JPS5858261A - 連続溶融めつきラインの鋼ストリツプの還元促進方法及び装置 - Google Patents

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】 この発明は連続溶融めっきラインの鋼ストリップＯＲ元
促進方法とその装置に関する。

連続溶融めっきラインにおいて、鋼ストリップは溶融金
属槽に導かれる前に還元炉内に連続的に導入され、ここ
で鋼ストリツプ表面の微細酸化皮膜が除去されるが、近
年ラインスピードの高速化に伴い鋼ストリップの還元度
が低下していることや、需要が拡大しつつある高張力鋼
板等に生ずる難還元性酸化膜の除去、或は良好な還元が
困難でめつｔ１密着性が不十分な鋼種も数多く存在する
等の問題からこの還元炉における還元力の強化がｉｉす
れている。

還元炉における還元力を強化する丸めには通常還元炉温
の上昇、水素員度の増加及びラインスピードの低下等の
対策が講じられるが、いずれもランニングコストが増大
し、を皮ツインスピードの低下は上記した要望に逆行す
る結果となる。

このような問題点を解決するために、還元性雰囲気ガス
の還元炉内への送入方法や、或は炉内還元性ガス雰囲気
の攪拌等に関する考案等がいくつか既に提案されている
が、これらＯ提案によって一還元力の強化は十分でなく
、’ｆｌｌＫめっき密着性に関しては不十分であるＯが
現状である。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされ良もので、連続
溶融めっきラインにおける還元炉内に放電電極を設け、
この電極と被めっき鋼ストリツプ表面との間にコロナ放
電を発生畜せ、このコμす放電の効果によ〕鋼ストリツ
プ表面の還元促進を行おうとするものであゐ・ 第１図及び第３図は本発面方法の説明図であ〕、縞１図
は構製連続溶融めっきライン、第意図は縦型連続溶融め
っきラインの場合を示す・ 図中、（１）は燃焼加熱炉、偉）はこれに続く還元デで
ある。横部の場合、還元炉（２））は還元帯（Ｒ）とこ
れに続く冷却帯ＣＣｓ　）　（Ｃｍ）　（Ｃ１）　（Ｃ
４）から構成される。還元炉（２）の端部はスナウト（
荀に連続し、該スナウト（３）はめつき槽（４）へと連
結しており、鋼ストリップ（Ａ）は前記加熱炉（１）か
ら還元炉０）を通ってスナウト（３）からめつき槽（４
）へ導かれる。

以上のような構成において本発明方法では還元炉（２）
内に放電電極（転）を設け、この放電電極鴬と鋼ストリ
ップ（Ａ）との間にコロナ放電を生じさせるーこの放電
に伴って副次的にイオン衝撃、電子衝撃醇が生起し、こ
れらの効果によ）鋼ストリップ（Ａ）！！面の酸化物の
除去が促進される。また同時に水素ガスのイオン解離現
象により、酸化物と還元性ガスとの反応も増進され、還
元炉内の全体的な還元能力が向上する・ 放電電極（転）は、第１図に示す横型の例では還元帯（
Ｒ）に設けられているが、還元帯（Ｒ）と同じように還
元性雰囲気に保たれ、鋼帯に熱処理を加えるための冷却
帯（Ｃ１）　（ＣＩ）（Ｃｍ）　（Ｃａ）のいずれか、
或は総てにわたって設置しても良い、ｔた第２図に示す
縦型の例では還元炉（２）の入口側に設けられているが
、必９に応じてどの位置に配置しても良く、パスライン
総てＫわ九って設置しても良い。

更に還元炉（２）の入口（Ｃ）、即ち燃焼加熱炉（１）
との接続部に電極叫を設置することも可能であｐ、この
場合、還元帯（Ｂ）　Ｋ設ける場合と比較して設備の簡
略化が図れる利点があり。

設備上有効である。

次に本発明方法を実施するための装置Ｏ実施例を第３図
及び第４図を参照して説明するー第１図は鉄製連続溶融
めっきラインに本装置を適用した例を示し、第４図は放
電電極輪の詳細を示す断面図である。

図中、叫は放電電極、（ロ）は耐熱性電気絶縁体、（２
）はアース用ロールである。こ０実施例では放電電極員
をロール電極とし、耐熱性の金属−−ル（１０１）を用
い、このロール（１０１）に給電用高圧ケーブル（１０
６）を接続して高電圧を印加しつつ―−ル（１０１）を
回転させる構成としている。電極員をロール電極として
これを回転させるようにしたのは、コロナ放電による局
部的な電極表面の消耗を紡ぐためである。

このロール（１０１）　Ｏ表面に適当な誘導率、耐電圧
、耐熱性な゛持つ耐熱性電気絶縁体（ロ）が被覆されて
いる・この絶縁体Ｉとしては、セラ建ツクス等を用いれ
ば良く、ロール（１０１）の表面に均一な厚さで強固に
接着させ、円筒状に成形すれば良い、この実施例ではｌ
Ｏｏ悌アルミナを溶射法によりロール（１０１）　Ｋ被
覆している− 以上のような電極（至）が鋼ストリップ（ム）の表裏に
対向して複数組配置されており、その上端側と下端側に
鋼ス）　ＩＪツブ（Ａ）の表裏から夫々アース用四−ル
（２）（ロ）が接触している―なお、アース用ロール（
２）（６）を用いずにデフレクタロール（５）Ｋアース
ブラツシ等を取付けてアースするようにしても良い。

次に電極−の構造を第４図によ〕説明する・ロール（１
０１）は還元炉（２）の炉殻（６）に設けられた軸受（
１０２）　（１０２）により回転可能に支持されている
。炉殻（６）の貫通孔（６０）の周囲及び軸受（１０り
と炉殻（６）と０１％１ｌｌｌｌ’ｃは電気絶縁体（１
０３）が介装されており、ロール（１０１）と炉殻（６
）と０ＶＵＫり一り電流が生じない様に配慮されている
。ロール（１０１）の一端にはプーリ（ｔｏ４）が設け
られ、マペル）　（１０５）Ｋよ）電動機（図示せず）
と接続し、放電中一定の速度で回転するように構成され
ている。

ロール（１０１）全体には前記したように電気絶縁体（
ロ）が被覆されているが、その他端部分は被覆を一部除
去し、給電高圧ケーブル（ｌｏｇ）をロール（１０１）
　Ｋ直接接触させてあｐにれＫよ〕四−ル（１０１）Ｋ
高電圧を印加している。

軸受（１０２）及びロール（１０１）端部尋の炉殻外に
出ている部分は保護カバー（１０７）　（１０７）　Ｋ
よ〕カバーされ、密閉されている。このカバー（１０７
）　（１０７）には、ガス入口（１０８）が設けられて
おｐ、ここからシール用不活性ガスが吹込まれる。ガス
入口（ｆｅｌｌ）に用いる導管は送入され為シール用不
活性ガスが軸受（１０２）のベアリングを冷却するよう
な位置及び方向を考えて設置すると、操業中ベアリング
の過熱を適当に以上のような構成に加えて、この実施例
ではロール（１０１）を中空体とし、その両端にガスの
入口（１０Ｇ）と出口（１１Ｇ）を設けて内部にカバー
　（１０７）　（１０７）内のシール用不活性ガスが流
通するよう托して、ロール（１０１）の冷却を行うよう
に構成している。一般に還元炉０）内は８００℃前後の
温度であり、この炉内に設置されるロール（１０１）の
冷却を行うことは材質面からみて好ましい・ 不活性ガスの流路を説明すれば、まずカバー（１０７）
Ｋ送人畜れたガスは入口（１０９）からロール（１０１
）の中空部に入）、ここでロール（１０１）を冷却した
後、出口（１１０）から他方のカバー（１０７）内に排
出される・このガスはカバー（１０７）内に別途送入さ
れるシール用不活性ガスと混合し、一部は還元炉（２）
内に、大部分はカバー（１０７）の隙間から大気に放散
される。

第Ｓ図の（ａ）　（ｂ）は鋼ストリップ（ム）と電極−
との位置関係及びコロナ放電（７）の発生Ｏ仕方を示す
ものである。通常の操業においては、鋼ストリップ（Ａ
）と電極（２）との距離は最短位置で５〜１５箇程度に
保っておき、この時コロナ放電（７）は第５図（１）Ｋ
示すように鋼ストリップ（ム）表面と電極（転）の曲率
を持った表面との間に上下にある程度の幅を持って発生
する。また鋼ストリップ（Ａ）が走行時に張力のゆるみ
等によって電極（イ）と接触する場合があるが、この場
合にも第５図（ｂ）に示すように鋼ストリップ（Ａ）面
と電極（７）面との関に出来た間隙にコロナ放電（ηが
生ずる。この際には鋼ストリップ（Ａ）と電極（２）の
接触点に暗電流が発生し、やや電力効率が低下するが、
実操業に際して特に問題は生じない、更に鋼ストリップ
（ム）の板ぶれを押える目的などのために積極的に鋼ス
トリップ（ム）と電極−とを接触させることも可能であ
る。

第６図は電極（ト）の配役を千鳥状にした場合の実施例
を示すもので、このような配置にし向して配置した場合
と同様な効果を得ることが出来るーこの配置の場合も鋼
ストリップ（ム）の両側にある電極（６）を鋼ストリッ
プ（Ａ）に、やや押しつけるように接触させれば、板ぶ
れを押えながらのコロナ放電処理が可能であり、鋼スト
リップ（Ａ）面と電極小事の相対位置関係が常に一定に
保たれやすいため、安定したコロナ放電を発生出来、鋼
ストリップ（Ａ）面に対し、均一な処理が行える。

次に第７図に放電電極の他の態様を示す−この放電電極
ＯＬ！は耐熱金属製プレート（１寞ｏ）Ｋ耐熱性電気絶
縁体ｉｔ−先端がややとがった刃状に形成して被覆した
構成となってお〕、前記したロール電極のように回転さ
せずに固定して用いる。

この刃状電極を使用した場合、前記したーール電極の場
合より４コロナ放電の発生領域が狭くなシミ極の消耗が
激しくなるが、反面コロナが発生し中すくなシ、鋼帯角
面の還元をあげることができる。

なお、第７図では刃状電極−を千鳥状に配置した例を示
したが、水平和対向させて配置して・も良い、また電極
−に鋼ストリップ（ム）が接触しても問題ないことはり
一ル電極０場合と同様である・ 次に実施例を示す― 実施例 第３図に示す装置を、縦ｍｖｗｉ融亜鉛めっきパイロッ
トラインに適用し九個を示す。

鋼成分 表−１ 使用鋼ストリップ：シリコンキルド鋼 ２００１幅Ｘ０．４曽厚 鋼ストリツプ速度：　１００惰／分 亜鉛溶温：４６０℃ 還元促進装置入口における鋼ス）ＩＪツブ温ｌｊ：　７
００℃還元帝雰囲気ガス条件 水素浸度＝１０４ 窒素淡度：９０優 露　　　点−一２０°０ 放　電　電　極：セラミックスコーティング　６０ｓ７
段水平対向配置 電極１本当シの出カニ４ＫＷ （周波数　７ＫＨｚ 出力電圧　４０　ＫＶＰ−Ｐ　） 上記実験条件範囲内でコロナ放電印加の影響を調査した
結果、めっきの濡れ性及び密着性ＫＩＩＬ、コロナ放電
を使用した場合と使用しない場合で顕著な差が認められ
た。

１１８図に露点を一２０℃とした場合に１水素濃度、コ
■す放電処理されるときの鋼ストリツプ温度を変化させ
、コロナ放電の効果が現われる領域を調査し九結果を示
す。

露点−２０°０の状態においては、シリコンキルド鋼は
第８図の水素濃度範囲、銅帯温度範囲では、表面が十分
還元されず、従って不めっきの発生や、めっき密着性不
嵐が生ずる。

しかし、コロナ放電処理を加えた場合には。

嬉８図Ｏｆｌ＋線で示す領域において、めつ゛き■れ性
と密着性が向上した。なお、ｌ！ｌｌ！−図中■はコロ
ナ放電を使用して４濡れ性、密着懺が不十分な条件を示
す・ 表−１にはコｎす放電使用時及び未使用時におけるめつ
１１１着性及び濡れ性の違いを示す壷 ｃ日密着性評価は、ＩＣ不良）〜Ｓ（良）のＳ８階評価 以上説明した橡に、銅帯表面Ｏ還元に際し、コロナ放電
を応用する本発明によれば、従来、表面酸化膜のＩ！還
元性によ砂めりき性が不嵐となり中すいシリコンキルド
鋼、高張力鋼などの含金添加鋼に対しても、通常あるい
は通常以下のめつき条件下でのめっきが可能となる。

従来、上記のような難めつき鋼種に対しては、還元炉内
の水ｘＳ度の増加、還元温度の上昇、めつき浴温Ｏ上昇
などの対策で対応しているが１本発明によれば、従来以
下のめつき条件下でめっきが可能となる―このため、：
ＩＷす放電に対し電力は消費されるものの、全体的には
運転コストは低下し、また、めっき条件％特に還元炉温
、浴温を上昇することなどに伴う装置劣化の問題を引き
起こさず、装置寿命を延長し％また保全費用等の削減が
可能である− なお、本発明は、浴融亜鉛めっきを始めとし、溶融アル
ン二つム、溶融アルン二つムー亜鉛合金等の各種連続溶
融めっきライｙＫ使用され九場合に大きな効果を持つが
、必１！に応じて銅帯ｌ！！面の還元を目的とする連続
熱処理炉等へ適用すゐこと奄十分可能である−

【図面の簡単な説明】

菖１図は横溢連続溶融めっきラインに本発明方法を適用
した場合Ｃ）Ｉｌｓ！明図、諷意図は鉄層連続溶融めり
ｔ９インに本発明方法を適用した場合の説明図、菖３図
は本発明装置の一実施例を示す正面図、第４図は放電電
極Ｏ詳細を示す断面図、第５図は放電電極位置とコロナ
放電の状態の説明図、謳６図は放電電極Ｏ配置の他の態
様を示す配置図、第７図は放電電極の他の実施例を示す
正面図、第８図はコロナ放電の効果が表われる領域を示
すグラフである・ 特許出願人　日本鋼管株式会社 発　明　　者　　　原　　　　　　　　富　　　唇間　
　　　安谷鳳　武　志

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続溶融めっきラインの還元炉内に放電電極を設け
   、該放電電極と鋼ストリップＯ関に連続的にコロナ放電
   を発生させることを特徴とする連続溶融めつ龜うインＯ
   鋼スＦリップの還元促進方法。 １　連続溶融めっきツインの還元炉内に＃炉内を走行す
   る鋼ストリップに対向して設けられた放電電極と、皺放
   電電極を被覆する耐熱性電気絶縁体とを有することを特
   徴とする連続溶融めっきラインの鋼ストリップの還元促
   進装置。