JPH06145941A - 鋼板の加熱乾燥設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガス圧送用ブロワ１よりダクト２を介して送
られてくるガスを蒸気との熱交換により加熱する熱交換
器３と、該熱交換器３で加熱されたガスを蒸気よりも高
温の熱源により更に高温に加熱するガス高温加熱装置４
と、該装置４で加熱されたガスを鋼板（液が付着した鋼
板）７に吹きつけて鋼板７を加熱乾燥する加熱乾燥装置
５とを有することを特徴とする鋼板の加熱乾燥設備。 【効果】 コストの大幅な増大を招くことなく、必要最
小限の改造により、従来設備の問題点を解消し、鋼板７
の加熱乾燥の際の必要な鋼板加熱温度が60〜70℃程度で
ある場合でも、生産性低下、工程増加及びエネルギ的無
駄の発生を招くことなく、鋼板７の加熱乾燥を遂行し得
るようになり、しかも必要な鋼板加熱温度が従来と同様
の約50〜55℃の場合には生産性を向上し得るようにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板の加熱乾燥設備に
関し、詳細には、水洗後の鋼板や処理液塗布後の鋼板の
如く、水分や処理液等の液が付着した鋼板に高温ガスを
吹きつけて該鋼板を加熱乾燥する鋼板の加熱乾燥設備に
関し、特には、めっき後処理液を塗布した鋼板の加熱乾
燥に用いて好適な加熱乾燥設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】水洗後の鋼板や処理液塗布後の鋼板を加
熱乾燥する方法として、一般的には高温ガスを吹きつけ
る方法や、電磁誘導加熱による方法等がある。これらは
工業界において広く用いられているが、鉄鋼業界やめっ
き業界等においては前者の高温ガス吹きつけ法の方が簡
便である等の理由から、多く採用されている。例えば、
連続電気亜鉛めっきや溶融亜鉛めっきにおいて、めっき
後の鋼板に後処理として処理液を塗布する工程があり、
これを加熱乾燥するに際しては高温ガス吹きつけ法が採
用される場合が多い。尚、この高温ガス吹きつけ法は、
加熱乾燥処理をしようとする鋼板を走行させながら該鋼
板に高温ガスを吹きつけて加熱乾燥をする方法である。

【０００３】この高温ガス吹きつけ法により、めっき後
処理液を塗布した鋼板（めっき後処理液塗布鋼板）を加
熱乾燥する場合、従来、鋼板上に存する処理液の中の揮
発分のみを蒸発させるだけでよく、必要な鋼板加熱温度
は約50〜55℃であった。そこで、約160 ℃の蒸気を加熱
源とする熱交換器により約100 ℃に加熱した空気を吹き
つける方式が、特にイニシャルコスト及びランニングコ
スト上有利であり、且つ上記揮発分蒸発の目的を充分に
達成し得ることから、多く採用されてきた。

【０００４】このような蒸気により加熱した空気を吹き
つける方式により鋼板を加熱乾燥するに際し、従来、次
のような加熱乾燥設備が使用される。即ち、それは、ガ
ス圧送用ブロワと、該ブロワよりダクトを介して送られ
てくるガスを蒸気との熱交換により加熱する熱交換器
と、該熱交換器で加熱されたガスを鋼板に吹きつけて鋼
板を加熱乾燥する加熱乾燥装置とを有する鋼板の加熱乾
燥設備（以降、従来設備という）である。例えば、図４
に示す如く、ガス圧送用ブロワ１と、該ブロワ１よりダ
クト２を介して送られてくるガスを蒸気との熱交換によ
り加熱する熱交換器３と、該熱交換器３で加熱されたガ
スを鋼板７に吹きつけて鋼板７を加熱乾燥する加熱乾燥
装置５とを有するものが使用される。尚、図４におい
て、６はガスを吹き出すヘッダーを示すものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、高品
質化が要求されるようになり、それに伴って鋼板の加熱
乾燥の際の必要な鋼板加熱温度を60〜70℃或いはそれ以
上にまで上げねばならない場合がある。かかる場合、前
記従来設備においては、加熱律速となって生産性が低下
せざるをえないという問題点がある。即ち、鋼板を60〜
70℃或いはそれ以上に加熱するため、鋼板加熱温度：約
50〜55℃の場合よりも鋼板の走行速度を低下させる必要
があり、従って、生産性が低下せざるをえないのであ
る。

【０００６】そこで、必要な鋼板加熱温度が100 ℃を超
えるような場合は、もはや加熱乾燥設備では全く対応し
得ないので、処理液塗布から加熱乾燥までの一連の装置
からなる連続塗装設備にて処理を行うことになる。一
方、必要な鋼板加熱温度が60〜70℃程度、即ち従来（約
50〜55℃）よりも10〜20℃程度高い場合、このような連
続塗装設備にて処理を行えば、生産性の問題点は解決さ
れるものの、工程が増えると共にエネルギ的に大きな無
駄となるという新たな問題点が出現し、却って深刻な問
題点を抱えることになる。

【０００７】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、イニシャルコスト及びラン
ニングコストの大幅な増大を招くことなく、必要最小限
の改造により、前記従来設備の有する問題点を解消し、
鋼板の加熱乾燥の際の必要な鋼板加熱温度が60〜70℃程
度である場合でも、生産性の低下、工程の増加及びエネ
ルギ的無駄の発生を招くことなく、鋼板の加熱乾燥を遂
行し得、しかも必要な鋼板加熱温度が従来と同様の約50
〜55℃の場合には生産性を向上し得る鋼板の加熱乾燥設
備を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成の鋼板の加熱乾燥装置とし
ている。即ち、本発明に係る鋼板の加熱乾燥装置は、液
が付着した鋼板に高温ガスを吹きつけて該鋼板を加熱乾
燥する鋼板の加熱乾燥設備であって、ガス圧送用ブロワ
と、該ブロワよりダクトを介して送られてくるガスを蒸
気との熱交換により加熱する熱交換器と、該熱交換器で
加熱されたガスを蒸気よりも高温の熱源により更に高温
に加熱するガス高温加熱装置と、該ガス高温加熱装置で
加熱されたガスを鋼板に吹きつけて鋼板を加熱乾燥する
加熱乾燥装置とを有することを特徴とする鋼板の加熱乾
燥設備である。

【０００９】

【作用】本発明に係る鋼板の加熱乾燥設備は、前記の如
く、ガス圧送用ブロワと、該ブロワよりダクトを介して
送られてくるガスを蒸気との熱交換により加熱する熱交
換器と、該熱交換器で加熱されたガスを蒸気よりも高温
の熱源により更に高温に加熱するガス高温加熱装置と、
該ガス高温加熱装置で加熱されたガスを鋼板に吹きつけ
て鋼板を加熱乾燥する加熱乾燥装置とを有するようにし
ている。従って、前記従来設備とは異なり、鋼板に吹き
つけるガスの温度を、従来のそれ（約100℃）よりも高
くし得る。即ち、上記熱交換器において加熱されたガス
の温度は従来設備の熱交換器において加熱されたガスの
温度（約100 ℃）と同程度であるが、このガスは上記ガ
ス高温加熱装置により更に高温に加熱し得る。そのた
め、従来設備の場合に比し、高温のガスを鋼板に吹きつ
けることができる。例えば120℃程度のガスを鋼板に吹
きつけることができる。

【００１０】ところで、必要な鋼板加熱温度：約50〜55
℃のとき、前述の如く約100 ℃のガスを鋼板に吹きつけ
ればよい。従って、この場合の鋼板の走行速度をV₁とす
ると、それと同一の鋼板の走行速度V₁において、必要な
鋼板加熱温度：60〜70℃程度のとき、100 ℃より少し高
温のガス、例えば 110〜 120℃程度のガスを鋼板に吹き
つければよいことになる。即ち、鋼板の走行速度を低下
させることなく、必要な鋼板加熱温度：60〜70℃程度に
し得ることになる。

【００１１】本発明に係る鋼板の加熱乾燥設備によれ
ば、上記の如き100 ℃より少し高温のガス、例えば 110
〜 120℃程度の高温ガスを容易に得ることができ、そし
て鋼板に吹きつけることができる。故に、鋼板の走行速
度を低下させることなく、必要な鋼板加熱温度：60〜70
℃程度にし得、従って、鋼板の加熱乾燥の際の必要な鋼
板加熱温度が60〜70℃程度である場合でも、生産性の低
下を招くことなく、鋼板の加熱乾燥を遂行し得る。又、
このとき、ガス加熱工程以外の工程が増えるということ
はなく、従来と同様にブロワによるガス圧送工程と、ガ
スの加熱工程と、鋼板への高温ガス吹きつけ工程とによ
り鋼板の加熱乾燥を遂行し得るので、基本的に工程が増
加するものではない。更に、必要な鋼板加熱温度に応じ
て妥当な温度の高温ガスを鋼板に吹きつけ得るので、エ
ネルギ的に無駄が生じないようにできる。従って、生産
性の低下、工程の増加及びエネルギ的無駄の発生を招く
ことなく、鋼板の加熱乾燥を遂行し得るようになる。

【００１２】又、必要な鋼板加熱温度が約50〜55℃の場
合には生産性を向上し得る。即ち、上記の如き100 ℃超
の高温ガスを鋼板に吹きつけ得るので、鋼板の走行速度
を増大しても鋼板加熱温度を上記必要温度（約50〜55
℃）にし得、所要の鋼板の加熱乾燥を遂行し得る。従っ
て、このように鋼板の走行速度を増大し得るので、生産
性を向上し得る。

【００１３】尚、本発明では、熱交換器で加熱されたガ
スを蒸気よりも高温の熱源により更に高温に加熱するガ
ス高温加熱装置の設置を要するので、少しはイニシャル
コストが増大するが、それは大幅な増大ではない。又、
かかる高温の熱源の使用により、ランニングコストが増
大するが、それは大幅な増大ではなく、前記の如くエネ
ルギ的に無駄を生じるものでもない。

【００１４】以上より、本発明に係る鋼板の加熱乾燥設
備によれば、イニシャルコスト及びランニングコストの
大幅な増大を招くことなく、必要最小限の改造により、
前記従来設備の有する問題点を解消し、鋼板の加熱乾燥
の際の必要な鋼板加熱温度が60〜70℃程度である場合で
も、生産性の低下、工程の増加及びエネルギ的無駄の発
生を招くことなく、鋼板の加熱乾燥を遂行し得るように
なり、しかも必要な鋼板加熱温度が従来と同様の約50〜
55℃の場合には生産性を向上し得るようになることが判
る。

【００１５】前記ガス高温加熱装置としては、燃焼排ガ
ス又は電気ヒータで加熱されたガスを熱源に用いた熱交
換器、加熱するガスに燃焼排ガスを混入させる機構から
なるもの、電気ヒータによりガスを加熱する機構からな
るもの等を使用することができる。

【００１６】

【実施例】

（本発明の実施例）本発明の実施例に係る鋼板の加熱乾
燥設備を図１に示す。この装置は、ガス圧送用ブロワ１
と、該ブロワ１よりダクト２を介して送られてくるガス
を蒸気との熱交換により加熱する熱交換器３と、該熱交
換器３で加熱されたガスを蒸気よりも高温の熱源により
更に高温に加熱するガス高温加熱装置４と、該ガス高温
加熱装置４で加熱されたガスを鋼板７に吹きつけて鋼板
７を加熱乾燥する加熱乾燥装置５とを有するものであ
る。ここで、熱交換器３としては、158 ℃の飽和蒸気を
熱源とする熱交換器を使用し、又、ガス高温加熱装置４
としては、130kw の電気ヒータによりガスを加熱する機
構からなるものを使用した。尚、図１において、６は加
熱乾燥装置５内に設けられたヘッダーを示すものであ
る。

【００１７】上記加熱乾燥設備を用い、板厚:0.8mm, 板
幅:1219mm の鋼板について加熱乾燥処理運転を下記の如
く行った。ブロワ１から20℃の空気を200Nm³/minの流量
で送り出し、この空気を熱交換器３により130 ℃に加熱
し、更にガス高温加熱装置４により160 ℃に加熱し、こ
れを加熱乾燥装置５のヘッダー６から吹き出させると共
に、鋼板７を走行させ、これにより160 ℃の高温ガス
（空気）を鋼板７に吹きつけ、鋼板７の加熱乾燥処理を
行った。このとき、鋼板７の走行速度を変化させた。そ
して、加熱乾燥直後の鋼板７の温度、即ち、加熱乾燥装
置５の鋼板出側での鋼板７の温度を測定することによ
り、鋼板加熱温度を求めた。尚、加熱乾燥直前の鋼板７
の温度、即ち、加熱乾燥装置５の鋼板入側での鋼板７の
温度は、全て32℃である。

【００１８】その結果、鋼板７の走行速度に応じて加熱
乾燥直後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）が変化し、例
えば次のように変化することが確認された。 (A-1) 鋼板７の走行速度:100ｍ/minのとき、加熱乾燥直
後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）は62℃であった。 (A-2) 鋼板７の走行速度:150ｍ/minのとき、加熱乾燥直
後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）は53℃であった。

【００１９】（比較例）前記実施例に係る加熱乾燥設備
を、ガス高温加熱装置４の電気ヒータを作動させない状
態にして使用し、前記実施例と同様の鋼板について加熱
乾燥処理運転を行った。即ち、ブロワ１から20℃の空気
を200Nm³/minの流量で送り出し、この空気を熱交換器３
により130 ℃に加熱し、これを加熱乾燥装置５のヘッダ
ー６から走行する鋼板７に吹きつけ、鋼板７の加熱乾燥
処理を行った。そして、加熱乾燥装置５の鋼板出側での
鋼板７の温度を測定した。ここで、鋼板入側での鋼板７
の温度は前記実施例の場合と同様の32℃である。尚、こ
の加熱乾燥処理は、実質的には、従来設備による加熱乾
燥処理の一例に相当する。

【００２０】その結果、鋼板７の走行速度に応じて加熱
乾燥直後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）が次のように
変化することが確認された。 (B-1) 鋼板７の走行速度:100ｍ/minのとき、加熱乾燥直
後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）は52℃であった。 (B-2) 鋼板７の走行速度：60ｍ/minのとき、加熱乾燥直
後の鋼板７の温度（鋼板加熱温度）は64℃であった。

【００２１】上記B-1 の場合は、必要な鋼板加熱温度：
約50〜55℃のときの従来設備による加熱乾燥処理の一例
に相当し、鋼板７の走行速度:100ｍ/minのとき、実際の
鋼板加熱温度は52℃である。B-2 の場合は、必要な鋼板
加熱温度：約60〜70℃のときの従来設備による加熱乾燥
処理の一例に相当し、実際の鋼板加熱温度は64℃である
が、鋼板７の走行速度は60ｍ/minであり、B-1 の場合に
比して40％低い。即ち、従来設備においては、必要な鋼
板加熱温度を約10℃上昇させるには、鋼板７の走行速度
を60ｍ/minに低下させる必要があり、生産性が40％低下
する。

【００２２】これに対し、本発明の実施例に係る設備に
よれば、上記A-1 から判る如く、鋼板７の走行速度:100
ｍ/minのとき、実際の鋼板加熱温度は62℃であり、従っ
て、必要な鋼板加熱温度：約60〜70℃の場合でも、鋼板
７の走行速度を低下させる必要がなく、そのため生産性
の低下を招かない。即ち、生産性を低下させることな
く、鋼板加熱温度を約10℃上昇させ得る。又、上記A-2
とB-1 とを比較すると、必要な鋼板加熱温度が同一のと
き、A-2 による方式、即ち本発明の実施例に係る設備に
よる場合は、生産性を約50％向上し得ることがわかる。

【００２３】尚、前記本発明の実施例において、空気の
加熱に際し、先ず飽和蒸気を熱源とする熱交換器３によ
り空気を130 ℃に加熱し、次に電気ヒータによりガスを
加熱する機構からなるガス高温加熱装置４により160 ℃
に加熱した。このような高温ガス（空気）は、上記熱交
換器３に代えて、電気ヒータによりガスを加熱する機構
からなるガス高温加熱装置や、電気ヒータを熱源とする
熱交換器を使用した場合でも、得られるが、この場合に
はランニングコストの大幅な増大を招くという問題点が
ある。例えば、電力と蒸気の同一熱量当たりのコストが
約２：１の工場では、本発明の実施例の如く蒸気及び電
力を併用する場合に比べて、ランニングコストが約60％
増大する。

【００２４】熱交換器で加熱されたガスを蒸気よりも高
温の熱源により更に高温に加熱するガス高温加熱装置と
して、前記実施例では電気ヒータによりガスを加熱する
機構からなるものを使用したが、これに代えて、図２に
例示する如く、燃料ガス配管10、燃焼空気配管11及び燃
焼バーナ９からなる燃焼装置８を使用し、燃焼排ガスを
混入させる方式を採用してもよく、或いは、図３に例示
する如く、燃焼排ガスとの熱交換により加熱する方式を
採用してもよい。尚、図２において12はガス混合器を示
すものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る鋼板の加熱乾燥設備によれ
ば、イニシャルコスト及びランニングコストの大幅な増
大を招くことなく、必要最小限の改造により、従来設備
の有する問題点を解消し、鋼板の加熱乾燥の際の必要な
鋼板加熱温度が60〜70℃程度である場合でも、生産性の
低下、工程の増加及びエネルギ的無駄の発生を招くこと
なく、鋼板の加熱乾燥を遂行し得るようになり、しかも
必要な鋼板加熱温度が従来と同様の約50〜55℃の場合に
は生産性を向上し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る鋼板の加熱乾燥設備の概
要を示す側断面図である。

【図２】本発明に係る鋼板の加熱乾燥設備において使用
するガス高温加熱装置の一例を示す図である。

【図３】本発明に係る鋼板の加熱乾燥設備において使用
するガス高温加熱装置の他の一例を示す図である。

【図４】従来の鋼板の加熱乾燥設備の概要を示す側断面
図である。

【符号の説明】

１--ガス圧送用ブロワ、２--ダクト、３--熱交換器、４
--ガス高温加熱装置、５--加熱乾燥装置、６--ヘッダ
ー、７--鋼板、８--燃焼装置、９--燃焼バーナ、10--燃
料ガス配管、11--燃焼空気配管、12--ガス混合器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液が付着した鋼板に高温ガスを吹きつけ
   て該鋼板を加熱乾燥する鋼板の加熱乾燥設備であって、
   ガス圧送用ブロワと、該ブロワよりダクトを介して送ら
   れてくるガスを蒸気との熱交換により加熱する熱交換器
   と、該熱交換器で加熱されたガスを蒸気よりも高温の熱
   源により更に高温に加熱するガス高温加熱装置と、該ガ
   ス高温加熱装置で加熱されたガスを鋼板に吹きつけて鋼
   板を加熱乾燥する加熱乾燥装置とを有することを特徴と
   する鋼板の加熱乾燥設備。