專利名稱：鋼板的熱處理裝置和具有該熱處理裝置的鋼板生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)熱軋后的鋼板進(jìn)行熱處理的熱處理裝置、特別是涉及使用感應(yīng)加熱裝置的熱處理裝置和具有該裝置的鋼板生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
熱軋后的鋼板，為了實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和高韌性，大多通過淬火和加速冷卻進(jìn)行急冷、接著回火處理。近年，淬火和加速冷卻成為以在線形式進(jìn)行，但回火處理因?yàn)檎张f以離線、間歇式加熱爐進(jìn)行，所以需要的時(shí)間長，顯著地阻礙鋼板的生產(chǎn)率。因此，提出幾個(gè)使用能夠以短時(shí)間迅速加熱的感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行回火處理方法。
例如，在特開昭48-25239號(hào)公報(bào)中公開了配置多個(gè)感應(yīng)加熱裝置、連續(xù)地?zé)崽幚礓摪鍟r(shí)，在最后的感應(yīng)加熱裝置中裝入鋼板前，水冷鋼板的端部、在鋼板的寬度方向均勻地?zé)崽幚淼姆椒ā?br> 在特開昭48-252237號(hào)公報(bào)中公開了在金屬材料的前端被裝入感應(yīng)加熱裝置內(nèi)時(shí)、在感應(yīng)加熱裝置的出口，金屬材料的后端被裝入感應(yīng)加熱裝置內(nèi)時(shí)、在感應(yīng)加熱裝置的入口，由配備發(fā)熱體、加熱金屬材料的前端或后端來均勻加熱金屬材料的方法。
在特開2003-13133號(hào)公報(bào)中公開了在同一生產(chǎn)線上由感應(yīng)加熱裝置對(duì)熱軋后被加速冷卻的鋼板進(jìn)行熱處理的方法。
但是，使用感應(yīng)加熱裝置迅速加熱鋼板時(shí)，在寬度方向和長度方向難以均勻地對(duì)鋼板進(jìn)行熱處理，在鋼板上產(chǎn)生翹曲。特別是在寬度大的鋼板中容易產(chǎn)生大的翹曲，因此，在設(shè)置了輸送輥和多個(gè)感應(yīng)加熱裝置時(shí)，鋼板沖撞于后面的感應(yīng)加熱裝置，顯著地阻礙鋼板的輸送，也不能進(jìn)行作為目標(biāo)的熱處理。
在特開2003-13133號(hào)公報(bào)中提出為了矯正熱處理后的鋼板翹曲，在感應(yīng)加熱裝置的下游側(cè)配置熱矯直機(jī)的方法，但因?yàn)闊岢C直機(jī)是大型裝置，所以，不能在感應(yīng)加熱裝置近處配置，另外，在設(shè)置多個(gè)感應(yīng)加熱裝置時(shí)有不能在鄰近的感應(yīng)加熱裝置之間配置等的問題，在熱矯直機(jī)中不能防止上述那樣的鋼板和輸送輥、感應(yīng)加熱裝置的沖撞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供即使使用感應(yīng)加熱裝置、也沒有鋼板輸送阻礙、可以進(jìn)行目標(biāo)熱處理的鋼板熱處理裝置和具備該熱處理裝置的鋼板生產(chǎn)線。
上述目的由如下所述的鋼板熱處理裝置來達(dá)到。一種鋼板熱處理裝置，具有用于水平輸送鋼板的多個(gè)輸送輥、和用于加熱鋼板的至少1臺(tái)感應(yīng)加熱裝置，感應(yīng)加熱裝置被配置在規(guī)定的相鄰輸送輥之間，而且在感應(yīng)加熱裝置中至少位于最上游的感應(yīng)加熱裝置的出口側(cè)設(shè)置至少1根用于從上面推壓鋼板的推壓輥，推壓輥中至少位于最上游的推壓輥，與輸送輥相對(duì)而配置在位于感應(yīng)加熱裝置出口側(cè)的輸送輥的上方。
另外，在同一生產(chǎn)線上，如果在具備熱軋機(jī)、加速冷卻裝置和上述本發(fā)明的鋼板熱處理裝置的鋼板生產(chǎn)線上制造鋼板，就可以以更高的生產(chǎn)率穩(wěn)定地生產(chǎn)鋼板。


圖1A-圖1G是表示推壓輥配置的圖。
圖2是定義鋼板翹曲高度h的圖。
圖3是表示圖1A-圖1G的推壓輥配置條件和鋼板翹曲高度h的關(guān)系的圖。
圖4是表示以導(dǎo)線連接推壓輥和輸送輥的一個(gè)例子的圖。
圖5是表示本發(fā)明的生產(chǎn)線的一個(gè)例子的圖。
圖6是表示本發(fā)明的生產(chǎn)線的其它例子的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人等使用板厚40mm、板寬2000mm的鋼板，以設(shè)置在輸送輥之間的螺線管型的感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行熱處理，對(duì)熱處理后的鋼板前端部分的翹曲進(jìn)行以下的研討。
如圖1A-圖1G所示地，在位于感應(yīng)加熱裝置1的入口側(cè)、出口側(cè)的輸送輥3的上方，與輸送輥3相對(duì)而配置用于從上面推壓鋼板4的推壓輥2，加熱到鋼板表面溫度上升60℃后，以80000N的推壓力將該推壓輥2推壓向鋼板4，求出在感應(yīng)加熱裝置1的出口側(cè)的鋼板4的前端部分的翹曲高度h。這里，翹曲高度h如圖2所示地，是產(chǎn)生翹曲的鋼板4的最高點(diǎn)不產(chǎn)生翹曲時(shí)從鋼板4的表面計(jì)測的高度。
在圖3中表示如圖1A-圖1G所示的推壓輥配置和翹曲高度h的關(guān)系。
如C、D、E、F、G所示地，在位于感應(yīng)加熱裝置1的出口側(cè)的輸送輥3的上方、與輸送輥3相對(duì)而設(shè)置推壓輥2時(shí)，可以將翹曲高度抑制在20mm以下，可以防止鋼板4和輸送輥3、感應(yīng)加熱裝置1的沖撞。另外，因?yàn)殇摪?的翹曲被抑制，所以，鋼板4在感應(yīng)加熱裝置1內(nèi)更均勻地被加熱。
推壓輥2，如C和E那樣地被配置在距感應(yīng)加熱裝置1的第1輸送輥3的上方、或者如D那樣地被配置在距感應(yīng)加熱裝置1的第2輸送輥3的上方，都可以抑制鋼板4的翹曲。此時(shí)，鋼板4的前端沖撞在推壓輥2上，為了防止沖到推壓輥2上，可以從感應(yīng)加熱裝置1的出口側(cè)到推壓輥2之間，設(shè)置能夠?qū)摪?的前端導(dǎo)向推壓輥2的導(dǎo)向輥。另外，即使配置在第3輸送輥以后的輸送輥3的上方也可以得到同樣的效果。
設(shè)置多臺(tái)感應(yīng)加熱裝置、拉長感應(yīng)加熱裝置之間的距離時(shí)，如圖1F和圖1G所示地，可以在感應(yīng)加熱裝置1之間的多個(gè)輸送輥3的上方配置多個(gè)推壓輥2。
另外，如F所示地，位于最上游的推壓輥2不一定必須配置在輸送輥3的緊上方，只要配置成為以輸送輥3和推壓輥2向鋼板4施加推壓力即可。
如E所示地，如果在感應(yīng)加熱裝置1的入口側(cè)也設(shè)置推壓輥2，在感應(yīng)加熱裝置1的入口側(cè)，如圖2所示地，鋼板4向上側(cè)翹曲時(shí)更有效。
另一方面，推壓輥2不在位于感應(yīng)加熱裝置1的出口側(cè)的輸送輥3的上方的A與B的情況下，翹曲高度大于40mm、鋼板4和輸送輥3、位于下游的感應(yīng)加熱裝置1沖撞的危險(xiǎn)性非常高。
另外，設(shè)置多臺(tái)感應(yīng)加熱裝置時(shí)，如果將推壓輥設(shè)置在至少位于最上游的感應(yīng)加熱裝置的出口側(cè)，就可以抑制鋼板的翹曲。其理由是因?yàn)樵谧钌嫌蔚母袘?yīng)加熱裝置中加熱鋼板時(shí)的溫度上升量大、容易在鋼板上產(chǎn)生大的翹曲。在最上游的感應(yīng)加熱裝置以外的感應(yīng)加熱裝置中、也有以大的溫度上升量進(jìn)行加熱的情況，所以，在這樣的感應(yīng)加熱裝置的出口側(cè)也可以設(shè)置推壓輥。
另外，在上述研討中，因?yàn)殇摪宓陌鍖捯欢?，所以由推壓?產(chǎn)生的推壓力是一定的，但需要根據(jù)板寬適當(dāng)變化。板寬越小越需要大的推壓力，例如，板寬在1500mm以下時(shí)，需要100000N以上的推壓力，另外，板寬2000mm左右時(shí)需要60000N以上的推壓力。另一方面，板寬是3000mm以上時(shí)，20000N左右的推壓力就足夠了。
作為感應(yīng)加熱裝置，即使使用橫向型的加熱裝置也可以得到同樣的結(jié)果。
推壓輥是可以繞軸自由旋轉(zhuǎn)的輥就可以，但存在來自感應(yīng)加熱裝置的電磁力使鋼板輸送速度變化的情況，所以為了控制其速度變化、優(yōu)選制成驅(qū)動(dòng)輥。
如果產(chǎn)生大翹曲的鋼板通過推壓輥的上側(cè)，則不能以推壓輥推壓鋼板，所以，優(yōu)選將推壓輥的直徑制成大于感應(yīng)加熱裝置開口部的垂直方向距離的1/2。
也存在如下的情況以感應(yīng)加熱裝置加熱移動(dòng)著的鋼板時(shí)，鋼板和推壓輥、輸送輥之間產(chǎn)生火花，有損傷鋼板的邊緣部分、在輥表面產(chǎn)生火花痕跡。這是因?yàn)?，從感?yīng)加熱裝置漏泄的磁通在鋼板和推壓輥、輸送輥之間形成的閉合回路中誘發(fā)感應(yīng)電流，由振動(dòng)和翹曲等在鋼板和推壓輥、輸送輥之間產(chǎn)生空隙時(shí)，由該感應(yīng)電流而產(chǎn)生火花。為了防止產(chǎn)生這樣的火花，使推壓輥與輸送輥的電阻比鋼板的電阻高，或者如圖4所示地以導(dǎo)線5連接推壓輥2和輸送輥3，形成閉合回路是有效的。
另外，鋼板是通常的低碳鋼時(shí)，作為推壓輥、輸送輥，如果使用至少表層以不銹鋼那樣的高合金鋼形成的輥，就可以使輥的電阻比鋼板的電阻高。
作為鋼板生產(chǎn)線，在同一生產(chǎn)線上，如果成為配備了熱軋機(jī)、加速冷卻裝置和上述那樣的是本發(fā)明鋼板熱處理裝置的生產(chǎn)線，就可以以高生產(chǎn)率穩(wěn)定制造鋼板。
圖5中表示是本發(fā)明生產(chǎn)線的一個(gè)例子。
以加熱爐8加熱的板坯7以熱軋機(jī)10軋制成為鋼板4。鋼板4在熱軋后，以加速冷卻裝置20進(jìn)行急冷，以熱處理裝置30熱處理，賦予所希望的特性。
熱處理裝置30由6臺(tái)感應(yīng)加熱裝置1構(gòu)成，在最上游的感應(yīng)加熱裝置1的出口側(cè)、在輸送輥3的緊上面，與輸送輥3相對(duì)配置1根推壓輥2。
以感應(yīng)加熱裝置1熱處理的鋼板4，因?yàn)橛赏茐狠?以與鋼板4板寬相應(yīng)的推壓力推壓，所以，沒有大的翹曲，可以在位于下游的感應(yīng)加熱裝置1中毫無問題地接受熱處理。
在本熱處理裝置30中，因?yàn)榫哂?臺(tái)感應(yīng)加熱裝置1，所以，可以以1個(gè)道次進(jìn)行所希望的熱處理。
圖6表示是本發(fā)明生產(chǎn)線的其它例子。
生產(chǎn)線的構(gòu)成和圖5的情況相同，但本熱處理裝置30的感應(yīng)加熱裝置1的臺(tái)數(shù)是3臺(tái)。和圖5同樣地，在位于最上游的感應(yīng)加熱裝置1出口側(cè)的輸送輥3的緊上面，與輸送輥3相對(duì)配置1根推壓輥2。
在本熱處理裝置30中，因?yàn)橹挥?臺(tái)感應(yīng)加熱裝置1，所以，優(yōu)選以可逆道次進(jìn)行熱處理。另外，在反向道次中，除最初的道次以外，不一定必須使用推壓輥2，但此時(shí)使推壓力為零即可。
另外，在圖5、圖6的生產(chǎn)線中，如果在加速冷卻裝置20和熱處理裝置30之間，或在熱處理裝置30的下游側(cè)具備熱矯直機(jī)，則能夠制造平坦度更高的鋼板。
實(shí)施例使用圖5和圖6的生產(chǎn)線，由熱軋機(jī)生產(chǎn)如表1所示的板厚12～40mm、板寬1500～4000mm的鋼板后，以加熱冷卻裝置迅速冷卻到大致室溫，由熱處理裝置最上游的感應(yīng)加熱裝置加熱到300℃，如表1所示地改變配置在位于最上游的感應(yīng)加熱裝置出口側(cè)的輸送輥上方的推壓輥的推壓力，檢查此后的鋼板和輸送輥、感應(yīng)加熱裝置有無沖撞。另外，還對(duì)使用圖6的生產(chǎn)線、以3個(gè)道次使鋼板通過熱處理裝置的情況進(jìn)行研究，但此時(shí)在第1道次使用推壓輥。
感應(yīng)加熱裝置是頻率1500Hz的螺線管型、線圈開口部是200mm(高度)×5000mm(寬)、長度是2000mm、最大輸出約是20MW。
結(jié)果如表1所示。
在使用推壓輥、根據(jù)板寬以適當(dāng)推壓力推壓鋼板的本發(fā)明例中，完全不引起與輸送輥、感應(yīng)加熱裝置的沖撞。
使用圖6的生產(chǎn)線，以可逆道次進(jìn)行熱處理時(shí)，通過在第1道次使用推壓輥可以避免沖撞。
另一方面，在不使用推壓輥、或者即使使用也以小的推壓力推壓鋼板的比較例中，引起與輸送輥、感應(yīng)加熱裝置的沖撞。
表1

權(quán)利要求
1.一種鋼板的熱處理裝置，具有用于水平輸送鋼板的多個(gè)輸送輥、和用于加熱所述鋼板的至少1臺(tái)感應(yīng)加熱裝置，所述感應(yīng)加熱裝置被配置在規(guī)定的相鄰所述輸送輥之間，而且在所述感應(yīng)加熱裝置中至少位于最上游的感應(yīng)加熱裝置的出口側(cè)設(shè)置至少1根用于從上面推壓所述鋼板的推壓輥，所述推壓輥中至少位于最上游的推壓輥，與所述輸送輥相對(duì)而配置在位于所述感應(yīng)加熱裝置出口側(cè)的輸送輥的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，在感應(yīng)加熱裝置入口側(cè)，至少設(shè)置1根用于從上面推壓鋼板的推壓輥。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，其中，推壓輥是驅(qū)動(dòng)輥。
4.如權(quán)利要求2所述的鋼板的熱處理裝置，其中，推壓輥是驅(qū)動(dòng)輥。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輥的直徑大于感應(yīng)加熱裝置開口部的垂直方向距離的1/2。
6.如權(quán)利要求4所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輥的直徑大于感應(yīng)加熱裝置開口部的垂直方向距離的1/2。
7.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，其中，推壓輥的電阻比所述鋼板的電阻大。
8.如權(quán)利要求6所述的鋼板的熱處理裝置，其中，推壓輥的電阻比所述鋼板的電阻大。
9.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輸送輥的電阻比所述鋼板的電阻大。
10.如權(quán)利要求8所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輸送輥的電阻比所述鋼板的電阻大。
11.如權(quán)利要求1所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輸送輥和推壓輥以導(dǎo)線連接，形成閉合回路。
12.如權(quán)利要求10所述的鋼板的熱處理裝置，其中，輸送輥和推壓輥以導(dǎo)線連接，形成閉合回路。
13.一種鋼板生產(chǎn)線，在同一生產(chǎn)線上，具備熱軋機(jī)、加速冷卻裝置和權(quán)利要求1至12中任意一種鋼板的熱處理裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的鋼板生產(chǎn)線，在加速冷卻裝置和熱處理裝置之間具有熱矯直機(jī)。
15.如權(quán)利要求13所述的鋼板生產(chǎn)線，在熱處理裝置的下游側(cè)具有熱矯直機(jī)。
16.如權(quán)利要求14所述的鋼板生產(chǎn)線，在熱處理裝置的下游側(cè)具有熱矯直機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼板熱處理裝置，具有用于水平輸送鋼板的多個(gè)輸送輥、和用于加熱鋼板的至少1臺(tái)感應(yīng)加熱裝置，感應(yīng)加熱裝置配置在規(guī)定的相鄰的輸送輥之間，而且在感應(yīng)加熱裝置中至少位于最上游的感應(yīng)加熱裝置的出口側(cè)，設(shè)置至少1根用于從上面推壓鋼板的推壓輥，推壓輥中至少位于最上游的推壓輥，與輸送輥相對(duì)而配置在位于感應(yīng)加熱裝置出口側(cè)的輸送輥的上方。由本發(fā)明的鋼板的熱處理裝置，即使使用感應(yīng)加熱裝置，也可以不阻礙鋼板輸送地對(duì)鋼板進(jìn)行目標(biāo)熱處理。
文檔編號(hào)C21D1/42GK1909988SQ20058000301
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月21日
發(fā)明者日野善道, 杉岡正敏, 中野圣, 竹波生雄, 竹之內(nèi)英治, 松岡俊夫 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社