説明

溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備及び製造方法

【課題】鍍金付着量の均一化を図りつつ、シワ状の欠陥発生を抑えることで、製造する溶融亜鉛鍍金鋼板の表面品質を向上可能な溶融亜鉛鍍金鋼板を製造する。
【解決手段】連続して搬送されてくる鋼板20を、連続焼鈍炉5で焼鈍し、続けて溶融亜鉛鍍金浴7に浸漬して鍍金処理を行う。上記連続焼鈍炉5の冷却帯4で、複数のロールを千鳥状に配置してなるレベラ21で、連続して搬送されてくる上記鋼板20に対して曲げ矯正を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続焼鈍炉で焼鈍し、続けて亜鉛鍍金浴に浸漬して鍍金を施す溶融亜鉛鍍金の製造技術に関するものである。特に、焼付硬化性鋼板に適した技術である。
【背景技術】
【0002】
溶融亜鉛鍍金鋼板の製造は、例えば特許文献1に記載のように、連続焼鈍炉で焼鈍した後に鍍金槽内の鍍金浴に浸漬して鍍金処理を行う。このとき、一般には、鍍金浴中に配置したサポートロールによって、鍍金槽から立ち上がる鋼板の形状を矯正して付着量の均一化を図っている。
更に、形状矯正と表面性状確保のために調質圧延を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−19502号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
鍍金浴から調質圧延迄の搬送ラインの途中における低温域(例えば500℃未満の領域)で与えられる歪が降伏点を越えて鋼板表面にシワ状の欠陥が発生する場合がある。このシワ状の欠陥は、鋼板品質の格落ちの一因となる。ここで、上記シワ状の欠陥発生は、特に、焼付硬化性鋼板など、降伏点伸びのある材質や鋼板形状の取りにくいMn鋼などの材料からなる鋼板で発生する可能性が大きい。
【0005】
また、浴中のサポートロールによって、鍍金槽から立ち上がる鋼板の立上り形状を矯正して、鋼板幅方向の付着量差や表裏面の付着量差の調整をしている。しかし、サポートロールの押込み量は、ロールの回転不良等が発生しないような範囲に限定され、形状を矯正しきれない場合がある。この場合には、その分、鍍金付着量の均一化に悪影響が発生する。
【0006】
本発明は、上記のような点に着目したもので、鍍金付着量の均一化を図りつつ、シワ状の欠陥発生を抑えることで、製造する溶融亜鉛鍍金鋼板の表面品質を向上可能な溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備及び製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、連続して搬送されてくる鋼板を、連続焼鈍炉で焼鈍し、続けて溶融亜鉛鍍金浴に浸漬する溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備において、
上記連続焼鈍炉の冷却帯に、複数のロールを千鳥状に配置してなるレベラを設け、そのレベラによって連続して搬送されてくる鋼板に曲げ矯正を行うことを特徴とするものである。
【0008】
次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、上記レベラの曲げ矯正によって0.6%以上の余歪が付与されるように上記ロールの押込み量を調整することを特徴とするものである。
次に、請求項3に記載した発明は、連続して搬送されてくる鋼板を、連続焼鈍炉で焼鈍し、続けて溶融亜鉛鍍金浴に浸漬して鍍金処理を行う溶融亜鉛鍍金鋼板の製造方法において、
上記連続焼鈍炉の冷却帯で、複数のロールを千鳥状に配置してなるレベラで、連続して搬送されてくる上記鋼板に対して曲げ矯正を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、鍍金付着前の鍍金浴突入温度以上の状態で曲げ矯正を行うことで、浴中のサポートロールでの形状矯正不足が解消されて、鍍金付着量の均一化に寄与する。また、鍍金浴に浸漬する前の冷却帯でレベラで矯正することで、連続焼鈍炉を連続して搬送されて鍍金浴に突入前の鋼板のばたつきが、上記レベラで抑制される。このように、鍍金浴に浸漬する鋼板のばたつきを抑制することで、鍍金がより安定して付着する。すなわち鍍金付着の精度が向上することにも繋がる。
【0010】
また、鍍金付着前の焼鈍によって加熱されて鍍金後よりも温度が高い所定温度(例えば500℃)以上となっている状態で曲げ矯正を施すことで、応力分布を変更する。これによって、鍍金付着後の鍍金浴から調質圧延の途中における低温域(例えば500℃未満の領域)で与えられる歪によって降伏し難くなる。
以上の結果、製造された溶融亜鉛鍍金鋼板の表面品質をより向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態に係る溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備を含む、溶融亜鉛鍍金鋼板の製造ライン設備を示す概要図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係るレベラの構成例を示す図である。
【図3】余歪と鋼板品質との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備を含む、溶融亜鉛鍍金鋼板の製造ライン設備を示す概要図である。
【0013】
(設備構成)
本実施形態における溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備は、例えば図1に示すように、直火加熱炉1、連続焼鈍炉5、及び鍍金処理部22、検査部13、調質圧延部14が、この順番に搬送ラインに沿って配置されて構成される。そして、圧延された鋼板20は、連続してラインに沿って搬送されて、順次、焼鈍による鍍金のための予備処理をされた後に、鍍金処理が施される。
【0014】
ここで、鍍金処理される鋼板20は、特に鋼種について制約がない。鋼板20としては、例えばAlキルド鋼、Ti、Nb等を添加した極低炭素鋼、P、Si、Mn等を加えた高強度鋼が例示できる。本実施形態の溶融亜鉛鍍金鋼板の製造は、特に焼付硬化性鋼板など、降伏点伸びの材質や鋼板20形状の取りにくいMn鋼などの材料からなる鋼板20に好適な設備である。
【0015】
直火加熱炉1は、連続して搬送されてくる圧延後の鋼板20に対し直火バーナーによって加熱する。直火加熱炉1は、焼鈍処理に先立って、直火で鋼板20を加熱することで、鋼板20表面に残存する圧延油その他の汚れを除去する。
【0016】
連続焼鈍炉5は、加熱帯2、均熱帯3、及び冷却帯4からなる。加熱帯2は、複数の加熱ゾーンからなっており、各加熱ゾーンを個別に制御する。各加熱ゾーンには、複数のRTバーナー(ラジアントチューブを使用した加熱装置)が設置されて、その複数のRTバーナーによって連続して搬送されてくる鋼板20を加熱する。なお、加熱帯2の雰囲気ガスは還元性である。均熱帯3にも、複数のRTバーナーが設置されて、その複数のRTバーナーによって連続して搬送されてくる鋼板20を加熱する。冷却帯4は、連続して搬送されてくる鋼板20を冷却して、鍍金処理部22に送る。冷却帯4では、例えば500℃など、予め設定した鍍金浴7侵入温度までに鋼板20を冷却させる。
【0017】
鍍金処理部22は、鍍金液を収容した鍍金槽6を有する鍍金浸漬部、加熱部10、保熱帯、冷却帯12を備える。
鍍金浸漬部では、連続して搬送されてくる鋼板20を鍍金槽6内の亜鉛鍍金浴7(鍍金液)に浸漬し、続いてシンクロール8で鋼板20の方向を上方に転換する。また、鋼板20は、浴中に配置したサポートロール9で立上りの形状を矯正した後に、浴外に搬送される。浴外に搬送された鋼板20は、加熱部10で加熱され、所定時間だけ保熱帯11で保熱された後に、冷却帯12で冷却される。
【0018】
検査部13は、鋼板20表面の塗料の付着量などを検査する。
調質圧延部14は、スキンパスミルによって表面処理を行う。
本実施形態では、更に、上記連続焼鈍炉5の冷却帯12に、レベラ21を配置する。図2は、レベラ21の例を示す図である。レベラ21は、3本以上のロール21a〜21cを千鳥状に配置し、ロールの押込み量を調整することで、鋼板20に余歪εを付与することで曲げ矯正を施すものである。ロール21a〜21cは、例えば200〜300mmφの小径ロールを使用する。
【0019】
そして、本実施形態では、曲げ矯正によって6%を越える余歪εが付与されるように、各ロールの押込み量を調整する。
【0020】
ここで、一方の面側に位置するロール21a、21c間の間隔を2Lとし、他方の面側のロール21bの相対的な押込み量をδとした場合に、余歪εの量は、「δ/L2」に比例する。
ε =K1・(δ/L2
但し、K1は、実験や鋼種によって決定される係数である。
【0021】
すなわち、押込み量δを調整することで付与する余歪εの量は制御可能である。なお、押込み量δは、ロールが板に接触しているが板に変形が発生していない位置をゼロとした値である。
【0022】
(動作及び本実施形態の効果など)
冷間圧延が終了した鋼板20が連続して搬送される。搬送されてきた鋼板20は、まず直火加熱炉1での加熱によって、鋼板20の表面に付着する汚れ等の除去が実施され、続いて連続焼鈍炉5で焼鈍される。連続焼鈍炉5では、連続して搬送されてくる鋼板20を、加熱帯2で加熱し均熱帯3で保熱した後に、冷却帯4で鍍金浴侵入温度まで冷却される。この冷却帯4で鋼板20を冷却する途中で、つまり鍍金浴侵入温度よりも温度が高い状態で、当該鋼板20を、レベラ21によって曲げ矯正を行って余歪を付与しながら、連続して鍍金浴7に搬送する。
【0023】
すなわち、鍍金付着前であって、且つ焼鈍によって加熱されて鍍金後よりも温度が高い所定温度(例えば500℃)以上となっている状態で、上記レベラ21による曲げ矯正によって鋼板20に対して曲げ矯正を施す。この結果、鋼板20の応力分布が鍍金処理前に変更される。これによって、鍍金付着後の鍍金浴7から調質圧延迄の搬送ラインの途中における低温域(例えば500℃未満の領域)で与えられる歪によって鋼板20は降伏し難くなる。
【0024】
また、レベラ21で矯正後の鋼板20は、連続的に鍍金浴7に浸漬し、続いてシンクロール8で上方に方向転換し、更に、サポートロール9で立上りの形状矯正がなされた後に、浴から搬出される。
このとき、上述のように所定の温度(例えば500℃)以上の温度状態でレベラ21によって曲げ矯正を行うことで、浴中のサポートロール9での形状矯正不足が解消されて、鍍金付着量の均一化に寄与する。
【0025】
さらに、鍍金浴7に浸漬する前の冷却帯12でレベラ21で矯正することで、連続焼鈍炉5を連続して搬送されてくる鋼板20のばたつきが、鍍金浴に浸漬前に抑制される。すなわち、鍍金浴7に浸漬する鋼板20は、振動が低減した状態で鍍金の付着が実施されることになる。この結果、鍍金付着がより安定した状態で実施される。すなわち鍍金付着の精度が向上することにも繋がる。
【0026】
以上によって、製造された溶融亜鉛鍍金鋼板の表面品質を向上させることが可能となる。
【0027】
(実施例)
ここで、上記設備を使用して、上記レベラ21で付与する余歪εと、シワ状欠陥等による溶融亜鉛鍍金鋼板の等級との関係を求めてみた。図3がその結果である。
【0028】
鋼板20表面の外観による等級は、A下が一番良く、B中、B下、C上、C中、C下になるほど等級が低くなる。等級は、検査部13において、サンプルとの比較によって決定した。
なお、図3中、0%は、レベラ21による余歪を付与しない場合(ε=0.0)、つまり比較例である。
【0029】
図3から分かるように、レベラ21による矯正を実施すると、B下以上の等級の割合が上昇することが分かる。特に、6%以上の場合には、「B上」以上の等級の割合が多くなって、シワ状欠陥等による格落ちが格段に減少することが分かる。
すなわち、少なくとも鍍金浴への浸漬前にレベラ21による矯正を行うと、レベラ21による矯正が無い場合に比べて品質は向上する。
【0030】
さらに図3に示すように、余歪が0.6〜1.1の範囲、特に0.6〜0.8の範囲に設定すると更に、鋼板の品質が向上することが分かる。
【符号の説明】
【0031】
1 直火加熱炉
2 加熱帯
3 均熱帯
4 冷却帯
5 連続焼鈍炉
22 鍍金処理部
6 鍍金槽
7 鍍金浴
8 シンクロール
9 サポートロール
20 鋼板
21 レベラ
21a〜21c ロール
ε 余歪

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続して搬送されてくる鋼板を、連続焼鈍炉で焼鈍し、続けて溶融亜鉛鍍金浴に浸漬する溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備において、
上記連続焼鈍炉の冷却帯に、複数のロールを千鳥状に配置してなるレベラを設け、そのレベラによって連続して搬送されてくる鋼板に曲げ矯正を行うことを特徴とする溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備。
【請求項2】
上記レベラの曲げ矯正によって0.6%以上の余歪が付与されるように上記ロールの押込み量を調整することを特徴とする請求項1に記載した溶融亜鉛鍍金鋼板の製造設備。
【請求項3】
連続して搬送されてくる鋼板を、連続焼鈍炉で焼鈍し、続けて溶融亜鉛鍍金浴に浸漬して鍍金処理を行う溶融亜鉛鍍金鋼板の製造方法において、
上記連続焼鈍炉の冷却帯で、複数のロールを千鳥状に配置してなるレベラで、連続して搬送されてくる上記鋼板に対して曲げ矯正を行うことを特徴とする溶融亜鉛鍍金鋼板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−214035(P2011−214035A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−81018(P2010−81018)
【出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(000001258)JFEスチール株式会社 (8,589)
【Fターム(参考)】