JP2008190001A

JP2008190001A - ワイピングノズル

Info

Publication number: JP2008190001A
Application number: JP2007026291A
Authority: JP
Inventors: Takanori Nagai; 孝典永井
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Metals Machinery Inc
Current assignee: Primetals Technologies Holdings Ltd
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】搬送される帯鋼が振動して接触しても、ワイピング性能の低下を防止することができるワイピングノズルを提供する。
【解決手段】ワイピングノズル２４の帯鋼Ｓと対向する鉛直面３２に、帯鋼Ｓに向けてワイピングガスＧを噴射する上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂと、当該上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端よりも帯鋼Ｓ側に突出する突出部３４とを設けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイピングガスを噴射することにより、帯鋼の表面に余剰に付着した溶融めっき金属を除去して、所定のめっき付着量に調整するワイピングノズルに関する。

一般に、めっき鋼板を製造するめっき鋼板製造ラインには、圧延工程、酸洗工程、焼鈍工程等の後に、帯鋼にめっきを施すめっき工程が設けられている。このめっき工程においては、搬送された帯鋼を溶融金属めっき浴内に連続的に浸漬させた後、当該溶融金属めっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程においてワイピングノズルからワイピングガスを帯鋼に向けて噴射している。これにより、帯鋼の表面に余剰に付着した溶融めっき金属はそぎ落とされ、当該帯鋼には所定量の膜厚のめっきが施される。

このような、めっき鋼板製造ラインのめっき工程において使用されるワイピングノズルは、例えば、特許文献１に開示されている。

特公昭６３−５０４２２号公報

しかしながら、溶融金属めっき浴から引き上げられた帯鋼がその板厚方向において振動すると、帯鋼がワイピングノズルに接触してしまう。このような接触が起こると、ワイピングノズルのガス噴射口近傍が損傷し、ワイピング性能の低下を招いてしまうおそれがある。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、搬送される帯鋼が振動して接触しても、ワイピング性能の低下を防止することができるワイピングノズルを提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係るワイピングノズルは、
溶融金属めっき浴から引き上げられた帯板に付着する余剰な溶融金属を除去するワイピングノズルにおいて、
前記帯板と対向する対向面に、
前記帯板に向けてワイピングガスを噴射するガス噴射口と、
前記ガス噴射口の開口部先端よりも前記帯板側に突出する突出部とを設ける
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係るワイピングノズルは、
第１の発明に係るワイピングノズルにおいて、
少なくとも前記ガス噴射口及び前記突出部をカーボン材またはセラミックスからなる溶融金属付着防止物質で形成する
ことを特徴とする。

第１の発明に係るワイピングノズルによれば、溶融金属めっき浴から引き上げられた帯板に付着する余剰な溶融金属を除去するワイピングノズルにおいて、前記帯板と対向する対向面に、前記帯板に向けてワイピングガスを噴射するガス噴射口と、前記ガス噴射口の開口部先端よりも前記帯板側に突出する突出部とを設けることにより、振動した前記帯板が接触しても、前記帯板は前記突出部だけに接触するので、前記ガス噴射口は損傷することがなく、ワイピング性能の低下を防止することができる。

第２の発明に係るワイピングノズルによれば、第１の発明に係るワイピングノズルにおいて、少なくとも前記ガス噴射口及び前記突出部をカーボン材またはセラミックスからなる溶融金属付着防止物質で形成することにより、前記ガス噴射口の内面に溶融金属が堆積することがないので、前記帯板の板幅方向におけるめっき付着量の不均一化を防止することができると共に、前記突出部に前記帯板が接触しても、前記突出部は前記帯板よりも柔らかいので、前記帯板の損傷も防止することができる。

以下、本発明に係るワイピングノズルを図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るワイピングノズルを備えためっき装置の概略図、図２は本発明の一実施例に係るワイピングノズルの先端拡大図、図３は帯鋼がワイピングノズルの突出部に接触したときの様子を示した図、図４は本発明の他の実施例に係るワイピングノズルの先端拡大図である。

図１に示すめっき装置１は、めっき鋼板を製造する図示しないめっき鋼板製造ラインに設けられるものである。このめっき鋼板製造ラインには、図示しないクリーニング装置、焼鈍炉等が順に配置されており、めっき装置１は焼鈍炉の下流側に配置されている。即ち、帯鋼Ｓをめっき鋼板製造ラインにおける、クリーニング装置、焼鈍炉、めっき装置１に順次通板させることにより、めっき鋼板が製造される。

なお、クリーニング装置及び焼鈍炉の構成については既に周知であるので、その説明は省略する。また、クリーニング装置及び焼鈍炉がどのような型式であっても、本発明に係るめっき装置１に適用することができる。

図１に示すように、めっき装置１には、焼鈍炉の排出通路１１から排出された帯鋼Ｓが連続的に供給されている。

めっき装置１には、亜鉛またはアルミニウム等の溶融金属が貯溜される溶融金属めっき浴２１が設けられている。溶融金属めっき浴２１内には、焼鈍炉の排出通路１１から排出された帯鋼Ｓを略鉛直上方に向けて搬送するシンクロール２２と、このシンクロール２２から搬送される帯鋼Ｓを挟むように配置される一対のガイドロール２３とが回転可能に支持されている。

また、溶融金属めっき浴２１の浴面２１ａ上には、ガイドロール２３間から搬送される帯鋼Ｓを挟むように対向配置される一対のワイピングノズル２４が設けられている。このワイピングノズル２４には、ガス供給路２５を介してガス供給装置２６が接続されている。

図１，２に示すように、ワイピングノズル２４は中空構造をなしており、その内部には帯鋼Ｓの板幅方向に延設するチャンバ３１が形成されている。このチャンバ３１内には上述したガス供給路２５が連通している。ワイピングノズル２４の帯鋼Ｓと対向する内側には、帯鋼Ｓの搬送方向と平行をなす鉛直面３２が形成されている。

鉛直面３２の上部及び下部には、当該鉛直面３２と略直交するように、即ち、帯鋼Ｓの搬送方向に対し略直交するように、上スリット（ガス噴射口）３３ａ及び下スリット（ガス噴射口）３３ｂが開口されている。上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂは、帯板Ｓの板幅以上に延設してチャンバ３１内に連通しており、その開口部先端は帯鋼Ｓの搬送方向に対する直交方向において鉛直面３２と同じ位置に開口されている。そして、鉛直面３２には上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端よりも帯鋼Ｓ側に突出する突出部３４が形成されている。この突出部３４も、帯鋼Ｓの板幅方向において当該帯鋼Ｓの板幅以上に形成されている。

なお、ワイピングノズル２４は、カーボン材の中でも比較的柔らかい黒鉛等の溶融金属付着防止物質で形成されている。

従って、焼鈍炉に搬送された帯鋼Ｓは、所定の熱処理が施された後、排出通路１１を介して溶融金属めっき浴２１内に連続的に浸漬される。そして、溶融金属めっき浴２１内に浸漬された帯鋼Ｓは、シンクロール２２により略鉛直上向きに方向転換されて、ガイドロール２３を介して溶融金属めっき浴２１の浴面２１ａの上方に引き上げられる。次いで、引き上げられた帯鋼Ｓがワイピングノズル２４間に搬送されると、ワイピングノズル２４の上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂから帯鋼Ｓに向けて圧縮した空気または窒素等のワイピングガスＧが噴射される。これにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、帯鋼Ｓの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。このように、帯鋼Ｓはめっきが施されることにより、最終製品のめっき鋼板となり、次工程へと搬送される。

ここで、上述したワイピング時においては、噴射されたワイピングガスＧの圧力によりそぎ落とされた溶融金属の一部が、ワイピングノズル２４の周囲にスプラッシュとなって飛散する。このように飛散した溶融金属はワイピングノズル２４の表面のみならず、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの内面まで付着するおそれがある。

しかしながら、ワイピングノズル２４は黒鉛で形成されており、共有結合のカーボン材の黒鉛と金属結合の溶融金属とは結合しにくいことから、飛散した溶融金属がワイピングノズル２４の上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの内面に付着しても、直ぐに剥がれることとなり、堆積することはない。この結果、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂからワイピングガスＧが乱れることなく噴射されるので、帯鋼Ｓの板幅方向におけるめっき付着量の不均一化が防止される。

また、ワイピング時においては、帯鋼Ｓがその板厚方向に振動してワイピングノズル２４に接触するおそれがある。このようにワイピングノズル２４に帯鋼Ｓが接触すると、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端が損傷してしまい、ワイピング性能に悪影響を及ぼすおそれがある。

しかしながら、ワイピングノズル２４の鉛直面３２に、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端よりも帯鋼Ｓ側に突出した突出部３４を設けているので、仮に、帯鋼Ｓがその板厚方向に振動してワイピングノズル２４と接触しても、図３の２点鎖線に示すように、振動した帯鋼Ｓは突出部３４と最初に接触することとなり、突出部３４だけが損傷する。この結果、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの損傷を防止できるので、ワイピング性能が低下されることはない。更に、帯鋼Ｓが接触しても、突出部３４はカーボン材の中でも比較的柔らかい黒鉛で形成されているので、帯鋼Ｓに傷が付くことがない。

そして、ワイピングノズル２４の上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂから噴射されたワイピングガスＧによる帯鋼Ｓへの圧力分布Ｐは、図２に示すようになっている。この圧力分布Ｐにおいては、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂから噴射されたワイピングガスＧが帯鋼Ｓに衝突する部分が最も高い圧力となっており、鉛直面３２と対向する帯鋼Ｓの部分がそれよりも低い圧力となっている。

また、上スリット３３ａから噴射されて帯鋼Ｓに衝突して下方に流れたワイピングガスＧと、下スリット３３ｂから噴射されて帯鋼Ｓに衝突して上方に流れたワイピングガスＧトとの衝突により、鉛直面３２と帯鋼Ｓとの間にワイピングガスＧが滞留する。これにより、鉛直面３２と帯鋼Ｓとの間では、ワイピングガスＧの流速が小さくなり、この結果、よどみ部が形成されて、大気圧よりも高圧な静圧が発生する。

更に、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂに対向した帯鋼Ｓの表面においては、ワイピングが行われるが、鉛直面３２と対向する帯鋼Ｓの表面においては、殆どワイピングが行われない。従って、よどみ部が形成され静圧が発生することにより、帯鋼Ｓが突出部３４に接触しにくくなるだけでなく、鉛直面３２に突出部３４を設けてもワイピング性能が低下することはない。

なお、上述した実施形態では、ワイピングノズル２４を上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの２段スリット構造にしたが、３段スリット以上の構造にしても構わない。この場合、スリット間に形成される少なくとも１つの鉛直面に突出部を設けることで、上述した作用効果を得ることができる。そして、鉛直面に設けられる突出部の数量は複数であってもよく、その形状も突出していればどのような形状に設定しても構わない。

また、図４に示すように、鉛直面３２を上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端よりも帯鋼Ｓ側に突出した突出面３６としても構わない。

更に、突出部３４または突出面３６を含むワイピングノズル２４の全体を、カーボン材の黒鉛で形成しているが、カーボン材の替わりに溶融金属付着防止物質としてセラミックスを用いて、ワイピングノズルを形成させても構わない。

また、ワイピングノズル２４を金属材料で形成し、その表面に、セラミックス溶射、窒化、浸炭等の溶融金属付着防止物質で皮膜３５（図２乃至図４参照）を形成させても構わない。その皮膜３５の形成範囲は、少なくとも、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂ、突出部３４または突出面３６が覆われていればよい。

従って、本発明に係るワイピングノズルによれば、ワイピングノズル２４の帯鋼Ｓと対向する鉛直面３２に、帯鋼Ｓに向けてワイピングガスＧを噴射する上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂと、当該上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの開口部先端よりも帯鋼Ｓ側に突出する突出部３４とを設けることにより、搬送される帯鋼Ｓが振動してワイピングノズル２４に接触しても、帯鋼Ｓは突出部３４だけに接触し、この突出部３４だけが損傷することになる。この結果、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂは損傷することがないので、帯鋼Ｓが接触してもワイピング性能の低下を防止することができる。

また、ワイピングノズル２４に上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂを帯鋼Ｓの搬送方向に沿って設けることにより、ガス噴射時においてワイピングノズル２４と帯鋼Ｓとの間に、よどみ部が形成され静圧が発生するので、鉛直面３２に突出部３４を設けても、ワイピング性能に悪影響を及ぼすことがない。

更に、少なくとも上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂをカーボン材またはセラミックスからなる溶融金属付着防止物質で形成することにより、上スリット３３ａ及び下スリット３３ｂの内面に溶融金属が堆積することがないので、帯鋼Ｓの板幅方向におけるめっき付着量の不均一化を防止することができると共に、突出部３４に帯鋼Ｓが接触しても、突出部３４は帯鋼Ｓよりも柔らかいので、当該帯鋼Ｓの損傷も防止することができる。

飛散した溶融金属による帯板へのめっき付着量の不均一化を防止するワイピングノズルに適用可能である。

本発明の一実施例に係るワイピングノズルを備えためっき装置の概略図である。本発明の一実施例に係るワイピングノズルの先端拡大図である。帯鋼がワイピングノズルの突出部に接触したときの様子を示した図である。本発明の他の実施例に係るワイピングノズルの先端拡大図である。

符号の説明

１めっき装置
１１排出通路
２１溶融金属めっき浴
２２シンクロール
２３ガイドロール
２４ワイピングノズル
２５ガス供給路
２６ガス供給装置
３１チャンバ
３２鉛直面
３３ａ，３３ｂスリット
３４突出部
３５皮膜
３６突出面
Ｇワイピングガス
Ｐ圧力分布

Claims

溶融金属めっき浴から引き上げられた帯板に付着する余剰な溶融金属を除去するワイピングノズルにおいて、
前記帯板と対向する対向面に、
前記帯板に向けてワイピングガスを噴射するガス噴射口と、
前記ガス噴射口の開口部先端よりも前記帯板側に突出する突出部とを設ける
ことを特徴とするワイピングノズル。
請求項１に記載のワイピングノズルにおいて、
少なくとも前記ガス噴射口及び前記突出部をカーボン材またはセラミックスからなる溶融金属付着防止物質で形成する
ことを特徴とするワイピングノズル。