JP3161653B2 - 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法Info
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- JP3161653B2 JP3161653B2 JP12743693A JP12743693A JP3161653B2 JP 3161653 B2 JP3161653 B2 JP 3161653B2 JP 12743693 A JP12743693 A JP 12743693A JP 12743693 A JP12743693 A JP 12743693A JP 3161653 B2 JP3161653 B2 JP 3161653B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の合金化度を溶融亜鉛めっき後の熱処理方法によって
制御する際の制御方法に関するものである。
板の合金化度を溶融亜鉛めっき後の熱処理方法によって
制御する際の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制
御の方法としては、例えば特公平１−44782 号公報に示
されるようにガス加熱炉における炉温の操作のように応
答の遅い方法や、逆に特公平１−177351号公報に示され
るように、応答の早い誘導加熱炉をさらに設け投入電力
を操作する方法が提案されている。
御の方法としては、例えば特公平１−44782 号公報に示
されるようにガス加熱炉における炉温の操作のように応
答の遅い方法や、逆に特公平１−177351号公報に示され
るように、応答の早い誘導加熱炉をさらに設け投入電力
を操作する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法ではガス加熱炉の炉温操作では応答が遅く、一方応
答を高めるために誘導加熱炉をさらに附加した場合は、
応答の異なる二つの操作端を用いることで遅れの問題点
は解決するが、二つの操作端を使い分ける際にその入熱
方式の違いと合金化度の進展度により非線形に変わる入
熱量が考慮されていないので、二つの操作端を使うこと
で生じる合金化度の変動が十分補償されていない。
方法ではガス加熱炉の炉温操作では応答が遅く、一方応
答を高めるために誘導加熱炉をさらに附加した場合は、
応答の異なる二つの操作端を用いることで遅れの問題点
は解決するが、二つの操作端を使い分ける際にその入熱
方式の違いと合金化度の進展度により非線形に変わる入
熱量が考慮されていないので、二つの操作端を使うこと
で生じる合金化度の変動が十分補償されていない。
【０００４】本発明の目的は、上記した二つの操作端を
用い非線形に変わる入熱量を考慮したより精度の高い溶
融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法を提案することで
ある。
用い非線形に変わる入熱量を考慮したより精度の高い溶
融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法を提案することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は従来技術が持つ
問題点を解決するために、コストは安いが応答の遅いガ
ス加熱炉の操作端と、コストは高いが応答の速い誘導加
熱炉の操作端の２種類の操作端を用い、主制御を応答の
遅い操作端で行い、その制御の応答遅れを応答の速い操
作端で補償するようにしたものであり、さらにその補償
の際の操作量を決定するに当たって、操作端の違いによ
る入熱方式の違いと合金化度の進行に伴い非線形に変動
する入熱量に応じて応答の遅れ補償を行うことによっ
て、合金化度の変動を無くすことを可能にしたものであ
る。
問題点を解決するために、コストは安いが応答の遅いガ
ス加熱炉の操作端と、コストは高いが応答の速い誘導加
熱炉の操作端の２種類の操作端を用い、主制御を応答の
遅い操作端で行い、その制御の応答遅れを応答の速い操
作端で補償するようにしたものであり、さらにその補償
の際の操作量を決定するに当たって、操作端の違いによ
る入熱方式の違いと合金化度の進行に伴い非線形に変動
する入熱量に応じて応答の遅れ補償を行うことによっ
て、合金化度の変動を無くすことを可能にしたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明によれば、コストは安いが低応答の操作
端を主操作端とするのに対し、高応答の操作端を補助用
操作端として設け、主操作端の応答遅れ分を補助用の高
応答の操作端により補償し、それぞれの操作量を決定す
るに際して、操作端の違いによる入熱方式の違い及び合
金化度の変化に伴う非線形に変化する入熱量に応じて操
作量を決定するので、操作端の変更に伴う合金化度の変
動を無くすことができる。
端を主操作端とするのに対し、高応答の操作端を補助用
操作端として設け、主操作端の応答遅れ分を補助用の高
応答の操作端により補償し、それぞれの操作量を決定す
るに際して、操作端の違いによる入熱方式の違い及び合
金化度の変化に伴う非線形に変化する入熱量に応じて操
作量を決定するので、操作端の変更に伴う合金化度の変
動を無くすことができる。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の実施例に用いる設備構成を示
す。ストリップ８は溶融亜鉛ポット５に入り、そこを出
た直後にワイピングノズル７により付着量を所定の量に
なるように制御された後、誘導加熱帯１、ガス加熱帯
２、保持帯３、冷却帯４よりなる合金化炉に入り所定の
合金化度になるよう熱処理を施される。
す。ストリップ８は溶融亜鉛ポット５に入り、そこを出
た直後にワイピングノズル７により付着量を所定の量に
なるように制御された後、誘導加熱帯１、ガス加熱帯
２、保持帯３、冷却帯４よりなる合金化炉に入り所定の
合金化度になるよう熱処理を施される。
【０００８】本実施例においては、板の加熱用として応
答の遅いガス加熱帯（以降ＧＨと称す）をメインにし、
応答の速い誘導加熱帯（以降ＩＨと称す）を補助として
用いている。加熱帯のＧＨとＩＨの使い方は、ある条件
のコイルが入ってくる場合に、予め定められた演算式に
基づいてＧＨの設定すべき炉温を決定する。ＩＨについ
ては全く使用しないか、予め決められたＩＨの最大能力
より十分に小さい値（例えば１／10程度）を設定値とす
る。ＧＨでは板への入熱は放射と熱伝導によるが、その
大部分を占める放射の成分は周囲（炉内）温度、板温、
ライン速度及び板への入熱の比率を示すパラメータ（こ
こではφとする）等によって表される。
答の遅いガス加熱帯（以降ＧＨと称す）をメインにし、
応答の速い誘導加熱帯（以降ＩＨと称す）を補助として
用いている。加熱帯のＧＨとＩＨの使い方は、ある条件
のコイルが入ってくる場合に、予め定められた演算式に
基づいてＧＨの設定すべき炉温を決定する。ＩＨについ
ては全く使用しないか、予め決められたＩＨの最大能力
より十分に小さい値（例えば１／10程度）を設定値とす
る。ＧＨでは板への入熱は放射と熱伝導によるが、その
大部分を占める放射の成分は周囲（炉内）温度、板温、
ライン速度及び板への入熱の比率を示すパラメータ（こ
こではφとする）等によって表される。
【０００９】一般に焼鈍炉等ではこのパラメータφは炉
内の一定区間内において板の厚さ・幅、板温、炉温、ラ
イン速度によって特定の値が決定されるが、合金化炉の
場合、これに合金化度が要因として加わるため、焼鈍炉
のように板の厚さ・幅、板温、炉温、ライン速度のみで
一定区間内を特定の値にすることができない。もし、焼
鈍炉と同様な決定を行うと、例えばライン速度が変動し
た場合、炉内での合金化度が変わり、それに伴い入熱パ
ラメータであるφも変わり、その結果熱処理のヒートパ
ターンが大きく変わり、合金化度も大きく変動する。
内の一定区間内において板の厚さ・幅、板温、炉温、ラ
イン速度によって特定の値が決定されるが、合金化炉の
場合、これに合金化度が要因として加わるため、焼鈍炉
のように板の厚さ・幅、板温、炉温、ライン速度のみで
一定区間内を特定の値にすることができない。もし、焼
鈍炉と同様な決定を行うと、例えばライン速度が変動し
た場合、炉内での合金化度が変わり、それに伴い入熱パ
ラメータであるφも変わり、その結果熱処理のヒートパ
ターンが大きく変わり、合金化度も大きく変動する。
【００１０】このような事態を避けるために本実施例に
おいては、ＧＨの設定炉温を求める際の演算式にＧＨで
の合金化度を要因として取込んでいる。あるコイルに対
するＧＨとＩＨの設定値が決まると、当該コイルが合金
化炉に入ってきた場合に設定を変更することになるが、
ＧＨは燃焼ガスの量を変えてその炉温を変えるため、炉
温が目標値になるには大きな時間遅れがある。そのため
本実施例においては、ＧＨの炉温が目標値に達するまで
の入熱量の不足分をＩＨで補うようにＩＨの設定電圧を
変更している。このような方式は合金化炉以外では、同
じように主操作端の応答遅れが大きい場合に高応答の補
助操作端を用いて実施されている例もあるが、その場
合、補助操作端の操作量は主操作端と全く同じか、それ
に制御対象の変動要因を含まない線形な関係で決定され
る。ところが合金化炉の場合、前述のように制御対象で
ある板の合金化度が変わるとＧＨにおける入熱量を決定
するためのパラメータの一つであるφが変化する。従っ
て、ＧＨの補助としてのＩＨを操作した場合、当然ＧＨ
内での合金化度が変わりＧＨの入熱のパラメータφが変
わる。しかも合金化度の変化自体が入熱量に対し非線形
である。
おいては、ＧＨの設定炉温を求める際の演算式にＧＨで
の合金化度を要因として取込んでいる。あるコイルに対
するＧＨとＩＨの設定値が決まると、当該コイルが合金
化炉に入ってきた場合に設定を変更することになるが、
ＧＨは燃焼ガスの量を変えてその炉温を変えるため、炉
温が目標値になるには大きな時間遅れがある。そのため
本実施例においては、ＧＨの炉温が目標値に達するまで
の入熱量の不足分をＩＨで補うようにＩＨの設定電圧を
変更している。このような方式は合金化炉以外では、同
じように主操作端の応答遅れが大きい場合に高応答の補
助操作端を用いて実施されている例もあるが、その場
合、補助操作端の操作量は主操作端と全く同じか、それ
に制御対象の変動要因を含まない線形な関係で決定され
る。ところが合金化炉の場合、前述のように制御対象で
ある板の合金化度が変わるとＧＨにおける入熱量を決定
するためのパラメータの一つであるφが変化する。従っ
て、ＧＨの補助としてのＩＨを操作した場合、当然ＧＨ
内での合金化度が変わりＧＨの入熱のパラメータφが変
わる。しかも合金化度の変化自体が入熱量に対し非線形
である。
【００１１】さらに本実施例の場合、操作端が異なりそ
の入熱方式がそれぞれ異なる。この違いは、一般的には
各々の操作端で独立に操作量決定の演算式を持つことで
対処できるが、合金化炉においては、この操作端の違い
以外に合金化度の変化にも対応する必要がある。本実施
例においては以下のようにして、この操作端の違いに対
応した。即ちＧＨ及びＩＨの各々に操作量決定用の演算
式を持つ。
の入熱方式がそれぞれ異なる。この違いは、一般的には
各々の操作端で独立に操作量決定の演算式を持つことで
対処できるが、合金化炉においては、この操作端の違い
以外に合金化度の変化にも対応する必要がある。本実施
例においては以下のようにして、この操作端の違いに対
応した。即ちＧＨ及びＩＨの各々に操作量決定用の演算
式を持つ。
【００１２】 S Ｔ GHi ＝ VｆIH（ SＴIHi 、Ｖ IH 、Ｗ、Ｄ、ＬＳ） … （１） GＴGH＝ GｆGH（ SＴGHi 、FeGHi 、FeGHD 、ＬＳ、Ｍ） … （２） ここでＶIH：ＩＨの電圧、 SＴ IHi ：ＩＨ入側板温、
Ｗ：板幅、Ｄ：板厚、ＬＳ：ライン速度、 GＴGH：ＧＨ
炉温、 SＴGHi ：ＧＨ入側板温、FeGHi ：ＧＨ入側での
合金化度、FeGHD ：ＧＨ出側の目標合金化度、Ｍ：めっ
き量である。
Ｗ：板幅、Ｄ：板厚、ＬＳ：ライン速度、 GＴGH：ＧＨ
炉温、 SＴGHi ：ＧＨ入側板温、FeGHi ：ＧＨ入側での
合金化度、FeGHD ：ＧＨ出側の目標合金化度、Ｍ：めっ
き量である。
【００１３】なお、合金化度（Fe）については別途次の
式によって求める。 Fe＝ｆFe（ SＴ、Ｍ、ｔ） … （３） 但し、（３）式は鋼種別に持つこととする。ここで、 S
Ｔ：板温、Ｍ：めっき量、ｔ：合金化開始からの時間で
ある。予め決めておく上記（１）〜（３）の３つの演算
式を使って以下の手順によりＩＨ、ＧＨの操作量を決定
する。
式によって求める。 Fe＝ｆFe（ SＴ、Ｍ、ｔ） … （３） 但し、（３）式は鋼種別に持つこととする。ここで、 S
Ｔ：板温、Ｍ：めっき量、ｔ：合金化開始からの時間で
ある。予め決めておく上記（１）〜（３）の３つの演算
式を使って以下の手順によりＩＨ、ＧＨの操作量を決定
する。
【００１４】１）ＩＨの電圧をＯまたは特定の値Ｘとす
る（ＶIHO とする）。 ２）ＩＨ出側の板温を計算する。 ３）ＩＨ出側の合金化度を計算する。 ４）ＧＨの設定炉温を計算する（最初の計算で得た炉温
を GＴGHO とする）。 ５）現状のＧＨ炉温に対する板温を計算する。
る（ＶIHO とする）。 ２）ＩＨ出側の板温を計算する。 ３）ＩＨ出側の合金化度を計算する。 ４）ＧＨの設定炉温を計算する（最初の計算で得た炉温
を GＴGHO とする）。 ５）現状のＧＨ炉温に対する板温を計算する。
【００１５】６）ＧＨ出側合金化度を計算する。 ７）計算した合金化度と目標値との差が一定量以内であ
れば、８）に進む。一定値外であればＩＨの電圧をその
差の方向に合わせてΔＶだけ増減し２）〜６）を繰り返
す。 ８）７）で得たＩＨの設定電圧をＶIHO ’とする。
れば、８）に進む。一定値外であればＩＨの電圧をその
差の方向に合わせてΔＶだけ増減し２）〜６）を繰り返
す。 ８）７）で得たＩＨの設定電圧をＶIHO ’とする。
【００１６】９）ＧＨの現状の炉温から次の設定炉温（
GＴGHO ）までの炉温の変化を一次遅れで近似し、設定
替えを行ってから実際の炉温が目標値になる間をいくつ
かに時分割する。 10）９）項の各分割点に対する最適なＶIHを１）〜７）
の手順で求める。 11）上記手順で求めた各時間分割点でのＩＨ電圧を設定
替え後の各時間後のＩＨ設定電圧として設定する。
GＴGHO ）までの炉温の変化を一次遅れで近似し、設定
替えを行ってから実際の炉温が目標値になる間をいくつ
かに時分割する。 10）９）項の各分割点に対する最適なＶIHを１）〜７）
の手順で求める。 11）上記手順で求めた各時間分割点でのＩＨ電圧を設定
替え後の各時間後のＩＨ設定電圧として設定する。
【００１７】ラインスピードを 1.2倍にしたとき、同一
の合金化度を得るための上記方法によるＧＨ炉温、ＩＨ
電圧の変化を図２に示す。なお、ＩＨ電圧は各時間分割
毎に求めているため非連続な値となるが、各分割点間を
線形や予め設定した関数により補間することも可能であ
る。また上記説明ではＩＨやＧＨを一つのゾーンとして
扱っているが、当然このゾーン内を多分割して計算する
ことも可能である。合金化度が加熱帯においては時間的
に急激に変化することを考えると、ＩＨやＧＨ内は多分
割するのが好ましい。
の合金化度を得るための上記方法によるＧＨ炉温、ＩＨ
電圧の変化を図２に示す。なお、ＩＨ電圧は各時間分割
毎に求めているため非連続な値となるが、各分割点間を
線形や予め設定した関数により補間することも可能であ
る。また上記説明ではＩＨやＧＨを一つのゾーンとして
扱っているが、当然このゾーン内を多分割して計算する
ことも可能である。合金化度が加熱帯においては時間的
に急激に変化することを考えると、ＩＨやＧＨ内は多分
割するのが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】本発明は合金化処理において応答の遅い
主操作端の応答遅れを応答の速い補助操作端で補償する
ようにし、しかもその操作量の決定に当たっては、操作
端の違いによる入熱方式の違いだけでなく、合金化の進
行の違い（即ち合金化度の違いも考慮するようにしたた
め、過渡期に起き易い合金化度の変動をなくすことがで
きる。
主操作端の応答遅れを応答の速い補助操作端で補償する
ようにし、しかもその操作量の決定に当たっては、操作
端の違いによる入熱方式の違いだけでなく、合金化の進
行の違い（即ち合金化度の違いも考慮するようにしたた
め、過渡期に起き易い合金化度の変動をなくすことがで
きる。
【図１】本発明の実施に用いた設備構成を示す。
【図２】本発明に適用した制御例を示す。
１ 誘導加熱帯（ＩＨ） ２ ガス加熱帯（ＧＨ） ３ 保持帯（ＳＳ） ４ 冷却帯（ＣＳ） ５ 溶融亜鉛ポット ６ シンクロール ７ ワイピングノズル ８ ストリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項１】 高応答性の操作端と遅応答性の操作端の
２種類の操作端を持つ熱処理炉を用いて溶融亜鉛めっき
鋼板の合金化処理を行う際の合金化度制御方法におい
て、遅応答性の操作端の応答性の遅れを高応答性の操作
端によって補償する制御を行う際に、鋼板の合金化度の
進展と入熱方式の違いに伴い非線形に変わる鋼板への入
熱量に応じ補償量を決定することを特徴とする溶融亜鉛
めっき鋼板の合金化度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12743693A JP3161653B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12743693A JP3161653B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336668A JPH06336668A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3161653B2 true JP3161653B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=14959908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12743693A Expired - Fee Related JP3161653B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161653B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12743693A patent/JP3161653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06336668A (ja) | 1994-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |