弾塑性解析による亜鉛鍍金釜内部固体亜鉛の熱膨張が及ぼす影響の把握－溶融亜鉛鍍金釜立ち上げ時の釜隅角部応力の把握（その2）

摘要

鉄鋼製品の亜鉛鍍金に使用される新釜を立ち上げる際，底板と側板の溶接部近傍に亀裂が発生し，内部の溶融亜鉛が漏出する破損事故が過去に複数例発生している。破損した釜のなかには，加熱不十分な状況下で溶融亜鉛を移送したために，内部で亜鉛が固体化する事態が発生したものもあった。著者らは，上述の破損原因を探るための力学的アプローチとして，内部の固体亜鉛が継続される加熱によって熱膨張したときに生じる釜隅角部の応力について，破損した釜の加熱履歴（煙道の実測雰囲気温度）を用いた非定常熱伝導解析と，その温度分布による静的応力解析を実施し，その結果を別報で報告している。結果は，釜鋼板材料の引張強さの2倍を超える応力であった。しかし，数時間を要して発生する応力であることから，低ひずみ速度依存性を考慮すると，内部固体亜鉛の塑性化が考えられた。そこで本報では，亜鉛にひずみ速度依存性および温度依存性を考慮した弾塑性解析を行い，得られた釜隅角部の応力の程度を報告する。