JP2002241918A - 溶融めっき鋼板の製造方法及びその製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融めっき鋼板のめっき層でのシワの発生を
防止することができ、外観性及び溶接性に優れ、しかも
塗料の塗布に適した溶融めっき鋼板の製造方法及びその
製造設備を提供する。 【解決手段】 溶融金属１１を貯留するめっき槽１２に
鋼帯１３を連続的に投入し、鋼帯１３の表面に溶融金属
１１を付着させた後、溶融金属１１が付着した鋼帯１３
を引上げワイピングガスを吹き付け、溶融金属１１の付
着厚さを制御する溶融めっき鋼板の製造方法において、
ワイピングガスが溶融金属１１の付着した鋼帯１３に衝
突するとき、所定時間内での鋼帯１３に対する衝突ガス
圧力の最大値と最小値との差を、溶融金属１１の密度で
割った値（Ｙ）と、溶融金属１１の表面張力を溶融金属
１１の粘度で割った値（Ｘ）とが以下の式を満足する。 Ｙ≦−Ａ×Ｘ＋Ｂ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融めっき鋼板の
表面に形成した凝固後のめっき層に発生するシワを防止
することが可能な溶融めっき鋼板の製造方法及びその製
造設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融めっき鋼板のめっき方法に
は、まず鋼帯を溶融金属が貯留されためっき槽に連続的
に投入し、この鋼帯の表面に溶融金属を付着させた後、
めっき槽から溶融金属が付着した鋼帯を連続的に引上げ
ることで、鋼帯の表面に溶融金属を付着させ、更に、溶
融金属が付着した鋼帯の表面にワイピングガス（高圧ガ
ス）を吹き付け、鋼帯の表面に付着した余分な量の溶融
金属を吹き飛ばし、鋼帯に対する溶融金属の付着厚さを
制御しめっきする方法が適用されている。このようにし
て、鋼帯の表面に溶融金属を付着させ、めっきした鋼帯
を所定の長さに切断することで、溶融めっき鋼板を製造
している。しかし、図５に示すように、鋼帯の表面の吹
き付け部分に対して、ノズル（以降、ガスワイピングノ
ズルとも言う）から吹き出されるワイピングガスが鋼帯
の幅方向に均一で、しかも一定の圧力で吹き付けられな
い場合、部分的に溶融金属が多く吹き飛ばされたり、ま
た、吹き飛ばされなかったりとむらができるため、製造
した溶融めっき鋼板の表面に形成した凝固後のめっき層
に凹凸部ができシワが発生し易くなるという問題が生じ
ていた。このように、溶融めっき鋼板の表面にシワが発
生すると、溶融めっき鋼板の外観が悪くなるだけでな
く、溶接を行う場合、シワの凸部に電流が集中し溶接が
できなくなったり、まためっき層の表面に塗料を塗布し
塗膜を形成する場合、めっき層の表面に対する塗膜の密
着性が悪くなり、溶融めっき鋼板から塗膜が剥離し易く
なるという問題も生じていた。

【０００３】そこで、幅方向に均一で、しかも一定の圧
力で、鋼帯の表面にワイピングガスを吹き付けるための
ノズルとして、特開昭６２−１３３０５８号公報に記載
のノズルや、実開昭６２−１１１６８号公報に記載のノ
ズルが提案されている。この特開昭６２−１３３０５８
号公報に記載のノズルは、菱形又は平行四辺形の開口部
を多数設けた板を整流板としてノズル内に配置すること
で、ノズルに供給されたガスの整流化を図るというもの
である。また、実開昭６２−１１１６８号公報に記載の
ノズルは、円形の開口部をノズルの幅方向に実質的に等
間隔に、しかも上下に千鳥状に配置した整流板をノズル
内に形成することで、ノズルに供給されたガスの整流化
を図るというものである。しかし、これらの技術では、
ノズル内に備えられた整流板前後のノズル内の圧力変動
により、ガスの流れに乱れが発生することが判明してい
る。

【０００４】そこで、鋼帯の表面に吹き付けるワイピン
グガスの整流化を行う装置として、特開平８−３１９５
５１号公報に記載のガスワイピングノズルが提案されて
いる。これは、ノズル内部の圧力のみならず、更に高応
答性の圧力計でノズル内部の圧力変動を測定した結果、
圧力変動がノズル内部の流路の急拡大部で発生し、更に
この急拡大部では、ノズルの幅方向に圧力変動が認めら
れたことをもとに提案されたものである。即ち、ノズル
内のガスの絞り部や流路の湾曲代が改善され、これによ
り、急拡大部に噴出されるガスの流れを安定させ、この
ガスの流れの僅かな乱れで発生する局部的な振動を抑
え、圧力変動を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たノズルには、以下の問題がある。溶融めっき鋼板の表
面に形成しためっき層のシワは、ノズル内部で発生する
圧力変動のみにより発生すると推測され、ワイピングガ
ス供給手段により発生する圧力変動については考慮され
ていない。このため、ワイピングガス供給手段に圧力変
動が生じた場合、鋼帯に衝突するワイピングガスの衝突
ガス圧力に変動が生じ、溶融めっき鋼板のめっき層にシ
ワが発生する恐れがある。また、溶融めっき鋼板の表面
に形成しためっき層のシワは、鋼帯に衝突するワイピン
グガスの衝突ガス圧力の設定値に対する衝突ガス圧力の
変動の割合（衝突ガス圧力変動率）に影響されるとして
いるが、衝突ガス圧力の変動の大きさ（衝突ガス圧力の
最大値と最小値との差、即ち絶対ガス圧力の絶対変動圧
力）については考慮されていない。このため、衝突ガス
圧力の変動の大きさが大きくなった場合、溶融めっき鋼
板のめっき層でシワが発生する恐れがある。本発明はか
かる事情に鑑みてなされたもので、溶融めっき鋼板のめ
っき層でのシワの発生を防止することができ、外観性及
び溶接性に優れ、しかも塗料の塗布に適した溶融めっき
鋼板の製造方法及びその製造設備を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係る溶融めっき鋼板の製造方法は、溶融金属を貯留
するめっき槽に鋼帯を連続的に投入し、鋼帯の表面に溶
融金属を付着させた後、めっき槽から溶融金属が付着し
た鋼帯を連続的に引上げ、この引上げた鋼帯にワイピン
グガスを吹き付け、過剰な溶融金属を吹き飛ばして、溶
融金属の付着厚さを制御する溶融めっき鋼板の製造方法
において、ワイピングガスが溶融金属の付着した鋼帯に
衝突するとき、所定時間内での鋼帯に対する衝突ガス圧
力の最大値と最小値との差を、溶融金属の密度で割った
値と、溶融金属の表面張力を溶融金属の粘度で割った値
とが以下の式を満足する。 Ｙ≦−Ａ×Ｘ＋Ｂ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
ｓ）、Ａ、Ｂはそれぞれ正の定数である。これにより、
衝突ガス圧力の最大値と最小値との差を溶融金属の密度
で割った値から溶融金属の吹き飛び易さが、また溶融金
属の表面張力を溶融金属の粘度で割った値から溶融金属
の濡れ性がそれぞれ求まる。従って、溶融金属の物性値
に応じて、前記した式の条件を満たすように所定時間内
での鋼帯に対する衝突ガス圧力の最大値と最小値との差
を調整することで、鋼帯に付着した溶融金属は衝突ガス
圧力の変動の影響を受けにくくなる。前記目的に沿う第
２の発明に係る溶融めっき鋼板の製造方法は、溶融金属
を貯留するめっき槽に鋼帯を連続的に投入し、鋼帯の表
面に溶融金属を付着させた後、めっき槽から溶融金属が
付着した鋼帯を連続的に引上げ、この引上げた鋼帯にワ
イピングガスを吹き付け、過剰な溶融金属を吹き飛ばし
て、溶融金属の付着厚さを制御する溶融めっき鋼板の製
造方法において、ワイピングガスが溶融金属の付着した
鋼帯に衝突するとき、所定時間内での鋼帯に対する衝突
ガス圧力の最大値と最小値との差を、溶融金属の密度で
割った値と、溶融金属の表面張力を溶融金属の粘度で割
った値とが以下の式を満足する。 Ｙ≦−０．０００８×Ｘ＋０．３４８ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
ｓ）である。これにより、衝突ガス圧力の最大値と最小
値との差を溶融金属の密度で割った値から溶融金属の吹
き飛び易さが、また溶融金属の表面張力を溶融金属の粘
度で割った値から溶融金属の濡れ性がそれぞれ求まる。
従って、溶融金属の物性値に応じて、前記した式の条件
を満たすように所定時間内での鋼帯に対する衝突ガス圧
力の最大値と最小値との差を調整することで、鋼帯に付
着した溶融金属は衝突ガス圧力の変動の影響を更に受け
にくくなる。

【０００７】前記目的に沿う本発明に係る溶融めっき鋼
板の製造設備は、溶融金属を貯留するめっき槽に鋼帯を
連続的に投入し、鋼帯の表面に溶融金属を付着させた
後、めっき槽から溶融金属が付着した鋼帯を連続的に引
上げ、この引上げた鋼帯にワイピングガスを吹き付け、
過剰な溶融金属を吹き飛ばして、溶融金属の付着厚さを
制御するワイピング装置を有する溶融めっき鋼板の製造
設備において、ワイピング装置は、溶融金属が付着した
鋼帯の表面にワイピングガスを吹き付けるワイピングノ
ズルと、ワイピングノズルにワイピングガスを供給する
ワイピングガス供給手段と、ワイピングノズルとワイピ
ングガス供給手段との間に配置され、しかもワイピング
ガスの圧力損失を調整する圧力損失調整手段とを有し、
ワイピングガスが溶融金属の付着した鋼帯に衝突すると
き、圧力損失調整手段により、所定時間内での鋼帯に対
する衝突ガス圧力の最大値と最小値との差を、溶融金属
の密度で割った値と、溶融金属の表面張力を溶融金属の
粘度で割った値とが以下の式を満足する。 Ｙ≦−０．０００８×Ｘ＋０．３４８ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
ｓ）である。このように、所定時間内での鋼帯に対する
衝突ガス圧力の最大値と最小値との差を変化させること
が可能な圧力損失調整手段を配置し、衝突ガス圧力の最
大値と最小値との差を溶融金属の密度で割った値から溶
融金属の吹き飛び易さを、また溶融金属の表面張力を溶
融金属の粘度で割った値から溶融金属の濡れ性をそれぞ
れ求める。そして、溶融金属の物性値に応じて、前記し
た式の条件を満たすように、所定時間内での鋼帯に対す
る衝突ガス圧力の最大値と最小値との差を圧力損失調整
手段によって調整することで、鋼帯に付着した溶融金属
が、衝突ガス圧力の変動の影響を受けにくい溶融めっき
鋼板の製造設備を提供することが可能となる。

【０００８】本発明者は、溶融めっき鋼板にめっきする
金属の種類を変え、この金属を溶融状態として貯留した
めっき槽から連続的に引上げられる溶融金属が付着した
鋼帯にワイピングガスを吹き付け、鋼帯の表面に付着し
た過剰な溶融金属を払拭するとき、鋼帯に衝突するワイ
ピングガスの衝突部分の圧力変動を高応答性の圧力計で
測定すると同時に、製造した溶融めっき鋼板の外観を調
査して、以下の知見を得た。 （１）めっきする金属の種類が変わっても、ワイピング
ガスを吹き付ける条件によっては、溶融めっき鋼板の表
面のめっき層にシワ（凹凸）となった外観が存在する。 （２）シワとなった外観の改善は、溶融金属の吹き飛び
易さの指標となる（衝突ガス圧力の最大値と最小値との
差）／（溶融金属の密度）と、溶融金属の濡れ性の指標
となる（溶融金属の表面張力）／（溶融金属の粘度）を
調整して行うことが可能である。 （３）溶融めっき鋼板の外観は、衝突ガス圧力変動率に
大きく影響されるのではなく、衝突ガス圧力の絶対変動
圧力に大きく影響される。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は実験によって得られ
た（衝突ガス圧力の絶対変動圧力）／（溶融金属の密
度）と（溶融金属の表面張力）／（溶融金属の粘度）と
の関係を示す説明図、図２は本発明の一実施の形態に係
る溶融めっき鋼板の製造設備の説明図、図３（Ａ）、
（Ｂ）はそれぞれ同溶融めっき鋼板の製造設備のワイピ
ング装置の説明図、衝突ガス圧力の説明図、図４
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ比較例に係るワイピング装置
の説明図、衝突ガス圧力の説明図である。

【００１０】図２、図３（Ａ）に示すように、本発明の
一実施の形態に係る溶融めっき鋼板の製造設備１０は、
溶融金属の一例である亜鉛１１を貯留するめっき槽１２
と、亜鉛１１の鋼帯１３への付着厚さを制御するワイピ
ング装置１４とを有し、めっき槽１２に鋼帯１３を連続
的に投入し、鋼帯１３の表面に亜鉛１１を付着させた
後、めっき槽１２から亜鉛１１が付着した鋼帯１３を連
続的に引上げ、この引上げた鋼帯１３に、ワイピング装
置１４によってワイピングガスを吹き付け、過剰な亜鉛
１１を吹き飛ばすものである。また、ワイピング装置１
４は、亜鉛１１が付着した鋼帯１３の表面に両側からワ
イピングガスを吹き付ける一対のワイピングノズル１５
と、ワイピングノズル１５にワイピングガスを供給する
ワイピングガス供給手段１６と、ワイピングノズル１５
とワイピングガス供給手段１６との間に配置され、しか
もワイピングガスの圧力損失を調整する圧力損失調整手
段１７とを有している。以下、詳しく説明する。

【００１１】めっき槽１２には、製造された鋼帯１３を
めっき槽１２内に誘導するポットロール１８と、ポット
ロール１８の下流側でめっき槽１２内に配置され、鋼帯
１３の湾曲等を矯正するための一対のスタビロール１９
が配置されている。そして、このめっき槽１２の上流側
には、例えば圧延後の鋼帯１３の表面の酸化物等を除去
するため、鋼帯１３の表面にフラックスを塗布するフラ
ックス塗布部２０が、まためっき槽１２の下流側には、
めっき槽１２から引上げられた鋼帯１３にワイピングガ
スを吹き付けるワイピングノズル１５がそれぞれ配置さ
れている。これにより、フラックス塗布部２０で圧延後
の鋼帯１３の表面にフラックスを塗布することで、鋼帯
１３の表面に生成した酸化物等を除去した状態のまま、
亜鉛１１を貯留するめっき槽１２に鋼帯１３を投入し
て、鋼帯１３の表面に亜鉛１１を付着させ易くしてい
る。なお、めっき槽１２内の上部（亜鉛１１の浴面付
近）には、めっき槽１２への鋼帯１３の投入部２１と、
めっき槽１２から鋼帯１３を引上げる引上げ部２２とを
区分する仕切り板２３を配置している。これにより、鋼
帯１３の投入部２１の亜鉛１１の浴面に予めフラックス
２４を配置したり、また鋼帯１３の表面に付着したフラ
ックス２５がめっき槽１２内で取れたとしても、鋼帯１
３の引上げ部２２にフラックス２４、２５が移動しにく
くなり、引上げ部２２で引上げられる鋼帯１３の表面に
フラックス２４、２５が付着する恐れが無くなる。

【００１２】また、ワイピング装置１４に備えられたワ
イピングガス供給手段１６には、配管２６の上流側から
下流側にかけて、ガス（例えば、空気）を下流側に送風
するブロワー２７と、ブロワー２７から送風されたガス
の温度を調節する冷却器２８と、このガスを更に下流側
に送風するブロワー２９と、ブロワー２９から送風され
たガスの流れの脈動を緩衝するためのスナッバタンク３
０がそれぞれ配置され、これにより、ワイピングガスが
ワイピングノズル１５へ供給されている。更に、このワ
イピングガス供給手段１６とワイピングノズル１５の間
には、配管３１の上流側から下流側にかけて、脈動が緩
衝されたワイピングガスの量を制御するバルブ３２、３
３と、このワイピングガス中の不純物（例えば、塵、ほ
こり、ゴミ等）を除去するフィルター３４と、不純物を
除去したワイピングガスの量を制御するバルブ３５とが
それぞれ設けられている。

【００１３】なお、このワイピング装置１４のバルブ３
２とバルブ３３、バルブ３３とフィルター３４との間に
位置する配管３１には、圧力損失調整手段１７へのワイ
ピングガスの流入、流出を行うための配管３６、３７が
それぞれ連接され、この配管３６、３７にはワイピング
ガスの量を制御するバルブ３８、３９がそれぞれ備えら
れている。この圧力損失調整手段１７は、溶融めっき鋼
板の製造設備１０の規模に応じて、例えば直径が０．５
〜２ｍ程度、長さが例えば１〜５ｍ程度の円柱状の管で
構成され、内部に邪魔板４０を配置している。なお、管
の両端部は塞がれている。

【００１４】一方、圧力損失調整手段１７を設けていな
いワイピング装置４１を、図４（Ａ）に比較例として示
す。なお、ワイピング装置４１の構成部分で、ワイピン
グ装置１４と同一の部材には、同一の番号を付し説明を
省略する。ワイピング装置１４とワイピング装置４１の
それぞれの鋼帯に対する衝突ガス圧力を示す図３（Ｂ）
と図４（Ｂ）から明らかなように、圧力損失調整手段１
７をワイピングガス供給手段１６とワイピングノズル１
５との間に配置することで、衝突ガス圧力の変動を大幅
に低減することが可能となる。そして、衝突ガス圧力の
変動を低減させることで、溶融めっき鋼板の凝固後のめ
っき層へのシワの発生を防止することが可能となる。

【００１５】ここで、ワイピング装置１４の動作方法に
ついて説明する。ワイピングガス供給手段１６に供給さ
れたガスは、ブロワー２７により冷却器２８へと送風さ
れ温度調節されながらブロワー２９に送られる。ブロワ
ー２９に送られた温度調節されたガスは、スナッバタン
ク３０に送られ、ガスの流れの脈動が緩衝されて、ワイ
ピングノズル１５へと供給される。なお、このときワイ
ピングガスが圧力損失調整手段１７へ送られるように、
バルブ３２、３５、３８、３９は開状態とし、一方、バ
ルブ３３は閉状態としている。これによりワイピングガ
スは、圧力損失調整手段１７を通過する際、鋼帯１３に
対する衝突ガス圧力の変動が低減され、更に、フィルタ
ー３４でワイピングガス中の不純物が除去されて、ワイ
ピングノズル１５から吹き出される。

【００１６】次に、本発明の一実施の形態に係る溶融め
っき鋼板の製造方法について説明する。本発明の一実施
の形態に係る溶融めっき鋼板の製造方法は、溶融金属を
貯留するめっき槽１２に鋼帯１３を連続的に投入し、鋼
帯１３の表面に溶融金属を付着させた後、めっき槽１２
から溶融金属が付着した鋼帯１３を連続的に引上げ、こ
の引上げた鋼帯１３にワイピングガスを吹き付けて、溶
融金属の付着厚さを制御する方法であり、所定時間内で
の鋼帯１３に対する衝突ガス圧力の最大値と最小値との
差を溶融金属の密度で割った値と、溶融金属の表面張力
を溶融金属の粘度で割った値とを求めて制御することに
より、鋼帯１３の表面のめっき層でのシワの発生を防止
する方法である。なお、所定時間とは、衝突ガス圧力の
最大値と最小値があらわれる程度の時間、例えば５〜１
００ミリｓｅｃ程度である。以下、詳しく説明する。

【００１７】ここでは、衝突ガス圧力の最大値と最小値
との差（以下、衝突ガス圧力の絶対変動圧力とも言う）
を溶融金属の密度で割ることで、溶融金属の吹き飛び易
さを求めている。これは、特定の溶融金属、例えば亜鉛
等を使用することで密度を決定した場合、衝突ガス圧力
の絶対変動圧力が大きくなれば亜鉛は吹き飛び易く、一
方、衝突ガス圧力の絶対変動圧力が小さくなれば亜鉛は
吹き飛びにくくなることを意味している。従って、絶対
変動圧力が一定の場合、密度が小さな溶融金属を使用す
ることによって、溶融金属は吹き飛び易くなることが分
かる。

【００１８】また、溶融金属の表面張力を溶融金属の粘
度で割ることで、溶融金属の濡れ性を評価している。こ
れは、溶融金属の物性値により決定されるものであるた
め、粘度に対して表面張力が大きい溶融金属は、鋼帯の
表面に対する溶融金属の濡れ性が悪く、一方、粘度に対
して表面張力が小さい溶融金属は、鋼帯の表面に対する
溶融金属の濡れ性が良好となることを意味している。こ
こで、逆に、表面張力に対して粘度が大きい溶融金属
は、鋼帯の表面に対する溶融金属の濡れ性が良好とな
り、一方、表面張力に対して粘度が小さい溶融金属は、
鋼帯の表面に対する溶融金属の濡れ性が悪くなることを
意味している。

【００１９】従って、溶融金属の吹き飛び易さ及び溶融
金属の濡れ性は正の数値となり、鋼帯の表面に対する溶
融金属の濡れ性が良好な場合、即ち（溶融金属の表面張
力）／（溶融金属の粘度）の数値が小さい場合、衝突ガ
ス圧力の絶対変動圧力の大きさ、即ち（衝突ガス圧力の
最大値と最小値との差）／（溶融金属の密度）がある程
度大きくなっても、鋼帯の表面に付着した溶融金属は吹
き飛びにくいため、鋼帯の表面に付着した溶融金属の付
着厚さは均一となり、溶融めっき鋼板のめっき層にシワ
が発生しにくくなる。一方、鋼帯の表面に対する溶融金
属の濡れ性が悪い場合、衝突ガス圧力の絶対変動圧力の
大きさを小さくすることで、鋼帯の表面に付着した溶融
金属は吹き飛びにくくなるため、鋼帯の表面に付着した
溶融金属の付着厚さは均一となり、溶融めっき鋼板のめ
っき層にシワが発生しにくくなる。即ち、上記のことか
ら、溶融金属の吹き飛び易さ及び溶融金属の濡れ性が正
の数値を示し、原点に近い領域、つまり以下の式を満足
することで、溶融めっき鋼板の凝固（乾燥）後のめっき
層でのシワの発生を防止することが可能となる。 Ｙ≦−Ａ×Ｘ＋Ｂ ・・・・・（１） ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
ｓ）、Ａ、Ｂはそれぞれ正の定数である。なお、Ａ、Ｂ
はそれぞれ実験により任意に決定することが可能であ
る。

【００２０】ここで、Ａ、Ｂについてより好ましい値を
求めるために、めっきによく利用される溶融金属とし
て、Ｚｎ（◆）、Ｐｂ−Ｓｎ（■）、Ｓｎ−Ｚｎ（▲）
を使用して、溶融めっき鋼板の乾燥後のめっき層の外観
良否の実験を行った。その結果を図１に示す。なお、衝
突ガス圧力の最大値と最小値との差を溶融金属の密度で
割った値を縦軸に、また、溶融金属の表面張力を溶融金
属の粘度で割った値を横軸にそれぞれとっている。実験
の結果から、Ａ＝０．０００８、Ｂ＝０．３４８として
（２）式を満足する制御を行った場合に、めっき層は、
シワの発生がなく良好な外観を有することが判明した。 Ｙ≦−０．０００８×Ｘ＋０．３４８ ・・・・・（２） ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
ｓ）である。

【００２１】即ち、亜鉛の物性値に応じて、（１）式、
更に好ましくは（２）式の条件を満たすように、溶融め
っき鋼板の製造設備１０に配置した圧力損失調整手段１
７によって、所定時間内での鋼帯１３に対する衝突ガス
圧力の最大値と最小値との差を、圧力損失調整手段１７
の形状や、邪魔板４０等を変化させ調整する。これによ
り、鋼帯１３に付着した亜鉛は、衝突ガス圧力の変動の
影響を受けにくくなり、鋼帯１３に付着した亜鉛の付着
厚さを均一にすることができるため、溶融めっき鋼板の
乾燥後のめっき層でのシワの発生を防止することがで
き、外観性が優れた溶融めっき鋼板を製造できる。

【００２２】

【実施例】溶融めっき鋼板の製造設備１０を適用し、試
験を行った結果について説明する。密度が６８１０ｋｇ
／ｍ³ 、表面張力が０．７９８Ｎ／ｍ、粘度が０．００
３７Ｐａ・ｓである亜鉛１１を貯留しためっき槽１２
に、圧延後の鋼帯１３を連続的に投入し、溶融めっき鋼
板を製造した。鋼帯１３のめっき槽１２への投入速度は
６０ｍ／ｍｉｎで、この鋼帯の幅は１２００ｍｍ、厚み
０．８ｍｍ、まためっき槽１２内の鋼帯の浸漬時間は８
秒で、鋼帯１３への衝突ガス圧力は１７７７５Ｐａ、鋼
帯の表面に形成されるめっき層の厚みは８．８μｍであ
る。また、（２）式を満足する値として、衝突ガス圧力
の最大値と最小値との差が７８５Ｐａ（８０ｍｍＨ₂
Ｏ）となるように、直径が１ｍ程度、長さが３ｍの円柱
状（内容積：２．４ｍ³ ）の管で構成され、内部に邪魔
板４６が２箇所配置された圧力損失調整手段１７を使用
し、衝突ガス圧力を調整した。このとき、製造した溶融
めっき鋼板の外観にはシワ（凹凸）が発生しなかった。

【００２３】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。例えば、前記実施の
形態においては、鋼帯の表面に付着させる溶融金属とし
て亜鉛（Ｚｎ）、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｚｎを用いた場合
について示したが、他の溶融金属、例えば他の亜鉛合金
や鉛合金、更には銅合金等を使用することも可能であ
る。また、前記実施の形態においては、圧力損失調整手
段として円柱状の管を使用した場合について示したが、
他の圧力損失調整手段、例えば箱状のものや、平面視し
て矩形状のものを使用することも可能である。そして、
円柱状の管の内部に邪魔板を１箇所又は複数箇所配置す
ることが可能であり、またこの邪魔板を可変型とし、ワ
イピングガスの流れを調節することも可能である。これ
により容易に、ワイピングガスの圧力損失を調整するこ
とが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１及び２記載の溶融めっき鋼板の
製造方法においては、衝突ガス圧力の最大値と最小値と
の差を溶融金属の密度で割った値から溶融金属の吹き飛
び易さが、また溶融金属の表面張力を溶融金属の粘度で
割った値から溶融金属の濡れ性がそれぞれ求まる。この
ため、溶融金属の物性値に応じて、前記した式の条件を
満たすように所定時間内での鋼帯に対する衝突ガス圧力
の最大値と最小値との差を調整することで、鋼帯に付着
した溶融金属は衝突ガス圧力の変動の影響を受けにくく
なる。これにより、鋼帯に付着した溶融金属の付着厚さ
を均一にすることができるため、溶融めっき鋼板の凝固
後のめっき層でのシワの発生を防止することができる。
従って、溶接時に発生する部分的な電流の集中を防止で
き、また溶接作業を容易に行うことが可能となり、しか
も鋼板へ塗布する塗膜の密着性や外観性も良好となる。

【００２５】請求項３記載の溶融めっき鋼板の製造設備
においては、所定時間内での鋼帯に対する衝突ガス圧力
の最大値と最小値との差を変化させることが可能な圧力
損失調整手段を配置し、衝突ガス圧力の最大値と最小値
との差を溶融金属の密度で割った値から溶融金属の吹き
飛び易さを、また溶融金属の表面張力を溶融金属の粘度
で割った値から溶融金属の濡れ性をそれぞれ求める。そ
して、溶融金属の物性値に応じて、前記した式の条件を
満たすように、所定時間内での鋼帯に対する衝突ガス圧
力の最大値と最小値との差を圧力損失調整手段によって
調整することで、鋼帯に付着した溶融金属が、衝突ガス
圧力の変動の影響を受けにくい溶融めっき鋼板の製造設
備を提供することが可能となる。従って、鋼帯に付着し
た溶融金属の付着厚さを均一にできる溶融めっき鋼板の
製造設備を提供することができるため、溶融めっき鋼板
の乾燥後のめっき層でのシワの発生を容易に防止するこ
とができ、不良品の発生を低減でき経済性を良好にする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験によって得られた（衝突ガス圧力の絶対変
動圧力）／（溶融金属の密度）と（溶融金属の表面張
力）／（溶融金属の粘度）との関係を示す説明図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態に係る溶融めっき鋼板の
製造設備の説明図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同溶融めっき鋼板の
製造設備のワイピング装置の説明図、衝突ガス圧力の説
明図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ比較例に係るワイピ
ング装置の説明図、衝突ガス圧力の説明図である。

【図５】従来例に係る溶融めっき鋼板の外観の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０：溶融めっき鋼板の製造設備、１１：亜鉛（溶融金
属）、１２：めっき槽、１３：鋼帯、１４：ワイピング
装置、１５：ワイピングノズル、１６：ワイピングガス
供給手段、１７：圧力損失調整手段、１８：ポットロー
ル、１９：スタビロール、２０：フラックス塗布部、２
１：投入部、２２：引上げ部、２３：仕切り板、２４：
フラックス、２５：フラックス、２６：配管、２７：ブ
ロワー、２８：冷却器、２９：ブロワー、３０：スナッ
バタンク、３１：配管、３２：バルブ、３３：バルブ、
３４：フィルター、３５：バルブ、３６：配管、３７：
配管、３８：バルブ、３９：バルブ、４０：邪魔板、４
１：ワイピング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮前 収 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA05 AB09 AB13 AB15 AC52 AD21 AD23 AE24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属を貯留するめっき槽に鋼帯を連
   続的に投入し、該鋼帯の表面に前記溶融金属を付着させ
   た後、前記めっき槽から該溶融金属が付着した鋼帯を連
   続的に引上げ、この引上げた鋼帯にワイピングガスを吹
   き付け、過剰な溶融金属を吹き飛ばして、前記溶融金属
   の付着厚さを制御する溶融めっき鋼板の製造方法におい
   て、前記ワイピングガスが前記溶融金属の付着した鋼帯
   に衝突するとき、所定時間内での該鋼帯に対する衝突ガ
   ス圧力の最大値と最小値との差を、前記溶融金属の密度
   で割った値と、前記溶融金属の表面張力を該溶融金属の
   粘度で割った値とが以下の式を満足することを特徴とす
   る溶融めっき鋼板の製造方法。 Ｙ≦−Ａ×Ｘ＋Ｂ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
   Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
   金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
   ｓ）、Ａ、Ｂはそれぞれ正の定数である。
2. 【請求項２】 溶融金属を貯留するめっき槽に鋼帯を連
   続的に投入し、該鋼帯の表面に前記溶融金属を付着させ
   た後、前記めっき槽から該溶融金属が付着した鋼帯を連
   続的に引上げ、この引上げた鋼帯にワイピングガスを吹
   き付け、過剰な溶融金属を吹き飛ばして、前記溶融金属
   の付着厚さを制御する溶融めっき鋼板の製造方法におい
   て、前記ワイピングガスが前記溶融金属の付着した鋼帯
   に衝突するとき、所定時間内での該鋼帯に対する衝突ガ
   ス圧力の最大値と最小値との差を、前記溶融金属の密度
   で割った値と、前記溶融金属の表面張力を該溶融金属の
   粘度で割った値とが以下の式を満足することを特徴とす
   る溶融めっき鋼板の製造方法。 Ｙ≦−０．０００８×Ｘ＋０．３４８ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
   Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
   金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
   ｓ）である。
3. 【請求項３】 溶融金属を貯留するめっき槽に鋼帯を連
   続的に投入し、該鋼帯の表面に前記溶融金属を付着させ
   た後、前記めっき槽から該溶融金属が付着した鋼帯を連
   続的に引上げ、この引上げた鋼帯にワイピングガスを吹
   き付け、過剰な溶融金属を吹き飛ばして、前記溶融金属
   の付着厚さを制御するワイピング装置を有する溶融めっ
   き鋼板の製造設備において、前記ワイピング装置は、前
   記溶融金属が付着した前記鋼帯の表面に前記ワイピング
   ガスを吹き付けるワイピングノズルと、該ワイピングノ
   ズルに前記ワイピングガスを供給するワイピングガス供
   給手段と、前記ワイピングノズルと前記ワイピングガス
   供給手段との間に配置され、しかも前記ワイピングガス
   の圧力損失を調整する圧力損失調整手段とを有し、前記
   ワイピングガスが前記溶融金属の付着した鋼帯に衝突す
   るとき、前記圧力損失調整手段により、所定時間内での
   該鋼帯に対する衝突ガス圧力の最大値と最小値との差
   を、前記溶融金属の密度で割った値と、前記溶融金属の
   表面張力を該溶融金属の粘度で割った値とが以下の式を
   満足することを特徴とする溶融めっき鋼板の製造設備。 Ｙ≦−０．０００８×Ｘ＋０．３４８ ここで、Ｙは（衝突ガス圧力の最大値と最小値との差：
   Ｐａ）／（溶融金属の密度：ｋｇ／ｍ³ ）、Ｘは（溶融
   金属の表面張力：Ｎ／ｍ）／（溶融金属の粘度：Ｐａ・
   ｓ）である。