JP5846068B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
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- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
めっき浴に浸漬された鋼板は、めっき浴中のシンクロールにより方向転換し、めっき浴より上方へ引き上げて連続的に亜鉛めっきを施し、溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。また、溶融亜鉛めっき設備においては、一般的に、めっきしたままの通常の溶融亜鉛めっき鋼板(GI)と、亜鉛めっき後、加熱して合金化処理を施す合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)を、同一ラインで適宜処理を切り替えることにより製造している。
すなわち、本発明は、加熱された鋼板を冷却手段で冷却する冷却工程と、冷却工程で冷却された鋼板を、溶融亜鉛めっきを貯留しためっき浴に鋼板温度が440〜510℃で連続的に侵入させた後、めっき浴より引き上げて、鋼板に連続的にめっきを施すめっき工程と、めっき工程でめっきされた鋼板に加熱して合金化処理を施して、合金化溶融亜鉛めっきとする工程とを有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、冷却工程における、鋼板の幅方向両端部の600℃以下の滞留時間を中央部よりも長くすることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供する。
また、鋼板の両端部と中央部のめっき浴への侵入板温に差をつけることは必須ではないが、600℃以下からめっき浴への侵入までの時間を確保するために、幅方向の両端部を中央部の温度より10〜50℃低くすることが好ましい。なお、ここで言う鋼板端部のエリアは、合金化処理時の温度が中央部より10℃以上低い部分のことを言う。
あるいは、冷却工程が、風冷によって冷却を行うものであり、鋼板の幅方向の両端部と中央部とで冷却ガスの種類を変えることによって、両端部の冷却速度を中央部の冷却速度よりも速くするのが好ましい。
図1に示す合金化溶融亜鉛めっき鋼板処理装置10(以下、「めっき処理装置10」ともいう)は、冷却帯12から、スナウト14を介して、めっき浴16に鋼板が侵入するようになっており、シンクロール18で方向が変えられ、ガスワイピングノズル20でめっき付着量が調整された後、合金化処理部22にて加熱により合金化される構成となっている。
図2に示す冷却部12aは、複数の通気口を有する一対の通気部28と、通気部28のそれぞれの各通気口28a〜28cに配置される複数のダンパ30a〜30cとを有する。
図示例においては、通気部28は、それぞれ5つの通気口を有している。具体的には、鋼板Sの幅方向の端部側に配置される2つの端部通気口28a、鋼板Sの幅方向の中央部に配置される中央部通気口28c、および、端部通気口28aと中央部通気口28cとの間に配置される2つの中間部通気口28bとを有している。また、各通気口(28a〜28c)には、冷却ガスを送風するための冷却ファンが接続されている(図示せず)。
なお、冷却ファンから各通気口に送風される冷却ガスの風圧は一定である。また、冷却ガスの種類としては、通常は、鋼板が酸化しないよう、不活性ガスや還元性のガスが選択される。例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、水素等のガスを用いることができる。また、冷却ガスの温度は、鋼板Sを好適に冷却できれば、特に限定はない。
端部ダンパ30a、中間部ダンパ30b、および中央部ダンパ30cはそれぞれ独立に開口度を調整可能に設けられており、端部ダンパ30aの開度を最も大きくし、中央部ダンパ30cの開度を最も小さくしている。
図示例において、ダンパの開度を端部ダンパ30a、中間部ダンパ30b、中央部ダンパ30cの順に小さくして、鋼板Sの両端部側の冷却ガスの風量を大きくすることによって、両端部の冷却速度を、中央部の冷却速度よりも速くしている。両端部の冷却速度を、中央部の冷却速度よりも速くすることにより、冷却帯12にて冷却された後の鋼板Sの温度は、鋼板Sの幅方向において、両端部の温度が、中央部の温度よりも低い温度プロファイルとなり、後述する合金化処理部22での合金化処理の際に、鋼板Sの幅方向の両端部の温度が低くなり、両端部のめっきが合金化されずに合金化ムラが生じることを防止することができる。なお、温度計については図示していないが、冷却帯、合金化処理帯の幅方向の複数位置で温度を測定しておけばよい。
なお、温度計としては、放射温度計等の、従来のめっき処理装置で利用されている種々の公知の温度計が利用可能である。
鋼板Sは、例えば、板幅400〜2000mm、板厚0.10〜1.0mmの範囲の鋼板に適用して良好な結果が得られることを確認している。
また、めっき浴16内には、シンクロール18が回動可能に配置されており、このシンクロール18はめっき浴16中に浸漬されている。なお、シンクロール18から浴面までの間には、図示しない浴中サポートロールを設置して、鋼板Sの形状を矯正すればよい。
溶融亜鉛めっきのめっき方法には、特に限定はなく、従来行われているめっき方法で行えばよい。例えば、めっき浴16の浴温は、440〜490℃程度とし、亜鉛めっき浴中のAl濃度は、0.1〜0.15wt%程度とすればよい。
このガスワイピングノズル20は、鋼板Sの板厚方向に移動可能(位置調整可能)に配置される。
合金化処理部22で合金化処理された鋼板Sの表面には合金化溶融亜鉛めっきが施され、合金化溶融亜鉛めっき鋼板として、所定の経路で搬送され、次の工程に供される。
前述のように、焼鈍炉の還元帯などで加熱されて送られた鋼板Sは、めっき処理装置10内を、冷却帯12、めっき浴16、ガスワイピングノズル20、合金化処理部22の順に所定の搬送経路で案内される。
めっき浴16から引き上げられた鋼板Sには溶融亜鉛が付着しており、ガスワイピングノズル20が、ガスを吹き付けることによって、溶融亜鉛の付着量(めっき層の厚さ)を調整する。
表面に合金化溶融亜鉛めっきが施された鋼板Sは、所定の搬送経路で搬送されて、次の工程に供される。
また、板幅が異なる鋼板Sを連続的に処理する場合であっても、板幅に応じて各ダンパの開度を変えるのみで、冷却ガスの風量を変更して、板幅に応じた冷却をすることができるので、即応性に優れ、次の鋼板Sを処理するまでの時間を短縮することができる。
[実施例1]
図1に示すめっき処理装置10を用いて、鋼板Sに合金化溶融亜鉛めっき処理を行なった。
ライン速度は、150mpmとした。
冷却帯12での両端部の冷却が中央部より大きくなるようにし、冷却帯12での温度が600℃以下での滞留時間は、中央部が5.5秒であり、両端部が、7.0秒とした。
めっき浴16に浸漬される直前の鋼板Sの温度は、両端部が、450℃、中央部が、480℃であった。
合金化処理部22による加熱処理の温度は、中央部で550℃、両端部で530℃であった。
比較例として、冷却帯12での両端部の冷却を中央部より増加させることはせず冷却した以外は、実施例1と同様にしてめっき処理を行った結果を示す。冷却帯からめっき侵入までの間で、600℃以下となる滞留時間は、中央部で5.5秒、両端部で4.5秒であった。めっき浴16に浸漬される直前の鋼板Sの温度は、両端部が、520℃、中央部が480℃であった。冷却時の両端部の風量を中央部と同程度とした以外は、実施例1と同様にしてめっき処理を行い、未合金化の割合の評価を行った。合金化溶融亜鉛めっき処理後の鋼板Sのめっき中Fe濃度は、中央部で11.0%、端部で9.7%であった。また、端部に於いて、さざ波上の外観不良が発生した。
12 冷却帯
12a、12b、12c 冷却部
14 スナウト
16 めっき浴
18 シンクロール
20 ガスワイピングノズル
22 合金化処理部
28 通気部
28a 端部通気口
28b 中間通気口
28c 中央通気口
30a 端部ダンパ
30b 中間部ダンパ
30c 中央部ダンパ
S 鋼板
Claims (4)
- 加熱された鋼板を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程で冷却された前記鋼板を、溶融亜鉛めっきを貯留しためっき浴に鋼板温度が440〜510℃で連続的に侵入させた後、めっき浴より引き上げて、前記鋼板に連続的にめっきを施すめっき工程と、
前記めっき工程でめっきされた前記鋼板に加熱合金化処理を施して、合金化溶融亜鉛めっきを施す合金化処理工程とを有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、
前記冷却工程は、風冷によって冷却を行うものであり、前記鋼板の幅方向において合金化時の温度が最も低くなる位置である両端部での風量を中央部での風量よりも多くする、あるいは、前記鋼板の幅方向の両端部と中央部とで冷却ガスの種類を変えることで、両端部の冷却速度を中央部の冷却速度よりも速くすることで、前記鋼板の幅方向の両端部の600℃以下の滞留時間を中央部よりも長くすることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 前記冷却工程における、前記鋼板の幅方向の両端部の600℃以下の滞留時間を中央部の滞留時間の1.1〜1.5倍とする請求項1に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
- 前記めっき工程の際の、前記鋼板の温度を、440〜510℃とし、かつ、前記鋼板の幅方向の両端部を中央部の温度より10〜50℃低くする請求項1または2に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
- 前記冷却工程の後に、冷却された前記鋼板の幅方向の少なくとも前記中央部と一方の端部の温度を測定する温度測定工程を有し、この温度測定工程での温度の測定結果に基づいて、前記冷却工程における冷却速度を変更する請求項1〜3のいずれか一項に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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