JP2005248305A - 鋼板のフラッタリング抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶融金属が付着し難く、浮遊するドロスを除去し易い鋼板のフラッタリング抑制装置を提供する。
【解決手段】 連続溶融金属めっきを行うに際し、溶融金属のめっき槽１４内のめっき浴１５中に浸漬されたシンクロール１６と、めっき槽１４の上方に設置されたガスワイピングノズル１８、１９との間のめっき浴面２２下部の鋼板１２の片面あるいは両面に、鋼板面と平行に整流板２３、２４を配置し、鋼板１２と整流板２３、２４の間の鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させる鋼板１２のフラッタリング抑制装置１０において、整流板２３、２４が、表面にセラミックファイバーを巻いた板あるいはセラミックファイバー成形品自体である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、整流板を備えた鋼板のフラッタリング抑制装置に関する。

近年、連続溶融金属めっき設備のめっき品質を向上させるために、めっき浴から引き上げられる鋼板の振動をなくし、めっき付着量を均一化させるために、鋼板の振動を防止する鋼板のフラッタリング抑制装置が設けられている。
例えば、特許文献１には、亜鉛めっき浴の浴面近傍に浮遊するアルミニウムのドロスを介して、鋼帯（鋼板）を両側より挟持する挟持機構が設けられた溶融亜鉛めっき鋼帯の振動防止装置が開示されている。

また、特許文献２には、シンクロールとガスワイピングノズルとの間のめっき浴面下部の鋼板片面あるいは両面に、鋼板面と平行に整流板を配置して、鋼板と整流板間の鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させる連続溶融金属めっきでのフラッタリング抑制方法及びその装置が開示されている。
更に、特許文献３には、鋼帯との間隔を１０〜８０ｍｍとした整流板が設けられた鋼帯の連続溶融金属めっき装置が開示されている。

特開平６−３２２５００号公報 特開２００３−２９３１０６号公報 特許第３０１７５１３号公報

しかしながら、前記従来の鋼板のフラッタリング抑制装置は未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１の発明では、鋼板の挟持機構を取付けた側（手前側）のドロスは除去し易いが、その反対側（奥側）は除去し難く、挟持機構の取付けも困難であった。また挟持機構の挟持棒はドロスが接触しているのでドロスが付着し易かった。更にドロスが浴面上に堆積し、このドロスにめっき浴中の亜鉛が付着して固まってしまうので、鋼板と接触すると鋼板が傷付くことがあった。

特許文献２の発明では、整流板に亜鉛が付着して清掃が大変であった。特に、鋼板の奥側に整流板を設けた場合にはメンテナンスが難しかった。
また、特許文献３の発明では、鋼帯と整流板との間隔を広くとり、鋼帯へのドロスの付着を防止しているが、その間隔が広いため、鋼帯のフラッタリングが抑制されなかった。また、鋼板製の整流板を使用しているため、整流板に亜鉛が付着し易かった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、溶融金属が付着し難く、浮遊するドロスを除去し易い鋼板のフラッタリング抑制装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う請求項１記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、連続溶融金属めっきを行うに際し、溶融金属のめっき槽内のめっき浴中に浸漬されたシンクロールと、該めっき槽の上方に設置され、該シンクロールを介して浸漬され前記めっき槽から所定方向に引き出される鋼板に対して空気又は不活性ガスを吹き付けて該鋼板に付着しためっき量を均一に制御するガスワイピングノズルとの間のめっき浴面下部の前記鋼板の片面あるいは両面に、該鋼板面と平行に整流板を配置し、該鋼板と該整流板の間の鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させる鋼板のフラッタリング抑制装置において、
前記整流板が、表面にセラミックファイバーを巻いた板あるいはセラミックファイバー成形品自体である。

請求項１記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、セラミックファイバーとは、アルミナやシリカを主成分とした人造無機繊維の総称であり、アルミナの含有量が４０〜６０％で、一部ジルコニア、クロミア等が含まれる非晶質の繊維であるアルミナシリカ繊維と、アルミナの含有量が７０％以上の結晶質の繊維であるアルミナ繊維とがある。セラミックファイバーは溶融金属が付着し難い。また、不活性ガスとしては、窒素が好適に使用される。

また、鋼板の両面に整流板を設けることにより、より鋼板の振動が抑えられると共に、鋼板随伴流れが十分に発達するのを妨げることができる。これによって、鋼板に伴ってめっき浴上に持ち上げられるめっき量が減少し、ガスワイピングが少ない圧力、風量で可能であり、しかも、めっきのさざ波模様が抑えられて表面の外観が綺麗な鋼板を製造することができる。

請求項２記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、請求項１記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、前記鋼板と前記整流板との距離を３〜５ｍｍとし、前記整流板の上端位置を浴面より５〜１０ｍｍ沈んだ位置とし、前記整流板の幅を前記鋼板の幅以上とする。

請求項２記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、鋼板と整流板との距離が、３ｍｍ未満では鋼板と整流板とが接触する恐れがあり、５ｍｍを超えると静圧が低下してフラッタリングの抑制効果が弱くなる。また、整流板の上端位置を浴面より５ｍｍ未満の沈んだ位置、つまり、浴面下５ｍｍ未満とすると、浴面に起こるさざ波によって整流板が浴面上に露出する場合があり、また、１０ｍｍを超えて沈んだ位置、つまり、浴面下１０ｍｍを超えると、鋼板随伴流れが再び発達する。

請求項３記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、請求項１及び２記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、前記整流板の位置を調整する位置調整機構が前記鋼板の引き上げられる側に設けられている。
請求項３記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、鋼板が引き上げられる側とは、ターンダウンロールで方向を変えられた鋼板をめっき槽内に導くスナウトとは反対側、いわゆる反スナウト側であり、通常、鋼板が引き上げられる側には連続溶融金属めっきを行う作業者がいる。また、位置調整機構は、手動ハンドル式、電気式、空気式等で作動するウォームジャッキやシリンダ等によって構成され、整流板を移動可能としている。

請求項１〜３記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、整流板は表面にセラミックファイバーを巻いた板あるいはセラミックファイバー成形品自体であるので、溶融金属が付着し難く、浮遊するドロスを除去し易くなる。また、整流板の表面がセラミックファイバーによって被覆されているので、鋼板と接触した場合に鋼板が傷付くのを防止できる。
特に、請求項２記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、鋼板と整流板との距離が３〜５ｍｍであるので、鋼板随伴流れを極力抑えられ、鋼板と整流板とが接触し難くなる。また、整流板の上端位置が浴面より５〜１０ｍｍ沈んだ位置に配置されるので、浴面上のドロスの清掃が容易になる。

請求項３記載の鋼板のフラッタリング抑制装置は、整流板の位置を調整する位置調整機構が鋼板の引き上げられる側に設けられているので、整流板を移動する作業が容易になる。

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。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る鋼板のフラッタリング抑制装置を適用した連続溶融金属めっき設備の説明図、図２は同連続溶融金属めっき設備でのめっき時の説明図、図３（Ａ）は同連続溶融金属めっき設備のめっき時の整流板の位置を示す平面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同連続溶融金属めっき設備の清掃時の整流板の位置を示す説明図である。

図１及び図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る鋼板のフラッタリング抑制装置１０を適用した連続溶融金属めっき設備１１について説明する。
連続溶融金属めっき設備１１は、鋼板１２をターンダウンロール１３で方向転換して溶融金属の一例である亜鉛が貯留されているめっき槽１４内のめっき浴１５に引き込み、めっき槽１４内に設けられたシンクロール１６を介してめっき浴１５に浸漬してめっきを行う設備である。鋼板１２はターンダウンロール１３からめっき浴１５に導くスナウト１７内を通過する。シンクロール１６はアーム１６ａによって支持されている。

連続溶融金属めっき設備１１では、めっき槽１４から所定方向に引き出される鋼板１２に対して両面側に対向して設けられたガスワイピングノズル１８、１９から空気を吹き出して鋼板１２に付着しためっき量を均一に制御している。また、鋼板１２の反りを検知する図示しないうず電流検知式の反り検知装置がめっき槽１４外の鋼板１２の幅方向に３カ所以上設置され、この反り検知装置によって検知された鋼板１２の反りを矯正するための反り矯正ロール２０、２１がめっき槽１４内に設置されている。

反り矯正ロール２０、２１は、シンクロール１２で方向転換した鋼板１２を挟み込むように配置され、反り検知装置によって検知された鋼板１２の反りに対して反り矯正ロール２０を反り矯正ロール２１に所定量移動することにより、鋼板１２を塑性加工して反りを矯正する。反り矯正ロール２０は、図示しない駆動装置に接続されたアーム２０ａにより支持され、駆動装置によって所定量移動することができる。また、反り矯正ロール２１は図示しないアームに支持されている。

シンクロール１６とガスワイピングノズル１８、１９との間でめっき浴１５の浴面２２下部には、鋼板１２の両面に、鋼板面と平行に整流板２３、２４が配置されている。整流板２３、２４は、表面にセラミックファイバーを巻いた板あるいはセラミックファイバー成形品自体で形成され、鋼板１２と整流板２３、２４と間の鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させ、鋼板１２のフラッタリングを抑制し、めっき精度を向上させている。整流板２３、２４は、セラミックファイバーがめっき浴１５に露出しているので、溶融金属である亜鉛が付着し難くなっている。

図２に示すように、整流板２３、２４は、鋼板１２との距離（ｂ、ｃ）をそれぞれ３〜５ｍｍとし、その上端位置を浴面２２より５〜１０ｍｍ沈んだ位置、すなわち浴面２２からの距離（ａ）を５〜１０ｍｍとして配置され、その幅は鋼板１２の幅以上に形成されている。更に、整流板２３、２４の位置を調整する図示しない位置調整機構がめっき槽１４外の鋼板１２の引き上げられる側、すなわち反スナウト側（作業者から見て正面側）に設けられている。

図１に示すように、整流板２３、２４は、ぞれぞれアーム２５、２６を介して位置調整機構と接続されている。整流板２３、２４は、位置調整機構によって上下方向、前後方向（反スナウト側とスナウト側）に移動可能となっている。フラッタリング抑制装置１０は、整流板２３、２４、アーム２５、２６、及び位置調整機構によって構成されている。めっき浴１５において、整流板２４のスナウト側にはシンクロール１６用のアーム１６ａ、反り矯正ロール２０用のアーム２０ａ、及びスナウト１７等が配置され、めっき槽１４のスナウト側には位置調整機構を設けることができないが、反スナウト側に設けた位置調整機構にアーム２６を介して鋼板１２のスナウト側の整流板２４を取付けることにより、整流板２４を移動可能に設置することができる。

次に、図１及び図２を参照して、連続溶融金属めっき設備１１を使用した連続溶融金属のめっき方法について説明する。
鋼板のフラッタリング抑制装置１０の位置調整機構により、アーム２５、２６を介して、整流板２３、２４を、鋼板１２との距離をそれぞれ３〜５ｍｍに、また、その上端位置を浴面２２下５〜１０ｍｍに配置する。これにより、ターンダウンロール１３で方向転換され、溶融金属のめっき槽１４に浸漬された鋼板１２は、めっき槽１４の下部に設けられたシンクロール１２によって向きを変え、反り矯正ロール２０、２１で塑性加工されて反りが矯正され、更に整流板２３、２４の間を通って、めっき槽１４から所定方向に引き出されることになる。

整流板２３、２４は浴面２２下５〜１０ｍｍとなるように配置されているので、浴面２２に浮かんでいる酸化亜鉛や鉄と亜鉛とアルミニウムの合金からなるドロス２７が整流板２３、２４に接触することがない。また、整流板２３、２４は、鋼板１２との距離を３〜５ｍｍとなるように配置されているので、鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させることができ、亜鉛の持ち上げ厚み（ｄ、ｅ）を所定の厚さにすることができる。

めっき槽１１から引き出された鋼板１２は、ガスワイピングノズル１８、１９から吹き付けられる空気によって付着しためっき量が均一となる。ここで、反り検知装置によって検知された鋼板１２の反りに対して、反り矯正ロール２０を反り矯正ロール２１側に所定量移動して鋼板１２の幅方向の反りを矯正する。鋼板１２の反りが減少するので、鋼板１２の幅方向のめっきの目付精度を向上させることができる。また、鋼板１２の両面にそれぞれ整流板２３、２４が配置されているので、めっき浴から引き上げられる鋼板１２の振動が抑制され、鋼板１２の長手方向のめっきの目付精度を向上させることもできる。

また、整流板２３、２４によって、鋼板随伴流れが十分に発達するのを防ぐことができ、鋼板１２に伴ってめっき浴面２２上に持ち上げられるめっきの量が減少し、ガスワイピングノズル１８、１９から吹き付けるガスが少ない圧力、風量でよくなる。また、鋼板１２のめっきのさざ波模様が抑えられるので、表面の外観が綺麗な鋼板を製造することができる。

次に、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、連続溶融金属めっき設備１１のドロス２７の除去方法について説明する。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、通常、連続溶融金属めっき設備１１において、鋼板１２のスナウト側に整流板２４、反スナウト側に整流板２３がそれぞれ距離（ｂ、ｃ）を、また、浴面２２と距離ａを有して配置されている。

図４（Ａ）に示すように、鋼板１２とスナウト側の整流板２４との間にドロス２７が浮かんでいる場合には、位置調整機構によってアーム２６を介して整流板２４をスナウト側に移動して、鋼板１２と整流板２４との隙間を広く取ることにより、ドロス２７を掻き出し易くすることができる。また、図４（Ｂ）に示すように、鋼板１２と反スナウト側の整流板２３との間にドロス２７が浮かんでいる場合には、位置調整機構によってアーム２５を介して整流板２３を反スナウト側に移動して、鋼板１２と整流板２３との隙間を広く取ることにより、ドロス２７を掻き出し易くできる。

本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記した実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の鋼板のフラッタリング抑制装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、実施の形態の整流板を鋼板面の両面に設けたが、片面だけに設けてもよい。また、ガスワイピングノズルからは窒素などの不活性ガスを吹き付けてもよい。

本発明の一実施の形態に係る鋼板のフラッタリング抑制装置を適用した連続溶融金属めっき設備の説明図である。 同連続溶融金属めっき設備でのめっき時の説明図である。 （Ａ）は同連続溶融金属めっき設備のめっき時の整流板の位置を示す平面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同連続溶融金属めっき設備の清掃時の整流板の位置を示す断面図である。

符号の説明

１０：鋼板のフラッタリング抑制装置、１１：連続溶融金属めっき設備、１２：鋼板、１３：ターンダウンロール、１４：めっき槽、１５：めっき浴、１６：シンクロール、１６ａ：アーム、１７：スナウト、１８、１９：ガスワイピングノズル、２０：反り矯正ロール、２０ａ：アーム、２１：反り矯正ロール、２２：浴面、２３、２４：整流板、２５、２６：アーム、２７：ドロス

Claims (3)

1. 連続溶融金属めっきを行うに際し、溶融金属のめっき槽内のめっき浴中に浸漬されたシンクロールと、該めっき槽の上方に設置され、該シンクロールを介して浸漬され前記めっき槽から所定方向に引き出される鋼板に対して空気又は不活性ガスを吹き付けて該鋼板に付着しためっき量を均一に制御するガスワイピングノズルとの間のめっき浴面下部の前記鋼板の片面あるいは両面に、該鋼板面と平行に整流板を配置し、該鋼板と該整流板の間の鋼板随伴流れの平均流速を低下させて静圧を上昇させる鋼板のフラッタリング抑制装置において、
   前記整流板が、表面にセラミックファイバーを巻いた板あるいはセラミックファイバー成形品自体であることを特徴とする鋼板のフラッタリング抑制装置。
2. 請求項１記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、前記鋼板と前記整流板との距離を３〜５ｍｍとし、前記整流板の上端位置を浴面より５〜１０ｍｍ沈んだ位置とし、前記整流板の幅を前記鋼板の幅以上とすることを特徴とする鋼板のフラッタリング抑制装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の鋼板のフラッタリング抑制装置において、前記整流板の位置を調整する位置調整機構が前記鋼板の引き上げられる側に設けられていることを特徴とする鋼板のフラッタリング抑制装置。

Images