連續(xù)退火設(shè)備的急速加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼板的連續(xù)退火設(shè)備中的急速加熱裝置，具體而言，涉及適用于晶粒 取向電磁鋼板的一次再結(jié)晶退火的連續(xù)退火設(shè)備中的急速加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)冷軋后的鋼板進(jìn)行退火時(shí)的加熱速度近年來(lái)如專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的那樣有進(jìn)行 急速加熱的趨勢(shì)，其中，在作為變壓器、電氣設(shè)備的鐵心等的材料而使用的晶粒取向電磁鋼 板的一次再結(jié)晶退火中進(jìn)行急速加熱正普遍化。其主要目的在于，除了加熱時(shí)間的縮短帶 來(lái)的生產(chǎn)效率的提高之外，通過(guò)急速加熱，能夠期待以下說(shuō)明的特定的織構(gòu)發(fā)達(dá)而使磁特 性得以改善的效果。
[0003] 通常，在強(qiáng)壓下所得的冷軋鋼板的一次再結(jié)晶過(guò)程中，積蓄的應(yīng)變能高的〈111>// ND取向優(yōu)先產(chǎn)生恢復(fù)、再結(jié)晶。其結(jié)果，在以往那樣的KTC /s左右的升溫速度下，一次 再結(jié)晶后的再結(jié)晶織構(gòu)以〈11D//ND取向?yàn)橹?，與此相對(duì)，若使升溫速度比上述速度快， 則在〈11D//ND取向產(chǎn)生恢復(fù)之前，鋼板被加熱至產(chǎn)生再結(jié)晶的高溫，所以難以再結(jié)晶的 <110>//ND取向也產(chǎn)生一次再結(jié)晶。其結(jié)果，在二次再結(jié)晶后的制品板中的<110>//ND取 向、即高斯取向（{11〇}〈〇〇1>)增加的同時(shí)，粒徑微細(xì)化，使鐵損特性提高。
[0004] 但是，在上述這樣的急速加熱中，需要嚴(yán)密地管理加熱溫度、加熱時(shí)間等加熱條 件。這是因?yàn)樵谝淮卧俳Y(jié)晶退火的加熱時(shí)，若鋼板內(nèi)的溫度分布有偏差，則在鋼板內(nèi)一次再 結(jié)晶退火后的織構(gòu)發(fā)生變化，這也進(jìn)一步影響最終退火后的二次再結(jié)晶織構(gòu)，使晶粒取向 電磁鋼板的鋼板內(nèi)的磁特性的偏差變大。
[0005] 并且，若鋼板內(nèi)的溫度不均、特別是板寬方向的溫度不均變大，則當(dāng)在退火設(shè)備內(nèi) 通板時(shí)，在鋼板產(chǎn)生縱褶皺、翹曲而使制品形狀變差，或者在鋼板卷繞于爐內(nèi)的搬運(yùn)輥時(shí)產(chǎn) 生收縮（narrowing)，最差的情況下，引起鋼板在爐內(nèi)斷裂等重大作業(yè)故障。
[0006] 作為嚴(yán)格管理鋼板內(nèi)的溫度的技術(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)如下技術(shù)：在兩臺(tái)以 上的感應(yīng)加熱裝置各自的線(xiàn)圈外殼之間的連接部，配置有由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的加熱補(bǔ)償部 件，而有效地利用來(lái)自感應(yīng)加熱線(xiàn)圈的漏磁通，由此使感應(yīng)加熱裝置之間的加熱的間斷最 小化。
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平01-290716號(hào)公報(bào)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2008-266727號(hào)公報(bào)
[0009] 然而，即使根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的技術(shù)，實(shí)際情況也是，在如感應(yīng)加熱這樣進(jìn) 行急速加熱的情況下，容易產(chǎn)生鋼板內(nèi)，特別是板寬方向上的溫度不均。其結(jié)果，在進(jìn)行了 急速加熱的情況下，不僅引起鋼帶內(nèi)的形狀變化、由此引起的形狀不良的產(chǎn)生、作業(yè)故障 等，還引起制品卷材內(nèi)的磁特性的偏差，而成為使制品板的品質(zhì)降低的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，其目的在于提供一種即 使在由感應(yīng)加熱裝置對(duì)鋼板急速加熱的情況下也能夠使鋼板內(nèi)、特別是板寬方向的溫度分 布均勻化而實(shí)現(xiàn)鋼板形狀、磁特性等品質(zhì)的提高的連續(xù)退火設(shè)備中的急速加熱裝置。
[0011] 發(fā)明者為了解決上述課題，著眼于在連續(xù)退火設(shè)備的加熱帶設(shè)置的感應(yīng)加熱裝置 的結(jié)構(gòu)、配置而反復(fù)進(jìn)行各種研宄。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在上述加熱帶的前半部分配設(shè)有兩臺(tái)以上 的感應(yīng)加熱裝置，并且在上述感應(yīng)加熱裝置之間設(shè)置有暫時(shí)停止加熱的加熱停止區(qū)間或者 進(jìn)行慢加熱的慢加熱區(qū)間（以下，將它們統(tǒng)稱(chēng)為"加熱速度調(diào)整區(qū)間"），對(duì)實(shí)現(xiàn)鋼板內(nèi)的溫 度分布的均勻化是有效的，由此完成了本發(fā)明。
[0012] 即，本發(fā)明涉及一種急速加熱裝置，其是具有加熱帶、均熱帶以及冷卻帶的鋼板的 連續(xù)退火設(shè)備的急速加熱裝置，上述急速加熱裝置的特征在于，上述加熱帶在前半部分串 聯(lián)配設(shè)有兩臺(tái)以上的感應(yīng)加熱裝置，并且在上述兩臺(tái)以上的感應(yīng)加熱裝置之間設(shè)置有加熱 速度調(diào)整區(qū)間。
[0013] 本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，上述加熱速度調(diào)整區(qū)間是加熱停止區(qū)間。
[0014] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，上述加熱速度調(diào)整區(qū)間是慢加熱區(qū)間。
[0015] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，在上述加熱速度調(diào)整區(qū)間，具有以超過(guò) (TC /s且在10°C /s以下的升溫速度加熱鋼板的加熱裝置。
[0016] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，將上述加熱速度調(diào)整區(qū)間設(shè)置于鋼板 溫度為250?600°C的溫度區(qū)域。
[0017] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，上述加熱速度調(diào)整區(qū)間的長(zhǎng)度為1? 30m〇
[0018] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，在設(shè)置有該裝置的區(qū)間內(nèi)，以50°C /s 以上的升溫速度加熱鋼板。
[0019] 另外，本發(fā)明的急速加熱裝置的特征在于，用該急速加熱裝置加熱的上述鋼板為 含有8. 0質(zhì)量％以下的Si的電磁鋼板的最終冷軋材料。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，在連續(xù)退火設(shè)備的加熱帶的前半部分串聯(lián)配設(shè)有兩臺(tái)以上的感應(yīng)加 熱裝置，并且在上述兩臺(tái)以上的感應(yīng)加熱裝置之間設(shè)置有進(jìn)行加熱停止或者進(jìn)行慢加熱的 1?30m的加熱速度調(diào)整區(qū)間，在該區(qū)間內(nèi)促進(jìn)鋼帶內(nèi)的溫度均勻化，使急速加熱帶來(lái)的板 寬方向的溫度不均減少，所以能夠大幅度地減少鋼板的形狀不良、收縮等通板故障、鋼板內(nèi) 的磁特性的不均。而且根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在加熱中途設(shè)置有上述加熱速度調(diào)整區(qū)間，能夠適 量地釋放〈11D//ND取向的積蓄應(yīng)變能，而相對(duì)地提高一次再結(jié)晶組織中<110>//ND取向 相對(duì)于〈11D//ND取向的存在比率，所以急速加熱帶來(lái)的磁特性改善效果與現(xiàn)有技術(shù)相比 能夠進(jìn)一步提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是對(duì)現(xiàn)有的連續(xù)退火設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
[0022] 圖2是對(duì)使用了感應(yīng)加熱裝置的急速加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
[0023] 圖3是對(duì)本發(fā)明的急速加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明的另一急速加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
[0025] 圖5是對(duì)使用了圖3的急速加熱裝置的實(shí)施例1的加熱模式進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
[0026] 圖6是對(duì)使用了圖4的急速加熱裝置的實(shí)施例2的加熱模式進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下，以應(yīng)用于晶粒取向電磁鋼板的一次再結(jié)晶退火用的連續(xù)退火設(shè)備的情況為 例對(duì)本發(fā)明的急速加熱裝置具體進(jìn)行說(shuō)明。
[0028] 圖1不意性地表不用于對(duì)冷乳至最終板厚（制品板厚）的晶粒取向電磁鋼板實(shí)施 一次再結(jié)晶退火、或者結(jié)合了脫炭退火的一次再結(jié)晶退火的連續(xù)退火設(shè)備的爐部的一般結(jié) 構(gòu)例。連續(xù)退火設(shè)備的爐部通常具有輻射管加熱方式的加熱帶2、電加熱器加熱方式的均 熱帶3以及冷卻帶4,從加熱帶2進(jìn)入側(cè)（圖1的左側(cè)）被搬運(yùn)至爐內(nèi)的鋼板1在加熱帶2 被加熱至規(guī)定的均熱溫度，在均熱帶3以均熱溫度保持規(guī)定時(shí)間之后，在冷卻帶4被冷卻至 接近室溫，然后向爐外（圖1的右側(cè)）被搬出。此外，在圖1中模擬水平式的爐，表示了鋼 板在爐內(nèi)沿水平方向被搬運(yùn)的情況，但也可以構(gòu)成為經(jīng)由配設(shè)在爐內(nèi)的上下或者左右的多 個(gè)搬運(yùn)輥使鋼板在爐內(nèi)往復(fù)移動(dòng)并對(duì)鋼板進(jìn)行熱處理。另外，鋼板溫度由例如設(shè)置于各帶 的輸出側(cè)的板式溫度計(jì)51?53等管理。
[0029] 圖2表示如下的現(xiàn)有技術(shù)的加熱帶：在輻射管加熱方式的加熱帶20之前，配設(shè)能 夠進(jìn)行急速加熱的感應(yīng)加熱裝置21，而立刻從室溫急速加熱至規(guī)定的溫度，然后，用輻射管 加熱至均熱溫度。
[0030] 通過(guò)使用上述那樣的感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行急速加熱來(lái)改善磁特性的理由如前 述那樣，由于急速加熱，能夠促進(jìn)成為二次再結(jié)晶的晶核的<110>//ND中的高斯取向 ({110}〈001>取向）的產(chǎn)生，其結(jié)果是二次再結(jié)晶組織被細(xì)?；?。
[0031] 然而，如前述那樣，在將圖2那樣的感應(yīng)加熱裝置用于加熱帶的鋼板加熱中，因?yàn)?鋼板的升溫速度快，在鋼板內(nèi)，特別是板寬方向上的溫度分布容易變得不均勻，例如，用圖2 中所示的在感應(yīng)加熱裝置21的排出側(cè)設(shè)置的板式溫度計(jì)61測(cè)出的板寬方向的溫差（最高 溫度-最低溫度）還會(huì)達(dá)到150°C。其結(jié)果，在鋼板上產(chǎn)生縱褶皺、翹曲等而使制品形狀變 差，或者在鋼板卷繞于爐內(nèi)的搬運(yùn)輥時(shí)產(chǎn)生收縮，最差的情況下，引起鋼板在爐內(nèi)斷裂等重 大作業(yè)故障。
[0032] 因此，本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)，如圖3所示那樣，將圖2的感應(yīng)加熱裝置21分 割為21a和21b兩部分，并將21a和21b隔著管部（duct portion) 21c分離配設(shè)，在急速加 熱的區(qū)域的中途設(shè)置加熱停止區(qū)間。通過(guò)設(shè)置該加熱停止區(qū)間，鋼板在加熱中途以規(guī)定溫 度被保持規(guī)定時(shí)間，所以鋼板內(nèi)、特別是板寬方向的溫度不均勻由于熱擴(kuò)散而減輕，由此形 狀不良得以改善，除此之外，還能夠減少磁特性的偏差。
[0033] 或者是如圖4所示那樣，將圖2的感應(yīng)加熱裝置21分割為21 a和21b兩部分，并 將21a和21b隔著管部21c分離配置，在急速加熱的區(qū)域的中途設(shè)置慢加熱區(qū)間。成為該 慢加熱區(qū)間的管部21c優(yōu)選在其內(nèi)部以例如與鋼板的表背面對(duì)置的方式配設(shè)有加熱裝置 21d，上述加熱裝置21d能夠以超過(guò)0°C /s并在KTC /s以下的升溫速度對(duì)鋼板進(jìn)行慢加 熱。通過(guò)設(shè)置該加熱裝置，與沒(méi)有加熱裝置的圖3的加熱裝置相比較，能夠更有效地減輕鋼 板內(nèi)、特別是板寬方向的溫度不均。其結(jié)果，除了鋼板內(nèi)、特別是板寬方向的溫度不均勻被 減輕而使形狀不良得以改善之外，還能夠進(jìn)一步減少磁特性的偏差。
[0034] 對(duì)于基于這樣的加熱裝置的溫度不均的改善機(jī)構(gòu)，發(fā)明者如下考慮。
[0035] 首先，當(dāng)在作為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要件之一的感應(yīng)加熱裝置之間設(shè)定恒定長(zhǎng)度的慢加 熱區(qū)間的情況下，由于鋼板通過(guò)該慢加熱區(qū)間的期間的熱擴(kuò)散，而在感應(yīng)加熱區(qū)間形成的 鋼板內(nèi)的溫度不均縮小。并且，在將作為本發(fā)明的另一個(gè)結(jié)構(gòu)要件的加熱器等加熱機(jī)構(gòu)配 設(shè)于上述慢加熱區(qū)間的情況下，除了上述鋼板內(nèi)的熱擴(kuò)散，還增加上述加熱機(jī)構(gòu)帶來(lái)的板 寬方向的溫度均勻化效果