JP2005048274A

JP2005048274A - 金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備及びその液中通板方法

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Publication number: JP2005048274A
Application number: JP2003284403A
Authority: JP
Inventors: Naoto Ueno; 直人上野; Akihiro Sasaki; 聡洋佐々木; Toshihiro Kaneko; 智弘金子
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP4314924B2

Abstract

【課題】金属帯が受ける液中抵抗による通板トラブルを回避し、かつ浸漬部で用いている処理液により鋼帯表面に乾き汚れが発生させないようにする。
【解決手段】洗浄設備１０３は、各浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側に、鋼帯２００の進行方向の順番に、鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２２，１２５，１２８、鋼帯２００に液体を噴霧するスプレーノズル１，２，３、及び鋼帯２００の張力を調整するブライドルロール１１，１２，１３を備える。ここで、各ブライドルロール１１，１２，１３は、デフレクターロール１４３，１４６，１４８の上流側に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備、及びその液中通板設備での液中通板方法に関する。

鋼帯等の金属帯の連続焼鈍ラインの洗浄設備や連続溶融亜鉛メッキラインの酸洗設備等の金属帯連続プロセスラインの液中通板設備では、金属帯の洗浄やめっき前処理等を目的として、洗浄液や酸洗液等の液中に金属帯を浸漬する浸漬部を設けている。
ここで、鋼帯の連続焼鈍ラインにおける洗浄設備を例に挙げて説明する。図７は、従来の鋼帯の冷間圧延後の洗浄・焼鈍プロセスを連続化した連続焼鈍ラインを示す。

図７に示すように、連続焼鈍ラインは、ライン入側から順番に、コイル状の鋼帯２００を巻き戻すペイオフリール１０１、鋼帯２００を連続して通板するために鋼帯同士を溶接する溶接機１０２、鋼帯２００の表面に付着した圧延油や鉄分を洗浄除去する洗浄設備１０３、焼鈍炉内で鋼帯２００を停止させることなく溶接して連続通板するためのアキュームレータ１０４、焼鈍炉１０５、並びにスキンパス、トリミング及び検査等の精整機能を有する出側セクション１０６を備えている。

また、連続焼鈍ラインでは、鋼帯２００を安定して通板するために、連続焼鈍ライン中の各セクション毎に所定の張力を付加する必要がある。このため、各セクション間に配置されたブライドルロール１１１，１１２，１１３，１１４，１１５及びテンションリール１２０等の駆動ロールを介在させて鋼帯２００に張力を付加している。ここで、前記ペイオフリール１０１も張力を付加するものとして使用されている。

このような構成において、例えば、鋼帯２００は、洗浄設備１０３の上流に位置する当該ブライドルロール１１１の前後で張力が異なっている。すなわち、鋼帯２００は、ブライドルロール１１１によって、当該ブライドルロール１１１の上流側と下流側とで張力段差を有している。
なお、ここで上流及び下流は、鋼帯の進行方向を基準にしている。例えば、洗浄設備１０３において上流側とは、洗浄設備１０３の鋼帯入側を意味し、洗浄設備１０３の下流側とは、洗浄設備１０３の鋼帯出側を意味する。

図８は、洗浄設備１０３の構成の一例を示す。
洗浄設備１０３は、入側から順番に、鋼帯２００を洗浄液中に浸漬させるダンクタンク１２１、ダンクタンク１２１からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２２、アルカリスプレーとの併用で機械的なブラッシングを行うアルカリスクラバータンク１２３、アルカリ洗浄液中で電気分解による洗浄効果を生かした電解タンク１２４、電解タンク１２４からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２５、温水スプレーとの併用で機械的なブラッシングを行う温水スクラバータンク１２６、温水によるリンスを行うリンスタンク１２７、リンスタンク１２７からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２８、リンス後の鋼帯表面の水分を機械的に除去するリンガーロール１２９、及び鋼帯表面から水分を吹き飛ばし、さらに乾燥させるドライヤー１３０を備えている。そして、ダンクタンク１２１、電解タンク１２４及びリンスタンク１２７の上流側及び下流側には、鋼帯２００の通板方向を変換する通板方向変換用ロールであるデフレクターロール１４１〜１４８が適宜配置されている。

ここで、ダンクタンク１２１、電解タンク１２４及びリンスタンク１２７は浸漬タンクとして総称されるものである。また、ダンクタンク１２１で洗浄液で満たされている部分１２１ａは、鋼帯２００を洗浄液中に浸漬する浸漬部であり、電解タンク１２４の電解液に満たされている部分１２４ａは、鋼帯２００をアルカリ洗浄液中に浸漬する浸漬部であり、リンスタンク１２７の温水に満たされている部分１２７ａは、鋼帯２００を温水中に浸漬する浸漬部である。

なお、洗浄設備１０３は、ダンクタンク１２１を電解タンクとしたものであってもよい。
ところで、従来の連続焼鈍ラインの洗浄設備では、鋼帯を高速で洗浄・通板する際に、浸漬タンク内の浸漬部で鋼帯に作用する液中抵抗により、鋼帯が浸漬部内や浸漬部の上流側で蛇行しやすいといった問題がある。
鋼帯の蛇行発生の原因となる液中抵抗は、鋼帯に当該鋼帯の進行方向とは逆方向に作用する力であり、また、通板速度の自乗に比例するため、通板速度が高速になればなるほど、より大きなものとなる。このようなことから、通板速度を高速にしてもなお鋼帯を蛇行させないで安定して通板させるためには、鋼帯に、より大きな張力を付加する必要がある。

このような問題に対応して、特許文献１では、予め液中抵抗値を算出し、算出した液中抵抗値を浸漬タンクの出側における鋼帯の張力設定値に反映させて該鋼帯の張力を制御する技術が開示されている。
この開示された技術によれば、浸漬タンクの出側に設置したブライドルロールによって、液中抵抗による張力ロス分が補償されるために、鋼帯を蛇行なく安定に通板させることが可能になる。
特開平４‐５２０２７号公報

洗浄セクション出側のブライドルロールにより洗浄セクションにおける鋼帯に付加する張力を増加させれば、鋼帯の蛇行を防止できる。しかし、鋼帯に過度に張力を付加してしまうと、洗浄セクション内で鋼帯に、絞り、しわ或いはバックリングが発生したりして、鋼帯の通板に支障がでてしまう。ここで、過張力による絞り、しわ或いはバックリングは、浸漬タンクの上流側及び下流側に配置されているデフレクターロール１４１〜１４８や各タンク内の浸漬ロールで発生してしまう。特に鋼帯２００の通板方向を変換するロールであるデフレクターロール１４１〜１４８でのしわ或いはバックリングの問題が大きい。

また、前記特許文献１の技術では、浸漬タンクからでた鋼帯に付着した液を絞るリンガーロールを配置して、鋼帯表面の水切りを行い、その後、当該鋼帯にブライドルロールで張力を付加している。これは、リンガーロールにより鋼帯表面の水切りを行うことで、その後のブライドルロールと鋼帯との間の摩擦抵抗を大きくし、ブライドルロールによる張力段差の付加効果を向上させるためである。

しかし、実際の連続焼鈍ラインの洗浄設備で鋼帯を乾いた状態でロールに巻きつかせると、鋼帯に乾き模様と呼ばれる乾燥ムラが生じて、焼鈍後もこの乾燥ムラが模様となって、鋼帯表面が外観上好ましくない状態になる。
そこで、本発明は、金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、金属帯が受ける液中抵抗による通板トラブルを回避し、かつ浸漬部で用いている処理液により鋼帯表面に乾き汚れが発生させないようにできる金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備及びその液中通板方法の提供を目的とする。

請求項１記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備は、金属帯を通板して、当該金属帯を１又は２以上の浸漬部で処理液に浸漬する金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、前記１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部の出側に、前記金属帯の進行方向の順番に、前記金属帯の表面の液体を絞る液絞り装置、前記金属帯の表面に液体を噴霧する液体噴霧装置、及び張力調整機能付き方向変換装置を備え、前記張力調整機能付き方向変換装置が、前記金属帯の張力を調整するブライドルロールと、前記金属帯の通板方向を変換する通板方向変換用ロールとを備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項１記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備は、１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部の出側で、液絞り装置により金属帯の表面の液体を絞り、その後、液体噴霧装置により金属帯の表面に液体を噴霧し、その後、張力調整機能付き方向変換装置で、ブライドルロールにより金属帯の張力を調整し、かつ通板方向変換用ロールにより金属帯の通板方向を変換する。

また、請求項２記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備は、請求項１記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、前記張力調整機能付き方向変換装置は、前記金属帯の進行方向の順番に、前記ブライドルロール及び前記通板方向変換用ロールを配置していることを特徴とする。
すなわち、前記張力調整機能付き方向変換装置において、前記ブライドルロールにより金属帯の張力を調整し、その後、前記通板方向変換用ロールにより金属帯の通板方向を変換する。

また、請求項３記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備は、請求項１又は２に記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、前記液体噴霧装置が、前記金属帯の表面に対し５〜２０ｇ／ｍ^２の液体を付着させる。
また、請求項４記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、前記ブライドルロールが、当該ブライドルロールの出側における金属帯の張力に対して当該ブライドルロールの入側における金属帯の張力が１．５倍以下の範囲で大きくなるように、当該金属帯の張力を調整する。

また、請求項５記載の発明に係る金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板方法は、金属帯を通板して、当該金属帯を１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部で処理液に浸漬する金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板方法において、前記１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部の出側で、当該浸漬部で浸漬された金属帯の表面の液体を絞り、当該液体を絞った金属帯の表面に液体を噴霧し、当該液体を噴霧した金属帯の張力を調整して、当該張力を調整した前記金属帯を通板方向変換用ロールで通板方向を変換する。
本発明では、液中に浸漬した後であって、ブライドルロールを通過する前において、金属鋼帯表面に形成される液膜量を精度良く調整している。その後、ブライドルロールが、そのように精度良く調整された液膜が形成されている金属帯の張力を調整する。

本発明によれば、金属帯表面の乾き汚れの発生を防止しつつ、当該金属帯の張力をブライドルロールで最適に調整でき、金属帯の液中抵抗による蛇行や過張力によるしわやバックリングの問題を解決できる。

以下、発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態は、本発明を鋼帯の連続焼鈍ラインにおける洗浄設備に適用させたものである。実施の形態において、鋼帯の連続焼鈍ラインは、従来技術の説明で例に挙げたものと同様に、図７に示すように構成されている。すなわち、連続焼鈍ラインは、ライン入側から順番に、コイル状の鋼帯２００を巻き戻すペイオフリール１０１、鋼帯２００を連続して通板するために鋼帯同士を溶接する溶接機１０２、鋼帯２００の表面に付着した圧延油や鉄分を洗浄除去する洗浄設備１０３、焼鈍炉内で鋼帯２００を停止させることなく溶接して連続通板するためのアキュームレータ１０４、焼鈍炉１０５、並びにスキンパス、トリミング及び検査等の精整機能を有する出側セクション１０６を備えている。

また、連続焼鈍ラインは、各セクション間に配置されたブライドルロール１１１，１１２，１１３，１１４，１１５及びテンションリール１２０等の駆動ロールを介在させて鋼帯２００に張力を付加している。
このような構成において、洗浄設備１０３に本発明が適用されている。図１は、本発明を適用した洗浄設備１０３の構成を示す。
なお、本発明を適用した洗浄設備１０３の構成部分について、従来の洗浄設備１０３における構成部分と同様な部分については当該従来の洗浄設備１０３における構成部分と同じ番号を付し、その説明は省略する。

図１に示すように、本発明を適用した洗浄設備１０３は、ダンクタンク１２１からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２２の下流側にスプレーノズル１を備え、さらにその下流側にブライドルロール１１を備えている。また、洗浄設備１０３は、電解タンク１２４からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２５の下流側にスプレーノズル２を備え、さらにその下流側にブライドルロール１２を備えている。また、洗浄設備１０３は、リンスタンク１２７からでた鋼帯２００に付着している液体を絞るリンガーロール１２８の下流側にスプレーノズル３を備え、さらにその下流側にブライドルロール１３を備えている。さらに、各ブライドルロール１１，１２，１３については、デフレクターロール１４３，１４６，１４８の上流側に配置されている。

ここで、ダンクタンク１２１の出側に配置されているブライドルロール１１及び当該ブライドルロール１１の下流側直近のデフレクターロール１４３、電解タンク１２４の出側に配置されているブライドルロール１２及び当該ブライドルロール１２の下流側直近のデフレクターロール１４６、及びリンスタンク１２７の出側に配置されているブライドルロール１３及び当該ブライドルロール１３の下流側直近のデフレクターロール１４８は、対となって張力調整機能付き方向変換装置を構成している。

各スプレーノズル１，２，３は、上流側に配置されている各リンガーロール１２２，１２５，１２８で表面に付着した液が絞られた鋼板２００に液体を噴射する。ここで噴霧する液体は、水又は各スプレーノズル１，２，３の直前の浸漬部を満たしている液体（処理液）である。すなわち例えば、ダンクタンク１２１の後段のスプレーノズル１は、水又はダンクタンク１２１の洗浄液を噴霧する。

また、各スプレーノズル１，２，３は、所定量の液体を鋼帯２００に噴霧する。具体的には、各スプレーノズル１，２，３は、当該各スプレーノズル１，２，３の下流側直近のブライドルロールであるブライドルロール１１，１２，１３の入側で５〜２０ｇ／ｍ^２の液体が鋼帯２００の表面に付着しているように噴霧する。ここで、スプレーノズル１，２，３から液体が噴霧され、鋼帯表面に、片面あたり、５〜２０ｇ／ｍ^２の液体を付着させた場合、鋼帯表面には概ね５〜２０μｍの液膜が形成される。また、スプレーノズル１，２，３の噴霧位置や噴霧速度は、鋼帯表面に５〜２０ｇ／ｍ^２の液体が付着するように、鋼帯２００の通板速度に応じて調整される。

ここで、各リンガーロール１２２，１２５，１２８は、各浸漬タンク１２１，１２４，１２７内で浸漬部１２１ａ，１２４ａ，１２７ａの出側に配置したり、又は各浸漬タンク１２１，１２４，１２７外である各浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側に配置する。また、各スプレーノズル１，２，３は、各浸漬タンク１２１，１２４，１２７内で浸漬部１２１ａ，１２４ａ，１２７ａの出側に配置したり、又は各浸漬タンク１２１，１２４，１２７外である各浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側に配置する。ここで、少なくとも、各スプレーノズル１，２，３を各リンガーロール１２２，１２５，１２８の下流側に配置する。

ブライドルロール１１，１２，１３は、鋼帯２００に対して当該ブライドルロール１１，１２，１３の上流側と下流側とで張力段差を発生させる。具体的には、ブライドルロール１１，１２，１３は、鋼帯２００に対して当該ブライドルロール１１，１２，１３の上流側の張力がその下流側の張力よりも大きくなるように張力段差を発生させる。
ここで、図２に示すブライドルロール１０を用いて、鋼帯２００に発生させる張力段差を説明する。

ブライドルロール１０は、１対の駆動ロール１０ａ，１０ｂによって構成されており、当該ブライドルロール１０の入側（上流側）の鋼帯２００の張力Ｔ_１及び当該ブライドルロール１０の出側（下流側）の鋼帯２００の張力Ｔ_２を調整することができる。本実施の形態では、ブライドルロール１０（１１，１２，１３）は、当該ブライドルロール１０の入側（上流側）の鋼帯２００の張力Ｔ_１を当該ブライドルロール１０の出側（下流側）の鋼帯２００の張力Ｔ_２よりも大きくしている。具体的には、張力Ｔ_２に比べ張力Ｔ_１が１．５倍以下の範囲で大きくなるように張力を調整している（下記（１）式）。
Ｔ_１／Ｔ_２≦１．５ただしＴ_１／Ｔ_２＞１・・・（１）

さらに、ブライドルロール１０は、浸漬タンクの液中抵抗を考慮して、入側の張力Ｔ_１を決定している。ここで、説明を簡単にするため、図３として、２つの第１及び第２の浸漬タンク３１，３２の間にブライドルロール１０を配置した模式図を示す。
第１及び第２の浸漬タンク３１，３２では、浸漬部で鋼帯２００に作用する液中抵抗Ｆにより鋼帯２００が蛇行してしまう。そこで、ブライドルロール１０により、第１の浸漬タンク３１の入側（上流側）の当初の張力ｔに見込み分（液中抵抗Ｆ相当）を加味して、張力（ブライドルロール１０の入側張力）Ｔ_１を付加している（下記（２）式）。
Ｔ_１＝ｔ＋Ｆ・・・（２）

その一方で、ブライドルロール１０の出側、すなわち第２の浸漬タンク３２の入側の張力Ｔ_２を張力ｔにしている（下記（３）式）。
Ｔ_２＝ｔ・・・（３）
ここで、張力ｔは、浸漬タンク内で液中抵抗Ｆを受けないと仮定した場合に、浸漬タンク内の鋼帯２００が蛇行しないために必要とされる張力である。また、張力Ｔ_１は、浸漬タンク内で液中抵抗Ｆを受けることを考慮し、張力ｔに液中抵抗Ｆを加味して得た第１の浸漬タンク３１の出側（下流側）、すなわちブライドルロール１０の入側で付与する張力である。

ここで、張力ｔと鋼帯２００との関係は、鋼帯２００にかかる張力が張力ｔより小さくなってしまうと鋼帯２００に蛇行が発生してしまう、といったものになる。したがって、第１の浸漬タンク３１の入側張力は、前述のように張力ｔであるが、第２の浸漬タンク３２の入側の張力、すなわちブライドルロール１０の出側の張力Ｔ_２も第１の浸漬タンク３１の入側張力と同様に張力ｔとすれば、鋼帯２００の蛇行を防止できる。

また、ブライドルロール１０の入側張力Ｔ_１は第１の浸漬タンク３１の液中抵抗Ｆ分、張力ｔよりも大きくすることにより鋼帯２００の蛇行を防止できるため、Ｔ_１＞Ｔ_２とすることが好ましい。
また、張力Ｔ_１を張力Ｔ_２に比べて大きくしすぎると、ブライドルロール１０上でスリップが発生しやすくなり、特に鋼帯２００の表面に液膜が存在するとこのスリップが発生しやすいため、Ｔ_１／Ｔ_２≦１．５とすることが好ましい。

以上より、ブライドルロール１１，１２，１３では、前記（１）式〜（３）式を満たすように、鋼帯２００に所定の張力段差を発生させている。
ここで、図４は、ブライドルロール１１，１２，１３による張力付加（張力比）の最適条件と、前記スプレーノズル１，２，３による鋼帯２００の表面への液体の付着量の最適条件とを示す特性図である。ここでいう張力比とは、各ブライドルロール１１，１２，１３における出側張力Ｔ２に対する入側張力Ｔ１の比（Ｔ１／Ｔ２）である。

本実施の形態では、図４中斜線で示す領域（ただし、ブライドル張力比１．０を含まず）でブライドルロール１１，１２，１３及びスプレーノズル１，２，３を制御する。
次に洗浄設備の動作を説明する。特に本実施の形態において特有の部分を説明する。
ダンクタンク１２１で洗浄液に浸漬させた鋼帯２００は、リンガーロール１２２で液絞りされて、その後スプレーノズル１で所定の液体が噴霧され、所定量（５〜２０ｇ／ｍ^２）を付着される。その後、鋼帯２００は、ブライドルロール１１で所定の張力段差が付与される。

また、電解タンク１２４の下流側でも同様に、当該電解タンク１２４でアルカリ洗浄液に浸漬させた鋼帯２００は、リンガーロール１２５で液絞りされて、その後スプレーノズル２で所定の液体が噴霧され、所定量（５〜２０ｇ／ｍ^２）を付着される。その後、鋼帯２００は、ブライドルロール１２で所定の張力段差が付与される。
さらに、リンスタンク１２７の下流側でも同様に、当該リンスタンク１２７で温水に浸漬させた鋼帯２００は、リンガーロール１２８で液絞りされて、その後スプレーノズル３で所定の液体が噴霧され、所定量（５〜２０ｇ／ｍ^２）を付着される。その後、鋼帯２００は、ブライドルロール１３で所定の張力段差が付与される。

次に実施の形態における効果を説明する。
前述したように、実施の形態の洗浄設備１０３では、ダンクタンク１２１、電解タンク１２４及びリンスタンク１２７といった浸漬タンクの出側にブライドルロール１１，１２，１３を備えている。これにより、実施の形態の洗浄設備１０３では、ブライドルロール１１，１２，１３で、浸漬タンクの液中抵抗に起因して発生する鋼帯２００の蛇行を防止するため、より大きな張力を付加するとともに、過張力により鋼帯２００に絞り、しわ或いはバックリングが発生させないようにするため、比較的小さな張力を付加している。言い換えれば、鋼帯２００の入側（上流側）の張力Ｔ_１を当該鋼帯２００の出側（下流側）の張力Ｔ_２よりも大きくして、鋼帯２００の蛇行を防止するとともに、張力Ｔ_１が張力Ｔ_２の１．５倍を超えないようにして、絞り、しわ或いはバックリングが発生しないようにしている。なお、鋼帯２００の蛇行を防止するうえで、張力Ｔ_１を張力Ｔ_２よりも少なくとも１．１倍以上大きくすることが好ましい。

これにより、実施の形態の洗浄設備１０３では、鋼帯２００の蛇行を防止するとともに、鋼帯２００に絞り、しわ或いはバックリングが発生してしまうことを防止している。すなわち、実施の形態の洗浄設備１０３は、ブライドルロール１１，１２，１３により、各浸漬タンクの出側で鋼帯２００にかかる張力を適宜換えることで、蛇行や絞り等なく安定して鋼帯２００を搬送することができる。

また、各デフレクターロール１４３，１４６，１４８とその上流に配置されている各ブライドルロール１１，１２，１３とを対として張力調整機能付き方向変換装置を構成することで、絞り、しわ或いはバックリングについては、その主な発生位置になる各デフレクターロール１４３，１４６，１４８の上流側の各ブライドルロール１１，１２，１３で張力を抑えていることができるので、その発生が確実に防止される。
ここで、図５を用いて、効果を説明する。
図５は、洗浄設備１０３の各構成部における鋼帯２００の張力を、従来の場合と本発明を適用した場合とについて示す。

従来の場合には、前記図８に示すような洗浄設備１０３の構成、すなわちブライドルロール１１，１２，１３を備えていない構成である。この場合、洗浄設備１０３の出側のブライドルロール１１２により、当該洗浄設備１０３内を通板される鋼帯２００に所望の張力を付加する必要がある。このとき付加する張力は、洗浄設備１０３の各構成部で必要とされる張力を加味して付加する必要がある。例えば、洗浄設備１０３の最も上流にある浸漬タンクであるダンクタンク１２１内でも張力が不足しないように、洗浄設備１０３の出側のブライドルロール１１２において鋼帯２００に張力を付加する。

このようにすると、図５に示すように、洗浄設備１０３内の全ての浸漬部での液中抵抗を加味して鋼帯２００に張力を付加する必要があり、下流側にいくほど張力が大きくなり、この結果、最下流では過張力になってしまい、絞り、しわ或いはバックリングが発生してしまう。
しかし、本発明を適用した場合には、図５に示すように、各浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側で鋼帯２００にかかる張力を調整しているので、さらにこれにより、洗浄設備１０３の出側のブライドルロール１１２で鋼帯２００に付加する張力を抑えることができるので、鋼帯２００に蛇行がしてしまうことを防止しつつも、絞り等の発生を防止して、鋼帯２００を安定して搬送することができる。なお、図５では、各浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側に設置した各ブライドルロール１１，１２，１３の出側の鋼帯張力に対して入側の鋼帯張力を１．５倍としている。これにより、洗浄設備１０３における鋼帯２００の張力の最大値と最小値との差を小さくすることができ、鋼帯２００が蛇行してしまうことを防止しつつも絞り等の発生を防止して、鋼帯２００を安定して搬送している。

また、前述したように、ブライドルロール１１，１２，１３の入側、すなわち浸漬部の出側すぐのところで、リンガーロール１２２，１２５，１２８により、鋼帯表面に付着した液を一旦絞り、さらに、スプレーノズル１，２，３により、水或いは処理液を噴霧し、鋼帯表面に液体を付着させている。そして、ブライドルロール１１，１２，１３で、前述したように、鋼帯２００の張力を調整している。

ここで、例えば、リンガーロール１２２，１２５，１２８により表面に付着した液が絞られた鋼帯２００をそのままブライドルロール１１，１２，１３に巻きつけてしまうと、鋼帯表面に乾き汚れが発生してしまう。
このようなことから、リンガーロール１２２，１２５，１２８で浸漬部から出た鋼帯表面に付着した液を一旦絞り、その後、スプレーノズル１，２，３で鋼帯２００に水や処理液を噴霧して液体を付着させることで鋼帯表面に液膜を形成して（鋼帯表面をウェット状態にして）、ブライドルロール１１，１２，１３で鋼帯２００に巻きつけることで、鋼帯２００において乾き汚れが発生してしまうことを防止している。

そして、鋼帯表面に付着させる液体の付着量の前記下限値５ｇ／ｍ^２は、そのような乾き汚れを防止するために好ましい最小限の付着量である。すなわち、付着量をこの下限値５ｇ／ｍ^２より少なくすると、たとえ鋼帯表面に液膜が形成されたとしても、鋼帯２００において乾き汚れがみられやすくなるのである。
ところで、このように乾き汚れ発生を防止する目的で鋼帯表面に液膜を形成するようにしているが、その液膜が過剰に厚く形成されていると、すなわち鋼帯表面が過剰なウェット状態になると、鋼帯表面とブライドルロール１１，１２，１３との間でいわゆるハイドロプレーニング現象が発生してしまい、ブライドルロール１１，１２，１３で鋼帯２００に所望の張力を付加することが困難になる。

このようなことから、乾き汚れ発生を防止する目的で鋼帯表面に液体を噴霧して付着させる場合でも、その付着量の好ましい上限を規定している。すなわち、鋼帯表面に付着させる液体の付着量の上限値を好ましくは２０ｇ／ｍ^２にしている。これにより、前記ハイドロプレーニング現象の発生を防止し、ブライドルロール１１，１２，１３で鋼帯２００に所望の張力を付加することを実現している。

さらに、鋼帯２００の入側（上流側）の張力Ｔ_１を当該鋼帯２００の出側（下流側）の張力Ｔ_２よりも大きくするが、その比（Ｔ_１／Ｔ_２）を１．５倍に抑えることで、ブライドルロール１１，１２，１３が、そのように表面を濡らした鋼帯２００との間でスリップすることなく、所望の張力を付加できるようにしている。
ここで、図６は、鋼帯表面の乾き汚れ度合いを示すグラフである。

乾き汚れ度合いは、すずめっき後の鋼帯の外観を目視で観察して、鋼帯表面の光沢むらを評価して得ている。また、従来例、比較例及び本発明で比較している。従来例の条件は、スプレーノズル及びブライドルロールがなく、リンガーロールだけを備えており、比較例の条件は、スプレーノズルがなく、リンガーロール及びブライドルロールを備えており、本発明の条件は、スプレーノズル、リンガーロール及びブライドルロールのすべてを備えている。

従来例と比較例とを比較すると、スプレーノズルを備えることなく、ブライドルロールを備えると、鋼帯表面の乾き汚れ度合いは多少高くなる（悪くなる）。このように、スプレーノズルを備えることなく単にブライドルロールを備えただけでは、鋼帯表面の乾き汚れ度合いは悪くなる。しかし、比較例と本発明とを比較してもわかるように、スプレーノズルを備えることで、鋼帯表面の乾き汚れ度合いは格段と低くなる（良くなる）。

以上のように、リンガーロール１２２，１２５，１２８により、鋼帯表面に付着した液を一旦絞り、その後、スプレーノズル１，２，３により、水や処理液を噴霧し、鋼帯表面に液体を付着させ、その後、ブライドルロール１１，１２，１３で、前述したように、鋼帯２００の張力を調整することで、鋼帯表面に洗浄液やリンス液の乾き汚れが発生してしまうことを防止し、かつブライドルロール１１，１２，１３でスリップを起こすことなく、鋼帯２００への所望の張力の付加を実現している。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の実施の形態では、ダンクタンク１２１、電解タンク１２４及びリンスタンク１２７といった浸漬タンクに対応させてブライドルロール１１，１２，１３を配置している。しかし、これに限定されないことはいうまでもない。例えば、ダンクタンク１２１の出側にのみブライドルロール１１を備えるようにして、その一方で、電解タンク１２４及びリンスタンク１２７の出側にはブライドルロール１２，１３を備えなくてもよい。このようにしても、鋼帯表面に洗浄液やリンス液の乾き汚れが発生してしまうことを防止し、かつブライドルロール１１でスリップを起こすことなく、鋼帯２００に所望の張力を付加できる。

また、前述の実施の形態では、ブライドルロール１１，１２，１３で、当該ブライドルロール１１，１２，１３の出側における鋼帯２００の張力に対して当該ブライドルロール１１，１２，１３の入側における鋼帯の張力が大きくなるように、当該鋼帯２００の張力を調整する場合を説明している。さらに、その張力比が１．５倍以下である場合を説明している。しかし、これに限定されるものではなく、前記張力比は前記値に限定されない。

また、前述の実施の形態では、液絞り装置がリンガーロール１２２，１２５，１２８である場合、液体噴霧装置がスプレーノズル１，２，３である場合を説明した。しかし、これに限定されるものではない。すなわち、液絞り装置や液体噴霧装置は他の手段により構成してもよい。
また、前述の実施の形態では、金属帯が鋼帯である場合を説明した。しかし、金属帯が鋼帯であることに限定されないことはいうまでもない。

実施例として、洗浄設備を前記図１と同様に構成した。すなわち、浸漬タンク１２１，１２４，１２７の出側から下流に向かって、リンガーロール１２２，１２５，１２８、スプレーノズル１，２，３及びブライドルロール１１，１２，１３を配置している。また、板厚が０．２ｍｍで、板幅が１０００ｍｍの鋼板を冷間圧延後、洗浄設備内の通板速度を平均で８００〜１０００ｍ／ｍｉｎで通板させている。
このような条件のもと、洗浄設備内での張力を前記図５に示すようにしているので、張力を３０Ｎ／ｍｍ^２〜５０Ｎ／ｍｍ^２の間で安定させて鋼帯を通板しているので、鋼帯の蛇行、絞り、しわ或いはバックリングの発生を防止できた。

また、ブライドルロール１１，１２，１３の手前のスプレーノズル１，２，３は、表裏面の板幅方向に均等に水を噴霧して鋼帯表面に１０ｇ／ｍ^２の水を付着させ、膜厚約１０μｍの液膜を形成している。そして、このように液膜が形成された鋼帯をブライドルロール１１，１２，１３に巻きつけている。
ブライドルロール１１，１２，１３をゴム材で構成しているが、そのブライドルロール１１，１２，１３は、鋼帯とスリップすることなく、前記図５に示すような張力段差を鋼帯に発生させることができた。さらに、鋼帯への液体の噴霧により、鋼帯の乾き汚れの発生を抑制できる結果も得た。

本発明の実施の形態の洗浄設備を示す図である。前記洗浄設備のブライドルロールの機能の説明に使用した図である。前記ブライドルロールによる鋼帯への張力の付加の条件を説明するために使用した図である。鋼帯に付着させる液体の付着量（片側あたり）と、鋼帯に付加する張力の最適値（最適張力比）との関係を示す特性図である。効果の説明に使用した、洗浄設備の各構成部における鋼帯の張力を示す図である。効果の説明に使用した、鋼帯表面の乾き汚れ度合いを示すグラフである。鋼帯の冷間圧延後の洗浄・焼鈍プロセスを連続化した連続焼鈍ラインの構成を示す図である。前記連続焼鈍ラインにおける従来の洗浄設備の構成を示す図である。

符号の説明

１，２，３スプレーノズル
１１，１２，１３ブライドルロール
１０１ペイオフリール
１０２溶接機
１０３洗浄設備
１０４アキュームレータ
１０５焼鈍炉
１０６出側セクション
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５ブライドルロール
１２０テンションリール
１２１ダンクタンク
１２１ａ，１２４ａ，１２７ａ浸漬部
１２２，１２５，１２８，１２９リンガーロール
１２３アルカリスクラバータンク
１２４電解タンク
１２６温水スクラバータンク
１２７リンスタンク
１４１〜１４８デフレクターロール
２００鋼帯

Claims

金属帯を通板して、当該金属帯を１又は２以上の浸漬部で処理液に浸漬する金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備において、
前記１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部の出側に、前記金属帯の進行方向の順番に、前記金属帯の表面の液体を絞る液絞り装置、前記金属帯の表面に液体を噴霧する液体噴霧装置、及び張力調整機能付き方向変換装置を備え、前記張力調整機能付き方向変換装置が、前記金属帯の張力を調整するブライドルロールと、前記金属帯の通板方向を変換する通板方向変換用ロールとを備えたことを特徴とする金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備。
前記張力調整機能付き方向変換装置は、前記金属帯の進行方向の順番に、前記ブライドルロール及び前記通板方向変換用ロールを配置していることを特徴とする請求項１記載の金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備。
前記液体噴霧装置は、前記金属帯の表面に対し５〜２０ｇ／ｍ^２の液体を付着させることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備。
前記ブライドルロールは、当該ブライドルロールの出側における金属帯の張力に対して当該ブライドルロールの入側における金属帯の張力が１．５倍以下の範囲で大きくなるように、当該金属帯の張力を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板設備。
金属帯を通板して、当該金属帯を１又は２以上の浸漬部で処理液に浸漬する金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板方法において、
前記１又は２以上の浸漬部のうちの少なくとも１つの浸漬部の出側で、当該浸漬部で浸漬された金属帯の表面の液体を絞り、当該液体を絞った金属帯の表面に液体を噴霧し、当該液体を噴霧した金属帯の張力を調整して、当該張力を調整した前記金属帯を通板方向変換用ロールで通板方向を変換することを特徴とする金属帯の連続プロセスラインにおける液中通板方法。