JP2007063612A

JP2007063612A - 連続溶融めっき設備

Info

Publication number: JP2007063612A
Application number: JP2005250621A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Mihara; 一正三原; Hideaki Suemori; 秀昭末盛; Toyoaki Yasui; 豊明安井
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc
Current assignee: Primetals Technologies Holdings Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】二種の金属からなる溶融金属を帯板に連続溶融めっきしても、常に目的とする組成の被覆層を容易に形成できる設備を提供する。
【解決手段】亜鉛１０１を空中ポット１１へ供給する第一の組成金属供給手段１４ａ〜１４ｃと、アルミニウム１０２を空中ポット１１へ供給する第二の組成金属供給手段１５ａ〜１５ｃと、空中ポット１１内の溶融金属１００の組成金属濃度を計測する分析装置１８と、帯板１の表面に形成される被覆層中のアルミニウムの濃度が目的の値となる空中ポット１１内の溶融金属１００のアルミニウム１０２の濃度を予め求められた相関関係から求め、求められた濃度となるように、分析装置１８からの情報に基づいて、第一，二の組成金属供給手段１４ａ〜１４ｃ，１５ａ〜１５ｃを制御して空中ポット１１内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する制御装置１９とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融した金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備に関する。

溶融した金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する従来の連続溶融めっき設備の一例の要部の概略構成を図７に示す。

図７に示すように、溶融金属１００を貯留する空中ポット１１１の本体容器１１１ａの底部には、帯板１を通過させるチャンネル１１１ｂが形成されている。空中ポット１１１のチャンネル１１１ｂの周囲には、電磁誘導コイル１１１ｃが設けられている。空中ポット１１１のチャンネル１１１ａの下方には、デフレクタロール１１２ａが配設されている。デフレクタロール１１２ａと空中ポット１１１のチャンネル１１１ａとの間には、ガイドロール１１２ｂが配設されている。空中ポット１１１の上方には、通過する帯板１を挟んで対をなすエアノズル１１３が設けられている。

このような従来の連続溶融めっき設備１１０においては、帯板１がデフレクタロール１１２ａ及びガイドロール１１２ｂを介して空中ポット１１１内にチャンネル１１１ｂから入り込んで本体容器１１１ａ内を通過すると、空中ポット１１１の本体容器１１１ａ内の溶融金属１００が帯板１の表面に付着し、エアノズル１１３から噴出するエアが、帯板１の表面に付着した余剰の溶融金属１００ａを除去することにより、帯板１の表面に溶融金属１００からなる被覆層を形成することができるようになっている。

なお、空中ポット１１１の本体容器１１１ａ内の溶融金属１００は、電磁誘導コイル１１１ｃから生じるローレンツ力により、チャンネル１１１ｂから下方に流出することなく保持されている。

特許第２８１４３０６号公報特開平８−３３３６６４号公報

ところで、例えば、亜鉛とアルミニウムとを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理するにあたって、帯板１の溶融金属１００との接触時間が短くなる、すなわち、帯板１の走行速度が速くなる、又は、空中ポット１１１の本体容器１１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが低くなると、帯板１００の表面に形成される被覆層のアルミニウムの組成割合が小さくなってしまうことが明らかとなった。

このため、溶融金属１００の組成割合が同じであっても、帯板１の溶融金属１００との接触時間によって、帯板１に形成される被覆層のアルミニウムの組成割合に相違を生じてしまい、目的とする組成を有するアルミニウム合金の被覆層を形成することができないことが明らかとなった。

このような問題は、亜鉛とアルミニウムとを混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理する場合に限らず、二種の金属を混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理する場合でも、起こり得ることである。

このようなことから、本発明は、二種の金属を混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができる連続溶融めっき設備を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽へ供給する第一の組成金属供給手段と、前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽へ供給する第二の組成金属供給手段と、前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を予め求められた相関関係から求め、求められた当該構成割合となるように、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整する制御手段とを備えていることを特徴とする。

第二番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽に供給する第一の組成金属供給手段と、前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽に供給する第二の組成金属供給手段と、前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、前記めっき槽内を流通する前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を調整する流量調整手段と、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、当該めっき槽内の当該溶融金属の当該組成金属の構成割合から、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を予め求められた相関関係から求め、求められた当該流量となるように、前記流量調整手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。

第三番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第二番目の発明において、前記流量調整手段が、前記溶融金属を前記帯板の表面に噴き付ける溶融金属噴射手段を備えていることを特徴とする。

第四番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第二番目又は第三番目の発明において、前記制御手段が、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、さらに、前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を規定範囲内とするように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整するものであることを特徴とする。

第五番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記制御手段が、前記帯板の前記溶融金属との接触時間に基づいて、当該接触時間ごとに予め入力された前記マップから求めるものであることを特徴とする。

第六番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御するものであることを特徴とする。

第七番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段から前記組成金属をそれぞれ供給されて、前記めっき増内の前記組成金属を循環給排させる溶融金属循環給排手段を備えていることを特徴とする。

第八番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第七番目の発明において、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記溶融金属循環給排手段を制御するものであることを特徴とする。

第九番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第一番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記組成金属供給手段が、溶解した前記組成金属を貯留するタンクと、前記タンクから前記めっき槽に送給する前記組成金属の流量を調整する流量調整手段とを備えていることを特徴とする。

第十番目の発明に係る連続溶融めっき設備は、第一番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記組成金属供給手段が、ワイヤ状の前記組成金属を巻き取ったリールと、前記リールを回転駆動させるリール回転駆動手段とを備えていることを特徴とする。

本発明に係る連続溶融めっき設備によれば、二種の金属を混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができる。

本発明に係る連続溶融めっき設備の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態の場合のみに限定されるものではない。

［第一番目の実施形態］
本発明に係る連続溶融めっき設備の第一番目の実施形態を図１，２に基づいて説明する。図１は、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図、図２は、予め求められて制御装置に入力される溶融金属中のアルミニウム濃度と被覆層中のアルミニウム濃度との相関関係図の一部である。

図１に示すように、溶融金属１００を貯留するめっき槽である空中ポット１１の本体容器１１ａの底部には、帯板１を通過させるチャンネル１１ｂが形成されている。空中ポット１１のチャンネル１１ｂの周囲には、電磁誘導コイル１１ｃが設けられている。空中ポット１１の本体容器１１ａには、内部の温度を一定に保持する図示しない温度調整器が設けられている。

前記空中ポット１１のチャンネル１１ａの下方には、デフレクタロール１２ａが配設されている。デフレクタロール１２ａと空中ポット１１のチャンネル１１ａとの間には、ガイドロール１２ｂが配設されている。空中ポット１１の上方には、通過する帯板１を挟んで対をなすエアノズル１３が設けられている。

前記空中ポット１１の近傍には、溶融金属１００を構成する第一の組成金属である溶融した亜鉛１０１を貯留するタンク１４ａと、溶融金属１００を構成する第二の組成金属である溶融したアルミニウム１０２を貯留するタンク１５ａとがそれぞれ配設されている。タンク１４ａには、当該タンク１４ａ中の亜鉛１０１を空中ポット１１の本体容器１１ａへ送給する送給管１４ｂが接続している。タンク１５ａには、当該タンク１５ａ中のアルミニウム１０２を空中ポット１１の本体容器１１ａへ送給する送給管１５ｂが接続している。これら送給管１４ｂ，１５ｂの途中には、流量を調整する流量調整弁１４ｃ，１５ｃがそれぞれ設けられている。これらタンク１４ａ，１５ａや送給管１４ｂ，１５ｂには、内部の温度を一定に保持する図示しない温度調整器が設けられている。

前記空中ポット１１の本体容器１１ａの上方には、当該本体容器１１ａ内の溶融金属１００中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との組成割合を計測する、すなわち、溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度を計測する溶融金属組成計測手段である蛍光Ｘ線分析器等の溶融金属濃度分析装置１８の測定プローブ１８ａと、当該本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段である超音波距離計測器等の溶融金属貯留高さ計測装置１９の測定プローブ１９ａとが配設されている。溶融金属濃度分析装置１８の測定プローブ１８ａは、溶融金属濃度分析装置１８の本体１８ｂに接続している。溶融金属貯留高さ計測装置１９の測定プローブ１９ａは、溶融金属貯留高さ計測装置１９の本体１９ｂに接続している。

前記溶融金属濃度分析装置１８の本体１８ｂ及び前記溶融金属貯留高さ計測装置１９の本体１９ｂは、制御手段である制御装置１０Ａの入力部に電気的に接続している。制御装置１０Ａの出力部は、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃに電気的に接続しており、当該制御装置１０Ａは、帯板１の表面に形成される被覆層中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合が目的の値となる空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合を予め求められた図２に示すような相関関係から求め、求められた当該構成割合となるように、前記溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整するようになっている（詳細は後述する。）。

なお、本実施形態では、送給管１４ｂ，流量調整弁１４ｃ等により第一の組成金属供給手段の流量調整手段を構成し、当該流量調整手段，タンク１４ａ等により第一の組成金属供給手段を構成し、送給管１５ｂ，流量調整弁１５ｃ等により第二の組成金属供給手段の流量調整手段を構成し、当該流量調整手段，タンク１５ａ等により第二の組成金属供給手段を構成している。

このような本実施形態に係る連続溶融めっき設備１０の作用を次に説明する。

始めに、帯板１の材質、被覆層の種類、帯板１の走行速度、空中ポット１１の本体容器１１ａ中の溶融金属１００の貯留高さ、帯板１及び溶融金属１００の温度を制御装置１０Ａにそれぞれ入力すると、制御装置１０Ａは、まず、帯板１の材質ごとに予め入力された相関関係図から対応する相関関係図（図２参照）を選択すると共に、帯板１の走行速度及び空中ポット１１の本体容器１１ａ中の溶融金属１００の貯留高さから、帯板１の溶融金属１００との接触時間を算出して、対応する時間領域（例えば、１秒未満の短時間領域又は１秒以上の長時間領域）を求めると共に、入力された前記温度から対応する温度領域（例えば、５００℃未満の低温領域又は５００℃以上の高温領域）を求めて、対応する時間領域及び温度領域の相関関係をさらに選択する。

続いて、前記制御装置１０Ａは、被覆層の種類ごとに予め設定されている当該被覆層中のアルミニウム１０２の濃度から、選択した上記相関関係に基づいて、当該濃度の被覆層が形成される空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度を求める。

次に、前記制御装置１０Ａは、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度が求められた上記値となると共に、当該本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値となるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する。

そして、連続溶融めっき設備１０は、従来の場合と同様にして、デフレクタロール１２ａ及びガイドロール１２ｂを介して帯板１を空中ポット１１のチャンネル１１ｂから本体容器１１ａ内に流通させて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００を帯板１の表面に付着させ、エアノズル１３から噴出するエアによって、帯板１の表面に付着した余剰の溶融金属１００ａを除去することにより、目的とするアルミニウム１０２の濃度の被覆層を帯板１の表面に形成することができる。

なお、空中ポット１１内の溶融金属１００は、電磁誘導コイル１２から生じる電磁力により、チャンネル１１ａから下方に流出することなく保持される。

また、帯板１の表面への被覆層の形成に伴って、前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度が変化して、求めた上記値から規定値以上に相違を生じると、前記制御装置１０Ａは、前記溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さを入力された上記値に維持しつつ、前記溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度が求めた上記値となるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する。

これにより、帯板１の表面に形成される被覆層は、アルミニウム１０２の濃度が常に目的とする値となる。

したがって、本実施形態に係る連続溶融めっき設備１０によれば、亜鉛１０１とアルミニウム１０２とを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができる。

［第二番目の実施形態］
本発明に係る連続溶融めっき設備の第二番目の実施形態を図３に基づいて説明する。図３は、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。

図３に示すように、空中ポット１１の近傍には、溶融金属１００を構成する第一の組成金属であるワイヤ状の亜鉛１０１を巻き取ったリール２４ａと、溶融金属１００を構成する第二の組成金属であるワイヤ状のアルミニウム１０２を巻き取ったリール２５ａとがそれぞれ配設されている。

前記リール２４ａと空中ポット１１の本体容器１１ａとの間には、当該リール２４ａに巻き取られているワイヤ状の亜鉛１０１を空中ポット１１の本体容器１１ａへ案内するガイドロール２４ｂが配設されている。前記リール２５ａと空中ポット１１の本体容器１１ａとの間には、当該リール２５ａに巻き取られているワイヤ状のアルミニウム１０２を空中ポット１１の本体容器１１ａへ案内するガイドロール２５ｂが配設されている。

前記リール２４ａには、当該リール２４ａを回転駆動させるリール回転駆動手段であるリール駆動装置２４ｃが設けられている。前記リール２５ａには、当該リール２５ａを回転駆動させるリール回転駆動手段であるリール駆動装置２５ｃが設けられている。

そして、制御装置１０Ａの出力部は、前記リール駆動装置２４ｃ，２５ｃに電気的に接続しており、当該制御装置１０Ａは、帯板１の表面に形成される被覆層中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合が目的の値となる空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合を予め求められた図２に示すような相関関係から求め、求められた当該構成割合となるように、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、前記リール駆動装置２４ｃ，２５ｃを制御して前記リール２４ａ，２５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整するようになっている。

つまり、前述した第一番目の実施形態に係る連続溶融めっき設備１０では、溶融した亜鉛１０１及びアルミニウム１０２を空中ポット１１の本体容器１１ａへ供給するようにしたが、本実施形態に係る連続溶融めっき設備２０では、ワイヤ状の亜鉛１０１及びアルミニウム１０２を空中ポット１１の本体容器１１ａへ供給するようにしたのである。

なお、本実施形態では、リール２４ａ，ガイドロール２４ｂ，リール駆動装置２４ｃ等により第一の組成金属供給手段を構成し、リール２５ａ，ガイドロール２５ｂ，リール駆動装置２５ｃ等により第二の組成金属供給手段を構成している。

このような本実施形態に係る連続溶融めっき設備２０においては、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に、帯板１の材質、被覆層の種類、帯板１の走行速度、空中ポット１１の本体容器１１ａ中の溶融金属１００の貯留高さ、帯板１及び溶融金属１００の温度を制御装置１０Ａにそれぞれ入力すると、制御装置１０Ａは、前述した第一番目の実施形態の場合と同様にして、本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さを入力された上記値で維持しつつ、目的とするアルミニウム濃度の被覆層が形成される空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度となるように、前記リール駆動装置２４ｃ，２５ｃを制御して前記リール２４ａ，２５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する。

以下、連続溶融めっき設備２０は、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に作動することにより、目的とするアルミニウム１０２の濃度の被覆層を帯板１の表面に形成することができる。

また、帯板１の表面への被覆層の形成に伴って、前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度が変化して、前記濃度と規定値以上に相違を生じると、制御装置１０Ａは、前述した第一番目の実施形態の場合と同様にして、溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、前記貯留高さを維持しつつ、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、前記濃度となるように、前記リール駆動装置２４ｃ，２５ｃを制御して前記リール２４ａ，２５ａから空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する。

したがって、本実施形態に係る連続溶融めっき設備２０によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に、亜鉛１０１とアルミニウム１０２とを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができる。

［第三番目の実施形態］
本発明に係る連続溶融めっき設備の第三番目の実施形態を図４に基づいて説明する。図４は、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図である。ただし、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一，二番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。

図４に示すように、空中ポット１１の本体容器１１ａには、配管３６ｂａの一端側が連絡している。配管３６ｂａの他端側は、貯留槽３６ａに連絡している。この配管３６ｂａには、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００を貯留槽３６ａ内へ向けて送給する送給ポンプ３６ｃａが設けられている。貯留槽３６ａには、配管３６ｂｂの一端側が連絡している。配管３６ｂｂの他端側は、上記空中ポット１１の本体容器１１ａに連絡している。この配管３６ｂｂには、貯留槽３６ａ内の溶融金属１００を空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ向けて送給する送給ポンプ３６ｃｂが設けられている。これら貯留槽３６ａや配管３６ｂａ，３６ｂｂには、内部の温度を一定に保持する図示しない温度調整器が設けられている。

前記貯留槽３６ａには、タンク１４ａ，１５ａが、流量調整弁１４ｃ，１５ｃを設けられた送給管１４ｂ，１５ｂを介してそれぞれ接続している。流量調整弁１４ｃ，１５ｃ及び前記送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂは、制御装置１０Ａの出力部に電気的に接続している。

つまり、前述した第一，二番目の実施形態に係る連続溶融めっき設備１０，２０では、亜鉛１０１及びアルミニウム１０２を空中ポット１１の本体容器１１ａへ直接的に供給するようにしたが、本実施形態に係る連続溶融めっき設備３０では、亜鉛１０１及びアルミニウム１０２を貯留槽３６ａへ一旦供給してから、空中ポット１１の本体容器１１ａへ循環供給するようにしているのである。

なお、本実施形態では、貯留槽３６ａ，配管３６ｂａ，３６ｂｂ，送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂ等により溶融金属循環給排手段を構成している。

このような本実施形態に係る連続溶融めっき設備３０においては、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様に、帯板１の材質、被覆層の種類、帯板１の走行速度、空中ポット１１の本体容器１１ａ中の溶融金属１００の貯留高さ、帯板１及び溶融金属１００の温度を制御装置１０Ａにそれぞれ入力すると、制御装置１０Ａは、前述した第一番目の実施形態の場合と同様にして、目的とするアルミニウム濃度の被覆層が形成される空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度となるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから貯留槽３６ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整すると共に、前記溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値となるように、前記送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂを制御して前記貯留槽３６ａ内の溶融金属１００の空中ポット１１の本体容器１１ａ内への送給量を調整する。

そして、連続溶融めっき設備３０は、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様に作動することにより、目的とするアルミニウム１０２の濃度の被覆層を帯板１の表面に形成することができる。

このとき、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００は、送給ポンプ３６ｃａにより、配管３６ｂａを介して貯留槽３６ａ内に送給され、前記タンク１４ａ，１５ａから供給された亜鉛１０１及びアルミニウム１０２と混合された後、送給ポンプ３６ｃｂにより、配管３６ｂｂを介して前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内に再び送給される。

このようにして帯板１の表面へ被覆層を形成していくにしたがって、前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度が変化して、前記濃度と規定値以上に相違を生じると、制御装置１０Ａは、前述した第一番目の実施形態の場合と同様にして、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度が求めた上記値となるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから前記貯留槽３６ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整すると共に、前記溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値で維持されるように、前記送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂを制御して前記貯留槽３６ａ内の溶融金属１００の空中ポット１１の本体容器１１ａ内への送給量を調整する。

これにより、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００は、常に目的とするアルミニウム濃度の被覆層を形成可能な貯留高さ及びアルミニウム１０２の濃度となり、帯板１の表面に形成される被覆層は、アルミニウム１０２の濃度が常に目的とする値となる。

したがって、本実施形態に係る連続溶融めっき設備３０によれば、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様に、亜鉛１０１とアルミニウム１０２とを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができると共に、さらに、めっき処理に伴って生成するＡｌ₂Ｏ₃，ＦｅＺｎ₇，Ａｌ_xＺｎ_y等のドロスを容易に回収することができる。

［第四番目の実施形態］
本発明に係る連続溶融めっき設備の第四番目の実施形態を図５，６に基づいて説明する。図５は、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図、図６は、予め求められて制御装置に入力される溶融金属中のアルミニウム濃度と流速との相関関係図の一部である。ただし、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜三番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一〜三番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。

図５に示すように、空中ポット１１の本体容器１１ａの内部には、帯板１を挟むようにして対をなす噴射ノズル４７が先端を当該帯板１に向けるようにして配設されている。これら噴射ノズル４７の基端側は、配管３６ｂｂの他端側にそれぞれ連絡している。

そして、制御装置１０Ａは、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合から、帯板１の表面に形成される被覆層中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合が目的の値となる空中ポット１１の本体容器１１ａ内の帯板１周辺の溶融金属１００の流量を予め求められた図６に示すような相関関係から求め、求められた当該流量となるように、前記送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂを制御すると共に、さらに、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合を規定範囲内とするように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して、前記タンク１４ａ，１５ａから貯留槽３６ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整することができるようになっている（詳細は後述する。）。

つまり、本実施形態に係る連続溶融めっき設備４０は、前述した第三番目の実施形態に係る連続溶融めっき設備３０において、前記噴射ノズル４７を前記配管３６ｂｂに接続すると共に、前記制御装置１０Ａが前記送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂを上述したように制御できるようにしたものなのである。

なお、本実施形態では、溶融金属循環給排手段を構成している貯留槽３６ａ，配管３６ｂａ，３６ｂｂ，送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂ等、及び、前記噴射ノズル４７等により、流量調整手段である溶融金属噴射手段を構成している。

このような本実施形態に係る連続溶融めっき設備４０の作用を次に説明する。

始めに、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様に、帯板１の材質、被覆層の種類、帯板１の走行速度、空中ポット１１の本体容器１１ａ中の溶融金属１００の貯留高さ、帯板１及び溶融金属１００の温度を制御装置１０Ａにそれぞれ入力すると、制御装置１０Ａは、まず、帯板１の材質及び被覆層の種類ごとに予め設定されている当該被覆層中のアルミニウム１０２の濃度に対応した相関関係図（図６参照）を選択した後、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様にして、対応する時間領域及び温度領域の相関関係をさらに選択する。

続いて、前記制御装置１０Ａは、選択した上記相関関係に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度が上限値Ｈとなるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから前記貯留槽３６ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整すると共に、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の帯板１周辺の溶融金属１００が当該濃度に対応する流量となるように、前記送給ポンプ３６ｃｂを制御して貯留槽３６ａ内の溶融金属１００を前記噴射ノズル４７から噴射供給すると同時に、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値となるように、前記送給ポンプ３６ｃａを制御して前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留槽３６ａ内への回収量を調整する。

そして、連続溶融めっき設備４０は、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様に作動することにより、目的とするアルミニウム１０２の濃度の被覆層を帯板１の表面に形成することができる。

このようにして帯板１の表面へ被覆層を形成していくにしたがって、前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度が減少していくと、制御装置１０Ａは、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）から、前記相関関係に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度に対応する前記流量となるように、前記送給ポンプ３６ｃｂを作動させて貯留槽３６ａ内の溶融金属１００を前記噴射ノズル４７から噴射供給すると同時に、前記溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値で維持されるように、前記送給ポンプ３６ｃａを制御して前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留槽３６ａ内への回収量を調整する。

そして、前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度がさらに減少して、下限値Ｌとなると、制御装置１０Ａは、前述した第三番目の実施形態の場合と同様にして、溶融金属濃度分析装置１８からの情報（分析結果）に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００中のアルミニウム１０２の濃度が上限値Ｈとなるように、前記流量調整弁１４ｃ，１５ｃを制御して前記タンク１４ａ，１５ａから前記貯留槽３６ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整する。

このとき、制御装置１０Ａは、溶融金属１００のアルミニウム１０２の濃度調整に伴う空中ポット１１の本体容器１１ａ内のアルミニウム１０２の濃度変化に対応する流量となるように、前記相関関係に基づいて、前記送給ポンプ３６ｃｂを制御して貯留槽３６ａ内の溶融金属１００を前記噴射ノズル４７から噴射供給すると同時に、前記溶融金属貯留高さ計測装置１９からの情報に基づいて、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留高さが入力された上記値で維持されるように、前記送給ポンプ３６ｃａを制御して前記空中ポット１１の本体容器１１ａ内の溶融金属１００の貯留槽３６ａ内への回収量を調整する。

以下、連続溶融めっき設備４０は、上述した作動を繰り返し行う。これにより、帯板１の表面に形成される被覆層は、アルミニウム１０２の濃度が常に目的とする値となる。

つまり、前述した第一〜三番目の実施形態に係る連続溶融めっき設備１０，２０，３０では、空中ポット１１の本体容器１１ａ内へ供給する亜鉛１０１及びアルミニウム１０２の供給量を調整することにより、帯板１の表面に形成される被覆層中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合が目的の値となるようにしたが、本実施形態に係る連続溶融めっき設備４０では、空中ポット１１の本体容器１１ａ内の帯板１周辺の溶融金属１００の流量を調整する、すなわち、溶融金属１００中のアルミニウム１０２の帯板１に対する物質伝達率（拡散量）を調整することにより、帯板１の表面に形成される被覆層中の亜鉛１０１とアルミニウム１０２との構成割合が目的の値となるようにしたのである。

したがって、本実施形態に係る連続溶融めっき設備４０によれば、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様に、亜鉛１０１とアルミニウム１０２とを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理する場合であっても、常に目的とする組成を有する被覆層を容易に形成することができる。

［他の実施形態］
なお、前述した第三，四番目の実施形態では、タンク１４ａ，１５ａ，送給管１４ｂ，１５ｂ，流量調整弁１４ｃ，１５ｃ等からなる組成金属供給手段を適用したが、これに代えた他の実施形態として、例えば、前述した第二番目の実施形態に係るリール２４ａ，２５ａ，ガイドロール２４ｂ，２５ｂ，リール駆動装置２４ｃ，２５ｃ等からなる組成金属供給手段を適用することも可能である。

また、前述した第一〜四番目の実施形態では、溶解した亜鉛１０１及びアルミニウム１０２や、ワイヤ状の亜鉛１０１やアルミニウム１０２を必要量ずつ供給するようにしたが、これに代えた他の実施形態として、例えば、所定の重量のブロック状の亜鉛１０１やアルミニウム１０２を必要量ずつ供給するようにすることも可能である。

また、前述した第四番目の実施形態では、貯留槽３６ａ，配管３６ｂａ，３６ｂｂ，送給ポンプ３６ｃａ，３６ｃｂ，噴射ノズル４７等からなる流量調整手段を適用したが、これに代えた他の実施形態として、例えば、空中ポット１１の本体容器１１ａ内に配設された撹拌翼と、当該撹拌翼を回転駆動させる駆動手段とを備えた流量調整手段を適用することも可能である。

また、前述した第一〜四番目の実施形態では、空中ポット１１やデフレクタロール１２ａやガイドロール１２ｂ等により帯板１に連続溶融めっきを施す場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、内部に回転駆動可能なシンクロールを配設した溶融めっき浴等により帯板１に連続溶融めっきを施す場合であっても、前述した第一〜四番目の実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。

また、前述した第一〜四番目の実施形態では、亜鉛１０１とアルミニウム１０２とを混合した溶融金属１００を帯板１に連続溶融めっき処理する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、二種の金属を混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理する場合であれば、前述した第一〜四番目の実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。

本発明に係る連続溶融めっき設備は、金属産業等において極めて有益に利用することができる。

本発明に係る連続溶融めっき設備の第一番目の実施形態の要部の概略構成図である。本発明に係る連続溶融めっき設備の第一番目の実施形態の予め求められて制御装置に入力される溶融金属中のアルミニウム濃度と被覆層中のアルミニウム濃度との相関関係図の一部である。本発明に係る連続溶融めっき設備の第二番目の実施形態の要部の概略構成図である。本発明に係る連続溶融めっき設備の第三番目の実施形態の要部の概略構成図である。本発明に係る連続溶融めっき設備の第四番目の実施形態の要部の概略構成図である。本発明に係る連続溶融めっき設備の第四番目の実施形態の予め求められて制御装置に入力される溶融金属中のアルミニウム濃度と被覆層中のアルミニウム濃度との相関関係図の一部である。従来の連続溶融めっき設備の一例の要部の概略構成図である。

符号の説明

１帯板
１０連続溶融めっき設備
１０Ａ制御装置
１１空中ポット
１１ａ本体容器
１１ｂチャンネル
１１ｃ電磁誘導コイル
１２ａデフレクタロール
１２ｂガイドロール
１３エアノズル
１４ａ，１５ａタンク
１４ｂ，１５ｂ送給管
１４ｃ，１５ｃ流量調整弁
１８溶融金属濃度分析装置
１８ａ測定プローブ
１８ｂ本体
１９溶融金属貯留高さ計測装置
１９ａ測定プローブ
１９ｂ本体
２０連続溶融めっき設備
２４ａ，２５ａリール
２４ｂ，２５ｂガイドロール
２４ｃ，２５ｃリール駆動装置
３０連続溶融めっき設備
３６ａ貯留槽
３６ｂａ，３６ｂｂ配管
３６ｃａ，３６ｃｂ送給ポンプ
４０連続溶融めっき設備
４７噴射ノズル
１００，１００ａ溶融金属
１０１亜鉛
１０２アルミニウム

Claims

溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、
前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、
前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽へ供給する第一の組成金属供給手段と、
前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽へ供給する第二の組成金属供給手段と、
前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、
前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を予め求められた相関関係から求め、求められた当該構成割合となるように、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整する制御手段と
を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、
前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、
前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽に供給する第一の組成金属供給手段と、
前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽に供給する第二の組成金属供給手段と、
前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、
前記めっき槽内を流通する前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を調整する流量調整手段と、
前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、当該めっき槽内の当該溶融金属の当該組成金属の構成割合から、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を予め求められた相関関係から求め、求められた当該流量となるように、前記流量調整手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項２において、
前記流量調整手段が、前記溶融金属を前記帯板の表面に噴き付ける溶融金属噴射手段を備えている
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項２又は請求項３において、
前記制御手段が、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、さらに、前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を規定範囲内とするように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整するものである
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記制御手段が、前記帯板の前記溶融金属との接触時間に基づいて、当該接触時間ごとに予め求められた前記相関関係から求めるものである
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、
前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御するものである
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段から前記組成金属をそれぞれ供給されて、前記めっき槽内の前記組成金属を循環給排させる溶融金属循環給排手段を備えている
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項７において、
前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、
前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記溶融金属循環給排手段を制御するものである
ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、
前記組成金属供給手段が、
溶解した前記組成金属を貯留するタンクと、
前記タンクから前記めっき槽に送給する前記組成金属の流量を調整する流量調整手段と
を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
請求項１から請求項８のいずれかにおいて、
前記組成金属供給手段が、
ワイヤ状の前記組成金属を巻き取ったリールと、
前記リールを回転駆動させるリール回転駆動手段と
を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。