JP2005171361A - 溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スナウト内の異物を効率的、かつ確実に除去することができるスナウト内の異物除去装置を提供する。また、スナウト内における異物量の増加を抑制でき、また鋼帯表面への異物付着を抑制できるスナウト内の異物除去装置を提供する。
【解決手段】 一方の端部がスナウト内の鋼帯端部側方のめっき浴面部にあり、もう一方の端部がスナウト外のめっき浴面下に没して、スナウト内のめっき浴をスナウト外に排出する排出管路と、前記排出管路内にめっき浴をスナウト内からスナウト外に移送する移送手段とを備え、前記スナウト内の端部の鋼帯端部側管壁部に開口部を備えるとともに、前記開口部には、鋼帯端部側に突出しその底部が鋼帯端部側に登り勾配に形成された溝状のめっき浴案内部が設置され、また前記スナウト内の端部の前記開口部以外の部分および前記めっき浴案内部の側壁はめっき浴面より突出して設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶融金属めっきにおいて、スナウト内浴面の異物を除去する装置に関する。

従来から、還元焼鈍炉を有する連続溶融めっき設備、たとえば連続溶融亜鉛めっき設備および連続溶融アルミニウムめっき設備などにおいては、図５に示すように還元焼鈍炉１と、溶融めっき金属であるめっき浴４が貯留されているめっき槽３との間に筒状のスナウト２が設けられている。スナウト２は、還元焼鈍炉１において表面の清浄化と焼鈍が施された鋼帯Ｓを還元性雰囲気で保護したまま、めっき浴４中に浸漬するための連結装置である。このためスナウト２の一端部は、還元焼鈍炉１に接続され、他端部はめっき浴４中に部分的に浸漬されており、スナウト２の内部には、還元性雰囲気ガスが満たされている。めっき槽３内にはシンクロール５、鋼帯の振動、反り防止を行うサポートロール６が配置され、めっき槽３上にはガスワイピング装置７が配置されている。

前記装置において、還元焼鈍炉１で表面の清浄化と焼鈍が施された鋼帯Ｓは、スナウト２からめっき浴４中に浸漬され、シンクロール５に巻掛けられて鉛直上方に通板方向が変更されてめっき浴４から引き上げられ、ガスワイピング装置７で鋼帯Ｓに付着した余剰のめっき金属を除去される。

めっき浴４の浴面からは、めっき金属の蒸気が発生する。この金属蒸気は、雰囲気ガス中の微量酸素で酸化されて、あるいは直接スナウト２の内壁面に接触して、アッシュとなってスナウト２内壁面に凝着する。スナウト２内壁面に凝着したアッシュは、次第に堆積して塊状となり、スナウト２の振動などによって壁面から剥離し、めっき浴４に落下しめっき浴面を浮遊する。また、鋼帯Ｓがめっき浴に浸漬されたときに鉄が溶出してめっき金属との金属間化合物であるドロスが生成され、めっき浴面を浮遊する。これらのアッシュや浮遊ドロスなどの異物がめっき浴４に浸漬される鋼帯Ｓの表面に付着すると、鋼板表面の均質なめっき層の形成が妨げられ、溶融めっき鋼帯に表面欠陥を生じさせる原因となる。

前記異物に起因する表面欠陥を防止するため、スナウト２内浴面の異物排出作業を定期的に行われていた。しかし、この方法では、異物排出作業の実施の都度、ラインを停止する必要があるので、溶融めっき設備の生産性が大幅に低下する。そのため、鋼帯通板中であってもスナウト２内浴面の異物を除去できるようにする提案がなされている。

例えば、（１）特許文献１には、図６に示すように、スナウト２内めっき浴表面部とスナウト２外めっき浴４に連通するパイプ４１を設けたポンプ等の排出装置４２でスナウト２内の浴面に浮遊するドロスを吸引して、スナウト２外にめっき浴４と共に排出する装置が提案されている。

（２）特許文献２には、図７に示すように、スナウト２内部のめっき浴面５１ａと外部のめっき浴面５１ｂ間に、ダクト５２をその内部開口部５３および外部開口部５４が浴面下に没入するように設け、前記内部開口部５３の上部周囲には、めっきされる金属板Ｓ側が開口し、めっき浴面より突出した堰５５を設けるとともに、ダクト５２内に推進装置５６で駆動されるプロペラ５７を設けた装置が提案されている。

（３）特許文献３には、図８に示すように、スナウト２内にガス噴射ノズル７１、７２を設置し、窒素ガスのような非酸化性ガスＧ１、Ｇ２を噴射して浮遊ドロスをスナウト２の内壁面側に押しやり、スナウト２の内壁面に設置した吸込ポンプ７３で、浮遊ドロスをスナウト２の外部へ排出する装置が開示されている。

（４）特許文献４には、図９に示すように、スナウト２外の溶融亜鉛４を供給管路８１内のポンプ（図示なし）で吸引し、供給ノズル８２によってスナウト２内の片側から鋼帯Ｓの幅方向に吐出させ、その吐出亜鉛でスナウト２内のドロスを反対側に流動させ、反対側から浮遊ドロス８５を排出管路８３内のポンプ（図示なし）で吸込ノズル８４から吸引してスナウト２外部に排出する装置が開示されている。

以下に先行技術文献情報について記載する。
特開平３−１５０３３８号公報（第１図）。 実公平１−２６７６４号公報（第１図）。 実開平７−６２６０号公報（図２）。 特開平８−２６９６５９号公報（図２）。

しかし、特許文献１、２では、スナウト内浴面に浮遊する異物が効率よくパイプ４１またはダクト５２の開口部に移送されず、また移送された異物がスムーズにパイプ４１またはダクト５２に流れ込まない。

特許文献３では、スナウト２内浴面に浮遊する異物はガスを吹き付けることで吸込ポンプ７３の吸込部に移送されるが、移送された異物がスムーズに管路内に流れ込まない場合がある。また、スナウト２内で生成するアッシュ量が増加するという問題、浴面に浮遊している異物が多いときに鋼帯Ｓに異物が付着しやすいという問題、また、吹き付けガス温度が低いと異物が吸込部で凝固付着するという問題がある。

特許文献４では、スナウト２内表面に浮遊する異物は排出管路８３の吸込ノズル８４に移送されるが、移送された異物が吸込ノズル８４内にスムーズに流れ込まない場合がある。また、スナウト内で生成するアッシュ量が増加するという問題、また浴面に浮遊している異物が多いときに鋼帯に異物が付着しやすいという問題がある。がある。

そのため、前記特許文献１〜４では、スナウト２内表面の異物をスナウト２外に確実に排出できないという問題、あるいはさらにスナウト２内表面の異物量が増大する問題や異物が鋼帯に付着しやすいという問題がある。

本発明の目的は、前記問題を解決し、スナウト内の異物を効率的、かつ確実に除去することができるスナウト内の異物除去装置を提供することである。

また、本発明の目的は、前記問題を解決し、スナウト内における異物量の増加を抑制でき、また鋼帯表面への異物付着を抑制できるスナウト内の異物除去装置を提供することである。

本発明者等は、スナウト内表面に浮遊する異物に起因する鋼帯の表面欠陥の発生を防止する方法について種々の実験、観察を行った。その結果、
（ｉ）異物排出装置のスナウト内の排出口の形状を改善することで、異物を効率的に、また確実にスナウト外に排出できるようになること、
（ｉｉ）異物をより効率的にスナウト外に排出するには、スナウトの一方からめっき浴をスナウト内に供給し、他方からめっき浴をスナウト外に排出することが有効なこと、
を見出した。

本発明は、これらの知見にさらに検討を加えることでなされた。上記課題を解決する本発明の要旨は次のとおりである。

（１）一方の端部がスナウト内の鋼帯端部側方のめっき浴面部にあり、もう一方の端部がスナウト外のめっき浴面下に没して、スナウト内のめっき浴をスナウト外に排出する排出管路と、前記排出管路内にめっき浴をスナウト内からスナウト外に移送する移送手段とを備え、前記スナウト内の端部の鋼帯端部側管壁部に開口部を備えるとともに、前記開口部には、鋼帯端部側に突出しその底部が鋼帯端部側に登り勾配に形成された溝状のめっき浴案内部が設置され、また前記スナウト内の端部の前記開口部以外の部分および前記めっき浴案内部の側壁はめっき浴面より突出して設けられていることを特徴とする溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。

（２）前記めっき浴案内部は、鋼帯端部側先端上縁に略水平部を有することを特徴とする（１）に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。

（３）さらに、一方の端部がスナウト外のめっき浴面下に没し、もう一方の端部がスナウト内の鋼帯端部側方のめっき浴面部にあり、スナウト外のめっき浴をスナウト内に供給する供給管路と、前記供給管路内にめっき浴をスナウト外からスナウト内に移送する移送手段とを備え、前記供給管路のスナウト内の端部は、前記排出管路のスナウト内の端部とは反対側の鋼帯端部側方に設けられることを特徴とする（１）または（２）に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。

（４）前記供給管路のスナウト内端部は、めっき浴の吐出方向を鋼帯端部に向かって略水平方向とする吐出口を備えることを特徴とする（３）に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。

本発明によれば、スナウト内の異物を効率的、かつ確実に除去することができる。また本発明によれば、スナウト内の異物が鋼帯に付着するのを防止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る異物排出装置を備える連続めっき装置の要部断面図である。図２および図３は、図１の装置における供給管路１１の吐出部１５と排出管路１６の吸込部１９の構造を説明する図で、図２において、（ａ）は供給管路１１の吐出部１５の構造を説明する概略斜視図、（ｂ）は、排出管路１６の吸込部１９の構造を説明する概略斜視図である。図３は排出管路１６の吸込部１９近傍部分の構造を説明する図で、（ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）は図２（ｂ）の上面図である。

図１〜図３において、Ｓは鋼帯、２はスナウト、３はめっき槽、４は溶融亜鉛（めっき浴）である。１１は供給管路で、供給管路１１の一方の端部（吸込部）１４はスナウト２外のめっき浴４中に没するように配置され、もう一方の端部（吐出部）１５はスナウト２内の鋼帯Ｓ端部側方に配置され、略Ｕ型形状である。また、供給管路１１内に、スナウト２外のめっき浴４をスナウト２内に供給する、駆動モータ１２によって駆動される回転羽根装置１３が配置されている。吐出部１５は、浴面位置に配置され、めっき浴４の吐出方向を鋼帯Ｓ端部に向かって略水平方向とする吐出ノズル１５ａを備える。その上縁がほぼ浴面位置になるように配置されている。

１６は排出管路で、排出管路１６の一方の端部（吸込部）１９はスナウト２内の、前記供給管路１１の吐出部１５とは鋼帯Ｓを挟む反対側の鋼帯Ｓ端部側方に配置され、もう一方の端部（排出部）２０はスナウト２外のめっき浴４中に没するように配置され、略Ｕ型形状である。また、排出管路１６内に、スナウト２内のめっき浴をスナウト２外に排出する、駆動モータ１７によって駆動される回転羽根装置１８が配置されている。

排出管路１６の吸込部１９は、鋼帯Ｓ側に開口部が形成され、該開口部には鋼帯端部側に突出し、その底部が鋼帯端部側に登り勾配に形成された溝状のめっき浴案内部２１を備える。吸込部１９の前記開口部以外の部分および前記めっき浴案内部の側壁はめっき浴面より突出して設けられている。

吸込部１９の鋼帯Ｓ側に設けられた溝状のめっき浴案内部２１の底部２２は、略平板状で、鋼帯Ｓ端部側からＵ型の排出管路１６の立設状管部１９ａに向かって斜め下方に傾斜しており（すなわち、鋼帯Ｓ端部側に向かって登り勾配に構成されており）、また底部２２の鋼帯Ｓ端部側の先端上縁部分２２ａは略水平に形成されている。めっき浴案内部２１の両側壁２３は、その間隔が立設状管部１９ａ内側寸法と略同じで、互いに略平行に鉛直状に配置されている。スナウト２内にスペースがあれば、前記両側壁２３は、両者の間隔が鋼帯Ｓ端部側に向かって広がるように配置してもよい。

図１の装置では、駆動モータ１２を駆動することで、供給管路１１を通ってスナウト２外のめっき浴４がスナウト２内の鋼帯Ｓの一方の端部側に供給され、駆動モータ１７を駆動することで、排出管路１６を通って、鋼帯Ｓのもう一方の端部側からスナウト２内のめっき浴４がスナウト２外のめっき浴に排出される。これによってスナウト２内のめっき浴面近傍では、めっき浴４が供給管路１１の吐出部１５から排出管路１６の吸込部１９側に移動し、これによってめっき浴面に浮遊している異物が排出管路１６の吸込部１９側に移動する。

図１の装置における排出管路１６の吸込部１９のめっき浴案内部２１の作用について、図４を参照して説明する。図４において、（ａ）はめっき浴案内部を備えるが、めっき浴案内部先端が水平に構成されていない場合、（ｂ）はめっき浴案内部を備え、その先端部分が水平に構成されている場合、（ｃ）は吸込部１９がめっき浴案内部を備えない場合である。図中の３１はスナウト浴面の異物、３２はめっき浴である。

（ａ）の場合、めっき浴案内部２１の底部２２の先端が上方に突起状に構成されている。めっき浴３２は、めっき浴案内部２１の底部２２先端の突起状部分２２ｂで堰止められる状態になるが、流動性が良好であるので底部２２先端の突起状部分２２ｂを越えてめっき浴案内部２１内に流れ、さらに立設状管部１９ａ内に流れ込む。これに対して、異物３１はアッシュや浮遊ドロスなどの固体状態のものや半凝固状態のものを含むために流動性が劣り、底部２２先端の突起状部分２２ｂを越えてめっき浴案内部２１内に流れ込みにくくなる。また異物３１の一部が底部２２先端の突起状部分２２ｂを越えても、異物３１の残部が途中で底部２２先端の突起状部分２２ｂでひっかかり、それ以降の部分がめっき浴案内部２１内に流れ込みにくくなる。以上のような理由から、めっき浴案内部２１先端まで異物３１が移送されてきても、異物３１を排出管路１６の立設状管部１９ａ内に確実に排出できない。回転羽根装置１８の回転を強化しても、立設状管１９ａ内のめっき液４が排出され、またその部分のめっき液４が減少すると空気が巻き込まれるだけで、立設状管部１９ａ内への異物流入は促進されない。

（ｂ）の場合、めっき浴案内部２１の底部２２の先端２２ａが水平に構成されていることで、めっき浴３２が底部２２の先端２２ａで堰止められることが無くなる。異物３１はめっき浴３２と一緒に底部２２の先端の水平部２２ａを越えてめっき浴案内部２１内に流れ込む。めっき浴案内部２１の底部２２は立設状管部１９ａに向かって傾斜状に構成されているので、この部分に流れ込んだめっき浴３２と異物３１は立設状管部１９ａ内に確実に流れ込む。また異物３１の一部がめっき浴案内部２１の底部２２の傾斜状部分に流入すると、この流れに随伴されて異物３１の残りの部分が先端の水平部２２ａを越えてめっき浴案内部２１内に流れ込み、次いで立設状管部１９ａ内に確実に流れ込む。めっき浴案内部２１の底部が略平板状に構成されることで、めっき浴の導入を少なくしながら異物３１を効率よくめっき浴案内部２１内へ導入できる。立設状管部１９ａ内に流入した異物３１はめっき浴３２とともに確実にスナウト２外に排出される。

また、（ｃ）の場合、前述のめっき浴案内部２１を備えないため、異物３１が開口部まで移送されにくくなる。また仮に異物３１が開口部まで移送されてきたとしても、（ａ）の場合と同様、開口部上端３３でめっき浴３２が堰止められる状態になるため、異物３１は開口部上端３３を越えて排出管路の立設状管部分１９ａに流れ込みにくくなる。また、異物３１の一部が開口部上端３３を越えると、直ちに下方方向に移動するため、異物３１の残部が開口部上端３３に引っかかり、排出管路の立設状管部１９ａ内に確実に排出されなくなる。

前述のような理由から、本発明では、スナウト２内の浴面の異物を排出管路の立設状管部１９ａに確実に移送でき、従って、異物をスナウト２外に排出する作用が優れる。

図１〜図３に示されるように、スナウト２内へのめっき浴の供給を、めっき浴面部で浴面に平行な方向に行うことで、めっき浴がスナウト内に穏やかに供給され、スナウト２内のめっき面に浮遊する異物が鋼帯表面に付着するのが抑制され、たスナウト２内のめっき面に浮遊する異物の排出管路１６方向への移送を効果的に行うことができる。

図１〜図３に示した装置を使用して溶融亜鉛めっき鋼板を製造したところ、スナウト内の異物付着に起因するめっき鋼板の表面欠陥の発生率（格落ち率）は、従来装置の場合に比べてほぼ半減した。

以上の説明から明らかであるように、本発明の実施の形態に係るスナウト内の異物除去装置は、スナウト内の異物を効率的、かつ確実に除去することができる。さらに異物が鋼帯に付着するのを防止する作用も優れる。

本発明は、溶融金属めっきにおいて、スナウト内浴面の異物を除去する装置として利用できる。

本発明の実施の形態に係る異物排出装置を備える連続めっき装置の要部断面図である。 図１の装置の供給管の吐出部と排出管の吸込部の構造を説明する概略斜視図で、（ａ）は供給管の吐出部の構造、（ｂ）は排出管の吸込部の構造を示す。 排出管の吸込部近傍部分の構造を説明する図で、（ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）は図２（ｂ）の上面図である。 本発明の実施の形態に係る装置に使用する排出管路のめっき液案内部の作用を説明する排出管の吸込部近傍部分の断面模式図で、（ａ）はめっき液案内部を備えるが、その鋼帯端部側先端が水平でない場合、（ｂ）はめっき液案内部を備え、その鋼帯端部側先端部分が水平である場合、（ｃ）はめっき液案内部を備えない場合である。 従来の連続溶融めっき設備の要部配置を示す概略断面図である。 特許文献１に記載のスナウト内浴面の異物を排出する装置を示す図である。 特許文献２に記載されるスナウト内浴面の異物を排出する装置を示す図である。 特許文献３に記載のスナウト内のドロスを排出する装置を示す図である。 特許文献４に記載のスナウト内の浮遊ドロスを排出する装置を示す図である。

符号の説明

Ｓ 鋼帯
１ 還元焼鈍炉
２ スナウト
３ めっき槽
４ めっき浴（溶融めっき金属）
５ シンクロール
６ サポートロール
７ ガスワイピング装置
１１ 供給管路
１２、１７ 駆動モータ
１３、１８ 回転羽根装置
１４ 吸込部
１５ 吐出部
１５ａ 吐出ノズル
１６ 排出管路
１９ 吸込部
２０ 排出部
２１ めっき浴案内部
２２ａ 水平部
３１ 異物
３２ めっき浴
４１ パイプ
４２ 排出装置
５１ａ 内部めっき浴面
５１ｂ 外部めっき浴面
５２ ダクト
５３ 内部開口部
５４ 外部開口部
５５ 堰
５６ 推進装置
５７ プロペラ
７１、７２ ガス噴射ノズル
７３ 吸込ポンプ
Ｇ１、Ｇ２ 非酸化性ガス
８１ 管路
８２ 供給ノズル
８５ 浮遊ドロス
８３ 排出管路
８４ 吸込ノズル

Claims (4)

1. 一方の端部がスナウト内の鋼帯端部側方のめっき浴面部にあり、もう一方の端部がスナウト外のめっき浴面下に没して、スナウト内のめっき浴をスナウト外に排出する排出管路と、前記排出管路内にめっき浴をスナウト内からスナウト外に移送する移送手段とを備え、前記スナウト内の端部の鋼帯端部側管壁部に開口部を備えるとともに、前記開口部には、鋼帯端部側に突出しその底部が鋼帯端部側に登り勾配に形成された溝状のめっき浴案内部が設置され、また前記スナウト内の端部の前記開口部以外の部分および前記めっき浴案内部の側壁はめっき浴面より突出して設けられていることを特徴とする溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。
2. 前記めっき浴案内部は、鋼帯端部側先端上縁に略水平部を有することを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。
3. さらに、一方の端部がスナウト外のめっき浴面下に没し、もう一方の端部がスナウト内の鋼帯端部側方のめっき浴面部にあり、スナウト外のめっき浴をスナウト内に供給する供給管路と、前記供給管路内にめっき浴をスナウト外からスナウト内に移送する移送手段とを備え、前記供給管路のスナウト内の端部は、前記排出管路のスナウト内の端部とは反対側の鋼帯端部側方に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。
4. 前記供給管路のスナウト内端部は、めっき浴の吐出方向を鋼帯端部に向かって略水平方向とする吐出口を備えることを特徴とする請求項３に記載の溶融金属めっきにおけるスナウト内浴面の異物除去装置。

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