JP2000219947A - 連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法 - Google Patents
連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法Info
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- JP2000219947A JP2000219947A JP11022123A JP2212399A JP2000219947A JP 2000219947 A JP2000219947 A JP 2000219947A JP 11022123 A JP11022123 A JP 11022123A JP 2212399 A JP2212399 A JP 2212399A JP 2000219947 A JP2000219947 A JP 2000219947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融亜鉛めっき鋼板、とくに合金化溶融亜鉛
めっき鋼板のドロス欠陥を抑止する方法を提供する。 【解決手段】 亜鉛浴温度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への
浸漬時間ｔs （ｓ）、およびＦ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０
で表される関数Ｆの関係を、ｔs ：１〜３ｓ、Ｆ≦０、
とする。Ｆの値が６０分以上正になる操業を行なった場
合、その後にはＦ≦０で、かつＦ＞０のときのＦの値に
対応した時間以上のクリーニング操業を行う。
めっき鋼板のドロス欠陥を抑止する方法を提供する。 【解決手段】 亜鉛浴温度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への
浸漬時間ｔs （ｓ）、およびＦ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０
で表される関数Ｆの関係を、ｔs ：１〜３ｓ、Ｆ≦０、
とする。Ｆの値が６０分以上正になる操業を行なった場
合、その後にはＦ≦０で、かつＦ＞０のときのＦの値に
対応した時間以上のクリーニング操業を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はドロス欠陥のない溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、家電、建材、および自動車などの
産業分野において、溶融亜鉛めっき鋼板が大量に使用さ
れている。とりわけ、経済性、防錆機能、塗装性能の点
で合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く用いられている。
産業分野において、溶融亜鉛めっき鋼板が大量に使用さ
れている。とりわけ、経済性、防錆機能、塗装性能の点
で合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く用いられている。
【０００３】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の素材となる溶
融亜鉛めっき鋼板は通常、脱脂洗浄工程を経た後、もし
くは脱脂洗浄を経ず非還元性雰囲気または還元性雰囲気
で予熱された後、水素＋窒素の還元性雰囲気で鋼板を焼
鈍され、めっき温度付近まで冷却され、溶融亜鉛浴に浸
漬され製造される。後工程で合金化処理を行う場合、合
金化処理の時間を短縮する目的で亜鉛浴のＡｌ濃度は
０．０８〜０．１５重量％程度であり、通常の溶融亜鉛
めっき鋼板が０．１５〜０．２０重量％であるのに比べ
て低い。
融亜鉛めっき鋼板は通常、脱脂洗浄工程を経た後、もし
くは脱脂洗浄を経ず非還元性雰囲気または還元性雰囲気
で予熱された後、水素＋窒素の還元性雰囲気で鋼板を焼
鈍され、めっき温度付近まで冷却され、溶融亜鉛浴に浸
漬され製造される。後工程で合金化処理を行う場合、合
金化処理の時間を短縮する目的で亜鉛浴のＡｌ濃度は
０．０８〜０．１５重量％程度であり、通常の溶融亜鉛
めっき鋼板が０．１５〜０．２０重量％であるのに比べ
て低い。
【０００４】通常の溶融亜鉛めっき鋼板の亜鉛浴にはＦ
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ系のドロスと称する異物が生成される。
このドロスは比重が小さいため亜鉛浴上部に浮かび、比
較的除去しやすい。これに対して、Ａｌ濃度が低い合金
化溶融亜鉛めっき用の亜鉛浴では比重の大きいＦｅ−Ｚ
ｎ系のドロスが亜鉛浴中に生成され、これが鋼板に付着
すると製品品質を著しく劣化させる。特に、自動車外装
材のプレス成形で、「プレスぶつ」と称する表面欠陥が
発生し問題になる。このＦｅ−Ｚｎ系のドロス欠陥を総
称してドロス欠陥という。
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ系のドロスと称する異物が生成される。
このドロスは比重が小さいため亜鉛浴上部に浮かび、比
較的除去しやすい。これに対して、Ａｌ濃度が低い合金
化溶融亜鉛めっき用の亜鉛浴では比重の大きいＦｅ−Ｚ
ｎ系のドロスが亜鉛浴中に生成され、これが鋼板に付着
すると製品品質を著しく劣化させる。特に、自動車外装
材のプレス成形で、「プレスぶつ」と称する表面欠陥が
発生し問題になる。このＦｅ−Ｚｎ系のドロス欠陥を総
称してドロス欠陥という。
【０００５】Ｆｅ−Ｚｎ系のドロスは生成後、粒子同士
が凝集し、比重が大きいため、時間が経てば浴底に沈降
するが、沈降するまでの浮遊ドロス、および浴底から巻
き上げられたドロスがドロス欠陥の原因になる。
が凝集し、比重が大きいため、時間が経てば浴底に沈降
するが、沈降するまでの浮遊ドロス、および浴底から巻
き上げられたドロスがドロス欠陥の原因になる。
【０００６】従来、ドロス欠陥を抑止するため、例え
ば、特開平３−４７９５６号公報には鋼板またはシンク
ロールの動きによる亜鉛浴の攪拌作用によって、浴底の
堆積ドロスが巻き上げられないように、遮蔽板を用いて
亜鉛浴の流動を抑制する方法が開示されている。
ば、特開平３−４７９５６号公報には鋼板またはシンク
ロールの動きによる亜鉛浴の攪拌作用によって、浴底の
堆積ドロスが巻き上げられないように、遮蔽板を用いて
亜鉛浴の流動を抑制する方法が開示されている。
【０００７】しかし、同公報に記載の方法は、ドロスが
粗大に成長するまでは亜鉛浴中に浮遊したままとなるの
でドロス欠陥を完全には抑止できず、長期間操業すると
沈降したドロスが遮蔽板の上部にも多量に堆積し、溶融
亜鉛の流動によってドロスが巻き上げられるため、短周
期で沈殿したドロスを除去する作業が必要である。
粗大に成長するまでは亜鉛浴中に浮遊したままとなるの
でドロス欠陥を完全には抑止できず、長期間操業すると
沈降したドロスが遮蔽板の上部にも多量に堆積し、溶融
亜鉛の流動によってドロスが巻き上げられるため、短周
期で沈殿したドロスを除去する作業が必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は亜鉛浴
中のＦｅ−Ｚｎ系浮遊ドロスを低減し、ドロス欠陥を抑
制する方法を提供することにある。
中のＦｅ−Ｚｎ系浮遊ドロスを低減し、ドロス欠陥を抑
制する方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、まず、め
っき条件と鋼板からの溶出Ｆｅ量との関係について、検
討を行った。焼鈍済み冷延鋼板（化学組成は重量％で
Ｃ：０．０２、Ｓｉ：０．０１５、Ｍｎ：０．０２０、
Ｐ：０．００７、Ｓ：０．０１０、ｓｏｌ−Ａｌ：０．
００８、板厚０．８ｍｍ）から単板の試験片を採取し、
亜鉛浴るつぼに浸漬して、浴温度、浸漬時間を変化させ
て溶出するＦｅ量を調査した。
っき条件と鋼板からの溶出Ｆｅ量との関係について、検
討を行った。焼鈍済み冷延鋼板（化学組成は重量％で
Ｃ：０．０２、Ｓｉ：０．０１５、Ｍｎ：０．０２０、
Ｐ：０．００７、Ｓ：０．０１０、ｓｏｌ−Ａｌ：０．
００８、板厚０．８ｍｍ）から単板の試験片を採取し、
亜鉛浴るつぼに浸漬して、浴温度、浸漬時間を変化させ
て溶出するＦｅ量を調査した。
【００１０】図１は、浸漬時間と溶出Ｆｅ量を亜鉛浴温
度をパラメータとして示すグラフである。
度をパラメータとして示すグラフである。
【００１１】同図に示すように、浸漬時間が増加するに
つれ、溶出Ｆｅ量が急に増大する点（変曲点。同図の塗
りつぶし点で表す）がある。また、この変曲点は亜鉛浴
温度が高いほど浸漬時間が短くなる。Ｆｅ溶出量がこの
ようなグラフになる理由は以下のように考えられる。
つれ、溶出Ｆｅ量が急に増大する点（変曲点。同図の塗
りつぶし点で表す）がある。また、この変曲点は亜鉛浴
温度が高いほど浸漬時間が短くなる。Ｆｅ溶出量がこの
ようなグラフになる理由は以下のように考えられる。
【００１２】鋼板の浸漬の初期、鋼板のＦｅとＡｌが反
応し、鋼板界面にＦｅ−Ａｌ合金層を形成する。この反
応はきわめて速く、鋼板から溶出するＦｅは、殆どＦｅ
−Ａｌ合金層の生成に消費される。そして、その残分が
溶出Ｆｅ量となる。従って、浸漬初期にＦｅ−Ａｌ合金
層が形成されている間は、Ｆｅ溶出量は極めて少なくな
る。さらに、このＦｅ−Ａｌ合金層は一時的にＦｅの溶
出反応を阻害するものと考えられる。しかし、浸せき時
間が長くなると、Ｆｅ−Ａｌ合金層は破壊され、界面に
はＦｅ−Ｚｎ合金層が形成されてくる。このとき、Ｆｅ
−Ｚｎ反応速度は遅いため、反応に使用されないＦｅは
溶出Ｆｅとなり、その量は急激に増加する。界面のＦｅ
−Ａｌ形成と破壊の速度に大きく影響を及ぼす因子とし
て、浴温が関係しており、低温では、Ｆｅ−Ａｌ合金層
の形成速度は変化しないが、破壊速度が遅延するため、
Ｆｅ溶出量が減少する範囲が低温側で増加したものと推
定される。
応し、鋼板界面にＦｅ−Ａｌ合金層を形成する。この反
応はきわめて速く、鋼板から溶出するＦｅは、殆どＦｅ
−Ａｌ合金層の生成に消費される。そして、その残分が
溶出Ｆｅ量となる。従って、浸漬初期にＦｅ−Ａｌ合金
層が形成されている間は、Ｆｅ溶出量は極めて少なくな
る。さらに、このＦｅ−Ａｌ合金層は一時的にＦｅの溶
出反応を阻害するものと考えられる。しかし、浸せき時
間が長くなると、Ｆｅ−Ａｌ合金層は破壊され、界面に
はＦｅ−Ｚｎ合金層が形成されてくる。このとき、Ｆｅ
−Ｚｎ反応速度は遅いため、反応に使用されないＦｅは
溶出Ｆｅとなり、その量は急激に増加する。界面のＦｅ
−Ａｌ形成と破壊の速度に大きく影響を及ぼす因子とし
て、浴温が関係しており、低温では、Ｆｅ−Ａｌ合金層
の形成速度は変化しないが、破壊速度が遅延するため、
Ｆｅ溶出量が減少する範囲が低温側で増加したものと推
定される。
【００１３】次に本発明者らは、連続溶融亜鉛めっきシ
ミュレータにて亜鉛浴の条件を変更したときの溶融亜鉛
中のＦｅ濃度変化を調査した。図２は、亜鉛浴中の温度
Ｔと浸漬時間ｔs を変化させたときのＦｅ濃度を示すグ
ラフである。同図および図１から、以下のことがわか
る。
ミュレータにて亜鉛浴の条件を変更したときの溶融亜鉛
中のＦｅ濃度変化を調査した。図２は、亜鉛浴中の温度
Ｔと浸漬時間ｔs を変化させたときのＦｅ濃度を示すグ
ラフである。同図および図１から、以下のことがわか
る。
【００１４】(a) 亜鉛浴温度が高く、浸漬時間（浸漬パ
ス長さ／ライン速度）が長い場合、亜鉛浴中のＦｅ濃度
が増加する。これはある程度で上限飽和するが、上限飽
和値は亜鉛浴温度が高いほど、浸漬時間が長いほど飽和
Ｆｅ濃度は高い。
ス長さ／ライン速度）が長い場合、亜鉛浴中のＦｅ濃度
が増加する。これはある程度で上限飽和するが、上限飽
和値は亜鉛浴温度が高いほど、浸漬時間が長いほど飽和
Ｆｅ濃度は高い。
【００１５】(b) 亜鉛浴温度が低く、浸漬時間が短い
と、亜鉛浴中のＦｅ濃度は減少するが、ある値で下限飽
和する。下限飽和値は浴温度、浸漬時間には無関係にほ
ぼ一定である。
と、亜鉛浴中のＦｅ濃度は減少するが、ある値で下限飽
和する。下限飽和値は浴温度、浸漬時間には無関係にほ
ぼ一定である。
【００１６】(c) Ｆｅ濃度が亜鉛浴温度および浸漬時間
に比例した上限値で飽和するのは、鋼板からＦｅが溶出
すると同時に、Ｆｅ−Ｚｎ系のドロスが生成され、凝集
沈降するためである。
に比例した上限値で飽和するのは、鋼板からＦｅが溶出
すると同時に、Ｆｅ−Ｚｎ系のドロスが生成され、凝集
沈降するためである。
【００１７】図３は、浮遊ドロスの成長時間とドロスの
粒径サイズの関係を示すグラフである。溶出Ｆｅが十分
に供給された場合、同図に示すようにドロス粒子径は成
長時間に比例する。沈降速度は粒子径の２乗に比例する
が、溶融亜鉛めっき浴では、ドロスの粒径が１０μｍ程
度以上になると、沈降速度が急に大きくなる。すなわ
ち、その後のＦｅ溶出がなければ生成したドロスは５時
間程度で完全に沈降する。
粒径サイズの関係を示すグラフである。溶出Ｆｅが十分
に供給された場合、同図に示すようにドロス粒子径は成
長時間に比例する。沈降速度は粒子径の２乗に比例する
が、溶融亜鉛めっき浴では、ドロスの粒径が１０μｍ程
度以上になると、沈降速度が急に大きくなる。すなわ
ち、その後のＦｅ溶出がなければ生成したドロスは５時
間程度で完全に沈降する。
【００１８】一方、Ｆｅが継続的に溶出する場合は、ド
ロスの成長速度は溶出Ｆｅ濃度に律速されるため、ドロ
スの沈降速度も浴中のＦｅ濃度に比例すると考えられ
る。その結果、図２に示すように、Ｆｅ濃度が漸次上昇
して上限で飽和し、かつ亜鉛浴温度および浸漬時間に比
例した上限値になると考えられる。
ロスの成長速度は溶出Ｆｅ濃度に律速されるため、ドロ
スの沈降速度も浴中のＦｅ濃度に比例すると考えられ
る。その結果、図２に示すように、Ｆｅ濃度が漸次上昇
して上限で飽和し、かつ亜鉛浴温度および浸漬時間に比
例した上限値になると考えられる。
【００１９】(d) 亜鉛浴温度が低く浸漬時間が短いと
き、生成したドロスの沈降は前記(c)と同様に進行する
がＦｅ溶出量が小さいため、Ｆｅ濃度が漸次低下する。
このとき、一定の下限値で飽和するのは、浴温度と浸漬
時間条件が一定値以下の場合、Ｆｅ溶出速度が亜鉛浴温
度と浸漬時間に無関係に一定値になるためと考えられ
る。
き、生成したドロスの沈降は前記(c)と同様に進行する
がＦｅ溶出量が小さいため、Ｆｅ濃度が漸次低下する。
このとき、一定の下限値で飽和するのは、浴温度と浸漬
時間条件が一定値以下の場合、Ｆｅ溶出速度が亜鉛浴温
度と浸漬時間に無関係に一定値になるためと考えられ
る。
【００２０】図１と図２から、亜鉛浴温度と浸漬時間の
組合わせにより、この条件がある値を超えると、急速に
溶出Ｆｅ量が増大し、連続めっきにおいては浴中のＦｅ
濃度が増大して浮遊ドロスが増加し、沈降堆積するドロ
スも増加することが予想される。実操業においては、Ｆ
ｅ濃度が高い状態（浮遊ドロスが多い状態と対応する）
で製造すると、ドロス欠陥が増加する恐れがある。
組合わせにより、この条件がある値を超えると、急速に
溶出Ｆｅ量が増大し、連続めっきにおいては浴中のＦｅ
濃度が増大して浮遊ドロスが増加し、沈降堆積するドロ
スも増加することが予想される。実操業においては、Ｆ
ｅ濃度が高い状態（浮遊ドロスが多い状態と対応する）
で製造すると、ドロス欠陥が増加する恐れがある。
【００２１】このとき、亜鉛浴を低温にし、および／ま
たは鋼板の浸漬時間を短縮してめっきを続行すれば、亜
鉛浴中のＦｅ濃度は漸次低下し、低位安定する。この
時、鋼板からのＦｅ溶出速度は低位で一定であるため、
Ｆｅ濃度が低下して安定化するまでの時間は低減開始時
のＦｅ濃度に対応すると考えられる。
たは鋼板の浸漬時間を短縮してめっきを続行すれば、亜
鉛浴中のＦｅ濃度は漸次低下し、低位安定する。この
時、鋼板からのＦｅ溶出速度は低位で一定であるため、
Ｆｅ濃度が低下して安定化するまでの時間は低減開始時
のＦｅ濃度に対応すると考えられる。
【００２２】前記のようにＦｅ濃度が増加した亜鉛浴で
は高グレード品の製造が危ぶまれる場合、一旦低グレー
ド品で亜鉛浴を「クリーニング」すれば、以後のサイク
ルで高グレード品を製造できると考えられる。
は高グレード品の製造が危ぶまれる場合、一旦低グレー
ド品で亜鉛浴を「クリーニング」すれば、以後のサイク
ルで高グレード品を製造できると考えられる。
【００２３】上記の知見に基づき完成した本発明の要旨
は、以下の(1) 〜(2) にある。 (1) 連続溶融亜鉛めっき鋼板の製造において、亜鉛浴温
度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への浸漬時間ｔs （ｓ）をｔ
s ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０で表され
る関数Ｆを、Ｆ≦０とすることを特徴とする連続溶融亜
鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法。
は、以下の(1) 〜(2) にある。 (1) 連続溶融亜鉛めっき鋼板の製造において、亜鉛浴温
度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への浸漬時間ｔs （ｓ）をｔ
s ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０で表され
る関数Ｆを、Ｆ≦０とすることを特徴とする連続溶融亜
鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法。
【００２４】(2) 連続溶融亜鉛めっき鋼板の製造におい
て、亜鉛浴温度をＴ（℃）とし、鋼板の亜鉛浴への浸漬
時間ｔs （ｓ）をｔs ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔ
s −５６０で表される関数Ｆが正の値となる操業が３０
分以上継続した場合には、その後にＦ≦０とし、前記が
正であったときのＦの値に対応する時間以上のクリーニ
ング操業を行うことを特徴とする連続溶融亜鉛めっき鋼
板のドロス欠陥抑止方法。
て、亜鉛浴温度をＴ（℃）とし、鋼板の亜鉛浴への浸漬
時間ｔs （ｓ）をｔs ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔ
s −５６０で表される関数Ｆが正の値となる操業が３０
分以上継続した場合には、その後にＦ≦０とし、前記が
正であったときのＦの値に対応する時間以上のクリーニ
ング操業を行うことを特徴とする連続溶融亜鉛めっき鋼
板のドロス欠陥抑止方法。
【００２５】ここで、クリーニング操業とは、亜鉛浴中
のＦｅ濃度もしくはドロス量を低減するため、前記(1)
項の条件範囲で亜鉛浴温度および／または浸漬時間を低
減した操業を行うことをいう。実際の操業においては、
該クリーニング操業中は製品のドロス欠陥発生の恐れが
あり、特段の品質管理に留意する必要があるが、この操
業によって出荷可能な品質の製品を製造するか否かは関
係しない。
のＦｅ濃度もしくはドロス量を低減するため、前記(1)
項の条件範囲で亜鉛浴温度および／または浸漬時間を低
減した操業を行うことをいう。実際の操業においては、
該クリーニング操業中は製品のドロス欠陥発生の恐れが
あり、特段の品質管理に留意する必要があるが、この操
業によって出荷可能な品質の製品を製造するか否かは関
係しない。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明においては、亜鉛浴の組成
をとくに限定しないが、Ａｌ含有量を０．０８〜０．１
８重量％とするのが好ましい。このＡｌ含有量は通常の
合金化溶融亜鉛めっきのもので、０．０８重量％未満で
あると、Ｆｅ−Ｚｎ反応が急激に進行し、目付量の制御
が困難になる。０．１８重量％を超えると、溶融めっき
後の合金化反応の速度が低下し、生産効率が落ちる。ま
た、Ａｌ含有量が高いため、ドロスの比重が小さいトッ
プドロスが生成されるので、本発明のＦｅ−Ｚｎ系のド
ロス欠陥とは課題が異なってくる。さらに好ましい範囲
は０．０８〜０．１４重量％である。
をとくに限定しないが、Ａｌ含有量を０．０８〜０．１
８重量％とするのが好ましい。このＡｌ含有量は通常の
合金化溶融亜鉛めっきのもので、０．０８重量％未満で
あると、Ｆｅ−Ｚｎ反応が急激に進行し、目付量の制御
が困難になる。０．１８重量％を超えると、溶融めっき
後の合金化反応の速度が低下し、生産効率が落ちる。ま
た、Ａｌ含有量が高いため、ドロスの比重が小さいトッ
プドロスが生成されるので、本発明のＦｅ−Ｚｎ系のド
ロス欠陥とは課題が異なってくる。さらに好ましい範囲
は０．０８〜０．１４重量％である。
【００２７】亜鉛浴温度Ｔは特に限定しないが、合金化
溶融亜鉛めっきの通常の操業条件で４４０〜５００℃と
するのが好ましい。亜鉛浴温度が４４０℃未満の場合、
亜鉛浴中の循環が少ない部分で局所的な凝固が発生する
恐れがある。亜鉛浴温度が５００℃を超えると、亜鉛の
蒸発が激しくなり、スナウト（焼鈍炉出側の亜鉛浴導入
部）内壁に凝縮し、凝縮亜鉛が肥大化すると鋼板または
亜鉛浴に再落下して塊状の欠陥の原因になるからであ
る。
溶融亜鉛めっきの通常の操業条件で４４０〜５００℃と
するのが好ましい。亜鉛浴温度が４４０℃未満の場合、
亜鉛浴中の循環が少ない部分で局所的な凝固が発生する
恐れがある。亜鉛浴温度が５００℃を超えると、亜鉛の
蒸発が激しくなり、スナウト（焼鈍炉出側の亜鉛浴導入
部）内壁に凝縮し、凝縮亜鉛が肥大化すると鋼板または
亜鉛浴に再落下して塊状の欠陥の原因になるからであ
る。
【００２８】本発明において、浸漬時間は１〜３ｓとす
る。前述の図１において、亜鉛浴温度を４４０〜５００
℃としたとき、Ｆｅ溶出量が急増する点（変曲点）の浸
漬時間限界は３ｓ以下となるからである。一方、浸漬時
間が１ｓ未満では通常の連続溶融めっき装置では実質的
にめっき不可能である。
る。前述の図１において、亜鉛浴温度を４４０〜５００
℃としたとき、Ｆｅ溶出量が急増する点（変曲点）の浸
漬時間限界は３ｓ以下となるからである。一方、浸漬時
間が１ｓ未満では通常の連続溶融めっき装置では実質的
にめっき不可能である。
【００２９】図４は図１のＦｅ溶出量が急増する点の亜
鉛浴温度と浸漬時間の関係を示すグラフである。同図の
直線で回帰したグラフの下側、つまり、Ｔ≦５６０−４
０ｔs の条件において、Ｆｅ溶出が大きく減少する。
鉛浴温度と浸漬時間の関係を示すグラフである。同図の
直線で回帰したグラフの下側、つまり、Ｔ≦５６０−４
０ｔs の条件において、Ｆｅ溶出が大きく減少する。
【００３０】従って、本発明の第１発明においては、亜
鉛浴温度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への浸漬時間ｔ
s （ｓ）の関数Ｆを、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０とした
場合、Ｆ≦０とする。この条件を維持することによっ
て、浮遊ドロスは低位安定に保つことができドロス欠陥
を抑止できる。
鉛浴温度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への浸漬時間ｔ
s （ｓ）の関数Ｆを、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔs −５６０とした
場合、Ｆ≦０とする。この条件を維持することによっ
て、浮遊ドロスは低位安定に保つことができドロス欠陥
を抑止できる。
【００３１】本発明では何らかのやむをえない事情によ
り前記Ｆの値が正の状態で操業することを考慮してい
る。Ｆ＞０の状態が３０分以上継続した場合、浮遊ドロ
ス量が増加するが、このまま、表面品質要求に厳しい高
グレード品を製造するのは危険である。本発明では浮遊
ドロス量を低減するため、次のサイクルではＦの値が０
または負の状態での操業、すなわちクリーニング操業を
実施した後、高グレード品を製造するのがよい。Ｆ＞０
の状態が３０分以上継続したときにクリーニング操業が
必要、としているのは、亜鉛浴の浮遊ドロス量が無視で
きない程度に増加する（汚れる）までの時間を意味して
おり、Ｆ＞０の状態が３０分未満であれば、クリーニン
グ操業の必要はないからである。すなわち、本発明は断
続的にＦ＞０の状態が３０分以上継続した時に亜鉛浴を
クリーニングする方法である。
り前記Ｆの値が正の状態で操業することを考慮してい
る。Ｆ＞０の状態が３０分以上継続した場合、浮遊ドロ
ス量が増加するが、このまま、表面品質要求に厳しい高
グレード品を製造するのは危険である。本発明では浮遊
ドロス量を低減するため、次のサイクルではＦの値が０
または負の状態での操業、すなわちクリーニング操業を
実施した後、高グレード品を製造するのがよい。Ｆ＞０
の状態が３０分以上継続したときにクリーニング操業が
必要、としているのは、亜鉛浴の浮遊ドロス量が無視で
きない程度に増加する（汚れる）までの時間を意味して
おり、Ｆ＞０の状態が３０分未満であれば、クリーニン
グ操業の必要はないからである。すなわち、本発明は断
続的にＦ＞０の状態が３０分以上継続した時に亜鉛浴を
クリーニングする方法である。
【００３２】図２に示すように、Ｆ＞０の条件の下で
は、亜鉛浴中の浮遊ドロスが漸次増加する。この浮遊ド
ロス量（亜鉛浴中のＦｅ濃度に対応）は６０分程度でほ
ぼ飽和し、飽和の上限値はＦの大きさに対応している。
従って、本発明の第２発明ではクリーニング操業の時間
の下限は、Ｆの値に対応した時間とするのが望ましい。
は、亜鉛浴中の浮遊ドロスが漸次増加する。この浮遊ド
ロス量（亜鉛浴中のＦｅ濃度に対応）は６０分程度でほ
ぼ飽和し、飽和の上限値はＦの大きさに対応している。
従って、本発明の第２発明ではクリーニング操業の時間
の下限は、Ｆの値に対応した時間とするのが望ましい。
【００３３】このクリーニング操業時間下限値ｔclは例
えば、Ｆが正の状態の時の値をＦ１とするとき、ｔcl＝
ａ・Ｆ１（ａ＞０））とする方法、ｔcl＝ａ・ＦK （ａ
＞０、Ｋ＞０））とする方法など、Ｆが大きいほどｔcl
を大きくする形式であれば任意であるが、亜鉛浴温度の
操業平均値、浸漬時間の操業平均値、亜鉛浴の容量、形
状、シンクロール径、鋼板の幅の操業平均値などの操業
条件、設備条件を考慮して実験的に求めればよい。
えば、Ｆが正の状態の時の値をＦ１とするとき、ｔcl＝
ａ・Ｆ１（ａ＞０））とする方法、ｔcl＝ａ・ＦK （ａ
＞０、Ｋ＞０））とする方法など、Ｆが大きいほどｔcl
を大きくする形式であれば任意であるが、亜鉛浴温度の
操業平均値、浸漬時間の操業平均値、亜鉛浴の容量、形
状、シンクロール径、鋼板の幅の操業平均値などの操業
条件、設備条件を考慮して実験的に求めればよい。
【００３４】通常亜鉛めっきの浴温度、浸漬時間の条件
は１ロット内では一定であるが、この条件が変動する場
合、前記Ｆ１（Ｆ１＞０）の値は直近の３０〜６０分の
亜鉛浴温度平均値、浸漬時間平均値から求めればよい。
は１ロット内では一定であるが、この条件が変動する場
合、前記Ｆ１（Ｆ１＞０）の値は直近の３０〜６０分の
亜鉛浴温度平均値、浸漬時間平均値から求めればよい。
【００３５】
【実施例】（実施例１）亜鉛浴温度と浸漬時間の条件を
各種変更し、連続操業状態での浮遊ドロスの個数密度
と、浮遊ドロス量を評価する試験を行った。
各種変更し、連続操業状態での浮遊ドロスの個数密度
と、浮遊ドロス量を評価する試験を行った。
【００３６】試験では、連続溶融めっきシミュレータを
用い、幅８０ｍｍの鋼帯を連続して各２時間めっきする
試験を行った。めっきシミュレータのライン速度は５ｍ
ｐｍで一定とした。浸漬時間の調整は、亜鉛浴中のパス
長さを変更することにより調整した。めっきの総面積は
１条件あたり両面で９６ｍ2 であった。亜鉛浴中のＡｌ
濃度は０．１４重量％とした。
用い、幅８０ｍｍの鋼帯を連続して各２時間めっきする
試験を行った。めっきシミュレータのライン速度は５ｍ
ｐｍで一定とした。浸漬時間の調整は、亜鉛浴中のパス
長さを変更することにより調整した。めっきの総面積は
１条件あたり両面で９６ｍ2 であった。亜鉛浴中のＡｌ
濃度は０．１４重量％とした。
【００３７】試験結果を表１に示す。同表においてドロ
スカウントとは、各試験の最後（１時間後）に亜鉛浴の
上部〜中央部の鋼板パス近傍から溶融亜鉛を採取し、凝
固させ研磨後、顕微鏡視野下で１ｃｍ2 中に存在するド
ロスの個数と大きさを測定したものである。同表の「１
０μｍ」とは、大きさが５μｍ以上１５μｍ未満、「２
０μｍ」は１５μｍ以上２５μｍ未満、「３０μｍ」は
３５μｍ以上のドロス粒を意味する。
スカウントとは、各試験の最後（１時間後）に亜鉛浴の
上部〜中央部の鋼板パス近傍から溶融亜鉛を採取し、凝
固させ研磨後、顕微鏡視野下で１ｃｍ2 中に存在するド
ロスの個数と大きさを測定したものである。同表の「１
０μｍ」とは、大きさが５μｍ以上１５μｍ未満、「２
０μｍ」は１５μｍ以上２５μｍ未満、「３０μｍ」は
３５μｍ以上のドロス粒を意味する。
【００３８】
【表１】
【００３９】同表において、試験Ｎｏ．１〜１３はＦ≦
０の要件を満たし、亜鉛浴中のドロス量も少ない。これ
に対して、試験Ｎｏ．１４〜２２はＦ＞０であって、浮
遊ドロス量、ドロスカウントとも大きかった。
０の要件を満たし、亜鉛浴中のドロス量も少ない。これ
に対して、試験Ｎｏ．１４〜２２はＦ＞０であって、浮
遊ドロス量、ドロスカウントとも大きかった。
【００４０】（実施例２）連続亜鉛めっきシミュレータ
にて亜鉛浴温度および浸漬時間条件を変えて、幅８０ｍ
ｍの鋼帯を連続して各２時間づつ、合計２０時間のめっ
きをする試験を行った。溶融亜鉛めっき後、合金化処理
を行った。溶融亜鉛めっき条件は表２の試験Ｎｏ．３１
〜４０の順に変更し、本発明の関数Ｆの値の変化によっ
て、めっき鋼板のドロス欠陥がどのように変化するかを
調査した。試験結果を表２に示す。
にて亜鉛浴温度および浸漬時間条件を変えて、幅８０ｍ
ｍの鋼帯を連続して各２時間づつ、合計２０時間のめっ
きをする試験を行った。溶融亜鉛めっき後、合金化処理
を行った。溶融亜鉛めっき条件は表２の試験Ｎｏ．３１
〜４０の順に変更し、本発明の関数Ｆの値の変化によっ
て、めっき鋼板のドロス欠陥がどのように変化するかを
調査した。試験結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２において、試験Ｎｏ．が奇数のものが
Ｆ≦０の条件を満たし、偶数のものがＦ＞０である。各
試験Ｎｏ．ごとにめっき条件を２時間毎に切替え、めっ
き条件切替え後、２０分、４０分、６０分および１００
分後に鋼板のサンプルを採取した。試験Ｎｏ．３、５、
７、９がクリーニング操業のサイクルに相当する。
Ｆ≦０の条件を満たし、偶数のものがＦ＞０である。各
試験Ｎｏ．ごとにめっき条件を２時間毎に切替え、めっ
き条件切替え後、２０分、４０分、６０分および１００
分後に鋼板のサンプルを採取した。試験Ｎｏ．３、５、
７、９がクリーニング操業のサイクルに相当する。
【００４３】表２のドロス欠陥の欄は試験材表面５０ｍ
ｍ×５０ｍｍあたりの直径５０μｍ以上のドロス欠陥を
数え、鋼板表面１００ｍ2 の面積あたりの欠陥数で表し
たものである。
ｍ×５０ｍｍあたりの直径５０μｍ以上のドロス欠陥を
数え、鋼板表面１００ｍ2 の面積あたりの欠陥数で表し
たものである。
【００４４】試験Ｎｏ．３３、３５、３７、３９のクリ
ーニング操業の必要時間ｔclの算定には、その直前の試
験Ｎｏ．３２、３４、３６、３８における関数Ｆの値：
Ｆ１＝Ｔ＋４０ｔs −５６０に対して、ｔcl≧２×Ｆ１
0.5 ＋３０（分）と設定した。
ーニング操業の必要時間ｔclの算定には、その直前の試
験Ｎｏ．３２、３４、３６、３８における関数Ｆの値：
Ｆ１＝Ｔ＋４０ｔs −５６０に対して、ｔcl≧２×Ｆ１
0.5 ＋３０（分）と設定した。
【００４５】試験Ｎｏ．３１はＦ≦０の条件範囲内であ
り、各サンプルともドロス欠陥は低レベルに止まった。
試験Ｎｏ．３２はＦ＞０であり、めっき条件切替え直後
は欠陥が少ないが、２０分後にはドロス欠陥が多くなっ
た。６０分後と１００分後の欠陥レベルは大略一致して
おり、浮遊ドロスは６０分後にはほぼ飽和していること
がわかった。
り、各サンプルともドロス欠陥は低レベルに止まった。
試験Ｎｏ．３２はＦ＞０であり、めっき条件切替え直後
は欠陥が少ないが、２０分後にはドロス欠陥が多くなっ
た。６０分後と１００分後の欠陥レベルは大略一致して
おり、浮遊ドロスは６０分後にはほぼ飽和していること
がわかった。
【００４６】試験Ｎｏ．３３はクリーニング操業に相当
する。２０分後のサンプルには直前の試験Ｎｏ．３２の
影響が残っており、ドロス欠陥が多かったが、４０分後
には減少し、６０〜１００分後にはほぼ安定して低レベ
ルになった。
する。２０分後のサンプルには直前の試験Ｎｏ．３２の
影響が残っており、ドロス欠陥が多かったが、４０分後
には減少し、６０〜１００分後にはほぼ安定して低レベ
ルになった。
【００４７】以下、Ｆ値の高い高ドロス操業、Ｆ値の低
いクリーニング操業の繰り返しで、ドロス欠陥発生レベ
ルが変動した。試験Ｎｏ．３１、３３、３５、３７、３
９の１１０分後には欠陥レベルはほぼ一定の良好な水準
になった。
いクリーニング操業の繰り返しで、ドロス欠陥発生レベ
ルが変動した。試験Ｎｏ．３１、３３、３５、３７、３
９の１１０分後には欠陥レベルはほぼ一定の良好な水準
になった。
【００４８】また試験Ｎｏ．３５のクリーニング操業で
は、必要クリーニング時間ｔclは直前の試験Ｎｏ．３４
のＦの値に基づいて３８．９分と算出しており、４０分
後のサンプルで欠陥レベルは良好な水準になった。これ
に対して、試験Ｎｏ．３３、３７、３９のクリーニング
操業では、必要クリーニング時間ｔclは４２〜４８分と
なっており、それぞれの４０分後の欠陥レベルは悪く、
６０分後のサンプルでようやく良好なレベルに達してい
た。
は、必要クリーニング時間ｔclは直前の試験Ｎｏ．３４
のＦの値に基づいて３８．９分と算出しており、４０分
後のサンプルで欠陥レベルは良好な水準になった。これ
に対して、試験Ｎｏ．３３、３７、３９のクリーニング
操業では、必要クリーニング時間ｔclは４２〜４８分と
なっており、それぞれの４０分後の欠陥レベルは悪く、
６０分後のサンプルでようやく良好なレベルに達してい
た。
【００４９】
【発明の効果】本発明により、ドロス欠陥を抑制し、表
面品質の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能
である。また、簡単な数式で亜鉛めっき浴の浮遊ドロス
の量を推定することができ、適切な品質管理を行なうこ
とができる。
面品質の良好な合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能
である。また、簡単な数式で亜鉛めっき浴の浮遊ドロス
の量を推定することができ、適切な品質管理を行なうこ
とができる。
【図１】亜鉛浴浸漬時間と溶出Ｆｅ量を亜鉛浴温度をパ
ラメータとして示すグラフである。
ラメータとして示すグラフである。
【図２】亜鉛浴中の温度Ｔと浸漬時間ｔs を変化させた
ときのＦｅ濃度を示すグラフである。
ときのＦｅ濃度を示すグラフである。
【図３】浮遊ドロスの成長時間とドロスの粒径サイズの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】図１のＦｅ溶出量が急増するときの亜鉛浴温度
と浸漬時間の関係を示すグラフである。
と浸漬時間の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 正浩 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB28 AB42 AC73 AE01 AE02 AE04 AE18
Claims (2)
- 【請求項１】 連続溶融亜鉛めっき鋼板の製造におい
て、亜鉛浴温度Ｔ（℃）と鋼板の亜鉛浴への浸漬時間ｔ
s （ｓ）をｔs ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔs −５
６０で表される関数Ｆを、Ｆ≦０とすることを特徴とす
る連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法。 - 【請求項２】 連続溶融亜鉛めっき鋼板の製造におい
て、亜鉛浴温度をＴ（℃）とし、鋼板の亜鉛浴への浸漬
時間ｔs （ｓ）をｔs ：１〜３ｓとし、Ｆ＝Ｔ＋４０ｔ
s −５６０で表される関数Ｆが正の値となる操業が３０
分以上継続した場合には、その後にＦ≦０とし、前記関
数Ｆが正であったときのＦの値に対応する時間以上のク
リーニング操業を行うことを特徴とする連続溶融亜鉛め
っき鋼板のドロス欠陥抑止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022123A JP2000219947A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022123A JP2000219947A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219947A true JP2000219947A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12074116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11022123A Withdrawn JP2000219947A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 連続溶融亜鉛めっき鋼板のドロス欠陥抑止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000219947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010156030A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2011024290A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | 大和鋼管工業株式会社 | 金属めっき鋼管の製造方法及び製造システム |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11022123A patent/JP2000219947A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010156030A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2011024290A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | 大和鋼管工業株式会社 | 金属めっき鋼管の製造方法及び製造システム |
| CN102482754A (zh) * | 2009-08-28 | 2012-05-30 | 大和钢管工业株式会社 | 金属镀敷钢管的制造方法及制造系统 |
| AU2009351766B2 (en) * | 2009-08-28 | 2014-07-24 | Daiwa Steel Tube Industries Co., Ltd. | Method and system for manufacturing metal-plated steel pipe |
| JP5669739B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2015-02-12 | 大和鋼管工業株式会社 | 金属めっき鋼管の製造方法及び製造システム |
| US9249489B2 (en) | 2009-08-28 | 2016-02-02 | Daiwa Steel Tube Industries Co., Ltd. | Method and system for manufacturing metal-plated steel pipe |
| EP2471971A4 (en) * | 2009-08-28 | 2016-07-20 | Daiwa Steel Tube Ind | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A METAL-COATED STEEL TUBE |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |