JP6875918B2

JP6875918B2 - Black-plated steel sheet manufacturing equipment and manufacturing system

Info

Publication number: JP6875918B2
Application number: JP2017072407A
Authority: JP
Inventors: 栗栖　義信; 義信栗栖; 中野　忠; 忠中野; 佐藤　敏明; 敏明佐藤; 中溝　浩行; 浩行中溝; 山本　正樹; 正樹山本; 豊治安田; 一郎 ▲高▼橋; 義孝湯倉; 勉太田; 真一梶本; 鈴木　昇; 昇鈴木; 雅彦土山; 村井　裕輔; 裕輔村井
Original assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018172745A

Description

本発明は、黒色めっき鋼板の製造装置および製造システムに関する。 The present invention relates to a black plated steel sheet manufacturing apparatus and manufacturing system.

建築物の屋根材や外装材、家電製品、自動車などの分野では、意匠性などの観点から黒色の外観を有する鋼板のニーズが高まっている。鋼板の表面を黒色化する方法としては、鋼板の表面に黒色塗料を塗布して黒色塗膜を形成する方法があるが、黒色塗膜を形成せずに、めっき鋼板の金属光沢および銀白色の色調を遮蔽して、めっき層そのものを酸化させて黒色化する方法が提案されている。例えば、特許文献１および特許文献３には、溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき鋼板を、密閉容器の内部で水蒸気と接触させて、黒色化した酸化皮膜を溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層に形成させる方法が記載されている。 In fields such as roofing materials and exterior materials for buildings, home appliances, and automobiles, there is an increasing need for steel sheets having a black appearance from the viewpoint of design. As a method of blackening the surface of the steel sheet, there is a method of applying a black paint to the surface of the steel sheet to form a black coating film. A method has been proposed in which the color tone is shielded and the plating layer itself is oxidized to turn black. For example, in Patent Document 1 and Patent Document 3, a molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheet is brought into contact with steam inside a closed container to form a blackened oxide film on the molten Al and Mg-containing Zn-plated layer. The method is described.

また、特許文献２には、めっき鋼板の間にスペーサーを配置してめっき鋼板に水蒸気を接触させる方法が記載されている。当該方法によれば、めっき鋼板の間にスペーサーを配置することで、めっき鋼板の周縁部と中心部に水蒸気を同じように接触させることができるため、めっき層の表面をより均一に黒色化できる。 Further, Patent Document 2 describes a method in which a spacer is arranged between the plated steel sheets to bring water vapor into contact with the plated steel sheets. According to this method, by arranging a spacer between the plated steel sheets, water vapor can be brought into contact with the peripheral portion and the central portion of the plated steel sheet in the same manner, so that the surface of the plated layer can be blackened more uniformly. ..

特許第５３３５１５９号公報Japanese Patent No. 5335159 特開２０１３−２４１６７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-241676 特許第６０７２９５２号公報Japanese Patent No. 6072952

上述したように、めっき層をより均一に黒色化するためには、めっき鋼板の黒色化すべき領域全体に水蒸気を十分に行き渡らせ、めっき層の表面に対して均一に水蒸気を接触させることが非常に重要となる。 As described above, in order to blacken the plating layer more uniformly, it is very important to sufficiently spread the water vapor over the entire area of the plated steel sheet to be blackened and to bring the water vapor into uniform contact with the surface of the plating layer. Is important to.

しかし、上記従来の方法で水蒸気処理を行って黒色めっき鋼板の製造を行っていたところ、時として、均一な外観の黒色めっき鋼板が得られなくなるという課題が発生した。種々の検討を行ったところ、水蒸気処理中に必要な量の水蒸気が、密閉容器中の黒色化すべきめっき鋼板に十分に行き渡っていないためと考えられた。 However, when the black-plated steel sheet is manufactured by steam treatment by the above-mentioned conventional method, sometimes there is a problem that a black-plated steel sheet having a uniform appearance cannot be obtained. As a result of various studies, it was considered that the amount of steam required during the steam treatment was not sufficiently distributed to the plated steel sheet to be blackened in the closed container.

そこで、本願発明では、めっき層を均一に黒色化してより見栄えの良い黒色めっき鋼板の製造装置および製造システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing system for a black-plated steel sheet having a better appearance by uniformly blackening the plating layer.

（１）基材鋼板の表面に溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層を有するめっき鋼板を配置可能な配置部を有する密閉容器と、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する加熱部と、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを排気して、当該密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にし得る排気部と、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部と、前記密閉容器の内部に水蒸気を導入する水蒸気導入部と、露点がめっき鋼板温度未満のガスを、前記密閉容器の内部に導入するガス導入部と、を備え、前記密閉容器は、流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた天井部を有し、前記排気部は、前記密閉容器の内部から水蒸気を含む雰囲気ガスを排出することが可能に構成されていることを特徴とする黒色めっき鋼板の製造装置。 (1) A closed container having an arrangement portion capable of arranging a plated steel plate having a Zn plating layer containing molten Al and Mg on the surface of the base steel plate, a heating portion for heating the atmospheric gas inside the closed container, and the sealing. An exhaust unit that can exhaust the atmospheric gas inside the container to reduce the pressure of the gas inside the closed container to less than atmospheric pressure, a stirring unit that stirs the atmospheric gas inside the closed container, and the inside of the closed container. The closed container is provided with a steam introduction section for introducing steam into the closed container and a gas introduction section for introducing a gas having a dew point lower than the temperature of the plated steel plate into the inside of the closed container, and the closed container forms a plurality of fluid flow paths. An apparatus for producing a black-plated steel plate, which has a ceiling portion provided with a partition wall, and the exhaust portion is configured to be capable of discharging an atmospheric gas containing water vapor from the inside of the closed container.

上記（１）の構成によれば、溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき鋼板を密閉容器内で水蒸気と接触させて黒色化させる際、事前に密閉容器内の気体圧力を大気圧未満にすることで、効率的に必要な水蒸気量を密閉容器内に導入することができる。また、密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部が設けられることにより、密閉容器内の水蒸気をめっき鋼板全体に行きわたらせることができるとともに、めっき鋼板の加熱や冷却を行う際には、めっき鋼板を均一に加熱したり冷却することが可能となる。さらに、密閉容器に流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた天井部をさらに設けることにより、例えば、密閉容器内に配置されためっき鋼板の過熱をさらに促進することが可能となる。 According to the configuration of (1) above, when the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheet is brought into contact with water vapor in the closed container to be blackened, the gas pressure in the closed container is set to less than atmospheric pressure in advance. The required amount of water vapor can be efficiently introduced into the closed container. Further, by providing a stirring unit for stirring the atmospheric gas inside the closed container, the water vapor in the closed container can be distributed throughout the galvanized steel sheet, and when heating or cooling the galvanized steel sheet, It is possible to uniformly heat and cool the plated steel sheet. Further, by further providing the ceiling portion provided with a plurality of partition walls forming a fluid flow path in the closed container, for example, overheating of the plated steel plate arranged in the closed container can be further promoted.

（２）前記密閉容器の内部の圧力を開放することが可能なベント部を有する、前記（１）に記載の黒色めっき鋼板の製造装置。 ( 2 ) The black-plated steel sheet manufacturing apparatus according to (1) above, which has a vent portion capable of releasing the pressure inside the closed container.

上記（２）の構成によれば、密閉容器の内部の圧力を開放することが可能なベント部をさらに密閉容器に設けることにより、水蒸気処理の後のめっき鋼板の冷却工程をスムーズに行うことが可能となる。 According to the configuration of (2 ) above, the cooling process of the plated steel sheet after the steam treatment can be smoothly performed by further providing the closed container with a vent portion capable of releasing the pressure inside the closed container. It will be possible.

（３）前記密閉容器は、流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた縦壁部を、少なくとも前記配置部の周囲に有する、前記（１）または前記（２）に記載の黒色めっき鋼板の製造装置。 ( 3 ) The black plating according to (1) or (2) above , wherein the closed container has a vertical wall portion provided with a plurality of partition walls forming a fluid flow path at least around the arrangement portion. Steel plate manufacturing equipment.

上記（３）の構成によれば、密閉容器は、流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた縦壁部を、少なくとも配置部の周囲に有しているので、所定温度の流体を縦壁部の流通経路に流すことにより、密閉容器内のめっき鋼板の加熱や冷却を早期に行うことができる。 According to the configuration of ( 3 ) above, since the closed container has a vertical wall portion provided with a plurality of partition walls forming a fluid flow path at least around the arrangement portion, the fluid at a predetermined temperature can be supplied. By flowing the fluid through the distribution channel of the vertical wall portion, the plated steel sheet in the closed container can be heated and cooled at an early stage.

（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の黒色めっき鋼板の製造装置と、前記黒色めっき鋼板の製造装置の動作を制御し得る制御部と、を有し、前記制御部は、前記加熱部の動作を制御して、前記密閉容器の内部である前記配置部に配置された前記めっき鋼板を、露点がめっき鋼板温度未満である雰囲気ガスの存在下で加熱する手段と、前記密閉容器の天井部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも高い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する手段と、前記排気部の動作を制御して、前記密閉容器の内部の加熱された前記雰囲気ガスを排気し、前記密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にする手段と、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部の動作を制御して、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する手段と、前記水蒸気導入部の動作を制御して、前記密閉容器の内部に水蒸気を導入する手段と、前記水蒸気導入部と前記排気部とのうち少なくともいずれか一方の動作を制御しつつ加熱された前記めっき鋼板を水蒸気と接触させる手段と、前記排気部の動作を制御して、黒色化された前記黒色めっき鋼板が配置された密閉容器の内部の雰囲気ガスを排気して、前記密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にする手段と、前記ガス導入部の動作を制御して、前記密閉容器の内部に露点が常にめっき鋼板温度未満であるガスを導入して前記黒色めっき鋼板を冷却する手段と、を有する黒色めっき鋼板を製造するシステム。 ( 4 ) The control unit includes the black-plated steel plate manufacturing apparatus according to any one of (1) to ( 3 ) and a control unit capable of controlling the operation of the black-plated steel plate manufacturing apparatus. A means for controlling the operation of the heating unit to heat the plated steel plate arranged in the arrangement portion inside the closed container in the presence of an atmospheric gas having a dew point lower than the temperature of the plated steel plate, and the above. A means for heating the atmospheric gas inside the closed container by allowing a fluid having a temperature higher than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container to flow through the flow path of the fluid formed on the ceiling of the closed container, and the above. Means for controlling the operation of the exhaust unit to exhaust the heated atmospheric gas inside the closed container to reduce the pressure of the gas inside the closed container to less than atmospheric pressure, and the atmosphere inside the closed container. A means for controlling the operation of the stirring unit for stirring the gas to stir the atmospheric gas inside the closed container, and a means for controlling the operation of the water vapor introduction unit to introduce water vapor into the closed container. The means for bringing the heated plated steel plate into contact with steam while controlling the operation of at least one of the water vapor introduction unit and the exhaust unit, and the operation of the exhaust unit were controlled to turn black. The means for exhausting the atmospheric gas inside the closed container in which the black-plated steel plate is arranged to reduce the pressure of the gas inside the closed container to less than atmospheric pressure and the operation of the gas introduction portion are controlled to control the operation of the gas introduction unit. A system for producing a black-plated steel plate having a means for cooling the black-plated steel plate by introducing a gas whose dew point is always lower than the temperature of the plated steel plate inside the closed container.

上記（４）の構成によれば、溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき鋼板を密閉容器内で水蒸気と接触させて黒色化させる際、密閉容器内に導入口から水蒸気を導入しつつ、排出口からは密閉容器内の水蒸気を排出することにより、黒色化させる際に水蒸気と反応して発生する水素ガスを適切に排出することができ、密閉容器内に必要な水蒸気量を確保することができる。なお、密閉容器内の圧力は、密閉容器内に導入される水蒸気の流量と当該密閉容器内から排出される水蒸気の流量とのうち少なくともいずれか一方を可変制御することにより、所定の圧力に維持されうるように構成されている。また、密閉容器に流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた天井部に流体を流すことにより、例えば、密閉容器内に配置されためっき鋼板の加熱をさらに促進することが可能となる。さらに、密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部を制御することにより、密閉容器内の水蒸気をめっき鋼板全体に行きわたらせることができるとともに、めっき鋼板の加熱や冷却を行う際には、めっき鋼板を均一に加熱したり冷却することが可能となる。 According to the configuration of ( 4 ) above, when the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheet is brought into contact with steam in a closed container to turn black, water vapor is introduced into the closed container from the introduction port and from the discharge port. By discharging the water vapor in the closed container, it is possible to appropriately discharge the hydrogen gas generated by reacting with the water vapor when blackening, and it is possible to secure the required amount of water vapor in the closed container. The pressure in the closed container is maintained at a predetermined pressure by variably controlling at least one of the flow rate of water vapor introduced into the closed container and the flow rate of water vapor discharged from the closed container. It is configured so that it can be done. Further, by flowing the fluid through the ceiling portion provided with a plurality of partition walls forming the flow path of the fluid in the closed container, for example, it is possible to further promote the heating of the plated steel plate arranged in the closed container. .. Furthermore, by controlling the stirring unit that agitates the atmospheric gas inside the closed container, the water vapor in the closed container can be distributed throughout the galvanized steel sheet, and when heating or cooling the galvanized steel sheet, It is possible to uniformly heat and cool the plated steel sheet.

（５）前記制御部は、前記密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも高い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する手段、および／または、前記密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも低い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを冷却する手段を有する、前記（４）に記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 ( 5 ) The control unit circulates a fluid having a temperature higher than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container through the fluid flow path formed in the vertical wall portion of the closed container, and causes the inside of the closed container to flow. A fluid having a temperature lower than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container is circulated through the means for heating the atmospheric gas and / or the fluid flow path formed in the vertical wall portion of the closed container. The system for producing a black-plated steel plate according to ( 4 ) above , which has a means for cooling the atmospheric gas inside the closed container.

上記（５）の構成によれば、めっき鋼板を加熱する際、密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも高い温度の流体を流通させることで、密閉容器の内部に配置されためっき鋼板を早期に加熱することが可能となる。一方、めっき鋼板を冷却する際は、密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも低い温度の流体を流通させることで、密閉容器の内部に配置されためっき鋼板を早期に冷却することが可能となる。 According to the configuration of (5 ) above, when the galvanized steel sheet is heated, a fluid having a temperature higher than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container is circulated in the flow path of the fluid formed on the vertical wall of the closed container. By doing so, it becomes possible to heat the plated steel sheet arranged inside the closed container at an early stage. On the other hand, when cooling the plated steel plate, the fluid having a temperature lower than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container is circulated through the flow path of the fluid formed in the vertical wall of the closed container. It is possible to cool the plated steel plate arranged inside at an early stage.

（６）さらに、前記制御部は、ベント部の動作を制御して、前記密閉容器の圧力を開放する手段を有する、前記（４）または前記（６）に記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 ( 6 ) Further, the system for manufacturing the black-plated steel sheet according to the above (4) or (6), wherein the control unit has a means for controlling the operation of the vent portion to release the pressure of the closed container. ..

上記（６）の構成によれば、密閉容器の内部の圧力を開放することが可能なベント部を開放制御することにより、水蒸気処理の後のめっき鋼板の冷却工程をスムーズに行うことが可能となる。 According to the configuration of (6 ) above, by controlling the opening of the vent portion that can release the pressure inside the closed container, it is possible to smoothly perform the cooling process of the plated steel sheet after the steam treatment. Become.

（７）前記溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層は、Ａｌを０．１質量％以上６０質量％以下の量で含有し、Ｍｇを０．０１質量％以上１０質量％以下の量で含有する、前記（４）〜（６）のいずれかに記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 ( 7 ) The molten Al and Mg-containing Zn plating layer contains Al in an amount of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, and Mg in an amount of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. The system for manufacturing a black-plated steel sheet according to any one of ( 4 ) to ( 6) above.

上記（７）の構成によれば、Ａｌを０．１質量％以上６０質量％以下の量で含有し、Ｍｇを０．０１質量％以上１０質量％以下の量で含有する、溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層を有する黒色めっき鋼板を製造することができる。 According to the configuration of ( 7 ) above, molten Al, Mg containing Al in an amount of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less and Mg in an amount of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. A black-plated steel sheet having a containing Zn-plated layer can be produced.

本願発明によれば、見栄えの良い良質な黒色めっき鋼板の製造装置および製造システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing system for a high-quality black-plated steel sheet having a good appearance.

本願発明に係る黒色めっき鋼板を製造する方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method of manufacturing the black-plated steel sheet which concerns on this invention. 本願発明に係る黒色めっき鋼板を製造する装置の模式図である。It is a schematic diagram of the apparatus which manufactures the black-plated steel sheet which concerns on this invention. 密閉容器に設けられた縦壁部温度調整機構内および天井部温度調整機構内の流体の流れを模式的に示した図であって、（Ａ）は模式平面図、（Ｂ）は模式断面図である。It is a figure which shows typically the flow of the fluid in the vertical wall part temperature control mechanism and the ceiling part temperature control mechanism provided in a closed container, (A) is a schematic plan view, (B) is a schematic cross-sectional view. Is. 本発明に係る黒色めっき鋼板を製造する装置の制御系を示す図である。It is a figure which shows the control system of the apparatus which manufactures the black-plated steel sheet which concerns on this invention.

［黒色めっき鋼板を製造する方法］
黒色めっき鋼板の製造方法は、上記の黒色めっき鋼板製造装置を用いて、ＡｌおよびＭｇを含有する溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき鋼板１を密閉容器１０の内部で水蒸気に接触させて黒色めっき鋼板を製造する方法である。 [Method of manufacturing black-plated steel sheet]
The method for manufacturing a black-plated steel sheet is to use the above-mentioned black-plated steel sheet manufacturing apparatus to bring molten Al containing Al and Mg and Zn-plated steel sheet 1 containing Mg into contact with steam inside a closed container 10 to obtain a black-plated steel sheet. It is a method of manufacturing.

本実施形態の黒色めっき鋼板の製造方法では、図１のフローチャートに示されているように、密閉容器１０（図２参照）の内部に配置した（積み込んだ）溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき鋼板１を加熱する第１工程（Ｓ１１０）と、密閉容器１０の内部の雰囲気ガスを排気して、密閉容器１０内部の気体圧力を７０ｋＰａ以下にする第２工程（Ｓ１２０）と、密閉容器１０の内部に水蒸気を導入して水蒸気処理を行う第３工程（Ｓ１３０）と、第３工程（Ｓ１３０）の後に密閉容器１０の内部の圧力をいったん大気圧に戻した後に、密閉容器１０内部の気体圧力を再び７０ｋＰａ以下にする第４工程（Ｓ１４０）と、密閉容器１０内部のめっき鋼板１を冷却する第５工程（Ｓ１５０）とを、この順番で行う。なお、以下の説明では、加熱装置２４、縦壁部温度調整機構２０、天井部温度調整機構２１、撹拌部７０、各弁３２、３６、４２、５２等は、図４に示されるように、制御部９０からの制御信号によってそれぞれの動作が制御されるものとする。 In the method for producing a black-plated steel sheet of the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 1, the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheet 1 arranged (loaded) inside the closed container 10 (see FIG. 2). In the first step (S110) of heating, and in the second step (S120) of exhausting the atmospheric gas inside the closed container 10 to reduce the gas pressure inside the closed container 10 to 70 kPa or less, inside the closed container 10. After the third step (S130) in which steam is introduced and the steam treatment is performed, and after the third step (S130), the pressure inside the closed container 10 is once returned to atmospheric pressure, and then the gas pressure inside the closed container 10 is returned again. The fourth step (S140) of reducing the pressure to 70 kPa or less and the fifth step (S150) of cooling the plated steel plate 1 inside the closed container 10 are performed in this order. In the following description, the heating device 24, the vertical wall temperature adjusting mechanism 20, the ceiling temperature adjusting mechanism 21, the stirring unit 70, the valves 32, 36, 42, 52, etc. are as shown in FIG. It is assumed that each operation is controlled by the control signal from the control unit 90.

以下、各工程についてより詳しく説明する。 Hereinafter, each step will be described in more detail.

（第１工程）
第１工程（Ｓ１１０）では、密閉容器１０の内部に配置しためっき鋼板１を加熱する。 (First step)
In the first step (S110), the plated steel sheet 1 arranged inside the closed container 10 is heated.

めっき鋼板１は、基材鋼板と、基材鋼板の表面に形成された溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層とを有する。 The plated steel sheet 1 has a base steel sheet and a molten Al and Mg-containing Zn-plated layer formed on the surface of the base steel sheet.

基材鋼板の種類は特に限定されないが、例えば、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、および合金鋼などからなる鋼板を使用することができる。良好なプレス成形性が必要とされる場合は、低炭素Ｔｉ添加鋼および低炭素Ｎｂ添加鋼などの深絞り用鋼板が基材鋼板として好ましい。また、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎなどを添加した高強度鋼板を用いてもよい。 The type of the base steel sheet is not particularly limited, and for example, a steel sheet made of low carbon steel, medium carbon steel, high carbon steel, alloy steel, or the like can be used. When good press formability is required, deep drawing steel sheets such as low carbon Ti-added steel and low-carbon Nb-added steel are preferable as the base steel sheet. Further, a high-strength steel plate to which P, Si, Mn and the like are added may be used.

溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層は、水蒸気との接触により黒色化する組成を有していればよい。例えば、Ａｌが０．１質量％以上６０質量％以下、Ｍｇが０．０１質量％以上１０質量％以下、Ｚｎが残部の組成を有するめっき層は、水蒸気との接触によって好適に黒色化することができる。 The molten Al and Mg-containing Zn plating layer may have a composition that turns black when in contact with water vapor. For example, a plating layer having Al of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, Mg of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and Zn of the balance is preferably blackened by contact with water vapor. Can be done.

めっき鋼板１の形状は、黒色化すべき領域のめっき層が水蒸気と接触することができるのであれば、特に限定されない。例えば、めっき鋼板１の形状は、めっき層が平坦な形状（例えば、平板状）でもよいし、屈曲した形状（例えば、コイル状）であってもよい。 The shape of the plated steel sheet 1 is not particularly limited as long as the plating layer in the region to be blackened can come into contact with water vapor. For example, the shape of the plated steel sheet 1 may be a flat plating layer (for example, a flat plate shape) or a bent shape (for example, a coil shape).

また、第１工程（Ｓ１１０）において、めっき鋼板１は、露点が常にめっき鋼板温度未満であるガス（低水蒸気ガス）の存在下で加熱される。つまり、密閉容器１０の内部に存在する雰囲気ガスは低水蒸気ガスである。めっき鋼板１の加熱作業を容易にする観点から、低水蒸気ガスは大気であってもよいが、めっき鋼板１の黒色化が可能な限りにおいて、窒素などの不活性ガスに置換してもよい。その他、大気よりも低露点の雰囲気に置換してもよい。なお、低水蒸気ガスは、密閉容器１０に接続されたガス導入部５０から密閉容器１０内へ導入することができる。 Further, in the first step (S110), the plated steel sheet 1 is heated in the presence of a gas (low water vapor gas) whose dew point is always lower than the temperature of the plated steel sheet. That is, the atmospheric gas existing inside the closed container 10 is a low water vapor gas. From the viewpoint of facilitating the heating operation of the plated steel sheet 1, the low water vapor gas may be in the atmosphere, but may be replaced with an inert gas such as nitrogen as long as the plated steel sheet 1 can be blackened. In addition, the atmosphere may be replaced with an atmosphere having a lower dew point than the atmosphere. The low water vapor gas can be introduced into the closed container 10 from the gas introduction unit 50 connected to the closed container 10.

第１工程（Ｓ１１０）におけるめっき鋼板１の加熱は、めっき層の表面温度が水蒸気との接触によってめっき層が黒色化される温度（以下、「黒色処理温度」ともいう。）に達するまで行われる。例えば、密閉容器１０内に設置しためっき鋼板１の表面温度を温度計測部６０で測定しながら黒色処理温度を超えるまで加熱を行うようにするとよい。 The heating of the plated steel sheet 1 in the first step (S110) is performed until the surface temperature of the plated layer reaches a temperature at which the plated layer is blackened by contact with water vapor (hereinafter, also referred to as “black treatment temperature”). .. For example, it is preferable to heat the plated steel sheet 1 installed in the closed container 10 until the black processing temperature is exceeded while measuring the surface temperature of the plated steel sheet 1 with the temperature measuring unit 60.

黒色処理温度は、めっき層の組成（例えば、めっき層中のＡｌおよびＭｇの含有量）もしくは厚み、または必要とする明度などに応じて任意に設定することができる。 The black treatment temperature can be arbitrarily set according to the composition (for example, the content of Al and Mg in the plating layer) or thickness of the plating layer, the required brightness, and the like.

めっき鋼板１の加熱方法は、めっき層の表面を黒色処理温度にすることができればよく、特に限定されるものではない。例えば、密閉容器１０内にシースヒータ等の加熱装置２４を設けて、密閉容器１０内の雰囲気ガスを加熱してめっき鋼板１を加熱してもよい。 The heating method of the plated steel sheet 1 is not particularly limited as long as the surface of the plated layer can be set to a black treatment temperature. For example, a heating device 24 such as a sheath heater may be provided in the closed container 10 to heat the atmospheric gas in the closed container 10 to heat the galvanized steel sheet 1.

なお、密閉容器内の雰囲気ガスを加熱する際に、密閉容器１０内に設けた循環ファン７１などの撹拌部７０で雰囲気ガスを撹拌すると、効率よく短時間でムラ無く、めっき鋼板１を加熱することが可能である。 When the atmospheric gas in the closed container is heated, if the atmospheric gas is agitated by the stirring unit 70 such as the circulation fan 71 provided in the closed container 10, the plated steel sheet 1 is efficiently and evenly heated in a short time. It is possible.

（第２工程）
第２工程（Ｓ１２０）では、密閉容器１０内の雰囲気ガスを、排気配管３１を通じて排気し、密閉容器１０内の気体の圧力を７０ｋＰａ以下にする。例えば、密閉容器１０外に設置した排気ポンプ（図示しない。）で、密閉容器１０の中の雰囲気ガスを排出することで、密閉容器１０内の気体の圧力を上記範囲にすることができる。第２工程（Ｓ１２０）においては、雰囲気ガスの排気を１回のみ行ってもよいし、密閉容器１０内に残存する水蒸気以外の気体成分の量をより少なくするため、雰囲気ガスの排気と、ガス導入配管５１からの低水蒸気ガスの導入を繰り返し行ってもよい。 (Second step)
In the second step (S120), the atmospheric gas in the closed container 10 is exhausted through the exhaust pipe 31, and the pressure of the gas in the closed container 10 is reduced to 70 kPa or less. For example, the pressure of the gas inside the closed container 10 can be set within the above range by discharging the atmospheric gas inside the closed container 10 with an exhaust pump (not shown) installed outside the closed container 10. In the second step (S120), the atmospheric gas may be exhausted only once, and in order to reduce the amount of gas components other than water vapor remaining in the closed container 10, the atmospheric gas is exhausted and the gas is exhausted. The low water vapor gas may be repeatedly introduced from the introduction pipe 51.

第２工程（Ｓ１２０）で密閉容器１０内の雰囲気ガスを排気して密閉容器１０内の気体圧力を低くすることによって、後述する第３工程（Ｓ１３０）で導入される水蒸気を、めっき鋼板１の間の隙間にまで十分に行き渡らせることができる。これにより、黒色化すべきめっき層全体をより均一に水蒸気処理することができ、黒色化のムラを発生しにくくすることができる。このような観点から、第２工程（Ｓ１２０）では、密閉容器１０内の気体圧力を７０ｋＰａ以下にすることが好ましく、さらに５０ｋＰａ以下にすることがより好ましい。 By exhausting the atmospheric gas in the closed container 10 in the second step (S120) and lowering the gas pressure in the closed container 10, the water vapor introduced in the third step (S130) described later is transferred to the plated steel sheet 1. It can be sufficiently distributed to the gap between them. As a result, the entire plating layer to be blackened can be steam-treated more uniformly, and uneven blackening can be less likely to occur. From such a viewpoint, in the second step (S120), the gas pressure in the closed container 10 is preferably 70 kPa or less, and more preferably 50 kPa or less.

（第３工程）
第３工程（Ｓ１３０）では、密閉容器１０内に水蒸気を導入してめっき鋼板１のめっき層を黒色化する。すなわち、第３工程（Ｓ１３０）では、めっき鋼板１に対して、水蒸気処理を行う。 (Third step)
In the third step (S130), water vapor is introduced into the closed container 10 to blacken the plating layer of the plated steel sheet 1. That is, in the third step (S130), the plated steel sheet 1 is subjected to steam treatment.

第３工程（Ｓ１３０）では、水蒸気処理中の密閉容器１０内の雰囲気温度が１０５℃以上であることが好ましい。雰囲気温度を１０５℃以上とすることで、黒色化をより短時間に行うことができる。なお、この明細書では、密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度を「雰囲気温度」と称する場合がある。雰囲気温度は、密閉容器の内部に設けられたガス温度計測部６２により計測することができる。 In the third step (S130), the atmospheric temperature in the closed container 10 during the steam treatment is preferably 105 ° C. or higher. By setting the ambient temperature to 105 ° C. or higher, blackening can be performed in a shorter time. In this specification, the temperature of the atmospheric gas inside the closed container may be referred to as "atmospheric temperature". The ambient temperature can be measured by the gas temperature measuring unit 62 provided inside the closed container.

第３工程（Ｓ１３０）では、めっき鋼板１の黒色化のムラを防ぐため、密閉容器１０の内部に水蒸気を導入した後または導入中の黒色化処理中に、密閉容器１０の内部の雰囲気ガスを撹拌部７０によって撹拌してもよい。 In the third step (S130), in order to prevent uneven blackening of the plated steel sheet 1, the atmospheric gas inside the closed container 10 is blown after introducing water vapor into the closed container 10 or during the blackening treatment during the introduction. It may be stirred by the stirring unit 70.

また、水蒸気処理の処理時間は、めっき層の組成（たとえば、めっき層中のＡｌおよびＭｇの含有量）もしくは厚み、ならびに必要とする明度などに応じて任意に設定することができるが、水蒸気処理は２４時間程度行うのが好ましい。 The steam treatment time can be arbitrarily set according to the composition (for example, the content of Al and Mg in the plating layer) or the thickness of the plating layer, the required brightness, and the like, but the steam treatment. Is preferably carried out for about 24 hours.

（第４工程）
第４工程（Ｓ１４０）では、密閉容器１０の内部の圧力をいったん大気圧に戻した後に、密閉容器１０の内部の雰囲気ガスを排気して、密閉容器１０の内部の気体圧力を７０ｋＰａ以下にする。例えば、密閉容器１０の内部の圧力をいったん大気圧に戻すためには、密閉容器に設けた大気圧開放弁（図示せず。）を開くことで行うことができる。また、密閉容器１０内の気体圧力を７０ｋＰａ以下とするためには、密閉容器１０外に設置した排気ポンプ（図示しない。）を使用し、密閉容器１０内の雰囲気ガスを、排気配管３１を通じて排出することで密閉容器１０内の圧力を低くすることができる。 (4th step)
In the fourth step (S140), after the pressure inside the closed container 10 is once returned to atmospheric pressure, the atmospheric gas inside the closed container 10 is exhausted to reduce the gas pressure inside the closed container 10 to 70 kPa or less. .. For example, in order to temporarily return the pressure inside the closed container 10 to the atmospheric pressure, it can be performed by opening the atmospheric pressure release valve (not shown) provided in the closed container. Further, in order to reduce the gas pressure in the closed container 10 to 70 kPa or less, an exhaust pump (not shown) installed outside the closed container 10 is used, and the atmospheric gas in the closed container 10 is discharged through the exhaust pipe 31. By doing so, the pressure inside the closed container 10 can be lowered.

（第５工程）
第５工程（Ｓ１５０）では、密閉容器１０の内部に露点が常にめっき鋼板温度未満であるガス（低水蒸気ガス）をガス導入管５１から導入してこの低水蒸気ガスをめっき鋼板１に接触させ、導入した低水蒸気ガスを密閉容器１０から排出することにより、めっき鋼板１を冷却する。なお、第５工程（Ｓ１５０）で導入されるガスは、加熱されていないことが好ましいが、必要に応じて、密閉容器１０内の雰囲気温度よりも低温に加熱されていてもよい。 (Fifth step)
In the fifth step (S150), a gas (low steam gas) whose dew point is always lower than the temperature of the plated steel plate is introduced into the closed container 10 from the gas introduction pipe 51, and the low steam gas is brought into contact with the plated steel plate 1. The plated steel plate 1 is cooled by discharging the introduced low water vapor gas from the closed container 10. The gas introduced in the fifth step (S150) is preferably not heated, but may be heated to a temperature lower than the atmospheric temperature in the closed container 10 if necessary.

第５工程（Ｓ１５０）で導入される低水蒸気ガスは、例えば、大気、窒素ガス、または不活性ガスとすることができ、作業性を考慮すると、大気を導入することが好ましい。 The low water vapor gas introduced in the fifth step (S150) can be, for example, an atmosphere, a nitrogen gas, or an inert gas, and it is preferable to introduce the atmosphere in consideration of workability.

第５工程（Ｓ１５０）は、密閉容器１０内に低水蒸気ガスを導入し、導入した低水蒸気ガスを密閉容器１０内に閉じ込める低水蒸気ガス導入工程と、当該低水蒸気ガス導入工程の後に、密閉容器１０内の気体圧力が大気圧未満となるように排気ポンプ（図示しない。）を用いて密閉容器１０内の雰囲気ガス（導入した低水蒸気ガスを含む）を外部へ排出する雰囲気ガス排出工程と、を含む。なお、上記低水蒸気ガス導入工程と上記雰囲気ガス排出工程とは、冷却速度向上のために、交互に繰り返して行うことが好ましい。 The fifth step (S150) is a low water vapor gas introduction step of introducing a low water vapor gas into the closed container 10 and confining the introduced low water vapor gas in the closed container 10, and a closed container after the low water vapor gas introduction step. An atmosphere gas discharge step of discharging the atmosphere gas (including the introduced low water vapor gas) in the closed container 10 to the outside by using an exhaust pump (not shown) so that the gas pressure in the 10 becomes less than the atmospheric pressure. including. It is preferable that the low water vapor gas introduction step and the atmospheric gas discharge step are alternately repeated in order to improve the cooling rate.

［黒色めっき鋼板を製造する装置］
（装置の構成）
本願発明に係る黒色めっき鋼板を製造する装置（以下、「本発明の装置」ともいう。）は、その一例を示す模式断面図である図２に示されているように、めっき鋼板１を取り出し可能に配置できる配置部１２を有する密閉容器１０と、密閉容器１０の内部を加熱（または冷却）する天井部温度調整機構２１と、縦壁部温度調整機構２０と、シースヒータ等の加熱装置２４と、密閉容器１０の内部の雰囲気ガスを排気する排気調整機構３０と、密閉容器１０の内部に水蒸気を導入する導入水蒸気調整機構４０とを有する。本発明の装置は、さらに、密閉容器１０の内部に大気を含むガスを導入するガス導入部５０や、密閉容器１０の内部の圧力を大気圧に戻すためのベント部である大気圧開放弁（図示せず。）を有していてもよい。本発明の装置は、さらに、めっき鋼板１の表面の温度を測定する温度計測部６０や密閉容器１０内の圧力を測定する圧力計測部６１、雰囲気ガスの温度を計測するガス温度計測部６２を有していてもよい。さらに、密閉容器１０の内部の雰囲気ガスを撹拌する循環ファン７１などの撹拌部７０を有していてもよい。また、本発明の装置は、図４に示されているように、縦壁部温度調整機構２０、天井部温度調整機構２１、シースヒータ等の加熱装置２４、排気調整機構３０、導入水蒸気調整機構４０、ガス導入部５０、撹拌部７０の他、各弁装置の開閉動作を制御して、黒色めっき鋼板１を製造させる制御部９０を有していてもよい。また、ドレン配管３５およびドレン弁３６を有しているとき、制御部９０はドレン弁３６の動作を制御して、装置内部から外部へ水を排出させてもよい。 [Equipment for manufacturing black plated steel sheets]
(Device configuration)
The apparatus for manufacturing the black plated steel sheet according to the present invention (hereinafter, also referred to as “the apparatus of the present invention”) takes out the plated steel sheet 1 as shown in FIG. 2, which is a schematic cross-sectional view showing an example thereof. A closed container 10 having an arrangement portion 12 that can be arranged in a movable manner, a ceiling portion temperature adjusting mechanism 21 that heats (or cools) the inside of the closed container 10, a vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20, and a heating device 24 such as a sheath heater. The exhaust adjusting mechanism 30 for exhausting the atmospheric gas inside the closed container 10 and the introducing steam adjusting mechanism 40 for introducing steam into the closed container 10 are provided. The apparatus of the present invention further includes a gas introduction unit 50 that introduces a gas containing air into the closed container 10 and an atmospheric pressure release valve that is a vent portion for returning the pressure inside the closed container 10 to atmospheric pressure. (Not shown) may be provided. The apparatus of the present invention further includes a temperature measuring unit 60 for measuring the surface temperature of the plated steel plate 1, a pressure measuring unit 61 for measuring the pressure inside the closed container 10, and a gas temperature measuring unit 62 for measuring the temperature of the atmospheric gas. You may have. Further, it may have a stirring unit 70 such as a circulation fan 71 that stirs the atmospheric gas inside the closed container 10. Further, as shown in FIG. 4, the apparatus of the present invention includes a vertical wall temperature adjusting mechanism 20, a ceiling temperature adjusting mechanism 21, a heating device 24 such as a sheath heater, an exhaust adjusting mechanism 30, and an introduced steam adjusting mechanism 40. In addition to the gas introduction unit 50 and the stirring unit 70, a control unit 90 that controls the opening / closing operation of each valve device to manufacture the black plated steel plate 1 may be provided. Further, when the drain pipe 35 and the drain valve 36 are provided, the control unit 90 may control the operation of the drain valve 36 to discharge water from the inside of the device to the outside.

以下に、図２を参照して、本発明の装置の例示的な態様について詳しく説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

密閉容器１０は、下部容器８と、上部容器９とを有している。下部容器８は、めっき鋼板１が配置される配置部１２を備えており、上部容器９は、天井部９Ｂがドーム状に形成されるとともに、当該天井部９Ｂの端部から略鉛直方向下方に沿って延設された縦壁部９Ａから構成されていて、下部が開放される形状によって構成されている。また、密閉容器１０は、下部容器８と上部容器９とが密閉されることにより構成されており、雰囲気ガスの排気による内部の気体の圧力の低下、水蒸気導入による内部圧力の上昇、加熱、冷却などに耐えうる強度を有している。 The closed container 10 has a lower container 8 and an upper container 9. The lower container 8 includes an arrangement portion 12 on which the plated steel plate 1 is arranged, and the upper container 9 has a ceiling portion 9B formed in a dome shape and is substantially vertically downward from the end portion of the ceiling portion 9B. It is composed of a vertical wall portion 9A extending along the line, and is configured in a shape in which the lower portion is open. Further, the closed container 10 is configured by sealing the lower container 8 and the upper container 9, and the pressure of the internal gas decreases due to the exhaust of atmospheric gas, the internal pressure increases due to the introduction of water vapor, heating, and cooling. It has the strength to withstand such things as.

また本実施例では、図２に示されるように、密閉容器１０の外壁に、流体を流すことによって密閉容器１０内を加熱したり冷却したりすることができる天井部温度調整機構２１と縦壁部温度調整機構２０とが別々に設けられている。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a ceiling temperature adjusting mechanism 21 and a vertical wall capable of heating or cooling the inside of the closed container 10 by flowing a fluid through the outer wall of the closed container 10. The unit temperature adjusting mechanism 20 is provided separately.

天井部温度調整機構２１は、密閉容器１０を加熱するための手段であり、第１工程（Ｓ１１０）においてめっき鋼板１加熱する際には、シースヒータ等の加熱装置２４と共に使用され、例えば、図２、３に図示されているように、加熱された流体が天井部温度調整機構２１の内部を通過して天井部９Ｂを加熱することにより、密閉容器１０の内部の雰囲気温度を上昇させることができる。 The ceiling temperature adjusting mechanism 21 is a means for heating the closed container 10, and is used together with a heating device 24 such as a sheath heater when heating the plated steel plate 1 in the first step (S110). For example, FIG. As shown in No. 3 and 3, the heated fluid passes through the inside of the ceiling portion temperature adjusting mechanism 21 and heats the ceiling portion 9B, whereby the atmospheric temperature inside the closed container 10 can be raised. ..

また、図３に示されているように、天井部温度調整機構２１の内部空間には複数の隔壁２５が設けられており、その隔壁２５により形成された空間に、所定の温度を有する流体を流すことで、密閉容器１０を加熱または冷却できるように構成されている。これによって、密閉容器１０内の雰囲気ガスを冷却又は加熱することができる。なお、流体は、気体であっても液体であってもよい。 Further, as shown in FIG. 3, a plurality of partition walls 25 are provided in the internal space of the ceiling temperature adjusting mechanism 21, and a fluid having a predetermined temperature is placed in the space formed by the partition walls 25. It is configured so that the closed container 10 can be heated or cooled by flowing. Thereby, the atmospheric gas in the closed container 10 can be cooled or heated. The fluid may be a gas or a liquid.

また、図２に示されているように、天井部温度調整機構２１には導入口２１２と排出口２１４とが設けられている。図３（Ｂ）に示されるように、導入口２１２から流入した流体は、上部容器９の天井部９Ｂの略全体にわたって天井部温度調整機構２１の内部空間を流動し、排出口２１４から排出されるように構成されている。また、図３（Ａ）の模式図に示されているように、天井部温度調整機構２１では、導入口２１２から導入された流体が左右に振り分けられ、導入口２１２と排出口２１４とを含む平面に対して略対称に形成された左経路２６および右経路２７にそれぞれ流体が流されるように構成されている。このように構成されることで、密閉容器１０に対する熱分布の偏りが防がれて密閉容器１０の熱ひずみが抑制され、さらに、効率よく短時間で密閉容器１０内の温度調整を可能にしている。 Further, as shown in FIG. 2, the ceiling temperature adjusting mechanism 21 is provided with an introduction port 212 and an discharge port 214. As shown in FIG. 3B, the fluid flowing in from the introduction port 212 flows through the internal space of the ceiling portion temperature adjusting mechanism 21 over substantially the entire ceiling portion 9B of the upper container 9, and is discharged from the discharge port 214. It is configured to. Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 3A, in the ceiling temperature adjusting mechanism 21, the fluid introduced from the introduction port 212 is distributed to the left and right, and includes the introduction port 212 and the discharge port 214. The fluid is configured to flow in the left path 26 and the right path 27, which are formed substantially symmetrically with respect to the plane. With such a configuration, the bias of the heat distribution with respect to the closed container 10 is prevented, the thermal strain of the closed container 10 is suppressed, and the temperature inside the closed container 10 can be efficiently adjusted in a short time. There is.

縦壁部温度調整機構２０は、密閉容器１０を加熱または冷却するための手段であり、第１工程（Ｓ１１０）においてめっき鋼板１加熱する際には、シースヒータ等の加熱装置２４と共に使用され、例えば、図２、３に図示されているように、加熱された流体が縦壁部温度調整機構２０の内部を通過して縦壁部９Ａを加熱することにより、密閉容器１０の内部の温度を上昇させることができる。また、第５工程（Ｓ１５０）においてめっき鋼板１冷却する際には、冷却された流体が縦壁部温度調整機構２０の内部を通過して縦壁部９Ａを冷却することにより上部容器９を冷却し、密閉容器１０内の雰囲気温度を低下させることができる。 The vertical wall temperature adjusting mechanism 20 is a means for heating or cooling the closed container 10, and is used together with a heating device 24 such as a sheath heater when heating the plated steel plate 1 in the first step (S110), for example. As shown in FIGS. 2 and 3, the heated fluid passes through the inside of the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20 and heats the vertical wall portion 9A, thereby raising the temperature inside the closed container 10. Can be made to. Further, when the plated steel sheet 1 is cooled in the fifth step (S150), the cooled fluid passes through the inside of the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20 to cool the vertical wall portion 9A, thereby cooling the upper container 9. However, the atmospheric temperature inside the closed container 10 can be lowered.

また、図３に示されているように、縦壁部温度調整機構２０の内部空間には複数の隔壁２５が設けられており、その隔壁２５により形成された空間に、所定の温度を有する流体を流すことで、密閉容器１０を加熱または冷却できるように構成されている。これによって、密閉容器１０内の雰囲気ガスを冷却又は加熱することができる。なお、流体は、気体であっても液体であってもよい。 Further, as shown in FIG. 3, a plurality of partition walls 25 are provided in the internal space of the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20, and a fluid having a predetermined temperature is provided in the space formed by the partition walls 25. It is configured so that the closed container 10 can be heated or cooled by flowing the water. Thereby, the atmospheric gas in the closed container 10 can be cooled or heated. The fluid may be a gas or a liquid.

図２に示されているように、縦壁部温度調整機構２０には導入口２０２と排出口２０４とが設けられている。図３（Ｂ）に示されるように、導入口２０２から流入した流体は、上部容器９の縦壁部９Ａの略全体にわたって縦壁部温度調整機構２０の内部空間を上下に流動するとともに、排出口２０４から排出されるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 is provided with an introduction port 202 and an discharge port 204. As shown in FIG. 3B, the fluid flowing in from the introduction port 202 flows up and down in the internal space of the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20 over substantially the entire vertical wall portion 9A of the upper container 9, and is discharged. It is configured to be discharged from outlet 204.

また、図３（Ａ）の模式図に示されているように、縦壁部温度調整機構２０では、導入口２０２から導入された流体が左右に振り分けられ、導入口２０２と排出口２０４とを含む平面に対して略対称に形成された左経路２２および右経路２３にそれぞれ流体が流されるように構成されている。このように構成されることで、密閉容器１０に対する熱分布の偏りが防がれて密閉容器１０の熱ひずみが抑制され、さらに、効率よく短時間で密閉容器１０内の温度調整を可能にしている。 Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 3A, in the vertical wall temperature adjusting mechanism 20, the fluid introduced from the introduction port 202 is distributed to the left and right, and the introduction port 202 and the discharge port 204 are separated. The fluid is configured to flow in the left path 22 and the right path 23, which are formed substantially symmetrically with respect to the including plane. With such a configuration, the bias of the heat distribution with respect to the closed container 10 is prevented, the thermal strain of the closed container 10 is suppressed, and the temperature inside the closed container 10 can be efficiently adjusted in a short time. There is.

なお、密閉容器内を冷却する際、天井部温度調整機構２１によって天井部９Ｂを冷却すると、天井部９Ｂに結露が発生し、その結露水が、めっき鋼板１上に落ちてめっき鋼板の外観を損ねる可能性があることから、密閉容器内を冷却する際は、天井部温度調整機構２１による密閉容器１０内の冷却は行わず、縦壁部温度調整機構２０によって、密閉容器１０内の冷却を行うようにしている。 When the inside of the closed container is cooled, if the ceiling portion 9B is cooled by the ceiling portion temperature adjusting mechanism 21, dew condensation occurs on the ceiling portion 9B, and the dew condensation water falls on the plated steel plate 1 to give an appearance of the plated steel plate. When cooling the inside of the closed container, the ceiling temperature adjusting mechanism 21 does not cool the inside of the closed container 10, but the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 cools the inside of the closed container 10. I try to do it.

また、本実施態様では、加熱用の流体が、縦壁部温度調整機構２０と天井部温度調整機構２１との両方に流されているが、このような構成に限ることなく、縦壁部温度調整機構２０と天井部温度調整機構２１とのうち、いずれか一方に加熱用の流体を導入するように構成されていてもよい。 Further, in the present embodiment, the heating fluid is flowed through both the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 and the ceiling temperature adjusting mechanism 21, but the temperature of the vertical wall is not limited to this. The heating fluid may be introduced into either one of the adjusting mechanism 20 and the ceiling temperature adjusting mechanism 21.

下部容器８には、水蒸気供給源から水蒸気を導入する水蒸気供給配管４１と、密閉容器１０内の雰囲気ガスや水蒸気などを排出するための排気配管３１、ガス導入配管５１、ドレン配管３５が接続されており、これらの配管に設けられた開閉弁を閉じることで、密閉容器１０の内部を密閉状態にできる。 The lower container 8 is connected to a water vapor supply pipe 41 for introducing water vapor from a water vapor supply source, an exhaust pipe 31, a gas introduction pipe 51, and a drain pipe 35 for discharging atmospheric gas, water vapor, and the like in the closed container 10. By closing the on-off valve provided in these pipes, the inside of the airtight container 10 can be sealed.

下部容器８に設けられた配置部１２には、めっき鋼板１が配置される。めっき鋼板１は、スペーサー２によって積層されてもよい。また、図２に示されているように、配置部１２は、めっき鋼板１の上部から、めっき鋼板１の下部に流れてきた雰囲気ガスを、循環ファン７１の近辺に吹き出すための貫通孔１２Ａを有しており、このような構成によって、密閉容器１０の内部の気体がめっき鋼板１の金属帯間の隙間を通って循環するため、より均一に雰囲気ガスをめっき鋼板１に接触させることができる。 The plated steel plate 1 is arranged in the arrangement portion 12 provided in the lower container 8. The plated steel sheet 1 may be laminated by the spacer 2. Further, as shown in FIG. 2, the arranging portion 12 provides a through hole 12A for blowing out the atmospheric gas flowing from the upper part of the plated steel sheet 1 to the lower part of the plated steel sheet 1 to the vicinity of the circulation fan 71. With such a configuration, the gas inside the closed container 10 circulates through the gaps between the metal bands of the plated steel sheet 1, so that the atmospheric gas can be brought into contact with the plated steel sheet 1 more uniformly. ..

天井部温度調整機構２１、縦壁部温度調整機構２０およびシースヒータ等の加熱装置２４は、密閉容器１０を加熱するための手段である。例えば、図２、３に図示されているように、加熱された流体が天井部温度調整機構２１と縦壁部温度調整機構２０の内部を通過して上部容器９を加熱することにより、密閉容器１０の内部の温度を上昇させることができる。なお、密閉容器１０の内部を加熱するための手段は天井部温度調整機構２１および縦壁部温度調整機構２０に限られず、これと併せて、シースヒータ等の加熱装置２４によって、直接密閉容器１０の内部の温度を上昇させることも可能である。 The ceiling portion temperature adjusting mechanism 21, the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20, and the heating device 24 such as the sheath heater are means for heating the closed container 10. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the heated fluid passes through the inside of the ceiling temperature adjusting mechanism 21 and the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 to heat the upper container 9, thereby heating the closed container. The temperature inside 10 can be raised. The means for heating the inside of the closed container 10 is not limited to the ceiling temperature adjusting mechanism 21 and the vertical wall temperature adjusting mechanism 20, and together with this, the closed container 10 is directly heated by a heating device 24 such as a sheath heater. It is also possible to raise the internal temperature.

排気調整機構３０は、排気配管３１、排気弁３２２、３２４、３２６（以下、これらの総称として「排気弁３２」と称する）および排気ポンプ（図示しない。）を有している。排気配管３１は、密閉容器１０の内部と密閉容器１０の外部とを連通するように下部容器８を貫通して設けられた配管である。例えば、密閉容器１０の内部の雰囲気ガス（低水蒸気ガスなど）または水蒸気処理後の密閉容器内の雰囲気ガス（水蒸気ガスや発生した水素ガスなど）は、排気配管３１を通って排気ポンプ（図示しない。）によって外部に排気される。なお、本願発明の実施例では、図２に示されているとおり、水蒸気処理中の密閉容器内の水蒸気量を調整するために、呼び径がそれぞれ異なる配管３３２、配管３３４及び配管３３６が接続された排気管３１を備えている。配管３３２、配管３３４及び配管３３６のそれぞれには、排気弁３２が設けられている。ここで、例えば、配管３３２には呼び径２０Ａの配管を、配管３３４には呼び径２５Ａの配管を、配管３３６には呼び径８０Ａの配管を、それぞれ用いることにより、必要な密閉容器内の水蒸気量にもとづき、後述する制御部９０によって排気弁３２の開閉制御を行い、細かく正確な排気量調整が可能に構成されている。もちろん、本実施例に限定されるものではなく、排気管の呼び径や数は必要に応じて設定可能である。また、上述の第２工程および第４工程において、排気調整機構３０は、雰囲気ガスを排気することによって密閉容器１０内の気体の圧力を７０ｋＰａ以下にできるように構成されている。 The exhaust adjustment mechanism 30 includes an exhaust pipe 31, an exhaust valve 322, 324, 326 (hereinafter, collectively referred to as “exhaust valve 32”) and an exhaust pump (not shown). The exhaust pipe 31 is a pipe provided so as to penetrate the lower container 8 so as to communicate the inside of the closed container 10 and the outside of the closed container 10. For example, the atmospheric gas inside the closed container 10 (low steam gas, etc.) or the atmospheric gas inside the closed container after steam treatment (steam gas, generated hydrogen gas, etc.) passes through the exhaust pipe 31 and is exhaust pump (not shown). .) Is exhausted to the outside. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, pipes 332, 334, and 336 having different nominal diameters are connected in order to adjust the amount of water vapor in the closed container during steam treatment. The exhaust pipe 31 is provided. An exhaust valve 32 is provided in each of the pipe 332, the pipe 334, and the pipe 336. Here, for example, by using a pipe having a nominal diameter of 20 A for the pipe 332, a pipe having a nominal diameter of 25 A for the pipe 334, and a pipe having a nominal diameter of 80 A for the pipe 336, the required water vapor in the closed container is used. Based on the amount, the control unit 90, which will be described later, controls the opening and closing of the exhaust valve 32 to enable fine and accurate displacement adjustment. Of course, the present invention is not limited to this, and the nominal diameter and number of exhaust pipes can be set as needed. Further, in the second step and the fourth step described above, the exhaust adjusting mechanism 30 is configured so that the pressure of the gas in the closed container 10 can be reduced to 70 kPa or less by exhausting the atmospheric gas.

ドレン配管３５は、密閉容器１０の内部と密閉容器１０の外部とを連通するように下部容器８を貫通して設けられた配管である。密閉容器１０の内部の液体（結露水など）は、ドレン配管３５を通って外部に排出される。 The drain pipe 35 is a pipe provided so as to penetrate the lower container 8 so as to communicate the inside of the closed container 10 and the outside of the closed container 10. The liquid inside the closed container 10 (condensed water, etc.) is discharged to the outside through the drain pipe 35.

導入水蒸気調整機構４０は、水蒸気供給配管４１および水蒸気供給弁４２２、４２４、４２６（以下、これらの総称として「水蒸気供給弁４２」と称する）を有しており、密閉容器１０内に供給する水蒸気量を、水蒸気供給弁４２で調整するものである。また、水蒸気の供給をしないときは、水蒸気供給弁４２は閉じられて、水蒸気供給配管４１を通じた密閉容器１０内への水蒸気の供給は遮断される。なお、本願発明の実施例では、図２に示されているとおり、水蒸気処理中の密閉容器１０内への水蒸気量を調整するために、配管４３２、配管４３４、配管４３６の、それぞれ呼び径の異なる配管が接続された水蒸気供給配管４１が備えられており、それぞれの配管には水蒸気供給弁４２が設けられている。ここで、例えば、配管４３２には呼び径２０Ａの配管を、配管４３４には呼び径２５Ａの配管を、配管４３６には呼び径８０Ａの配管を、それぞれ用いることにより、必要な密閉容器内の水蒸気量にもとづき、水蒸気供給弁４２の開閉制御を行い、細かく正確な導入水蒸気量の調整が可能に構成されている。もちろん、本実施例に限定されるものではなく、水蒸気供給配管４１の呼び径や数は必要に応じて設定可能である。 The introduced steam adjusting mechanism 40 has a steam supply pipe 41 and a steam supply valve 422, 424, 426 (hereinafter, these are collectively referred to as "steam supply valve 42"), and the steam supplied into the closed container 10 The amount is adjusted by the steam supply valve 42. When the steam is not supplied, the steam supply valve 42 is closed and the supply of steam into the closed container 10 through the steam supply pipe 41 is cut off. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, in order to adjust the amount of steam in the closed container 10 during steam treatment, the nominal diameters of the pipe 432, the pipe 434, and the pipe 436 are respectively. A steam supply pipe 41 to which different pipes are connected is provided, and each pipe is provided with a steam supply valve 42. Here, for example, by using a pipe having a nominal diameter of 20 A for the pipe 432, a pipe having a nominal diameter of 25 A for the pipe 434, and a pipe having a nominal diameter of 80 A for the pipe 436, the required water vapor in the closed container is used. The opening and closing of the steam supply valve 42 is controlled based on the amount, and the amount of introduced steam can be finely and accurately adjusted. Of course, the present invention is not limited to this, and the nominal diameter and number of the steam supply pipes 41 can be set as needed.

ガス導入部５０は、ガス導入配管５１およびガス導入弁５２を有している。ガス導入配管５１は、密閉容器１０の内部と、密閉容器１０の外部または不図示のガス供給源とを連通するように、下部容器８を貫通して設けられた配管である。 The gas introduction unit 50 has a gas introduction pipe 51 and a gas introduction valve 52. The gas introduction pipe 51 is a pipe provided through the lower container 8 so as to communicate the inside of the closed container 10 with the outside of the closed container 10 or a gas supply source (not shown).

温度計測部６０は、めっき鋼板１の表面のうちそれぞれ異なる領域に当接して設置された複数の温度センサであり、例えば、熱電対を用いてめっき鋼板１の表面温度を測定する。なお、めっき鋼板１をコイル状にした場合、コイルの板間に熱電対を挿入してもよい。 The temperature measuring unit 60 is a plurality of temperature sensors installed in contact with different regions of the surface of the plated steel sheet 1, and measures the surface temperature of the plated steel sheet 1 using, for example, a thermocouple. When the plated steel sheet 1 is coiled, a thermocouple may be inserted between the coil plates.

圧力計測部６１は、密閉容器１０内の圧力を測定するものであり、密閉容器１０内での水蒸気処理の開始タイミングの指標となる圧力の測定や、密閉容器１０内に導入する水蒸気量を適切に管理するために必要となるものである。また、ガス温度計測部６２は、密閉容器１０内の雰囲気温度を測定するものであり、密閉容器１０内の雰囲気ガスを加熱及び冷却する際や、めっき鋼板１の各処理工程において、適切に密閉容器１０内の雰囲気温度を制御するために必要となるものである。 The pressure measuring unit 61 measures the pressure in the closed container 10, measures the pressure as an index of the start timing of the steam treatment in the closed container 10, and appropriately determines the amount of water vapor to be introduced into the closed container 10. It is necessary to manage it. Further, the gas temperature measuring unit 62 measures the atmospheric temperature in the closed container 10, and is appropriately sealed when heating and cooling the atmospheric gas in the closed container 10 and in each processing step of the plated steel plate 1. It is necessary to control the ambient temperature in the container 10.

撹拌部７０は、下部容器８に配置された循環ファン７１と、循環ファン７１を回転駆動する駆動モーター７２とを有している。駆動モーター７２が循環ファン７１を回転させると、水蒸気処理中の密閉容器１０の内部の雰囲気ガスは、図２において矢印にて示すように、配置部１２の側部から密閉容器１０の内壁面との間の空隙に流入し、めっき鋼板１の外周面を通過して、めっき鋼板１の上部から金属帯間の隙間に流入する。そして、めっき鋼板１の下部から配置部１２の内部に流出して、再び配置部１２の側部から密閉容器１０の内壁面との間の空隙に流入して密閉容器１０の内部を循環する。このようにして、水蒸気処理中の密閉容器１０の内部の雰囲気ガスは撹拌される。もちろん、撹拌部７０は水蒸気処理中だけ使用されるものではなく、めっき鋼板の加熱工程や冷却工程において使用してもよい。 The stirring unit 70 has a circulation fan 71 arranged in the lower container 8 and a drive motor 72 that rotationally drives the circulation fan 71. When the drive motor 72 rotates the circulation fan 71, the atmospheric gas inside the closed container 10 during the steam treatment is transferred from the side portion of the arrangement portion 12 to the inner wall surface of the closed container 10 as shown by an arrow in FIG. It flows into the gap between them, passes through the outer peripheral surface of the plated steel sheet 1, and flows into the gap between the metal bands from the upper part of the plated steel sheet 1. Then, it flows out from the lower part of the plated steel sheet 1 to the inside of the arrangement portion 12, flows into the gap between the side portion of the arrangement portion 12 and the inner wall surface of the closed container 10 again, and circulates inside the closed container 10. In this way, the atmospheric gas inside the closed container 10 during the steam treatment is agitated. Of course, the stirring unit 70 is not used only during the steam treatment, but may be used in the heating step and the cooling step of the plated steel sheet.

［黒色めっき鋼板を製造するシステム］
以下に、本願発明の実施例である図２および図４を参照して、本願発明の黒色めっき鋼板を製造する装置の例示的な動作と、その制御システムについて詳しく説明する。 [System for manufacturing black plated steel sheets]
Hereinafter, an exemplary operation of the apparatus for manufacturing the black-plated steel sheet of the present invention and its control system will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4 which are examples of the present invention.

配置部１２にめっき鋼板１が配置され、密閉容器１０が密閉された後に、制御部９０は、以下のように、縦壁部温度調節機構２０、天井部温度調整機構２１、シースヒータ等の加熱装置２４、排気調整機構３０、導入水蒸気調整機構４０、ガス導入部５０および撹拌部７０の動作を制御する。 After the plated steel sheet 1 is arranged in the arrangement portion 12 and the airtight container 10 is sealed, the control unit 90 is a heating device such as a vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20, a ceiling portion temperature adjusting mechanism 21, and a sheath heater as follows. 24, the operation of the exhaust adjustment mechanism 30, the introduction steam adjustment mechanism 40, the gas introduction unit 50, and the stirring unit 70 is controlled.

めっき鋼板１を加熱する第１工程（Ｓ１１０）において、制御部９０は、縦壁部温度調節機構２０および／または天井部温度調整機構２１と、シースヒータ等の加熱装置２４とを使用して、低水蒸気ガスの存在下で密閉容器１０の内部を加熱し、めっき鋼板１を加熱する。このとき制御部９０は、温度計測部６０が測定しためっき層の温度が黒色処理温度になるまで上記各加熱手段を作動させる。なお、本願発明の実施例においては黒色処理温度の目標温度を１０５℃としている。また、必要に応じて循環ファン７１を回転させて、密閉容器内部の雰囲気ガスを循環させながら加熱するように制御してもよい。 In the first step (S110) of heating the plated steel sheet 1, the control unit 90 uses the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 and / or the ceiling temperature adjusting mechanism 21 and a heating device 24 such as a sheath heater to lower the temperature. The inside of the closed container 10 is heated in the presence of steam gas to heat the galvanized steel sheet 1. At this time, the control unit 90 operates each of the above heating means until the temperature of the plating layer measured by the temperature measurement unit 60 reaches the black processing temperature. In the embodiment of the present invention, the target temperature of the black processing temperature is set to 105 ° C. Further, if necessary, the circulation fan 71 may be rotated to control the heating while circulating the atmospheric gas inside the closed container.

第１工程（Ｓ１１０）が終了すると、第２工程（Ｓ１２０）に入り、制御部９０は、不図示のベント部である大気圧開放弁を開放して、いったん密閉容器１０内の圧力を大気圧に戻す。その後、排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）を開閉制御し、排気ポンプ（図示しない。）を作動させて、密閉容器１０内の気体圧力が７０ｋＰａ以下になるまで密閉容器１０内の雰囲気ガスを排気配管３１を通じて排出する。密閉容器１０内の気体圧力が７０ｋＰａ以下となったところで、排気弁３２（３２２、３２４、３２６）を閉じる。 When the first step (S110) is completed, the second step (S120) is entered, and the control unit 90 opens the atmospheric pressure release valve, which is a vent portion (not shown), and temporarily reduces the pressure in the closed container 10 to atmospheric pressure. Return to. After that, the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjustment mechanism 30 is controlled to open and close, the exhaust pump (not shown) is operated, and the closed container 10 is operated until the gas pressure in the closed container 10 becomes 70 kPa or less. The atmospheric gas inside is discharged through the exhaust pipe 31. When the gas pressure in the closed container 10 becomes 70 kPa or less, the exhaust valve 32 (322, 324, 326) is closed.

密閉容器１０内の気体の圧力が上記圧力となった後、第３工程（Ｓ１３０）に入り、制御部９０は、導入水蒸気調整機構４０の水蒸気供給弁４２（４２２、４２４、４２６）を開閉制御して、不図示の水蒸気供給源から密閉容器１０内に水蒸気を供給する。これにより、水蒸気供給源からの水蒸気が水蒸気供給配管４１を通じて密閉容器１０内に導入される。導入水蒸気調整機構４０では、複数の温度計測部６０が測定した温度のうち、最も低い温度と最も高い温度との差が前述の所定の範囲内となったことを制御部９０が認識したことにもとづいて、水蒸気供給弁４２（４２２、４２４、４２６）が開放され得る。このとき、導入される水蒸気を必要に応じて水蒸気ヒーター（図示せず。）で加熱してもよい。 After the pressure of the gas in the closed container 10 becomes the above pressure, the third step (S130) is entered, and the control unit 90 controls the opening and closing of the steam supply valve 42 (422, 424, 426) of the introduced steam adjusting mechanism 40. Then, steam is supplied into the closed container 10 from a steam supply source (not shown). As a result, water vapor from the water vapor supply source is introduced into the closed container 10 through the water vapor supply pipe 41. In the introduced steam adjusting mechanism 40, the control unit 90 recognized that the difference between the lowest temperature and the highest temperature among the temperatures measured by the plurality of temperature measuring units 60 was within the above-mentioned predetermined range. Therefore, the steam supply valve 42 (422, 424, 426) can be opened. At this time, the introduced steam may be heated by a steam heater (not shown) if necessary.

また、制御部９０は、必要に応じて撹拌部７０の駆動モーター７２を駆動して循環ファン７１を回転させ、密閉容器１０内の水蒸気を含む雰囲気ガスを撹拌して循環させてもよい。 Further, the control unit 90 may drive the drive motor 72 of the stirring unit 70 to rotate the circulation fan 71, and agitate and circulate the atmospheric gas containing water vapor in the closed container 10 as needed.

なお、本願発明の実施例において、制御部９０は、密閉容器１０内に導入する水蒸気量を調整する導入水蒸気調整機構４０と、密閉容器１０内の雰囲気ガスの排気量を調整する排気調整機構３０とを制御して、常にめっき層の黒色化に必要な密閉容器内の水蒸気量を調整して、適切な相対湿度（目標値は１００％である。）が維持されるようにしている。つまり、制御部９０が、上記各調整機構３０、４０の異なる呼び径の管ごとに設けられた排気弁３２（３２２、３２４、３２６）および導入弁４２（４２２、４２４、４２６）を開閉制御することにより、導入する水蒸気量および雰囲気ガスの排気量の調整が行われる。 In the embodiment of the present invention, the control unit 90 includes an introduction steam adjusting mechanism 40 for adjusting the amount of water vapor introduced into the closed container 10 and an exhaust adjusting mechanism 30 for adjusting the exhaust amount of atmospheric gas in the closed container 10. By controlling the above, the amount of water vapor in the closed container required for blackening the plating layer is constantly adjusted so that an appropriate relative humidity (target value is 100%) is maintained. That is, the control unit 90 controls the opening and closing of the exhaust valve 32 (322, 324, 326) and the introduction valve 42 (422, 424, 426) provided for each of the pipes having different nominal diameters of the adjusting mechanisms 30 and 40. As a result, the amount of water vapor to be introduced and the amount of exhaust gas of the atmospheric gas are adjusted.

密閉容器１０内の水蒸気量を調整する際は、密閉容器１０内に載置されているめっき鋼板１の表面積に応じて必要な水蒸気量が決まっているので、当該必要な水蒸気量を密閉容器１０内で確保できるように排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）の開度が所定の開度に固定制御され、導入水蒸気調整機構４０の導入弁４２（４２２、４２４、４２６）の開度が可変制御される。なお、導入水蒸気調整機構４０の導入弁４２（４２２、４２４、４２６）の開度が所定の開度に固定制御され、排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）の開度が可変制御されるようにしてもよいし、排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）の開度と導入水蒸気調整機構４０の導入弁４２（４２２、４２４、４２６）の開度との両方が適時調整制御されるようにしてもよい。 When adjusting the amount of water vapor in the closed container 10, the required amount of water vapor is determined according to the surface area of the plated steel sheet 1 placed in the closed container 10. Therefore, the required amount of water vapor is determined by the closed container 10. The opening degree of the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjusting mechanism 30 is fixedly controlled to a predetermined opening degree so as to be secured inside, and the introduction valve 42 (422, 424, 426) of the introduced steam adjusting mechanism 40. The opening degree of is variably controlled. The opening degree of the introduction valve 42 (422, 424, 426) of the introduction steam adjusting mechanism 40 is fixedly controlled to a predetermined opening degree, and the opening degree of the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjusting mechanism 30 is adjusted. It may be variably controlled, or the opening degree of the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjusting mechanism 30 and the opening degree of the introduction valve 42 (422, 424, 426) of the introduced steam adjusting mechanism 40. Both may be adjusted and controlled in a timely manner.

密閉容器１０内への水蒸気の導入と、密閉容器１０内の雰囲気ガス（水蒸気および反応によって発生する水素ガスなど）の排出とを制御する際、制御部９０は、圧力計測部６１等の計測データを常に監視し、密閉容器１０内において必要な圧力が維持されるように制御する。これによって、水蒸気処理に必要な水蒸気量を密閉容器１０内に確保することができる。なお、本願発明の実施例においては、水蒸気処理中の密閉容器１０内の設定圧力として、密閉容器内１０内の温度１０５℃に対応した飽和水蒸気圧１２１ｋＰａが制御部９０に設定される。また、密閉容器１０内の圧力制御の方法としては、圧力計測部６１の計測データの上限値および下限値に所定の閾値を設定し、当該閾値を計測したときに、導入する水蒸気量や排出する水蒸気量を制御するようにしてもよいし、常に所定の圧力の一定値を維持するように、導入する水蒸気量や排出する水蒸気量を適時制御するようにしてもよい。 When controlling the introduction of water vapor into the closed container 10 and the discharge of atmospheric gas (water vapor and hydrogen gas generated by the reaction) in the closed container 10, the control unit 90 uses measurement data of the pressure measuring unit 61 and the like. Is constantly monitored and controlled so that the required pressure is maintained in the closed container 10. As a result, the amount of steam required for steam treatment can be secured in the closed container 10. In the embodiment of the present invention, the saturated steam pressure 121 kPa corresponding to the temperature of 105 ° C. in the closed container 10 is set in the control unit 90 as the set pressure in the closed container 10 during the steam treatment. Further, as a method of controlling the pressure in the closed container 10, a predetermined threshold value is set for the upper limit value and the lower limit value of the measurement data of the pressure measuring unit 61, and when the threshold value is measured, the amount of water vapor to be introduced and the amount of water discharged are discharged. The amount of water vapor may be controlled, or the amount of water vapor introduced and the amount of water vapor discharged may be controlled in a timely manner so as to maintain a constant value of a predetermined pressure at all times.

水蒸気の導入後、黒色化処理のための時間が経過したら、制御部９０は、導入水蒸気調整機構４０の水蒸気供給弁４２（４２２、４２４、４２６）を閉じて、水蒸気供給配管４１を通じた密閉容器１０の内部と外部との間のガスの流通を遮断する。その後、排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）を開放し、排気ポンプ（図示しない。）を稼動して密閉容器１０内の雰囲気ガスを排出させる。これにより、密閉容器１０内の気体圧力は７０ｋＰａ以下にされる。密閉容器１０内部の気体圧力が７０ｋＰａ以下となったら、制御部９０は、排気調整機構３０の排気弁３２（３２２、３２４、３２６）を閉じて、排気配管３１を通じた密閉容器１０の内部と外部との間のガスの流通を遮断する。 After the time for blackening treatment has elapsed after the introduction of steam, the control unit 90 closes the steam supply valve 42 (422, 424, 426) of the introduced steam adjustment mechanism 40, and the closed container is passed through the steam supply pipe 41. The flow of gas between the inside and the outside of 10 is blocked. After that, the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjusting mechanism 30 is opened, and an exhaust pump (not shown) is operated to discharge the atmospheric gas in the closed container 10. As a result, the gas pressure in the closed container 10 is reduced to 70 kPa or less. When the gas pressure inside the closed container 10 becomes 70 kPa or less, the control unit 90 closes the exhaust valve 32 (322, 324, 326) of the exhaust adjusting mechanism 30, and the inside and outside of the closed container 10 through the exhaust pipe 31. Block the flow of gas between and.

密閉容器１０内の気体の圧力が上記圧力となった後、第５工程（Ｓ１５０）に入り、制御部９０は、ガス導入部５０のガス導入弁５２を開放する。これにより、ガス導入配管５１を通じて密閉容器１０内に露点が常にめっき鋼板温度未満であるガスが導入される。なお、本願発明の実施例では、密閉容器１０内の気体の圧力が１０１ｋＰａ（大気圧と同程度）となるまで大気を導入している。こうして導入されたガス（本実施例では大気。）によって、めっき鋼板１は冷却される。 After the pressure of the gas in the closed container 10 becomes the above pressure, the fifth step (S150) is started, and the control unit 90 opens the gas introduction valve 52 of the gas introduction unit 50. As a result, a gas whose dew point is always lower than the temperature of the plated steel sheet is introduced into the closed container 10 through the gas introduction pipe 51. In the embodiment of the present invention, the atmosphere is introduced until the pressure of the gas in the closed container 10 reaches 101 kPa (about the same as the atmospheric pressure). The galvanized steel sheet 1 is cooled by the gas thus introduced (atmosphere in this embodiment).

その後、制御部９０は、図示しない吸気口から外気を取り入れ、取り入れた外気を縦壁部温度調整機構２０の導入口２０２に導入する。これにより、密閉容器１０内の雰囲気温度が低下し、めっき鋼板１が促進して冷却される。そして、制御部９０は、縦壁部温度調整機構２０を通過して吸熱した外気を、図示しない排気口から大気に放出している。なお、めっき鋼板１の冷却時、制御部９０は、天井部９Ｂへの結露防止の観点から、天井部温度調整機構２１に外気を導入させないようにしている。 After that, the control unit 90 takes in outside air from an intake port (not shown), and introduces the taken in outside air into the introduction port 202 of the vertical wall portion temperature adjusting mechanism 20. As a result, the atmospheric temperature in the closed container 10 is lowered, and the plated steel sheet 1 is promoted to be cooled. Then, the control unit 90 discharges the outside air that has passed through the vertical wall temperature adjusting mechanism 20 and has absorbed heat to the atmosphere from an exhaust port (not shown). When the plated steel sheet 1 is cooled, the control unit 90 prevents the ceiling portion temperature adjusting mechanism 21 from introducing outside air from the viewpoint of preventing dew condensation on the ceiling portion 9B.

めっき鋼板１の冷却時を含め、制御部９０は、任意の時点でドレン弁３６を開放制御して、密閉容器１０内の結露水等を、密閉容器１０の外部へ排出させてもよい。ドレン弁３６の動作の制御は、上記本願発明の装置の動作中、１回のみ行っても、また複数回行ってもよいし、めっき層が所望の程度に黒色化される限りにおいて、装置の動作中を通じてドレン弁３６は閉じられたままであってもよい。 The control unit 90 may open and control the drain valve 36 at any time, including when the plated steel sheet 1 is cooled, to discharge the condensed water or the like in the closed container 10 to the outside of the closed container 10. The operation of the drain valve 36 may be controlled only once or a plurality of times during the operation of the device of the present invention, and as long as the plating layer is blackened to a desired degree, the device of the device may be controlled. The drain valve 36 may remain closed throughout operation.

（効果）
上記本願発明の方法によれば、製造工程における水蒸気処理の管理を複雑化させることなくめっき鋼板の水蒸気処理中に発生する水素ガスを効率よく確実に排出することができ、十分な水蒸気をめっき鋼板全体に行き渡らせてめっき層を均一に黒色化し、より見栄えの良い黒色めっき鋼板を提供することができる。 (effect)
According to the method of the present invention, hydrogen gas generated during the steam treatment of the plated steel sheet can be efficiently and surely discharged without complicating the control of the steam treatment in the manufacturing process, and sufficient steam can be sufficiently discharged from the plated steel sheet. It is possible to provide a black-plated steel sheet having a better appearance by uniformly blackening the plating layer over the entire surface.

本願発明の方法は、めっき鋼板の水蒸気処理中に発生する水素ガスを適切に排出し、水蒸気処理に必要な水蒸気量を適切にコントロールして供給しているため、より均一に黒色化されて見栄えの良いめっき鋼板を製造することができ、黒色化されためっき鋼板のより一層の普及に貢献することが期待される。 In the method of the present invention, the hydrogen gas generated during the steam treatment of the plated steel sheet is appropriately discharged, and the amount of steam required for the steam treatment is appropriately controlled and supplied, so that the plated steel sheet is blackened more uniformly and looks good. It is expected that a good galvanized steel sheet can be produced and that it will contribute to the further spread of blackened galvanized steel sheet.

１めっき鋼板
１０密閉容器
１２配置部
２４加熱装置
３０排気調整機構
４０導入水蒸気調整機構
５０ガス導入部
７０撹拌部 1 Galvanized steel sheet 10 Sealed container 12 Arrangement part 24 Heating device 30 Exhaust adjustment mechanism 40 Introduced steam adjustment mechanism 50 Gas introduction part 70 Stirring part

Claims

基材鋼板の表面に溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層を有するめっき鋼板を配置可能な配置部を有する密閉容器と、
前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する加熱部と、
前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを排気して、当該密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にし得る排気部と、
前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部と、
前記密閉容器の内部に水蒸気を導入する水蒸気導入部と、
露点がめっき鋼板温度未満のガスを、前記密閉容器の内部に導入するガス導入部と、
を備え、
前記密閉容器は、流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた天井部を有し、
前記排気部は、前記密閉容器の内部から水蒸気を含む雰囲気ガスを排出することが可能に構成されている
ことを特徴とする黒色めっき鋼板の製造装置。 A closed container having an arrangement portion on which a plated steel sheet having a molten Al and Mg-containing Zn plating layer can be placed on the surface of the base steel sheet, and
A heating unit that heats the atmospheric gas inside the closed container,
An exhaust unit that can exhaust the atmospheric gas inside the closed container to reduce the pressure of the gas inside the closed container to less than atmospheric pressure.
A stirring unit that stirs the atmospheric gas inside the closed container,
A water vapor introduction unit that introduces water vapor into the closed container,
A gas introduction part that introduces a gas whose dew point is lower than the temperature of the plated steel sheet into the closed container,
With
The closed container has a ceiling portion provided with a plurality of partition walls forming a fluid flow path.
The exhaust unit is a black-plated steel sheet manufacturing apparatus characterized in that it is configured to be capable of discharging atmospheric gas containing water vapor from the inside of the closed container.

さらに、前記密閉容器の内部の圧力を開放することが可能なベント部を有する、
請求項１に記載の黒色めっき鋼板の製造装置。 Further, it has a vent portion capable of releasing the pressure inside the closed container.
The black-plated steel sheet manufacturing apparatus according to claim 1.

前記密閉容器は、流体の流通経路を形成する複数の隔壁が設けられた縦壁部を、少なくとも前記配置部の周囲に有する
請求項１または２に記載の黒色めっき鋼板の製造装置。 The black-plated steel sheet manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the closed container has a vertical wall portion provided with a plurality of partition walls forming a fluid flow path at least around the arrangement portion.

請求項１〜３のいずれか１項に記載の黒色めっき鋼板の製造装置と、The black-plated steel sheet manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記黒色めっき鋼板の製造装置の動作を制御し得る制御部と、を有し、It has a control unit that can control the operation of the black-plated steel sheet manufacturing apparatus.
前記制御部は、The control unit
前記加熱部の動作を制御して、前記密閉容器の内部である前記配置部に配置された前記めっき鋼板を、露点がめっき鋼板温度未満である雰囲気ガスの存在下で加熱する手段と、A means for controlling the operation of the heating portion to heat the plated steel sheet arranged in the arrangement portion inside the closed container in the presence of an atmospheric gas having a dew point lower than the temperature of the plated steel sheet.
前記密閉容器の天井部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも高い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する手段と、A means for heating the atmospheric gas inside the closed container by circulating a fluid having a temperature higher than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container through a fluid flow path formed on the ceiling of the closed container.
前記排気部の動作を制御して、前記密閉容器の内部の加熱された前記雰囲気ガスを排気し、前記密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にする手段と、A means for controlling the operation of the exhaust unit to exhaust the heated atmospheric gas inside the closed container to reduce the pressure of the gas inside the closed container to less than atmospheric pressure.
前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する攪拌部の動作を制御して、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを撹拌する手段と、A means for agitating the atmospheric gas inside the closed container by controlling the operation of the stirring unit for stirring the atmospheric gas inside the closed container.
前記水蒸気導入部の動作を制御して、前記密閉容器の内部に水蒸気を導入する手段と、A means for controlling the operation of the water vapor introduction unit to introduce water vapor into the closed container, and
前記水蒸気導入部と前記排気部とのうち少なくともいずれか一方の動作を制御しつつ加熱された前記めっき鋼板を水蒸気と接触させる手段と、A means for bringing the heated plated steel sheet into contact with steam while controlling the operation of at least one of the steam introduction section and the exhaust section.
前記排気部の動作を制御して、黒色化された前記黒色めっき鋼板が配置された密閉容器の内部の雰囲気ガスを排気して、前記密閉容器の内部の気体の圧力を大気圧未満にする手段と、A means for controlling the operation of the exhaust unit to exhaust the atmospheric gas inside the closed container in which the blackened black-plated steel sheet is arranged so that the pressure of the gas inside the closed container becomes less than atmospheric pressure. When,
前記ガス導入部の動作を制御して、前記密閉容器の内部に露点が常にめっき鋼板温度未満であるガスを導入して前記黒色めっき鋼板を冷却する手段と、を有するIt has a means for controlling the operation of the gas introduction unit and introducing a gas having a dew point always lower than the temperature of the galvanized steel sheet into the closed container to cool the black galvanized steel sheet.
黒色めっき鋼板を製造するシステム。A system for manufacturing black-plated steel sheets.

前記制御部は、
前記密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも高い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを加熱する手段、および／または、前記密閉容器の縦壁部に形成された流体の流通経路に、前記密閉容器の内部の雰囲気ガスの温度よりも低い温度の流体を流通させて前記密閉容器の内部の雰囲気ガスを冷却する手段を有する
請求項４に記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 The control unit
A means for heating the atmospheric gas inside the closed container by flowing a fluid having a temperature higher than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container through the fluid flow path formed in the vertical wall portion of the closed container. And / or, a fluid having a temperature lower than the temperature of the atmospheric gas inside the closed container is circulated through the fluid flow path formed in the vertical wall portion of the closed container to allow the atmospheric gas inside the closed container to flow. Have a means to cool
A system for manufacturing a black-plated steel sheet according to claim 4.

さらに、前記制御部は、ベント部の動作を制御して、前記密閉容器の圧力を開放する手段を有する、
請求項４または５に記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 Further, the control unit has means for controlling the operation of the vent unit to release the pressure of the closed container.
A system for manufacturing a black-plated steel sheet according to claim 4 or 5.

前記溶融Ａｌ、Ｍｇ含有Ｚｎめっき層は、Ａｌを０．１質量％以上６０質量％以下の量で含有し、Ｍｇを０．０１質量％以上１０質量％以下の量で含有する、
請求項４〜６のいずれか１項に記載の黒色めっき鋼板を製造するシステム。 The molten Al and Mg-containing Zn plating layer contains Al in an amount of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, and Mg in an amount of 0.01% by mass or more and 10% by mass or less.
A system for manufacturing a black-plated steel sheet according to any one of claims 4 to 6.