JP2012107322A

JP2012107322A - ガスワイピング装置

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Publication number: JP2012107322A
Application number: JP2011226293A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Koga; 慎一古賀
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: US20130239884A1; EP2634284A4; KR20130069864A; JP5221733B2; CN103189540A; TWI500818B; WO2012056935A1; AU2011321687A1; EP2634284A1; BR112013010094B1; PL2634284T3; AU2011321687B2; US9004000B2; ES2661573T3; BR112013010094A2; TR201802724T4; TW201229318A; MX2013004703A; MY168703A; EP2634284B1

Abstract

【課題】鋼帯およびガスワイピングノズルを包囲する箱状体を備え、鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制可能なガスワイピング装置を得る。
【解決手段】ガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０と、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０とを備える。箱状体２０は内部に、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに帯状体３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂを備える。ガスワイピングノズル２６ａは、鋼帯３０にガスを噴射可能な第１噴射部２６ａ_１と、ガスワイピングノズル２６ｂ方向にガスを噴射可能な第２噴射部２６ａ_２および第３噴射部２６ａ_３とを有する。ガスワイピングノズル２６ｂは、鋼帯３０にガスを噴射可能な第４噴射部２６ｂ_１と、ガスワイピングノズル２６ａに方向にガスを噴射可能な第５噴射部２６ｂ_２および第６噴射部２６ｂ_３とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制するガスワイピング装置に関するものである。

従来より、溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着したメッキ厚みを制御するガスワイピング装置においては、鋼帯の表面肌の荒れ防止を目的として、シールボックスを設けたものが知られている。

この種のガスワイピング装置は、鋼帯およびガスを噴射するガスワイピングノズルをシールボックスにより包囲するとともに、シールボックス内の酸素濃度を規定値内（例えば１％以内）に制御することによって、鋼帯の表面肌の荒れを防止できる。ところが、シールボックスを設けたガスワイピング装置にあっては、シールボックスを設けないものと比較すると、鋼帯へのスプラッシュの付着が顕著なものとなり、その結果、スプラッシュ斑点模様の個数が増加してしまうといった問題があった。

そこで、例えば特許文献１に開示されているガスワイピング装置では、帯状体（鋼帯）およびガスワイピングノズルを包囲し、該帯状体の出口部を備えた囲繞体、該囲繞体内にあって、前記ガスワイピングノズルの少なくとも１の下端面に接して配置され、前記帯状体の走行する開口部を残して、該囲繞体を前記ガスワイピングノズルが配置された上部空間と下部空間とに分離、区画する、該帯状体を挟んで対向配置された一対のバッフル板、および、前記囲繞体の下部空間に連通し、吸引、排気手段に接続したワイピングガス排出口を備えることで、鋼帯へのスプラッシュの付着の抑制を図っている。

特開昭６２−１９３６７１号公報

ところで、ＡｌおよびＭｇがＺｎ中に適量含有されためっき浴を用いた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、他のＺｎ系めっき鋼板と比べて耐食性に優れるので、近年、建材、土木建築、住宅、電機などの産業分野における適用事例が増えている。

このような溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の工業的な製造にあたっては、得られる溶融めっき鋼板が優れた耐食性を有することはもとより、耐食性および表面外観が良好な帯成品を、高い生産性のもとで製造できることが要求される。

Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇの三元平衡状態図上では、Ａｌが約４重量％付近，Ｍｇが約３重量％近傍において、融点が最も低くなる三元共晶点（融点＝３４３℃）が見られる。しかし、この三元共晶点近傍の浴組成を採用した場合に、めっき層の組織中にＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相（Ａｌ／Ｚｎ／Ｚｎ₁₁Ｍｇ₂の三元共晶の素地自体、該素地中に〔Ａｌ初晶〕が混在してなるＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相、または／および該素地中に〔Ａｌ初晶〕と〔Ｚｎ単相〕とが混在してなるＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相）が局部的に晶出する現象が起きる。この局部的に晶出したＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相は、Ｚｎ₂Ｍｇ系の相よりも変色しやすく、放置しておくと、この部分が非常に目立った色調となり、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の表面外観を著しく悪くする。また、このＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相が局部的に晶出した場合に、この晶出部分が優先的に腐食される現象も起きる。溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、その他のＺｎ系めっき鋼板と比較して、光沢感のある美麗な表面外観を有しているため、微細な斑点模様であっても目立ってしまい、製品価値を著しく低下させてしまう。

溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板におけるＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相の局部的な晶出は、めっき浴の浴温およびめっき後の冷却速度を適正範囲に制御することで防止できる（例えば特開平１０−２２６８６５）。しかし、本発明者らは、これらの条件を適正範囲に制御している場合であっても、シールボックス内でガスワイピングにより発生したスプラッシュが、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯に付着することで、Ｚｎ₁₁Ｍｇ₂系の相が晶出し斑点模様が発生すること、およびめっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯にスプラッシュが付着した場合には、再溶融するため斑点模様が発生しないことを知見した。

ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュの付着を抑制するには、ガスワイピングノズルのノズル面（互いに対向して配置されるガスワイピングノズルの先端部同士を結ぶ面）よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制することが必要である。ノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制するには、好ましくは、シールボックス内において、対向して配置されたガスワイピングノズル間を除く全ての部位をシールすることである。とくに、ガスワイピングノズルの幅方向両端部における一のガスワイピングノズルとこれに対向する他のガスワイピングノズルとの間をいかにシールするかが重要な課題である。

ガスワイピングノズルの幅方向両端部における一のガスワイピングノズルとこれに対向する他のガスワイピングノズルとの間をシールする手法として、一のガスワイピングノズルと他のガスワイピングノズルとの間を塞ぐ部材を設ける手法が考えられる。

しかしながら、この種のガスワイピング装置では、メッキ厚みを制御する制御方法の一つとして、互いに対向して配置されるガスワイピングノズルのノズル間距離を変更する手法が採られるので、一のガスワイピングノズルと他のガスワイピングノズルとの間を塞ぐ部材を設けることは困難である。また、ガスワイピングノズル周辺は高温故、一のガスワイピングノズルと他のガスワイピングノズルとの間を塞ぐように設けられた部材が変形してしまい、他に悪影響（例えば変形した部材が鋼帯に接触する等）を及ぼす可能性も否定できない。上記特許文献１のガスワイピング装置においても、ガスワイピングノズルの幅方向両端部からノズル面の上方に向けてスプラッシュが回り込んでくるので、この回り込みによる帯状体（鋼帯）へのスプラッシュ付着を抑制することができないのが実情である。

そこで、本発明の目的は、ガスワイピングノズルを包囲する箱状体を備えたガスワイピング装置にあって、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制することが可能なガスワイピング装置を提供することである。

（１）本発明のガスワイピング装置は、溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯を挟んで配置され、前記鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去しうる第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、を備えるガスワイピング装置であって、前記第１のガスワイピングノズルが、前記鋼帯の幅方向全体にガスを噴射可能な第１噴射部と、前記第１噴射部の一方の端部から前記箱状体の幅方向における一方の内壁にいたるまで、前記第２のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第２噴射部と、前記第１噴射部の他方の端部から前記箱状体の幅方向における他方の内壁にいたるまで、前記第２のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第３噴射部と、を含むとともに、前記第２のガスワイピングノズルが、前記鋼帯の幅方向全体にガスを噴射可能な第４噴射部と、前記第４噴射部の一方の端部から前記箱状体の幅方向における一方の内壁にいたるまで、前記第１のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第５噴射部と、前記第４噴射部の他方の端部から前記箱状体の幅方向における他方の内壁にいたるまで、記第１のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第６噴射部と、を含むものである。

上記（１）の構成のガスワイピング装置によれば、第１の仕切り部材により第１の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされるとともに、第２の仕切り部材により第２の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされる。すなわち、第１のガスワイピングノズルの先端部と第２のガスワイピングノズルの先端部とを結ぶノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて、第１の管状部材と箱状体の内壁との間または第２の管状部材と箱状体の内壁との間からのスプラッシュの回り込みを防止できる。また、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルの幅方向両端部においても、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間から、上記のノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。つまり、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置される第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルを包囲する箱状体を設けた場合であっても、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯表面に、スプラッシュが付着することを抑制できる。しかも、ガスワイピングノズル周辺は高温であるが、一のガスワイピングノズルと他のガスワイピングノズルとの間を塞ぐように部材を設けた場合のように、例えば変形した部材が鋼帯に接触するといった事態が発生することを防止できる。

（２）上記（１）構成のガスワイピング装置において、前記第２噴射部および前記第３噴射部は、当該第２噴射部および第３噴射部から噴射されるガス量が前記第１噴射部から噴射されるガス量よりも少なくなるように構成されているとともに、前記第５噴射部および前記第６噴射部は、当該第５噴射部および第６噴射部から噴射されるガス量が前記第４噴射部から噴射されるガス量よりも少なくなるように構成されていることが好ましい。

上記（２）の構成のガスワイピング装置によれば、第２噴射部、第３噴射部、第５噴射部、および、第６噴射部では、鋼帯にガスを噴出するのではなくシールすることを目的としてガスを噴出するので、ガスの噴射量を調節できるようにすることで必要以上にガスを消費することを抑制しつつ、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルの幅方向両端部においてノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。

（３）上記（１）または（２）の構成のガスワイピング装置において、前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間の距離に合わせて、前記第２噴射部から噴射されるガスと前記第５噴射部から噴射されるガスとが接触するように、且つ、前記第３噴射部から噴射されるガスと前記第６噴射部から噴射されるガスとが接触するように、ガスの噴射量を調節するガス噴射量調節部を備えていることが好ましい。

上記（３）の構成のガスワイピング装置によれば、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間が最大距離にあるときであっても、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルの幅方向両端部において、ガスの消費を抑制しつつ、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動しうるなかであっても、鋼帯の幅方向両側がガスによってシールされるので、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとのノズル間距離にかかわらず、常に、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。

溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着しためっき厚みを制御するガスワイピング装置として本発明の装置を用いることで、ガスワイピングノズルの出側へのスプラッシュの回り込みを防ぎ、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制できるため、スプラッシュ付着による表面外観の欠陥を大幅に低減することができる。特に、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の場合、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯にスプラッシュが付着することでＺｎ₁₁Ｍｇ₂系の相が晶出して斑点模様が発生するという問題があるが、本発明のガスワイピング装置により、斑点模様の発生や耐食性の低下を確実に抑制できるようになる。また、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板における斑点模様の発生は、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯においては、スプラッシュが付着しても再溶融し斑点模様が発生しないため、先行技術文献（特開昭６２−１９３６７１）などのように、ガスワイピングノズルの下方である下部空間にスプラッシュ含有ガスの吸引、排気手段や、誘導するための案内板を設ける必要がない。したがって、本発明のガスワイピング装置は、簡易な構造とすることができ、シールガス使用量が増大することもない。

本発明の実施形態に係るガスワイピング装置の概略構成図である。（ａ）が図１に示したガスワイピング装置における箱状体の斜視図、（ｂ）が（ａ）に示した箱状体の内部構造を説明するための斜視図である。図１に示したガスワイピング装置における箱状体の透過上視図である。図１に示したガスワイピング装置における箱状体の拡大図である。本発明の変形例に係るガスワイピング装置におけるガスワイピングノズルの概略断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るガスワイピング装置について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０の上部に配置されており、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０を備えているものである。

メッキ浴槽１０の内部には、鋼帯３０をメッキ浴槽１０の上部へ配送または支持するためのメインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂと、鋼帯３０を外部（例えば炉）からメッキ浴槽１０内へ送入するためのスナウト１４と、が設けられている。

図２（ａ）に示すように、箱状体２０は、略筒状の本体２１と、本体２１の幅方向の両端部を閉塞するように設けられた閉塞部２２、２３と、溶融金属が表面にメッキされた鋼帯３０を箱状体２０内部から外部へと送出するための送出口２４とを有する。箱状体２０には、シールカーテン３１が設けられている。このシールカーテン３１はめっき鋼帯製造時には閉じて気密性を確保し、シールボックス内のドロスを排出する際に開口するものである。

また、図１および図２（ｂ）に示すように、ガスワイピング装置１００は、箱状体２０の内部に、鋼帯３０の幅方向に沿って設けられた管状部材２５ａ，２５ｂと、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに鋼帯３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル（第１のガスワイピングノズル２６ａ、第２のガスワイピングノズル２６ｂ）と、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれの外壁に一端が固定され、他端が箱状体２０の内壁に固定されている蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂと、を備える。

ガスワイピングノズル２６ａは、箱状体２０内部の幅方向の略全域にわたってガスを噴射することができるように所定幅のスリットが形成された噴出口を有するとともに、第１噴射部２６ａ_１（図３に示す仮想線２６ａ_４と仮想線２６ａ_５との間）と、第２噴射部２６ａ_２（図３に示す仮想線２６ａ_４と箱状体２２の内壁との間）と、第３噴射部２６ａ_３（図３に示す仮想線２６ａ_５と箱状体２３の内壁との間）とを有する。

第１噴射部２６ａ_１は、鋼帯３０の表面（第１噴射部２６ａ_１と対向する側の面）に付着した過剰溶融金属を除去する機能を有しており、鋼帯３０の幅方向全体に向かってガスを噴射することができるように構成されている。第２噴射部２６ａ_２は、第１噴射部２６ａ_１の幅方向における一方の端部から箱状体２０の閉塞部２２の内壁にいたるまで、ガスワイピングノズル２６ｂに向かってガスを噴射できるように構成されている。第３噴射部２６ａ_３は、第１噴射部２６ａ_１の幅方向における他方の端部から箱状体２０の閉塞部２３の内壁にいたるまで、ガスワイピングノズル２６ｂに向かってガスを噴射できるように構成されている

なお、第１噴射部２６ａ_１、第２噴射部２６ａ_２および第３噴射部２６ａ_３は、鋼帯３０の幅方向の大きさにより決定付けられる部位であり、鋼帯３０の幅方向の大きさが変われば、これに応じて、第１噴射部２６ａ_１と第２噴射部２６ａ_２と第３噴射部２６ａ_３とを区切る部位（境界部）も変わる。

ガスワイピングノズル２６ｂは、ガスワイピングノズル２６ａと同様に、箱状体２０内部の幅方向の全域にわたってガスを噴射することができる噴出口を有するとともに、第４噴射部２６ｂ_１（図３に示す仮想線２６ｂ_４と仮想線２６ｂ_５との間）、第５噴射部２６ｂ_２（図３に示す仮想線２６ｂ_４と箱状体２２の内壁との間）と、第６噴射部２６ｂ_３（図３に示す仮想線２６ｂ_５と箱状体２３の内壁との間）とを有する。

第４噴射部２６ｂ_１は、鋼帯３０の表面（第４噴射部２６ｂ_１と対向する側の面）に付着した過剰溶融金属を除去する機能を有しており、鋼帯３０の幅方向全体にガスを噴射することができるように構成されている。第５噴射部２６ｂ_２は、第４噴射部２６ｂ_１の幅方向における一方の端部から箱状体２０の閉塞部２２の内壁にいたるまで、ガスワイピングノズル２６ａに向かってガスを噴射できるように構成されている。第６噴射部２６ｂ_３は、第４噴射部２６ｂ_１の幅方向における他方の端部から箱状体２０の閉塞部２３の内壁にいたるまで、ガスワイピングノズル２６ｂに向かってガスを噴射できるように構成されている。

なお、第４噴射部２６ｂ_１、第５噴射部２６ｂ_２および第６噴射部２６ｂ_３は、第１噴射部２６ａ_１、第２噴射部２６ａ_２および第３噴射部２６ａ_３と同様に、鋼帯３０の幅方向の大きさにより決定付けられる部位であり、鋼帯３０の幅方向の大きさが変われば、これに応じて、第４噴射部２６ｂ_１と第５噴射部２６ｂ_２と第６噴射部２６ｂ_３とを区切る部位（境界部）も変わる。

ところで、ガスワイピングノズル２６ａは、管状部材２５ａの内部と連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ａ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ａの先端（第１噴射部２６ａ_１、第２噴射部２６ａ_２および第３噴射部２６ａ_３の先端）から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。同様に、管状部材２５ｂとガスワイピングノズル２６ｂとは連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ｂ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ｂの先端（第４噴射部２６ｂ_１、第５噴射部２６ｂ_２および第６噴射部２６ｂ_３の先端）から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。なお、ガス管が図３紙面の上下左右方向に移動することができるように、閉塞部２２，２３は蛇腹構造とされている。

上記の構成により、仮想線２６ａ_４と仮想線２６ｂ_４とを結ぶ仮想線（図示せず）と、第２噴射部２６ａ_２と、第５噴射部２６ｂ_２と、箱状体２０の閉塞部２２の内壁とによって囲まれる領域（図３の領域Ａ）を、ガスワイピングノズル２６ａの先端とガスワイピングノズル２６ｂの先端とを結ぶノズル面を境界とした上部と下部との間でシールすることが可能となる。すなわち、この領域Ａにおいて、第２噴射部２６ａ_２は、第１噴射部２６ａ_１と同じ方向に向けてガスを噴射にするにもかかわらず、鋼帯３０の表面に付着した過剰溶融金属を除去する機能を有さず、第５噴射部２６ｂ_２と相俟って、上記のノズル面を境界とした上部と下部との間でシールする機能を有することとなる。

同様に、仮想線２６ａ_５と仮想線２６ｂ_５とを結ぶ仮想線（図示せず）と、第３噴射部２６ａ_５と、第６噴射部２６ｂ_３と、箱状体２０の閉塞部２２の内壁とによって囲まれる領域（図３の領域Ｂ）を、ガスワイピングノズル２６ａの先端とガスワイピングノズル２６ｂの先端とを結ぶノズル面を境界とした上部と下部との間でシールすることが可能となる。すなわち、この領域Ｂにおいて、第３噴射部２６ａ_３は、第１噴射部２６ａ_１と同じ方向に向けてガスを噴射にするにもかかわらず、鋼帯３０の表面に付着した過剰溶融金属を除去する機能を有さず、第６噴射部２６ｂ_３と相俟って、上記のノズル面を境界とした上部と下部との間でシールする機能を有することとなる。

なお、図４の管状部材２５ａ付近に示すように、管状部材２５ａは図４紙面の上下左右方向に移動することが可能に構成されており、例えば、ガスワイピングノズル２６ａをガスワイピングノズル２６ｂに対して略平行に移動することが可能な構成となっている。そして、鋼帯３０に付着した溶融金属によるメッキ厚みを制御する手法の一つとして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間隔が調整される。また、図示していないが、管状部材２５ｂにおいても、管状部材２５ａと同様に、図４紙面の上下左右方向に移動することが可能な構成となっている。そして、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂの両方または片方を、図４紙面の左右方向に移動させることによって、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離を、所定の範囲内で変更させることができるようになっている。

仕切り部材である蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、伸縮自在な耐熱性材料からなるものであり、金属性の部材であってもよいし、不織布のようなものであってもよい。この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂにより、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされる。仕切り部材としては、蛇腹状カーテンの他に、例えば、管状部材２５の外壁に固定された仕切り板と、箱状体２０の内壁に固定された仕切り板とが上下方向に重なるように配置されていてもよい。

次に、ガスワイピング装置１００の動作について説明する。まず、図１に示したように、鋼帯３０が外部からメッキ浴槽１０内へスナウト１４を介して送入され、メッキ浴槽１０内の溶融金属１１の液体中に浸漬される。次に、鋼帯３０は、メインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂを介して箱状体２０の内部へ配送される。箱状体２０の内部へ配送されてきた鋼帯３０は、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過して、送出口２４（図２（ａ）参照）から箱状体２０外部へと送出される。そして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過する際に、管状部材２５ａ，２５ｂを介してガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂから噴出されるガスによって、鋼帯３０表面に付着した過剰分の溶融金属１１が除去され、溶融金属１１のメッキ層の厚みが所定厚みとなるように調整される。このとき、図４に示したように、箱状体２０内部（より詳しくはノズル面よりも下方）においてスプラッシュ４０が飛散する。そこで、ノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制する必要がある。

ところが、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂは、いずれも、図４の紙面上下左右に移動することから、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部においては、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間をシールすることは困難である。この点、本実施形態においては、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの一端側では第２噴射部２６ａ_２と第５噴射部２６ｂ_２とから噴出させたガスによってシールされ、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの他端側では第３噴射部２６ａ_３と第６噴射部２６ｂ_３とから噴出させたガスによってシールされるので、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの両端部から箱状体２０内部の上部空間５０に向けてのスプラッシュ４０の飛散ひいては回り込みを抑制することが可能となる。

ところで、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間をシールする手法としては、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を塞ぐ部材を設ける手法も考えられるが、上述のとおり、ガスワイピングノズル２６ａおよび／またはガスワイピングノズル２６ｂは移動可能となっている。また、ガスワイピングノズル周辺は高温であるために、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を塞ぐように設けられた部材が変形してしまい、例えばこのように変形した部材が鋼帯３０に接触する等といった悪影響を及ぼす可能性も否定できない。この点、本実施形態に係るガスワイピング装置１００では、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間がいずれの距離であっても（最大距離であっても最小距離であっても）、ガスワイピングノズル２６ａまたは／およびガスワイピングノズルｂの平行移動が阻害されることがない。すなわち、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部は、これらのノズル間距離にかかわらず常にシールされて、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。そしてさらには、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を塞ぐ部材を設けたときのように、熱により変形した部材が鋼帯３０に接触する等といったことを心配する必要もない。

また、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間は、いずれも、蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂによって、箱状体２０内部の上部空間５０にスプラッシュ４０が飛散することが抑制される。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。なお、この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを防止する観点から、箱状体２０の幅方向（鋼帯３０の幅方向と同じ）の全域にわたって設けられていることが好ましい。

さらに、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間は、ガス（例えば窒素ガス）が噴出されているので、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。

＜実施例＞
溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を、図２（ｂ）に示すガスワイピング装置を用いて製造した。また、比較例として、図２（ｂ）から噴射部２６を除いたガスワイピング装置を用いて、溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を製造した。これらそれぞれの条件で製造しためっき鋼板について、Ｚｎ₁₁Ｍｇ₂系の相が晶出した斑点模様の単位面積あたりの発生個数の割合を表１に示す。なお、発生個数の割合は、比較例を１としている。この結果、本発明のガスワイピング装置を用いることで、スプラッシュによる斑点模様の発生を大幅に低減できることがわかる。

以上説明したように、本実施形態のガスワイピング装置１００によれば、カーテンにより管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされるので、これらの間から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュの回り込みを防止できる。また、幅方向両端部におけるガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間からも、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置されるガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂを包囲する箱状体２０を設けた場合であっても、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯３０の表面に、スプラッシュが付着することをより抑制でき、スプラッシュ斑点模様の個数の増加を抑制することができる。

しかも、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとのノズル間距離がいずれであったとしても、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、ガスワイピングノズル２６ａおよび／またはガスワイピングノズル２６ｂの平行移動が阻害されることもない。

＜変形例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を最大幅の鋼帯３０が通るときであっても当該鋼帯３０にガスを噴出しない部位（第２噴射部２６ａ_２）については、ガスでシールできるだけの量を確保できれば良いので、第１噴射部２７ａ_１よりも噴出口のスリット幅を小さくすると良い。同様に、第３噴射部２６ａ_３、第５噴射部２６ｂ_２、および、第６噴射部２６ｂ_３についても（ただし最大幅の鋼帯３０が通るときであっても当該鋼帯３０にガスを噴出しない部位に限る）、第１噴射部２７ａ_１や第４噴射部２６ｂ_１よりも噴出口のスリット幅を小さくすると良い。なぜなら、第２噴射部２６ａ_２、第３噴射部２６ａ_３、第５噴射部２６ｂ_２、および、第６噴射部２６ｂ_３では、鋼帯３０にガスを噴出するのではなくシールすることを目的としてガスを噴出するので、ガスの噴射量を調節できるようにすることで必要以上にガスを消費することを抑制しつつ、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部においてノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動しうるなかであっても、鋼帯３０の幅方向両端部がガスによってシールされるので、ガスワイピングノズル２６ａガスワイピングノズル２６ｂとのノズル間距離にかかわらず、常に、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。なお、第２噴射部２６ａ_２、第３噴射部２６ａ_３、第５噴射部２６ｂ_２、および、第６噴射部２６ｂ_３におけるガスの流量調整方法としては、例えば可変ギャップノズルを用いることができる。さらに、第２噴射部２６ａ_２、第３噴射部２６ａ_３、第５噴射部２６ｂ_２、および、第６噴射部２６ｂ_３から噴出されるガスの流量を調整する方法については、第１噴射部２７ａ_１や第４噴射部２６ｂ_１よりも噴出口のスリット幅を小さくする手法に限られず、例えば、第２噴射部２６ａ_２、第３噴射部２６ａ_３、第５噴射部２６ｂ_２、および、第６噴射部２６ｂ_３の周辺部に傾斜角度の調節が可能な板状部材５０を設けて、ガスの噴射量を調節するガス噴射量調節部を構成してもよい（図５参照）。ただし、ガス噴射量調節部は、図５に示したものに限られず、ガスの噴射量を調節できるのであれば、どのようなものであっても構わないことは言うまでもない。

１０メッキ浴槽
１１溶融金属
１２メインローラー
１３ａ、１３ｂサブローラー
１４送入口
２０箱状体
２１本体
２２、２３閉塞部
２４送出口
２５ａ、２５ｂ管状部材
２６ａ、２６ｂガスワイピングノズル
２６ａ_１第１噴射部
２６ａ_２第２噴射部
２６ａ_３第３噴射部
２６ｂ_１第４噴射部
２６ｂ_２第５噴射部
２６ｂ_３第６噴射部
２７ａ、２７ｂ蛇腹状カーテン
３０鋼帯
３１シールカーテン
４０スプラッシュ
５０上部空間
１００ガスワイピング装置

Claims

溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯を挟んで配置され、前記鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去しうる第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、
前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、
前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、
前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、
を備えるガスワイピング装置であって、
前記第１のガスワイピングノズルが、
前記鋼帯の幅方向全体にガスを噴射可能な第１噴射部と、
前記第１噴射部の一方の端部から前記箱状体の幅方向における一方の内壁にいたるまで、前記第２のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第２噴射部と、
前記第１噴射部の他方の端部から前記箱状体の幅方向における他方の内壁にいたるまで、前記第２のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第３噴射部と、を含むとともに、
前記第２のガスワイピングノズルが、
前記鋼帯の幅方向全体にガスを噴射可能な第４噴射部と、
前記第４噴射部の一方の端部から前記箱状体の幅方向における一方の内壁にいたるまで、前記第１のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第５噴射部と、
前記第４噴射部の他方の端部から前記箱状体の幅方向における他方の内壁にいたるまで、
前記第１のガスワイピングノズルに向かってガスを噴射可能な第６噴射部と、を含む
ことを特徴とするガスワイピング装置。
前記第２噴射部および前記第３噴射部は、当該第２噴射部および第３噴射部から噴射されるガス量が前記第１噴射部から噴射されるガス量よりも少なくなるように構成されているとともに、
前記第５噴射部および前記第６噴射部は、当該第５噴射部および第６噴射部から噴射されるガス量が前記第４噴射部から噴射されるガス量よりも少なくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスワイピング装置。
前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、
前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間の距離に合わせて、前記第２噴射部から噴射されるガスと前記第５噴射部から噴射されるガスとが接触するように、且つ、前記第３噴射部から噴射されるガスと前記第６噴射部から噴射されるガスとが接触するように、ガスの噴射量を調節するガス噴射量調節部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のガスワイピング装置。