JP2846130B2 - 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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- JP2846130B2 JP2846130B2 JP1344991A JP1344991A JP2846130B2 JP 2846130 B2 JP2846130 B2 JP 2846130B2 JP 1344991 A JP1344991 A JP 1344991A JP 1344991 A JP1344991 A JP 1344991A JP 2846130 B2 JP2846130 B2 JP 2846130B2
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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、溶融亜鉛めっき槽
１の直上に合金化炉２を配置し、めっき槽より引上げら
れた鋼板３を合金化炉においてにおいて加熱して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、溶融亜鉛めっき槽
１の直上に合金化炉２を配置し、めっき槽より引上げら
れた鋼板３を合金化炉においてにおいて加熱して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３に向かいあうように設置されてお
り、合金化炉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４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３に向かいあうように設置されてお
り、合金化炉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４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】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。こ
れを解決するために、特開昭６１−２０７５６４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。
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。こ
れを解決するために、特開昭６１−２０７５６４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。
【０００５】
【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。
【０００６】
【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槽に浸漬させた後、
めっき槽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、板厚とラインスピードとの
積の変化量に対応する空気比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
空気比を減少させ、該積が減少したときは空気比を増加
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槽に浸漬させた後、
めっき槽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、板厚とラインスピードとの
積の変化量に対応する空気比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
空気比を減少させ、該積が減少したときは空気比を増加
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。
【０００７】
【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。
【０００８】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。ここで燃焼ガスの温
度は空気比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。ここで燃焼ガスの温
度は空気比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。
【０００９】空気比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。
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。
【００１０】ここで空気比の変更量△μを図１に示すよ
うに、△μ＝ｆ（△Ｑ）の形で予め定めておき、Ｑが変
化したときの空気比μを以下の式で算出する。 μn ＝μn-1 ＋△μ ここで、△μ＝ｆ（△Ｑ）の関数は合金化炉の炉長及び
Ｑと△Ｑの変化範囲から定められる。
うに、△μ＝ｆ（△Ｑ）の形で予め定めておき、Ｑが変
化したときの空気比μを以下の式で算出する。 μn ＝μn-1 ＋△μ ここで、△μ＝ｆ（△Ｑ）の関数は合金化炉の炉長及び
Ｑと△Ｑの変化範囲から定められる。
【００１１】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。
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。
【００１２】
【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。
【００１３】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△μ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、空気
比１．１を保ったまま減少させた。ここで燃料量１８５
０×１０3 ｋｃａｌ／ｈは、板厚０．８ｍｍの鋼板を定
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△μ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、空気
比１．１を保ったまま減少させた。ここで燃料量１８５
０×１０3 ｋｃａｌ／ｈは、板厚０．８ｍｍの鋼板を定
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。
【００１４】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。
【００１５】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空気比を図１の関
係にのっとって１．１から１．４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ほ
ぼ一定であった。その後、空気比を１．１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空気比を図１の関
係にのっとって１．１から１．４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ほ
ぼ一定であった。その後、空気比を１．１としてＣ’の
状態で安定操業が行われた。
【００１６】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。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【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△μ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 溶融亜鉛めっき槽 ２ 合金化炉 ３ 鋼板 ４ バーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸村 寧男 千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 平３−199364（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−200760（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槽に浸漬させた
後、めっき槽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、板厚とラインスピード
との積の変化量に対応する空気比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
きは空気比を減少させ、該積が減少したときは空気比を
増加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 |
|---|---|---|---|
| JP1344991A JP2846130B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP1344991A JP2846130B2 (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 |
|---|---|
| JPH04254565A JPH04254565A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2846130B2 true JP2846130B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=11833449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344991A Expired - Fee Related JP2846130B2 (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) | JP2846130B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP1344991A patent/JP2846130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254565A (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |