CN110325659A

CN110325659A - 连续热浸镀金属处理装置及使用该装置的热浸镀金属处理方法

Info

Publication number: CN110325659A
Application number: CN201880012962.5A
Authority: CN
Inventors: 小林弘和
Original assignee: Jeffrey Steel Co Ltd
Current assignee: Jeffrey Steel Co Ltd; JFE Steel Corp
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2038-02-09
Also published as: US20200232082A1; KR20190103440A; JPWO2018155245A1; EP3587613A1; MX2019010002A; WO2018155245A1; JP6590110B2; CN110325659B; KR102333244B1; EP3587613A4; US11162166B2

Abstract

本发明提供作为对金属带表面进行热浸镀金属处理的方法的、避免了以往的浸镀法、喷镀法所固有的课题的全新的热浸镀金属处理方法。本发明是具有如下特征的热浸镀金属处理方法，使用喷嘴系统朝向金属带的表面喷出熔融金属的液滴从而对所述金属带的表面进行镀敷处理，所述喷嘴系统在施以规定方向的磁通的腔室内的熔融金属中流过与该规定方向垂直的电流而在熔融金属中产生洛伦兹力，并在该洛伦兹力的作用下从喷嘴喷出熔融金属的液滴。

Description

连续热浸镀金属处理装置及使用该装置的热浸镀金属处理方法

技术领域

本发明涉及用于对移动的金属带连续地进行热浸镀的连续热浸镀金属处理装置及使用该装置的热浸镀金属处理方法。

背景技术

以往，关于对金属带的热浸镀金属例如对钢带的热浸镀锌，通常在如图8所示的连续热浸镀锌生产线上进行。即，在还原气氛的连续退火炉中退火后的钢带S在炉鼻(snout)81内通过并被连续地导入镀槽82内的热浸镀锌浴83中。之后，钢带S经由热浸镀锌浴83中的槽辊(sink roll)84而被提起到热浸镀锌浴83的上方，在通过一对气体擦拭喷嘴(gaswiping nozzle)85而被调整为规定的镀敷厚度之后，被冷却并向后续工序引导。

在该连续热浸镀生产线上，通过从气体擦拭喷嘴85喷出经加热的气体或常温的气体并吹喷到钢带S的表面，从而对附着于该钢带的表面而被提起来的熔融锌进行擦拭并将其控制为所希望的附着量。该气体擦拭法是当前广泛使用的方法。

但是，在通过本方式来进行熔融锌的附着量控制时，若提高气体对钢带的冲击压力，则存在下述问题，即，会因气体风量的增加而发生被称为喷溅的熔融锌的飞散，分散了的熔融锌再次附着于钢带表面而成为镀层表面的外观缺陷。另外，由于镀锌浴与大气接触，因此锌将空气卷入其中，成为氧化物块(浮渣)并存留于浴表面。存在该氧化物块附着于钢带而成为镀层表面的外观缺陷这样的问题。另外，在想得到薄镀层的情况下，要提高气体冲击压力，但由于钢带的翘曲、振动，难以使喷嘴与钢带间的距离接近，因此，关于热浸镀锌的单位面积重量，在现状中下限为30g/m²左右。

作为解决这些问题的技术方案，已知有如专利文献1～3那样的技术。在专利文献1中公开了如下的热浸镀附着量控制方法：从气体擦拭喷嘴朝向从热浸镀金属浴中被连续提起的金属带的表面吹喷燃烧器的排气，从而控制镀敷附着量。

在专利文献2中，作为代替气体擦拭法的附着量控制方法，公开了如下的方法：与从热浸镀金属浴中被连续提起的钢带的两面相对地配置一对电磁线圈，利用电磁力来对熔融金属进行擦拭。

在专利文献3中，作为代替使金属带浸渍于熔融金属的方法的镀敷处理方法，公开了如下的热浸镀金属方法：对被连续移动供给的钢带的表面，从隔着该钢带而相对地设置的一对喷雾喷嘴喷射熔融金属的微粒子从而进行喷镀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-263698号公报

专利文献2:日本特开2007-284775号公报

专利文献3:日本特开平8-165555号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的方法中，通过使用燃烧后的高温排气来提高擦拭效率从而能够削减气体量，但仍是利用气体冲击压力的擦拭法，这一点并没有改变，因此结果仍存在喷溅、浮渣的问题。

在专利文献2的方法中，存在如下这样的问题：为了得到薄镀层，需要对电磁线圈施加大电流，结果钢带会被加热。另外，镀锌浴是必需的，因此，由于与空气的接触而导致在浴中和/或浴表面生成浮渣的问题无法解决。

在专利文献3的喷镀法中，熔融金属的微粒子群会扩散而到达钢带表面。因此，会产生如下这样的问题：在钢带表面产生微粒子量的流量密度不均而产生镀层膜厚的分布；熔融金属的微粒子还被向钢带的边缘外侧喷雾，熔融金属的成品率恶化。而且，也产生如下这样的课题：微粒子直径发生不均，因此非常微小的雾不会附着于钢带而是在炉内浮游，熔融金属的成品率恶化，炉内被污染。

于是，本发明鉴于上述课题，其目的在于，作为向金属带的表面进行热浸镀金属处理的方法，提供避免了以往的浸镀法、喷镀法所固有的课题的全新的热浸镀金属处理方法、和能够实现该方法的连续热浸镀金属处理装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决所述课题，本发明发现利用电磁力(洛伦兹力)从喷嘴对金属带喷出熔融金属的液滴，能够制造表面美丽的镀敷金属带的方法以及装置，本发明的要旨构成如下所示。

(1)连续热浸镀金属处理装置，其具有：

镀炉，其划分出供金属带连续移动的非氧化性气氛的空间；和

喷嘴系统，其朝向所述金属带的表面喷出熔融金属液滴，

所述连续热浸镀金属处理装置的特征在于，

所述喷嘴系统具有：

喷嘴盒，其划分出供熔融金属通过的腔室，并在前端具有喷嘴，所述喷嘴划分出与所述腔室连通的喷出口；

磁通产生机构，其在所述腔室的至少一部分产生规定方向的磁通；以及

电流产生机构，其用于在位于被施加了磁通的所述腔室的至少一部分的位置的熔融金属中流过与所述规定方向垂直的方向的电流，

所述喷嘴系统是如下系统：在通过利用所述电流产生机构而在所述熔融金属中流过电流从而在所述熔融金属中产生的洛伦兹力的作用下，从所述喷出口朝向所述金属带的表面喷出所述熔融金属的液滴。

(2)上述(1)所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有：

对所述金属带进行加热的加热机构；和

使所述金属带的温度为Tu-20(℃)以上的、所述加热机构的控

制装置，其中，所述熔融金属的熔点为Tu(℃)。

(3)上述(1)或(2)所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有设置于所述镀炉的金属带出口侧的、将所述非氧化性气氛的空间相对于大气进行隔绝的密封装置。

(4)上述(1)～(3)中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有减振矫直机构，所述减振矫直机构相对于所述金属带的行进方向而言设置于所述喷嘴系统的上游侧及下游侧中的至少一方，抑制所述金属带的振动及翘曲。

(5)上述(1)～(4)中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，在所述喷嘴盒中，在其前端的所述喷嘴上，在所述金属带的宽度方向上配置有多个所述喷出口。

(6)上述(5)所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，所述喷嘴盒在所述金属带的宽度方向上配置多个，在所述金属带的宽度方向整个范围内，所述喷出口以规定的间隔配置。

(7)上述(1)～(6)中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，所述喷嘴盒在所述金属带的行进方向上配置多个。

(8)上述(7)所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，在配置于所述金属带的行进方向上的不同位置的所述喷嘴盒之间，将向各喷嘴盒的腔室供给的熔融金属的种类控制成不同的种类，从而能够形成多层镀敷被膜。

(9)热浸镀金属处理方法，其特征在于，使用上述(1)～(8)中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，朝向连续移动的金属带的表面喷出熔融金属的液滴，从而对所述金属带的表面进行镀敷处理。

发明的效果

根据本发明的连续热浸镀金属处理装置，作为向金属带表面进行热浸镀金属处理的方法，能够实现避免了以往的浸镀法、喷镀法所固有的课题的全新的热浸镀金属处理方法。

根据本发明的热浸镀金属处理方法，能够在避免以往的浸镀法、喷镀法所固有的课题的同时、对金属带的表面实施热浸镀金属处理。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的连续热浸镀金属处理装置100的示意性的侧视图。

图2是本发明的另一实施方式的连续热浸镀金属处理装置200的示意性的侧视图。

图3是本发明的一实施方式中使用的喷嘴系统10中的、喷嘴盒20的前端附近的剖视图。

图4是本发明的一实施方式中使用的喷嘴系统10中的、喷嘴盒20的前端附近的垂直于图3的剖视图。

图5是从液滴喷出方向对图3、4所示的喷嘴盒20的前端附近进行观察所见的图。

图6是对从喷嘴喷出熔融金属液滴的喷出原理进行说明的示意图。

图7是实施例中的喷嘴系统的配置图。

图8是以往的连续热浸镀锌生产线的示意性的侧视图。

具体实施方式

图1及图2所示的本发明的一实施方式的连续热浸镀金属处理装置100、200具有划分出供金属带S连续移动的非氧化性气氛的空间的镀炉1、和安装于该镀炉1并朝向金属带S的表面喷出熔融金属液滴的喷嘴系统10。并且，本发明的一实施方式的热浸镀金属处理方法使用这些连续热浸镀金属处理装置100、200，朝向连续移动的金属带S的表面喷出熔融金属的液滴从而对金属带S的表面进行镀敷处理。

在本发明中，具有如下的特征：由喷嘴系统10利用电磁力(洛伦兹力)将熔融金属的液滴朝向金属带S的表面喷出。以下，参照图3～图6对喷嘴系统10进行说明。

首先，如图3～图5所示，喷嘴系统10具备喷嘴盒20。喷嘴盒20划分出供熔融金属通过的腔室21，且在前端具有喷嘴23。喷嘴23划分出与腔室21C连通的喷出口22。

在图3、4中仅图示了喷嘴盒20的前端附近，在喷嘴盒20上连接有能对腔室21连续供给熔融金属的供给机构(未图示)。供给机构例如由能对利用感应加热而成为高温熔融状态的金属进行保持的槽、和对喷嘴盒稳定供给熔融金属的电磁泵构成。或者，能够通过将存留熔融金属的槽配置于盒的铅垂上方从而进行利用重力的自动供给。

在本实施方式中，在喷嘴盒20的前端附近划分出的腔室21包括：长方体形状的第1腔室21A、尺寸比该第1腔室21A小的长方体形状的第3腔室21C、以及连结第1腔室21A和第3腔室21C且在图3及图4的剖视下具有锥形形状的第2腔室21B。并且，划分出第3腔室21C的部位成为喷嘴盒20的最前端部。如图5所示，喷嘴盒20的前端的喷嘴23为矩形的板状部件，在该喷嘴23的长度方向上隔开规定间隔地形成有多个喷出口22。即，喷出口22是从腔室21朝向外部气体而贯通喷嘴23的贯通孔。

喷嘴盒20及喷嘴23的原材料可以合适地利用具有耐热性的石墨、各种陶瓷等。另外，优选的是，在喷嘴盒20卷绕有电磁线圈(未图示)，从而能通过感应加热将熔融金属保持为高温。

喷嘴系统10具有磁通产生机构和电流产生机构，所述磁通产生机构在腔室21的至少一部分产生规定方向的磁通，所述电流产生机构用于在位于被施以磁通的腔室的至少一部分的位置的熔融金属流过与所述规定方向垂直的方向的电流。以下，参照图3及图5对本实施方式的电流产生机构进行说明，参照图4及图5对本实施方式的磁通产生机构进行说明。

如图3所示，本实施方式的电流产生机构包括一对销形状的电极40A、40B。关于电极40A、40B，其各自的前端部插入于在喷嘴盒20的划分出第3腔室21C的部位设置的贯通孔，并与第3腔室21C内的熔融金属物理接触且电接触。电极40A、40B各自的前端部彼此相对。另外，本实施方式的电流产生机构包括电连接于电极40A、40B的直流电源(未图示)、和该直流电源的控制装置(未图示)。利用控制装置对直流电源进行控制，从而经由电极40A、40B向第3腔室21C内的熔融金属施加直流的脉冲电流。电流脉冲的形状、振幅以及脉冲宽度由控制装置适当地控制。在本实施方式中，连结电极40A、40B的前端彼此的线与喷嘴23的长度方向即喷出口22的排列方向一致。并且，该方向也与在第3腔室21C内的熔融金属中流过的电流方向一致。直流电流的朝向，既可以是图3的从电极40A朝向电极40B的方向，也可以其相反方向。电极40A、40B的原材料没有特别限定，适合使用能耐受高温下使用的钨等。

如图3～图5所示，本实施方式的磁通产生机构可以设为包括产生磁通的一对永磁体30A、30B、和用于使产生的磁通集中于第3腔室21C的一对集束器32A、32B。一对永磁体30A、30B以隔着第3腔室21C且N极彼此以及S极彼此处于同侧的方式分别配置在电极40A、40B的上方。一对集束器32A、32B配置于一对永磁体30A、30B之间。为了能够使由磁体产生的磁通集中于腔室的至少一部分、在本实施方式中为第3腔室21C，铁制的集束器32A、32B的形状设计为朝向喷嘴盒的前端变细(参照图4)。集束器32A、32B由铁等磁性引导材料构成。通过该结构，能够在第3腔室21C产生与所述电流的朝向垂直的方向的磁通(参照图5)。

在本实施方式中，在第3腔室21C产生了图4的左右方向上的磁通的状态下，在图3的右方向或左方向上对第3腔室21C内的熔融金属施加脉冲电流。由此，在与磁通方向及电流方向这二者垂直的方向上，洛伦兹力作用于第3腔室21C内的熔融金属。在该洛伦兹力的作用下，从喷出口22将熔融金属的液滴朝向金属带的表面喷出。

关于该喷出原理，参照图6简洁地进行说明。作为第1方式，在磁通B及脉冲电流I的方向为图6所示的朝向的情况下，洛伦兹力F在图6的朝下方向(即从腔室内经由喷出口朝向外部气体的方向)上以脉冲方式作用于第3腔室21C内的熔融金属。在直接产生于该熔融金属的脉冲状的洛伦兹力的作用下，熔融金属被朝向喷出口22挤出。此时，熔融金属具有非常高的表面张力，因此熔融金属从喷出口22以液滴D的状态被喷出。

作为第2方式，在使脉冲电流的朝向与图6所示的朝向相反的情况下，洛伦兹力F在图6的朝上方向(即从外部气体经由喷出口朝向腔室内的方向)上以脉冲方式作用于第3腔室21C内的熔融金属。在该洛伦兹力的作用下，熔融金属也被从喷出口22喷出。在该情况下，在某一脉冲的洛伦兹力作用于熔融金属的期间，喷出口22内的熔融金属的弯液面朝向腔室内的方向凹陷，而在脉冲之间的未产生洛伦兹力的期间，该弯液面会被推回。此时，熔融金属具有非常高的表面张力，因此弯液面会破裂，形成液滴并从喷出口22被喷出。

需要说明的是，利用洛伦兹力的熔融金属的喷出技术是已知的，且被WO2010/063576号公报及WO2015/004145号公报公开了。在前者的公报中，记载了第1方式的喷出技术，在后者的公报中，一并详细记载了第1方式及第2方式的喷出技术及其喷出原理。一般而言，与第1方式相比，第2方式能够得到更微小的液滴。因而，可以根据所希望的熔融金属液滴直径选择任意方式。

在本发明中，在将该利用洛伦兹力的熔融金属的喷出技术应用于连续热浸镀金属处理的同时，实现了均匀的镀敷。虽然也可以考虑如喷墨那样使用压电元件对熔融金属进行喷出控制的方式，但是存在耐热性的问题，不适合高温环境下的使用。因此，需要采取将隔热材料和冷却机构进行组合的防热对策。另外，还存在喷嘴头寿命短、维护、更换周期也变短这样的课题。另一方面，如果是利用电磁力从喷嘴喷出熔融金属的方式，则耐热性会提高，喷嘴头寿命也会延长。以下，对在本发明中用于实现均匀镀敷的优选条件进行说明。

参照图1及图2，金属带S在导入了非氧化性气体的非氧化性气氛中连续移动，利用从喷嘴系统10以液滴形式被喷出的熔融金属进行镀敷处理。镀炉1的形状没有特别限定，可以设为如图1及图2所示那样的立式炉。在对利用如图8所示那样的一般连续退火炉进行退火后的金属带S进行镀敷处理的情况下，优选的是，镀炉1的内部与连续退火炉的炉鼻在空间上连通。

镀炉1内的气氛需要设为非氧化性气氛，从充分地抑制因金属带表面的氧化而使润湿性劣化从而发生不镀敷的情况这一观点出发，炉内的氧浓度优选设为小于200ppm，更优选设为100ppm以下。另外，从脱氧成本限制的观点出发，炉内的氧浓度优选设为0.001ppm以上。镀炉1内的气氛气体只要是非氧化性气体即可，没有特别地进行限定，例如，能够合适地使用从N₂、Ar等非活性气体、H₂等还原性气体中选择的1种或2种以上的气体。

关于金属带S和喷嘴系统10的配置，在图1中，成为立式炉内的双面镀敷，但也可以适用于利用卧式炉单面逐面进行镀敷或进行双面镀敷的布局。喷嘴系统10与金属带S间的距离受金属带的翘曲、振动等的影响而不会成为恒定，因此，优选的是，设为利用传感器等对喷嘴-金属带间间隙进行测定并能够适当地调整喷嘴位置的构造。

为了抑制金属带以及熔融金属的氧化，优选的是，在镀炉1的金属带出口侧设置将非氧化性气体的空间相对于大气隔绝的密封装置2。作为密封装置，可以举出气帘、狭缝等间隔件、或者图1及图2所示那样的密封辊。由此，能够将炉内的氧浓度抑制为100ppm以下，能够充分地抑制不镀敷等缺陷。

参照图5，喷嘴23的尺寸没有特别限定，优选的是，设为在金属带的长度方向上为1～10mm左右且在金属带的宽度方向上为1～200mm左右的矩形。这是因为：在金属带的宽度方向上的长度小于1mm的情况下，将变得难以在金属带的宽度方向上高效地进行涂布，需要追加用于使喷嘴进行扫描等的复杂机构，在超过200mm的情况下，将变得难以在喷嘴宽度方向上均匀地施加洛伦兹力，各喷出口间的均匀喷出变得困难。

参照图5，优选的是，在喷嘴盒中，在其前端的喷嘴23上喷出口22在金属带的宽度方向上配置多个。并且，关于喷出口22的直径、邻接的喷出口间的间隔，考虑以下喷出条件来确定。

即，在熔融金属液滴喷出之时，根据线速度、所希望的镀层膜厚或分辨率，需要用于控制液滴直径和/或喷出量的脉冲电流控制。在脉冲电流控制中，为了形成小液滴，需要设定为某一程度的高频率，脉冲电流频率优选为100Hz以上。更优选为500Hz以上。另外，由于熔融金属被向喷嘴填充的速度的极限，脉冲电流频率优选设为50000Hz以下。另外，熔融金属的比重重，为了将其以能够具有速度地喷附于金属带的方式喷出，需要强大的磁场和电流输出。这些成为需要根据喷出口的形状、所要求的液滴直径、使用的熔融金属等而适当地调整的参数。一般而言，液滴体积V如下式这样给出。

其中，r为喷出口的半径、ν为喷出速度、f为腔室内的压力波的共振频率。为减小液滴直径(液滴体积)，只要减小喷出口半径即可。或者，通过将共振频率设定得较高从而能够减小液滴直径。

另外，本申请的发明人进行了各种研究，结果发现，液滴直径与喷出口直径大致相等或比喷出口直径稍大。在本实施方式中，从实现均匀镀敷的观点出发，平均液滴直径优选设为100μm以下。为了稳定地喷出液滴直径为100μm以下的微小液滴，喷出口直径优选设定为60μm以下、更优选设定为50μm以下。另外，为了保持熔融金属液滴的稳定填充和喷出，喷出口直径优选设为2μm以上。因而，关于平均液滴直径，也是2μm以上为优选范围。需要说明的是，在本说明书中，“液滴直径”设为将液滴设为与其体积相等的球的情况下的球的直径。液滴直径的测定方法如以下所示。即，将熔融金属的液滴向金属板喷出，通过激光显微镜对固化后的单一液滴进行测定而得到三维高度分布，并根据该三维高度分布算出液滴体积。然后，通过换算成与液滴体积同体积的球的直径从而设定为液滴直径。关于平均液滴直径，针对喷出到金属板的任意且随机的10个以上的液滴求出液滴直径，将液滴直径的算数平均定义为平均液滴直径。

从在该条件下实现均匀镀敷的观点出发，邻接的喷出口间的间隔(喷出口的中心间距离)优选设为10μm～250μm。

另外，为了以能够具有速度地喷附于金属带的方式将液滴喷出，磁场的强度优选设为10mT以上，更优选为100mT以上。另外，从永磁体的磁力极限出发，磁场的强度优选设为1300mT以下。

为了对高速通过的宽幅的金属带均匀地进行镀敷处理，需要将喷嘴盒设计成：在金属带的宽度方向上配置多个喷嘴盒，在金属带的宽度方向整个范围以规定间隔配置喷出口。而且，在金属带的行进方向上配置多个喷嘴盒也是优选的。由此能够提高镀敷处理速度。作为喷嘴盒的配置的一例，能够以图7所示那样的位置关系配置喷嘴23的方式，在宽度方向及金属带的行进方向上多级地配置喷嘴盒。

另外，为了能够容易地进行喷嘴和/或喷嘴盒的更换，希望设为如下这样的设备构成：相对于金属带的行进方向，在喷嘴的上游侧也设置密封装置，喷嘴更换不会影响到炉内气氛整体。

关于待进行镀敷处理的金属带S的温度，在将进行镀敷的熔融金属的熔点设为Tu(℃)的情况下，希望其为Tu-20(℃)以上。这是为了使镀层表面变得平滑且均匀。如果金属带的温度为Tu-20(℃)以上，则喷附于金属带表面的液滴不会立即固化，会被进行流平，因此能够得到平滑的镀层表面。因此，虽然图1及图2中未图示，但本实施方式的连续热浸镀金属处理装置100、200优选具有对金属带进行加热的加热机构、和用于使金属带的温度为Tu-20(℃)以上的加热机构的控制装置。另外，若金属带的温度接近其软化点、熔点，则金属带自身的通行变得困难，因此，金属带的温度优选设为金属带的熔点-200(℃)以下。例如，加热可使用辐射管、感应加热器、红外线加热器、通电加热器，冷却可使用喷气枪(gas jet)、雾冷器、辊式淬火机(roller quenching)等。

另一方面，在想要以不使喷附后的熔融金属流平、而是维持液滴形状从而得到规定的表面织构的情况下，将金属带表面温度设定得比Tu-20(℃)低。在对镀层表面附加图案、形成细微的形状、印刷文字等的情况下，希望将金属带表面温度设为小于Tu-20(℃)，更希望将其设为Tu-40(℃)以下。在该情况下，金属带太过低温会成为脆性材料、通行变得困难，因此金属带的温度优选设为10℃以上。

另外，参照图1，喷嘴系统10的下游侧的、到金属带出口侧为止的炉内距离设为足够镀敷后的熔融金属固化的长度。在该下游侧，也可以增加各种设备。例如，为了得到更平滑的镀层表面，也可以在镀敷处理后进行通过气体喷射所带来的均匀化。另外，在想使镀层更快固化的情况下，也可以设置喷气枪等冷却装置。另外，在想对镀层进行合金化处理的情况下，也可以对高温的金属带喷出熔融金属、或者设置燃烧器、感应加热器这样的加热装置。

另外，在想得到异种熔融金属的多层被膜、复合被膜的情况下，可以通过如下方式来应对：设为能够通过不同系统注入异种熔融金属的设备构成，以使得能够变更向各喷嘴盒的腔室注入的熔融金属的种类。例如，如果在如图2所示配置于金属带的行进方向上的不同位置的喷嘴盒20之间、将向各喷嘴盒的腔室供给的熔融金属的种类控制成不同的种类，则能够实现形成多层镀敷被膜。这样一来，容易地进行多层化、复合化能够，镀敷被膜设计的自由度增加，能够赋予耐腐蚀性、涂料紧密附着性、加工性这样的功能，使被膜高功能化。

对于在炉内移动的金属带而言，有时会发生因振动、形状不良而导致的翘曲。因此，优选的是，相对于金属带的行进方向而言在喷嘴系统的上游侧及下游侧中的至少一方，设置抑制金属带的振动及翘曲的减振矫直机构。例如，在图2中作为接触式的减振矫直机构的例子图示了支承辊3，作为非接触式的减振矫直机构的例子图示了电磁线圈4。对于镀敷处理后的表面，以在镀层凝固之前不进行接触为宜，因此优选的是，在喷嘴系统的下游侧采用非接触式的减振矫直机构。

从喷嘴表面(喷出口前端)到金属带为止的距离优选设为大于0.2mm且小于10mm。在为0.2mm以下的情况下，在不能将金属带完全减振的情况下，金属带恐会与喷嘴接触。另外，在为10mm以上的情况下，因喷嘴周围的气流的影响，金属液滴的喷附位置会产生错位，均匀的涂布变得困难。

根据以上说明的本实施方式，能够在避免以往的浸镀法、喷镀法所固有的课题的同时，对连续移动的金属带的表面实施热浸镀金属处理。金属带没有特别限定，例如可以举出钢带。另外，以液滴的形式喷出的熔融金属也没有特别限定，可以举出熔融锌。需要说明的是，关于在本实施方式中记载的优选条件，既可以单独采用，也可以以任意组合的方式采用。

实施例

使用图2所示的装置对板厚为0.4mm、板宽为100mm的钢带进行向钢带单面的热浸镀锌，进行了镀敷的附着量、外观的评价。进行了100kW电源的输出调整及脉冲电流的频率控制，喷出熔融锌液滴来实施镀敷。喷嘴直径为30μm，从喷嘴前端到钢带的距离设为3mm。对于喷嘴数量而言，在宽度方向上以每1英寸100个的间隔进行配置，将能够向宽度方向为25.4mm的范围进行喷出的喷嘴系统如图7所示那样设置为在宽度方向上为2台且在长度方向上为4列。炉内气氛为5％H₂、95％N₂。关于镀敷附着量，用显微镜观察随机提取的10处的镀敷截面，测定镀层厚度并算出平均值。作为以往的方法，也实施了如图8所示那样地在熔融金属浴中进行浸渍的镀敷方法。另外，将利用前述的方法求出的随机的10滴的平均液滴直径示于表1。

关于镀敷外观，以下述基准进行评价。

○：通过目视未识别到外观不均、变色。

△：通过目视识别到轻微的外观不均、轻微的变色，但作为产品在容许范围内。

×：通过目视识别到明显的外观不均、变色。

关于未镀敷，以下述基准进行评价。

○：通过目视未识别到未镀敷。

△：通过目视识别到轻微的未镀敷，但作为产品在容许范围内。

×：通过目视识别到明显的未镀敷。

关于喷溅，以下述基准进行评价。

○：通过目视未识别到喷溅。

△：通过目视识别到轻微的喷溅，但作为产品在容许范围内。

×：通过目视识别到明显的喷溅。

[表1]

如表1所示，在本发明例中，能够进行不会发生喷溅、浮渣缺陷的镀敷处理。另外，在钢带温度偏离本发明的优选范围而较低的条件6下，发生了熔融金属的轻微流平不均，虽为容许范围但外观变为略有不良。若减小电流频率，则变得难以稳定地喷出微小液滴，镀层膜厚变厚。另外，在炉内氧浓度为200ppm的条件13下，作为产品仍为容许范围但略微识别到微小的未镀敷。

另外，为了进行比较，在表1的条件1～5下，利用制作出的喷嘴直径为50μm和60μm的喷嘴头进行了镀敷。结果，膜厚虽然分别变为10～11μm、16～17μm、成为厚膜，但是能够实现不会发生喷溅、浮渣缺陷的镀敷处理。需要说明的是，按已述的方法求出的随机的10滴的平均液滴直径分别为52μm和62μm。

在以往的方法中，如图8所示进行了气体擦拭。擦拭喷嘴的狭缝宽度设为0.8mm，喷嘴-钢带间距离设为10mm，喷嘴内压力设为60kPa。结果，发生了熔融金属的喷溅。另外，在锌浴内、浴表面确认到了成为表面缺陷之原因的浮渣(金属氧化物)形成。

在本实施例中作为熔融金属使用了以质量％计添加有0.2％的Al的锌-铝合金，本方法能够适用于各种熔融金属。

产业上的可利用性

本发明提供作为对金属带的表面的热浸镀金属处理方法的、避免了以往的浸镀法、喷镀法所固有的问题的全新的热浸镀金属处理方法、和能够实现该方法的连续热浸镀金属处理装置，在产业上非常有用。

附图标记说明

100 连续热浸镀金属处理装置

200 连续热浸镀金属处理装置

1 镀炉

2 密封装置

3 支承辊(减振矫直机构)

4 电磁线圈(减振矫直机构)

10 喷嘴系统

20 喷嘴盒

21 腔室

22 喷出口

23 喷嘴

30 永磁体(磁通产生机构)

32 集束器(磁通产生机构)

40 电极(电流产生机构)

S 金属带

Claims

1.连续热浸镀金属处理装置，其具有：

喷嘴系统，其朝向所述金属带的表面喷出熔融金属液滴，

所述连续热浸镀金属处理装置的特征在于，

所述喷嘴系统具有：

2.根据权利要求1所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有：

对所述金属带进行加热的加热机构；和

使所述金属带的温度为Tu-20(℃)以上的、所述加热机构的控制装置，其中，所述熔融金属的熔点为Tu(℃)。

3.根据权利要求1或2所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有设置于所述镀炉的金属带出口侧的、将所述非氧化性气氛的空间相对于大气进行隔绝的密封装置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其还具有减振矫直机构，所述减振矫直机构相对于所述金属带的行进方向而言设置于所述喷嘴系统的上游侧及下游侧中的至少一方，抑制所述金属带的振动及翘曲。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，在所述喷嘴盒中，在其前端的所述喷嘴上，在所述金属带的宽度方向上配置有多个所述喷出口。

6.根据权利要求5所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，所述喷嘴盒在所述金属带的宽度方向上配置多个，在所述金属带的宽度方向整个范围内，所述喷出口以规定的间隔配置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，所述喷嘴盒在所述金属带的行进方向上配置多个。

8.根据权利要求7所述的连续热浸镀金属处理装置，其中，在配置于所述金属带的行进方向上的不同位置的所述喷嘴盒之间，将向各喷嘴盒的腔室供给的熔融金属的种类控制成不同的种类，从而能够形成多层镀敷被膜。

9.热浸镀金属处理方法，其特征在于，

使用权利要求1～8中任一项所述的连续热浸镀金属处理装置，朝向连续移动的金属带的表面喷出熔融金属的液滴，从而对所述金属带的表面进行镀敷处理。

10.热浸镀金属处理方法，其特征在于：

使用具有喷嘴盒、磁通产生机构和电流产生机构的喷嘴系统，在通过利用所述电流产生机构而在熔融金属中流过电流从而在所述熔融金属中产生的洛伦兹力的作用下，从喷出口朝向位于非氧化性气氛内的金属带的表面喷出所述熔融金属的液滴，从而对所述金属带的表面进行镀敷处理，

所述喷嘴盒划分出供所述熔融金属通过的腔室，并在前端具有喷嘴，所述喷嘴划分出与所述腔室连通的所述喷出口，

所述磁通产生机构在所述腔室的至少一部分产生规定方向的磁通，

所述电流产生机构用于在位于被施加了磁通的所述腔室的至少一部分的位置的熔融金属中流过与所述规定方向垂直的方向的电流。