JP2007239006A

JP2007239006A - 連続溶融金属めっき設備

Info

Publication number: JP2007239006A
Application number: JP2006061702A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Wakabayashi; 久幹若林
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: JP4700527B2

Abstract

【課題】鋼板の走行中或いは鋼板の停止中にかかわらず、連続焼鈍炉内の雰囲気ガスを確実に遮断するとともに連続焼鈍炉への金属蒸気の進入やスナウト部の大気開放時においても大気が進入するのを防止できる雰囲気ガスシールを備えた連続溶融めっき設備を提供する。
【解決手段】鋼帯２を連続焼鈍炉１の還元雰囲気下で焼鈍し、スナウト５を介して溶融金属ポット６へ導入してめっきを行う連続溶融金属めっき設備において、ターンダウンロール４の上流側あるいは下流側の鋼帯２の両面側に、昇降により鋼帯２との間隙を調整可能とした、不活性ガスを鋼帯に向けて吹き出す不活性ガス導入管１５を有するラビリンスシール３を設けた。さらに、ラビリンスシール３入側及び／又は出側に鋼帯２を挟んでダンパー１７を設けてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼帯を連続焼鈍炉で熱処理し、続いて溶融金属ポットに浸漬して溶融亜鉛めっきや溶融アルミ含有亜鉛めっき等の溶融金属めっきを連続的に行う連続溶融金属めっき設備に関するものである。

連続溶融金属めっき設備は、連続焼鈍炉において還元性雰囲気ガス下で熱処理を受けた鋼帯が、ターンダウンロールで斜め下方へ向きを変え、スナウトを通って亜鉛やアルミ含有亜鉛等の溶融金属めっき浴へ浸漬され、めっき厚みの調整、合金化処理により連続溶融金属めっきが行われる。

連続溶融金属めっき設備においては、スナウト内のドロスを排出するドロス排出ポンプは溶融亜鉛等による腐食や磨耗によって約１回／月の頻度で交換される。また、スナウト先端部も腐食のため交換が行われる。ドロス排出ポンプ交換、スナウト先端部交換あるいはスナウト内掃除作業の際、スナウトから連続焼鈍炉内の還元性雰囲気ガスが吹き出すと安全上問題があるので、連続焼鈍炉内の雰囲気ガスを空気に置き換えることにより安全を確保して整備している。そして、整備完了後、連続焼鈍炉内を雰囲気ガスに置き換えて、ウォーミングアップし、再び操業可能な状態にする必要がある。このような連続焼鈍炉内の還元性雰囲気ガスを空気に置き換えることなしに整備作業が可能になれば、整備時間を大幅に短縮することができる。

前記整備時間を短縮し、設備の稼働率を上げるために、特許文献１には、スナウト壁部に断面弧状の受け溝を有する受け座を設け、この受け座と鋼帯を挟んで対向する壁部に受け座方向進退可能に弁部材を設け、受け座に弁部材を嵌合させることにより、焼鈍炉からの雰囲気ガスを遮断するスナウトシール装置が開示されている。

また、特許文献２には、連続溶融金属めっき設備において、金属蒸気が、スナウトを通って連続焼鈍炉内へ流入して鋼帯表面に付着するとめっき不良を起こしてしまうため、ターンダウンロールの上流側あるいは下流側に、鋼帯の上下に鋼帯との間隙を３０ｍｍ以下となるように仕切り板を設け、スナウト内と連続焼鈍炉内との間をシールし、金属蒸気の連続焼鈍炉への侵入を防止することが開示されている。
特開平４−１２８３５３号公報特開平１１−２８６７６２号公報

特許文献１では、鋼帯の走行を停止させてシール装置によりスナウト壁面に押し付けることにより、焼鈍炉からの雰囲気ガスを遮断するため、鋼帯が走行している状態で焼鈍炉からの雰囲気ガスを遮断することはできない。また、鋼帯の走行中にはシール装置を作動させることができないので、溶融金属ポットからの金属蒸気の焼鈍炉への進入を防止することも難しい。

また、特許文献２では、溶融めっき工程においてスナウト内で発生する亜鉛ヒューム量を抑制するためのもので、スナウト部を大気開放する際に、仕切板の隙間の存在により、大気の進入、或いは雰囲気ガスを確実に遮断することができない。

そこで、本発明は、鋼板の走行中或いは鋼板の停止中にかかわらず、連続焼鈍炉内の雰囲気ガスを確実に遮断するとともに連続焼鈍炉への金属蒸気の進入やスナウト部の大気開放時においても大気が進入するのを防止できる雰囲気ガスシールを備えた連続溶融金属めっき設備を提供するものである。

本発明は、鋼帯を連続焼鈍炉の還元雰囲気下で焼鈍し、スナウトを介して溶融金属めっき浴へ導入してめっきを行う連続溶融金属めっき設備において、ターンダウンロールの上流側あるいは下流側の鋼帯の両面側に、昇降により鋼帯との間隙を調整可能とした、不活性ガスを鋼帯に向けて吹き出す不活性ガス導入管を有するラビリンスシールを設けことを特徴とする。さらに、前記ラビリンスシール入側及び／又は出側に鋼帯を挟んでダンパーを設けてもよい。

本発明は、不活性ガス導入管から不活性ガスを鋼帯に向けて噴出するラビリンスシールにより、非接触で鋼板への疵の発生のないシール性能の高いシールが可能である。

また、本発明ではラビリンスシールだけで、ラビリンスシールと鋼帯との間隙を調整して溶融金属ポットからスナウトを通じて金属蒸気が焼鈍炉へ侵入することを防止できるとともに、溶融金属ポット廻りの整備時に焼鈍炉雰囲気ガスの遮断が可能であり、金属蒸気の焼鈍炉への侵入のためのシール装置と、雰囲気ガス遮断のためのシール装置とを別々に設ける必要がないので、省スペースを図ることができる。

また、昇降可能なラビリンスシールにより、鋼帯のカテナリーを考慮してラビリンスシールの位置を調整できるので、鋼帯とラビリンスシールとの接触が防止でき鋼帯をラビリンスシールで無理に押し込むことがない。

また、昇降可能なラビリンスシールと鋼帯との間隙を、連続溶融金属めっき設備の定常操業時、スナウト出側を大気開放し、鋼帯が停止している時、スナウト出側を大気開放し、鋼帯の微速走行の各状況に応じて変更することができる。

また、ラビリンスシール入側及び／又は出側にダンパーを設けることにより、シール性能が高くなる。

図１に、本発明に係る連続溶融金属めっき設備の１実施例を示す。また、図２（ａ）は本発明に係る連続溶融金属めっき設備で、定常運転時のシール装置の位置を示す図、（ｂ）は、スナウト部大気開放時のシール装置の位置を示す図、図３はカテナリーとラビリンスシールの間隔を示す図である。

図１に示すように、還元性雰囲気ガス下の連続焼鈍炉１で、加熱・均熱・冷却等の熱処理を受けた鋼帯２は、ラビリンスシール３を経て、ターンダウンロール４で斜め下方へ向きを変え、スナウト５を通り、溶融金属ポット６へ浸漬する。続いて、鋼帯２は、シンクロール７で上方へ向きを変え、サポートロール８で支持して振動を抑え、噴射ノズル９にてめっき厚みが調整される。

スナウト５とスナウト先端部１０とはベローズ１１で接続されており、スナウト先端部１０が溶融金属に浸漬している時は、雰囲気ガスが洩れることはない。スナウト先端部１０は流体圧シリンダ等にて駆動されるスナウト伸縮装置１２にて上下動させることができ、スナウト内の清掃を実施する際には、スナウト伸縮装置１２にてスナウト先端部１０を上方へ引き上げる。スナウト先端部１０が溶融金属液面より上方に上がると、スナウト内は大気開放されることになる。

スナウト内には、溶融金属液面のドロスを排出するために、ドロス排出ポンプ１３に接続されたドロス吸い込み管１４が設置されている。

ラビリンスシール３は、鋼帯２の両面側に、図示しない流体圧シリンダ、ウォームジャッキ、電動機等にて駆動される昇降装置により昇降可能に設ける。ラビリンスシール３は、中央に不活性ガスを鋼帯２に向けて噴射する不活性ガス導入孔１５を設け、不活性ガス導入孔１５を囲んで鋼帯２の幅方向に平行に複数のラビリンスシール板１６が間隔をおいて設けられる。

ラビリンスシール３の出側には、鋼帯２を挟んで鋼帯２の幅方向に平行のダンパー１７を設ける。ダンパー１７は、炉外から図示しない回転装置により回転させてダンパー１７の開度を調整可能とする。

次ぎに、本発明の連続溶融金属めっき設備の動作について説明する。

（１）連続溶融金属めっきの定常操業時
図２（ａ）に示すように、鋼帯２の両面側に設置するラビリンスシール３と鋼帯２との間隙を１０〜３０ｍｍ（２０±１０ｍｍ）に調整することで、金属蒸気が連続焼鈍炉へ侵入することを防止できる。さらに、この時、併せてラビリンスシール３の不活性ガス導入孔１５からは、例えば、５０Ｎｍ^３／ｍｉｎの窒素を吹込み、溶融金属ポット６からの金属蒸気の連続焼鈍炉への侵入を確実に防止することができる。

図３に示すように、鋼帯２のレベルは、鋼帯２に張力がかかっている時も、カテナリーｃがあるため、パスラインよりも下がった位置にある。そこで、鋼帯両側のラビリンスシール３の中央位置を、パスラインより鋼帯２のカテナリー分下がった位置とする。

また、ラビリンスシール出側の鋼帯両面側に設けるダンパー１７は開とする。この場合、ダンパー１７の開度を鋼帯と接触しない開度に調整することがより望ましい。

（２）スナウト出側を大気開放し・鋼帯が停止している時
スナウト５の大気開放時で、ラビリンスシール３と鋼帯２との間隙を例えば５ｍｍ（５±５ｍｍ）に調整することで、シール性を高めることが出来る。この時、併せて、ラビリンスシール３の不活性ガス導入管１６からは、定常運転時よりも多く、例えば、１００Ｎｍ^３／ｍｉｎの窒素を吹込み、大気の連続焼鈍炉への侵入を防止し、溶融金属ポットからの金属蒸気の連続焼鈍炉への侵入を防止することができる。また、ラビリンスシール出側の鋼帯両面側に設けるダンパー１７は閉とし、よりシールを確実にする。

（３）スナウト出側を大気開放し、鋼帯を微速走行させる時
スナウト５の大気開放時で、溶融金属浴中の鋼帯２が溶融金属ポット６の溶融金属浴による侵食により破断することを防止したり、長時間焼鈍炉中にある鋼帯がクリープ破断したりすることがないように、鋼帯２を例えば数ｍ／ｍｉｎの微速走行させる時、ラビリンスシール３と鋼帯２との間隙を例えば１０ｍｍ（１０±５ｍｍ）に調整する。これにより、走行する鋼帯２とラビリンスシール３との接触を回避しつつ、シールすることが出来る。この時、併せて、ラビリンスシール３の不活性ガス導入孔１５からは、鋼帯２が停止している時よりも多く、例えば、１５０Ｎｍ^３／ｍｉｎの窒素を吹込み、大気の連続焼鈍炉への侵入を防止することが望ましい。このとき、図３に示すように、カテナリーｃがあるため、ラビリンスシール３の先端間中央位置は、パスラインより鋼帯２のカテナリー分下がった位置とする。なお、ダンパー１７の開度を鋼帯と接触しない角度に調節することがより望ましい。

本発明に係る連続溶融金属めっき設備の１実施例を示す図である。（ａ）は本発明に係る連続溶融金属めっき設備で、定常運転時のシール装置の位置を示す図、（ｂ）はスナウト部大気開放時のシール装置の位置を示す図である。カテナリーとラビリンスシールの間隔を示す図である。

符号の説明

１：連続焼鈍炉２：鋼帯
３：ラビリンスシール４：ターンダウンロール
５：スナウト６：溶融金属ポット
７：シンクロール８：サポートロール
９：噴射ノズル１０：スナウト先端部
１１：ベローズ１２：スナウト伸縮装置
１３：ドロス排出ポンプ１４：ドロス吸い込み管
１５：不活性ガス導入孔１６：ラビリンスシール板
１７：ダンパー

Claims

鋼帯を連続焼鈍炉の還元雰囲気下で焼鈍し、スナウトを介して溶融金属めっき浴へ導入してめっきを行う連続溶融金属めっき設備において、
ターンダウンロールの上流側あるいは下流側の鋼帯の両面側に、昇降により鋼帯との間隙を調整可能とした、不活性ガスを鋼帯に向けて吹き出す不活性ガス導入管を有するラビリンスシールを設けことを特徴とする連続溶融金属めっき設備。
前記ラビリンスシール入側及び／又は出側に鋼帯を挟んでダンパーを設けたことを特徴とする請求項１記載の連続溶融金属めっき設備。