JP2016050353A

JP2016050353A - 連続溶融亜鉛めっき方法

Info

Publication number: JP2016050353A
Application number: JP2014177912A
Authority: JP
Inventors: 吉剛阿部; Yoshitake Abe; 鈴木　克一; Katsuichi Suzuki; 克一鈴木
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-04-11

Abstract

【課題】鋼帯の形状等に起因した鋼帯自体の振動による鋼帯へのドロス付着を防止することができる連続溶融金属めっき方法の提供。【解決手段】鋼帯Ｓに溶融亜鉛めっき処理を行う連続溶融亜鉛めっき方法において、めっき槽２中の浴中サポートロールであるコレクティングロール５−１の振動速度を計測し、前記計測した振動速度の値に基づいて、浴中サポートロールの振動速度が閾値以下となるように操業条件として、コレクティングロール５−１の押込量及び／又は鋼帯２張力である連続溶融亜鉛めっき方法。【選択図】図１

Description

本発明は、溶融亜鉛めっき槽内で発生するドロスに起因する品質欠陥の発生を防止することができる連続溶融亜鉛めっき方法に関するものである。

鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインでは、通常、表面を洗浄した鋼帯を連続熱処理炉で連続的に焼鈍し、所定温度に冷却後、図１に示す連続溶融亜鉛めっき装置に導入し、溶融亜鉛で満たされているめっき槽２内を通板させて溶融亜鉛めっきを行う。通常、連続熱処理炉での焼鈍・冷却工程は還元雰囲気下で行われており、鋼帯Ｓが連続熱処理炉（図示しない）を出てめっき槽２に達するまでの間の鋼帯通板路を大気から遮断し、鋼帯Ｓが還元雰囲気中を通板できるようにするため、連続熱処理炉とめっき槽２の間にスナウト１と呼ばれる矩形断面の通路が設けられている。めっき槽２内にはシンクロール４が設置されており、鋼帯Ｓはシンクロール４で進行方向を転換されて鉛直方向に上昇していく。その後、鋼帯Ｓは、コレクティングロール５−１、スタビライジングロール５−２を経てめっき槽２から上方に引上げられる。そして、ガスワイピングノズル６で所定のめっき厚みに調整された後に、冷却されて後工程に導かれる。

上記連続溶融亜鉛めっきラインのコレクティングロール５−１は、めっき鋼帯の反り等を修正するための形状修正ロールで、スタビライジングロール５−２は、めっき鋼帯のパス安定化ロールであり、これらを総称して一般的に浴中サポートロールと呼ばれている。これらサポートロールは、非駆動状態で使用するのがめっき鋼帯の表面品質上最も理想的であるが、実際にはロールへの巻き付け角およびロール径が小さいため、めっき鋼帯の板厚、板幅が小さい場合あるいはめっき鋼帯の張力が小さい場合、非駆動状態ではライン速度に同期して回転することが困難である。しかもロール軸受の損傷等による回転不良が発生した場合は、めっき鋼帯にすり疵が生じるところから、多くの場合めっき浴槽の外部から駆動シャフトを介して浴中ロールを駆動させる駆動方式が採用されている。

このような連続溶融亜鉛めっき装置において、鋼帯が浴中サポートロールを通過する際、形状等に起因して鋼帯自体の振動が大きい場合や、浴中サポートロールの振動に起因して、浴中サポートロールと鋼帯との間に部分的に隙間が発生する。

このとき発生した隙間に、溶融亜鉛めっき中に不可避的に存在するドロスが侵入することで、鋼帯とドロスとの接触頻度が増加する。その結果、鋼帯へのドロス付着やプレス後に顕在化するブツ状マークといった、品質欠陥が発生する。

浴中サポートロールの振動に起因するドロス付着等の品質欠陥を防止する技術として、以下の方法がこれまでに提案されている。

特許文献１〜４では、駆動モーターのロール駆動速度に基づいて、浴中ロールの周速度を制御することにより、欠陥発生の原因となる振動を抑制することを提案している。

特開平０５−７０９１９号公報特開平０５−７０９１８号公報特開平０５−７０９１７号公報特開平０５−７０９１６号公報

特許文献１〜４の方法は、浴中サポートロールに起因する振動を抑制する方法としては有効であると思われる。しかしながら、リアルタイムでの振動値計測を行わない特許文献１〜４の方法では、操業中の振動値はわからず、また、振動値と相関のあるドロス付着頻度（の高低）もわからない。このため、実際の浴中サポートロールの振動値から鋼帯へのドロス付着等の品質状態を把握しようとする観点から、特許文献１〜４の方法ではリアルタイムでの振動値計測を伴わないため不可である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、鋼帯の形状等に起因した鋼帯自体の振動による鋼帯へのドロス付着を防止することができる連続溶融金属めっき方法を提供することを目的とする。

本発明者らが鋭意検討した結果、めっき槽中の浴中サポートロールの振動速度を連続的に計測し、操業条件を制御することにより浴中サポートロールの振動値を閾値以下にすることで、ドロス付着に起因する欠陥の発生を抑制することができることを見出した。

本発明の要旨は以下の通りである。
［１］鋼帯に溶融亜鉛めっき処理を行う連続溶融亜鉛めっき方法において、めっき槽中の浴中サポートロールの振動速度を計測し、前記計測した振動速度の値に基づいて、浴中サポートロールの振動速度が閾値以下となるように操業条件を制御することを特徴とする連続溶融亜鉛めっき方法。
［２］前記制御する操業条件は、コレクティングロールの押込量および／または鋼帯張力であることを特徴とする［１］に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。

本発明によれば、めっき槽中の浴中サポートロールの振動速度を連続的に計測し、操業条件を制御することにより浴中サポートロールの振動速度を閾値以下にすることができ、ドロス付着に起因する欠陥の発生を抑制することができる。その結果、良好な外観の溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能となる。

従来の連続溶融亜鉛めっき装置を示す概略図である。コレクト押込み量と振動速度との関係を示すグラフである。鋼帯張力と振動速度との関係を示すグラフである。

本発明では、図１に示すような従来の連続溶融亜鉛めっき装置において、コレクティングロール５−１、スタビライジングロール５−１の両方に振動センサー（図示しない）が取り付けられている。振動センサーにより、コレクティングロール５−１の振動速度を計測する。

本発明では、めっき槽中の浴中サポートロールであるコレクティングロールの振動速度を計測し、計測した振動速度の値に基づいて、浴中サポートロールの振動速度が閾値以下となるように操業条件を制御することを特徴とする。具体的には、まず、コレクティングロールの振動速度を連続的に計測し、ドロス付着による欠陥発生率との関係を調べる。ここで、連続的に計測するとは、閾値を超えるタイミングを把握するために、オンライン設備（図示しない）に振動センサーを取り付け、常時振動を測定していることをいう。コレクティングロール５−１の振動速度は、振幅（ｍｍ）×周波数（／ｓｅｃ）の値である。周波数が一定であれば、振動速度が大きいと、ロールの振幅が大きいため、鋼帯と浴中サポートロール（コレクティングロール５−１）との間にドロスが巻き込まれやすくなる。すなわち、コレクティングロール５−１の振動速度が大きくなるにつれて、欠陥発生率が増加する。鋼帯Ｓが、シンクロール４で進行方向を転換されて鉛直方向に上昇していく立ち上がりの際の、バタツキ抑制や形状をフラットにするため、本発明では、コレクティングロール５−１の振動速度が閾値以下となるように種々の操業条件を制御して最適な条件で操業することにより、良好な外観の溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能となる。なお、本発明では、商品設計に応じて許容され得る欠陥発生率の上限値を適宜設定し、そのときの振動速度の値を振動速度の閾値とする。

制御する操業条件は、コレクティングロール５−１の押込量（以下、単にコレクト押込量と称することもある。）および／または鋼帯張力とする。図２は、溶融亜鉛めっき鋼帯（板厚０．８０ｍｍ、板幅１５９４ｍｍ）をライン速度１１０ｍｐｍで製造した場合の、コレクト押込量と振動速度の値との関係を示すグラフである。図２の結果から、コレクト押込量が多い場合、振動速度の値は小さくなる。すなわち、振動速度が大きい場合、コレクト押込量を増やすことにより振動速度を閾値以下にすることができ、欠陥発生率を抑えることができる。

図３は、図２と同様の条件で操業した場合の溶融亜鉛めっき鋼帯の、鋼帯張力と振動速度の値との関係を示すグラフである。鋼帯張力が大きいほど、振動速度の値は小さくなる。すなわち、振動速度が大きい場合、鋼帯張力を大きくすることにより振動速度を閾値以下にすることができ、欠陥発生率を抑制することができる。

なお、図２、図３に示すデータは一例であり、鋼種やユーザーが要求する品質等に応じて、予め振動速度と操業条件（コレクト押込量、鋼帯張力）との関係を求めておけばよい。

また、本発明では、コレクト押込量のみで振動速度を制御できない場合、更に鋼帯張力で振動速度を制御することができる。また、その逆である鋼帯張力のみで制御できない場合も同様に、更にコレクト押込量で振動速度を制御すればよい。

以上より、本発明によれば、めっき槽中の浴中サポートロールの振動速度、すなわちコレクティングロールの振動速度を連続的に計測し、連続的に計測した振動速度の値に基づいて、浴中サポートロールの振動速度を閾値以下となるように操業条件（コレクト押込み量、鋼帯張力）を制御することにより、ドロス付着に起因する欠陥の発生を抑制することができる。その結果、良好な外観の溶融亜鉛めっき鋼板の製造が可能となる。

１スナウト
２めっき槽
３めっき浴
４シンクロール
５−１コレクティングロール
５−２スタビライジングロール
６ガスワイピングノズル
Ｓ鋼帯

Claims

鋼帯に溶融亜鉛めっき処理を行う連続溶融亜鉛めっき方法において、めっき槽中の浴中サポートロールの振動速度を計測し、前記計測した振動速度の値に基づいて、浴中サポートロールの振動速度が閾値以下となるように操業条件を制御することを特徴とする連続溶融亜鉛めっき方法。
前記制御する操業条件は、コレクティングロールの押込量および／または鋼帯張力であることを特徴とする請求項１に記載の連続溶融亜鉛めっき方法。