(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉床に、ヒータが設置されると共に、支持金物、ベース・プレート、緩衝部材及びスペーサが順次重ねて形成され、その上にコイル状に巻いた鋼帯をアップ・エンド状に載置して、該コイル状鋼帯を加熱、冷却する焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置において、
前記ベース・プレートの上面を、その中心から外周へ向けて下り勾配とすると共に、外周側の勾配を１／２０〜１／１００とし、中心側の（０．６〜０．８）×外径の部分は、前記外周側の勾配に滑らかに連なる曲率半径が３００〜１０００ｍｍの曲面としたことを特徴とする焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置。
【請求項２】
前記緩衝部材を、最高焼鈍温度でのヤング率が１０００ｋｇ／ｍｍ２以下の軟質材料とすることを特徴とする請求項１記載の焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置に係わり、詳しくは、冷延鋼板、電磁鋼板等の鋼帯をコイル状に巻いた所謂鋼帯コイル（以下、コイルという）の熱処理時に、主として該コイルの外巻き側の下端に生じる耳歪みを低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延終了後にコイル状に巻き取られた鋼帯は、通常の場合、非連続的（以下、バッチ式という）に焼鈍されることが多い。そのために現在最も普及している焼鈍炉は、図３に示すようになっている。まず、耐火レンガ１３で形成した炉内の床６（以下、炉床）に、支持金物４を配置し、いずれも鋼製のベース・プレート３及びスペーサ２を順次重ねてから、その上にコイル１を載せ、全体をインナー・カバー５と称する覆いで囲む。そして、コイル１の加熱は、炉床６に配置したヒータ７や炉壁に設けたバーナ８等で行われる。なお、上記支持金物４からベース・プレート３、スペーサ２までを一括して、通常、鋼帯コイル支持装置（以下、支持装置という）と呼んでいる。
【０００３】
ところで、該支持装置の各部材を上記のように配置したバッチ焼鈍炉１２で、コイル１の加熱を行うと、大きな吸熱源であるコイル１に接触しているベース・プレート３の上面と、炉床６のヒータ７でほぼ直接的に加熱されるベース・プレート３の下面とでは、該下面の方が速く昇温する。このため、ベース・プレート３の上面は、下面より熱膨張量が小さくなり、該ベース・プレート３は上ぞり（上面が凹状になる）する。その際、コイル１は、外周（外巻き側）部分のみで自重を支えることになるため、コイル１の下端がベース・プレート３に一様に接触しなくなる。そのため、接触している部分、主として外周側下端は、図４に示すように座屈して、所謂耳歪み１１と言われている品質欠陥を生じる。コイル１を巻き戻した時に観察される典型的な耳歪み１１の発生状況を、図５及び図６に示しておく。
【０００４】
一方、このベース・プレート３の上ぞりに起因する耳歪み１１を防止ため、従来より多数の研究がなされている。例えば、特開平６−１７９９２６号公報は、ベース・プレート３とスペーサ２との間に、前記スペーサ３より小径のスペーサを別途敷いて、ベース・プレート３の反りが直接コイル１の外周部に力を与えない技術を提案している。また、特開平７−４８６２９号公報は、ベース・プレート３を同心円状に分割し、その外周側の同心円部分を上下に可動するようにして、ベース・プレート３の反りに起因する歪みの発生を防止する技術を提案している。また、実開平５−６２５６４号公報は、ベース・プレート３とスペーサ２との間に、中央部分を硬質、外周部分を軟質とした敷物を敷く技術を、特開昭５８−６１２３１号公報は、成功しなかった従来技術の一つとして、ベース・プレート３の上面に下向きのテーパを設ける技術を紹介している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−１７９９２６号公報記載の「ベース・プレート３とスペーサ２との間に、小径のスペーサを敷く」技術では、上側のスペーサが温度上昇に伴いコイル１の重量を支えきれず下方に垂れて変形し、スペーサの寿命という面から実用的でなかった。また、特開平７−４８６２９号公報記載の「ベース・プレート３を同心円状に分割する」技術では、分割したベース・プレート３の駆動装置に多額の投資が必要であると共に、駆動部分のシール性の問題もあり、実用化がなされていない。さらに、本発明者は、前記実開平５−６２５６４号公報記載の技術も実際に試みたが、焼鈍の最高温度において、スペーサ２の外周部がコイル１の外周部重量を支えられずに変形し、硬質敷物１４と軟質敷物１５の間で段差ができて、硬質敷物１４の上だけで実質的にコイル１の重量を支えることになり、かえって硬質敷物１４の外周部で耳形状が悪化するという問題があった（図７（ａ）及び（ｂ）参照）。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、耳歪みの発生を従来より抑制可能な焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため、ベース・プレートの中心から外周へ向けての傾きに着眼した検討を鋭意行い、その成果を本発明として完成させた。
すなわち、本発明は、炉床に、ヒータが設置されると共に、支持金物、ベース・プレート、緩衝部材及びスペーサが順次重ねて形成され、その上にコイル状に巻いた鋼帯をアップ・エンド状に載置して、該コイル状鋼帯を加熱、冷却する焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置において、前記ベース・プレートの上面を、その中心から外周へ向けて下り勾配とすると共に、外周側の勾配を１／２０〜１／１００とし、中心側の（０．６〜０．８）×外径の部分は、前記外周側の勾配に滑らかに連なる曲率半径が３００〜１０００ｍｍの曲面としたことを特徴とする焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置である。
【０００８】
また、本発明は、前記緩衝部材を、最高焼鈍温度でのヤング率が１０００ｋｇ／ｍｍ2 以下の軟質材料とすることを特徴とする焼鈍炉の鋼帯コイル支持装置である。
本発明によれば、ベース・プレートに上反りが生じても、その反りがコイルまで影響を与えなくなる。また、焼鈍時の最高温度になってスペーサが下向きに反っても、ベース・プレートは急激な段差を持っていないので、スペーサはなだらかに垂れ、コイルの局部支持が発生することもない。その結果、、コイル外周側の下端で発生する耳歪が従来より格段と減少するようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯を含め、本発明の実施の形態を説明する。
まず、発明者は、図２に示すように、ベース・プレート３の上反りが激しい部分の厚みを中心側より薄くすると共に、その部分に高温で軟質のカオウール板９を載置して、加熱中にベース・プレート３が上反りしても、スペーサ２やコイル１を押上げないようにした。しかしながら、この構造のベース・プレート３では、中心側で急激に減肉、つまり段付にしているため、加熱時にスペーサ２が垂れ下がってくると、コイル１の重量がその段付部１０に集中する（応力集中）。その結果、焼鈍後のコイル１を、その後に平坦化焼鈍を施してコイル状に巻き取る際に、所謂段巻きコイル１（コイルのエッジが盛り上がって巻き取られる状態）になってしまい、製品にならないという問題が多発した。
【００１０】
そこで、発明者は、前記段付部１０をなくし応力の分散を図るため、前記特開昭５８−６１２３１号公報記載のベース・プレートを参考にして、適当な下がり勾配（下向きテーパ）を付けたベース・プレート３を試用してみた。しかし、適当な下り勾配を施しただけでは不十分で、耳歪み１１を解消することはできなかった。そのため、発明者は、下り勾配の形状について鋭意検討を重ね、コイル１の耳歪み１１抑制に好適なベース・プレート３の形状を完成した。
【００１１】
すなわち、ベース・プレート３の上面を、その中心から外周へ向けて下り勾配とすると共に、図１に示すように、外周側の勾配を１／２０〜１／１００とし、中心側の（０．６〜０．８）×外径の部分は、前記外周側の勾配に滑らかに連なる曲率半径が３００〜１０００ｍｍの曲面としたのである。
ここで、外周側の勾配を１／２０〜１／１００としたのは、１／２０未満では応力集中が緩和できず、１／１００超えだと下り勾配の効果がないからである。また、中心側の（０．６〜０．８）×外径の部分は、前記外周側の勾配に滑らかに連なる曲率半径が３００〜１０００ｍｍの曲面としたのは、３００ｍｍ未満だと、急な段差のため応力集中が起きる可能性があり、１０００ｍｍ超えだと、加工が困難になるという問題があるからである。
【００１２】
さらに、本発明では、該ベース・プレート３とスペーサ２間に載置する前記緩衝部材９を、最高焼鈍温度でのヤング率が１０００ｋｇ／ｍｍ2 以下の軟質材料、例えばカオウール等とすることで、前記効果を一層促進させることができた。この場合、ヤング率が１０００を超えると、緩衝部材９としての働きが著しく低下するので、本発明では１０００以下を好ましいとする。
【００１３】
【実施例】
鋼種方向性珪素鋼の冷延鋼板を、外径１５００ｍｍのコイル１に巻き、バッチ焼鈍を行った。焼鈍条件は、雰囲気が水素及び窒素ガス雰囲気、最高到達焼鈍温度が１２００℃、焼鈍時間１０時間である。
使用したコイル支持装置は、本発明に係るもの（図１参照）と、効果比較のために用いた従来のものの２種類である。ちなみに、本発明に係るものは、ベース・プレート３の上面を、その中心から外周へ向けて下り勾配とすると共に、外周側の勾配を１／４０とし、中心側の（０．６〜０．８）×外径の部分は、前記外周側の勾配に滑らかに連なる曲率半径が５００ｍｍの曲面とした。また、前記緩衝部材９には、厚み１５ｍｍの軟質のカオウール板を用いた。一方、従来のものは、ベース・プレート３上面が平坦で、緩衝部材は用いていない。
【００１４】
これらの焼鈍の結果を、コイル１の長手方向で発生した耳歪み１１の深さの分布として、図８に示す。図８より、本発明に係るコイル支持装置を用いると、従来のものを使った時よりも、コイル１の全長にわたり形状の良好な製品が得られることが明らかである。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、耳歪みの少ない形状の良好な冷延鋼帯が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼帯コイル支持装置を示す図である。
【図２】上面が段付形状のベース・プレートを示す図である。
【図３】バッチ焼鈍炉の全体を示す縦断面図である。
【図４】コイルとベース・プレートとの関係を示す図である。
【図５】耳歪みの発生状態を示す別の図である。
【図６】耳歪みの大きさを示す図である。
【図７】実開平５−６２５６４号公報記載の技術を実施した時の状況を示す図であり、（ａ）は、コイル支持状況、（ｂ）は、耳歪みの大きさである。
【図８】本発明に係る支持装置の実施成績を示す図である。
【符号の説明】
１    コイル（鋼帯コイル）
２    スペーサ
３    ベース・プレート
４    支持金物
５    インナーカバー
６    炉床
７    ヒータ
８    バーナ
９    緩衝部材（カオウール板）
１０  段付部
１１  耳歪み
１２  バッチ焼鈍炉
１３  耐火レンガ
１４  硬質敷物
１５  軟質敷物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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