JPH05279831A - Method for controlling cooling of alloying furnace for hot-dip galvanizing - Google Patents

Method for controlling cooling of alloying furnace for hot-dip galvanizing

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JPH05279831A
JPH05279831A JP10538992A JP10538992A JPH05279831A JP H05279831 A JPH05279831 A JP H05279831A JP 10538992 A JP10538992 A JP 10538992A JP 10538992 A JP10538992 A JP 10538992A JP H05279831 A JPH05279831 A JP H05279831A
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JP
Japan
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steel strip
cooling
temperature
turn roll
hot
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Withdrawn
Application number
JP10538992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Hara
健治 原
Atsushi Aizawa
敦 相沢
Tetsuji Mitsunaga
哲治 光永
Kazunari Nakamoto
一成 中本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To control cooling conditions on the basis of the sheet temp. after cooling continuously detected by means of a turn roll and to obtain a galvannealed steel strip excellent in surface characteristics as well as in shape characteristics at the time of cooling a hot-dip galvanized steel strip after alloying treatment. CONSTITUTION:At the time of subjecting a plating layer, formed on the surface of a steel strip by immersing the steel strip into a hot-dip galvanizing bath, to alloying and to cooling by means of a succeeding alloying furnace for hot-dip galvanizing, the sheet temp. Tz of a galvannealed steel strip 15 is detected by means of a turn roll 10 disposed on the outlet side of a cooling zone 19 in the alloying furnace. The turn roll 10 is fitted with temp. detection block where plural thermocouples close to each other are embedded at respectively different depths. Cooling conditions in the cooling zone 19 are controlled so that the detected sheet temp. Tz becomes a value not higher than the zinc adhesion preventing temp. Tmax. Because the sheet temp. Tz can be detected with high precision, the galvannealed steel strip 15 can be cooled under proper conditions and a product excellent in shape characteristics and surface characteristics can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高品質の合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯を製造するために溶融亜鉛めっき用合金化
炉の冷却制御を高精度で行う方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for highly accurately controlling cooling of an alloying furnace for hot dip galvanizing in order to produce high quality hot-dip galvanized steel strip.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板として、亜鉛めっき
層の一部又は全部をFe−Zn合金層とするように合金
化処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板が知られてい
る。亜鉛めっき層の合金化処理は、たとえば図1に示す
設備で行われる。めっき原板である鋼帯1aを、還元処
理した後、溶融亜鉛めっき槽2に導入する。めっき鋼帯
1bは、シンクロール3を周回して溶融亜鉛めっき槽2
から引き上げられ、ワイパー等のめっき厚制御装置4に
よって所定のめっき厚に調整される。
2. Description of the Related Art As a hot-dip galvanized steel sheet, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet is known in which a galvanized layer is partially or wholly alloyed to form an Fe—Zn alloy layer. The galvanizing layer is alloyed by, for example, the equipment shown in FIG. The steel strip 1a which is a plating original plate is introduced into the hot dip galvanizing tank 2 after reduction treatment. The galvanized steel strip 1b goes around the sink roll 3 to form the galvanized bath 2
Then, the plating thickness control device 4 such as a wiper adjusts the plating thickness to a predetermined value.

【0003】次いで、めっき鋼帯1bは、加熱帯5a及
び保熱帯5bを備えた合金化炉5に送り込まれる。加熱
帯5aで加熱されためっき鋼帯1bは、保熱帯5bで設
定温度に維持され、下地鋼から亜鉛めっき層にFeを拡
散させることにより均一な合金化層が形成される。次い
で、半溶融状態の溶融亜鉛めっき層を空冷帯5cで冷却
し、水冷帯5dで急速冷却することによって、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板1cとして合金化炉5から送り出され
る。
Next, the plated steel strip 1b is sent to an alloying furnace 5 equipped with a heating zone 5a and a heat retaining zone 5b. The galvanized steel strip 1b heated by the heating zone 5a is maintained at the set temperature by the heat retaining zone 5b, and Fe is diffused from the base steel to the galvanized layer to form a uniform alloyed layer. Then, the semi-molten galvanized layer is cooled by the air cooling zone 5c and rapidly cooled by the water cooling zone 5d, and is fed from the alloying furnace 5 as the alloyed hot dip galvanized steel sheet 1c.

【0004】水冷帯5dにおける冷却が不十分である
と、合金化炉5から送り出された合金化溶融亜鉛めっき
鋼帯1cの表面にある亜鉛めっき層の粘性が依然として
高く、合金化炉5の出側に配置されているターンロール
6の表面に亜鉛が付着する。ターンロール6に付着した
亜鉛は、後続する合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1cに転写
され、製品に表面疵を発生させる原因となる。また、タ
ーンロール6自体の耐久性も低下させる。逆に、冷却帯
5dで過冷却が行われると、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯
1cの幅方向に関して不均一な冷却状態になり易い。そ
の結果、冷却歪みが大きくなり、製品形状が悪化する。
If the cooling in the water cooling zone 5d is insufficient, the viscosity of the galvanized layer on the surface of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 1c sent from the alloying furnace 5 is still high, and the output of the alloying furnace 5 is increased. Zinc adheres to the surface of the turn roll 6 arranged on the side. The zinc adhering to the turn roll 6 is transferred to the subsequent galvannealed steel strip 1c and causes surface defects in the product. Also, the durability of the turn roll 6 itself is reduced. Conversely, when supercooling is performed in the cooling zone 5d, the alloyed hot-dip galvanized steel strip 1c is likely to be in a non-uniform cooling state in the width direction. As a result, cooling distortion becomes large and the product shape deteriorates.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ターンロール6への亜
鉛付着を防止し、優れた品質の製品を得るためには、タ
ーンロール6に接触する合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1c
の板温を前もって亜鉛がロール表面に付着することがな
い温度まで下がるように、水冷帯5dの出側で合金化溶
融亜鉛めっき鋼帯1cの板温を測定し、測定値に基づい
て水冷帯5dにおける冷却条件を制御することが必要で
ある。
In order to prevent zinc from adhering to the turn roll 6 and obtain a product of excellent quality, the alloyed hot-dip galvanized steel strip 1c that contacts the turn roll 6 is obtained.
The plate temperature of the alloyed hot dip galvanized steel strip 1c is measured on the outlet side of the water cooling zone 5d so that the temperature of the sheet is lowered in advance to a temperature at which zinc does not adhere to the roll surface, and the water cooling zone is determined based on the measured value. It is necessary to control the cooling conditions in 5d.

【0006】板温測定には、赤外線放射温度計がある。
しかし、溶融亜鉛めっき鋼帯表面の放射率は、板温,亜
鉛めっき層の合金化度に応じて複雑に変化する。また、
鋼帯表面近傍のガスによっても放射率が変動する。その
ため、通常使用されている放射率設定タイプの赤外線放
射温度計では、真の板温を検出することが困難である。
An infrared radiation thermometer is used for measuring the plate temperature.
However, the emissivity of the surface of the hot-dip galvanized steel strip changes intricately depending on the plate temperature and the degree of alloying of the galvanized layer. Also,
The emissivity also varies depending on the gas near the surface of the steel strip. Therefore, it is difficult to detect the true plate temperature with an emissivity setting type infrared radiation thermometer which is usually used.

【0007】そこで、ターンロール6に対する亜鉛付着
を防止するため、ターンロール6の内部から気体を合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯1cの表面に向けて幅方向に噴出
させ、ターンロール6から浮上させた非接触状態で合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯1cをターンさせる方法が採用さ
れている。また、ターンロール6の周面にフェルトを巻
き付け、ターンロール6に対する亜鉛付着を間接的に防
止することも知られている。
Therefore, in order to prevent zinc from adhering to the turn roll 6, a gas is jetted in the width direction from the inside of the turn roll 6 toward the surface of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 1c and floated from the turn roll 6. A method of turning the galvannealed steel strip 1c in a non-contact state is adopted. It is also known to wind felt around the peripheral surface of the turn roll 6 to indirectly prevent zinc from adhering to the turn roll 6.

【0008】しかし、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1cを
浮上させながらターンさせるとき、合金化炉5の内部で
めっき鋼帯1b或いは合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1cの
形状を安定させて通過させるために、大きな気体圧力が
必要となる。そのため、通板される鋼帯のサイズに制約
が加わり、比較的薄く幅の狭い鋼帯に適用対象が限られ
る。しかも、合金化炉5の内部における張力制御が困難
になる。
However, when the alloyed hot-dip galvanized steel strip 1c is turned while being floated, the shape of the galvanized steel strip 1b or the galvannealed galvanized steel strip 1c is stably passed inside the alloying furnace 5. In addition, a large gas pressure is required. Therefore, the size of the steel strip to be threaded is restricted, and the application target is limited to a relatively thin and narrow steel strip. Moreover, it becomes difficult to control the tension inside the alloying furnace 5.

【0009】他方、フェルトを巻き付けたターンロール
6を使用するとき、半溶融状態の亜鉛が連続的にフェル
トに付着し、フェルト内部に侵入する。フェルトに付着
した亜鉛は、ターンロール6の周面に堆積し、ひいては
後続する合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1cの表面を疵付け
ることになる。そのため、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯1
cの表面状態を常時検査し、表面疵の発生を検出したと
き直ちにラインを停止して、フェルトを交換することが
必要となる。
On the other hand, when the turn roll 6 wound with felt is used, semi-molten zinc continuously adheres to the felt and penetrates into the felt. The zinc attached to the felt is deposited on the peripheral surface of the turn roll 6, and eventually the surface of the subsequent galvannealed steel strip 1c is flawed. Therefore, galvannealed steel strip 1
It is necessary to constantly inspect the surface condition of c, stop the line immediately when the occurrence of surface defects is detected, and replace the felt.

【0010】このように何れの方法においても、表面品
質に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯を安定した条件下
で製造することができない。
As described above, it is impossible to produce alloyed hot-dip galvanized steel strip having excellent surface quality under stable conditions by any of the methods.

【0011】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、温度検出器能を備えたターンロー
ルを組み込むことにより、ターンロールに接触する合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯の温度を高精度で測定し、水冷帯
における冷却条件を適正に行うことを目的とする。
The present invention has been devised in order to solve such a problem, and by incorporating a turn roll having a temperature detecting ability, the alloyed hot dip galvanized steel strip contacting the turn roll is provided. The purpose is to measure the temperature with high accuracy and to properly perform the cooling conditions in the water cooling zone.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の冷却制御方法
は、その目的を達成するため、鋼帯を溶融亜鉛めっき浴
に浸漬することにより前記鋼帯の表面に形成されためっ
き層を後続する溶融亜鉛めっき用合金化炉で合金化し冷
却する際、互いに接近した複数の熱電対をそれぞれ異な
る深さで埋設した温度検出ブロックを表面に装着したロ
ールを冷却帯出側に配置し、前記ロールで検出されため
っき鋼帯の表面温度に基づき、前記冷却帯出側における
前記めっき鋼帯の表面温度が亜鉛付着防止温度以下にな
るように、前記冷却帯を通過する前記めっき鋼帯を冷却
制御することを特徴とする。
In order to achieve the object, the cooling control method of the present invention follows the plating layer formed on the surface of the steel strip by immersing the steel strip in a hot dip galvanizing bath. When alloying and cooling in an alloying furnace for hot dip galvanizing, a roll equipped with a temperature detection block that embeds multiple thermocouples that are close to each other at different depths is placed on the cooling zone side and detected by the roll. Based on the surface temperature of the galvanized steel strip, so that the surface temperature of the galvanized steel strip on the outlet side of the cooling zone is equal to or lower than the zinc adhesion prevention temperature, cooling control of the galvanized steel strip passing through the cooling zone may be performed. Characterize.

【0013】熱電対により検出された鋼帯の温度情報に
基づき、合金化炉出側の水冷帯における冷却水噴射圧力
が制御される。また、幅方向に複数の温度検出ブロック
を埋め込んだターンロールを使用するとき、板幅方向の
温度分布が正確に把握される。そこで、この板幅方向の
温度分布に応じて、水冷帯における板幅方向の冷却速度
を制御することにより、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の形
状を安定化させることも可能となる。
Based on the temperature information of the steel strip detected by the thermocouple, the cooling water injection pressure in the water cooling zone on the outlet side of the alloying furnace is controlled. Further, when a turn roll having a plurality of temperature detection blocks embedded in the width direction is used, the temperature distribution in the plate width direction can be accurately grasped. Therefore, it is possible to stabilize the shape of the galvannealed steel strip by controlling the cooling rate in the width direction of the water-cooled strip according to the temperature distribution in the strip width direction.

【0014】[0014]

【作 用】本発明者等は、ターンロールに接触する鋼帯
の板温を精度良く測定し、冷却速度を制御することによ
り、ターンロールに対する亜鉛付着を防止し、且つ鋼帯
形状の安定化を図る方法及び冷却制御システムについて
検討した。
[Operation] The inventors of the present invention accurately measure the plate temperature of the steel strip contacting the turn roll and control the cooling rate to prevent zinc adhesion to the turn roll and stabilize the shape of the steel strip. A method and a cooling control system were investigated.

【0015】表面深さを異にし、胴長方向に可能な限り
接近させた複数の熱電対を埋め込んだ温度検出ブロック
を装着したターンロールを使用するとき、合金化炉から
出た合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の板温を正確に且つ直接
的に検出することができる。この点、赤外線放射温度計
では、表面温度,合金化度,表面近傍のガス等によって
反射率が大きく影響され、正確な温度測定を行うことが
できない。
When using a turn roll equipped with a temperature detection block having a plurality of thermocouples having different surface depths and as close to each other as possible in the longitudinal direction of the cylinder, alloyed molten zinc discharged from the alloying furnace is used. The plate temperature of the plated steel strip can be detected accurately and directly. In this respect, in the infrared radiation thermometer, the reflectance is greatly affected by the surface temperature, the degree of alloying, the gas in the vicinity of the surface, etc., and accurate temperature measurement cannot be performed.

【0016】異なる表面深さで埋め込まれた熱電対によ
って得られる温度情報は、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯か
らターンロール表面への熱伝達及びターンロール内部の
熱伝導による影響を取り込んだものである。そこで、逆
に測定されたターンロール内部の温度情報を基にして、
温度勾配及びその時間変化から合金化溶融亜鉛めっき鋼
帯の板温を演算することができる。このようにして求め
られた板温は、赤外線放射温度計による測定とは異な
り、外乱要因の影響を受け難く、高い信頼性をもった値
である。
The temperature information obtained by thermocouples embedded at different surface depths incorporates the effects of heat transfer from the galvannealed steel strip to the surface of the turn roll and heat conduction within the turn roll. .. Therefore, based on the temperature information inside the turn roll measured in reverse,
The plate temperature of the galvannealed steel strip can be calculated from the temperature gradient and its change with time. Unlike the measurement by the infrared radiation thermometer, the plate temperature thus obtained is a value that is not easily affected by a disturbance factor and has high reliability.

【0017】そこで、この測定温度に基づいて水冷帯に
おける冷却条件を制御するとき、合金化溶融亜鉛めっき
鋼帯の板温が正確に亜鉛付着防止温度以下になり、且つ
板幅方向の温度分布も均一化できる。たとえば、ターン
ロールで検出された合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の板温が
所定の亜鉛付着防止温度以下であるが、板幅方向の温度
分布が設定範囲にない場合、水冷帯の各ゾーン及び板幅
方向に配置した水噴射ノズルの圧力を選択的に調節す
る。これにより、溶融亜鉛めっき鋼帯の冷却速度が変わ
り、ターンロールに対する亜鉛付着が防止される。ま
た、冷却水による不均一な急冷に起因した合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯の形状崩れをも防ぐことができる。
Therefore, when the cooling conditions in the water cooling zone are controlled based on this measured temperature, the sheet temperature of the galvannealed steel strip becomes exactly below the zinc adhesion preventing temperature, and the temperature distribution in the sheet width direction also. Can be made uniform. For example, if the plate temperature of the alloyed hot dip galvanized steel strip detected by the turn roll is below the predetermined zinc adhesion prevention temperature, but the temperature distribution in the strip width direction is not within the set range, each zone and strip of the water cooling strip The pressure of the water jet nozzles arranged in the width direction is selectively adjusted. Thereby, the cooling rate of the hot-dip galvanized steel strip is changed, and zinc adhesion to the turn roll is prevented. Further, it is possible to prevent the shape deformation of the alloyed hot-dip galvanized steel strip due to the non-uniform quenching by the cooling water.

【0018】以下、図面を参照しながら、本発明を具体
的に説明する。本発明に従った冷却制御システムは、図
2に示すようにターンロール10,送信機11,受信機
12,A/D変換器13及び演算装置14を備えてい
る。ターンロール10内部の温度情報は、図3に示した
温度検出機構で得られ、送信機11によりFM変換され
て伝送され、受信機12で受信される。受信された温度
情報は、A/D変換器13でデジタル情報に変換され、
演算装置14に入力される。なお、ターンロール10で
得られた温度情報の伝送手段として、図2及び図3では
電波を使用したワイヤレス方式を採用しているが、スリ
ップリング方式によることもできる。
The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The cooling control system according to the present invention includes a turn roll 10, a transmitter 11, a receiver 12, an A / D converter 13 and a computing device 14, as shown in FIG. The temperature information inside the turn roll 10 is obtained by the temperature detection mechanism shown in FIG. 3, FM-converted by the transmitter 11, transmitted, and received by the receiver 12. The received temperature information is converted into digital information by the A / D converter 13,
It is input to the arithmetic unit 14. 2 and 3, a wireless system using radio waves is adopted as a means for transmitting the temperature information obtained by the turn roll 10, but a slip ring system can also be used.

【0019】演算装置14では、入力された温度情報に
基づき、ターンロール10に接触する合金化溶融亜鉛め
っき鋼帯15の板温Tz が演算される。演算結果の板温
zは、亜鉛付着判定装置16で亜鉛付着防止温度Tmax
と比較される。板温Tz が亜鉛付着防止温度Tmax
り高い場合、ターンロール10に対する亜鉛付着が生じ
るものと判定する。そして、冷却条件設定装置17にお
いて、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の幅方向に関する
板温Tz が亜鉛付着防止温度Tmax 以下になるまで、冷
却強化,幅方向に関する冷却パターン等の冷却条件を調
整する制御指令を演算する。制御指令は、スプレー圧力
調整装置18に出力される。
The computing device 14 computes the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 which comes into contact with the turn roll 10 on the basis of the inputted temperature information. The plate temperature T z of the calculation result is the zinc adhesion prevention temperature T max in the zinc adhesion determination device 16.
Compared to. When the plate temperature T z is higher than the zinc adhesion prevention temperature T max, it is determined that zinc adhesion to the turn roll 10 occurs. Then, in the cooling condition setting device 17, until the plate temperature T z in the width direction of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 becomes equal to or lower than the zinc adhesion preventing temperature T max , cooling conditions such as cooling strengthening and a cooling pattern in the width direction are set. Calculate the control command to be adjusted. The control command is output to the spray pressure adjusting device 18.

【0020】合金化炉の水冷帯19には、走行する合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板幅方向に沿って複数の水
噴射ノズル19aが設けられている。それぞれの水噴射
ノズル19aは、圧力制御弁19bを介して冷却水供給
源(図示せず)に接続されている。個々の圧力制御弁1
9bには、スプレー圧力調整装置18から圧力制御信号
が入力される。そのため、板幅方向に関して制御された
圧力パターンをもった冷却水が合金化溶融亜鉛めっき鋼
帯15に噴射され、板幅方向に均一な温度分布で合金化
溶融亜鉛めっき鋼帯15が冷却される。
The water cooling zone 19 of the alloying furnace is provided with a plurality of water jet nozzles 19a along the width direction of the traveling galvannealed steel strip 15. Each water injection nozzle 19a is connected to a cooling water supply source (not shown) via a pressure control valve 19b. Individual pressure control valve 1
A pressure control signal is input from the spray pressure adjusting device 18 to 9b. Therefore, cooling water having a pressure pattern controlled in the plate width direction is jetted onto the alloyed hot dip galvanized steel strip 15, and the alloyed hot dip galvanized steel strip 15 is cooled with a uniform temperature distribution in the plate width direction. ..

【0021】ターンロール10に組み込まれた温度検出
機構30は、図3に示すように複数の熱電対31a,3
1bを埋め込んだ温度検出ブロック32を備えている。
熱電対31aの検出端子は、他方の熱電対31bの検出
端子よりも、ターンロール10の周面から浅い位置に配
置されている。また、熱電対31a,31bは、ターン
ロール10の胴長方向に関して可能な限り互いに接近し
た位置に設けられている。これら熱電対31a,31b
を備えた温度検出ブロック32をターンロール10の周
面に胴長方向に沿って複数個装着させるとき、合金化溶
融亜鉛めっき鋼帯15の板幅方向に関する温度分布が検
出される。
The temperature detecting mechanism 30 incorporated in the turn roll 10 has a plurality of thermocouples 31a, 3a as shown in FIG.
The temperature detection block 32 in which 1b is embedded is provided.
The detection terminal of the thermocouple 31a is arranged at a position shallower from the peripheral surface of the turn roll 10 than the detection terminal of the other thermocouple 31b. Further, the thermocouples 31a and 31b are provided at positions as close to each other as possible in the trunk length direction of the turn roll 10. These thermocouples 31a, 31b
When a plurality of temperature detection blocks 32 having the above are mounted on the circumferential surface of the turn roll 10 along the cylinder length direction, the temperature distribution in the plate width direction of the galvannealed steel strip 15 is detected.

【0022】温度検出ブロック32は、ターンロール1
0の円周方向に関しても複数個配置しても良い。円周方
向に沿った複数個配置によって、ターンロール10が1
回転する際に多数の測定点で合金化溶融亜鉛めっき鋼帯
15の板温Tz が検出されるため、信頼性の高い測定結
果が得られる。
The temperature detection block 32 is the turn roll 1
A plurality may be arranged also in the circumferential direction of 0. By arranging a plurality of pieces along the circumferential direction, the turn roll 10
Since the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 is detected at many measurement points during rotation, highly reliable measurement results can be obtained.

【0023】熱電対31a,31bで検出された温度情
報は、補償導線33を介してターンロール10の側面に
取り付けられている送信機11に入力される。この温度
情報に基づき、図2に示した冷却制御システムによって
冷却水の所定圧力パターンが求められ、板幅方向に均一
な温度分布で合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz
を亜鉛付着防止温度Tmaz 以下にすることが確実に行わ
れる。
The temperature information detected by the thermocouples 31a and 31b is input to the transmitter 11 mounted on the side surface of the turn roll 10 via the compensating lead wire 33. Based on this temperature information, a predetermined pressure pattern of the cooling water is obtained by the cooling control system shown in FIG. 2, and the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 is uniformly distributed in the plate width direction.
Is reliably performed at a zinc adhesion prevention temperature T maz or lower.

【0024】次いで、ターンロール10内部の温度情報
に基づきターンロール10に接触する合金化溶融亜鉛め
っき鋼帯15の板温Tz を演算する手順を説明する。タ
ーンロール10の周面からの深さがX1 及びX2 (X1
<X2 )である2点とその直線上にある温度検出ブロッ
ク32の表面上の点に関する熱伝導を考える。ターンロ
ール10の表面温度Tf 及びターンロール10のロール
表面における熱流束qは、それぞれ次式(1)及び
(2)で表される。
Next, a procedure for calculating the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 which comes into contact with the turn roll 10 based on the temperature information inside the turn roll 10 will be described. The depth from the peripheral surface of the turn roll 10 is X 1 and X 2 (X 1
Consider the heat conduction with respect to two points <X 2 ) and a point on the surface of the temperature detection block 32 that lies on the straight line. The surface temperature T f of the turn roll 10 and the heat flux q on the roll surface of the turn roll 10 are represented by the following equations (1) and (2), respectively.

【0025】 Tf =AT1 +BT2 +CT1'+DT2' ・・・・(1) q=ET1 +FT2 +GT1'+HT2' ・・・・(2) ただし、T1'及びT2'は、それぞれT1 及びT2 の時間
tに関する1階の導関数dt1 /dt及びdt2 /dt
である。また、A〜Hは、表面深さX1 ,X2及び温度
検出ブロック32の材質によって定まる定数である。
T f = AT 1 + BT 2 + CT 1 ′ + DT 2 ′ (1) q = ET 1 + FT 2 + GT 1 ′ + HT 2 ′ (2) However, T 1 ′ and T 2 'Is the first derivative dt 1 / dt and dt 2 / dt of T 1 and T 2 with respect to time t, respectively.
Is. A to H are constants determined by the surface depths X 1 and X 2 and the material of the temperature detection block 32.

【0026】ターンロール10が接触しているときの合
金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz は、合金化溶融
亜鉛めっき鋼帯15とターンロール10との間の接触熱
伝達率をa1 とするとき、次式(3)で表される。 Tz =Tf +q/a1 ・・・・(3)
The plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 when the turn roll 10 is in contact with the contact heat transfer coefficient between the galvannealed steel strip 15 and the turn roll 10 is a. When set to 1 , it is expressed by the following equation (3). T z = T f + q / a 1 (3)

【0027】したがって、(1)〜(3)に基づいて、
ターンロール10内部の2点における温度T1 及びT2
から合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz を演算す
ることができる。なお、一つの温度検出ブロック32に
対して、3個以上の熱電対を埋め込んでも良い。この場
合、温度検出ブロック32内部の測定点が3以上となる
ので、任意の2点の温度について前述した手順で合金化
溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz を演算し、この演算
を複数回行う。これにより、高精度の温度情報が得られ
る。
Therefore, based on (1) to (3),
Temperatures T 1 and T 2 at two points inside the turn roll 10
From this, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 can be calculated. Note that three or more thermocouples may be embedded in one temperature detection block 32. In this case, since the number of measurement points inside the temperature detection block 32 is 3 or more, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 is calculated according to the procedure described above for the temperature at any two points, and this calculation is performed plural times. Do it once. Thereby, highly accurate temperature information can be obtained.

【0028】温度検出機構30で得られた合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯15の板温Tz は、亜鉛付着判定装置16
で亜鉛付着防止温度Tmax と比較される。板温Tz が亜
鉛付着防止温度Tmax よりも低い場合、その冷却条件を
継続する。一方、判定条件T z <Tmax を満足しない場
合、水冷帯19に配置されている各水噴射ノズル19a
への冷却水供給圧力を圧力調整弁19bで所定条件に変
更する。そして、冷却を強化させたり、板温Tz が板幅
方向に関し均一化するように板温Tz が高い部分を選択
的に強制冷却する等の冷却条件を設定する。
The alloyed molten alloy obtained by the temperature detection mechanism 30.
Plate temperature T of lead-plated steel strip 15z Is a zinc adhesion determination device 16
At zinc adhesion prevention temperature Tmax Compared to. Plate temperature Tz Is
Lead adhesion prevention temperature Tmax If it is lower than
continue. On the other hand, the judgment condition T z <Tmax If not satisfied
In this case, each water injection nozzle 19a arranged in the water cooling zone 19
Change the cooling water supply pressure to the pressure control valve 19b to a predetermined condition.
To change. And strengthen the cooling, plate temperature Tz Is the board width
Plate temperature T to be uniform in the directionz Select the highest
Set cooling conditions such as forced cooling.

【0029】なお、図2及び図3では、制御対象とし
て、水冷帯19における冷却水の圧力制御を採り上げ
た。しかし、本発明は、これに拘束されることなく、冷
却水の流量制御によって所定の温度分布をもつように合
金化溶融亜鉛めっき鋼帯15を冷却することも可能であ
る。更には、同様にターンロール10に接する合金化溶
融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz に基づいて、空冷帯5
c(図1参照)の冷却制御或いは空冷帯5c及び水冷帯
19双方の冷却制御を行うこともできる。
In FIGS. 2 and 3, the pressure control of the cooling water in the water cooling zone 19 is taken as the control target. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to cool the galvannealed steel strip 15 so as to have a predetermined temperature distribution by controlling the flow rate of the cooling water. Further, based on the plate temperature T z of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 which is also in contact with the turn roll 10, the air cooling strip 5 is
It is also possible to perform cooling control of c (see FIG. 1) or cooling control of both the air cooling zone 5c and the water cooling zone 19.

【0030】[0030]

【実施例】ターンロール10として、周面からそれぞれ
0.3mm及び0.8mmの表面深さで熱電対31a及
び31bを埋め込んだ温度検出ブロック32を装着した
ものを使用した。このターンロール10を合金化炉の水
冷帯19出側に配置し、板厚0.4mm及び板幅100
0mmの鋼帯をラインスピード150mm/分で通板
し、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15を製造した。なお、
ターンロール10のロール表面に亜鉛が付着することを
防止するため、ターンロール10に接触する時点におけ
る合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz が300℃
以下に下がっている必要があることが実験的に得られて
いる。すなわち、亜鉛付着防止温度Tma x は、300℃
に設定される。
EXAMPLE As the turn roll 10, the one equipped with a temperature detection block 32 in which thermocouples 31a and 31b were embedded at surface depths of 0.3 mm and 0.8 mm from the peripheral surface was used. The turn roll 10 is arranged on the exit side of the water cooling zone 19 of the alloying furnace, and the plate thickness is 0.4 mm and the plate width is 100 mm.
A 0 mm steel strip was passed at a line speed of 150 mm / min to produce an alloyed hot dip galvanized steel strip 15. In addition,
In order to prevent zinc from adhering to the roll surface of the turn roll 10, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 at the time of contact with the turn roll 10 is 300 ° C.
It has been experimentally obtained that it needs to be below. That is, the zinc anti-adhesion temperature T ma x is, 300 ° C.
Is set to.

【0031】本発明に従ってターンロール10に装着さ
れた温度検出機構30でターンロール10に接触する合
金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz を、合金化溶融
亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz に接触させた熱電対によ
って直接測定した板温と比較したところ、図4(a)に
示すように極めて高い一致性があった。他方、赤外線放
射温度計で測定した合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板
温Tz は、図4(b)にみられるように測定値に大きな
バラツキがあり、信頼性に欠けるものであった。そのた
め、赤外線放射温度計で得られた板温Tz は、冷却制御
に使用する制御因子としては不適当である。
According to the present invention, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 which comes into contact with the turn roll 10 by the temperature detecting mechanism 30 mounted on the turn roll 10 is calculated as follows: When compared with the plate temperature directly measured by a thermocouple in contact with T z , there was extremely high agreement as shown in FIG. 4 (a). On the other hand, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 measured by an infrared radiation thermometer had large variations in the measured values as shown in FIG. 4 (b), and lacked reliability. .. Therefore, the plate temperature T z obtained by the infrared radiation thermometer is unsuitable as a control factor used for cooling control.

【0032】本発明の方法で冷却制御した場合のターン
ロール10に接する合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板
温Tz の時間的推移を、従来の冷却制御を行わない場合
と比較して図5に示す。なお、従来法としては、フェル
トをロール周面に巻き付けたターンロールを使用した。
FIG. 3 is a graph showing the time transition of the plate temperature T z of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 in contact with the turn roll 10 when cooling is controlled by the method of the present invention in comparison with the case where conventional cooling control is not performed. 5 shows. As a conventional method, a turn roll in which felt was wound around the roll peripheral surface was used.

【0033】図5から明らかなように、冷却制御を行わ
ない従来法では、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温
z が亜鉛付着防止温度Tmax 以上になっており、ロー
ル表面に巻かれているフェルトに亜鉛の付着・堆積が生
じた。また、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz
は、一定しておらず、大きな幅をもつ温度範囲で変動し
ていた。そのため、得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯
15は、表面性状が不均一なものであった。
As is apparent from FIG. 5, in the conventional method in which the cooling control is not performed, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 is equal to or higher than the zinc adhesion preventing temperature T max, and it is wound on the roll surface. Zinc adhered and accumulated on the felt. Also, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15
Was not constant and fluctuated over a wide temperature range. Therefore, the obtained alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 had uneven surface properties.

【0034】これに対し、温度検出機構30を備えたタ
ーンロール10を使用して冷却制御を行った本発明法で
は、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板温Tz を亜鉛付
着防止温度300℃以下に安定して抑えることができ
た。そのため、ターンロール10のロール表面に亜鉛の
付着がみられなかった。また、冷却された合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯15は、温度のバラツキがなく、板温Tz
亜鉛付着防止温度Tmax直下の極めて狭い温度範囲に板
温Tz を維持することができた。したがって、水冷帯1
9における冷却水の噴射圧力を過度に大きくすることな
く、所定の張力を付与した状態での通板を安定して行う
ことができた。
On the other hand, in the method of the present invention in which the turn roll 10 having the temperature detecting mechanism 30 is used for cooling control, the plate temperature T z of the galvannealed steel strip 15 is set to the zinc adhesion preventing temperature 300. It could be stably suppressed to below ℃. Therefore, no zinc was observed on the roll surface of the turn roll 10. Further, the cooled alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 has no temperature variation and the plate temperature T z
The plate temperature T z could be maintained in an extremely narrow temperature range just below the zinc adhesion preventing temperature T max . Therefore, the water cooling zone 1
It was possible to stably perform the strip running in a state in which a predetermined tension was applied, without excessively increasing the injection pressure of the cooling water in No. 9.

【0035】本発明に従って板幅方向に関し冷却制御さ
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯15の板形状を、冷却制
御を行わない従来法で製造された合金化溶融亜鉛めっき
鋼帯の板形状と比較して図6に示す。冷却制御を行わな
いとき、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の幅方向端部が中央
部に比較して急速に冷却され易い。その結果、合金化溶
融亜鉛めっき鋼帯の板幅方向中央付近が過剰に延びた中
延び形状となり、図6に示すように形状悪化が発生して
いる。これに対し、本発明法で製造された合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯では、板幅方向に関して均一に冷却される
ため、形状特性の良好な製品となっている。
According to the present invention, the plate shape of the alloyed hot-dip galvanized steel strip 15 controlled in cooling in the sheet width direction is compared with the plate shape of the alloyed hot-dip galvanized steel strip manufactured by the conventional method without cooling control. And shown in FIG. When the cooling control is not performed, the widthwise end portions of the alloyed hot-dip galvanized steel strip are likely to be cooled more rapidly than the central portion. As a result, the alloyed hot-dip galvanized steel strip has a medium-stretched shape in which it is excessively extended in the vicinity of the center in the sheet width direction, and the shape is deteriorated as shown in FIG. On the other hand, the alloyed hot-dip galvanized steel strip produced by the method of the present invention is uniformly cooled in the width direction of the sheet, and is thus a product having good shape characteristics.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、異なる深さで複数の熱電対が埋め込まれた温度検出
ブロックを装着したターンロールを合金化処理後の溶融
亜鉛めっき鋼帯に接触させることによって、合金化溶融
亜鉛めっき鋼帯の板温を正確に且つ安定して検出してい
る。得られた温度情報は、赤外線放射温度計を使用した
測定に比較して外乱等の影響を受けることなく、合金化
溶融亜鉛めっき鋼帯の板温を高精度で表したものとな
る。
As described above, in the present invention, the turn roll equipped with the temperature detection block in which a plurality of thermocouples are embedded at different depths is brought into contact with the galvanized steel strip after the alloying treatment. By doing so, the plate temperature of the galvannealed steel strip is accurately and stably detected. The obtained temperature information is a highly accurate representation of the plate temperature of the galvannealed steel strip, which is free from the influence of disturbance and the like as compared with the measurement using an infrared radiation thermometer.

【0037】そこで、この温度情報から求められた合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯の板温を亜鉛付着防止温度と比較
した結果に基づき、ターンロールの表面に対する亜鉛付
着を防止しながら、合金化炉の冷却帯において合金化溶
融亜鉛めっき鋼帯の冷却速度を高精度で制御することが
可能となる。その結果、表面性状及び形状特性の優れた
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安定した操業条件下で且つ
高い歩留りで製造することができる。しかも、亜鉛付着
防止温度直下に合金化溶融亜鉛めっき鋼板の板温を管理
することができるため、連続溶融亜鉛めっきラインの生
産性も向上する。
Therefore, based on the result of comparing the plate temperature of the galvannealed steel strip obtained from this temperature information with the zinc adhesion preventing temperature, while preventing zinc adhesion to the surface of the turn roll, In the cooling zone, the cooling rate of the galvannealed steel strip can be controlled with high accuracy. As a result, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent surface properties and shape characteristics can be produced under stable operating conditions and at a high yield. Moreover, since the plate temperature of the galvannealed steel sheet can be controlled just below the zinc adhesion preventing temperature, the productivity of the continuous galvanizing line is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 連続溶融亜鉛めっきラインの概略図FIG. 1 Schematic diagram of continuous hot dip galvanizing line

【図2】 本発明に従って冷却制御システムFIG. 2 Cooling control system according to the present invention

【図3】 水冷帯出側に配置されたターンロールの温度
検出機構
FIG. 3 Temperature detection mechanism of a turn roll arranged on the water cooling zone outlet side

【図4】 本発明法及び赤外線放射温度計による板温測
定の比較
FIG. 4 Comparison of plate temperature measurement by the method of the present invention and an infrared radiation thermometer

【図5】 冷却制御しない場合と本発明法で冷却制御し
た場合における板温変化の比較
FIG. 5: Comparison of plate temperature changes in the case where no cooling control is performed and when the cooling control is performed by the method of the present invention

【図6】 冷却制御しない場合と本発明法で冷却制御し
た場合における製品形状特性の比較
FIG. 6 is a comparison of product shape characteristics when cooling control is not performed and when cooling control is performed by the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ターンロール 15 合金化溶融亜鉛
めっき鋼帯 16 亜鉛付着判定装置 19 合金化炉の水冷
帯 19a 水噴射ノズル 19b 圧力制御弁 30 温度検出機構 31a,31b 熱電
対 32 温度検出ブロック
10 Turn Roll 15 Alloyed Hot Dip Galvanized Steel Strip 16 Zinc Adhesion Judgment Device 19 Water Cooling Zone of Alloying Furnace 19a Water Injection Nozzle 19b Pressure Control Valve 30 Temperature Detection Mechanism 31a, 31b Thermocouple 32 Temperature Detection Block

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 一成 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式会 社加工技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Issei Nakamoto 1 Tsurumachi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Nisshin Steel Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼帯を溶融亜鉛めっき浴に浸漬すること
により前記鋼帯の表面に形成されためっき層を後続する
溶融亜鉛めっき用合金化炉で合金化し冷却する際、互い
に接近した複数の熱電対をそれぞれ異なる深さで埋設し
た温度検出ブロックを表面に装着したロールを冷却帯出
側に配置し、前記ロールで検出されためっき鋼帯の表面
温度に基づき、前記冷却帯出側における前記めっき鋼帯
の表面温度が亜鉛付着防止温度以下になるように、前記
冷却帯を通過する前記めっき鋼帯を冷却制御することを
特徴とする溶融亜鉛めっき用合金化炉の冷却制御方法。
1. When a steel strip is immersed in a hot dip galvanizing bath to alloy a cooling layer formed on the surface of the steel strip in a subsequent galvanizing alloying furnace and to be cooled, a plurality of steel strips that are close to each other are cooled. A roll equipped with a temperature detection block in which thermocouples are embedded at different depths is arranged on the cooling zone exit side, and based on the surface temperature of the plated steel strip detected by the roll, the plated steel at the cooling zone exit side A cooling control method for an alloying furnace for hot dip galvanizing, which comprises cooling and controlling the galvanized steel strip passing through the cooling zone such that the surface temperature of the strip is equal to or lower than the zinc adhesion preventing temperature.
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