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JP2723759B2 - Batch annealing method and apparatus for steel - Google Patents

Batch annealing method and apparatus for steel

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Publication number
JP2723759B2
JP2723759B2 JP4165051A JP16505192A JP2723759B2 JP 2723759 B2 JP2723759 B2 JP 2723759B2 JP 4165051 A JP4165051 A JP 4165051A JP 16505192 A JP16505192 A JP 16505192A JP 2723759 B2 JP2723759 B2 JP 2723759B2
Authority
JP
Japan
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annealing
gas
pressure
inner cover
furnace
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源一 石橋
雅晴 池田
邦昭 佐藤
勝美 佐久間
芳一 清野
忠男 西山
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材のバッチ焼鈍方法
及びその装置に関し、例えば、熱間圧延後のフェライト
系又はマルテンサイト系ステンレス鋼板をH2 ガス雰囲
気で焼鈍するのに好適なバッチ焼鈍方法及び装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for batch annealing steel materials, for example, a batch annealing method suitable for annealing a ferritic or martensitic stainless steel sheet after hot rolling in an H 2 gas atmosphere. Method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5を参照して、フェライト系又はマル
テンサイト系の熱間圧延ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工
程の概略を説明する。加熱炉(図示せず)で加熱された
ステンレススラブが熱間圧延機10で圧延され、この熱
間圧延された鋼板がコイラー12によってコイル状に巻
き取られる。次に、コイルビルドアップ設備14で焼鈍
に都合の良い大きさのコイルに巻き直され、このコイル
がベル型焼鈍炉16内に3〜4個積み重ねられて約80
時間の焼鈍が施される。焼鈍後の鋼板表面には多量のス
ケールが付着しているため、焼鈍炉18と機械的スケー
ル除去装置20、酸洗槽22から構成される焼鈍酸洗ラ
イン(HAPL)でスケール除去処理が施される。ただ
し焼鈍はベル型焼鈍炉16で既に行われているため、こ
の場合焼鈍炉18は通過するのみであり、HAPLにお
いては実質的には機械的スケール除去装置20と酸洗槽
22でのスケール除去が施されるのみである。
2. Description of the Related Art An outline of an annealing and pickling process for a hot-rolled ferritic or martensitic stainless steel sheet will be described with reference to FIG. A stainless steel slab heated in a heating furnace (not shown) is rolled by a hot rolling mill 10, and the hot-rolled steel sheet is wound into a coil by a coiler 12. Next, the coil is re-wound into a coil having a size convenient for annealing in the coil build-up facility 14, and three to four of these coils are stacked in a bell-type
Time annealing is applied. Since a large amount of scale adheres to the surface of the steel sheet after annealing, the scale is removed by an annealing pickling line (HAPL) including an annealing furnace 18, a mechanical scale removing device 20, and a pickling tank 22. You. However, since the annealing has already been performed in the bell-type annealing furnace 16, in this case, only the annealing furnace 18 passes, and in HAPL, the scale is substantially removed in the mechanical scale removing device 20 and the pickling tank 22. Is only applied.

【0003】このように、例えばフェライト系又はマル
テンサイト系ステンレス鋼、普通鋼、高炭素鋼などは、
熱間圧延が施された後、その大部分がバッチ炉で焼鈍さ
れ、スケール除去処理が施される。次に、この焼鈍の際
に使用される焼鈍炉の一例について図6を参照して説明
する。
Thus, for example, ferritic or martensitic stainless steel, ordinary steel, high carbon steel, etc.
After being subjected to hot rolling, most of it is annealed in a batch furnace and subjected to a descaling treatment. Next, an example of an annealing furnace used in this annealing will be described with reference to FIG.

【0004】図6は、図5に示すベル型焼鈍炉16の概
略構造を示す断面図である。ベル型焼鈍炉30には、炉
壁耐火物32の保護カバーであるアウターカバー34
と、この炉壁耐火物32とアウターカバー34とに取り
付けられた複数のバーナー36と、コイル状に巻かれた
鋼板Sを積み重ねるための基台(ベース)38とが備え
られている。また、炉壁耐火物32内部には、バーナ3
6による燃焼ガスと鋼板Sとの直接的な接触を防ぎ、焼
鈍雰囲気を非酸化性に保持しておくためのインナーカバ
ー40と、このインナーカバー40内の雰囲気ガスを循
環させ、鋼板Sへの熱伝導を促進するための炉気循環フ
ァン42が配置されている。
FIG. 6 is a sectional view showing a schematic structure of the bell type annealing furnace 16 shown in FIG. The bell type annealing furnace 30 has an outer cover 34 which is a protective cover for the furnace wall refractory 32.
And a plurality of burners 36 attached to the furnace wall refractory 32 and the outer cover 34, and a base 38 for stacking the coiled steel sheets S. The burner 3 is provided inside the furnace wall refractory 32.
6, an inner cover 40 for preventing direct contact between the combustion gas and the steel sheet S and keeping the annealing atmosphere non-oxidizing, and circulating the atmosphere gas in the inner cover 40 to the steel sheet S. A furnace air circulation fan 42 for promoting heat conduction is provided.

【0005】このベル型焼鈍炉30では、鋼板Sが基台
38上に積み重ねられ、この鋼板Sがインナーカバー4
0及びアウターカバー34で覆われた後に焼鈍が開始さ
れる。この焼鈍処理は約80時間程度の長時間にわたっ
て行われるため、この焼鈍が施されている間に、炉内の
雰囲気ガスの特性によっては鋼板表面の酸化スケールが
著しく成長する場合がある。
In this bell type annealing furnace 30, steel sheets S are stacked on a base 38, and the steel sheets S are
After being covered with the outer cover 34 and the outer cover 34, annealing is started. Since this annealing process is performed for a long time of about 80 hours, the oxide scale on the steel sheet surface may grow significantly during the annealing depending on the characteristics of the atmosphere gas in the furnace.

【0006】従来、この酸化スケールの成長を抑制する
ために、各種の非酸化性ガスが焼鈍雰囲気ガスとして使
用されている。最近では酸化成分、炭化成分が少ないこ
と及び製造方法が安易で安価なことのため、発熱吸熱型
炉気(HNXガス,H2 含有率4%〜20%)等が多く
用いられている。しかし、この発熱吸熱型炉気等の非酸
化性ガスを雰囲気ガスとして使用しても従来のバッチ焼
鈍方法では、2つの問題がある。第1は焼鈍時間が非常
に長くなるという問題であり、第2は鋼板表面に付着し
た酸化スケールの問題である。
Conventionally, in order to suppress the growth of the oxide scale, various non-oxidizing gases have been used as an annealing atmosphere gas. Oxidizing component recently, because of it, and a manufacturing method carbide component is small things and easy inexpensive, fever endothermic furnace gas (HNX gas, H 2 content of 4% to 20%), and the like are widely used. However, there are two problems with the conventional batch annealing method even when a non-oxidizing gas such as the exothermic endothermic furnace gas is used as the atmospheric gas. The first is a problem that the annealing time is extremely long, and the second is a problem of oxide scale adhering to the steel sheet surface.

【0007】この長時間焼鈍と酸化スケールという問題
を解決するために、H2 ガスの高い熱伝導率と還元性に
着目し、焼鈍雰囲気ガスとして高純度H2 ガスを使用す
る方法が開発された。雰囲気ガスとして高純度H2 ガス
を使用することにより高い熱伝導性が得られるため、鋼
板の加熱時間及び冷却時間の短縮が可能になり焼鈍時間
はHNXガスを使用した場合と比較して50〜60%に
まで短縮され、問題点の1つである長時間焼鈍という問
題は解決された。
In order to solve the problem of the long time annealing and oxide scale, focusing on the high thermal conductivity and reducing the H 2 gas, a method of using high-purity H 2 gas was developed as the annealing atmosphere gas . Since the high thermal conductivity by using a high purity H 2 gas is obtained, the heating time and reduce the cooling time allows the annealing time of the steel sheet as compared with the case of using HNX gas 50 as an atmospheric gas The problem was reduced to 60%, and one of the problems, that is, the problem of long-time annealing was solved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延中に鋼板
表面に生成したCr、Fe等の酸化物からなるスケール
の還元及び焼鈍中のスケールの発生・成長の防止は、高
純度H2 ガスを使用するだけでは充分ではない。このた
め、機械的スケール除去装置と酸洗槽とにより焼鈍後の
スケール除去処理が行われているが、酸洗処理に使用す
る酸は強酸が使用されているため、酸の購入及び廃酸処
理等に多大の費用がかかり、また酸洗処理速度が制限さ
れているため、生産能率を上げることができない。さら
に、ショットブラストの使用と上記強酸、特に硝弗酸の
使用のため、表面性状の向上が阻害される。
However, reduction of the scale made of oxides such as Cr and Fe formed on the surface of the steel sheet during rolling and prevention of generation and growth of the scale during annealing require the use of high-purity H 2 gas. Just using it is not enough. For this reason, the scale removal treatment after annealing is performed by a mechanical scale removal device and a pickling tank. However, since the acid used for the pickling treatment is a strong acid, the purchase of the acid and the waste acid treatment are performed. However, the production efficiency cannot be increased because of the high cost and the limited pickling treatment speed. Furthermore, the use of shot blasting and the use of the above-mentioned strong acids, particularly nitric hydrofluoric acid, hinder improvement in surface properties.

【0009】本発明は、上記事情に鑑み、例えば熱間圧
延中に鋼板表面に生成したCr、Fe等の酸化物からな
るスケールを、焼鈍中に還元すると共にスケールの発生
・成長を防止することによって焼鈍後のスケール除去処
理の負荷が軽減される鋼材のバッチ焼鈍方法を提供する
ことを第1の目的とする。ところで、上記第1の目的の
バッチ焼鈍方法を達成するためには、後述するように減
圧装置が必要とされるが、一般に減圧装置(例えばブー
スターポンプ、エゼクター等)は大掛かりな設備であ
り、一台のバッチ焼鈍炉に一台の減圧装置を設備した場
合は、設備コストが高くなり、またレイアウト上も計測
制御上も繁雑な焼鈍装置となる。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to reduce the scale made of oxides such as Cr and Fe formed on the surface of a steel sheet during hot rolling during annealing and to prevent the generation and growth of the scale. It is a first object of the present invention to provide a batch annealing method for steel materials in which the load of scale removal treatment after annealing is reduced. By the way, in order to achieve the first purpose of the batch annealing method, a decompression device is required as described later. Generally, a decompression device (for example, a booster pump, an ejector, etc.) is a large-scale facility. If a single decompression device is installed in one batch annealing furnace, the equipment cost increases, and the annealing device becomes complicated in terms of layout and measurement control.

【0010】そこで、本発明は、設備コストが比較的低
く、計測制御が容易なバッチ焼鈍装置を提供することを
第2の目的とする。
Accordingly, a second object of the present invention is to provide a batch annealing apparatus having relatively low equipment costs and easy measurement control.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、例えばステ
ンレス鋼板に付着している水分や、基台部分の耐火物に
吸着されている水分等が、焼鈍炉内で加熱、焼鈍中に水
蒸気として放散されるため、インナーカバー内の焼鈍雰
囲気ガスの露点が最大+5℃程度にまで上昇し、酸化ス
ケールの成長が一層助長されるという点に着目し、種々
の実験・研究を行った結果、焼鈍炉内に鋼材を装入した
後にこの炉内を減圧することにより、スケールが還元さ
れ、あるいはスケールの成長が防止されることを見い出
し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has found that, for example, moisture adhering to a stainless steel plate or moisture adsorbed by a refractory on a base portion is heated in an annealing furnace, and steam during annealing. As a result of conducting various experiments and studies, focusing on the fact that the dew point of the annealing atmosphere gas in the inner cover rises to a maximum of about + 5 ° C. and that the growth of oxide scale is further promoted, It has been found that reducing the pressure in the furnace after charging the steel material into the annealing furnace reduces the scale or prevents the growth of the scale, and has accomplished the present invention.

【0012】具体的には、上記本発明の第1の目的を達
成するバッチ焼鈍方法は、 (1)鋼材装入後にバッチ炉内を0.3kg/cm 2
下に減圧する工程と、 (2)該減圧後に不活性ガスにより前記バッチ炉内を
気圧を上回る圧力まで 復圧する工程と、 (3)該復圧後に前記バッチ炉内の不活性ガスをH 2
スに置換して2 ガス雰囲気で前記鋼材を焼鈍する工程
(4)前記焼鈍が終了した後、前記鋼材の温度が100
℃以下になった時点で 2 ガスの供給を停止する工程
、 を含むことを特徴とするものである。
[0012] Specifically, the batch annealing method to achieve the first object of the present invention, (1) a batch furnace steel instrumentation after turning 0.3 kg / cm 2 or more
A step of decompression down, (2) the batch furnace by the vacuum after the inert gas atmospheric
A step of pressure recovery until pressure above atmospheric pressure, (3)該復After depressurization of H 2 gas and inert gas in the batch furnace
A step of annealing said steel is replaced with the scan with H 2 gas atmosphere, (4) after said annealing is completed, the temperature of the steel product 100
Step of stopping the supply of H 2 gas when the temperature falls below ℃
And characterized in that:

【0013】また、上記本発明の第2の目的を達成する
バッチ焼鈍装置は、インナーカバーを有するベル型焼鈍
炉を複数備えたバッチ焼鈍装置において、 (1)インナーカバーの内部を0.3kg/cm2 以下
に減圧する一台の減圧機と、 (2)該一台の減圧機と複数の並列に配置した前記イン
ナーカバーとを結合するガス通路と、 (3)該各ガス通路を開閉する遮断弁と、 (4)各インナーカバーの内部に復圧用の2 ガス及び
該N 2 ガスをさらに置換する2 ガスを供給するガス通
路と、 (5)各ガス通路を開閉する遮断弁とを備えたことを特
徴とするものである。
A batch annealing apparatus for achieving the second object of the present invention is a batch annealing apparatus including a plurality of bell-type annealing furnaces having an inner cover, wherein: (1) 0.3 kg / and a single decompression apparatus for decompressing the cm 2 or less, (2) a gas passage for binding and said inner cover disposed in parallel and a plurality of single decompression apparatus the opening and closing the (3) each of said gas passage a shut-off valve which, (4) N 2 gas and the condensate pressure inside each inner cover
A gas passage for supplying the H 2 gas be further substituted with the N 2 gas, it is characterized in that a shut-off valve for opening and closing the (5) each gas passage.

【0014】この遮断弁は、電動式であっても、手動式
であっても良い。電動式の遮断弁を使用する場合は、こ
の遮断弁を制御する集中制御装置を備えることにより制
御が一層容易になる。次に、本発明の基礎となった実験
について説明する。この実験には、インナーカバーを備
えたベル型焼鈍炉が使用され、またこのインナーカバー
内を減圧する減圧機も使用された。このベル型焼鈍炉
は、図6に示すベル型焼鈍炉と基本構成が同じである。
The shut-off valve may be electrically operated or manual. When using an electric shutoff valve, the control is further facilitated by providing a centralized control device for controlling the shutoff valve. Next, an experiment on which the present invention is based will be described. In this experiment, a bell-type annealing furnace having an inner cover was used, and a decompressor for reducing the pressure inside the inner cover was also used. This bell type annealing furnace has the same basic configuration as the bell type annealing furnace shown in FIG.

【0015】図1を参照して、実験方法について説明す
る。図1は、横軸を経過時間、縦軸を炉内圧力とした、
本実験方法を示すグラフである。コイルが基台(図6参
照)上に積まれ、インナーカバーがセットされた後、イ
ンナーカバー内を減圧機により減圧した。減圧終了後、
インナーカバー内にN2等の不活性ガスを供給すること
によりインナーカバー内の圧力を復圧させ、この圧力が
大気圧よりやや高くなった後にH2 ガスをインナーカバ
ー内に供給し、インナーカバー内の圧力を大気圧よりや
や高めにした状態で、インナーカバー内の露点及びO2
濃度を調べた。この調査結果を、図2、図3及び表1を
参照して説明する。
An experimental method will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the elapsed time on the horizontal axis and the furnace pressure on the vertical axis.
It is a graph which shows this experiment method. After the coil was stacked on the base (see FIG. 6) and the inner cover was set, the inside of the inner cover was depressurized by a decompressor. After decompression,
By supplying an inert gas such as N 2 into the inner cover, the pressure in the inner cover is restored, and after this pressure becomes slightly higher than the atmospheric pressure, H 2 gas is supplied into the inner cover. When the pressure inside the inner cover is slightly higher than the atmospheric pressure, the dew point and O 2
The concentration was determined. The results of this investigation will be described with reference to FIGS.

【0016】図2を参照して、インナーカバー内の圧
力、N2 濃度、H2 濃度の時間経過による推移を示し、
さらに、O2 濃度、露点の時間経過による推移を従来法
と比較して示す。図2に示すように、インナーカバー内
の減圧を約10数分行い、その後N2 ガスによりインナ
ーカバー内を復圧し、H2 ガスを供給した。減圧後、N
2 ガスにより復圧した理由は、減圧終了後すぐにH2
スを供給すると爆発の危険があるからである。N2 ガス
による復圧時からインナーカバー内のO2 濃度、露点を
測定し、インナーカバー内を減圧しない従来方法による
場合のO2 濃度、露点と比較すると、図2に示すように
この本実験の方法が格段に優れており、例えばフェライ
ト、マルテンサイト系ステンレス鋼板の還元反応に有利
な条件となっていることが判明した。
Referring to FIG. 2, there are shown changes in pressure, N 2 concentration, and H 2 concentration with time in the inner cover.
Furthermore, changes over time of the O 2 concentration and the dew point are shown in comparison with the conventional method. As shown in FIG. 2, subjected to vacuum in the inner cover about 10 minutes, and the inside inner cover supply pressure was regained, H 2 gas by subsequent N 2 gas. After decompression, N
The reason why the pressure was restored by the two gases is that if H 2 gas is supplied immediately after the completion of the pressure reduction, there is a risk of explosion. The O 2 concentration and dew point in the inner cover were measured from the time of pressure recovery with N 2 gas, and compared with the O 2 concentration and dew point in the conventional method in which the inner cover was not decompressed, as shown in FIG. It has been found that the above method is remarkably excellent, for example, which is advantageous for a reduction reaction of a ferritic or martensitic stainless steel sheet.

【0017】次に、図3を参照して、減圧したときのイ
ンナーカバー内の最低圧力と、焼鈍開始後約5時間に相
当する時のインナーカバー内のO2 濃度との関係を示
す。図3は、横軸に減圧時のインナーカバー内の最低圧
力、縦軸に焼鈍を開始してから約5時間に相当する時の
インナーカバー内の露点、O2 濃度を示す。図3から、
約0.3kg/cm2 以下、より好ましくは約0.1k
g/cm2 以下にまで減圧することにより、良好な炉内
雰囲気が得られることが判明した。
Next, with reference to FIG. 3, there is shown a relationship between the minimum pressure in the inner cover when the pressure is reduced and the O 2 concentration in the inner cover when about 5 hours have elapsed after the start of annealing. FIG. 3 shows the minimum pressure in the inner cover at the time of decompression on the horizontal axis, and the dew point and O 2 concentration in the inner cover at about 5 hours after the start of annealing on the vertical axis. From FIG.
About 0.3 kg / cm 2 or less, more preferably about 0.1 k / cm 2
It was found that a good furnace atmosphere was obtained by reducing the pressure to g / cm 2 or less.

【0018】次に、インナーカバー内の露点、O2 濃度
を焼鈍開始後5、20時間経過に相当する時点で測定し
た結果を、従来法の露点、O2 濃度と比較して表1に示
す。
Next, the results of measurement of the dew point and O 2 concentration in the inner cover at the time corresponding to the lapse of 5 to 20 hours after the start of annealing are shown in Table 1 in comparison with the dew point and O 2 concentration of the conventional method. .

【0019】[0019]

【表1】 ──────────────────────────────────── 炉内露点 O2 濃度 (℃) (ppm) 従来法 5時間後 −30 60 20時間後 −40 50 本実験 5時間後 −60 3 20時間後 −60 0 ──────────────────────────────────── 表1からわかるように、炉内露点及びO2 濃度は、いず
れも本実験が従来法に比べて優れており、酸化スケール
等の問題に極めて有利な条件となっていることが判明し
た。
[Table 1] 炉 Furnace dew point O 2 concentration (℃) ( ppm) Conventional method After 5 hours -30 60 After 20 hours -40 50 Main experiment After 5 hours -60 3 After 20 hours -60 ────────────────────わ か る As can be seen from Table 1, the dew point and O 2 concentration in the furnace were both superior in this experiment compared to the conventional method, It turned out to be a very favorable condition for the problem.

【0020】[0020]

【作用】本発明に係るバッチ焼鈍方法によれば、焼鈍開
始前にバッチ炉内の圧力が減圧されるため、鋼材やバッ
チ炉に付着している水分及び空気などの酸化性物質が除
去され、焼鈍中の露点、酸素濃度を極力低下でき、酸化
スケールの生成等を防止できる。また、焼鈍雰囲気をH
2 ガスとしているため、酸化スケールを焼鈍中に還元
し、後工程の酸洗処理を大幅に軽減することができる。
According to the batch annealing method of the present invention, since the pressure in the batch furnace is reduced before the start of annealing, oxidizing substances such as water and air adhering to the steel material and the batch furnace are removed, The dew point and oxygen concentration during annealing can be reduced as much as possible, and formation of oxide scale and the like can be prevented. The annealing atmosphere is H
Since two gases are used, the oxide scale is reduced during annealing, and the subsequent pickling treatment can be greatly reduced.

【0021】本発明に係るバッチ焼鈍装置は、複数のベ
ル型焼鈍炉の内部が一台の減圧機により減圧され、しか
も遮断弁の開閉により減圧するベル型焼鈍炉を選択でき
る。このため、低コストで、計測制御が容易なバッチ焼
鈍装置が得られる。
In the batch annealing apparatus according to the present invention, it is possible to select a bell-type annealing furnace in which the inside of a plurality of bell-type annealing furnaces is depressurized by one decompressor, and the pressure is reduced by opening and closing a shutoff valve. For this reason, a batch annealing apparatus that is low in cost and easy to control can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。図4は本発明のバッチ焼鈍装置の概略を示
す概略構成図である。このバッチ焼鈍装置50には、8
台のベル型焼鈍炉52a〜52hが備えられており、各
ベル型焼鈍炉の基本的構成は上述した図6に示すベル型
焼鈍炉の構成と同一であるため、詳細な構造の説明は省
略する。さらに、このバッチ焼鈍装置50には、8台の
ベル型焼鈍炉52a〜52hのインナーカバー(図6参
照)内を減圧する減圧機54が備えられている。減圧機
54と8台のベル型焼鈍炉52a〜52hのそれぞれの
インナーカバーとは、ガス管56を介して連通されてい
る。このガス管56には遮断弁58a〜58hが設けら
れており、この遮断弁58a〜58hを選択的に開閉す
ることにより、任意のベル型焼鈍炉のインナーカバー内
だけを減圧できるように構成されている。また、減圧機
54の近くのガス管には遮断弁60が設けられている。
また、図示しないガス供給機から各ベル型焼鈍炉のイン
ナーカバー内にH2 ガス、N2 ガスを供給するガス管6
2が配置されており、このガス管62には遮断弁64a
〜64hが備えられている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an outline of the batch annealing apparatus of the present invention. The batch annealing apparatus 50 includes 8
There are provided two bell-type annealing furnaces 52a to 52h. Since the basic configuration of each of the bell-type annealing furnaces is the same as the configuration of the bell-type annealing furnace shown in FIG. 6 described above, the detailed description of the structure is omitted. I do. Further, the batch annealing apparatus 50 is provided with a pressure reducing device 54 for reducing the pressure in the inner covers (see FIG. 6) of the eight bell-type annealing furnaces 52a to 52h. The decompressor 54 and the respective inner covers of the eight bell-type annealing furnaces 52 a to 52 h are communicated via a gas pipe 56. The gas pipe 56 is provided with shut-off valves 58a to 58h. By selectively opening and closing the shut-off valves 58a to 58h, the pressure inside the inner cover of any bell-type annealing furnace can be reduced. ing. Further, a shutoff valve 60 is provided in a gas pipe near the pressure reducer 54.
A gas pipe 6 for supplying H 2 gas and N 2 gas from the gas supply device (not shown) into the inner cover of each bell type annealing furnace.
The gas pipe 62 has a shut-off valve 64a.
~ 64h.

【0023】このバッチ焼鈍装置50には、上述のよう
に、ガス管56、62にそれぞれ遮断弁58a〜58
h、遮断弁64a〜64hが設けられているため、任意
のベル型焼鈍炉だけを使用することができる。例えば、
ベル型焼鈍炉52a、52bだけを使用するときは、遮
断弁58a、58bと64a、64b及び60だけを開
き、他の遮断弁は閉じる。このように、本実施例のバッ
チ焼鈍装置おいては、複数のベル型焼鈍炉が共有できる
1台の減圧装置が配置され、焼鈍に使用するベル型焼鈍
炉のインナーカバー内だけを減圧できるようにしたた
め、生産量に応じて焼鈍炉を使用することが可能とな
る。
In the batch annealing apparatus 50, as described above, the shutoff valves 58a-58 are connected to the gas pipes 56 and 62, respectively.
h, since the shutoff valves 64a to 64h are provided, only an arbitrary bell-type annealing furnace can be used. For example,
When only the bell type annealing furnaces 52a and 52b are used, only the shutoff valves 58a, 58b and 64a, 64b and 60 are opened, and the other shutoff valves are closed. As described above, in the batch annealing apparatus of the present embodiment, one decompression device that can be shared by a plurality of bell-type annealing furnaces is arranged, and only the inside of the inner cover of the bell-type annealing furnace used for annealing can be depressurized. Therefore, it is possible to use an annealing furnace according to the production amount.

【0024】次に、このバッチ焼鈍装置50を使用し
て、熱間圧延のステンレス鋼を焼鈍した実施例を比較例
と共に、表2を参照して説明する。
Next, an embodiment in which the hot-rolled stainless steel is annealed using this batch annealing apparatus 50 will be described together with a comparative example with reference to Table 2.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】本実施例では、減圧機54により焼鈍前の
インナーカバー内の圧力を約0.3kg/cm2 まで減
圧した後、N2 ガスで復圧してH2 ガス雰囲気で焼鈍し
た。従来法では、インナーカバー内を減圧せずに、H2
ガス約9%、残りはN2 ガス雰囲気で焼鈍した。表2
中、スケールが残っているか否かは目視により判断し
た。
In the present embodiment, the pressure in the inner cover before the annealing was reduced to about 0.3 kg / cm 2 by the pressure reducer 54, and then the pressure was restored with N 2 gas and annealing was performed in an H 2 gas atmosphere. In the conventional method, H 2 is used without depressurizing the inside of the inner cover.
About 9% of the gas was annealed, and the rest was annealed in a N 2 gas atmosphere. Table 2
In the middle, it was visually determined whether or not the scale remained.

【0027】また、焼鈍後のスケール除去処理は、表3
に示す水準1から水準3の3通りを施した。尚、表3
中、MSBとはメカニカルスケールブレーカをいい、硫
酸とは約20%硫酸をいい、硝弗酸とは硝酸15%、弗
酸5%をいう。
Table 3 shows the scale removal treatment after annealing.
3 levels 1 to 3 shown in the table. Table 3
MSB refers to a mechanical scale breaker, sulfuric acid refers to about 20% sulfuric acid, and nitric hydrofluoric acid refers to 15% nitric acid and 5% hydrofluoric acid.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】本実施例では前述のように露点、O2 濃度
を低減させることが可能となるため焼鈍中のスケールの
発生、成長が防止され、また焼鈍中に酸化スケールの還
元反応が促進されて、酸洗速度を速くしてライン速度を
上げても又ショットブラスト、硫酸、硝弗酸を一部省略
(又は半槽のみ使用)してもスケール特性は良好な結果
が得られた。
In this embodiment, since the dew point and the O 2 concentration can be reduced as described above, the generation and growth of scale during annealing are prevented, and the reduction reaction of oxide scale is promoted during annealing. Even if the line speed was increased by increasing the pickling speed, or even if shot blasting, sulfuric acid, and nitric hydrofluoric acid were partially omitted (or only a half tank was used), good results were obtained in the scale characteristics.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のバッ
チ焼鈍方法によれば、焼鈍前に炉内を減圧して真空パー
ジするため、残存酸素、水分が低減し、ステンレス鋼に
おいては還元反応に有利な、又高炭鋼、一般鋼では表面
性状に有利な焼鈍雰囲気が得られる。この結果、本方法
により焼鈍処理したステンレス鋼板は、焼鈍後のスケー
ル除去処理が容易となり酸洗ラインの高速化、酸洗原単
位の低減が可能となる。
As described in detail above, according to the batch annealing method of the present invention, the inside of the furnace is depressurized and vacuum purged before annealing, so that residual oxygen and moisture are reduced, and the reduction reaction in stainless steel is performed. In the case of high carbon steel and general steel, an annealing atmosphere which is advantageous for the surface properties can be obtained. As a result, in the stainless steel sheet annealed by the present method, the scale removal treatment after the annealing is facilitated, so that the speed of the pickling line can be increased and the unit consumption of the pickling can be reduced.

【0031】また、本発明の鋼材のバッチ焼鈍装置によ
れば、複数の焼鈍炉があっても減圧機は1台あればよく
設備コストが大幅に低減可能である。
According to the batch annealing apparatus for steel materials of the present invention, even if there are a plurality of annealing furnaces, only one decompressor is required, and the equipment cost can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明をなすに至った実験方法の概略を示すグ
ラフである。
FIG. 1 is a graph showing an outline of an experimental method which led to the present invention.

【図2】インナーカバー内の圧力、N2 濃度、H2 濃度
の時間経過による推移、及び、O2 濃度、露点の時間経
過による推移を従来法と比較して示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing changes over time in pressure, N 2 concentration, and H 2 concentration in an inner cover, and changes over time in O 2 concentration and dew point, as compared with a conventional method.

【図3】減圧したときのインナーカバー内の最低圧力
と、焼鈍開始後約5時間に相当する時のインナーカバー
内のO2 濃度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the minimum pressure in the inner cover when the pressure is reduced and the O 2 concentration in the inner cover when the pressure is about 5 hours after the start of annealing.

【図4】本発明の一実施例のバッチ焼鈍装置の概略を示
す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an outline of a batch annealing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図5】フェライト系又はマルテンサイト系の熱間圧延
ステンレス鋼板の焼鈍、酸洗工程の概略を示す模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic view showing an outline of an annealing and pickling step of a hot-rolled ferritic or martensitic stainless steel sheet.

【図6】従来のベル型焼鈍炉の概略構造を示した断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view showing a schematic structure of a conventional bell-type annealing furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 インナーカバー 50 焼鈍装置 52a〜52h ベル型焼鈍炉 54 減圧機 56、62 ガス管 58a〜58h 遮断弁 Reference Signs List 40 inner cover 50 annealing device 52a to 52h bell type annealing furnace 54 pressure reducer 56, 62 gas pipe 58a to 58h shutoff valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 勝美 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 清野 芳一 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 西山 忠男 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 平4−107222(JP,A) 特開 昭52−42407(JP,A) 特公 昭49−20449(JP,B1) 特公 昭55−21816(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsumi Sakuma 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki Steel Corp. Inside Chiba Works (72) Inventor Yoshikazu Kiino 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki Steel Corp. Company Chiba Works (72) Inventor Tadao Nishiyama 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City Kawasaki Works Chiba Works (56) References JP-A-4-107222 (JP, A) JP-A-52-42407 ( JP, A) Japanese Patent Publication No. 49-20449 (JP, B1) Japanese Patent Publication No. 55-21816 (JP, B2)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】鋼材のバッチ焼鈍方法において、 鋼材装入後にバッチ炉内を0.3kg/cm 2 以下に
圧する工程と、 該減圧後に不活性ガスにより前記バッチ炉内を大気圧を
上回る圧力までに復圧する工程と、 該復圧後に前記バッチ炉内の不活性ガスをH 2 ガスに置
換して2 ガス雰囲気で前記鋼材を焼鈍する工程と 前記焼鈍が終了した後、前記鋼材の温度が100℃以下
になった時点でH 2 ガスの供給を停止する工程と 、 を含むことを特徴とする鋼材のバッチ焼鈍方法。
1. A batch annealing process of the steel, comprising the steps of applying reduced <br/> batch furnace steel instrumentation after turning to 0.3 kg / cm 2 or less, an inert gas after the vacuum of the batch furnace large Pressure
Recovering the pressure to a pressure higher than the pressure, and placing the inert gas in the batch furnace into H 2 gas after the pressure recovery.
A step of annealing said steel with H 2 gas atmosphere by conversion, after the annealing is completed, the temperature of the steel product 100 ° C. or less
And c. Stopping the supply of H 2 gas at the time when the temperature of the steel sheet has become equal to.
【請求項2】インナーカバーを有するベル型焼鈍炉を複
数備えたバッチ焼鈍装置において、 前記インナーカバーの内部を0.3kg/cm2 以下に
減圧する一台の減圧機と、 前記一台の減圧機と複数の並列に配置した前記インナー
カバーとを結合するガス通路と、 該各ガス通路を開閉する遮断弁と、 前記各インナーカバーの内部に復圧用の2 ガス及び該
2 ガスをさらに置換する2 ガスを供給するガス通路
と、 該各ガス通路を開閉する遮断弁とを備えたことを特徴と
するバッチ焼鈍装置
In batch annealing apparatus having a plurality of bell furnace with a wherein the inner cover, and a single decompression apparatus for decompressing the inside of the inner cover to 0.3 kg / cm 2 or less, the single pressure reduction a gas passage for binding and said inner cover disposed on the machine and a plurality of parallel, and shut-off valve for opening and closing the respective gas passage, N 2 gas and said the recovery pressure the inside of the inner cover
A gas passage for supplying the H 2 gas be further substituted with N 2 gas, batch annealing apparatus which is characterized in that a shut-off valve for opening and closing the respective gas passage.
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