专利名称：钢板的热处理装置和具有该热处理装置的钢板生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对热轧后的钢板进行热处理的热处理装置、特别是涉及使用感应加热装置的热处理装置和具有该装置的钢板生产线。
背景技术：
热轧后的钢板，为了实现高强度和高韧性，大多通过淬火和加速冷却进行急冷、接着回火处理。近年，淬火和加速冷却成为以在线形式进行，但回火处理因为照旧以离线、间歇式加热炉进行，所以需要的时间长，显著地阻碍钢板的生产率。因此，提出几个使用能够以短时间迅速加热的感应加热装置进行回火处理方法。
例如，在特开昭48-25239号公报中公开了配置多个感应加热装置、连续地热处理钢板时，在最后的感应加热装置中装入钢板前，水冷钢板的端部、在钢板的宽度方向均匀地热处理的方法。
在特开昭48-252237号公报中公开了在金属材料的前端被装入感应加热装置内时、在感应加热装置的出口，金属材料的后端被装入感应加热装置内时、在感应加热装置的入口，由配备发热体、加热金属材料的前端或后端来均匀加热金属材料的方法。
在特开2003-13133号公报中公开了在同一生产线上由感应加热装置对热轧后被加速冷却的钢板进行热处理的方法。
但是，使用感应加热装置迅速加热钢板时，在宽度方向和长度方向难以均匀地对钢板进行热处理，在钢板上产生翘曲。特别是在宽度大的钢板中容易产生大的翘曲，因此，在设置了输送辊和多个感应加热装置时，钢板冲撞于后面的感应加热装置，显著地阻碍钢板的输送，也不能进行作为目标的热处理。
在特开2003-13133号公报中提出为了矫正热处理后的钢板翘曲，在感应加热装置的下游侧配置热矫直机的方法，但因为热矫直机是大型装置，所以，不能在感应加热装置近处配置，另外，在设置多个感应加热装置时有不能在邻近的感应加热装置之间配置等的问题，在热矫直机中不能防止上述那样的钢板和输送辊、感应加热装置的冲撞。
发明内容
本发明的目的在于提供即使使用感应加热装置、也没有钢板输送阻碍、可以进行目标热处理的钢板热处理装置和具备该热处理装置的钢板生产线。
上述目的由如下所述的钢板热处理装置来达到。一种钢板热处理装置，具有用于水平输送钢板的多个输送辊、和用于加热钢板的至少1台感应加热装置，感应加热装置被配置在规定的相邻输送辊之间，而且在感应加热装置中至少位于最上游的感应加热装置的出口侧设置至少1根用于从上面推压钢板的推压辊，推压辊中至少位于最上游的推压辊，与输送辊相对而配置在位于感应加热装置出口侧的输送辊的上方。
另外，在同一生产线上，如果在具备热轧机、加速冷却装置和上述本发明的钢板热处理装置的钢板生产线上制造钢板，就可以以更高的生产率稳定地生产钢板。
图1A-图1G是表示推压辊配置的图。
图2是定义钢板翘曲高度h的图。
图3是表示图1A-图1G的推压辊配置条件和钢板翘曲高度h的关系的图。
图4是表示以导线连接推压辊和输送辊的一个例子的图。
图5是表示本发明的生产线的一个例子的图。
图6是表示本发明的生产线的其它例子的图。
具体实施例方式
本发明人等使用板厚40mm、板宽2000mm的钢板，以设置在输送辊之间的螺线管型的感应加热装置进行热处理，对热处理后的钢板前端部分的翘曲进行以下的研讨。
如图1A-图1G所示地，在位于感应加热装置1的入口侧、出口侧的输送辊3的上方，与输送辊3相对而配置用于从上面推压钢板4的推压辊2，加热到钢板表面温度上升60℃后，以80000N的推压力将该推压辊2推压向钢板4，求出在感应加热装置1的出口侧的钢板4的前端部分的翘曲高度h。这里，翘曲高度h如图2所示地，是产生翘曲的钢板4的最高点不产生翘曲时从钢板4的表面计测的高度。
在图3中表示如图1A-图1G所示的推压辊配置和翘曲高度h的关系。
如C、D、E、F、G所示地，在位于感应加热装置1的出口侧的输送辊3的上方、与输送辊3相对而设置推压辊2时，可以将翘曲高度抑制在20mm以下，可以防止钢板4和输送辊3、感应加热装置1的冲撞。另外，因为钢板4的翘曲被抑制，所以，钢板4在感应加热装置1内更均匀地被加热。
推压辊2，如C和E那样地被配置在距感应加热装置1的第1输送辊3的上方、或者如D那样地被配置在距感应加热装置1的第2输送辊3的上方，都可以抑制钢板4的翘曲。此时，钢板4的前端冲撞在推压辊2上，为了防止冲到推压辊2上，可以从感应加热装置1的出口侧到推压辊2之间，设置能够将钢板4的前端导向推压辊2的导向辊。另外，即使配置在第3输送辊以后的输送辊3的上方也可以得到同样的效果。
设置多台感应加热装置、拉长感应加热装置之间的距离时，如图1F和图1G所示地，可以在感应加热装置1之间的多个输送辊3的上方配置多个推压辊2。
另外，如F所示地，位于最上游的推压辊2不一定必须配置在输送辊3的紧上方，只要配置成为以输送辊3和推压辊2向钢板4施加推压力即可。
如E所示地，如果在感应加热装置1的入口侧也设置推压辊2，在感应加热装置1的入口侧，如图2所示地，钢板4向上侧翘曲时更有效。
另一方面，推压辊2不在位于感应加热装置1的出口侧的输送辊3的上方的A与B的情况下，翘曲高度大于40mm、钢板4和输送辊3、位于下游的感应加热装置1冲撞的危险性非常高。
另外，设置多台感应加热装置时，如果将推压辊设置在至少位于最上游的感应加热装置的出口侧，就可以抑制钢板的翘曲。其理由是因为在最上游的感应加热装置中加热钢板时的温度上升量大、容易在钢板上产生大的翘曲。在最上游的感应加热装置以外的感应加热装置中、也有以大的温度上升量进行加热的情况，所以，在这样的感应加热装置的出口侧也可以设置推压辊。
另外，在上述研讨中，因为钢板的板宽一定，所以由推压辊2产生的推压力是一定的，但需要根据板宽适当变化。板宽越小越需要大的推压力，例如，板宽在1500mm以下时，需要100000N以上的推压力，另外，板宽2000mm左右时需要60000N以上的推压力。另一方面，板宽是3000mm以上时，20000N左右的推压力就足够了。
作为感应加热装置，即使使用横向型的加热装置也可以得到同样的结果。
推压辊是可以绕轴自由旋转的辊就可以，但存在来自感应加热装置的电磁力使钢板输送速度变化的情况，所以为了控制其速度变化、优选制成驱动辊。
如果产生大翘曲的钢板通过推压辊的上侧，则不能以推压辊推压钢板，所以，优选将推压辊的直径制成大于感应加热装置开口部的垂直方向距离的1/2。
也存在如下的情况以感应加热装置加热移动着的钢板时，钢板和推压辊、输送辊之间产生火花，有损伤钢板的边缘部分、在辊表面产生火花痕迹。这是因为，从感应加热装置漏泄的磁通在钢板和推压辊、输送辊之间形成的闭合回路中诱发感应电流，由振动和翘曲等在钢板和推压辊、输送辊之间产生空隙时，由该感应电流而产生火花。为了防止产生这样的火花，使推压辊与输送辊的电阻比钢板的电阻高，或者如图4所示地以导线5连接推压辊2和输送辊3，形成闭合回路是有效的。
另外，钢板是通常的低碳钢时，作为推压辊、输送辊，如果使用至少表层以不锈钢那样的高合金钢形成的辊，就可以使辊的电阻比钢板的电阻高。
作为钢板生产线，在同一生产线上，如果成为配备了热轧机、加速冷却装置和上述那样的是本发明钢板热处理装置的生产线，就可以以高生产率稳定制造钢板。
图5中表示是本发明生产线的一个例子。
以加热炉8加热的板坯7以热轧机10轧制成为钢板4。钢板4在热轧后，以加速冷却装置20进行急冷，以热处理装置30热处理，赋予所希望的特性。
热处理装置30由6台感应加热装置1构成，在最上游的感应加热装置1的出口侧、在输送辊3的紧上面，与输送辊3相对配置1根推压辊2。
以感应加热装置1热处理的钢板4，因为由推压辊2以与钢板4板宽相应的推压力推压，所以，没有大的翘曲，可以在位于下游的感应加热装置1中毫无问题地接受热处理。
在本热处理装置30中，因为具有6台感应加热装置1，所以，可以以1个道次进行所希望的热处理。
图6表示是本发明生产线的其它例子。
生产线的构成和图5的情况相同，但本热处理装置30的感应加热装置1的台数是3台。和图5同样地，在位于最上游的感应加热装置1出口侧的输送辊3的紧上面，与输送辊3相对配置1根推压辊2。
在本热处理装置30中，因为只有3台感应加热装置1，所以，优选以可逆道次进行热处理。另外，在反向道次中，除最初的道次以外，不一定必须使用推压辊2，但此时使推压力为零即可。
另外，在图5、图6的生产线中，如果在加速冷却装置20和热处理装置30之间，或在热处理装置30的下游侧具备热矫直机，则能够制造平坦度更高的钢板。
实施例使用图5和图6的生产线，由热轧机生产如表1所示的板厚12～40mm、板宽1500～4000mm的钢板后，以加热冷却装置迅速冷却到大致室温，由热处理装置最上游的感应加热装置加热到300℃，如表1所示地改变配置在位于最上游的感应加热装置出口侧的输送辊上方的推压辊的推压力，检查此后的钢板和输送辊、感应加热装置有无冲撞。另外，还对使用图6的生产线、以3个道次使钢板通过热处理装置的情况进行研究，但此时在第1道次使用推压辊。
感应加热装置是频率1500Hz的螺线管型、线圈开口部是200mm(高度)×5000mm(宽)、长度是2000mm、最大输出约是20MW。
结果如表1所示。
在使用推压辊、根据板宽以适当推压力推压钢板的本发明例中，完全不引起与输送辊、感应加热装置的冲撞。
使用图6的生产线，以可逆道次进行热处理时，通过在第1道次使用推压辊可以避免冲撞。
另一方面，在不使用推压辊、或者即使使用也以小的推压力推压钢板的比较例中，引起与输送辊、感应加热装置的冲撞。
表1
权利要求
1.一种钢板的热处理装置，具有用于水平输送钢板的多个输送辊、和用于加热所述钢板的至少1台感应加热装置，所述感应加热装置被配置在规定的相邻所述输送辊之间，而且在所述感应加热装置中至少位于最上游的感应加热装置的出口侧设置至少1根用于从上面推压所述钢板的推压辊，所述推压辊中至少位于最上游的推压辊，与所述输送辊相对而配置在位于所述感应加热装置出口侧的输送辊的上方。
2.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，在感应加热装置入口侧，至少设置1根用于从上面推压钢板的推压辊。
3.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，其中，推压辊是驱动辊。
4.如权利要求2所述的钢板的热处理装置，其中，推压辊是驱动辊。
5.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，其中，辊的直径大于感应加热装置开口部的垂直方向距离的1/2。
6.如权利要求4所述的钢板的热处理装置，其中，辊的直径大于感应加热装置开口部的垂直方向距离的1/2。
7.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，其中，推压辊的电阻比所述钢板的电阻大。
8.如权利要求6所述的钢板的热处理装置，其中，推压辊的电阻比所述钢板的电阻大。
9.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，其中，输送辊的电阻比所述钢板的电阻大。
10.如权利要求8所述的钢板的热处理装置，其中，输送辊的电阻比所述钢板的电阻大。
11.如权利要求1所述的钢板的热处理装置，其中，输送辊和推压辊以导线连接，形成闭合回路。
12.如权利要求10所述的钢板的热处理装置，其中，输送辊和推压辊以导线连接，形成闭合回路。
13.一种钢板生产线，在同一生产线上，具备热轧机、加速冷却装置和权利要求1至12中任意一种钢板的热处理装置。
14.如权利要求13所述的钢板生产线，在加速冷却装置和热处理装置之间具有热矫直机。
15.如权利要求13所述的钢板生产线，在热处理装置的下游侧具有热矫直机。
16.如权利要求14所述的钢板生产线，在热处理装置的下游侧具有热矫直机。
全文摘要
本发明涉及一种钢板热处理装置，具有用于水平输送钢板的多个输送辊、和用于加热钢板的至少1台感应加热装置，感应加热装置配置在规定的相邻的输送辊之间，而且在感应加热装置中至少位于最上游的感应加热装置的出口侧，设置至少1根用于从上面推压钢板的推压辊，推压辊中至少位于最上游的推压辊，与输送辊相对而配置在位于感应加热装置出口侧的输送辊的上方。由本发明的钢板的热处理装置，即使使用感应加热装置，也可以不阻碍钢板输送地对钢板进行目标热处理。
文档编号C21D1/42GK1909988SQ20058000301
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月19日 优先权日2004年1月21日
发明者日野善道, 杉冈正敏, 中野圣, 竹波生雄, 竹之内英治, 松冈俊夫 申请人:杰富意钢铁株式会社