特許ウォッチ

公開番号2024048224
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022154142
出願日2022-09-27
発明の名称溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置及び合金化処理方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C23C 2/28 20060101AFI20240401BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】合金化ムラの発生を低減することができる、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置及び合金化処理方法を提供すること。
【解決手段】溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を施す、溶融亜鉛めっき鋼板の合金処理装置であって、溶融亜鉛めっき処理が施された鋼板6である溶融亜鉛めっき鋼板を加熱する加熱帯41と、加熱帯41で加熱された溶融亜鉛めっき鋼板を保熱する保熱帯42と、保熱帯42の温度である保熱帯温度T_kを測定する温度計44と、保熱帯温度T_kに応じて、加熱帯41の加熱量Qを調整する制御部45と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を施す、溶融亜鉛めっき鋼板の合金処理装置であって、
溶融亜鉛めっき処理が施された鋼板である前記溶融亜鉛めっき鋼板を加熱する加熱帯と、
前記加熱帯で加熱された前記溶融亜鉛めっき鋼板を保熱する保熱帯と、
前記保熱帯の温度である保熱帯温度を測定する温度計と、
前記保熱帯温度に応じて、前記加熱帯の加熱量を調整する制御部と、
を備える、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記溶融亜鉛めっき鋼板の鋼種毎に予め設定される前記保熱帯温度と前記加熱量との関係から、測定される前記保熱帯温度に応じて設定される前記加熱量となるように、前記加熱帯の前記加熱量を調整する、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。
【請求項３】
前記保熱帯温度と前記加熱量との関係は、合金化ムラが発生しなかった過去の実績データにおける、前記保熱帯温度及び前記加熱量の値から求められる、請求項２に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、測定される前記保熱帯温度と（１）式とから前記加熱量を求め、求められた前記加熱量となるように、前記加熱帯の前記加熱量を調整する、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。
Ｑ＝ａ０×ｔ
ａ１
×Ｗ
ａ２
×Ｌ
Ｓ
ａ３
×Ｃ
Ｗ
ａ４
×Ｆｅ％
ａ５
×Ｔ
ｋ
ａ６
・・・（１）
Ｑ：加熱量（ｋＷ）
ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）
Ｗ：鋼板の板幅（ｍｍ）
Ｌ
Ｓ
：ライン速度（ｍｐｍ）
Ｃ
Ｗ
：片面あたりのめっき付着量（ｇ／ｍ
２
）
Ｆｅ％：合金化度（％）
Ｔ
ｋ
：保熱帯温度（℃）
ａ０～ａ６：鋼種に応じた定数
【請求項５】
溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を施す、溶融亜鉛めっき鋼板の合金処理方法であって、
溶融亜鉛めっき処理が施された鋼板である前記溶融亜鉛めっき鋼板を加熱帯で加熱する加熱工程と、
前記加熱帯で加熱された前記溶融亜鉛めっき鋼板を保熱帯で保熱する保熱工程と、
を備え、
前記加熱工程では、前記保熱帯の温度である保熱帯温度に応じて、前記加熱帯の加熱量を調整する、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置及び合金化処理方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
溶融亜鉛めっき鋼板には、鋼板を溶融亜鉛めっきした後、めっき層の一部又は全体をＦｅ－Ｚｎ合金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。
【０００３】
一般的に、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、以下の工程で製造される。まず、鋼板を焼鈍した後、冷却する。次いで、鋼板を溶融亜鉛が満たされているめっき浴に浸漬させた後、垂直上方に引き上げる。さらに、鋼板の表面に付着した溶融亜鉛が板幅方向及び長手方向に均一な所定のめっき厚となるように、めっき浴から引き上げた鋼板表面に、ワイピングノズルから加圧気体を噴出させて、余剰な溶融亜鉛を絞り取る。その後、ワイピングノズルの直上に配置された加熱帯で鋼板を加熱した後、保熱帯で保熱して亜鉛層へ鉄を拡散させることにより、所定の合金化処理が行われる。
【０００４】
合金化処理が適正でない場合、つまり過合金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。
【０００５】
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。
【０００６】
また、特許文献２には、溶融亜鉛めっき用合金化炉内の板温保持帯域の複数位置に放射温度計を配設し、その放射エネルギーが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。
【０００７】
さらに、特許文献３には、溶融亜鉛めっき用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設け、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を設け、さらに、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平１－３０１１５５号公報
特開平７－１５０３２８号公報
特開平１３－１１７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の方法は、合金化帯の下流において、鋼板の合金化度又は温度分布を測定してから、加熱量を調整するＦＢ制御であるので、測定結果を得てから合金化ムラを改善するまでに時間を要する。
また、合金化度を決定するパラメータは加熱装置での加熱量及び保熱帯の温度である。しかし、現実的な操業においては、加熱量や鋼板サイズ、通板速度の違いによって、鋼板から保熱帯に持ち込まれる熱量が異なる。このため、持ち込まれる熱量が急変することで保熱帯温度も一時的に急変し、保熱帯温度を一定に維持することが難しい場合があり、合金化ムラが発生することが問題であった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、合金化ムラの発生を低減することができる、溶融亜鉛めっき鋼板の合金化処理装置及び合金化処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許