CN104334753B - 钢带的连续退火方法以及熔融镀锌钢带的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够迅速地将炉内氛围气的露点降低至适于正常操作的水平，且能够稳定地获得拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少的低露点的氛围气的连续退火炉和使用该退火炉的钢带的连续退火方法。一种钢带的连续退火炉，其是立式退火炉，该立式退火炉构成为：抽吸炉内气体的一部分并导入设置于炉外的具有脱氧装置和除湿装置的精炼器除去气体中的氧气和水分降低露点，并将降低了露点的气体返回炉内，所述钢带的连续退火炉的特征在于，从炉内向精炼器抽吸气体的气体抽吸口在炉入口侧附近至少设置有1处，该炉入口侧附近是指自加热带下部的钢带导入部起的铅垂方向距离为6m以下且炉长方向距离为3m以下的范围。

Description

钢带的连续退火方法以及熔融镀锌钢带的制造方法
技术领域
本发明涉及钢带的连续退火方法以及熔融镀锌钢带的制造方法。
背景技术
以往，在对钢带进行退火的连续退火炉中，为了在炉的大气开放后的启动时、或大气侵入炉内氛围气的情况下等，使炉内的水分、氧浓度降低，而广泛进行如下方法：提高炉内温度来使炉内的水分气化，并且在气化的前后将惰性气体等非氧化性气体作为炉内氛围气的置换气体而供给至炉内，同时排出炉内的气体，从而将炉内氛围气置换为非氧化性气体。
然而，这样的现有的方法存在如下问题：使炉内氛围气中的水分、氧浓度降低至适于正常操作的规定水平需要耗费较长时间，在此期间无法进行操作，因此生产率显著降低。
另外，近些年，在汽车、家电、建材等领域中，对有助于构造物的轻型化等的高张力钢(高强度材料)的需求增加。在该高强度材料的技术中，公开了若在钢中添加Si则能够制造出扩孔率良好的高张力钢带的可能性。另外，在该高强度材料的技术中，公开了若含有Si、Al，则能够提供容易形成残余γ、延展性良好的钢带的可能性。
然而，在高强度冷轧钢带中，若含有Si、Mn等易氧化性元素，则在退火中上述易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等氧化物，其结果存在外观不良、磷酸盐处理等化学生成性不良的问题。
在熔融镀锌钢带的情况下，若钢带含有Si、Mn等易氧化性元素，则在退火中上述易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等氧化物，其结果存在破坏镀敷性产生未镀敷缺陷、或在镀敷后的合金化处理时合金化速度降低的问题。其中，对于Si而言，若在钢带表面形成SiO2的氧化膜，则钢带与熔融镀敷金属的浸润性显著降低，另外在合金化处理时，SiO2氧化膜成为基底金属与镀敷金属的扩散的障碍。因此Si特别容易产生破坏镀敷性、合金化处理性的问题。
作为避免该问题的方法，考虑控制退火氛围气中的氧势的方法。
作为提高氧势的方法，例如在专利文献1公开了从加热带后段开始将均热带的露点控制在-30℃以上的高露点的方法。该方法能够期待某种程度的效果，另外，还具有对高露点的控制在工业上也容易的优点。然而，该方法存在无法简易地制造不优选在高露点下操作的钢种(例如Ti系-IF钢)的缺点。这是因为暂时使高露点的退火氛围气变为低露点会花费非常长的时间。另外，该方法由于炉内氛围气为氧化性，所以若错误控制则在炉内辊附着氧化物，从而产生拾取缺陷(pick-updefect)的问题、炉壁损伤的问题。
作为其他方法，考虑形成低氧势的方法。然而，由于Si、Mn等非常容易氧化，所以一直被认为在配置于CGL(连续熔融镀锌生产线)、CAL(连续退火生产线)的大型的连续退火炉中，非常难以稳定获得抑制Si、Mn等的氧化的作用优秀的-40℃以下的低露点的氛围。
有效地获得低露点的退火氛围的技术，例如在专利文献2、专利文献3中有公开。上述技术是针对单道次立式炉的较小规模的炉的技术，并未考虑对CGL、CAL这样的多道次立式炉的应用。因此，在上述技术中，无法有效地降低露点的危险性非常高。
专利文献1：WO2007/043273号公报
专利文献2：日本专利第2567140号公报
专利文献3：日本专利第2567130号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供一种在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或在正常操作中炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度上升时，能够使炉内氛围的露点迅速地降低至适于正常操作的水平的钢带的连续退火炉。另外，本发明的课题还在于，提供一种能够稳定地获得拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少的低露点的氛围气，且防止退火时钢中的Si、Mn等易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物，适于含有Si等易氧化性元素的钢带的退火的钢带的连续退火炉。另外，本发明的课题还在于，提供一种使用上述连续退火炉的钢带的连续退火方法。
另外，本发明的课题还在于，提供一种具备上述退火炉的连续熔融镀锌设备。另外，本发明的课题还在于，提供一种在利用上述退火方法对钢带进行连续退火之后进行熔融镀锌的熔融镀锌钢带的制造方法。
此外，本发明是与物理地分离退火炉的加热带与均热带的隔壁的存在有无无关均能够应用的技术。
本发明人对具有多道次的大型立式炉内的露点分布进行了测定，并进行了基于此的流动解析等。其结果是，本发明人发现如下见解。
1)与占据氛围气的大部分的N2气体相比，水蒸气(H2O)的比重轻，因此在具有多道次的立式退火炉中，炉上部容易变为高露点。
2)从炉内的上部抽吸炉内气体，并导入具备脱氧器和除湿器的精炼器除去氧气以及水分来降低露点，并将降低了露点的气体返回炉内的指定部，从而能够防止炉上部变为高露点，并能够使炉内氛围气的露点在短时间内降低至适于正常操作的规定水平，另外，对于炉内氛围气能够稳定地获得拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少、且能够防止退火时钢中的Si、Mn等易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物的低露点的氛围气。
解决上述课题的本发明的方法如下所述。
(1)一种钢带的连续退火炉，其是立式退火炉，该立式退火炉构成为：将沿上下方向输送钢带的加热带、均热带以及冷却带按照该加热带、均热带以及冷却带的顺序配置，从炉外向炉内供给氛围气体，从加热带下部的钢带导入部排出炉内气体，并且，抽吸炉内气体的一部并导入设置于炉外的具有脱氧装置及除湿装置的精炼器、除去气体中的氧气和水分来降低露点，并使降低了露点的气体返回炉内，其特征在于，从炉内向精炼器抽吸气体的气体抽吸口在炉入口侧附近至少设置有1处，上述炉入口侧附近是指自加热带下部的钢带导入部起的、铅垂方向距离为6m以下且炉长方向距离为3m以下的范围。
(2)一种钢带的连续退火方法，其特征在于，在使用上述(1)所记载的钢带的连续退火炉来对钢带进行连续退火时，从上述炉入口侧附近的抽吸口抽吸的气体抽吸量的上限控制为：相对于从上述抽吸口不进行气体抽吸的条件，使该抽吸口附近的炉内气体的露点上升量不足3℃。
这里，从上述抽吸口不进行气体抽吸的条件是指，使精炼器以同一流量运转而从上述抽吸口不进行气体抽吸的条件。
(3)一种连续熔融镀锌设备，其特征在于，在上述(1)所记载的连续退火炉的下游具备熔融镀锌设备。
(4)一种熔融镀锌钢带的制造方法，其特征在于，在利用上述(2)所记载的方法对钢带进行连续退火之后进行熔融镀锌。
根据本发明，在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或在正常操作中炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度上升时，降低炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度，缩短使炉内氛围的露点降低至可稳定地进行钢带制造的-30℃以下的时间，从而能够防止生产率的降低。
根据本发明，拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少，另外，还能够稳定地获得可防止退火时钢中的Si、Mn等易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物的、露点为-40℃以下的低露点的炉内氛围气。根据本发明，能够容易地进行Ti系-IF钢之类的不优选在高露点下操作的钢种的制造。
在本发明中，在自炉入口侧的加热带下部的钢带导入部起的、铅垂方向距离为6m以下且炉长方向距离为3m以下的炉入口侧附近设置有向精炼器的气体抽吸口，并限制因从该抽吸口的气体抽吸导致的露点上升量。通过这样做，能够使精炼器排出气体最大限度地有效地作用，从而能够进一步提高精炼器除湿效率。
附图说明
图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的钢带的连续退火炉的连续熔融镀锌生产线的一构成例的图。
图2是表示气体向精炼器的抽吸口、气体从精炼器的排出口、露点检测部的配置例的图。
图3是表示精炼器的一构成例的图。
图4是表示退火炉的露点降低的趋势的图。
图5是对炉入口侧的密封方法进行说明的图。
具体实施方式
钢带的连续熔融镀锌生产线在镀敷液的上游具备退火炉。通常，退火炉从炉的上游朝向下游按加热带、均热带以及冷却带的顺序配置有该加热带、均热带以及冷却带。也有在加热带的上游具备预热带的情况。退火炉与镀敷液经由炉鼻连接，从加热带至炉鼻的炉内保持成还原性氛围气体或非氧化性氛围，加热带、均热带使用辐射管(RT)作为加热单元来对钢带间接加热。还原性氛围气体通常使用H2-N2气体，导入从加热带至炉鼻的炉内的适当的场所。在该生产线中，利用加热带、均热带将钢带加热退火至规定温度之后，利用冷却带对钢带进行冷却，并经由炉鼻浸渍在镀敷液来进行熔融镀锌，或进一步进行镀锌的合金化处理。
对于连续熔融镀锌生产线而言，炉经由炉鼻连接于镀敷液。因此，对已导入炉内的气体而言，除了炉体泄漏等不可避的情况之外，从炉的入口侧排出，炉内气体的流动以与钢带行进方向相反的朝向从炉的下游朝向上游。而且，与占据氛围气的大部分的N2气体相比，水蒸气(H2O)的比重轻，因此在具有多道次的立式退火炉中，炉上部容易变为高露点。
为了有效地降低露点，重要的是使炉内氛围气体不发生停滞(在炉的上部、中间部、下部的氛围气体的停滞)，防止炉上部变为高露点。另外，为了有效地降低露点，弄清使露点上升的水的产生源也重要。作为水的产生源，可以举出从炉壁、钢带、从炉入口的外部空气流入、从冷却带、炉鼻的流入等。若在RT、炉壁存在泄漏位置，则存在这些位置也成为水的供给源的情况。
对于露点对镀敷性造成的影响而言，钢带温度越高影响越大，尤其在与氧的反应性高的钢带温度700℃以上的区域影响特别大。因此，温度高的加热带后半部以及均热带的露点对镀敷性造成大的影响。与物理地分离加热带与均热带的分隔等的有无无关，均需要使加热带与均热带的全部区域有效地低露点化。
具体而言，在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或在正常操作中炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧浓度上升时，需要降低炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧浓度，从而能够缩短使炉整体的氛围气露点降低至可稳定地进行钢带制造的-30℃以下的时间。
另外，对于加热带后半及均热带而言，需要将露点降低至抑制Si、Mn等的氧化的作用优秀的-40℃以下。从镀敷性的角度考虑，露点低是有利的，优选露点能够降低至-45℃以下。而且，更优选露点能够降低至-50℃以下。
为了降低氛围气体的露点，本发明将炉内的氛围气体的一部分导入设置在炉外的具有脱氧装置及除湿装置的精炼器来除去气体中的氧气和水分，从而降低露点，并将降低了露点的气体返回炉内。此时，为了有效地活用导入于精炼器的炉内气体，本发明可以按照如下条件来设置管理气体向精炼器的抽吸口。
1)将向精炼器的气体抽吸口在炉入口侧附近(自加热带下部的钢带导入部起的、铅垂方向距离为6m以下且炉长方向距离为3m以下的区域)至少设置1处。但是，以如下方式对从该处抽吸的流量的上限进行管理：即与从该处不抽吸时相比，该处的露点不上升3℃以上。
2)虽然不特别规定，但为了有效地降低露点，优选气体从精炼器的排出口的位置设置在尽可能离开炉入口侧的位置。这是因为若排出口靠近炉入口侧，则导致低露点气体在短时间内排出至系统外，因此无法使低露点气体有效地作用。
只要不发生故障等特殊的现象，炉内的主要水产生源认为是：a)从炉入口侧的侵入，b)自然氧化膜的还原，c)水从炉壁的放出。作为在炉入口侧设置抽吸口的优点如下。
(i)炉入口侧的露点最容易变高，所以能够实现高效的除湿。
(ii)通过在炉入口侧设置抽吸口，从而形成从均热带到加热带的大的气流，因此能够防止高露点的炉入口侧的氛围气侵入钢带温度成为高温的加热带后半段以后的区域。
(iii)由于炉入口还是气体出口，因此能够使精炼气体最大限度地在炉内作用。
本发明是根据这样的观点而完成的。
以下，使用图1～图3对本发明的实施方式进行说明。
图1表示具备本发明的实施方式所涉及的立式退火炉的钢带的连续熔融镀锌生产线的一构成例。在图1中，1是钢带，2是退火炉，退火炉2沿钢带行进方向依次具备加热带3、均热带4、冷却带5。在加热带3、均热带4中，配置有多个上部炉轧辊11a和下部炉轧辊11b，从而形成将钢带1沿上下方向输送多次的多个道次。在加热带3、均热带4中，使用RT来作为加热单元，间接加热钢带1。6是炉鼻，7是镀敷液，8是气体擦拭喷嘴，9是进行镀敷的合金化处理的加热装置，10是对从炉内抽吸的氛围气体进行脱氧和除湿的精炼器。
加热带3和均热带4在炉的上部连通，钢带通过该连通部而导入均热带。除炉的上部的连通部以外，设置有隔断加热带3与均热带4的氛围气体的隔壁12。隔壁12设置于加热带3出口的上部炉轧辊与均热带4入口的上部炉轧辊之间的炉长方向中间位置，上端接近钢带1，下端以及钢带宽度方向端部以与炉壁部接触的方式铅垂地配置。
均热带4与冷却带5的连结部13配置于冷却带5上侧的炉上部，在该连结部13内配置有辊15，该辊15将从均热带4导出的钢带1的行走方向变更为下方。为了防止均热带4的氛围气流入冷却带5内，并防止连结部炉壁的辐射热进入冷却带5内，该连结部下部的冷却带5侧的出口形成为炉喉(钢带通板部剖面积缩小的构造，即炉喉部)，在该炉喉部14配置有密封辊16。
冷却带5由第一冷却带5a与第二冷却带5b构成，第一冷却带5a的钢带道次是单道次。
在图1中，17是从炉外向炉内供给氛围气体的氛围气体供给系统，18是向精炼器10的气体导入管，19是从精炼器10的气体导出管。
通过氛围气体供给系统17的设置于向各带域的配管的中途的阀(未图示)以及流量计(未图示)，能够分别独立地对向加热带3、均热带4以及冷却带5以后的炉内的各带域的氛围气体的供给量进行调整、停止。通常，为了还原存在于钢带表面的氧化物，且氛围气体的成本不过高，而向炉内供给的氛围气体使用具有H2：1～10vol％、剩余部分由N2以及不可避免的杂质构成的组成的气体。露点为-60℃左右。
图2表示气体向精炼器10的抽吸口、气体从精炼器10的排出口、露点检测部的配置例。22a～22e是气体的抽吸口，23a～23e是气体的排出口，24a～24h是露点检测部。加热带的炉宽度是12m，均热带的炉宽度是4m，加热带与均热带的合计炉宽度是16m。
对于从炉内向精炼器抽吸气体的抽吸口而言，抽吸口22e设置于均热带-冷却带的连结部下部的炉喉部，抽吸口22b设置于距均热带的上部炉轧辊中心向下离开1m的位置，抽吸口22c设置于均热带中央(高度方向中央且炉长方向中央)。另外，对于从炉内向精炼器抽吸气体的抽吸口而言，抽吸口22d设置于距均热带下部炉轧辊中心向上1m的位置，抽吸口22a设置于炉入口侧附近(在钢带导入部的轧制线的两侧，距该轧制线离开0.5m的位置且距下部炉轧辊中心向上离开1m的位置)。
从均热带-冷却带的连结部下部的抽吸口、炉入口侧附近的抽吸口总是抽吸气体。
对于从精炼器向炉内排出气体的排出口而言，排出口23e设置在均热带-冷却带的连结部的轧制线更高的位置、且距出口侧炉壁、顶壁各离开1m的位置，排出口23a～23d设置在距加热带的上部炉轧辊中心向下离开1m、且以距入口侧炉壁离开1m的位置为起点每隔2m的4个位置。此外，抽吸口为且除连结部以外2个一组地以距离1m的间隔配置，连结部是单独的。排出口为连结部是单独的，在加热带上部如上所述地配置有4个。
对于炉内气体的露点检测部而言，露点检测部24a配置于炉入口侧附近，露点检测部24h配置于均热带与冷却带的连结部，露点检测部24e～24g配置于配置在均热带的各组的2个抽吸口的中间。另外，对于炉内气体的露点检测部而言，露点检测部24b配置于从加热带的入口侧炉壁开始的第三与第四排出口的中间(排出口23c与23d的中间)，露点检测部24c配置于加热带中央(高度方向中央且炉长方向中央)，露点检测部24d配置于距加热带的下部炉轧辊中心向上离开1m、距入口侧炉壁离开6m的位置。配置于炉入口侧附近的露点检测部，配置于配置在炉入口侧的2个位置的气体排出口的中间。
此外，均热带的露点检测部24e～24g配置于均热带的炉长方向中央，加热带的露点检测部24b～24d配置于加热带的炉长方向中央。另外，配置于气体抽吸口、气体排出口所被配置的位置的露点检测部，其高度位置(铅垂方向位置)与该气体抽吸口、气体排出口的高度位置相同。
在本发明中，将利用上述的配置于炉入口侧附近的露点检测部24a检测的炉内气体的露点控制为：相对于从炉入口侧附近的抽吸口22a不进行气体抽吸的条件，该抽吸口22a附近的炉内气体的露点上升量不足3℃。这里，“从上述抽吸口22a不进行气体抽吸的条件”是指，使精炼器以同一流量运转而从上述抽吸口22a不进行气体抽吸的条件。管理炉入口侧的露点上升量并控制抽吸气体量的理由如下所述。
由于炉入口侧附近最靠近外部空气，所以露点变高的情况非常多。因为这点，从炉入口侧附近进行向精炼器的气体抽吸是有效的。但是，若炉入口侧的密封性过差、或抽吸气体流量过多，则估计会出现对系统外的高露点气体进行抽吸，从而露点上升，对炉整体的低露点化造成不良影响，进而对炉整体的低露点化产生相反的效果的情况。因此，在本发明中，管理该部分的露点，并控制露点上升量不足3℃。若露点上升量变为3℃以上，则无法得到炉整体的露点降低的效果。
对于使露点上升量不足3℃的控制可以采用如下方式：控制从配置于炉入口侧附近的抽吸口的气体抽吸量以使露点上升量不足3℃，也可以强化炉入口侧的密封性以露点上升量不足3℃的方式进行控制，也可以并用两种方式。控制气体抽吸量时，优选气体抽吸量：Q(Nm3/hr)相对于加热带和均热带的合计炉内容积：V(m3)满足Q>V/20。对于强化密封性的方法，存在例如在炉入口配置2级密封辊、物理地包围密封辊、或追加氛围气密封件等方法。
从气体的抽吸口抽吸的氛围气体，经由气体导入管18a～18e以及18能够导入精炼器。通过设置于各气体导入管18a～18e的中途的阀(未图示)以及流量计(未图示)能够分别独立地对炉内的氛围气体从各抽吸口的抽吸量的调整、停止进行控制。
图3表示精炼器10的一构成例。在图3中，30是热交换器，31是冷却器，32是过滤器，33是风机，34是脱氧装置，35、36是除湿装置，46、51是切换阀，40～45、47～50、52、53是阀。脱氧装置34是使用钯催化剂的脱氧装置。除湿装置35、36是使用合成沸石催化剂的除湿装置。为了能够连续操作，并列地配置有2个除湿装置35、36。
利用精炼器除去氧气和水分来降低露点之后的气体能够经由气体导出管19以及19a～19e而从排出口23a～23e排出至炉内。通过设置于各气体导出管19a～19e的中途的阀(未图示)以及流量计(未图示)，能够分别独立地对从各排出口向炉内排出的气体的排出量的调整、停止进行控制。
在利用该连续熔融镀锌生产线对钢带进行退火之后进行熔融镀锌时，在加热带3、均热带4内输送钢带1，在加热至规定温度(例如800℃左右)进行退火之后，利用冷却带5将钢带1冷却至规定温度。冷却后，经由炉鼻6浸渍在镀敷液7来进行熔融镀锌，在从镀敷液捞起钢带1之后利用设置于镀敷液上方的气体擦拭喷嘴8来将镀敷附着量调整至所希望的附着量。根据需要调整镀敷附着量后，使用配置于气体擦拭喷嘴8上方的加热装置9来进行镀锌的合金化处理。
此时，从氛围气体供给系统17向炉内供给氛围气体。氛围气体种类、组成、气体供给方法可以是通常的方法。通常使用H2-N2气体向加热带3、均热带4以及冷却带5以后的炉内各部分供给。
另外，利用风机33从气体的抽吸口22a～22e抽吸加热带3、均热带4以及均热带4与冷却带5的连结部13下部的炉喉部14的氛围气体。使抽吸的氛围气体依次通过热交换器30、冷却器31而冷却至40℃左右以下，并利用过滤器32净化氛围气体。然后，利用脱氧装置34对氛围气体进行脱氧，并利用除湿装置35或36对氛围气体进行除湿，从而使氛围气体的露点降低至-60℃左右。操作切换阀46、51来进行除湿装置35与36的切换。
使降低了露点的气体通过热交换器30之后，使其从气体的排出口23a～23e返回加热带3以及均热带4与冷却带5的连结部13。使降低了露点的气体通过热交换器30，从而能够提高排出至炉内的气体温度。
如上述那样配置气体的抽吸口、气体的排出口，并适当地调整从各抽吸口的抽吸气体量、从各排出口的排出气体量，从而防止氛围气体在均热带以及冷却带前半部的炉的上部、中间部、下部的停滞，进而能够防止炉上部变为高露点。其结果是，在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或正常操作中炉内氛围中的水分浓度以及/或氧浓度上升时，降低炉内氛围气中的水分浓度以及/或者氧气浓度，缩短将炉内氛围气的露点降低至可稳定地进行钢带制造的-30℃以下的时间，从而能够防止生产率的降低。另外，能够使均热带以及均热带与冷却带连结部的氛围气露点降低至-40℃以下、或进一步降低至-45℃以下。另外，还能够防止氛围气体在加热带后半部的炉的上部、中间部、下部的停滞，从而将加热带后半部、均热带以及均热带与冷却带连结部的氛围露点降低至-45℃以下、或进一步降低至-50℃以下。
在上述连续退火炉中，加热带与均热带的连通部配置于隔壁上方，均热带与冷却带的连结部配置于炉上部。上述连结部的配置并不限定于上述位置。本发明的连续退火炉也可以是加热带与均热带的连通部配置于隔壁的下方，均热带与冷却带的连结部配置于炉下部的结构。
在上述连续退火炉中，在加热带3与均热带4之间存在隔壁12。本发明的连续退火炉也可以是在加热带3与均热带4之间不存在隔壁的结构。
在上述连续退火炉中，在加热带的上游未配置预热炉。本发明的连续退火炉也可以具备预热炉。
以上，针对CGL对本发明的实施方式进行了说明，但本发明也可以应用于对钢带进行连续退火的连续退火生产线(CAL)。
通过以上说明的作用，在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或正常操作中炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度上升时，降低炉内氛围气中的水分浓度以及/或者氧气浓度，缩短将炉内氛围气的露点降低至可稳定地进行钢带制造的-30℃以下的时间，从而能够防止生产率的降低。另外，拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少，另外，还能够稳定地获得抑制退火时钢中的Si、Mn等易氧化性元素在钢带表面稠化而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物的效果优秀的-40℃以下的低露点的炉内氛围。
实施例1
利用图1所示的ART式(全辐射管式)CGL(退火炉长(退火炉内的钢带总道次长)为400m，加热带、均热带的炉高为20m)进行了露点测定试验。加热带的炉宽度为12m，均热带的炉宽度为4m。炉宽度是炉长方向上的宽度。对炉内容积而言，加热带为570m3，均热带为300m3。
对从炉外的氛围气体供给位置而言，在均热带中，在从驱动侧的炉床高出1m、10m的位置的炉长方向上各存在3处，合计6处，在加热带中，在从驱动侧的炉床高出1m、10m的位置的炉长方向上各存在8处、合计16处。供给的氛围气体的露点为-60℃。
气体向精炼器的抽吸口、气体从精炼器的排出口的配置位置、露点检测部的配置位置如图2所示。在图2中，双点划线表示加热带以及均热带的上部炉轧辊中心、下部炉轧辊中心的铅垂方向位置。
精炼器相关的气体抽吸口与气体排出口按照如下方式设置。即，对气体抽吸口而言，抽吸口22e设置于均热带-冷却带的连结部下部的炉喉部(“连通部下部”)，抽吸口22b设置于距均热带的上部炉轧辊中心向下离开1m(“均热带上部”)的位置，抽吸口22c设置于均热带中央(高度方向中央且炉长方向中央，即“均热带中部”)，抽吸口22d设置于距均热带的下部炉轧辊中心向上离开1m(“均热带下部”)的位置，抽吸口22a设置于加热带下部的炉入口侧附近(距下部炉轧辊中心向上离开1m，距轧制线向左右各离开0.5m的位置，即“加热带入口侧附近”)。能够从这样配置的气体的抽吸口中选择气体的抽吸位置。对气体从精炼器向炉内的排出口而言，排出口23e设置于距均热带-冷却带的连结部的出口侧的炉壁、顶壁各离开1m的位置(“连结部上方”)，排出口23a～23d设置在距加热带的上部炉轧辊中心向下离开1m、以距入口侧炉壁离开1m的位置为起点每隔2m的4个位置(“加热带上部-从入口侧开始第一～第四位置”)。
此外，抽吸口为且除连结部以外2个一组地以距离1m配置，连结部是单独的，排出口为连结部是单独的，加热带上部为4个的组合，排出口的间隔为2m。
对精炼器而言，除湿装置使用合成沸石，脱氧装置使用钯催化剂。
使用板厚为0.8～1.2mm、板宽为950～1000mm的范围的钢带，在退火温度为800℃、通板速度为100～120mpm下，进行了尽可能地统一条件的试验。钢带的合金成分如表1所示。
作为氛围气体，供给H2-N2气体(H2浓度为10vol％，露点为-60℃)，将未使用精炼器时的氛围气的露点(初始露点)作为初始值(-34℃～-36℃)，对精炼器使用1hr后的露点进行了研究。向精炼器的气体流量为1500Nm3/hr。
露点利用配置于配置在炉入口侧的2处的气体排出口的中间(“炉入口侧附近”)的露点检测部24a、配置于均热带与冷却带的连结部(“连通部”)的露点检测部24h、配置于配置在均热带的各组的2个抽吸口的中间(“均热带上部”、“均热带中央”、“均热带下部”)的露点检测部24e～24g来测定。另外，露点还利用配置于从加热带的入口侧炉壁开始的第三与第四排出口的中间(排出口23c与23d的中间，即“加热带上部”)的露点检测部24b、配置于加热带中央(高度方向中央且炉长方向中央，即“加热带中央”)的露点检测部24c、以及配置于距加热带的下部炉轧辊中心向上离开1m、距入口侧炉壁离开6m的位置(“加热带下部”)的露点检测部24d来测定。
初始露点分布(未使用精炼器时的露点)与基于精炼器抽吸位置的露点降低效果如表2所示。这里，表2中的各项目(上述“”内的内容)与各抽吸口、排出口、露点测定位置具有上述对应关系。
此外，对炉入口侧的密封而言，表2中的No.1～No.8是利用如图5(a)所示在退火炉入口61配置密封辊62的通常采用的方法来进行的。表2中的No.9强化了炉入口侧的密封。具体而言，如图5(b)所示，沿钢带行进方向配置2级密封辊62，设置收纳第一级密封辊62的第一辊室63和收纳第二级密封辊62的第二辊室64。从外部向第二辊室64供给N2气体25Nm3/hr，使用风扇65从第二辊室64抽吸氛围气体25Nm3/hr，并将抽吸的气体排出至第一辊室63，从而强化炉入口侧的密封。
[表1]
(mass％)
C Si Mn S Al
0.12 1.3 2.0 0.003 0.03
[表2]
与不进行从炉入口侧附近的抽吸口向精炼器的气体抽吸的No.2相比，进行从炉入口侧附近的抽吸口向精炼器的气体抽吸、并此时将抽吸量控制为该位置的露点上升量不足3℃的No.3～No.5，除炉入口附近之外，均实现低露点化。此外，No.1是不使用精炼器的例子。另一方面，可以知道，对于以炉入口侧露点确认了露点上升3℃以上的No.6～No.8，比No.2的露点更上升。精炼器的气体抽吸排出条件与No.6为同等条件，强化了炉入口侧的密封的No.9能够控制为炉入口侧附近的露点上升量不足3℃，从而露点大幅度降低。可以想到通过炉入口密封强化的效果，即便在炉入口大量抽吸，也不会抽吸外部空气，露点降低。
此外，在上述实施例中，例示了在加热带与均热带之间存在隔壁的连续退火炉。本发明在无隔壁的连续退火炉中也发挥效果，与隔壁的有无无关，通过本发明法能够实现露点降低。
实施例2
利用实施例1所使用的图1所示的ART式(全辐射管式)CGL对露点降低的趋势进行了研究。
对现有方法(不使用精炼器)的条件而言，供给至炉内的氛围气体由组成为H2：8vol％、剩余部分为N2以及不可避免的杂质构成(露点为-60℃)，流量与实施例1为同等条件。板厚为0.8～1.2mm、板宽为950～1000mm的范围的钢带(钢的合金成分与表1相同)，退火温度为800℃，通板速度为100～120mpm。本发明的方法是在精炼器的条件为实施例1的表2的No.3的条件下进行的。
研究结果如图3所示。露点为均热带上部的露点。
对现有方法而言，为了将露点降低至-30℃以下而需要40小时左右，且70小时之后也无法降低至-35℃。与此相对地，在本发明的方法中，4小时能够将露点降低至-30℃以下，7小时能够降低至-40℃以下，12小时能够降低至-50℃以下。
工业上的利用可能性
本发明能够作为如下钢带的退火方法来利用，即，在进行连续地热处理钢带的正常操作之前、或正常操作中炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度上升时，降低炉内氛围气中的水分浓度以及/或氧气浓度，能够在短时间内将炉内氛围气的露点降低至可稳定地进行钢带制造的-30℃以下。
本发明在均热带/加热带间存在隔壁的退火炉中有效，能够作为拾取缺陷的产生、炉壁损伤的问题少、并含有Si、Mn等易氧化性元素的高强度钢带的退火方法来利用。
附图标记说明：
1…钢带；2…退火炉；3…加热带；4…均热带；5…冷却带；5a…第一冷却带；5b…第二冷却带；6…炉鼻；7…镀敷液；8…气体擦拭喷嘴；9…加热装置；10…精炼器；11a…上部炉轧辊；11b…下部炉轧辊；12…隔壁；13…连结部；14…炉喉部；15…辊；16…密封辊；17…氛围气体供给系统；18…气体导入管；19…气体导出管；22a～22e…气体的抽吸口；23a～23e…气体的排出口；24a～24h…露点检测部；30…热交换器；31…冷却器；32…过滤器；33…风机；34…脱氧装置；35、36…除湿装置；46、51…切换阀；40～45、47～50、52、53…阀；61…退火炉入口；62…密封辊；63…第一辊室；64…第二辊室；65…风扇。

Claims (2)

1.一种钢带的连续退火方法，
该钢带的连续退火方法使用钢带的连续退火炉，该钢带的连续退火炉是立式退火炉，该立式退火炉构成为：
将沿上下方向输送钢带的加热带、均热带以及冷却带按照该加热带、均热带以及冷却带的顺序配置，从炉外向炉内供给氛围气体，从加热带下部的钢带导入部排出炉内气体，并且，抽吸炉内气体的一部分、导入设置于炉外的具有脱氧装置及除湿装置的精炼器、除去气体中的氧气和水分来降低露点，并使降低了露点的气体返回炉内，
从炉内向精炼器抽吸气体的气体抽吸口在炉入口侧附近至少设置有1处，所述炉入口侧附近是指自加热带下部的钢带导入部起的、铅垂方向距离为6m以下且炉长方向距离为3m以下的范围，
其特征在于，
在使用所述钢带的连续退火炉来对钢带进行连续退火时，从所述炉入口侧附近的抽吸口抽吸的气体抽吸量的上限控制为：相对于从所述抽吸口不进行气体抽吸的条件，使该抽吸口附近的炉内气体的露点上升量不足3℃，
这里，从所述抽吸口不进行气体抽吸的条件是指，使精炼器以同一流量运转而从所述抽吸口不进行气体抽吸的条件。
2.一种熔融镀锌钢带的制造方法，其特征在于，
在利用权利要求1所述的方法对钢带进行连续退火之后进行熔融镀锌。
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