JP2007204790A - ガスワイピングノズルのノズル詰まり防止方法およびノズル詰まり防止器具 - Google Patents

Abstract

【課題】金属帯の溶融金属めっき技術分野において、ガスワイピングノズルのノズル詰まりを安価にかつ効果的に解消できる手段を提供する。
【解決手段】金属帯の溶融金属めっきライン内で稼動中のガスワイピングノズル３の幅方向端面に振動器11を押し当ててガスワイピングノズルを１Hz以上で振動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスワイピングノズルのノズル詰まり防止方法およびノズル詰まり防止器具に関する。

鋼帯等の金属帯を連続的にめっきする方法として、金属帯を亜鉛、アルミニウム等の溶融金属中に浸漬して同金属帯の表面にめっきを施す溶融めっき法が知られている。
溶融めっき法では、冷間圧延工程で圧延され、次いで洗浄工程で表面洗浄された金属帯を、無酸化性あるいは還元性の雰囲気に保たれた焼鈍炉にて焼鈍処理（このとき表面酸化膜の除去も行なわれる）した後、溶融金属温度とほぼ同じ温度まで冷却し、浴（溶融金属浴またはめっき浴を指す）中に配設されたシンクロールを変向点とする略Ｖ字形の経路に沿って通帯させ、浴中に浸漬して金属帯表面に溶融金属を付着させる。さらに、浴から引き出された金属帯の表裏両面に、経路面を挟んで対向配置されたガスワイピングノズルにて、ワイピングガスを吹き付けて過剰の溶融金属を払拭し、金属付着量の調整を行なう。

この溶融めっき法は、電気めっき法に比べ、安価にめっき金属帯を製造できる、容易に厚めっき金属帯を製造できるなどの特長を有している。
金属帯は、浴中通帯時、シンクロールでの曲げ・曲げ戻しにより、シンクロールと反対側に幅方向凸状の反り（Ｃ反り）を発生する。このＣ反りを矯正するために、シンクロール出側に設けた一対のサポートロールが用いられる。この矯正により、金属帯の形状をフラットにできれば、付着量分布はかなり均一化することができる。

しかし、通常は、ガスワイピングノズルに溶融金属飛沫などの異物が付着してノズルギャップに目詰まりを生じやすく、この目詰まりが生じると、ノズル幅方向のガス流量ムラができ、金属帯幅方向で付着量が不均一となってしまう。
そこで、従来、ノズルギャップに目詰まりが生じたときには、例えば図４に示すように、ガスワイピングノズルの先端部をなす、上リップ81と下リップ82の隙間（この隙間がノズルギャップである）に、楊枝状のスクレーパ１３を挿入して動かすことによりノズルギャップに詰まった異物を掻き出していた。

一方、例えば図３に示すように、ガスワイピングノズルに圧電素子16等の歪誘起アクチュエータを内蔵したいわゆるギャップ可変式ガスワイピングノズル3Aが知られている（特許文献１）。これによれば、上リップ81と下リップ82間を架橋するように配設した圧電素子16を、動力伝達線30からの動力で、矢示振動方向17Aに振動させることにより、ノズル先端が矢示振動方向17（ノズルギャップが開閉する方向）に振動し、ノズルギャップに詰まっている異物が振るい落とされる。この方法は、上記スクレーパ13を用いて掻き出す方法よりも、より効果的に異物を除去することができる。
特開２００５−１３３２０８号公報

しかしながら、前記ギャップ可変式ガスワイピングノズルに内蔵される圧電素子等の歪誘起型アクチュエータは高価であり、また、使用環境が高温で厳しいことから寿命が短くて交換周期を短くする必要があり、設備費がかさむ問題があった。
本発明は、上述の事情に鑑み、金属帯の溶融金属めっき技術分野において、ガスワイピングノズルのノズル詰まりを安価にかつ効果的に解消できる手段を提供することを目的とする。

発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意検討し、その結果、ガスワイピングノズルの幅方向端面に振動器を押し付けて、ガスワイピングノズルを１Hz以上で振動させる手段に想到した。
すなわち、本発明は、金属帯の溶融金属めっきライン内で稼動中のガスワイピングノズルの幅方向端面に振動器を押し当ててガスワイピングノズルを１Hz以上で振動させることを特徴とするガスワイピングノズルのノズル詰まり防止方法である。

また、本発明は、ガスワイピングノズルの幅方向端面に押し当てて用いるヘッド部に振動数１Hz以上の振動器を保持せしめ、該ヘッド部に把持用のアーム部を連結してなる可般式のノズル詰まり防止器具である。

本発明によれば、振動器をガスワイピングノズルの幅方向端面に随時押し当ててガスワイピングノズルを１Hz以上で振動させることにより、ノズル詰まりが有効に防止される。振動器を先端に有する可般式のノズル詰まり防止器具は安価に構成することができ、設備費の負担はきわめて小さい。

以下、鋼帯の溶融亜鉛めっきラインに本発明を適用した場合を例に挙げて本発明の実施形態を説明するが、本発明はこの例に限定されるものではなく、鋼帯以外の金属帯、又は溶融亜鉛以外の溶融金属、を用いる溶融めっき方法にも適用可能である。
図１は、本発明の実施形態の１例を示す立体図である。鋼帯20は矢示通帯方向10に通帯されて、溶融亜鉛浴１に浸漬され、浴中でシンクロール５により斜め下方から上方へと方向転換され、浴中サポートロール６で形状矯正されながら、浴上に引上げられたのち、ガスワイピングノズル３からのガス吹き付けにより、鋼帯20の両面に過剰に付着した溶融亜鉛を払拭される。その後、浴上サポートロール７等で案内される。

また、ガスワイピングノズル３の下流側には、鋼帯20の反り量を測定する反り測定手段のセンサ部4Aをなす複数の距離計が鋼帯通路幅方向に平行な方向に配列されている。
ガスワイピングノズル（以下、単にノズルとも言う）３の幅方向端面には、振動器を先端に有する可般式のノズル詰まり防止器具２が押し当てられている。このような押し当てにより、ノズル詰まり防止器具２の振動がノズル３に伝わって、ノズル３に付着していた異物がふるい落とされ、あるいは、異物がノズル３へ付着しようとするのが阻止されて、ノズル詰まりが有効に防止される。もっとも、ノズルの振動数が１Hz以下では、ノズル詰まり防止効果に乏しいので、ノズルが１Hz以上の振動数で振動するように、ノズル詰まり防止器具２の振動数を選択する必要がある。

ノズル詰まり防止器具２としては、例えば図２に示すように、ノズル３の幅方向端面に押し当てて用いるヘッド部８に振動数１Hz以上の振動器11を保持せしめ、該ヘッド部に把持用のアーム部９を連結してなる、きわめて簡素な構造のもので十分である。すなわち、ノズル３へのノズル詰まり防止器具２押し当ては、人手により随時行なうことができる。
振動器11としては、電気式または空圧式のバイブレータといった安価なものが使用でき、これは動力伝達線（電気式では給電線、空圧式ではエアホース）30からの動力により振動を駆動される。振動の制御は、動力伝達線30に接続させたオンオフスイッチあるいは振幅調整ツマミ等の操作端子（図示省略）を用いて行なうことができる。この操作端子はアーム部９に取り付けておくのが便利である。

なお、本発明者らの調査によれば、ノズルに溶融亜鉛飛沫等の異物が付着するのは、鋼帯コイルの先行払い出し材の尾端と後続払い出し材の先端とを溶接により繋いだ箇所（溶接点という）が、ノズル位置を通過する前後の時間帯に集中して起こっており、この時間帯を除けばノズルへの異物付着はほとんど起こっていない。よって、ノズル詰まり防止器具をノズル幅方向端面に押し当てて振動させる時機は、鋼帯の溶接点がノズル位置を通過する前後の時間帯としておけば十分である。

溶融亜鉛めっきライン内で稼動中のガスワイピングノズルに、次のＡ〜Ｃの条件をそれぞれ適用した。
Ａ（従来例）：ノズル詰まりに応じて図４のようにスクレーパにてノズルギャップ内の異物を掻き出す。
Ｂ（比較例）：ノズルとして図３のような、圧電素子を内蔵するギャップ可変式のものを用い、圧電素子を１Hz以上で振動させる。

Ｃ（本発明例）：図１に示したような形態で、図２に示した形態のノズル詰まり防止器具を随時ノズルの幅方向端面に押し当てて振動器を振動させる（ノズルの振動数は１Hz以上とする）。
これら条件でのめっき操業における、ノズル詰まり不良率（ノズル詰まりに起因する製品不具合発生率）及び設備費を比較して図５（ａ），（ｂ）に示す。ノズル詰まり不良率は、条件Ａを100とした相対値、設備費は条件Ｂを100とした相対値でそれぞれ示した。

図示のように、本発明によれば、安価でありながら有効に、めっき操業中のガスワイピングノズルのノズル詰まりを防止することができる。

本発明の実施形態の１例を示す立体図である。 本発明に用いるノズル詰まり防止器具の１例を示す断面図である。 ギャップ可変式ガスワイピングノズルの例を示す断面図である。 従来のノズル詰まり対策方法の説明図である。 本発明例（Ｃ）、従来例（Ａ）、比較例（Ｂ）のそれぞれについて、ノズル詰まり不良率（ａ）と設備費（ｂ）を示すグラフである。

符号の説明

１ 溶融金属浴（溶融亜鉛浴）
２ ノズル詰まり防止器具
３ ガスワイピングノズル（ノズル）
3A ギャップ可変式ガスワイピングノズル
4A 反り測定手段のセンサ部（距離計）
５ シンクロール
６ 浴中サポートロール
７ 浴上サポートロール
８ ヘッド部
９ アーム部
10 矢示通帯方向
11 振動器
13 スクレーパ
16 圧電素子
17、17A 矢示振動方向
18 矢示ガス流方向
20 金属帯（鋼帯）
30 動力伝達線
81 上リップ
82 下リップ

Claims (2)

1. 金属帯の溶融金属めっきライン内で稼動中のガスワイピングノズルの幅方向端面に振動器を押し当ててガスワイピングノズルを１Hz以上で振動させることを特徴とするガスワイピングノズルのノズル詰まり防止方法。
2. ガスワイピングノズルの幅方向端面に押し当てて用いるヘッド部に振動数１Hz以上の振動器を保持せしめ、該ヘッド部に把持用のアーム部を連結してなる可般式のノズル詰まり防止器具。

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