(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の流れ方向に沿って、少なくとも連続焼鈍炉、メッキポットおよびメッキ装置、ウォータークエンチ装置が配置されたラインに、鋼板を大気に触れることなく連続焼鈍炉からウオータークエンチ装置へ直接導くバイパス装置を設け、該バイパス装置の内部は非酸化性雰囲気に保ち、鋼板の連続焼鈍と溶融メッキを切り替えて行う設備において、連続焼鈍炉の出側およびウオータークエンチ装置の入側にシール機構を設け、切替作業時に連続焼鈍炉内への外気の侵入、およびバイパス装置内へのウオータークエンチ装置からの水蒸気の侵入を防止することを特徴とする連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備。
【請求項２】
連続焼鈍炉の出側に設けたシール機構を構成するシール装置のうち少なくとも１つは非接触シールであることを特徴とする請求項１記載の連続焼鈍炉および溶融メッキ兼用設備。
【請求項３】
ウオータークエンチ装置の入側に設けたシール機構が複数のシール装置からなり、該複数のシール装置の間から雰囲気を吸い出す排気ファンを設置したことを特徴とする請求項１または２記載の連続焼鈍炉および溶融メッキ兼用設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の連続焼鈍と溶融メッキを、同一の設備で切り替えて行う連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板の連続焼鈍材と溶融メッキ材は別々の設備で製造されるのがこれまで一般的であった。すなわち、連続焼鈍材は連続焼鈍炉を出た鋼板をウオータークエンチ装置により冷却して製造され、溶融メッキ材は連続焼鈍炉を出た鋼板を、メッキポットおよびメッキ装置に通板して製造されていた。
一方、これらを同一の設備で製造するための連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備が特開昭５５−６４６９号公報および特開平１１−５２９８号公報により知られている。
【０００３】
上記特開昭５５−６４６９号公報に示されている設備は、連続焼鈍材を製造するとき、連続焼鈍炉から出た鋼板をメッキポットに漬けることなく、大気中にて冷却するものである。しかし、連続焼鈍炉から出たばかりの鋼板は温度が高いため、そのままでは鋼板表面が酸化するという問題がある。この酸化膜をとるためには酸洗が必要となり、酸洗装置を設けることによる設備投資額の増大、酸洗廃液処理のための設備や操業負荷の増大といった問題がある。
【０００４】
また上記特開平１１−５２９８号公報に示されているのは、連続焼鈍炉から出た鋼板が大気中で酸化しないよう、連続焼鈍炉出側の鋼板温度を十分低くする設備である。しかし、大気に触れても酸化しない程度まで鋼板を冷却するためには、連続焼鈍炉内における冷却設備の増設が必要であり、そのための設備投資額が増大する。
【０００５】
本発明者らはこの問題を解決した連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備を開発し、特願２０００−２７８５６６により出願している。すなわち、連続焼鈍炉を出た鋼板を、メッキ設備を通さずに直接ウオータークエンチ装置へ導くバイパス装置を設け、該バイパス装置内を非酸化性雰囲気に保つことで、設備コストの大幅な増大なしに鋼板の酸化を防止する技術である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが開発した上記出願の技術による連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備では、連続焼鈍炉を出た鋼板が表面酸化せず、良好な連続焼鈍材および溶融メッキ材が得られる。しかし、連続焼鈍材の製造から溶融メッキ材の製造へ、あるいは溶融メッキ材の製造から連続焼鈍材の製造へ切り替えたとき、切替後の特に初期において、連続焼鈍材にはブルーイング、溶融メッキ材にはメッキ不良といった鋼板表面酸化による製品不良が発生するので、安定化のために時間を要するなど、切替時の問題が残されていた。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、鋼板の連続焼鈍と溶融メッキを同一の設備で切り替えて行う連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備において、切替後の特に初期に発生するブルーイングやメッキ不良など鋼板表面酸化による製品不良をなくすことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、鋼板の流れ方向に沿って、少なくとも連続焼鈍炉、メッキポットおよびメッキ装置、ウォータークエンチ装置が配置されたラインに、鋼板を大気に触れることなく連続焼鈍炉からウオータークエンチ装置へ直接導くバイパス装置を設け、該バイパス装置の内部は非酸化性雰囲気に保ち、鋼板の連続焼鈍と溶融メッキを切り替えて行う設備において、連続焼鈍炉の出側およびウオータークエンチ装置の入側にシール機構を設け、切替作業時に連続焼鈍炉内への外気の侵入、およびバイパス装置内へのウオータークエンチ装置からの水蒸気の侵入を防止することを特徴とする連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備である。
【０００９】
そして上記本発明設備において、連続焼鈍炉の出側に設けたシール機構を構成するシール装置のうち少なくとも１つは非接触シールであるのが好ましい。また、ウオータークエンチ装置の入側に設けたシール機構が複数のシール装置からなり、該複数のシール装置の間から雰囲気を吸い出す排気ファンが設けてあるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明設備は、図１に例示するような、鋼板１の流れ方向に沿って、少なくとも連続焼鈍炉２、メッキポット３およびメッキ装置４、ウォータークエンチ装置７が配置されたラインに、バイパス装置８を設けた連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備を対象とする。バイパス装置８は、鋼板１を大気に触れることなく連続焼鈍炉２からウオータークエンチ装置７へ直接導くものであり、バイパス装置８の内部は非酸化性雰囲気に保たれている。
【００１１】
本発明設備は、このような連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備において、図１の例のように、連続焼鈍炉２の出側にシール機構１０を設け、かつウオータークエンチ装置７の入側にシール機構１１を設けたことを特徴とする。ウオータークエンチ装置７入側のシール機構１１は、図１のように入側ロール１６の出側に設けるほか、図２のように入側ロール１６の入側に、あるいは入側ロール１６を挟んで両側に設けることもできる。
【００１２】
図１の設備において溶融メッキ材を製造するには、連続焼鈍炉２で焼鈍された鋼板１を、破線で示すようにメッキポット３に導入してメッキし、メッキ装置４によりメッキ付着量を調整したのち、必要に応じて合金化炉５で合金化処理を行い、鋼板冷却装置６で冷却し、ウオータークエンチ装置７により略常温まで冷却する。このとき、バイパス装置８に設けた切替装置１４は鉛直方向通板用にしてある。
【００１３】
連続焼鈍材を製造するには、連続焼鈍炉２で焼鈍された鋼板１を、実線で示すようにバイパス装置８を通してウオータークエンチ装置７へ直接導入し、略常温まで冷却する。このとき、切替装置１４は水平方向通板用にしてある。バイパス装置８内は、非酸化性雰囲気たとえば連続焼鈍装置炉２内と同雰囲気の５〜１０％Ｈ2−９５〜９０％Ｎ2に保たれているため、鋼板１は表面酸化することなくウオータークエンチ装置７まで到達して冷却される。
【００１４】
また、バイパス装置８の下部にクレーン９を設置することにより、メッキポット３、メッキ装置４、あるいはメッキポット3内の設置機器の搬入および搬出を容易にし、連続焼鈍材を製造しているときにこれら装置や機器の保守、点検、修繕を行うことが可能となり、生産効率の向上がはかられる。
【００１５】
図１の例において、溶融メッキ材の製造から連続焼鈍材の製造に切り替えるには、連続焼鈍炉２とベンディングロール１５との間の、たとえばａ点で鋼板１を切断し、メッキポット３内の鋼板を切替装置１４の上方まで、たとえばｂ点まで引き上げる。またウオータークエンチ装置７の入側ロール１６の上方、たとえばｃ点で鋼板を切断する。
【００１６】
そして切替装置１４を水平方向通板用に切り替え、ピンチロール１２により連続焼鈍炉２から鋼板１を引き出しつつ、その先端をベンディングロール１５から上に向かわせ、バイパス装置８を経て入側ロール１６までスレッディングして、ウオータークエンチ装置７内の鋼板に接続する。なお、ウオータークエンチ装置７から鋼板を引き出してもスレッディングは可能であるが、ウオータークエンチ装置７の水分がバイパス装置８に持ちこまれるので、バイパス装置８内を非酸化性雰囲気にするのが困難となる。
【００１７】
連続焼鈍材の製造から溶融メッキ材の製造に切り替えるには、ａ点で鋼板１を切断してバイパス装置８内の鋼板をウオータークエンチ装置７の入側ロール１６まで引き出し、上方に残されている鋼板に接続する。そして切替装置１４を鉛直方向通板用に切り替え、ピンチロール１２により連続焼鈍炉２から鋼板１を引き出しつつ、その先端をピンチロール１３によりメッキポット３へ導入し、メッキ装置４を経て切替装置１４の上までスレッディングし、ｂ点にて上方に残されている鋼板に接続する。
【００１８】
本発明者らが前記課題解決について検討した結果、このような切替後の初期に発生する鋼板表面酸化の原因は、切替作業の際、連続焼鈍炉２内に外気が侵入すること、およびバイパス装置８内にウオータークエンチ装置７から水蒸気が侵入することに起因していた。
【００１９】
そこで本発明設備は、図１の例のように連続焼鈍炉２の出側にシール機構１０を設け、かつウオータークエンチ装置７の入側にシール機構１１を設けた。前者により切替作業中における連続焼鈍炉２内への外気侵入が防止され、後者により切替作業中におけるバイパス装置８内への水蒸気侵入が防止され、切替後の初期においても、鋼板表面酸化によるブルーイングやメッキ不良といった製品不良発生の問題が解決された。
【００２０】
連続焼鈍炉２の出側に設けたシール機構１０には、図３に示すラビリンスシール１７のような非接触シールを採用するのが好ましい。本例ではラビリンスシール１７とダンパーシール１８を並設しているが、このようにシール装置のうち少なくとも１つは非接触シールとするのが好ましい。非接触シールとしては、このほかガスカーテンなども採用できる。非接触シールにより、スレッディングを行うとき良好なシール状態を維持した状態で連続焼鈍炉２から鋼板１を容易に引き出すことができる。切替作業が完了し鋼板のパスラインが外気と遮断されたのちは、シール機構１０は開放してよい。
【００２１】
ウオータークエンチ装置７の入側に設けたシール機構１１は、図４の例のように、複数のシール装置、本例ではダンパーシール１８およびダンパーシール１８とシールロール１９の組み合わせからなり、これら複数のシール装置の間から雰囲気を吸い出す排気ファン２０を設置するのが好ましい。
本例では入側ロール１６を挟んで両側にシール機構１１を設け、合計５段のシール装置としているが、入側ロール１６の片側だけでもよい。
【００２２】
ウオータークエンチ装置７から上がってくる水蒸気は、ダンパーシール１８やシールロール１９の鋼板パスラインと反対側を通ってバイパス装置８に侵入することもある。このため排気ファン２０に吸引管２１を接続し、吸引口２２を各シール装置の間に臨ませ、上記反対側の水蒸気を吸引して排出することで、より効果的にバイパス装置８への水蒸気侵入を防止し、連続焼鈍材の製品不良発生を抑制する。
このシール機構１１は、切替作業中のほか連続焼鈍材の通板中もシールを効かせ、水蒸気がバイパス装置８に侵入するのを防止する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、鋼板の連続焼鈍と溶融メッキを同一の設備で切り替えて行う連続焼鈍および溶融メッキ兼用設備において、切替後の特に初期のブルーイングやメッキ不良など鋼板表面酸化による製品不良の発生が抑制され、切替作業も容易となる。このため、従来は切替後に安定化するまで時間を要していたのが不要となり、切替時間が短縮される。したがって、溶融メッキ材および連続焼鈍材の製品製造歩留まりが向上するとともに、生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明設備の例を示す説明図である。
【図２】本発明設備の別の例を示す説明図である。
【図３】本発明設備におけるシール機構の例を示す説明図である。
【図４】本発明設備におけるシール機構の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…鋼板                        ２…連続焼鈍炉
３…メッキポット                ４…メッキ装置
５…合金化炉                    ６…鋼板冷却装置
７…ウオータークエンチ装置      ８…バイパス装置
９…クレーン                  １０，１１…シール機構
１２，１３…ピンチロール        １４…切替装置
１５…ベンディングロール        １６…入側ロール
１７…ラビリンスシール          １８…ダンパーシール
１９…シールロール              ２０…排気ファン
２１…吸引管                    ２２…吸引口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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