(57)【要約】【課題】耐火物への温度変動と機械的な影響を最も小さくなるようにインゴットの投入速度を制御する亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置および方法を提供することにある。【解決手段】上位計算機（図示せず）などからラインの操業計画・実績データを入手するための操業情報入手装置９と、寿命延長制御装置１０とから構成される。寿命延長制御装置１０は、プリメルトポット４の浴槽湯温などの計測値と操業情報入手装置９で演算した必要な溶湯量予測に基づき、溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーン８を制御する。【選択図】図１
2005220407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱装置を有する連続溶融亜鉛メッキ装置において、
操業計画・実績データを入手し必要な溶湯量予測を行う操業情報入手装置と、
溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーンを制御する寿命延長制御装置とを有することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置。
【請求項２】
請求項１に記載の亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置において、
前記インゴット投入速度を、単位時間内に投入するインゴットの必要量とインゴットの融解速度とに基づき決定することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置。
【請求項３】
誘導加熱装置を有する連続溶融亜鉛メッキ方法において、
操業計画・実績データを入手し必要な溶湯量予測を行う操業情報入手工程と、
溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーンを制御する寿命延長制御工程とを有することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法。
【請求項４】
請求項３に記載の亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法において、
前記インゴット投入速度を、単位時間内に投入するインゴットの必要量とインゴットの融解速度とに基づき決定することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは連続溶融亜鉛メッキラインの操業方法に関するものであり、特に亜鉛−アルミ合金（ガルバニウム）浴槽用の誘導加熱装置の寿命を延長するための亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛−アルミ合金（ガルバニウム）浴の誘導加熱装置の寿命は、従来の亜鉛浴の誘導加熱装置の寿命に比べて５分の１以下（従来の寿命１０年以上に対して、２年以下の寿命）と非常に短く、操業や補修へ悪影響を及ぼしている。
【０００３】
連続溶融亜鉛メッキラインの亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命を延長する従来の方法としては、特開平７−４１９２２号公報（特許文献１）に記載されるような技術が提案されている。この方法は、誘導加熱装置用耐火物の材質を改良することにより、熱膨張などによる耐火物のクラック発生や浴槽の亜鉛・アルミニウムなどの浴湯による耐火物への侵食を低減するものである。
【０００４】
また他の方法として、特許文献ではないが一般技術誌（非特許文献１）で紹介された技術がある。ここでは、従来一般的に使われてきた薄型方式のポットに代り、るつぼ型ポットの採用や、熱電対により浴槽内溶湯温度を測定し、設定した管理温度になるように電力制御することなどが提案されている。
【０００５】
さらに、特開平１０−１８３３２０号公報（特許文献２）に記載される技術が提案されている。この方法は、浴レベル、アルミ濃度、浴温に対する制御精度をより向上させるために、溶融亜鉛浴への亜鉛投入量とアルミ投入量と加熱量とからなる操作要素を制御する際に、操作要素のうちの何れかを制御することに伴う、溶融亜鉛浴の浴面レベル、浴温、アルミ濃度等の変化量を加味して操作量を制御する方法である。
【特許文献１】特開平７−４１９２２号公報
【非特許文献１】「鉄鋼プロセスにおける誘導加熱の適用」、富士時報、Ｖｏｌ．７１、Ｎｏ．５，１９９８
【特許文献２】特開平１０−１８３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で示される方法は、耐火物への侵食防止と耐火物のクラック発生防止という相反する目的を実現するための材質変更は非常に難しく、実質的にほとんど効果を上げていないという問題がある。また、非特許文献１で紹介された技術を、既設のラインで適用しようとすれば、薄型方式のポットをるつぼ型ポットに置き換えるために大きな設備投資と長時間のライン停止を余儀なくされる。このため、新設のライン以外での実現は困難である。
【０００７】
耐火物の寿命がヒートサイクルの変化に影響を受けることを考えれば、浴温の温度制御は有効な方法と考えられる。しかしながら、非特許文献１で紹介された誘導加熱装置の電力制御は、浴温を熱電対で測定し、その結果をフィードバック制御するものであり、亜鉛やアルミの塊（インゴット）の投入時に発生する一時的な温度変動を完全に防止することは不可能である。さらに、特許文献２でも、最終的にはインゴットの投入タイミングしか決定していないことから、誘導加熱装置の寿命延長には効果があまり期待できないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決し、耐火物への温度変動と機械的な影響を最も小さくなるようにインゴットの投入速度を制御する亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、誘導加熱装置を有する連続溶融亜鉛メッキ装置において、操業計画・実績データを入手し必要な溶湯量予測を行う操業情報入手装置と、溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーンを制御する寿命延長制御装置とを有することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置である。
【００１０】
また本発明は、請求項１に記載の亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置において、前記インゴット投入速度を、単位時間内に投入するインゴットの必要量とインゴットの融解速度とに基づき決定することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長装置である。
【００１１】
また本発明は、誘導加熱装置を有する連続溶融亜鉛メッキ方法において、操業計画・実績データを入手し必要な溶湯量予測を行う操業情報入手工程と、溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーンを制御する寿命延長制御工程とを有することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法である。
【００１２】
さらに本発明は、請求項３に記載の亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法において、前記インゴット投入速度を、単位時間内に投入するインゴットの必要量とインゴットの融解速度とに基づき決定することを特徴とする亜鉛浴槽用誘導加熱装置の寿命延長方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、耐火物への温度変動と機械的な影響を最も小さくなるようにインゴットの投入速度を制御するようにしたので、溶湯温度の安定性を改善することができ、大幅な誘導加熱装置の寿命延長が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を用いて説明する。図２は、連続溶融亜鉛メッキラインのポット周辺の構成を示す図である。ここでは、亜鉛−アルミニウム合金であるガルバリウムラインを想定している。図中、１はメインポット、２はシンクロール、３は鋼板、４はプリメルトポット、５は樋をそれぞれ示している。
【００１５】
通常、ガルバリウムラインでは、メインポット１とプリメルトポット４の２つの浴槽が配置されている。亜鉛あるいはアルミニウムインゴットは、先ずプリメルトポット４に投入され、ここで溶解される。そして、溶湯となり、プリメルトポット４からメインポット１に、樋５を経由して流れ込む仕組みになっている。このメインポット１の溶湯中を、鋼板３がシンクロール２を経由して通過する際にメッキされる。
【００１６】
さらに図３は、プリメルトポット部の構成を示す図である。図中、４はプリメルトポット、５は樋、６は誘導加熱装置、７は亜鉛あるいはアルミニウムインゴット、８はインゴット投入用クレーンをそれぞれ示している。
【００１７】
プリメルトポット４には、誘導加熱装置６が複数台設置されて、溶湯を加熱する。そして、樋５から流出する溶湯量を補充するため、プリメルトポット４の溶湯中に、亜鉛若しくはアルミニウムのインゴット７がインゴット投入用クレーン８により投入される。
【００１８】
図１は、本発明の装置構成の一例を示す図である。図中、４〜８は、図３と同じであり、９は操業情報入手装置、１０は寿命延長制御装置を、それぞれ示す。本発明は、上位計算機（図示せず）などからラインの操業計画・実績データを入手するための操業情報入手装置９と、寿命延長制御装置１０とから構成される。寿命延長制御装置１０は、プリメルトポット４の浴槽湯温などの計測値と操業情報入手装置９で演算した必要な溶湯量予測に基づき、溶湯の温度変化が最小でかつインゴット投入により生じる浴槽の耐火物への機械的影響を最小にするようなインゴット投入速度を決定し、インゴット投入用クレーン８を制御する。
【００１９】
図４に、本発明の処理フローの一例を示す。先ず、スタート（１００）で処理を開始し、操業情報の取り込みを行ってから、溶融亜鉛メッキラインで鋼板にメッキするのに必要となる必要湯量Ｎｌの演算を行う（１０１）。
必要湯量Ｎｌは、ラインスピードＬｓ、表面と裏面を含めた目標付着量Ｔｔ、演算単位時間Ｔｉｍｅ、および比重ρなどの関数として、（１）式のように求める。
【００２０】
【数１】
2005220407.tif 000003
【００２１】
次に、先に求めた必要湯量から単位時間内に投入する亜鉛とアルミニウム量の必要量を算定する（１０２）。そして、次ステップとして、この単位時間内の必要量とインゴットの融解速度比較を行う（１０３）。これは、投入する亜鉛とアルミニウムがポット内で融解する速度を求め、先に求めた単位時間内の必要量と比較するものである。
【００２２】
すなわち、単位時間内の必要量より融解速度が上回っていれば、インゴット投入によりポット内での溶湯温度低下が少ないと判断し、ステップ１０２で求めた亜鉛とアルミニウム量の必要量から投入速度を決定する（１０４）。
【００２３】
しかし、融解速度が単位時間内の必要量より小さければ、インゴット投入によりポット内での溶湯温度低下が大きいと判断し、融解速度を投入速度と決定する、さらにメッキラインでの鋼板搬送速度すなわちライン速度を変更する（１０５）。以上の操作により、溶湯温度の安定性を改善することができる。
【００２４】
図５は、インゴット投入による湯温度変化の従来温度制御と本発明の比較の一例を示す図である。従来温度制御ではインゴット投入により、３０℃程度の温度低下があったものが、本発明では５℃程度と通常の温度変動と変らないほどまでに改善できている。本発明の適用により、誘導加熱装置の寿命を２倍以上に延長できることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の装置構成の一例を示す図である。
【図２】連続溶融亜鉛メッキラインのポット周辺の構成を示す図である。
【図３】プリメルトポット部の構成を示す図である。
【図４】本発明の処理フローの一例を示す図である。
【図５】インゴット投入による湯温度変化の従来温度制御と本発明の比較の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    メインポット
２    シンクロール
３    鋼板
４    プリメルトポット
５    樋
６    誘導加熱装置
７    亜鉛あるいはアルミニウムインゴット
８    インゴット投入用クレーン
９    操業情報入手装置
１０  寿命延長制御装置
【図１】
2005220407.tif 000004
【図２】
2005220407.tif 000005
【図３】
2005220407.tif 000006
【図４】
2005220407.tif 000007
【図５】
2005220407.tif 000008