專利名稱：箱式退火爐和使用該爐的金屬板的退火方法以及退火過的金屬板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于箱式退火爐和使用該爐的金屬板(不僅非定尺剪切板材狀的帶狀，也包括板卷狀)的制造方法及退火過的制品。
例如，不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板利用叫做熱軋→熱軋退火·酸洗→冷軋→成品退火·酸洗(冷軋退火·酸洗)→光整冷軋的制造工序進(jìn)行生產(chǎn)，在成品退火·酸洗中通常使用連續(xù)退火酸洗生產(chǎn)線(APL)或者連續(xù)光亮退火生產(chǎn)線(BAL)。
在以大量生產(chǎn)為目標(biāo)時(shí)，使用這種連續(xù)生產(chǎn)線是高效率的，但志在少量生產(chǎn)時(shí)，或者利用碳鋼等普通鋼的冷軋板生產(chǎn)設(shè)備想要生產(chǎn)不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板時(shí)，使用這些連續(xù)生產(chǎn)線未必是上策，在成品退火(冷軋退火)中因?yàn)椴捎孟涫酵嘶?別名，鐘罩式退火或者間歇退火)，與其說省略需要長大設(shè)備的成品退火·酸洗工序，不如說在經(jīng)濟(jì)上成為有利的情況不少。
盡管以往的箱式退火爐，爐內(nèi)氣氛中的氧和露點(diǎn)沒有充分降低，加之在爐中的時(shí)間也長，但使用箱式退火爐進(jìn)行不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板(板卷狀)的成品退火時(shí)，在板表面形成厚4000□以上的氧化膜，在發(fā)生回火色的同時(shí)，耐蝕性也劣化，對不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板說來造成致命的缺陷(參照圖4)，因此以箱式退火進(jìn)行成品退火的不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板的制造方法，還沒有達(dá)到工程化。
另一方面，即使普通鋼的冷軋板，含有高M(jìn)n(Mn0.5～1.0重量％)的鋼或含有高Nb(Nb0.2～0.5重量％)的鋼，也發(fā)生回火色，成為品質(zhì)上的問題。例如含有高M(jìn)n的鋼，如圖7所示，退火氣氛是HN氣體(H27體積％，N293體積％)，在均熱條件是680℃×30h時(shí)，在自板寬端約150～300mm寬的區(qū)域發(fā)生黃褐色回火色(20)，該回火色在內(nèi)端部側(cè)約50mm寬的部分包含白色回火色(21)。
作為防止發(fā)生這樣的回火色的對策，已提出或改進(jìn)爐的密封方法，或在退火前吸引爐內(nèi)氣體、使?fàn)t內(nèi)接近真空而減少殘存空氣等機(jī)械的、物理的去除氧源的方法。另外，在特開昭54-102222號(hào)公報(bào)中提出在爐內(nèi)設(shè)置純銅，化學(xué)的還原去除H2O的方法。
按照上述的方法，在退火初期銅通過氧化反應(yīng)，暫時(shí)吸收爐內(nèi)氣體中的氧，但銅和氧的親和力弱，因而已生成的氧化銅在高溫均熱過程中被還原，氧重新放入爐內(nèi)，這就成為冷卻時(shí)使制品表面氧化的一個(gè)原因。
因此，本發(fā)明目的在于，提供即使在低溫區(qū)升溫中能夠可靠且穩(wěn)定地去除爐內(nèi)氣體中的氧和水分的箱式退火爐，并提供使用該爐將氧化膜抑制到實(shí)用上無問題程度的冷軋退火金屬板的制造技術(shù)。
本發(fā)明的其他目的或優(yōu)點(diǎn)，從本說明書的附圖、詳細(xì)說明、權(quán)利要求記載的內(nèi)容大概可以清楚。
本發(fā)明是箱式退火爐(本發(fā)明爐)它是進(jìn)行箱式退火金屬板的箱式退火爐，其特征在于，該爐內(nèi)或者在從該爐內(nèi)吸引氣體而返回該爐內(nèi)的該氣體循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置去除氣體中的氧的氧去除手段。
另外，本發(fā)明是金屬板的退火方法(本發(fā)明方法)，它是冷軋金屬板后，進(jìn)行退火的方法，其特征在于，使用上述的本發(fā)明爐。此外，本發(fā)明是使用上述的本發(fā)明爐進(jìn)行退火過的金屬板(本發(fā)明制品)。


圖1是表示本發(fā)明爐的基本構(gòu)成的方塊圖。
圖2是表示實(shí)施例1的爐構(gòu)成的方塊圖。
圖3是表示實(shí)施例1和以往例的加熱曲線及爐內(nèi)氣體的氧濃度和露點(diǎn)的推移的曲線圖。
圖4是表示實(shí)施例1和以往例的氧化膜厚度和耐蝕性的關(guān)系曲線圖。
圖5是表示實(shí)施例2的爐構(gòu)成的方塊圖。
圖6是表示實(shí)施例3的爐構(gòu)成的方塊圖。
圖7是表示用以往的箱式爐退火過的含高M(jìn)n鋼的回火色發(fā)生狀況的平面圖。
圖8是以往的箱式退火爐的斷面模擬圖。
圖9是表示Ti和鐵素體系不銹鋼的板溫度和氧化增量的關(guān)系曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明的一個(gè)例子的斷面模擬圖。
圖11是表示本發(fā)明的其他例子的斷面模擬圖。
圖12是表示實(shí)施例4和以往例的加熱曲線及爐內(nèi)氣體的氧濃度和露點(diǎn)的推移的曲線圖。
圖13是表示實(shí)施例4和以往例的氧化膜厚度和耐蝕性的關(guān)系曲線圖。
本說明書，為了明確地理解發(fā)明的內(nèi)容，提示了典型的例子，但本發(fā)明的權(quán)利要求范圍不限于在本說明書中記載的權(quán)利要求、附圖或在詳細(xì)的說明中記載的內(nèi)容。
在本發(fā)明中，“金屬板”不僅指非定尺剪切板材的帶狀，也指板卷狀的金屬。氣體循環(huán)系統(tǒng)的入口(送入口)和出口(放出口)以設(shè)置在箱式退火爐的爐底部為佳。吸引爐內(nèi)氣體的氣體吸引手段可以由壓氣機(jī)構(gòu)成。氧去除手段，在和氧的親和力比鐵強(qiáng)的金屬(強(qiáng)脫氧金屬的固體或者液體)或者在退火氣氛中含有氫的場合，貯藏成為氧氫反應(yīng)的催化劑物質(zhì)(將這些總稱為脫氧劑)的脫氧器是合適的，根據(jù)需要，在其中也可以附設(shè)反應(yīng)促進(jìn)用的加熱手段。水分去除手段，合適的是以貯藏優(yōu)先吸附水分子的物質(zhì)(稱為干燥劑)的干燥器構(gòu)成，根據(jù)需要，在其中也可以附設(shè)水分子吸附促進(jìn)用的冷卻手段。該冷卻希望是200℃以下。
按照本發(fā)明爐，將箱式退火爐內(nèi)的氣體吸引到氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，在脫氧器內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制流通之后，可以返回箱式退火爐內(nèi)，因而提高爐內(nèi)氣體和脫氧劑的接觸頻度，能夠特別高效地去除爐內(nèi)氣體中的氧。因此，從退火的初期(低溫區(qū)升溫中)就能夠可靠地減低爐內(nèi)氣體中的氧。
另外，氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的氣體也在干燥器中強(qiáng)制流通，因而在與箱式退火爐組合時(shí)使進(jìn)入爐內(nèi)的空氣(也包括被退火材捕集的空氣)中的水分與干燥劑接觸，能夠高效率地去除該水分，因此能夠使?fàn)t內(nèi)氣氛的露點(diǎn)迅速地降低。
另外，本發(fā)明，作為氧去除手段，對于箱式退火爐，在退火前也可以在爐內(nèi)設(shè)置與氧的親和力比鐵強(qiáng)的金屬、形成富于通氣性的形狀構(gòu)成的脫氧材。利用這樣的構(gòu)成，更多量的爐內(nèi)氣體與脫氧材接觸，因而爐內(nèi)氣體中的氧與脫氧劑結(jié)合，迅速地從爐內(nèi)氣體中被去除，因此從退火初期階段就能夠效率非常好地去除爐內(nèi)氣體中的氧。
作為與氧的親和力比鐵強(qiáng)的金屬，希望是在200℃的氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由能的值小于-110kcal/1摩爾O2的元素，作為具體的元素，有Cr、Si、Ti、V、Mn、Al、Li、Mg、Ca等，可以適當(dāng)選擇這些元素而使用。
另外，與循環(huán)氣體的接觸面積，作為富于大通氣性的形狀，該強(qiáng)脫氧金屬的平均表面積S(mm2)和平均體積V(mm3)的比率S/V是0.2以上，更具體地說，形成平均直徑為30mm以下的細(xì)粒狀、平均線直徑為15mm以下的金屬絲狀或者平均空隙率為20％以上的海綿狀是合適的。
進(jìn)而，作為脫氧材的爐內(nèi)設(shè)置量，最好是20～2000g/t。因?yàn)榈陀?0g/t，不能防止金屬板的氧化，超過2000g/t，效果已達(dá)到飽和。
像這樣，即使在退火初期的低溫區(qū)，也能夠充分地去除爐內(nèi)氣體中的氧和水分，因此能夠可靠地防止發(fā)生回火色。
按照本發(fā)明的方法，使用本發(fā)明爐，能夠有效地去除爐內(nèi)氣氛中的氧和水分，因此只進(jìn)行將例如在碳鋼等普通鋼的冷軋板的退火中使用的現(xiàn)有的箱式退火爐改造成本發(fā)明爐的簡易設(shè)備變更，比使用連續(xù)生產(chǎn)線遠(yuǎn)為經(jīng)濟(jì)地使氧化膜抑制在實(shí)用上無問題的程度，就能夠制造具有充分的耐蝕性的不銹鋼或耐熱鋼的冷軋退火板(本發(fā)明制品的代表例)。
另外，在本發(fā)明方法中，在退火開始前，在例如利用氮?dú)獾冗M(jìn)行充分地清除內(nèi)罩中的空氣的操作下，可以省略上述干燥器。
圖1是表示本發(fā)明爐的基本構(gòu)成的方塊圖，表示將和圖8相同的以往型式的箱式退火爐改造成本發(fā)明爐時(shí)的例子。如圖所示，該爐子具備在爐底部有入口6和出口10的氣體循環(huán)系統(tǒng)，在該氣體循環(huán)系統(tǒng)中，從入口6側(cè)順序地配置吸引爐內(nèi)的氣體的吸引手段(壓氣機(jī))7、去除氣體中的氧的氧去除手段(脫氧器)8、去除氣體中的水分(除濕)的水分去除手段(干燥器)9。
氣體循環(huán)系統(tǒng)中的壓氣機(jī)7、脫氧器8、干燥器9的配置順序，根據(jù)情況可以進(jìn)行各種變化。脫氧器8使用強(qiáng)脫氧金屬，或者使用液相的強(qiáng)脫氧金屬(例如Al浴)是合適的。另外，在退火氣氛中含有氫時(shí)，使用促進(jìn)氧氫反應(yīng)的鉑-鈀催化劑是合適的。
作為在上述脫氧器8中使用的強(qiáng)脫氧金屬，希望是與氧的親和力比鐵強(qiáng)的、在200℃時(shí)的氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由能的值小于-110kcal/1摩爾O2的元素，作為具體的元素，可以使用Cr、Ti、V、Al、Si、Mn、Mg等，并且為了使與循環(huán)氣體(爐內(nèi)氣體)的接觸面積大，該強(qiáng)脫氧金屬的平均表面積S(mm2)和平均體積V(mm3)的比率S/V是0.2以上，更具體的形狀，以形成細(xì)粒狀(平均直徑30mm以下)、金屬絲狀(平均線直徑15mm以下)、海綿狀(平均空隙率20％以上)等為佳。
干燥器9合適的是使用優(yōu)先吸附水分子的物質(zhì)(例如分子篩。具體地說是合成沸石等)。
再者，在圖1中，省略向爐內(nèi)供給保護(hù)氣體的配管系統(tǒng)。
另外，即使對于不具有內(nèi)罩2型式的箱式退火爐，當(dāng)然也能夠使用本發(fā)明。
圖10是本發(fā)明爐的一個(gè)例子的斷面圖。這一個(gè)例子，固定是被退火材的板卷3，罩上內(nèi)罩2，用外罩1覆蓋其外側(cè)，使用設(shè)置在兩罩之間的空間中的加熱源(未圖示)，以規(guī)定的加熱曲線進(jìn)行退火板卷3，在內(nèi)罩2內(nèi)設(shè)置使與氧的親和力大的金屬形成海綿狀而構(gòu)成的脫氧材(海綿狀脫氧金屬)5。海綿狀脫氧金屬5在退火前就設(shè)置了，在該狀態(tài)開始退火。
圖11是表示本發(fā)明的其他例子的斷面圖。該例子，在上述例子中，代替海綿狀脫氧金屬，使與氧的親和力大的金屬形成細(xì)粒狀構(gòu)成的脫氧材(細(xì)粒狀脫氧金屬)6、將其填充在通氣良好的網(wǎng)狀金屬箱7內(nèi)而設(shè)置。再者，在圖10和圖11中，4是為了爐內(nèi)氣氛均勻化使氣體在爐內(nèi)對流的鼓風(fēng)機(jī)。
脫氧材的爐內(nèi)設(shè)置的地點(diǎn)，根據(jù)各種退火條件，可以如圖10所示設(shè)置在爐內(nèi)的一個(gè)位置，并且也可以如圖11所示分散設(shè)置在爐內(nèi)的數(shù)個(gè)位置。
另外，即使對于不具有內(nèi)罩2型式的箱式退火爐，當(dāng)然也能夠使用本發(fā)明。
以下，說明本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1實(shí)施例1使用圖2中所示形式的本發(fā)明爐，在100％氫氣氛中，按照圖3所示的加熱曲線，將含有0.2～0.7重量％Ti的耐熱鋼板(SUH409，JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))-G-4312)的冷軋板(板厚1.2mm)的3個(gè)板卷(合計(jì)45噸)進(jìn)行箱式退火。
在氣體循環(huán)系統(tǒng)中，從入口6側(cè)順序地配置脫氧器8、壓氣機(jī)7、干燥器9，循環(huán)氣體流量是200Nm3/h。
脫氧器8以填充了平均空隙率40％的Ti海綿的Ti脫氧器8A構(gòu)成。
干燥器9如以下構(gòu)成2塔并列設(shè)置合成沸石的分子篩9A，在氣體干燥中使用1個(gè)塔，而使另一個(gè)塔能加熱再生。
另外，在Ti脫氧器8A的入側(cè)，設(shè)置用于促進(jìn)Ti氧化、將氣體加熱至300℃以上的加熱器12，并且，在壓氣機(jī)7和Ti脫氧器8A之間，為了壓氣機(jī)7的保護(hù)和干燥器9的除濕效率提高、設(shè)置將氣體冷卻至200℃以下的冷卻器13。借此，在爐溫超過200℃的階段，從出口10返回爐內(nèi)的氣體溫度低于從入口6吸引到氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的氣體溫度(爐內(nèi)氣體溫度)，因?yàn)橛袪t的升溫效率變得惡化的擔(dān)心，所以在氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的入口6附近部和出口10附近部的之間配置使熱進(jìn)行交換的對流式熱交換器11，可以消除此擔(dān)心。
從入口6吸引到氣體循環(huán)系統(tǒng)中的氣體依次經(jīng)過熱交換器11、加熱器12，以300℃以上的狀態(tài)進(jìn)入Ti脫氧器8A中，與海綿Ti接觸、去除氧后，在冷卻器13中冷卻至200℃以下，接著用分子篩9A去除水分，最后通過熱交換器11將溫度調(diào)整至爐內(nèi)溫度附近，然后經(jīng)過出口10返回到爐內(nèi)。
將實(shí)施例1中的箱式退火爐內(nèi)氣體的氧濃度和露點(diǎn)的推移與在圖8中表示的以往方法進(jìn)行比較，示于圖3中。若觀察氧濃度，實(shí)施例1以約5小時(shí)(板溫達(dá)到300℃以前)就將以往例最多只能降低至7ppm程度的爐內(nèi)氣體的氧濃度降低至1ppm，此后直至退火終了持續(xù)比1ppm低得多的值。另外，若觀察露點(diǎn)，以往例不能降低至-40℃，但實(shí)施例1在退火初期(從退火開始約10小時(shí)后)就已經(jīng)降低至-60℃附近，以后該水平持續(xù)至退火最后階段，在冷卻過程中進(jìn)一步降低至約-70℃。
退火后的板表面的觀察結(jié)果，在以往例中發(fā)生回火色，而實(shí)施例1不發(fā)生回火色。
圖4中示出關(guān)于氧化膜的厚度和耐蝕性的調(diào)查結(jié)果。氧化膜的厚度，以GDS(Glow Discharge Spectroscopy)測定從板寬方向端部約100mm的位置求出。另外，耐蝕性以根據(jù)JIS-Z-2371的條件(5％NaCl水溶液，35℃)進(jìn)行4小時(shí)鹽水噴霧試驗(yàn)，根據(jù)所發(fā)生的銹的個(gè)數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)(優(yōu)0個(gè)/dm2，良1～10個(gè)/dm2，不合格11個(gè)/dm2以上)。
如圖4中所示，以往例的氧化膜厚度是4000～10000，并且，耐蝕性也劣化，但實(shí)施例1的氧化膜厚度是200～500，比以往例的氧化膜厚度約薄1/20，并且耐蝕性也非常良好。
實(shí)施例2實(shí)施例2使用圖5所示形式的本發(fā)明爐，在(75體積％H2+25體積％N2)的氣氛中將含有Ti0.2～0.7重量％的耐熱鋼板(SUH409，JIS-G-4312)的冷軋板(板厚1.2mm)的3個(gè)板卷(合計(jì)45噸)進(jìn)行箱式退火。加熱曲線和圖3相同。
在氣體循環(huán)系統(tǒng)中，從入口6側(cè)依次配置壓氣機(jī)7、脫氧器8、干燥器9，循環(huán)氣體流量是200Nm3/h。
在壓氣機(jī)7的入側(cè)，為了保護(hù)壓氣機(jī)7和提高干燥器9的除濕效率，設(shè)置將氣體冷卻至200℃以下的冷卻器13。脫氧器8以貯藏鉑-鈀催化劑的催化脫氧器14構(gòu)成。干燥器9和實(shí)施例1相同地構(gòu)成。并且配置和實(shí)施例1相同的熱交換器11。
從入口6吸引到氣體循環(huán)系統(tǒng)中的氣體，依次經(jīng)過熱交換器11、冷卻器13，在200℃以下的狀態(tài)進(jìn)入催化脫氧器14，使氧和氫反應(yīng)，進(jìn)行形成水的催化脫氧后，用分子篩9A去除水分，最后利用熱交換器11將溫度調(diào)整至爐內(nèi)溫度附近之后，經(jīng)過出口10返回爐內(nèi)。
在退火后的板表面不發(fā)生回火色。并且氧化膜厚度和實(shí)施例1同樣薄到200～500。
實(shí)施例3實(shí)施例3使用圖6所示形式的本發(fā)明爐，在100％氫氣氛中將鐵素體不銹鋼板(SUS430，JIS-G-4312)的冷軋板(板厚0.8mm)的3個(gè)板卷(合計(jì)45噸)進(jìn)行箱式退火。加熱曲線和圖3相同。
在氣體循環(huán)系統(tǒng)中，從入口6側(cè)依次配置壓氣機(jī)7、脫氧器8、干燥器9，循環(huán)氣體流量是200Nm3/h。
在壓氣機(jī)7的入側(cè)，為了保護(hù)壓氣機(jī)7，設(shè)置將氣體冷卻至450℃以下的冷卻器13。并且在干燥器9的入側(cè)，為了提高干燥器9的除濕效率，設(shè)置將氣體冷卻至200℃以下的冷卻器19。
脫氧器8以熔融Al浴槽組成的Al浴脫氧器15構(gòu)成。在該浴槽周圍配置Al熔融用加熱器17，在底部配置氣體送入用的多孔質(zhì)塞子(在煉鋼爐等上很好使用)18，并且在從浴槽頂部的氣體送出路中設(shè)置捕捉混入氣體中的Al飛濺的金屬網(wǎng)制的過濾器16。
干燥器9和實(shí)施例1是相同的構(gòu)成。并且配置和實(shí)施例1相同的熱交換器11。
從入口6吸引到氣體循環(huán)系統(tǒng)中的氣體依次經(jīng)過熱交換器11、冷卻器13，在450℃以下的狀態(tài)進(jìn)入Al浴脫氧器14，在成為氣泡在Al浴中上浮期間去除氧，接著用分子篩9A去除水分，最后利用熱交換器11將溫度調(diào)整至爐內(nèi)溫度附近后，經(jīng)過出口10返回爐內(nèi)。
在退火后的板表面不發(fā)生回火色。并且氧化膜厚度和實(shí)施例1同樣薄到200～500。
實(shí)施例4實(shí)施例4使用圖11所示形式的本發(fā)明爐，在100％氫氣氛中按照圖12所示的加熱曲線，將含有Ti0.2～0.7重量％的耐熱鋼板(SUH409，JIS-G-4312)的冷軋板(板厚1.2mm)的3個(gè)板卷(合計(jì)45噸)進(jìn)行箱式退火。對細(xì)粒狀脫氧金屬來說使用Ti(平均粒徑10mm，S/V＝0.3mm-1)。使用量是500g/t×45t＝22.5Kg。
將箱式退火中的爐內(nèi)氣體的氧濃度和露點(diǎn)的推移和以往例(使用圖8的退火爐退火)放在一起，示于圖12中。實(shí)施例4，在升溫途中當(dāng)Ti的氧化反應(yīng)達(dá)到活潑化的300℃時(shí)，氧濃度開始急劇降低，利用細(xì)粒狀Ti能效率良好地去除爐內(nèi)氣體中的氧，結(jié)果在均熱階段，以往例只能最多降低至7ppm程度的爐內(nèi)氣體的氧濃度，能夠保持在比以往例格外低約1～2ppm。伴隨此，關(guān)于露點(diǎn)也能夠保持在比比較例約低30℃的水平。
圖13示出在退火后的氧化膜厚度和耐蝕性的調(diào)查結(jié)果。氧化膜的厚度，以GDS(Glow Discharge Spectroscopy)測定從板寬方向端部約100mm的位置求出。另外，耐蝕性以根據(jù)JIS-Z-2371的條件(5％NaCl水溶液，35℃)進(jìn)行4小時(shí)鹽水噴霧試驗(yàn)，根據(jù)所發(fā)生的銹的個(gè)數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)(優(yōu)0個(gè)/dm2，良1～10個(gè)/dm2，不合格11個(gè)/dm2以上)。
如圖13所示，以往例的氧化膜厚度是4000～10000，并且，耐蝕性也劣化，但實(shí)施例1的氧化膜厚度是1000～1500，比以往例約薄60～90％，對于不要求嚴(yán)酷的耐蝕性的用途來說，實(shí)用上沒有問題。
再者，實(shí)施例4與實(shí)施例1～3相比，氧化膜厚度厚，耐蝕性稍微劣化，這些，如圖9所示，若使鐵素體不銹鋼冷軋板和Ti粒在箱式退火爐中的氧化氣氛中共存、進(jìn)行加熱，Ti至300℃幾乎不氧化，超過300℃就激烈進(jìn)行氧化，但鐵素體不銹鋼在300℃以下也氧化。由此認(rèn)為，在從常溫至300℃的低溫區(qū)升溫中形成氧化膜，不能有效地發(fā)揮Ti的效果。因此認(rèn)為，即使在實(shí)施例4的情況下，在加熱前預(yù)先使?fàn)t內(nèi)氣體進(jìn)行充分地脫氧，也得到和實(shí)施例1～3相同的結(jié)果。
按照本發(fā)明，能夠高效率且穩(wěn)定地去除箱式退火爐內(nèi)的氧，因此能夠不發(fā)生回火色、耐蝕性不劣化地用該爐進(jìn)行金屬板的成品退火。另外，在從該箱式退火爐內(nèi)吸引氣體而返回到該爐內(nèi)的氣體循環(huán)系統(tǒng)中，設(shè)置去除氣體中的氧的氧去除手段和去除氣體中的水分的水分去除手段，能夠更高效率且穩(wěn)定地去除氧和水分，即使對更嚴(yán)格的加工用途的制品也能夠適用。
因此，例如在少量生產(chǎn)鐵素體不銹鋼或耐熱鋼的冷軋退火板時(shí)，本發(fā)明爐能夠成為連續(xù)退火酸洗設(shè)備的代替設(shè)備，或者將本發(fā)明用于現(xiàn)有的普通鋼冷軋板用箱式退火設(shè)備中，能夠作為與鐵素體不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板的兼用，能夠大幅度地節(jié)約設(shè)備建設(shè)費(fèi)。另外，按照本發(fā)明的制造工藝比按照以往的連續(xù)生產(chǎn)線的制造工藝簡單，因此也能夠謀求勞務(wù)費(fèi)、輔助材料費(fèi)等的制造成本降低。
權(quán)利要求
1.箱式退火爐，它是退火金屬板的箱式退火爐，其特征在于，包括在規(guī)定的保護(hù)氣體中處理該金屬板的具有實(shí)質(zhì)上氣密性的爐腔和處理該保護(hù)氣體的手段，該處理手段是從爐腔內(nèi)氣體去除氧的手段。
2.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，該氧去除手段是使用與氧的親和力強(qiáng)的強(qiáng)脫氧金屬。
3.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，該氧去除手段是使用與氧的親和力強(qiáng)的熔融的脫氧金屬。
4.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，在該氣體循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置該氧去除手段和去除氣體中的水分的水分去除手段。
5.權(quán)利要求2所述的箱式退火爐，其特征在于，該強(qiáng)脫氧金屬由選自在200℃的氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由能的值小于-110kcal/1摩爾O2的元素中的至少一種構(gòu)成。
6.權(quán)利要求2所述的箱式退火爐，其特征在于，在200℃的氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由能的值小于-110kcal/1摩爾O2的元素由選自Cr、Si、Ti、V、Mn、Al、Li、Mg、Ca中的至少一種構(gòu)成。
7.權(quán)利要求2所述的箱式退火爐，其特征在于，該強(qiáng)脫氧金屬的平均表面積S(mm2)和平均體積V(mm3)的比率S/V是0.2以上。
8.權(quán)利要求2所述的箱式退火爐，其特征在于，該強(qiáng)脫氧金屬的形狀是平均直徑30mm以下的粒狀、平均直徑15mm以下的金屬絲狀或者平均空隙率20％以上的海綿狀。
9.權(quán)利要求3所述的箱式退火爐，其特征在于，該強(qiáng)脫氧金屬是熔點(diǎn)900℃以下的熔融金屬。
10.權(quán)利要求3所述的箱式退火爐，其特征在于，該熔融金屬是Al。
11.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，在退火氣氛中含有氫時(shí)，該氧去除手段使用促進(jìn)氧氫反應(yīng)的鉑-鈀催化劑。
12.權(quán)利要求4所述的箱式退火爐，其特征在于，該水分去除手段是使用優(yōu)先吸附水分子的物質(zhì)。
13.權(quán)利要求4所述的箱式退火爐，其特征在于，該水分去除手段具有使該氣體冷卻至200℃以下的冷卻手段。
14.權(quán)利要求12所述的箱式退火爐，其特征在于，該優(yōu)先吸附水分子的物質(zhì)是分子篩。
15.權(quán)利要求14所述的箱式退火爐，其特征在于，該分子篩是合成沸石。
16.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，該金屬板是不銹鋼或耐熱鋼的冷軋板，該強(qiáng)脫氧金屬是Ti。
17.權(quán)利要求1所述的箱式退火爐，其特征在于，該氧去除手段包括將實(shí)質(zhì)上去除了氧的氣體供給該爐內(nèi)的方法。
18.金屬板的退火方法，它是冷軋金屬板后，進(jìn)行退火的方法，其特征在于，在具有密封性的箱式退火爐內(nèi)設(shè)置金屬板，使實(shí)質(zhì)上去除了氧的處理氣體充滿該爐內(nèi)，以規(guī)定的加熱曲線加熱該金屬板，進(jìn)行連續(xù)地從該處理氣體去除氧的處理，將該處理氣體返回到該爐內(nèi)。
19.利用權(quán)利要求1～17所述的箱式退火爐進(jìn)行退火過的金屬板。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠高效率且穩(wěn)定地去除爐內(nèi)氣體中的氧,進(jìn)而根據(jù)需要去除水分的箱式退火爐,使用該爐將金屬板表面的氧化膜的生成抑制到實(shí)用上無問題程度地進(jìn)行金屬板退火的技術(shù)。具體地說,提供箱式退火爐及使用該爐的金屬板的退火方法,該箱式退火爐的特征是,在進(jìn)行金屬板退火的箱式退火爐中,以吸引手段7從該爐內(nèi)2或者從該爐內(nèi)吸引氣體而返回該爐內(nèi)的氣體循環(huán)系統(tǒng)中,設(shè)置去除氣體中的氧的氧去除手段8,根據(jù)需要在該氣體循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置去除氣體中的水分的水分去除手段9。
文檔編號(hào)C21D9/54GK1243166SQ9911073
公開日2000年2月2日 申請日期1999年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月28日
發(fā)明者梅津明, 垣內(nèi)博之, 古川九州男, 君嶋英彥 申請人:川崎制鐵株式會(huì)社