JPH06330276A - 誘導加熱式合金化炉における溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 - Google Patents
誘導加熱式合金化炉における溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法Info
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- JPH06330276A JPH06330276A JP13901693A JP13901693A JPH06330276A JP H06330276 A JPH06330276 A JP H06330276A JP 13901693 A JP13901693 A JP 13901693A JP 13901693 A JP13901693 A JP 13901693A JP H06330276 A JPH06330276 A JP H06330276A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度を適性範囲内
に制御する。 【構成】 誘導加熱の原理に基づき、鋼板２の板厚、板
幅および成分組成、移動速度、板温度および溶融亜鉛め
っき層のめっき量の各々の目標値から、投入する電力量
Ｐ0 を電力演算装置７で演算するとともに、合金化処理
プロセスの特性を考慮し、操業状況に応じて逐次変化す
る溶融亜鉛めっき層のめっき量、溶融亜鉛めっき浴１の
温度、誘導加熱式合金化炉３内の鋼板２の移動速度およ
び板温度の各々の実績値から、電力量の補正値ΔＰを電
力補正量演算装置８で演算し、電力演算装置６で補正値
ΔＰによって電力量Ｐ0 を補正して得られた電力量Ｐを
誘導加熱コイル４に投入する。
に制御する。 【構成】 誘導加熱の原理に基づき、鋼板２の板厚、板
幅および成分組成、移動速度、板温度および溶融亜鉛め
っき層のめっき量の各々の目標値から、投入する電力量
Ｐ0 を電力演算装置７で演算するとともに、合金化処理
プロセスの特性を考慮し、操業状況に応じて逐次変化す
る溶融亜鉛めっき層のめっき量、溶融亜鉛めっき浴１の
温度、誘導加熱式合金化炉３内の鋼板２の移動速度およ
び板温度の各々の実績値から、電力量の補正値ΔＰを電
力補正量演算装置８で演算し、電力演算装置６で補正値
ΔＰによって電力量Ｐ0 を補正して得られた電力量Ｐを
誘導加熱コイル４に投入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融亜鉛めっき鋼板
の合金化処理を誘導加熱式合金化炉で実施する場合にお
いて、溶融亜鉛めっき鋼板の表面上に形成された溶融亜
鉛めっき層の合金化度の制御を、誘導加熱の原理に基づ
き、そして、合金化処理プロセスの特性を考慮して、加
熱量、即ち、投入電力量を自動的に制御することによっ
て実施する方法に関するものである。
の合金化処理を誘導加熱式合金化炉で実施する場合にお
いて、溶融亜鉛めっき鋼板の表面上に形成された溶融亜
鉛めっき層の合金化度の制御を、誘導加熱の原理に基づ
き、そして、合金化処理プロセスの特性を考慮して、加
熱量、即ち、投入電力量を自動的に制御することによっ
て実施する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板の製造ライン設備に
おいて、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理に誘導加熱式
合金化炉を使用する方法が、特公昭37-3107 号公報に提
案されている。
おいて、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理に誘導加熱式
合金化炉を使用する方法が、特公昭37-3107 号公報に提
案されている。
【０００３】特公平2-38660 号公報には、溶融亜鉛めっ
き鋼板の加熱処理に誘導加熱を使用する技術として、誘
導加熱コイルへの投入電力の周波数を10kHz 以上とする
方法が提案されている。
き鋼板の加熱処理に誘導加熱を使用する技術として、誘
導加熱コイルへの投入電力の周波数を10kHz 以上とする
方法が提案されている。
【０００４】特開昭62-180050 号公報には、溶融亜鉛め
っき鋼板のめっき原板の条件および操業条件から、熱処
理条件を定めて制御する技術として、加熱温度に対応し
たFe-Zn 拡散反応の進行速度を加味した合金化度に関す
る重み付き時間積分値および亜鉛めっき層に含まれるAl
等の合金化抑制成分の影響から合金化度推定値を算出
し、目標合金化度に対応する該合金化度推定値に基づい
て合金化熱処理における亜鉛めっき鋼板の加熱条件を制
御する方法が提案されている。
っき鋼板のめっき原板の条件および操業条件から、熱処
理条件を定めて制御する技術として、加熱温度に対応し
たFe-Zn 拡散反応の進行速度を加味した合金化度に関す
る重み付き時間積分値および亜鉛めっき層に含まれるAl
等の合金化抑制成分の影響から合金化度推定値を算出
し、目標合金化度に対応する該合金化度推定値に基づい
て合金化熱処理における亜鉛めっき鋼板の加熱条件を制
御する方法が提案されている。
【０００５】誘導加熱式合金化炉において溶融亜鉛めっ
き鋼板の合金化処理を自動制御する方法として、誘導加
熱式合金化炉の加熱量、即ち、投入電力量を鋼板温度測
定値により自動制御する方法が知られている。この従来
の方法は、図４の工程図に示すように、溶融亜鉛ポット
内の溶融亜鉛めっき浴１に鋼板２を浸漬して鋼板２の表
面上に溶融亜鉛めっき層を形成し、次いで、溶融亜鉛め
っき浴１から引き上げた溶融亜鉛めっき処理鋼板２を誘
導加熱式合金化炉３に導き、誘導加熱式合金化炉３にお
いて溶融亜鉛めっき処理鋼板２を加熱し、かくして、溶
融亜鉛めっき層をFe-Zn 合金化するにあたり、誘導加熱
コイル４による加熱量の制御、即ち、投入電力量の制御
を、誘導加熱式合金化炉３の出側に配置された鋼板温度
計12によって加熱された溶融亜鉛めっき処理鋼板２の温
度を測定し、鋼板温度制御装置18、電力制御装置（コン
トローラ）６を介して電力制御装置（電気回路）５に投
入電力の補正量をフィードバックして実施する構成とな
っている。
き鋼板の合金化処理を自動制御する方法として、誘導加
熱式合金化炉の加熱量、即ち、投入電力量を鋼板温度測
定値により自動制御する方法が知られている。この従来
の方法は、図４の工程図に示すように、溶融亜鉛ポット
内の溶融亜鉛めっき浴１に鋼板２を浸漬して鋼板２の表
面上に溶融亜鉛めっき層を形成し、次いで、溶融亜鉛め
っき浴１から引き上げた溶融亜鉛めっき処理鋼板２を誘
導加熱式合金化炉３に導き、誘導加熱式合金化炉３にお
いて溶融亜鉛めっき処理鋼板２を加熱し、かくして、溶
融亜鉛めっき層をFe-Zn 合金化するにあたり、誘導加熱
コイル４による加熱量の制御、即ち、投入電力量の制御
を、誘導加熱式合金化炉３の出側に配置された鋼板温度
計12によって加熱された溶融亜鉛めっき処理鋼板２の温
度を測定し、鋼板温度制御装置18、電力制御装置（コン
トローラ）６を介して電力制御装置（電気回路）５に投
入電力の補正量をフィードバックして実施する構成とな
っている。
【０００６】図４に示す装置によれば、鋼板温度の測定
値を投入電力量の制御に反映することにより、誘導加熱
式合金化炉を通過する溶融亜鉛めっき処理鋼板の温度
を、適正な温度範囲内に制御することができる。
値を投入電力量の制御に反映することにより、誘導加熱
式合金化炉を通過する溶融亜鉛めっき処理鋼板の温度
を、適正な温度範囲内に制御することができる。
【０００７】このように、従来から、誘導加熱式合金化
炉を使用する誘導加熱方式による溶融亜鉛めっき鋼板の
合金化技術は広く知られており、その利点は、下記の通
りである。 加熱の際の自己均熱効果に優れる、 加熱調整の容易さと応答の早さ、 バーナー加熱式のガス炉に比べ設備が小型である、 亜鉛めっき層のみの加熱が可能である。
炉を使用する誘導加熱方式による溶融亜鉛めっき鋼板の
合金化技術は広く知られており、その利点は、下記の通
りである。 加熱の際の自己均熱効果に優れる、 加熱調整の容易さと応答の早さ、 バーナー加熱式のガス炉に比べ設備が小型である、 亜鉛めっき層のみの加熱が可能である。
【０００８】溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理の良否
は、亜鉛めっき層中の鉄（Fe）と亜鉛（Zn）との比（亜
鉛めっき層中の平均Fe量）が、Fe８〜12wt.%程度の範囲
内が最良とされており、図２に示すように、管理指標と
して鋼種ごとに異なるある所望の温度範囲に管理すれば
良いことがわかっている。このように、溶融亜鉛めっき
鋼板の合金化処理は、亜鉛めっき層中の平均Fe量がFe８
〜12wt.%程度が良いとされるため、亜鉛めっき層が厚い
（めっき量が大）場合は、地鉄のFeを亜鉛めっき層中に
拡散させる量を多く、一方、亜鉛めっき層が薄い（めっ
き量が小）場合は、地鉄のFeを亜鉛めっき層中に拡散さ
せる量を少なくする必要がある。従って、Fe拡散量を制
御する加熱量（誘導加熱方式合金化炉においては投入電
力に等しい）は、亜鉛めっき層のめっき量に応じて適切
に制御することが必要となる。
は、亜鉛めっき層中の鉄（Fe）と亜鉛（Zn）との比（亜
鉛めっき層中の平均Fe量）が、Fe８〜12wt.%程度の範囲
内が最良とされており、図２に示すように、管理指標と
して鋼種ごとに異なるある所望の温度範囲に管理すれば
良いことがわかっている。このように、溶融亜鉛めっき
鋼板の合金化処理は、亜鉛めっき層中の平均Fe量がFe８
〜12wt.%程度が良いとされるため、亜鉛めっき層が厚い
（めっき量が大）場合は、地鉄のFeを亜鉛めっき層中に
拡散させる量を多く、一方、亜鉛めっき層が薄い（めっ
き量が小）場合は、地鉄のFeを亜鉛めっき層中に拡散さ
せる量を少なくする必要がある。従って、Fe拡散量を制
御する加熱量（誘導加熱方式合金化炉においては投入電
力に等しい）は、亜鉛めっき層のめっき量に応じて適切
に制御することが必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては、上述した適正温度範囲を達成す
るための適切な加熱量を決定しても、それを直接誘導加
熱式合金化炉の投入電力量の制御に定量的に反映する方
法が確立されていない。即ち、誘導加熱式合金化炉に
は、異なる種類の鋼板が順次送られてくるため、これら
の鋼種の変更による板厚、板幅および成分組成の変更、
ならびに、操業時間中に時々刻々と変化する亜鉛めっき
量および亜鉛めっき浴の温度および鋼板移動速度の変動
等に必要となる加熱条件の変更に対する適応が必要であ
るが、従来技術においてはこれらの合金化処理に影響を
与える操業要因を適切なる方法で投入電力量に反映させ
ておらず、単にバーナー加熱式（ガス炉）を誘導加熱式
（誘導加熱式合金化炉）に置き換えただけであり、加熱
条件変更遅れおよび加熱条件の不適切さから生じる合金
化処理不良が，従来のバーナー加熱式と大差なく同じレ
ベルで発生する等、誘導加熱式合金化炉の利点が十分に
生かされていない。
た従来技術においては、上述した適正温度範囲を達成す
るための適切な加熱量を決定しても、それを直接誘導加
熱式合金化炉の投入電力量の制御に定量的に反映する方
法が確立されていない。即ち、誘導加熱式合金化炉に
は、異なる種類の鋼板が順次送られてくるため、これら
の鋼種の変更による板厚、板幅および成分組成の変更、
ならびに、操業時間中に時々刻々と変化する亜鉛めっき
量および亜鉛めっき浴の温度および鋼板移動速度の変動
等に必要となる加熱条件の変更に対する適応が必要であ
るが、従来技術においてはこれらの合金化処理に影響を
与える操業要因を適切なる方法で投入電力量に反映させ
ておらず、単にバーナー加熱式（ガス炉）を誘導加熱式
（誘導加熱式合金化炉）に置き換えただけであり、加熱
条件変更遅れおよび加熱条件の不適切さから生じる合金
化処理不良が，従来のバーナー加熱式と大差なく同じレ
ベルで発生する等、誘導加熱式合金化炉の利点が十分に
生かされていない。
【００１０】従って、この発明の目的は、上述した問題
点を解決するためになされたものであって、誘導加熱の
原理と合金化処理プロセスの特性から、最適加熱条件、
即ち、加熱量を支配する投入電力量を決定し、誘導加熱
式合金化炉の利点である加熱調整の容易さと応答性の良
さを利用し、加熱条件変更を最適且つ遅れを生じさせる
ことなく行うことができる誘導加熱式合金化炉における
溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法を提供すること
にある。
点を解決するためになされたものであって、誘導加熱の
原理と合金化処理プロセスの特性から、最適加熱条件、
即ち、加熱量を支配する投入電力量を決定し、誘導加熱
式合金化炉の利点である加熱調整の容易さと応答性の良
さを利用し、加熱条件変更を最適且つ遅れを生じさせる
ことなく行うことができる誘導加熱式合金化炉における
溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の方法は、鋼板
を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して前記鋼板の表面上に溶融
亜鉛めっき層を形成して溶融亜鉛めっき鋼板を調製し、
次いで、前記溶融亜鉛めっき鋼板を前記溶融亜鉛めっき
浴から引き上げて誘導加熱式合金化炉に導き、前記誘導
加熱式合金化炉において加熱用に投入される電力量を制
御しながら前記溶融亜鉛めっき鋼板を加熱して前記溶融
亜鉛めっき層をFe-Zn 合金化するにあたり、連続して通
過する各鋼板の板厚、板幅および成分組成、ならびに、
前記鋼板の移動速度、鋼板温度および前記溶融亜鉛めっ
き層のめっき量の各々の目標値から、投入する電力量Ｐ
0 を演算するとともに、操業状況に応じて逐次変化する
前記溶融亜鉛めっき層のめっき量、前記溶融亜鉛めっき
浴の温度、前記鋼板の移動速度および鋼板温度の各々の
実績値から、電力量の補正値ΔＰを演算し、補正値ΔＰ
によって電力量Ｐ0 を補正して得られた電力量Ｐを投入
し、亜鉛めっき層の合金化を行うことに特徴を有するも
のである。
を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して前記鋼板の表面上に溶融
亜鉛めっき層を形成して溶融亜鉛めっき鋼板を調製し、
次いで、前記溶融亜鉛めっき鋼板を前記溶融亜鉛めっき
浴から引き上げて誘導加熱式合金化炉に導き、前記誘導
加熱式合金化炉において加熱用に投入される電力量を制
御しながら前記溶融亜鉛めっき鋼板を加熱して前記溶融
亜鉛めっき層をFe-Zn 合金化するにあたり、連続して通
過する各鋼板の板厚、板幅および成分組成、ならびに、
前記鋼板の移動速度、鋼板温度および前記溶融亜鉛めっ
き層のめっき量の各々の目標値から、投入する電力量Ｐ
0 を演算するとともに、操業状況に応じて逐次変化する
前記溶融亜鉛めっき層のめっき量、前記溶融亜鉛めっき
浴の温度、前記鋼板の移動速度および鋼板温度の各々の
実績値から、電力量の補正値ΔＰを演算し、補正値ΔＰ
によって電力量Ｐ0 を補正して得られた電力量Ｐを投入
し、亜鉛めっき層の合金化を行うことに特徴を有するも
のである。
【００１２】上記課題は、製造管理コンピュータから送
信される、誘導加熱式合金化炉を通過する各々の鋼板の
板厚、板幅、成分組成および鋼板移動速度の目標値、な
らびに、亜鉛めっき量および鋼板温度の目標値の各々か
ら、必要な加熱量即ち誘導加熱コイルへの投入電力量Ｐ
0 を演算する電力演算装置と、鋼板温度、鋼板移動速
度、ならびに、亜鉛めっき量および亜鉛めっき浴の温度
の実績値を逐次収集し、なおかつ、各々の値から、投入
電力量Ｐ0 に対する補正量ΔＰを常時演算する電力補正
量演算装置と、誘導加熱コイルの投入電力量Ｐを、Ｐ＝
Ｐ0 ＋ΔＰ、に制御する電力制御装置とを備え、前記電
力演算装置によって、誘導加熱式合金化炉を通過する各
々の鋼板の、板厚、板幅、成分組成および鋼板移動速度
の目標値、ならびに、亜鉛めっき量および鋼板温度の目
標値の各々の値から、必要な加熱量即ち誘導加熱コイル
への投入電力量Ｐ0 を演算するとともに、前記電力補正
量演算装置によって、鋼板温度、鋼板移動速度、ならび
に、亜鉛めっき量および亜鉛めっき浴の温度の各々の実
績値から、投入電力量Ｐ0 に対する補正量ΔＰを常時演
算し、そして、前記電力制御装置によって、誘導加熱コ
イルの投入電力量Ｐを、Ｐ＝Ｐ0 ＋ΔＰ、に制御して加
熱量を制御することにより解決される。
信される、誘導加熱式合金化炉を通過する各々の鋼板の
板厚、板幅、成分組成および鋼板移動速度の目標値、な
らびに、亜鉛めっき量および鋼板温度の目標値の各々か
ら、必要な加熱量即ち誘導加熱コイルへの投入電力量Ｐ
0 を演算する電力演算装置と、鋼板温度、鋼板移動速
度、ならびに、亜鉛めっき量および亜鉛めっき浴の温度
の実績値を逐次収集し、なおかつ、各々の値から、投入
電力量Ｐ0 に対する補正量ΔＰを常時演算する電力補正
量演算装置と、誘導加熱コイルの投入電力量Ｐを、Ｐ＝
Ｐ0 ＋ΔＰ、に制御する電力制御装置とを備え、前記電
力演算装置によって、誘導加熱式合金化炉を通過する各
々の鋼板の、板厚、板幅、成分組成および鋼板移動速度
の目標値、ならびに、亜鉛めっき量および鋼板温度の目
標値の各々の値から、必要な加熱量即ち誘導加熱コイル
への投入電力量Ｐ0 を演算するとともに、前記電力補正
量演算装置によって、鋼板温度、鋼板移動速度、ならび
に、亜鉛めっき量および亜鉛めっき浴の温度の各々の実
績値から、投入電力量Ｐ0 に対する補正量ΔＰを常時演
算し、そして、前記電力制御装置によって、誘導加熱コ
イルの投入電力量Ｐを、Ｐ＝Ｐ0 ＋ΔＰ、に制御して加
熱量を制御することにより解決される。
【００１３】電力補正量演算装置において、電力補正量
ΔＰの演算に必要な実績値は、下記の装置からの信号に
よって得られる。誘導加熱式合金化処理炉での実際の鋼
板温度；誘導加熱式合金化処理炉出側の鋼板温度計、鋼
板移動速度；ライン内の速度基準ロールに設置されてい
るパルスジェネレ−タ等を用いた鋼板移動速度検出装
置、亜鉛めっき層のめっき量；亜鉛めっき量を決定する
ためのめっき量を調整する気体絞りノズルの圧力計、気
体絞りノズルと鋼板との間の距離計および鋼板移動速度
から演算する亜鉛めっき量演算装置。
ΔＰの演算に必要な実績値は、下記の装置からの信号に
よって得られる。誘導加熱式合金化処理炉での実際の鋼
板温度；誘導加熱式合金化処理炉出側の鋼板温度計、鋼
板移動速度；ライン内の速度基準ロールに設置されてい
るパルスジェネレ−タ等を用いた鋼板移動速度検出装
置、亜鉛めっき層のめっき量；亜鉛めっき量を決定する
ためのめっき量を調整する気体絞りノズルの圧力計、気
体絞りノズルと鋼板との間の距離計および鋼板移動速度
から演算する亜鉛めっき量演算装置。
【００１４】電力演算装置は、公知の誘導加熱の原理か
ら下記(1) 式により電力量Ｐ0 を決定する。 Ｐ0 ＝Ｃ・α・ｔ・Ｗ・Ｖ・Ｔ0 ─(1) ただし、 Ｃ ： 効率、鋼板密度等を考慮した定数、 α ： 亜鉛めっき層のめっき量による修正係数、 ｔ ： 板厚、 Ｗ ： 板幅、 Ｖ ： 鋼板移動速度の目標値または実績値、 Ｔ0 ： 鋼板温度の目標値（合金化処理における鋼種の
影響をここに反映している。図２参照）。 ここで、図２は鋼板温度と溶融亜鉛めっき層のFe-Zn 合
金化度との関係を鋼種によって示すグラフである。図２
において、Ａ〜ＤおよびＴは、各々下記を示している。 Ａ；低炭素鋼（炭素含有量0.01〜0.07wt.%）、 Ｂ；中炭素鋼（炭素含有量0.15〜0.20wt.%）、 Ｃ；極低炭素鋼（炭素含有量0.03wt.%以下）にリンを添
加、 Ｄ；極低炭素鋼にチタンを添加、 Ｔ；Ｃの場合の目標鋼板温度範囲。 また、投入電力量Ｐ0 は、実際の操業実績から重回帰、
または、経験上から得ることもできる。
ら下記(1) 式により電力量Ｐ0 を決定する。 Ｐ0 ＝Ｃ・α・ｔ・Ｗ・Ｖ・Ｔ0 ─(1) ただし、 Ｃ ： 効率、鋼板密度等を考慮した定数、 α ： 亜鉛めっき層のめっき量による修正係数、 ｔ ： 板厚、 Ｗ ： 板幅、 Ｖ ： 鋼板移動速度の目標値または実績値、 Ｔ0 ： 鋼板温度の目標値（合金化処理における鋼種の
影響をここに反映している。図２参照）。 ここで、図２は鋼板温度と溶融亜鉛めっき層のFe-Zn 合
金化度との関係を鋼種によって示すグラフである。図２
において、Ａ〜ＤおよびＴは、各々下記を示している。 Ａ；低炭素鋼（炭素含有量0.01〜0.07wt.%）、 Ｂ；中炭素鋼（炭素含有量0.15〜0.20wt.%）、 Ｃ；極低炭素鋼（炭素含有量0.03wt.%以下）にリンを添
加、 Ｄ；極低炭素鋼にチタンを添加、 Ｔ；Ｃの場合の目標鋼板温度範囲。 また、投入電力量Ｐ0 は、実際の操業実績から重回帰、
または、経験上から得ることもできる。
【００１５】(1) 式のうち、Ｃ、ｔ、ＷおよびＴ0 は、
合金化処理の対象となる鋼板の製造諸元（板厚、板幅お
よび成分組成）が変更されない限りは変化しないため、
これらが変わる場合のみ(1) 式を再演算して新たな投入
電力量Ｐ0 を決定し、電力制御装置へ設定する。
合金化処理の対象となる鋼板の製造諸元（板厚、板幅お
よび成分組成）が変更されない限りは変化しないため、
これらが変わる場合のみ(1) 式を再演算して新たな投入
電力量Ｐ0 を決定し、電力制御装置へ設定する。
【００１６】(1)式で問題となるのは、合金化処理プロ
セスに大きな影響を与える亜鉛めっき量および溶融亜鉛
めっき浴の温度が、必ずしも一定でなく変動が生じるこ
と、そのために、（1)式から決定した投入電力量Ｐ
0 で、目標鋼板温度が達成出来ない場合があること、の
２点である。
セスに大きな影響を与える亜鉛めっき量および溶融亜鉛
めっき浴の温度が、必ずしも一定でなく変動が生じるこ
と、そのために、（1)式から決定した投入電力量Ｐ
0 で、目標鋼板温度が達成出来ない場合があること、の
２点である。
【００１７】上記２点を補償するため、電力補正量演算
装置によって補正量ΔＰを、常時下記(2) 式により演算
する。 ΔＰ＝ｆ（Ｔ−Ｔ0 ，Ｚ−Ｚ0 ，ＴP ） ─(2) ただし、 ｆ（Ｔ−Ｔ0 , Ｚ−Ｚ0 ，ＴP ） ＝η（Ｔ−Ｔ0 ）L （Ｚ−Ｚ0 ）M ＴP N 、 η、Ｌ、Ｍ、Ｎ ； 定数（操業実績より決定）、 Ｔ ； 鋼板測定温度、 Ｔ0 ； 鋼板温度の目標値、 ＴP ； 亜鉛めっき浴の測定温度、 Ｚ0 ； 亜鉛めっき量の目標値、 Ｚ ； 亜鉛めっき量の演算値、ここで、Ｚは下記(3)
式より求める、 Ｚ＝k0Ｑk1Ｖk2Ｄk3exp （−k4／Ｖ） ─(3) 、 ただし、 k0、k1、k2、k3、k4； 定数、 Ｑ ； 気体絞りノズルから吹き付けられる気体の圧力
測定値 Ｖ ； 鋼板移動速度測定値 Ｄ ； 気体絞りノズルと鋼板との間の距離測定値
装置によって補正量ΔＰを、常時下記(2) 式により演算
する。 ΔＰ＝ｆ（Ｔ−Ｔ0 ，Ｚ−Ｚ0 ，ＴP ） ─(2) ただし、 ｆ（Ｔ−Ｔ0 , Ｚ−Ｚ0 ，ＴP ） ＝η（Ｔ−Ｔ0 ）L （Ｚ−Ｚ0 ）M ＴP N 、 η、Ｌ、Ｍ、Ｎ ； 定数（操業実績より決定）、 Ｔ ； 鋼板測定温度、 Ｔ0 ； 鋼板温度の目標値、 ＴP ； 亜鉛めっき浴の測定温度、 Ｚ0 ； 亜鉛めっき量の目標値、 Ｚ ； 亜鉛めっき量の演算値、ここで、Ｚは下記(3)
式より求める、 Ｚ＝k0Ｑk1Ｖk2Ｄk3exp （−k4／Ｖ） ─(3) 、 ただし、 k0、k1、k2、k3、k4； 定数、 Ｑ ； 気体絞りノズルから吹き付けられる気体の圧力
測定値 Ｖ ； 鋼板移動速度測定値 Ｄ ； 気体絞りノズルと鋼板との間の距離測定値
【００１８】電力制御装置には、(1) 式で演算された電
力Ｐ0 と(2) 式で演算された電力補正量ΔＰを加えた電
力Ｐが常時設定されるため、逐次変化する操業状況を設
定値に反映することができ、溶融亜鉛めっき鋼板の合金
化処理の良否の指標である図３に示す鋼板温度範囲を確
保することができ、安定した制御が可能となる。
力Ｐ0 と(2) 式で演算された電力補正量ΔＰを加えた電
力Ｐが常時設定されるため、逐次変化する操業状況を設
定値に反映することができ、溶融亜鉛めっき鋼板の合金
化処理の良否の指標である図３に示す鋼板温度範囲を確
保することができ、安定した制御が可能となる。
【００１９】
【作用】本発明の制御方法は、通過する鋼板ごとに決ま
っている板厚、板幅および成分組成と、実際の操業状況
により変動する鋼板移動速度、亜鉛めっき量、溶融亜鉛
めっき浴の温度および鋼板温度の各々の実績値または演
算値を、その時々の投入電力量に反映することができ、
各条件のいづれか１つでも変化した場合に最適な投入電
力を決定でき、なおかつ、誘導加熱式合金化炉であるこ
とから、決定値の実際の投入電力量への反映を容易に且
つ応答性良く達成できるため、安定した合金化処理を行
うことができ、製造条件の変更、あるいは、逐次変化す
る操業状況の変動によって発生する合金化不良を防止す
ることができる。
っている板厚、板幅および成分組成と、実際の操業状況
により変動する鋼板移動速度、亜鉛めっき量、溶融亜鉛
めっき浴の温度および鋼板温度の各々の実績値または演
算値を、その時々の投入電力量に反映することができ、
各条件のいづれか１つでも変化した場合に最適な投入電
力を決定でき、なおかつ、誘導加熱式合金化炉であるこ
とから、決定値の実際の投入電力量への反映を容易に且
つ応答性良く達成できるため、安定した合金化処理を行
うことができ、製造条件の変更、あるいは、逐次変化す
る操業状況の変動によって発生する合金化不良を防止す
ることができる。
【００２０】
【実施例】以下、この発明の構成を図面に示す実施例に
基づいて説明する。図１は溶融亜鉛めっきおよび誘導加
熱式合金化処理の設備を使用したこの発明の方法の実施
例を示す工程図である。図１において、１は溶融亜鉛ポ
ット内の溶融亜鉛めっき浴、３は誘導加熱式合金化炉、
４は誘導加熱コイル、そして、５は誘導加熱コイルの投
入電力量を制御する電力制御装置（電気回路）である。
電力演算装置７は、誘導加熱の原理に基づき、投入電力
量Ｐ0 を演算する。電力補正量演算装置８は、鋼板の移
動速度Ｖ、溶融亜鉛めっき浴の温度ＴP 、亜鉛めっき量
Ｚおよび鋼板の温度Ｔから、電力補正量ΔＰを演算す
る。電力制御装置（コントローラ）６は電力制御装置
（電気回路）５を介して、誘導加熱コイル４の投入電力
量Ｐを、Ｐ＝Ｐ0 ＋ΔＰに制御する。
基づいて説明する。図１は溶融亜鉛めっきおよび誘導加
熱式合金化処理の設備を使用したこの発明の方法の実施
例を示す工程図である。図１において、１は溶融亜鉛ポ
ット内の溶融亜鉛めっき浴、３は誘導加熱式合金化炉、
４は誘導加熱コイル、そして、５は誘導加熱コイルの投
入電力量を制御する電力制御装置（電気回路）である。
電力演算装置７は、誘導加熱の原理に基づき、投入電力
量Ｐ0 を演算する。電力補正量演算装置８は、鋼板の移
動速度Ｖ、溶融亜鉛めっき浴の温度ＴP 、亜鉛めっき量
Ｚおよび鋼板の温度Ｔから、電力補正量ΔＰを演算す
る。電力制御装置（コントローラ）６は電力制御装置
（電気回路）５を介して、誘導加熱コイル４の投入電力
量Ｐを、Ｐ＝Ｐ0 ＋ΔＰに制御する。
【００２１】電力補正演算に必要な鋼板温度計12、溶融
亜鉛めっき浴１の温度計17、亜鉛めっき量演算装置11、
鋼板移動速度検出装置10の実測値、および、誘導加熱式
合金化炉３を通過する鋼板の製造諸元（板厚、板幅およ
び成分組成）は、製造管理コンピュータ９によって管理
される。13はライン内の速度基準ロールに設置された鋼
板移動速度検出装置10に用いられるパルスジェネレー
タ、14は気体絞りノズル、15は気体絞りノズルから吹き
付けられる気体の圧力Ｑの圧力計、そして、16は気体絞
りノズルと鋼板との間の距離Ｄの距離計であり、亜鉛め
っき量演算装置11に用いられる。
亜鉛めっき浴１の温度計17、亜鉛めっき量演算装置11、
鋼板移動速度検出装置10の実測値、および、誘導加熱式
合金化炉３を通過する鋼板の製造諸元（板厚、板幅およ
び成分組成）は、製造管理コンピュータ９によって管理
される。13はライン内の速度基準ロールに設置された鋼
板移動速度検出装置10に用いられるパルスジェネレー
タ、14は気体絞りノズル、15は気体絞りノズルから吹き
付けられる気体の圧力Ｑの圧力計、そして、16は気体絞
りノズルと鋼板との間の距離Ｄの距離計であり、亜鉛め
っき量演算装置11に用いられる。
【００２２】このような装置構成によって、溶融亜鉛め
っき浴１に浸漬され、次いで、引き上げられた溶融亜鉛
めっき処理鋼板２は、誘導加熱式合金化炉３に導かれ、
誘導加熱式合金化炉３において、本発明の方法によって
加熱量を制御されながら合金化処理され、かくして、鋼
板２の表面上に形成された溶融亜鉛めっき層が所定の範
囲内に合金化される。
っき浴１に浸漬され、次いで、引き上げられた溶融亜鉛
めっき処理鋼板２は、誘導加熱式合金化炉３に導かれ、
誘導加熱式合金化炉３において、本発明の方法によって
加熱量を制御されながら合金化処理され、かくして、鋼
板２の表面上に形成された溶融亜鉛めっき層が所定の範
囲内に合金化される。
【００２３】図１に示す装置を使用し、この発明の方法
によって誘導加熱式合金化炉の投入電力量を制御しなが
ら、図２に示す極低炭素鋼Ｃを鋼板として用いた溶融亜
鉛めっき鋼板に連続して合金化処理を実施し、誘導加熱
式合金化炉内の鋼板の温度を調査した。その結果を、投
入電力量、鋼板の移動速度および亜鉛めっき量の実測値
とともに図３に示す。図３において、Ａは投入電力量
（kW) 、Ｂは鋼板温度（℃）、Ｃは鋼板の移動速度（m/
min)、そして、Ｄは亜鉛めっき量（g/m2) を示す。図３
から明らかなように、この発明の方法によれば、所望の
合金化度が得られる550 から650 ℃の範囲内に鋼板の温
度が維持されていることがわかる。
によって誘導加熱式合金化炉の投入電力量を制御しなが
ら、図２に示す極低炭素鋼Ｃを鋼板として用いた溶融亜
鉛めっき鋼板に連続して合金化処理を実施し、誘導加熱
式合金化炉内の鋼板の温度を調査した。その結果を、投
入電力量、鋼板の移動速度および亜鉛めっき量の実測値
とともに図３に示す。図３において、Ａは投入電力量
（kW) 、Ｂは鋼板温度（℃）、Ｃは鋼板の移動速度（m/
min)、そして、Ｄは亜鉛めっき量（g/m2) を示す。図３
から明らかなように、この発明の方法によれば、所望の
合金化度が得られる550 から650 ℃の範囲内に鋼板の温
度が維持されていることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、誘導加熱の原理と合金化プロセスの特性を考慮した
加熱条件、即ち、投入電力決定方法により、誘導加熱式
合金化炉の加熱調整の容易さおよび応答性の良さを活用
した制御を実施可能となり、製造条件の変更、および、
操業状況変動に適応した合金化制御を精度良く実施する
ことができ、合金化不良の発生の解消により歩留り向上
と品質の高位安定化が達成でき、自動制御化によるオペ
レーターの作業負荷を低減化でき、かくして、工業上有
用な効果がもたらされる。
ば、誘導加熱の原理と合金化プロセスの特性を考慮した
加熱条件、即ち、投入電力決定方法により、誘導加熱式
合金化炉の加熱調整の容易さおよび応答性の良さを活用
した制御を実施可能となり、製造条件の変更、および、
操業状況変動に適応した合金化制御を精度良く実施する
ことができ、合金化不良の発生の解消により歩留り向上
と品質の高位安定化が達成でき、自動制御化によるオペ
レーターの作業負荷を低減化でき、かくして、工業上有
用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶融亜鉛めっきおよび誘導加熱式合金化処理の
設備を使用したこの発明の方法の実施例を示す工程図
設備を使用したこの発明の方法の実施例を示す工程図
【図２】鋼板温度と溶融亜鉛めっき層のFe-Zn 合金化度
との関係を鋼種によって示すグラフ
との関係を鋼種によって示すグラフ
【図３】合金化処理経過時間と鋼板温度との関係を、投
入電力、鋼板移動速度および亜鉛めっき量とともに示す
グラフ
入電力、鋼板移動速度および亜鉛めっき量とともに示す
グラフ
【図４】従来の溶融亜鉛めっきおよび誘導加熱式合金化
処理の設備の１例を示す工程図。
処理の設備の１例を示す工程図。
１ 溶融亜鉛めっき浴 ２ 鋼板 ３ 誘導加熱式合金化炉 ４ 誘導加熱コイル ５ 電力制御装置（電気回路） ６ 電力制御装置（コントローラ） ７ 電力演算装置 ８ 電力補正量演算装置 ９ 製造管理コンピュータ 10 鋼板速度検出装置 11 亜鉛めっき量演算装置 12 鋼板温度計 13 パルスジェネレータ 14 気体絞りノズル 15 気体絞りノズル圧力計 16 気体絞りノズルと鋼板との間の距離計 17 亜鉛ポット温度計 18 鋼板温度制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して前記
鋼板の表面上に溶融亜鉛めっき層を形成して溶融亜鉛め
っき鋼板を調製し、次いで、前記溶融亜鉛めっき鋼板を
前記溶融亜鉛めっき浴から引き上げて誘導加熱式合金化
炉に導き、前記誘導加熱式合金化炉において加熱用に投
入される電力量を制御しながら前記溶融亜鉛めっき鋼板
を加熱して前記溶融亜鉛めっき層をFe-Zn 合金化するに
あたり、連続して通過する各鋼板の板厚、板幅および成
分組成、ならびに、前記鋼板の移動速度、鋼板温度およ
び前記溶融亜鉛めっき層のめっき量の各々の目標値か
ら、投入する電力量Ｐ0 を演算するとともに、操業状況
に応じて逐次変化する前記溶融亜鉛めっき層のめっき
量、前記溶融亜鉛めっき浴の温度、前記鋼板の移動速度
および鋼板温度の各々の実績値から、電力量の補正値Δ
Ｐを演算し、補正値ΔＰによって電力量Ｐ0 を補正して
得られた電力量Ｐを投入し、亜鉛めっき層の合金化を行
うことを特徴とする、誘導加熱式合金化炉における溶融
亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13901693A JPH06330276A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 誘導加熱式合金化炉における溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13901693A JPH06330276A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 誘導加熱式合金化炉における溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330276A true JPH06330276A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=15235511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13901693A Pending JPH06330276A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 誘導加熱式合金化炉における溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330276A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015709A1 (de) * | 1997-09-24 | 1999-04-01 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur regelung eines 'galvannealing'-prozesses |
| KR20020048087A (ko) * | 2000-12-16 | 2002-06-22 | 이구택 | 철 합금화도계를 이용한 유도 가열로 자동제어 장치 |
| CN113727480A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种热脱附炉电磁加热控制器输出功率的控制方法及系统 |
-
1993
- 1993-05-17 JP JP13901693A patent/JPH06330276A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015709A1 (de) * | 1997-09-24 | 1999-04-01 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh | Verfahren zur regelung eines 'galvannealing'-prozesses |
| KR20020048087A (ko) * | 2000-12-16 | 2002-06-22 | 이구택 | 철 합금화도계를 이용한 유도 가열로 자동제어 장치 |
| CN113727480A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种热脱附炉电磁加热控制器输出功率的控制方法及系统 |
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