JPH04118447U - 連続溶融めつきラインにおけるめつき鋼板冷却用気水冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融めっき浴から引き上げられトップロール
に向って移送される連続溶融めっき鋼板の気水冷却にお
いて、めっき鋼板の温度分布の偏りに因る形状崩れを防
止する。 【構成】 めっき鋼板の板幅方向全体に亘って気水混合
流体の吹付けを行うノズルヘッダー（１０）のほかに、
めっき鋼板の一端側、他端側および中央部のそれぞれの
領域に対して気水混合流体の吹付けを行うノズルヘッダ
ー（２０）（３０）および（４０）を設置し、通過する
めっき鋼板の板幅方向の温度分布の偏りに応じてノズル
ヘッダー（２０）〜（４０）を選択的に使用する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、連続溶融めっきラインにおける溶融めっき鋼板を気水混合流体を冷 却媒体として強制冷却する気水冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

連続溶融めっきラインにおいては、図７に示すように、鋼帯コイル（Ｃ１）か ら一定の巻出し速度でラインに送出される鋼板（Ｓ）は、還元焼鈍炉（１）で軟 質化と表面清浄化（油脂類等や酸化ケール等の還元除去）をうけて溶融めっき金 属浴（２）に送通され、浴上で吹拭ノズル（３）の噴射ガス流によりめっき金属 の付着量（目付量）が調節されて上方のトップロール（ＴＲ）に向って移送され る。

【０００３】 なお、溶融亜鉛めっきでは、鋼板表面の亜鉛めっきを合金化（Ｚｎ−Ｆｅ合金 ）する場合、合金化処理炉（４）が配置され、合金化処理炉（４）内で加熱処理 （温度：５００〜７５０℃）をうけつつ移送され、また溶融アルミめっきでは、 アルミめっき層に生じるスパングル模様を軽減・消去させる場合、ミニマイズド ・スパングル処理装置（４）が配置され、同装置内で所定の処理液の散布を受け つつ上方に移行する。

【０００４】 トップロール（ＴＲ）を通過しためっき鋼板（Ｓ）は、用途・要求品質等に応 じて、水洗処理部（６）、調質圧延部（７）および仕上処理部（８）等で所定の 処理・加工をうけて製品化され、巻取リール（Ｃ２）に巻取られる。

【０００５】 上記連続溶融めっきラインにおいて、合金化処理やミニマイズト・スパングル 処理を受け、またはこれらの処理を受けることなく上方に移送されるめっき鋼板 は、トップロール（ＴＲ）に到るまでに、十分に冷却されなければならない。冷 却が不十分なまま、トップロール（ＴＲ）を通過すると、めっき金属がロール表 面に付着して、めっき鋼板表面にロールマークと称する当り疵が発生する。この 当り疵は修復困難で、めっき鋼板の致命的な品質欠陥となる。

【０００６】 このため、トップロールの前部に冷却装置（５）を配置し、めっき鋼板を強制 冷却することが行われ、その冷却手段として従来のエアー吹付け等に代え、近時 はエアーと水とを混合したミスト状の流体（気水混合流体）を冷媒とする気水冷 却処理が実施されつつある。 その気水冷却は、図３に示すように、エアー送給管（ａ）と水送給管（ｂ）か らなるヘッダー（１０）を、めっき鋼板（Ｓ）の板幅の全体を横切るように配置 し、そのヘッダー（１０）に均等な間隔をおいて取り付けた二流体ノズル（Ｎ） から、気水混合流体を、めっき鋼板の板幅方向の全体に亘って均等に吹付けるこ とにより行われている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

気水冷却は、その強力な冷却作用により、エアー吹付け等の場合のような冷却 不足をきたすことなく、確実にめっき鋼板を所定温度に冷却降温することが可能 である。 しかしながら，気水冷却においては、エアー吹付け等に比べて、めっき鋼板に 形状崩れを生じ易いという問題がある。図４〜図６は、その形状崩れの典型的な 例を示している。図４は、めっき鋼板（Ｓ）の中央領域にその長手方向に凸凹を 反復する波状変形を生じている例、図５は、それとは逆に、中央領域は健全な平 面形状を呈しているが左右の端部頭域に、長手方向の波状の凸凹変形が生じた例 、図６はその波状の凸凹変形が片側の端部のみに発生した例である。

【０００８】 めっき鋼板に上記のような形状崩れが生じると、ライン内を移送される過程で 、めっき鋼板に摺り疵や当り疵等の欠陥を生じ、また鋼板が蛇行する原因となり 、蛇行に伴ってめっき鋼板の端縁に耳切れを生じ、極端な場合にはめっき鋼板の 破断事故の発生をみる。 本考案は、溶融めっき鋼板の気水冷却に関する上記問題を解決することを目的 としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る連続溶融めっきラインにおけるめっき綱板を冷却するための気水 冷却装置は、 めっき鋼板表面の板幅方向の全体に亘って略均等に気水混合流体を吹付けるた めの複数個のノズルを備えたノズルヘッダー（以下、「全幅冷却用ノズルヘッダ ー」と、 めっき鋼板の一方の側の端部領域表面に気水混合流体を吹付けるためのノズル を備えたノズルヘッダー（以下、「一端側冷却用ノズルヘッダー」）と、 めっき鋼板の他方の側の端部領域表面に気水混合流体を吹付けるためのノズル を備えたノズルヘッダー（以下、「他端側冷却用ノズルヘッダー」）と、 めっき鋼板の板幅方向中央領域表面に気水混合流体を吹付けるためのノズルを 備えたノズルヘッダー（以下、「中央部冷却用ノズルヘッダー」）のそれぞれが 、めっき鋼板のおもて面側と裏面側とに位置して対向配置されていると共に、 各ノズルヘッダーには、それぞれの管路の開閉と水およびエアーの流量調節を 行うためのバルブが取り付けられ、 各電磁弁は、めっき鋼板の板幅方向の温度分布の偏りにより生じた形状崩れの 状態に応じて、ノズルヘッダー毎に独立して開閉および開度調節が行われること を特徴としている。

【００１０】

【作用】

強制冷却が施されためっき鋼板に形状崩れが生じるのは、めっき鋼板に温度分 布の偏りがあることに起因している。すなわち、溶融めっき浴から引き上げられ て、そのまま、または合金化処理やミニマイズド・スパングル処理をうけてトッ プロールに向って移送されるめっき鋼板は、一般にその板幅方向の温度分布が不 均一であり、しかも、その温度分布の偏り（偏熱）はめっき鋼板の種類等により 異なる。そのようなめっき鋼板表面に対し、エアー吹付け等に比べて冷却作用の 強い気水混合流体を板幅方向の全体に亘って均等に吹付けると、めっき鋼板に強 い熱歪みを生じ、前記図４〜図６のように形状崩れが発生する。 本考案は、めっき鋼板の板幅方向の全体に亘って均等に気水混合流体を吹付け る全板幅冷却用ノズルヘッダーのほかに、めっき鋼板の一端側冷却用ノズルヘッ ダーと他端側冷却用ノズルヘッダーおよび中央部冷却用ノズルヘッダーを併設し 、各ノズルヘッダーに対する流量調節およびその管路開閉制御を、個別に独立し て行うことができる構成を有しているので、めっき鋼板の板幅方向の温度分布の 不均一とそれに因る形状崩れの発生状況に応じて各ヘッダーの開閉と流量調節を 行うことにより、前述のような熱歪みとそれによる形状崩れを可及的に抑制防止 することができる。

【００１１】 以下，本考案について図面を参照して説明する。 図１は本考案の実施例を示す正面図、図２はその側面図である。 図中、（１０）は全板幅冷却用ノズルヘッダー、（２０）は一端側冷却用ノズ ルヘッダー、（３０）は他端側冷却用ノズルヘッダー、（４０）は中央部冷却用 ノズルヘッダーであり、それぞれエアー送給管（ａ）と水送給管（ｂ）とからな る。 各ノズルヘッダー（１０）〜（４０）のそれぞれは、めっき鋼板（Ｓ）をはさ んで向い合い、めっき鋼板移送ラインにそって上下に適宜の間隔をおいて配設さ れている。 （５０）および（６０）は、各ヘッダー（１０）〜（４０）に対するエアー圧 送用ブロアーおよび水圧送用ポンプ、（Ｎ）は二流体ノズルである。

【００１２】 上記全板幅冷却用ノズルヘッダー（１０）は、めっき鋼板の板幅方向全体に亘 って気水混合流体を均一に吹付けることができるように、複数個のノズル（Ｎ） が一定の間隔をおいて取付けられている。 他方、一端側冷却用ノズルヘッダー（２０）および他端側冷却用ノズルヘッダ ー（３０）には、めっき鋼板（Ｓ）の一端側領域および他端側領域のそれぞれに 対面する位置にノズル（Ｎ）が取付けられ、中央部冷却用ノズルヘッダー（４０ ）にはめっき鋼板の中央領域に対面する位置にノズル（Ｎ）が取付けられている 。

【００１３】 また、各ノズルヘッダー（１０）〜（４０）には、そのエアー送給管（ａ）お よび水送給管（ｂ）に対するエアーおよび水の送給と停止、および流量調節を行 うためのバルブとして電磁弁（Ｖａ）（Ｖｂ）が取付けられている。各電磁弁（ Ｖａ）（Ｖｂ）の開閉および開度調節は、各ヘッダーごとに独立して制御される 。

【００１４】 なお、（７０）は、各ヘッダー（１０）〜（４０）から噴射される気水混合流 体が周囲へ拡散するのを防止するための筐体であり、筐体（７０）の側部には、 内側空間内のミストを吸引導出するためのフード（７１）が設けられ、まためっ き鋼板を送通させるための上部と下部のスリット口（７２）（７３）には、筐体 の内側空間と外部とを遮断するためのエアーカーテンが形成されている。

【００１５】 上記気水冷却装置を構成する４種のノズルヘッダー（１０）〜（４０）の運転 操作について説明すると、全板幅冷却用ノズルヘッダー（１０）は，めっき鋼板 （Ｓ）の冷却効果を確保するために、めっき鋼板通過時は、常に使用状態とし、 板幅方向の全面に亘って気水混合流体の吹付けを行う。 他方、一端側冷却用ノズルヘッダー（２０）、他端側冷却用ノズルヘッダー（ ３０）および中央部冷却用ノズルヘッダー（４０）については、通過する鋼板の 板幅方向の温度分布に応じてその使用・不使用（オン・オフ）を選択制御する。

【００１６】 例えば、めっき鋼板（Ｓ）の中央領域の温度が両側領域の温度より高いために 、図４に示したような中央領域が波状に凸凹変形した形状崩れを呈する場合は、 一端側と他端側のノズルヘッダー（２０）と（３０）は気水混合流体の吹付けを 停止し、中央部冷却用ノズルヘッダー（４０）からめっき鋼板の中央領域に対す る気水混合流体の吹付けを付加することにより、中央頭域に対する冷却を強める 。

【００１７】 上記と逆に、めっき鋼板（Ｓ）の両側領域の板温が中央領域のそれより高く、 図５に示したように両側部が波状に凸凹変形した形状崩れを生じる場合には、中 央部冷却用ノズルヘッダー（４０）を停止し、一端側と他端側の冷却用ノズルヘ ッダー（２０）と（３０）を使用し両側領域に対する気水混合流体の吹付けを付 加して両端の冷却を強化する。

【００１８】 また、めっき鋼板（Ｓ）の片側の板温が高く、図６のように片側端のみ波状に 凸凹変形した形状崩れを生じる場合は、一端側と他端側の冷却用ノズルヘッダー （２０）と（３０）の一方を使用し、他方のノズルヘッダーおよび中央部冷却用 ノズルヘッダー（４０）は不使用として高温の片側端に対する冷却を強化する。

【００１９】 上記のようにめっき鋼板（Ｓ）の板幅方向の温度分布の偏りとそれに因る形状 崩れを矯正・防止するためのノズルヘッダー（２０）〜（４０）の選択的な使用 ・不使用の制御操作は、例えばトップロール（ＴＲ）部にモニター用テレビカメ ラ（８０）を設置し、そこを通過するめっき鋼板（Ｓ）の形状を常時監視し、形 状崩れの有無および形状崩れ状況に基づいて、操作室内の電磁弁スイッチを操作 することにより行うことができる。

【００２０】 また、別法として、例えば非接触式の形状測定装置、あるいは温度測定装置を 使用し、その検出信号に基づいてノズルヘッダー（２０）〜（４０）の各電磁弁 （Ｖａ）（Ｖｂ）を自動制御する構成とすることもむろん可能である。

【００２１】 ノズルヘッダー（２０）〜（４０）の使用に関する上記説明では、単に使用・ 不使用（管路のオン・オフ）の操作を行うこととしたが、めっき鋼板の温度分布 の偏り、ないし形状崩れの強弱の度合いに応じて、各ヘッダー（２０）〜（４０ ）に対する流量の加減調節を行うようにしてもよい。また、めっき鋼板通過時は 常時使用される全板幅冷却用ノズルヘッダー（１０）についても、その板温度の 高低に応じた流量調節が適宜施されることも言うまでもない。

【００２２】 なお、本考案の気水冷却装置を構成する４種のノズルヘッダー（１０）〜（４ ０）の上下方向の配置順序については、全板幅冷却用ノズルヘッダー（１０）を 最下段に配置して最初に板幅方向全体に対する冷却を行うのが合理的であるが、 他のノズルヘッダー（２０）〜（４０）の上下の位置関係は任意であり、図示の 例と異なる順序に配置しても構わない。 また、４種のノズルヘッダー（１０）〜（４０）を図示の例では、１本ずつ配 置しているが、その本数は冷却能力に応じて決められ、複数本ずつ配置する場合 もある。

【００２３】

【考案の効果】

本考案によれば、気水混合流体を冷媒とする溶融めっき鋼板の冷却処理を、形 状崩れを効果的に抑制回避しつつ達成することができ、冷却不足に起因するロー ルマーク等のめっき品質欠陥や、形状崩れおよびそれに伴う当り疵・摺り疵、あ るいは耳切れや破断等のトラブルが防止され、溶融めっき操業の円滑化、めっき 品質の向上・安定化等の効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を模式的に示す正面図

【図２】図１の側面図

【図３】従来の気水冷却のノズルヘッダー配置を示す正
面図

【図４】溶融めっき鋼板の形状崩れの例を示す斜視図

【図５】溶融めっき鋼板の形状崩れの例を示す斜視図

【図６】溶融めっき鋼板の形状崩れの例を示す斜視図

【図７】連続溶融めっきラインを示す図

【符号の説明】

１０：全板幅冷却用ノズルヘッダー ２０：一端側冷却用ノズルヘッダー ３０：他端側冷却用ノズルヘッダー ４０：中央部冷却用ノズルヘッダー ５０：ブロアー、 ６０：ポンプ、 ７０：筐体、 ８０：モニター用テレビカメラ、 Ｎ：二流体ノズル、 Ｖａ，Ｖｂ：電磁弁、 ＴＲ：トップロール， Ｓ：鋼板（めっき鋼板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 川口 靖隆 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社堺製造所内 (72)考案者 檀 英治 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社堺製造所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続溶融めっきラインにおける溶融めっ
   き金属浴から浴上に引き上げられ、トップロールに向っ
   て上方に移送されるめっき鋼板の表面に、気水混合流体
   を吹付けてめっき鋼板を冷却する気水冷却装置におい
   て、めっき鋼板表面の板幅方向の全体に亘って略均等に
   気水混合流体を吹付けるための複数個のノズルを備えた
   ノズルヘッダーと、めっき鋼板の一方の側の端部領域表
   面に気水混合流体を吹付けるためのノズルを備えたノズ
   ルヘッダーと、めっき鋼板の他方の側の端部領域表面に
   気水混合流体を吹付けるためのノズルを備えたノズルヘ
   ッダーと、めっき鋼板の板幅方向中央領域表面に気水混
   合流体を吹付けるためのノズルを備えたノズルヘッダー
   のそれぞれが、めっき鋼板のおもて面側と裏面側とに位
   置して対向配置されていると共に、各ノズルヘッダーに
   は、それぞれの管路の開閉と水およびエアーの流量調節
   を行うためのバルブが取り付けられ、各電磁弁は、めっ
   き鋼板の板幅方向の温度分布の偏りによる形状崩れの状
   態に応じて、ノズルヘッダー毎に独立して開閉および開
   度調節が行われることを特徴とする連続溶融めっきライ
   ンにおける溶融めっき鋼板冷却用気水冷却装置。