JP2009167455A - 溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法及び溶融亜鉛メッキ設備 - Google Patents

Abstract

【課題】飛散したスプラッシュを確実に捕捉してスプラッシュ疵の発生を防止できる溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ飛散防止方法及び溶融亜鉛メッキ設備を提供する。
【解決手段】亜鉛浴から引き上げられた鋼板にワイピングノズル２からガスが吹き付けられて鋼板表面から飛散したスプラッシュが再び鋼板に付着するのを防止するための溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法であって、ワイピングノズル２にガスを供給するガス配管１および／またはワイピングノズル２に融点が４５０℃以下の繊維状または不織布によるスプラッシュの吸着材５を配設したうえでワイピングノズル２から鋼板にガスを吹き付けることにより、鋼板表面から飛散したスプラッシュを吸着材５で吸着するスプラッシュ飛散防止方法及び溶融亜鉛メッキ設備。
【選択図】図５

Description

本発明は、ワイピングノズルから吹き付けられたガスによって鋼板表面から払拭されたスプラッシュが再び鋼板に付着するのを防止するための溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法及び溶融亜鉛メッキ設備に関するものである。

通常鋼板に連続的に溶融亜鉛メッキを施す場合、鋼板を一旦溶融亜鉛浴中に引き入れたのちに、溶融亜鉛浴中に配置されたシンクロールで方向転換させて垂直に上げている。そして、鋼板の表面に付着して上がってきた溶融亜鉛の余剰分を溶融亜鉛浴上に対向して配置した一対のワイピングノズルからガスを吹き付けることによって払拭して所要の厚みに制御していた。しかし、このとき鋼板の表面から払拭された亜鉛が飛び散りスプラッシュとなってメッキ後の鋼板表面に再び付着して、これがスプラッシュ疵となるという問題があった。

このようなスプラッシュ疵の発生を防止するために、従来は例えば特許文献１に開示されているように、一対のワイピングノズル上方にシールボックスを設け、シールボックスにはワイピングノズル直上にガス吸引管と上部の加圧ガス管を配置したものがある。そして、加圧ガス管から供給される不活性ガスを下方のガス吸引管から吸い出すことにより、ワイピングガスの上昇流を防いでスプラッシュの飛散を防止していた。しかしながら、このように構成したものにおいては、ワイピング装置が大掛かりになってコストがアップするという問題があった。

また、図８に示したワイピング装置は、ワイピングノズル２の直上に飛散したスプラッシュをガス配管１の手前に配置したブロア２１で吸引し、回収タンク２２で回収するようにしたものである。このものは効果は優れるものの設備コストなどの面でやはり問題があった。

また、従来法の一つとして図９に示したように、ガス配管１の近傍にスプラッシュ捕捉用の金網３を配置したものがある。このものにおいては金網３にて配管の外側から鋼板に向けて飛散してくるスプラッシュを捕捉することができるが、ワイピングノズル２近傍で発生するスプラッシュを捕捉することはできない。また、金網３の取り付け取り外しが容易でない、金網３に付着した亜鉛粒の除去に時間がかかるという問題があった。

また、図１０に示すようにワイピングノズル２近傍にガスのブローノズル２３を配置して飛散したスプラッシュをブローノズル２３吹き飛ばすようにすることも考えられる。しかしながら、このものにおいては、やはり専用のガス配管２４等を必要とするので、設備コスト、ランニングコストがかさむという問題があった。以上のように、何れの方法においても、コストや効果の面においてスプラッシュ飛散防止対策として満足のできるものではなかった。
特開平４−２３１４４８号公報 特開平４−２７５６号公報 特開２０００−３２８２１８号公報

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、飛散したスプラッシュを確実に捕捉してスプラッシュ疵の発生を防止することができる溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ飛散防止方法及び溶融亜鉛メッキ設備を提供するためになされたものである。

上記の課題を解決するために発明者らは鋭意研究を重ねた。すなわち、従来は鋼板表面から払拭されて飛散したスプラッシュが再び鋼板に付着する機構が確認できていなかった。そこで、スプラッシュの飛散状況をＣＣＤカメラにて観察した結果、以下のような知見を得た。

図１において、溶融亜鉛浴を通過した鋼板は上方に上昇されるが、亜鉛浴直上には鋼板を挟んで一対のワイピングノズル２が対向して配置されており、鋼板の表面に付着した溶融亜鉛の余剰分をワイピングノズル２からガスを吹き付けることによって払拭して所要の厚みに制御される。ワイピングノズル２へはガス配管１を介してガスが供給される。

ここで、スプラッシュ発生の一つの例を説明する。鋼板のパスラインは鋼板のうねりや波打ちにより左右に変動し、鋼板がワイピングノズル２に接近すると鋼板のエッジ部に溶融亜鉛粒が生成される。鋼板のパスラインが元の正常な位置に戻る際に、エッジ部に生成した亜鉛粒がエッジ部より飛散されてスプラッシュが発生する（図２）。また図示はしないが、他にもスプラッシュ発生の推定メカニズムがありその一例は、鋼板エッジ部で対向するガスが衝突しあい、激しい乱流となるために付着亜鉛が吹き飛ばされて発生することもあり得る。飛散したスプラッシュはガス配管１のワイピングノズル２との付け根部に衝突してワイピングノズル２の上方に跳ね返される（図３）。上方に飛散したスプラッシュは、ワイピングノズル２上に落下し、落下したスプラッシュはワイピングノズル２近傍のガス流れに乗り吹き付けガスによって再び鋼板に付着することとなる。したがって、ガス配管１に衝突したスプラッシュがワイピングノズル２の上方に跳ね飛ばされるのを防止することができれは、鋼板に再びスプラッシュが付着するのを防止できることが判明した。

上記のような知見を得て完成された本発明の溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法は、亜鉛浴から引き上げられた鋼板にワイピングノズルからガスが吹き付けられて鋼板表面から飛散したスプラッシュが再び鋼板に付着するのを防止するための溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法であって、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管および／またはワイピングノズルに融点が４５０℃以下の繊維状または不織布によるスプラッシュの吸着材を配設したうえでワイピングノズルから鋼板にガスを吹き付けることにより、飛散したスプラッシュを吸着材で吸着することを特徴とするものである。

なお、上記した発明において、前記スプラッシュの吸着材をガス配管に配設する際にはワイピングノズルとの付け根部に吸着材を巻き付け、ワイピングノズルから鋼板にガスを吹き付けることでき、また、前記スプラッシュの吸着材として羊毛フェルト、レーヨン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ｍ−アラミド、四フッ化エチレン、アスベスト代替耐炎化繊維、ｐ−アラミドの１種または２種以上を用いることができる。

また、本発明の溶融亜鉛メッキ設備は、亜鉛浴から引き上げた鋼板にガスを吹き付ける一対のワイピングノズルを亜鉛浴上方に配設した溶融亜鉛メッキ設備において、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管および／またはワイピングノズルに、鋼板表面から払拭されて飛散したスプラッシュを吸着するための融点が４５０℃以下の繊維状または不織布による吸着材を配設したことを特徴とするものである。

上記した発明において、前記スプラッシュの吸着材をガス配管のワイピングノズルとの付け根部に巻き付けることができるし、また、前記スプラッシュの吸着材を羊毛フェルト、レーヨン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ｍ−アラミド、四フッ化エチレン、アスベスト代替耐炎化繊維、ｐ−アラミドの１種または２種以上とすることができる。

本発明の溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法は、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管にスプラッシュの吸着材を配設したうえでワイピングノズルから鋼板にガスを吹き付けるので、飛散したスプラッシュを吸着材で吸着することができる。したがって、ガス配管に衝突したスプラッシュが跳ね返って鋼板に再び付着するのを防止することができる。

また、本発明の溶融亜鉛メッキ設備は、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管にスプラッシュの吸着材を配設したので、飛散したスプラッシュをこの吸着材で吸着して鋼板に再び付着するのを防止することができる。

以下に、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
図５、６は、本発明に係る溶融亜鉛メッキ設備を示す図で、図５はガス配管１のワインピングノズル２との付け根部に繊維状または不織布によるスプラッシュの吸着材５が巻き付けた場合、図６はさらにワイピングノズル２の表面に繊維状または不織布によるスプラッシュの吸着材５を装着した場合である。この溶融亜鉛メッキ設備は基本構造において既記したものと特に変わるところはない。すなわち、図５，６において溶融亜鉛浴中に送り込まれた鋼板は、シンクロール４で方向転換されて垂直に引き上げられる。鋼板を挟んで一対のワイピングノズル２が対向して配置されており、ワイピングノズル２の上面には、上方のヘッダー管１１から下方に折れ曲がって複数のガス配管１が接続されている。また、吸着材５の取り付けには、針金、クリップなど適宜の固定用具を用いることができる。尚、図５、６においてガス配管に吸着材を配設するに当たっては、ガス配管１のみならず上部のヘッダー管１１や、図に図示されないその他配管にも配設することが好ましく、ワイピングノズル周辺半径１ｍ以内の配管その他設備にも配設することが好ましい。

以上のように構成したものにおいては、鋼板は一旦溶融亜鉛浴中に引き入れられたのちに、溶融亜鉛浴中に配置されたシンクロール４で方向転換させて垂直上方に引き上げられる。そして、鋼板表面に付着した溶融亜鉛の余剰分が一対のワイピングノズル２からガスを吹き付けることによって払拭される。このとき鋼板表面から払拭された亜鉛が飛び散ってスプラッシュとなるが、このスプラッシュは吸着材５に付着されるので、ガス配管１のワイピングノズル２との付け根部から跳ね返って上方に飛び散ることがない。これは推定ながら以下のことが考えられる。スプラッシュの吸着材がセラミック繊維の場合、耐熱温度が高過ぎて繊維が溶解または燃焼しない。このため亜鉛の融点程度あるいはそれに近い温度を維持している飛散したスプラッシュが吸着材に衝突しても繊維を溶解または燃焼させる（実際は微小に焦げる程度）に至らず、スプラッシュ粒が溶けたり焦げた繊維に食い込んで絡めとられることがないためと推定される。したがって、これ以上のスプラッシュの飛散を防止することができるので、スプラッシュ疵の発生を防止することができる。このためスプラッシュの吸着材の融点は亜鉛の融点に近い４５０℃を上限とし、下限は特に規定しないが、雰囲気温度が高い溶融亜鉛浴の近傍であるため、雰囲気温度で設備に溶融固着しない様に３０℃以上の融点であることが好ましい。

この様に、融点が４５０℃以下、好ましくは３０℃以上の繊維または不織布によるスプラッシュの吸着材であれば、ガス配管１への取り付け、取り外しも容易である。吸着材に適した素材としては羊毛フェルト、レーヨン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ｍ−アラミド、四フッ化エチレン、アスベスト代替耐炎化繊維、ｐ−アラミドが上げられる。また、フェルトに付着した亜鉛粒は高圧エアを吹き付けたり、ブラシなどで掃き落とすことによって容易に除去することができるので、資源を無駄にすることがない。

以下に羊毛フェルトをスプラッシュの吸着材として用いた本発明の実施例と、吸着材のない従来例とを比較して説明する。すなわち、図９に示した従来の溶融亜鉛メッキ設備と、図５、６に示した本発明の溶融亜鉛メッキ設備を用いてスプラッシュ疵による再検査率を比較した。その結果を図７に示すが、改善前の従来設備においてスプラッシュ疵発生率は０．５％という高い率であったが、改善後の本発明に係る設備である図５の場合においては０．２９％と約０．２１％の低減を図ることができ、図６の場合で０．２４％と約０．２６％の低減を図ることができた。

羊毛フェルト以外の素材について、ラボ実験にて亜鉛スプラッシュを飛ばしスプラッシュ粒の捕捉状況を観察した。評価は前述の羊毛フェルトでの実施例と同等以上に捕捉しているものを◎、吸着量が羊毛フェルトより２割減まで劣るものは「やや劣る」として○、上記以外を×とし、◎、○を合格とした。その結果を表１に示す。

溶融点が上がるに従い、スプラッシュ粒の捕捉が減少する傾向があるが、溶融点が４５０℃以下ならば概ね良好であった。比較例のアルミナ繊維はスプラッシュ粒の捕捉が少なく、羊毛フェルトの２０％程度であり、はたくと簡単にスプラッシュ粒が脱落した。綿は溶融点（黄変、分解温度）が羊毛フェルトに近いが、スプラッシュの捕捉量は羊毛フェルトの５０〜６０％程度で羊毛に比べくすぶって発煙することが多かった。

鋼板パスラインが右に変動した状態を示す溶融亜鉛メッキ設備の要部構成図である。 鋼板エッジ部からスプラッシュが飛散する状態を示す溶融亜鉛メッキ設備の要部構成図である。 ガス配管の付け根部から上方にスプラッシュが跳ね返る状態を示す溶融亜鉛メッキ設備の要部構成図である。 跳ね返ったスプラッシュが再び鋼板に付着する状態を示す溶融亜鉛メッキ設備の要部構成図である。 本発明の溶融亜鉛メッキ設備を示す概略構成図である。 図５の要部拡大図である。 本発明の実施例を従来例と比較して示すグラフである。 スプラッシュをブロアで吸引する従来設備の概略構成図である。 スプラッシュを金網に付着させる従来設備の概略構成図である。 スプラッシュをブローノズルで吹き飛ばす従来設備の概略構成図である。

符号の説明

１ ガス配管
２ ワイピングノズル
４ 浸漬ロール
５ 吸着材
１１ ヘッダー管

Claims (6)

1. 亜鉛浴から引き上げられた鋼板にワイピングノズルからガスが吹き付けられて鋼板表面から飛散したスプラッシュが再び鋼板に付着するのを防止するための溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法であって、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管および／またはワイピングノズルに融点が４５０℃以下の繊維状または不織布によるスプラッシュの吸着材を配設したうえでワイピングノズルから鋼板にガスを吹き付けることにより、飛散したスプラッシュを吸着材で吸着することを特徴とする溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法。
2. 前記スプラッシュの吸着材をガス配管に配設する際にはワイピングノズルとの付け根部に吸着材を巻き付け、ワイピングノズルから鋼板にガスを吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法。
3. 前記スプラッシュの吸着材として羊毛フェルト、レーヨン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ｍ−アラミド、四フッ化エチレン、アスベスト代替耐炎化繊維、ｐ−アラミドの１種または２種以上を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融亜鉛メッキ設備におけるスプラッシュ付着防止方法。
4. 亜鉛浴から引き上げた鋼板にガスを吹き付ける一対のワイピングノズルを亜鉛浴上方に配設した溶融亜鉛メッキ設備において、ワイピングノズルにガスを供給するガス配管および／またはワイピングノズルに、鋼板表面から払拭されて飛散したスプラッシュを吸着するための融点が４５０℃以下の繊維状または不織布による吸着材を配設したことを特徴とする溶融亜鉛メッキ設備。
5. 前記スプラッシュの吸着材をガス配管のワイピングノズルとの付け根部に巻き付けたことを特徴とする請求項４に記載の溶融亜鉛メッキ設備。
6. 前記スプラッシュの吸着材は、羊毛フェルト、レーヨン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ｍ−アラミド、四フッ化エチレン、アスベスト代替耐炎化繊維、ｐ−アラミドの１種または２種以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の溶融亜鉛メッキ設備。

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