JP2009228073A - 溶融めっき鋼帯の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度制御装置48は、めっき浴24に浸入する鋼帯12の浸入板温TIを、鋼帯の幅w及び厚さt、ラインスピードLS、めっき浴24における流動領域の測定浴温並びに、流動領域の測定浴温とよどみ領域の測定浴温との浴温偏差DTに応じて制御する。これにより、鋼帯12からめっき浴24の流動領域に移動する入熱量を適正に制御できるようになるので、めっき浴24における流動領域付近の浴温が局部的に上昇することを抑制できると共に、めっき浴24における流動領域とよどみ領域との浴温偏差が大きくなることを抑制し、ボトムドロスの生成及び、ボトムドロスが上昇流によりめっき浴24中に広く拡散することを効果的に抑制できる。
【選択図】図1
Description
連続溶融亜鉛めっき設備においては、鋼帯12をめっき浴24に連続的に浸入させ、めっき浴24中のシンクロール26により方向転換し、めっき浴24より上方へ引き上げて連続的に亜鉛めっきを施し、溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する。また、溶融亜鉛めっき設備においては、一般的に、めっきしたままの通常の溶融亜鉛めっき鋼板(GI)と、亜鉛めっき後、加熱合金化処理を施す合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)を、同一ラインで適宜処理を切り替えることにより製造している。
本発明の目的は、上記事実を考慮し、めっき浴中に生成されたボトムドロスに起因する溶融金属めっき鋼板の表面欠陥を効果的に低減できる溶融めっき鋼帯の製造方法を提供することにある。
また本発明の請求項2に係る溶融めっき鋼帯の製造方法は、請求項1記載の溶融めっき鋼帯の製造方法において、前記流動領域の温度と前記よどみ領域の温度との温度差が5℃以下に維持されるように、前記浸入板温を制御することを特徴とする。
図1には、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備が模式的に示されている。溶融亜鉛めっき設備10は、帯状の鋼帯12を搬送しつつ、この鋼帯12に対する焼鈍処理を行う焼鈍炉14を備えている。焼鈍炉14には、鋼帯12の搬送方向(矢印F方向)に沿って上流側から順に、加熱帯16及び急冷帯18が設けられている。溶融亜鉛めっき設備10には、搬送方向Fに沿って焼鈍炉14の下流側に冷却帯20、めっきポット22、ガスワイピング装置32及び合金化装置34が順に配置されている。
溶融亜鉛めっき設備10では、鋼帯12が焼鈍炉14の加熱帯16において還元性雰囲気で所定の焼鈍温度まで加熱され、急冷帯18において急冷されて焼鈍処理が施された後、この鋼帯12が冷却帯20で所定の温度になるように温度調整される。鋼帯12は、冷却帯20の出口部に配置されたターンダウンロール28を介して筒状のスナウト30内へ導かれ、このスナウト30内を通ってめっき浴24中に浸入する。めっき浴24中で鋼帯12はシンクロール26により方向転換されて、めっき浴24中から上方へ引き上げられる。このとき、めっき浴24を形成する溶融亜鉛が鋼帯12の表面に付着してめっき層が形成される。
スナウト30には板温センサ36が配置されており、この板温センサ36は、スナウト30内を搬送される鋼帯12の温度(浸入板温TI)を検出し、浸入板温TIに対応する板温検出信号SSを温度制御装置48へ出力する。めっきポット22には、めっき浴24を加熱するための加熱装置38が例えばめっきポット22の側壁部に配置されており、加熱装置38は、温度制御装置48からの出力制御信号SIに従ってめっき浴24に対する加熱量を変化させる。
図1に示されるように、冷却帯20には、冷却ファン42が通気管44を通して接続されており、通気管44の途中には、冷却ファン42が冷却帯20へ供給する冷却風の風量を調整するための制御ダンパ46が配置されている。ここで、制御ダンパ46の開度は、温度制御装置48から出力される開度制御信号SDにより制御される。
ここで、流動領域FFは、めっき浴24中を搬送される鋼帯12の表面に接しつつ流れる溶融亜鉛の接触流(随伴流)及び、めっき浴24の温度不均一によって生じる対流によって引き起こされる溶融亜鉛の流れを含む領域であり、この流動領域FFには、鋼帯12から入熱量Q1の大部分が直接的に入熱する。また、よどみ領域FSは、通常、溶融亜鉛の粘性等の影響によりめっき浴24における複数の箇所に分かれて存在するが、品質上、問題となる大きなよどみ領域FSは、めっきポット22の底面部付近に形成され、かつ流動領域FFに隣接して位置するものである。
めっき浴24では、主として(0,0,0)、(0,1,0)及び(0,2,0)の浴温センサ40(図2参照)がよどみ領域FS(低温領域)の浴度を検出し、(0,0,1)、(0,1,1)、(0,2,1)、(2,0,1)、(2,1,1)、(2,2,1)、(2,0,2)、(2,1,2)及び(2,2,2)の浴温センサ40が流動領域FF(高温領域)の浴温を検出する。
図4(A)には、非定常状態にある流動領域FF及びよどみ領域FSが模式的に示され、図4(B)には、流動領域FFの流れ状態が非定常状態にある時のめっき浴における温度分布が等温線により模式的に示されている。
また図4(B)に示されるように、流動領域FFが略定常状態にある場合と比較し、−2℃の等温線がバック側(図4(B)では、左側)へ後退すると共に、上方へ膨らんでいるのが解る。
すなわち、鋼帯12からめっき浴24への入熱量Q1は下式により求められる。
また温度制御装置48は、めっき浴24における浴温偏差DTにより流動領域FFが略定常状態にあるのか、非定常状態にあるのかを判断する。温度制御装置48は、流動領域FFが略定常状態にあると判断した場合には、鋼帯12からの入熱量Q1が一定に保たれるように、目標浸入板温TSを設定する。
具体的には、温度制御装置48は、流動領域FF内に測定点を有する浴温センサ40により測定された測定浴温の例えば平均値とよどみ領域FS内に測定点を有する浴温センサ40からの測定浴温の例えば平均値に基づいて、相対的に高温の領域(流動領域FF)の大きさ及び位置を判断し、この流動領域FFの大きさ及び位置が、略定常状態の流動領域FFの大きさ及び位置に変化するように、入熱量Q1を変化させる。
なお、温度制御装置48は、流動領域FFが非定常状態にあると判断した場合には、入熱量Q1を変化させると共に、補助的に加熱装置38により加熱量Q2を変化させて、浴温偏差DTを減少させるようにしても良い。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の一例を示すものであり、この実施形態に限定されるものではない。同様の効果を得られる範囲で浴温センサ40の数、位置などは変更することができる。
実施例1〜3及び比較例1〜4の結果をそれぞれ下記(表1)に示す。
12 鋼帯
14 焼鈍炉
16 加熱帯
18 急冷帯
20 冷却帯
22 ポット
24 めっき浴
26 シンクロール
28 ターンダウンロール
30 スナウト
32 ガスワイピング装置
34 合金化装置
36 板温センサ
38 加熱装置
40 浴温センサ
42 冷却ファン
44 通気管
46 制御ダンパ
48 温度制御装置
DT 浴温偏差
FF 流動領域
FR 上昇流
FS よどみ領域
LR 上昇流
LM 主流
LS ラインスピード
TS 目標浸入板温
t 板厚
w 板幅
Claims (2)
- 焼鈍炉により焼鈍された後、冷却帯により冷却された鋼帯を、溶融金属を貯留しためっき浴に連続的に浸入させた後、めっき浴より上方へ引き上げて、鋼帯に連続的にめっきを施す溶融めっき鋼帯の製造方法であって、
前記めっき浴に浸入する鋼帯の温度である浸入板温を、該鋼帯の幅及び厚さ、めっき浴中における鋼帯の搬送速度、めっき浴における鋼帯表面に接しつつ流れる接触流及び対流現象により形成される溶融金属の流動領域の温度並びに、前記流動領域の温度と該流動領域に隣接するよどみ領域の温度との温度差に応じて制御することを特徴とする溶融めっき鋼帯の製造方法。 - 前記流動領域の温度と前記よどみ領域の温度との温度差が5℃以下に維持されるように、前記浸入板温を制御することを特徴とする請求項1記載の溶融めっき鋼帯の製造方法。
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