WO2013153791A1 - 焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法、その装置及び冷延焼鈍鋼板の製造方法 - Google Patents

焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法、その装置及び冷延焼鈍鋼板の製造方法 Download PDF

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貴将 藤井
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    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
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    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/06—Forming or maintaining special atmospheres or vacuum within heating chambers
    • F27D2007/063—Special atmospheres, e.g. high pressure atmospheres

Definitions

  • the present invention belongs to the field of advantageously producing a steel strip having a good plating adhesion (wetability) by reducing the dew point of atmospheric gas in a continuous annealing furnace, and in particular, a method for reducing the dew point of atmospheric gas in an annealing furnace
  • the present invention relates to an apparatus and a method for producing a cold-rolled annealed steel sheet.
  • Non-Patent Document 1 A method of distributing and supplying a new low dew point atmospheric gas from outside the furnace every heating zone or soaking zone (see Patent Document 1).
  • B A method of exchanging heat between a high temperature atmospheric gas to be circulated and a low temperature dew point ambient gas supplied to the furnace separately by providing a mechanism for circulating the atmospheric gas inside the furnace (patented) Reference 2).
  • C A method of exchanging heat between the high-temperature furnace atmosphere gas and the atmosphere gas after dew point reduction outside the furnace, and reducing the dew point with a moisture adsorption filter (see Patent Document 3).
  • the temperature of the gas returned to the furnace does not rise, and as described in Patent Document 3, the dew point is lowered by a moisture adsorption filter having a low dehumidifying capacity, and the dew point is ⁇ 30 ° C. Since it is reduced only to a certain extent, the very low dew point of ⁇ 45 ° C. or lower as the object of the present application cannot be achieved. That is, the conventional technique for reducing the dew point in the continuous annealing furnace has a problem in that it cannot sufficiently achieve a dew point of ⁇ 45 ° C. or lower, and the energy efficiency is extremely poor. .
  • a desiccant method or a compressor method such as a desiccant method or a compressor method that enables a dew point of ⁇ 45 ° C. or less to reduce the dew point of the annealing furnace atmosphere gas is provided.
  • Newly reducing the dew point to -45 ° C, and also installing a heat exchanger in the circulation device to allow gas to rise in temperature and cool down, allowing gas to flow into the furnace heating zone and cooling zone By devising gas introduction), the inventors have conceived means for improving energy efficiency, and have made the present invention.
  • the present invention is as follows. (1) A method for reducing the dew point of the atmosphere gas in a furnace in a continuous annealing furnace in which a metal strip is sequentially passed through a heating zone, a cooling zone, or sequentially passed through a heating zone, a soaking zone, and a cooling zone, and annealed in a reducing atmosphere, Providing a circulation device comprising a heat exchanger for exchanging heat between a low temperature gas and a high temperature gas, a gas cooling device for cooling the gas, and a dryer for dehumidifying the gas to a dew point of ⁇ 45 ° C.
  • a step (c) of lowering the temperature by exchanging heat with the gas in the low temperature gas flow path through the high temperature gas flow path of the heat exchanger through the part of the atmospheric gas sucked out Next, a step (d) of further lowering the temperature by mixing a part of the lowered atmospheric gas with a part of the atmospheric gas sucked out from the cooling zone, Next, a step (e) of further cooling a part of the atmospheric gas mixed with a part of the atmospheric gas sucked out from the cooling zone and further lowered in temperature through the gas cooling device; Next, a step (f) of dehumidifying a part of the atmospheric gas further cooled through the gas cooling device to a dew point of ⁇ 45 ° C.
  • the dehumidified part of the atmospheric gas is passed through the low-temperature gas flow path of the heat exchanger to raise the temperature by heat exchange with the gas in the high-temperature gas flow path (g),
  • a method for reducing the dew point of the atmospheric gas in the annealing furnace including the step (h) of returning the part of the atmospheric gas whose temperature has been raised to the heating zone and / or the soaking zone.
  • a dew point reducing device for atmospheric gas A gas flow path including a heat exchanger 9 for exchanging heat between a low temperature gas and a high temperature gas, a gas cooling device 10 for cooling the gas, a dryer 11 for dehumidifying the gas to a dew point of ⁇ 45 ° C.
  • a gas mixer 20 Prepared, A gas flow path from the heating zone 1 and / or the soaking zone to the hot gas flow path of the heat exchanger 9 through the gas flow path 15 through the gas cooling device 10 to the dryer 11.
  • Gas flow path 16 that flows from the dryer 11 into the low temperature gas flow path of the heat exchanger 9, and further returns from the heat exchanger 9 to the heating zone and / or the soaking zone,
  • a dew point reducing apparatus for atmospheric gas in an annealing furnace comprising a gas flow path 19 connected in a gas mixer 20 to a gas flow path from the cooling zone 2 to the gas dryer 10 to the dryer 11.
  • a gas flow path 17 for returning a part of the gas from the dryer 11 to the low temperature gas flow path of the heat exchanger 9 directly to the cooling zone without passing through the heat exchanger 9 via the gas distributor 13 is further provided.
  • a method of manufacturing a cold-rolled annealed steel sheet that continuously anneals a cold-rolled steel strip A method for producing a cold-rolled annealed steel sheet, wherein the dew point of the atmospheric gas in the furnace in the continuous annealing furnace is reduced by the method of reducing the dew point of the atmospheric gas in the annealing furnace described in (1) or (2) during the continuous annealing.
  • a part of the heating zone and / or the soaking tropic atmosphere gas is sucked out and passed through the high-temperature gas flow path of the heat exchanger to lower the temperature by heat exchange with the gas in the low-temperature gas flow path.
  • the temperature is further lowered by mixing with part of the atmospheric gas in the cooling zone, then further cooled through the gas cooling device, then dehumidified to a dew point of ⁇ 45 ° C. or less with the dryer, and then the heat exchanger
  • the temperature is increased by heat exchange with the gas in the high temperature gas flow path through the low temperature gas flow path, and then returned to the heating zone and / or the soaking zone, or more preferably, the heat exchange from the dryer.
  • the inside of the annealing furnace can reach an extremely low dew point of ⁇ 45 ° C. or less, and When energy efficiency is greatly improved Achieve the cormorant effect.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a circulation system of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a circulation system of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 is the schematic diagram showing the example 1 of this invention.
  • FIG. 2 shows the schematic which shows the circulation system of the example 1 of this invention.
  • Example 2 of this invention It is the schematic which shows the circulation system of the example 2 of this invention.
  • the adhesion of the plating is greatly influenced by the dew point in the annealing furnace. It is known that this is due to the abundance of Mn oxide on the surface of the steel strip. If the dew point is around ⁇ 10 ° C., the Mn oxide is present inside the oxide film on the surface of the steel strip and is not present on the surface. If there is almost no dew point and the dew point is ⁇ 45 ° C. or less, almost no Mn oxide is formed. When the dew point in the middle is around ⁇ 35 ° C. ( ⁇ 15 ° C.
  • a circulation device with a dryer capable of a dew point of -45 ° C or lower was newly installed in the annealing furnace. .
  • the temperature of atmospheric gas hereinafter referred to as sucked gas
  • introduction gas the temperature of atmospheric gas introduced from the circulation device into the furnace.
  • the required atmospheric gas temperature differs depending on the heating zone, soaking zone, cooling zone, and the like.
  • the sucked gas is cooled to about room temperature by the gas cooling device before entering the dryer, dehumidified by the dryer, and introduced again into the furnace. Since the high temperature necessary for annealing the steel strip cannot be maintained, it is required to raise the temperature of the gas introduced from the circulation device.
  • the present inventors adopted a method of installing a heat exchanger between the furnace and the gas cooling device. That is, high-temperature gas (suction gas) sucked from the furnace heating zone and soaking zone is cooled by the cooling device before entering the dryer, so if the thermal energy due to this temperature difference is used, it is cooled by the gas cooling device. The temperature of the gas dehumidified by the dryer can be raised again, and the heating energy is the heat energy discarded by the gas cooling device, so that the energy can be effectively used.
  • High-temperature gas sucked from the furnace heating zone and soaking zone is passed through a heat exchanger, then cooled with a gas cooling device, dehumidified with a dryer, heated again with a heat exchanger, and heated again with a furnace.
  • the temperature of the gas after heat exchange of the high-temperature gas sucked from the heating zone or soaking zone may be higher than the gas temperature of the cooling zone, the low temperature sucked from the cooling zone to the gas after the heat exchange It is advantageous that the energy for further cooling in the subsequent gas cooling apparatus can be reduced by mixing these gases. Furthermore, since the gas temperature after cooling by the gas cooling device is lower than the temperature of the cooling zone of the furnace, a part of the gas cooled by the gas cooling device and dehumidified by the dryer is directly returned to the cooling zone without passing through the heat exchanger. Since the cooling zone can be made at a lower temperature and a lower dew point, energy efficiency is further improved.
  • the dryer used in the present invention is made of activated alumina presented in Patent Document 3, and is not a low dehumidifying ability such as a moisture adsorption filter that is alternately operated and stopped, but is not calcium oxide, zeolite, silica gel, chloride Those having a strong dehumidifying ability such as a desiccant system that continuously dehumidifies using calcium or a compressor system that uses alternative chlorofluorocarbon are better.
  • FIG. 1 to FIG. 11 show apparatus configurations and gas flow paths of the present invention example, comparative example, and conventional example, taking a continuous annealing furnace composed of a heating zone and a cooling zone as an example.
  • FIG. 1 shows a conventional example 1 described in Patent Document 1, in which new low-temperature atmospheric gas is supplied as it is from the atmospheric gas supply facility 12 to the heating zone 1 and the cooling zone 2.
  • 2 and FIG. 3 show a conventional example 2 described in Patent Document 2, in which the gas sucked out from the cooling zone 2 is put into the circulation device 8 from the flow path 15, passed through the heat exchanger 9, and from the atmospheric gas supply facility 12. The gas is heated and returned from the flow path 16 to the cooling zone 2.
  • a new low-temperature atmospheric gas separately supplied from the gas supply facility 12 is heated by the heat exchanger 9 and introduced into the heating zone 1 from the atmospheric gas pipe 7.
  • FIGS. 4 and 5 show a conventional example 3 described in Patent Document 3, in which gas sucked from the heating zone 1 is put into the circulation device 8 from the flow path 15, passed through the heat exchanger 9, and sucked from the heating zone 1. Is cooled with the gas from the moisture adsorption filter 18, dehumidified with the moisture adsorption filter 18 made of activated alumina, heated again through the heat exchanger 9, and returned from the flow path 16 to the heating zone 1. Two moisture adsorption filters 18 were prepared for each device, and were alternately operated and stopped every 3 hours.
  • FIG. 6 and 7 show a comparative example 1, in which the gas sucked out from the heating zone 1 is put into the circulation device 8 through the flow path 15, passed through the heat exchanger 9, cooled with the gas dehumidified by the dryer 11, and gas cooling After further cooling with the apparatus 10, the moisture is dehumidified with the dryer 11, and is again passed through the heat exchanger 9 to be heated with the gas from the heating zone 1 and returned from the flow path 16 to the heating zone 1.
  • FIGS. 8 and 9 show Example 1 of the present invention, corresponding to the means (1) and (3) for solving the problem, the gas sucked from the heating zone 1 is put into the circulation device 8 from the flow path 15 and heated. It is cooled with the dehumidified gas from the dryer through the exchanger 9, mixed with the gas separately sucked from the cooling zone 2 through the flow path 19 in the mixer 20, further cooled with the cooling device 10, and then dehumidified with the dryer 11. Then, the gas from the heating zone 1 is heated again and returned from the flow path 16 to the heating zone 1.
  • FIGS. 10 and 11 show Example 2 of the present invention, which corresponds to the means (2) and (4) for solving the problem.
  • the gas is distributed by the gas distributor 13, one of the distributed gases is passed through the heat exchanger 9, heated by the gas from the heating zone 1, returned from the flow path 16 to the heating zone 1, and the other distributed gas Is directly returned from the flow path 17 to the cooling zone 2.
  • Table 1 shows the dew point of the sucked gas, the dew point of the introduced gas, and the energy exhausted in the meantime when the conditions of these sucked gas and introduced gas are changed in various ways according to the gas flow paths of the present invention example and the conventional example. It was shown to. According to this table, No. 1 to No. 3 as Invention Example 1 and No. 4 to No. 6 as Invention Example 2 are annealing furnaces as compared with No. 7 to No. 10 as conventional examples. The dew point of the gas to be introduced into the furnace is good at a value lower than the target of ⁇ 45 ° C., and the dew point in the furnace 21 before the outlet side of the annealing furnace is also lower than ⁇ 45 ° C., and the waste heat energy is small. It can be seen that the energy efficiency is remarkably good.

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Abstract

　加熱帯1及び/又は前記均熱帯の雰囲気ガスの一部を吸い出して熱交換器9の高温ガス流路に通して低温ガス流路内のガスとの熱交換で降温し、次いで冷却帯2の雰囲気ガスの一部と混合して更に降温し、次いでガス冷却装置10に通してさらに冷却し、次いでドライヤー11で－４５℃以下の露点まで除湿し、次いで熱交換器9の低温ガス流路に通して前記高温ガス流路内のガスとの熱交換で昇温した後、加熱帯1及び/又は前記均熱帯へ戻すことにより、エネルギー効率良く、－４５℃以下の低露点化を達成できる。

Description

焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法、その装置及び冷延焼鈍鋼板の製造方法
　本発明は、連続焼鈍炉内雰囲気ガスの露点（dew point）を低減し、めっき付着（wettability）が良好な鋼帯を有利に生産する分野に属し、特に、焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法、その装置及び冷延焼鈍鋼板の製造方法に関する。
　連続焼鈍炉内雰囲気ガスの露点を－４５℃以下にすることで、焼鈍中の鋼板表面へのＭｎ酸化物の濃化（surface segregation of Mn）の抑止が可能になり、焼鈍に続く亜鉛又は亜鉛合金のめっきの付着性が向上することが知られている（非特許文献１参照）。
一方、連続焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法に関する従来技術として、以下のものが挙げられる。
Ａ：加熱帯（heating zone）又は均熱帯（soaking zone）毎に炉外からの新たな低露点の雰囲気ガスを分配して供給する方法（特許文献１参照）。
Ｂ：炉内の雰囲気ガスを炉外で循環させる機構を設けることで、循環させる高温の雰囲気ガスと別途新しく炉内へ供給する室温の低露点の雰囲気ガスとの間で熱交換させる方法（特許文献２参照）。
Ｃ：高温の炉内雰囲気ガスと炉外で露点低減後の雰囲気ガスを熱交換させ、かつ水分吸着フィルターで露点を低減する方法（特許文献３参照）。
日本国特開２００２-３９５３号公報 日本国特開昭６２-２９０８３０号公報 日本国特開平１１-１２４６２２号公報
鉄と鋼，96-1（2010），pp.11-20
　前記従来技術Ａでは、高温の炉に低温のガスをそのまま導入するため、炉内の鋼帯温度を保持するために多大な加熱エネルギーが必要であり、ガス温度の制御ができず、エネルギー効率が著しく悪い。
　また、前記従来技術Ｂでは、別途新たに供給する低温のガスの露点が低くても、多量にある炉内の露点が高い雰囲気ガスに混合されるだけであり、炉内の雰囲気ガスの露点低減が充分できない。
　また、前記従来技術Ｃでは、炉内へ戻すガスの温度が上昇しきらず、また、特許文献３に記載のとおり、除湿能力の低い水分吸着フィルターによる低露点化であって、露点が－３０℃程度にしか低減しないため、本願の目的とする－４５℃以下の極低露点化ができない。すなわち、従来の連続焼鈍炉内雰囲気を低露点化しようとする技術では、－４５℃以下の低露点化が充分には達成できず、また、エネルギー効率が著しく悪いという不利を招く課題があった。
　発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討し、その結果、焼鈍炉雰囲気ガスの露点を低減するための露点－４５℃以下を可能とするデシカント方式或いはコンプレッサ方式等のドライヤーと循環装置を新たに設けることで露点を－４５℃まで低減しつつ、さらに、循環装置内に熱交換器を付設してガスの昇温及び冷却を可能とし、炉内加熱帯・冷却帯へのガス流入（ガス導入）を工夫することで、エネルギー効率を向上させる手段に想到し、本発明をなした。
　すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）
　金属帯板を加熱帯、冷却帯に順次通し、或いは加熱帯、均熱帯、冷却帯に順次通して還元雰囲気中で焼鈍する連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点低減方法であって、
　低温ガスと高温ガスを熱交換させる熱交換器と、ガスを冷却するガス冷却装置と、ガスを－４５℃以下の露点まで除湿するドライヤーとを備える循環装置を準備するステップ（a）と、
　前記加熱帯及び/又は前記均熱帯の雰囲気ガスの一部を吸い出すステップ（b）と、
　次いで前記吸い出した一部の雰囲気ガスを前記熱交換器の高温ガス流路に通して低温ガス流路内のガスとの熱交換により降温するステップ（c）と、
　次いで前記降温された一部の雰囲気ガスを前記冷却帯から吸い出した雰囲気ガスの一部と混合してさらに降温するステップ（d）と、
　次いで前記冷却帯から吸い出した雰囲気ガスの一部と混合してさらに降温された一部の雰囲気ガスを前記ガス冷却装置に通してさらに冷却するステップ（e）と、
　次いで前記ガス冷却装置に通してさらに降温された一部の雰囲気ガスを前記ドライヤーで－４５℃以下の露点まで除湿するステップ（f）と、
　次いで前記除湿された一部の雰囲気ガスを前記熱交換器の低温ガス流路に通して前記高温ガス流路内のガスとの熱交換で昇温するステップ（g）と、
　次いで前記昇温された一部の雰囲気ガスを前記加熱帯及び/又は前記均熱帯へ戻すステップ（h）とを含む焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法。
（２）
　前記ドライヤーから前記熱交換器の低温ガス流路へ向かうガスの一部を前記熱交換器を通さず直接前記冷却帯へ戻す（１）に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法。
（３）
　金属帯板を加熱帯1、冷却帯2に順次通し、或いは加熱帯、均熱帯、冷却帯に順次通して還元雰囲気中で焼鈍する連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点を低減する焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置であって、
　低温ガスと高温ガスを熱交換させる熱交換器9と、ガスを冷却するガス冷却装置10と、ガスを－４５℃以下の露点まで除湿するドライヤー11と、ガス混合器20を含むガス流路を備え、
　前記加熱帯1及び/又は前記均熱帯からガス流路15を経て前記熱交換器9の高温ガス流路に流入し、前記ガス冷却装置10を通じ、前記ドライヤー11に至るガス流路と、
　前記ドライヤー11から、前記熱交換器9の低温ガス流路に流入し、さらに前記熱交換器9から前記加熱帯及び/又は前記均熱帯へ戻すガス流路16と、
　前記冷却帯2から、前記ガス冷却装置10から前記ドライヤー11に至るガス流路に、ガス混合器20において接続するガス流路19とを備える焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置。
（４）
　前記ドライヤー11から前記熱交換器9の低温ガス流路へ向かうガスの一部を、ガス分配器13を経て前記熱交換器9を通さず直接前記冷却帯に戻すガス流路17を、さらに備える（３）に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置。
（５）
　冷間圧延鋼帯を連続焼鈍する冷延焼鈍鋼板の製造方法であって、
　前記連続焼鈍中に、（１）又は（２）に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法によって、前記連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点を低減する冷延焼鈍鋼板の製造方法。
　本発明によれば、前記加熱帯及び/又は前記均熱帯の雰囲気ガスの一部を吸い出して前記熱交換器の高温ガス流路に通して低温ガス流路内のガスとの熱交換で降温し、次いで前記冷却帯の雰囲気ガスの一部と混合してさらに降温し、次いで前記ガス冷却装置に通してさらに冷却し、次いで前記ドライヤーで－４５℃以下の露点まで除湿し、次いで前記熱交換器の低温ガス流路に通して前記高温ガス流路内のガスとの熱交換で昇温した後、前記加熱帯及び/又は前記均熱帯へ戻すこと、或いはさらに好ましくは、前記ドライヤーから前記熱交換器の低温ガス流路へ向かうガスの一部を前記熱交換器を通さずに直接前記冷却帯へ戻すこととしたから、焼鈍炉内を－４５℃以下の極低露点に到達可能とし、かつ、エネルギー効率が大きく向上するという効果を奏する。
従来例１を示す概略図である。 従来例２を示す概略図である。 従来例２の循環系統を示す概略図である。 従来例３を示す概略図である。 従来例３の循環系統を示す概略図である。 比較例１を示す概略図である。 比較例１の循環系統を示す概略図である。 本発明例１を示す概略図である。 本発明例１の循環系統を示す概略図である。 本発明例２を示す概略図である。 本発明例２の循環系統を示す概略図である。
　冷間圧延鋼帯を連続焼鈍し、これに引き続いて亜鉛又は亜鉛合金をめっきする際、焼鈍炉内の露点によってめっきの付着性が大きく左右される。この原因は、鋼帯表面のMn酸化物の存在量によることがわかっており、露点が－１０℃前後であれば、Mn酸化物は鋼帯表面の酸化膜の内部に存在して表面にはほとんど存在せず、露点が－４５℃以下であれば、Mn酸化物はほとんど生成しない。その中間である露点が－３５℃前後（－１５℃～－４０℃）の場合、Mn酸化物が鋼帯表面に大量に生成してめっきの付着を阻害するわけである。そこで、Mn酸化物の鋼帯表面濃化防止のため極低露点を達成するよう、－４５℃以下の露点を可能とするドライヤーを付設した循環装置を焼鈍炉に新たに設置することに至った。
　ここで、炉内から循環装置へ吸い出す雰囲気ガス（以後、吸出ガスと称する）と循環装置から炉内へ導入する雰囲気ガス（以後、導入ガスと称する）の温度について着目した。焼鈍炉内では加熱帯、均熱帯や冷却帯などによって求められる雰囲気ガス温度が異なる。つまり、吸出ガスはドライヤーに入る前にガス冷却装置により室温程度まで冷却され、ドライヤーで除湿され再び炉内へ導入されるため、加熱帯、均熱帯など高温領域にそのままの低温のガスを導入すると、鋼帯の焼鈍に必要な高温が保持できないため、循環装置からの導入ガス温度を上げることが求められる。
　そこで、本発明者らは炉とガス冷却装置との間に熱交換器を設置する方法を採った。すなわち、炉の加熱帯や均熱帯から吸い出した高温のガス（吸出ガス）はドライヤーに入る前に冷却装置によって冷却されるため、この温度差による熱エネルギーを利用すれば、ガス冷却装置により冷却されドライヤーにより除湿されたガスを再び昇温することが可能になり、その加熱エネルギーはガス冷却装置によって捨てられた熱エネルギーであるため、エネルギーの有効活用が可能になる。炉の加熱帯や均熱帯から吸い出した高温のガスを熱交換器に通し、その後、ガス冷却装置で冷却し、ドライヤーで除湿し、再び熱交換器で昇温して炉の加熱帯や均熱帯に戻すわけである。
　ここで、加熱帯や均熱帯から吸い出した高温のガスを熱交換した後のガスの温度は、冷却帯のガス温度より高い場合があるため、当該熱交換後のガスに冷却帯から吸い出した低温のガスを混合することにより、その後のガス冷却装置でのさらなる冷却のためのエネルギーを少なくできて有利である。
　さらに、炉の冷却帯の温度よりもガス冷却装置による冷却後のガス温度が低いため、ガス冷却装置で冷却されドライヤーで除湿されたガスの一部を熱交換器を通さず直接冷却帯に戻すと、冷却帯をより低温かつ低露点にできるため、エネルギー効率がさらに良くなる。
　なお、本発明で用いるドライヤーとは、特許文献３に提示される活性アルミナからなり、交互に運転・休止する水分吸着フィルターのような除湿能力の低いものではなく、酸化カルシウム、ゼオライト、シリカゲル、塩化カルシウム等を用いて連続的に除湿するデシカント方式や代替フロン等を用いるコンプレッサ方式等の強力な除湿能力を有するもののほうが良い。
　加熱帯と冷却帯からなる連続焼鈍炉を例に、本発明例、比較例及び従来例の装置構成とガス流路を図１～図１１に示す。
　図１は特許文献１に記載の従来例１であり、雰囲気ガス供給設備１２から加熱帯１及び冷却帯２へ新たな低温の雰囲気ガスをそのまま供給する。
　図２及び図３は、特許文献２に記載の従来例２であり、冷却帯２から吸い出したガスを流路１５から循環装置８に入れ、熱交換器９に通して雰囲気ガス供給設備１２からのガスを加熱し、流路１６から冷却帯２へ戻す。また、ガス供給設備１２からの別途供給される新たな低温の雰囲気ガスは熱交換器９により加熱され、雰囲気ガス配管７から加熱帯１へ導入される。
　図４及び図５は特許文献３に記載の従来例３であり、加熱帯１から吸い出したガスを流路１５から循環装置８に入れ、熱交換器９に通し、加熱帯１から吸い出したガスを水分吸着フィルタ１８からのガスで冷却し、活性アルミナからなる水分吸着フィルタ１８で除湿した後、再び熱交換器９に通して加熱し、流路１６から加熱帯１へ戻す。なお、水分吸着フィルタ１８は各装置毎に２つ用意し、３時間おきに交互に運転・休止した。
　図６及び図７は比較例１であり、加熱帯１から吸い出したガスを流路１５から循環装置８に入れ、熱交換器９に通してドライヤー１１で除湿されたガスで冷却し、ガス冷却装置１０にてさらに冷却した後、ドライヤー１１で除湿し、再び熱交換器９に通して加熱帯１からのガスで加熱し流路１６から加熱帯１へ戻す。
　図８及び図９は本発明例１であり、課題を解決するための手段(１)、(３)に対応し、加熱帯１から吸い出したガスを流路１５から循環装置８に入れ、熱交換器９を通してドライヤーからの除湿されたガスで冷却し、冷却帯２から別途流路１９で吸い出したガスと混合器２０で混合し、冷却装置１０にてさらに冷却した後、ドライヤー１１で除湿し、再び加熱帯１からのガスで加熱し流路１６から加熱帯１へ戻す。
　図１０及び図１１は本発明例２であり、課題を解決するための手段(２)、(４)に対応し、図８及び図９の本発明例１に加えて、ドライヤー１１で除湿したガスを、ガス分配器１３で分配し、分配した一方のガスを熱交換器９に通し、加熱帯１からのガスで加熱し流路１６から加熱帯１へ戻し、また、分配した他方のガスを流路１７から直接冷却帯２へ戻す。
　これらの吸出ガス、導入ガスの条件を種々変えて、本発明例、従来例の各ガス流路に従って通した場合の吸出ガスの露点、導入ガスの露点、その間に排熱されたエネルギーを表１に示した。本表より、本発明例１であるNo.１乃至No.３、本発明例２であるNo.４乃至No.６は、従来例であるNo.７乃至No.１０に比べて、焼鈍炉に導入するガスの露点が目標である－４５℃より低い値で良好であり、かつ、焼鈍炉出側２１手前の炉内の露点も－４５℃より低くて良好であり、排熱エネルギーも少なくてエネルギー効率が著しく良好なことがわかる。
　また、連続焼鈍後の鋼帯に亜鉛合金めっきを行って、JIS-H8504(g)テープ試験（tape test）方法（引きはがし試験（chipping test）方法）により亜鉛合金めっきの密着状態を調べた。その結果、本発明例であるNo.１乃至No.６は密着状態が強固で良好であったが、従来例であるNo.７乃至No.１０では不めっき（coating defect）が発生する問題があった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１　加熱帯
２　冷却帯
３　鋼帯
４　ロール
５　吸出口
６　導入口
７　雰囲気ガス配管
８　循環装置
９　熱交換器
１０　ガス冷却装置
１１　ドライヤー（脱湿装置）
１２　新たな雰囲気ガス供給設備
１３　ガス分配器
１５　加熱帯からのガスの流路
１６　加熱帯へ戻すガスの流路
１７　冷却帯へ戻すガスの流路
１８　水分吸着フィルタ
１９　冷却帯からのガスの流路
２０　ガス混合器
２１　焼鈍炉出側

Claims (5)

  1. 　金属帯板を加熱帯、冷却帯に順次通し、或いは加熱帯、均熱帯、冷却帯に順次通して還元雰囲気中で焼鈍する連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点低減方法であって、
    　低温ガスと高温ガスを熱交換させる熱交換器と、ガスを冷却するガス冷却装置と、ガスを－４５℃以下の露点まで除湿するドライヤーとを備える循環装置を準備するステップ（a）と、
    　前記加熱帯及び/又は前記均熱帯の雰囲気ガスの一部を吸い出すステップ（b）と、
    　次いで前記吸い出した一部の雰囲気ガスを前記熱交換器の高温ガス流路に通して低温ガス流路内のガスとの熱交換により降温するステップ（c）と、
    　次いで前記降温された一部の雰囲気ガスを前記冷却帯から吸い出した雰囲気ガスの一部と混合してさらに降温するステップ（d）と、
    　次いで前記冷却帯から吸い出した雰囲気ガスの一部と混合してさらに降温された一部の雰囲気ガスを前記ガス冷却装置に通してさらに冷却するステップ（e）と、
    　次いで前記ガス冷却装置に通してさらに降温された一部の雰囲気ガスを前記ドライヤーで－４５℃以下の露点まで除湿するステップ（f）と、
    　次いで前記除湿された一部の雰囲気ガスを前記熱交換器の低温ガス流路に通して前記高温ガス流路内のガスとの熱交換で昇温するステップ（g）と、
    　次いで前記昇温された一部の雰囲気ガスを前記加熱帯及び/又は前記均熱帯へ戻すステップ（h）とを含む焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法。
  2. 　前記ドライヤーから前記熱交換器の低温ガス流路へ向かうガスの一部を前記熱交換器を通さず直接前記冷却帯へ戻す請求項１に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法。
  3. 　金属帯板を加熱帯1、冷却帯2に順次通し、或いは加熱帯、均熱帯、冷却帯に順次通して還元雰囲気中で焼鈍する連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点を低減する焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置であって、
    　低温ガスと高温ガスを熱交換させる熱交換器9と、ガスを冷却するガス冷却装置10と、ガスを－４５℃以下の露点まで除湿するドライヤー11と、ガス混合器20を含むガス流路を備え、
    　前記加熱帯1及び/又は前記均熱帯からガス流路15を経て前記熱交換器9の高温ガス流路に流入し、前記ガス冷却装置10を通じ、前記ドライヤー11に至るガス流路と、
    　前記ドライヤー11から、前記熱交換器9の低温ガス流路に流入し、さらに前記熱交換器9から前記加熱帯及び/又は前記均熱帯へ戻すガス流路16と、
    　前記冷却帯2から、前記ガス冷却装置10から前記ドライヤー11に至るガス流路に、ガス混合器20において接続するガス流路19とを備える焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置。
  4. 　前記ドライヤー11から前記熱交換器9の低温ガス流路へ向かうガスの一部を、ガス分配器13を経て前記熱交換器9を通さず直接前記冷却帯に戻すガス流路17を、さらに備える請求項３に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減装置。
  5. 　冷間圧延鋼帯を連続焼鈍する冷延焼鈍鋼板の製造方法であって、
    　前記連続焼鈍中に、請求項１又は２に記載の焼鈍炉内雰囲気ガスの露点低減方法によって、前記連続焼鈍炉における炉内雰囲気ガスの露点を低減する冷延焼鈍鋼板の製造方法。
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