JPH11172402A - 高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置 - Google Patents
高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置Info
- Publication number
- JPH11172402A JPH11172402A JP9335231A JP33523197A JPH11172402A JP H11172402 A JPH11172402 A JP H11172402A JP 9335231 A JP9335231 A JP 9335231A JP 33523197 A JP33523197 A JP 33523197A JP H11172402 A JPH11172402 A JP H11172402A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- heating
- impedance
- temp
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 title claims description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 24
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 101100298225 Caenorhabditis elegans pot-2 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- LKAPTZKZHMOIRE-KVTDHHQDSA-N (2s,3s,4s,5r)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolane-2-carbaldehyde Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](C=O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKAPTZKZHMOIRE-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LKAPTZKZHMOIRE-UHFFFAOYSA-N chitose Natural products OCC1OC(C=O)C(O)C1O LKAPTZKZHMOIRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/60—Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
- C23C2/29—Cooling or quenching
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
- H05B6/103—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor
- H05B6/104—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor metal pieces being elongated like wires or bands
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導加熱装置を用いで亜鉛めっき鋼板の合金
相の形成に必要な適正な加熱温度を供給するべく加熱炉
の鋼板温度を正確に知る手段を備えた亜鉛めっき鋼板の
合金化処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 誘導加熱コイル7を用いた合金化装置に
おいて、高周波加熱装置のインピーダンスから加熱炉内
の鋼板温度を測定し、フィードバックにより加熱量を制
御することを特徴とする。
相の形成に必要な適正な加熱温度を供給するべく加熱炉
の鋼板温度を正確に知る手段を備えた亜鉛めっき鋼板の
合金化処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 誘導加熱コイル7を用いた合金化装置に
おいて、高周波加熱装置のインピーダンスから加熱炉内
の鋼板温度を測定し、フィードバックにより加熱量を制
御することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高品位亜鉛めっき鋼
板の合金化装置及び加熱制御装置に関する。詳しくは、
亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置に関し、特に亜鉛めっ
き鋼板の合金相形成のための誘導加熱の加熱量制御に用
いて有用なものである。
板の合金化装置及び加熱制御装置に関する。詳しくは、
亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置に関し、特に亜鉛めっ
き鋼板の合金相形成のための誘導加熱の加熱量制御に用
いて有用なものである。
【0002】
【従来の技術】連続式溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理
炉は、図2に示すように、鋼板1に亜鉛めっきを施す亜
鉛ポット2の上方に設けられる。即ち、亜鉛ポット2の
上方には、ワイピングノズル3、加熱炉4、保持炉5及
び冷却帯6が下から順に配設され、亜鉛ポット2を通過
する際鋼板1はその表面に亜鉛を付着され、ワイピング
装置3で所定のめっき付着量に制御された後、加熱炉
4、保持炉5、及び冷却帯6からなる合金化処理炉を通
過する過程でめっき相の合金化が行われる。
炉は、図2に示すように、鋼板1に亜鉛めっきを施す亜
鉛ポット2の上方に設けられる。即ち、亜鉛ポット2の
上方には、ワイピングノズル3、加熱炉4、保持炉5及
び冷却帯6が下から順に配設され、亜鉛ポット2を通過
する際鋼板1はその表面に亜鉛を付着され、ワイピング
装置3で所定のめっき付着量に制御された後、加熱炉
4、保持炉5、及び冷却帯6からなる合金化処理炉を通
過する過程でめっき相の合金化が行われる。
【0003】このような合金化処理が施された亜鉛めっ
き鋼板は、一般の亜鉛めっき鋼板に比ベ、溶接性、加工
性、塗装性、耐腐食性に優れているため、家電用、自動
車用鋼板として、多く用いられる。亜鉛めっき合金化処
理は、特にめっき密着性とプレス成型性の双方を同時に
確保するために、理想的な鉄−亜鉛合金相の組成を得る
ように行われる必要がある。
き鋼板は、一般の亜鉛めっき鋼板に比ベ、溶接性、加工
性、塗装性、耐腐食性に優れているため、家電用、自動
車用鋼板として、多く用いられる。亜鉛めっき合金化処
理は、特にめっき密着性とプレス成型性の双方を同時に
確保するために、理想的な鉄−亜鉛合金相の組成を得る
ように行われる必要がある。
【0004】めっき密着性は、加工時にパウダリングと
呼ばれるめっき相の粉末状の剥離を防止するために、ま
た、プレス成型性は、摺動抵抗の小さい合金相を得るこ
とで成型荷重を低減するために、それぞれ重要な品質フ
ァクターとなる。即ち、合金化処理後の鋼板表面は、図
3に示すように、摺動抵抗の大きなζ相及び耐パウダリ
ング性を劣化させる堅くて脆いΓ相をそれぞれ抑え、δ
1相主体のめっき相構成とする必要がある。
呼ばれるめっき相の粉末状の剥離を防止するために、ま
た、プレス成型性は、摺動抵抗の小さい合金相を得るこ
とで成型荷重を低減するために、それぞれ重要な品質フ
ァクターとなる。即ち、合金化処理後の鋼板表面は、図
3に示すように、摺動抵抗の大きなζ相及び耐パウダリ
ング性を劣化させる堅くて脆いΓ相をそれぞれ抑え、δ
1相主体のめっき相構成とする必要がある。
【0005】合金相の構成は、加熱、保持、及び冷却の
ヒートサイクルで決まり、図4に示すように、それぞれ
以下の要件が必要となる。 (1)加熱:ζ相抑制のための急速加熱。 (2)保持:ζ相抑制のための最低温度T1以上、保持
時間t1以上、Γ相抑制のための最高温度T2以下で、保
持時間t2以下の、保持温度、時間管理。 (3)冷却:ζ相抑制のための急速冷却。
ヒートサイクルで決まり、図4に示すように、それぞれ
以下の要件が必要となる。 (1)加熱:ζ相抑制のための急速加熱。 (2)保持:ζ相抑制のための最低温度T1以上、保持
時間t1以上、Γ相抑制のための最高温度T2以下で、保
持時間t2以下の、保持温度、時間管理。 (3)冷却:ζ相抑制のための急速冷却。
【0006】上記の要件のうち、急速加熱を得るため
と、精度の良い加熱温度(=保持温度)を得る手段とし
て、誘導加熱が適していることは良く知られており、各
種の合金化用誘導加熱装置が提案されている(特願平3
−58716号、特願平3−95866号、特願平4−
124920号、その他)。そこで、亜鉛めっき鋼板の
合金相を形成するための加熱ヒートサイクルを得る手段
の一つとして、誘導加熱式の加熱炉が用いられている。
と、精度の良い加熱温度(=保持温度)を得る手段とし
て、誘導加熱が適していることは良く知られており、各
種の合金化用誘導加熱装置が提案されている(特願平3
−58716号、特願平3−95866号、特願平4−
124920号、その他)。そこで、亜鉛めっき鋼板の
合金相を形成するための加熱ヒートサイクルを得る手段
の一つとして、誘導加熱式の加熱炉が用いられている。
【0007】図5に誘導加熱装置の回路構成例を示す。
ソレノイドコイル7の中に被加熱材8を通過させ、ソレ
ノイドコイル7に周波数が数kHzから100kHzの
高周波電流を流すことで、被加熱材8の中に流れる渦電
流により、被加熱材8を加熱する。誘導加熱における被
加熱材8の板幅方向の発熱量分布、温度分布は、被加熱
材の材質、板幅、及び誘導加熱の周波数によって変化す
る。
ソレノイドコイル7の中に被加熱材8を通過させ、ソレ
ノイドコイル7に周波数が数kHzから100kHzの
高周波電流を流すことで、被加熱材8の中に流れる渦電
流により、被加熱材8を加熱する。誘導加熱における被
加熱材8の板幅方向の発熱量分布、温度分布は、被加熱
材の材質、板幅、及び誘導加熱の周波数によって変化す
る。
【0008】誘導加熱電源の発振周波数は加熱コイルと
コンデンサの共振回路周波数にほぼ同期して運転され
る。したがって、加熱コイルに流れる高周波電流の周波
数は共振用コンデンサの容量とソレノイドコイルのイン
ダクタンスにより決まる。ソレノイドコイルのインダク
タンスはその形状及び巻数により決まる。
コンデンサの共振回路周波数にほぼ同期して運転され
る。したがって、加熱コイルに流れる高周波電流の周波
数は共振用コンデンサの容量とソレノイドコイルのイン
ダクタンスにより決まる。ソレノイドコイルのインダク
タンスはその形状及び巻数により決まる。
【0009】一方、適正な保持温度T1−T2と、保持時
間t1−t2とは、めっき付着量で変わると同時に、鋼板
の鋼種でも変わる。精度の良い加熱量と加熱温度及び保
持温度を得るために、鋼板温度を高精度で測定すること
が必要となる。
間t1−t2とは、めっき付着量で変わると同時に、鋼板
の鋼種でも変わる。精度の良い加熱量と加熱温度及び保
持温度を得るために、鋼板温度を高精度で測定すること
が必要となる。
【0010】従来の合金化装置では、適正な温度条件を
得るため、図2に示すように、加熱炉4と保持炉5の間
に温度計9を設置し、加熱炉を通過した鋼板の温度を測
定する。測定した鋼板の温度より、適性温度が得られる
よう加熱量の調整を行う。また、図2に示す冷却帯6の
出側の鋼板の合金相を、合金化度計10を用いて測定
し、この測定結果を元に、適正な合金相が得られるよう
に、加熱量を調整する。
得るため、図2に示すように、加熱炉4と保持炉5の間
に温度計9を設置し、加熱炉を通過した鋼板の温度を測
定する。測定した鋼板の温度より、適性温度が得られる
よう加熱量の調整を行う。また、図2に示す冷却帯6の
出側の鋼板の合金相を、合金化度計10を用いて測定
し、この測定結果を元に、適正な合金相が得られるよう
に、加熱量を調整する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】鋼板温度を測定する手
段として、従来の合金化装置では、図2の温度計9に放
射温度計などを用いていた。合金化炉の出側では鋼板表
面が白色〜銀色となり、黒色ではないため、放射温度計
では正確な温度の測定ができない。
段として、従来の合金化装置では、図2の温度計9に放
射温度計などを用いていた。合金化炉の出側では鋼板表
面が白色〜銀色となり、黒色ではないため、放射温度計
では正確な温度の測定ができない。
【0012】このため、精度の良い加熱温度を得ること
が困難となり、適正な合金相の形成が困難となる問題が
生じる。合金化の状態は冷却後の合金化度計10で測定
するが、加熱炉4から離れているためフィードバック制
御を行なっても遅れが生じ、不適切な加熱温度で亜鉛め
っき鋼板が製造される可能性がある。
が困難となり、適正な合金相の形成が困難となる問題が
生じる。合金化の状態は冷却後の合金化度計10で測定
するが、加熱炉4から離れているためフィードバック制
御を行なっても遅れが生じ、不適切な加熱温度で亜鉛め
っき鋼板が製造される可能性がある。
【0013】このため、亜鉛めっき合金化装置では、加
熱炉4での温度測定と測定温度を基に加熱量を制御する
ことが必要となる。本発明は、上記従来技術に鑑み、誘
導加熱装置を用いて亜鉛めっき鋼板の合金相の形成に必
要な適正な加熱温度を供給するべく加熱炉の鋼板温度を
正確に知る手段を備えた亜鉛めっき鋼板の合金化処理装
置等を提供することを目的とする。
熱炉4での温度測定と測定温度を基に加熱量を制御する
ことが必要となる。本発明は、上記従来技術に鑑み、誘
導加熱装置を用いて亜鉛めっき鋼板の合金相の形成に必
要な適正な加熱温度を供給するべく加熱炉の鋼板温度を
正確に知る手段を備えた亜鉛めっき鋼板の合金化処理装
置等を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。 1)高周波電源側からみた負荷側のインピーダンスを測
定して被加熱材の抵抗率を計算し、物性値をもとに正確
な被加熱材の温度の検知方法を有すること。 2)高周波電源側からみた負荷側のインピーダンスを測
定して被加熱材の抵抗率を計算し、物性値をもとに正確
な被加熱材の温度を知ることを可能とし、適正な温度を
得ることを可能とする加熱温度の制御方法を有するこ
と。
明の構成は次の点を特徴とする。 1)高周波電源側からみた負荷側のインピーダンスを測
定して被加熱材の抵抗率を計算し、物性値をもとに正確
な被加熱材の温度の検知方法を有すること。 2)高周波電源側からみた負荷側のインピーダンスを測
定して被加熱材の抵抗率を計算し、物性値をもとに正確
な被加熱材の温度を知ることを可能とし、適正な温度を
得ることを可能とする加熱温度の制御方法を有するこ
と。
【0015】
【発明の実施の形態】従来の亜鉛めっき合金化装置は図
2に示すように、温度計9として放射温度計などを用い
ているため、放射温度計の特性から、測定対象とする表
面の色が黒色以外では正確な温度を測定することはでき
なかった。このため、合金化に必要な適正な加熱温度に
設定することが困難となる。
2に示すように、温度計9として放射温度計などを用い
ているため、放射温度計の特性から、測定対象とする表
面の色が黒色以外では正確な温度を測定することはでき
なかった。このため、合金化に必要な適正な加熱温度に
設定することが困難となる。
【0016】これに対し、本発明では図1の様に高周波
電源11から見た負荷側のインピーダンスを測定し、イ
ンピーダンスの値から鋼板温度を計算し、加熱量を調整
する制御方式とする。加熱炉での誘導加熱の装置構成は
図5の様になり、この装置は図6の様な等価回路に置き
換えることができる。図6の電源出力側から見た負荷の
インピーダンスは式(1)で与えられる。
電源11から見た負荷側のインピーダンスを測定し、イ
ンピーダンスの値から鋼板温度を計算し、加熱量を調整
する制御方式とする。加熱炉での誘導加熱の装置構成は
図5の様になり、この装置は図6の様な等価回路に置き
換えることができる。図6の電源出力側から見た負荷の
インピーダンスは式(1)で与えられる。
【0017】
【数1】 ここで、抵抗Rはコイルの抵抗成分RCと、被加熱材の
抵抗成分RWに分けることができ、式(2)の様に現す
ことができる。
抵抗成分RWに分けることができ、式(2)の様に現す
ことができる。
【数2】 コイルの抵抗成分RCと抵抗成分RWは、周波数f、透磁
率μ、抵抗率ρ、コイル巻数N、板厚tW、薄板断面積
AWより、式(3)及び式(4)で与えられる。
率μ、抵抗率ρ、コイル巻数N、板厚tW、薄板断面積
AWより、式(3)及び式(4)で与えられる。
【0018】
【数3】
【0019】ここで、角周波数ωとしてδW及びQはそ
れぞれ式(5)式(6)で与えられる。
れぞれ式(5)式(6)で与えられる。
【0020】
【数4】
【0021】比例定数k1を用いて、式(4)は式
(7)の様に書き直すことができる。
(7)の様に書き直すことができる。
【0022】
【数5】
【0023】抵抗率ρは温度の関数である。誘導加熱に
より被加熱材の温度が上昇した場合、被加熱材の抵抗は
式(7)により変化する。従って、式(1)で表される
インピーダンスは被加熱材の温度Tの関数として比例定
数k2を用いて式(8)で表すことができる。
より被加熱材の温度が上昇した場合、被加熱材の抵抗は
式(7)により変化する。従って、式(1)で表される
インピーダンスは被加熱材の温度Tの関数として比例定
数k2を用いて式(8)で表すことができる。
【0024】
【数6】
【0025】式(8)より、高周波電源11から見た負
荷側のインピーダンスを測定することで、加熱炉内の鋼
板温度を知ることができる。式(8)で得た鋼板温度に
より、加熱炉の電力制御を行なうことで、常に合金化に
適正な加熱温度を与えることが可能となる。
荷側のインピーダンスを測定することで、加熱炉内の鋼
板温度を知ることができる。式(8)で得た鋼板温度に
より、加熱炉の電力制御を行なうことで、常に合金化に
適正な加熱温度を与えることが可能となる。
【0026】
【実施例】本発明の具体的な実施例を図1を参照して説
明する。本実施例は、連続式溶融亜鉛めっき鋼板の合金
化処理炉に適用したものである。
明する。本実施例は、連続式溶融亜鉛めっき鋼板の合金
化処理炉に適用したものである。
【0027】即ち、亜鉛ポット2の上方には、ワイピン
グノズル3、加熱炉4、保持炉5及び冷却帯6が下から
順に配設され、亜鉛ポット2を通過する際鋼板1はその
表面に亜鉛を付着され、ワイピング装置3で所定のめっ
き付着量に制御された後、加熱炉4、保持炉5、及び冷
却帯6からなる合金化処理炉を通過する過程でめっき相
の合金化が行われる。
グノズル3、加熱炉4、保持炉5及び冷却帯6が下から
順に配設され、亜鉛ポット2を通過する際鋼板1はその
表面に亜鉛を付着され、ワイピング装置3で所定のめっ
き付着量に制御された後、加熱炉4、保持炉5、及び冷
却帯6からなる合金化処理炉を通過する過程でめっき相
の合金化が行われる。
【0028】ここで、加熱炉4としては、急速加熱或い
は精度の良い加熱温度を得るため、例えば、図5に示す
誘導加熱式の加熱炉が用いられる。更に、本実施例で
は、この誘導加熱炉4に、高周波電源11、インピーダ
ンス測定計12及び制御系13が接続されている。
は精度の良い加熱温度を得るため、例えば、図5に示す
誘導加熱式の加熱炉が用いられる。更に、本実施例で
は、この誘導加熱炉4に、高周波電源11、インピーダ
ンス測定計12及び制御系13が接続されている。
【0029】高周波電源11は、誘導加熱炉4に電力を
供給して、渦電流により、被加熱材である鋼板1を加熱
するものであり、制御系13により制御される。インピ
ーダンス測定系12は、高周波電源11からみた負荷側
のインピーダンスを測定する装置であり、このように測
定されたインピーダンスと被加熱材である鋼板1の温度
とは、上記式(8)の関係がある。
供給して、渦電流により、被加熱材である鋼板1を加熱
するものであり、制御系13により制御される。インピ
ーダンス測定系12は、高周波電源11からみた負荷側
のインピーダンスを測定する装置であり、このように測
定されたインピーダンスと被加熱材である鋼板1の温度
とは、上記式(8)の関係がある。
【0030】制御系13は、測定されたインピーダンス
に基づき、上記式(8)に従って、鋼板1の温度を求
め、この温度が合金化に必要な適正な加熱温度となるよ
うに、高周波電源11を制御するものである。
に基づき、上記式(8)に従って、鋼板1の温度を求
め、この温度が合金化に必要な適正な加熱温度となるよ
うに、高周波電源11を制御するものである。
【0031】このように、本実施例では高周波加熱装置
のインピーダンスから加熱炉内の鋼板温度を測定し、フ
ィードバックにより加熱量を制御するのであるから、鋼
板1の色彩に依らず、正確な温度の測定が可能となり、
これに基づいて、精度の良い、加熱温度を設定し、適正
な合金相の形成が容易となる。
のインピーダンスから加熱炉内の鋼板温度を測定し、フ
ィードバックにより加熱量を制御するのであるから、鋼
板1の色彩に依らず、正確な温度の測定が可能となり、
これに基づいて、精度の良い、加熱温度を設定し、適正
な合金相の形成が容易となる。
【0032】尚、本実施例は、連続式溶融亜鉛めっき鋼
板の合金化処理炉に適用したものであるが、本発明は、
これに限るものではない。例えば、誘導加熱コイルを用
いた加熱装置において、高周波加熱装置のインピーダン
スから被加熱物の温度を測定することができる等、広く
一般的に適用できるものである。
板の合金化処理炉に適用したものであるが、本発明は、
これに限るものではない。例えば、誘導加熱コイルを用
いた加熱装置において、高周波加熱装置のインピーダン
スから被加熱物の温度を測定することができる等、広く
一般的に適用できるものである。
【0033】
【発明の効果】以上、実施形態をもとに詳細に説明した
ように、本発明の請求項1に係る亜鉛めっき鋼板の合金
化装置によれば、誘導加熱コイルを用いた合金化装置に
おいて、高周波加熱装置のインピーダンスから加熱炉内
の鋼板温度を測定し、フィードバックにより加熱量を制
御するため、誘導加熱炉内の鋼板の温度を精度良く測定
可能で、品質の高い亜鉛めっき鋼板を製造でき、亜鉛め
っき鋼板の合金化処理装置を実現できる。
ように、本発明の請求項1に係る亜鉛めっき鋼板の合金
化装置によれば、誘導加熱コイルを用いた合金化装置に
おいて、高周波加熱装置のインピーダンスから加熱炉内
の鋼板温度を測定し、フィードバックにより加熱量を制
御するため、誘導加熱炉内の鋼板の温度を精度良く測定
可能で、品質の高い亜鉛めっき鋼板を製造でき、亜鉛め
っき鋼板の合金化処理装置を実現できる。
【0034】また、本発明の請求項2に係る加熱制御装
置は、誘導加熱コイルを用いた加熱装置において、高周
波加熱装置のインピーダンスから被加熱物の温度を測定
するため、被加熱材の温度を精度良く測定可能である。
即ち、高周波電源から見た負荷側のインピーダンスを測
定することで、誘導加熱炉内の鋼板の温度を精度良く測
定可能となる。
置は、誘導加熱コイルを用いた加熱装置において、高周
波加熱装置のインピーダンスから被加熱物の温度を測定
するため、被加熱材の温度を精度良く測定可能である。
即ち、高周波電源から見た負荷側のインピーダンスを測
定することで、誘導加熱炉内の鋼板の温度を精度良く測
定可能となる。
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる装置を示す構
成図である。
成図である。
【図2】従来技術にかかる連続式亜鉛めっき鋼板の合金
化装置を概念的に示す説明図である。
化装置を概念的に示す説明図である。
【図3】合金化処理後の亜鉛めっき鋼板の表面構造を示
す説明図である。
す説明図である。
【図4】合金化処理における加熱ヒートサイクルの適性
条件の範囲を示す特性図である。
条件の範囲を示す特性図である。
【図5】従来技術にかかる誘導加熱装置を示す構成及び
回路図である。
回路図である。
【図6】従来技術にかかる誘導加熱装置を示す構成の等
価回路図である。
価回路図である。
1 鋼板 2 亜鉛ポット 3 ワイピング装置 4 加熱炉 5 保持炉 6 冷却帯 7 ソレノイドコイル 8 被加熱材 9 温度計 10 合金化度計 11 高周波電源 12 インピーダンス測定計 13 制御系
フロントページの続き (72)発明者 鶴崎 一也 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 浅原 裕司 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 李 載 榮 東京都中央区銀座5丁目11番14号 浦項綜 合製鐵株式會社東京研究所内 (72)発明者 趙 雷 夏 大韓民国 全南光陽市金湖洞700 浦項綜 合製鐵株式會社光陽製鐵所冷延部内 (72)発明者 沈 章 燮 大韓民国 全南光陽市金湖洞700 浦項綜 合製鐵株式會社光陽製鐵所冷延部内 (72)発明者 千 時 烈 大韓民国 全南光陽市金湖洞700 浦項綜 合製鐵株式會社光陽製鐵所冷延部内
Claims (2)
- 【請求項1】 誘導加熱コイルを用いた合金化装置にお
いて、高周波加熱装置のインピーダンスから加熱炉内の
鋼板温度を測定し、フィードバックにより加熱量を制御
することを特徴とする亜鉛めっき鋼板の合金化装置。 - 【請求項2】 誘導加熱コイルを用いた加熱装置におい
て、高周波加熱装置のインピーダンスから被加熱物の温
度を測定することを特徴とする加熱制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9335231A JPH11172402A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置 |
| EP98121993A EP0921709A3 (en) | 1997-12-05 | 1998-11-19 | Alloying system and heating control device for high grade galvanized steel sheet |
| AU93283/98A AU712833B2 (en) | 1997-12-05 | 1998-11-19 | Alloying system and heating control device for high grade galvanized steel sheet |
| US09/201,709 US6114675A (en) | 1997-12-05 | 1998-12-01 | Alloying system and heating control device for high grade galvanized steel sheet |
| CN98122776A CN1081238C (zh) | 1997-12-05 | 1998-12-04 | 高级镀锌钢板合金化系统和加热控制装置 |
| CA002255138A CA2255138C (en) | 1997-12-05 | 1998-12-04 | Alloying system and heating control device for high grade galvanized steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9335231A JPH11172402A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11172402A true JPH11172402A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18286219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9335231A Pending JPH11172402A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6114675A (ja) |
| EP (1) | EP0921709A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11172402A (ja) |
| CN (1) | CN1081238C (ja) |
| AU (1) | AU712833B2 (ja) |
| CA (1) | CA2255138C (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501701A (ja) * | 2007-10-12 | 2011-01-13 | エイジャックス トッコ マグネサーミック コーポレーション | 半液体金属の加工・検出装置、並びに該装置を用いた加工・検出方法 |
| US9574826B2 (en) | 2012-09-27 | 2017-02-21 | Ajax Tocco Magnethermic Corporation | Crucible and dual frequency control method for semi-liquid metal processing |
| JP2021042464A (ja) * | 2020-05-08 | 2021-03-18 | 中外炉工業株式会社 | 連続熱処理設備の制御方法 |
| WO2021225078A1 (ja) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | 中外炉工業株式会社 | 連続熱処理設備の制御方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10021948B4 (de) * | 2000-05-05 | 2004-02-19 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Verfahren und Anlage zum Verzinken eines Stahlbandes |
| DE10100829C1 (de) * | 2001-01-10 | 2002-05-08 | Rainer Menge | Induktionsglühe |
| US6953919B2 (en) | 2003-01-30 | 2005-10-11 | Thermal Solutions, Inc. | RFID-controlled smart range and method of cooking and heating |
| US7573005B2 (en) | 2004-04-22 | 2009-08-11 | Thermal Solutions, Inc. | Boil detection method and computer program |
| JP4332203B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2009-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | 誘導加熱コイルの絶縁構造 |
| ITBO20090691A1 (it) * | 2009-10-23 | 2011-04-24 | Ada Applic Digitali E Analo Giche S R L | Metodo e dispositivo per controllare la temperatura di un riscaldatore a induzione |
| US8667779B2 (en) * | 2011-11-10 | 2014-03-11 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for an exhaust gas treatment system |
| DE102012100509B4 (de) * | 2012-01-23 | 2015-10-08 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Verfahren zum Veredeln einer metallischen Beschichtung auf einem Stahlband |
| CN104233146A (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-24 | 奥盛(九江)新材料有限公司 | 一种镀锌加热炉 |
| CN106363030B (zh) * | 2016-08-22 | 2018-08-03 | 重庆伟铭金属有限公司 | 基于阻抗测量的pc钢筋电感应激励频率控制装置及方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3035143A (en) * | 1959-05-25 | 1962-05-15 | Copperweld Steel Co | Control device |
| US3398252A (en) * | 1965-11-15 | 1968-08-20 | Westinghouse Electric Corp | Heat treatment apparatus |
| US4115675A (en) * | 1975-08-11 | 1978-09-19 | Nippon Steel Corporation | Induction heating method of steel pipe |
| JPS5316939A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-16 | Nippon Steel Corp | Inducton heating method |
| JPS60755B2 (ja) * | 1977-07-28 | 1985-01-10 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱装置 |
| US4285995A (en) * | 1980-03-10 | 1981-08-25 | Inland Steel Company | Process for increasing alloying rate of galvanized coating on steel |
| US4357512A (en) * | 1980-07-23 | 1982-11-02 | Sumitomo Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for continuous manufacture of butt-welded pipe |
| WO1982002593A1 (en) * | 1981-01-21 | 1982-08-05 | Nicholas John Payne | Sensing temperature variations in a material |
| US4668851A (en) * | 1985-09-06 | 1987-05-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Circuitry for control of the temperature of a heating element adapted to be contacted by a material to be heated |
| US4798925A (en) * | 1986-07-04 | 1989-01-17 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Method for measuring effective heating power for high frequency heating |
| US5156683A (en) * | 1990-04-26 | 1992-10-20 | Ajax Magnethermic Corporation | Apparatus for magnetic induction edge heaters with frequency modulation |
| JPH04294091A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 誘導加熱装置 |
| EP0531963B1 (en) * | 1991-09-10 | 1996-12-04 | Nippon Steel Corporation | Method of controlling heat input to an alloying furnace for manufacturing hot galvanized and alloyed band steel |
| US5250776A (en) * | 1991-09-30 | 1993-10-05 | Tocco, Inc. | Apparatus and method of measuring temperature |
| JP3074933B2 (ja) * | 1992-05-18 | 2000-08-07 | 日本鋼管株式会社 | 合金化制御装置 |
| JP3398172B2 (ja) * | 1993-04-09 | 2003-04-21 | 電気興業株式会社 | 高周波誘導加熱における加熱温度制御方法及び高周波誘導加熱温度制御装置 |
| US5573613A (en) * | 1995-01-03 | 1996-11-12 | Lunden; C. David | Induction thermometry |
| JPH08199324A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-08-06 | Nippon Steel Corp | 合金化炉における鋼板温度制御方法 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP9335231A patent/JPH11172402A/ja active Pending
-
1998
- 1998-11-19 EP EP98121993A patent/EP0921709A3/en not_active Withdrawn
- 1998-11-19 AU AU93283/98A patent/AU712833B2/en not_active Ceased
- 1998-12-01 US US09/201,709 patent/US6114675A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 CN CN98122776A patent/CN1081238C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 CA CA002255138A patent/CA2255138C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501701A (ja) * | 2007-10-12 | 2011-01-13 | エイジャックス トッコ マグネサーミック コーポレーション | 半液体金属の加工・検出装置、並びに該装置を用いた加工・検出方法 |
| US8728196B2 (en) | 2007-10-12 | 2014-05-20 | Ajax Tocco Magnethermic Corporation | Semi-liquid metal processing and sensing device and method of using same |
| US9574826B2 (en) | 2012-09-27 | 2017-02-21 | Ajax Tocco Magnethermic Corporation | Crucible and dual frequency control method for semi-liquid metal processing |
| JP2021042464A (ja) * | 2020-05-08 | 2021-03-18 | 中外炉工業株式会社 | 連続熱処理設備の制御方法 |
| WO2021225078A1 (ja) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | 中外炉工業株式会社 | 連続熱処理設備の制御方法 |
| KR20220143753A (ko) * | 2020-05-08 | 2022-10-25 | 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 | 연속 열 처리 설비의 제어 방법 |
| CN115516119A (zh) * | 2020-05-08 | 2022-12-23 | 中外炉工业株式会社 | 连续热处理设备的控制方法 |
| TWI874652B (zh) * | 2020-05-08 | 2025-03-01 | 日商中外爐工業股份有限公司 | 連續熱處理設備的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1221037A (zh) | 1999-06-30 |
| EP0921709A2 (en) | 1999-06-09 |
| AU712833B2 (en) | 1999-11-18 |
| US6114675A (en) | 2000-09-05 |
| EP0921709A3 (en) | 1999-10-20 |
| CA2255138C (en) | 2002-01-22 |
| AU9328398A (en) | 1999-06-24 |
| CN1081238C (zh) | 2002-03-20 |
| CA2255138A1 (en) | 1999-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11172402A (ja) | 高品位亜鉛めっき鋼板の合金化装置及び加熱制御装置 | |
| KR101252640B1 (ko) | 유도가열 장치 및 유도가열 방법 | |
| JP2017508864A (ja) | ガルバニーリングセクションを備える、非磁性金属ストリップを処理する連続処理ライン、及び該ガルバニーリングセクションにおいて該ストリップを誘導加熱する方法 | |
| CA2255136C (en) | Induction heating type galvanized steel sheet alloying system, high frequency heating apparatus, impedance matching apparatus and impedance transforming method | |
| JP6414170B2 (ja) | 鋼板に含まれるオーステナイトの割合の測定方法および装置ならびに合金化炉誘導加熱装置制御方法 | |
| JPH02254146A (ja) | 誘導加熱装置及び誘導加熱式合金化炉及び合金化方法 | |
| KR100340638B1 (ko) | 고품위아연도금강판의합금화열처리장치 | |
| JP6880980B2 (ja) | 誘導加熱装置及び誘導加熱方法 | |
| JP3173354B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理方法およびその合金化制御装置 | |
| JP2005248208A (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の誘導加熱における板温制御方法 | |
| KR101648310B1 (ko) | 합금화 용융아연도금강판의 합금화 제어장치 | |
| JPH06322504A (ja) | 溶融めっき鋼板の付着量制御装置 | |
| JP2789946B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| KR20020048087A (ko) | 철 합금화도계를 이용한 유도 가열로 자동제어 장치 | |
| JP2715739B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造設備における合金化炉の制御方法 | |
| JP2792345B2 (ja) | 耐パウダリング性および外面適性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP3896030B2 (ja) | 誘導加熱装置における周波数変調制御方法 | |
| JP2005054199A (ja) | 合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 | |
| JP2534834B2 (ja) | 合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH08199324A (ja) | 合金化炉における鋼板温度制御方法 | |
| JPH05320852A (ja) | 合金化制御装置 | |
| JP2002310607A (ja) | 強磁性体の距離測定方法及び距離測定装置 | |
| JP3227326B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の合金化制御方法 | |
| JP3244059B2 (ja) | 耐パウダリング性および耐フレーキング性に優れた自動車車体用材料 | |
| JP2745427B2 (ja) | X線回折法による合金化亜鉛めつき鋼板の絞り成形性評価方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040623 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050510 |