JP2970920B2

JP2970920B2 - 合金化炉およびその運転方法

Info

Publication number: JP2970920B2
Application number: JP2002387A
Authority: JP
Inventors: 祐弘飯田; 晴美重本; 貴司関田
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH02277758A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、溶融亜鉛めっき直後のストリップを加熱お
よび保熱することにより合金化層を形成させる合金化炉
およびその運転方法に関する。

＜従来の技術＞近年合金化処理鋼板は自動車、家庭電気器具等に益々
多く採用されており、一層高品質のものが要求されてい
る。

従来の合金化炉は直火加熱帯、保持帯をめっきポット
の上部に直列に配置したもの（特開昭60−149759号）、
または誘導加熱帯、直火加熱帯、保持帯をめっきポット
の上部に直列に配置したもの（特開昭61−207564号）が
知られている。この後者の誘導加熱帯、直火加熱帯、保
持帯を直列に配したものは、直火加熱帯および誘導加熱
帯の長所、欠点を検討し、それぞれの長所を取り入れた
ものといえる。

しかしこれらは、いずれのタイプにしても長い煙突形
状をしているため、炉内高温ガスのドラフト効果による
侵入エアーが多量に存在し、熱効果の低下をまねくばか
りでなく加熱ムラを発生させ品質の低下にもつながって
いる。

従来の合金化炉ではドラフトによる侵入エアーが燃焼
用空気の約６倍にも達しており、この侵入エアーを加熱
するために投入燃料の約60％が費やされている。

また、その構造は第５図に示すように、めっきポット
１を出たストリップ２が誘導加熱帯４、直火加熱帯６、
保持帯８および冷却帯10、12を順次経由するようになっ
ているが、加熱保持後のストリップが完全に冷却される
前にデフレクタロール16に接触した場合には、ロールに
亜鉛が付着し表面疵の原因となり、品質の低下をもたら
している。

一方、完全に冷却させてから方向転換させようとする
と保持帯の上方に長い冷却帯を必要とするので合金化炉
全体が高くなり建屋を含めたコストが非常に高くなる。
なお、14は亜鉛目付量調整用ワイピングノズルである。

＜発明が解決しようとする課題＞ストリップを非接触状態で支持する搬送装置として、
例えば特開昭56−15886号に開示されているが、フロー
タを固定して設置しているため、形状不良のあるストリ
ップが搬送された場合にはフロータの浮上力が低下し、
またフロータの浮上量以上の板厚方向の形状不良がある
場合にはストリップがフロータに接触しすり疵が発生し
たり、フロータが破損する危険があった。また非接触状
態による支持を必要としない場合や、噴出ノズル等が故
障した場合には、固定式のための不都合が避けられなか
った。

特開昭61−203055号には、ガス吹出口を有する静圧支
持パッドを設けたものが提案されているが複雑な機構を
必要とするという問題点があった。

本発明は、高い耐パウダリング性や優れた表面性状が
要求される高品質の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造と
上記以外の溶融亜鉛めっき鋼板の製造に対応して低コス
トで操業できるようデフレクタロールとベンドフロータ
を切換え可能に配設した合金化炉を提供することを目的
としている。

また、ベンドフロータ使用時またはデフレクタロール
使用時に、ストリップがベンドフロータと接触すること
のないよう方向転換装置前後のサポートロールの位置を
制御する合金化炉の運転方法を提供することを他の目的
としている。

＜課題を解決するための手段＞上記目的を達成するために本発明によれば、溶融亜鉛
めっきポットの上方の加熱帯、保持帯および冷却帯を設
けた鋼帯の連続亜鉛めっき設備において、前記保持帯と
冷却帯の間、あるいは冷却帯の途中に少なくともデフレ
クタロールおよびベンドフロータを切換え可能に有する
方向転換装置を設け、デフレクタロールはベンドフロー
タの外側に配置され、前記方向転換装置の入側および／
または出側に、前記鋼帯を支持することができ、前記鋼
帯の厚さ方向に移動可能なサポートロールを有すること
を特徴とする合金化炉が提供される。

また本発明によれば、前記合金化炉を運転するに際
し、前記ベンドフロータ使用時は前記サポートロールを
前記鋼帯から離間する位置へ退避させ、前記デフレクタ
ロール使用時は前記サポートロールを前記鋼帯を支持す
る位置へ進出させることを特徴とする合金化炉を運転方
法が提供される。

以下に本発明を一実施例である第１図に基づいてさら
に詳細に説明する。

めっきポット１を出たストリップ２は誘導加熱帯４お
よび直火加熱帯６からなる加熱帯13で所定温度に加熱さ
れ、保持帯８で一定時間保熱後冷却帯10、12により冷却
される。加熱帯13ではまず誘導加熱帯４の入口開口部か
らの侵入エアーを防止するためにガスシール装置３を設
置する。このガスシール装置３に直火加熱帯６の排ガス
を常温空気で稀釈した熱風（450〜600℃）を用いると、
ストリップ２が予熱され炉の熱効率を高めるので望まし
い。

なお、ガスシール装置としては、パッドタイプやエア
ーカーテンタイプが採用できる。

次に、誘導加熱帯４でストリップは急速加熱される。
この誘導加熱帯４は板継ぎ時等の非定常時には、応答性
の良くない直火加熱帯の加熱過不足を速い応答性により
補うことができる。

誘導加熱帯４の出側で直火加熱帯６への接続部のガス
シール装置５は炉内のドラフトを防止するとともに、直
火加熱帯６の高温排ガスが誘電加熱帯４に流入し、誘導
コイル（図示せず）を過加熱することを防止する。ここ
で利用するガスとしては、直火加熱帯６の排ガスを空気
で稀釈した熱風がストリップ温度低下防止のためには望
ましい。

直火加熱帯６でストリップ２は直火バーナ（図示せ
ず）により最終合金化温度（500〜700℃）まで加熱され
る。

直火加熱帯６の出側で保持帯８への接続部のガスシー
ル装置７は炉内のドラフトを防止する以外に、高温の排
ガス（900〜1200℃）がそのまま保持帯８に侵入し、保
持帯温度が上昇することも防止する。したがって、この
ガスシール装置７では直火加熱帯６からの上昇排ガスが
保持温度（500〜700℃）になるように冷風を用いるか、
または直火加熱帯６から導いた排ガスを空気で稀釈し
て、保持温度にした熱風を用いる。この例では冷風によ
るガスシールを行い保持帯に流れる排ガス温度を保持温
度に制御している。

保持帯出側部のガスシール装置９では炉内のドラフト
を防止するとともに、保持帯８と冷却帯10のガスの流れ
を分析し、冷却帯10に比較的高温の排ガスが流入して冷
却効率を低下させることを防ぐ。15はブロワである。

なお、前記各ガスシールの構造は公知の流体パッド、
またはガスカーテンのどちらでもよい。

また、冷却帯10の上部には合金化後のストリップを方
向転換させるデフレクタロール16およびベンドフロータ
11を配置し、高度のパウダリング性や押しきず等のない
優れた表面性状が要求される高品質の合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を製造する場合は合金化後の高温のストリップ
２を第１図に実線で示すようにベンドフロータ11を用い
て非接触で方向転換させ、従来デフレクタロール16で発
生していた亜鉛のロール表面への付着による表面疵の発
生等を完全に無くしている。

また、低品質の合金化溶融亜鉛めっき鋼板または合金
化処理しない溶融亜鉛めっき鋼板等を製造する場合は、
前記ベンドフロータ11に比べて必要動力が少くて済むデ
フレクタロール16に切換え第１図に点線で示す経路でス
トリップ２を走行させる。

この例ではデフレクタロール16およびベンドフロータ
11は冷却帯10の上部に配置しているが、保持帯の上部に
ガスシール装置９を介して直接配置することもできる。
この場合には炉高をさらに低くできるのでより経済的で
ある。

前記ベンドフロータ11の構造は公知の流体パッドまた
はガスカーテンのどちらでもよい。

前記デフレクタロール16の構造は、従来一般に用いら
れている冷却ロール等でよく、第１図に示すようにベン
ドフロータ11の外側に配設される。

デフレクタロール16は固定してもよいが、第２図に示
すようにベンドフロータ11から切換えるときにストリッ
プ２をデフレクタロール16の反ベンドフロータ側へ適宜
の引張機17を用いて引張っておき（このときストリップ
２は点線で示すようになる）、デフレクタロール16を搬
送路の外から進入させて所定の位置に固定するようにす
れば、方向転換装置の切換えに際してストリップを切断
する必要がないので好ましい。

なお、ストリップ２の方向転換の角度は90度に限るも
のではなく、適宜これよりも大きいまたは小さい角度で
転換できることは言うまでもない。

デフレクタロール16使用時は、通常ベンドフロータ11
からのストリップ２浮上用ガスの吐出を停止しているた
め第３図に示すようにデフレクタロール16の入側および
／または出側にサポートロール18をストリップ２の下面
に接触して設けるとよい。

前記サポートロール18が無いと、ストリップ２のベン
ドフロータ11入側および／または出側付近には搬送路を
拘束するものがないためストリップ２の振動などにより
ベンドフロータ11の端部11aおよび／または11bと接触し
てすり疵を生ずる恐れがある。このすり疵の防止策とし
てベンドフロータ11の退避位置をストリップ２から十分
離間させたり、デフレクターロール16をベンドフロータ
11からできるだけ離間させることが考えられるが、実際
上はベンドフロータ11の離間余地が少なく、また通常ベ
ンドフロータ11の入側の手前および出側の前方付近のス
トリップ２の搬送路を大きく変えることはできないため
デフレクタロール16の離間余地がない。

そこで、前記サポートロール18をストリップ２の厚さ
方向に移動可能に設けておけば、ベンドフロータ11の不
使用時すなわちデフレクタロール16使用時には前記サポ
ートロール18をストリップ２下面に接触する位置に調製
することができるので具合がよい。

一方、この状態でデフレクタロール16からベンドフロ
ータ11に切替えた場合には、第４図に示すようにストリ
ップ２のベンドフロータ11入側および／または出側は前
記サポートロール18で押されているためベンドフロータ
11aおよび／または11bとの間隔が広くなっており、ガス
吐出量が増大し中央部11cのガス吐出量が減少する。

通常ベンドフロータ11によるストリップ２の浮上量は
約10〜20mmと小さいため、前記ベンドフロータ11のガス
吐出風量がアンバランスになるとストリップ２が接触し
てすり疵を生ずる等のトラブルが発生する。

そこで、前記移動可能なサポートロール18を用い、ベ
ンドフロータ11使用時はサポートロール18をストリップ
２から退避させストリップ２と接触しないように調製す
れば、容易にストリップ２を均等な浮上量で支持するこ
とができる。

上記サポートロール18の位置制御手段としては特殊な
ものを必要とせず公知の移動手段を用いればよい。ま
た、方向転換装置切替えと連動して自動的にサポートロ
ール18の位置を制御することも可能である。

＜実施例＞以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１）第１図に示す本発明合金化炉（サポートロールなし）
に、板厚0.9mm、板幅1200mmの鋼帯に溶融亜鉛めっきを
施したものを通板して合金化処理鋼帯を製造した。

誘導加熱帯４の炉長は3m、直火加熱帯６の炉長は10
m、保持帯８の炉長は20m、冷却帯10の炉長は8m、冷却帯
12の炉長は15m、めっきポット１の浴面からベンドフロ
ータ11までの高さは45mとした。また、めっきポット１
の浴温度は450℃、冷却帯10および12の冷却ガス温度は5
0℃に調節し、ベンドフロータ11の噴射流体としては温
度60℃の空気を用いた。

上記条件下に、ライン速度140m/分にて合金化処理し
た結果、外観の美麗な、かつ合金化も十分な亜鉛めっき
鋼帯が得られた。

なお、第５図に示す従来装置を用いて同様の合金化処
理を行った場合のライン速度は約110m/分が限度であ
り、これに比べ上記実施例でのライン速度は約30％以上
高く、生産性を向上させることができた。

また、耐パウダリング不良率および表面欠陥（押しき
ず）不良率は、それぞれ従来法で0.6％および0.8％であ
ったのに対し、実施例ては0.2％および0.4％と減少し
た。

また、実施例１では上記高品質合金化溶融亜鉛めっき
鋼板に続いてベンドフロータ11からデフレクタロール16
に切換え低品質合金化溶融亜鉛めっき鋼板を通板した
が、引張機17によるストリップの引張りおよびデフレク
タロール16への切換えは簡単、かつ短時間に行うことが
できた。

また、ベンドフロータとの接触によるすり疵発生不良
率は、ベンドフロータ11使用時で０％、デフレクタロー
ル16使用時で0.5％であった。

（実施例２）デフレクタロール16の入、出側に移動可能なサポート
ロール18（ロール径300mm）を設け、ベンドフロータ11
使用時は退避させ、デフレクタロール16使用時は鋼帯下
面で支持する位置へ進出させたほかは実施例１と同様に
して合金化処理鋼帯を製造した。

その結果、ベンドフロータ使用時およびデフレクタロ
ール使用時ともすり疵による不良は発生しなかった。

＜発明の効果＞本発明の合金化炉は、以上説明したように構成されて
いるので、処理される鋼板に対応してデフレクタロール
とベンドフロータを簡単な操作で切換えることができ、
高品質の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合は高いパウダ
リング性や優れた表面性状が得られ、その他のめっき鋼
板の場合は動力費が削減できるという効果を奏する。

また、デフレクタロールまたはベンドフロータが故障
あるいは定期点検等で使用できないときもラインを停止
しないで済むため生産性が向上するという効果を奏す
る。

また、本発明のサポートロールの位置制御方法によれ
ば、ベンドフロータ使用時とデフレクタロール使用時に
対応してサポートロールの位置を制御することにより容
易にデフレクタロールとの接触を防止でき、すり疵の発
生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の合金化炉の一実施例を示す断面図で
ある。第２図は、第１図の方向転換部分の拡大説明図である。第３図は、サポートロールの位置制御方法の説明図であ
る。第４図は、デフレクタロール使用時の接触事故の説明図
である。第５図は、従来の合金化炉の断面図である。符号の説明１……めっきポット、２……ストリップ、３……ガスシール装置、４……誘導加熱帯、５……ガスシール装置、６……直火加熱帯、７……ガスシール装置、８……保持帯、９……ガスシール装置、 10……冷却帯、 11……ベンドフロータ、 11a、11b……端部、 11c……中央部、 12……冷却帯、 13……加熱帯、 14……ワイピングノズル、 15……ブロワ、 16……デフレクタロール、 17……引張機、 18……サポートロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−185885（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−293149（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−203055（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−46460（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融亜鉛めっきポットの上方に加熱帯、保
持帯および冷却帯を設けた鋼帯の連続亜鉛めっき設備に
おいて、前記保持帯と冷却帯の間、あるいは冷却帯の途
中に少なくともデフレクタロールおよびベンドフロータ
を切換え可能に有する方向転換装置を設け、デフレクタ
ロールはベンドフロータの外側に配置され、前記方向転
換装置の入側および／または出側に、前記鋼帯を支持す
ることができ、前記鋼帯の厚さ方向に移動可能なサポー
トロールを有することを特徴とする合金化炉。
【請求項２】請求項１記載の合金化炉を運転するに際
し、前記ベンドフロータ使用時は前記サポートロールを
前記鋼帯から離間する位置へ退避させ、前記デフレクタ
ロール使用時は前記サポートロールを前記鋼帯を支持す
る位置へ進出させることを特徴とする合金化炉の運転方
法。