TWI793112B - 水蒸氣處理製品的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明藉由將水蒸氣處理後之被處理物迅速冷卻以縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
本發明係一種水蒸氣處理製品的製造方法，包括：水蒸氣處理步驟，於內部配置有被處理物1之密閉容器10內導入水蒸氣，使該水蒸氣與被處理物1接觸；以及被處理物冷卻步驟，將於水蒸氣處理步驟中經水蒸氣處理之被處理物1冷卻；水蒸氣處理製品的製造方法之特徵在於：被處理物冷卻步驟係於密閉容器10內導入冷卻用氣體而使該冷卻用氣體與被處理物1接觸，並將已導入之冷卻用氣體自密閉容器10排出之步驟。

Description

水蒸氣處理製品的製造方法
本發明係有關於一種製造黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品的方法及製造該水蒸氣處理製品的裝置。
於建築物之屋頂材料或外飾材料、家電製品、汽車等領域中，就創意性等觀點而言，例如具有黑色外觀鋼板之需求不斷高漲。例如於專利文獻1中揭示有一種黑色鍍覆鋼板的製造方法。
專利文獻1中所記載之黑色鍍覆鋼板的製造方法包括以下步驟：於密閉容器內使水蒸氣與鍍覆鋼板接觸而使鍍覆層之表面黑色化之步驟；以及於密閉容器內導入大氣等氣體，藉此將經黑色化之鍍覆鋼板冷卻之步驟。
再者，於以下之說明中，亦將為了使鍍覆鋼板等被處理物之鍍覆層黑色化而於密閉容器之內部使水蒸氣與上述被處理物接觸之處理簡稱為「水蒸氣處理」。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第6072952號公報。
然而，專利文獻1中之鍍覆鋼板之冷卻步驟中冷卻速度不充分，該情況成為黑色鍍覆鋼板之製造需要長時間的原因之一。
因此，本案發明之目的在於提供一種水蒸氣處理製品的製造方法及製造裝置，藉由將經水蒸氣處理之被處理物迅速冷卻，可縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
(1)一種水蒸氣處理製品的製造方法，係具備：水蒸氣處理步驟，於內部配置有被處理物之密閉容器內導入水蒸氣，使該水蒸氣與前述被處理物接觸；以及被處理物冷卻步驟，將於前述水蒸氣處理步驟中經水蒸氣處理之前述被處理物冷卻；該水蒸氣處理製品的製造方法之特徵在於：前述被處理物冷卻步驟係於前述密閉容器內導入冷卻用氣體而使該冷卻用氣體與前述被處理物接觸，並將已導入之冷卻用氣體自前述密閉容器排出之步驟。
根據上述(1)之構成，於被處理物冷卻步驟中，使冷卻用氣體與因水蒸氣處理而溫度上升之被處理物接觸，並將因伴隨該接觸之熱交換而溫度上升之冷卻用氣體自密閉容器中排出。如此，藉由自密閉容器中排出已將被處理物之熱排熱的冷卻用氣體，可將水蒸氣處理後之被處理物迅速(以短時間)冷卻，從而可縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
(2)如(1)所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其特徵在於前述被處理物冷卻步驟包括：冷卻用氣體導入步驟，於前述密閉容器內導入冷卻用氣體，將已導入之冷卻用氣體暫且封閉於前述密閉容器內；以及冷卻用氣體排出步驟，於該冷卻用氣體導入步驟之後，使用排氣泵自前述密閉容器排出前述冷卻用氣體，俾使前述密閉容器內之氣體壓力變得小於大氣壓。
根據上述(2)之構成，可於冷卻用氣體導入步驟中使冷卻用氣體充分將被處理物之熱排熱，且於冷卻用氣體排出步驟中將因自被處理物之排熱而溫度上升之冷卻用氣體藉由排氣泵積極地排出至外部。藉此，可將水蒸氣處理後之被處理物更加迅速地冷卻，可進一步縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
(3)如(2)所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其特徵在於：前述被處理物冷卻步驟係交替反復進行前述冷卻用氣體導入步驟與前述冷卻用氣體排出步驟之步驟。
根據上述(3)之構成，可較上述(2)之情形而更加迅速地將經水蒸氣處理之被處理物冷卻，可進一步縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
(4)如(1)所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其特徵在於：前述被處理物冷卻步驟係於前述密閉容器內導入冷卻用氣體而使該冷卻用氣體與前述被處理物接觸，與此同時將已導入之冷卻用氣體自前述密閉容器排出之步驟。
根據上述(4)之構成，由於同時進行向密閉容器之冷卻用氣體之導入與已導入之冷卻用氣體之排出，故可將因自被處理物之排熱而溫度上升之冷卻用氣體順暢地替換為排熱前之相對溫度之冷卻用氣體。藉此，可將經水蒸氣處理之被處理物更加迅速地冷卻，可進一步縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其特徵在於：於前述被處理物冷卻步驟中，藉由設於前述密閉容器內之風扇而將前述密閉容器內之冷卻用氣體攪拌及使該冷卻用氣體循環。
根據上述(5)之構成，於密閉容器內冷卻用氣體一邊被攪拌一邊循環，故可使冷卻用氣體與被處理物均勻地接觸。藉此，可將被處理物以更短時間無不均地冷卻。
(6)一種水蒸氣處理製品的製造裝置，係具備：密閉容器，可於內部配置被處理物；水蒸氣導入機構，於前述密閉容器內導入水蒸氣，使水蒸氣與配置於前述密閉容器內之前述被處理物接觸；冷卻用氣體導入機構，於配置有藉由與前述水蒸氣接觸而經水蒸氣處理之前述被處理物的前述密閉容器內導入冷卻用氣體；以及冷卻用氣體排出機構，將被導入至前述密閉容器內之冷卻用氣體自前述密閉容器排出。
根據上述(6)之構成，與上述(1)之情形同樣地，可將經水蒸氣處理之被處理物迅速(以短時間)冷卻，可縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
根據本案發明，藉由將經水蒸氣處理之被處理物迅速冷卻，可縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間。
1:鍍覆鋼板
2:間隔物
8:底部框架
9:上部蓋
10:密閉容器
12:配置部
12A:吸入口
12B:噴出口
13:上部蓋頂板部
14:上部蓋縱壁部
20:縱壁部溫度調整機構
21:頂板部溫度調整機構
24:加熱裝置
30、80:排氣調整機構(冷卻用氣體排出機構)
31、81:排氣配管
32、82、322、324、326:排氣閥
35:排水配管
36、377:排水閥
37、372、374、376:排氣泵
40:導入水蒸氣調整機構(水蒸氣導入機構)
41:水蒸氣供給配管
42、422、424、426:水蒸氣供給閥
50、90:氣體導入部(冷卻用氣體導入機構)
51、91:氣體導入配管
52、92:氣體導入閥
60:溫度測量部
61:壓力測量部
62:氣體溫度測量部
70:攪拌部
71:循環風扇
72:驅動馬達
83:吸出鼓風機
93:壓入鼓風機
332、334、336、337、432、434、436:配管
A:分支點
B:下游端部
C:集合點
S110至S330:步驟
圖1為製造本案發明之第一實施形態之黑色鍍覆鋼板 的方法之流程圖。
圖2為製造本案發明之第一實施形態之黑色鍍覆鋼板的裝置之示意圖。
圖3為表示第一實施形態中之鍍覆鋼板之冷卻步驟的流程圖。
圖4為表示第一實施形態之鍍覆鋼板之冷卻步驟中的以下關係的時序圖(timing chart)：(a)密閉容器內之壓力變化、(b)氣體導入閥之開閉時序、(c)排氣閥之開閉時序、(d)排氣泵之開啟(on)/關閉(off)時序以及(e)大氣壓開放閥之開閉時序。
圖5為製造本案發明之第二實施形態之黑色鍍覆鋼板的裝置之示意圖。
圖6為製造本案發明之第二實施形態之變形例之黑色鍍覆鋼板的裝置之示意圖。
圖7為表示第二實施形態之變形例中的以下關係的時序圖：(A)密閉容器內之壓力變化、(B)氣體導入閥之開閉時序、(C)排氣閥之開閉時序、(D)壓入鼓風機(blower)之開啟/關閉時序、(E)吸出鼓風機之開啟/關閉時序以及(F)循環風扇之開啟/關閉時序。
以下，對將本發明之水蒸氣處理製品的製造方法應用於黑色鍍覆鋼板的製造方法之情形進行說明，並且對可實現該製造方法之黑色鍍覆鋼板的製造裝置進行說明。
再者，本說明書中，有時亦將含熔融鋁(Al)、鎂(Mg)之鋅(Zn)鍍覆鋼板簡稱為「鍍覆鋼板」。另外，有時將含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆鋼板中的含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆層簡稱為「鍍覆層」。另外，所謂「氛圍氣體」係指存在於密閉容器內部之氣體，為本案說明書中所記載之大氣、水蒸氣、氮氣等之總稱。另外，本說明書中之「kPa」係指以絕對壓力(absolute pressure)計之壓力。
(第一實施形態)
第一實施形態之水蒸氣處理製品的製造方法概略而言，如圖1所示，具備藉由水蒸氣處理使鍍覆鋼板黑色化之步驟(S130)與將經黑色化之鍍覆鋼板冷卻之步驟(S150)，於該冷卻步驟(S150)具有最大特徵。以下，於詳細說明該冷卻步驟(S150)之前，對具備用以實現該冷卻步驟(S150)之構成之黑色鍍覆鋼板的製造裝置加以說明。
[黑色鍍覆鋼板的製造裝置]
(裝置之構成)
本實施形態之黑色鍍覆鋼板的製造裝置(以下亦稱為「黑色鍍覆鋼板製造裝置」)係如作為表示該製造裝置之一例的示意剖面圖之圖2所示，具有：密閉容器10，具有能將鍍覆鋼板1可取出地配置之配置部12；導入水蒸氣調整機構40，於密閉容器10之內部導入水蒸氣；氣體導入部 50，於密閉容器10之內部導入露點(dew-point)小於鍍覆鋼板1之溫度之氣體(低水蒸氣氣體)；以及排氣調整機構30，將密閉容器10之內部之氛圍氣體排氣。導入水蒸氣調整機構40被包括在本發明之「水蒸氣導入機構」。氣體導入部50被包括在本發明之「冷卻用氣體導入機構」。另外，排氣調整機構30被包括在本發明之「冷卻用氣體排出機構」。
黑色鍍覆鋼板製造裝置進一步具有：大氣壓開放閥(未圖示)，用以使密閉容器10之內部壓力回到大氣壓；以及循環風扇71等的攪拌部70，一邊攪拌密閉容器10之內部之氛圍氣體一邊使該氛圍氣體循環。
黑色鍍覆鋼板製造裝置亦可進一步具有測定鍍覆鋼板1之溫度之溫度測量部60或測定密閉容器10內之壓力之壓力測量部61、測量氛圍氣體之溫度之氣體溫度測量部62。進而，亦可具有將密閉容器10之內部加熱(或冷卻)之頂板部溫度調整機構21、縱壁部溫度調整機構20、護套加熱器(sheath heater)等加熱裝置24。另外，除了導入水蒸氣調整機構40、氣體導入部50、排氣調整機構30、攪拌部70、頂板部溫度調整機構21、縱壁部溫度調整機構20、護套加熱器等加熱裝置24以外，黑色鍍覆鋼板製造裝置亦可具有控制各閥裝置之開閉動作而製造黑色鍍覆鋼板1之控制部(未圖示)。另外，於具有排水(drain)配管35及排水閥(drain valve)36時，控制部亦可控制排水閥36之動作而使 水自裝置內部向外部排出。
以下，參照圖2對黑色鍍覆鋼板製造裝置之例示性態樣加以詳細說明。
密閉容器10具有底部框架(frame)8及上部蓋(cover)9。底部框架8具備供鍍覆鋼板1配置之配置部12。另外，上部蓋9具有頂板面已形成為圓頂(dome)狀之上部蓋頂板部13及側面已形成為圓形筒狀之上部蓋縱壁部14。上部蓋9係由下部被開放之形狀所構成。另外，於密閉容器10之外壁係分別設有藉由將流體流動而可將密閉容器10內予以加熱或冷卻之頂板部溫度調整機構21及縱壁部溫度調整機構20。另外，密閉容器10係構成為可兼顧密閉狀態與開放狀態，該密閉狀態係氣體自密閉容器10之外部向內部的流入為實質上不可能的狀態，該開放狀態係可自外部向內部搬入鍍覆鋼板1的狀態。密閉容器10於密閉狀態下，具有可承受因氛圍氣體之排氣所致的內部氣體壓力降低、或因水蒸氣導入所致的內部壓力上升、加熱、冷卻等之強度。
於底部框架8係連接有自水蒸氣供給源導入水蒸氣之水蒸氣供給配管41、用以排出密閉容器10內之氛圍氣體或水蒸氣等之排氣配管31、排水配管35。另外，於排氣配管31之中途部係連接有氣體導入配管51。藉由將設於該 等水蒸氣供給配管41、排氣配管31、排放配管35、氣體導入配管51之開閉閥予以關閉，可將密閉容器10之內部設為密閉狀態。
於被設於底部框架8之配置部12係配置有鍍覆鋼板1。鍍覆鋼板1亦可藉由間隔物(spacer)2而積層。另外，如圖2所示，配置部12具有吸入口12A與噴出口12B，該吸入口12A係用以使自鍍覆鋼板1之上部流向鍍覆鋼板1之下部的氛圍氣體被循環風扇71吸入，該噴出口12B係用以將被循環風扇71吸入之氛圍氣體向密閉容器10之內部空間噴出。藉由此種構成，由於密閉容器10內部之氣體通過鍍覆鋼板1之間隙而循環，故可使氛圍氣體更均勻地與鍍覆鋼板1接觸。
排氣調整機構30係具有排氣配管31、排氣閥32及排氣泵37。排氣泵37例如為真空泵。再者，「排氣閥32」為後述排氣閥322、324、326之總稱。另外，「排氣泵37」為後述排氣泵372、374、376之總稱。排氣配管31係以將密閉容器10之內部與密閉容器10之外部連通的方式貫穿底部框架8而設置的配管。例如，密閉容器10內部之氛圍氣體係通過排氣配管31而藉由排氣泵37之抽吸力被排氣至外部。
再者，在本實施形態中，如圖2所示，為了調整水蒸 氣處理中之密閉容器10內之水蒸氣量，排氣配管31係自排氣方向之上游端部起於預定區間(至分支點A之區間)中被設為1個配管，於較上述預定區間更下游側則分支成標稱直徑(nominal diameter)各不相同之3個配管332、配管334及配管336。於配管332、配管334及配管336的各自係設有排氣閥322、324、326。另外，於配管332、配管334及配管336係分別設有排氣泵372、374、376。排氣泵372、374、376係分別較排氣閥322、324、326更位於排氣方向下游側。
此處，例如分別於配管332使用標稱直徑20A之配管、於配管334使用標稱直徑25A之配管、於配管336使用標稱直徑80A之配管，藉此構成為：根據必要之密閉容器內之水蒸氣量藉由控制部進行排氣閥32之開閉控制，且可精細且正確地進行排氣量調整。理所當然地，不限定於本實施形態，配管332、334、336之標稱直徑或個數可視需要而設定。另外，於後述第二步驟及第四步驟中，排氣調整機構30係以如下方式構成：使用排氣泵372、374、376將氛圍氣體排氣，藉此可將密閉容器10內之氣體壓力設為70kPa以下。
排水配管35係以將密閉容器10之內部與密閉容器10之外部連通的方式貫穿底部框架8而設置的配管。密閉容器10內部之液體(結露水等)係通過排水配管35而被排出 至外部。
導入水蒸氣調整機構40具有水蒸氣供給配管41及水蒸氣供給閥42，以水蒸氣供給閥42調整供給於密閉容器10內之水蒸氣量。再者，「水蒸氣供給閥42」為後述水蒸氣供給閥422、424、426之總稱。於不對密閉容器10內供給水蒸氣時，水蒸氣供給閥42係被關閉，通過水蒸氣供給配管41之向密閉容器10內的水蒸氣供給被阻斷。
再者，本實施形態之黑色鍍覆鋼板製造裝置中，如圖2所示，為了調整水蒸氣處理中向密閉容器10內之水蒸氣量，水蒸氣供給配管41係於自與密閉容器10之連接部起向上游側之預定區間被設定為1個配管，且於較上述預定區間更上游側係分支成標稱直徑各不相同之3個配管432、434、436。於配管432、434、436係分別設有水蒸氣供給閥422、424、426。
此處，例如於配管432使用標稱直徑20A之配管、於配管434使用標稱直徑25A之配管於配管436使用標稱直徑80A之配管，藉此構成為：根據必要之密閉容器10內之水蒸氣量進行水蒸氣供給閥42之開閉控制，且可精細且正確地進行導入水蒸氣量之調整。理所當然地，不限定於本實施形態，水蒸氣供給配管41之標稱直徑或個數可視需要而設定。
氣體導入部50具有氣體導入配管51及設於該氣體導入配管51之氣體導入閥52。本實施形態中，氣體導入配管51中之氣體流動方向之下游端部B係連接於排氣配管31中之較分支點A更靠排氣流動方向上游側之部分(1個配管)。亦即，氣體導入配管51係透由排氣配管31而與密閉容器10之內部連通。另外，氣體導入配管51之上游端部與未圖示之氣體供給源連通。該氣體導入部50例如可於後述第一步驟(S110)或第五步驟(S150)中，用於在密閉容器10之內部導入低水蒸氣氣體。
溫度測量部60為抵接於鍍覆鋼板1之表面中各不相同之區域而設置的多個溫度感測器，例如使用熱電偶測定鍍覆鋼板1之溫度。再者，於將鍍覆鋼板1設為線圈狀之情形時，亦可於線圈之板間插入熱電偶。
壓力測量部61為用以測定密閉容器10內部壓力的壓力計。該壓力計為貫串後述第一步驟(S110)、第二步驟(S120)、第三步驟(S130)、第四步驟(S140)及第五步驟(S150)之所有步驟而可測定壓力之壓力計。
氣體溫度測量部62為用以測定密閉容器10內部之氛圍氣體溫度的溫度感測器，例如可使用熱電偶。另外，該溫度感測器並非僅設於一處，亦可設於密閉容器10內部之 多個處所而適當替換使用。
攪拌部70係具有被配置於底部框架8之循環風扇71與旋轉驅動循環風扇71之驅動馬達72。若驅動馬達72使循環風扇71旋轉，則如圖2中以箭頭所示，穿過鍍覆鋼板1之內徑部分之氛圍氣體從設於配置部12上部之吸入口12A被吸入，並且從設於配置部12外周部之噴出口12B流出，通過密閉容器10之內壁與線圈1之外周面之間，自鍍覆鋼板1之上部流入至鍍覆鋼板1之間隙。然後，氛圍氣體再次自鍍覆鋼板1之下部從設於配置部12上部之吸入口12A被吸入循環風扇71，而如上述般於密閉容器10內循環。如此，水蒸氣處理中之密閉容器10內部之氛圍氣體被攪拌，並且可使氛圍氣體遍佈至鍍覆鋼板1之角落。理所當然地，攪拌部70並非僅被用於水蒸氣處理中(後述第三步驟(S130))，亦可用於鍍覆鋼板1之加熱步驟(後述第一步驟(S110))或冷卻步驟(後述第五步驟(S150))中。
[製造黑色鍍覆鋼板的方法]
黑色鍍覆鋼板的製造方法係使用上述黑色鍍覆鋼板製造裝置，使含有Al及Mg的含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆鋼板1於密閉容器10之內部與水蒸氣接觸而製造黑色鍍覆鋼板的方法。
如圖1之流程圖所示，本實施形態之黑色鍍覆鋼板的 製造方法依序進行以下步驟：第一步驟(S110)，將已配置(堆積)於密閉容器10(參照圖2)內部的含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆鋼板1加熱；第二步驟(S120)，將密閉容器10內部之氛圍氣體排氣而將密閉容器10內部之氣體壓力設為70kPa以下；第三步驟(S130)，於密閉容器10之內部導入水蒸氣而進行水蒸氣處理；第四步驟(S140)，於第三步驟(S130)之後將密閉容器10內部之壓力暫且回到大氣壓後，將密閉容器10內部之氣體壓力再次設為70kPa以下；以及第五步驟(S150)，將密閉容器10內部之鍍覆鋼板1冷卻。再者，於以下之說明中，以加熱裝置24、溫度調整機構20、21、攪拌裝置70、各閥32、42、52、排氣泵37等而言，各自之動作係藉由來自圖外之控制部的控制信號而被控制。
以下，對各步驟加以更詳細說明。
(第一步驟)
於第一步驟(S110)中，將已配置於密閉容器10內部之鍍覆鋼板1加熱。
鍍覆鋼板1含有基材鋼板與形成於基材鋼板表面之含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆層。
基材鋼板之種類雖無特別限定，不過例如可使用由低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼及合金鋼等所構成之鋼板。於需要 良好之壓製成形性之情形時，低碳加鈦(Ti)鋼及低碳加鈮(Nb)鋼等深沖(deep drawing)用鋼板作為基材鋼板而較佳。另外，亦可使用添加有磷(P)、矽(Si)、錳(Mn)等之高強度鋼板。
含熔融鋁、鎂之鋅鍍覆層只要具有藉由與水蒸氣接觸而黑色化之組成即可。例如具有Al為0.1質量%以上60質量%以下、Mg為0.01質量%以上10質量%以下、Zn為剩餘部分之組成的鍍覆層可藉由與水蒸氣接觸而合適地黑色化。
關於鍍覆鋼板1之形狀，只要需黑色化之區域之鍍覆層可與水蒸氣接觸，則並無特別限定。例如，鍍覆鋼板1之形狀可為鍍覆層平坦之形狀(例如平板狀)，亦可為鍍覆層彎曲之形狀(例如線圈狀)。
另外，於第一步驟(S110)中，鍍覆鋼板1係於露點一直小於鍍覆鋼板溫度之氣體(低水蒸氣氣體)之存在下加熱。亦即，存在於密閉容器10內部的氛圍氣體為低水蒸氣氣體。就使鍍覆鋼板1之加熱作業容易之觀點而言，低水蒸氣氣體雖亦可為大氣，但只要可實現鍍覆鋼板1之黑色化，則亦可替換為氮氣等惰性氣體。此外，亦可替換為較大氣更低露點之氛圍。再者，低水蒸氣氣體可自連接於密閉容器10之氣體導入部50向密閉容器10內導入。
第一步驟(S110)中之鍍覆鋼板1之加熱係進行至鍍覆層之表面溫度達到藉由與水蒸氣接觸而使鍍覆層黑色化的溫度(以下亦稱為「黑色處理溫度」)為止。例如可一邊以溫度測量部60對設置於密閉容器10內的鍍覆鋼板1之表面溫度進行測定，一邊進行加熱直至超過黑色處理溫度為止。
黑色處理溫度係因應鍍覆層之組成(例如鍍覆層中之Al及Mg之含量)或厚度、或者必要之亮度等而可任意設定。
鍍覆鋼板1之加熱方法只要可將鍍覆層之表面設定為黑色處理溫度即可，並無特別限定。例如，可於密閉容器10內設置護套加熱器等加熱裝置24，將密閉容器10內之氛圍氣體加熱而加熱鍍覆鋼板1。
再者，於將密閉容器內之氛圍氣體加熱時，若以設於密閉容器10內之循環風扇71等攪拌裝置70攪拌氛圍氣體，則可效率佳且短時間無不均地加熱鍍覆鋼板1。
(第二步驟)
於第二步驟(S120)中，將密閉容器10內之氛圍氣體通過排氣配管31排氣，將密閉容器10內之氣體壓力設為70kPa以下。例如，以已設置於密閉容器10外之排氣泵37 將密閉容器10中之氛圍氣體排出，藉此可將密閉容器10內之氣體壓力設為上述範圍。於第二步驟(S120)中，可僅進行一次氛圍氣體之排氣，或為了進一步減少殘存於密閉容器10內之水蒸氣以外之氣體成分之量，亦可將氛圍氣體之排氣與自氣體導入配管51之低水蒸氣氣體之導入反復進行。
藉由在第二步驟(S120)中將密閉容器10內之氛圍氣體排氣而降低密閉容器10內之氣體壓力，可使後述第三步驟(S130)中所導入之水蒸氣充分地遍佈至鍍覆鋼板1間之間隙。藉此，可對需黑色化之整個鍍覆層更均勻地進行水蒸氣處理，可不易產生黑色化之不均。就此種觀點而言，於第二步驟(S120)中較佳為將密閉容器10內之氣體壓力設為70kPa以下，進而更佳為設為50kPa以下。
(第三步驟)
於第三步驟(S130)中，於密閉容器10內導入水蒸氣而使鍍覆鋼板1之鍍覆層黑色化。亦即，於第三步驟(S130)中對鍍覆鋼板1進行水蒸氣處理。第三步驟(S130)係被包括在本發明之「水蒸氣處理步驟」。
於第三步驟(S130)中，較佳為水蒸氣處理中之密閉容器10內之氛圍溫度為105℃以上。藉由將氛圍溫度設為105℃以上，能以更短時間進行黑色化。再者，於本說明書中， 將密閉容器內部之氛圍氣體之溫度稱為「氛圍溫度」。氛圍溫度可藉由設於密閉容器內部之氣體溫度測量部62而測量。
於第三步驟(S130)中，為了防止鍍覆鋼板1之黑色化之不均，亦可於在密閉容器10之內部將水蒸氣導入後或導入中之黑色化處理中，藉由攪拌部70將密閉容器10內部之氛圍氣體進行攪拌。
另外，水蒸氣處理之處理時間雖可因應鍍覆層之組成(例如鍍覆層中之Al及Mg之含量)或厚度、及必要之亮度等而任意設定，但水蒸氣處理較佳為進行24小時左右。
(第四步驟)
於第四步驟(S140)中，將密閉容器10內部之壓力暫且回到大氣壓後，將密閉容器10內部之氛圍氣體排氣而將密閉容器10內部之氣體壓力設為70kPa以下。例如，為了將密閉容器10內部之壓力暫且回到大氣壓，可藉由打開設於密閉容器之大氣壓開放閥(未圖示)而進行。另外，為了將密閉容器10內之氣體壓力設為70kPa以下，可使用設置於密閉容器10外之排氣泵37將密閉容器10內之氛圍氣體通過排氣配管31排出，藉此降低密閉容器10內之壓力。
(第五步驟)
於第五步驟(S150)中，於密閉容器10之內部導入將露點一直小於鍍覆鋼板溫度之氣體(低水蒸氣氣體)自氣體導入管51導入，使該低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，並將已導入之低水蒸氣氣體自密閉容器10排出，藉此將鍍覆鋼板1冷卻。第五步驟(S150)係被包括在本發明之「被處理物冷卻步驟」。另外，上述「低水蒸氣氣體」係被包括在本發明之「冷卻用氣體」。再者，第五步驟(S150)中所導入之氣體雖較佳為未經加熱，但視需要亦可加熱至較密閉容器10內之氛圍溫度低之溫度。
第五步驟(S150)中所導入之低水蒸氣氣體例如可設為大氣、氮氣或惰性氣體，若考慮作業性，則較佳為導入大氣。
第五步驟(S150)包括：低水蒸氣氣體導入步驟，於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體，並將已導入之低水蒸氣氣體封閉於密閉容器10內；以及氛圍氣體排出步驟，於該低水蒸氣氣體導入步驟之後，使用排氣泵37將密閉容器10內之氛圍氣體(包含已導入之低水蒸氣氣體)向外部排出，俾使密閉容器10內之氣體壓力變得低於大氣壓。上述「低水蒸氣氣體導入步驟」係被包括在本發明之「冷卻用氣體導入步驟」，上述「氛圍氣體排出步驟」係被包括在本發明之「冷卻用氣體排出步驟」。再者，為了提高冷卻速度，上述低水蒸氣氣體導入步驟與上述氛圍氣體排出步驟較佳為 交替反復進行。
圖3為表示圖1中之第五步驟(S150)之詳細的流程圖。於圖3所示之例中，以低水蒸氣氣體導入步驟(S210)→氛圍氣體排出步驟(S220)→低水蒸氣氣體導入步驟(S230)→氛圍氣體排出步驟(S240)之順序，將低水蒸氣氣體導入步驟與氛圍氣體排出步驟交替反復進行兩次。然後，於最後的氛圍氣體排出步驟(S240)之後，打開圖外之大氣壓開放閥，藉此對密閉容器10內進行大氣壓開放(S250)。再者，反復進行低水蒸氣氣體導入步驟與氛圍氣體排出步驟之次數並無特別限定，亦可反復進行3次以上。另外，亦可不將低水蒸氣氣體導入步驟與氛圍氣體排出步驟反復地各自進行一次。
圖4為表示此前之第四步驟(S140)之最後階段至第五步驟(S150)中的以下關係的時序圖：(a)密閉容器10內之壓力(以壓力測量部61測定之壓力)之變化、(b)氣體導入閥52之開閉時序、(c)排氣閥32之開閉時序、(d)排氣泵37之開啟/關閉時序以及(e)大氣壓開放閥之開閉時序。以下，對第四步驟之最後階段及第五步驟進一步詳細說明。
(第四步驟之最後階段)
於圖4所示之例中，於此前之第四步驟(S140)中使密閉容器10內之氣體壓力減壓至70kPa以下之壓力(參照圖4 中的(a)之壓力P0、狀態a0)時，閉合氣體導入閥52(參照圖4中的(b)之狀態b0)，將排氣泵37設為開啟(on)(參照圖4中的(d)之狀態d0)，打開排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c0)。再者，大氣壓開放閥係處於已閉合狀態(參照圖4中的(e)之狀態e0)。另外，3個配管332、配管334及配管336中，由於只要可自至少一個配管排氣即可，未必要將所有排氣泵37設為開啟，且沒必要打開所有排氣閥32。
(低水蒸氣氣體導入步驟)
繼而，進入第五步驟(S150)之低水蒸氣氣體導入步驟(S210)。於圖4所示之例中，閉合所有排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c1)，且將所有排氣泵37設為關閉(off)(參照圖4中的(d)之狀態d1)，打開氣體導入閥52(參照圖4中的(b)之狀態b1)。藉由該排氣泵37之關閉動作及閥類的閥開閉動作，而於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體，並將已導入之低水蒸氣氣體暫且封閉於密閉容器10內，使密閉容器10內之氣體壓力上升至大氣壓P2(參照圖4中的(a)之狀態a1)。在密閉容器10內導入低水蒸氣氣體而將已導入之低水蒸氣氣體暫且封閉於密閉容器10內，藉此使低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1充分接觸，藉由伴隨該接觸之熱交換而使低水蒸氣氣體充分將鍍覆鋼板1之熱予以排熱。
(氛圍氣體排出步驟)
繼而，進入氛圍氣體排出步驟(S220)。於該步驟中， 閉合氣體導入閥52(參照圖4中的(b)之狀態b2)，將排氣泵37設為開啟(參照圖4中的(d)之狀態d2)，打開排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c2)。維持該排氣泵37之開啟狀態及閥類之閥開閉狀態直至密閉容器10內的氣體壓力降低至壓力P2之一半以下之壓力P1為止(參照圖4中的(a)之狀態a2)。亦即，使密閉容器10內之氣體(包含低水蒸氣氣體之氛圍氣體)被排出一半以上。於圖4之(a)所示之例中，使密閉容器10內之氣體壓力降低至小於壓力P2之一半之壓力。伴隨氛圍氣體之排出，低水蒸氣氣體自密閉容器10中被排出。再者，3個配管332、配管334及配管336中由於只要可自至少一個配管排氣即可，故未必要將所有排氣泵37設為開啟且打開所有排氣閥32。在此後之氛圍氣體排出步驟(S240)中亦相同。
(低水蒸氣氣體導入步驟)
繼而，進入低水蒸氣氣體導入步驟(S230)。於該步驟中，閉合所有排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c3)，將所有排氣泵37設為關閉(off)(參照圖4中的(d)之狀態d3)，打開氣體導入閥52(參照圖4中的(b)之狀態b3)。藉由該排氣泵37之關閉動作及閥類之閥開閉動作，而於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體，並將已導入之低水蒸氣氣體暫且封閉於密閉容器10內而使密閉容器10內之氣體壓力上升至壓力P2(參照圖4中的(a)之狀態a3)。藉此，使低水蒸氣氣體充分將鍍覆鋼板1之熱予以排熱。再者，於該步驟中只 要閉合排氣閥37而弄成無法排氣，則亦可未必將排氣泵37關閉(亦可保持開啟狀態)。
(氛圍氣體排出步驟)
然後，進入氛圍氣體排出步驟(S240)。於該步驟中，閉合氣體導入閥52(參照圖4中的(b)之狀態b4)，將排氣泵37設為開啟(參照圖4中的(d)之狀態d4)，打開排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c4)。維持該排氣泵37之開啟狀態及閥類之閥開閉狀態直至密閉容器10內之氣體壓力降低至壓力P2之一半以下之壓力P1為止(參照圖4中的(a)之狀態a4)。於圖4之(a)所示之例中，使密閉容器10內之氣體壓力降低至小於壓力P2之一半之壓力。伴隨著氛圍氣體之排出，低水蒸氣氣體自密閉容器10中被排出。
(大氣壓開放步驟)
繼而，進入大氣壓開放步驟(S250)。於該步驟中，閉合所有排氣閥32(參照圖4中的(c)之狀態c5)，將所有排氣泵37設為關閉(參照圖4中的(d)之狀態d5)，打開圖外之大氣壓開放閥(參照圖4中的(e)之狀態e1)。藉由該排氣泵37之關閉動作及閥類之閥開閉動作，對密閉容器10內進行大氣壓開放(參照圖4中的(a)之狀態a5)。
(第一實施形態之功效)
根據第一實施形態，於第五步驟(S150)中，於密閉容 器10內導入低水蒸氣氣體而使低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，藉由伴隨該接觸之熱交換而使低水蒸氣氣體將鍍覆鋼板1之熱予以排熱。而且，將因自鍍覆鋼板1之排熱所致的已溫度上升之低水蒸氣氣體自密閉容器10中排出。如此，藉由將排熱了鍍覆鋼板1之熱的低水蒸氣氣體自密閉容器10中排出，可將水蒸氣處理後之鍍覆鋼板1迅速(以短時間)冷卻，從而可縮短黑色鍍覆鋼板之製造時間。
另外，將已導入至密閉容器10內之低水蒸氣氣體暫且封閉於密閉容器10內，藉此使低水蒸氣氣體充分將鍍覆鋼板1之熱予以排熱。而且，藉由排氣泵37將因自鍍覆鋼板1之排熱而已溫度上升之低水蒸氣氣體積極地排出至外部，藉此可有效地提高經水蒸氣處理之鍍覆鋼板1之冷卻速度，可大幅縮短黑色鍍覆鋼板之製造時間。
另外，在本實施形態中，如圖3、圖4所示，由於交替反復進行低水蒸氣氣體之導入及封閉與已導入之低水蒸氣氣體之排出，故可有效地提高鍍覆鋼板1之冷卻速度。
再者，於本實施形態中，於第五步驟(S150)中，若藉由設於密閉容器10內之循環風扇71等之攪拌裝置70攪拌氛圍氣體(包含低水蒸氣氣體)，則可更高效率地以短時間無不均地將鍍覆鋼板1冷卻。
(第二實施形態)
於第一實施形態中，雖將氣體導入配管51連接於排氣配管31，但亦可取而代之地而如圖5所示，以連通密閉容器10之內部與密閉容器10之外部的方式將氣體導入配管51貫穿底部框架8而設置。於該情形時，氣體導入配管51與排氣配管31彼此獨立。因此，例如可如以下般進行第五步驟(S150)。
具體而言，打開氣體導入閥52並且打開排氣閥32。藉此，通過氣體導入配管51於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體而使該低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，與此同時將已導入之低水蒸氣氣體通過排氣配管31而自密閉容器10中排出。
(第二實施形態之功效)
根據第二實施形態，於密閉容器10中同時進行低水蒸氣氣體之導入與已導入之低水蒸氣氣體之排出，故可將密閉容器10內因自鍍覆鋼板1之排熱而已溫度上升之低水蒸氣氣體順暢地替換成排熱前之相對低溫之低水蒸氣氣體。藉此，可將水蒸氣處理後之鍍覆鋼板1更迅速地冷卻，可縮短黑色鍍覆鋼板之製造時間。
另外，如圖5所示，亦可使配管332、配管334及配管336於較排氣閥322、324、326更下游側集合。於圖5 所示之例中，排氣配管31係於較配管332、配管334及配管336之集合點C更下游側被設為一個配管337。於該一個配管337係設有一個排氣泵377。亦即，亦可對三個配管(三個系統之配管)332、334、336以一台泵377共通化。再者，圖5之排氣配管31內之虛線箭頭係表示關閉排氣閥322、324且打開排氣閥326之情形的氛圍氣體之流動(排氣之流動)。當然不只是排氣閥326，可打開排氣閥322、324、326中之任意排氣閥而控制自排氣配管31之排氣速度。
再者，於第一實施形態及第二實施形態中，雖使用已在中途(分支點A)分支的配管作為排氣配管31，但亦可使用不分支的配管。於該情形時，只要於排氣配管設置各一個排氣泵及排氣閥即可。
(第二實施形態之變形例)
上述第二實施形態中，於密閉容器10中同時進行低水蒸氣氣體之導入與已導入之低水蒸氣氣體之排出。雖第二實施形態之變形例亦具有此種特徵，但用以導入低水蒸氣氣體之構造及用以排出氛圍氣體之構造與第二實施形態不同。參照圖6及圖7對第二實施形態之變形例加以說明。
於第二實施形態之變形例中，設有氣體導入部90(參照圖6)代替第二實施形態之氣體導入部50，另外設有排氣調整機構80。再者，於第二實施形態之變形例中，雖亦設 有與第二實施形態之導入水蒸氣調整機構40及排氣調整機構30相同之機構，但在圖6中為方便起見而省略該圖示。
氣體導入部90係具有氣體導入配管91、設於該氣體導入配管91之氣體導入閥92及設於氣體導入配管91之壓入鼓風機93。氣體導入配管91係以將密閉容器10之內部與密閉容器10之外部連通的方式貫穿底部框架8而設置的配管。所導入之低水蒸氣氣體之流動方向中的氣體導入配管91之上游端部係與未圖示之氣體供給源連通。氣體導入部90例如可於前述第一步驟(S110)或後述第五步驟(S300)中，用於在密閉容器10之內部導入低水蒸氣氣體。
再者，第五步驟中導入之低水蒸氣氣體例如可設為大氣、氮氣或惰性氣體，若考慮作業性則較佳為導入大氣。
排氣調整機構80係具備排氣配管81、排氣閥82及吸出鼓風機83。排氣配管81係以將密閉容器10之內部與密閉容器10之外部連通的方式貫穿底部框架8而設置的配管。例如，密閉容器10內部之氛圍氣體係通過排氣配管81而藉由吸出鼓風機83之抽吸力而被排氣至外部。排氣調整機構80例如可於後述第五步驟(S300)中用於將密閉容器10內之氛圍氣體排出至外部。
對第二實施形態之變形例中之第五步驟進行說明。於 第五步驟中，將露點一直小於鍍覆鋼板溫度之氣體(低水蒸氣氣體)自氣體導入管91導入於密閉容器10之內部而使該低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，並將已導入之低水蒸氣氣體自密閉容器10中排出，藉此將鍍覆鋼板1冷卻。
第五步驟係於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體而使該低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，與此同時將已導入之低水蒸氣氣體自密閉容器10中排出的步驟。
具體而言，第五步驟包括：低水蒸氣氣體導入步驟，於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體直到密閉容器10內之氣體壓力成為大氣壓為止；低水蒸氣氣體導入、氛圍氣體排出步驟，於該低水蒸氣氣體導入步驟之後，於密閉容器10內繼續導入低水蒸氣氣體而使該低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1接觸，與此同時將密閉容器10內之氛圍氣體(包含已導入之低水蒸氣氣體)向外部排出，俾使密閉容器10內之氣體壓力維持大氣壓；以及結束步驟，一邊將密閉容器10內之氣體壓力維持於大氣壓，一邊結束第五步驟。
圖7為表示此前之第四步驟(S140)之最後階段至第五步驟(S300)中的以下關係的時序圖：(A)密閉容器10內之壓力(利用壓力測量部61測定之壓力)之變化、(B)氣體導入閥92之開閉時序、(C)排氣閥82之開閉時序、(D)壓入鼓風機93之開啟/關閉時序、(E)吸出鼓風機83之開啟/關閉時序以 及(F)循環風扇71之開啟/關閉時序。以下，對第四步驟之最後階段及第五步驟加以詳細說明。
(第四步驟之最後階段)
於圖7所示之例中，於此前之第四步驟(S140)中使密閉容器10內之氣體壓力減壓至70kPa以下之壓力(參照圖7中的(A)之壓力P0、狀態A0)時，閉合氣體導入閥92(參照圖7中的(B)之狀態B0)，打開排氣閥82(參照圖7中的(C)之狀態C0)。壓入鼓風機93、吸出鼓風機83、循環風扇71係不使用，故分別為關閉狀態(參照圖7中的(D)之狀態D0，參照圖7中的(E)之狀態E0，參照圖7中的(F)之狀態F0)。另外，大氣壓開放閥(未圖示)係處於閉合狀態。
(第五步驟)
(低水蒸氣氣體導入步驟)
繼而，進入第五步驟(S300)之低水蒸氣氣體導入步驟(S310)。於圖7所示之例中，閉合排氣閥82(參照圖7中的(C)之狀態C1)，打開氣體導入閥92(參照圖7中的(B)之狀態B1)。此時，亦可將循環風扇71開啟(參照圖7中的(F)之狀態F1)。壓入鼓風機93此時可設為開啟(參照圖7中的(D)之狀態D1)，亦可維持於關閉狀態(參照圖7中的(D)之狀態D3)。藉由該閥類之閥開閉動作，而於密閉容器10內導入低水蒸氣氣體，並將已導入之低水蒸氣氣體封閉於密閉容器10內，使密閉容器10內之氣體壓力上升至大氣壓 P2(參照圖7中的(A)之狀態A1)。在密閉容器10內導入低水蒸氣氣體而將已導入之低水蒸氣氣體暫且封閉於密閉容器10內，藉此使低水蒸氣氣體與鍍覆鋼板1充分接觸，藉由伴隨該接觸之熱交換而使低水蒸氣氣體充分將鍍覆鋼板1之熱予以排熱。密閉容器10內之氣體壓力上升至大氣壓P2後，打開大氣壓開放閥(未圖示)。
(低水蒸氣氣體導入、氛圍氣體排出步驟)
繼而，進入低水蒸氣氣體導入、氛圍氣體排出步驟(S320)。在該步驟中，打開排氣閥82(參照圖7中的(B)之狀態C2)，將吸出鼓風機83設為開啟(參照圖7中的(E)之狀態E1)。另外，於此前之低水蒸氣氣體導入步驟(S310)中將壓入鼓風機93維持於關閉狀態的情形時，於低水蒸氣氣體導入、氛圍氣體排出步驟(S320)中將壓入鼓風機93設為開啟。藉由該吸出鼓風機830及壓入鼓風機93的開啟狀態及閥類之閥開閉狀態，密閉容器10內之氣體壓力被維持於大氣壓(參照圖7中的(A)之狀態A1)。亦即，向密閉容器10內之低水蒸氣氣體導入與自密閉容器10之氛圍氣體(包含低水蒸氣氣體)排出被同時進行，密閉容器10內之氣體壓力被維持於大氣壓。
(結束步驟)
繼而，進入結束步驟(S330)。於該步驟中，閉合氣體導入閥92及排氣閥82(參照圖7中的(B)之狀態B2、圖7 中的(C)之狀態C3)，將壓入鼓風機93、吸出鼓風機83及循環風扇71設為關閉(參照圖7中的(D)之狀態D2、圖7中的(E)之狀態E2、圖7中的(F)之狀態F2)。以密閉容器10內成為大氣壓開放之狀態而結束第五步驟(參照圖7中的(A)之狀態A1)。
(第二實施形態之變形例之功效)
根據第二實施形態之變形例，藉由壓入鼓風機93將低水蒸氣氣體壓入至密閉容器10內，與此同時藉由吸出鼓風機83將密閉容器10內之氛圍氣體排出，故可使於密閉容器10內進出之低水蒸氣氣體之流量增加而進一步提高排熱效果，可更迅速地進行鍍覆鋼板1之冷卻。另外，藉由循環風扇71攪拌氛圍氣體(包含低水蒸氣氣體)，藉此可更高效率地以短時間無不均地將鍍覆鋼板1冷卻。
再者，就提高冷卻效率之方面而言，較理想為設置壓入鼓風機93及吸出鼓風機83兩者，但也可僅設置壓入鼓風機93及吸出鼓風機83中之任一者。
另外，上述各實施形態中，雖對製造黑色鍍覆鋼板之情形進行了說明，但亦可於製造黑色鍍覆鋼板以外之水蒸氣處理製品之情形時應用本發明。
(產業可利用性)
本案發明之方法可縮短黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之製造時間，而期待對黑色鍍覆鋼板等水蒸氣處理製品之進一步普及作出貢獻。

Claims (5)

  1. 一種水蒸氣處理製品的製造方法，係具備：水蒸氣處理步驟，於內部配置有被處理物之密閉容器內導入水蒸氣，使前述水蒸氣與前述被處理物接觸；以及被處理物冷卻步驟，將於前述水蒸氣處理步驟中經水蒸氣處理之前述被處理物冷卻；前述被處理物冷卻步驟係包括：冷卻用氣體導入步驟，係於前述密閉容器內導入冷卻用氣體，將已導入之冷卻用氣體暫且封閉於前述密閉容器內，使前述冷卻用氣體與前述被處理物接觸；以及冷卻用氣體排出步驟，係於前述冷卻用氣體導入步驟之後，將已導入之冷卻用氣體自前述密閉容器排出。
  2. 如請求項1所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其中前述冷卻用氣體排出步驟包括：使用排氣泵自前述密閉容器排出前述冷卻用氣體，俾使前述密閉容器內之氣壓變得小於大氣壓。
  3. 如請求項2所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其中前述被處理物冷卻步驟係交替反復進行前述冷卻用氣體導入步驟與前述冷卻用氣體排出步驟之步驟。
  4. 如請求項1所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其中前述冷卻用氣體排出步驟係於前述密閉容器內導入 冷卻用氣體，與此同時將已導入之冷卻用氣體自前述密閉容器排出之步驟。
  5. 如請求項1至4中任一項所記載之水蒸氣處理製品的製造方法，其中於前述被處理物冷卻步驟中，藉由設於前述密閉容器內之風扇將前述密閉容器內之冷卻用氣體攪拌及使前述冷卻用氣體循環。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6669692B2 (ja) * 2016-06-30 2020-03-18 花王株式会社 泡吐出容器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881983A (en) * 1987-07-17 1989-11-21 Lucas Industries Public Limited Company Manufacture of corrosion resistant components

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2590182B2 (ja) 1987-03-07 1997-03-12 株式会社東芝 黒化炉およびこの黒化炉を使用したシャドウマスクの製造方法
JP3037108B2 (ja) * 1995-06-08 2000-04-24 日立造船株式会社 ステンレス鋼部材の表面処理方法
JPH11241123A (ja) 1998-02-27 1999-09-07 Nisshin Steel Co Ltd 鋼帯の脱炭またはブルーイング焼鈍の制御装置
JP2012132061A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Nisshin Steel Co Ltd ブルーイング金属帯の製造方法
US8820098B2 (en) * 2011-05-17 2014-09-02 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for quenching of materials in vacuum furnace
KR102124030B1 (ko) * 2015-11-11 2020-06-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 가스 ??칭 방법
JP6072952B1 (ja) 2016-03-01 2017-02-01 日新製鋼株式会社 黒色めっき鋼板を製造する方法、黒色めっき鋼板を製造する装置および黒色めっき鋼板を製造するシステム
JP6676555B2 (ja) 2017-01-18 2020-04-08 日鉄日新製鋼株式会社 黒色めっき鋼板の製造方法およびその製造装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881983A (en) * 1987-07-17 1989-11-21 Lucas Industries Public Limited Company Manufacture of corrosion resistant components

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