(57)【要約】【課題】溶融亜鉛めっき層がＴＦ方式の誘導加熱により加熱され合金化された鋼板であって筋模様のないものを生産することができる連続溶融亜鉛めっき方法を提供する。【解決手段】本発明に係る溶連続溶融亜鉛めっき方法は、鋼板Ｈに溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板ＨをＴＦ加熱炉７により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する。当該方法では、ＴＦ加熱炉７を通過してから所定時間経過後の鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、温度制御装置８により鋼板Ｈの温度低下率を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、
前記加熱装置は、少なくとも垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置を有し、
前記加熱装置を通過してから所定時間経過後の鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の前記溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板の温度低下率を制御する、ことを特徴とする連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項２】
前記加熱装置は、燃焼ガスまたは可燃ガスにより鋼板を加熱する昇温装置をさらに有し、
前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を前記昇温装置により１秒以上加熱し昇温させることを特徴とする請求項１に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項３】
前記加熱装置は、平行磁束方式で鋼板を誘導加熱する昇温装置をさらに有し、
前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を前記昇温装置により１秒以上加熱し昇温させることを特徴とする請求項１に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項４】
前記加熱装置は、平行磁束方式で加熱を行うＬＦ加熱装置を有し、
鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が４８０℃になるまで前記ＬＦ加熱装置により鋼板を加熱した後、該加熱された鋼板を前記ＴＦ加熱装置により所定の温度まで加熱することを特徴とする請求項１に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項５】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、
前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化することを特徴とする連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項６】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、
前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、
該ＴＦ加熱装置により誘導電流を発生させるための電源の出力周波数を変化させ、溶融亜鉛めっきされた鋼板を当該ＴＦ加熱装置により加熱することを特徴とする連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項７】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化することを特徴とする請求項１〜４及び６のいずれか１項に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項８】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層に当接部材を当接させ、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化することを特徴とする請求項１〜４及び６のいずれか１項に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。
【請求項９】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、
前記加熱装置は、少なくとも垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置を有し、
前記加熱装置を通過してから所定時間経過後の鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の前記溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板の温度低下率を制御する温度制御装置を備えることを特徴とする連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１０】
前記加熱装置は、燃焼ガスまたは可燃ガスにより鋼板を加熱する昇温装置をさらに有し、
該昇温装置は、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を１秒以上加熱し昇温させることを特徴とする請求項９に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１１】
前記加熱装置は、平行磁束方式で鋼板を誘導加熱する昇温装置をさらに有し、
該昇温装置は、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を１秒以上加熱し昇温させることを特徴とする請求項９に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１２】
前記加熱装置は、平行磁束方式で加熱を行うＬＦ加熱装置を有し、
該ＬＦ加熱装置は、鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が４８０℃になるまで鋼板を加熱し、
前記ＴＦ加熱装置は、前記ＬＦ加熱装置により加熱された鋼板を所定の温度まで加熱することを特徴とする請求項９に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１３】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、
前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、
当該連続溶融亜鉛めっき装置は、
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることを特徴とする連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１４】
鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、
前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、
該ＴＦ加熱装置は、溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱する際、誘導電流を発生させるための電源の出力周波数が変化されることを特徴とする連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１５】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることを特徴とする請求項９〜１２及び１４のいずれか１項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【請求項１６】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層に当接することにより、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることを特徴とする請求項９〜１２及び１４のいずれか１項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を誘導加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法及び連続溶融亜鉛めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板に連続的に亜鉛めっきする連続溶融亜鉛めっき装置では、鋼板を溶融亜鉛浴に通した後に加熱して溶融亜鉛めっき層の表層に亜鉛と鉄の合金化層を形成する。合金化の際の鋼板の加熱は、高周波電流で加熱する誘導加熱で行われ、誘導加熱としては一般的にＬＦ（Longitudinal Flux:平行磁束）方式が採用されている（特許文献１参照）。なお、ＬＦ方式では、鋼板の周囲を囲んだ誘導コイルに高周波電流（一次電流とする）を流すことで、磁束が鋼板の進行方向と平行に発生し、この磁束を打ち消す方向に鋼板表面で発生する渦電流が集積して一次電流と逆方向に誘導電流が発生し、これにより、非接触で鋼板を加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３０２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
誘導加熱の方式として、上述のＬＦ方式の他に、ＴＦ（Transverse
Flux:垂直磁束）方式がある。ＴＦ方式では、誘導コイルを巻き回したインダクタ（良磁性体）を、鋼板を挟んで配置することで、誘導コイルに電流を流して発生させた磁束が鋼板を貫通し、インダクタ形状や配置に応じた経路で誘導電流が発生し、これにより鋼板を加熱する。
従来、合金化のための誘導加熱の方式として特許文献１に記載のようにＬＦ方式が採用されていたが、現在では、ＬＦ方式では加熱することが容易ではない鋼種が製造されてきていること等の背景から、合金化のための誘導加熱の方式としてＴＦ方式の導入も検討されている。
【０００５】
ところで、誘導加熱により合金化を行う場合には、鋼板面に沿った力が働き、薄手の鋼板の場合にはとりわけ変形が起こりやすい。鋼板が変形すると、鋼板上に形成された溶融亜鉛めっき層も影響を受け変形する。鋼板の変形は、該鋼板が誘導加熱装置を通過すると解消するが、めっきの変形は解消せず該変形による凹凸だけが、溶融亜鉛めっきされた鋼板（以下、溶融亜鉛めっき鋼板）の表面に残存する場合がある。
そして、誘導加熱の方式としてＴＦ方式を採用して鋼板の溶融亜鉛めっき層の合金化を行った場合は、溶融亜鉛めっき鋼板の板幅方向に延在する筋模様が発生することがある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、溶融亜鉛めっき層がＴＦ方式の誘導加熱により加熱され合金化された鋼板であって筋模様のないものを生産することができる連続溶融亜鉛めっき方法及び連続溶融亜鉛めっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明は、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、前記加熱装置は、少なくとも垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置を有し、前記加熱装置を通過してから所定時間経過後の鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の前記溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板の温度低下率を制御する、ことを特徴としている。
【０００８】
前記加熱装置が、燃焼ガスまたは可燃ガスにより鋼板を加熱する昇温装置をさらに有し、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を前記昇温装置により１秒以上加熱し昇温させることが好ましい。
【０００９】
前記加熱装置が、平行磁束方式で鋼板を誘導加熱する昇温装置をさらに有し、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を前記昇温装置により１秒以上加熱し昇温させることが好ましい。
【００１０】
前記加熱装置が、平行磁束方式で加熱を行うＬＦ加熱装置を有し、鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が４８０℃になるまで前記ＬＦ加熱装置により鋼板を加熱した後、該加熱された鋼板を前記ＴＦ加熱装置により所定の温度まで加熱することが好ましい。
【００１１】
別な観点による本発明によれば、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化することを特徴としている。
【００１２】
さらに別な観点による本発明によれば、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき方法であって、前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、該ＴＦ加熱装置により誘導電流を発生させるための電源の出力周波数を変化させ、溶融亜鉛めっきされた鋼板を当該ＴＦ加熱装置により加熱することを特徴としている。
【００１３】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化することが好ましい。
【００１４】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層に当接部材を当接させ、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化するが好ましい。
【００１５】
さらに別な観点による本発明によれば、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、前記加熱装置は、少なくとも垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置を有し、前記加熱装置を通過してから所定時間経過後の鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の前記溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板の温度低下率を制御する温度制御装置を備えることが好ましい。
【００１６】
前記加熱装置は、燃焼ガスまたは可燃ガスにより鋼板を加熱する昇温装置をさらに有し、該昇温装置は、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を１秒以上加熱し昇温させることが好ましい。
【００１７】
前記加熱装置は、平行磁束方式で鋼板を誘導加熱する昇温装置をさらに有し、該昇温装置は、前記ＴＦ加熱装置により加熱された鋼板を１秒以上加熱し昇温させることを特徴とする請求項９に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
【００１８】
前記加熱装置は、平行磁束方式で加熱を行うＬＦ加熱装置を有し、該ＬＦ加熱装置は、鋼板の溶融亜鉛めっき層の温度が４８０℃になるまで鋼板を加熱し、前記ＴＦ加熱装置は、前記ＬＦ加熱装置により加熱された鋼板を所定の温度まで加熱することが好ましい。
【００１９】
さらに別な観点による本発明によれば、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、当該連続溶融亜鉛めっき装置は、前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることを特徴としている。
【００２０】
さらに別な観点による本発明によれば、鋼板に溶融亜鉛めっきし、該溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱装置により加熱し溶融亜鉛めっき層を合金化する連続溶融亜鉛めっき装置であって、前記加熱装置は、垂直磁束方式で誘導加熱を行うＴＦ加熱装置であり、該ＴＦ加熱装置は、溶融亜鉛めっきされた鋼板を加熱する際、誘導電流を発生させるための電源の出力周波数が変化されることを特徴としている。
【００２１】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層にガスを吹き付け、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることが好ましい。
【００２２】
前記ＴＦ加熱装置を通過した鋼板の溶融亜鉛めっき層に当接することにより、前記溶融亜鉛めっき層を平滑化する平滑化装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の連続溶融亜鉛めっき方法及び連続溶融亜鉛めっき装置によれば、溶融亜鉛めっき層がＴＦ方式の誘導加熱により加熱され合金化された鋼板であって筋模様のないものを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【図２】図１のＴＦ加熱炉の概略を示す図である。
【図３】図１の連続溶融亜鉛めっき装置を通板される鋼板の温度変化の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【図５】図４の連続溶融亜鉛めっき装置を通板される鋼板の温度変化の一例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【図７】図６の連続溶融亜鉛めっき装置を通板される鋼板の温度変化の一例を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図の連続溶融亜鉛めっき装置１では、鋼板Ｈは、不図示の焼鈍炉で焼鈍された後、溶融亜鉛めっき浴２に導入される。
溶融亜鉛めっき浴２に導入された鋼板Ｈは、該浴２内に設けられたシンクロール３により、上向きに方向転換され、サポートロール４で反りが矯正された後、溶融亜鉛めっき浴２から引き出される。
そして、溶融亜鉛めっきされた鋼板Ｈは、その両面に向けてガスワイピングノズル５からワイピングガスが吹き付けられ、めっき付着量が調整される。
【００２７】
めっき付着量が調整された鋼板Ｈは、該鋼板Ｈの振動を抑制する制振装置６を通過する。制振装置６は、鋼板Ｈの振動を抑制する機能の他に、合金化加熱炉７に対する鋼板Ｈの角度を規定する機能を有していてもよい。
制振装置６による振動の抑制や角度の規定のための方式としては、高温ガス（例えば４５０℃以上）を鋼板Ｈの端部に吹き付ける方式が考えられる。また、電磁力による方式であってもよい。
さらに、例えば４５０℃以上に加熱したローラが鋼板Ｈの端部に当接することにより、鋼板Ｈの振動を抑制し鋼板Ｈの角度を規定する方式であってもよい。なお、ローラなどが当接することにより鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層は変形するが、鋼板ＨがＴＦ加熱炉７を通板されている間において、溶融亜鉛めっき層の粘度が低くなるため、溶融亜鉛めっき層の変形部分は変形前の状態に戻る。上記ローラの幅は例えば５〜１０ｍｍである。
【００２８】
なお、上述の制振装置６を設けずに、ガスワイピングノズル５からのワイピングガスにより鋼板Ｈの振動の抑制や角度の規定を行ってもよい。
また、制振装置６を設けずに、サポートロール４のインターメッシュ量（ロール押し込み量）を調整して、鋼板Ｈの振動の抑制や角度の規制を行ってもよい。
【００２９】
制振装置６を通過後、鋼板Ｈは、本発明に係る加熱装置としてのＴＦ加熱炉７にて加熱され、例えば５５０±１０℃まで昇温される。ＴＦ加熱炉７は、後述するようにＴＦ方式の誘導加熱で鋼板Ｈを加熱する
また、ＴＦ加熱炉７を通過後、鋼板Ｈは、該鋼板Ｈの温度低下率を制御する温度制御装置８を通過する。
【００３０】
鋼板ＨがＴＦ加熱炉７から温度制御装置８を介して上部ロール９に至るまでの間に鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層が合金化される。温度制御装置８は、温度低下率を制御することにより、溶融亜鉛めっき層を低粘度の状態で保持する。温度低下率を制御する方法としては、バーナなどを用いた燃焼ガスによる方法、高温（例えば４５０℃以上の）のガスによる方法、輻射熱による方法、断熱材とガス上昇流の抑制（堰やホットガスシール）を併用する方法、などがある。
合金化された鋼板Ｈは、不図示の冷却装置により冷却され、上部ロール９により通板方向が変換される。
【００３１】
このように溶融亜鉛めっき層を合金化することにより、鋼板Ｈの溶接性、耐食性、プレス性等を良好にすることができる。
【００３２】
図２は、ＴＦ加熱炉７の概略を示す図であり、図２（Ａ）はＴＦ加熱炉７の模式側面図、図２（Ｂ）はＴＦ加熱炉７の鋼板Ｈの板幅方向中央部分における模式断面図である。
【００３３】
ＴＦ加熱炉７は、例えば図２に示すように、側面視及び断面視でＥ字型のＥ字型コア７１、７２が鋼板Ｈを挟んで対向するように設けられている。
Ｅ字型コア７１、７２は、フェライト、積層した電磁鋼板、アモルファス合金等の強磁性体コアで構成されている。また、Ｅ字型コア７１、７２には、その中央の凸部７１ａ、７２ａに誘導コイル７３、７４が巻き回されている。
【００３４】
誘導コイル７３、７４は、銅などの導体で構成されており、不図示の電源に接続されている。誘導コイル７３、７４によって発生する磁束Ｍは、鋼板Ｈを厚さ方向に貫通する。ＴＦ加熱炉７では、この磁束Ｍに垂直な誘導電流が鋼板Ｈの板面内に発生し、該誘導電流により鋼板Ｈを加熱する。つまり、ＴＦ加熱炉７は、ＴＦ方式の誘導加熱で鋼板Ｈを加熱する。なお、図２に示す方式以外でも、鋼板Ｈを厚さ方向に貫通させる磁束を生じさせる方法であれば、同様の加熱効果を得ることができる。
【００３５】
図３は、連続溶融亜鉛めっき装置１を通板される鋼板Ｈの温度変化の一例を示す図である。図３の縦軸は、鋼板Ｈの温度を示し、横軸は鋼板Ｈが溶融亜鉛めっき浴２から引き出されてからの経過時間を示す。
連続溶融亜鉛めっき装置１では上述のように合金化温度までの昇温にＴＦ方式の誘導加熱を用いている。そのため、合金化完了後に、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に、板幅方向に延在する筋模様が発生することがある。例えば、通板方向５〜１０ｍｍピッチで、板幅方向の長さが５０〜２００ｍｍ、高さが数μｍの模様が発生することがある。
【００３６】
そこで、連続溶融亜鉛めっき装置１では、図３に示すように、ＴＦ加熱炉７により溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを誘導加熱した後、温度制御装置８によって溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を制御し該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっきを低粘度の状態で保持する。そのため、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈが温度制御装置８を通過する間に、該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層が平滑化される。したがって、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に発生した上記筋模様の高さを１μｍ未満とし該筋模様を目立たなくさせることができる。
【００３７】
温度制御装置８は、加熱装置としてのＴＦ加熱炉７を通過してから所定時間経過後の溶融亜鉛めっき層の温度が所定温度以上となると共に、所定時間経過後から所定秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が別の所定温度以上となるよう、鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
上記所定時間は、昇温された溶融亜鉛めっき層全体の元素組成の均一化や、誘導加熱部分通過時の鋼板変形の解消、形状安定化に必要な時間であり、温度が高いほど短時間で均一化／解消する傾向がある。元素組成が均一で、かつ変形解消後でないと平滑化の効果が低減することから、上記所定時間は、均一化と変形解消に必要な０．５秒以上が好ましく、１秒以上がより好ましい。なお、上記所定時間の上限は、鋼板がＴＦ加熱炉７の出側の端部を通過してから所定時間経過後さらに上記所定秒経過した時に、鋼板が温度制御装置８の出側の端部を通過する時間である。
また、上記所定秒は２秒である。本実施形態で目標とする鋼板の冷却速度すなわち温度低下率を指定するにあたり、時間間隔をあけて温度を測定する必要があり、実機において温度の測定が可能な時間間隔が上記「２秒」であるため、上述のように上記所定秒として２秒を用いることができる。なお、上記時間間隔は、温度計の設置可能な領域で決まる。
さらに、上記所定温度及び上記別の所定温度はそれぞれ５１０℃及び５００℃である。
したがって、温度制御装置８は、例えば、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、３秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
より具体的には、温度制御装置８は、例えば、鋼板Ｈの鋼種が非磁性体率が高いものである場合、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上５４５℃以下の範囲となり、ＴＦ加熱炉７を通過してから３秒後の同温度が５００℃以上５４０℃以下の範囲となるよう、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を抑制する。
なお、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の鋼板Ｈの温度が５４５℃以上である場合や、通過後３秒後の温度が５４０℃以上である場合は、鋼板Ｈの組織の変態が一部で生じ、材質が変化してしまう。
また、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の温度が５１０℃未満である場合や、通過後３秒後の温度が５００℃未満である場合は、溶融亜鉛めっきの粘度が高くなってしまい、平滑化効果が発揮されなくなる。なお、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の温度が５１０℃以上５４５℃以下であっても通過後３秒後の温度が５００℃未満である場合も、平滑化効果が発揮されなくなる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。図５は、図４の連続溶融亜鉛めっき装置１を通板される鋼板Ｈの温度変化の一例を示す図である。図５の縦軸は、鋼板Ｈの温度を示し、横軸は鋼板Ｈが溶融亜鉛めっき浴２から引き出されてからの経過時間を示す。
【００３９】
図４の連続溶融亜鉛めっき装置１は、第１の実施形態の同装置の構成と異なり、加熱装置１０を備え、該加熱装置１０がＴＦ加熱炉７と昇温装置１１を有する。
加熱装置１０の昇温装置１１は、ＴＦ加熱炉７により加熱された溶融亜鉛めっき鋼板Ｈをさらに加熱し昇温させるものであり、ＴＦ加熱炉７と温度制御装置８との間に設けられている。昇温装置１１での加熱方式は、例えば、バーナなどを用いた燃焼ガスによる方式、高温のガスによる方式、ＬＦ方式の誘導加熱による方式である。
【００４０】
図４の連続溶融亜鉛めっき装置１では、図５に示すように、ＴＦ加熱炉７により溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを誘導加熱した後、昇温装置１１により該鋼板Ｈを加熱し、溶融亜鉛めっき層を所定の温度すなわち合金化温度まで昇温させる。この昇温中、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの溶融亜鉛めっきの粘度は低い。そのため、ＴＦ加熱炉７での加熱時すなわちＴＦ方式での誘導加熱時に溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に生じた板幅方向の筋模様を、昇温中に小さくすることができる。そして、昇温装置１１による昇温後、温度制御装置８によって溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を抑制し該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっきを低粘度の状態で保持する。これにより、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈが温度制御装置８を通過する間に、該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層がさらに平滑化される。したがって、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に発生した小さな上記筋模様をさらに小さくし、該筋模様を消滅させることができる。
【００４１】
なお、昇温装置１１がＬＦ方式の誘導加熱で溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを加熱する場合、該鋼板Ｈの表面に筋模様が生じるが、該筋模様は板幅方向に延在するものでなく、また、電源周波数を高周波とすることで筋模様を非常に小さくすることができる。
【００４２】
昇温装置１１は、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを１秒加熱し、５℃以上昇温させて溶融亜鉛めっき層の温度を例えば５５０±１０℃にする。５℃以上昇温させる理由は以下の通りである。すなわち、高速で移動する鋼板Ｈ上の溶融状態のめっきの温度測定には±５℃程度の誤差が予想されるため、確実に昇温できるように５℃以上昇温させることとしている。なお、昇温の上限は６００℃であり、この温度を超えると急速に鋼板−めっき界面の過合金化が進むため、パウダリング等、めっき剥離の原因となるため望ましくない。また、昇温装置１１での加熱時間は１秒以上であることが好ましい。これは、５５０℃前後では、鋼板Ｈ上の溶融亜鉛めっきの流動性が安定するためには、すなわち、鋼板Ｈ上の溶融亜鉛めっきの状態が均一になるためには、１秒以上かかるからである。
【００４３】
また、本実施形態における温度制御装置８は、例えば、加熱装置１０すなわち昇温装置１１を通過してから所定時間経過後において、言い換えると、昇温装置１１による加熱の終了後から所定時間経過後において、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
より具体的には、温度制御装置８は、例えば、昇温装置１１を通過してから１秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上５４５℃以下の範囲となり、昇温装置１１を通過してから３秒後の同温度が５００℃以上５４０℃以下の範囲となるよう、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
【００４４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。図７は、図６の連続溶融亜鉛めっき装置１を通板される鋼板Ｈの温度変化の一例を示す図である。図７の縦軸は、鋼板Ｈの温度を示し、横軸は鋼板Ｈが溶融亜鉛めっき浴２から引き出されてからの経過時間を示す。
【００４５】
図６の連続溶融亜鉛めっき装置１は、第１の実施形態の同装置の構成と異なり、加熱装置１３を備え、該加熱装置１３がＬＦ加熱炉１４とＴＦ加熱炉７とを有する。ＬＦ加熱炉１４は、ＬＦ方式で誘導加熱するＬＦ加熱装置であり、ＴＦ加熱炉７の上流側であって制振装置６の下流側に設けられている。そして、ＴＦ加熱炉７の下流に、温度制御装置８が設けられている。
【００４６】
図６の連続溶融亜鉛めっき装置１では、図７に示すように、まずＬＦ加熱炉１２により溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを合金化温度すなわち所定温度より低い別の所定温度まで加熱し、その後、ＴＦ加熱炉７により合金化温度まで加熱する。そのため、合金化温度まで加熱する際にＴＦ加熱炉７での加熱すなわちＴＦ方式で誘導加熱を行う時間を短くすることができるため、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層の合金化の際に該鋼板Ｈの表面に生じる、板幅方向の筋模様を小さくすることができる。そして、温度制御装置８によって溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を制御し該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっきを低粘度の状態で保持する。これにより、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈが温度制御装置８を通過する間に、該鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層が平滑化される。したがって、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に発生した小さな上記筋模様をさらに小さくし、該筋模様を消滅させることができる。
【００４７】
ＬＦ加熱炉１２は、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層の温度が４８０℃になるまで該鋼板Ｈを加熱する。その後、ＴＦ加熱炉７が、ＬＦ加熱炉１２により加熱された溶融亜鉛めっき鋼板Ｈを、溶融亜鉛めっき層が５５０±１０℃となるまで加熱する。
【００４８】
また、本実施形態における温度制御装置８は、例えば、加熱装置１３すなわちＴＦ加熱炉７を通過してから所定時間経過後において、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上となると共に、所定時間経過後から２秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５００℃以上となるよう、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
より具体的には、温度制御装置８は、ＴＦ加熱炉７を通過してから１秒後の溶融亜鉛めっき層の温度が５１０℃以上５４５℃以下の範囲となり、ＴＦ加熱炉７を通過してから３秒後の同温度が５００℃以上５４０℃以下の範囲となるよう、溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの温度低下率を制御する。
【００４９】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図８の連続溶融亜鉛めっき装置１は、第１の実施形態の同装置の温度制御装置８に代えて、平滑化装置１５を備える。
【００５０】
平滑化装置１５は、鋼板Ｈの表面を平滑化させるものであり、ＴＦ加熱炉７の下流に設けられている。平滑化させる方式としては、高温（例えば４５０℃）ガスを吹き付ける方式が考えられる。
図８の連続溶融亜鉛めっき装置１では、上述の平滑化装置１５を備えるため、ＴＦ方式の誘導加熱により溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に生じた筋模様を消滅させることができる。
【００５１】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図９の連続溶融亜鉛めっき装置１は、第１の実施形態の同装置から温度制御装置８を除いた構成である。
【００５２】
そして、本連続溶融亜鉛めっき装置１では、ＴＦ加熱炉７に対する電源周波数を一定とせずに変化させる。
ＴＦ加熱炉７に対する電源周波数を２５ｋＨｚで一定とした場合、例えば、通板方向５〜１０ｍｍピッチで、板幅方向の長さが５０〜２００ｍｍ、高さが数μｍの模様が合金化後の溶融亜鉛めっき鋼板Ｈの表面に発生してしまう。それに対し、ＴＦ加熱炉７に対する電源周波数を２５０ｋＨｚとした場合、例えば、通板方向１〜３ｍｍピッチで鋼板Ｈの表面に筋模様が発生する。また、ＴＦ加熱炉７に対する電源周波数を２．５ｋＨｚとした場合、例えば、通板方向１５〜３０ｍｍピッチで鋼板Ｈの表面に筋模様が発生する。したがって、本連続溶融亜鉛めっき装置１では、ＴＦ加熱炉７に対する電源周波数を一定とせずに変化させ、具体的には、例えば、２．５ｋＨｚと２５０ｋＨｚとに数秒ごとに変化させる。これにより、鋼板Ｈの表面に生じる筋模様は目視では判別できなくなる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図１０は、本発明の第６の実施形態に係る連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図１０の連続溶融亜鉛めっき装置１は、第１の実施形態の同装置の構成に加えて、平滑化装置１５を備える。
【００５４】
平滑化装置１５は、鋼板Ｈの表面を平滑化させるものであり、温度制御装置８の下流に設けられている。平滑化させる方式としては、高温（例えば４５０℃）ガスを鋼板Ｈの表面に吹き付ける方式が考えられる。ただし、この方式に限られず、高温（例えば４５０℃）に暖められたローラやブレードを鋼板Ｈの表面に当接させる方法等であってもよい。
【００５５】
図１０の連続溶融亜鉛めっき装置１では、温度制御装置８の下流に平滑化装置１５を備えるため、温度制御装置８の通過後に鋼板Ｈの表面に筋模様が残っていても、残っていた筋模様を平滑化装置１５により消滅させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、鋼板の溶融亜鉛めっき層をＴＦ方式の誘導加熱で合金化する技術に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１…連続溶融亜鉛めっき装置
２…連続溶融亜鉛めっき浴
３…シンクロール
４…サポートロール
５…ガスワイピングノズル
６…制振装置
７…ＴＦ加熱炉
８…温度制御装置
９…上部ロール
１０…加熱装置
１１…昇温装置
１２…ＬＦ加熱炉
１３…加熱装置
１４…ＬＦ加熱炉
１５…平滑化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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