JP2000239821A - 鋼帯の連続溶融金属めっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼帯がガスワイピングノズル部を通過する
際、バッフルプレートとの関係を適正に保ちながら反り
なく平坦に通板できる手段を提案する。 【解決手段】 鋼帯をスナウトを介してめっき槽に導き
シンクロールにより上方に方向転換した後、ロール軸の
高さを相互にずらせて配置した上方浴中サポートロール
と下方浴中サポートロール間に鋼帯を挟み込みながら通
過させ、しかる後めっき槽外においてガスワイピングを
施す一連の工程からなる鋼帯の連続溶融金属めっき方法
において、前記上方サポートロール位置を板厚のみの関
数F(t)により定めて前記鋼帯のパスラインを調整すると
ともに、前記下方サポートロールの前記上方サポートロ
ールに対するインターメッシュ量を板厚のみの関数G(t)
により鋼帯の反りを最小化するように定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼帯の連続溶融めっ
き方法に係り、特にガスワイピング部の鋼帯を平坦度を
保ちながら所定のパスラインを通過させ、めっき金属の
付着量を均一に制御することのできる鋼帯の連続溶融め
っき方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯の連続溶融めっきは、連続溶融めっ
き装置を用いて行われる。この装置は、一般に図４に示
すように、溶融金属浴2を満たしためっき浴槽1の中に一
端を浸浸したスナウト2を通して鋼帯Sを斜め下方に導入
し、しかる後シンクロール4によって鋼帯Sの向きを鉛直
上方に転換し、溶融金属の付着した鋼帯Sを浴上サポー
トロール7によって上方に引き上げながらガスワイピン
グノズル6によって溶融金属の付着量を制御するように
なっている。

【０００３】この装置には、ガスワイピングノズル6を
鋼帯が通過するレベルに対応して、図５に示すようにバ
ッフルプレート8を鋼帯端部に近接させ、板幅が擬似的
に無限大になるようにして鋼帯エッジでのエッジオーバ
ーコートやスプラッシュの発生を防止している。したが
って、ガスワイピングにより溶融金属の付着量を鋼帯全
面に亘って均一に制御するためには、鋼帯Sが反りを生
ずることなく、かつ所定のパスラインを通過することが
必要である。かかる目的のため、鋼帯の溶融めっき装置
には、シンクロール4に続いて溶融金属2中に一対の浴中
サポートロール5a、5bをそのロール軸高さを相互にずら
せて配置し、そのインターメッシュ量（押し込み量）を
調節することによって上記目的を達するようにしてい
る。

【０００４】例えば、特開平3-17249号公報には、上記
一対の浴中サポートロールの押し込み量をめっきすべき
鋼帯の板厚、板幅に応じて適正な値に調整して反りを解
消する方法が開示されている。また、特開平6-192806号
公報には、板厚により２種類に分類された反り量の関係
式に、板厚、板幅、上方・下方サポートロール間のイン
ターメッシュ量を代入して形状が平坦になるようなシン
クロールの移動量を算出する形状制御装置とこれにより
得られた移動量に基づいてシンクロールを駆動させるた
めの進後退移動装置からなる溶融亜鉛めっき鋼板の形状
移動装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術おいては、主として反りの矯正が取り上げられ、
板厚が変動したときのパス位置のずれを修正する方法に
ついては言及されていない。しかし現実には図６に示す
ように鋼帯Sが本来通過すべきパスラインと現実に通過
するパスラインが異なることがある。そのため、上記各
手段によっては、反りのない平坦な鋼帯を通板すること
ができても、バッフルプレートとの関係を適正に保って
通板することが困難な場合があり、エッジオーバーコー
トやスプラッシュの発生を避けることが困難であった。
また、特開平6-192806号公報に記載された手段では、シ
ンクロールの移動によりスナウト内での鋼帯パスライン
が変動するため、スナウトを大きくせざるを得ず、その
ためめっきの際発生するドロスなどがスナウト中に侵入
しめっき前の鋼帯表面を汚染し、欠陥を生ずるという問
題があった。

【０００６】本発明はかかる従来技術の有する問題点を
解決し、鋼帯がガスワイピングノズル部を通過する際、
バッフルプレートとの関係を適正に保ちながら反りなく
平坦に通板できる手段を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題解決のための手段】本発明等は、上記課題を解決
する手段について種々の検討を行った結果、鋼帯の溶融
金属めっきの際のパスラインの設定は、板厚のみを変数
とした関数によって上方浴中サポートロールの位置を調
整すればよく、一方、発生する反りの量は上記上方浴中
サポートロールに対する下方浴中サポートロールの押し
込み量（「インターメッシュ量」という。）を板厚のみ
を変数とした関数によって調整すればよいことを発見し
本発明を完成したものである。

【０００８】具体的には、本発明は、鋼帯をスナウトを
介してめっき槽に導きシンクロールにより上方に方向転
換した後、ロール軸の高さを相互にずらせて配置した上
方浴中サポートロールと下方浴中サポートロール間に鋼
帯を挟み込みながら通過させ、しかる後めっき槽外にお
いてガスワイピングを施す一連の工程からなる鋼帯の連
続溶融金属めっき方法において、前記上方サポートロー
ル位置を板厚のみの関数F(t)により定めて前記鋼帯のパ
スラインを調整するとともに、前記下方サポートロール
の前記上方サポートロールに対するインターメッシュ量
を板厚のみの関数G(t)により鋼帯の反りを最小化するよ
うに定めるものである。

【０００９】また、本発明は上記請求項１記載の発明に
おいてF(t)およびG(t)を操業データを解析し、その結果
に基づいて決定することを好適とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づき具体的に説明する。図１は本発明を実施するにあ
たり制御対象となる浴中サポートロールの配置位置を示
した概念図である。ここに示したように、シンクロール
４の上方に上方浴中サポートロール5aと下方浴中サポー
トロール5bが配置され、さらに溶融金属浴2上にはガス
ワイピングノズル6および浴場サポートロールが配置さ
れているので、鋼帯Sは上記上方浴中サポートロール5a
と下方浴中サポートロール5bに挟み込まれた状態を経て
めっき槽直上のガスワイピングノズル部に至るパスライ
ンLaを通る。

【００１１】上方浴中サポートロール5aと下方浴中サポ
ートロール5bは、シンクロール4とガスワイピングノズ
ル部に至るパスラインをオフセットするようにロール軸
の高さを相互にずらせて配置されている。図１の場合、
シンクロール４の側面から鉛直方向上方に向かう面（こ
の面が「基準パスラインLa」となる。）に対して上方浴
中サポートロール5aの側面までの距離を上方浴中サポー
トロールオフセット量（以下単に「オフセット量」とい
う。）Xaとし、上方浴中サポートロール5aの側面に対し
て下方浴中サポートロール5bの側面が押し込まれている
距離をインターメッシュ量Xbとする。バッフルプレート
8は、図５に示すように、基準パスラインLn上におかれ
ており、したがって、鋼帯Sはその位置において基準パ
スラインLnを通ることを要求されている。

【００１２】本発明にあっては、上記オフセット量Xaを
鋼帯Sの板厚にのみ依存する関数 F(t)により決定する。
図４は、本発明者等が実際のめっきラインを用いた操業
データを解析して得た上記オフセット量Xaと鋼帯Sの板
厚との関係図である。図２に示されるところによれば、
板厚tが厚いほどオフセット量Xaを大きくしなければバ
ッフルプレート８の位置においてパスラインを基準パス
ラインLnに一致させることができない。本発明者等がさ
らに詳細に調査した結果によれば、同一設備構成では、
上記オフセット量Xaは鋼帯の板幅、鋼種、ライン速度等
に依存せず、板厚のみに依存する。しかも、ほぼ板厚に
対して直線関係を有する。したがって、本発明では、バ
ッフルプレート8の位置においてパスラインを基準パス
ラインLnに一致させるために、板厚のみの関数 F(t)に
よりXaを設定する。なお、F(t)は設備仕様、特にロール
径、ロール配置等により影響を受けるので、実際に関数
F(t)を決定するに当たっては、操業データを解析して
決定することが必要である。

【００１３】図５はワイピングノズル6のレベルにおけ
る鋼帯S、バッフルプレート8の相互の位置関係を示す断
面図であるが、鋼帯Sに反りqがあるとワイピングノズル
6から噴射されるワイピングガス（通常は空気）が鋼帯S
の幅方向に均一に吹き付けられないため目付量が均一に
ならないばかりか、鋼帯端部とバッフルプレート8との
間に隙間が生ずるため、エッジオーバーコートやスプラ
ッシュが発生する原因になる。そのため、反りqを最小
化し、図５において鋼帯Sの断面がバッフルプレート8と
一直線となるようにしなければならない。

【００１４】図３は本発明者らが実際の溶融金属めっき
装置を用いて行った解析結果の１例であり、板厚0.8m
m、板幅1,200mmの軟鋼を通板する際にオフセット量Xaを
3mmとしたとき、反りqが実質的に０となるインターメッ
シュ量Xbと板厚との関係を示すグラフである。

【００１５】図６に示すように、反りqが実質的に0とな
るインターメッシュ量Xbは、板厚tの関数として決定す
ることができ、板厚0.8mmの場合にはXbを6.5mmとすれ
ば、反りqを実質的に0とすることができる。しかも、本
発明者らの知見したところによれば、上記反りqを最小
にするインターメッシュ量Xbは通常の溶融金属めっき浴
の温度変動の範囲では実質的な影響を受けず（たとえば
溶融亜鉛めっきでは460〜480℃である）、鋼種あるいは
板幅の影響も受けない。したがって、本発明において
は、インターメッシュ量Xbを板厚tのみの関数G(t)とし
て定め、その量を反りｑが最小となるように、すなわち
極力０となるように決定する。なお、上記インターメッ
シュ量Xbの決定はオフセット量Xaが決定された後に行う
のが一般的である。

【００１６】上記反りqを最小にするインターメッシュ
量Xbと板厚ｔの関数G(t)もまた溶融めっきラインの設備
構成、めっき浴の性質等により変化する。したがってそ
の決定に当たっては操業データを解析し、その結果に基
づいて上記関数を具体的に決定する。なお、操業中に反
りの量q、板厚tおよびインターメッシュ量Xbを測定し、
いわゆる学習制御によって関数 G(t) を修正しながら操
業を行ってもよい。同様の操作は、先に述べたF(t) の
決定においても行いうる。

【００１７】上記の説明においては、まず、オフセット
量Ｘａを板厚の関数F(t)により決定し、しかる後インタ
ーメッシュ量Ｘｂを板厚の関数G(t)により決定した。し
かし、本発明者らの確認したところによれば、上記F(t)
とG(t)はともに板厚の関数ではあるが相互に独立であ
り、影響し合わない。したがって、その決定の順序は問
わず、先にインターメッシュ量Xbを決定することも可能
である。

【００１８】

【実施例】浴温465℃で板厚0.4〜2.3mm、板幅700〜1800
mm、最大ライン速度150mpmの連続溶融亜鉛メッキ設備の
操業に当たり本発明を適用した。上方浴中サポートロー
ルのオフセット量Ｘａと板厚ｔ関数F(t)は図２にによ
り、 F(t)＝5t と定められた。一方、反りの量qを実質的に0にするイン
ターメッシュ量Xbと板厚tとの関係式G(t)は図３によ
り、 G(t)＝ -0.7t² -0.11t + 7.0 と定められた。

【００１９】上記関数を用い、通板板厚に応じてオフセ
ット量Xaおよびインターメッシュ量Xbを変化させて操業
を行ったところ、表１に示すように従来に比して幅方向
の亜鉛目付量のばらつきσが1/2以下となり、またスプ
ラッシュ欠陥の発生率は約1/3に激減し、エッジオーバ
ーコートは1/2となった。さらに、操業の自動化により
オペレータの作業負荷も軽減された。

【００２０】

【表１】

【００２１】以上本発明をその１実施形態に基づき説明
したが、本発明はそれに限られるものではなく、たとえ
ば一対の浴中サポートロールのうち下方にあるものをシ
ンクロールに対して押し込むようにとってもよい。この
場合も、浴中サポートロールがパスラインを定め、下方
浴中サポートロールが反り量を決定するものであること
には変わりがない。

【００２２】

【発明の効果】本発明により、溶融金属めっきに当た
り、ワイピング部において基準パスライン上を通板でき
ることに加え、反りの矯正を極めて的確、かつ自動的に
行えるようになり、板幅方向の付着量ばらつきσの低
減、スプラッシュ欠陥発生率の低減、エッジオーバーコ
ートの低減等の効果が得られた。また、スナウト内で鋼
帯パスラインが変動することもなく、ドロス等による鋼
帯の汚れも防止できた。さらにオペレータの作業負荷が
軽減された。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するにあたり制御対象となる浴
中サポートロールの配置位置を示した概念図である。

【図２】 実際のめっきラインを用いた操業データを解
析して得たオフセット量Ｘａと鋼帯Ｓの板厚との関係図
である。

【図３】 板厚0.8mm、板幅1200mmの軟鋼を通板する際
にＸａを3mmとしたとき、反りｑが実質的に０となるＸ
ｂと板厚との関係を示すグラフである。

【図４】 本発明の適用される鋼帯の連続溶融金属めっ
き装置の概念図である。ズルのレベルにおける鋼帯、バ
ッフルプレートの相互関係を示す断面図である。

【図５】 ワイピングノズルのレベルにおける鋼帯、バ
ッフルプレートの相互関係を示す断面図である。

【図６】 シンクロール近傍における鋼帯のパスライン
を示す概念図である。

【符号の説明】

1：めっき浴槽 2：溶融金属 3：スナウト 4：シンクロール 5a：上方浴中サポートロール 5b：下方浴中サポートロール 6：ガスワイピングノズル 7：浴上サポートロール 8：バッフルプレート S：鋼帯 Ln：基準パスライン La：実際のパスライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 尚史 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 矢島 弘之 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AC52 AD17 AE17 AE24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼帯をスナウトを介してめっき槽に導き
   シンクロールにより上方に方向転換した後、ロール軸の
   高さを相互にずらせて配置した上方浴中サポートロール
   と下方浴中サポートロール間に鋼帯を挟み込みながら通
   過させ、しかる後めっき槽直上においてガスワイピング
   を施す一連の工程からなる鋼帯の連続溶融金属めっき方
   法において、 前記上方サポートロール位置を板厚のみの関数F(t)によ
   り定めて前記鋼帯のパスラインを調整するとともに、前
   記下方サポートロールの前記上方サポートロールに対す
   るインターメッシュ量を板厚のみの関数G(t)により鋼帯
   の反りを最小化するように定めることを特徴とする鋼帯
   の連続溶融めっき方法。る鋼帯のめっき方法。
2. 【請求項２】 F(t)およびG(t)は操業データを解析し、
   その結果に基づいて決定するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の鋼帯の連続溶融金属めっき方法。