JP2000256818A - 溶融亜鉛めっき鋼板の冷却方法及び装置 - Google Patents

溶融亜鉛めっき鋼板の冷却方法及び装置

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JP2000256818A
JP2000256818A JP11057929A JP5792999A JP2000256818A JP 2000256818 A JP2000256818 A JP 2000256818A JP 11057929 A JP11057929 A JP 11057929A JP 5792999 A JP5792999 A JP 5792999A JP 2000256818 A JP2000256818 A JP 2000256818A
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cooling
zone
steel sheet
water
temperature
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Takayuki Hori
隆行 堀
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遷移沸騰温度域を避けながら溶融亜鉛めっき
鋼板を冷却できるようにする。 【解決手段】 冷却帯20を鋼板進行方向に複数のゾー
ン21、22、23に分割して、ゾーン毎に冷却できる
ようにし、各ゾーン出側の鋼板温度に応じて、各ゾーン
毎に、水を主体とする水冷、又は、気体のみによるプレ
ナム冷却のどちらを使用するか判定し、各ゾーン別に遷
移沸騰温度域を回避できる目標温度を与え、各ゾーン別
に温度制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合金化処理設備の
冷却帯で溶融亜鉛めっき鋼板を冷却する際の溶融亜鉛め
っき鋼板の冷却方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続式溶融亜鉛めっきラインでめっきを
施された溶融亜鉛めっき鋼板は、合金化炉でのガルバニ
ール処理によって鋼素地と亜鉛層との間に相互拡散を行
わせることで、合金化溶融亜鉛めっき鋼板となる。この
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の品質は、めっき層中の鉄濃
度に依存し、鉄濃度を9−11%程度に管理する場合が
多い。
【0003】合金化は、地鉄からめっき層へ拡散した鉄
が亜鉛と反応することにより起こるもので、この拡散量
(即ち鉄濃度)は、加熱温度が高くなる程、又、保持時
間が長くなる程大きくなる。従って、鉄濃度を適正な範
囲に管理して、良好な品質を得るためには、加熱温度又
は保持時間を制御する必要がある。
【0004】これらの方法として、特開平5−1794
15や特開昭64−28352のように、保持帯と冷却
帯を組み合わせて、保持時間(冷却時間)を制御する方
法が行われている。
【0005】例えば、特開平5−179415には、合
金化炉の後方に冷却帯と保持帯を並列に設け、合金化炉
で加熱された溶融亜鉛めっき鋼板を直ちに冷却するか、
一定時間保熱してから冷却するかの選択を可能にして、
合金化炉の出口から、保熱のみでなく冷却が開始できる
ようにすることが記載されている。
【0006】又、特開昭64−28352には、保持帯
を複数の区画に分割し、これら区画のうち、冷却帯側の
少なくとも1区画に、温度保持手段の他に冷却手段を備
えることにより、該区画を保持帯又は冷却帯のどちらに
も適用できるようにして、ライン速度の変化に応じて保
持帯長を可変とすることが記載されている。
【0007】ところで、ライン速度が速くなると保持時
間を確保するために、当然保持帯長が長くなり、冷却帯
長が短くなる。従って、鉄の拡散を抑制するために最終
段の冷却帯は急速冷却の必要があり、冷却能力が高く均
一に冷却できる水と気体を混合したミスト冷却(気水冷
却とも称する)が行われている場合がある。
【0008】合金化処理設備ではないが、連続焼鈍設備
の冷却炉に、噴射ノズルをもって冷却水と気体との混合
気をストリップに向けて噴射して該ストリップを冷却す
る気水冷却を用いた例が、特開平4−304323に記
載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところがミスト冷却
は、水量と鋼板表面温度による沸騰熱伝達の関係から、
鋼板温度が低くなる冷却帯の後半部分においては、ある
温度域である水量以上を使用して冷却すると、安定した
熱流速が得られる膜沸騰領域から、不安定な熱流速(急
激に上昇する)しか得られない部分核沸騰(部分膜沸
騰)領域に遷移してしまうため、鋼板に付着した水が蒸
発せず水垂れを起こし、全体的あるいは部分的に鋼板を
急激に過冷却してしまうので、鋼板にしわが発生する等
の品質不良を発生させ、板破断が起こる危険性があっ
た。
【0010】このような問題点を解決するべく、前記特
開平4−304323では、噴射ノズルから噴射する気
体と冷却水との混合比を、ストリップの板温が350℃
未満となる位置よりも後段では0.3(m3/リット
ル)以上とすることを提案しているが、十分とは言えな
かった。
【0011】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、遷移沸騰温度域を確実に避けなが
ら、鋼板を冷却できるようにすることを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、合金化処理設
備の冷却帯で溶融亜鉛めっき鋼板を冷却する際に、冷却
帯を鋼板進行方向に複数のゾーンに分割して、ゾーン毎
に冷却できるようにし、各ゾーン出側の鋼板温度に応じ
て、各ゾーン毎に、水を主体とする水冷、又は、気体の
みによるプレナム冷却のどちらを使用するか判定し、各
ゾーン別に遷移沸騰温度域を回避できる目標温度を与
え、各ゾーン別に温度制御を行うようにして、前記課題
を解決したものである。
【0013】又、合金化処理設備の冷却帯で溶融亜鉛め
っき鋼板を冷却するための冷却装置において、鋼板進行
方向に複数のゾーンに分割された冷却帯と、各ゾーン
を、水を主体とする水冷、又は、気体のみによるプレナ
ム冷却に切替えるための手段と、各ゾーン出側の鋼板温
度に応じて、各ゾーン毎に、水を主体とする水冷、又
は、気体のみによるプレナム冷却のどちらを使用するか
判定し、各ゾーン別に遷移沸騰温度域を回避できる目標
温度を与え、各ゾーン別に温度制御を行う制御手段とを
備えることにより、同じく前記課題を解決したものであ
る。
【0014】又、前記プレナム冷却を、冷却帯出側鋼板
温度目標値に基づく板温フィードバックを基本として行
うようにしたものである。
【0015】又、前記水冷を、遷移沸騰温度域を回避で
きるように与えられた目標温度に基づき、モデル式によ
り各ゾーン別に水量設定して行うようにしたものであ
る。
【0016】本発明によれば、各ゾーン出側の鋼板温度
(予測値又は実績値)に応じて、水冷又はプレナム冷却
のどちらの冷却方法が適正であるか判定し、各ゾーン毎
に、プレナム冷却の場合は、例えば冷却帯出側鋼板温度
目標値による板温フィードバックを基本として各ゾーン
別にプレナム圧を設定し、水冷の場合は、遷移沸騰温度
域を回避できる目標温度を与え、モデル式により各ゾー
ン別に水量設定を行うようにして、冷却に必要な総熱量
を分割して得るようにしたので、遷移沸騰温度域を確実
に避けながら、鋼板を冷却することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0018】本実施形態においては、図1に示す如く、
溶融亜鉛めっき鋼板(以下単にストリップと称する)1
0の合金化処理設備の合金化炉(図示せず)出側の保持
帯12とトップロール16間に設けられている冷却帯2
0のノズルヘッダ群をストリップ進行方向に3つのゾー
ン21、22、23に分割して、ゾーン毎に冷却できる
ようにしている。
【0019】更に、各ゾーン毎に、水を主体とする冷却
を行うための流量計31、32、33、流量コントロー
ラ(FIC)41、42、43及び流量調節弁51、5
2、53からなる水制御系と、プレナム圧力計61、6
2、63、プレナム圧コントローラ(PIC)71、7
2、73及び冷却ファン81、82、83からなるプレ
ナム制御系とを設け、水を主体とし、必要に応じて気体
(例えば空気)も加えてミスト冷却を行う水冷と、気体
のみによるプレナム冷却を切替可能としている。
【0020】前記プレナム制御系の各プレナム圧コント
ローラ71、72、73には、冷却帯20出側に配設さ
れた冷却帯出側板温計18から入力される冷却帯出側板
温を、冷却帯出側板温コントローラ(TIC)90によ
り各ゾーンに配分した値が与えられる。
【0021】図において、14は、冷却帯入側、即ち保
持帯出側板温計である。
【0022】以下、図2を参照して、本発明の処理手順
を説明する。
【0023】まず、ステップ100で、水冷使用可否を
判定することにより、冷却方式の選択を行う。具体的に
は、ライン速度、板厚、保持帯出側板温計14による温
度実績、及びプレナム冷却の場合と水冷の場合の冷却熱
量から、例えば伝熱モデルを用いて、第1ゾーン出側板
温を予測し、これと第1ゾーン出側の目標板温を比較し
て、目標板温を満足でき、且つ、原単位のよい冷却方式
を決定する。
【0024】ステップ110で水冷が使用できないと判
断された場合には、ステップ120に進み、全ゾーンで
気体のみによるプレナム冷却を行う。
【0025】一方、水冷が使用できる場合には、ステッ
プ130で、まず第1ゾーンのプレナム圧コントローラ
71を板温コントローラ90より切り離して一定回転数
とし、ライン速度、板厚、保持帯出側板温計14による
温度実績、第1ゾーン出側目標板温より、同じく伝熱モ
デルを用いて第1ゾーンの必要冷却水量を求め、第1ゾ
ーンの流量コントローラ41に設定する。他の第2、第
3ゾーンについては、プレナム冷却とし、板温コントロ
ーラ90による板温フィードバック制御を行う。
【0026】更に、第1ゾーンで水冷を行っている時
に、ライン速度、板厚、第1ゾーン出側予測板温、冷却
熱量(プレナム冷却の場合と水冷の場合)より第2ゾー
ン出側予測板温を求め、該第2ゾーン出側予測板温が上
限値以上となったことがステップ140で判定されたと
きには、ステップ150に進み、第2ゾーンのプレナム
圧コントローラ72を板温コントローラ90から切り離
して一定回転数とし、第2ゾーン出側目標板温及び第1
ゾーン出側予測板温より、同様に伝熱モデルを用いて第
2ゾーンの必要冷却水量を求め、第2ゾーンの流量コン
トローラ42に設定する。残る第3ゾーンについては、
プレナム冷却とし、板温コントローラ90による板温フ
ィードバック制御を行う。
【0027】一方、ステップ140の判定結果が否であ
る場合には、ステップ160に進み、第1ゾーン出側予
測板温が、遷移沸騰温度を回避するための下限値以下か
判定する。判定結果が正である場合には、ステップ17
0に進み、第1ゾーンの水冷を中止して、再び全ゾーン
プレナム冷却に戻す。
【0028】又、ステップ150で第1+第2ゾーンの
水冷を行っている時に、同様に第3ゾーン出側予測板温
を求め、該第3ゾーン出側予測板温が上限値以上となっ
たことがステップ180で判定されたときには、ステッ
プ190に進み、第3ゾーンのプレナム圧コントローラ
73を板温コントローラ90から切り離して一定回転数
とし、第3ゾーン出側目標板温(即ち冷却帯出側目標板
温)及び第2ゾーン出側予測板温より、同様に伝熱モデ
ルを用いて第3ゾーンの必要冷却水量を求め、第3ゾー
ンの流量コントローラ43に設定し、全ゾーンで水冷を
行う。
【0029】一方、ステップ180の判定結果が否であ
る場合には、ステップ200に進み、第2ゾーン出側予
測板温度が、遷移沸騰温度域を回避するための下限値以
下であるか判定する。判定結果が正である場合には、ス
テップ210に進み、第2ゾーンの水冷を中止して、プ
レナム冷却に戻す。
【0030】一方、ステップ190で全ゾーン水冷を行
っているときに、第3ゾーン出側予測板温が、遷移沸騰
温度域を回避するための下限値以下となったとステップ
220で判定されたときには、ステップ230に進み、
第3ゾーンの水冷を中止して、プレナム冷却に戻す。
【0031】ライン速度100mpm、板厚1.0m
m、板幅1000mmの実施例について、全ゾーン同一
水量(気水比)とした従来法の例(破線)と、本発明法
による例(実線)との制御結果を比較して示す。従来
は、全ゾーンを同一水量(気水比)で冷却していたた
め、370℃近辺を境にして、遷移沸騰温度域に入り、
斜線に示す範囲で形状不良が発生することがあった。こ
れに対して本発明法では、各ゾーンで水量(気水比)を
可変としているので、遷移沸騰温度域を回避することが
でき、且つ、冷却終点温度を、従来と同じにすることが
できた。温度勾配は、水冷とプレナム冷却を組み合わせ
ることによって、多様に変更できる。
【0032】なお、前記実施形態においては、冷却帯を
3ゾーンに分割し、プレナム冷却を基本として、第1ゾ
ーンから順次水冷を適用するようにしていたが、ゾーン
分割数や水冷の適用順序はこれに限定されない。
【0033】又、前記実施形態においては、各ゾーン出
側の温度を予測していたが、各ゾーン出側に板温計を配
置して実績板温とすることもできる。
【0034】又、前記実施形態においては、水冷を行う
場合、冷却ファンを一定回転数とし、一定量の気体を送
り込むようにしていたが、水冷を行う方法はこれに限定
されず、水冷時に冷却ファンより送り込む気体の量を零
として、ミスト冷却でなく、完全水冷としたり、あるい
は、水冷を主体とする場合でも、板温コントローラ90
により冷却配分のバイアス値によって変更して設定する
ことも可能である。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、合金化処理設備の冷却
帯において、鋼板の冷却に必要な熱量を分割して得るこ
とによって、遷移沸騰温度域を回避できるようになり、
過冷却や不均一冷却による鋼板の形状崩れを防止でき
る。又、プレナム冷却と水冷のように、冷却方式を能力
の必要性により切替えることにより、原単位向上に貢献
し、又、プレナム冷却の場合には水量が零となるので、
水冷の場合に起こり得る遷移沸騰領域を確実に避けるこ
とができる。更に、各ゾーンへの目標温度を操業方法に
合わせて変更することによって、冷却速度を任意に変え
ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における合金化処理設備の冷
却帯の構成を示す断面図
【図2】前記実施形態の処理手順を示す流れ図
【図3】従来例と本発明の効果を比較して示す線図
【符号の説明】
10…溶融亜鉛めっき鋼板(ストリップ) 12…保持帯 14…保持帯出側板温計 18…冷却帯出側板温計 20…冷却帯 21…第1ゾーン(ノズルヘッダ群) 22…第2ゾーン(ノズルヘッダ群) 23…第3ゾーン(ノズルヘッダ群) 31、32、33…流量計 41、42、43…流量コントローラ(FIC) 51、52、53…流量調節弁 61、62、63…プレナム圧力計 71、72、73…プレナム圧コントローラ(PIC) 81、82、83…冷却ファン 90…冷却帯出側板温コントローラ(TIC)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合金化処理設備の冷却帯で溶融亜鉛めっき
    鋼板を冷却する際に、 冷却帯を鋼板進行方向に複数のゾーンに分割して、ゾー
    ン毎に冷却できるようにし、 各ゾーン出側の鋼板温度に応じて、各ゾーン毎に、水を
    主体とする水冷、又は 、気体のみによるプレナム冷却のどちらを使用するか判
    定し、 各ゾーン別に遷移沸騰温度域を回避できる目標温度を与
    え、 各ゾーン別に温度制御を行うことを特徴とする溶融亜鉛
    めっき鋼板の冷却方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記プレナム冷却を、
    冷却帯出側鋼板温度目標値に基づく板温フィードバック
    を基本として行うことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板
    の冷却方法。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記水冷を、遷移沸騰
    温度域を回避できるように与えられた目標温度に基づ
    き、モデル式により各ゾーン別に水量設定して行うこと
    を特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の冷却方法。
  4. 【請求項4】合金化処理設備の冷却帯で溶融亜鉛めっき
    鋼板を冷却するための冷却装置において、 鋼板進行方向に複数のゾーンに分割された冷却帯と、 各ゾーンを、水を主体とする水冷、又は、気体のみによ
    るプレナム冷却に切替えるための手段と、 各ゾーン出側の鋼板温度に応じて、各ゾーン毎に、水を
    主体とする水冷、又は、気体のみによるプレナム冷却の
    どちらを使用するか判定し、各ゾーン別に遷移沸騰温度
    域を回避できる目標温度を与え、各ゾーン別に温度制御
    を行う制御手段と、 を備えたことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の冷却装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170021310A (ko) 2014-07-24 2017-02-27 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 강대의 냉각 방법 및 냉각 장치
JP2017222900A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 Jfeスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170021310A (ko) 2014-07-24 2017-02-27 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 강대의 냉각 방법 및 냉각 장치
JPWO2016013240A1 (ja) * 2014-07-24 2017-04-27 新日鐵住金株式会社 鋼帯の冷却方法及び冷却装置
US10465262B2 (en) 2014-07-24 2019-11-05 Nippon Steel Corporation Method for cooling steel strip and cooling apparatus
JP2017222900A (ja) * 2016-06-15 2017-12-21 Jfeスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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