、かかる事情に鑑み、従来の連続熱処理方法を見直し、その成果を本発明に具現化した。
【０００７】
すなわち、本発明は、熱間圧延で製造した板厚が同一規格である先行する鋼帯と後行する鋼帯とを接合し、雰囲気温度を所定温度に制御している熱処理装置を連続的に通過させる熱延鋼帯の連続熱処理方法において、先行する鋼帯の熱間圧延方向先端と後行する鋼帯の熱間圧延方向先端とを接合するか、又は先行する鋼帯の熱間圧延方向後端と後行する鋼帯の熱間圧延方向後端とを接合することを特徴とする熱延鋼帯の連続熱処理方法である。
【０００８】
また、本発明は、熱間圧延で製造した板厚が同一規格である先行する鋼帯と後行する鋼帯とを接合し、雰囲気温度を所定温度に制御している熱処理装置を連続的に通過させる熱延鋼帯の連続熱処理方法において、前記熱間圧延の圧延方向に沿って鋼帯を巻き取った正巻きコイルと、該圧延方向に関して鋼帯の先後端を逆にして再度巻き直した逆巻きコイルとを準備し、それぞれのコイルからの鋼帯を交互に順次接合していくことを特徴とする熱延鋼帯の連続熱処理方法である。
【０００９】
さらに、これらの方法は、前記鋼帯の鋼種及び板幅が同一規格であったり、あるいは前記熱処理が焼鈍である場合に好ましく適用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、板厚が同一規格の熱延鋼帯のコイルを製造毎に１本おきに先後端が逆になるように巻き直してから順次接合し、熱処理装置に通板するようにしたので、接合部での急峻な板厚変動が解消され、板温制御が円滑に行われるようになる。特に、その効果は、同一規格の鋼種，板厚及び板幅の鋼帯を熱処理する際に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【００１２】
まず、発明者は、従来の熱処理方法において板温制御が安定しない原因を追求した。その結果、コイル変更により鋼帯１を接合する時に、図２に板断面で模式的に示すように、先行コイルの鋼帯後端と後行コイルの鋼帯先端との接合（溶接）部に段差２が生じていることを見出した。この段差２は、熱間圧延で鋼帯を製造する際、圧延方向に沿ってその先端の肉厚が後端より薄くなることに起因している（例えば、目標肉厚２．２ｍｍの鋼帯で先後端の差（Δｔ）が０．１ｍｍ程度ある）。この程度の段差は、製品の板厚としては許容範囲にあるので、熱処理においては、まったく配慮されていなかった。
【００１３】
しかしながら、発明者は、熱処理における板温制御にとってこの現象を非常に重要とみた。そのような板厚の急変は、板温制御における応答性に影響が大きいと考えたのである。つまり、従来の板厚フィードフォワード制御では、急峻な板厚変動で加熱炉の燃料流量を調整しても、その応答が遅く、板温制御の精度を改善することはできないと予想した。      
【００１４】
そこで、本発明者は、この段差２を解消するには、図１に板断面で模式的に示すような接合部にすれば良いと考えた。接合部での板厚の変化が滑らかになるからである。すなわち、先行する鋼帯の熱間圧延方向先端と後行する鋼帯の熱間圧延方向先端とを接合するか、又は先行する鋼帯の熱間圧延方向後端と後行する鋼帯の熱間圧延方向後端とを、接合前に向きを変えてから接合する。具体的には、熱間圧延で製造した鋼帯１の熱間圧延方向先端と後端とを通常とは逆にして巻き取ったもの（逆巻きコイルという）を準備する。この準備は、オフラインに巻き直し機が一式あれば可能である。そして、通常の熱間圧延で巻き取ったコイル（正巻きコイルという）と、上記逆巻きコイルの二種類のコイルを交互に巻き戻し、連続して接合して熱処理を試行したところ、従来より非常に良好な板温制御が実施できたので、このような接合部にすることを要件に本発明を完成させたのである。
【実施例】
【００１５】
熱間圧延工程で、板厚２．２ｍｍ×板幅１００ｍｍの炭素鋼帯を製造し、コイル状に巻き取った。コイル１個分の鋼帯長さは、５００ｍである。このコイルを図３に示したような連続焼鈍装置に順次供給して焼鈍したが、その際に本発明に係る熱処理方法を適用した。つまり、オフラインに設けた一対のアンコイラー及びコイラーを利用して、製造したコイルの半数を鋼帯の先後端が逆になるように巻き直し、前記逆巻きコイルとした。そして、連続焼鈍装置のラインに、巻き直しを行わなかった前記正巻きコイルと前記逆巻きコイルとを交互に接合して供給した。なお、この場合の板温制御方法としては、前記特許文献１記載の技術を採用している。また、加熱帯５内及び均熱帯６内の目標雰囲気温度は、それぞれ１１００℃及び１０２０℃で、冷却帯の温度は、２００〜３００℃の範囲で順次低下させている。
【００１６】
本発明を適用した場合の加熱帯５における板温制御の状況例を、横軸に鋼帯長さ（又は時間）、縦軸に温度偏差（板温及び炉温のそれぞれについて、目標温度と実際の温度との差）を用いて、図４に示す。また、比較のため、本発明を適用しない連続焼鈍も行ったが、その場合の板温制御の状況例を同様に図５に示す。さらに、板温の測定には、非接触式放射温度計を利用している。
【００１７】
図４及び図５より、従来は接合部（溶接位置）付近で板温偏差が±１０℃を超える板温制御しかできなかったが、本発明を適用すれば、確実に±１０℃で制御できることが明らかである。その結果、本発明を適用した場合の焼鈍材の長手方向における特性（引張り強度、歪等）のバラツキが低減し、製品品質が従来より格段に向上した。
【００１８】
なお、上記実施例は、同一規格の鋼種，板厚及び板幅のコイル状鋼帯を接合した場合であるが、本発明は、板厚が同じであれば、鋼種及び板幅の規格が異なるコイル状鋼帯同士を接合する場合に適用しても良い。そのような場合にも、板温制御の精度が向上するからである。また、本発明でいう熱処理方法としては、必ずしも「焼鈍」に限らない。「焼準」に利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る鋼帯の連続熱処理における鋼帯の接合状態を模式的に示す断面図である。
【図２】従来の鋼帯の連続熱処理における鋼帯の接合状態を模式的に示す断面図である。
【図３】一般的な鋼帯の連続焼鈍装置を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る鋼帯の連続焼鈍方法を適用した場合の板温制御状況を示す図である。
【図５】従来の鋼帯の連続焼鈍方法における板温制御状況を示す図であるである。
【符号の説明】
【００２０】
１    鋼帯
２    段差
３    ローラ
４    炉
５    加熱帯
６    均熱帯
７    冷却帯
【図１】
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【図２】
2005232482.tif 000004
【図３】
2005232482.tif 000005
【図４】
2005232482.tif 000006
【図５】
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