JP2007254875A

JP2007254875A - 浴中ロール表面付着物除去方法

Info

Publication number: JP2007254875A
Application number: JP2006084501A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nishimura; 康弘西村; Jun Uryu; 順瓜生
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】ドロスの付着を効率的に除去し、ブレードの寿命を向上可能な、浴中ロール表面付着物除去方法を提供する。
【解決手段】めっき浴内の浴中ロール４面にブレード７を押付けて該ロール面上のドロス付着物を掻き落とす浴中ロール表面付着物除去方法において、前記ブレードを前記浴中ロール面に一定の押付力で押付けながら前記浴中ロールの幅方向に往復動させる付着物除去処理と、前記ブレードを開放しておく待機処理とを、交互に所定時間ずつ行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴中ロール表面付着物除去方法に関し、詳しくは、溶融金属のめっき浴中で稼動中のシンクロールや浴中サポートロール等の浴中ロール表面からドロス付着物をブレード（ドクターブレード）により掻き落とす浴中ロール表面付着物除去方法に関する。

金属帯の連続溶融金属めっきの代表例である鋼帯の連続溶融亜鉛めっきは一般に次の方法で行われる（図３）。鋼帯１は、焼鈍炉からスナウト２を介してめっき槽３内の溶融亜鉛浴（めっき浴）中に送り込まれ、浴内でシンクロール４により上向きに方向転換され、浴中サポートロール５により反り矯正された後浴外に送り出され、その後、ワイピングノズル６により亜鉛付着量（めっき付着量）を所望の値に調整される。

この種のめっき浴では、鋼帯から溶出した鉄が、めっき浴主成分である亜鉛およびめっき浴副成分であるアルミニウムとそれぞれ結合してドロスを生成し、これらドロスはシンクロール４および浴中サポートロール５（浴中ロールと総称する）に巻きつくような形で付着しやすい。ドロスが浴中ロール面に付着し形成したドロス付着物は、鋼帯表面にスリップ疵、圧痕疵等を付け、品質不良の原因となる。スリップ疵防止のためには、張力の変更、ラインスピードの減速等で対応するが生産性が低下する。品質不良が発生してしまうと、ラインを止めて浴中ロールを交換しなければならないため、生産性はさらに低下する。

この問題に対して、浴中ロール面からのドロス付着物除去を図った次のような従来技術がある。
Ｉ．浴中ロール胴部にワイパーロール胴部を押圧接触させることにより浴中ロール面に付着しようとするドロス等付着物を拭い去る（特許文献１）。
II．シンクロール面にブレードを特定の角度（ブレードとシンクロールが振動しないような角度）で当接させてドロス付着物を掻き落とす（特許文献２）。

III．浴中ロール面に該ロール胴長よりも小さい幅のブレードを当接させながら浴中ロール軸方向に往復させることにより、ブレードの接触面圧を高めてより効率よくドロス付着物を掻き落とす（特許文献３）。
IV．前記IIIのブレードの押付力を所定の範囲にフィードバック制御する（特許文献４）
Ｖ．ブレードとして先端テーパ部に厚みが一定の後続部が連なる形状を有するものを用い、前記先端テーパ部のテーパ面を前記浴中ロール面に一定の押付力で押付ける。
特開平４−１６５０５６号公報実開平６−８３７６２号公報実開平２−５１２５３号公報特公平５−２０４９６号公報

しかし、前記Ｉの方法では一旦付着形成したドロス付着物を掻き落とすことはできない。また、前記Ｉ〜IVの方法では、時間が経つとブレードの浴中ロール当接部が摩耗して接触面積が増大し、押付力が一定であっても面圧が低下して、ドロス付着物の除去性能が減衰するため、比較的短い周期でブレードを交換する必要があり、そのことが生産性の向上を妨げる一因となっていた。前記Ｖの方法によれば、ドロス付着物の除去性能が減衰せずに、長時間連続使用することが可能となったが、先端テーパ部の厚みが一定の後続部がすべて摩耗してしまうと、ブレードとしては使用困難となるので、さらに長時間使用できる技術が求められていた。

そこで、本発明は、ドロスの付着を効率的に除去し、ブレードの寿命を向上可能な、浴中ロール表面付着物除去方法を提供することを目的とする。

前記目的は、以下に記載の本発明によって達成された。
（１）めっき浴内の浴中ロール面にブレードを押付けて該ロール面上のドロス付着物を掻き落とす浴中ロール表面付着物除去方法において、前記ブレードを前記浴中ロール面に一定の押付力で押付けながら前記浴中ロールの幅方向に往復動させる付着物除去処理と、前記ブレードを開放しておく待機処理とを、交互に所定時間ずつ行うことを特徴とする浴中ロール表面付着物除去方法。

（２）前記押付力は、前記ブレードと前記浴中ロール面との接触面圧が１〜５０Ｎ／ｃｍ^２となるように定める（１）記載の方法。

本発明によれば、ブレードの面積を大幅に向上でき、浴中ロールに対するブレードの接触面圧を長期にわたり一定に保てるようになるから、浴中ロール面上のドロス付着物を有効に除去でき、ドロス付着物起因のスリップ疵や圧痕疵等による表面品質不良の発生、およびそれによって余儀なくされるラインスピード減速やロール交換による生産性の低下を防止できるという優れた効果を奏する。

発明者らは、めっき浴内の浴中ロール面に押付けてドロス付着物を掻き落とすために用いるブレードの寿命延長に関して検討を加えた。そして、ブレードを常時浴中ロールに対して押付けていなくとも、浴中ロールに付着する異物量が少ない場合には、めっき製品の品質は問題ないことを確認した。そして、浴中ロールへブレードの押付けを全く行わないで、処理を続けた場合に、操業初期においては、めっき製品に対して異物付着による欠陥はないが、この状態での操業を続けて、処理量が増えていくに従い、ある段階でめっき製品への異物の付着量が増え始めることがわかった。さらに、めっき製品への異物の付着が発生した時点で、浴中ロールへのブレードの押付けを開始すると、めっき製品への異物の付着量は徐々に低下していくこともわかった。

以上の結果から、前記浴中ロール面に一定の押付力で押付ける付着物除去処理と、ブレードを開放しておく待機処理とを、交互に所定時間ずつ行うことで、めっき製品の異物付着欠陥を防止しつつ、ブレードの寿命を延長できることに想到した。
以下図面を参照して、本発明を詳細に説明する。本発明では、例えば図１に示すように、先端テーパ部１１に厚みが一定（厚み公差±１０％以内）の後続部１２が連なる形状のブレード７を用い、その先端テーパ部１１のテーパ面を浴中ロール面に押付ける。このブレード７では、ブレード先端の摩耗が進行しても、浴中ロール４との接触面積は一定に保たれる。そして、押付力ｆを一定としているから、ブレード７を長期に使用しても浴中ロール面との接触面圧は一定に保たれる。なお、前記先端テーパ部１１および後続部１２はその幅も先端側から基端側にわたり極力一定とするのが望ましい。

ブレード連結部材１０は、ブレード支持手段８により上下動自在に、すなわち上下方向の動きを拘束されない状態に支持される。ブレード支持手段８にはブレード昇降装置２０が設けられており、このブレード昇降装置２０は例えば油圧シリンダで構成され、ブレード連結部材１０の端部１０１を上向き（図中の矢印方向）に押付けて上昇させることで、ブレード７先端を浴中サポートロールから開放することができ、逆に、ブレード連結部材１０の押付けを止めると、ブレード連結部材１０は下降し、ブレード連結部材１０とブレードとの自重で、ブレード７先端のシンクロール４への押付け力が発生する。図中３０は押付け力を調整するための浮箱である。

図２は、図１に示した装置の正面模式図である。シンクロール４と浴中サポートロール５を支持するハンガー９に、ブレード横行手段２１が設けられている。該ブレード横行手段２１にブレード支持手段８が支持される構成とすることで、ブレード７をシンクロール４の幅方向に往復動させることが可能となっている。
ブレード横行手段２１とブレード昇降装置２０は、ブレード制御手段２２に接続されており、このブレード制御手段２２が、昇降、往復動の開始・停止を行う。ブレード制御手段２２では、図４に示すフローチャートに従い、ブレード７のシンクロール４への押付け動作を制御する。

まず、ステップ１００において、溶融めっき処理の操業が開始されると同時に、ブレード昇降装置２０に下降指令を発信し、ブレード７をシンクロール４に対して押付ける。さらに、ステップ１１０でブレード横行手段２１に対しブレードの往復動開始指令を発信する。
ステップ１２０においては、ブレード７の往復動を開始してからの経過時間、すなわち、付着物除去処理継続時間ｔを測定し、経過時間が予め設定しておいた目標の付着物除去処理時間ｔ０に達するかを判定しており、付着物除去処理時間ｔ０に達すると、ステップ１３０においてブレード昇降装置２０に対して上昇指令を発信するとともに、ブレード横行手段２１に対して往復動の停止指令を発信する。

ステップ１４０では、上記の上昇指令を発信してからの経過時間を測定し、すなわち待機処理継続時間Ｔを測定し、この時間が予め設定しておいた待機処理時間Ｔ０に達するかを判定しており、待機処理時間Ｔ０に達すると、再びステップ１００に戻り、ブレード７のシンクロール４への押付けを再開する。
この動作を繰り返すことにより、ブレード７を前記浴中ロール面に一定の押付力で押付けながら前記浴中ロールの幅方向に往復動させる付着物除去処理と、前記ブレード７を開放しておく待機処理とが、交互に所定時間ずつ行われる。

ここで、発明者らの調査によれば、付着物除去処理時間として３０分〜８時間、待機処理時間としては、１〜８時間の間とすることが好ましい。
ところで、ブレードと浴中ロール面との接触面圧が１Ｎ／ｃｍ^２未満では浴中ロール面上のドロス等付着物を十分に除去できず、一方、５０Ｎ／ｃｍ^２を超えると浴中ロールの回転が妨げられて鋼帯を円滑に送れなくなるので、ブレードの押付力ｆは、ブレードと浴中ロール面との接触面圧が１〜５０Ｎ／ｃｍ^２の範囲に収まるように設定するのが好ましい。より好ましくは５．０〜３０Ｎ／ｃｍ^２である。

本発明では、ブレードの材質は、ステンレス鋼、耐熱鋼、あるいは耐熱性非鉄基合金などのいずれも好ましく用いうる。なお、剛性の観点から、ブレード後続部１２の厚みは２０ｍｍ以上、幅は２００ｍｍ以上が好ましい。また、ブレード先端テーパ部１１のテーパ角度（図１のθ）は、３０〜６０°が好ましい。なお、この例では、シンクロール４のみをドロス付着除去対象としているが、浴中サポートロール５を対象とする場合も同様に構成しうる。

押圧力を一定にする方法としては、例えば押付対象ロールのトルクをトルクセンサで検出し該センサ出力が目標値になるように前記ブレード昇降装置の押付け操作量（例えばエアシリンダを押付け駆動源とする場合はそのエア圧力）を調整する方法や、また例えばより簡便な浮箱式浮力にて常時一定力を作用させる方法などのいずれも好ましく用いうる。

図３に示した連続溶融亜鉛めっき工程により厚み０．５〜１．６ｍｍ、幅８００〜１６００ｍｍの鋼帯を処理するめっき操業において、図１ないし図２に例示した装置を用いて胴径８００ｍｍ×胴長２２００ｍｍのシンクロール（表層部がＷＣ溶射層からなる）面上のドロス付着物を、ブレードを押付けることにより除去する付着物除去処理と、ブレードを開放しておく待機処理とを、交互に行いながら操業した。めっき浴の浴温は４６０℃、Ａｌ濃度は０．１４％である。ブレードは、幅２００ｍｍ×尾端厚み２０ｍｍ×テーパ角度θ＝４０°の先端テーパ部に幅２００ｍｍ×厚み２０ｍｍ×長さ５５ｍｍの平板状後続部が連なる嘴形状のもの（材質はＳＵＳ３０４）を用い、ブレードをシンクロールに押付ける際には、浮箱式浮力にて一定の押付力５００Ｎ（初期面圧＝１２．５×ｓｉｎθ≒８（Ｎ／ｃｍ^２））で押付けながらロール軸方向に往復させた。往復動させる際の、ロール軸方向の送り速度は３０ｍｍ／ｓとし、６０往復させるのに要する時間を付着物除去処理時間として設定した。また、待機処理時間は４時間とし、付着物除去処理と待機処理とを繰り返すようにした。

その結果、７０日目に、ドロス付着起因の製品表面疵が発生し始め、ブレードの寿命は７０日程度であることがわかった。
従来の条件、すなわち、常時、一定の押付力５００Ｎにてブレードを押付けつつ、３０ｍｍ／ｓにて往復動させる場合には、２０日程度でドロス付着起因の製品表面疵が発生し始めていたので、３．５倍のブレード寿命延長が達成された。

本発明を適用可能な装置の一例を示す側面模式図である。本発明を適用可能な装置の一例を示す正面模式図である。連続溶融亜鉛めっき工程の説明図である。本発明の浴中ロール表面付着物除去方法の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１鋼帯
２スナウト
３めっき槽
４シンクロール（浴中ロール）
５浴中サポートロール（浴中ロール）
６ワイピングノズル
７ブレード
８ブレード支持手段
９ハンガー
１０ブレード連結部材
１１先端テーパ部（ブレード先端テーパ部）
１２後続部（ブレード後続部）
２０ブレード昇降装置
２１ブレード横行手段
２２ブレード制御手段
３０浮箱
１００，１１０，１２０，１３０，１４０ステップ
１０１ブレード連結部材の端部
ｆ押付力

Claims

めっき浴内の浴中ロール面にブレードを押付けて該ロール面上のドロス付着物を掻き落とす浴中ロール表面付着物除去方法において、前記ブレードを前記浴中ロール面に一定の押付力で押付けながら前記浴中ロールの幅方向に往復動させる付着物除去処理と、前記ブレードを開放しておく待機処理とを、交互に所定時間ずつ行うことを特徴とする浴中ロール表面付着物除去方法。
前記押付力は、前記ブレードと前記浴中ロール面との接触面圧が１〜５０Ｎ／ｃｍ^２となるように定める請求項１記載の方法。