(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚0.15〜0.6mmの薄鋼板に１〜40g/m2のNiメッキを施すNi電気メッキ装置と、Niメッキの拡散処理を行う連続焼鈍炉とを直結したNiメッキ薄鋼板の製造設備であって、該連続焼鈍炉が横形焼鈍炉であり、該横形焼鈍炉内の耐火物がセラミックファイバーで構成されており、前記横形焼鈍炉における加熱帯にラジアントチューブ式リジェネバーナが設置されており、該ラジアントチューブ式リジェネバーナに、予熱されていない冷却Airの供給ラインを設けたことにより連続焼鈍炉の炉温降下時間を短縮して、追従性の速い電気メッキと追従性の遅い連続焼鈍炉のアンマッチによる歩留り落ちを低減したことを特徴とするNiメッキ薄鋼板の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Niメッキ薄鋼板の製造設備に関する。具体的には、Ni電気メッキ装置と横形焼鈍炉とが直結された設備であって、乾電池やテレビブラウン管などに用いられるNiメッキ薄鋼板の製造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾電池やテレビブラウン管などに使用されるNiメッキ薄鋼板（板厚 0.15 〜 0.6mm）は、電気メッキラインでメッキを（1g/m2〜40g/m2）施した後、一旦巻取り、その後あらためて、縦形の連続焼鈍ライン（C.A.L.: Continuous Annealing Line）を通して焼鈍・拡散処理を行っていた。
ところが、このように電気メッキラインと連続焼鈍ラインが分離されている従来のNiメッキ薄鋼板の製造設備では、製造チャンス制約からくる仕掛かりコイルなどの中間在庫が多量に発生し、製造工期が長くなるといった問題があった。
【０００３】
また、上記に加え、乾電池やテレビブラウン管などに用いられるNiメッキ薄鋼板は自動車用などに比べて鋼板の厚みが薄く（Min 0.15mm）、縦形焼鈍炉を通板する過程で、鋼板にヒートバックルが発生し製品の歩留り落ちが発生するという問題点があった。
図５に従来の縦型の連続焼鈍炉に用いられる鋼板搬送用のハースロールを示す。縦形焼鈍炉は一般に横形焼鈍炉と比べ、鋼板の自重を支えるために鋼板の張力を高く保つ必要があるうえ、鋼板を搬送するハースロールへの巻付き角が１８０度と大きいため、ハースロールに発生するサーマルクラウンによる向心力が原因となりヒートバックルが発生しやすい。
【０００４】
この向心力が発生する原因は、ハースロールの板幅方向（胴長方向）の温度偏差によりロールの中央部が中高になる凸型のサーマルクラウンが生じ、この中高のクラウンを有するハースロールに鋼板を巻き付けると、鋼板がロール幅方向中央部に移動しようとする水平方向の力が発生するからである。
特に、乾電池用途のNiメッキ鋼板は、Niの拡散処理によりNi-Feの合金層の生成が必要となるため、連続焼鈍炉における鋼板の到達温度を高温にする必要があり、鋼板の強度が弱まりヒートバックルが発生しやすい。
電気Niメッキ装置と連続焼鈍炉を直結した設備に関する従来技術としては、 特開昭 55-21533号公報に、自動車用鋼板に使用される冷延鋼板を縦型焼鈍炉にて焼鈍する前にNiメッキする中間防錆性に優れた冷延鋼板の製造方法が示されている。
【０００５】
しかし、この従来技術は、対象とする鋼板が自動車用であるため板厚が平均的には1.2mm程度と乾電池やテレビブラウン用に比べ板厚が厚く、焼鈍温度が本発明が対象とするNiメッキ薄鋼板に比べ著しく低いことなどの理由からヒートバックルが発生する可能性は低く、本発明が対象とする乾電池やテレビブラウン管用のNiメッキ薄鋼板には適用できないという問題点があった。
また、特に乾電池用のNiメッキ鋼板は最大38g/m2と極めてメッキの目付け量が多いため、通常は電気メッキの最大電流を規定する整流器能力が連続焼鈍炉の能力より低いことから、電気メッキの整流器能力が生産量の制約条件となる。この時、生産性を重視すれば整流器能力の最大限での操業が不可欠となるが、電気メッキ設備と焼鈍炉を連結した場合は、追従性の速い電気メッキ装置に追従性の遅い連続焼鈍炉が追従できないというアンマッチが生じ、かえって製品の歩留り落ちを引き起こすことから連続焼鈍炉の炉温の追従性を速めることが必要であった。
【０００６】
さらに、ラジアントチューブ式焼鈍炉は一般に炉をある一定温度昇温させる時間よりも炉をある一定温度降温させるほうが時間を要し、炉降温時の炉温追従性を速めることにより製品歩留りを向上させることができるが、従来のラジアントチューブ式バーナは、レペキュレータや蓄熱帯などの熱交換器を配して燃焼Airを予熱しており、炉を冷却する場合も、予熱された燃焼Airを冷却Airとして用いるため、予熱されない冷却Airを用いた場合よりも炉の降温速度が遅くなるという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決し、ヒートバックルの発生をなくし、連続焼鈍炉の炉温の追従性を向上させることにより、仕掛かりコイルなど中間在庫の削減と製造工期の短縮化を実現できるNiメッキ薄鋼板の製造設備を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気メッキ装置と横型焼鈍炉を直結し、連続焼鈍炉の炉温の追従性を高めることにより、仕掛かりコイルなど中間在庫の削減と製造工期の短縮化を実現できるNiメッキ薄鋼板の製造設備を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００９】
（１）板厚0.15〜0.6mmの薄鋼板に１〜40g/m2のNiメッキを施すNi電気メッキ装置と、Niメッキの拡散処理を行う連続焼鈍炉とを直結したNiメッキ薄鋼板の製造設備であって、該連続焼鈍炉が横形焼鈍炉であり、該横形焼鈍炉内の耐火物がセラミックファイバーで構成されており、前記横形焼鈍炉における加熱帯にラジアントチューブ式リジェネバーナが設置されており、該ラジアントチューブ式リジェネバーナに、予熱されていない冷却Airの供給ラインを設けたことにより連続焼鈍炉の炉温降下時間を短縮して、追従性の速い電気メッキと追従性の遅い連続焼鈍炉のアンマッチによる歩留り落ちを低減したことを特徴とするNiメッキ薄鋼板の製造設備。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のNiメッキ薄鋼板の製造設備の実施形態を例示する設備構成を示す図である。
ペイオフリール１０で巻き戻された鋼板１は、ブライドルロール２、および、ルーパ３を介してNi電気メッキ装置４にてNiメッキが施される。ブライドルロール２は、ライン内の鋼板にかかる張力を一定に保つためのロール群であり、特に、Ni電気メッキ装置内で鋼板が撓むとメッキむらの原因となることから張力は高めに設定される。ルーパは、ライン内の鋼板の搬送速度を調節するために設けられるバッファーの役割を担う。
【００１１】
Niメッキされた鋼板は、ブライドルロール２、および、ダンサーロール５を介して横型の連続焼鈍炉６に直接投入される。
従来のNi電気メッキ装置と連続焼鈍炉とが分離した設備と異なり、仕掛かりコイルなど中間在庫を削減することができるうえ、コイルの巻取り、巻き戻しの手間がなくなるため製造工期の短縮化を図ることができる。
なお、ダンサーロール５は重りとなるロールを上下させることにより連続焼鈍炉内の張力変動を吸収する役割を担う。
連続焼鈍炉６は、加熱帯７、均熱帯８、および、冷却帯９から構成されており、従来の縦型炉ではなく横型炉なので、鋼板１の張力を低くすることができ、鋼帯搬送用のハースロール１４への鋼帯の巻きつけ角が小さいため、従来の縦型炉のように鋼板１の板幅の中央部方向に働く向心力が発生しないことから、鋼板１の板厚が0.15ｍｍ〜0.6ｍｍと薄くても、ハースロール１４のサーマルクラウンに起因するヒートバックルが発生しない。
【００１２】
加熱帯７は、ラジアントチューブ方式のリジェネバーナにより、輻射熱を利用して鋼帯を約８００℃まで加熱することにより、鋼板１の焼鈍とNiメッキの拡散処理を行う。
均熱帯８は、Ni-Crリボンを用いた電気ヒータにより鋼板温度を一定に保定する。
【００１３】
冷却帯９は、炉内ガスを吹き付けて鋼板１を徐冷する３つの冷却ゾーンと、大気を吹き付けて鋼板温度を下げる１つの冷却ゾーンからなる。
連続焼鈍炉６を出た鋼板１はブライドルロール２を介してテンションリール１１により巻き取られる。
図２は、連続焼鈍炉６の加熱帯７を横から見た断面図である。
加熱帯は３つの加熱ゾーンから構成されており、鋼板１の上下にW型or U型ラジアントチューブ１３が設けられており、輻射熱により鋼板を加熱する。
加熱帯を構成する耐火物は熱容量の小さいセラミックファイバー１５により構成されているので、従来の炉に比べて炉温変更の追従性が著しく高くなり、炉温の降下時間を短縮することにより、追従性の速い電気メッキと追従性の遅い炉のアンマッチによる歩留り落ちを低減することができる。
【００１４】
ここに、セラミックファイバーは熱容量の小さい耐火物であって、連続焼鈍炉の外壁の鉄皮の内側に耐火煉瓦を張り、その内面をセラミックファイバーで覆うことにより、炉温変更に対する追従性を向上させることができる。
図３は、連続焼鈍炉６の加熱帯７を鋼板の断面方向から見た図である。
加熱帯の両サイドにＷ型or U型 ラジアントチューブが設置されており、そのラジアントチューブの両端に一対のリジェネバーナ１２が設置されており、各々交互に交番燃焼し、排ガスの熱が蓄熱帯に蓄積され、この蓄熱により燃焼Airを予熱することにより省エネルギー効果が発揮される。
【００１５】
横型炉のため炉内のハースロール１４には鋼板を巻き付ける必要がなく、鋼板にかかる張力も小さいことから、ハースロール１４のサーマルクラウンによるヒートバックルは発生しない。
図４はリジェネバーナ１２の断面図である。
燃焼Airは、蓄熱帯１６により予熱され、燃焼ガスと混合されて燃焼し、火炎がラジアントチューブの中に吹き込まれる。
冷却Airは、冷却Airライン１７により取り込まれ、燃焼ガスのパイプを冷却することによりパイプの過熱を防止するとともに、冷却Airをラジアントチューブ内に取込むことにより、従来のように予熱された冷却Airを用いて炉温を下げるのに比べて炉温の降下時間を短縮することができ、連続焼鈍炉６の炉温の追従性を高めることにより、追従性の速い電気メッキと追従性の遅い炉のアンマッチによる歩留り落ちを低減することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、Ni電気メッキ装置と横型連続焼鈍炉とを直結することにより、ヒートバックルの発生を無くし、炉温の追従性を向上させることにより、中間在庫の削減と製造工期の短縮化を実現できるNiメッキ薄鋼板の製造設備を提供することができ、具体的には、以下のような産業上有用な、顕著な効果を奏する。
【００１７】
（１）電気Niメッキ装置と連続焼鈍炉とを直結化することで、仕掛かりコイルなど中間在庫を削減でき、製造工期の短縮を図ることができる。
（２）連続焼鈍炉を横形焼鈍炉にすることで薄鋼板を高温焼鈍する際に問題となるヒートバックルの問題を解消でき、製品歩留りを向上することができる。
（３）連続焼鈍炉の耐火物を熱容量の小さいセラミックファイバーで構成することにより、電気メッキと炉を連結したときに問題となる炉とメッキの慣性のアンマッチング#現象からくる歩留り落ちを最小限にできる。
（４）リジェネバーナに冷却Airの供給ラインを設けることにより、連続焼鈍炉の炉温の降下時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるNiメッキ薄鋼板の製造設備の実施形態を例示する設備構成を示す図である。
【図２】本発明における連続焼鈍炉の加熱帯を横から見た断面図である。
【図３】本発明における連続焼鈍炉の加熱帯を鋼板の断面方向から見た図である。
【図４】本発明に用いるリジェネバーナの断面図である。
【図５】従来の縦型の連続焼鈍炉に用いられる鋼板搬送用のハースロールを示す図である。
【符号の説明】
１  ：鋼板
２  ：ブライドルロール
３  ：ルーパ
４  ：Ni電気メッキ装置
５  ：ダンサーロール
６  ：連続焼鈍炉
７  ：加熱帯
８  ：均熱帯
９  ：冷却帯
１０：ペイオフリール
１１：テンションリール
１２：リジェネバーナ
１３：ラジアントチューブ
１４：ハースロール
１５：セラミックファイバー
１６：蓄熱帯
１７：冷却Air供給ライン
【図１】
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【図２】
0003908955.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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