JP2809886B2 - 溶融亜鉛めっき合金化炉の操業方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき合金化炉の操業方法Info
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- JP2809886B2 JP2809886B2 JP1345191A JP1345191A JP2809886B2 JP 2809886 B2 JP2809886 B2 JP 2809886B2 JP 1345191 A JP1345191 A JP 1345191A JP 1345191 A JP1345191 A JP 1345191A JP 2809886 B2 JP2809886 B2 JP 2809886B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板の
合金化炉の操業方法に関する。
合金化炉の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層を
Ｆｅ−Ｚｎの合金層とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造は、合金化炉の模式縦断面図を図３に、図３におけ
るＡ−Ａ矢視図を図４に示すように、溶融亜鉛めっき浴
１の直上に合金化炉２を配置し、めっき浴より引上げら
れた鋼板３を合金化炉において加熱してＺｎ層にＦｅを
拡散させることにより行われる。
Ｆｅ−Ｚｎの合金層とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造は、合金化炉の模式縦断面図を図３に、図３におけ
るＡ−Ａ矢視図を図４に示すように、溶融亜鉛めっき浴
１の直上に合金化炉２を配置し、めっき浴より引上げら
れた鋼板３を合金化炉において加熱してＺｎ層にＦｅを
拡散させることにより行われる。
【０００３】合金化炉としては図３及び図４に示すよう
に長い煙突形状の加熱炉が用いられ、加熱源として多数
のバーナ４が鋼板に向かいあうように設置されており、
合金化炉の内壁は耐火物で構成されている。鋼板の加熱
温度（板温）の制御は、バーナに供給する燃料量と空気
量を所定の比率（以下空気比という）を維持しながら増
減させ、それにより炉内壁温度を高低させ、その結果、
炉内壁から鋼板への輻射伝熱量を調節することにより行
われている。
に長い煙突形状の加熱炉が用いられ、加熱源として多数
のバーナ４が鋼板に向かいあうように設置されており、
合金化炉の内壁は耐火物で構成されている。鋼板の加熱
温度（板温）の制御は、バーナに供給する燃料量と空気
量を所定の比率（以下空気比という）を維持しながら増
減させ、それにより炉内壁温度を高低させ、その結果、
炉内壁から鋼板への輻射伝熱量を調節することにより行
われている。
【０００４】燃焼ガスの炉外への排出は煙突５より行わ
れるが、そこには炉圧調整弁６が設置されていて、炉圧
を所定の値に保つように、燃料量に応じて公知の炉圧制
御装置によって弁開度が調整されている。しかし、炉内
壁を構成する耐火物は熱容量が大きいので、炉内壁温度
を変化させるのに長時間を要する。よって、板厚及び又
はラインスピードが変化したとき、板温が目標値から外
れてしまうことがあった。
れるが、そこには炉圧調整弁６が設置されていて、炉圧
を所定の値に保つように、燃料量に応じて公知の炉圧制
御装置によって弁開度が調整されている。しかし、炉内
壁を構成する耐火物は熱容量が大きいので、炉内壁温度
を変化させるのに長時間を要する。よって、板厚及び又
はラインスピードが変化したとき、板温が目標値から外
れてしまうことがあった。
【０００５】これを解決するために、特開昭６１−２０
７５６４号公報のように加熱方式を誘導加熱方式に変更
することも提案されているが、設備費、ランニングコス
トの面で不利であり、一般的でない。
７５６４号公報のように加熱方式を誘導加熱方式に変更
することも提案されているが、設備費、ランニングコス
トの面で不利であり、一般的でない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解決し、板厚とラインスピードとの積が変化し
たときも、設備費、ランニングコストの高騰を招くこと
なく、速やかに板温を目標値に制御する方法を提供しよ
うとするものである。
の欠点を解決し、板厚とラインスピードとの積が変化し
たときも、設備費、ランニングコストの高騰を招くこと
なく、速やかに板温を目標値に制御する方法を提供しよ
うとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬させた後、
めっき浴の直上に配設された合金化炉の下端から進入さ
せ上端から排出するに当り、鋼板の板厚とラインスピー
ドとの積の変化量に対応する合金化炉の炉圧の変更量の
関係を予め定めておき、その関係にのっとって、該積が
増加したときは炉圧を増加させ、該積が減少したときは
炉圧を減少させることを特徴とする溶融亜鉛めっき合金
化炉の操業方法を提供しようとするものである。
するために、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬させた後、
めっき浴の直上に配設された合金化炉の下端から進入さ
せ上端から排出するに当り、鋼板の板厚とラインスピー
ドとの積の変化量に対応する合金化炉の炉圧の変更量の
関係を予め定めておき、その関係にのっとって、該積が
増加したときは炉圧を増加させ、該積が減少したときは
炉圧を減少させることを特徴とする溶融亜鉛めっき合金
化炉の操業方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【作用】本発明者らは、前記課題を解決するために合金
化炉内の鋼板の加熱形態に関する研究を行った結果、図
３及び図４に示したような長い煙突状の加熱炉における
独特の伝熱現象を見いだした。すなわち、一般の加熱炉
では炉内壁から鋼板への輻射伝熱が支配的であるのに対
して、合金化炉においては全伝熱量の約半分が輻射伝熱
であり、残りの半分は燃焼ガスから鋼板への強制対流伝
熱である。この理由は、合金化炉が長い煙突状の形であ
り、燃焼ガスが炉内を鋼板に沿って高速で流れることに
より強制対流伝熱係数が大きいことによる。
化炉内の鋼板の加熱形態に関する研究を行った結果、図
３及び図４に示したような長い煙突状の加熱炉における
独特の伝熱現象を見いだした。すなわち、一般の加熱炉
では炉内壁から鋼板への輻射伝熱が支配的であるのに対
して、合金化炉においては全伝熱量の約半分が輻射伝熱
であり、残りの半分は燃焼ガスから鋼板への強制対流伝
熱である。この理由は、合金化炉が長い煙突状の形であ
り、燃焼ガスが炉内を鋼板に沿って高速で流れることに
より強制対流伝熱係数が大きいことによる。
【０００９】また、合金化炉にはその下端と上端に鋼板
の進入・排出のための開口部があり、炉の形状が煙突状
であるために、炉内のドラフトにより下端開口部から不
可避的に侵入空気があり、そのために、燃焼ガス量が多
いことも上記傾向を助長している。そのため燃焼ガスの
温度は、炉圧を変化させて侵入空気量を変更することに
より瞬時に変更することができるので、その結果、全伝
熱量の約半分を占める強制対流伝熱量を速やかに変化さ
せることが可能である。
の進入・排出のための開口部があり、炉の形状が煙突状
であるために、炉内のドラフトにより下端開口部から不
可避的に侵入空気があり、そのために、燃焼ガス量が多
いことも上記傾向を助長している。そのため燃焼ガスの
温度は、炉圧を変化させて侵入空気量を変更することに
より瞬時に変更することができるので、その結果、全伝
熱量の約半分を占める強制対流伝熱量を速やかに変化さ
せることが可能である。
【００１０】炉圧の変更方法について以下に具体的に述
べる。まず、板厚とラインスピードの積をＱと定義す
る。板厚及び又はラインスピードの変化前後におけるＱ
の変化率を △Ｑ＝Ｑn ／Ｑn-1 （ｎ−１、ｎは変化前及び変化後） とする。
べる。まず、板厚とラインスピードの積をＱと定義す
る。板厚及び又はラインスピードの変化前後におけるＱ
の変化率を △Ｑ＝Ｑn ／Ｑn-1 （ｎ−１、ｎは変化前及び変化後） とする。
【００１１】ここで炉圧の変更量△Ｐを図１に示すよう
に、△Ｐ＝ｆ（△Ｑ）の形で予め定めておき、Ｑが変化
したときの炉圧Ｐを下記の式で算出する。 Ｐn ＝Ｐn-1 ＋△Ｐ ここで、△Ｐ＝ｆ（△Ｑ）の関数は合金化炉の炉長、下
端開口部の大きさ及びＱと△Ｑの変化範囲から定められ
る。
に、△Ｐ＝ｆ（△Ｑ）の形で予め定めておき、Ｑが変化
したときの炉圧Ｐを下記の式で算出する。 Ｐn ＝Ｐn-1 ＋△Ｐ ここで、△Ｐ＝ｆ（△Ｑ）の関数は合金化炉の炉長、下
端開口部の大きさ及びＱと△Ｑの変化範囲から定められ
る。
【００１２】このように炉圧Ｐを変化させると、炉の下
端開口部からの侵入空気量が変化するので、炉内の燃焼
ガス温度と速やかに変更することができる。なお、板厚
及び又はラインスピードが変化した時の燃料量の変更量
は、定常操業を行うときの予め定めた必要量より求め
る。
端開口部からの侵入空気量が変化するので、炉内の燃焼
ガス温度と速やかに変更することができる。なお、板厚
及び又はラインスピードが変化した時の燃料量の変更量
は、定常操業を行うときの予め定めた必要量より求め
る。
【００１３】
【実施例】板厚１．０ｍｍの鋼板を４５０℃から５００
℃まで、ラインスピード１００ｍｐｍで加熱することを
基本操業とする、炉長１０ｍの合金化炉での実施例を以
下に示す。基本操業時の操業条件を表１に示すが、炉内
壁温度１１００℃、燃焼ガス温度１１５０℃、輻射伝熱
量１６×１０3 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ、強制対流伝熱量１８
×１０3 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈである。
℃まで、ラインスピード１００ｍｐｍで加熱することを
基本操業とする、炉長１０ｍの合金化炉での実施例を以
下に示す。基本操業時の操業条件を表１に示すが、炉内
壁温度１１００℃、燃焼ガス温度１１５０℃、輻射伝熱
量１６×１０3 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ、強制対流伝熱量１８
×１０3 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈである。
【００１４】このような合金化炉において、実操業にお
ける実験により、△Ｑに対して鋼板の加熱温度が目標値
になるような△Ｐの関係を図１のように求めた。基準操
業の板厚１．０ｍｍに対して板厚が０．８ｍｍに減少し
たときの本発明の実施例と従来例を、表１と図２に比較
して示す。まず、従来例について述べると、板厚が０．
８ｍｍに減少した瞬間に、燃料量を２０００×１０3 ｋ
ｃａｌ／ｈから１８５０×１０3 ｋｃａｌ／ｈへ、炉圧
０．０ｍｍＨ2 Ｏを保ったまま減少させた。ここで燃料
量１８５０×１０3 ｋｃａｌ／ｈは、板厚０．８ｍｍの
鋼板で定常操業を行ったときの必要燃料量であり、公知
の合金化炉制御用コンピュータによって算出、設定され
た。
ける実験により、△Ｑに対して鋼板の加熱温度が目標値
になるような△Ｐの関係を図１のように求めた。基準操
業の板厚１．０ｍｍに対して板厚が０．８ｍｍに減少し
たときの本発明の実施例と従来例を、表１と図２に比較
して示す。まず、従来例について述べると、板厚が０．
８ｍｍに減少した瞬間に、燃料量を２０００×１０3 ｋ
ｃａｌ／ｈから１８５０×１０3 ｋｃａｌ／ｈへ、炉圧
０．０ｍｍＨ2 Ｏを保ったまま減少させた。ここで燃料
量１８５０×１０3 ｋｃａｌ／ｈは、板厚０．８ｍｍの
鋼板で定常操業を行ったときの必要燃料量であり、公知
の合金化炉制御用コンピュータによって算出、設定され
た。
【００１５】しかし、表１のＢに示すように、炉内壁温
度、燃焼ガス温度は同じなので伝熱量はほとんど変化せ
ずに、その結果、板温が１０℃ほどオーバーヒートして
しまった。ここで強制対流伝熱量が少し減少している
が、これは燃料量が減少したため合金化炉内の燃焼ガス
流速が小さくなり、強制対流伝熱係数が小さくなったた
めである。
度、燃焼ガス温度は同じなので伝熱量はほとんど変化せ
ずに、その結果、板温が１０℃ほどオーバーヒートして
しまった。ここで強制対流伝熱量が少し減少している
が、これは燃料量が減少したため合金化炉内の燃焼ガス
流速が小さくなり、強制対流伝熱係数が小さくなったた
めである。
【００１６】その後、炉内壁温度、燃焼ガス温度が徐々
に低下し、それぞれ１０３０℃、１０８０℃で安定し、
板温が５００℃に安定したが、この間に約６分間を要し
た。一方、本発明では表１のＢ’に示すように、板厚が
減少した瞬間に燃料量を絞ると同時に炉圧を図１の関係
にのっとって０．０ｍｍＨ2 Ｏから−０．１ｍｍＨ 2 Ｏ
に変更した。その結果、燃焼ガス温度が１１５０℃から
瞬時に９００℃まで低下し、これにより強制対流伝熱量
が減少して板温は１分未満でほぼ一定となった。その
後、炉圧を０．０ｍｍＨ2 ＯとしてＣ’の状態で安定操
業が行われた。
に低下し、それぞれ１０３０℃、１０８０℃で安定し、
板温が５００℃に安定したが、この間に約６分間を要し
た。一方、本発明では表１のＢ’に示すように、板厚が
減少した瞬間に燃料量を絞ると同時に炉圧を図１の関係
にのっとって０．０ｍｍＨ2 Ｏから−０．１ｍｍＨ 2 Ｏ
に変更した。その結果、燃焼ガス温度が１１５０℃から
瞬時に９００℃まで低下し、これにより強制対流伝熱量
が減少して板温は１分未満でほぼ一定となった。その
後、炉圧を０．０ｍｍＨ2 ＯとしてＣ’の状態で安定操
業が行われた。
【００１７】なお、ラインスピードが減少した場合、板
厚及びラインスピードが減少した場合、並びに板厚及び
又はラインスピードが増加した場合も、本発明の方法に
より板温の変化を僅少に止めることができた。
厚及びラインスピードが減少した場合、並びに板厚及び
又はラインスピードが増加した場合も、本発明の方法に
より板温の変化を僅少に止めることができた。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】板厚とラインスピードとの積が変化して
も、鋼板の加熱温度を速やかに目標値に制御することが
可能となり、その結果、板温外れによる材質不良を防ぐ
ことができた。
も、鋼板の加熱温度を速やかに目標値に制御することが
可能となり、その結果、板温外れによる材質不良を防ぐ
ことができた。
【図１】△Ｑと△Ｐとの関係を示すグラフである。
【図２】実施例及び従来例における操業データの推移を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】合金化炉の模式縦断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視図である。
１ 溶融亜鉛めっき浴 ２ 合金化炉 ３ 鋼板 ４ バーナ ５ 煙突 ６ 炉圧調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−199364（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−200760（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173251（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−153060（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−122059（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬させた
後、めっき浴の直上に配設された合金化炉の下端から進
入させ上端から排出するに当り、鋼板の板厚とラインス
ピードとの積の変化量に対応する合金化炉の炉圧の変更
量の関係を予め定めておき、その関係にのっとって、該
積が増加したときは炉圧を増加させ、該積が減少したと
きは炉圧を減少させることを特徴とする溶融亜鉛めっき
合金化炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345191A JP2809886B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 溶融亜鉛めっき合金化炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345191A JP2809886B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 溶融亜鉛めっき合金化炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254566A JPH04254566A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2809886B2 true JP2809886B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=11833507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1345191A Expired - Fee Related JP2809886B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 溶融亜鉛めっき合金化炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809886B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP1345191A patent/JP2809886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254566A (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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