JP2007063647A - 溶融めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エッジオーバーコートの発生を防止し、溶融めっき後にコイル状に巻取ったときの巻取形状に優れ、巻取り巻き戻し後における耳波等を生じることのない溶融めっき鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】 めっき浴に浸漬後引上げられた状態の鋼板２１ａの表面に対してガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂからガスを吹付けてめっき付着量の調整を行う溶融めっき鋼板の製造方法において、溶融めっきされた鋼板２１ａの幅方向における少なくとも中央部付近とエッジ付近とにおける厚さを厚さ測定手段２８で測定し、中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいとき、エッジ付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるように、またはエッジ付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂの動作を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶融めっき鋼板の製造方法に関する。

溶融めっき鋼板、たとえば溶融アルミニウムまたはアルミニウム合金めっき鋼板、溶融亜鉛または亜鉛めっき鋼板などは、耐食性および耐候性に優れるので、電気製品の外板素材および建築用材として広く用いられている。

このような溶融めっき鋼板（ここで鋼板は、帯状の鋼帯も含めた意味で用いる）は、一般的に、洗浄、活性化処理などの前処理が施された素鋼板が、溶融めっき金属が満たされているめっきポットに浸漬されて引き上げられた後、鋼板の表裏面側にそれぞれ設けられるガスワイピングノズルと呼ばれる吹払いノズルから鋼板の表裏面に対してガスを吹付け、鋼板表裏面上の余剰の溶融めっき金属を吹払うようにしてめっき付着量を調整して製造される。

溶融めっき鋼板の表面にガスを吹付けてめっき付着量を調整するいわゆるガスワイピング法は、高い付着量精度を有する極めて優れた製造法であるけれども、鋼板の搬送方向に対して直交する方向である幅方向の両端部より外側の領域において対向するガスワイピングノズルから噴出されるガス流同志が衝突することによって生じるガス流の乱れにより、鋼板の両端部付近いわゆるエッジ付近でガス圧力が低下することに起因して、エッジ付近のめっき付着量が多くなるエッジオーバーコートと呼ばれる現象が発生する。

図７は、エッジオーバーコートが発生した溶融めっき鋼板の幅方向断面図である。図７に示す溶融めっき鋼板１では、素鋼板２の外周面に付着しためっき３の厚さは、溶融めっき鋼板１の幅方向中央部４よりも、溶融めっき鋼板１の幅方向端部（エッジ）５，６から少し幅方向の内側に入ったエッジ付近７，８の方が大きくなっている。

このようなエッジオーバーコートが生じた溶融めっき鋼板１をコイル状に巻取ると、エッジ付近７，８の厚さが中央部４の厚さよりも大きいので、コイルの巻取径が増大するのに伴って、エッジ付近の巻取径が中央部の巻取径よりも大きくなるエッジ盛上がり異常が発生し、コイルの巻取形状不良となる。またエッジ付近の巻取径と中央部の巻取径との差が大きくなると、幅方向の巻取径の差と巻取張力との作用によって、溶融めっき鋼板１のエッジ付近７，８が塑性変形を受けるに至る。

図８は、エッジオーバーコートが生じた溶融めっき鋼板１を巻取り後さらに巻戻した状態を示す斜視図である。エッジオーバーコートによってエッジ付近の巻取径と中央部の巻取径との差が大きくなり鼓状に巻取られた溶融めっき鋼板１を巻戻すと、エッジ付近７，８が塑性変形を受けているので、エッジ付近７，８が中央部４よりも伸びる局部伸びである耳波９，１０が発生し、形状不良として製品化が困難な場合が生じる。

従来、このようなエッジオーバーコートを防止ないし抑制するための種々の提案が成されている。たとえば、主たるガスワイピングノズル以外に、鋼板のエッジ付近のみを対象とする補助ガスワイピングノズルを設け、補助ガスワイピングノズルによってエッジ付近のめっき付着量を他の部分とは異なる条件で制御可能にすることが提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。

またガスワイピングノズルのノズルスリット幅を、鋼板の幅方向の中央部よりもエッジ付近の方が大きくなるように形成することによって、エッジ付近のガス流量を中央部よりも多くなるようにし、エッジオーバーコートを防止することが提案される（特許文献３参照）。またガスワイピングノズルの鋼板に対するガス噴射角度をより精密に制御することによってエッジオーバーコートを防止することが提案される（特許文献４参照）。

しかしながら、いずれの従来技術においても、対策として用いた条件が適切であるか否かをめっき付着量として明確に把握することができず、溶融めっき鋼板をコイル状に巻取ったとき、鼓状になる盛上がりが発生したことによって初めて対策条件が不適であったことが明らかになるという問題がある。

図９は、溶融アルミニウムめっき鋼板における幅方向位置とめっき付着量との関係の一例を示す図である。図９は、厚さ：０．８ｍｍ、幅：１００５ｍｍのチタンキルド鋼を素鋼板とし、溶融アルミニウムめっきを施した溶融アルミニウムめっき鋼板の幅方向について、その断面を、たとえば顕微鏡観察して幅方向各位置のめっき付着量を実測したものである。図９中、ライン１１が溶融アルミニウムめっき鋼板の表面のめっき付着量測定結果であり、ライン１２が溶融アルミニウムめっき鋼板の裏面のめっき付着量測定結果である。図９に示すように、めっき付着量が多くなっている領域は、エッジからせいぜい５ｍｍないし７ｍｍであり、それよりも幅方向中央寄りでは、ほぼ一定値（めっき付着量の製造目標値）となっていることが判る。

従来、溶融めっき鋼板のめっき付着量は、Ｘ線付着量計で測定されている。このＸ線付着量計は、めっき付着量を測定するためにＸ線を照射するスポット径が２０ｍｍもあるので、エッジからせいぜい５ｍｍの所で発生するエッジオーバーコートを高い精度で検出することができない。したがって、従来技術では、エッジオーバーコートの発生を防止するための対策を採ったとしても、その対策条件の適否をめっき付着量という形で明確に把握することができないので、コイル状に巻取ってみて盛上がりが発生するか否かによって初めて適否を判断せざるを得ないという問題がある。

このような問題の対策として、溶融めっき鋼板のめっき付着量に対する規格は下限のみが設定されて上限が設定されていないことを鑑み、エッジオーバーコートが発生したとしても、コイル状に巻取ったときに鼓状にならないように、すなわちエッジ付近に盛上がりが発生しないように、幅方向中央部のめっき付着量を多くするようなガスワイピング条件を経験則に基づいて選定し、溶融めっき鋼板を製造しているのが現状である。

図１０は、幅方向中央部のめっき付着量が予め多くなるようにして製造した溶融めっき鋼板１３の幅方向断面図である。図１０に示す溶融めっき鋼板１３では、エッジ付近１４，１５にエッジオーバーコート１６，１７が発生しているけれども、中央部１８のめっき付着量が、エッジオーバーコート１６，１７の部分よりも多くなるようにしている。したがって、溶融めっき鋼板１３の幅方向における厚さは、中央部１８の方が、エッジオーバーコート１６，１７の部分よりも大きいので、溶融めっき鋼板１３をコイル状に巻取る際、盛上がりの発生を防止することができる。

しかしながら、このような対策にも以下のような問題がある。溶融めっき鋼板の幅方向中央部のめっき付着量を多くするガスワイピング条件が経験則に基づくものである。したがって、何らかの要因で中央部のめっき付着量が減少したとしても、めっき付着量をＸ線付着量計で測定しているので、エッジ部と中央部との厚さの差を、めっき付着量の差として明確に把握できないことは従来技術と同様である。すなわち、溶融めっき鋼板をコイル状に巻取り、盛上がりの発生によって初めて中央部のめっき付着量が減少し、エッジオーバーコートの発生を把握することになるので、耳波等の形状不良による歩留低下を充分に抑制できないという問題がある。

また、エッジオーバーコートが発生しているか否かに関らず、幅方向中央部のめっき付着量が、溶融めっき鋼板の規格として定められているめっき付着量を大きく上回るようにしてめっきするので、めっき金属の地金の原単位が増大するという問題がある。

特開平８−２３２０５５号公報 特開平１０−２６５９３０号公報 特開平８−１３４６１６号公報 特開２００１−２７９４１５号公報

本発明の目的は、エッジオーバーコートの発生を防止し、溶融めっき後にコイル状に巻取ったときの巻取形状に優れ、巻取り巻き戻し後における耳波等の形状不良を生じることのない溶融めっき鋼板の製造方法を提供することである。

本発明は、溶融めっき浴に浸漬後引上げられた状態の鋼板の表面に対してガスワイピングノズルからガスを吹付けてめっき付着量の調整を行う溶融めっき鋼板の製造方法において、
溶融めっきが施された溶融めっき鋼板が搬送される方向に対して直交する方向である幅方向の少なくとも中央部付近と両端部付近とにおける溶融めっき鋼板の厚さを測定する厚さ測定ステップと、
溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいとき、端部付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるようにまたは端部付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズルの動作を制御するめっき厚調整ステップとを含むことを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法である。

また本発明は、厚さ測定ステップとめっき厚調整ステップとの間に、
溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいとき、中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいことを報知する懸念警報を出力する警報ステップを含むことを特徴とする。

また本発明は、厚さ測定ステップでは、
少なくとも２つの第１および第２距離計が、溶融めっき鋼板を介して対向しかつ予め定める距離ｚを有するように、溶融めっき鋼板の表裏面それぞれの側に表裏面から離隔して設けられ、
第１距離計が計測する溶融めっき鋼板表面との距離ｘと、第２距離計が計測する溶融めっき鋼板裏面との距離ｙとによって、
溶融めっき鋼板の厚さｔを、次式ｔ＝ｚ−（ｘ＋ｙ）に基づいて測定することを特徴とする。

本発明によれば、溶融めっき鋼板の幅方向における少なくとも中央部付近と両端部付近とにおける厚さを測定し、溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいとき、端部付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるようにまたは端部付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズルの動作を制御するので、エッジオーバーコートの発生を防止することができる。したがって、溶融めっき後にコイル状に巻取ったとき、盛上がり等が発生することなく巻取形状に優れ、巻取り巻き戻し後における耳波等の形状不良を生じることのない溶融めっき鋼板を製造することができる。

また本発明によれば、溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいことを報知する懸念警報が出力されるので、エッジオーバーコートの発生を確実に把握することができ、ガスワイピングノズルの動作制御を遺漏なく実行できる。

また本発明によれば、第１距離計と第２距離計との離隔距離と、第１距離計が計測する溶融めっき鋼板表面との距離と、第２距離計が計測する溶融めっき鋼板裏面との距離とによって、簡単な構成で高精度に溶融めっき鋼板の厚さを測定することができる。このような第１および第２距離計の組を溶融めっき鋼板の幅方向に走査したり、または複数組の第１および第２距離計を溶融めっき鋼板の幅方向に並列配置することによって、溶融めっき鋼板幅方向の任意の位置におけるめっき付着量を得ることができるので、エッジオーバーコート発生の有無を正確に把握し、ガスワイピングノズルを制御してコイル巻取り時の盛上がりの発生を防止することができる。

図１は、本発明の溶融めっき鋼板の製造方法の実施に好適に用いられる溶融めっき装置２０の構成を簡略化して示す系統図である。溶融めっき装置２０は、大略、めっきされる素鋼板２１のコイルを巻戻す巻戻リール２２と、めっき前処理として素鋼板２１を熱処理する焼鈍炉２３と、溶融めっき金属（めっき浴）２４が満たされるめっきポット２５と、素鋼板２１を焼鈍炉２３からめっき浴２４へと導くスナウト２６と、めっき浴２４に浸漬されて溶融めっきが施された後めっき浴２４から引上げられた溶融めっき鋼板２１ａの表裏面に臨むようにめっきポット２５の上方に設けられるガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂ（総称するときは参照符号２７で表す）と、溶融めっき鋼板２１ａの厚さを測定する厚さ測定手段２８と、溶融めっき鋼板２１ａを巻取る巻取リール２９と、素鋼板２１および溶融めっき鋼板２１ａの搬送経路上に設けられる複数の搬送ロール３０とを含んで構成される。

巻戻リール２２は、コイル状に巻きまわされた素鋼板２１が着脱自在に装着される。巻戻リール２２は、素鋼板２１のコイルを装着した状態で回転駆動可能であり、回転駆動することによって素鋼板２１を、焼鈍炉２３へ向う矢符３１で示す方向に巻戻すことができる。巻戻リール２２から巻戻された素鋼板２１は、不図示の洗浄装置で洗浄された後、焼鈍炉２３へ搬入される。

焼鈍炉２３は、通常還元雰囲気で素鋼板２１を熱処理する炉であり、搬送過程で熱処理することによって溶融めっき前の素鋼板２１を活性化する。スナウト２６は、焼鈍炉２３の出側に連接される筒状の部材であり、焼鈍された素鋼板２１を外気から遮蔽した状態でめっき浴２４へと導く。

めっきポット２５は、めっき浴２４を収容する容器であり、その外方には不図示の加熱手段が設けられる。めっきポット２５の中に装入されるめっき金属が、加熱手段で溶融されてめっき浴２４とされ、このめっき浴２４は、温度検知手段で温度検知され、その検知出力が加熱手段に与えられて浴温がめっき金属ごとに予め定められる温度に保たれる。

めっきポット２５の内部には浸漬ロール３２が回転自在に設けられ、スナウト２６に導かれてめっき浴２４に浸漬された素鋼板２１は、浸漬ロール３２を周回することによって搬送方向を矢符３３で示す上方へと変化させ、めっき浴２４から引上げられる。めっき浴２４から引上げられた溶融めっき鋼板２１ａは、めっきポット２５の上方に設けられるガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂ間を通過するように搬送される。

ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂは、めっきポット２５の上方に配され、溶融めっき鋼板２１ａの表裏面に臨み、かつ溶融めっき鋼板２１ａの搬送方向に対して直交する方向である幅方向に延びて設けられる。ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂには、溶融めっき鋼板２１ａの表裏面を臨んでガス吹出口であるスリット状のノズル口がそれぞれ形成される。ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂは、ガス供給手段から供給されるガスを、めっき浴２４から引上げられ、めっき金属が溶融状態にある溶融めっき鋼板２１ａに対してノズル口からガスを吹付け、余剰の溶融めっき金属を吹払うようにして、めっき付着量を調整する。

めっき付着量の調整は、ガスワイピングノズル２７から溶融めっき鋼板２１ａに対して吹付けられるガスの流量、ガスの吹付角度、ガスワイピングノズル２７と溶融めっき鋼板２１ａとの距離（この距離をノズル間隔と呼ぶことがある）のいずれかまたはこれらを２以上複合させて変化させることによって行われる。溶融めっき装置２０におけるガスワイピングノズル２７は、ガスの吹付流量、吹付け角度、ノズル間隔を、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向における少なくとも中央部と、端部（エッジ）付近とで、独立して制御できるように構成される。

また、めっき付着量の調整は、ガス流量、ガス吹付角度、ノズル間隔の変更に限定されることなく、ガス吹出し部分であるスリット寸法が、幅方向中央部と幅方向両端部とで異なるように形成されるガスワイピングノズルを用いて行われてもよい。すなわち、幅方向中央部が狭く幅方向両端部が広く形成されるスリット形状のパターンを複数種準備し、溶融めっき鋼板の製造中にオンラインでスリットパターンを変更することによって、幅方向中央部と端部とのめっき付着量を所望の値に調整するように構成されてもよい。

ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂ間を通過した溶融めっき鋼板２１ａは、複数の搬送ローラ３０を経由して水平方向に搬送される状態で厚さ測定手段２８に達し、厚さが測定される。

図２は厚さ測定手段２８の構成を簡略化して示す側面図であり、図３は厚さ測定手段２８の構成を示す正面図である。厚さ測定手段２８は、２つの第１および第２距離計３５，３６と、第１および第２距離計３５，３６を支持する支持アーム部材３７と、支持アーム部材３７が乗載される架台３８と、架台３８上で支持アーム部材３７を直線駆動させる駆動手段３９とを含んで構成される。

第１および第２距離計３５，３６は、溶融めっき鋼板２１ａを介して対向し、かつ予め定める距離ｚを有するように、溶融めっき鋼板２１ａの表裏面それぞれの側に表裏面から離隔して設けられる。第１距離計３５は、溶融めっき鋼板２１ａの表面との距離ｘを計測し、第２距離計３６は、溶融めっき鋼板２１ａの裏面との距離ｙを計測することができる。したがって、溶融めっき鋼板の厚さｔは、距離計同志の離隔距離ｚと、第１および第２距離計３５，３６がそれぞれ計測する溶融めっき鋼板２１ａの表裏面との距離ｘ，ｙとに基づいて、式（１）によって得ることができる。
ｔ＝ｚ−（ｘ＋ｙ） …（１）

このような演算は、第１または第２距離計３５，３６に記憶部を有するチップを設け、チップに第１および第２距離計３５，３６の計測値ｘ，ｙと距離計同志の離隔距離ｚとが入力されるようにして行われてもよく、また別途中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるたとえばマイクロコンピュータなどを準備し、マイクロコンピュータに第１および第２距離計３５，３６の計測値ｘ，ｙと距離計同志の離隔距離ｚとが入力されるようにして行われてもよい。

なお、第１および第２距離計３５，３６としては、たとえばレーザ距離計（キーエンス社製：ＬＫ−Ｇ１５５など）が好適に用いられる。レーザ距離計は、距離の測定精度（分解能）に優れるだけでなく、測定スポット径が小さいという利点がある。前述のように、エッジオーバーコートは、鋼板のエッジから数ｍｍの位置で発生するので、距離計としては、微小領域におけるめっき付着量の推移を検出できることが望ましく、分解能に優れ測定スポット径の小さなレーザ距離計が適している。

支持アーム部材３７は、剛性を有する素材からなり、溶融めっき鋼板２１ａの搬送方向から見た形状が横Ｕ字状に形成される。支持アーム部材３７は、横Ｕ字の空隙部に搬送される溶融めっき鋼板２１ａが挿入されるように、換言すれば搬送される溶融めっき鋼板２１ａを上下方向に跨ぐようにして配置される。この支持アーム部材３７に、第１および第２距離計３５，３６が溶融めっき鋼板２１ａを介して対向するようにして装着される。

架台３８は、一種のレールであり、搬送される溶融めっき鋼板２１ａの幅方向に延びてほぼ水平に設けられる。この架台３８の上に支持アーム部材３７が設けられ、支持アーム部材３７は、架台３８上で矢符４０で示す幅方向に移動自在である。したがって、支持アーム部材３７に装着される第１および第２距離計３５，３６も、溶融めっき鋼板２１ａに対して幅方向に相対移動することが可能である。

駆動手段３９は、駆動ベルト４１と、駆動ベルト４１が巻きまわされる２つの第１および第２従動ロール４２，４３と、駆動ベルト４１が巻きまわされる駆動ロール４４と、駆動ロール４４を回転駆動させる不図示の電動機とを含んで構成される。

第１従動ロール４２と第２従動ロール４３とは、架台３８および支持アーム部材３７を間に挟むようにして対向して配置される。駆動ロール４４は、第１従動ロール４２と第２従動ロール４３との間であって、いずれからも斜め下方に位置するように配置される。駆動ベルト４１は、一端部４１ａが支持アーム部材３７の幅方向の一端部側に固着され、幅方向に延びた後、第１従動ロール４２を周回して延びる方向を斜め下方に変化させ、第１従動ロール４２の斜め下方に位置する駆動ロール４４を周回して延びる方向を斜め上方に変化させ、さらに第２従動ロール４３を周回して延びる方向を幅方向であって一端部４１ａ側が延びる方向と逆方向に変化させ、その他端部４１ｂが支持アーム部材３７の幅方向他端部に固着される。

このように構成される駆動手段３９によれば、駆動ロール４４が電動機によって可逆的に回転駆動されるとき、駆動ベルト４１が矢符４５で示す方向に可逆的に移動することができるので、支持アーム部材３７が、駆動ベルト４１の移動に従って架台３８上で幅方向に直線移動することができる。

したがって、支持アーム部材３７に装着される第１および第２距離計３５，３６は、支持アーム部材３７が幅方向に直線移動する移動速度と、溶融めっき鋼板２１ａが搬送方向に搬送移動する速度との合成速度で、溶融めっき鋼板２１ａを幅方向に斜め走査する形で移動しながら幅方向の厚さ分布を測定することが可能である。なお、駆動ベルト４１と各ローラ４２，４３，４４とは、すべりによる移動誤差を抑制するために、溝付ベルトと歯車ローラとで構成されてもよい。

図４は、距離計による溶融めっき鋼板の厚さ測定の事例を示す図である。図４では、第１および第２距離計３５，３６として前記キーエンス社製のＬＫ−Ｇ１５５を使用し、厚さ：１．１６ｍｍ、幅：１０５９ｍｍの弱脱酸鋼を素鋼板とし、めっき付着量規格両面和で８０ｇ／ｍ^２にて製造した溶融アルミニウムめっき鋼板についての測定結果を示す。製造した溶融めっき鋼板を一部切り板サンプルとして採取し、そのサンプルについてマイクロメータで厚さを測定し、距離計による測定値と比較した。

図４中に示すライン４６が、距離計３５，３６による溶融めっき鋼板２１ａの厚さ測定結果を示す。ライン４６は、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向両側のうち、溶融めっき装置２０の操作者が操業に係る動作をする側であるワークサイド（略称Ｗｓ）のエッジから中央部へ向って約１５０ｍｍ程度の位置までの厚さ分布を示す。また図４中、丸印で示すデータは、溶融めっき鋼板２１ａの切り板サンプルをマイクロメータで測定した結果である。図４のライン４６と丸印で示すデータとの比較から判るように、距離計３５，３６による厚さの測定データは、極めて精度のよいことが判る。

厚さ測定手段２８で厚さが測定された溶融めっき鋼板２１ａは、巻取リール２９でコイル状に巻取られる。

以下本発明の溶融めっき鋼板の製造方法について説明する。巻取リール２２から巻戻された素鋼板２１は、焼鈍炉２３で熱処理され、スナウト２６に導かれてめっき浴２４に浸漬される。めっき浴２４から引上げられた溶融めっき鋼板２１ａは、ガスワイピングノズル２７ａ，２７ｂによってガスを吹付けられ、そのめっき付着量が調整される。

さらに搬送される溶融めっき鋼板２１ａは、厚さ測定手段２８によって、幅方向の厚さ分布、特に幅方向の中央部付近と両端部付近とにおける溶融めっき鋼板の厚さが測定される。この厚さ測定は、前述のように、第１および第２距離計３５，３６の離隔距離ｚと、第１および第２距離計３５，３６がそれぞれ計測する溶融めっき鋼板２１ａの表裏面との距離ｘ，ｙとに基づいて行われる。また、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向の厚さ分布は、距離計３５，３６を支持する支持アーム部材３７が幅方向に直線移動することによって測定される。

溶融めっき鋼板２１ａの厚さ測定の結果、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向中央部付近の厚さよりも、幅方向端部（エッジ）付近の厚さが大きいとき、中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいことを報知する懸念警報が出力されることが好ましい。

懸念警報の出力は、たとえば次のようにして実現される。まず、支持アーム部材３７には、架台３８に対する相対位置を検出する相対位置検出センサが設けられ、相対位置検出センサによって距離計３５，３６による厚さ測定の幅方向位置に関するデータが検出できるように構成される。この幅方向における測定位置のデータと、溶融めっき鋼板２１ａの厚さ測定データとが、マイクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュータは、幅方向中央部における厚さ測定結果と、幅方向エッジ付近の厚さ測定結果とを比較し、中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいとき、マイクロコンピュータに接続されて厚さ分布を出力表示するたとえばＸ−Ｙプロッタのチャート上にマーキングを付して懸念警報としたり、または溶融めっき装置２０の操作パネル上に設けられる警報ランプに動作指令を出力して点滅させたり、または溶融めっき装置２０の操作パネル上に設けられる警報ブザーに動作指令を出力して鳴動させたりして懸念警報とすることができる。なお、懸念警報としては、チャート上へのマーキング、警報ランプの点滅、警報ブザーの鳴動のうち、いずれか１つであってもよく、また２つ以上を複合して使用してもよい。

このように溶融めっき鋼板２１ａの中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいことを報知する懸念警報を出力することによって、操作者は、エッジオーバーコートの発生を確実に把握することができるので、次ステップのエッジオーバーコートを抑制するためのガスワイピングノズルの動作制御を遺漏なく実行することができる。

厚さ測定手段２８による測定の結果、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいとき、エッジ付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるように、またはエッジ付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズル２７の動作を制御する。

エッジ付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるように、またはエッジ付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるようにするためには、中央部付近の厚さをそのままにしてエッジ付近の厚さを減少させるようにしてもよく、エッジ付近の厚さをそのままにして中央部付近の厚さを増加させるようにしてもよく、または中央部付近の厚さを増加させてエッジ付近の厚さを減少させるようにしてもよい。このような調整は、ガスワイピングノズルのガスワイピング条件を、幅方向中央部とエッジ部とで、独立して調整することによって実現される。

エッジ付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるようにとは、エッジ付近の厚さと中央部付近の厚さとの差異が小さければ、溶融めっき鋼板をコイル状に巻取ったとき、コイルの幅方向端部とコイルの幅方向中央部とで、巻き径の差が小さくなるので、耳波等の形状不良が完全には防止されなくとも製品化可能な程度には抑制され得るとの主旨である。

エッジ付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるようにとは、エッジ付近の厚さが中央部付近の厚さ以下とすることによって、溶融めっき鋼板をコイル状に巻取ったとき、コイルの幅方向端部の巻き径がコイルの幅方向中央部の巻き径よりも小さくなるので、耳波等の形状不良が積極的かつ確実に防止されるとの主旨である。

なお、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいとき、ガスワイピングノズル２７を動作制御する手段は特に限定されるものではない。懸念警報を受けて、操作者が操作パネルからガスワイピングノズルおよびガス供給手段の動作を制御するものであってもよい。

また、厚さ測定手段２８の測定出力および幅方向測定位置をマイクロコンピュータへ入力し、溶融めっき鋼板２１ａの幅方向中央部付近の厚さよりもエッジ付近の厚さが大きいとの検知結果に応じて、マイクロコンピュータからガスワイピングノズルおよびガスワイピングノズルへのガス供給手段に対して動作指令を出力して制御するようなフィードバック制御にしてもよく、このような方法も本発明の範疇に含まれる。

以下本発明の実施例について説明する。
本実施例では、第１および第２距離計としてキーエンス社製のＬＫ−Ｇ１５５を備える溶融めっき装置によって溶融めっき鋼板を製造した。素鋼板としては、厚さ：０．５ｍｍ、幅：９４０ｍｍのチタンキルド鋼を用いた。溶融めっき装置内における鋼板の搬送速度、いわゆるラインスピードは、１２０ｍ／分である。めっき浴にはアルミニウムを使用し、めっき付着量規格両面和で２００ｇ／ｍ^２にて溶融アルミニウムめっき鋼板を製造した。

図５は、エッジオーバーコート発生部分の厚さ分布測定結果である。実施例においては、厚さの基準値を予め定め、その基準値に対する変動を板厚偏差と定義し、板厚偏差にて溶融めっき鋼板の幅方向の厚さ分布を表した。図５では、溶融めっき鋼板の幅方向の一端部であるＷｓのエッジから、Ｗｓの反対側エッジであるドライブサイド（略称Ｄｓ）のエッジまで全幅の測定値を示すとともに、厚さ測定時に鋼板に対してマーキングした部分の切り板サンプルをポイントマイクロメータで測定した値を併せて示す。

図５中、ライン５１が距離計による幅方向の厚さ分布測定結果である。図５から判るように、Ｗｓエッジ付近においてエッジオーバーコートが発生し、エッジ付近の厚さが中央部の厚さよりも大きくなったので、本実施例では懸念警報として装置の操作パネルに設けられる警報ブザーを鳴動させた。

懸念警報に対応して、操作者は、Ｗｓの厚さを減少させて中央部の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズルのＷｓエッジ付近に吹付けるガス流量を増大させる制御を実行した。その結果を図６に示す。図６は、ガスワイピングノズルを動作制御後の厚さ分布測定結果である。図６中、ライン５２が距離計による幅方向の厚さ分布測定結果である。図６から判るように、Ｗｓエッジ付近における厚さが減少し、中央部の厚さよりも小さくなり、エッジオーバーコートが解消されている。

このように、エッジオーバーコートが生じているか否かをリアルタイムで把握することができるので、エッジオーバーコートが発生した場合でも迅速な対応が可能であり、エッジオーバーコートが長時間にわたって発生することを防止できる。またエッジオーバーコートの発生が防止されるので、溶融めっき後にコイル状に巻取ったときの巻取形状が鼓形になることがないので、巻取り巻戻し後における耳波等の形状不良の発生を防止して、歩留を向上することができる。

さらに、エッジオーバーコートが発生しても迅速な対応が可能であり、厚さをリアルタイムで測定しているので、基本的にめっき付着量が規格を外れる心配がない限り、エッジ付近のめっき付着量を減少させる対応をとることができる。したがって、従来のようにエッジオーバーコートの発生に備えて中央部のめっき付着量を予め多くする条件で終始製造する必要がなくなるので、めっきに使用する地金の原単位を低減することができる。

本発明の製造方法によれば、従来に比べて耳波等の形状不良による歩留損を０．１７％改善することができ、地金の使用量を１１．１％低減することができた。

以上に述べたように、本実施の形態では、距離計は溶融めっき鋼板を介して対向するように１組が設けられる構成であるけれども、これに限定されることなく、対向して配置される２つの距離計からなる組を幅方向に複数配列し、距離計を走査させることなく幅方向の厚さ分布を測定することができるように構成されてもよい。

本発明の溶融めっき鋼板の製造方法の実施に好適に用いられる溶融めっき装置２０の構成を簡略化して示す系統図である。 厚さ測定手段２８の構成を簡略化して示す側面図である。 厚さ測定手段２８の構成を示す正面図である。 距離計による溶融めっき鋼板の厚さ測定の事例を示す図である。 エッジオーバーコート発生部分の厚さ分布測定結果である。 ガスワイピングノズルを動作制御後の厚さ分布測定結果である。 エッジオーバーコートが発生した溶融めっき鋼板の幅方向断面図である。 エッジオーバーコートが生じた溶融めっき鋼板１を巻取後さらに巻戻した状態を示す斜視図である。 溶融アルミニウムめっき鋼板における幅方向位置とめっき付着量との関係の一例を示す図である。 幅方向中央部のめっき付着量が予め多くなるようにして製造した溶融めっき鋼板１３の幅方向断面図である。

符号の説明

２０ 溶融めっき装置
２１ 素鋼板
２２ 巻戻リール
２３ 焼鈍炉
２４ めっき浴
２５ めっきポット
２６ スナウト
２７ ガスワイピングノズル
２８ 厚さ測定手段
２９ 巻取リール
３０ 搬送ロール
３５ 第１距離計
３６ 第２距離計

Claims (3)

1. 溶融めっき浴に浸漬後引上げられた状態の鋼板の表面に対してガスワイピングノズルからガスを吹付けてめっき付着量の調整を行う溶融めっき鋼板の製造方法において、
   溶融めっきが施された溶融めっき鋼板が搬送される方向に対して直交する方向である幅方向の少なくとも中央部付近と両端部付近とにおける溶融めっき鋼板の厚さを測定する厚さ測定ステップと、
   溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいとき、端部付近の厚さと中央部付近の厚さとの差が小さくなるようにまたは端部付近の厚さが中央部付近の厚さ以下になるように、ガスワイピングノズルの動作を制御するめっき厚調整ステップとを含むことを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法。
2. 厚さ測定ステップとめっき厚調整ステップとの間に、
   溶融めっき鋼板の中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいとき、中央部付近の厚さよりも端部付近の厚さが大きいことを報知する懸念警報を出力する警報ステップを含むことを特徴とする請求項１記載の溶融めっき鋼板の製造方法。
3. 厚さ測定ステップでは、
   少なくとも２つの第１および第２距離計が、溶融めっき鋼板を介して対向しかつ予め定める距離ｚを有するように、溶融めっき鋼板の表裏面それぞれの側に表裏面から離隔して設けられ、
   第１距離計が計測する溶融めっき鋼板表面との距離ｘと、第２距離計が計測する溶融めっき鋼板裏面との距離ｙとによって、
   溶融めっき鋼板の厚さｔを、次式ｔ＝ｚ−（ｘ＋ｙ）に基づいて測定することを特徴とする請求項１または２記載の溶融めっき鋼板の製造方法。

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