KR101642632B1

KR101642632B1 - 강대의 연속 어닐링 방법, 강대의 연속 어닐링 장치, 용융 아연 도금 강대의 제조 방법 및 용융 아연 도금 강대의 제조 장치

Info

Publication number: KR101642632B1
Application number: KR1020147035255A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 다카하시
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2016-07-25
Also published as: US10590509B2; JPWO2013187039A1; JP5655955B2; CN104379776B; US20150167113A1; CN104379776A; EP2862946A1; KR20150013807A; EP2862946A4; EP2862946B1; WO2013187039A1

Abstract

픽업 결함의 발생, 노벽 손상의 문제가 적은 저이슬점의 어닐링 분위기, 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 방지하여, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대의 어닐링에 적합한 어닐링 분위기를 저비용으로 실현할 수 있는 강대의 연속 어닐링 방법을 제공한다.
강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대를 구비하고, 상기 가열대 ∼ 상기 균열대 내에 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 형성되고, 노 밖으로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 밖에 형성한 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너로 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 이슬점을 저하시킨 가스를 노 내에 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로에서 강대를 어닐링할 때에, 상기 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 가 되도록 제어한다.

Description

강대의 연속 어닐링 방법, 강대의 연속 어닐링 장치, 용융 아연 도금 강대의 제조 방법 및 용융 아연 도금 강대의 제조 장치{METHOD FOR CONTINUOUSLY ANNEALING STEEL STRIP, APPARATUS FOR CONTINUOUSLY ANNEALING STEEL STRIP, METHOD FOR MANUFACTURING HOT-DIP GALVANIZED STEEL STRIP, AND APPARATUS FOR MANUFACTURING HOT-DIP GALVANIZED STEEL STRIP}

본 발명은, 강대의 연속 어닐링 방법, 강대의 연속 어닐링 장치, 용융 아연 도금 강대의 제조 방법 및 용융 아연 도금 강대의 제조 장치에 관한 것이다.

최근, 자동차, 가전, 건축재 등의 분야에 있어서, 구조물의 경량화 등에 기여 가능한 고강도강 (하이텐실 스틸) 의 수요가 높아지고 있다. 이 하이텐실 스틸의 기술에서는, 강 중에 Si 를 첨가하면 구멍 확장성이 양호한 고강도 강대를 제조할 수 있는 가능성이 있고, 또 Si 나 Al 을 함유하면 잔류 γ 가 형성되기 쉬워 연성이 양호한 강대를 제공할 수 있는 가능성이 개시되어 있다.

그러나, 고강도 냉연 강대에 있어서, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하고 있으면, 어닐링 중에 이들 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화물이 형성되고, 외관 불량이나 인산염 처리 등의 화성 (化成) 처리성 불량이 되는 문제가 있다.

용융 아연 도금 강대의 경우, 강대가 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하고 있으면, 어닐링 중에 이들 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화물이 형성되고, 도금성을 저해하여 비 (非) 도금 결함을 발생시키는 문제가 있다. 또한, 도금 후의 합금화 처리시에 합금화 속도를 저하시키는 문제가 있다. 그 중에서도 Si 는, 강대 표면에 SiO₂ 의 산화막이 형성되면, 강대와 용융 도금 금속의 젖음성을 현저하게 저하시키며, 또, 합금화 처리시에 SiO₂ 산화막이 지철과 도금 금속의 확산의 장벽이 된다. 이 때문에, Si 는 도금성, 합금화 처리성 저해의 문제가 특히 발생하기 쉽다.

이 문제를 방지하는 방법으로서, 어닐링 분위기 중의 산소 포텐셜을 제어하는 방법을 생각할 수 있다.

산소 포텐셜을 올리는 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에 가열대 후단에서부터 균열대까지의 이슬점을 -30 ℃ 이상의 고 (高) 이슬점으로 제어하는 방법이 개시되어 있다. 이 수법은 어느 정도 효과를 기대할 수 있으며, 또한 고이슬점에 대한 제어도 공업적으로 용이하다는 이점이 있다. 그러나 이 수법은, 고이슬점 하에서 조업하는 것이 바람직하지 않은 강종 (예를 들어 Ti 계-IF 강) 의 제조를 간이하게 실시할 수 없다는 결점이 있다. 이것은, 일단 고이슬점으로 한 어닐링 분위기를 저이슬점으로 하기에는 매우 긴 시간이 걸리기 때문이다. 또 이 수법은, 노 내 분위기를 산화성으로 하기 때문에, 제어를 잘못하면 노 내 롤에 산화물이 부착되어 픽업 결함이 발생하는 문제나, 노벽 손상의 문제가 있다.

별도의 수법으로서 저산소 포텐셜로 하는 수법을 생각할 수 있다. 그러나 Si, Mn 등은 매우 산화되기 쉽기 때문에, CGL (연속 용융 아연 도금 라인)·CAL (연속 어닐링 라인) 에 배치되는 대형의 연속 어닐링로에 있어서는, Si, Mn 등의 산화를 억제하는 작용이 우수한 -40 ℃ 이하의 저이슬점의 분위기를 안정적으로 얻는 것은 매우 곤란하였다.

저이슬점의 어닐링 분위기를 효율적으로 얻는 기술이, 예를 들어 특허문헌 2, 특허문헌 3 에 개시되어 있다. 이들 기술은, 1 패스 종형로 (從型爐) 의 비교적 소규모 노에 대한 기술로서, CGL·CAL 과 같은 다 (多) 패스 종형 어닐링로에 있어서, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대를 어닐링하는 것은 고려되어 있지 않다.

WO2007/043273호 공보 일본 특허공보 제2567140호 일본 특허공보 제2567130호

본 발명은, 픽업 결함의 발생이나, 노벽 손상의 문제가 적고, 강 중의 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 강대 표면에 농화되어 Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 산화물이 형성되는 것을 방지하여, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대의 어닐링에 적합한 저이슬점의 어닐링 분위기를 저비용으로 실현할 수 있는 강대의 연속 어닐링 방법 및 연속 어닐링 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명은, 상기 연속 어닐링 방법으로 강대를 어닐링한 후, 용융 아연 도금을 실시하는 용융 아연 도금 강대의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명은, 상기 연속 어닐링 장치를 구비한 용융 아연 도금 강대의 제조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

대형의 어닐링로를 효율적으로 저이슬점화하기 위해서는, 수분 발생원을 특정할 필요가 있다. 발명자는 예의 검토한 결과, 강대의 자연 산화막이 환원될 때에 발생하는 수분 대책이 매우 중요한 것을 지견하였다. 더욱 조사한 결과, 발명자는 하기 i), ⅱ) 를 지견하여, 이하의 발명을 완성시켰다.

i) 환원이 일어나는 온도역이 500 ℃ ∼ 600 ℃ 인 것,

ⅱ) Si, Mn 등의 산화 용이성 원소가 산화되어, 비도금 등의 도금성 저해 요인인 표면 농화 (비도금 등의 도금성 저해 요인) 가 일어나는 것은 700 ℃ 이상인 것.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 수단은 하기한 바와 같다.

(1) 강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대를 구비하고, 상기 가열대 ∼ 상기 균열대 내에 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 형성되고, 노 밖으로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 밖에 형성한 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너로 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 이슬점을 저하시킨 가스를 노 내에 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로에서 강대를 어닐링할 때에, 상기 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.

(2) 강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대를 구비하고, 상기 가열대 ∼ 상기 균열대 내에 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 형성되고, 노 밖으로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 가열대 하부의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 밖에 형성한 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너로 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 이슬점을 저하시킨 가스를 노 내에 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로로서, 상기 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ℃ ∼ 700 ℃ 가 되도록 격벽을 배치한 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 장치.

(3) 상기 (1) 에 기재된 연속 어닐링 방법으로 강대를 어닐링한 후, 용융 아연 도금하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 방법.

(4) 상기 (2) 에 기재된 연속 어닐링 장치의 하류에 용융 아연 도금 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 장치.

본 발명에 의하면, 환원 반응 진행 온도역의 분위기와 표면 농화 진행 온도역의 분위기를 격벽으로 분리함으로써, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대의 어닐링에 적합한 저이슬점의 어닐링 분위기를 저비용으로 실현할 수 있다. 본 발명에 의하면, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대를 용융 아연 도금했을 때의 도금성을 개선할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시에 사용하는 종형 어닐링로를 구비하는 강대의 연속 용융 아연 도금 라인의 일 구성예를 나타낸다.
도 2 는, 어닐링로의 가열대 ∼ 균열대에 있어서의 리파이너로의 가스의 흡인구, 리파이너로부터의 가스의 토출구의 배치예를 나타낸다.

강대의 연속 어닐링 라인, 강대의 연속 용융 아연 도금 라인에 배치되는 어닐링로의 이슬점을 효율적으로 낮추려면, 이슬점을 상승시키는 물의 발생원을 아는 것이 매우 중요해진다. 발명자는 실기 (實機) 어닐링로 내의 다점 연속 이슬점 측정에 의해, 강대 온도가 500 ℃ 내지 600 ℃ 인 온도역에 물의 발생원이 존재하는 것을 밝혀내었다. 랩 실험에 의하면, 이 온도역에서 산화막의 환원이 가장 진행되는 점에서부터, 발명자는, 당해 영역에서 이슬점이 높은 이유는 강대의 자연 산화막의 환원이 큰 영향을 주고 있다는 생각에 이르렀다.

한편, 도금성에 큰 영향을 미치는 산화 용이성 원소의 표면 농화량은 강대 온도가 높을수록 많아지지만, 그 온도 영향도는 강대 내에 함유되는 원소종 (種) 에 따라 크게 상이하다. 하이텐실 스틸에서 사용되는 원소의 대표예로서 알려진 Mn, Si 에 대해 서술하면, Mn 에서는 800 ℃ 이상, Si 는 700 ℃ 이상의 강대 온도 영역에서 표면 농화가 진행되는 것이, 랩 실험에서 판명되었다.

상기와 같이, 환원에 의한 물 발생은 500 ∼ 600 ℃ 의 범위에서 일어나고, 표면 농화는 Si 계에서 700 ℃ 이상, Mn 계에서는 800 ℃ 이상에서 문제가 된다. 이와 같은 사실로부터, 발명자는 환원 반응 진행 온도역의 분위기와 표면 농화 진행 온도역의 분위기를 분리하는 것이, 도금성 확보의 관점에서 유효한 점에 생각이 미쳤다. 즉, 분위기를 분리하는 격벽을 형성하고, 이 격벽 위치의 강대 온도를 550 ∼ 700 ℃ 로 하면, 자연 산화막의 환원에서 발생하는 수분의 대부분을 도금성에 영향을 주지 않는 격벽 상류측의 저온역에 가둘 수 있다. 이 때문에, 분위기를 분리하는 격벽을 형성하고, 이 격벽 위치의 강대 온도를 550 ∼ 700 ℃ 로 하면, 산화 용이성 원소의 표면 농화가 진행되는 격벽 하류의 고온 지역에서의 이슬점을 저비용으로 낮은 채로 유지하는 것이 가능해진다.

분위기를 분리하는 격벽 위치의 강대 온도가 700 ℃ 초과이면, 격벽 상류 (분리대 이전) 에서 이미 환원 반응이 종료되어 있고, 또 표면 농화의 진행이 도금성에 악영향을 미치기 때문에, 양호한 도금 품질이 얻어지지 않는다.

한편, 분위기를 분리하는 격벽 위치의 강대 온도가 550 ℃ 미만이면, 환원은 격벽 상류의 저온측에서 종료되지 않고, 격벽 하류의 고온측에서도 진행되는 점에서, 고온측 분위기의 저이슬점화가 특히 중요해진다.

분위기의 분리 수법에는, 물리적으로 분리하는 방법과 가스 시일 등에 의해 비물리적으로 분리하는 수법의 2 가지가 있다. 단, 노를 신규로 설계하는 경우에는 물리적으로 분리하는 방법이 바람직하다. 구체적인 물리적 분리 수법으로는, 내열 벽돌 등에 의해 구성된 벽 (격벽) 을 생각할 수 있다. 이 수법에서는 강대를 통과시키기 위한 개구부를 형성할 필요가 있기 때문에, 분위기를 완전히 분리할 수 없다. 그러나 이 수법에서는, 노 가스의 배출구로부터 가능한 한 먼 곳에 격벽의 개구부를 배치함으로써, 격벽 상류와 하류의 분위기의 분리성을 높이는 것이 가능하다. 또, 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너를 노 밖에 구비한 어닐링로에서는, 격벽의 배치와, 리파이너로의 가스 흡인, 리파이너로부터의 가스 토출을 조합함으로써, 어닐링 분위기의 이슬점을 저비용으로 저하시킬 수 있게 된다.

도 1 은, 본 발명의 실시에 사용하는 종형 어닐링로를 구비하는 강대의 연속 용융 아연 도금 라인의 일 구성예를 나타낸다. 도 2 는, 어닐링로의 가열대 ∼ 균열대에 있어서의 리파이너로의 가스의 흡인구, 리파이너로부터의 가스의 토출구의 배치예를 나타낸다. 이하, 도 1, 도 2 를 이용하여 본 발명을 설명한다.

도 1 의 연속 용융 아연 도금 라인은, 도금욕 (7) 의 상류에, 다패스의 종형 어닐링로 (2) 를 구비한다. 통상, 어닐링로 (2) 는, 노의 상류에서 하류를 향해 가열대 (3), 균열대 (4), 냉각대 (5) 가 이 순서로 배치되어 있다. 가열대 (3) ∼ 균열대 (4) 내에 분위기를 분리하는 격벽 (11) 이 배치되어 있다. 격벽 (11) 은 대략 연직으로 배치되어 있고, 격벽 (11) 에 의해 격벽 상류측의 분위기와 하류측의 분위기가 분리된다. 격벽 (11) 에는 강대 (1) 를 통과시키는 개구부 (12) 가 형성되어 있다. 격벽 (11) 의 개구부 (12) 는, 노 내 가스가 배출되는 노 입측의 개구부 (13) 로부터 가능한 한 떨어진 장소에 배치하는 것이 바람직하다. 도 1 의 어닐링로에서는, 격벽 (11) 의 개구부 (12) 는, 노 입측의 개구부 (13) 로부터 가장 거리가 떨어진 격벽 상부 (노 상부측) 에 배치되어 있다. 또한, 필요에 따라, 가스 시일 등의 공지된 비접촉 수법을 사용하여, 격벽의 개구부 (12) 에 있어서의 분위기의 분리성을 더욱 높이는 것도 가능하다.

14 는, 격벽의 개구부 위치에 있어서의 강대 판온을 측정하는 온도계이다.

어닐링로 (2) 와 도금욕 (7) 은 스나우트 (6) 를 통해서 접속되고, 가열대 (3) 로부터 스나우트 (6) 에 이를 때까지의 노 내는, 환원성 분위기 가스 또는 비산화성 분위기로 유지되고, 가열대 (3), 균열대 (4) 는, 가열 수단으로서 래디언트 튜브 (RT) 를 사용하여 강대 (1) 를 간접 가열한다.

환원성 분위기 가스는 통상적으로 H₂-N₂ 가스가 사용되고, 가열대 (3) 에서 스나우트 (6) 까지의 노 내의 적절한 장소에 도입된다. 노 내에 도입된 가스는, 노체 리크 등의 불가피한 것을 제외하면 노의 입측으로부터 배출되고, 노 내 가스의 흐름은 강대 진행 방향과는 역방향으로, 노의 하류에서 상류를 향해, 노 입측의 개구부 (13) 로부터 노 밖으로 배출된다.

어닐링로의 분위기 가스의 이슬점을 저하시키기 위해서, 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너 (15) 가 노 밖에 배치되고, 노 내의 분위기 가스의 일부를 흡인하여 리파이너 (15) 에 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 이슬점을 저하시킨 가스를 노 내에 토출하도록 구성되어 있다. 리파이너는 공지된 것을 사용할 수 있다.

리파이너로의 가스의 흡인구, 리파이너로부터의 가스의 토출구는, 가열대 ∼ 균열대 내에 배치된 격벽 (11) 의 상류측, 하류측의 각각의 적절한 위치에 배치된다. 도 2 에서는, 리파이너로의 가스의 흡인구는, 가열대에 노 높이 방향의 위치를 변경하여 3 군데, 균열대에 노 길이 방향의 위치, 노 높이 방향의 위치를 변경하여 6 군데 배치되어 있다. 노 길이 방향은 도 2 의 좌우 방향이다. 리파이너로부터의 가스의 토출구는, 각 흡인구의 아래 0.5 m 의 위치에 배치되어 있다. 각 흡인구의 가스 흡인량, 각 토출구의 가스 토출량은, 개별적으로 유량 조정이 가능하다.

상기 어닐링로에서 강대를 어닐링할 때에는, 격벽 통과 위치에서의 강대 온도의 제어가 매우 중요하다. 상기한 바와 같이, 환원 진행 온도가 500 ∼ 600 ℃ 이고, 표면 농화 진행 온도는 Si 계에서 700 ℃ 이상, Mn 계에서 800 ℃ 이상이다. 환원 진행 온도역과 표면 농화 진행 온도역이 접근하고 있기 때문에, 온도 제어가 적절하지 않으면 본 발명의 효과가 발현되지 않을 뿐만 아니라, 오히려 역효과가 나는 경우가 있다.

본 발명에서는, 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 의 범위 내가 되도록 제어한다. 강대 온도가 550 ℃ 미만이 되면, 환원이 불충분한 상태로 격벽 하류의 고온측에 반송되기 때문에, 환원에서 기인하는 가스가 고온측에서 대부분 발생하여 고온측의 이슬점이 높아져 도금성을 저해한다. 반대로, 강대 온도가 700 ℃ 초과가 되면, 이슬점이 높은 격벽 상류의 저온측에서 표면 농화가 진행되어 도금성을 저해한다. 보다 바람직한 격벽 통과 위치의 강대 온도는, 환원이 거의 종료되어 있고, 표면 농화의 영향을 거의 무시할 수 있는 600 ℃ ∼ 700 ℃ 이다. 격벽 통과 위치에서의 강대 온도는, 라인 속도나 판두께 등의 조건에 따라, RT 의 연소량 등의 가열 능력을 조정함으로써 제어 가능하다.

또, 라인 속도나 판두께 등의 조건의 변경이 적은 경우 등은, 미리 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 가 되는 어닐링로 내의 위치를 특정하여, 여기에 격벽을 배치하도록 해도 된다.

격벽 통과 위치의 강대 온도가, 550 ∼ 700 ℃ 의 범위 내이면, 강대의 Si 함유량이 0.1 질량％ 이하인 경우에는, 리파이너를 미사용으로 해도 Si, Mn 함유 강대의 도금성을 향상시킬 수 있다. 한편, 강대의 Si 함유량이 0.1 질량％ 를 초과하면, 리파이너를 사용하여 노 내 가스의 이슬점을 저하시키지 않으면 도금성을 양호하게 할 수 없다. 리파이너로의 가스의 배출은, 격벽의 상류의 저온측, 하류측의 고온측 중 어느 쪽에서 실시해도 된다. 단, 리파이너 가스 토출구가 격벽 하류에 있는 경우에는, 리파이너로의 가스의 배출은, 격벽 하류이고 또한 그 토출 위치로부터 최대한 떨어져 있는 편이 저이슬점화하기 위해서는 효율이 양호하다. 리파이너로부터의 가스의 토출 장소는 특별히 한정되지 않는다. 단, 저이슬점인 토출 가스를 유효 활용하는 관점에서, 리파이너로의 가스 배출구로부터 최대한 떨어진 위치에, 리파이너로부터의 가스를 토출하는 것이 바람직하다.

700 ℃ 초과에서는 환원이 종료되어 있기 때문에, 격벽 상류에서만 물을 방출하게 되지만, 표면 농화 영향도 커지는 온도역으로, 격벽 위치의 온도 관리를 실시하는 의미가 작다.

격벽 통과 후의 강대는 균열대에서 고온 유지된다. 균열대에서의 강대 온도는 요구되는 재질에 따라 적절히 설정하면 되고, 예를 들어 730 ℃ ∼ 910 ℃ 정도이다.

가열대 (3), 균열대 (4) 에서 소정의 어닐링을 실시한 강대는, 냉각대 (5) 에서 냉각하고, 스나우트 (6) 를 통해서 도금욕 (7) 에 침지하여 용융 아연 도금하고, 와이핑 노즐 (8) 로 도금 부착량을 소정 부착량으로 조정하여 용융 아연 도금 강대로 한다. 또는 와이핑 노즐 (8) 에 의한 부착량 조정 후, 추가로 가열 장치 (9) 를 사용하여 아연 도금의 합금화 처리를 실시한다.

본 발명법으로 어닐링한 강대는, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소의 표면 농화가 억제되어, 용융 아연 도금을 실시하면 도금성을 향상시킬 수 있다. 본 발명법의 효과는, Si : 0.4 ∼ 3.0 질량％ 및/또는 Mn : 1 ∼ 3 질량％ 를 함유하는 강대에서 확인되었다.

상기한 어닐링로에서는, 강대는 노의 하부로부터 도입되었다. 단, 강대는 노의 상부측으로부터 도입되어도 된다. 상기한 어닐링로에서는, 강대는 격벽의 상방을 주행하였다. 단, 강대는 격벽의 하방을 통과하도록 해도 된다. 상기한 어닐링로에서는, 균열대와 냉각대는 노의 상부에서 연통되어 있었다. 단, 균열대와 냉각대는 노의 하부에서 연통되어 있어도 된다. 상기한 어닐링로는, 가열대의 상류에 예열로가 배치되어 있지 않다. 단, 어닐링로는 예열로를 구비하고 있어도 된다.

본 발명의 어닐링 방법은, 강대의 연속 어닐링 라인 (CAL) 에 있어서의 어닐링 방법, 어닐링 장치에도 적용할 수 있다.

실시예

도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같은 가열대 ∼ 균열대 내에 물리적으로 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 배치되고, 노 밖에 제습 장치와 탈산소 장치를 구비한 리파이너가 배치된 ART 형 (올 래디언트형) 의 어닐링로를 구비하는 CGL 에서, 노 내 분위기 조건 등을 변화시켜 이슬점 측정을 실시하고, 강대에 용융 아연 도금해서 용융 아연 도금 강대를 제조하여 도금성을 평가하였다.

가열대 ∼ 균열대의 노 길이 (도 2 의 좌우 방향의 노 길이) 는 16 m, 가열대의 노 길이는 6 m, 균열대의 노 길이는 10 m 이고, 격벽 위치는 입측 노벽으로부터 6 m 의 위치에 있다. 노 밖으로부터의 분위기 가스 공급 지점은, 균열대에서는 드라이브측의 노 바닥으로부터 높이 1 m, 10 m 위치의 노 길이 방향으로 각각 9 군데로 합계 18 군데이다. 공급하는 분위기 가스의 이슬점은 -60 ∼ -70 ℃ 이고, H₂-N₂ 가스 (H₂ 농도 10 vol％) 이다.

리파이너로의 가스의 흡인구 및 리파이너로부터의 가스의 토출구는 도 2 에 기재한 바와 같다. 도 2 의 분위기 가스의 흡인구 (A ∼ I) 의 좌표 (노 입측 벽으로부터의 거리, 노 바닥으로부터의 거리) 는, A = (4 m, 2 m), B = (4 m, 11 m), C = (4 m, 20 m), D = (8 m, 2 m), E = (8 m, 11 m), F = (8 m, 20 m), G = (12 m, 2 m), H = (12 m, 11 m), I = (12 m, 20 m) 이다. 토출구 (A ∼ I) 는 상기 흡인구 (A ∼ I) 의 아래 0.5 m 이다 (편측의 노벽으로부터 흡인/토출). 또한, 흡인구는 φ200 ㎜, 토출구는 φ50 ㎜ 이다. 리파이너의 제습 장치에는 합성 제올라이트, 탈산소 장치에는 팔라듐 촉매를 사용하였다.

판두께 0.8 ∼ 1.2 ㎜, 판폭 950 ∼ 1000 ㎜ 범위의 냉연 강대 (강종은 표 1 의 A ∼ D 의 4 종류) 를 사용하고, 어닐링 온도 820 ℃, 통판 속도 100 ∼ 120 mpm 이 되도록, 가능한 한 조건을 통일시킨 시험을 실시하였다.

리파이너를 사용하지 않았을 때의 분위기의 이슬점 (초기 이슬점) 을 베이스 (-34 ℃ ∼ -36 ℃) 로 하여, 리파이너 사용 1 hr 후의 이슬점을 조사하였다. 또한 이슬점은 가스 흡인구와 동일한 위치에서 측정하였다 (단 가스 흡인구와 반대의 노벽측).

도금성 (도금 품질) 의 평가 기준은 이하와 같다.

◎ : 합격 (표면이 미려하고 외판 레벨의 품질), ○ : 합격 (내판 레벨의 품질), △ : 미소한 결함이 있음 (비도금 등), × : 중대한 결함이 있음 (비도금 대), 불합격

결과를 표 2, 표 3 에 나타낸다.

본 발명예는, 비교예에 비해 저이슬점화되고, 또한 도금성이 개선되어 있음을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 환원 반응 진행 온도역의 분위기와 표면 농화 진행 온도역의 분위기를 격벽으로 분리함으로써, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대의 어닐링에 적합한 저이슬점의 어닐링 분위기를 저비용으로 실현할 수 있다. 본 발명에 의하면, Si, Mn 등의 산화 용이성 원소를 함유하는 강대를 용융 아연 도금한 경우의 도금성을 개선할 수 있다.

1 : 강대
2 : 어닐링로
3 : 가열대
4 : 균열대
5 : 냉각대
6 : 스나우트
7 : 도금욕
8 : 와이핑 노즐
9 : 가열 장치
11 : 격벽
12 : 격벽의 개구부
13 : 노 입측의 개구부
14 : 온도계
15 : 리파이너

Claims

강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대를 노 입측에서부터 순서대로 구비하고, 상기 가열대 내에 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 형성되고, 노 밖으로부터 분위기 가스를 상기 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 상기 노 입측의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 상기 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 밖에 형성한 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너로 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 상기 이슬점을 저하시킨 가스를 상기 노 내에 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로에서 강대를 어닐링할 때에, 상기 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 균열대에서의 상기 강대의 온도가 730 ∼ 910 ℃ 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 어닐링로가, 상기 분위기 가스를 상기 균열대에 공급하고, 상기 이슬점을 저하시킨 가스를 상기 균열대에 되돌리도록 구성된 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 방법.
강대를 상하 방향으로 반송하는 가열대, 균열대를 노 입측에서부터 순서대로 구비하고, 상기 가열대 내에 노 내의 분위기를 분리하는 격벽이 형성되고, 노 밖으로부터 분위기 가스를 노 내에 공급하고, 노 내 가스를 상기 노 입측의 강대 도입부로부터 배출함과 함께, 상기 노 내 가스의 일부를 흡인하여 노 밖에 형성한 탈산소 장치와 제습 장치를 갖는 리파이너로 배출하고 가스 중의 산소와 수분을 제거하여 이슬점을 저하시키고, 상기 이슬점을 저하시킨 가스를 상기 노 내에 되돌리도록 구성된 종형 어닐링로로서, 상기 격벽 통과 위치의 강대 온도가 550 ∼ 700 ℃ 가 되도록 격벽을 배치한 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 균열대에서의 상기 강대의 온도가 730 ∼ 910 ℃ 가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 분위기 가스를 상기 균열대에 공급하고, 상기 이슬점을 저하시킨 가스를 상기 균열대에 되돌리도록 구성된 것을 특징으로 하는 강대의 연속 어닐링 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 강대의 연속 어닐링 방법으로 강대를 어닐링한 후, 용융 아연 도금하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 강대의 연속 어닐링 장치의 하류에 용융 아연 도금 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
격벽의 상류측 및 하류측 어디 쪽에서나 리파이너로부터 저이슬점의 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
격벽의 상류측 및 하류측 어디 쪽에서나 리파이너로부터 저이슬점의 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강대의 제조 장치.