JP2001200353A - 溶融金属めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空中ポットを用いて溶融金属めっき鋼板を連
続的に製造できるようにする。 【解決手段】 鋼板を溶融金属供給浴の下から上に通過
させ、溶融金属が表面に付着した鋼板を上方に引上げ、
過剰の溶融金属を払拭する溶融金属めっき鋼板の製造方
法において、該溶融金属供給浴に密接した下側に流下溶
融金属受け浴を配設して該溶融金属供給浴から流下する
溶融金属を受け、さらに該流下溶融金属受け浴下側の鋼
板通過開口部に非酸化性の気体を供給し鋼板に噴き付け
る装置を配設して、溶融金属の温度以下の気体を鋼板に
噴き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属めっき鋼
板を連続的に製造する方法に関するものであって、特に
空中ポットを用いて溶融金属めっき鋼板（合金めっき鋼
板を含む。）を連続的に製造する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属（例えば亜鉛、アルミニウムな
ど、およびその合金）めっき鋼板の一般的な製造方法
は、以下のようなものである。すなわち、冷間圧延後の
薄鋼板を前処理工程で表面を洗浄し、無酸化性あるいは
還元性の雰囲気に保たれた焼鈍炉内において表面酸化膜
を除去し、焼鈍を行い、次いで冷却して溶融金属浴温度
とほぼ同じ位まで冷却して溶融金属浴中に侵入させる。
その後浴から引上げ、鋼板表面に付着した過剰の溶融金
属をガスワイパーで払拭している。

【０００３】従来の溶融金属めっき鋼板の製造に用いら
れる溶融金属浴周辺の製造装置を図３に示す。鋼板１は
非酸化性雰囲気に保たれたスナウト４から溶融金属浴２
に引込まれ、シンクロール３およびサポートロール５を
経て鉛直方向に引上げられ、ガスワイパー６で過剰の溶
融金属が払拭される。

【０００４】このような従来型の装置では、浴中でドロ
ス等の不純物が発生し、浴中ロールに付着して鋼板に押
し疵を作ったり、鋼板に付着して加工時に表面欠陥を引
き起す。このような欠陥を防止するため、浴中ロールを
取り出して手入れを行ったり、ドロスが浴中で浮遊しな
いような整流板を浴底部に設置するなどの対応が施され
ている。さらに浴中ロールは溶融金属による溶損により
回転不良等が発生し、めっき欠陥を引き起こしている。
この対応として、浴中ロールの定期的な交換とロール表
面にセラミック等を溶射する処理が施されている。

【０００５】このように、従来の製造装置で溶融金属め
っき鋼板の製造を行うと、品質や操作性が悪くなる欠点
があった。また、溶融金属浴は浴中機器を設置するため
に浴容量が極めて大きい。そのため数種の溶融金属めっ
き鋼板を同一ラインで製造する場合、品種切替え時の浴
入れ替えには多大の時間、費用、労力を必要としてい
る。

【０００６】これに対して、底部に開口部のある浴に溶
融金属を保持し、開口部下方から鋼板を通過させてめっ
きを行う技術、いわゆる空中ポットが開発されている。
例えば、特開昭６３−１０９１４８号公報では、溶融金
属を循環してめっきセルに供給する空中ポットが開示さ
れ、鋼板導入部に静圧を掛けることが述べられている。
特開昭６３−３０３０４５号公報では、溶融金属を電磁
力により保持し、鋼板通過位置において気体を噴射する
空中ポットが開示されている。特開平１−１３９７４４
号公報には、一対の回転ドラム間に溶融金属を供給する
方法が開示されている。特開平４−３６４４７号公報で
は、溶融金属めっき浴底部に鋼板との間を０．０５〜１
ｍｍに保持するシール板を設置した装置が、さらに特開
平９−５３１６４号公報では、シール板設置めっき浴下
部に圧力室を設ける装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】空中ポットで問題とな
るのは溶融金属を如何に保持して浴底部開口部から流下
させないかということであり、これまでに開示された技
術の多くもこの点に着目したものである。

【０００８】電磁力や気体の圧力により溶融金属の流下
防止する方法（特開昭６３−１０９１４８号公報、特開
昭６３−３０３０４５号公報）は、浴面高さや流下溶融
金属の複雑な流動状態等に応じて電磁力や圧力を制御す
る必要があり、これまでの技術では十分な制御方法が得
られていないだけでなく、制御範囲も限定されている。
さらに、気体を噴射して流下を防止する方法（特開昭６
３−３０３０４５号公報）では、溶融金属の飛散や気泡
巻込みに起因しためっき不良といった問題点もある。ま
た、シール板を設ける方法（特開平４−３６４４７号公
報、特開平９−５３１６４号公報）は、鋼板とシール板
との間を０．０５〜１ｍｍに保持する必要があるが、実
際には鋼板がシール板と接触し鋼板表面が疵付くといっ
た問題点がある。回転ドラム間に溶融金属を供給する方
法（特開平１−１３９７４４号公報）は、鋼板と接して
いないロール端部での流下が問題となる。

【０００９】したがって、いずれの方法においても溶融
金属の流下防止を操業上問題のないレベルで長時間達成
することが困難である。

【００１０】本発明は、前記問題点を考慮して、空中ポ
ットを用いて溶融金属めっき鋼板を連続的に製造できる
ようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の要旨は、鋼板を溶融金属供給浴の下から上に通過さ
せ、溶融金属が表面に付着した鋼板を上方に引上げ、過
剰の溶融金属を払拭する溶融金属めっき鋼板の製造方法
において、該溶融金属供給浴に密接した下側に流下溶融
金属受け浴を配設して該溶融金属供給浴から流下する溶
融金属を受け、さらに該流下溶融金属受け浴下側の鋼板
通過開口部に非酸化性の気体を供給し鋼板に噴き付ける
装置を配設して、溶融金属の温度以下の気体を鋼板に噴
き付けることを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方
法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施に使用するめ
っき装置の概略図である。以下、本発明の実施の形態に
ついて図１を用いて説明する。

【００１３】鋼板１は焼鈍炉１８内で焼鈍、冷却後デフ
レクターロール１９で鉛直方向に搬送され、サポートロ
ール２０で形状矯正が行われた後、シール機構１３のあ
る開口部を通って、溶融金属ａが供給されているめっき
装置（空中ポット）に搬送される。なお、空中ポットま
での雰囲気は非酸化性に保たれている。溶融金属ａは、
めっき金属インゴットを溶かすめっき金属溶解浴（以
下、溶解浴）１６からポンプ等の溶融金属移送装置１７
により浴面高さの制御された溶融金属供給浴（以下、供
給浴）１１に移送される。この供給浴１１の鋼板通過開
口は鋼板との接触がないように数ｍｍ以上距離があり、
シール機構１３により流下防止策が取られたとしても、
この開口部から溶融金属は流下することになる。ここ
で、シール機構１３については特に限定するものではな
く、セラミック等のシール材を用いるもの、ロール、電
磁力、気体静圧を利用するもの等がある。

【００１４】供給浴１１に密接した下側に該供給浴１１
から流下する溶融金属を受ける流下溶融金属受け浴（以
下、受け浴）１２が設けられている。さらに、この受け
浴１２の下側に非酸化性の気体ｂを供給して鋼板１が通
過する開口部から気体ｂを鋼板１に噴き付ける気体噴き
付け装置１５が設置されている。この気体噴き付け装置
１５から非酸化性の気体ｂを鋼板１に噴き付けることに
より溶融金属が受け浴１２の下側に設置された押えロー
ル１４の方に流下しないようになる。シール機構１３か
ら流下した溶融金属は受け浴１２に溜まり、受け浴１２
に溜まった溶融金属は、受け浴１２と溶解浴１６とを連
結する配管を通って溶解浴１６に導かれる。

【００１５】噴き付ける気体の温度を溶融金属の温度以
下にすることにより、気体が当った溶融金属が冷やされ
て、溶融金属の粘度は高くなり、あるいは一部凝固する
ことにより溶融金属の流下防止効果はさらに高まる。す
なわち、搬送される鋼板は溶融金属の温度よりも高温に
加熱されているため、鋼板が通過している極近傍は鋼板
の保有熱のためにめっき金属は溶融した状態にあり、鋼
板の通過に支障を来たすことがない。しかし、鋼板通過
部から離れた位置でのめっき金属は、溶融金属の温度以
下の気体を噴き付けるために高粘度あるいは凝固状態と
なるため流下が抑制される。さらに、板厚、板幅が変わ
ったような場合においても、高粘度あるいは凝固状態に
あっためっき金属は鋼板の保有熱により通過に支障を来
たさないような状態になる。また、非酸化性の気体ｂを
供給するので、供給浴１１に至る迄の雰囲気は非酸化性
雰囲気に保持される。

【００１６】なお、押えロール１４や気体噴き付け装置
１５は、鋼板移動方向と垂直の方向に移動可能な構造と
なっており、かつ押えロール１４は鋼板を挟み込むよう
に荷重を作用させて常に鋼板に接触させるようにし、鋼
板厚みが変化した場合にも厚みに応じてパスライン中心
から左右対称に移動できるものであるものが望ましい。
さらに、押えロール１４は、鋼板の振動を抑え、パスラ
インを決めるために設置する方が望ましい。

【００１７】

【実施例】実施例に基づいて本発明を説明する。図１に
示したような装置を用いて低融点金属（ウッドメタル、
融点：７０℃、大阪アサヒメタル工場製Ｕ−アロイ７
０）のシール性を検証した。鋼板１（幅２００ｍｍ、板
厚１．０ｍｍ）をデフレクターロール１９を介して押え
ロール１４（ロール径５０ｍｍ）で支持して空中ポット
部に導入した。

【００１８】供給浴１１での開口部は１０ｍｍ×２５０
ｍｍであり、受け浴１２は供給浴１１と密接して連結し
た。図２に示すように、押えロール１４と気体噴き付け
装置１５は、矢印の方向（鋼板移動方向と垂直な方向）
に移動可能な構造となっており、受け浴１２の開口部に
は、斜め下方に傾斜し、気体噴き付け装置１５の移動に
合わせて水平方向に移動可能な流下溶融金属受け板（以
下、受け板）３０を設置し、供給浴１１の開口部から流
下した溶融金属が受け板３０の上面を流れて受け浴１２
に導かれるようした。受け板３０と鋼板１との間隔は３
ｍｍになるように調整した。

【００１９】また、受け浴１２と溶解浴１６とは内径５
０ｍｍの配管で連結し、受け浴１２に溜まったウッドメ
タルを溶解浴に導くようにした。めっき金属は周囲に電
熱ヒータを取付けて溶融金属の温度を９０℃に保った溶
解浴１６からポンプ１７で供給浴１１に移送した。この
供給浴内には浴面高さを一定（５０ｍｍ）に保つオーバ
ーフロー堰を設けた。

【００２０】気体噴射装置１５には２ｍｍ×２５０ｍｍ
の吐出口を設けて温度を２５〜１３０℃まで変えた窒素
ガスを１Ｎｍ³／ｍｉｎ吐出させ、受け浴１２からのガ
ス排出は溶解浴１６との連結管から行った。

【００２１】鋼板を３０ｍ／ｍｉｎから１５０ｍ／ｍｉ
ｎの速度で上方に引上げて受け浴１２の鋼板通過開口部
からのウッドメタルの流下状況を観察した。どの条件に
おいても鋼板と空中ポットとの接触は認められず、通搬
性に問題はなかった。また、各条件におけるウッドメタ
ルの流下状態を表１に示す。表中の○印は流下が認めら
れない状態、△印は時々若干の流下が認められた状態、
×印は流下量は若干であるが連続的に流下が認められた
状態を示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】窒素ガスがウッドメタル（溶融金属）の温
度以下であれば、通常の通板速度範囲内においては受け
浴１２の鋼板通過開口部からウッドメタルの流下は認め
られず、本発明法の有効性が確認できた。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、空中ポットを用いて溶
融金属めっき鋼板を製造する際に溶融金属の漏洩が抑制
できるため、浴中機器に起因した欠陥やドロス欠陥など
の解消、長時間安定操業の達成、さらに異種品種との切
替えが容易に行えるなど空中ポット方式の長所を享受す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に用いた空中ポット
の概略断面図。

【図２】本発明の実施例で使用した空中ポットの受け浴
の鋼板通過開口部に配設した受け板の構造を示す断面
図。

【図３】従来のめっき装置の概略断面図。

【符号の説明】 １ 鋼板 ２ 溶融金属浴 ３ シンクロール ４ スナウト ５ サポートロール ６ ガスワイパー １１ 供給浴（溶融金属供給浴） １２ 受け浴（流下溶融金属受け浴） １３ シール機構 １４ 押えロール １５ 気体噴き付け装置 １６ 溶解浴（めっき金属溶解浴） １７ ポンプ（溶融金属移送装置） １８ 焼鈍炉 １９ デフレクターロール ２０ サポートロール ３０ 受け板（流下溶融金属受け板） ａ 溶融金属 ｂ 非酸化性気体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板を溶融金属供給浴の下から上に通過
   させ、溶融金属が表面に付着した鋼板を上方に引上げ、
   過剰の溶融金属を払拭する溶融金属めっき鋼板の製造方
   法において、該溶融金属供給浴に密接した下側に流下溶
   融金属受け浴を配設して該溶融金属供給浴から流下する
   溶融金属を受け、さらに該流下溶融金属受け浴下側の鋼
   板通過開口部に非酸化性の気体を供給し鋼板に噴き付け
   る装置を配設して、溶融金属の温度以下の気体を鋼板に
   噴き付けることを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造
   方法。