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1、(10)申请公布号 CN 103080362 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103080362 A *CN103080362A* (21)申请号 201180041974.9 (22)申请日 2011.08.09 2010-196797 2010.09.02 JP C23C 2/00(2006.01) C22C 18/04(2006.01) C23C 2/06(2006.01) C23C 2/40(2006.01) (71)申请人 新日铁住金株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 冈田伸义 星野正则 酒德笃 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代。
2、理人 陈建全 (54) 发明名称 合金化热浸镀锌钢板制造装置及合金化热浸 镀锌钢板制造方法 (57) 摘要 本发明的合金化热浸镀锌钢板制造装置具 备 : 镀覆槽, 其将含有熔融锌和熔融 Al 的镀浴在 浴温 T1 下贮留, 对浸渍于镀浴中的钢板进行镀 覆 ; 分离槽, 其将从镀覆槽移送出来的镀浴在比 T1 低的浴温 T2 下贮留, 使上述镀浴中的 Fe 过饱 和, 并且通过补给第 1 基体金属使浴中 Al 浓度 A2 维持为高浓度, 从而在上述浴中使顶渣析出, 并将 上述顶渣浮选分离 ; 调节槽, 其将从分离槽移送 出来的镀浴在比 T2 高的浴温 T3 下贮留, 使上述 浴中的 Fe 不饱和来。
3、使渣滓溶解, 并且通过补给第 2基体金属将浴中Al浓度A3调节为低浓度 ; 和循 环部, 其使镀浴按照镀覆槽、 分离槽、 调节槽的顺 序循环。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.02.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/068142 2011.08.09 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/029512 JA 2012.03.08 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 30 页 附图 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书30页 附图10页 (10)申请公布号 CN 。
4、103080362 A CN 103080362 A *CN103080362A* 1/2 页 2 1. 一种合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 具备 : 镀覆槽, 其具有将含有熔融锌和熔融铝的熔融金属即镀浴在规定的浴温 T1 下保温的 第 1 保温部, 并对浸渍于所述镀浴中的钢板进行镀覆 ; 分离槽, 其具有将从所述镀覆槽的镀浴出口移送出来的所述镀浴在比所述浴温 T1 低 的浴温T2下保温的第2保温部, 且其通过补给含有比所述镀覆槽内的所述镀浴中的铝浓度 A1高的浓度的铝的第1含锌基体金属, 使从所述镀覆槽移送出来的所述镀浴中的铝浓度A2 为 0.14 质量 % 以上, 并将析出的顶。
5、渣浮选分离 ; 调节槽, 其具有将从所述分离槽移送出来的所述镀浴在比所述浴温 T2 高的浴温 T3 下 保温的第 3 保温部, 且其通过补给含有比所述铝浓度 A2 低的浓度的铝或不含铝的第 2 含锌 基体金属, 将从所述分离槽移送出来的所述镀浴中的铝浓度 A3 调节为比所述铝浓度 A1 高 且比所述铝浓度 A2 低的浓度 ; 和循环部, 其使所述镀浴按照所述镀覆槽、 所述分离槽、 所述调节槽的顺序循环。 2. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 其进一步具备 对所述镀覆槽内的所述镀浴中的所述铝浓度 A1 进行测定的铝浓度测定部 ; 所述循环部根据所述铝浓度测定部。
6、的测定结果, 控制所述镀浴的循环量。 3. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述分离槽的 浴温T2通过所述第2保温部进行控制, 以使其比所述镀覆槽的浴温T1低5以上且为所述 熔融金属的熔点以上。 4. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 在将从所述调 节槽移送至所述镀覆槽时的所述镀浴的浴温下降量以摄氏温度计设为 Tfall的情况下, 所 述浴温 T3 通过所述第 3 保温部进行控制, 以使所述浴温 T1、 所述浴温 T2 及所述浴温 T3 以 摄氏温度计满足下述式 (1) 及下述式 (2) , T1+Tfall-10 T3 T。
7、1+Tfall+10 (1) T2+5 T3 (2) 。 5. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 其进一步具备 使所述第 2 含锌基体金属熔融的预熔融槽 ; 将在所述预熔融槽中熔融后的所述第 2 含锌基体金属的熔融金属补给至所述调节槽 内的所述镀浴。 6. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述循环部具 备设置于所述镀覆槽、 所述分离槽或所述调节槽中的至少一个槽上的熔融金属移送装置。 7. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述镀覆槽的 所述镀浴出口位于所述钢板的行进方向下游侧, 以使所述镀浴。
8、随着所述钢板的行进而流动 从而使所述镀浴从所述镀覆槽的上部流出。 8. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述镀覆槽、 所 述分离槽或所述调节槽中的至少两个槽是通过将一个槽用堰来区分而构成的 ; 用所述堰来区分的各槽的浴温是独立控制的。 9. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述镀覆槽内 的所述镀浴的贮留量为由所述循环部带来的每 1 小时的所述镀浴的循环量的 5 倍以下。 10. 根据权利要求 1 所述的合金化热浸镀锌钢板制造装置, 其特征在于, 所述分离槽内 权 利 要 求 书 CN 103080362 A 2 2/2 页。
9、 3 的所述镀浴的贮留量为由所述循环部带来的每 1 小时的所述镀浴的循环量的 2 倍以上。 11. 一种合金化热浸镀锌钢板制造方法, 其特征在于, 在使含有熔融锌和熔融铝的熔融 金属即镀浴按照镀覆槽、 分离槽、 调节槽的顺序循环的同时, 在所述镀覆槽中, 将从所述调节槽移送出来的所述镀浴在规定的浴温 T1 下贮留, 对浸 渍于所述镀浴中的钢板进行镀覆 ; 在所述分离槽中, 将从所述镀覆槽移送至所述分离槽的所述镀浴在比所述镀覆槽的浴 温 T1 低的浴温 T2 下贮留, 通过补给含有比所述镀覆槽内的所述镀浴中的铝浓度 A1 高的浓 度的铝的第 1 含锌基体金属, 使从所述镀覆槽移送出来的所述镀浴中。
10、的铝浓度 A2 为 0.14 质量 % 以上, 并将析出的顶渣浮选分离 ; 在所述调节槽中, 将从所述分离槽移送出来的所述镀浴在比所述分离槽的浴温 T2 高 的浴温 T3 下贮留, 通过补给含有比所述分离槽的镀浴中的铝浓度 A2 低的浓度的铝或不含 铝的第2含锌基体金属, 将从所述分离槽移送出来的所述镀浴中的铝浓度A3调节为比所述 铝浓度 A1 高且比所述铝浓度 A2 低的浓度。 权 利 要 求 书 CN 103080362 A 3 1/30 页 4 合金化热浸镀锌钢板制造装置及合金化热浸镀锌钢板制造 方法 技术领域 0001 本发明涉及合金化热浸镀锌钢板制造装置及合金化热浸镀锌钢板制造方法。。
11、 尤其 涉及用于使制造合金化热浸镀锌钢板时生成的渣滓 (dross) 变得无害的合金化热浸镀锌钢 板制造装置及方法。 0002 本申请基于 2010 年 9 月 2 日在日本申请的日本特愿 2010-196797 号主张优先权, 并将其内容援用至此。 背景技术 0003 热浸镀锌 - 铝系钢板经常被用于汽车、 家电、 建材等领域中。作为镀覆钢板的代表 品种, 按照镀浴中的铝 (Al) 含量由少至多的顺序可列举出以下三种。 0004 (1) 合金化热浸镀锌钢板 (浴组成 : 例如为 0.125 0.14 质量 % 的 Al-Zn) 0005 (2) 热浸镀锌钢板 (浴组成 : 例如为 0.15 。
12、0.25 质量 % 的 Al-Zn) 0006 (3) 锌 - 铝合金镀覆钢板 (浴组成 : 例如为 2 25 质量 % 的 Al-Zn) 0007 这样的热浸镀锌 - 铝系钢板为采用含有熔融金属的镀浴来镀覆而得到的钢板, 其 中, 熔融金属包含熔融锌和熔融铝。 该镀浴中, 以改善镀覆密合性和提高耐蚀性为目的而向 作为主要成分的锌 (Zn) 中添加铝 (Al) , 此外有时还以提高耐蚀性为目的而添加镁 (Mg) 、 硅 (Si) 等物质。 0008 以下, 将合金化热浸镀锌钢板称为 “GA” , 将用于制造 GA 的镀浴称为 “合金化热浸 镀锌浴 (GA 浴) ” 。另外, 将热浸镀锌钢板称为。
13、 “GI” , 将用于制造 GI 的镀浴称为 “热浸镀锌浴 (GI 浴) ” 。 0009 在制造上述的热浸镀锌 - 铝系钢板时, 在镀浴中大量生成被称为渣滓的杂质。该 渣滓为从钢板溶解到镀浴中的铁 (Fe) 与镀浴 (熔融金属) 中所含的 Al 或 Zn 的金属间化合 物。该金属间化合物的更具体的组成例如为由 Fe2Al5 所代表的顶渣、 由 FeZn7 所代表的底 渣。顶渣在所有制造上述锌 - 铝系热浸镀钢板的镀浴 (例如 GA 浴、 GI 浴) 中都有可能生成, 而底渣仅在合金化热浸镀锌浴 (GA 浴) 中生成。 0010 顶渣由于其比重比形成镀浴的熔融金属小, 因此持续在镀浴中漂浮, 。
14、最终上浮至 浴面。在镀浴中漂浮的顶渣的数量多时, 顶渣会在浸浴辊 (浴中辊) 表面析出, 成为钢板产生 挤压瑕疵的原因。 由于上述漂浮顶渣会在浸浴辊的沟处析出而使辊与钢板间的表观摩擦系 数降低, 因此还会成为诱发辊打滑、 不转的原因。 此外, 直径较大的顶渣附着于钢板时, 会降 低产品的外观品位, 根据用途会成为降级品。 0011 另一方面, 底渣由于其比重比形成镀浴的熔融金属大, 因此持续在镀浴中漂浮, 最 终堆积在镀覆槽底部。镀浴中的底渣的数量多时, 与顶渣同样地会产生浸浴辊瑕疵、 辊打 滑、 不转和由于附着于钢板而导致外观品位显著变差等问题。 而且, 底渣不会如顶渣那样上 浮至浴面而变得。
15、无害, 其会长时间在浴中漂浮, 或者临时堆积在镀覆槽底部的底渣由于浴 内流动的变化而再度在镀浴中漂浮。因此, 可以说底渣比顶渣更有害。 说 明 书 CN 103080362 A 4 2/30 页 5 0012 尤其, 在为了实现镀覆钢板的生产率的提高而使浸渍于镀浴的钢板的通过速度变 高的情况下, 由于浴随着上述钢板的高速移动而流动, 从而堆积在镀覆槽底部的底渣被卷 扬至浴中。由于上述渣滓会附着于钢板而产生渣滓瑕疵, 因此成为镀覆钢板的品质降低的 主要因素。 因此, 以往为了确保镀覆钢板的品质, 不得不抑制钢板的通过速度, 牺牲生产率。 0013 为了解决如上所述的顶渣及底渣引起的问题, 迄今为。
16、止提出了为数众多的方案。 如以下所示那样, 这些提案通常是利用镀浴与渣滓的比重差来将渣滓沉降分离或浮选分离 的方法。 0014 例如, 在专利文献 1 中, 提出了下述渣滓除去装置 : 其将含渣滓的锌浴从镀覆槽引 导至贮留槽, 利用渣滓与镀浴的比重差将渣滓浮选、 沉降分离。在该装置中, 贮留槽的容量 为 10m3以上, 锌浴的移送量为 2m3/ 小时以上, 在贮留槽内设置有使浴流迂回的障碍板。然 而, 在专利文献 1 中, 采用了在浴流动比较缓慢的情况下粒子沉降除去时成立的式子来进 行研究, 除去渣滓效果被评价得过大。此外, 在专利文献 1 中, 将有害渣滓规定成了 100m 以上, 但在近来。
17、被视为问题的渣滓瑕疵中, 包含了由渣滓直径为 50m 左右的渣滓导致的 瑕疵。实际上, 需要比专利文献 1 效果更好的对应方案。然而, 在采用专利文献 1 中记载的 方法将 50m 的渣滓作为除去对象的情况下, 需要 42m3以上的贮留槽, 因此无法避免装置 的大型化, 不实用。另外, 为了将装置小型化, 底渣的沉降速度会慢, 因此需要专利文献 1 以 外的对应方案。 0015 在专利文献 2 中, 提出了下述镀覆装置 : 在镀覆槽内设置包围部件, 通过使底渣沉 降、 堆积在包围部件的下部侧, 防止底渣的卷扬。然而, 在该专利文献 2 中记载的方法中, 镀 浴的上部区域中的浴流随着镀覆速度的提。
18、高而变得激烈, 因此下部区域的浴流也会逐渐变 快。因此, 小直径渣滓不会沉降而顺着浴流回流至上部区域, 因而渣滓除去效率低。另外, 在设为现实的镀覆槽容量 (例如为 200t) 的情况下, 小直径渣滓会边在镀浴的上部区域和下 部区域回流边随着时间的经过而生长, 最终沉降至下部区域。 然而, 由于此时在镀浴的上部 区域及下部区域中为漂浮有大量生长至可沉淀的直径的底渣的状态, 因此作为渣滓瑕疵对 应方案的效果差。此外, 堆积在下部区域的底渣终究是需要除去的, 而存在包围部件时, 渣 滓除去作业实际上是不可能的。为了取出包围部件, 相当地费事费时, 因此专利文献 2 中记 载的技术可以说是不实用的。。
19、 0016 在专利文献 3 中提出的装置中, 镀覆容器被分割成镀覆槽和渣滓除去槽, 镀覆槽 内的熔融金属通过泵移送至渣滓除去槽。 接着, 渣滓除去槽将渣滓沉降除去, 洁净化后的浴 从设置于镀覆槽的开口部回流至镀覆槽内。然而, 由于该专利文献 3 中记载的方法为仅单 纯地利用浴与底渣的比重差来将渣滓分离的方法, 因此小直径渣滓的分离效率差, 会顺着 浴流回流至镀覆槽。另外, 在设为现实的渣滓除去槽容量 (例如为 200t) 的情况下, 在镀覆 槽中生成的小直径渣滓边顺着浴流在镀覆槽和渣滓分离槽中循环边随着时间的经过生长, 最终沉降至渣滓除去槽。然而, 由于此时在镀覆槽及渣滓除去槽中为漂浮有大量生。
20、长至可 沉淀的直径的底渣的状态, 因此可以说专利文献 3 中记载的技术作为渣滓瑕疵对应方案的 效果差。 0017 另外, 在专利文献 4 中提出的镀覆装置将镀覆锅内的镀浴导至渣滓结晶管, 在渣 滓结晶管内反复多次对镀浴进行冷却和加热。 由此, 使渣滓生长而除去, 将洁净化后的镀浴 用再加热槽再加热, 在此基础上返回镀覆槽。此外, 在专利文献 5 中提出的镀覆方法中, 除 说 明 书 CN 103080362 A 5 3/30 页 6 镀覆锅以外另行设置有副锅。从镀覆锅将含底渣的熔融金属移送至副锅, 将副锅内的浴保 持为比镀覆锅高的温度, 并且将 Al 浓度提高至 0.14 质量 % 以上。由此。
21、, 使镀浴中所含的底 渣转化为顶渣而浮选、 除去。 0018 现有技术文献 0019 专利文献 0020 专利文献 1 : 日本特开平 10-140309 号公报 0021 专利文献 2 : 日本特开 2003-193212 号公报 0022 专利文献 3 : 日本特开 2008-095207 号公报 0023 专利文献 4 : 日本特开平 05-295507 号公报 0024 专利文献 5 : 日本特开平 04-99258 号公报 发明内容 0025 发明所要解决的问题 0026 如上所述, 在专利文献13中记载的现有的渣滓除去方法中, 通常是在不对镀浴 的浴温进行控制的条件下仅单纯地利用渣。
22、滓与镀浴的比重差来将渣滓沉降分离或浮选分 离的方法。然而, 在所述除去方法中, 由于小直径渣滓会顺着浴流回流至镀覆槽, 因此无法 完全除去渣滓, 存在渣滓的除去效率差这样的问题。 另外, 镀浴中的小直径渣滓会边顺着浴 流在分离槽和镀覆槽之间循环边随着时间的经过而生长, 最终在分离槽中沉淀。 然而, 由于 此时在镀浴中为大量漂浮有生长至可沉淀的直径的渣滓的状态, 因此作为镀覆钢板的渣滓 瑕疵对应方案的效果差。 0027 另一方面, 在专利文献 4 中记载的方法中, 通过将镀覆槽内的熔融金属移送至渣 滓结晶管内并反复多次对上述镀浴进行冷却和加热, 由此使渣滓生长而除去。 然而, 为了有 效地利用该。
23、专利文献 4 中记载的方法, 如专利文献 4 的实施例中记载的那样, 要将镀浴的 循环量设为 0.5m3/ 分钟 (约 200t/ 小时) , 需要大流量的浴循环。相对于这样的大流量的镀 浴, 为了如上述实施例中记载的那样连续进行 2 小时的冷却和加热, 需要内容积为 60m3(约 400t) 的渣滓结晶管、 大容量的冷却装置及加热装置。另外, 在专利文献 4 中, 未明示除去在 渣滓结晶管中生长的渣滓的方法。在使用过滤器除去渣滓的情况下, 其交换作业基本上是 不可能的, 在通过沉降分离除去渣滓的情况下, 需要另行准备用于该沉降分离的沉降槽, 虽 然在原理上是可能的, 但在现实上难以运用。因此。
24、, 在专利文献 4 中记载的方法可以说是不 现实的。 0028 另外, 专利文献 5 中记载的方法为下述方法 : 通过将副锅内的镀浴的浴温保持为 比镀覆锅高的温度并且使 Al 浓度上升, 使上述镀浴中所含的底渣转化为顶渣而浮选除去。 如专利文献 5 的实施例中记载的那样, 将镀覆锅内的镀浴 (浴温为 460, Al 浓度为 0.1 质 量 %) 在副锅内升温至浴温为 500、 550, 并使 Al 浓度上升至 0.15 质量 %, 在该条件下, 部分底渣可能能够转化为顶渣而浮选分离。然而, 在该方法中, 由于镀浴中的 Fe 的溶解极 限大幅增大 (镀覆锅浴的饱和 Fe 浓度 : 0.03 质量。
25、 %, 副锅浴的饱和 Fe 浓度 : 0.09 质量 % 以 上) , 因此大部分渣滓溶解在镀浴中。即, 在副锅中使镀浴的浴温上升时, 由于上述镀浴中 的 Fe 的溶解极限增大, 因此渣滓的大部分会溶解在上述镀浴中, 无法通过副锅将渣滓浮选 分离。因此, 将上述副锅内的镀浴降温而返回至镀覆锅时, 会由于 Fe 的溶解度差引起渣滓 说 明 书 CN 103080362 A 6 4/30 页 7 大量生成。这样, 专利文献 5 中记载的方法在现实中的渣滓除去效果上存在很大疑问。另 外, 在专利文献 5 的方法中, 通过副锅进行渣滓除去处理后, 在上述副锅内将镀浴降温至镀 覆锅的浴温, 然后回收上述。
26、镀浴。所以, 通过副锅进行渣滓除去处理不得不采用分批处理, 因此与连续进行渣滓除去处理的情况相比, 渣滓除去性能差。 0029 如上所述, 一直以来对在镀浴中除去漂浮的渣滓的方法进行了研究, 其大多数为 利用了渣滓与镀浴的比重差的分离方法 (参照专利文献13) 。 其中, 在将底渣沉降分离的 方法中, 由于底渣与锌浴的比重差小, 因此底渣的沉降速度慢, 通过现实的分离槽容量难以 将渣滓几乎完全变得无害 (无渣滓) 。 0030 另一方面, 将顶渣浮选分离的方法比将底渣沉降分离的方法有利。 然而, 在通常的 GA 作业条件下, 由于以仅底渣或底渣与顶渣的混合状态生成渣滓, 因此需要将底渣转化为 。
27、顶渣的方法。作为该手段列举出了几个事例 (例如参照专利文献 5) 。 0031 然而, 如上所述, 由于迄今提出的现有的渣滓除去方法难以控制浴中 Al 浓度, 或 者其技术思想在技术上是不合理的, 因此无法实用化。这些现有方法是其渣滓除去性能及 效果不充分或者渣滓除去效果本身存在较大疑问的方法。 0032 本发明是鉴于上述问题而进行的, 其目的在于提供可以将制造合金化热浸镀锌钢 板时在镀浴中不可避免地产生的渣滓有效率且有效果地除去而使其几乎完全变得无害的、 新颖且改良过的合金化热浸镀锌钢板制造装置以及合金化热浸镀锌钢板制造方法。 0033 用于解决问题的手段 0034 本申请发明者们鉴于上述情。
28、况进行了认真努力的工作, 发现了将渣滓有效果且有 效率地除去使体系内的渣滓几乎完全变得无害 (无渣滓) 的方法。该方法使镀浴在分隔构成 的三个槽即镀覆槽、 分离槽和调节槽之间循环, 其并用 (1) 通过在浴温比镀覆槽的低的分离 槽中使镀浴中的生成渣滓作为顶渣析出来进行比重差分离的工序、 和 (2) 通过在浴温比分 离槽的高的调节槽中使镀浴中的 Fe 形成不饱和状态来将在分离槽中未分离除尽的顶渣溶 解除去的工序。 0035 为了达成上述目的, 本发明的各实施形态具有以下的构成。 0036 (a) 本发明的一个实施形态的合金化热浸镀锌钢板制造装置具备 : 镀覆槽, 其具有 将含有熔融锌和熔融铝的熔。
29、融金属即镀浴在规定的浴温T1下保温的第1保温部, 并对浸渍 于所述镀浴中的钢板进行镀覆 ; 分离槽, 其具有将从所述镀覆槽的镀浴出口移送出来的所 述镀浴在比所述浴温 T1 低的浴温 T2 下保温的第 2 保温部, 且其通过补给含有比所述镀覆 槽内的所述镀浴中的铝浓度A1高的浓度的铝的第1含锌基体金属, 使从所述镀覆槽移送出 来的所述镀浴中的铝浓度 A2 为 0.14 质量 % 以上, 并将析出的顶渣浮选分离 ; 调节槽, 其具 有将从所述分离槽移送出来的所述镀浴在比所述浴温 T2 高的浴温 T3 下保温的第 3 保温 部, 且其通过补给含有比所述铝浓度 A2 低的浓度的铝或不含铝的第 2 含锌。
30、基体金属, 将从 所述分离槽移送出来的所述镀浴中的铝浓度A3调节为比所述铝浓度A1高且比所述铝浓度 A2 低的浓度 ; 和循环部, 其使所述镀浴按照所述镀覆槽、 所述分离槽、 所述调节槽的顺序循 环。 0037 (b) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 可以进一步具备对所述镀覆槽内 的所述镀浴中的所述铝浓度 A1 进行测定的铝浓度测定部 ; 所述循环部根据所述铝浓度测 定部的测定结果, 控制所述镀浴的循环量。 说 明 书 CN 103080362 A 7 5/30 页 8 0038 (c) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述分离槽的浴温 T2 可以通过 所述第 。
31、2 保温部进行控制, 以使其比所述镀覆槽的浴温 T1 低 5以上且为所述熔融金属的 熔点以上。 0039 (d) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 在将从所述调节槽移送至所述镀 覆槽时的所述镀浴的浴温下降量以摄氏温度计设为Tfall的情况下, 所述浴温T3可以通过 所述第3保温部进行控制, 以使所述浴温T1、 所述浴温T2及所述浴温T3以摄氏温度计满足 下述式 (1) 及下述式 (2) 。 0040 T1+Tfall-10 T3 T1+Tfall+10(1) 0041 T2+5 T3(2) 0042 (e) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 可以进一步具备使所述第 。
32、2 含锌 基体金属熔融的预熔融 (premelt) 槽 ; 将在所述预熔融槽中熔融后的所述第 2 含锌基体金 属的熔融金属补给至所述调节槽内的所述镀浴。 0043 (f) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述循环部可以具备设置于所述 镀覆槽、 所述分离槽或所述调节槽中的至少一个槽上的熔融金属移送装置。 0044 (g) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述镀覆槽的所述镀浴出口可以 位于所述钢板的行进方向下游侧, 以使所述镀浴随着所述钢板的行进而流动从而使所述镀 浴从所述镀覆槽的上部流出。 0045 (h) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述镀覆。
33、槽、 所述分离槽或所述 调节槽中的至少两个槽可以是通过将一个槽用堰来区分而构成的 ; 用所述堰来区分的各槽 的浴温是独立控制的。 0046 (i) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述镀覆槽内的所述镀浴的贮留 量可以为由所述循环部带来的每 1 小时的所述镀浴的循环量的 5 倍以下。 0047 (j) 上述 (a) 的合金化热浸镀锌钢板制造装置中, 所述分离槽内的所述镀浴的贮留 量可以为由所述循环部带来的每 1 小时的所述镀浴的循环量的 2 倍以上。 0048 (k) 本发明的一个实施形态的合金化热浸镀锌钢板制造方法在使含有熔融锌和熔 融铝的熔融金属即镀浴按照镀覆槽、 分离槽、 。
34、调节槽的顺序循环的同时, 在所述镀覆槽中, 将从所述调节槽移送出来的所述镀浴在规定的浴温 T1 下贮留, 对浸渍于所述镀浴中的钢 板进行镀覆 ; 在所述分离槽中, 将从所述镀覆槽移送至所述分离槽的所述镀浴在比所述镀 覆槽的浴温 T1 低的浴温 T2 下贮留, 通过补给含有比所述镀覆槽内的所述镀浴中的铝浓度 A1高的浓度的铝的第1含锌基体金属, 使从所述镀覆槽移送出来的所述镀浴中的铝浓度A2 为0.14质量%以上, 并将析出的顶渣浮选分离 ; 在所述调节槽中, 将从所述分离槽移送出来 的所述镀浴在比所述分离槽的浴温 T2 高的浴温 T3 下贮留, 通过补给含有比所述分离槽的 镀浴中的铝浓度A2低。
35、的浓度的铝或不含铝的第2含锌基体金属, 将从所述分离槽移送出来 的所述镀浴中的铝浓度 A3 调节为比所述铝浓度 A1 高且比所述铝浓度 A2 低的浓度。 0049 通过上述 (a) 及 (k) 中记载的合金化热浸镀锌钢板制造装置及方法, 使镀浴按照 镀覆槽、 分离槽、 调节槽的顺序循环。 由此, 能够使得循环浴在上述镀覆槽中的滞留时间短, 因此能够避免在镀覆槽内生成渣滓或者生长至有害直径。 接着, 在上述分离槽中, 通过降低 循环浴的浴温使Fe形成过饱和状态, 由此能够使浴中的Fe作为顶渣析出, 并且能够使流入 浴中所含的无害直径的底渣也转化为顶渣而浮选分离。 进而, 在上述调节槽中, 通过循。
36、环浴 说 明 书 CN 103080362 A 8 6/30 页 9 的浴温上升使镀浴中的 Fe 形成不饱和状态, 能够将在分离槽中未分离除尽的小直径的顶 渣溶解除去, 并且能够通过补给基体金属, 调节从调节槽移送至镀覆槽的镀浴的组成。 0050 发明效果 0051 根据上述 (a) 及 (k) 的发明, 在镀覆槽中抑制渣滓的生成和生长, 在分离槽中分离 除去顶渣, 在调节槽中溶解残留渣滓。 因此, 能够使在镀浴中不可避免地产生的渣滓几乎完 全变得无害。 0052 根据上述 (b) 的发明, 能够将贮留于分离槽的镀浴的浴中的 Al 浓度提高至用于形 成顶渣生成域所需的浓度。因此, 能够使在分离。
37、槽中的生成渣滓仅为顶渣。 0053 根据上述 (c) 的发明, 贮留于分离槽的镀浴的 Fe 溶解极限降低。因此, 能够使与 变得过饱和的 Fe 量相当的渣滓强制性析出。 0054 根据上述 (d) 的发明, 贮留于调节槽镀浴的浴温保持得比分离槽高, 且在镀覆槽内 的镀浴的浴温偏差变小。 因此, 能够在调节槽中溶解残留渣滓, 且能够抑制在镀覆槽内生成 有害直径渣滓。 0055 根据上述 (e) 的发明, 不需要在调节槽中溶解基体金属。因此, 能够抑制在调节槽 中熔融金属的温度随着投入基体金属而急剧降低和以此为原因产生的渣滓。 0056 根据上述 (f) 的发明, 按照镀覆槽、 分离槽、 调节槽的。
38、顺序循环的镀浴的浴循环量 得到控制。因此, 能够同时满足镀覆槽的镀浴所需的镀浴的组成和分离槽镀浴所需的镀浴 的组成。 0057 根据上述 (g) 的发明, 镀浴 10A 不易在镀覆槽 1 内形成局部滞留区域。因此, 能够 防止渣滓在镀覆槽 1 内的滞留区域生长至有害直径。 0058 根据上述 (h) 的发明, 镀覆槽、 分离槽、 调节槽中的三个或者两个槽一体构成。因 此, 能够简化装置构成。 0059 根据上述 (i) 的发明, 镀覆槽中的镀浴的滞留时间变短。因此, 能够在生长至有害 直径之前使渣滓从镀覆槽向分离槽流出。 0060 根据上述 (j) 的发明, 镀浴在分离槽中的滞留时间变长。因此。
39、, 能够在分离槽中充 分除去顶渣。 附图说明 0061 图 1 是表示各种镀浴中的渣滓生成范围的三元系状态图。 0062 图 2 是表示浴温在固定的条件下的各相的渣滓的生长的曲线图。 0063 图 3A 是对镀覆槽中的渣滓的漂浮状态进行说明的示意图。 0064 图 3B 是对镀覆槽中的渣滓的漂浮状态进行说明的示意图。 0065 图4是表示本发明的一个实施方式的合金化热浸镀锌钢板制造装置的构成例1的 示意图。 0066 图5是表示上述实施方式的第1变形例的合金化热浸镀锌钢板制造装置的构成例 2 的示意图。 0067 图6是表示上述实施方式的第2变形例的合金化热浸镀锌钢板制造装置的构成例 3 的示。
40、意图。 0068 图7是表示上述实施方式的第3变形例的合金化热浸镀锌钢板制造装置的构成例 说 明 书 CN 103080362 A 9 7/30 页 10 4 的示意图。 0069 图8是表示上述实施方式的第4变形例的合金化热浸镀锌钢板制造装置的构成例 5 的示意图。 0070 图 9 是表示上述实施方式的镀覆槽的浴温为 460时的各槽的容许浴温范围的示 意图。 0071 图 10 是表示上述实施方式的各槽中的镀浴的状态转换的三元系状态图。 0072 图 11 是用于说明上述实施方式的 GA 浴的状态的三元系状态图。 0073 图 12 是表示上述实施方式的用于使在分离槽中全部的析出渣滓为顶渣。
41、的浴条件 的曲线图。 0074 图 13 是表示本发明的实施例的分离槽的容量与渣滓分离比率的关系的曲线图。 0075 图 14 是表示上述实施例的浴循环量与渣滓直径的关系的曲线图。 0076 图 15 是表示上述实施例的镀覆槽流入浴的浴温偏差与渣滓直径的关系的曲线 图。 具体实施方式 0077 以下参照附图变对本发明的适宜的实施的形态进行详细的说明。此外, 在本说明 书及附图中, 通过对实质上具有相同的的功能构成的构成要素标注同样的标记来省略重复 说明。 0078 1. 对渣滓生成和渣滓除去方法的研究 0079 首先, 在说明本实施方式的合金化热浸镀锌钢板制造装置及合金化热浸镀锌钢板 制造方法。
42、之前, 对针对在镀浴中渣滓 (顶渣、 底渣) 生成的主要因素、 除去上述渣滓的方法进 行研究而得到的结果进行说明。 0080 1.1. 渣滓生成范围 0081 如上所述, 热浸镀锌 - 铝系钢板为使用在作为主要成分的锌中添加有铝的熔融金 属进行镀覆而得到的钢板。例如 (1) 合金化热浸镀锌钢板、(2) 热浸镀锌钢板、(3) 锌 - 铝 合金镀覆钢板等。 0082 合金化热浸镀锌钢板 (GA) 为通过在刚热浸镀锌后在 490 600下短时间加热来 使熔融 Zn 与钢发生合金化反应而形成了 Zn-Fe 系金属间化合物皮膜的钢板。上述 GA 例如 经常被用于汽车用钢板等中。上述 GA 的镀层含有从钢。
43、板溶解到镀浴中的 Fe 与 Zn 的合金。 用于制造 GA 的镀浴 (GA 浴) 的组成例如为 0.125 0.14 质量 % 的 Al- 剩余部分的 Zn。该 GA 浴进一步含有从钢板溶解到镀浴中的 Fe。在 GA 浴中, 为了提高镀覆密合性, 添加有与锌 浴相比浓度较低的Al。 GA浴中的Al浓度过高时, 由于所谓铝阻隔 (aluminium barrier) , 镀 层变得难以进行 Fe-Zn 合金化, 因此 GA 浴的 Al 浓度被抑制为规定的低浓度 (0.125 0.14 质量 %) 。 0083 热浸镀锌钢板 (GI) 经常被用于通常的建材等中。用于制造 GI 的镀浴 (GI 浴)。
44、 的组 成例如为 0.15 0.25 质量 % 的 Al- 剩余部分的 Zn。通过将 GI 浴的 Al 浓度设为 0.15 0.25 质量 %, 镀层与钢板的密合性变得非常高, 能够追随钢板的变形而镀层不脱离。 0084 锌 - 铝合金镀覆钢板例如经常被用于耐久性需求高的建材等中。用于制造上述钢 板的镀浴的组成为 5 质量 % 的 Al- 剩余部分的 Zn、 11 质量 % 的 Al- 剩余部分的 Zn 等。由 说 明 书 CN 103080362 A 10 8/30 页 11 于在锌浴中含有足够量的 Al, 因此具有比 GI 高的耐蚀性。 0085 在用于制造这些熔融锌 - 铝系热浸镀钢板的。
45、镀浴中, 大量生成作为溶解到浴中的 Fe 与 Al 或 Zn 的金属间化合物的顶渣及底渣。镀浴中的渣滓的生成依赖于镀浴的温度 (浴 温) 、 镀浴中的 Al 浓度及 Fe 浓度 (从钢板溶解到镀浴的 Fe 的溶解度) 。 0086 图 1 是表示上述各种的镀浴中的渣滓生成范围的三元系状态图。图 1 的横轴为镀 浴中的 Al 浓度 (质量 %) , 纵轴为镀浴中的 Fe 浓度 (质量 %) 。 0087 如图 1 所示, 镀浴中的 Fe 浓度超过与 Al 浓度相应地规定的规定浓度时, 会生成渣 滓。例如, 在浴温 T 为 450且 Al 浓度为 0.13 质量 % 的 GA 浴中, 浴中 Fe 。
46、浓度高于约 0.025 质量 % 时, 会生成底渣 (FeZn7) 。另外, 在浴温 T 为 450且 Al 浓度为 0.14 质量 % 的 GA 浴 中, Fe 浓度高于约 0.025 质量 % 时, 会生成顶渣 (Fe2Al5) , Fe 浓度进一步变高时, 除了顶渣 以外还会生成底渣 (FeZn7) 。这样, 在上述条件下, 顶渣和底渣混合生成。 0088 另一方面, 由于 GI 浴比 GA 浴的 Al 浓度高 (例如为 0.15 0.25 质量 %) , 因此在 GI 浴中生成的渣滓仅为顶渣 (Fe2Al5) 。例如, 在浴温 T 为 450的 GI 浴中, 浴中 Fe 浓度变 得比约。
47、 0.01 质量 % 高时, 会生成顶渣。此外, 虽未图示, 但即使在锌 - 铝合金镀覆钢板用的 镀浴中, 由于 Al 浓度足够高 (例如为 2 25 质量 %) , 因此也仅生成顶渣。 0089 另外, 如由图 1 可知那样, 即使在同一镀浴中, 浴温 T 越高, 生成渣滓的 Fe 浓度的 下限值越高。例如, 在 Al 浓度为 0.13 质量 % 的 GA 浴中, 生成底渣的条件如下所示 :(1) 在 浴温 T 为 450的情况下, Fe 浓度为约 0.025 质量 % 以上 ;(2) 在浴温 T 为 465的情况下, Fe 浓度为约 0.035 质量 % 以上 ;(3) 在浴温 T 为 4。
48、80的情况下, Fe 浓度为约 0.055 质量 % 以上。 因此, 在浴中的Fe浓度固定的情况下 (例如为0.03质量%Fe) , 使浴温T从450上升 至 465时, 由于 Fe 从过饱和状态变成不饱和状态, 因此底渣溶解在浴中而消失。反之, 使 浴温 T 从 465降低至 450时, 由于 Fe 从不饱和状态变成过饱和状态, 因此会生成底渣。 0090 1.2. 渣滓生成的主要因素 0091 接着, 对镀浴中渣滓生成的主要因素进行说明。 作为渣滓生成的主要因素, 考虑了 例如以下的 (1) (3) 的主要因素。以下对各个主要因素进行说明。 0092 (1) 基体金属溶解在镀浴中 0093。
49、 为了将在镀覆槽中用于镀覆钢板而消耗的熔融金属补给至镀浴, 使用基体金属。 在作业中将固态的基体金属以适当的时机浸渍于高温的镀浴, 溶解在镀浴中而形成液态的 熔融金属。在热浸镀锌的情况下, 使用至少含有 Zn 的含锌基体金属, 上述含锌基体金属根 据镀浴的组成, 除 Zn 以外还含有 Al 等金属。基体金属的熔点根据基体金属的组成而不同, 例如为 420, 比镀浴的浴温 (例如为 460) 低。 0094 浸渍于镀浴中的基体金属溶解时, 上述基体金属周边的熔融金属的温度比镀浴的 浴温 T 低。即, 在浸渍于镀浴中的基体金属周边的温度 (例如为 420) 与镀浴的浴温 T(例 如为 460) 之间产生温度差。因此, 浴中 Fe 为饱和状态时。