(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される鋼板の表面に、液体と共に平均粒径300μm以下の固体粒子を噴射する固体粒子噴射装置と、その下流側に配置された、鋼板の洗浄装置を有してなり、かつ、前記洗浄装置の下流側に、鋼板の強制乾燥装置が配置されており、前記強制乾燥装置の下流側に、エアワイピング装置が配置されていることを特徴とする鋼板の処理設備。
【請求項２】
鋼板の板端部の周辺に対して、空気流が板中央部から板端部に向かうように前記エアワイピング装置の空気ノズルが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の処理設備。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の鋼板の処理設備における、前記固体粒子噴射装置の上流側に、調質圧延機が設けられ、前記調質圧延機と前記固体粒子噴射装置の間に鋼板の洗浄装置が配置されていることを特徴とする鋼板の処理設備。
【請求項４】
連続的に搬送される鋼板の表面に、液体と共に平均粒径300μm以下の固体粒子を噴射した後、鋼板を洗浄し、その後乾燥し、乾燥後の鋼板に残留した固体粒子を、圧縮空気により除去する工程を有することを特徴とする鋼板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の鋼板の製造方法の工程の前に、調質圧延機の調質圧延液や、調質圧延によって生じる摩耗粉を除去する洗浄工程を有することを特徴とする鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の処理設備、特に連続ラインにおいて、微細粒子を鋼板に噴射して表面粗度、表面硬度等を調整する場合に、鋼板の清浄度を向上させる処理設備に関するものであり、さらに、このような設備を用いた鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板あるいは亜鉛めっき鋼板等のプレス成形性や塗装後の鮮映性を向上させるためには、鋼板の表面粗さを適切に制御することが重要である。例えば、鋼板の平均粗さRaやピークカウントPPIは、プレス成形における金型との間の保油性を向上させ、型かじりを防止するために重要な因子である。また、塗装後の鮮映性を向上させるためには、長周期の凸凹の高さを表すうねりWcaを低くすることが必要とされている。
【０００３】
一般に、冷延鋼板や亜鉛めっき鋼板への表面粗さの付与は、調質圧延によって行われており、圧延ロールの表面の粗度を転写させることで、鋼板の粗さを調整する方法がとられている。例えば、冷延鋼板の製造では、熱間圧延工程、酸洗工程、冷間圧延工程、焼鈍工程を経た後に調質圧延が行われ、表面粗さの調整が行われる。
【０００４】
なお、焼鈍及び調質圧延は連続焼鈍ラインで連続的に行われるのが通常であるが、焼鈍後、バッチ式の調質圧延機で処理される場合もある。また、溶融めっき鋼板の製造では、熱間圧延工程、酸洗工程、冷間圧延工程、焼鈍工程、めっき工程を経た後に調質圧延が行われ、表面粗さが調整される。ここで焼鈍工程、めっき工程、調質圧延工程は、溶融めっきラインで連続的に行われるのが通常であるが、めっき後の鋼板をバッチ式の調質圧延機で処理する場合もある。
【０００５】
しかしながら、調質圧延は、鋼板に0.5〜2.0％程度の塑性ひずみを付与することによって、焼鈍時に生じる鋼板の降伏点伸びを除去するなど、機械的性質を調整することが本来の機能である。また、圧延ロールに曲げ変形を与えて、鋼板の形状をフラットに矯正することも必要とされており、単一の工程で複数の機能が要求される。
【０００６】
したがって、鋼板に適切な表面粗さを付与する場合にも、一定の制約が存在し、自在に表面粗さを制御することが困難である。例えば、調質圧延において、鋼板の平均粗さを大きくしたい場合には、圧下力を増加させることによりロール粗度の転写を大きくすることが可能であるが、圧下力を増加させることは、鋼板の伸長率を増加させることにつながるため、製品の降伏応力の増加、伸びの低下をもたらして目標とする機械的特性が得られなくなる場合がある。
【０００７】
また、調質圧延におけるロールバイトの圧力は、鋼板の降伏応力の数倍程度となるため、そのような高面圧下で圧延ロールと鋼板とが摺動する場合には、圧延ロールの摩耗が生じ、鋼板の表面粗度が経時的に変化する。したがって、初期の圧延ロールによって製造された鋼板と、摩耗が進行した段階で製造した鋼板とで、表面粗さが大きく異なるのが通常であり、一定の表面粗さの鋼板を連続的に得ることができない。
【０００８】
このような問題点を解決する方法として、調質圧延によることなく、固体粒子を液体と共に鋼板に直接噴射して表面粗さを付与する方法が、特開昭５９−６３６３号公報に開示されている。これは、溶融めっきした鋼板に粒子径が30〜100μm程度の固体粒子を噴射し、しかる後に圧力水又は圧縮空気を噴射して、めっき皮膜表面を洗浄する方法であり、固体粒子の噴射には、液体とともに噴射する場合が含まれることが、前記公報に開示されている。そして、これにより、めっき皮膜の耐割れ性を向上させることができるとされている。
【０００９】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、液体とともに平均粒子径が300μm以下の微粒子を鋼板に噴射する場合には、以下のような問題が生じる。一般に固体粒子が微細になっても、液体に含まれる粒子の重量が一定値以下である場合には、固体粒子は液体中に分散した状態を保持できる。ところが、鋼板に液体とともに固体粒子が噴射され、鋼板表面に衝突する場合、液体自体は容易に鋼板上から流れ落ちるものの、固体粒子は鋼板上で流動しにくい状態となる。
【００１０】
特に、一旦液体が鋼板上から流れ落ちて、鋼板上に残留する固体粒子の含有率が上昇すると、液体／固体の混合体としての、みかけの粘度が急激に上昇して流動しにくい状態となる。これは、泥水が自動車の車体に跳ねた場合に、水が流れ落ちても、泥が車体に付着して残留するのと同じ現象である。特に、鉄鋼の鋼板製造ラインでは、焼鈍工程や圧延工程によって、鋼板の温度が常温よりも高い場合が多いため、液体分は鋼板上から流れ落ちるだけでなく、蒸発する場合もあるため、固体粒子の付着はより強固になる。
【００１１】
このような現象は、固定された鋼板に常時固体粒子を液体と共に噴射する場合には、それほど大きな影響はないが、連続的に搬送される鋼板に対して噴射する場合には顕著に現れる。すなわち、常時液体とともに固体粒子を噴射する場合には、一旦固体粒子が鋼板に付着しても、続く液体の噴射によって大部分は洗い流されることになる。ところが、連続的に搬送される鋼板に対しては、固体粒子が噴射された部分は、すぐに移動するため、一旦付着した固体粒子がそのまま鋼板に付着した状態で搬送されることになるためである。
【００１２】
このようにして、鋼板上で、液体分に対する固体粒子の含有率が上昇した状態が生じると、鋼板上で固体粒子が凝集すると共に、鋼板から除去するのが容易ではなくなる。特に、固体粒子の粒径が小さいほど強固に凝集し、かつ鋼板への付着も強固となる。前記特開昭５９−６３６３号公報には、乾式のブラスト処理であっても、液体と共に固体粒子を噴射する場合であっても、固体粒子を噴射した後に圧力水又は圧縮空気を噴射することが開示されているが、連続的に搬送される鋼板上に液体とともに固体粒子を噴射する場合には、圧縮空気で鋼板に付着した微粒子を除去できても不十分である。
【００１３】
さらに、表面粗さ付与装置の下流側に鋼板の表面粗さの計測器や表面欠陥計を配置する場合には、鋼板上に付着している微粒子の影響によって、これらの計測器が誤検出する問題も生じる。
【００１４】
また、鋼板に圧力水を噴射して、強固に付着した固体粒子を除去する場合であっても、鋼板に微量の粒子が残留する場合がある。例えば、鋼板の板端部には微少な亀裂が生じている場合があり、そのような部分に液体とともに微量の微粒子が捕捉されることがある。この場合には、液体の表面張力が働くため、微粒子を容易に除去することができない。特に、自動車用途などの冷延鋼板や溶融めっき鋼板においては、鋼板に固体粒子が残留するのは望ましいことではなく、微量であっても除去しておくことが必要である。
【００１５】
さらに、液体と共に固体粒子を噴射する表面粗さ付与装置には、液体および固体粒子を循環させ、再使用するための循環装置を用いる必要がある。このとき、鋼板に付着した固体粒子は、表面粗さ付与装置から循環系統の外部に持ち出されるため、固体粒子の歩留りが悪化し、生産コストの上昇を招くという問題点もある。
【００１６】
また、鋼板表面に固体粒子を吹き付けることは、表面粗さの調整の他に、表面硬化、表面酸化層等の不純物層の除去、表面活性化、表面欠陥隠蔽等を目的として行われる場合がある。このような場合にも上記と同じような問題点が発生する。
【００１７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、連続的に搬送される鋼板の表面に微細な固体粒子を噴射する装置であって、固体粒子が鋼板の表面に残留することを防止し、清浄な鋼板を得ると共に、固体粒子を効率的に回収し、その歩留を向上させることが可能な設備を提供すること、このような設備を用いた鋼板の製造方法を提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、連続的に搬送される鋼板の表面に、液体と共に平均粒径300μm以下の固体粒子を噴射する固体粒子噴射装置と、その下流側に配置された、鋼板の洗浄装置を有してなり、かつ、前記洗浄装置の下流側に、鋼板の強制乾燥装置が配置されており、前記強制乾燥装置の下流側に、エアワイピング装置が配置されていることを特徴とする鋼板の処理設備である。
【００１９】
本手段においては、鋼板表面に固体粒子を噴射した後に、鋼板を洗浄装置に通過させる。洗浄装置としては、鋼板表面に残留した固体粒子を洗い流す機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、水を用いた洗浄装置が適当であり、この場合には、鋼板上の微粒子を洗い流すために一定の量の圧力および流量を噴射する必要がある。特に、固体粒子の平均粒径が小さいほど、鋼板上に強固に付着するため、より高い圧力を必要とする。ただし、10kgf/cm２以下の圧力水を用いれば充分である。また、洗浄水には界面活性剤を含有させて、微粒子を洗い流す効果を高めることも有効である。
【００２０】
表面粗さ付与装置としては、液体と共に平均粒径300μm以下の固体粒子を噴射して表面粗さを調整するものであれば特に限定されるものではないが、微粒子を噴射する方式としては、液体と固体粒子の混合体をポンプ搬送してノズルに供給する一方で、圧縮空気をノズルから噴射することで、その圧縮空気の流れによって、液体と固体粒子の混合体を加速させ、鋼板に噴射する方法が通常に用いられる方法である。
【００２１】
本手段においては、鋼板の表面の性質を所定のものとすることができると共に、固体粒子が鋼板に付着したり鋼板上に浮遊したりして残留することが防止できるので、清浄な鋼板を得ることができる。さらに、洗浄により回収した固体粒子を循環使用することにすれば、その歩留を向上させることができるようになり、運転費を安くすることができる。
【００２３】
洗浄装置の下流側に鋼板を強制乾燥させる装置を配置することで、鋼板の清浄度を高めることが可能となる。すなわち、洗浄装置によって洗浄された鋼板上からは、ほとんどの微粒子が除去されているものの、極微量の微粒子が鋼板上に残留する場合もある。特に、鋼板の板端部には微少な亀裂が生じている場合があり、そのような部分に洗浄液とともに微量の微粒子が捕捉されることがある。この場合には、前述のように液体の表面張力が働くため、微粒子を容易に除去することができないが、鋼板を乾燥させて洗浄液の液残りを蒸発させることで、容易に微粒子を取り除くことができる。
【００２５】
鋼板を乾燥させた後に微粒子を除去するためには、エアワイピング装置で圧縮空気を噴射すれば充分である。もともと、ごく微量の微粒子しか残留していないので、周囲に飛散してトラブルを起こすほどの粉塵は発生しない。
【００２６】
なお、強制乾燥装置は、洗浄で残留している鋼板表面の洗浄液を蒸発させるための装置であり、特に限定されるものではないが、温風ドライヤあるいは電熱ドライヤ等を用いることができる。したがって、この場合には、鋼板の乾燥とエアワイピングとを強制乾燥装置において同時に行うことが可能である。
【００２７】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、鋼板の板端部の周辺に対して、空気流が板中央部から板端部に向かうように前記エアワイピング装置の空気ノズルが配置されていることを特徴とするものである。
【００２８】
前記第１の手段は、洗浄装置で十分に除去できなかった、鋼板の端部に残留する固体粒子を除去することを主目的とするものであるので、鋼板の全面に圧縮空気を噴射する必要はなく、鋼板の板端部の周辺に対して、空気流が板中央部から板端部に向かうように空気ノズルを配置すればよい。
【００３０】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段又は第２の手段である鋼板の処理設備における、前記固体粒子噴射装置の上流側に、調質圧延機が設けられ、前記調質圧延機と前記固体粒子噴射装置の間に前記鋼板の洗浄装置が配置されていることを特徴とする鋼板の処理設備である。
【００３１】
微粒子鋼板に噴射する場合に、鋼板の表面に摩耗分などの異物が付着していても、その多くは液体とともに除去されてしまい、鋼板の表面粗さの均一性を損なうことはあまりない。しかしながら、固体粒子を循環して使用する場合に、循環系統に流れ落ちた異物が混入して、循環系統の配管類に付着する場合と、ノズルから鋼板に噴射され、鋼板表面に異物の圧痕を生じさせる場合とがあり、特に後者の問題が深刻である。したがって、予め鋼板に残留している異物などを洗浄により除去することで、微粒子を噴射する前の鋼板を清浄化することが好ましい。
【００３２】
洗浄装置としては、上記機能を果たせればよく、特に限定されるものではないが、水を鋼板に噴射する方法が経済的であり、噴射圧力としては通常10kgf/cm２以下で充分である。ただし、強固に鋼板表面に付着している異物を除去するためにさらに大きな圧力水を噴射することが必要な場合もある。
【００３３】
溶融めっきラインに調質圧延機が設置される場合には、めっき金属が圧延ロールに移着してキズが発生するのを防止するため、調質圧延液が使用される場合がある。この場合、鋼板上に調質圧延液の成分である防錆剤などが残留し、表面粗さを付与した後に外観上のムラとして認識されることがあるため、このような鋼板上に残留する調質圧延液の成分を、洗浄装置によって除去しておくのが有効である。
【００３６】
連続焼鈍ラインは、冷間圧延後の鋼板を焼鈍して材質の調整を行うものであるが、その下流側に調質圧延機を配置する場合が多い。この調質圧延では、調質圧延液を使用する湿式の場合と、乾式の場合とがあるが、いずれにしても、調質圧延によって生じる摩耗粉等の異物を除去した上で、表面粗さ付与装置を通過させることで、液体と固体粒子の混合体の循環系統に異物が混入せず、清浄で、表面粗さが均一な鋼板を得ることが可能となる。
【００３７】
前記課題を解決するための第４の手段は、連続的に搬送される鋼板の表面に、液体と共に平均粒径300μm以下の固体粒子を噴射した後、鋼板を洗浄し、その後乾燥し、乾燥後の鋼板に残留した固体粒子を、圧縮空気により除去する工程を有することを特徴とする鋼板の製造方法である。
【００３８】
本手段においては、鋼板の表面の性質を所定のものとすることができると共に、固体粒子が鋼板に付着したり鋼板上に浮遊したりして残留することが防止できるので、清浄な鋼板を得ることができる。さらに、洗浄により回収した固体粒子を循環使用することにすれば、その歩留を向上させることができるようになり、運転費を安くすることができる。
【００３９】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第４の手段である鋼板の製造方法の工程の前に、調質圧延機の調質圧延液や、調質圧延によって生じる摩耗粉を除去する洗浄工程を有することを特徴とする鋼板の製造方法である。
【００４０】
本手段においては、鋼板の表面の性質を所定のものとすることができると共に、前工程で発生した異物が、固体粒子を循環使用する場合に固体粒子に混入して鋼板の表面を損傷することを防止することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。図１は、鋼板１を連続的に搬送しながら、表面粗さ付与装置５によって表面粗さを調整するための設備列を示している。鋼板１としては、冷延鋼板又は亜鉛めっき鋼板が通常用いられ、冷延鋼板の場合には、冷間圧延、連続焼鈍後に調質圧延を行い、機械的特性が調整されたものが望ましい。また、溶融亜鉛めっき鋼板に表面粗さを付与する場合には、冷間圧延、焼鈍、亜鉛めっきが施され、調質圧延を行ったものが適している。ただし、調質圧延を施す前に本ラインを通過させ、表面粗さを付与して、その後調質圧延を行ってもよい。また、鋼板１は、冷延鋼板や亜鉛めっき鋼板に限定されるものではなく、他の表面処理鋼板などを対象としてもよい。
【００４４】
図１は、そのような鋼板１をペイオフリール３０に装入し、テンションリール３１で巻き取る方式の設備を示している。このとき入側ブライドルロール１１と出側ブライドルロール１３との間で張力が付与された状態で、鋼板が連続的に搬送される。
【００４５】
表面粗さ付与装置５は、チャンバーで囲われたブラスト室と噴射機３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成される。ブラスト室の内側には、鋼板の表面および裏面に液体とともに固体粒子を噴射するための噴射機３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置されており、循環タンク６から液体と固体粒子の混合体が供給される。
【００４６】
噴射機の形式としては、図４に示す空気式噴射機を使用することができる。これは、コンプレッサー４３で圧縮された空気をブラストノズル４２に送り、液体と固体粒子との混合体を加速させて、鋼板に噴射するものである。このときブラスト室内下部に落下した液体と固体粒子の混合体は、循環タンク４１に貯蔵され、攪拌機４０で固体粒子が液体中に分散された後、ブラストノズル４２に供給され、循環使用される。
【００４７】
図１に示す噴射機３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、循環タンク６は、図４のブラストノズル４２、循環タンク４１および攪拌機４０に対応する。なお、通常使用される圧縮空気の圧力は、0.2〜0.8MPa程度の圧力に設定され、その圧力を調整することで、鋼板の表面粗さを調整することができる。また、噴射機３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、鋼板の幅方向での噴射密度が一定になるように複数配置する必要がある。
【００４８】
図１では、表面、裏面それぞれに２列ずつの噴射ノズルが配置される形態が示されているが、鋼板の進行方向には、ライン速度に応じて鋼板への噴射密度が、一定範囲になるように単独あるいは複数配置される。ただし、鋼板に対する固体粒子の噴射は、必ずしも表裏面にする必要はなく、目的に応じて片面のみに噴射しても構わない。
【００４９】
図１の実施の形態では、表面粗さ付与装置５の下流側に、鋼板の洗浄装置２１、強制乾燥装置２２が配置されているのが特徴である。ここで、洗浄装置２１は、水を鋼板に噴射する方式を用いている。噴射する洗浄水の圧力および流量は、固体粒子の粒子径が小さいほど高く設定する必要があるが、圧力10kgf/cm２以下の圧力水を用いれば充分である。
【００５０】
なお、洗浄装置の下部には廃液ピット２６が配置され、異物等を除去するために流体サイクロン等で固体粒子が分離され、回収される。このようにして回収された固体粒子は、循環タンク６に補給され、再度循環することができる。ただし、廃液ピット２６から循環タンク６に直接配管をつなぎ、自動的に固体粒子を循環系に戻してもよい。いずれにしても、ブラスト室外に固体粒子が持ち出されることで歩留りが悪化するという問題点を解決することができる。
【００５１】
また、強制乾燥装置２２は、温風ドライヤを使用して鋼板を乾燥させる装置であり、洗浄装置によって鋼板に付着している水分を蒸発させる。ただし、洗浄したままの鋼板上の水分をすべて温風ドライヤで除去するためには、大容量の装置が必要となる。よって、洗浄装置２１と強制乾燥装置２２との間には、圧縮空気を鋼板に噴射するエアワイピングが可能なエアワイパーを配置するのが望ましい。これによって、大部分の水分を鋼板上から除去することができ、さらに残留する水分を強制乾燥装置２２で蒸発させればよい。
【００５２】
さらに、強制乾燥装置２２の下流側には、圧縮空気を鋼板に噴射するエアワイピングが可能なエアワイパー２４ａ、２４ｂが配置される。これは、鋼板の全面に圧縮空気を噴射するものであってもよいが、鋼板の板端部の周辺に対して、空気流が板中央部から板端部に向かうように空気ノズルを配置すれば充分である。特に、鋼板の板端部にみられる微少な亀裂部に洗浄液とともに捕捉された微量の微粒子を容易に除去することが可能となり、鋼板の清浄度が向上する。
【００５３】
ところで、本発明では溶融めっき鋼板の表面形態を調整するために、ブライドルロール１３の下流側に表面形態の測定器を配置して、その測定結果に基づいて、固体粒子の噴射速度および噴射量を変更してもよい。表面形態の測定器としては、平均粗さRa、あるいはピークカウントＰＰＩの測定器、さらにはＣＣＤカメラ等によって鋼板の表面を撮影し、固体粒子の圧痕の大きさを画像処理によって判定する装置でもよい。このとき、鋼板の表面に付着した固体粒子の影響で、それらの検出器が誤検出するという問題も生じない。
【００５４】
一方、表面粗さ付与装置５の上流側には、鋼板の洗浄装置２７が配置される。これによって、入側の鋼板に付着している異物が除去されて、表面粗さ付与装置５の循環系に混入することはないので、ノズルから鋼板に噴射され鋼板表面に異物の圧痕を生じさせるという問題が生じない。洗浄装置としては、水を鋼板に噴射する方法が経済的であり、噴射圧力としては通常10kgf/cm２以下で充分である。鋼板１に油脂成分が付着している場合には、洗浄剤を含有させた洗浄水を使用してもよい。さらに、鋼板1に圧延油等の油脂成分が多量に付着している場合にはアルカリ脱脂設備を配置してもよい。
【００５５】
図２は、本発明の第２の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。これは、請求項８に係る実施の形態を示したものであり、溶融亜鉛めっきラインのめっき浴３４の下流側に請求項６に係る設備列を配置したものである。
【００５６】
溶融亜鉛めっきラインでは、冷間圧延後の鋼板をペイオフリール３０に装入し、入側の洗浄装置３２を通過させた後に、焼鈍炉３３において再結晶焼鈍を行う。その後、めっき浴３４において亜鉛めっき皮膜を形成した後、エアワイパー３５で膜厚調整を行う。合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合には、さらに合金化炉３６を作動させ、合金化処理を行う。ただし、これを使用せずに製造する皮膜が主としてη層からなる亜鉛めっき鋼板も同一のラインで製造される。
【００５７】
通常の溶融亜鉛めっきラインでは、調質圧延機２０による調質圧延が行われた後に、化成処理装置により化成皮膜が付与される場合と、防錆油が塗布されて、そのまま巻き取られる場合がある。一方、図２の実施の形態では、調質圧延の入側に水あるいは調質圧延液を噴射するノズル２５ａ、２５ｂを配置し、さらにその下流側に表面粗さ付与装置５、鋼板の洗浄装置２１、強制乾燥装置２２を配置する。
【００５８】
ここでは、調質圧延に鋼板および圧延ロールに水を供給しながら調質圧延を行う、いわゆるウェット調圧を実施する。鋼板１上に噴射された水は、調質圧延で生じる摩耗粉などの異物を洗い流す作用があるため、この場合には、図１の入側洗浄装置２７は必ずしも必要ない。
【００５９】
表面粗さ付与装置５を通過した鋼板１が洗浄装置２１を通過することで、鋼板１表面に付着する液体と固体粒子の混合体が洗い流される。この混合体は廃液ピット２６に回収されて、流体サイクロン等で固体粒子が分離される。このようにして回収された固体粒子は再び循環タンク６に戻され、循環使用されるので固体粒子の歩留り悪化が生じない。
【００６０】
以上のような設備列に配置することで、めっき設備と、材料の機械的特性を調整する調質圧延設備、および適切な表面粗さ付与する表面粗さ付与装置５を同一ラインに配置することができ、図１に示すバッチ式の表面粗さの調整設備に比べて、大幅な生産性の向上を図ることができる。
【００６１】
図３は、本発明の第３の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。これは、請求項９に係る実施の形態を示したものであり、連続焼鈍ラインの焼鈍炉３３の下流側に、調質圧延機２０を配置し、さらにその下流側に鋼板の入側洗浄装置２７、表面粗さ付与装置５、出側洗浄装置２１、強制乾燥装置２２、エアワイパー２４ａ、２４ｂを連続的に配置した設備列である。
【００６２】
連続焼鈍ラインでは、冷間圧延後の鋼板１をペイオフリール３０に装入し、焼鈍炉３３において再結晶焼鈍を行う。通常の連続焼鈍ラインでは、調質圧延機２０による調質圧延が行われた後に、防錆油が塗布されてテンションリール３１で巻き取られる。一方、図３の実施の形態では、調質圧延機２０の下流側に表面粗さ付与装置５などが配置されている。
【００６３】
通常の連続焼鈍ラインに配置される調質圧延機は、乾式で行われるドライ調圧と、湿式のウェット調圧とを行うが、図３ではドライ調圧を行う場合を示している。この場合、調質圧延で生じた摩耗粉等の異物が鋼板上に残留するので、予め入側洗浄装置２７で鋼板に付着した異物を除去しておくのが望ましい。
【００６４】
以上のような設備列に配置することで、連続焼鈍設備と、材料の機械的特性を調整する調質圧延機と、適切な表面粗さ付与する表面粗さ付与装置５を同一ラインに配置することができ、図１に示すバッチ式の表面粗さの調整設備に比べて、大幅な生産性の向上を図ることができる。
【００６５】
【実施例】
本発明の実施例として、板厚0.5〜1.8mm、板幅750〜1850mmの冷延鋼板を下地とした溶融亜鉛めっき鋼板に対して、調質圧延機で0.8％の伸長率を付与した鋼板を使用し、図１に示したような設備によって表面粗さを調整した結果について説明する。なお、調質圧延における伸長率の付与は、材質調整を目的としたものであり、ブライトロールを使用して調質圧延を行っている。また、本実施例では、めっき皮膜が主としてη相からなる亜鉛めっき鋼板を対象とした。ライン速度は最大100mpmとした。
【００６６】
表面粗さ付与装置５において使用した固体粒子は、平均粒子径55μmのステンレス鋼の微細粒子である。噴射機としては、図４に示した空気式噴射機を使用し、圧縮空気の圧力0.4MPa、鋼板と噴射機の距離を200ｍｍとして鋼板に噴射した。固体粒子の噴射密度は、鋼板に対して2.5kg/mとし、これにより、平均粗さRaが1.1μm、ピークカウントPPIが420の自動車用亜鉛めっき鋼板を製造した。
【００６７】
洗浄装置２１では、噴射ノズルから流量20L/minで水を鋼板に噴射して洗浄を行った。強制乾燥装置２２では、温風ドライヤを用いて、温風温度100℃、温風噴射速度100m/sで運転した。また、強制乾燥装置２２の下流側にはエアワイピングノズル２４ａ、２４ｂを配置している。
【００６８】
その結果、表面粗さ付与装置５から鋼板上に残留してブラスト室から持ち出される固体粒子の大部分は洗浄装置によって洗い流されて、洗浄装置２１を配置しなかった場合に比べて、原単位、すなわち固体粒子の補給量が55％削減された。
【００６９】
なお、以上の実施の形態及び実施例においては、鋼板の表面粗さを調整する装置及び方法について説明してきたが、本発明はこのようなものに限定されるものではなく、鋼板の表面の硬化、表面酸化層等の不純物層の除去、表面活性化、鏡面欠陥の隠蔽等のために、鋼板の表面に固体粒子を投射する場合にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態である鋼板の表面粗さ調整設備の概要を示す図である。
【図４】空気式噴射機の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
１…鋼板、３ａ、３ｂ，３ｃ、３ｄ…固体粒子の噴射機、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…コンプレッサー、５  …表面付与装置、６…循環タンク、１０、１１、１３…ブライドルロール、２０…調質圧延機、２１…出側洗浄装置、２２        …強制乾燥装置、２３…検査台、２４ａ、２４ｂ…エアワイピングノズル、２５ａ、２５ｂ…水または調質圧延液の噴射ノズル、２６    …廃液タンク、２７…入側洗浄装置、３０…ペイオフリール、３１…テンションリール、３２…入側洗浄装置、３３…焼鈍炉、３４…めっき浴、３５      …エアワイパー、３６…合金化炉、４０…攪拌機、４１…循環タンク、４２…ブラストノズル、４３…コンプレッサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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