JP2824345B2 - 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化装置 - Google Patents

溶融亜鉛めっき鋼板の合金化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼帯に連続的に溶融亜鉛
めっきを施こしたのちの加熱合金化処理を施こすための
合金化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の溶融亜鉛めっき後の合金化方法を
図2によって説明する。亜鉛めっきを施こされようとす
る鋼帯1は先ず前処理炉2にて還元焼鈍され約450℃
に冷却されたのち、大気に曝されることなく溶融亜鉛槽
3に導入され、シンクロール4により上方に方向転換さ
れ、該亜鉛槽3より導き出される。この間に鋼帯表面に
亜鉛めっきがなされる。
【0003】亜鉛槽3から取出されためっき鋼帯は表面
の過剰の溶融亜鉛を除去するためにエアーナイフ5によ
り除去され、適正厚さにめっき層を制御される。しかる
のち、真上に設けられた誘導加熱装置6により所定温度
近くまで先ず加熱され、次いで上方に設けられたガスバ
ーナを備えた加熱炉7にて所定温度まで加熱される。次
いで真上の保温炉8に送られて亜鉛めっき層を加熱拡散
させて母材の鉄と合金化させる。しかるのち、急冷帯9
に送られて冷却され、表面の合金化めっき層を冷却凝固
させる。合金化めっき層がロールに付着しない状態にな
る約320℃まで冷却されためっき鋼帯は、この段階で
トップロール10に到達し、こゝで水平方向に方向を転
じて更に冷却室11にて低温に冷却される。
【0004】なお、一般的にはエアーナイフ5と誘導加
熱装置6の間には冷風防止板が設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の合金化装置は下
のシンクロール4と上方のトップロール10間の距離
を、めっき鋼帯の振動抑制及び建屋建設費用の点から約
60m以内に納める必要がある。従って、めっき層を加
熱・拡散して合金化するための条件としては約20秒と
短時間加熱を余儀なくされるので高温での加熱処理を必
要とする。即ち、合金化条件としては高温でかつ短時間
の加熱を採らざるを得ない。
【0006】ところが合金化時間−合金化温度−パウダ
リング量の相関を図3に示すが、図3より合金化時間が
20秒であると約575℃で加熱保持する必要がある
が、合金化めっき層の加工性の指標になるパウダリング
(Powdering)性は約5mgと芳しくない。これは合金化
の温度が高温になるほど加工性の良好なξ相に代わって
脆弱なδ1 相及びΓ相が増大するからである。
【0007】本発明は上記技術水準に鑑み、この種従来
装置の不具合を解消し、パウダリング量が少なくなるよ
うに比較的低温で合金化処理ができる溶融亜鉛めっきの
合金化装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は鋼帯に亜鉛めっ
きを施こす溶融亜鉛槽、亜鉛めっきされた鋼帯を加熱す
るための該溶融亜鉛槽の上方に設けられた垂直方向に延
びた加熱炉、加熱された亜鉛めっき鋼帯の進行方向を変
えるための該加熱炉の上方に設けられたフロータ、方向
転換された加熱亜鉛めっき鋼帯を更に加熱する加熱炉、
加熱亜鉛めっき鋼帯を冷却するための該加熱炉に続いて
設けられた冷却室及び水冷槽よりなることを特徴とする
溶融亜鉛めっきの合金化装置である。
【0009】本発明は図2で説明した従来の合金化装置
のトップロール10の代わりに、先ず非接触でめっき鋼
帯の方向転換ができるガスフロータ、電磁式のフロータ
もしくは両者の組合せのフロータを設置し、同時に従来
装置の急冷帯9を撤去して保温炉をフロータの近傍まで
延長して設置し、かつ方向転換用のフロータの直後に、
めっき鋼帯の加熱を引続いて行うために加熱装置を設置
したことを特徴とするものである。
【0010】すなわち、本発明は (1)鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛槽、亜鉛めっ
きされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛槽の上方に設
けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱された亜鉛めっ
き鋼帯を所定温度に保持するための該加熱炉の上方に設
けられた保温炉、保温された亜鉛めっき鋼帯の進行方向
を90°より大きく転ずるための該保温炉の上方に設け
られたフロータ、方向転換された亜鉛めっき鋼帯を加熱
する加熱炉、更に保温する保温炉、保温亜鉛めっき鋼帯
を冷却するための該保温炉に続いて設けられた冷却室及
び水冷槽よりなることを特徴とする溶融亜鉛めっきの合
金化装置。
【0011】(2)鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛
槽、亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛
槽の上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱さ
れた亜鉛めっき鋼帯を所定温度に保持するための該加熱
炉の上方に設けられた保温炉、保温された亜鉛めっき鋼
帯の進行方向を90°より大きく転ずるための該保温炉
の上方に設けられたフロータ、方向を転換された亜鉛め
っき鋼帯を更に保温するための保温炉、保温亜鉛めっき
鋼帯を冷却するための該保温炉に続いて設けられた冷却
室及び水冷槽よりなることを特徴とする溶融亜鉛めっき
の合金化装置。
【0012】(3)鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛
槽、亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛
槽の上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱さ
れた亜鉛めっき鋼帯の進行方向を90°より大きく転ず
るための該加熱炉の上方に設けられたフロータ、方向を
転換された亜鉛めっき鋼帯を加熱する加熱炉、更に保温
する保温炉、保温亜鉛めっき鋼帯を冷却するための該保
温炉に続いて設けられた冷却室及び水冷槽よりなること
を特徴とする溶融亜鉛めっきの合金化装置。
【0013】(4)鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛
槽、亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛
槽の上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱さ
れた亜鉛めっき鋼帯を進行方向を90°より大きく転ず
るための該加熱炉の上方に設けられたフロータ、方向を
転換された亜鉛めっき鋼帯を保温するための保温炉、保
温された亜鉛めっき鋼帯を冷却するための該保温炉に続
いて設けられた冷却室及び水冷槽よりなることを特徴と
する溶融亜鉛めっきの合金化装置。
【0014】本発明において使用する加熱装置は誘導加
熱とガス加熱を組み合わせた方式でもよいし、ガス加熱
単独でもよく、この方向転換部では加熱・均熱が約5秒
以上とれるように加熱・均熱設備を設けることが好まし
い。しかるのち、合金化めっき鋼帯を冷却するための冷
却室を設け、約200℃以下に鋼帯を冷却したのち水冷
槽で100℃以下に水冷する。
【0015】
【作用】従来のトップロールの代わりに非接触でめっき
鋼帯の方向転換が可能なフロータを設置したことによ
り、このフロータ通過時に合金化のためのめっき層は未
だ適正合金化状態でなく合金めっき層の鉄量が小さくて
もよいから、従来はトップロールの手前で合金化めっき
鋼帯を急冷しトップロール通過時の温度を約320℃以
下に下げていたが、この急冷の必要は全くないので、フ
ロータ通過時にもめっき鋼帯を継続して加熱しておくこ
とができる。又フロータ通過後の方向転換部にて、引続
き加熱・均熱を続行し合金化時間を充分取ることができ
る。なおフロータを高温ガスなどの高温気体を使用する
ことによりフロータ通過中も合金化加熱を付与させるこ
ともできる。
【0016】従来の合金化炉と同じライン速度で本発明
の合金化装置を操業するとすれば、上部の方向転換用の
フロータ迄の上りの区間で、従来の合金化炉に比べ7〜
10秒間合金化加熱・均熱時間を長く取ることができ、
更に、方向転換したのち加熱・均熱室にて約20秒近く
加熱・均熱を行うことができるので、合金化のための合
計の加熱・均熱時間が20秒+(7〜10秒)+20秒
=47〜50秒と従来の20秒に比して2倍以上も合金
化時間を長く取ることができる。
【0017】従って図3の合金化時間−温度−パウダリ
ング量の相関々係から本発明の合金化装置では約500
℃で合金化を行えばよいことになり、パウダリング性が
従来の5mgから約3mgへと大巾に低減でき加工性を
著しく改善することができる。
【0018】
【実施例】次に本発明の一実施例を示す図1により詳細
に説明する。図1において1〜7は図2に示した従来装
置と同一構成物を示す。即ち、1は鋼帯、2は前処理炉
で還元焼鈍炉もしくは大気雰囲気炉が使用される。3は
溶融亜鉛槽、4はシンクロール、5はエアーナイフ、6
は誘導加熱装置、7はバーナ式加熱炉をそれぞれ示し、
機能は従来装置と同じである。
【0019】20はガスフロータで、従来のトップロー
ルの位置相当の高さに設けることにより、保温炉8の炉
長を長く採ることができる。即ち、ガスフロータ20に
よりめっき鋼帯を非接触状態で方向転換できるので、ガ
スフロータ20を通過する際のめっき鋼帯の表面のめっ
き層は適正合金化状態でなく鉄量が小さくても何ら支障
はない。
【0020】21は誘導加熱装置、22はバーナ式の保
温装置であり、それぞれめっき層の合金化のための加熱
保温を施こすためのものである。この追加加熱保温装置
により合金化時間を充分かせぐことができる。従って合
金化温度を低く抑えることができるので図3に示した合
金時間−温度−パウダリング量の相関々係から合金層の
パウダリング性を抑えることができる。
【0021】その後、合金化めっき鋼帯は冷却されるた
めにガス冷却室23及び水冷槽24へと順次送られて常
温まで冷却されて合金化亜鉛めっき鋼帯となる。
【0022】なお、25は電磁式のフロータでガスフロ
ータ20と併用すればガスフロータ20の動力を低減で
きる。また、26はダクトで、ガスフロータ20の作動
流体として高温のガスを使う場合に設けると熱効率をア
ップができる利点がある。この場合には、誘導加熱装置
21を省略してもよい。
【0023】また、建屋の高さの制限がある場合には、
垂直方向に延びた保温炉8を省略し、90°以上方向を
転じた後の保持炉を長くとることも可能であり、さら
に、ガスフロータ20の作動流体として高温ガスを使う
場合にダクト26を設けると熱効率をアップすることが
できるという利点がある。この場合には、誘導加熱装置
21を省略してもよい。
【0024】下記表1にめっき用原鋼帯として、低炭素
鋼、アルミキルド鋼及びチタンキルド鋼をそれぞれ使用
した場合について本発明実施例の効果を従来装置を使用
した場合と比較して示す。めっき条件は、いずれの場合
も同一としてある。
【0025】この結果から判るように、いずれの鋼種
(原鋼帯)についても本発明装置では合金化時間を40
秒とすることができるので、合金化温度を低く抑えるこ
とができ、従って製品のパウダリング量が約半分と著し
く低減でき、合金化めっき鋼板の加工性を大巾に高める
ことができる。
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明により溶融亜鉛めっきの合金化に
際して比較的低温かつ長時間の加熱処理が可能となり、
製品のパウダリングを大巾に低減でき、合金化亜鉛めっ
き鋼板の加工性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施例の説明図
【図2】従来装置の一態様の説明図
【図3】亜鉛めっきの合金化時間−温度−パウダリング
量の相関々係図表
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−31459(JP,A) 特開 平2−166266(JP,A) 特開 平1−129956(JP,A) 特開 昭62−185885(JP,A) 実開 昭63−85661(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 2/00 - 2/40

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛槽、
    亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛槽の
    上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱された
    亜鉛めっき鋼帯を所定温度に保持するための該加熱炉の
    上方に設けられた保温炉、保温された亜鉛めっき鋼帯の
    進行方向を90°より大きく転ずるための該保温炉の上
    方に設けられたフロータ、方向転換された亜鉛めっき鋼
    帯を加熱する加熱炉、更に保温する保温炉、保温亜鉛め
    っき鋼帯を冷却するための該保温炉に続いて設けられた
    冷却室及び水冷槽よりなることを特徴とする溶融亜鉛め
    っきの合金化装置。
  2. 【請求項2】 鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛槽、
    亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛槽の
    上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱された
    亜鉛めっき鋼帯を所定温度に保持するための該加熱炉の
    上方に設けられた保温炉、保温された亜鉛めっき鋼帯の
    進行方向を90°より大きく転ずるための該保温炉の上
    方に設けられたフロータ、方向を転換された亜鉛めっき
    鋼帯を更に保温するための保温炉、保温亜鉛めっき鋼帯
    を冷却するための該保温炉に続いて設けられた冷却室及
    び水冷槽よりなることを特徴とする溶融亜鉛めっきの合
    金化装置。
  3. 【請求項3】 鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛槽、
    亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛槽の
    上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱された
    亜鉛めっき鋼帯の進行方向を90°より大きく転ずるた
    めの該加熱炉の上方に設けられたフロータ、方向を転換
    された亜鉛めっき鋼帯を加熱する加熱炉、更に保温する
    保温炉、保温亜鉛めっき鋼帯を冷却するための該保温炉
    に続いて設けられた冷却室及び水冷槽よりなることを特
    徴とする溶融亜鉛めっきの合金化装置。
  4. 【請求項4】 鋼帯に亜鉛めっきを施こす溶融亜鉛槽、
    亜鉛めっきされた鋼帯を加熱するための該溶融亜鉛槽の
    上方に設けられた垂直方向に延びた加熱炉、加熱された
    亜鉛めっき鋼帯を進行方向を90°より大きく転ずるた
    めの該加熱炉の上方に設けられたフロータ、方向を転換
    された亜鉛めっき鋼帯を保温するための保温炉、保温さ
    れた亜鉛めっき鋼帯を冷却するための該保温炉に続いて
    設けられた冷却室及び水冷槽よりなることを特徴とする
    溶融亜鉛めっきの合金化装置。
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CN106893971B (zh) * 2017-04-20 2023-08-11 华能国际电力股份有限公司 一种金属管道表面在线合金化方法及装置

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