[發明專利]立式熱處理爐用爐底輥及使用該爐底輥的立式熱處理爐

有效

• 申請號: 00108736.3
• 申請日: 2000-05-31
• 公開（公告）號: CN1326007A
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 飯田祐弘
• 申請（專利權）人: 川崎制鐵株式會社
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張天安,楊松齡

本發明涉及使冷軋鋼帶等金屬帶穿爐進行熱處理的立式熱處理爐的加熱爐和均熱爐用的爐底輥及使用該爐底輥的立式熱處理爐。

立式熱處理爐一般分為加熱爐、均熱爐及冷卻爐各區域，以進行規定的熱處理循環。另外，立式熱處理爐內的加熱爐和均熱爐在本發明中是將加熱爐和均熱爐作為1個設備進行操作，以下稱為加熱和均熱爐。在立式熱處理爐爐內的上部和下部設置多個爐底輥作為輸送輥，金屬帶依次懸架在這些爐底輥上并進行穿爐，在這個過程中金屬帶進行必要的熱處理。

但是，由于穿爐的金屬帶不一定是平坦的，存在彎曲和局部的延伸等，故在穿爐時易產生蛇行等輸送故障。

特別是近年來，大多建設大型立式熱處理爐(上側輥與下側輥的間距為15m～20m以上的等級)，可以說這種設備中防止輸送故障是主要課題。

為防止該金屬帶的輸送故障，過去下功夫研究爐底輥的形狀，如爐底輥設有凸度等。但是，要防止輸送故障中出現蛇行，若使輥子的凸度大時，金屬帶會在寬度方向上彎曲而產生稱之為拉深的故障。特別是在爐內溫度高的情況下這種現象較明顯，與穿爐方面的故障有關，成為降低設備作業率和產品成品率的主要原因之一。

為了有效地防止在立式熱處理爐內部穿爐的金屬帶的輸送故障、即蛇行和拉深，早就開始進行了各種研究。

例如，對爐底輥的內部結構進行了研究，利用輥子內部的熱膨脹控制輥子凸度的例子，可以列舉出特開昭55-100919號公報、特開昭57-137431號公報。

另外，特開平7-331335號公報、特開平3-47926號公報揭示了下述技術，即從爐底輥的外部給與熱量而控制溫度，對爐底輥的凸度進行控制的技術。

另一方面，作為對爐底輥的形狀本身進行研究的以往例子，可以列舉出特開平8-199247號公報、特開平7-138656號公報、特開昭58-120739號公報、特開昭52-136812號公報等。這些公報是關于將爐底輥的中間部做成平坦的形狀、或做成凸度形狀，其兩側設計成錐形的具有1段錐形的爐底輥。

在此，本申請人在特開昭59-116331號公報中已經揭示了爐底輥的形狀，在采用上述1段錐形形狀輥子、凸度形狀輥子的同時，也可以采用2段錐形形狀輥子(參照該公報圖3)。

然而，近年來作為汽車車身的整體成形用鋼板，要求使用比以往更寬的鋼板。

因此，要求在一座立式熱處理爐中穿過板寬范圍比以往更寬的金屬板，特別是鋼板。

在汽車用鋼板的情況下，以往操作的板寬范圍為800-1500mm，但近年來在同樣的作業線上要求穿過板寬800-1800mm左右的鋼板，有時甚至要求穿過比此板寬范圍更大板寬的鋼板。

因此，當板寬范圍大時，僅像以往那樣研究1段錐形輥的輥子形狀，就不能完全解決輸送故障問題。

雖然就1段錐形輥而言，已經知道了最佳的輥子形狀，在以往的板寬范圍操作中，是防止產生蛇行和拉深的有效手段，但這種輥子不能直接適用于最大與最小板寬之比大于2的較大的板寬范圍。

本發明者發現采用1段錐形輥時存在下述問題：若錐形的斜度小，則對板寬較寬的金屬帶可有效地防止拉深的產生，但板寬較窄的金屬帶易產生蛇行，另外，若錐形的斜度大，則對板寬較窄的金屬帶可有效地防止蛇行，但板寬較寬的金屬帶、特別是板厚較薄時，易產生拉深。因此，使用1段錐形輥，不能適應大的板寬范圍。

另外，采用控制溫度對爐底輥的凸度進行控制的方式，更不能直接適應這種大的板寬范圍，為了適應這種大的板寬范圍，必須進行大規模的設備改造。

立式熱爐處理爐若是以近乎一定的速度進行穿爐的正常狀態，則用現有的爐底輥也可以在一定程度上穩定地進行穿爐，但為適應多規格和多鋼種的爐子等操作條件發生變化，或在為適應操作異常而變更操作條件的情況下，往往伴隨著相當大的穿爐速度的變化。產生這種速度變化時(相當于正常速度的40-50％的變化時)常常容易產生蛇行和拉深，用現有的爐底輥，考慮穿帶速度的這種變化，達到穩定的穿爐性是極為困難的，甚至采用二段錐形輥也是不容易的。

例如，在鋼帶連續退火爐的情況下，正常狀態的穿爐速度一般為200-400m/分左右。

本發明特別適合于下述情況的立式熱處理爐的加熱和均熱爐，即不需要進行大規模的設備改造，僅用便宜的設備費而且僅對爐底輥進行簡單的最佳化改造，就可適合于大的板寬范圍的輸送，特別是適合于最大與最小板寬之比大于2的板寬范圍較大的情況。

本發明者發現，使2段錐形輥的形狀和配置最佳化，可以比以往更好地適應于特別大的板寬范圍和速度變化，可以防止蛇行和拉深的發生。