JP5086545B2 - 連続熱処理設備の冷却帯における鋼帯の冷却装置 - Google Patents

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本発明は、連続熱処理設備の冷却帯において溶存酸素を低減させた冷却水を用いて鋼帯を水冷却または気水冷却する鋼帯の冷却装置に関する。
熱問および／または冷間にて加工され鋼帯には焼鈍が施される。特許文献１には、鋼帯の切替式連続熱処理設備が開示されている。図２は鋼帯の切替式連続熱処理設備の一例を示す概略図である。
図２において、溶融亜鉛めっき鋼帯の製造時には、鋼帯１は加熱帯２、均熱帯３、冷却帯４の順に通板させた後、スナウト５を経由して溶融亜鉛のめっきポット６に導入され、めっき付着量調節機７により所定のめっき厚みに調整され、必要により合金化装置８にて合金化処理された後、冷却装置９にて所定の温度以下になるように冷却され、トップロール１０を経て、エアージエットクーラー式冷却装置１１により冷却された後、最終冷却帯１２で最終冷却される。
また、溶融亜鉛めっきしない場合にはライン切替装置１３で焼鈍ラインに切り替えられ
、鋼帯１は、加熱帯２、均熱帯３、冷却帯４と過時効処理を行う過時効帯１４、１５、最
終冷却帯１２の順に通板される。
連続熱処理設備で焼鈍された鋼帯は、表面に化成処理やめっきが施される。この場合に表面に酸化膜が生成していると、化成処理やめっきが十分になされず、その後の密着性や耐食性が損なわれる。そのために、化成処理やめっきが施される鋼帯では、焼鈍した鋼帯を無酸化で冷却する必要がある。鋼帯を無酸化で冷却する場合には、窒素等の非酸化性のガスで行われる。ガス内に酸素などの酸化性ガスが含まれると、鋼帯が酸化されるためである。
鋼帯を水で冷却する場合には、水自体が酸化性であるために鋼帯の酸化を避けることはできない。したがって、鋼帯の厚みが厚いまたは比較的速い冷却速度が必要な場合には、ガスを用いた冷却では必要な冷却速度が得られず、水を用いた冷却が必要になる。この場合、鋼帯表面に生成した酸化膜を除去するために、焼鈍後に酸洗などの後処理が必要になる。
特開２００２−１５５３１８号公報
鋼帯を無酸化で冷却する場合には、窒素等の非酸化性のガスを用いた冷却が行われ、連続焼鈍設備の冷却帯でもガスジエット冷却が行われている。しかし、ガスを用いた冷却では鋼帯の厚みが厚い場合または比較的速い冷却速度が必要な場合には、必要な冷却速度が得られないという課題が残る。
本発明は、連続熱処理設備の冷却帯において、冷却効率の良い冷却速度を確保するとともに、酸化膜の生成を抑制する鋼帯の冷却装置を提供するものである。
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本発明の連続熱処理設備の冷却帯における冷却装置は、鋼帯を連続的に通板させて連続熱処理設備の冷却帯で冷却した後に引き続き溶融亜鉛めっき処理する際の連続熱処理設備の冷却帯に、脱気装置により冷却水中の溶存酸素量を低減させた脱気水を使用して鋼帯を水冷却する水冷却装置または気水冷却する気水冷却装置を配設し、水冷却装置または気水冷却装置の下流に鋼帯に気体を吹き付けるガスシ−ル装置を介して水冷却または気水冷却した鋼帯に水素含有ガスを吹き付ける水素含有ガス吹き付け冷却装置を配設したことを特徴とする。
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また、本発明の連続熱処理設備の冷却帯における冷却装置は、鋼帯を連続的に通板させて熱処理する連続熱処理設備の冷却帯に脱気装置により冷却水中の溶存酸素量を低減させた脱気水を使用して鋼帯を水冷却する水冷却装置または気水冷却する気水冷却装置を配設し、水冷却装置または気水冷却装置の下流に鋼帯に気体を吹き付けるガスシ−ル装置を介して気水冷却した鋼帯に水素含有ガスを吹き付ける水素含有ガス吹き付け冷却装置を配設したことを特徴とする。
本発明による鋼帯の冷却では、鋼帯の水冷に冷却水中の溶存酸素を低減させた冷却水を用いた水冷却または気水冷却により、化成処理やめっき処理の妨げとならないように酸化膜の形成を抑制することができる。
また、冷却水中の溶存酸素を低減させた冷却水とすることで、冷却水による冷却で酸化膜が僅かに生成されても、後工程の水素還元にて酸化膜をさらに抑えることができる。
また、冷却能が大きいので、高張力鋼の製造にも適している。
図１は本発明の連続熱処理設備の冷却装置を示す図で、本実施例は連続熱処理設備の冷却帯に配設された例である。
参考例１
図１において、図２に示す加熱帯２、均熱帯３を通過して所定の熱処理を終了した鋼帯１はデフレクタロール１６で方向転換されて冷却帯４に入り上昇する。冷却帯４の入り側には、均熱帯３側と冷却帯４を熱的に遮断するため、気体を吹き付けるガスシール装置１７が配置される。
冷却帯４には、鋼帯１を水冷却する水冷却装置または気水冷却する気水冷却装置１８が配置される。気水冷却装置１８は気水噴射ノズルが配設され、鋼帯１に気水を噴霧する。気水冷却装置１８には、気水を供給する気水供給配管１９が接続され、気水供給配管１９はブロワ２０で気体を供給する気体供給配管２１と、冷却水を供給する冷却水供給配管２２が合流している。ブロワに供給する気体は、窒素等の不活性ガスを用いる。
冷却水供給配管２２にはポンブ２３で供給される冷却水中の溶存酸素を低減させるための脱気装置２４が配置される。冷却水中の溶存酸素量を低減させる脱気装置２４にはＮ２バブリング、気液分離膜（減圧）等を利用した公知の脱気装置を利用する。
水冷却装置または気水冷却装置１８の下流には、噴霧水が下流に向かわないように気体を吹き付けるガスシ−ル装置１７が配置される。
連続焼鈍設備で所定の熱処理を終了した鋼帯１は、冷却帯４において脱気装置２４により冷却水中の溶存酸素を低減させた脱気水を気水供給配管１９に供給して水冷却または気水冷却する。水冷却または気水冷却された鋼帯１は次の過時効帯１４、冷却帯１５、最終冷却帯１２の順に通板されて熱処理される。
溶融亜鉛めっき鋼帯の製造時には、鋼帯１はスナウト５を経由して溶融亜鉛のめっきポット６に導入され、従来と同様の工程を経て溶融亜鉛めっきされる。
冷却帯４において、冷却水中の溶存酸素を低減させた脱気水により水冷却または気水冷却することによって、化成処理やめっき処理の妨げとならないように酸化膜の形成を抑制することができる。
本実施例は水冷却装置または気水冷却装置１８の下流に、図１の点線で示すように、水素含有ガス吹き付け冷却装置２５を配設した例である。水冷却または気水冷却の際、冷却水による冷却で酸化膜が生成されても、水素含有ガス吹き付け冷却装置２５で水素含有ガスを吹き付けて水素還元にて酸化膜を還元して抑えることができる。したがって、化成処理やめっき処理の妨げとならないように酸化膜の形成をより抑制することができる。
本発明の連続熱処理設備の冷却装置を示す図である。 鋼帯の切替式連続熱処理設備の一例を示す概略図である。
１：鋼帯
２：加熱帯
３：均熱帯
４：冷却帯
５：スナウト
６：めっきポット
７：めっき付着量調節機
８：合金化装置
９：冷却装置
１０：トップロール
１１：エアージエットクーラー式冷却装置
１２：最終冷却帯
１３：ライン切替装置
１４：過時効帯
１５：冷却帯
１６：デフレクタロール
１７：エアシール装置
１８：気水冷却装置
１９：気水供給配管
２０：ブロワ
２１：気体供給配管
２２：冷却水供給配管
２３：ポンプ
２４：脱気装置
２５：水素含有ガス吹き付け冷却装置

Claims (2)

  1. 鋼帯を連続的に通板させて連続熱処理設備の冷却帯で冷却した後に引き続き溶融亜鉛めっき処理する際の連続熱処理設備の冷却帯に、脱気装置により冷却水中の溶存酸素量を低減させた脱気水を使用して鋼帯を水冷却する水冷却装置または気水冷却する気水冷却装置を配設し、水冷却装置または気水冷却装置の下流に鋼帯に気体を吹き付けるガスシ−ル装置を介して水冷却または気水冷却した鋼帯に水素含有ガスを吹き付ける水素含有ガス吹き付け冷却装置を配設したことを特徴とする連続熱処理設備の冷却帯における鋼帯の冷却装置。
  2. 鋼帯を連続的に通板させて熱処理する連続熱処理設備の冷却帯に脱気装置により冷却水中の溶存酸素量を低減させた脱気水を使用して鋼帯を水冷却する水冷却装置または気水冷却する気水冷却装置を配設し、水冷却装置または気水冷却装置の下流に鋼帯に気体を吹き付けるガスシ−ル装置を介して気水冷却した鋼帯に水素含有ガスを吹き付ける水素含有ガス吹き付け冷却装置を配設したことを特徴とする連続熱処理設備の冷却帯における鋼帯の冷却装置。
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