JP2000169949A

JP2000169949A - 連続溶融メッキ方法及び装置

Info

Publication number: JP2000169949A
Application number: JP10345752A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ueno; 直樹上野; Yoshihiro Suemune; 義広末宗; Nobuhiro Suzumura; 修宏鈴村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】メッキ作業の生産性を害することなく、スナ
ウト内のスカムを十分に排除してメッキ表面の良好な品
質を確保することのできる連続溶融メッキ方法及び装置
を提供する。【解決手段】一端が溶融金属メッキ浴４に浸漬したス
ナウト２を経て被メッキ金属帯１を前記溶融金属メッキ
浴４に浸漬する連続溶融メッキ方法において、前記スナ
ウト内であってスナウト２の板幅方向両端部の溶融金属
メッキ浴中に、溶融金属メッキ浴表面１０に向かう強制
上昇流を形成することを特徴とする連続溶融メッキ方法
及び装置。強制上昇流は、吸引口７、ポンプ６、吐出口
５によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端が溶融金属ポ
ット中の溶融金属メッキ浴に浸漬したスナウトを経て被
メッキ金属帯を前記溶融金属メッキ浴に浸漬することに
より溶融金属メッキを行う連続溶融メッキ方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続溶融金属メッキ方法及び装置におい
ては、溶融金属メッキ浴に浸漬する前に被メッキ金属帯
が大気に触れないようにするため、被メッキ金属帯を取
り囲むように配置し一端が溶融金属メッキ浴に浸漬した
スナウトを設け、被メッキ金属帯はこのスナウトを経て
溶融金属メッキ浴に浸漬させる。このスナウト内は非酸
化性雰囲気を形成している。

【０００３】しかし、スナウト内の非酸化性ガス中に微
量の酸素又は水分等が含有されていると、この酸素又は
水分がメッキ浴表面の溶融金属と反応し、スナウト内の
溶融金属表面に酸化物を形成する。また、スナウトの外
面は常温の大気と接しており、そのために溶融金属浴と
接するスナウト内面が冷やされ、スナウト内面の溶融金
属メッキ浴表面にメッキ金属の凝固相が生成することが
ある。上記酸化物や凝固相を総称して以下スカムとい
う。このスカムがスナウト内に成長すると、成長して大
きくなったスカムがスナウト内で移動して金属帯に付着
し、金属帯のメッキ表面の品質を著しく損なうこととな
る。

【０００４】従来、スナウト内のスカムは定期的にメッ
キ浴面から除去していた。メッキ作業を中断してスナウ
ト内を大気雰囲気に置換し、ついでスナウト内から除去
するかあるいはメッキ浴面を下げてスナウト外に排出し
ていた。

【０００５】別の手段として、スナウト内部にスカムを
吸引除去するための吸引口を配置し、この吸引口から溶
融金属とともにスカムを吸引してスナウト外に排出する
方法が行われていた。

【０００６】更に、特開平２−１１７４７号公報におい
ては、溶融亜鉛めっき浴に浸漬されるストリップをめっ
き浴面を含む上下の位置でガイド板により囲繞し、該ガ
イド板と該ストリップの間隙に溶融亜鉛を導き吐出し溢
流せしめることによってスカムをストリップから排除す
る方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】メッキ作業を中断して
スカムをスナウト内から排出する方法では、メッキ作業
を長時間かつ頻繁に中断しなければならず、生産性が大
幅に低下する問題があった。

【０００８】また、スナウト内部に設けた吸引口によっ
てスカムを吸引除去する方法においては、吸引口近傍の
スカムは吸引除去できるものの、吸引口から離れた位置
のスカムを十分に吸引することができず、スナウト内部
の全体からスカムを吸引除去することができなかった。
スナウトの板幅中央部における金属帯とスナウト壁との
間は狭隘なため、吸引口は金属帯の側端とスナウト側板
との間に配置せざるをえず、金属帯表面近傍のスカムを
十分に吸引することができなった。

【０００９】ストリップをガイド板で囲みガイド板とス
トリップの間隙に溶融金属を溢れさせる方法において
は、スカムをスナウト外には排出しないため、スナウト
内のガイド板外にスカムが溜まり、長期間の連続操業が
できないという問題があった。

【００１０】本発明は、メッキ作業の生産性を害するこ
となく、スナウト内のスカムを十分に排除してメッキ表
面の良好な品質を確保することのできる連続溶融メッキ
方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは、（１）一端が溶融金属メッキ浴４に浸漬したスナウト２
を経て被メッキ金属帯１を前記溶融金属メッキ浴４に浸
漬する連続溶融メッキ方法において、前記スナウト２内
であってスナウト２の板幅方向両端部の溶融金属メッキ
浴４中に、溶融金属メッキ浴表面１０に向かう強制上昇
流を形成することを特徴とする連続溶融メッキ方法。（２）前記スナウト２内であってスナウト２の板幅方向
両端部の溶融金属メッキ浴４中に該溶融金属メッキ浴表
面に向けた溶融金属吐出口５を設け、該吐出口５からの
溶融金属吐出流によって前記強制上昇流を形成すること
を特徴とする上記（１）に記載の連続溶融メッキ方法。（３）前記溶融金属吐出口５の先端部の高さは、溶融金
属メッキ浴４表面の高さに応じて変動することを特徴と
する上記（２）に記載の連続溶融メッキ方法。（４）前記溶融金属吐出流の流量は、被メッキ金属帯１
の板幅に応じて変動することを特徴とする上記（２）又
は（３）に記載の連続溶融メッキ方法。（５）一端が溶融金属ポット３中の溶融金属メッキ浴４
に浸漬したスナウト２を経て被メッキ金属帯１を前記溶
融金属メッキ浴４に浸漬する連続溶融メッキ装置におい
て、ポット内の溶融金属を吸引する吸引口７と、前記ス
ナウト内であってスナウト２の板幅方向両端部の溶融金
属メッキ浴中に配置する該溶融金属メッキ浴表面１０に
向けた溶融金属吐出口５と、前記吸引口７から溶融金属
を吸引して該吐出口５に溶融金属を供給するポンプ６と
を有することを特徴とする連続溶融メッキ装置。（６）前記溶融金属メッキ浴４表面高さを検出する検出
器１１と、該検出したメッキ浴表面高さに応じて前記溶
融金属吐出口５の先端部の高さを変動する制御装置１２
とを有することを特徴とする上記（５）に記載の連続溶
融メッキ装置。（７）被メッキ金属帯１の板幅に応じて前記溶融金属吐
出口５からの吐出流量を変動する制御装置を有すること
を特徴とする上記（５）又は（６）に記載の連続溶融メ
ッキ装置。にある。

【００１２】スナウト内の溶融金属メッキ浴４中に、ス
ナウト２の板幅方向両端部において、溶融金属メッキ浴
表面１０に向かう強制上昇流を形成すると、スナウト内
のメッキ浴表面に到達した上昇流は流れの方向を変え、
スナウトの板幅方向両端部から中央部に向かう流れ
（９）となる。スナウトの中央部付近に達した流れは、
その後下降流となるが、スナウト壁面と被メッキ金属帯
１との間の浴表面にはさまざまな経路を向いた流れが形
成される。スナウト内の溶融金属浴表面に生成したスカ
ムは、成長する前の微小な形態のままこの浴表面の流れ
によって流動し、その過程で被メッキ金属帯と接した時
点で該金属帯１に付着する。金属帯は連続的に走行し溶
融金属内に浸漬していくため、金属帯に付着したスカム
は金属帯とともにスナウト内から排除される。

【００１３】スカムは大きく成長する前に浴表面を流動
して金属帯１に付着するため、付着後に金属帯１ととも
に溶融メッキ浴４中に浸漬し、大部分の凝固物は高温の
溶融メッキ浴によって再溶融する。再溶融しきれずに残
存した凝固物も、もともとが微小な凝固物であったた
め、金属帯メッキ表面品質を劣化させるような異物とし
ては残存しない。酸化物も微小酸化物であるうちに排除
される。

【００１４】強制上昇流はスナウト内の板幅方向両端部
に形成するため、スナウト内浴表面のスカムは板幅中央
部に流れより、そのすべてを金属帯に付着してメッキ浴
中に排出することができる。

【００１５】このようにして、金属帯に付着して排除さ
れるスカムは微小であるためにメッキ表面品質に影響を
与えず、スナウト内浴表面は成長したスカムが存在しな
い状態を常に保てるため、メッキ表面品質を良好に維持
することが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１、２に基づいて本発明の説明
を行う。スナウト２の板幅方向両端部の溶融金属メッキ
浴中に、溶融金属メッキ浴表面１０に向かう強制上昇流
を形成するためには、スナウト２の板幅方向両端部の溶
融金属メッキ浴中に該溶融金属メッキ浴表面に向けた溶
融金属吐出口５を設け、該吐出口５から溶融金属流を吐
出させる方法によって行うことができる。吐出口５への
溶融金属の供給は、溶融金属浴ポット３中に溶融金属を
吸引する吸引口７を設け、ポンプ６によって吸引口７か
ら吐出口５に溶融金属を送り込むことによって行うこと
ができる。吸引口７は、ポット３内であってスナウト内
の溶融金属から離れた位置に配置することにより、スナ
ウト内の溶融金属流動に影響を与えずに吸引することが
できる。ポンプ６は、溶融金属を吸引するものであれば
いずれのタイプを採用してもよいが、メタルポンプを用
いることが好ましい。メタルポンプは、溶融金属排出部
を有する筒体と、筒体に挿入されて筒体内の溶融金属を
筒体の鉛直軸回りに旋回させる旋回ブレードを有する溶
融金属旋回手段とを具備することにより、筒体内の旋回
ブレードへの旋回力付与により溶融金属を吸引すること
ができる。

【００１７】吐出口５をスナウト内の板幅方向両端部に
配置しているため、吐出した上昇流は溶融金属表面に到
達した後板幅方向両端から中央に向かう水平流となり、
中央部において左右からの水平流が合流し、表面を複雑
な経路で移動した後に浴中に下降する。生成したスカム
を水平流によって移動し、板幅中央近傍の流れによって
金属帯１表面に付着させ、溶融金属浴中への金属帯１の
移動とともにスカムをスナウト内から溶融金属浴中に排
出する。吐出口５は、スナウト２の両端部側板８と金属
帯１の端部との間に配置することにより本発明の効果を
発揮することができ、必ずしもスナウト両端部側板８に
密接して配置する必要はない。

【００１８】スナウト内浴表面の溶融金属流れ９は、生
成しはじめたスカムを流動させるのには十分な流速を有
する必要がある一方、流れのエネルギーが強すぎて浴表
面にさざ波が立つとメッキ品質に有害な影響を与えるこ
ととなる。吐出口５の先端は溶融金属浴表面１０直下の
一定の深さに保ち、かつ吐出流の方向を浴表面に垂直に
吐出させることにより、スナウト内の浴表面に有害な表
面波を発生させずに溶融金属流れを起こさせることがで
きるので好ましい。

【００１９】吐出口５からの吐出流量、吐出口断面積、
溶融金属メッキ浴表面１０から吐出口５先端までの深さ
の適正な組合わせは、被メッキ金属帯１の板幅、通板速
度毎に実際にメッキ処理を行いながら、スカムの排出状
況、スナウト内溶融金属面の流動状況を確認し、最適条
件を定める。

【００２０】溶融金属ポット３中の溶融金属表面１０の
高さは操業の推移とともに変動することがある。一方、
溶融金属浴４中の吐出口５の深さは常に一定に保つこと
によって安定したスカム除去が可能になるので、溶融金
属表面高さの変動とともに吐出口の高さも変化させ、常
に吐出口深さを一定に保つ制御を行うことが好ましい。
本発明においては、図２に示すように、溶融金属メッキ
浴表面高さを検出する検出器１１を配置し、この検出器
で検出した浴表面高さ情報に基づき、吐出口高さ制御装
置１２によって吐出口先端部の高さを変動させて吐出口
深さを一定に保つことができる。浴表面高さ検出器１１
としては、レーザー変位計等を用いることができる。

【００２１】連続溶融メッキ装置の運転において、被メ
ッキ金属帯１の板幅は一定ではなく、各種の板幅の金属
帯を連続してメッキ処理を行うことが多い。一方、吐出
口５からの吐出流量は、金属帯１の板幅によって最適流
量が異なることがある。そのため、本発明においては、
メッキ装置から板幅情報を受け取り、該板幅情報に基づ
いて吐出流量を変動させ、常に板幅毎の最適吐出流量を
維持することができる。

【００２２】

【実施例】鋼帯の連続溶融亜鉛メッキにおいて本発明を
適用した。鋼帯１の板幅は６００〜１６００ｍｍ、通板
速度８０ｍ／ｍｉｎで溶融亜鉛メッキ浴を通過する。ポ
ット３内の溶融亜鉛メッキ浴容量は３２ｍ³、スナウト
２が溶融亜鉛メッキ浴に浸漬する部分の内面開口部は、
板幅方向２０００ｍｍ、板厚方向３００ｍｍの開口とな
っており、スナウトの溶融亜鉛メッキ浴内への浸漬深さ
は４４０ｍｍである。

【００２３】吐出口５の内径は５０ｍｍとし、スナウト
両端部にスナウト側板８内側に接した位置に上方に向け
て配置した。吐出口５先端部は溶融亜鉛メッキ浴表面１
０から２００ｍｍの深さとした。溶融亜鉛を吐出するた
めのポンプ６にはメタルポンプを採用し、吸入口７はポ
ット内であってスナウトで囲まれた部分の外側に配置し
た。

【００２４】吐出口５からの溶融亜鉛の吐出量は、鋼帯
１の板幅毎にメッキ処理を行いながらスナウト内浴面を
観察し、スカムの除去が良好でスナウト内浴面波立ちが
最も少ない適切な吐出量を決定した。吐出量の変化は、
メタルポンプの回転数を変化させることによって行っ
た。板幅１６００ｍｍにおける最適なメタルポンプ回転
数は５００ｒｐｍであった。

【００２５】溶融亜鉛浴表面からの吐出口先端部の深さ
を常に一定に保つため、浴表面高さが変動した場合には
吐出口先端部高さを連動して変化させた。浴表面高さ検
出器１１にはレーザー変位計を用い、浴表面高さ情報を
吐出口高さ制御装置１２に伝達して吐出口先端部高さを
制御した。

【００２６】吐出口からの最適吐出量は鋼帯の板幅によ
って異なった値となる。そのため、メッキ装置の運転情
報から鋼帯の板幅情報を入手し、板幅毎の最適吐出量を
維持するためにメタルポンプの回転数を変化させる制御
を行った。

【００２７】従来のスカム除去方法としてメタルポンプ
によりスナウト内のスカムを吸引してスナウト外に排出
する方法を採用した場合、スナウト進入板温、ポット浴
温の変化により、スカム性状やスカム発生量が異なり、
メタルポンプにより吸引しきれない場合があったが、本
発明法を採用した場合、スカムを鋼板に連続的に少量付
着させることにより、不メッキ発生原因となるスナウト
浴面上のスカムの堆積を解消するという効果を発揮し
た。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、連続溶融メッキ方法におい
て、スナウトの板幅方向両端部の溶融金属メッキ浴中に
溶融金属メッキ浴表面に向かう強制上昇流を形成するこ
とにより、メッキ作業の生産性を害することなく、スナ
ウト内のスカムを十分に排除してメッキ表面の良好な品
質を確保することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続溶融メッキ装置の概略図であり、
（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図である。

【図２】本発明の連続溶融メッキ装置の概略図である。

【符号の説明】

１金属帯（鋼帯）２スナウト３ポット４溶融金属メッキ浴５吐出口６ポンプ７吸入口８スナウト側板９溶融金属流１０溶融金属浴表面１１浴表面高さ検出器１２吐出口高さ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴村修宏君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB42 AD08 AD10 AE04 AE06 AE08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が溶融金属メッキ浴に浸漬したスナ
ウトを経て被メッキ金属帯を前記溶融金属メッキ浴に浸
漬する連続溶融メッキ方法において、前記スナウト内で
あってスナウトの板幅方向両端部の溶融金属メッキ浴中
に、溶融金属メッキ浴表面に向かう強制上昇流を形成す
ることを特徴とする連続溶融メッキ方法。
【請求項２】前記スナウト内であってスナウトの板幅
方向両端部の溶融金属メッキ浴中に該溶融金属メッキ浴
表面に向けた溶融金属吐出口を設け、該吐出口からの溶
融金属吐出流によって前記強制上昇流を形成することを
特徴とする請求項１に記載の連続溶融メッキ方法。
【請求項３】前記溶融金属吐出口の先端部の高さは、
溶融金属メッキ浴表面の高さに応じて変動することを特
徴とする請求項２に記載の連続溶融メッキ方法。
【請求項４】前記溶融金属吐出流の流量は、被メッキ
金属帯の板幅に応じて変動することを特徴とする請求項
２又は３に記載の連続溶融メッキ方法。
【請求項５】一端が溶融金属ポット中の溶融金属メッ
キ浴に浸漬したスナウトを経て被メッキ金属帯を前記溶
融金属メッキ浴に浸漬する連続溶融メッキ装置におい
て、ポット内の溶融金属を吸引する吸引口と、前記スナ
ウト内であってスナウトの板幅方向両端部の溶融金属メ
ッキ浴中に配置する該溶融金属メッキ浴表面に向けた溶
融金属吐出口と、前記吸引口から溶融金属を吸引して前
記吐出口に溶融金属を供給するポンプとを有することを
特徴とする連続溶融メッキ装置。
【請求項６】前記溶融金属メッキ浴表面高さを検出す
る検出器と、該検出したメッキ浴表面高さに応じて前記
溶融金属吐出口の先端部の高さを変動する制御装置とを
有することを特徴とする請求項５に記載の連続溶融メッ
キ装置。
【請求項７】被メッキ金属帯の板幅に応じて前記溶融
金属吐出口からの吐出流量を変動する制御装置を有する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の連続溶融メッ
キ装置。