JPH01310770A - 鋼帯の片面塗膜連続焼き付け装置及び方法 - Google Patents

鋼帯の片面塗膜連続焼き付け装置及び方法

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JPH01310770A
JPH01310770A JP14208888A JP14208888A JPH01310770A JP H01310770 A JPH01310770 A JP H01310770A JP 14208888 A JP14208888 A JP 14208888A JP 14208888 A JP14208888 A JP 14208888A JP H01310770 A JPH01310770 A JP H01310770A
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相川 誠
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阿南 達郎
Hidekatsu Yano
矢野 秀勝
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、片面塗装鋼板の製造工程のうち、塗装膜の
適切な焼き付けと非塗装面の酸化防止に関するものであ
る。
[従来技術] 片面塗装鋼帯は、片面に普遍的耐食性を要し他面に個別
的表面処理を必要とするような例えば自動車の外板等の
素材として合理的な材料であり非常に重宝がられている
。このような使われ方をする片面塗装鋼帯には、塗装面
では加工に耐える塗装被膜を持ち、反対側の非塗装面で
は使用者の処理に適した特性、例えば化成処理性等か要
求される。このため、塗装焼きイζjげに際しては、温
度及び時間を厳密に調整する必要があり、又、非塗装面
では鋼表面の酸化等の化学変化を1分に防かなくてはな
らない。
従来、このような片面塗装鋼帯の塗装焼き付1つには、
ガス熱風炉が用いられていた。これは片面塗装鋼帯製造
の歴史が浅く、時代的に先行した両面塗装鋼帯の塗装焼
き付i−tに用いられているガス熱風炉が、先ず使われ
ていたからである。
ガス熱風炉ては、燃焼により高温となった燃焼ガスを直
接塗装面に接触させる直接加熱法が、熱効率が良く、多
数使われているか、この方法では、ガス中に含まれてい
る固体粒子が鋼帯表面を汚染する欠点かある。これを避
けて、片面塗装鋼板の塗装焼き付目では、加熱炉内にラ
ティアントヂューフを設(づ、このチューブの中に高温
の燃焼ガスを流してチューブを加熱し、その輻射熱によ
って塗装面を熱する輻射加熱か行われていた(ラティア
ントヂュー〕法)。ぞして、これらのガス熱風炉ては、
焼き付け温度はガス温度によって定まるので、加熱温度
の調整はガス温度を測定しながら行われていた。又、シ
ティアン1〜チコーーーブ法では、非塗装面の酸化を防
くと共に塗装膜から蒸発する揮発分を排出するために、
大量の不活性ガスを吹き込むことが行われていた。
しかしながらガス熱風炉では、ガス温度の調整に時間が
かかり温度制御に限界があることから、赤外線加熱法も
用いられているが、塗装膜表面の熱吸収能の相違に基づ
く加熱速度差があったり、加熱効率か低いこともあり、
近年高周波誘導加熱方式が用いられ始めたく例えは、鉄
と鋼、vol、72゜N口、3.S44]、”)。
「発明が解決りようとする課題1 高周波誘導加熱方式では、直接鋼帯に電気エネルギーを
導入するので迅速に加熱され、温度制御性も極めて優れ
、熱源による汚染もなないか、1−の加熱制御の指針と
なる温度測定が不満足てあった。即ち、高周波誘導加熱
の温度制御性に見合う迅速な温度測定法とし゛C放射温
度計があるが、片面塗装鋼帯の場合、焼きイ」け中に塗
装面の化学的変化に伴ってその放射率が変化し、又、非
塗装面では僅かではあるが酸化が起こりこのため放射率
が変化するとぼう問題が残されていた。この温度制御の
不適切さが、塗装膜からの蒸発成分の凝縮による汚染や
非塗装面の酸化を防止することを困難にし、結果として
その化成処理性を損なう原因にもなっていた。
この発明は、この問題を解決するためになされたもので
、鋼帯表面温度の高精度調整及びこれにに基づく適切な
排気と雰囲気調整によって、汚染を防止すると共に非塗
装面の酸化を防止し満足な化成処理性を得ることを目的
とする。
1課題を解決するための手段] この目的を達成するための手段は、 (1)鋼帯の片面を塗装しこれを焼き付ける装置におい
て、焼きイ]け炉が複数のソータに分割され、ソーン毎
に高周波誘導加熱装置及び鋼帯の非塗装面側に放射温度
3]を配し、並ひに不活性ガス流入口と不活性ガス量調
節器及び排気口とを備えたことを特徴とする鋼帯の片面
塗膜連続焼きイ=f iす装置、(2)放射温度計が演
算器に接続されこの演算器が指令器に接続され、高周波
誘導加熱装置が加熱電流制御器を介して前記指令器に接
続され、且つ、不活性ガス流量調節器が前記指令器と接
続された鋼帯の片面塗膜連続焼き付け装置、 (3〉鋼帯の片面を塗装しこれを焼き付ける方法におい
て、焼き付け炉を複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に
高周波誘導加熱装置による温度調整及び不活性ガス流量
調節器による雰囲気調整を行うことを特徴とする鋼帯の
片面塗膜連続焼き付(J方法、 (4)温度調整及び雰囲気調整を放射温度計の測定値及
びライン速度を基準として行う鋼帯の片面塗膜連続焼き
付け方法、 である。
[作用] 鋼帯の片面に塗布された塗装膜は、焼き付け炉で加熱さ
れ重合反応を完結するが、このときの加熱速度は、鋼帯
の厚さや幅及びライン速度に応じて調整する必要かある
このために、刻々と変わる鋼帯の温度を迅速に精度良く
測定することが、重要になってくるか、このような測定
に最も適している放射温度計では、被測定面の放射率を
知ることが前提となる。
鋼帯の両面について、放射率の変動による温度実測値の
バラツキを調べ、第3図の結果を得た。第3図で、横軸
は、厳密に調整された炉内の温度、縦軸は放射温度計に
よる実測値て、塗装面についての実測値をX印、酸化さ
れた鋼板面については・印、酸化されていない鋼板面に
ついてはO印で表示しである。X印はCの範囲に広く分
布し、次いて・印がBの範囲に、○印がもっとも狭いA
の範囲に納まっている。即ち、塗装面で実測値は最もバ
ラツキ、酸化されない非塗装面が最もバラツキが小さい
、言い換えれは、測温の精度を高めるには、非塗装面を
酸化させずに測定する必要がある。
次に、酸化を防ぐために、炉内に不活性ガスを吹き込む
ことが一般に行われているが、この吹き込み量と炉内酸
素濃度との関係を調べると、炉内酸素濃度を下げるため
には多量の不活性ガスを要する事が判る。第4図は上記
の関係を示しなものて、横軸に窒素ガスの吹き込み量を
、縦軸に炉内酸素濃度を、各々等間隔に目盛ったもので
ある。
両者は指数関数の関係にあり、酸素濃度を十分に下げよ
うとすると、莫大な量の不活性ガスを必要とすることが
、容易に予想できる。更に、炉内酸素濃度と化成処理性
との関係を調べた結果が第5図である。第5図の横軸は
炉内酸素濃度で、縦軸は、150°Cから250°Cに
4秒間で加熱された鋼帯の非塗装面に燐酸塩処理を施し
、処理被膜を外観観察により評価した化成処理性である
。○は全くむらの認められないもの、口は僅かにむらの
認められるもの、Δは明らかにむらの見られるもの、×
は少々透けて見えるものである。酸素濃度20 Orl
Pm以下では、明らかにむらの見られるもの(△)は無
くなり、酸素濃度が50 ppmを切ると僅かにむらの
認められるもの(ロ)も無くなり、全ての鋼帯の化成処
理性が良くなる。
不活性ガスは、上述のように非塗装面の酸化を防止する
作用の外に、揮発成分を置換する作用もする。塗装膜の
温度が上昇してくると、その中の揮発成分が蒸発し、炉
内に酸素が混入していると爆発を起こしたり、又、再凝
縮すると鋼帯の上に落ち製品を汚染したりする。これら
の事故を防ぐためにも、揮発成分を排気して不活性ガス
を吹き込み雰囲気調整を行っている。
然るに、これらの酸化や蒸発は炉内の全ての場所で起こ
るわけではなく、塗装膜の温度が未た上昇していない炉
の入口付近では起こらず、ある程度の加熱時間を経て起
こるものである。即ち、非塗装面の酸化は鋼帯の温度が
150℃以上で起こり易く、また揮発成分の蒸発速度は
塗料中に配分された溶剤組成に応して決まるものである
。焼き付け炉を複数のゾーンに分割すると、酸化及び/
又は蒸発の起こり易いゾーンに集中して不活性ガスを吹
き込むことか可能になる。高周波誘導加熱装置をゾーン
毎に配すると、ゾーン毎に焼き付け温度を調整すること
が出来、ゾーン毎の放射温度計は各ゾーンの焼き付け温
度を監視すると同時に、監視結果のフィードバック及び
フィーI〜フォワードを可能にする。ゾーン毎に不活性
ガス排気口と不活性ガス流入口及び不活性ガス量調節器
を備えることによって、ゾーン毎に揮発成分の排気が速
やかに行われ、適切な量の不活性ガスの吹き込みによっ
て雰囲気調整を行うことが出来る。この場合不活性ガス
としては通常工業的に使用されているものでよく、代表
的には窒素ガス等が挙げられる。
[発明の実施例] 本発明の一実施例を図面によって説明する。第1図は片
面塗膜連続焼き付け装置の模式図であり、1は塗装鋼帯
、2はゾーン、a、b、cは分割されたゾーン、3は高
周波誘導加熱装置、4は放射温度計、5は不活性ガス流
入口、6は不活性ガス流出口、7は加熱電流制御器、8
はガス流量調節器、9は指令器、]0は演算器、]−1
はシールロールである。ここではゾーン毎の調整を行う
制両系の一形態を示しており、塗装鋼帯1は、図の左か
ら右に向かって走行し、先ずゾーンaに入り高周波誘導
加熱装置3によって加熱される。塗装鋼帯]の非塗装面
側に放射温度計4が配され、測温した結果を演算器10
に送る。演算器1oには、予め、鋼帯の幅、厚さに応し
たライン速度及び塗装の種類、f−1着量に応し7たa
、b、cゾーンの目標焼きイ」す温度が入力されている
。測定温度値は目標値とこの演算器10て比較され、a
1〕、cソ−ンでの加熱電流の過不足が演算され指令器
9に送られ、指令器9からの電流値補正指令によって加
熱電流制御装置7か作動し焼きイー1け温度か調整され
る。演算器]0のもう一つの役割は、測定温度値がらa
、b、cソ−ンへの不活性ガスの吹き込み量を演算し補
正値を指令器9に伝えることて、これは流量補正指令と
なって各不活性ガス流量調節器8を作動させる。流量調
節器8は排気口6から強制的に排気される炉内ガス量を
調節し、同時に、炉内圧平衡を保つべく流入口5から吹
き込まれる不活性ガス量を調節する。
なお、各ゾーンの仕切りはシールIV−ル11によって
なされる。
次に本発明について実験した結果を具体的に訂述する。
(実験例) 第1図に示したような三つに分割した焼き付け炉を用い
て、幅]、 219 mmのJ¥さの異なったN i−
Z n合金片面鍍金鋼板の鍍金被膜の上に、有機複合シ
リケー1〜を800 mg / +n2塗布した鋼帯の
焼きイ」けを行い、揮発成分による汚染と非塗装面の化
成処理性を調へな。
鋼帯の厚さが異なるとライン速度が異なり、加熱パター
ンも、又揮発成分の勺速な蒸発が始まる位置も異なって
くる。そこで異なった加熱パターンを3種類即ちパター
ンX、パターンY、パターンZを選んだ。第2図て、縦
軸は焼き付(す温度、横軸は炉内の位置である。各パタ
ーンは、第1図の演算器10に予め入力されたもので、
実験NolてはパターンXを、実験No2ではパターン
Yを、実験No3ではパターンZを使用し)S。v×、
v)、。
■2の各点は、各実験NO,1、実験N[L2 、実験
No、 3で急速に蒸発が始まる位置である。
第1表に比較のために行った従来例も含めて、実験した
諸条件と調へた結果とを示す。
第1表 実験NO,]ては、鋼帯のが薄いので、ライン速度は大
きく、急速な蒸発はゾーンbて起こる。このなめ、ゾー
ンl)では大量の排気が必要になり窒素ガスの吹き込み
量も多くなる。又、ライン速度が大きいと炉内通過時間
が短いので、最高温度も高−]3− くする必要があり、ゾーンaでも鋼帯の温度は高目にな
るのて、多少の窒素ガス吹き込みは必要となる。ゾーン
Cでは、急速な蒸発は既に静まっているが、鋼帯温度が
高くなっているので非塗装面の酸化を防ぐために相当の
窒素吹き込み量となる。
実験NO,2、No、 3では、鋼帯の厚さは実験No
、 lよりも厚く、急速な蒸発はゾーンに達するまで起
こらない。ゾーンaでは温度も低く窒素ガスは不要であ
る。ゾーンbでは非塗装面の酸化防止のため、温度に応
じた窒素ガス量が必要である。
従来例NO,1,N[L2は、鋼帯厚さか各々実験No
、 1 。
No、 3と同しで、従って、ライン速度も各々同じで
急速な蒸発の始まる位置も各々同しである。
従来例では、実験例で最も多くの窒素吹き込み量を要し
た実験NO,]と等量使用しなが、従来例No、 1 
、 NO,2共僅かに揮発成分による汚染が認められく
△)、化成処理被膜にも僅かなむらが認められた。これ
に対して、実験例では使用窒素ガス量の少ない例がある
にも拘らず、何れも、汚染、む−]4− ら共に全く認められなかった。従来例ては、排気の不適
切さ、温度調整の精度が原因となったと考えられる。
[発明の効果] 以」二のように、この発明によれは、焼き付け炉を分割
し、ゾーン毎に迅速高精度測温により温度が調整され、
且つ、必要ゾーンに集中して大量排気不活性ガス吹き込
みが行われるので、揮発成分による汚染もなく、非塗装
面の酸化防止が適切に行われる。したがって、化成処理
性を損なうことが全く無い。このように優れた片面塗装
鋼帯を提供できるこの発明の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の一実施例を示す模式図、第2図
は本発明の実施例に用いた焼き付け温度パターンを示す
図、第3図は測定面の種類と放射率との関係図、第4図
は窒素ガス吹き込み量と炉内酸素濃度との関係図、第5
図は炉内酸素濃度と化成処理性との関係図である。 ]・・塗装鋼帯、2・ゾーン、3・・・高周波誘導加熱
装置、4・・放射温度計、5・・ガス流入口、6・・・
ガス流出口、7・・加熱電流制御器、8・ガス流量調節
器、9・・・指令器、10 ・演算器、1]・・シール
ロール、a、b、c・・・分割ゾーン。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼帯の片面を塗装しこれを焼き付ける装置におい
    て、焼き付け炉が複数のゾーンに分割され、ゾーン毎に
    高周波誘導加熱装置及び鋼帯の非塗装面側に放射温度計
    を配し、並びに不活性ガス流入口と不活性ガス量調節器
    及び排気口とを備えたことを特徴とする鋼帯の片面塗膜
    連続焼き付け装置。
  2. (2)放射温度計が演算器に接続されこの演算器が指令
    器に接続され、高周波誘導加熱装置が加熱電流制御器を
    介して前記指令器に接続され、且つ、不活性ガス流量調
    節器が前記指令器と接続された請求項1記載の鋼帯の片
    面塗膜連続焼き付け装置。
  3. (3)鋼帯の片面を塗装しこれを焼き付ける方法におい
    て、焼き付け炉を複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に
    高周波誘導加熱装置による温度調整及び不活性ガス流量
    調節器による雰囲気調整を行うことを特徴とする鋼帯の
    片面塗膜連続焼き付け方法。
  4. (4)温度調整及び雰囲気調整を放射温度計の測定値及
    びライン速度を基準として行う請求項3記載の鋼帯の片
    面塗膜連続焼き付け方法。
JP14208888A 1988-06-09 1988-06-09 鋼帯の片面塗膜連続焼き付け装置及び方法 Expired - Lifetime JP2512085B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010227824A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 塗布装置
JP2016186371A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社Screenホールディングス 乾燥装置、塗膜形成システム、乾燥方法および塗膜形成方法

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JP2010227824A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 塗布装置
JP2016186371A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社Screenホールディングス 乾燥装置、塗膜形成システム、乾燥方法および塗膜形成方法

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