(57)【要約】【課題】鋼帯コイルの横ズレによるスクラッチ疵の発生を防止することが可能な鋼帯コイルの焼鈍方法及び焼鈍用のスペーサーを提供する。【解決手段】複数の鋼帯コイルを、スペーサーを介してアップコイルの状態に載置して行う、バッチ式焼鈍炉を用いた鋼帯コイルの焼鈍方法であって、前記スペーサーとして、鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたスペーサーを用いる。  また、バッチ式焼鈍炉を用いて鋼帯コイルを焼鈍する際に、アップコイルの状態に載置した複数の鋼帯コイルの間に配置されるスペーサーに、鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼帯コイルを、スペーサーを介してアップコイルの状態に載置して行う、バッチ式焼鈍炉を用いた鋼帯コイルの焼鈍方法であって、
前記スペーサーとして、鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたスペーサーを用いることを特徴とする鋼帯コイルの焼鈍方法。
【請求項２】
複数の鋼帯コイルを、スペーサーを介してアップコイルの状態に載置して行う、バッチ式焼鈍炉を用いた鋼帯コイルの焼鈍方法であって、
前記鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけてバンドが掛けられていることを特徴とする鋼帯コイルの焼鈍方法。
【請求項３】
バッチ式焼鈍炉を用いて鋼帯コイルを焼鈍する際に、アップコイルの状態に載置した複数の鋼帯コイルの間に配置されるスペーサーであって、
鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたことを特徴とするスペーサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯コイルにおける横ズレスクラッチの防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷延鋼板の製造は、一般的には、熱間圧延された熱延鋼板に対して、酸洗−冷間圧延−電解清浄−焼鈍−調質圧延−リコイルの各工程にて処理を施すことにより行われている。近年、電解清浄−焼鈍−調質圧延の各工程をまとめた連続焼鈍ラインが主流になっている。しかし、特に、ＳＣ材（機械構造用炭素鋼）やＳＫ材（炭素工具鋼鋼材）のような特殊鋼の場合などでは、高温下で長時間熱処理することにより、粒子を球状化させるという目的で、現在でもバッチ焼鈍炉を用いて焼鈍を行っている場合が多い。
【０００３】
バッチ焼鈍では、電解清浄後のコイルをベース上に数段積み重ね、その上にインナーカバー及び焼鈍炉をかぶせ、コイルをある温度まで加熱し、その温度で一定時間保持した後、焼鈍炉を脱炉し、コイルを冷却して取り出す。そして、コイル内径の穴が縦方向のアップコイルの状態からコイル内径の穴が横方向のダウンコイルの状態にした後、次工程の調質圧延ラインへ装入し、調質圧延を施した後、リコイルラインで表面検査等を行う。
【０００４】
前記リコイルラインでの表面検査の際に、鋼帯の幅方向に発生する疵を発見することがあった。例えば、特許文献１（特開平８−１１９５７５号公報）には、コイルの運搬に用いるリフティングマグネットで吊り上げられて運搬されてきたコイルが、目的場所に着地するときに衝撃着地すると、不揃いの状態であったコイル端面が、着地の際の衝撃で端面が揃った状態になり、その際の鋼帯面同士のスリップにより鋼帯面にスリップ疵が発生することが記載されている。そして、コイルの運搬に用いるリフティングマグネットの捲下げ速度の自動化を図ることで、吊り上げ対象物のコイル下面と着地面との衝撃を緩和させ、コイル幅方向のスリップ疵を削減できるとしている。
【特許文献１】特開平８−１１９５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１に記載されているような方法により、リフティングマグネットによる鋼帯コイル運搬時のスリップ疵の発生を防止しても、前記リコイルラインでの表面検査の際に発見される鋼帯の幅方向に発生する疵をなくすことができないという問題がある。また、近年、鋼板製品の品質に対する要求が厳しくなってきており、鋼帯コイルの幅方向の疵が、製品の商品価値を損なう結果となってきている。そのため、巻取り装置で巻き取られた鋼板は、幅方向に生じた疵が存在する部位が切り捨てられ、製品歩留りの低下が問題となっている。
【０００６】
このような問題は、特に、ＳＣ材（機械構造用炭素鋼）やＳＫ材（炭素工具鋼鋼材）のような特殊鋼において大きな問題となっている。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、鋼帯コイルの横ズレによるスクラッチ疵の発生を防止することが可能な鋼帯コイルの焼鈍方法及び焼鈍用のスペーサー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】
【０００８】
本発明者らは、鋼帯コイルの横ズレによるスクラッチ疵の発生原因について検討を行った。その結果、鋼帯コイルの焼鈍時におけるクリープ変形により、コイル内のある境界点で隙間が生じ、この隙間が生じたコイルを調質圧延工程前にアップコイルの状態からダウンコイルの状態にした時に、この隙間の部分でコイルの自重等により横ズレを起こしスクラッチ疵が発生する、という事実を見い出した。
【０００９】
つまり、電解清浄工程の後に巻き取られたコイルの円周方向応力は、コイルの内周側は圧縮、外周側では引張が働いているところ、この状態で焼鈍炉内において高温下で長時間保持されると、クリープ変形によるひずみが生じ、コイルの内周側は収縮方向に、外周側は膨張方向にひずみが生じる。その結果、コイル内のある境界点で隙間が生じるものと推定される。特に、ＳＣ材やＳＫ材のような特殊鋼の場合、焼鈍工程での組織調整のための高温下での熱処理時間が長くなる傾向にあるため、この傾向が顕著となると考えられる。
【００１０】
そこで、コイル内の隙間により生じる横ズレを防止するための方法について鋭意検討を行った結果、焼鈍工程における高温下において、コイルエッジ部を内周側から外周側にかけて極部分的に潰し、層畳となって隣接する板間を密着させることで、横ズレを防止できることを見い出した。
【００１１】
本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、以下のような構成を有する。
［１］複数の鋼帯コイルを、スペーサーを介してアップコイルの状態に載置して行う、バッチ式焼鈍炉を用いた鋼帯コイルの焼鈍方法であって、前記スペーサーとして、鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたスペーサーを用いることを特徴とする鋼帯コイルの焼鈍方法。
［２］複数の鋼帯コイルを、スペーサーを介してアップコイルの状態に載置して行う、バッチ式焼鈍炉を用いた鋼帯コイルの焼鈍方法であって、前記鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけてバンドが掛けられていることを特徴とする鋼帯コイルの焼鈍方法。
［３］バッチ式焼鈍炉を用いて鋼帯コイルを焼鈍する際に、アップコイルの状態に載置した複数の鋼帯コイルの間に配置されるスペーサーであって、鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたことを特徴とするスペーサー。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鋼帯コイルのバッチ焼鈍後、調質圧延前にアップコイルの状態からダウンコイルの状態にするときに発生していた鋼帯コイルの横ズレによるスクラッチ疵の発生を防止することが可能な鋼帯コイルの焼鈍方法及び焼鈍用のスペーサーが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【００１４】
本実施形態は、バッチ式焼鈍炉を用いて鋼帯コイルの焼鈍を行う際に、アップコイルの状態に載置した複数の鋼帯コイルの間に配置されるスペーサーとして、このスペーサーの鋼帯コイルと接触する面の一部に、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて接触するような突状部を設けたスペーサーを用いて焼鈍するものである。
【００１５】
図１は、焼鈍炉内における鋼帯コイル１の載置状態を示した図である。図１において、鋼帯コイル１ａと鋼帯コイル１ｂの間、及び、鋼帯コイル１ｂと鋼帯コイル１ｃの間にはそれぞれスペーサー２ａ及び２ｂが配置されている。なお、図１では、鋼帯コイル１を３段に載置した場合を示しているが、載置される鋼帯コイル１の数は３段に限定されるものではなく、２段以上であればよく、焼鈍炉の大きさ、焼鈍条件或いは鋼帯幅等により適宜選択され得る。
【００１６】
また、図２は、鋼帯コイルの間に配置されるスペーサー２を示した図である。図２に示すように、鋼帯コイルの間に配置されるスペーサー２には鋼帯コイルとの接触面に突状部３が設けられている。この突状部３は、前記スペーサー２の半径方向に少なくとも１条、或いは２条以上（図２では４条）設けられている。なお、図２では、スペーサー２の上下両面に突状部３が設けられているが、後述するように、使用状況や目的によっては突状部３は片面のみであってもよい。
【００１７】
前記突状部３は、鋼帯コイルのエッジ部の内径から外径にかけて接触する位置に設けられており、前記突状部３と接触する鋼帯コイルのエッジ部が、内径から外径にかけて潰れ、この状態で焼鈍されることにより、層畳となっているコイルの密着性が増す。その結果、焼鈍後、調質圧延前に鋼帯コイルをアップコイルの状態からダウンコイルの状態にした時に発生する横ズレを防止でき、幅方向のスクラッチ疵の発生を防止することが可能となる。なお、前記鋼帯コイルエッジ部の潰れによる密着性は、焼鈍工程において、より高温で加熱することにより、また、より長時間加熱することにより、高まる傾向となる。
【００１８】
図１において、最下段の鋼帯コイル１ａは、その上部に乗せられたスペーサ２ａの下面に設けられた突状部３と接触する。このとき、前記鋼帯コイル１ａには、その上に載置される鋼帯コイル１ｂ，１ｃ及びスペーサ２ａ，２ｂの重量がかかることとなり、この重量により突状部３によるエッジ部の押し潰しが行われる。
【００１９】
中段の鋼帯コイル１ｂはその上下に配置されたスペーサー２ｂ，２ａに設けられた突状部３により、その両端のエッジ部の押し潰しが行われる。この場合、下部エッジ部分は、鋼帯コイル１ｂ，１ｃ及びスペーサー２ｂの重量により押し潰しが行われ、上部エッジ部分は、鋼帯コイル１ｃ及びスペーサー２ｂの重量により押し潰しが行われる。なお、エッジ部分の押し潰しは、片面のみに突状部３を有するスペーサーを用いることにより、上部或いは下部の一方にのみ行うようにしてもよい。
【００２０】
最上段の鋼帯コイル１ｃはその下部に配置されたスペーサー２ｂに設けられた突状部３により、その下部エッジ部の押し潰しが行われる。この場合、前記下部エッジ部分は、鋼帯コイル１ｃ自身の重量により押し潰しが行われる。
【００２１】
スペーサー２に設けられる突状部３は、例えば、スペーサーの表面に鋼製の帯状の板等を溶接することにより設けることができる。また、スペーサーを製作する際に一体に突状部を設けるようにしてもよい。前記突状部の形状は鋼帯コイルの形状或いは重量等により適宜変更することが好ましいが、例えば、断面が矩形状、円弧状等のものを用いることができる。
また、前記突状部３の寸法は、鋼帯コイルのエッジ部を適量だけ押し潰すように設定されることが望ましい。すなわち、エッジ部の押し潰し量が少ないと、横ズレを防止するだけのコイルの密着力が得られない。逆に、エッジ部の押し潰し量が多すぎると、下工程のリコイルライン等でエッジ部をトリミングする際に潰れた部分が残ってしまい、製品品質を損なう。また、エッジ部の押し潰し量が多いためにコイルの密着力が過大となった場合には、調質圧延機入側で鋼帯コイルを巻き戻す際に鋼帯エッジ部が破れ、製品品質を損なうばかりか、調質圧延時に破断等のトラブルを引き起こすことにもなる。よって、エッジ部の押し潰し量を考慮して、前記突状部の寸法を設定する。具体的には、前記突状部の寸法としては、幅50ｍｍ〜100ｍｍ程度、厚さ（高さ）1.0ｍｍ〜3.0ｍｍ程度のものを用いることができる。ここで、前記突状部の設置数が少ない場合には、例えば、厚さを厚くし、及び／又は、幅を広くして、押し潰し量を増加させて密着性を高めることが好ましい。なお、前記突状部の寸法（幅×厚さ）は突状部の設置数、コイルの鋼種等により適宜変更され得る。
【００２２】
また、本発明にかかる他の実施形態は、バッチ式焼鈍炉を用いて鋼帯コイルの焼鈍を行う際に、前記鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて鋼製のバンドを掛けたコイルを、それぞれアップコイルの状態に載置して焼鈍するものである。
【００２３】
図３は、本実施形態にかかる焼鈍炉内における鋼帯コイル１の載置状態を示した図である。図３において、鋼帯コイル１ａと鋼帯コイル１ｂの間、及び、鋼帯コイル１ｂと鋼帯コイル１ｃの間にはそれぞれ鋼帯コイルとの接触面が平坦な通常のスペーサ４ａ及び４ｂが配置されている。なお、図３では、鋼帯コイル１を３段に載置した場合を示しているが、載置される鋼帯コイル１の数は３段に限定されるものではなく、１段であっても、２段以上であってもよく、焼鈍炉の大きさ、焼鈍条件或いは鋼帯幅等により適宜選択され得る。
【００２４】
それぞれの鋼帯コイル１には、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて鋼製のバンド５が掛けられている。
【００２５】
このように、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて鋼製のバンド５が掛けられている鋼帯コイルを、スペーサー４を介してアップコイルの状態に載置して焼鈍を行うことにより、前記鋼製のバンド５と接触する鋼帯コイルのエッジ部が、内径から外径にかけて潰れ、上述の突状部が設けられたスペーサー２を用いた場合と同様に、層畳となっているコイルの密着性が増す。その結果、焼鈍後、調質圧延前に鋼帯コイルをアップコイルの状態からダウンコイルの状態にした時に発生する横ズレを防止でき、幅方向のスクラッチ疵の発生を防止することが可能となる。
【００２６】
なお、前記鋼帯コイルエッジ部に掛けられる鋼製のバンド５は、鋼帯コイルエッジ部の内周側から外周側にかけて少なくとも１本、或いは２本以上設けられている。また、前記鋼製のバンド５の寸法は、先の実施形態で述べた突状部が設けられたスペーサーを用いた場合と同様、鋼帯コイルのエッジ部を適量だけ押し潰すように設定されることが望ましい。すなわち、エッジ部の押し潰し量を考慮して、前記鋼製のバンド５の寸法を設定する。具体的には、前記鋼製のバンドの寸法としては、幅20ｍｍ〜40ｍｍ程度、厚さ（高さ）1.0ｍｍ〜2.0ｍｍ程度のものを用いることができる。ここで、前記鋼製のバンド設置数が少ない場合には、例えば、厚さを厚くし、及び／又は、幅を広くして、押し潰し量を増加させて密着性を高めることが好ましい。なお、前記突状部の寸法（幅×厚さ）は鋼製バンドの設置数、コイルの鋼種等により適宜変更され得る。また、バンドの材質は鋼製に限るものではなく、バンドとしての強度と、焼鈍炉内における耐熱性を備えていれば、他の材質のものを用いてもよい。
【実施例１】
【００２７】
実施例として、バッチ式焼鈍炉で焼鈍を行う際に、図２に示すような突状部が設けられたスペーサーを用いてバッチ焼鈍を行った鋼帯コイルについて、横ズレスクラッチの発生率を調べた結果を示す。また、比較例として、従来から用いられている通常のスペーサーを用いて後焼鈍を行った鋼帯コイルについて、横ズレスクラッチの発生率を調べた結果も示す。
【００２８】
図２に示す本発明にかかるスペーサーとしては、スペーサーの両面に設けた突状部として、幅６０ｍｍ、厚さ１ｍｍのステンレス製の鋼材を十字方向に、それぞれの面に４条溶接したものを用いた。
【００２９】
また、バッチ式焼鈍炉における熱処理条件を以下に示す。
鋼種：ＳＣ材
鋼帯サイズ：板厚２ｍｍ×板幅９５０ｍｍ
均熱温度：６９０℃
均熱時間：平均２５時間
脱炉温度：６５０℃
以上のような条件で焼鈍を行った場合の横ズレスクラッチの発生率は、本発明にかかる実施例においては、約１．４％、従来技術にかかる比較例においては約６．２％であった。
【００３０】
上述のように、本発明にかかるスペーサーを用いることにより、横ズレスクラッチの発生率が飛躍的に改善され、本発明の効果が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る焼鈍炉内における鋼帯コイルの載置状態を示した図である。
【図２】本発明に係る鋼帯コイルの間に配置されるスペーサーを示した図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる焼鈍炉内における鋼帯コイル１の載置状態を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  鋼帯コイル
２  スペーサー
３  突状部
４  スペーサー
５  鋼製バンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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