WO2013084405A1 - 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化制御方法および合金化度算出方法 - Google Patents

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WO
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alloying
temperature
steel sheet
emissivity
steel plate
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PCT/JP2012/007038
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玄太郎 武田
高橋　秀行
鈴木　克一
洋一 牧水
麻衣 宮田
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to an alloying treatment apparatus, an alloying control method, and an alloying degree calculation method for a hot dip galvanized steel sheet.
  • the hot dip galvanized steel sheet there is an alloyed hot dip galvanized steel sheet that has been subjected to alloying treatment so that a part or the whole of the plated layer is an Fe—Zn alloy layer after hot dip galvanization.
  • an alloyed hot-dip galvanized steel sheet is obtained by annealing and cooling the steel sheet and then dipping the steel sheet S in a plating bath 1 filled with hot-dip zinc as shown in FIG.
  • the molten zinc adhering to the surface of the steel plate is applied from a wiping nozzle 2 provided facing the steel plate S so that the predetermined plating thickness is uniformly obtained in the plate width direction and the plate longitudinal direction.
  • a pressurized gas is ejected onto the surface of the steel sheet, excess molten zinc is squeezed out, and the steel sheet S is heated after being heated in the alloying furnace 3 provided with the heating zone 4 and the retentive zone 5 disposed immediately above the wiping nozzle 2.
  • iron is diffused into the zinc layer to perform a predetermined alloying treatment, and after passing through the cooling zone 6, the plate passing direction is changed by the top roll 7.
  • a gas combustion method or an induction heating method is generally used.
  • the alloying treatment is not appropriate, that is, if overalloying or insufficient alloying is performed, the quality characteristics are impaired, so the degree of alloying needs to be controlled with high accuracy.
  • the following techniques are disclosed as techniques for controlling the degree of alloying.
  • Patent Document 1 discloses a method of controlling the degree of alloying by irradiating the alloyed steel sheet with X-rays, calculating the degree of alloying from the X-ray diffraction intensity.
  • Patent Document 2 radiation thermometers are arranged at a plurality of positions in the sheet passing direction of the plate temperature holding zone in the alloying furnace, and the radiant energy thereof is measured by a representative plate temperature measuring radiation thermometer.
  • the emissivity of the steel sheet at each position is obtained by comparison with the measured value, and the position where the emissivity is in the range of 0.4 to 0.7 is determined as the alloying position, so that the alloying position becomes a constant position.
  • a method of controlling the degree of alloying by manipulating the fuel flow rate and the plate passing speed of the alloying furnace is disclosed.
  • the measurement position of the degree of alloying is limited, and information on the degree of alloying in the width direction is not obtained. It cannot be detected, and it is difficult to control the alloying process conditions so as to prevent alloy unevenness. Although it is possible to manually supplement the heating control of the alloying zone by visual judgment of the operator, it is difficult to manage and guarantee the full length, and quantitative evaluation is not possible.
  • the unevenness of the alloy in the width direction cannot be detected, and the change in the steel type as the base material, the change in the plate feed speed, and the temperature deviation in the width direction during heating and soaking in the annealing furnace. It is difficult to reduce alloying unevenness that occurs randomly in the width direction due to changes in the surface enriched state of the additive element and changes in the amount of Zn deposited.
  • the present invention provides an apparatus for alloying a hot dip galvanized steel sheet and an alloy capable of suppressing the unevenness of the alloy that occurs when the hot dip galvanized steel sheet using an additive steel such as Si or Mn is alloyed. It is an object of the present invention to provide an alloying control method and an alloying degree calculation method for hot dip galvanized steel sheets necessary for alloying control.
  • the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
  • a temperature measuring means that is not affected by the surface emissivity of the steel sheet is provided downstream from the alloying zone, and the temperature measurement is not affected by the surface emissivity of the steel sheet.
  • An apparatus for alloying a hot-dip galvanized steel sheet comprising a radiation thermometer capable of measuring temperature at three or more points in the plate width direction upstream or downstream of the means.
  • the heating amount of the position out of the predetermined temperature range is adjusted using a heating device so that the temperature difference ⁇ ti at the position out of the predetermined temperature range falls within the predetermined temperature range.
  • the steel plate temperature measured by the temperature measuring means of a type not affected by the surface state of the steel sheet previously arranged downstream of the alloying zone, and the temperature measuring means Calculate the steel sheet emissivity from the steel sheet temperature measured with the radiation thermometer placed upstream or downstream, and further determine the relationship between the steel sheet emissivity and the degree of alloying, measure the steel sheet temperature with temperature measuring means, and radiate Measure the steel plate temperature at three or more points in the plate width direction with a thermometer, calculate the emissivity in the plate width direction from the steel plate temperature measured with the temperature measuring means and the steel plate temperature measured with the radiation thermometer, and radiate Based on the steel plate temperature measured with a thermometer, and taking into account the increasing and decreasing tendency of the emissivity when the heating amount of the alloying zone is increased or decreased, the relationship between the calculated emissivity, the emissivity of the steel plate and the degree of alloying Use steel sheet width direction Alloying calculation method of galvanized steel
  • the steel sheet temperature measured by the temperature measuring means of a type not affected by the surface state of the steel sheet previously arranged downstream of the alloying zone and the temperature measuring means Calculate the steel sheet emissivity from the steel sheet temperature measured with the radiation thermometer placed upstream or downstream, and further determine the relationship between the steel sheet emissivity and the degree of alloying to obtain the steel sheet emissivity within the desired range.
  • the heating amount of the alloying zone is controlled so that the calculated emissivity is 0.4 or more.
  • the alloying band is adjusted so that the calculated emissivity is equal to or higher than the predetermined emissivity set according to the base material type.
  • the alloying treatment apparatus for hot dip galvanized steel sheet of the present invention By controlling the heating of the alloying zone to an appropriate range using the alloying treatment apparatus for hot dip galvanized steel sheet of the present invention, even if it is an additive steel such as Si and Mn, the entire length of the steel sheet is covered. An alloyed hot-dip galvanized steel sheet with less alloy unevenness can be produced.
  • the method for calculating the degree of alloying of the hot dip galvanized steel sheet according to the present invention it is possible to detect uneven alloying in the width direction of the hot dip galvanized steel sheet. If the progress of the alloying is sequentially monitored and the heating control of the alloying apparatus is controlled within an appropriate range, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet with little alloy unevenness can be produced over the entire length of the steel sheet.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an alloying apparatus used for carrying out the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the temperature difference t1-t2 between the temperature t1 measured by the temperature measuring means not affected by the surface emissivity of the steel sheet and the temperature t2 measured by the radiation thermometer, and the degree of alloying.
  • FIG. 3 is a diagram showing another arrangement example of the temperature measuring means and the radiation thermometer which are not affected by the surface emissivity of the steel sheet in the alloying apparatus for hot dip galvanized steel sheet according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example in which the radiation thermometer is arranged at the opposing positions on the front and back of the steel plate.
  • FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the alloying apparatus used for carrying out the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an arrangement example of gas injection ports of a heating apparatus capable of adjusting the heating amount in the steel plate width direction arranged in the alloying apparatus used in the practice of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view showing another embodiment of the alloying apparatus used for carrying out the present invention.
  • Figure 8 is a diagram showing the relationship between emissivity epsilon 0 of alloyed and apparent.
  • FIG. 9 is a side view showing a conventional alloying apparatus.
  • An alloying treatment apparatus for hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention comprises temperature measuring means that is not affected by the surface emissivity of the steel sheet on the downstream side of the alloying zone, and this temperature measuring means.
  • a radiation thermometer capable of measuring temperature at three or more points in the width direction of the steel sheet is provided upstream or downstream.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an apparatus for alloying a hot-dip galvanized steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • S is a steel plate
  • 1 is a plating bath
  • 2 is a wiping nozzle
  • 3 is an alloying zone
  • 6 is a cooling zone
  • 7 is a top roll
  • T1 is a temperature measuring means not affected by the surface emissivity of the steel sheet (hereinafter, temperature measuring means T1)
  • T2 can measure the temperature of the steel sheet at three or more points in the width direction of the steel sheet.
  • a radiation thermometer hereinafter, radiation thermometer T2).
  • a gas combustion method or an induction heating method is generally used as a heating method for the steel plate.
  • Temperature measuring means T1 is installed downstream from the alloying zone 3 (downstream from the tropical zone 5). It may be arranged between the tropical zone 5 and the cooling zone 6, or may be arranged on the downstream side of the cooling zone 6. You may arrange
  • the temperature measuring means T1 measures the steel plate temperature close to the true temperature without being affected by the surface emissivity of the steel plate S. Usually, the steel plate temperature may be measured at the center of the plate width.
  • the radiation thermometer T2 is installed upstream or downstream of the temperature measuring means T1. When the alloy unevenness occurs, the surface emissivity of the steel sheet S changes. The radiation thermometer T2 measures alloy unevenness as temperature unevenness.
  • the temperature difference t1-t2 between the temperature t2 measured by the radiation thermometer T2 and the temperature t1 measured by the temperature measuring means T1 and the degree of alloying
  • the degree of alloying can be within the allowable range when the temperature difference t1-t2 is within the predetermined range.
  • the characteristic curves indicating the correlation between t1-t2 and the degree of alloying differ when the type of base metal (steel type) is different.
  • the relationship between the temperature difference t1-t2 and the degree of alloying is investigated, and from this relationship, the range of the temperature difference t1-t2 that allows the degree of alloying to be within the allowable range (predetermined temperature range).
  • the control range in FIG. 2) is obtained, and during the alloying process, the heating amount of the alloying zone 3 is set so that the temperature difference t1-t2 at each position in the plate width direction is all within the predetermined temperature range.
  • the adjustment is performed as follows. First, the heating amount of the alloying zone 3 is decreased, and it is confirmed whether the temperature difference t1-t2 increases or decreases. When the temperature difference t1-t2 increases by decreasing the heating amount, the heating amount is increased so that the temperature difference t1-t2 falls within a predetermined temperature range because of insufficient alloying. When the temperature difference t1 ⁇ t2 is decreased by decreasing the heating amount, the heating amount is further decreased so that the temperature difference t1 ⁇ t2 falls within a predetermined temperature range because of overalloying.
  • the previous control is performed. If the heating amount is adjusted based on the history (for example, if it is determined that the alloying is insufficient and the heating amount is increased and enters the predetermined temperature range, it is estimated that it is near the lower limit of the allowable alloying range, When the temperature is again out of the predetermined temperature range, the heating amount is immediately controlled to increase), and the length of the portion where the alloy unevenness is generated can be shortened as much as possible.
  • the radiation thermometer T2 In order to detect the alloy unevenness, it is effective to detect the alloy unevenness at three or more points in the steel plate width direction with the radiation thermometer T2, so that the temperature can be measured at three or more points in the steel plate width direction as the radiation thermometer T2. A radiation thermometer T2 is used.
  • the set emissivity of the radiation thermometer T2 may be 0.5 to 0.6, which is the emissivity of the alloyed galvanized steel sheet when the degree of alloying (Fe% in the Fe—Zn alloy layer) is 10%.
  • a cooling device for lowering the steel sheet temperature is not disposed between the temperature measuring means T1 and the radiation thermometer T2.
  • positioning in the cooling zone 6 it is preferable to arrange
  • the temperature measuring means T1 and the radiation thermometer T2 are preferably installed in a temperature range where the steel plate temperature is 80 ° C. or higher. .
  • the temperature measuring means T1 includes a multiple reflection type radiation thermometer, a contact thermometer, a temperature measuring roll, and the like. Other types of thermometers may be used as long as they are not affected by the surface emissivity.
  • the contact thermometer When a contact-type thermometer is used as the temperature measuring means T1, the contact thermometer can be arranged on the downstream side of the top roll 7 (see T1-1 in FIG. 3). When a temperature measuring roll is used as the temperature measuring means T1, the temperature measuring roll can be arranged on the top roll 7 (see T1-2 in FIG. 3).
  • the radiation thermometer T2 may have three or more spot-type radiation thermometers arranged in the width direction. From the viewpoint of guaranteeing the quality of the full width of the steel plate, the scanning type radiation temperature capable of obtaining temperature information of the full width of the steel plate. It is desirable to use a thermometer or a thermal image measurement type thermometer (thermography).
  • thermometer T2 For the measurement wavelength of the radiation thermometer T2, in order to reduce the temperature error due to the emissivity, it is common to select the type of wavelength as short as possible based on the measurement temperature range. Therefore, it is preferable to select a radiation thermometer having an element having a measurement wavelength of 6 ⁇ m or more, and it is more preferable to select a radiation thermometer having an element having a measurement wavelength of 8 to 13 ⁇ m. For example, a thermopile that is an element having a measurement wavelength of the wavelength can be used.
  • the set emissivity of the radiation thermometer T2 is determined as an appropriate value in advance by the base material so that the set emissivity can be automatically changed to the emissivity determined in advance during measurement.
  • the radiation thermometer T2 is preferably arranged on the front and back of the steel sheet S. In this case, it is preferable to arrange the radiation thermometers T2 on the front and back sides at positions facing the front and back sides of the steel sheet S.
  • a multiple reflection type radiation thermometer is disposed on the exit side of the top roll 7 as the temperature measuring means T1, and the radiation thermometer T2 is located upstream of the temperature measuring means T1 and the top roll 7 and the cooling zone 6. It is arranged between.
  • the steel plate S is pulled vertically upward, and pressurized gas is ejected from the wiping nozzle 2 onto the steel plate surface.
  • a predetermined amount of heating so that the degree of alloying becomes a predetermined degree of alloying in the alloying zone 3 composed of the heating zone 4 and the retentive zone 5 arranged immediately above the wiping nozzle 2.
  • the heat is kept, and then the cooling zone 6 is passed and alloying is performed, and the top roll 7 changes the sheet passing direction from vertical to horizontal.
  • the relationship between the temperature difference t1-t2 between the steel plate temperature t1 measured by the temperature measuring means T1 and the steel plate temperature t2 measured by the radiation thermometer T2 and the degree of alloying is obtained.
  • the steel plate temperature t1 is measured by the temperature measuring means T1
  • the steel plate temperature t2 in the plate width direction is measured by the radiation thermometer T2
  • each temperature difference t1-t2 in the plate width direction is obtained.
  • alloying is performed so that all the temperature differences t1-t2 at each position in the sheet width direction are within the predetermined temperature range.
  • alloying control without unevenness of the alloy can be performed.
  • the radiation thermometer T2 is arranged on the front and back of the steel sheet S, the heating amount is adjusted for each surface of the front and back.
  • the measured value of the temperature difference t1-t2 at the position in the longitudinal direction of the steel sheet is known for the steel sheet coil. By doing so, even if a location where t1-t2 deviates from the predetermined temperature range occurs, the position in the longitudinal direction of the steel strip can be specified from the measured value data of the temperature difference t1-t2. By removing only the relevant part in another inspection line, the yield loss can be minimized.
  • An alloying treatment apparatus for hot-dip galvanized steel sheet includes temperature measuring means that is not affected by the surface emissivity of the steel sheet downstream of the alloying zone, and surface radiation of the steel sheet.
  • a radiation thermometer capable of measuring temperature at three or more points in the width direction of the steel sheet is provided upstream or downstream of the temperature measuring means not affected by the rate.
  • the alloying zone has a heating device capable of partially adjusting the heating amount in the width direction in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction of the radiation thermometer.
  • FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the galvanized steel sheet alloying apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • S is a steel plate
  • 1 is a plating bath
  • 2 is a wiping nozzle
  • 3 is an alloying zone
  • a heating zone 4 and a second heating zone 4a are arranged.
  • the heating zone 4 is a heating zone employed in a conventional alloying apparatus, and heats and raises the entire width of the steel sheet substantially uniformly.
  • the second heating zone 4a partially independently heats the heating amount in the steel plate width direction in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction measured by the radiation thermometer T2.
  • the alloying zone 3 includes a heating zone 4, a second heating zone 4 a, and a retentive zone 5.
  • the heating method of the heating zone 4 is not particularly limited as long as it can heat the entire width of the steel plate.
  • a gas combustion method, an induction heating method, or the like can be used.
  • the heating method of the second heating zone 4a is not limited as long as the heating amount in the width direction can be partially adjusted in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction of the radiation thermometer T2.
  • a combustion burner method, a high-temperature gas heater method, or the like can be used.
  • a combustion gas is blown using a nozzle mix burner that mixes and burns by-product gas (coke gas, etc.) and air in an iron works in a burner, and the steel sheet is heated.
  • a heated gas is sprayed using a heater that heats the gas by flowing a gas (air, nitrogen gas, etc.) through a heated part that is electrically heated (induction heating, current heating, etc.) To heat the steel plate.
  • a gas air, nitrogen gas, etc.
  • a heated part that is electrically heated (induction heating, current heating, etc.)
  • the second heating zone 4a it is necessary to weaken the heating amount in the overalloyed portion and increase the heating amount in the insufficiently alloyed portion.
  • the second heating zone 4a is used in a state in which a uniform heating amount is loaded in the width direction of the steel sheet in a state where the alloy unevenness does not occur, When it is determined that alloying is insufficient, the load of the heating amount at the position where it is determined that alloying is insufficient is increased. It is preferable to control so as to decrease.
  • the gas injection ports on the surface facing the steel plate surface of the combustion burner and high-temperature gas heater are arranged in a staggered arrangement as shown in FIG. 6, and each gas injection port corresponds to the temperature measurement position in the steel plate width direction of the radiation thermometer T2. It is preferable that the gas injection amount (heating amount) of each gas injection port can be controlled independently.
  • the second heating zone 4a can be arranged in the retentive zone 5 and on the outgoing side of the retentive zone 5, but is preferably arranged upstream of the retentive zone 5 in order to exhibit the effects of the present invention.
  • thermography When a thermography or the like is used for the radiation thermometer T2, there are several hundreds of temperature measurement points in the plate width direction, and it is difficult to arrange the gas injection ports of the burner and the heater corresponding to each temperature measurement point.
  • the temperature measurement points are divided into multiple groups in the plate width direction, and gas injection ports are arranged corresponding to the divided areas in the width direction. do it. You may divide a temperature measurement location corresponding to the position which has arranged the gas injection opening.
  • Temperature measuring means T1 is installed on the downstream side of the tropical rainforest 5. It may be arranged between the tropical zone 5 and the cooling zone 6, or may be arranged on the downstream side of the cooling zone 6. You may arrange
  • the temperature measuring means T1 measures the steel plate temperature close to the true temperature without being affected by the surface emissivity of the steel plate. Usually, the steel plate temperature may be measured at the center of the plate width.
  • the radiation thermometer T2 is installed upstream or downstream of the temperature measuring means T1. When alloy unevenness occurs, the surface emissivity of the steel sheet changes. The radiation thermometer T2 measures alloy unevenness as temperature unevenness.
  • the inventors of the present invention are the temperature t1 measured by the temperature measuring means T1, the apparent temperature t2 measured by the radiation thermometer T2, and the actual alloying degree of the plating layer (Fe% in the Fe—Zn alloy plating layer).
  • the relationship As a result, as shown in FIG. 2, in the same base material (same steel type), the temperature difference t1-t2 between the temperature t2 measured by the radiation thermometer T2 and the temperature t1 measured by the temperature measuring means T1 is alloyed. It was found that the degree of alloying can be within an allowable range when the temperature difference t1-t2 is within a predetermined range. It was also found that the characteristic curves indicating the correlation between t1-t2 and the degree of alloying differ when the type of base metal (steel type) is different.
  • the relationship between the temperature difference t1-t2 and the degree of alloying is investigated, and from the relationship, the range of the temperature difference t1-t2 within which the degree of alloying is within the allowable range (predetermined temperature range) ),
  • the steel plate temperature (t1m) is measured using the temperature measuring means T1
  • the steel plate temperature t2i is measured at n locations in the steel plate width direction using the radiation thermometer T2.
  • the heating amount of the second heating zone 4a at the kth temperature measurement position is decreased, and it is confirmed whether the temperature difference ⁇ tk increases or decreases.
  • the temperature difference ⁇ tk increases by decreasing the heating amount, because of insufficient alloying, the heating amount is increased and the temperature difference ⁇ tk is controlled to fall within a predetermined temperature range.
  • control is performed so that the heating amount is further decreased and the temperature difference ⁇ tk falls within a predetermined temperature range for over-alloying.
  • the previous control is performed. If the heating amount is adjusted based on the history (for example, if it is determined that the alloying is insufficient and the heating amount is increased and enters the predetermined temperature range, it is estimated that it is near the lower limit of the allowable alloying range, When the temperature is again out of the predetermined temperature range, the heating amount is immediately controlled to increase), and the length of the portion where the alloy unevenness is generated can be shortened as much as possible.
  • the radiation thermometer T2 In order to detect the alloy unevenness, it is effective to detect the alloy unevenness at three or more points in the steel plate width direction with the radiation thermometer T2, so that the temperature can be measured at three or more points in the steel plate width direction as the radiation thermometer T2. A radiation thermometer T2 is used.
  • the set emissivity of the radiation thermometer T2 may be 0.5 to 0.6, which is the emissivity of the alloyed galvanized steel sheet when the degree of alloying (Fe% in the Fe—Zn alloy layer) is 10%.
  • a cooling device that lowers the steel plate temperature is not disposed between the temperature measuring means T1 and the radiation thermometer T2.
  • positioning in the cooling zone 6 it is preferable to arrange
  • the temperature measuring means T1 and the radiation thermometer T2 are preferably installed in a temperature range where the steel plate temperature is 80 ° C. or higher. .
  • the temperature measuring means T1 includes a multiple reflection type radiation thermometer, a contact thermometer, a temperature measuring roll, and the like. Other types of thermometers may be used as long as they are not affected by the surface emissivity.
  • the radiation thermometer T2 may have three or more spot-type radiation thermometers arranged in the width direction. From the viewpoint of guaranteeing the quality of the full width of the steel sheet, the scanning radiation that can obtain the temperature information of the full width of the steel sheet. It is desirable to use a thermometer or a thermal image measurement type thermometer (thermography). In addition, in order to reduce the temperature error due to emissivity, the measurement wavelength of the radiation thermometer T2 is generally selected as a short wavelength type based on the measurement temperature range. Therefore, it is preferable to select a radiation thermometer having an element with a measurement wavelength of 6 ⁇ m or more, and more preferable to select a radiation thermometer having an element with a measurement wavelength of 8 to 13 ⁇ m. For example, a thermopile that is an element having a measurement wavelength of the wavelength can be used.
  • the set emissivity of the radiation thermometer T2 is determined in advance according to the base material and automatically changed to a predetermined emissivity during measurement.
  • thermometer T1 a multiple reflection type radiation thermometer is arranged on the exit side of the top roll 7, and the radiation thermometer T2 is arranged upstream of the temperature measuring means T1 and the top roll 7 and the cooling zone 6. It is arranged between.
  • the steel sheet S is pulled up vertically, and pressurized gas is ejected from the wiping nozzle 2 onto the surface of the steel sheet.
  • the molten zinc is squeezed out, the steel sheet S is heated in the heating zone 4 and the second heating zone 4a arranged immediately above the wiping nozzle 2, and then kept in the heat retaining zone 5, and then passed through the cooling zone 6 to be alloyed. Processing is performed, and the plate passing direction is changed by the top roll 7.
  • the relationship between the temperature difference t1-t2 between the steel plate temperature t1 measured by the temperature measuring means T1 and the steel plate temperature t2 measured by the radiation thermometer T2 and the degree of alloying is obtained.
  • a range (predetermined temperature range) of the temperature difference t1-t2 that allows the degree of alloying to be within the allowable range is obtained.
  • the steel plate temperature (t1m) is measured using the temperature measuring means T1
  • the steel plate temperature t2i in the steel plate width direction is measured using the radiation thermometer T2
  • the temperature difference between t1m and t2i is measured.
  • the second heating zone 4a is used to adjust the heating amount at the position deviating from the predetermined temperature range.
  • the measured value of the temperature difference t1m-t2 (i) at the position in the longitudinal direction of the steel sheet is known for the steel sheet coil.
  • FIG. 7 is a side view showing another embodiment of an apparatus for alloying a hot-dip galvanized steel sheet used in the practice of the present invention.
  • S is a steel plate
  • 1 is a plating bath
  • 2 is a wiping nozzle
  • 3 is an alloying zone
  • a heating zone 4 and a second heating zone 4a are arranged.
  • T1 is a temperature measurement means (temperature measurement means T1) that is not affected by the emissivity of the steel sheet
  • T2 is a temperature measurement of the steel sheet at three or more points in the steel sheet width direction
  • Possible radiation thermometer (radiation thermometer T2) 11 is a control device
  • 12 is a heating device of the heating zone 4
  • 13 is a heating device of the second heating zone 4a.
  • the heating zone 4 is a heating zone adopted in a conventional alloying apparatus, and heats and raises the entire width of the steel sheet almost uniformly.
  • the second heating zone 4a partially independently heats the heating amount in the steel plate width direction in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction measured by the radiation thermometer T2.
  • the alloying zone 3 includes a heating zone 4, a second heating zone 4 a and a tropical zone 5.
  • the heating method of the heating zone 4 is not particularly limited as long as it can heat the entire width of the steel plate.
  • a gas combustion method, an induction heating method, or the like can be used.
  • the heating method of the second heating zone 4a is not limited as long as the heating amount in the width direction can be partially adjusted in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction of the radiation thermometer.
  • a combustion burner method, a high-temperature gas heater method, or the like can be used.
  • a combustion gas is blown using a nozzle mix burner that mixes and burns by-product gas (coke gas, etc.) and air in an iron works in a burner, and the steel sheet is heated.
  • a heated gas is sprayed using a heater that heats the gas by flowing a gas (air, nitrogen gas, etc.) through a heated part that is electrically heated (induction heating, current heating, etc.) To heat the steel plate.
  • a gas air, nitrogen gas, etc.
  • a heated part that is electrically heated (induction heating, current heating, etc.)
  • the second heating zone 4a it is necessary to weaken the heating amount in the overalloyed portion and increase the heating amount in the insufficiently alloyed portion.
  • the second heating zone 4a is used in a state in which a uniform heating amount is loaded in the width direction of the steel sheet in a state where the alloy unevenness does not occur, When it is determined that alloying is insufficient, the load of the heating amount at the position where it is determined that alloying is insufficient is increased. It is preferable to control so as to decrease.
  • the gas injection ports on the surface facing the steel plate surface of the combustion burner and high-temperature gas heater are arranged in a staggered arrangement as shown in FIG. 6, and each gas injection port corresponds to the temperature measurement position in the steel plate width direction of the radiation thermometer T2. It is preferable that the gas injection amount (heating amount) of each gas injection port can be controlled independently.
  • a temperature measuring means T1 of a type that is not affected by the surface state of the steel sheet S is arranged downstream of the alloying zone 3 of the alloying processing apparatus to measure the steel sheet temperature, and moreover than the temperature measuring means T1.
  • a radiation thermometer T2 capable of measuring temperature at three or more points in the steel plate width direction is disposed upstream or downstream, and the steel plate temperature is measured at three or more points in the steel plate width direction.
  • the steel plate temperature close to the true temperature can be measured by the temperature measuring means T1 regardless of the steel plate emissivity.
  • the radiation thermometer T2 measures a temperature different from the true temperature if the set emissivity of the thermometer deviates from the actual steel sheet emissivity.
  • alloying irregularities can be measured as temperature irregularities.
  • the radiation thermometer T2 By measuring the steel plate temperature at three or more points in the steel plate width direction with the radiation thermometer T2, occurrence of alloy unevenness in the steel plate width direction can be detected.
  • ⁇ 0 Apparent emissivity
  • ⁇ 2 Set emissivity of radiation thermometer t1: Plate temperature of temperature measuring means not affected by surface condition of steel sheet
  • S t2 Plate temperature of radiation thermometer
  • ⁇ Radiation temperature Measurement Wavelength of Meter
  • the degree of alloying in the plate width direction can be obtained, and the occurrence position of the alloy unevenness can be detected from the degree of alloying. Further, by adjusting the heating amount of the alloying zone so that the apparent emissivity ⁇ 0 in the plate width direction is within a desired range, the occurrence of alloy unevenness can be prevented.
  • the relationship between the emissivity and the degree of alloying is such that the apparent emissivity ⁇ 0 is low in the low alloying region because the surface is liquid phase zinc, and the Fe concentration normally controlled: 8 to 13
  • the surface is covered with the Fe—Zn alloy phase, so that the apparent emissivity ⁇ 0 increases as the degree of alloying increases (increases in Fe concentration).
  • maximum. In a higher degree of alloying, surface irregularities are eliminated (slightly smooth), and the apparent emissivity ⁇ 0 shows a decreasing tendency.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 is If it is 0.4 or more, the degree of alloying is within a desired range (within an appropriate range).
  • the base material A has an apparent emissivity ⁇ 0 of ⁇ Above A
  • the base material B has an apparent emissivity ⁇ 0 equal to or greater than ⁇ B , and the alloying degree is within the appropriate range.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 at which the alloying degree is within the appropriate range varies depending on the base material type. Therefore, the relationship between the emissivity and the degree of alloying is previously determined for each base material type.
  • the degree of alloying of the steel sheet S can be calculated using the relationship between the emissivity and the degree of alloying in FIG.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 of the steel plate is calculated from the plate temperature measured by the temperature measuring means of the type not affected by the surface condition of the steel plate S and the plate temperature measured by the radiation thermometer T2. And ask.
  • the heating amount of the alloying zone 3, for example, the heating amount of the second heating zone 4a is increased or decreased, and the increasing / decreasing tendency of the emissivity is examined.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 obtained in the low alloying degree region is set to be less than the alloying degree at which the emissivity is maximized. From the corresponding degree of alloying, the degree of alloying of the steel sheet S can be determined.
  • the alloying degree of the steel sheet S can be obtained from the alloying degree corresponding to.
  • the emissivity is 0.4 or more and higher than the alloying degree where the emissivity is maximum.
  • the control device 11 stores, for each base material type, an apparent emissivity ⁇ 0 range in which the degree of alloying falls within a predetermined range, and from the temperature information input from the temperature measuring means T1 and the radiation thermometer T2, the apparent value is apparent.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 is calculated in correspondence with the temperature measurement position in the steel plate width direction at the radiation thermometer T2.
  • the heating control device 13 of the second heating zone 4a is set so that the apparent emissivity ⁇ 0 at the position falls within the above range. To adjust the amount of heating in the width direction of the second heating zone 4a.
  • the following adjustment is performed.
  • Equation (1) whether or not the apparent emissivity ⁇ 0 k at the k-th temperature measurement position is 0.4 or more is confirmed using Equation (1). Usually, since the emissivity does not become less than 0.4 in the alloying degree region higher than the alloying degree where the emissivity becomes maximum, if the apparent emissivity ⁇ 0 k is less than 0.4, 0 The heating amount of the second heating zone 4a at the k-th temperature measurement position is increased until .4 is exceeded. When the apparent emissivity ⁇ 0 k is 0.4 or more, it is confirmed whether the apparent emissivity ⁇ 0 k increases or decreases by increasing the heating amount.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 k When the apparent emissivity ⁇ 0 k is increased by increasing the heating amount, it is a low alloying region, and thus the heating amount need not be adjusted. On the other hand, when the amount of heating is increased and the apparent emissivity ⁇ 0 k decreases, this is a high alloying region, and the amount of heating is decreased so as not to fall below the appropriate emissivity of the high alloying region. At this time, it is more desirable to reduce the heating amount until the apparent emissivity ⁇ 0 k starts to decrease.
  • the emissivity deviates from the proper range once in the process of the steel plate, even if it is once within the proper range at a certain position in the width direction within the same coil (within the same base material), based on the previous control history (For example, if it is determined that the alloy is insufficient and the heating amount is increased to enter the predetermined emissivity range, it is assumed that the alloy is near the lower limit of the allowable alloying range, When the rate is out of the rate range, the heating amount is immediately controlled to increase), and the length of the uneven portion of the alloy can be shortened as much as possible.
  • the data of the apparent emissivity ⁇ 0 corresponding to the position in the longitudinal direction of the steel plate, even if a location where the degree of alloying is out of the proper range occurs, the data of the apparent emissivity ⁇ 0 Since the position can be specified, the yield loss due to poor alloying can be minimized by removing the portion.
  • the temperature measuring means T1 includes a multiple reflection type radiation thermometer, a contact thermometer, a temperature measuring roll, and the like. Other methods may be used as long as they are thermometers that are not affected by the steel sheet emissivity.
  • the radiation thermometer T2 may have three or more spot-type radiation thermometers arranged in the width direction. From the viewpoint of guaranteeing the quality of the full width of the steel sheet, the scanning radiation temperature can obtain temperature information of the full width of the steel sheet. It is desirable to use a thermometer or a thermal image measurement type thermometer (thermography). In addition, in order to reduce the temperature error due to emissivity, the measurement wavelength of the radiation thermometer T2 is generally selected as a short wavelength type based on the measurement temperature range. Therefore, it is preferable to select a radiation thermometer having an element with a measurement wavelength of 6 ⁇ m or more, and more preferable to select a radiation thermometer having an element with a measurement wavelength of 8 to 13 ⁇ m. For example, a thermopile that is an element having a measurement wavelength of the wavelength can be used.
  • the radiation thermometer T2 is more preferably installed on the front and back of the steel sheet S from the viewpoint of quality assurance.
  • One of the plating qualities is powdering (a phenomenon in which, when the alloying temperature becomes high, the plating adhesion deteriorates and separates into a powder form).
  • the apparent quality shown in FIG. It is preferable to control to a lower alloying degree region than the alloying degree at which the emissivity becomes maximum within an appropriate range in which the emissivity ⁇ 0 is 0.4 or more, and even in this region, the lower alloying degree is controlled.
  • the following production test of the hot dip galvanized steel sheet was conducted.
  • the production conditions of the hot dip galvanized steel sheet were 0.8 to 1.2 mm thick ⁇ 900 to 1400 mm width, the plating adhesion amount was 50 g / m 2 on one side, and three types of base materials with different Si addition amounts were passed.
  • the alloying apparatus of FIG. 1 was used, and the radiation thermometer T2 was disposed at the opposing positions on the front and back of the steel plate as shown in FIG.
  • the heating device of the heating zone 4 was an induction heating type.
  • the temperature measuring means T1 is a multi-reflection radiation thermometer whose measuring element is InGaAs (measurement wavelength 1.55 ⁇ m), and is installed on the exit side of the top roll 7 which is the first contact roll after alloying.
  • the middle steel plate temperature was measured.
  • the radiation thermometer T2 is composed of a scanning radiation thermometer (resolution in the width direction of 5 mm pitch: 280 points with a width of 1400 mm, measuring element: thermopile (measurement wavelength: 8 to 13 ⁇ m)). 1 m below the attachment start point (position where the vertical distance from the center of the top roll is 1 m).
  • the radiation thermometer T2 has an emissivity set value of 0.55.
  • the difference between the temperature t1 by the temperature measuring means T1 and the temperature difference t2 in the steel plate width direction detected by the scanning radiation thermometer, t1-t2, is within the allowable range of the alloying degree over the entire steel plate width.
  • the heating amount of the alloying zone was adjusted to be within a predetermined temperature range.
  • the degree of alloying at the center of the sheet width is detected by the alloying degree meter described in Patent Document 1, and the heating of the alloying zone is controlled so that the degree of alloying becomes a predetermined degree of alloying.
  • heating control of the alloying zone was manually performed so as to suppress the alloy unevenness.
  • the heating zone was an induction heating type.
  • the manufactured alloyed hot-dip galvanized steel sheet coil was inserted into a recoil line, and the alloy unevenness of the plating layer was inspected.
  • Table 1 shows the occurrence ratio of alloy unevenness (insufficient alloying, overalloying) determined on the recoil line (the ratio of the weight of the portion that was determined to be alloy unevenness and cut off to the original coil weight).
  • the yield reduction due to alloy unevenness is small even with Si-added steel.
  • the following hot-dip galvanized steel strip production test was conducted.
  • the production conditions of the hot dip galvanized steel strip were 0.8 to 1.2 mm thickness ⁇ 900 to 1400 mm width, the plating adhesion amount was 50 g / m 2 on one side, and three types of base materials with different Si addition amounts were passed.
  • the alloying apparatus of FIG. 5 is used, the heating device of the heating zone 4 is an induction heating type, and the heating device of the second heating zone 4a is a high-temperature gas heater, as shown in FIG.
  • the gas injection ports were arranged in three rows in the longitudinal direction of the steel plate, with five gas jets arranged at regular intervals in the width direction of the steel plate. At that time, the position in the width direction of the gas injection ports in the adjacent rows is shifted by 1/3 of the interval between the gas injection ports, and the 15 gas injection ports are arranged at equal intervals in the steel plate width direction. I made it.
  • the temperature measuring means T1 is a multi-reflection radiation thermometer whose measuring element is InGaAs (measurement wavelength 1.55 ⁇ m), and is installed on the exit side of the top roll 7 which is the first contact roll after alloying. The center plate temperature was measured.
  • the radiation thermometer T2 is composed of a scanning radiation thermometer (resolution in the width direction of 5 mm pitch: 280 points with a width of 1400 mm, measuring element: thermopile (measurement wavelength: 8 to 13 ⁇ m)). It was installed 1 m below the starting point (position where the vertical distance from the top roll center is 1 m).
  • the radiation thermometer T2 has an emissivity set value of 0.55.
  • the temperature measurement points of the radiation thermometer were divided into 15 groups in the plate width direction corresponding to the arrangement positions of the gas injection ports in the steel plate width direction.
  • the maximum value of the temperature difference between the temperature measured with the multiple reflection type radiation thermometer and the temperature measured with the radiation thermometer is obtained for each group, and the maximum value of the temperature difference exceeds the predetermined temperature range where the predetermined alloying degree is reached.
  • the group adjusts the heating amount of the gas injection port of the second heating zone 4a corresponding to the position of the group, and the maximum value of the temperature difference of the group falls within a predetermined temperature range where a predetermined alloying degree is obtained. I did it.
  • the degree of alloying at the center of the sheet width is detected by the alloying degree meter described in Patent Document 1, and the heating of the alloying band is controlled so that the degree of alloying becomes a predetermined degree of alloying.
  • heating control of the alloying zone was manually performed so as to suppress the alloy unevenness.
  • the manufactured alloyed hot-dip galvanized steel sheet coil was inserted into a recoil line, and the alloy unevenness of the plating layer was inspected.
  • Table 2 shows the occurrence ratio of alloy unevenness (insufficient alloying, overalloying) determined on the recoil line (the ratio of the weight of the portion that was determined to be alloy unevenness and cut off to the original coil weight).
  • the following production test of the hot dip galvanized steel sheet was conducted.
  • the production conditions of the hot dip galvanized steel sheet were 0.8 to 1.2 mm thick ⁇ 900 to 1400 mm width, the plating adhesion amount was 50 g / m 2 per side, and three types of base materials with different Si addition amounts were passed.
  • the alloying apparatus of FIG. 7 is used, the heating device of the heating zone 4 is an induction heating type, and the heating device of the second heating zone 4a is a high-temperature gas heater, as shown in FIG.
  • the gas injection ports were arranged in three rows in the longitudinal direction of the steel plate, with five gas jets arranged at regular intervals in the width direction of the steel plate. At that time, the positions in the width direction of the gas injection ports in adjacent rows are shifted by 1/3 of the interval between the gas injection ports, and the 15 gas injection ports are arranged at equal intervals in the steel plate width direction. I made it.
  • the temperature measuring means T1 uses a multi-reflection radiation thermometer whose measuring element is InGaAs (measurement wavelength 1.55 ⁇ m), and the radiation thermometer T2 has a scanning radiation thermometer (resolution of 5 mm pitch in the width direction: 1400 mm width). 280 points, measuring element: a thermopile (measuring wavelength: 8 to 13 ⁇ m) was used, and it was installed 1 m below the starting point of winding on the top roll 7 (position where the vertical distance from the top roll center is 1 m) .
  • the radiation thermometer T2 has an emissivity set value of 0.55.
  • the temperature measurement points of the radiation thermometer were divided into 15 groups in the plate width direction corresponding to the arrangement positions of the gas injection ports in the steel plate width direction.
  • the heating amount was controlled so that the apparent emissivity ⁇ 0 was within the range of 0.45 to 0.60.
  • the heating device 13 and the temperature measuring means T1 of the second heating zone 4a were controlled. In some cases, the emissivity deviated from the desired range due to the displacement of the radiation thermometer T2.
  • Patent Document 2 the method described in Patent Document 2 was used. Specifically, four spot-type radiation thermometers are arranged at the center in the width direction in the longitudinal direction of the plate, and the position where the emissivity is in the range of 0.4 to 0.7 is defined as the alloying position. The degree of alloying was controlled by manipulating the fuel flow rate and the plate passing speed in the heating zone so that this was a fixed position.
  • the heating zone was an induction heating type.
  • Table 3 shows the other production conditions and the occurrence ratio of alloy unevenness (insufficient alloying, overalloying) determined by the recoil line (weight of the portion cut off due to alloy unevenness relative to the original coil weight).
  • the unevenness of the alloy that occurs outside the center portion in the width direction of the steel sheet cannot be suppressed.
  • the apparent emissivity ⁇ 0 was controlled so that the alloying degree in the width direction of the steel sheet became a predetermined alloying degree. The occurrence of unevenness is significantly reduced.

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Abstract

ＳｉやＭｎ等の添加鋼を用いた溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理する際に発生する合金ムラを抑制できる溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化度算出方法および合金化制御方法を提供する。溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、合金化帯より下流側に、鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段（Ｔ１）を備え、鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段の上流または下流に、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計（Ｔ２）を備え、さらに、合金化帯内に、放射温度計（Ｔ２）の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できる加熱装置を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化度算出方法および合金化制御方法。

Description

溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化制御方法および合金化度算出方法
　本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化制御方法および合金化度算出方法に関するものである。
　溶融亜鉛めっき鋼板には、溶融亜鉛めっき後、めっき層の一部あるいは全体をＦｅ－Ｚｎ合金層とするように合金化処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板がある。
　一般的に、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、鋼板を焼鈍、冷却後、図９に示すように、溶融亜鉛が満たされているめっき浴１に鋼板Ｓを浸漬させた後、該鋼板Ｓを垂直上方に引き上げる工程の後に、鋼板表面に付着した溶融亜鉛が板幅方向および板長手方向に均一に所定のめっき厚になるように、この鋼板Ｓを挟んで対向して設けたワイピングノズル２から加圧気体を鋼板面に噴出させて、余剰な溶融亜鉛を絞り取り、ワイピングノズル２の直上に配置された加熱帯４と保熱帯５を備える合金化炉３で、鋼板Ｓを加熱した後保熱して亜鉛層へ鉄を拡散させて所定の合金化処理を行い、その後冷却帯６を通過させた後、トップロール７で通板方向を変更する。加熱帯４は、ガス燃焼方式や誘導加熱方式が一般的に用いられている。
　合金化処理が適正でない場合、つまり過合金化や合金化不足となると、その品質特性が損なわれるため、合金化度を高精度で制御する必要がある。合金化度を制御する技術として以下の技術が開示されている。
　特許文献１には、合金化処理後の鋼板にＸ線を照射し、Ｘ線回折強度から合金化度を算出し、合金化度を制御する方法が開示されている。
　特許文献２には、合金化炉内の板温保持帯域の通板方向の複数位置に放射温度計を配設し、その放射エネルギーを、代表板温測定用放射温度計で測定した代表板温測定値と比較して各位置の鋼板の放射率を求め、その放射率が０．４～０．７の範囲となる位置を合金化位置と定め、この合金化位置が一定位置となるように、合金化炉の燃料流量、通板速度を操作することによって合金化度を制御する方法が開示されている。
特開平１－３０１１５５号公報 特開平７－１５０３２８号公報
　近年、自動車分野では、車体材料に高強度鋼板を使用して車体を軽量化しようとする動きがある。高張力鋼板では、添加元素としてＳｉやＭｎの添加が材質設計上有利であることが知られているが、合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、ＳｉやＭｎの添加鋼を用いると、ＳｉやＭｎの鋼板表面への濃化に起因する合金ムラが鋼板の幅、長手方向に不規則に発生することがある。この合金ムラの発生を防止するには、合金ムラの発生位置を検出し、合金化処理の条件を合金ムラの発生を抑制できる条件に調整する必要がある。
　特許文献１の方式では、合金化度の測定位置が限られており、幅方向の合金化度の情報が得られていないので、幅方向の一部箇所で合金ムラが発生してもそれを検出できず、合金化処理条件を、合金ムラを防止するように制御することが困難である。また、オペレーターの目視判定によって合金化帯の加熱制御を手動で補完することも可能であるが、全長全幅を管理・保証することは困難で、定量的評価もできない。また、特許文献２の方法でも、幅方向の合金ムラは検出不可能であり、母材となる鋼種の変化、通板速度の変化、焼鈍炉での加熱・均熱時の幅方向温度偏差に起因する添加元素の表面濃化状態の変化、Ｚｎ付着量の変化等の影響で幅方向にランダムに発生する合金化ムラを低減することが困難である。
　本発明は、前記問題点を考慮し、ＳｉやＭｎ等の添加鋼を用いた溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理する際に発生する合金ムラを抑制できる溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置、合金化制御方法、および、合金化制御に必要な溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度算出方法を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するための本発明の要旨は、以下のとおりである。
　（１）溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、合金化帯より下流側に鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段を備え、前記鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段の上流または下流に、板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計を備えることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（２）鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、多重反射式放射温度計であることを特徴とする（１）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（３）鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、接触式温度計であることを特徴とする（１）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（４）鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、測温ロールであることを特徴とする（１）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（５）放射温度計は、走査型放射温度計であることを特徴とする（１）～（４）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（６）放射温度計は、熱画像計測型放射温度計であることを特徴とする（１）～（４）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（７）放射温度計の測定素子は、６μｍ以上の検出波長を有することを特徴とする（１）～（６）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（８）放射温度計は、鋼板の表裏に配置されることを特徴とする（１）～（７）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置
　（９）合金化帯内には、既設の加熱装置に加え、放射温度計の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できる第二の加熱装置を有することを特徴とする（１）～（８）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（１０）第二の加熱装置は、鋼板幅方向に複数の燃焼バーナーを配置した加熱装置であることを特徴とする（９）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（１１）第二の加熱装置は、鋼板幅方向に複数のガス噴射口を配置した高温ガスヒーターであることを特徴とする（９）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
　（１２）　（９）～（１１）のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置を用いて溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理する方法において、
　予め合金化帯より下流側に配置した鋼板の表面状態の影響を受けない温度測定手段で測定される鋼板温度ｔ１、温度測定手段よりも上流あるいは下流に配置した放射温度計で測定される鋼板温度ｔ２との温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べ、その関係から、合金化度を許容範囲内にできる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲）を求めておき、
　合金化処理の際に、温度測定手段を用いて鋼板温度（ｔ１ｍ）、放射温度計を用いて鋼板幅方向の各鋼板温度ｔ２ｉ（ｔ２ｉは鋼板端部からｉ番目の温度測定位置の温度、ｉ＝１～ｎ、ｎ≧３）を測定し、さらにｔ１ｍとｔ２ｉの温度差Δｔｉ（＝ｔ１ｍ－ｔ２ｉ）を求め、各温度差Δｔｉが所定温度範囲内にあるか否かを判定し、所定温度範囲を外れたときは、所定温度範囲から外れた位置の温度差Δｔｉが所定温度範囲内に入るように、加熱装置を用いて所定温度範囲から外れた位置の加熱量を調整することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
　（１３）溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、予め合金化帯より下流側に配置した鋼板の表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段で測定した鋼板温度と、温度測定手段よりも上流あるいは下流に配置した放射温度計で測定した鋼板温度から鋼板放射率を演算して求め、さらに鋼板放射率と合金化度の関係を求めておき、温度測定手段で鋼板温度を測定し、放射温度計で板幅方向の３点以上で鋼板温度を測定し、温度測定手段で測定した鋼板温度と、放射温度計で測定した鋼板温度から、鋼板幅方向の放射率を演算して求め、放射温度計で測定した鋼板温度に基づき、さらに合金化帯の加熱量を増加または減少させたときの放射率の増減傾向を考慮して、求めた放射率と鋼板放射率と合金化度の関係を用いて鋼板幅方向の合金化度を算出することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度算出方法。
　（１４）溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、予め合金化帯より下流側に配置した鋼板の表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段で測定した鋼板温度と、温度測定手段よりも上流あるいは下流に配置した放射温度計で測定した鋼板温度から鋼板放射率を演算して求め、さらに鋼板放射率と合金化度の関係を求めて合金化度が所望範囲内になる鋼板放射率の範囲を求めておき、温度測定手段で鋼板温度を測定し、放射温度計で板幅方向の３点以上で鋼板温度を測定し、温度測定手段で測定した鋼板温度と、放射温度計で測定した鋼板温度から、鋼板幅方向の放射率を演算して求め、鋼板幅方向の放射率が所望範囲内になるように合金化帯の鋼板幅方向の加熱量を調整することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
（１４）（１３）に記載の合金化算出方法を用い、鋼板幅方向の放射率が所望範囲内になるように合金化帯の鋼板幅方向の加熱量を調整することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
　（１５）合金化帯の加熱量を増加させたときに鋼板放射率が上昇傾向となるときは、算出される放射率が０．４以上になるように合金化帯の加熱量を制御し、合金化帯の加熱量を増加させたときに鋼板放射率が下降傾向となるときは、算出される放射率が母材種に応じて設定される所定放射率以上になるように合金化帯の加熱量を制御することを特徴とする（１４）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
　本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置を用いて合金化帯の加熱を適正な範囲に制御することによって、ＳｉやＭｎ等の添加鋼であっても、鋼板の全長全巾に亘って合金ムラの少ない合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することができる。
　また、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度算出方法によれば、溶融亜鉛めっき鋼板の幅方向の合金化ムラを検出できるので、この合金化度算出方法を用いて鋼板幅方向での合金化進行状態を逐次監視し、合金化処理装置の加熱制御を適正範囲に制御すれば、鋼板の全長全幅に亘って合金ムラの少ない合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することができるようになる。
図１は、本発明の実施に使用する合金化処理装置の一実施形態を示す側面図である。 図２は、鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段で測定した温度ｔ１と放射温度計で測定した温度ｔ２の温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を示す図である。 図３は、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段と放射温度計の別の配置例を示す図である。 図４は、放射温度計を鋼板表裏の対向する位置に配置した例を示す図である。 図５は、本発明の実施に使用する合金化処理装置の別の実施形態を示す側面図である。 図６は、本発明の実施に使用する合金化処理装置に配置される鋼板幅方向で加熱量を調整できる加熱装置のガス噴射口の配置例を説明する概略図である。 図７は、本発明の実施に使用する合金化処理装置の別の実施形態を示す側面図である。 図８は、合金化度と見かけの放射率ε０の関係を表す図である。 図９は、従来の合金化処理装置を示す側面図である。
　以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
（１）第一の実施形態
　本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置は、合金化帯よりも下流側に鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段と、この温度測定手段よりも上流あるいは下流に、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計を備える。
　図１は、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置の一実施形態を示す側面図である。図１において、Ｓは鋼板、１はめっき浴、２はワイピングノズル、３は合金化帯で、加熱帯４と保熱帯５からなる。６は冷却帯、７はトップロール、Ｔ１は鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段（以下、温度測定手段Ｔ１）、Ｔ２は鋼板幅方向の３点以上で鋼板の温度測定が可能な放射温度計（以下、放射温度計Ｔ２）である。
　加熱帯４には、鋼板の加熱方式として、ガス燃焼方式や誘導加熱方式が一般的に用いられる。
　温度測定手段Ｔ１は、合金化帯３より下流側（保熱帯５より下流側）に設置する。保熱帯５と冷却帯６の間に配置してもよいし、冷却帯６の下流側に配置してもよい。冷却帯６内に配置してもよい。温度測定手段Ｔ１は、鋼板Ｓの表面放射率の影響を受けることがなく、真温度に近い鋼板温度を測定する。通常、板幅中央で鋼板温度を測定すればよい。
　放射温度計Ｔ２は、前記温度測定手段Ｔ１の上流または下流に設置する。合金ムラが発生すると鋼板Ｓの表面放射率が変化する。放射温度計Ｔ２は、合金ムラを温度ムラとして測定する。
　発明者らは、温度測定手段Ｔ１で測定される温度ｔ１、放射温度計Ｔ２で測定される見かけの温度ｔ２とめっき層の実際の合金化度の関係について調査を行った。その結果、図２に示すように、同じ母材（同じ鋼種）では、放射温度計Ｔ２で測定される温度ｔ２と温度測定手段Ｔ１で測定される温度ｔ１の温度差ｔ１－ｔ２と合金化度によい相関があり、温度差ｔ１－ｔ２が所定範囲内になるようにすると、合金化度を許容範囲内にできることがわかった。また、母材の種類（鋼種）が異なると、ｔ１－ｔ２と合金化度の相関関係を示す特性曲線が異なることがわかった。したがって、母材種（鋼種）毎に、温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べて、その関係から、合金化度を許容範囲内にできる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲、図２中の制御範囲）を求めておき、合金化処理の際に、板巾方向の各位置での温度差ｔ１－ｔ２が全て所定温度範囲になるように合金化帯３の加熱量を調整することで、合金ムラのない合金化処理を行うことができるようになる。
　具体的には、温度差ｔ１－ｔ２が所定温度範囲を超えたときに以下のように調整する。最初に、合金化帯３の加熱量を低下させ、温度差ｔ１－ｔ２が増加するか減少するかを確認する。加熱量を低下させて温度差ｔ１－ｔ２が増加する場合は合金化不足のため、加熱量を増加し、温度差ｔ１－ｔ２が所定温度範囲内に入るようにする。加熱量を低下させて温度差ｔ１－ｔ２が減少する場合は過合金化のため、さらに加熱量を低下させ、温度差ｔ１－ｔ２が所定温度範囲内に入るようにする。同一コイル内（同一母材内）の幅方向のある位置で一旦所定温度差内に入っても、鋼板Ｓが進行する過程で再び温度差が所定温度範囲から外れた場合は、それ以前の制御履歴を踏まえて加熱量を調整すれば（例えば、一旦合金化不足と判定して加熱量を上昇させ所定温度範囲内に入った場合は、許容合金化範囲の下限付近であることが推測され、再度所定温度範囲を外れた場合は直ちに加熱量上昇するように制御する）、合金ムラ発生部分の長さを極力短くすることが可能となる。
　合金ムラを検知するには、放射温度計Ｔ２によって鋼板幅方向の３点以上で合金ムラを検知することが有効であるので、放射温度計Ｔ２として、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計Ｔ２を用いる。
　放射温度計Ｔ２の設定放射率は、合金化度（Ｆｅ－Ｚｎ合金層中のＦｅ％）１０％での合金化亜鉛めっき鋼板の放射率である０．５～０．６を用いればよい。
　温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２の間には、鋼板温度を低下させる冷却装置が配置されていないことが好ましい。冷却帯６内に配置するときは、温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２を連設して配置することが好ましい。
　めっき層の合金化反応の多くは合金化帯３で進行しているが、その後も若干の合金化反応が進行する。合金ムラの発生を抑制する点からは、合金化反応が終了した位置で鋼板温度を測定する方が好ましい。この点から、温度測定手段Ｔ１、放射温度計Ｔ２は、冷却帯６よりも下流側に配置することが好ましい。鋼板温度が８０℃未満になると表面放射率のムラを温度として検出することができなくなるので、温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２は鋼板温度が８０℃以上である温度域に設置することが好ましい。
　温度測定手段Ｔ１には、多重反射式放射温度計、接触式温度計、測温ロールなどがある。表面放射率の影響を受けない方式の温度計であれば、その他の方式でもかまわない。
　温度測定手段Ｔ１として、接触式温度計を用いる場合、接触温度計はトップロール７の下流側に配置することができる（図３のＴ１－１参照）。温度測定手段Ｔ１として、測温ロールを用いる場合、トップロール７に測温ロールを配置することができる（図３のＴ１－２参照）。
　放射温度計Ｔ２は、スポット型放射温度計を幅方向に３箇所以上配置してもよいが、鋼板全巾の品質を保証する観点から、鋼板全幅の温度情報を得ることができる走査型放射温度計あるいは熱画像計測型温度計（サーモグラフィー）を用いることが望ましい。
　放射温度計Ｔ２の測定波長は、放射率による温度誤差を小さくするため、測定温度レンジを踏まえて極力短い波長のタイプを選択するのが一般的であるが、放射温度計Ｔ２では放射率の変化を捉えるため、測定波長が６μｍ以上の素子を有する放射温度計を選択することが好ましく、測定波長が８～１３μｍの素子を有する放射温度計を選択することがさらに好ましい。例えば、測定波長が前記波長の素子であるサーモパイル等を用いることができる。
　放射温度計Ｔ２の設定放射率は、母材によってあらかじめ適正値を決定しておき、測定時には、設定放射率を自動的にあらかめ決定した放射率に変更できるようにすることが望ましい。
　合金ムラは、鋼板Ｓの表裏で異なることがあるので、放射温度計Ｔ２は、鋼板Ｓの表裏に配置することが好ましい。この場合、表裏の放射温度計Ｔ２は、鋼板Ｓの表裏の対向する位置に配置することが好ましい。
　図１の装置では、温度測定手段Ｔ１として、トップロール７の出側に多重反射式放射温度計が配置され、放射温度計Ｔ２は、温度測定手段Ｔ１より上流の、トップロール７と冷却帯６の間に配置されている。
　図１の装置では、溶融亜鉛が満たされているめっき浴１に鋼板Ｓを浸漬させた後、該鋼板Ｓを垂直上方に引き上げ、ワイピングノズル２から加圧気体を鋼板面に噴出させて、余剰な溶融亜鉛を絞り取り、ワイピングノズル２の直上に配置された加熱帯４と保熱帯５で構成される合金化帯３で合金化度が所定合金化度になるように予め決定された加熱量で鋼板Ｓを加熱した後保熱し、その後冷却帯６を通過させて合金化処理が行われ、トップロール７で通板方向が垂直から水平に変更される。
　本発明では、予め母材種（鋼種）毎に、温度測定手段Ｔ１で測定される鋼板温度ｔ１、放射温度計Ｔ２で測定される鋼板温度ｔ２との温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べ、その関係から、合金化度を許容範囲内にできる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲）を求めておく。
　合金化処理の際に、温度測定手段Ｔ１で鋼板温度ｔ１、放射温度計Ｔ２で板幅方向の鋼板温度ｔ２を測定し、板幅方向の各温度差ｔ１－ｔ２を求める。求めた板巾方向の各位置での温度差ｔ１－ｔ２が所定温度範囲を超えているときは、板巾方向の各位置での温度差ｔ１－ｔ２が全て所定温度範囲になるように合金化帯３の加熱量を調整することで、合金ムラのない合金化制御を行うことができる。放射温度計Ｔ２を鋼板Ｓの表裏に配置したときは、表裏の各面について加熱量の調整を行う。
　また、鋼板コイルについて、鋼板長手方向位置の温度差ｔ１－ｔ２の測定値を分かるようにしておくことが好ましい。このようにすることで、仮にｔ１－ｔ２が所定温度範囲から外れた箇所が発生しても、温度差ｔ１－ｔ２の測定値のデータからその鋼帯長手方向位置を特定できるので、リコイルライン等の別の検査ラインで当該箇所のみを除去することで、歩留まりロス最小限に抑えることができる。
　（２）第二の実施形態
　本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置は、合金化帯よりも下流側に鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段と、前記鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段よりも上流または下流に、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計を備える。また、合金化帯内に、放射温度計の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できる加熱装置を有する。
　図５は、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置の別の実施形態を示す側面図である。図５において、Ｓは鋼板、１はめっき浴、２はワイピングノズル、３は合金化帯で、加熱帯４と第二の加熱帯４aが配置されている。加熱帯４は従来技術の合金化処理装置で採用されている加熱帯で、鋼板全幅をほぼ均一に加熱昇温する。第二の加熱帯４aは、放射温度計Ｔ２で測定する鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて鋼板幅方向の加熱量を部分的に独立して加熱する。５は保熱帯、６は冷却帯、７はトップロール、Ｔ１は鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段（温度測定手段Ｔ１）、Ｔ２は鋼板幅方向の３点以上で鋼板の温度測定が可能な放射温度計（放射温度計Ｔ２）である。なお、本明細書では、合金化帯３は、加熱帯４、第二の加熱帯４aと保熱帯５を含む。
　加熱帯４の加熱方式は、鋼板全幅を加熱できるものであればよく、特に限定されない。ガス燃焼方式や誘導加熱方式などを用いることができる。
　第二の加熱帯４aの加熱方式は、放射温度計Ｔ２の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できるものであれば、限定されない。燃焼バーナー方式、高温ガスヒーター方式等を用いることができる。燃焼バーナー方式では、例えば、製鉄所内にある副生ガス（コークスガスなど）と空気をバーナー内で混合して燃焼させるノズルミックスバーナーなどを用いて燃焼ガスを吹き付けて鋼板を加熱する。高温ガスヒーター方式では、例えば、電気加熱（誘導加熱、通電加熱等）された加熱部にガス（空気や窒素ガス等）を流すことでガスを加熱するヒーターなどを用いて加熱したガスを噴きつけて鋼板を加熱する。
　第二の加熱帯４aでは、過合金化の部分は加熱量を弱め、合金化不足の部分は加熱量を強める必要がある。このような加熱条件の変更に対応できるように、第二の加熱帯４aは、合金ムラが発生しない状態では、鋼板幅方向でほぼ均一に一定の加熱量が負荷された状態で使用され、合金化不足と判断されたときは、合金化不足と判断された位置の加熱量の負荷を増加させ、過合金化と判断されたときは、過合金化と判断された位置の加熱量の負荷を低下させるように制御することが好ましい。
　燃焼バーナー、高温ガスヒーターの鋼板面に対向する面のガス噴射口の配置は、図６に示すような千鳥配置とし、各ガス噴射口を放射温度計Ｔ２の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて配置し、各ガス噴射口のガス噴きつけ量（加熱量）を独立に制御できるようにすることが好ましい。
　第二の加熱帯４aは、保熱帯５内、保熱帯５出側に配置することもできるが、本発明の効果を発現するには保熱帯５よりも上流に配置することが好ましい。
　放射温度計Ｔ２にサーモグラフィーなどを用いた場合、温度測定箇所は板幅方向で数百点になり、各温度測定箇所に対応させてバーナーやヒーターのガス噴射口を配置するのは困難である。サーモグラフィーのように板幅方向での温度測定箇所が多くなる場合は、温度測定箇所を板幅方向で複数グループに分割し、分割した各グループの幅方向の領域に対応させてガス噴射口を配置すればよい。ガス噴射口を配置した位置に対応させて温度測定箇所を分割してもよい。
　温度測定手段Ｔ１は、保熱帯５よりも下流側に設置する。保熱帯５と冷却帯６の間に配置してもよいし、冷却帯６の下流側に配置してもよい。冷却帯６内に配置してもよい。温度測定手段Ｔ１は、鋼板の表面放射率の影響を受けることがなく、真温度に近い鋼板温度を測定する。通常、板幅中央で鋼板温度を測定すればよい。
　放射温度計Ｔ２は、前記温度測定手段Ｔ１の上流または下流に設置する。合金ムラが発生すると鋼板の表面放射率が変化する。放射温度計Ｔ２は、合金ムラを温度ムラとして測定する。
　発明者らは、温度測定手段Ｔ１で測定される温度ｔ１、放射温度計Ｔ２で測定される見かけの温度ｔ２とめっき層の実際の合金化度（Ｆｅ－Ｚｎ合金めっき層中のＦｅ％）の関係について調査を行った。その結果、図２に示したように、同じ母材（同じ鋼種）では、放射温度計Ｔ２で測定される温度ｔ２と温度測定手段Ｔ１で測定される温度ｔ１の温度差ｔ１－ｔ２と合金化度によい相関があり、温度差ｔ１－ｔ２が所定範囲内になるようにすると、合金化度を許容範囲内にできることがわかった。また、母材の種類（鋼種）が異なると、ｔ１－ｔ２と合金化度の相関関係を示す特性曲線が異なることがわかった。
　したがって、母材種（鋼種）毎に、温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べて、その関係から、合金化度が許容範囲内になる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲）を求めておき、合金化処理の際に、温度測定手段Ｔ１を用いて鋼板温度（ｔ１ｍ）を測定し、放射温度計Ｔ２を用いて鋼板幅方向のｎ箇所で鋼板温度ｔ２ｉを測定する。但し、ｔ２ｉは、一方の鋼板端部からｉ番目の位置の鋼板温度で、ｉ＝１～ｎ、ｎ≧３である。さらにｔ１ｍとｔ２ｉの温度差Δｔｉ（＝ｔ１ｍ－ｔ２ｉ）を求め、各温度差Δｔｉが所定温度範囲内にあるか否かを判定する。所定温度範囲から外れたときは、第二の加熱帯４aを用いて、所定温度範囲から外れた位置における加熱量を調整する。例えば、一方の鋼板端部からｋ番目の位置の鋼板温度差Δｔｋ（＝ｔ１ｍ－ｔ２ｋ）が所定温度範囲を外れたときは、以下のように調整する。
　最初に、ｋ番目の温度測定位置の第二の加熱帯４aの加熱量を低下させ、温度差Δｔｋが増加するか減少するかを確認する。加熱量を低下させて温度差Δｔｋが増加する場合は合金化不足のため、加熱量を増加し温度差Δｔｋが所定温度範囲内に入るように制御する。加熱量を低下させて温度差Δｔｋが減少する場合は過合金化のため、さらに加熱量を低下させ温度差Δｔｋが所定温度範囲内に入るように制御する。同一コイル内（同一母材内）の幅方向のある位置で一旦所定温度差内に入っても、鋼板Ｓが進行する過程で再び温度差が所定温度範囲から外れた場合は、それ以前の制御履歴を踏まえて加熱量を調整すれば（例えば、一旦合金化不足と判定して加熱量を上昇させ所定温度範囲内に入った場合は、許容合金化範囲の下限付近であることが推測され、再度所定温度範囲を外れた場合は直ちに加熱量上昇するように制御する）、合金ムラ発生部分の長さを極力短くすることが可能となる。
　合金ムラを検知するには、放射温度計Ｔ２によって鋼板幅方向の３点以上で合金ムラを検知することが有効であるので、放射温度計Ｔ２として、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計Ｔ２を用いる。
　放射温度計Ｔ２の設定放射率は、合金化度（Ｆｅ－Ｚｎ合金層中のＦｅ％）１０％での合金化亜鉛めっき鋼板の放射率である０．５～０．６を用いればよい。
　温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２の間には、鋼板温度を低下させるような冷却装置が配置されていないことが好ましい。冷却帯６内に配置するときは、温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２を連設して配置することが好ましい。
　めっき層の合金化反応の多くは合金化帯で進行しているが、その後も若干の合金化反応が進行する。合金ムラの発生を抑制する点からは、合金化反応が終了した位置で鋼板温度を測定する方が好ましい。この点から、温度測定手段Ｔ１、放射温度計Ｔ２は、冷却帯６より下流側に配置することが好ましい。鋼板温度が８０℃未満になると表面放射率のムラを温度として検出することができなくなるので、温度測定手段Ｔ１と放射温度計Ｔ２は鋼板温度が８０℃以上である温度域に設置することが好ましい。
　温度測定手段Ｔ１には、多重反射式放射温度計、接触式温度計、測温ロールなどがある。表面放射率の影響を受けない方式の温度計であれば、その他の方式でもかまわない。
　放射温度計Ｔ２は、スポット型放射温度計を幅方向に３箇所以上配置してもいいが、鋼板全巾の品質を保証する観点から、全板幅の温度情報を得ることができる走査型放射温度計あるいは熱画像計測型温度計（サーモグラフィー）を用いることが望ましい。また、放射温度計Ｔ２の測定波長は、放射率による温度誤差を小さくするため、測定温度レンジを踏まえて極力短い波長のタイプを選択するのが一般的であるが、放射温度計Ｔ２では放射率の変化を捉えるため、測定波長が６μｍ以上の素子を有する放射温度計を選択することが好ましく、測定波長が８～１３μｍの素子を有する放射温度計を選択することがさらに好ましい。例えば、測定波長が前記波長の素子であるサーモパイル等を用いることができる。
　放射温度計Ｔ２の設定放射率は、母材によってあらかじめ適正値を決定しておき、測定時には自動的に所定放射率に変更することが望ましい。
　図５の装置では、温度測定手段Ｔ１として、トップロール７の出側に多重反射式放射温度計が配置され、放射温度計Ｔ２は、温度測定手段Ｔ１より上流の、トップロール７と冷却帯６の間に配置されている。
　図５の装置では、溶融亜鉛が満たされているめっき浴１に鋼板Ｓを浸漬させた後、該鋼板Ｓを垂直上方に引き上げ、ワイピングノズル２から加圧気体を鋼板面に噴出させて、余剰な溶融亜鉛を絞り取り、ワイピングノズル２の直上に配置された加熱帯４および第二の加熱帯４aで鋼板Ｓを加熱した後保熱帯５で保熱し、その後冷却帯６を通過させて合金化処理が行われ、トップロール７で通板方向が変更される。
　本発明では、予め母材種（鋼種）毎に、温度測定手段Ｔ１で測定される鋼板温度ｔ１、放射温度計Ｔ２で測定される鋼板温度ｔ２との温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べ、その関係から、合金化度を許容範囲内にできる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲）を求めておく。そして、合金化処理の際に、温度測定手段Ｔ１を用いて鋼板温度（ｔ１ｍ）を測定し、放射温度計Ｔ２を用いて鋼板幅方向の鋼板温度ｔ２ｉを測定し、さらにｔ１ｍとｔ２ｉの温度差Δｔｉ（＝ｔ１ｍ－ｔ２ｉ）を求め、各温度差Δｔｉが前記所定温度範囲内にあるか否かを判定する。所定温度範囲から外れたときは、第二の加熱帯４aを用いて、所定温度範囲から外れた位置における加熱量を調整する。上記のように合金化制御することで、合金ムラ発生部分の長さを短くできる。
　また、鋼板コイルについて、鋼板長手方向位置の温度差ｔ１ｍ－ｔ２（ｉ）の測定値が分かるようにしておくことが好ましい。このようにすることで、仮に温度差ｔ１ｍ－ｔ２（ｉ）が所定温度範囲から外れた箇所が発生しても、温度差ｔ１ｍ－ｔ２（ｉ）の測定値のデータからその鋼帯長手方向位置を特定できるので、リコイルライン等の別の検査ラインで当該箇所のみを除去することで、歩留まりロス最小限に抑えることができる。
 (３)第三の実施形態
　図７は本発明の実施に使用する溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置の別の実施形態を示す側面図である。図７において、Ｓは鋼板、１はめっき浴、２はワイピングノズル、３は合金化帯で、加熱帯４と第二の加熱帯４aが配置されている。５は保熱帯、６は冷却帯、７はトップロール、Ｔ１は鋼板放射率の影響を受けない温度測定手段（温度測定手段Ｔ１）、Ｔ２は鋼板幅方向の３点以上で鋼板の温度測定が可能な放射温度計（放射温度計Ｔ２）、１１は制御装置、１２は加熱帯４の加熱装置、１３は第二の加熱帯４aの加熱装置である。
　加熱帯４は従来技術の合金化処理装置で採用されている加熱帯で、鋼板全幅をほぼ均一に加熱昇温する。第二の加熱帯４aは、放射温度計Ｔ２で測定する鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて鋼板幅方向の加熱量を部分的に独立して加熱する。本明細書では、合金化帯３は、加熱帯４、第二の加熱帯４aと保熱帯５を含む。
　加熱帯４の加熱方式は、鋼板全幅を加熱できるものであればよく、特に限定されない。ガス燃焼方式や誘導加熱方式などを用いることができる。
　第二の加熱帯４aの加熱方式は、放射温度計の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できるものであれば、限定されない。燃焼バーナー方式、高温ガスヒーター方式等を用いることができる。燃焼バーナー方式では、例えば、製鉄所内にある副生ガス（コークスガスなど）と空気をバーナー内で混合して燃焼させるノズルミックスバーナーなどを用いて燃焼ガスを吹き付けて鋼板を加熱する。高温ガスヒーター方式では、例えば、電気加熱（誘導加熱、通電加熱等）された加熱部にガス（空気や窒素ガス等）を流すことでガスを加熱するヒーターなどを用いて加熱したガスを噴きつけて鋼板を加熱する。
　第二の加熱帯４aでは、過合金化の部分は加熱量を弱め、合金化不足の部分は加熱量を強める必要がある。このような加熱条件の変更に対応できるように、第二の加熱帯４aは、合金ムラが発生しない状態では、鋼板幅方向でほぼ均一に一定の加熱量が負荷された状態で使用され、合金化不足と判断されたときは、合金化不足と判断された位置の加熱量の負荷を増加させ、過合金化と判断されたときは、過合金化と判断された位置の加熱量の負荷を低下させるように制御することが好ましい。
　燃焼バーナー、高温ガスヒーターの鋼板面に対向する面のガス噴射口の配置は、図６に示すような千鳥配置とし、各ガス噴射口を放射温度計Ｔ２の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて配置し、各ガス噴射口のガス噴きつけ量（加熱量）を独立に制御できるようにすることが好ましい。
　本発明では、合金化処理装置の合金化帯３より下流側に鋼板Ｓの表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段Ｔ１を配置して鋼板温度を測定し、また温度測定手段Ｔ１よりも上流あるいは下流に、鋼板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計Ｔ２を配置して、鋼板幅方向で３点以上鋼板温度を測定する。温度測定手段Ｔ１により、鋼板放射率に関わらず、真温度に近い鋼板温度を測定できる。一方、放射温度計Ｔ２は、温度計の設定放射率と実際の鋼板放射率がずれていれば、真温度とは異なる温度が計測される。
　合金化ムラが発生すると鋼板放射率が変化することから、合金化ムラを温度ムラとして測定できる。放射温度計Ｔ２で鋼板幅方向の３点以上で鋼板温度を測定することで、鋼板幅方向における合金ムラの発生を検知できる。
　プランクの法則（例えば、日本機械学会　伝熱工学資料改訂第４版（１９８６）ｐ１５６）および物体から放出されるエネルギーと放射率の関係から、鋼板Ｓの表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段Ｔ１で計測した板幅方向の各位置の板温ｔ１と、放射温度計Ｔ２で計測した板温ｔ２から、合金化後の亜鉛めっき鋼板の見かけの放射率ε０は下式（１）で算出される。
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　ε０：見かけの放射率、ε２：放射温度計の設定放射率
　ｔ１：鋼板Ｓの表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段の板温
　ｔ２：放射温度計の板温
　λ：放射温度計の測定波長
　発明者らは、式（１）で算出される見かけの放射率ε０と合金化度（皮膜中のＦｅ濃度）の関係について調査した。その結果、図８に示すように、見かけの放射率ε０と合金化度の間に相関があることがわかった。したがって、板幅方向の複数箇所でみかけの放射率ε０を算出することで、板幅方向の合金化度を求めることができ、合金化度から合金ムラの発生位置を検出することができる。また、板幅方向の見かけの放射率ε０が所望の範囲内に収まるように合金化帯の加熱量を調整することで、合金ムラの発生を防止できる。
　放射率と合金化度の関係は、図８に示すように、低合金化域では表面が液相の亜鉛であるため見かけの放射率ε０は低く、通常制御されるＦｅ濃度：８～１３質量％程度の合金化度域では表面をＦｅ－Ｚｎの合金相が覆うため、見かけの放射率ε０は合金化度の増加（Ｆｅ濃度の増加）に応じて上昇し、ある合金化度で最大となる。さらに高い合金化度域では、表面の凹凸がなくなる（やや平滑になる）ため、見かけの放射率ε０は減少傾向を示す。
　合金化度が増加すると見かけの放射率ε０が大きくなる領域（放射率が最大になる合金化度よりも低合金化度域）では、母材種に関係なく、見かけの放射率ε０が０．４以上で合金化度が所望の範囲内（適正範囲内）になる。一方、合金化度が増加すると見かけの放射率ε０が小さくなる領域（放射率が最大になる合金化度よりも高合金化度域）では、母材Ａは見かけの放射率ε０がεＡ以上で、母材Ｂは見かけの放射率ε０がεＢ以上で合金化度が適性範囲内となり、合金化度が適正範囲内になる見かけの放射率ε０は母材種によって異なる。従って、あらかじめ母材種ごとに放射率と合金化度の関係を求めておく。
　図８の放射率と合金化度の関係を用いて、鋼板Ｓの合金化度を算出することができる。合金化処理の際に、鋼板Ｓの表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段で測定した板温と、放射温度計Ｔ２で測定した板温から、鋼板の見かけの放射率ε０を演算して求める。その際に、合金化帯３の加熱量、例えば第二の加熱帯４aの加熱量を増加、または減少して放射率の増減傾向を調べる。加熱量の増加により放射率が増加、または加熱量の減少により放射率が減少するときは、放射率が最大になる合金化度よりも低合金化度域において求めた見かけの放射率ε０に対応する合金化度から、鋼板Ｓの合金化度を求めることができる。加熱量の増加により放射率が減少、または加熱量の減少により放射率が増加するときは、放射率が最大になる合金化度よりも高合金化度域において、求めた見かけの放射率ε０に対応する合金化度から、鋼板Ｓの合金化度を求めることができる。放射温度計Ｔ２で板幅方向の複数箇所で板温を測定することで、板幅方向の合金化度を算出でき、また、板幅方向の合金ムラを検知することができる。
　見かけの放射率ε０が上記した範囲内、すなわち放射率が最大になる合金化度よりも低合金化度域では放射率が０．４以上、放射率が最大になる合金化度よりも高合金化度域では母材種に応じて設定される所定放射率以上になるように合金化帯３の加熱量を制御することで、合金ムラの発生を防止できる。
　制御装置１１には、母材種ごとに、合金化度が所定範囲となる見かけの放射率ε０の範囲が記憶され、温度測定手段Ｔ１、放射温度計Ｔ２から入力される温度情報から、見かけの放射率ε０を演算する演算部、第二の加熱帯４aの加熱量を増加(または減少)させたときに見かけの放射率ε０が増加したか減少したかを判定し、放射率が最大になる合金化度よりも低合金化度域にあるか、高合金化度域にあるかを判定する判定部を備える。制御装置１１では、放射温度計Ｔ２での鋼板幅方向温度測定位置に対応して、見かけの放射率ε０が算出される。算出された見かけの放射率ε０の中に前記範囲を外れるものがあるときは、当該位置の見かけの放射率ε０が上記の範囲に入るように第二の加熱帯４aの加熱制御装置１３に指令して第二の加熱帯４aの幅方向の加熱量を調整する。
　例えば、鋼板端部からｋ番目の位置の見かけの放射率ε０ｋを適正範囲内にするには、以下のように調整する。
　最初に、ｋ番目の温度測定位置の見かけの放射率ε０ｋが０．４以上であるか否かを、式（１）を用いて確認する。通常、放射率が最大になる合金化度よりも高合金化度域で放射率が０．４未満になることがないので、見かけの放射率ε０ｋが０．４未満であれば、０．４を超えるまでｋ番目の温度測定位置の第二の加熱帯４aの加熱量を増加させる。見かけの放射率ε０ｋが０．４以上のときは、加熱量を増加させて見かけの放射率ε０ｋが増加するか減少するかを確認する。加熱量を増加して見かけの放射率ε０ｋが増加する場合は低合金化領域であるので、加熱量の調整は行わなくてもよい。一方、加熱量を増加して見かけの放射率ε０ｋが減少する場合は高合金化領域であり、高合金化領域の適正放射率を下回らないように加熱量を減少する。このとき見かけの放射率ε０ｋが減少しはじめるまで加熱量を下げるのがさらに望ましい。同一コイル内（同一母材内）の幅方向のある位置で一旦適正範囲内に入っても、鋼板が進行する過程で再び放射率が適正範囲から外れた場合は、それ以前の制御履歴を踏まえて加熱量を調整すれば（例えば、一旦合金不足と判定して加熱量を上昇させ所定放射率範囲内に入った場合は、許容合金化範囲の下限付近であることが推測され、再度所定放射率範囲を外れた場合は直ちに加熱量上昇するように制御する）、合金ムラ発生部分の長さを極力短くすることが可能となる。
　また、鋼板長手方向位置に対応させて見かけの放射率ε０のデータを記録することで、仮に合金化度が適正範囲から外れた箇所が発生したとしても、見かけの放射率ε０のデータからその位置を特定できるので、当該部分を除去することで合金化不良による歩留まりロスを最小限に抑えることができる。
　温度測定手段Ｔ１には、多重反射式放射温度計、接触式温度計、測温ロールなどがある。鋼板放射率の影響を受けない方式の温度計であれば、その他の方式でもかまわない。
　放射温度計Ｔ２は、スポット型放射温度計を幅方向に３箇所以上配置してもいいが、鋼板全幅の品質を保証する観点から、全板幅の温度情報を得ることができる走査型放射温度計あるいは熱画像計測型温度計（サーモグラフィー）を用いることが望ましい。また、放射温度計Ｔ２の測定波長は、放射率による温度誤差を小さくするため、測定温度レンジを踏まえて極力短い波長のタイプを選択するのが一般的であるが、放射温度計Ｔ２では放射率の変化を捉えるため、測定波長が６μｍ以上の素子を有する放射温度計を選択することが好ましく、測定波長が８～１３μｍの素子を有する放射温度計を選択することがさらに好ましい。例えば、測定波長が前記波長の素子であるサーモパイル等を用いることができる。
　放射温度計Ｔ２は、品質保証の観点から、鋼板Ｓの表裏に設置することがより好ましい。
　また、めっき品質のひとつにパウダリング（合金化温度が高温になると、めっき密着性が劣化してパウダー状に離脱する現象）があり、合金化度を制御するにあたっては、図８に示す見掛けの放射率ε０が０．４以上になる適正範囲の中で、放射率が最大になる合金化度よりも低合金化度域に制御することが好ましく、この領域でもより低合金化度に制御、例えば見掛けの放射率ε０が０．４５～０．６０の範囲内になるように制御することがさらに好ましい。
　以下の溶融亜鉛めっき鋼板の製造試験を行った。溶融亜鉛めっき鋼板の製造条件は、０．８～１．２ｍｍ厚×９００～１４００ｍｍ幅、めっき付着量は片面５０ｇ／ｍ２とし、Ｓｉ添加量の異なる母材を３種類通板した。
　本発明例は、図１の合金化処理装置を用い、放射温度計Ｔ２は図４のように鋼板表裏の対向する位置に配置した。加熱帯４の加熱装置は誘導加熱タイプとした。温度測定手段Ｔ１には測定素子がＩｎＧａＡｓ（測定波長１．５５μｍ）の多重反射式放射温度計を用い、合金化後の最初の接触ロールであるトップロール７の出側に設置し、鋼板幅方向中央の鋼板温度を測定した。放射温度計Ｔ２には、走査型放射温度計（幅方向５ｍｍピッチの解像度：１４００ｍｍ巾で２８０点、測定素子：サーモパイル（測定波長８～１３μｍ））からなるものを用い、トップロール７への巻付き開始点から１ｍ下（トップロール中心との鉛直距離が１ｍとなる位置）に設置した。放射温度計Ｔ２は放射率設定値を０．５５とした。
　本発明例では、温度測定手段Ｔ１による温度ｔ１と走査型放射温度計で検出する鋼板幅方向の温度差ｔ２の差、ｔ１－ｔ２が、鋼板全幅に亘って、合金化度が許容範囲内になる所定温度範囲内になるように合金化帯の加熱量を調整した。
　従来例は、特許文献１に記載の合金化度計によって板幅中央の合金化度を検出し、合金化度が所定合金化度になるように合金化帯の加熱制御を行い、目視判定で合金ムラが認められたときは、合金ムラを抑制するように手動で合金化帯の加熱制御を行った。加熱帯は誘導加熱タイプとした。
　製造した合金化溶融亜鉛めっき鋼板コイルをリコイルラインに装入してめっき層の合金ムラの検査を行った。リコイルラインで判定された合金ムラ（合金化不足、過合金化）の発生比率（元コイル重量に対する、合金ムラと判定されて切り落とされた部分の重量の比率）を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置を用いて合金化処理を行った本発明例の合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、Ｓｉ添加鋼であっても、合金ムラによる歩留まり低下が少ない。
　以下の溶融亜鉛めっき鋼帯の製造試験を行った。溶融亜鉛めっき鋼帯の製造条件は、０．８～１．２ｍｍ厚×９００～１４００ｍｍ幅、めっき付着量は片面５０ｇ／ｍ２とし、Ｓｉ添加量の異なる母材を３種類通板した。
　本発明例では、図５の合金化処理装置を用い、加熱帯４の加熱装置は誘導加熱タイプ、第二の加熱帯４aの加熱装置は、高温ガスヒーターを用い、図６に示したように、ガス噴射口は、鋼板幅方向に一列あたり５個を等間隔で配置したものを、鋼板長手方向に３列配置した。その際、隣り合う列のガス噴射口の幅方向位置を、ガス噴射口同士の間隔の１／３ずつずらして配置し、１５個のガス噴射口が鋼板幅方向で等間隔に配置されるようにした。
　温度測定手段Ｔ１には測定素子がＩｎＧａＡｓ（測定波長１．５５μｍ）の多重反射式放射温度計を用い、合金化後の最初の接触ロールであるトップロール７の出側に設置し、鋼板幅方向中央の板温を測定した。放射温度計Ｔ２には走査型放射温度計（幅方向５ｍｍピッチの解像度：１４００ｍｍ巾で２８０点、測定素子：サーモパイル（測定波長８～１３μｍ））からなるものを用い、トップロール７への巻付き開始点から１ｍ下（トップロール中心との鉛直距離が１ｍとなる位置）に設置した。放射温度計Ｔ２は放射率設定値を０．５５とした。鋼板幅方向のガス噴射口の配置場所に対応させて、放射温度計の温度測定点を板幅方向に１５のグループに分割した。
　多重反射式放射温度計で測定した温度と、放射温度計で測定した温度の温度差の最大値を、各グループ毎に求め、温度差の最大値が所定合金化度になる所定温度範囲を超えたグループは、当該グループの位置に対応する第二の加熱帯４aのガス噴射口の加熱量を調整し、当該グループの温度差の最大値が、所定合金化度になる所定温度範囲内になるようにした。
　従来例では、特許文献１に記載の合金化度計によって板幅中央の合金化度を検出し、合金化度が所定合金化度になるように合金化帯の加熱制御を行い、目視判定で合金ムラが認められたときは、合金ムラを抑制するように手動で合金化帯の加熱制御を行った。
　製造した合金化溶融亜鉛めっき鋼板コイルをリコイルラインに装入してめっき層の合金ムラの検査を行った。リコイルラインで判定された合金ムラ（合金化不足、過合金化）の発生比率（元コイル重量に対する、合金ムラと判定されて切り落とされた部分の重量の比率）を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置を用いて合金化処理することによって、Ｓｉ等の添加元素を含む鋼であっても、所定の合金化度に制御し、歩留まりを低下させずに製造することが可能となった。
　以下の溶融亜鉛めっき鋼板の製造試験を行った。溶融亜鉛めっき鋼板の製造条件は、０．８～１．２ｍｍ厚×９００～１４００ｍｍ幅、めっき付着量は片面あたり５０ｇ／ｍ２とし、Ｓｉ添加量の異なる母材を３種類通板した。
　本発明例では、図７の合金化処理装置を用い、加熱帯４の加熱装置は誘導加熱タイプ、第二の加熱帯４aの加熱装置は、高温ガスヒーターを用い、図６に示したように、ガス噴射口は、鋼板幅方向に一列あたり５個を等間隔で配置したものを、鋼板長手方向に３列配置した。その際、隣り合う列のガス噴射口の幅方向位置を、ガス噴射口同士の間隔の１／３ずつずらして配置し、１５個のガス噴射口が鋼板幅方向で等間隔に配置されるようにした。
　温度測定手段Ｔ１には測定素子がＩｎＧａＡｓ（測定波長１．５５μｍ）の多重反射式放射温度計を用い、また放射温度計Ｔ２には走査型放射温度計（幅方向５ｍｍピッチの解像度：１４００ｍｍ幅で２８０点、測定素子：サーモパイル（測定波長８～１３μｍ））からなるものを用い、トップロール７への巻付き開始点から１ｍ下（トップロール中心との鉛直距離が１ｍとなる位置）に設置した。放射温度計Ｔ２は放射率設定値を０．５５とした。鋼板幅方向のガス噴射口の配置場所に対応させて、放射温度計の温度測定点を板幅方向に１５のグループに分割した。
　合金化度制御方法としては、見かけの放射率ε０が０．４５～０．６０の範囲に収まるように加熱量を制御したが、第二の加熱帯４aの加熱装置１３と温度測定手段Ｔ１、放射温度計Ｔ２設置位置のずれから放射率が所望範囲を外れる場合が一部発生した。
　従来例は、特許文献２に記載の方法を用いた。具体的には、通板長手方向に４個のスポット型放射温度計を、それぞれ幅方向中央位置に配設し、放射率が０．４～０．７の範囲となる位置を合金化位置と定め、これが一定位置となるように、加熱帯の燃料流量、通板速度を操作することによって合金化度を制御した。加熱帯は誘導加熱タイプとした。
　その他の製造条件およびリコイルラインで判定された合金ムラ（合金化不足、過合金化）発生割合（元コイル重量に対する、合金ムラと判定されて切り落とされた部分の重量）を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　従来例は、鋼板幅方向センター部以外に発生する合金ムラを抑制できないため、合金ムラの発生が多い。一方、本発明例は、鋼板幅方向の合金化度が所定合金化度になるように見かけの放射率ε０を制御したことで、Ｓｉ添加鋼であっても、従来例に比べて、合金ムラの発生が著しく低減されている。
　本発明によれば、合金ムラによる歩留まり低下が少なく、また、鋼板の全長全幅に亘って合金ムラの少ない合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することができる。
Ｓ　　鋼板
１　　めっき浴
２　　ワイピングノズル
３　　合金化帯
４　　加熱帯
４a   第二の加熱帯
５　　保熱帯
６　　冷却帯
７　　トップロール
１１　　制御装置
１２　　加熱帯４の加熱装置
１３　　加熱帯４aの加熱装置
Ｔ１　　鋼板放射率の影響を受けない温度測定手段
Ｔ２　　放射温度計
 
 

Claims (15)

  1. 　溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、合金化帯より下流側に鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段を備え、前記鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段の上流または下流に、板幅方向の３点以上で温度測定可能な放射温度計を備えることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  2. 　鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、多重反射式放射温度計であることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  3. 　鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、接触式温度計であることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  4. 　鋼板の表面放射率の影響を受けない温度測定手段は、測温ロールであることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  5. 　放射温度計は、走査型放射温度計であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  6. 　放射温度計は、熱画像計測型放射温度計であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  7. 　放射温度計の測定素子は、６μｍ以上の検出波長を有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  8. 　放射温度計は、鋼板の表裏に配置されることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  9. 　合金化帯内には、既設の加熱装置に加え、前記放射温度計の鋼板幅方向の温度測定位置に対応させて部分的に幅方向の加熱量を調整できる第二の加熱装置を有することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  10. 　第二の加熱装置は、鋼板幅方向に複数の燃焼バーナーを配置した加熱装置であることを特徴とする請求項９に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  11. 　第二の加熱装置は、鋼板幅方向に複数のガス噴射口を配置した高温ガスヒーターであることを特徴とする請求項９に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
  12. 　請求項９～１１のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置を用いて溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理する方法において、
    　予め合金化帯より下流側に配置した鋼板の表面状態の影響を受けない温度測定手段で測定される鋼板温度ｔ１、温度測定手段よりも上流あるいは下流に配置した放射温度計で測定される鋼板温度ｔ２との温度差ｔ１－ｔ２と合金化度の関係を調べ、その関係から、合金化度を許容範囲内にできる温度差ｔ１－ｔ２の範囲（所定温度範囲）を求めておき、
    　合金化処理の際に、温度測定手段を用いて鋼板温度（ｔ１ｍ）、放射温度計を用いて鋼板幅方向の各鋼板温度ｔ２ｉ（ｔ２ｉは鋼板端部からｉ番目の温度測定位置の温度、ｉ＝１～ｎ、ｎ≧３）を測定し、さらにｔ１ｍとｔ２ｉの温度差Δｔｉ（＝ｔ１ｍ－ｔ２ｉ）を求め、各温度差Δｔｉが所定温度範囲内にあるか否かを判定し、所定温度範囲を外れたときは、所定温度範囲から外れた位置の温度差Δｔｉが所定温度範囲内に入るように、加熱装置を用いて所定温度範囲から外れた位置の加熱量を調整することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
  13. 　溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置において、予め合金化帯より下流側に配置した鋼板の表面状態の影響を受けない形式の温度測定手段で測定した鋼板温度と、温度測定手段よりも上流あるいは下流に配置した放射温度計で測定した鋼板温度から鋼板放射率を演算して求め、さらに鋼板放射率と合金化度の関係を求めておき、温度測定手段で鋼板温度を測定し、放射温度計で板幅方向の３点以上で鋼板温度を測定し、温度測定手段で測定した鋼板温度と、放射温度計で測定した鋼板温度から、鋼板幅方向の放射率を演算して求め、放射温度計で測定した鋼板温度に基づき、さらに合金化帯の加熱量を増加または減少させたときの放射率の増減傾向を考慮して、求めた放射率と鋼板放射率と合金化度の関係を用いて鋼板幅方向の合金化度を算出することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度算出方法。
  14. 　請求項１３に記載の合金化算出方法を用い、鋼板幅方向の放射率が所望範囲内になるように合金化帯の鋼板幅方向の加熱量を調整することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
  15. 　合金化帯の加熱量を増加させたときに鋼板放射率が上昇傾向となるときは、算出される放射率が０．４以上になるように合金化帯の加熱量を制御し、合金化帯の加熱量を増加させたときに鋼板放射率が下降傾向となるときは、算出される放射率が母材種に応じて設定される所定放射率以上になるように合金化帯の加熱量を制御することを特徴とする請求項１４に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化制御方法。
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