JPS62205261A - 合金化処理鋼板製造方法および装置 - Google Patents
合金化処理鋼板製造方法および装置Info
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- JPS62205261A JPS62205261A JP4659486A JP4659486A JPS62205261A JP S62205261 A JPS62205261 A JP S62205261A JP 4659486 A JP4659486 A JP 4659486A JP 4659486 A JP4659486 A JP 4659486A JP S62205261 A JPS62205261 A JP S62205261A
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- JP
- Japan
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- heating
- steel sheet
- roll
- steel plate
- alloyed steel
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- 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
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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。
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）
本発明は、合金化処理亜鉛メッキ鋼板の製造方法および
装置、特に鋼板を加熱ロールに接触させて合金化処理を
行う合金化処理鋼板の製造方法および装置に関する。
装置、特に鋼板を加熱ロールに接触させて合金化処理を
行う合金化処理鋼板の製造方法および装置に関する。
（従来の技術）
溶融亜鉛メッキを施した後に熱処理を行う合金化処理（
ＯＡ）における加熱方式としては、従来はバーナー加熱
が主流である。バーナー加熱方式による合金化処理では
、第１図に示すように、溶融亜鉛メッキ浴２から引き上
げられ、ワイピングノズル４により適宜の付着１制御が
行われた鋼板６に対して、直ちに加熱帯においてバーナ
ー加熱８を行い、次いで保持帯に通して温度保持した後
、冷却帯において冷却するという過程を経るのが普通で
ある。その際の鋼板の温度パターンの代表例を第２図に
示す、第２図から分かるように、加熱帯入側で４３０℃
はどであった鋼板温度が保持帯においてほぼ５５０℃の
最高温度に達する。しかしながら、バーナー加熱方式は
燃焼ガスの鋼板への接触と高温雰囲気によりメッキ表面
の酸化が著しいゆメッキ表面の酸化を極力抑える手段と
して、加熱後の保持帯部にＮ２ガス、計ガスなどの非酸
化性ガスを導入して、炉内雰囲気中の酸素濃度を極力抑
える方法があるが、加熱帯内部は常に排気しているため
多量の非酸化性ガスが必要である。
ＯＡ）における加熱方式としては、従来はバーナー加熱
が主流である。バーナー加熱方式による合金化処理では
、第１図に示すように、溶融亜鉛メッキ浴２から引き上
げられ、ワイピングノズル４により適宜の付着１制御が
行われた鋼板６に対して、直ちに加熱帯においてバーナ
ー加熱８を行い、次いで保持帯に通して温度保持した後
、冷却帯において冷却するという過程を経るのが普通で
ある。その際の鋼板の温度パターンの代表例を第２図に
示す、第２図から分かるように、加熱帯入側で４３０℃
はどであった鋼板温度が保持帯においてほぼ５５０℃の
最高温度に達する。しかしながら、バーナー加熱方式は
燃焼ガスの鋼板への接触と高温雰囲気によりメッキ表面
の酸化が著しいゆメッキ表面の酸化を極力抑える手段と
して、加熱後の保持帯部にＮ２ガス、計ガスなどの非酸
化性ガスを導入して、炉内雰囲気中の酸素濃度を極力抑
える方法があるが、加熱帯内部は常に排気しているため
多量の非酸化性ガスが必要である。
また、ガスバーナ一方式によらず、誘導加熱により鋼板
自体を発熱させ、かつ雰囲気を非酸化性に保つといった
方法も提案されている。誘導加熱方式には、第３図ｆａ
ｌおよびｆｂ）にそれぞれ示したＬＮＣタイプとＴＲＣ
タイプと呼ばれる２種類の方式がある。ＬＮＣタイプの
場合、第３図（ａ）に示すように、鋼板６の幅方向での
加熱の均一性は良好であるが、この方式でｆＸ［ｔｌｉ
ｉｖｉを加熱するには１０ｋｌｌｚ以上の高周波数ＴＨ
？Ｊｆａを必要とするといった設備上の問題点がある。
自体を発熱させ、かつ雰囲気を非酸化性に保つといった
方法も提案されている。誘導加熱方式には、第３図ｆａ
ｌおよびｆｂ）にそれぞれ示したＬＮＣタイプとＴＲＣ
タイプと呼ばれる２種類の方式がある。ＬＮＣタイプの
場合、第３図（ａ）に示すように、鋼板６の幅方向での
加熱の均一性は良好であるが、この方式でｆＸ［ｔｌｉ
ｉｖｉを加熱するには１０ｋｌｌｚ以上の高周波数ＴＨ
？Ｊｆａを必要とするといった設備上の問題点がある。
一方、ＴＲＣタイプの誘導加熱では、同じく第３図（ｂ
）に示すように、入熱は容易であるが、幅方向の均一加
熱が難しいという問題がある。図中、符号Ｃ”は高周波
誘轟コイルを示す。また、このいずれの方式でも、誘導
加熱により処理された合金化処理材（以下、ｒＧＡ材」
という）は、ハ〜ナー加熱によるＧＡ材に比べ一乙メ、
十層中に占める１層（合金層）の厚さが、同一合金化度
（Ｆｃ／ Ｆｅ ＋Ｚｎ （χ）〕で比較して１７くな
る。すなわち、メッキ層中において合金層が異常に厚く
発達する。これは、鋼板素地からの内部力１１熱に原因
があると考えられている。この厚すぎる合金層は、加工
によるメッキ層の剥離といった品質上の問題を生ずる。
）に示すように、入熱は容易であるが、幅方向の均一加
熱が難しいという問題がある。図中、符号Ｃ”は高周波
誘轟コイルを示す。また、このいずれの方式でも、誘導
加熱により処理された合金化処理材（以下、ｒＧＡ材」
という）は、ハ〜ナー加熱によるＧＡ材に比べ一乙メ、
十層中に占める１層（合金層）の厚さが、同一合金化度
（Ｆｃ／ Ｆｅ ＋Ｚｎ （χ）〕で比較して１７くな
る。すなわち、メッキ層中において合金層が異常に厚く
発達する。これは、鋼板素地からの内部力１１熱に原因
があると考えられている。この厚すぎる合金層は、加工
によるメッキ層の剥離といった品質上の問題を生ずる。
（発明が解決しようとする問題点）
よって、本発明は、上述した従来の合金化処理の持つ難
点を克服するために、従来提案されたガスバーナーや誘
導加熱を利用することなく、溶融亜鉛メッキ鋼板の合金
化処理を行うことを目脂したものである。
点を克服するために、従来提案されたガスバーナーや誘
導加熱を利用することなく、溶融亜鉛メッキ鋼板の合金
化処理を行うことを目脂したものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、合金化処理に対する種々の加熱方式につ
いて検討した結果、加熱ロールによる接触熱伝達によれ
ば、バーナー加熱と違って燃焼ガスとの接触がなく、加
熱工程雰囲気を容易にノ１゛酸化性にすることができ、
しかも幅方向に均一に効率よく加熱できることを見出し
、本発明を完成させた。
いて検討した結果、加熱ロールによる接触熱伝達によれ
ば、バーナー加熱と違って燃焼ガスとの接触がなく、加
熱工程雰囲気を容易にノ１゛酸化性にすることができ、
しかも幅方向に均一に効率よく加熱できることを見出し
、本発明を完成させた。
ここに、本発明は、溶融亜鉛メッキを施した後、直ちに
熱処理を行う合金化処理鋼板の製造方法において、鋼板
温度より高い表面温度を持つ加熱ロールを鋼板に直接接
触させて合金化処理を行うことを特徴とする、合金化処
理鋼板の製造方法である。
熱処理を行う合金化処理鋼板の製造方法において、鋼板
温度より高い表面温度を持つ加熱ロールを鋼板に直接接
触させて合金化処理を行うことを特徴とする、合金化処
理鋼板の製造方法である。
さらにまた、本発明は、溶融亜鉛メッキを施した鋼板を
受け入れて合金化処理する、加熱帯と保持帯とに分割さ
れた熱処理炉から成る合金化処理鋼板の製造装置であっ
て、加熱帯の雰囲気を非酸化性とするとともに、加熱帯
に１以上の加熱ロールを設けたことを特徴とする、合金
化処理鋼板製造装置である。
受け入れて合金化処理する、加熱帯と保持帯とに分割さ
れた熱処理炉から成る合金化処理鋼板の製造装置であっ
て、加熱帯の雰囲気を非酸化性とするとともに、加熱帯
に１以上の加熱ロールを設けたことを特徴とする、合金
化処理鋼板製造装置である。
このように、本発明の特徴とするところは、合金化処理
の加熱を加熱ロールによって行うことであり、かかる構
成をとる場合、予想外にもロールとの接触による表面性
状の劣化がみられず、むしろ加熱ロール表面が溶融亜鉛
と合金化して、かかる合金化層が溶融亜鉛とヌレ性を示
さな（なるため、メッキ表面性状はむしろ改善されるの
である。
の加熱を加熱ロールによって行うことであり、かかる構
成をとる場合、予想外にもロールとの接触による表面性
状の劣化がみられず、むしろ加熱ロール表面が溶融亜鉛
と合金化して、かかる合金化層が溶融亜鉛とヌレ性を示
さな（なるため、メッキ表面性状はむしろ改善されるの
である。
（作用）
本発明の方法の１態様を添付図面によりさらに詳しく説
明する。
明する。
例えば、第１図に示すように・、常法に従って連続炉に
おいて還元雰囲気において連続焼鈍された鋼板６は、ス
ナウトを経て溶融亜鉛メッキ浴２に浸漬され、浸漬ロー
ルにより方向を転じてメッキ浴から引き上げられ、連続
式溶融亜鉛メッキが施される。次いで、過剰の付着亜鉛
をワイピングノズル４からのガス吹き付けにより除去し
て目付量を制御した後、合金化処理のために加熱帯に導
入される。
おいて還元雰囲気において連続焼鈍された鋼板６は、ス
ナウトを経て溶融亜鉛メッキ浴２に浸漬され、浸漬ロー
ルにより方向を転じてメッキ浴から引き上げられ、連続
式溶融亜鉛メッキが施される。次いで、過剰の付着亜鉛
をワイピングノズル４からのガス吹き付けにより除去し
て目付量を制御した後、合金化処理のために加熱帯に導
入される。
本発明にあっては、第４図に拡大して示すように、加熱
帯における鋼板の加熱はｌもしくは２以上の加熱ロール
１０との直接接触により行われる。
帯における鋼板の加熱はｌもしくは２以上の加熱ロール
１０との直接接触により行われる。
この加熱ロールの加熱は、たとえば誘導加熱方式により
加熱ロール内部から実施できる。その場合、薄鋼板の誘
導加熱と違って、ロールの加熱であるので、前述の従来
技術とは異なり、特に高周波数の電源は必要としない。
加熱ロール内部から実施できる。その場合、薄鋼板の誘
導加熱と違って、ロールの加熱であるので、前述の従来
技術とは異なり、特に高周波数の電源は必要としない。
図示例にあっては、複数のロールを千鳥杖に配列してい
るが、これは加熱ロールと鋼板との所要接触時間を与え
るためで、合金化処理条件等に応じてロールの配列は適
宜変更できる。ロールの数は、ロールの表面温度および
所要の加熱温度に応じて適宜選択すればよい。
るが、これは加熱ロールと鋼板との所要接触時間を与え
るためで、合金化処理条件等に応じてロールの配列は適
宜変更できる。ロールの数は、ロールの表面温度および
所要の加熱温度に応じて適宜選択すればよい。
メッキ層の酸化を防止するために、図示のように、導入
口１２を経て非酸化性ガスの導入により加熱帯を非酸化
性ガス雰囲気とすることが好ましい。
口１２を経て非酸化性ガスの導入により加熱帯を非酸化
性ガス雰囲気とすることが好ましい。
加熱帯において所定の温度に加熱されたメッキ鋼板は次
いで保持帯に通され、亜鉛メッキ層と下地の鉄との間で
合金層を形成するようにその加熱温度に保持される。こ
の保持帯も同様に非酸化性雰囲気とすることもできる０
次いで、第１図に示すように、鋼板は冷却帯に通されて
、エアージェットクーラーによる冷却を受け、合金化反
応が停止される。
いで保持帯に通され、亜鉛メッキ層と下地の鉄との間で
合金層を形成するようにその加熱温度に保持される。こ
の保持帯も同様に非酸化性雰囲気とすることもできる０
次いで、第１図に示すように、鋼板は冷却帯に通されて
、エアージェットクーラーによる冷却を受け、合金化反
応が停止される。
本発明で利用する加熱ロールによる接触熱伝達について
、第５図を参照してさらに詳しく説明する。第５図に示
すように、直径りの加熱ロールＩＯに接触角θ（ｒａｄ
）で接するとき、鋼板６の接する円弧の長さＳは、 Ｓ＝□×θ（ｍ） であり、ラインスピード■１ρ−である場合、接触時間
δは ２１２０・■ である。
、第５図を参照してさらに詳しく説明する。第５図に示
すように、直径りの加熱ロールＩＯに接触角θ（ｒａｄ
）で接するとき、鋼板６の接する円弧の長さＳは、 Ｓ＝□×θ（ｍ） であり、ラインスピード■１ρ−である場合、接触時間
δは ２１２０・■ である。
鋼板の単位面積の伝熱量を考えると、板厚ｔ ａｓの鋼
板をＴ、→Ｔｔ℃へ昇温するのに必要な熱量ｑは、 Ｑ −Ｌ ＸＩＯ’ Ｘ ｒ ＸＣＸ （Ｔｔ −Ｔ＋
） （ｋｃａｌ）〔ｒ−比重量、ｋｇ／ｄ。
板をＴ、→Ｔｔ℃へ昇温するのに必要な熱量ｑは、 Ｑ −Ｌ ＸＩＯ’ Ｘ ｒ ＸＣＸ （Ｔｔ −Ｔ＋
） （ｋｃａｌ）〔ｒ−比重量、ｋｇ／ｄ。
Ｃ−比熱、 ｋｃａｌ／ｋｇ ・”Ｃ）であり、ロール
表面温度をＴ、とすれば、ロールからの伝熱量は、 ｑ−α・ （Ｔａ Ｔ＋ ）Ｘδ 〔α冨熱伝達率、 ｋｃａｌ／ ｒｄ、ｈｒ、 ℃）で
ある。
表面温度をＴ、とすれば、ロールからの伝熱量は、 ｑ−α・ （Ｔａ Ｔ＋ ）Ｘδ 〔α冨熱伝達率、 ｋｃａｌ／ ｒｄ、ｈｒ、 ℃）で
ある。
例として、板厚Ｌ−０，８−一、ロール表面温度Ｔ−７
００℃、接触角−２０°、ロール直径Ｄ＝０．３＋ｍ、
ラインスピードＶ−１００曙ρ−１加熱前鋼板温度Ｔ−
４３０℃テアル場合、鋼板の比ｌ１ｆｆｔＲを７８３０
ｋｇ／ｄ１比熱Ｃを０．１５ｋｃａｌ／ｋｇ、 ”ｃと
すれば、次の計算式が成立する。
００℃、接触角−２０°、ロール直径Ｄ＝０．３＋ｍ、
ラインスピードＶ−１００曙ρ−１加熱前鋼板温度Ｔ−
４３０℃テアル場合、鋼板の比ｌ１ｆｆｔＲを７８３０
ｋｇ／ｄ１比熱Ｃを０．１５ｋｃａｌ／ｋｇ、 ”ｃと
すれば、次の計算式が成立する。
０．８ｘ１０−”ｘ７８３０ｘＯ，Ｉ５Ｘ （ｈ ４
３０）１２０ Ｘ １００ すなわち、Ｔｔ−４５５℃となる。
３０）１２０ Ｘ １００ すなわち、Ｔｔ−４５５℃となる。
かかる条件では、５段ロールでほぼ５５０ ’Ｃの鋼板
温度に達することになる。接触角の範囲は、ロール直径
にもよるが、−ａにはｌＯ〜１２００程度が好ましい。
温度に達することになる。接触角の範囲は、ロール直径
にもよるが、−ａにはｌＯ〜１２００程度が好ましい。
（発明の効果）
このように、本発明は加熱ロールを使用することを特徴
とするが、本発明にしたがって合金化処理に加熱ロール
を熱伝熱に使用するため、■接触するのは鋼板自体では
なく、溶融亜鉛との接触熱伝達であり、溶融亜鉛という
液相を介しているため鋼板と違って真の接触面積が大き
く、熱伝達率が大きいので、効率よく昇温できる。たと
えば、鋼板とロール間の熱伝達率αが約２０００ｋｃａ
ｌ／ ｒｄ、ｈｒ、 ℃であるのに対して、溶融亜鉛と
ロール間のαは、上記のように約１００００ｋｃａｌ
／ｒｒｒ、ｈｒ。
とするが、本発明にしたがって合金化処理に加熱ロール
を熱伝熱に使用するため、■接触するのは鋼板自体では
なく、溶融亜鉛との接触熱伝達であり、溶融亜鉛という
液相を介しているため鋼板と違って真の接触面積が大き
く、熱伝達率が大きいので、効率よく昇温できる。たと
えば、鋼板とロール間の熱伝達率αが約２０００ｋｃａ
ｌ／ ｒｄ、ｈｒ、 ℃であるのに対して、溶融亜鉛と
ロール間のαは、上記のように約１００００ｋｃａｌ
／ｒｒｒ、ｈｒ。
℃と数倍も大きい。
■ロール表面にはｒ単相のＦｅ −Ｚｎ合金が形成され
、ｒ組上にはＺｎは濡れにくく、ロールへの溶融Ｚｎの
付着、ビルドアップは起こりにくい（ロール表面温度７
００℃以下の場合）。
、ｒ組上にはＺｎは濡れにくく、ロールへの溶融Ｚｎの
付着、ビルドアップは起こりにくい（ロール表面温度７
００℃以下の場合）。
また、ロール表面にはＺｎの付着が全く生じない（ロー
ル表面温度９１０℃以上の場合）。
ル表面温度９１０℃以上の場合）。
したがって、加熱ロールの表面温度は７００℃以下とす
るか、または９１０℃以上とすることによって、加熱ロ
ールと接触しても何ら表面性状が劣化しないなど有利で
ある。
るか、または９１０℃以上とすることによって、加熱ロ
ールと接触しても何ら表面性状が劣化しないなど有利で
ある。
■計ガスなどの不活性ガスで加熱帯をシールしても排気
を必要としないことから、所要ガス１が少なくてもよい
。
を必要としないことから、所要ガス１が少なくてもよい
。
第１図は、従来のバー・ナー加熱による合金化処理Ｅ板
の製造装置の１例を示す同様の略式図、第２図は、バー
ナー加熱方式における鋼板の加熱パターン、 第３図（ａｌおよび（ｂｌは、それぞれｆａｒは１．
Ｎ ＧタイプおよびＴＲＣタイプの従来の誘導加熱方式
によるｔ！ＩＪ仮の加熱を示す略式図、 第４図は、本発明に係る合金化処理鋼板の製造装置の１
例を示す部分略式図、および 第５図は、本発明に係る加熱ロールによる接触熱伝達の
詳細を示すための模式的説明図である。
の製造装置の１例を示す同様の略式図、第２図は、バー
ナー加熱方式における鋼板の加熱パターン、 第３図（ａｌおよび（ｂｌは、それぞれｆａｒは１．
Ｎ ＧタイプおよびＴＲＣタイプの従来の誘導加熱方式
によるｔ！ＩＪ仮の加熱を示す略式図、 第４図は、本発明に係る合金化処理鋼板の製造装置の１
例を示す部分略式図、および 第５図は、本発明に係る加熱ロールによる接触熱伝達の
詳細を示すための模式的説明図である。
Claims (3)
- （１）溶融亜鉛メッキを施した後、直ちに熱処理を行う
合金化処理鋼板の製造方法において、鋼板温度より高い
表面温度を持つ加熱ロールを鋼板に直接接触させて合金
化処理を行うことを特徴とする、合金化処理鋼板の製造
方法。 - （２）前記加熱ロールと鋼板との接触を、非酸化性雰囲
気下において行う、特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （３）溶融亜鉛メッキを施した鋼板を受け入れて合金化
処理する、加熱帯と保持帯とに分割された熱処理炉から
成る合金化処理鋼板の製造装置であって、加熱帯の雰囲
気を非酸化性とするとともに、加熱帯に１以上の加熱ロ
ールを設けたことを特徴とする、合金化処理鋼板製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4659486A JPS62205261A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 合金化処理鋼板製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4659486A JPS62205261A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 合金化処理鋼板製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205261A true JPS62205261A (ja) | 1987-09-09 |
Family
ID=12751621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4659486A Pending JPS62205261A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 合金化処理鋼板製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62205261A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002220651A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Nkk Corp | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP4659486A patent/JPS62205261A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002220651A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Nkk Corp | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
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