JP2000328218A

JP2000328218A - 溶融金属めっき方法および装置

Info

Publication number: JP2000328218A
Application number: JP11129126A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Kametani; 岳文亀谷; Futahiko Nakagawa; 二彦中川; Hiroyuki Yajima; 弘之矢島
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JP4368969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】めっき鋼板あるいはさらに浴上サポートロ
ールへのスプラッシュ付着を有効に防止できしかもメン
テナンス負荷が小さく生産性を阻害しない溶融金属めっ
き方法および装置を提供する。【解決手段】ワイピングノズル２下方から後方を経て
上方に回り込んで鋼板Ｓ正面に向かう気流３の流速をワ
イピングノズル後方に張り出させた整流板７により弱
め、および／または、前記気流に乗って運ばれるスプラ
ッシュ４をワイピングノズル上前部に設けた堰８により
止める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき鋼板へのス
プラッシュ付着を防止する溶融金属めっき方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４を参照しながら通常のガスワイピン
グ法による溶融金属めっきの原理について説明する。図
４に示すように、浴（溶融金属浴の意、以下同じ）１内
から垂直に鋼板Ｓを引き上げると、鋼板面には溶融金属
が付着する。この付着した溶融金属をスリット状のワイ
ピングノズル２から噴出するエア等のガスによって絞り
落とす。ワイピングノズル２から噴出するガスの圧力を
調整することによって所定のめっき厚を得る。これがガ
スワイピング法による溶融金属めっきの原理である。

【０００３】ワイピングノズル２から鋼板Ｓ面に向けて
噴出したガスの一部は前記絞り落とし（ワイピング）に
利用された後、鋼板Ｓに沿って下方に向かう気流３とな
って浴１面に衝突する。前記所定のめっき厚を薄く設定
するいわゆる薄目付の場合、ワイピングノズル２から噴
出するガスの圧力（ワイピング圧）が比較的高圧側に調
整されるため、浴１面に衝突する気流３も比較的高圧の
ものとなる。そのため、浴１面に乱れが生じて溶融金属
のスプラッシュ（飛沫）４が発生する。

【０００４】このスプラッシュ４がワイピング後のめっ
き面に付着すると、めっき鋼板の表面外観を著しく阻害
し、しかもめっき厚が局部的に不均一になる原因とな
る。とくに、亜鉛−鉄合金めっきの場合には局部的な未
合金化の原因となる。なお、図４において、６は浴１内
での鋼板Ｓ支持・搬送に与るシンクロールであり、浴１
を画定する浴槽、浴１入側の鋼板Ｓ（侵入板）をカバー
するスナウト、ワイピングノズルにガスを供給するヘッ
ダ等は図示を省略した。

【０００５】上記問題を解決策として、特開平５−3064
49号公報に、ワイピングノズル上方に鋼板面に沿ってフ
ィルタを設けるという方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−306449号公報記載の方法では、フィルタが目詰
まりを起こし、頻繁に交換する必要があって、メンテナ
ンス負荷が大きく、また生産性を阻害する。また、目詰
まりを回避するためにフィルタのメッシュを粗くすると
スプラッシュが通過してしまう。また、図４のような、
鋼板Ｓパスライン画定のための浴上サポートロール５を
有するめっき装置では、上昇気流に乗ってフィルタと鋼
板間に飛散したスプラッシュが浴上サポートロールに付
着し、これがめっき面に押疵を作って製品表面不良の原
因になる。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、めっき鋼
板あるいはさらに浴上サポートロールへのスプラッシュ
付着を有効に防止できしかもメンテナンス負荷が小さく
生産性を阻害しない溶融金属めっき方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために、実機装備された主ノズル（ワイピン
グノズルの意、以下同じ）の周囲をビデオ観察した結
果、スプラッシュ欠陥の1/3 程度は主ノズル上方に生じ
る鋼板正面に向かう気流に乗って鋼板に付着したスプラ
ッシュによるものであることが判明した。なお、残り2/
3 は鋼板エッジからの飛散分と経路不明分とからなる。

【０００９】鋼板エッジからの飛散分によるスプラッシ
ュ欠陥ついては、例えば、特開昭57−210966号公報や特
開平４−221054号公報に開示されるように、浴面〜主ノ
ズル間に設けた補助ノズル（エッジワイピングノズル）
を用いて主ノズルの入側で鋼板エッジ部を軽くワイピン
グし、主ノズル部での絞り落とし量を減らすことにより
相当程度まで防止できる。

【００１０】しかし、主ノズル上方に生じる鋼板正面に
向かう気流は、これを前記特開平５−306449号公報記載
技術のようにフィルタによって阻止しようとしても前記
のようにフィルタが目詰まりを起こし、頻繁な交換を余
儀なくされて、メンテナンス負荷が大きく、また生産性
が悪化する。なお、目詰まり状態のままにしておくと、
フィルタに代えて遮蔽板を設置したのと同じことにな
り、鋼板正面に向かう気流は阻止できても遮蔽板と鋼板
との間の空間に煙突効果による上昇気流が生じて該空間
が負圧化しそこへの鋼板エッジ側からの気流侵入を誘発
し、このエッジ側からの侵入気流に乗ったスプラッシュ
が鋼板面に付着するため、かえってスプラッシュ欠陥の
発生を助長する。

【００１１】そこで、本発明者らは、メンテナンス負荷
が小さくかつ生産性を阻害しないスプラッシュ付着防止
手段を鋭意検討し、その結果、主ノズルに整流板を設け
る、または、堰を設けることにより、所望の効果を挙げ
ることができるという知見を得て、本発明を完成した。
かくして完成された本発明の要旨とするところは、以下
に記載の溶融金属めっき方法および装置にある。

【００１２】（１）溶融金属めっき方法において、ワイ
ピングノズル下方から後方を経て上方に回り込んで鋼板
正面に向かう気流の流速を整流板により弱めることを特
徴とする溶融金属めっき方法。（２）溶融金属めっき方法において、ワイピングノズル
下方から後方を経て上方に回り込んで鋼板正面に向かう
気流に乗って運ばれるスプラッシュを堰により止めるこ
とを特徴とする溶融金属めっき方法。

【００１３】（３）前記気流に乗って運ばれるスプラッ
シュを堰により止めることを特徴とする（１）記載の溶
融金属めっき方法。（４）溶融金属めっき装置において、ワイピングノズル
にその後方に張り出した整流板を設けたことを特徴とす
る溶融金属めっき装置。（５）溶融金属めっき装置において、ワイピングノズル
上前部に堰を設けたことを特徴とする溶融金属めっき装
置。

【００１４】（６）前記ワイピングノズル上前部に堰を
設けたことを特徴とする（４）記載の溶融金属めっき装
置。（７）前記溶融金属めっき装置が、浴上サポートロール
を有することを特徴とする（４）〜（６）のいずれかに
記載の溶融金属めっき装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る方法
（１）、装置（４）、（７）の一実施形態を示す側断面
模式図である。図１に示すように、装置（４）は、溶融
金属めっき装置において、ワイピングノズル２にその後
方に張り出した整流板７を設けたものであり、これによ
り、ワイピングノズル２下方から後方を経て上方に回り
込んで鋼板Ｓ正面に向かう気流３の流速を整流板７によ
り弱める方法（１）を好適に実施することができる。

【００１６】本発明者らの鋭意実験・計算により獲得し
た知見によれば、表面欠陥の原因となるスプラッシュは
飛沫粒径２mm程度（溶融亜鉛飛沫の場合、重量約0.009
g）以上のものであり、その浮上に要する下限速度は略
４m/s である。一方、薄目付めっき操業では、浴１面か
らの反射上昇気流の流速は4.2 〜5.7m/s程度に達するの
であるが、整流板７を設けることにより、気流がワイピ
ングノズル後方に偏向されて鋼板正面に向かう流勢が減
衰するから、この流速4.2 〜5.7m/s程度を略４m/s 以下
に抑制することが可能となり、それゆえ、鋼板Ｓ正面か
らのスプラッシュ付着による表面欠陥の発生を確実に防
止することができるのである。また、ワイピングノズル
上方の鋼板Ｓ正面空間は縦に仕切られないから、煙突効
果による鋼板エッジ側からの気流侵入も生じない。な
お、整流板７のサイズや形状は、前記流速を略４m/s 以
下に抑制できさえすれば、とくに限定されない。

【００１７】方法（１）によれば、整流板下面にスプラ
ッシュが付着するが、この付着による重量増に耐える取
付け構造としておけば、そこにいくら付着してもめっき
鋼板の表面品質に悪影響を及ぼすことはなく、定期休工
時までそのまま放置しておくことができ、メンテナンス
負荷はほとんど無視できるくらい小さく、また、不定期
の整流板交換を行う必要はないから生産性を阻害するこ
ともない。

【００１８】また、浴上サポートロール５を有する図１
のような装置（７）では、整流板７の気流減衰作用によ
り、鋼板Ｓ面だけでなく浴上サポートロール５へのスプ
ラッシュ付着も有効に防止することができる。図２は、
本発明に係る方法（２）、装置（５）、（７）の一実施
形態を示す側断面模式図である。図２に示すように、装
置（５）は、溶融金属めっき装置において、ワイピング
ノズル２の上前部に堰８を設けたものであり、これによ
り、ワイピングノズル２下方から後方を経て上方に回り
込んで鋼板Ｓ正面に向かう気流３に乗って運ばれるスプ
ラッシュ４を堰８により止める方法（２）を好適に実施
することができる。

【００１９】方法（２）は、方法（１）とは独立の手段
であり、浴面反射気流を、浴面〜ワイピングノズル間で
は敢えて減衰させず、ワイピングノズル２上前部におい
て堰８によりスプラッシュを補捉し、鋼板面へのスプラ
ッシュ付着を阻止するものである。堰高さ（ワイピング
ノズル２上面から堰８天端までの高さ）や堰形状は、ス
プラッシュを有効に止め得るものである限り任意選択可
能であり、例えば薄目付めっき操業の場合、５mm程度以
上の堰高さであれば、堰８前方へのスプラッシュ進出を
十分に阻止することができる。

【００２０】方法（２）によれば、堰背後にスプラッシ
ュが蓄積するが、堰高さを十分高くしておけばスプラッ
シュが堰前方に溢れ出ることはないから、めっき鋼板の
表面品質に悪影響を及ぼすことはなく、定期休工時まで
そのまま放置しておくことができ、メンテナンス負荷は
ほとんど無視できるくらい小さく、また、不定期の堰交
換を行う必要はないから生産性を阻害することもない。

【００２１】また、浴上サポートロール５を有する図２
のような装置（７）では、堰８のスプラッシュ進出阻止
作用により、鋼板Ｓ面だけでなく浴上サポートロール５
へのスプラッシュ付着も有効に防止することができる。
図３は、本発明に係る方法（３）、装置（６）、（７）
の一実施形態を示す側断面模式図である。図３に示すよ
うに、装置（６）は、装置（４）、（５）を組み合わせ
たものであり、これにより、方法（１）、（２）を同時
に実施することができる。方法（３）によれば、方法
（１）、（２）の効果が重畳するので、最も有効にスプ
ラッシュ欠陥の発生を防止することができる。整流板
７、堰８は上記のようにメンテナンス負荷がごく小さ
く、また不定期交換せずともよいから生産性を阻害しな
い。また、図３に示した装置（７）において、鋼板Ｓの
みならず浴上サポートロール５へのスプラッシュ付着を
も防止できることはいうまでもない。

【００２２】

【実施例】薄目付めっき鋼板の製造に使用され、その際
に表１に示すめっき条件にて操業される溶融亜鉛めっき
設備（ＣＧＬ）に本発明を適用した。このＣＧＬのワイ
ピングノズル部は、従来、図４に示した形態（例４；比
較例）であったが、これを図１〜３に示す形態（例１〜
３；実施例）に順次変更し、各例のスプラッシュ付着防
止能を評価した。この防止能の評価指標は、鋼板1000ｍ
あたりの、鋼板面へのスプラッシュ付着個数（指標Ａ）
および浴上サポートロールへのスプラッシュ付着個数
（指標Ｂ）とした。なお、実施例において、整流板張り
出し幅は2000mm、堰高さは20mmとした。

【００２３】結果を表２に示す。表２に示すように、例
４（比較例）では指標Ａは0.5 、指標Ｂは0.25である
が、実施例では、ワイピングノズルに整流板を設けた例
１、堰を設けた例２で、それぞれ例４よりも指標値が低
下し、整流板と堰を併設した例３で、例１、例２よりも
指標値がさらに低下し、本発明によるスプラッシュ付着
防止効果が顕現した。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】かくして本発明によれば、メンテナンス
負荷が小さくかつ生産性を阻害することなく、めっき鋼
板さらには浴上サポートロールへのスプラッシュ付着を
有効に防止できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】方法（１）、装置（４）、（７）の一実施形態
を示す側断面模式図である。

【図２】方法（２）、装置（５）、（７）の一実施形態
を示す側断面模式図である。

【図３】方法（３）、装置（６）、（７）の一実施形態
を示す側断面模式図である。

【図４】スプラッシュ欠陥の発生機構を示す側断面模式
図である。

【符号の説明】

１浴（溶融金属浴）２ワイピングノズル３気流４スプラッシュ５浴上サポートロール６シンクロール７整流板８堰Ｓ鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 AB42 AC52 AD08 AD16 AD21 AE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属めっき方法において、ワイピン
グノズル下方から後方を経て上方に回り込んで鋼板正面
に向かう気流の流速を整流板により弱め、および／また
は、前記気流に乗って運ばれるスプラッシュを堰により
止めることを特徴とする溶融金属めっき方法。
【請求項２】溶融金属めっき装置において、ワイピン
グノズルにその後方に張り出した整流板を設け、および
／または、前記ワイピングノズルの上前部に堰を設けた
ことを特徴とする溶融金属めっき装置。
【請求項３】前記溶融金属めっき装置が、浴上サポー
トロールを有することを特徴とする請求項２記載の溶融
金属めっき装置。