連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備及制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備及制造方法。
【背景技術】
[0002]連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備是在利用連續退火爐對帶狀鋼板即鋼帶進行連續退火之后，接著從連續退火爐出爐側的爐鼻(snout)將上述鋼帶直接輸送至鋅或者鋅合金的鍍敷浴中而實施熱浸鍍鋅的設備。通常，連續退火爐具有通過高溫氣體環境而將在氣密構造的爐內輸送中的鋼板加熱至大約800°C?1000°C的加熱帶、及隨后通過吹送低溫氣體而使該鋼板冷卻至大約300°C?600°C的冷卻帶。還存在將浸制帶設置于所述加熱帶的后級的結構，其中，所述浸制帶對所述加熱后的鋼帶進行均熱處理。還存在將預熱帶設置于所述加熱帶的前級的結構，其中，所述預熱帶對所述加熱前的鋼帶進行預熱。
[0003]專利文獻I中記載有如下裝置，其涉及光亮退火爐(僅為不具有爐鼻的爐的設備)，尤其是為了能夠大幅地縮短新設爐的操作開始時及維修后的重新開始時的啟動所需時間(調試(seasoning)時間)，通過在爐壁的內襯耐火物與外壁鐵皮的邊界部配設的通氣管而將爐內的氣體排出到爐外，并在爐外附加設置爐內氣體的循環裝置，該循環裝置對所述排出的氣體進行吸引并除去該氣體中的雜質成分而進行凈化之后，再次將所述凈化后的氣體供給至爐內。
[0004]專利文獻2中記載有如下技術，在金屬帶用連續還原性環境氣體退火裝置(僅為不具有爐鼻的爐的裝置)中，活用精煉機(水分除去裝置，專利文獻2中稱為精煉裝置)，將設置于加熱帶的前級的預熱帶的氣體吹入到冷卻帶而實現冷卻效率的提高，或者反之，將冷卻帶的氣體吹入到預熱帶而提高預熱的效率。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開平4-116127號公報
[0008]專利文獻2:日本特開平11-236623號公報
【發明內容】
[0009]發明所要解決的課題
[0010]在連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備中，為了使鍍敷性(鋅或鋅合金的鍍敷覆膜向鋼板表面的緊貼狀態)提高，需要除去連續退火爐內的水分并使露點降低，以往使用設置于爐外的精煉機從冷卻帶吸引爐內氣體并將水分除去后使該氣體返回加熱帶，由此控制露點。然而，通過該方法無法穩定地確保較高的鍍敷性。以下敘述其理由。
[0011]已知對于提高鋼材的強度來說，添加S1、Mn等是有效的，但由于S1、Mn成為妨礙鋅的鍍敷性的成分，因此，在向鍍鋅鋼板用鋼的添加方面存在限制。圖2是表示發明人通過實驗調查而獲得的、妨礙鍍敷性的成分的表面氧化量與爐內環境氣體露點的關系的示意圖。在通常操作范圍即一般的露點范圍，表面氧化量較多，并呈現出如下趨勢:退火溫度越高，妨礙鍍敷性的成分的表面濃化越得以發展。然而，如圖2所示，由于通過降低爐內的露點，妨礙鍍敷性的成分的表面濃化被抑制，因此，即使在高溫退火的情況下也能夠確保鍍敷性。換言之，在一般的露點控制范圍無法抑制妨礙鍍敷性的成分的表面濃化，鍍敷性降低。例如，通過調查鋼中含有1.5質量％的S1、或者2.0質量％的Mn的鋼板的各成分的表面濃化量與爐內的露點的關系明確了，露點為_45°C以下時Mn的表面濃化被大幅抑制，露點為_50°C以下時Si的表面濃化被大幅抑制。即，為了抑制S1、Mn的表面濃化而穩定地確保較高的鍍敷性，需要將爐內的露點控制為_50°C以下，但是，在通過上述的使用設置于爐外的精煉機從冷卻帶吸引爐內氣體并將水分除去后使該氣體返回加熱帶的方法中，僅能夠使露點下降至_40°C左右，難以穩定地確保較高的鍍敷性。
[0012]另一方面，存在如下問題:在具有熱浸鍍鋅浴的連續熱浸鍍鋅設備的情況下，關于爐鼻內的環境氣體的露點，若伴隨著爐內露點的下降，在爐鼻內露點下降增大，則熔融鋅氣化并附著于鋼帶，成為品質不良的主要原因。
[0013]如上所述，在以往的連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備中，存在如下課題:無法將連續退火爐的露點控制在-50°C以下，難以確保穩定的鍍敷性，并且，若降低爐內的露點，則在爐鼻內氣化后的熔融鋅附著于鋼帶而導致品質不良，從而無法高度穩定地同時確保鍍敷產品品質和鍍敷性。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]發明人對用于解決所述課題的手段進行了銳意研宄，完成了以如下主旨構成的本發明。
[0016](I) 一種連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備，通過作為從連續退火爐直接向鍍敷浴中輸送鋼帶用的閉合空間通路的爐鼻而將該連續退火爐與熱浸鍍鋅浴直接連結，該連續退火爐在爐內從材料通路上游側按順序被劃分為對通過的帶狀鋼板即鋼帶進行加熱的加熱帶、對鋼帶進行均熱處理的浸制帶、對鋼帶進行冷卻的冷卻帶的總共三個區域的，所述連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備的特征在于，具有:設置于所述總共三個區域中的至少任一個區域的露點計和爐內氣體的吸出口及吹入口 ；將設置于爐外的水分除去裝置即精煉機與所述吸出口及吹入口連接，并按該連接的每個區域獨立地形成的與所述精煉機之間的氣體循環通路，在所述爐鼻設置的露點計及對所述爐鼻內進行加濕的加濕器，所述精煉機按每條所述氣體循環通路進行動作以使連接的區域的露點計的測量值與目標露點一致，并且，所述加濕器進行動作以使所述爐鼻的露點計的測量值與該爐鼻的目標露點一致。
[0017](2)根據⑴所述的連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備，其特征在于，在所述爐鼻設置爐鼻內氣體的吸出口及吹入口，將該吸出口及吹入口與所述精煉機連接而形成與爐鼻內之間的氣體循環通路，并且，除了所述加濕器以外，所述精煉機也進行動作以使所述爐鼻的露點計的測量值與該爐鼻的目標露點一致。
[0018](3) 一種連續熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，使用上述⑴或⑵所述的連續熱浸鍍鋅鋼板的制造設備，將所述爐的目標露點設為-50°C以下_80°C以上、且將所述爐鼻的目標露點設為_35°C?-10°C而進行鍍敷操作。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發明的實施方式的一例的示意圖。
[0020]圖2是表示妨礙鍍敷性的成分的表面氧化量與爐內環境氣體露點的關系的示意圖。
[0021]圖3是表示本發明的實施方式的一例(不同于以上附圖的其它例子)的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]例如如圖1所示，本發明以如下設備為前提，該設備構成為，通過用于從連續退火爐直接向鍍敷浴中輸送鋼帶的閉合空間通路即爐鼻4而將該連續退火爐與熱浸鍍鋅浴5直接連結起來，其中，該連續退火爐在爐內從材料通路上游側按順序被劃分為對通過的帶狀鋼板即鋼帶S進行加熱的加熱帶1、對鋼帶S進行均熱處理的浸制帶2、對鋼帶S進行冷卻的冷卻帶3的總共三個區域。在從冷卻帶3至爐鼻4的每一個主要部位配設有用于阻止不同的處理區域間的環境氣體混合的密封輥9，另外，在加熱帶I的入口配設有用于阻止外部氣體向爐內侵入的密封輥10。有時還在冷卻帶3的下游側部分設置加熱器而供過時效處理使用。這樣的前提本身落入公知的慣用技術的范圍內。
[0023]在該前提下，在本發明中構成為，在所述總共三個區域中的至少任一個區域(在本例中為加熱帶1、浸制帶2這兩個區域)設置露點計6、爐內氣體的吸出口 7及吹入口 8，將它們與設置于爐外的水分除去裝置即精煉機11連接，按每個該連接的區域獨立地形成與所述精煉機11之間的氣體循環通路12、13，所述精煉機11進行動作以使按該形成的每條氣體循環通路連接的區域的露點計的測量值與目標露點一致，并且，在所述爐鼻4中設置露點計6和對該爐鼻4內進行加