KR20140119104A

KR20140119104A - 강대의 연속 어닐링로 및 연속 어닐링 방법

Info

Publication number: KR20140119104A
Application number: KR1020147021987A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 다카하시
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-10-08
Also published as: EP2806043A4; EP2806043A1; TW201339318A; CN104053796B; TWI488975B; CN104053796A; JP5505430B2; CN105671301B; US20150013851A1; EP2806043B1; CN105671301A; US9702020B2; WO2013108624A1; JP2013147681A; KR101644730B1

Abstract

노 내 분위기의 노점을 정상 조업에 적절한 레벨까지 신속하게 저감시킬 수 있고, 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적은 저노점의 분위기를 안정적으로 얻을 수 있는 연속 어닐링로와, 이 어닐링로를 사용한 강대의 연속 어닐링 방법을 제공한다. 가열대와 균열대 사이가 무격벽이고, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 외에 형성된 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너에 도입하여 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 노점을 저하시키고, 노점을 저하시킨 가스를 노 내로 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로로서, 리파이너로의 가스의 흡인구를, 균열대와 냉각대의 연결부 하부 및 가열대 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역을 제외한 가열대 및/또는 균열대에 배치하고, 리파이너로부터 노 내로의 가스의 토출구를 균열대와 냉각대의 연결부의 패스 라인보다 높은 영역 및 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치한다.

Description

강대의 연속 어닐링로 및 연속 어닐링 방법{STEEL STRIP CONTINUOUS ANNEALING FURNACE AND CONTINUOUS ANNEALING METHOD}

본 발명은, 강대의 연속 어닐링로 및 연속 어닐링 방법에 관한 것이다.

종래, 강대를 어닐링하는 연속 어닐링로에 있어서는, 노의 대기 개방 후의 시작시나 노 내 분위기에 대기가 침입한 경우 등에, 노 내의 수분이나 산소 농도를 저감시키려면, 노 내 온도를 상승시켜 노 내의 수분을 기화시키고, 이것과 거의 동시에 불활성 가스 등의 무산화성 가스 (non-oxidizing gas) 를 노 내 분위기의 치환 가스로서 노 내에 공급하고, 동시에 노 내의 가스를 배기함으로써 노 내 분위기를 무산화성 가스로 치환하는 방법이 널리 실시되고 있다..

그러나, 이와 같은 종래의 방법은, 노 내 분위기 중의 수분이나 산소 농도를 정상 (定常) 조업에 적합한 소정의 레벨까지 저하시키는데 장시간을 필요로 하고, 그 동안 조업할 수 없기 때문에, 생산성을 현저하게 저하시키는 문제가 있다.

또 최근, 자동차, 가전, 건재 등의 분야에 있어서, 구조물의 경량화 등에 기여 가능한 고장력강 (하이텐실 스틸) 의 수요가 높아지고 있다. 이 하이텐실 기술에서는, 강 중에 Si 를 첨가하면 구멍 확장성 (hole expandability) 이 양호한 고장력 강대를 제조할 수 있을 가능성이 있고, 또 Si 나 Al 을 함유하면 잔류 γ 가 형성되기 쉬워 연성이 양호한 강대를 제공할 수 있을 가능성이 나타내어져 있다.

그러나, 고강도 냉연 강대에 있어서, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소 (easily oxidizable element) 를 함유하고 있으면, 어닐링 중에 이들의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화물이 형성되고, 외관 불량이나 인산염 처리등의 화성 처리성 (chemical conversion property) 불량이 되는 문제가 있다.

용융 아연 도금 강대의 경우, 강대가 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하고 있으면, 어닐링 중에 이들의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화물이 형성되고, 도금성을 저해하여 불도금 결함 (bare-spot defect) 을 발생시키거나 도금 후의 합금화 처리시에 합금화 속도를 저하시키거나 하는 문제가 있다. 그 중에서도 Si 는, 강대 표면에 SiO₂ 의 산화막이 형성되면, 강대와 용융 도금 금속의 젖음성을 현저하게 저하시키고, 또, 합금화 처리시에 SiO₂ 산화막이 지철과 도금 금속의 확산의 장벽이 되는 점에서, 도금성, 합금화 처리성 저해의 문제가 특히 발생하기 쉽다.

이 문제를 방지하는 방법으로서 어닐링 분위기 중의 산소 포텐셜을 제어하는 방법을 생각할 수 있다.

산소 포텐셜을 올리는 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에 가열대 후단으로부터 균열대의 노점을 -30 ℃ 이상의 고노점으로 제어하는 방법이 개시되어 있다. 이 수법은, 어느 정도 효과를 기대할 수 있으며, 또 고노점에 대한 제어도 공업적으로 용이하다는 이점이 있지만, 고노점 하에서 조업하는 것이 바람직하지 않은 강종 (예를 들어 Ti 계-IF 강) 의 제조를 간이하게 실시할 수 없다는 결점이 있다. 이것은, 일단 고노점으로 한 어닐링 분위기를 저노점으로 하기에는 매우 장시간이 걸리기 때문이다. 또 이 수법은, 노 내 분위기를 산화성으로 하기 때문에, 제어를 잘못하면 노 내 롤에 산화물이 부착되어 픽업 결함이 발생하는 문제나, 노벽 손상의 문제가 있다.

다른 수법으로서 저산소 포텐셜로 하는 수법을 생각할 수 있다. 그러나 Si, Mn 등은 매우 산화되기 쉽기 때문에, CGL (연속 용융 아연 도금 라인)·CAL (연속 어닐링 라인) 에 배치되는 대형의 연속 어닐링로에 있어서는, Si, Mn 등의 산화를 억제하는 작용이 우수한 -40 ℃ 이하의 저노점의 분위기를 안정적으로 얻는 것은 매우 곤란한 것으로 생각되어 왔다.

저노점의 어닐링 분위기를 효율적으로 얻는 기술이, 예를 들어 특허문헌 2, 특허문헌 3 에 개시되어 있다. 이들의 기술은, 1 패스 종형로의 비교적 소규모의 노에 대한 기술로서, CGL, CAL 와 같은 다 (多) 패스 종형로에 대한 적용이 고려되어 있지 않기 때문에, 다패스 종형로에서는, 효율적으로 노점을 저하시킬 수 없을 위험성이 매우 높다.

가열대와 균열대를 구비하는 다패스 종형로에서는, 가열대와 균열대 사이를, 강대가 이동하는 부분 이외에 격벽을 형성하여 물리적으로 분리한 경우와, 가열대와 균열대 사이에 격벽이 없어, 가열대와 균열대가 물리적으로 분리되어 있지 않은 경우가 있는데, 가열대와 균열대 사이에 격벽이 없는 경우에는, 격벽이 있는 경우와 비교하여, 노 내 가스의 흐름의 자유도가 높아 복잡한 흐름이 되기 때문에, 노 전체의 노점의 저하에는 곤란을 수반하는 경우가 많다.

PCT 국제공개공보 WO2007/043273호 일본 특허공보 제2567140호 일본 특허공보 제2567130호

본 발명은, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기의 노점을 정상 조업에 적절한 레벨까지 신속하게 저감시킬 수 있는 강대의 연속 어닐링로를 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명은, 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적은 저노점의 분위기를 안정적으로 얻을 수 있고, 어닐링시에 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 방지하고, Si 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대의 어닐링에 적절한 강대의 연속 어닐링로를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명은 강대를 연속 어닐링한 후, 용융 아연 도금을 실시하거나, 또는 용융 아연 도금을 실시한 후 추가로 아연 도금의 합금화 처리를 실시하는 연속 용융 아연 도금 라인에 배치하는 연속 어닐링로를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명은, 상기 연속 어닐링로를 사용한 강대의 연속 어닐링 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은, 어닐링로의 가열대와 균열대를 물리적으로 분리하는 격벽이 존재하지 않고, 또 노 상부에서 균열대와 냉각대가 연통되어 있는 연속 어닐링로에 적용하는 기술이다.

발명자들은 다패스를 갖는 대형 종형로 내의 노점 분포의 측정이나 그것을 바탕으로 한 유동 해석 등을 실시하였다. 그 결과, 분위기의 대부분을 차지하는 N₂ 가스에 비하여, 수증기 (H₂O) 는 비중이 가볍기 때문에, 다패스를 갖는 수형(竪型) 어닐링로에서는, 노 상부가 고노점이 되기 쉬운 것, 그리고, 노 내의 상부에서 노 내 가스를 흡인하여 탈산소기와 제습기를 구비하는 리파이너에 도입하여 산소 및 수분을 제거하여 노점을 저하시키고, 노점을 저하시킨 가스를 노 내의 특정부로 되돌림으로써, 노 상부가 고노점이 되는 것을 방지하여, 노 내 분위기의 노점을 정상 조업에 적절한 소정의 레벨까지 단시간에 감소시킬 수 있는 것, 또, 노 내 분위기를 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적고, 어닐링시에 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 방지할 수 있는 저노점의 분위기를 안정적으로 얻을 수 있는 것을 알아냈다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 수단은 하기와 같다.

(1) 강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대 및 냉각대가 이 순서로 배치되고, 상기 균열대와 상기 냉각대의 연결부는 노 상부에 배치되고, 상기 가열대와 상기 균열대 사이는 무격벽이고, 노 외로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 외에 형성된 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너에 도입하여 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 노점을 저하시키고, 노점이 저하된 가스를 노 내로 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로로서, 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구를, 균열대와 냉각대의 연결부 하부, 및, 상기 가열대 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역을 제외한 가열대 및/또는 균열대에 배치하고, 리파이너로부터 노 내로의 가스 토출구를, 균열대와 냉각대의 연결부의 패스 라인보다 높은 영역, 및, 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.

(2) 상기 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치된 리파이너로부터 노 내로의 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대 및 균열대의 노폭 (W) 에 대해, W0/W ＞ 1/4 를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

여기서, 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대의 가장 입측쪽의 위치에 배치된 가스 토출구와, 가장 출측쪽의 위치에 배치된 가스 토출구의 노 길이 방향의 간격으로서 정의한다.

(3) 상기 균열대와 냉각대의 연결부 하부에 배치된 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구는, 균열대와 냉각대의 연결부 하부의 가스 유로가 좁아진 지점에 배치하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

(4) 상기 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구를 가열대 및/또는 균열대의 복수 지점에 배치하고, 그 복수 지점에 배치된 가스 흡인구 근방에 노 내 가스의 노점을 측정하는 노점계의 노점 검출부를 설치하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

(5) 상기 냉각대는, 강대를 반송하는 패스는 1 패스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

(6) 어닐링로의 하류에 용융 아연 도금 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

(7) 용융 아연 도금 설비는, 추가로 아연 도금의 합금화 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (6) 에 기재된 강대의 연속 어닐링로.

(8) 상기 (4) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 강대의 연속 어닐링로를 사용하여 강대를 연속 어닐링할 때에, 가열대 및/또는 균열대에 배치된 노점계로 노 내 가스의 노점을 측정하고, 노점이 높은 지점에 배치된 가스의 흡인구로부터 노 내 가스를 우선하여 흡인하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.

본 발명의 강대의 연속 어닐링로를 사용하면, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도를 감소시켜, 노 내 분위기의 노점을, 안정적으로 강대 제조가 가능해지는 -30 ℃ 이하까지 저하시키는 시간을 단축하여, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 강대의 연속 어닐링로를 사용하면, 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적으며, 또 어닐링시에 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 방지할 수 있는 노점이 -40 ℃ 이하인 저노점의 노 내 분위기를 안정적으로 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 강대의 연속 어닐링로를 사용하면, Ti 계-IF 강과 같은 고노점 하에서 조업하는 것이 바람직하지 않은 강종의 제조를 용이하게 실시할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 강대의 연속 어닐링로를 구비하는 연속 용융 아연 도금 라인의 일 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2 는 리파이너로의 가스의 흡인구와, 리파이너로부터의 가스 토출구의 배치예를 나타내는 도면이다.
도 3 은 리파이너의 일 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4 는 어닐링로의 노점 저하의 트렌드를 나타내는 도면이다.

강대의 연속 용융 아연 도금 라인은, 도금욕의 상류에 어닐링로를 구비한다. 통상적으로 어닐링로는, 노의 상류에서 하류를 향하여, 가열대, 균열대, 냉각대가 이 순서로 배치되어 있다. 가열대의 상류에 예열대를 구비하는 경우도 있다. 어닐링로와 도금욕은 스나우트 (snout) 를 통하여 접속되고, 가열대로부터 스나우트에 이를 때까지의 노 내는, 환원성 분위기 가스 또는 비산화성 분위기로 유지되고, 가열대, 균열대는, 가열 수단으로서 래디언트 튜브 (RT) 를 사용하여 강대를 간접 가열한다. 환원성 분위기 가스는, 통상적으로 H₂-N₂ 가스가 사용되고, 가열대에서 스나우트까지의 노 내의 적절한 장소에 도입된다. 이 라인에 있어서, 강대를 가열대, 균열대에서 소정 온도로 가열 어닐링한 후, 냉각대에서 냉각시키고, 스나우트를 통하여 도금욕에 침지시켜 용융 아연 도금하고, 또는 추가로 아연 도금의 합금화 처리를 실시한다.

연속 용융 아연 도금 라인 (CGL) 은, 노가 스나우트를 통하여 도금욕에 접속되어 있기 때문에, 노 내에 도입된 가스는, 노체 리크 등의 불가피한 것을 제외하면, 노의 입측으로부터 배출되고, 노 내 가스의 흐름은, 강대 진행 방향과는 역방향으로, 노의 하류에서 상류를 향한다. 그리고, 분위기의 대부분을 차지하는 N₂ 가스에 비하여, 수증기 (H₂O) 는 비중이 가볍기 때문에, 다패스를 갖는 수형 어닐링로에서는, 노 상부가 고노점이 되기 쉽다.

효율적으로 노점을 낮출려면, 노 내 분위기 가스의 정체 (노의 상부, 중간부, 하부에서의 분위기 가스의 정체) 를 발생시키지 않아, 노 상부가 고노점이 되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 또, 노점을 상승시키는 물의 발생원을 아는 것도 중요하다. 물 (H₂O) 의 발생원으로는, 노벽, 강대, 노 입구로부터의 외기 유입, 냉각대나 스나우트로부터의 유입 등을 들 수 있는데, RT 나 노벽에 리크 지점이 있으면, 그곳도 물의 공급원이 되는 경우가 있다.

도금성에 미치는 노점의 영향은 강대 온도가 높으면 높을수록 크고, 산소와의 반응성이 높아지는 강대 온도 700 ℃ 이상의 영역에서 특히 영향이 커진다. 따라서, 온도가 높아지는 가열대 후반부 및 균열대의 노점은 도금성에 큰 영향을 주게 되는데, 가열대와 균열대 사이에 물리적인 칸막이 등이 없는 경우 (격벽이 없는 경우) 에는, 가열대와 균열대의 분위기가 분리되어 있지 않기 때문에, 가열대와 균열대를 포함하는 노의 전체 영역을 효율적으로 저노점화시킬 필요가 있다.

구체적으로는, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도를 감소시켜, 노 전체의 분위기 노점을, 안정적으로 강대 제조가 가능해지는 -30 ℃ 이하까지 저하시키는 시간을 단축할 수 있는 것이 필요하다.

또, Si, Mn 등의 산화를 억제하는 작용이 우수한 -40 ℃ 이하까지 노점을 낮출 필요가 있는데, 본래에는 강판 온도가 높은 영역만을 저노점화하면 되지만, 상기 서술한 바와 같이, 가열대와 균열대가 분리되어 있지 않은 노에서는, 가열대와 균열대의 일부분만의 저노점화는 곤란하기 때문에, 가열대와 균열대 전체의 노점을 저하시킬 필요가 있다. 노점은 도금성 면에서 보다 낮은 것이 유리하고, 노점은 -45 ℃ 이하로 저하시킬 수 있는 것이 바람직하다. -50 ℃ 이하로 저하시킬 수 있는 것이 더욱 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 분위기 가스의 노점을 저하시키기 위하여, 노 내의 분위기 가스의 일부를 노 외에 형성된 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너에 도입하여 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 노점을 저하시키고, 노점을 저하시킨 가스를 노 내로 되돌리는 것인데, 그 때, 리파이너에 도입하는 노 내 가스의 흡인구, 리파이너로부터 되돌아오는 노점이 저하된 가스의 노 내로의 토출구를 하기 1) ∼ 3) 과 같이 배치하는 것이다.

1) 냉각대 상부는 도금 포트측으로부터의 고노점의 가스가 혼입되어 오기 때문에, 또 냉각대·스나우트로부터의 외기 유입을 방지하기 위하여, 당해 지점에서 분위기 가스의 정체를 방지할 필요가 있어, 당해 지점에 리파이너에 도입하는 가스의 흡인구를 배치한다. 이 가스 흡인에 의해 당해 지점에서의 가스의 정체를 방지할 수 있는데, 당해 지점 근방의 노압이 부압이 될 우려가 있으므로, 균열대와 냉각대의 연결부에 리파이너로부터 되돌아오는 가스 토출구를 배치한다. 가스의 정체를 없애기 위하여, 가스 토출구는 균열대-냉각대의 연결부의 패스 라인보다 상방의 노벽측에 배치하고, 한편, 가스의 흡인구는, 균열대와 냉각대의 연결부 하부의 스로트부 또는 시일 롤 근방 등의 가스 유로가 좁아진 곳에 배치하는 것이 바람직하다. 단, 가스의 흡인구의 위치는 냉각대의 냉각 장치 (냉각 노즐) 로부터 4 m 이내가 바람직하고, 2 m 이내가 보다 바람직하다. 냉각 장치까지의 거리가 지나치게 길어지면, 냉각 개시 전에 강판이 고노점의 가스에 장시간 노출되어, Si, Mn 등이 강판 표면에 농화될 우려가 있기 때문이다. 또 가스의 흡인구와 토출구는 2 m 이상 떨어뜨려 배치하는 것이 바람직하다. 흡인구와 토출구의 위치가 지나치게 가까우면, 흡인구로부터 흡인하는 가스는 고노점 가스의 비율이 낮아져 (리파이너로부터의 저노점 가스가 흡인되는 비율이 높아져), 노 중의 수분 제거 효율이 저하되기 때문이다.

2) 가열대와 균열대의 노 내 가스의 흡인구는, 가장 노점이 높은 장소에 배치하는 것이 이상적이지만, 가열대와 균열대를 물리적으로 분리하는 격벽이 없는 경우에는, 균열대의 가장 고노점이 되는 장소는 조업 조건 등에 따라 변동되기 때문에, 특정한 장소에 한정되지 않는다. 그 때문에, 가열대와 균열대의 가스의 흡인구는 복수 지점에 형성하여, 당해 지점으로부터 노 내 가스를 흡인할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 또한 복수 지점의 흡인구 근방의 노 내 가스의 노점을 측정하고, 측정된 노점 실적으로부터 노점이 높은 장소에 배치된 흡인구를 선택하여, 우선적으로 노 내 가스를 흡인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 단 노 내 가스의 흡인구는, 가열대 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역을 제외한 영역에 설치한다. 가스의 흡인구를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역에 배치하면, 노 외 가스를 노 내로 끌여들일 가능성이 높아져, 노점이 상승할 우려가 있기 때문이다.

3) 가열대 상부는, 그 구조상, 노 내 가스의 흐름이 거의 없어, 분위기 가스가 정체되기 쉽다. 따라서 이 지점은 고노점화되기 쉽기 때문에, 가열대 상부에 리파이너로부터 되돌아오는 가스의 토출구를 배치한다. 정체를 없게 하려면, 가스 토출구는 가열대의 가능한 한 높은 위치에 배치하는 편이 유리하지만, 적어도 가열대의 상부 하스 롤 중심의 연직 위치보다 2 m 낮은 위치를 기준으로 하여, 그것보다 높은 영역 (연직 위치 - 2 m 보다 높은 영역) 에 배치할 필요가 있다.

또 가열대 상부에 배치하는 가스 토출구의 토출폭 (W0) 이 지나치게 좁으면 가열대 상부에서 가스의 정체를 없게 하는 효과가 저하되므로, 가열대 상부의 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대 및 균열대의 노폭 (합계 노폭) (W) 에 대해, W0/W ＞ 1/4 를 만족하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 가열대의 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대의 가장 입측에 배치된 가스 토출구와, 가장 출측에 배치된 가스 토출구의 노 길이 방향의 간격 (도 2 참조) 이다.

본 발명은, 이와 같은 시점에 기초하는 것이다.

이하, 도 1 ∼ 도 3 을 사용하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 실시에 사용하는 수형 어닐링로를 구비하는 강대의 연속 용융 아연 도금 라인의 일 구성예를 나타낸다.

도 1 에 있어서, 1 은 강대, 2 는 어닐링로이고, 강대 진행 방향으로 가열대 (3), 균열대 (4), 냉각대 (5) 를 이 순서로 구비한다. 가열대 (3), 균열대 (4) 에서는, 복수의 상부 하스 롤 (11a) 과 하부 하스 롤 (11b) 이 배치되고, 강대 (1) 를 상하 방향으로 복수회 반송하는 복수 패스를 형성하고, 가열 수단으로서 RT 를 사용하여 강대 (1) 를 간접 가열한다. 6 은 스나우트, 7 은 도금욕, 8 은 가스 와이핑 노즐, 9 는 도금의 합금화 처리를 하는 가열 장치, 10 은 노 내로부터 흡인한 분위기 가스의 탈산소와 제습을 실시하는 리파이너이다.

균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 는, 냉각대 (5) 상측의 노 상부에 배치되고, 그 연결부 (13) 내에는, 균열대 (4) 로부터 도출된 강대 (1) 의 주행 방향을 하방으로 변경하는 롤이 배치되어 있다. 균열대 (4) 의 분위기가 냉각대 (5) 내로 유입되는 것을 방지하고, 또 연결부 노벽의 복사열이 냉각대 (5) 내로 들어가는 것을 방지하기 위하여, 그 연결부 하부의 냉각대 (5) 측 출구는 스로트 (강대 통판부 단면적이 작아진 구조, 스로트부) 로 되어 있고, 그 스로트부 (14) 에 시일 롤 (12) 이 배치되어 있다.

냉각대 (5) 는, 제 1 냉각대 (5a) 와 제 2 냉각대 (5b) 로 구성되고, 제 1 냉각대 (5a) 는, 강대 패스는 1 패스이다.

15 는 노 외로부터 노 내에 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급 계통, 16 은 리파이너 (10) 로의 가스 도입관, 17 은 리파이너 (10) 로부터의 가스 도출관이다.

분위기 가스 공급 계통 (15) 의 각 대역으로의 배관의 도중에 설치된 밸브 (도시하지 않음) 및 유량계 (도시하지 않음) 에 의해, 가열대 (3), 균열대 (4) 및 냉각대 (5) 이후의 노 내의 각 대역으로의 분위기 가스의 공급량의 조정, 정지를 개별적으로 실시할 수 있다. 통상적으로 노 내에 공급하는 분위기 가스는, 강대 표면에 존재하는 산화물을 환원하고, 분위기 가스의 비용이 과대해지지 않도록, H₂ : 1 ∼ 10 vol％, 잔부가 N₂ 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 가스가 사용된다. 노점은 -60 ℃ 정도이다.

리파이너에 도입하는 노 내 가스의 흡인구는, 균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 하부의 가스의 유로가 좁아진 곳, 예를 들어 스로트부 (14), 및, 가열대 (3) 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역 (도 2 참조) 을 제외하는 가열대 (3) 및/또는 균열대 (4) 에 배치한다. 가열대 (3) 및/또는 균열대 (4) 에 배치하는 흡인구는 복수 지점에 배치하는 것이 바람직하다. 스로트부 (14) 에 시일 롤이 배치되어 있을 때에는, 당해 지점에 있어서 가스 유로가 더욱 좁아져 있기 때문에, 당해 지점 또는 그 근방에 가스의 흡인구를 배치하는 것이 보다 바람직하다.

리파이너에서 노점을 저하시킨 가스를 노 내로 토출하는 가스의 토출구는, 균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 및 가열대 (3) 에 배치한다. 균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 에 배치하는 가스 토출구는, 패스 라인보다 높은 위치에 배치한다. 가열대 (3) 에 배치하는 가스 토출구는, 가열대 (3) 의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치한다. 가열대의 가스 토출구는, 복수 지점에 배치하는 것이 바람직하다.

도 2 는, 리파이너 (10) 로의 가스 흡인구, 리파이너로부터의 가스의 토출구의 배치예를 나타낸다. 22a ∼ 22e 는 리파이너로의 가스 흡인구, 23a ∼ 23e는 리파이너로부터의 가스 토출구, 24 는 노점 검출부이다. 가열대의 노폭은 12 m, 균열대의 노폭은 4 m, 가열대와 균열대의 노폭은 16 m 이다.

리파이너로의 가스 흡인구는 φ200 ㎜ 이고, 균열대 (3) 와 냉각대 (4) 의 연결부 (13) 하부의 스로트부에 단독으로 1 개 (22e), 및, 균열대 상부의 하스 롤 중심으로부터 1 m 아래, 균열대의 노 높이의 1/2 의 위치 (높이 방향의 중앙), 균열대 하부 하스 롤 중심으로부터 1 m 위 및 가열대의 중앙 (노 높이의 1/2 의 위치에서, 노 길이 방향의 중앙) 에, 노 길이 방향으로 1 m 의 간격을 형성하여 배치된 2 개의 흡인구를 1 세트로 하여, 합계로 4 세트의 흡인구 (22a ∼ 22d) 가 배치되어 있다.

리파이너로부터의 가스 토출구는 φ50 ㎜ 이고, 균열대와 냉각대의 연결부의 출측 노벽의 패스 라인보다 1 m 높은 위치에서, 천정벽으로부터 1 m 의 위치에 단독으로 1 개 (23e), 가열대 상부의 하스 롤 중심으로부터 1 m 아래에, 가열대의 입측 노벽으로부터 1 m 의 위치를 기점으로 하여, 2 m 간격으로 노 길이 방향으로 4 개 지점 (23a ∼ 23d) 배치되어 있다.

노 내 가스의 노점을 검출하는 노점계의 노점 검출부 (24) 는, 균열대와 냉각대의 연결부, 균열대와 가열대에 배치된 각 세트의 2 개의 흡인구의 중간, 가열대의 입측 노벽으로부터 3 번째와 4 번째의 토출구의 중간 (토출구 (23c 와 23d) 의 중간) 에 배치되어 있다.

분위기 가스의 흡인구를, 가열대와 균열대의 복수 지점에 설치하는 것은 이하의 이유에 의한 것이다.

가열대와 균열대 사이의 격벽의 유무에 상관없이, 노 내 상황 (예를 들어 RT 나 노체 시일부의 파손 상황) 에 따라 노 내의 노점 분포는 크게 상이하게 되는데, 격벽이 있는 경우에는, 노 내의 가스 흐름이 격벽에 의해 한정되기 때문에, 노점을 효율적으로 저하시키는데 필요한 리파이너로부터 되돌아오는 가스의 토출구, 리파이너로의 가스의 흡인구의 배치 장소를 규정하기 쉽다. 한편, 격벽이 없는 경우에는, 노 내의 가스 흐름이 복잡해지기 때문에, 노점 상황에 따라 리파이너의 흡인구·토출구를 변경할 필요가 있다. 특히 흡인구는 노점이 높은 장소에 배치하지 않으면 노 내의 수분을 효율적으로 제거할 수 없어, 원하는 노점까지 도달시킬 수 없거나, 노 설비가 장대해지거나 한다. 가스 흡인구를 복수 지점에 설치함으로써, 노점이 높은 장소의 가스를 효율적으로 흡인할 수 있게 되어, 노 설비를 장대화시키지 않고, 원하는 노점까지 도달시킬 수 있게 된다.

가스 흡인구로부터 흡인된 분위기 가스는, 리파이너로의 가스 도입관 (16a ∼ 16e 및 16) 을 거쳐 리파이너에 도입할 수 있다. 각 가스 도입관 (16a ∼ 16e) 의 도중에 형성된 밸브 (도시하지 않음) 및 유량계 (도시하지 않음) 에 의해, 각 흡인구로부터의 노 내의 분위기 가스의 흡인량의 조정, 정지를 개별적으로 제어할 수 있다.

리파이너에서 산소와 수분을 제거하여 노점을 저하시킨 가스는, 리파이너로부터의 가스 도출관 (17 및 17a ∼ 17e) 을 거쳐 토출구 (23a ∼ 23e) 로부터 노 내로 토출할 수 있다. 각 가스 도출관 (17a ∼ 17e) 의 도중에 형성된 밸브 (도시하지 않음) 및 유량계 (도시하지 않음) 에 의해, 각 토출구로부터 노 내로 토출하는 가스의 토출량의 조정, 정지를 개별적으로 제어할 수 있다.

도 3 은, 리파이너 (10) 의 일 구성예를 나타낸다. 도 3 에 있어서, 30 은 열교환기, 31 은 쿨러, 32 는 필터, 33 은 블로어, 34 는 탈산소 장치, 35, 36 은 제습 장치, 46, 51 은 전환 밸브, 40 ∼ 45, 47 ∼ 50, 52, 53 은 밸브이다. 탈산소 장치 (34) 는 팔라듐 촉매를 사용한 탈산소 장치이다. 제습 장치 (35, 36) 는, 합성 제올라이트 촉매를 사용한 제습 장치이다. 연속 조업할 수 있도록 2 기의 제습 장치 (35, 36) 가 병렬로 배치되어 있다.

이 연속 용융 아연 도금 라인에서 강대를 어닐링한 후 용융 아연 도금할 때에는, 강대 (1) 를 가열대 (3), 균열대 (4) 내를 반송시키고, 소정 온도 (예를 들어 800 ℃ 정도) 로 가열하여 어닐링한 후, 냉각대 (5) 에서 소정 온도로 냉각시킨다. 냉각 후, 스나우트 (6) 를 통하여 도금욕 (7) 에 침지시켜 용융 아연 도금하고, 도금욕으로부터 끌어올린 후 도금욕 상에 설치된 가스 와이핑 노즐 (8) 로 도금 부착량을 원하는 부착량으로 조정한다. 필요에 따라 도금 부착량 조정 후, 가스 와이핑 노즐 (8) 상방에 배치된 가열 설비 (9) 를 사용하여 아연 도금의 합금화 처리를 실시한다.

그 때, 분위기 가스 공급 계통 (15) 으로부터 노 내에 분위기 가스를 공급한다. 분위기 가스종, 조성, 가스 공급 방법은 통상적인 방법이면 된다. 통상적으로 H₂-N₂ 가스를 사용하여 가열대 (3), 균열대 (4) 및 냉각대 (5) 이후의 노 내 각 부에 공급한다.

또, 리파이너로의 가스 흡인구 (22a ∼ 22e) 로부터 가열대 (3), 균열대 (4), 균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 하부의 스로트부 (14) 의 분위기 가스를 블로어 (33) 로 흡인하고, 흡인한 가스를, 열교환기 (30), 쿨러 (31) 를 순차 통과시켜 분위기 가스를 40 ℃ 정도 이하로 냉각시키고, 필터 (32) 로 가스를 청정화한 후, 탈산소 장치 (34) 에 의해 분위기 가스의 탈산소, 제습 장치 (35 또는 36) 에 의한 분위기 가스의 제습을 실시하여, 노점을 -60 ℃ 정도까지 저하시킨다. 제습 장치 (35 와 36) 의 전환은, 전환 밸브 (46, 51) 를 조작하여 실시한다.

노점을 저하시킨 가스를, 열교환기 (30) 를 통과시킨 후, 리파이너로부터의 가스 토출구 (23a ∼ 23e) 로부터, 가열대 (3), 균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 로 되돌린다. 노점을 저하시킨 가스를, 열교환기 (30) 를 통과시킴으로써, 노 내로 토출하는 가스 온도를 높일 수 있다.

균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 하부의 스로트부 (14) 의 가스 흡인구 (22e) 로부터는 항상 노 내의 가스를 흡인한다. 가열대 (3) 와 균열대 (4) 에 배치된 가스 흡인구 (22a ∼ 22d) 는, 모든 흡인구로부터 동시에 흡인할 수도 있고, 2 개 지점 이상의 가스 흡인구로부터 흡인할 수도 있으며, 노점계로 측정된 노점 데이터로부터, 노점이 높은 지점의 가스 흡인구를 1 개 지점 선택하여 당해 지점의 가스를 우선하여 흡인할 수도 있다.

균열대 (4) 와 냉각대 (5) 의 연결부 (13) 로의 가스 토출 (토출구 (23e) 로부터의 가스 토출) 은 필수가 아니다. 가열대 (3) 로의 가스 토출은 필수이다. 리파이너로부터의 가스 토출구 (23a ∼ 23d) 의 1 개 지점으로부터 토출할 수도 있고, 복수 지점으로부터 토출할 수도 있다. 복수 지점으로부터 토출할 때에는, 가스 토출구의 토출폭 (W0) 이, 가열대 및 균열대의 노폭 (W) 에 대해, W0/W ＞ 1/4 를 만족하도록 토출하는 것이 바람직하다.

리파이너로의 가스 흡인구, 리파이너로부터의 가스 토출구를 상기와 같이 배치하고, 각 흡인구로부터의 흡인 가스량, 각 토출구로부터의 토출 가스량을 적절히 조정함으로써, 균열대 및 냉각대 전반부에 있어서의 노의 상부, 중간부, 하부에서의 분위기 가스의 정체를 방지하여, 노 상부가 고노점이 되는 것을 방지할 수 있다.

노점을 낮추려면, 리파이너에 도입하는 가스 유량이 많은 쪽이 유리한 것은 당연하다. 그러나, 유량을 늘리면, 배관 직경이나 제습·탈산 설비가 대형화되기 때문에, 설비 비용이 증대된다. 따라서, 리파이너에 도입하는 가스 유량을 가능한 한 적은 유량으로 하여 목표로 하는 노점을 얻는 것이 중요해진다. 리파이너로의 가스 흡인구, 리파이너로부터의 가스 토출구를 상기한 바와 같이 배치 함으로써, 목표로 하는 노점을 얻을 수 있는 리파이너 도입 가스 유량을 감소시키는 것이 가능해진다.

그 결과, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도를 감소시켜, 노 내 분위기의 노점을, 안정적으로 강대 제조가 가능해지는 -30 ℃ 이하까지 저하시키는 시간을 단축하여, 생산성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 균열대 및 균열대와 냉각대 연결부의 분위기 노점을 -40 ℃ 이하, 또는 더욱 -45 ℃ 이하로 저하시킬 수 있다. 또 추가로 가열대 후반부에 있어서의 노의 상부, 중간부, 하부에서의 분위기 가스의 정체를 방지하여, 가열대 후반부, 균열대 및 균열대와 냉각대 연결부의 분위기 노점을 -45 ℃ 이하, 또는 더욱 -50 ℃ 이하로 저하시킬 수도 있다.

또한, 노 내 가스의 노점을 측정하는 노점계를 복수 지점에 설치하여 노점을 검출하고, 노점이 높은 장소의 흡인구로부터 우선적으로 노 내 가스를 흡인함으로서, 목표로 하는 노점을 얻을 수 있는 리파이너 도입 가스 유량을 감소시키는 것이 가능해진다.

상기한 CGL 에서는, 가열대의 상류에 예열로가 배치되어 있지 않지만, 예열로를 구비하고 있어도 된다.

이상, CGL 에 대해 본 발명의 실시형태를 설명했는데, 본 발명은, 강대를 연속 어닐링하는 연속 어닐링 라인 (CAL) 에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 작용에 의해, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도를 감소시켜, 노 내 분위기의 노점을, 안정적으로 강대 제조가 가능해지는 -30 ℃ 이하까지 저하시키는 시간을 단축하여, 생산성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적고, 또 어닐링시에 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 억제하는 효과가 우수한 -40 ℃ 이하의 저노점의 노 내 분위기를 안정적으로 얻을 수 있다. 그 결과, Ti 계-IF 강과 같은 고노점 하에서 조업하는 것이 바람직하지 않은 강종의 제조를 용이하게 실시할 수 있다.

실시예 1

도 1 에 나타내는 ART 형 (올 래디언트형) CGL (어닐링로 길이 400 m, 가열대, 균열대의 노 높이 23 m, 가열대의 노폭 12 m, 균열대의 노폭 4 m) 으로 노점 측정 시험을 실시하였다.

노 외로부터의 분위기 가스 공급 지점은, 균열대에서는 드라이브측의 노상 (爐床) 으로부터 높이 1 m, 10 m 의 위치의 노 길이 방향으로 각각 3 개 지점으로 합계 6 개 지점, 가열대는 드라이브측의 노상으로부터 높이 1 m, 10 m 의 위치의 노 길이 방향으로 각각 8 개 지점으로 합계 16 개 지점이다. 공급하는 분위기 가스의 노점은 -60 ℃ 이다.

리파이너로의 가스 흡인구 및 리파이너로부터의 가스 토출구는, 도 2 와 같이 설치하였다. 즉, 가스 흡인구는, 균열대와 냉각대의 연결부 하부의 스로트부, 및, 균열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 1 m 아래, 균열대 중앙 (노 높이의 중앙 또한 노 길이 방향의 중앙), 균열대의 하부 하스 롤 중심으로부터 1 m 위 및 가열대 중앙 (노 높이의 중앙 또한 노 길이 방향의 중앙) 으로 하고, 가열대와 균열대는, 노점 데이터로부터 흡인 위치를 선택할 수 있도록 하였다. 리파이너로부터의 가스 토출구는, 균열대와 냉각대의 연결부의 출측 노벽, 천정벽으로부터 각각 1 m 의 위치, 및, 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 1 m 아래에서, 입측 노벽으로부터 1 m 를 기점으로 2 m 간격으로 4 개 지점 형성하였다. 또한, 흡인구는 φ200 ㎜ 이고 연통부 이외에는 2 개 1 세트로 거리 1 m, 연통부는 단독, 토출구는 φ50 ㎜ 이고, 연통부는 단독, 가열대 상부는 4 개 세트로 거리 2 m 로 하였다. 균열대와 냉각대의 연결부에 배치된 토출구와 그 연결부 하부의 스로트부에 배치된 흡인구의 거리는 4 m 이다.

리파이너는, 제습 장치는 합성 제올라이트, 탈산소 장치는 팔라듐 촉매를 사용하였다.

판두께 0.8 ∼ 1.2 ㎜, 판 너비 950 ∼ 1000 ㎜ 의 범위의 강대를 사용하여 어닐링 온도 800 ℃, 통판 속도 100 ∼ 120 mpm 으로 가능한 한 조건을 통일한 시험을 실시하였다. 강대의 합금 성분을 표 1 에 나타낸다.

분위기 가스로서 H₂-N₂ 가스 (H₂ 농도 10 vol％, 노점 -60 ℃) 를 공급하고, 리파이너를 사용하지 않았을 때의 분위기의 노점 (초기 노점) 을 베이스 (-34 ℃ ∼ -36 ℃) 로 하여, 리파이너 사용 1 hr 후의 노점을 조사하였다. 또한, 노점은, 가열대, 균열대의 노폭 중앙에서, 높이는 가스의 흡인구 또는 가스의 배출구와 동일한 높이에서 계측하였다. 또한, 가열대의 노 길이 방향의 중앙에서 하부 하스 롤 중심으로부터 1 m 위의 위치에 1 개 지점 노점 검출부 (도 2 의 노점 검출부 (25)) 를 추가하여 배치하고, 가열대 하부의 노점도 측정하였다.

노 각 부의 초기 노점과 리파이너 흡인 위치에 따른 노점 저감 효과를 표 2 에 나타낸다.

가열대 하부 이외의 장소에서 어디의 노점이 가장 높은지로, 베이스 조건을 A ∼ D 의 4 개로 나누었다. 어느 베이스 조건에 있어서도, 본 발명예에서는 -40 ℃ 이하의 노점이 얻어졌다. 본 발명예 중에서, 리파이너로부터 가열대 내로 토출하는 가스의 토출폭을 가열대와 균열대의 노폭의 1/4 초과로 한 것, 균열대와 냉각대의 연결부에 가스를 토출하는 것은 보다 저노점이 되어 있다. 리파이너로의 가스 흡인을 노점이 높은 장소부터 실시하고, 또한 리파이너로부터 가열대 내로 토출하는 가스의 토출폭을 가열대와 균열대의 노폭의 1/4 이상으로 한 것은, 노점이 -50 ℃ 이하로 저하되어 있다.

실시예 2

실시예 1 에서 사용한 도 1 에 나타내는 ART 형 (올 래디언트형) CGL 로 노점 저하의 트렌드를 조사하였다.

종래법 (리파이너 미사용) 의 조건은, 노 내에 공급한 분위기 가스는, 조성이 H₂ : 8 vol％, 잔부가 N₂ 및 불가피적 불순물로 이루어지고 (노점 -60 ℃), 냉각대 이후로의 공급 가스량 : 300 N㎥/hr, 균열대로의 공급 가스량 : 100 N㎥/hr, 가열대로의 공급 가스량 : 450 N㎥/hr 이고, 판두께 0.8 ∼ 1.2 ㎜, 판 너비 950 ∼ 1000 ㎜ 의 범위의 강대 (강의 합금 성분은 표 1 과 동일함) 이고, 어닐링 온도는 800 ℃, 통판 속도는 100 ∼ 120 mpm 이다.

본 발명법의 조건은, 상기와 동일한 조건에서, 추가로 리파이너를 사용하고, 초기 노점이 실시예 1 의 A 베이스 조건에 가까웠기 때문에 (균열대 상부 노점이 가장 높다), 흡인 위치 등의 조건은 실시예 1 의 표 2 의 No.2 의 조건 (A 최적 조건) 으로 실시하였다. 조사 결과를 도 4 에 나타낸다. 노점은, 균열대 상부의 노점이다.

종래법은, 노점을 -30 ℃ 이하로 저하시키는 데에 40 시간 정도를 필요로 하고 있고, 70 시간 후에도 -35 ℃ 까지 저하시킬 수 없다. 이에 반하여 본 발명법에서는, 6 시간으로 노점을 -30 ℃ 이하로 저하시킬 수 있고, 9 시간으로 -40 ℃ 이하로 저하시킬 수 있으며, 14 시간으로 -50 ℃ 이하로 저하시킬 수 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 강대의 연속 어닐링로를 사용하면, 강대를 연속적으로 열처리하는 정상 조업을 실시하기에 앞서, 또는 정상 조업 중에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도가 상승했을 때에, 노 내 분위기 중의 수분 농도 및/또는 산소 농도를 감소시켜, 노 내 분위기의 노점을, 안정적으로 강대 제조가 가능해지는 -30 ℃ 이하까지 단시간으로 저하시킬 수 있다.

본 발명의 강대의 연속 어닐링로를 사용함으로써, 균열대/가열대 사이에 격벽이 없는 어닐링로에 있어서, 픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적고, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 고강도 강대를 연속 어닐링하는 것이 가능해진다.

1 : 강대
2 : 어닐링로
3 : 가열대
4 : 균열대
5 : 냉각대
5a : 제 1 냉각대
5b : 제 2 냉각대
6 : 스나우트
7 : 도금욕
8 : 가스 와이핑 노즐
9 : 가열 장치
10 : 리파이너
11a : 상부 하스 롤
11b : 하부 하스 롤
12 : 시일 롤
13 : 연결부
14 : 스로트
15 : 분위기 가스 공급 계통
16 : 리파이너로의 가스 도입관
17 : 리파이너로부터의 가스 도출관
22a ∼ 22e : 리파이너로의 가스 흡인구
23a ∼ 23e : 리파이너로부터의 가스 토출구
24, 25 : 노점 검출부
30 : 열교환기
31 : 쿨러
32 : 필터
33 : 블로어
34 : 탈산소 장치
35, 36 : 제습 장치
46, 51 : 전환 밸브
40 ∼ 45, 47 ∼ 50, 52, 53 : 밸브

Claims

강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대 및 냉각대가 이 순서로 배치되고, 상기 균열대와 상기 냉각대의 연결부는 노 상부에 배치되고, 상기 가열대와 상기 균열대 사이는 무격벽이고, 노 외로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 외에 형성된 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너에 도입하여 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 노점을 저하시키고, 노점이 저하된 가스를 노 내로 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로로서, 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구를, 균열대와 냉각대의 연결부 하부, 및, 상기 가열대 하부의 강대 도입부로부터 연직 방향 거리가 6 m 이하이고 또한 노 길이 방향 거리가 3 m 이하인 영역을 제외한 가열대 및/또는 균열대에 배치하고, 리파이너로부터 노 내로의 가스 토출구를, 균열대와 냉각대의 연결부의 패스 라인보다 높은 영역, 및, 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 1 항에 있어서,
상기 가열대의 상부 하스 롤 중심으로부터 연직 방향으로 2 m 아래의 위치보다 높은 영역에 배치된 리파이너로부터 노 내로의 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대 및 균열대의 노폭 (W) 에 대해, W0/W ＞ 1/4 를 만족하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
여기서, 가스 토출구의 토출폭 (W0) 은, 가열대의 가장 입측쪽의 위치에 배치된 가스 토출구와, 가장 출측쪽의 위치에 배치된 가스 토출구의 노 길이 방향의 간격으로서 정의한다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 균열대와 냉각대의 연결부 하부에 배치된 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구는, 균열대와 냉각대의 연결부 하부의 가스 유로가 좁아진 지점에 배치하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노 내로부터 리파이너로의 가스 흡인구를 가열대 및/또는 균열대의 복수 지점에 배치하고, 그 복수 지점에 배치된 가스 흡인구 근방에 노 내 가스의 노점을 측정하는 노점계의 노점 검출부를 설치하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각대는, 강대를 반송하는 패스는 1 패스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
어닐링로의 하류에 용융 아연 도금 설비를 구비하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 6 항에 있어서,
용융 아연 도금 설비는, 추가로 아연 도금의 합금화 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링로.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 강대의 연속 어닐링로를 사용하여 강대를 연속 어닐링할 때에, 가열대 및/또는 균열대에 배치된 노점계로 노 내 가스의 노점을 측정하고, 노점이 높은 지점에 배치된 가스의 흡인구로부터 노 내 가스를 우선하여 흡인하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.