JPH04235267A - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置 - Google Patents

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置

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JPH04235267A
JPH04235267A JP1275391A JP1275391A JPH04235267A JP H04235267 A JPH04235267 A JP H04235267A JP 1275391 A JP1275391 A JP 1275391A JP 1275391 A JP1275391 A JP 1275391A JP H04235267 A JPH04235267 A JP H04235267A
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Akiyoshi Yamauchi
山内 昭良
Yoshizo Hirakawa
義三 平川
Masatoshi Kameyama
正利 亀山
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融亜鉛めっきを施し
た後、加熱処理を行ういわゆる合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造装置、特に連続合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造装置に関するものである。
【0002】すなわち、鋼板の連続式溶融亜鉛めっき法
にあっては、鋼板を連続的に加熱および還元処理を行い
、次いで溶融亜鉛めっき浴に浸漬させて鋼板表面にめっ
き処理を施している。本発明は、そのような溶融亜鉛め
っき直後に、気体絞り法等により必要付着量に付着量コ
ントロールを行っためっき鋼板に加熱処理を施すことに
より、鋼板から亜鉛めっき層内に鉄拡散を行って合金化
処理する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置に関する
【0003】
【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理を行う
加熱方法としては、従来ガス加熱による直接加熱方式が
一般的であったが、近年、誘導加熱(以下I/H と略
す) による内部加熱方式も採用されつつある。I/H
 方式によれば温度制御性が特に向上し、一方、ガス加
熱方式では応答性の改善が図られる。
【0004】誘導加熱を用いた方法としては、ガス加熱
方式の代替としてすべて誘導加熱に切り換えたオールI
/H 方式とガス加熱方式との併用であるコンビネーシ
ョンI/H方式の2種類が採用されつつある。
【0005】I/H 方式の合金化処理 (以下GAと
略す) は、古くから知られ (特公昭37−3103
号公報等参照)、ガス加熱方式とのコンビネーションI
/H 方式についても、特開昭61−207563号公
報においてガス加熱+I/H 方式( ポストI/H 
方式) とI/H +ガス加熱方式( プレI/H 方
式) とが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、コンビ
ネーションI/H方式のうち特にポストI/H 方式の
優位性に着目し、その装置上の問題点を検討した。
【0007】すなわち、ポストI/H 方式のメリット
は、(1) I/H 装置をガス加熱炉から分離してオ
ンライン位置に固定できること (ガス加熱炉は、ライ
ン急速停止時、オフラインさせねば、板が焼切れる)。 そのため設備費が安く構造がシンプルであること、(2
) I/H 加熱は最終加熱であり、ガス加熱炉の排ガ
ス利用により炉温確保もでき効率的であること、などが
上げられる反面、(3) ガス加熱炉からの排ガスに対
する耐熱性、ヒートショック、さらには耐久性の問題、
(4) 加熱効率を得るための適正電力諸元 (周波数
、電圧、電流、etc.) を適切に設定する問題など
が挙げられる。
【0008】本発明の目的は、上述の(3) 、(4)
 の問題点を解決するとともに、上述の(1)(2) 
のメリットを生かしたコンビネーションI/H 方式の
うちのポストI/H 方式による合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の製造装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の(
3) のガス加熱炉の排ガスに対する耐熱性、ヒートシ
ョック、そして耐久性の対策として■ガス加熱炉の出口
上方、つまりI/H コイル入側において排ガス流量あ
るいは排ガス温度を制御し誘導加熱装置の内壁温度を制
限すること、また誘導加熱装置の内壁の温度管理を行う
こと、■I/H コイルの出入口の双方あるいは一方に
伸縮ジャバラを取り付け熱膨脹によるI/H コイルの
破損を防ぐこと、そして■I/H コイル内壁に断熱材
を貼りかつ、走行鋼板の接触防止を図ること、により、
問題解決がより効果的に行えることを知った。
【0010】さらに、本発明者らは、加熱効率を高める
ためには、加熱周波数を10KHz 以上とすることが
好ましいことを知った。
【0011】なお、10KHz は現在、汎用型として
得られる最も大型な電源装置であるとともに0.6 m
mといった薄鋼板でも所望の効率が得られる。ここに、
10KHz とは公称値であり一般的には正確には9.
8 〜9.9KHzであり、広義には9KHz 以上を
言う。また、必要容量の加熱量を得られれば10KHz
 以上が好ましい。
【0012】
【作用】次に、添付図面を参照して本発明についてさら
に説明する。図1は、本発明にかかる溶融亜鉛めっき鋼
板の合金化装置の略式説明図であり、溶融亜鉛めっき浴
10から引き上げられためっき鋼板12は、ワイピング
ノズル14によってめっき付着量を所定範囲内に調整す
る。
【0013】溶融亜鉛めっき鋼板12は、次いで本発明
にかかる溶融亜鉛めっき鋼板の合金化装置15に送られ
る。 装置15はガス加熱炉16と誘導加熱装置20とから構
成されている。後述する保持帯、冷却帯を含めて全体が
支持フレーム機構17内に収容され、各段のデッキ18
上に適宜固定枠19によって取付けられている。
【0014】めっき鋼板12はガス加熱炉16に入り通
常は 500〜550 ℃に加熱される。ガス加熱炉1
6を出た亜鉛めっき鋼板12はさらに誘導加熱装置20
に入り、温度制御作用により、上記温度範囲内への正確
な調節が行われる。 加熱された鋼板は次いで保持帯22および冷却帯24を
経て、装置外に出る。
【0015】図2は図1の誘導加熱装置20の拡大部分
図であり、同図に示すように、本発明によれば、誘導加
熱装置20の内壁温度を制限する温度調整手段30を誘
導加熱装置入口に設置している。この温度調整手段30
を設ける目的は保持帯雰囲気温度の調節であって、その
ための温度調整手段としては空気吹込みノズルなどが例
示される。図示例にあっては、計測された炉内温度に基
づいて空気吹込みファン27を駆動させる。
【0016】I/H 内壁温度を必要以上に上げぬこと
 (温度管理) および必要温度にキープするため温度
計を設置し、I/H 入口でのドラフトAir の吸引
量を制御する。あるいはAir 吹き込みを行うことに
よりヒートショック回避あるいは内壁保護を行うことが
できる。温度計の位置は図示■の位置が好ましいが、I
/H コイル上方の図示■の位置でも可能である。
【0017】あるいはさらにガス加熱炉16からの排ガ
スを吸引量を制限するか、あるいは外部から空気を吸引
するダンパー装置 (図示せず)を設けてもよい。この
ダンパー装置32は具体的には多くの変更例が考えられ
るが、それらについてはこれまでの説明から当業者には
明らかであろう。図1に示す例ではドラフト制御ファン
26を設けている。
【0018】このように排ガス量の制御としてガス加熱
炉出口に、排ガス制御ダンパーやドラフト制御ファンを
設けることも有効であり、前者温調設備との組み合わせ
でさらに制御性は向上する。
【0019】また同じく図2に示すように、I/H コ
イルを前後設備と分離するため上下あるいは一方に伸縮
ジャバラ40を入れ前後設備の熱膨脹を吸収するように
構成してもよい。この伸縮ジャバラは例えば耐熱布 (
アスベスト) 製であって、所定の気密性を保ち熱膨張
を吸収できれば特定構造のものに制限されない。ステン
レス鋼から作ってもよい。
【0020】熱膨張が余りに大きいときにはI/H コ
イル本体に上下設備の圧迫力を回避させねば熱膨脹差で
I/H コイル本体が破損してしまうからである。
【0021】図3は、I/H コイルの構造を部分断面
図で示すもので、コイル42の内側面は断熱層44によ
って覆われており、この断熱層44がI/H コイルの
内壁部を構成する。このようにI/H コイル42の内
壁部は耐火物 (キャスタブル) やカオールボード等
断熱性にすぐれたもので保護しコイル自身に熱が伝わら
ないようにする。内壁部を構成する断熱層44は具体的
装置に従って適宜決定される。また、走行する鋼板との
接触も鋼板のバタツキ、反りによりあり得るので耐熱性
に優れるとともに、耐衝撃性や硬さを要求される。これ
らに対しては案内ガイド46を設け、内壁部に接する前
に案内ガイド46に衝突させて保護することも有効であ
る。
【0022】
【実施例】次に、本発明をその実施例によってさらに具
体的に説明する。図1に示す装置を使用して、溶融亜鉛
めっき終了後のめっき鋼板に合金化処理を行った。合金
化処理条件は次の通りであった。
【0023】 鋼板寸法:0.70mm厚さ×1540mm幅Zn付着
量:片面60/60 g/m2ガス加熱炉:燃料Cガス
、燃料負荷率 60 %、到達温度 500℃ I/H 加熱:周波数 10 KHz(9.9KHz)
 、電力  定格Max 1000kw(320kw)
【0024】本例における鋼板の温度変化を図4にグラ
フで示す。これから分かるように430 ℃でガス加熱
炉に装入された鋼板はまず500 ℃にまで加熱され、
次いでI/H 加熱によって520 ℃にまで昇温され
、この温度で保持帯において合金化が完了する。冷却帯
では300 ℃にまで冷却され、炉外に取り出す。
【0025】本発明により温度調節手段 (図示例: 
空気吹込みファン27からの空気とガス加熱炉16から
の排ガスとを混合し、炉内雰囲気温度を520 ℃にし
た。鋼板それ自体の温度はI/H 加熱によって上記温
度範囲に調整される。) を設けることによって、ポス
トI/H 方式は安定的に操業可能となり、I/H 加
熱のメリットであるガス加熱方式の応答性改善を補完し
操業効果を上げている。
【0026】本発明では次のような利点がみられた。な
お、本発明設備構成としてポストI/H 方式、I/H
 保護として入口に炉温調節手段をおいたこと、伸縮ジ
ャバラ、耐熱材を用いた点を除きヒートパターンとして
同じであり、製品品質等は従来例と同じであった。■電
力原単位とガス加熱燃料原単位のコスト比較において、
オールI/H 方式と比較して本発明にかかるポストI
/H 方式では、ランニングコストは、ほぼ1/2 と
なった。■合金化度のバラツキを比較しても、ガス加熱
方式  vs  ポストI/H 方式=1%vs 0.
5 %と、本発明によれば、バラツキは半減している。 なお、これは合金化度で表せば、GA( 合金化度) 
=8.5 %±1%が8.5 %±0.5 %となった
ことである。■非定常応答改善を見ると、ガス加熱方式
 vs ポストI/H 方式=270 Ton vs 
18 Ton となり、これは歩留ロスが252ton
/月減少したことを意味する。■ポストI/H 方式に
よるI/H コイル使用寿命を評価すると、約1年経過
でも耐火物クラック等全く問題なかった。
【0027】
【発明の効果】このように、本発明によれば、I/H 
加熱装置の入口側に炉温調整手段を設けるという簡便な
構成ながら、操業上の安定化は著しく、また得られた合
金化溶融亜鉛鋼板の品質も従来のそれを凌駕するもので
あって、実用上の意義は大きい。さらに、伸縮ジャバラ
を設けたり、I/H コイル内壁に断熱材をライニング
することにより上述の効果は一層促進される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造
装置の概略説明図である。
【図2】本発明にかかる装置の一部拡大図である。
【図3】本発明にかかる装置の一部変更例を示す略式説
明図である。
【図4】本発明の実施例の鋼板温度の変化を示すグラフ
である。
【符号の説明】
10 : 溶融亜鉛めっき浴 12 : めっき鋼板 14 : ワイピングノズル 15 : 合金化装置 16 : ガス加熱炉 20 : 誘導加熱装置 22 : 保持帯 24 : 冷却帯

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ガス加熱炉と、該ガス加熱炉の出口側
    に設けた誘導加熱装置とを備え、該誘導加熱装置は誘導
    加熱コイルから構成し、誘導加熱装置出口側に設けた保
    持帯内炉温を制御する温度調整手段を該誘導加熱装置入
    口に設置したことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
    板の製造装置。
  2. 【請求項2】  前記誘導加熱装置の入口および出口の
    一方または両方に伸縮ジャバラを設置して、該誘導加熱
    装置の熱膨脹を吸収させる構造とした請求項1記載の合
    金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置。
  3. 【請求項3】  前記誘導加熱装置の内壁に断熱材を貼
    り、該誘導加熱装置の耐熱衝撃性、耐熱性、および耐久
    性を改善した請求項1または2記載の合金化溶融亜鉛め
    っき鋼板の製造装置。
  4. 【請求項4】  前記ガス加熱炉の出口に排ガス流量制
    御手段を設置した請求項1ないし3のいずれかに記載の
    合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置。
JP1275391A 1991-01-09 1991-01-09 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置 Expired - Lifetime JP2679421B2 (ja)

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