JP2013142174A - 溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板を焼鈍炉で酸化還元法を用いて前処理し、良好な溶融亜鉛めっきを実現する。
【解決手段】溶融亜鉛めっき設備１００の焼鈍炉は、予熱帯１１０、無酸化帯１２０、酸化帯１３０、還元帯１４０から構成され、還元帯１４０に隣接する還元帯隣接バーナ（サイドバーナ１３６、１３８）の空気比を高くして還元帯１４０から流入する水素を含む還元ガスを燃焼することにより酸化雰囲気を安定化させ、酸化帯１３０に隣接する酸化帯隣接バーナ（サイドバーナ１２６、１２８）の空気比を低くして酸化帯１３０から流入する残存酸素を含む排気ガスを燃焼することにより無酸化雰囲気を安定化させ、鋼板２００を無酸化帯１２０で酸化させないようにして加熱して酸化帯１３０で急激に酸化させて均一な酸化鉄層を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法に関する。

代表的な金属材料の１つである鋼板は、自動車、家電、建材等の分野において広く用いられている。近年、自動車業界においては、耐久性の向上に加えて、燃費向上および排出ガス削減の観点から自動車の軽量化が進んでおり、高張力鋼板の使用が急増している。
このような高張力鋼板に対して表面処理の１つである溶融亜鉛めっきを行うに際しては、高張力鋼板がシリコンなどの鉄よりも酸化しやすい元素（易酸化性元素）を０．２〜３重量％程度含有しているため、酸化還元法による焼鈍工程を経た上で、めっき処理が施されることとなる。

この酸化還元法は、焼鈍中に、まず酸化帯で鋼板を酸化させて鋼板表面に酸化鉄層を生成し、次に還元帯で酸化鉄層を鉄層に還元する。この鉄層により易酸化性元素の酸化物が生成されることを防止する。すなわち、易酸化性元素の酸化物（たとえばシリコン酸化膜）は溶融亜鉛をはじくために点状のめっき不良を発生するが、鉄層により易酸化性元素の酸化物が生成されることを防止して、均一なめっきを実現している。

このように、酸化還元法を用いて焼鈍して溶融亜鉛めっきするに際して、酸化鉄層が不均一または／および不十分に生成してしまうと、還元後の鉄層も不均一または／および不十分になり、易酸化性元素の酸化物が生成されてしまい、めっき不良が発生する。
溶融亜鉛めっき工程の前処理として酸化還元法を用いた焼鈍工程については様々な技術が公知である。たとえば、特許文献１（特開２００７−１４６２４１号公報）は、シリコン濃度が高い鋼板のめっき不良を回避することのできる溶融亜鉛めっきの製造方法を開示する。

この製造方法は、酸化鉄層が厚いと還元帯で酸化鉄層の還元が不十分となり、還元されなかった鉄酸化層が残留するために安定して良好なめっきが得られないという問題に鑑みなされたものである。この製造方法は、鋼板を、直火加熱方式の直火帯で加熱し、さらに竪型還元帯において還元雰囲気中で表面の還元と焼鈍を行ったのち、溶融亜鉛めっき浴に浸漬させて亜鉛めっきを行う溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、竪型還元帯では、少なくとも入側領域において雰囲気ガスを鋼板の進行方向と逆方向に流すようにすることを特徴とする。

この製造方法によると、還元帯内の還元性ガスの流れの方向が鋼板の進行方向と逆方向になるような流れが形成されることで、鋼板に随伴して直火加熱帯から還元帯に流れるガス流れを抑止することができる。また、還元帯内では、酸化皮膜の還元により発生した高露点ガスは、この高露点ガスの発生位置から、鋼板進行方向とは逆方向の直火加熱帯側に流れる。この高露点ガスは還元を終えた鋼板進行方向に流れることがないため、還元された鋼板がこの高露点ガスによって再度酸化されることがない。還元帯で発生した高露点のガスは、鋼板の進行方向とは逆方向に集積していくので、還元帯入口から還元帯出口に向けて徐々に還元性が増すような雰囲気の分布が確保され、還元帯出口付近で最大の還元力が確保できる。その結果、酸化膜の還元反応が安定し、易酸化性元素であるシリコンが添加された鋼板であっても、還元帯において安定して良好な還元作用が発現される。その結果、安定して良好に亜鉛めっきを実現することができる。

特開２００７−１４６２４１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術は、還元帯において安定して良好な還元作用が発現することに着目しており、そもそも、酸化鉄層を均一に生成することに着目していない。特許文献１においては、酸化帯（直火加熱帯）と還元帯との接続部付近
の還元帯の雰囲気ガスの露点の測定結果に基いて酸化帯のガスの燃焼制御、特に空気比制御を行い、酸化帯で形成される酸化鉄層の厚みを制御することができるとの記載しかない。これでは、酸化鉄層を均一に生成することができない場合があり、安定して良好に亜鉛めっきを実現することに疑問がある。また、特許文献１に開示された技術は、竪型還元帯を備えた焼鈍炉においては有効であるかもしれないが、横型還元帯を備えた焼鈍炉における効果については疑問がある。

本出願人は、安定して良好な亜鉛めっきを実現するために、鋼板表面に均一に酸化鉄層を生成する方法について研究開発を行い、均一な酸化鉄層を生成するためには、炉内の雰囲気の安定化とともに急速酸化（還元直前で急速に酸化鉄層を生成して搬送ロールでの酸化鉄層の剥離を防止）の２つの観点が重要であることを見出した。しかしながら、上述したように、特許文献１ではこのような観点について考慮されていない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、鋼板を焼鈍炉で酸化還元法を用いて前処理し、良好な溶融亜鉛めっきを実現することのできる、溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉は、鋼板を酸化還元法を用いて溶融亜鉛めっきする溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉である。当該焼鈍炉は、前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１未満の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させないように加熱する無酸化帯（Ａ帯）と、前記無酸化帯（Ａ帯）の下流側に配備され、且つ前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１以上の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させて加熱する酸化帯（Ｃ帯）と、前記酸化帯（Ｃ帯）の下流側に配備され、且つ水素を含む還元ガス雰囲気において酸化鋼板の表面の酸化膜が還元される還元帯（Ｅ帯）とで構成される。前記還元帯（Ｅ帯）の出側から鋼板の送り方向とは逆にガスが流れる。このような溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉において、前記酸化帯（Ｃ帯）における酸化雰囲気を安定化すべく、前記酸化帯（Ｃ帯）に設置されたバーナのうち、還元帯（Ｅ帯）に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のバーナ）の空気比が、酸化帯（Ｃ帯）の他のバーナの空気比より高く、かつ、前記還元帯（Ｅ帯）から流入する還元ガスを燃焼するような空気比に設定されていることを特徴とする。

好ましくは、前記無酸化帯（Ａ帯）における無酸化雰囲気を安定化すべく、前記無酸化帯（Ａ帯）に設置されたバーナのうち、酸化帯（Ｃ帯）に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のバーナ）の空気比が、無酸化帯（Ａ帯）の他のバーナの空気比より低く、かつ、前記酸化帯（Ｃ帯）から流入する酸素ガスを燃焼するような空気比に設定されているように構成されると良い。

好ましくは、前記酸化帯（Ｃ帯）のバーナの空気比が１以上に設定され、前記還元帯（Ｅ帯）から流入する還元ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度が、酸化帯（Ｃ帯）のバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるように、前記還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のバーナ）の空気比が設定されているように構成されると良い。
好ましくは、前記無酸化帯（Ａ帯）のバーナの空気比が１未満に設定され、前記酸化帯（Ｃ帯）から流入する酸素ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度が、無酸化帯（Ａ帯）のバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるように、前記酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のバーナ）の空気比が設定されているように構成されると良い。

好ましくは、前記酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のバーナ）および前記還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のバーナ）の空気比を変更するに際しては、バーナ噴流の強さを維持または上昇させるように構成されると良い。
また、本発明の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉における操業方法は、上述した溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉において、前記酸化帯（Ｃ帯）における酸化雰囲気を安定化すべく、前記酸化帯（Ｃ帯）に設置されたバーナのうち、還元帯（Ｅ帯）に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のバーナ）の空気比が、酸化帯（Ｃ帯）の他のバーナの空気比より高く、かつ、前記還元帯（Ｅ帯）から流入する還元ガスを燃焼するような空気比が設定されていることを特徴とする。

好ましくは、上述した操業方法において、前記無酸化帯（Ａ帯）における無酸化雰囲気を安定化すべく、前記無酸化帯（Ａ帯）に設置されたバーナのうち、酸化帯（Ｃ帯）に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のバーナ）の空気比が、無酸化帯（Ａ帯）の他のバーナの空気比より低く、かつ、前記酸化帯（Ｃ帯）から流入する酸素ガスを燃焼するような空気比に設定されているように構成されると良い。

本発明の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法を用いることにより、鋼板を焼鈍炉で酸化還元法を用いて前処理し、良好な溶融亜鉛めっきを実現することができる。

本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備を示す模式図である。 （ａ）は図１の直火帯（無酸化帯および酸化帯）のサイドバーナの配置を模式的に示す側面図、（ｂ）は別のサイドバーナの配置を模式的に示す側面図、（ｃ）はサイドバーナの配置を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉における操業方法を示すフローチャートである。 従来技術を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 比較技術（その１）を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 比較技術（その２）を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 本発明の実施形態に係る操業方法（その１）を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 本発明の実施形態に係る操業方法（その２）を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 本発明の実施形態に係る操業方法（その３）を用いて操業した場合のサイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図である。 （ａ）は図１の直火帯（無酸化帯および酸化帯）のサイドバーナのさらに別の配置を模式的に示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は図１の直火帯（無酸化帯および酸化帯）のサイドバーナのさらに別の配置を模式的に示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は図１の直火帯（無酸化帯および酸化帯）のサイドバーナのさらに別の配置を模式的に示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法を、図面に基づき詳しく説明する。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
［溶融亜鉛めっき設備］
図１に、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備１００の模式図を示す。

上工程で圧延などを終えた鋼板２００は、この溶融亜鉛めっき設備１００を連続的に通過して溶融亜鉛めっき鋼板２１０となる。本実施形態においては、鋼板２００はシリコン（Ｓｉ）を、０．２〜３．０重量％、好ましくは１．２〜３．０重量％含有する高張力鋼板（ハイテン鋼）とする。また、高張力化のために、シリコンに加えてリン（Ｐ）を含有する鋼板２００であっても構わない。

この溶融亜鉛めっき設備１００は、鋼板２００の入り側から、予熱帯１１０、無酸化帯１２０、酸化帯１３０、還元帯１４０、冷却帯１５０、スナウト１６０およびめっきポッ
ド１７０から構成されている。そして、予熱帯１１０、無酸化帯１２０、酸化帯１３０、還元帯１４０で焼鈍炉を構成し、この焼鈍炉において、後述するような前処理（溶融めっき処理に先立つ熱処理）を鋼板２００に対して施す。

前処理を施された鋼板２００は、連続してめっきポッド１７０へ投入されて溶融亜鉛めっき処理される。めっき条件は、目付け量を５０ｇ／ｍ^２、合金化温度を４８０℃、めっき浴温度を４４０℃である。なお、この溶融亜鉛めっき設備１００の焼鈍炉は横型（水平型）である。
還元帯は、雰囲気ガスで充満させる必要があり、鋼板２００の搬送方向の逆方向に、ガスが流れている。このようにガスが流れる方向が決められている理由は、還元帯１４０の水素を、酸素と反応させることを回避して、上流の直火帯で燃焼させるためである。

ここで、焼鈍炉を構成する予熱帯１１０、無酸化帯１２０、酸化帯１３０、還元帯１４０について説明する。
予熱帯１１０は、鋼板２００を４００℃程度まで加熱する領域であって、無酸化帯１２０は、空気比１未満（０．９〜０．９８）でバーナを燃焼させて鋼板を酸化させないように７００℃程度まで加熱する領域である。酸化帯１３０は、空気比１以上でバーナを燃焼させて鋼板２００を酸化させて加熱する領域である。還元帯１４０とは水素等の還元ガス（水素濃度１５％程度）を雰囲気とし８００℃程度で鋼板２００の表面に生成された酸化鉄層を還元して加熱焼鈍する領域である。

また、無酸化帯１２０、酸化帯１３０および還元帯１４０は、１台の焼鈍炉内に形成された領域で構成されても良いし、各々が独立して設けられた炉で構成されても良い。本実施形態においては、各々が独立して設けられた炉で構成され、無酸化帯１２０と酸化帯１３０との間および、酸化帯１３０と還元帯１４０との間には、それぞれ中間帯（スロート）が設けられる。これらの中間帯および焼鈍炉内（予熱帯１１０、無酸化帯１２０、酸化帯１３０、還元帯１４０、冷却帯１５０およびスナウト１６０）には、鋼板２００を搬送する複数のロール１８０が配置されている。

無酸化帯１２０および酸化帯１３０は、直火のバーナ（サイドバーナ）で鋼板２００を直接加熱する直火帯であって、還元帯１４０は、ラジアントチューブ１４２で鋼板２００を間接加熱するともに鋼板２００の表面の酸化鉄層を還元する。
詳しくは、直火帯において、鋼板２００は、サイドバーナで直接的に加熱されて、その鋼板２００の成分組成および材質規格に対応して設定されたヒートパターンに従って所定温度に加熱昇温され、同時に鋼板２００の表面の圧延油が除去されるとともに、鋼板２００の表面に酸化層が生成される。

その後、還元帯において、鋼板２００は、ラジアントチューブ１４２で間接的に加熱されて、その鋼板２００の成分組成および材質規格に対応して設定されたヒートパターンに従って、所定温度で所定時間に加熱焼鈍される。
なお、予熱帯１１０および冷却帯１５０については、本発明の要旨と直接的な関係が低いために詳細に説明しないが、公知の設備が適宜採用される。
［無酸化帯および酸化帯におけるサイドバーナ］
図２（ａ）〜図２（ｃ）に、直火帯である無酸化帯１２０および酸化帯１３０におけるサイドバーナの配置図を示す。

図２（ａ）は、炉内（無酸化帯１２０または酸化帯１３０）における、鋼板２００の長手方向のサイドバーナの配置を示し、図２（ｃ）は、鋼板２００の長手方向に垂直な炉内（無酸化帯１２０または酸化帯１３０）のある断面を示す。図１、図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、無酸化帯１２０または酸化帯１３０の炉内において、サイドバーナ１２２（１３２）とサイドバーナ１２４（１３４）とは、長手方向の同じ位置において、上下一対で配置される。また、これらの図に示すように、長手方向の同じ位置に配置されたサイドバーナは、上側と下側とでは火炎の噴射方向が異なる。図２（ａ）の紙面の裏側から手前側へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に点）と、紙面の手前側から裏前へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に×）とが上下一対に配置されている。このようにサイドバーナを配置することにより（サイドバーナを対向させないことにより互いのサイドバー
ナが影響し合うことを回避しつつ）、ロール１８０で搬送されてくる鋼板２００を、長手方向および表裏方向に均一に加熱することができる。このようにサイドバーナを配置した場合、上下一対の２本のサイドバーナ（図２（ａ）に示す点線枠内の２本）を調整することにより、炉内において鋼板２００の長手方向に垂直な断面における雰囲気を制御することができる。このため、後述する、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、それぞれ上下一対の２本となる。

さらに、図２（ｂ）にサイドバーナの別の配置を示す。この図に示すように、このサイドバーナの配置は、図２（ａ）において上側または下側のサイドバーナの配置を、サイドバーナの配置間隔の半分程度を長手方向にずらしたものである。すなわち、図２（ｂ）に示すサイドバーナの配置においても、鋼板２００の長手方向に垂直な炉内の断面は図２（ｃ）に示すようになる。このようにサイドバーナを配置することにより、ロール１８０で搬送されてくる鋼板２００を、長手方向および表裏方向に均一に加熱することができる。このようにサイドバーナを配置した場合、上下に対のサイドバーナ２本（図２（ｂ）に示す点線枠の２本）を調整することにより、炉内において鋼板２００の長手方向に垂直な断面における雰囲気を制御することができる。このため、後述する、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、それぞれ上下に対の２本となる。なお、図２（ｂ）に示す点線枠で示すように、火炎の方向は同方向であっても異方向（同方向よりもより好ましいと考えられる）であっても構わない。さらに、場合によっては、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、上側２本下側１本、上側１本下側２本等であっても構わない。

このように、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、炉内の長手方向に垂直な断面における雰囲気を調整できることが必要になる。酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、図２（ａ）に示す配置では上下１対の２本となり、図２（ｂ）に示す配置では上下に対の２本（または少なくとも上下各１本を含む３本等）となる。これらの酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の数は、炉長、バーナ数、バーナ配置等により、本発明の効果（炉内の長手方向に垂直な断面における雰囲気を調整でき良好に溶融亜鉛めっき）が発現できるように適宜設定される。したがって、本発明において、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、このような本数および配置に限定されるものではない。

なお、サイドバーナ１２２、１２４、１３２、１３４の構造は、本発明の要旨と直接的な関係が低いために詳細に説明しないが、例えば、特開２００９−３５７８３号公報などに開示された燃焼バーナの構造を適宜適用することが可能である。
図１に示すように、無酸化帯１２０をＡ帯、酸化帯１３０をＣ帯、還元帯１４０をＥ帯として、無酸化帯１２０と酸化帯１３０との間の中間帯をＢ帯、酸化帯１３０と還元帯１４０との間の中間帯をＤ帯とする。

厳密には中間帯は炉間であるので、サイドバーナは配置されていないが、無酸化帯１２０（Ａ帯）に設置されたサイドバーナ１２２、１２４、・・・、１２６、１２８のうち、酸化帯１３０（Ｃ帯）に隣接する少なくとも１対のサイドバーナ１２６、１２８を酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）とする。
また、酸化帯１３０（Ｃ帯）に設置されたサイドバーナ１３２、１３４、・・・、１３６、１３８のうち、還元帯１４０（Ｅ帯）に隣接する少なくとも１対のサイドバーナ１３６、１３８を還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）とする。

本実施形態に係る操業方法においては、これらの酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）における空気比を制御する。
ここで、空気比について説明する。この空気比は、サイドバーナへ供給される燃焼ガスの理論空気比（燃焼ガスと酸素とが過不足なく反応して燃焼する時の燃焼ガスに対する空気の比）に対する比率であって、空気比が１より高いと酸素が余剰（過剰）状態となり、空気比が１より低いと酸素が不足状態となる。

本発明において、サイドバーナの空気比を変更する場合、サイドバーナへの空気量を調整してもガス量（燃料量）を調整しても、双方を調整しても、いずれの方法であっても構わない。なお、酸化雰囲気にしたい場合、ガス量を減少させて酸素を余剰状態とするのではなく、ガス量を減少させないで空気量を増加させることが好ましく、還元雰囲気にしたい場合、空気量を減少させて酸素を不足状態とするのではなく、空気量を減少させないでガス量を増加させることが好ましい。

このようにすることにより、サイドバーナの燃焼エネルギーを減少させることなく空気比を操作して炉内雰囲気を所望の状態にできるとともに、サイドバーナの噴流の勢いを弱めることなく（バーナ噴流と排気ガス流れまたは雰囲気の流れとの混合を促進して完全燃焼を実現）、鋼板２００の温度を十分に加熱することができる。
さらに、炉内の雰囲気を調整する場合において、ガス量を調整しないで空気量を調整するようにすると、サイドバーナへの空気供給量を操作するだけで良くなり、設備（絞り弁）および制御（流量制御）が簡素化される。

より詳しくは、たとえば、Ｄ帯は、炉内ガス量が少なく炉内流速が遅いため、混合しにくいためにサイドバーナのガス量を絞らないほうが好ましい（したがって、ガス量ではなく空気量を調整）。Ｂ帯は、Ｃ帯、Ｄ帯からの排ガス量が多く混合し易い傾向があり、サイドバーナの空気量を低下させても影響は少ないため、空気量を調整するだけでよい。このような場合に、サイドバーナへの空気供給量を操作するだけで良くなり、ガス量の制御が不要となり設備費用を抑制することができる。

［操業方法の概要］
本出願人は、安定して良好な亜鉛めっきを実現するために、鋼板表面に均一に酸化鉄層を生成する方法について研究開発を行い、均一な酸化鉄層を生成するためには、炉内の雰囲気の安定化とともに急速酸化（還元直前で急速に酸化鉄層を生成して搬送ロールでの酸化鉄層の剥離を防止）の２つの観点が重要であることを見出した。

特に、均一に酸化鉄層を生成するためには、炉内の雰囲気を安定化させる必要がある。上述したように、直火帯（無酸化帯１２０および酸化帯１３０）と還元帯１４０とで構成される焼鈍炉の場合、炉内のガスは還元帯１４０側から流れ直火帯で燃焼して直火帯の排気ガスとともに外気に排気される。直火帯を酸化雰囲気にして鋼板２００を酸化させる場合、還元帯１４０から流入する還元ガスの影響で酸化帯１３０の雰囲気が安定しないという問題がある。

また、酸化鉄層を生成した後の鋼板２００を炉内で搬送するとロール１８０で酸化鉄層が剥離することがあるため、できるだけ還元帯１４０の直前で急速に酸化鉄層を生成することことが好ましい（還元後は鉄層に戻るため剥離しにくい）。急速に酸化させるためには、無酸化で昇温した後、酸化させることが必要である。無酸化帯１２０で鋼板２００を昇温させる場合、酸化帯１３０から流入する排気ガスの影響で無酸化帯１２０の雰囲気が安定しないという問題がある。

このように、酸化帯１３０で鋼板２００を酸化させる酸化雰囲気は、還元帯１４０から流入する還元ガス（水素含有）の影響がある。無酸化帯１２０で鋼板２００を昇温する無酸化雰囲気は、酸化帯１３０から流入する排気ガス（酸素含有）の影響がある。なお、還元帯１４０から流入する還元ガス（水素含有）を還元ガスと記載する場合がある。
このような観点から、本出願人は鋭意研究を進め、鋼板２００を無酸化で加熱し、高温になってから急速に酸化することを実現するために、無酸化雰囲気および酸化雰囲気について、他の領域（帯）から流入するガスによる影響を排除するために、以下の方法が好適であることに到達した。

酸化帯１３０の雰囲気を安定化させるためには、還元帯１４０から流入する水素を含有する還元ガスにより酸化帯１３０の雰囲気が不安定にならないように、酸化帯１３０と還元帯１４０の境界（中間帯であるＤ帯）で、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のバーナであるサイドバーナ１３６、１３８）の火炎により還元ガスを完全に燃焼させる。
そのために、還元帯１４０から流入する還元ガスの流速よりバーナ噴流の流速を高めて（後述するように空気比を変更してもターンダウンしないようにしてバーナ噴流の流速を
落とさないで）、バーナ噴流と還元ガス流れとの混合を促進し、完全燃焼を実現する。この場合において、Ｄ帯のサイドバーナの空気比は、還元ガスが燃焼するのに十分に高い空気比に設定することが好ましい。

無酸化帯１２０の雰囲気を安定化させるためには、酸化帯１３０から流入する酸素を含有する燃焼ガス（酸素ガス）、言い換えれば排気ガスにより無酸化帯１２０の雰囲気が不安定にならないように、無酸化帯１２０と酸化帯１３０との境界（中間帯であるＢ帯）で、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のバーナであるサイドバーナ１２６、１２８）の火炎により排気ガスを完全に燃焼させる。

そのために、排気ガスの流速よりもバーナ噴流の流速より大きく高めて（後述するように空気比を変更してもターンダウンしないようにしてバーナ噴流の流速を落とさないで）、バーナ噴流と排気ガス流れとの混合を促進し、完全燃焼を実現する。この場合において、Ｂ帯のサイドバーナの空気比は、排気ガスが燃焼するのに十分に低い空気比に設定することが好ましい。

このように酸化還元法により焼鈍処理することにより、無酸化帯１２０および酸化帯１３０の雰囲気が安定し、均一に酸化鉄層が生成する。また、急速に酸化鉄層を生成することが可能となり、ロールでの脱落を抑制することができる。その後、均一な酸化鉄層は還元帯で鉄層に還元されるために、めっき品質が向上する。
［詳細な操業方法］
図１および図２に示す構成を備えた、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備１００の焼鈍炉における詳細な操業方法を、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、この溶融亜鉛めっき設備１００の操業を管理するオペレータにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１０にて、鋼板２００にシリコンなどの鉄より酸化しやすい元素が含有されているか否かを判断する。このとき、溶融亜鉛めっき設備１００に仕掛けられる鋼板２００の成分組成および材質規格に基づいて判断される。鋼板２００にシリコンなどの鉄より酸化しやすい元素が含有されている場合には（Ｓ１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２へ移され、そうではない場合には（Ｓ１０にてＮＯ）、処理はＳ１４へ移される。

Ｓ１２にて、酸化還元法を用いて加熱焼鈍処理して、鋼板を溶融亜鉛めっきする。その後、処理はＳ１６へ移される。Ｓ１４にて、鋼板２００にシリコンなどの鉄より酸化しやすい元素が含有されていないため、操業条件を変更しないで、溶融亜鉛めっきする。Ｓ１４の処理後、この処理は終了する。
Ｓ１６にて、Ｃ帯のサイドバーナの空気比を空気比を高めて（酸素余剰状態）操業する。このように操業することにより、酸化帯１３０で鋼板２００の表面に酸化鉄層を生成することができる。

Ｓ１８にて、鋼板２００の表面に生成される酸化鉄層のむら（酸化むら）により、めっきむらが発生する可能性があるか否かを判断する。空気比を繰り返し調整しても、このような可能性があると判断される場合には（Ｓ１８にてＹＥＳ）、処理はＳ２０へ移される。そうでない場合には（Ｓ１８にてＮＯ）、均一にめっき処理できるので、Ｓ２２にて操業条件を変更しないで、溶融亜鉛めっきする。Ｓ２２の処理後、この処理は終了する。

Ｓ２０にて、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の空気比を高くするとともに、この空気比を高めるにあたって還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）をターンダウンしない。すなわち、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の能力を絞ることなく、空気比を高くする。ターンダウンとは、サイドバーナへ供給するガス量（燃料量）も空気量も減少させないようにすることを示す（以下同じ）。ターンダウンしないので、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）からの十分な噴流と還元帯１４０から流入する還元ガス流れとの混合を促進し、還元ガスに含有される水素を完全に燃焼させることができる。その後、処理はＳ２４へ移される。

Ｓ２４にて、Ｓ２０にて変更した操業条件でも、鋼板２００の表面に生成される酸化鉄層のむら（酸化むら）により、めっきむらが発生する可能性があるか否かを判断する。Ｓ
２０にて変更した操業条件で空気比を繰り返し調整しても、このような可能性があると判断される場合には（Ｓ２４にてＹＥＳ）、処理はＳ２６へ移される。そうでない場合には（Ｓ２４にてＮＯ）、均一にめっき処理できるので、Ｓ２８にて操業条件を変更しないで、溶融亜鉛めっきする。Ｓ２８の処理後、この処理は終了する。

Ｓ２６にて、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）の空気比を低くするとともに、この空気比を高めるにあたって酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）をターンダウンしない。すなわち、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）の能力を絞ることなく、空気比を低くする。ターンダウンしないので、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）からの十分な噴流と酸化帯１３０から流入する排気ガス流れとの混合を促進し、排気ガスに含有される酸素を完全に燃焼させることができる。その後、処理はＳ３０へ移される。

Ｓ３０にて、Ｓ２６にて変更した操業条件でも、鋼板２００の表面に生成される酸化鉄層のむら（酸化むら）により、めっきむらが発生する可能性があるか否かを判断する。Ｓ２４にて変更した操業条件で空気比を繰り返し調整しても、このような可能性があると判断される場合には（Ｓ３０にてＹＥＳ）、処理はＳ３２へ移される。そうでない場合には（Ｓ３０にてＮＯ）、均一にめっき処理できるので、Ｓ３４にて操業条件を変更しないで、溶融亜鉛めっきする。Ｓ３４の処理後、この処理は終了する。

Ｓ３２にて、Ａ帯のサイドバーナ、Ｂ帯のサイドバーナ、Ｃ帯のサイドバーナおよびＤ帯のサイドバーナの空気比を以下のように変更する。Ｃ帯のサイドバーナの空気比を１．０以上に、Ｄ帯のサイドバーナの空気比を、Ｅ帯から流入する水素を含む還元ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度がＣ帯のサイドバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるように、Ａ帯のサイドバーナの空気比を１．０未満に、Ｂ帯のサイドバーナの空気比を、Ｃ帯から流入する酸素を含む排気ガスを燃焼して燃焼後のガス中の（不足）酸素濃度が、Ａ帯のサイドバーナに設定した空気比で実現される（不足）酸素濃度と同じになるように、空気比を変更する。この場合においても、サイドバーナはターンダウンさせない。

このようなフローチャートで示される本実施形態に係る操業方法は、鋼板２００の表面に生成される酸化鉄層のむら（酸化むら）が発生しないようにしてめっきむらが発生しないように、サイドバーナの空気比を調整することを繰り返している。すなわち、めっきむらが発生する可能性があると判断されると、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の空気比を（繰り返し）調整する（Ｓ２０）。それでも、めっきむらが発生する可能性があると判断されると、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）の空気比を（繰り返し）調整する（Ｓ２６）。それでも、めっきむらが発生する可能性があると判断されると、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の空気比および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の空気比を（繰り返し）調整する（Ｓ３２）。

［作動状態：炉内の酸素濃度分布およびめっき状態］
以上のような構成およびフローチャートに基づいて、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉における操業方法を実行した場合の作動状態を、図を参照して説明する。
図７〜図９は、サイドバーナの空気比および焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す図であって、図４は従来技術を用いた結果を、図５は比較技術１を用いた結果を、図６は比較技術２を用いた結果を、図７はＳ２０にて変更した操業条件を用いた結果を、図８はＳ２６にて変更した操業条件を用いた結果を、図９はＳ３２にて変更した操業条件を用いた結果を、それぞれ示している。すなわち、図７〜９が本実施形態に係る操業方法に対応する。

これらの図においては、棒グラフがサイドバーナの空気比を、折れ線が焼鈍炉内の酸素濃度の分布を示す。なお、炉内のサイドバーナは離散的に配置されているので、棒グラフでサイドバーナの空気比で表しているが、棒グラフの数とサイドバーナの数とが的確に対応しているわけではない。
図４は、従来技術として示す、易酸化性元素を含まない通常の鋼板（軟鋼）の操業条件（酸化なし）での、サイドバーナの空気比および炉内の酸素濃度の分布を示す。この操業条件では、サイドバーナの空気比は全域において１．０未満の０．９５に設定している。図４からわかるように、炉内の全域において酸素不足になっているが、これは、還元ガス
の水素や未燃焼ガスを燃焼させるのに酸素が不足しているためである。

図５は、酸化操業条件であって、無酸化帯１２０および酸化帯１３０のバーナの空気比を１．０５に高めた操業条件での炉内の酸素濃度の分布を示す。この操業条件では、無酸化帯１２０のサイドバーナ（Ａ帯のサイドバーナおよびＢ帯のサイドバーナ）ならびに酸化帯１３０のサイドバーナ（Ｃ帯のサイドバーナおよびＤ帯のサイドバーナ）の空気比を高く設定している。しかしながら、酸化帯１３０は還元帯１４０から流れ込む還元ガスの影響を受けて、酸素濃度は０％を下回る酸素不足状態になっており安定した酸化雰囲気となっていない。また、無酸化帯１２０は、酸素濃度が０％以上の酸素余剰状態になっており安定した無酸化雰囲気となっていない。

図６は、無酸化帯１２０で鋼板２００を酸化させることなく加熱するために無酸化帯１２０のサイドバーナ（Ａ帯のサイドバーナおよびＢ帯のサイドバーナ）の空気比を０．９５とし、酸化帯１３０で鋼板２００を急速に酸化させるために酸化帯１３０のサイドバーナ（Ｃ帯のサイドバーナおよびＤ帯のサイドバーナ）の空気比を１．１とした操業条件での炉内の酸素濃度の分布を示す。無酸化帯１２０（Ａ帯）での酸素不足状態を実現し安定した無酸化雰囲気となっているが、酸化帯１３０（Ｃ帯）でも酸素不足状態となっており安定した酸化雰囲気となっていない。

図７は、還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の空気比を１．３まで高くした操業条件での炉内の酸素濃度の分布を示す。Ｄ帯のサイドバーナの空気比を高くすると、酸化帯１３０の酸素濃度が高くなり、酸化雰囲気が安定することがわかる。鋼板２００の表面に均一な酸化鉄層を生成することができる。ただし、無酸化帯１２０の下流側（酸化帯１３０側）において酸素余剰状態になっており、酸化帯１３０の急速な酸化鉄層の形成にやや好ましくない状況である。

図８は、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）の空気比を０．８５まで低くした操業条件での炉内の酸素濃度の分布を示す。Ｂ帯のサイドバーナの空気比を低くすると、酸化帯１３０から流入する排気ガス中の酸素を消費させることができる。Ｂ帯での酸素濃度が０になっていることがわかる。酸化帯１３０の酸素濃度が高くなり、酸化雰囲気が安定することに加えて、無酸化帯１２０の下流側（酸化帯１３０側）において酸素余剰状態が解消されており、酸化帯１３０で急速に酸化鉄層を生成することができる。

図９に、Ｄ帯のサイドバーナの空気比を、Ｅ帯から流入する水素を含む還元ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度がＣ帯のサイドバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるようにし、さらに、Ｂ帯のサイドバーナの空気比を、Ｃ帯から流入する酸素を含む排気ガスを燃焼して燃焼後のガス中の（不足）酸素濃度が、Ａ帯のサイドバーナに設定した空気比で実現される（不足）酸素濃度と同じになるように、空気比を変更した操業条件での炉内の酸素濃度の分布を示す。Ｄ帯のサイドバーナの空気比を上記のように設定することにより、還元帯１４０（Ｅ帯）から流入する還元ガス中の水素を消費することができ、酸化帯１３０（Ｃ帯）の酸素濃度が一定にすることができる。同様に、Ｂ帯のサイドバーナの空気比を上記のように設定することにより、酸化帯１３０（Ｃ帯）から流入する排気ガス中の酸素を消費することができ、無酸化帯１２０（Ａ帯）の酸素濃度を一定にすることができる。

これらをまとめて表１に示す。

表１に示すように、図５に示す比較技術１および図６に示す比較技術２で焼鈍処理した鋼板２００はめっき不良を発生させたが、図７〜図９に示す本実施形態に示す操業方法で焼鈍処理した鋼板２００はその表面に均一な酸化鉄層を生成できるので、後工程での溶融亜鉛めっき処理しても、めっき不良を発生させていない。なお、めっき状態は目視検査結果に基づく。

以上のようにして、本実施の形態に係る溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法によると、無酸化帯および酸化帯の雰囲気が安定し、均一に酸化鉄層を生成することが可能となる。また、急速に酸化鉄層を生成することが可能となり、ロールでの脱落を抑制することができる。その後、均一な酸化鉄層は還元帯で鉄層に還元されるために、めっき品質を向上させることができる。

本実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉およびその焼鈍炉における操業方法のより具体的な効果として、
（１）点状不めっきが改善される。
（２）酸化鉄層（酸化膜）の剥離による、めっき不良が改善される。
（３）酸化鉄層（酸化膜）不足によるめっき不良が改善される。

（４）酸化帯の酸素濃度が、還元帯から流入する還元ガスの水素濃度に影響されず余剰状態で安定し、均一な酸化鉄層（酸化膜）を生成できる。
（５）無酸化帯の酸素濃度が、酸化帯から流入する排気ガス中の残存酸素濃度に影響されず不足状態で安定し、鋼板を酸化させずに加熱することができ、酸化帯で急速に酸化することができ、ローラによる剥離が抑制できる。

（６）高張力鋼板と通常鋼板との切替操業であっても、酸化帯の下流側のサイドバーナおよび無酸化帯の下流側のサイドバーナ（言い換えると酸化帯における上流側のサイドバーナおよび下流側のサイドバーナ）の空気比を制御するだけで、無酸化雰囲気および酸化雰囲気を間単に切り替えることができる。
なお、図９に示すように酸化帯１３０（Ｃ帯）の酸素濃度および無酸化帯１２０（Ａ帯）の酸素濃度を一定にするために、Ｄ帯のサイドバーナの空気比およびＢ帯のサイドバーナの空気比を調整したが（Ｓ３２）、これに加えて／代えて、Ｃ帯のサイドバーナの空気比およびＡ帯のサイドバーナの空気比を調整して、直火帯における酸素濃度を所望の濃度で安定化させるようにしても構わない。

［サイドバーナの配置］
上述したように、特定のサイドバーナの空気比を調整することによりめっき不良を改善等できることを説明してきたが、図２（ａ）および図２（ｂ）以外の別のサイドバーナの配置について、以下に詳しく説明する。
図１０、図１１および図１２において、（ａ）に図１の直火帯（無酸化帯および酸化帯）のサイドバーナの配置を模式的に示す斜視図、（ｂ）にその側面図をそれぞれ示す。

図１０に示すように、別のサイドバーナの配置は、炉幅が広い場合等に採用されるものであって、サイドバーナが対面で対になるように設けられている。図１０（ｂ）の紙面の
裏側から手前側へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に小白丸）と、紙面の手前側から裏前へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に×）とが互いに対向するように配置されている。このため、図１０（ｂ）では、紙面の裏側から手前側へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に小白丸）と、紙面の手前側から裏前へ火炎を噴射するサイドバーナ（丸印に×）とが重なって示されている。このような配置は、炉幅が広いとサイドバーナの火炎の長さが取りにくくなるため、かつ、サイドバーナを対向させても炉幅が広く互いのサイドバーナが影響し合わないため、サイドバーナを両側に設けている。この場合においても、サイドバーナが上側および下側に設けられており、図１と同様に、上下一対の２本ずつのサイドバーナ（図１０（ｂ）に示す点線枠内の４本）を調整することにより、炉内において鋼板２００の長手方向に垂直な断面における雰囲気を制御することができる。すなわち、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、上下一対の２本ずつのサイドバーナ（図１０（ｂ）に示す点線枠内の４本）となる。

次に、図１１に示すように、さらに別のサイドバーナの配置は、サイドバーナを間引いて使う場合や、元々対面に設けられたサイドバーナが上下方向に千鳥に配置されている場合の配置であって、対面点火かつ上下千鳥になるように設けられている。図１１（ｂ）におけるサイドバーナの表記は図１０（ｂ）と同じである。この場合においては、２列分のサイドバーナ（図１１（ｂ）に示す点線枠内の４本）を調整することにより、炉内において鋼板２００の長手方向に垂直な断面における雰囲気を制御することができる。すなわち、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、２列分のサイドバーナ（図１１（ｂ）に示す点線枠内の４本）となる。

次に、図１２に示すように、さらに別のサイドバーナの配置は、対面千鳥かつ上下千鳥になるように設けられている。図１２（ｂ）におけるサイドバーナの表記は図１０（ｂ）と同じである。この場合においては、２列分のサイドバーナ（図１２（ｂ）に示す点線枠内の４本）を調整することにより、炉内において鋼板２００の長手方向に垂直な断面における雰囲気を制御することができる。２列分のサイドバーナ（図１２（ｂ）に示す点線枠内の４本）となる。ただし、この場合、隣接するサイドバーナの間隔が狭いことが好ましい。

なお、上述したように、これらの酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）の数は、炉長、バーナ数、バーナ配置等により、本発明の効果（炉内の長手方向に垂直な断面における雰囲気を調整でき良好に溶融亜鉛めっき）が発現できるように適宜設定される。したがって、本発明において、酸化帯隣接バーナ（Ｂ帯のサイドバーナ）および還元帯隣接バーナ（Ｄ帯のサイドバーナ）は、このような本数および配置に限定されるものではない。

ところで、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。また、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、たとえば、運転条件、操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１００ 溶融亜鉛めっき設備
１１０ 予熱帯
１２０ 無酸化帯
１３０ 酸化帯
１４０ 還元帯
１５０ 冷却帯
１６０ スナウト
１７０ めっきポッド
１８０ ロール
２００ 鋼板
２１０ 溶融亜鉛めっき鋼板

Claims (7)

1. 鋼板を酸化還元法を用いて溶融亜鉛めっきする溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉であって、当該焼鈍炉は、前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１未満の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させないように加熱する無酸化帯と、前記無酸化帯の下流側に配備され、且つ前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１以上の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させて加熱する酸化帯と、前記酸化帯の下流側に配備され、且つ水素を含む還元ガス雰囲気において酸化鋼板の表面の酸化膜が還元される還元帯とを有し、且つ前記還元帯の出側から鋼板の送り方向とは逆にガスが流れるものとされている溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉において、
   前記酸化帯における酸化雰囲気を安定化すべく、前記酸化帯に設置されたバーナのうち、還元帯に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである還元帯隣接バーナの空気比が、酸化帯の他のバーナの空気比より高く、かつ、前記還元帯から流入する還元ガスを燃焼するような空気比に設定されていることを特徴とする溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉。
2. 前記無酸化帯における無酸化雰囲気を安定化すべく、前記無酸化帯に設置されたバーナのうち、酸化帯に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである酸化帯隣接バーナの空気比が、無酸化帯の他のバーナの空気比より低く、かつ、前記酸化帯から流入する酸素ガスを燃焼するような空気比に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉。
3. 前記酸化帯のバーナの空気比が１以上に設定され、
   前記還元帯から流入する還元ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度が、酸化帯のバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるように、前記還元帯隣接バーナの空気比が設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉。
4. 前記無酸化帯のバーナの空気比が１未満に設定され、
   前記酸化帯から流入する酸素ガスを燃焼して燃焼後のガス中の酸素濃度が、無酸化帯のバーナに設定した空気比で実現される酸素濃度と同じになるように、前記酸化帯隣接バーナの空気比が設定されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉。
5. 前記酸化帯隣接バーナおよび前記還元帯隣接バーナの空気比を変更するに際しては、バーナ噴流の強さを維持または上昇させることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉。
6. 鋼板を酸化還元法を用いて溶融亜鉛めっきする溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉であって、当該焼鈍炉は、前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１未満の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させないように加熱する無酸化帯と、前記無酸化帯の下流側に配備され、且つ前記鋼板の上下に配備された直火のバーナで空気比１以上の燃焼ガスを燃焼させて鋼板を酸化させて加熱する酸化帯と、前記酸化帯の下流側に配備され、且つ水素を含む還元ガス雰囲気において酸化鋼板の表面の酸化膜が還元される還元帯とを有し、且つ前記還元帯の出側から鋼板の送り方向とは逆にガスが流れるものとされている溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉の操業方法において、
   前記酸化帯における酸化雰囲気を安定化すべく、前記酸化帯に設置されたバーナのうち、還元帯に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである還元帯隣接バーナの空気比が、酸化帯の他のバーナの空気比より高く、かつ、前記還元帯から流入する還元ガスを燃焼するような空気比が設定されていることを特徴とする溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉の操業方法。
7. 前記無酸化帯における無酸化雰囲気を安定化すべく、前記無酸化帯に設置されたバーナのうち、酸化帯に隣接する少なくとも上下１本ずつのバーナである酸化帯隣接バーナの空気比が、無酸化帯の他のバーナの空気比より低く、かつ、前記酸化帯から流入する酸素ガスを燃焼するような空気比に設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の溶融亜鉛めっき設備の焼鈍炉の操業方法。