JP2011046988A - Continuous annealing furnace of metal strip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は金属ストリップの連続焼鈍炉に関し、特に、その下流にメッキ槽を備えて、金属ストリップをメッキ処理できるようにした連続焼鈍炉の改良に関する。 The present invention relates to a continuous annealing furnace for a metal strip, and more particularly to an improvement of a continuous annealing furnace provided with a plating tank downstream thereof so that the metal strip can be plated.
この種の連続焼鈍炉として、還元性雰囲気ガス下で金属ストリップの焼鈍処理を行い、この後、メッキ槽内の亜鉛−アルミニウム合金メッキ浴を通過させてメッキを行う、いわゆるガルバリウム炉が知られている。そして、このような連続焼鈍炉において、還元性雰囲気ガスの無駄な消費を防止し、また揮発したメッキ浴成分の炉内付着等を防止するために、メッキ浴成分や、金属ストリップと共に持ち込まれた水分・酸素等で汚染された汚染雰囲気ガスを炉外に設けたリファイナで精製して再び炉内へ還流させることが行われている(特許文献1)。 As this type of continuous annealing furnace, a so-called galbarium furnace is known in which a metal strip is annealed under a reducing atmosphere gas, and then plated by passing through a zinc-aluminum alloy plating bath in a plating tank. Yes. And in such a continuous annealing furnace, in order to prevent wasteful consumption of reducing atmosphere gas and to prevent deposition of volatilized plating bath components in the furnace, it was brought together with plating bath components and metal strips. A polluted atmosphere gas contaminated with moisture, oxygen or the like is refined by a refiner provided outside the furnace and refluxed again into the furnace (Patent Document 1).
ところで、従来の上記連続焼鈍炉では通常、直火バーナを空気比1.0未満で燃焼させた無酸化雰囲気中で金属ストリップを直接加熱する直接加熱帯と、その下流に、ラジアントチューブを使用して還元ガス雰囲気下で金属ストリップを間接加熱する間接加熱帯を設けている。この場合、直接加熱帯の燃焼ガスが間接加熱帯へ侵入しないように、間接加熱帯の炉圧を直接加熱帯よりも十分高くしておく必要があるが、リファイナを使用して雰囲気ガスを炉外に設けたリファイナで精製して再び炉内へ還流させるようにした上記焼鈍炉では、還元雰囲気ガスの投入量が少なくできる分、間接加熱帯の炉圧を十分高く維持することが困難であるという問題があった。一方、リファイナにはドライヤが設けられるが、ドライヤの再生時にN2ガスのような不活性ガスが使用されており、現状ではドライヤ再生後の不活性ガスはそのまま利用されることなく放出されている。 By the way, in the conventional continuous annealing furnace, a direct heating zone for directly heating a metal strip in a non-oxidizing atmosphere in which a direct fire burner is burned at an air ratio of less than 1.0 is used, and a radiant tube is used downstream thereof. An indirect heating zone for indirectly heating the metal strip in a reducing gas atmosphere is provided. In this case, the furnace pressure in the indirect heating zone must be sufficiently higher than that in the direct heating zone so that the combustion gas in the direct heating zone does not enter the indirect heating zone. In the above annealing furnace, which is refined with a refiner provided outside and recirculated back into the furnace, it is difficult to maintain the furnace pressure in the indirect heating zone sufficiently high, since the amount of reducing atmosphere gas can be reduced. There was a problem. On the other hand, the refiner is provided with a dryer, but an inert gas such as N2 gas is used during regeneration of the dryer, and at present, the inert gas after regeneration of the dryer is released without being used as it is.
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、無駄に排出されている不活性ガスを利用して直接加熱帯から間接加熱帯への燃焼ガスの侵入を確実に防止した金属ストリップの連続焼鈍炉を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves such problems, and a continuous metal strip that reliably prevents the invasion of combustion gas from the direct heating zone into the indirect heating zone by using the inert gas exhausted wastefully. An object is to provide an annealing furnace.
上記目的を達成するために、本発明では、金属ストリップ(S)が通過する炉内の上流側から少なくとも直接加熱帯(12)と間接加熱帯(13)をこの順で設けるとともに、間接加熱帯(13)から汚染雰囲気ガスを吸引してこれを精製し再び間接加熱帯(13)よりも下流側の炉内へ還流させるリファイナ(3)を備えた金属ストリップの連続焼鈍炉において、リファイナ(3)には、精製された雰囲気ガスを乾燥させるドライヤ(35A,35B)を設けるとともに、当該ドライヤ(35A,35B)を再生するための不活性ガスを供給する第1ガス供給路(44)を設け、かつ直接加熱帯(12)と間接加熱帯(13)との間にガスカーテンを形成するガス噴射ノズル(2)を設けるとともに、ドライヤ(35A,35B)を再生した後の不活性ガスをガス噴射ノズル(2)に供給する第2ガス供給路(41)を設け、ドライヤ(35A,35B)は並列に一対設けられて、一方のドライヤと他方のドライヤの使用状態と再生状態が交互に切り替えられ、再生状態となったドライヤに供給された不活性ガスがガス噴射ノズル(2)に供給されるようになっている。 In order to achieve the above object, in the present invention, at least a direct heating zone (12) and an indirect heating zone (13) are provided in this order from the upstream side in the furnace through which the metal strip (S) passes, and indirect heating zone. In a continuous annealing furnace for a metal strip provided with a refiner (3) for sucking a polluted atmosphere gas from (13), purifying it and returning it to the furnace downstream of the indirect heating zone (13) again, the refiner (3 ) Is provided with a dryer (35A, 35B) for drying the purified atmospheric gas, and a first gas supply path (44) for supplying an inert gas for regenerating the dryer (35A, 35B). In addition, a gas injection nozzle (2) for forming a gas curtain is provided between the direct heating zone (12) and the indirect heating zone (13), and the dryers (35A, 35B) are regenerated. A second gas supply path (41) for supplying a later inert gas to the gas injection nozzle (2) is provided, and a pair of dryers (35A, 35B) are provided in parallel, and the usage state of one dryer and the other dryer is provided. And the regeneration state are alternately switched, and the inert gas supplied to the dryer in the regeneration state is supplied to the gas injection nozzle (2).
本発明においては、ガスカーテンが形成されることにより、間接加熱帯の炉圧が直接加熱帯より十分高くない場合でも、直接加熱帯の燃焼ガスが間接加熱帯へ侵入することはない。そして、ガスカーテンの形成に、従来無駄に放出されていたドライヤ再生後の不活性ガスを利用しているから、ガスカーテン形成用の新たなガス供給は不要であり、コストアップが避けられる。 In the present invention, since the gas curtain is formed, the combustion gas in the direct heating zone does not enter the indirect heating zone even when the furnace pressure in the indirect heating zone is not sufficiently higher than the direct heating zone. In addition, since the inert gas after the regeneration of the dryer, which has been conventionally wasted in the formation of the gas curtain, is used, a new gas supply for forming the gas curtain is unnecessary, and an increase in cost can be avoided.
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 The reference numerals in the parentheses indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
以上のように、本発明の金属ストリップの連続焼鈍炉によれば、ドライヤから無駄に排出されている不活性ガスを利用してガスカーテンを形成しているから、直接加熱帯から間接加熱帯への燃焼ガスの侵入を、コストアップを生じることなく確実に防止することができる。 As described above, according to the continuous annealing furnace for a metal strip of the present invention, the gas curtain is formed using the inert gas discharged from the dryer, so that the direct heating zone is changed to the indirect heating zone. It is possible to reliably prevent the invasion of the combustion gas without increasing the cost.
図1には金属ストリップ連続焼鈍炉の一例を示す。図1において、連続焼鈍炉1は上流側より予熱帯11、直接加熱帯12、間接加熱帯13、冷却帯14、保持帯15、冷却帯16が続き、冷却帯16からはダウンシュート17が延びて、その先端部に設けたスナウト18がメッキ槽19内の例えば亜鉛−アルミニウム合金メッキ浴L内に浸漬されている。金属ストリップSは適宜位置でローラによって支持されつつ予熱帯11から冷却帯16に至り、この間に焼鈍処理がなされる。その後、金属ストリップSはダウンシュート17およびスナウト18を経てメッキ浴L内を通過させられ、この間にメッキ処理がなされる。
FIG. 1 shows an example of a metal strip continuous annealing furnace. In FIG. 1, the continuous annealing furnace 1 includes a
ここで、直接加熱帯12では直火バーナを空気比1.0未満で燃焼させた無酸化雰囲気中で金属ストリップSが直接加熱され、間接加熱帯13ではラジアントチューブを使用して還元雰囲気ガス下で金属ストリップSが間接加熱される。間接加熱帯13と、冷却帯14,16、保持帯15の各炉内はN2とH2からなる還元雰囲気ガスで満たされている。
Here, in the
直接加熱帯12と間接加熱帯13の境界壁部分には、両加熱帯12,13の間にガスカーテンを形成するために、金属ストリップSの上方位置と下方位置にその上流側に向けて必要数のガス噴射ノズル2がそれぞれ設置されており、これらガス噴射ノズル2は第2ガス供給路としてのガス供給管41によって炉外に設けた詳細を後述するリファイナ3に連結されている。リファイナ3はまた、ガス供給管42によって間接加熱帯13に連結されるとともに、ガス供給管43によってバルブを介して冷却帯14,16、保持帯15およびダウンシュート17に連結されている。また、リファイナ3には不活性ガスとしてのN2ガスを供給する第1ガス供給路としてのガス供給管44が連結されている。
In order to form a gas curtain between the
リファイナ3の内部構成を図2に示す。リファイナ3には上流側より、一対のろ過器31A,31B、クーラ32、吸引ファン33、脱酸素器34、一対のドライヤ35A,35Bが設けられている。ろ過器31A,31Bは密閉容器内にフィルタメディア、例えばろ紙、ろ布やろ網等を備えるもので、ガス供給管42を経て間接加熱帯13から流入した汚染雰囲気ガス中のメッキ浴蒸発金属などのダストを除去する。脱酸素器34は密閉容器内に酸化反応触媒を充填し、雰囲気中の酸素を水素と反応させ水分にして酸素を除去する。ドライヤ35A,35Bは密閉容器内にアルミナやゼオライト製の吸着材を充填したもので、汚染雰囲気ガス中の水分と脱酸素器34で生成した水分を吸着除去して最終的に精製雰囲気ガスとする。なお、吸着材は表面の水分量が多くなると水分吸着をしなくなるため、定期的に再生を行う。再生は、ドライヤ35A,35Bに内設されたヒータで昇温しつつN2ガスを流通させて吸着材の水分を除去することにより行う。
The internal structure of the
上記ろ過器31A,31Bは三方弁51,52を介して互いに並列に接続されており、三方弁51にはガス供給管42が連結され、三方弁52にはクーラ32への配管が連結されている。そして、三方弁51,52のポート間が図2の実線で示す連通位置に切り替えられている場合にはろ過器31Aが使用状態となり、ろ過器31Bはフィルタメディア取替えないし洗浄のための待機状態となっている。三方弁51,52のポート間が図2の破線で示す連通状態に切り替えられると、ろ過器31A,31Bの使用状態と待機状態が逆転させられる。
The
また、上記ドライヤ35A,35Bは四方弁53,54を介して互いに並列に接続されており、四方弁53には脱酸素器34への配管とガス供給管44が連結され、四方弁54にはガス供給管41,43が連結されている。そして、四方弁53,54のポート間が図2の実線で示す連通位置に切り替えられている場合にはドライヤ35Aが使用状態となって、当該ドライヤ34Aで水分を除去された精製雰囲気ガスがガス供給管43によって冷却帯14,16、保持帯15およびダウンシュート17へ供給される。この時、ドライヤ35Bは再生状態となっており、ガス供給管44によって供給されたN2ガスがドライヤ35B内の吸着材表面の水分を運び去り、吸着材が再生される。なお、四方弁53,54のポート間が図2の破線で示す連通状態に切り替えられると、ドライヤ35A,35Bの使用状態と再生状態が逆転させられる。
The
ドライヤ35A,35Bを再生し水分を含んだN2ガスは、リファイナ3からガス供給管41によってガス噴射ノズル2へ供給されてその先端から直接加熱帯12の方向へ噴射され、直接加熱帯12と間接加熱帯13の境界部にガスカーテンを形成する。直接加熱帯12は直火バーナによる加熱であるため炉内には元来水分が多く、水分を多く含んだN2ガスを流入させても問題はない。そして、このようなガスカーテンが形成されることにより、間接加熱帯13の炉圧が直接加熱帯12より十分高くない場合でも、直接加熱帯12の燃焼ガスが間接加熱帯13へ侵入することが確実に防止される。加えて、この場合のガスカーテンの形成に、従来無駄に放出されていたドライヤ再生後のN2ガスを利用しているから、ガスカーテン形成用の新たなガス供給は不要であり、コストアップを避けることができる。
The N2 gas containing moisture by regenerating the
1…連続焼鈍炉、12…直接加熱帯、13…間接加熱帯、2…ガス噴射ノズル、3…リファイナ、35A,35B…ドライヤ、41…ガス供給管(第2ガス供給路)、44…ガス供給管(第1ガス供給路)、S…金属ストリップ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Continuous annealing furnace, 12 ... Direct heating zone, 13 ... Indirect heating zone, 2 ... Gas injection nozzle, 3 ... Refiner, 35A, 35B ... Dryer, 41 ... Gas supply pipe (2nd gas supply path), 44 ... Gas Supply pipe (first gas supply path), S ... metal strip.
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