JP2019131880A - Continuous molten metal plating apparatus, and continuous molten metal plating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続溶融金属めっき装置及び連続溶融金属めっき方法に関する。 The present invention relates to a continuous molten metal plating apparatus and a continuous molten metal plating method.
連続溶融金属めっき装置では、熱処理炉で鋼帯を加熱して表面を活性化した後、スナウトを介して溶融金属めっき浴に鋼帯を導入し、めっき処理が行われる。スナウトは、内部を大気雰囲気から遮断するため、一端が熱処理炉に連結部を介して連結され、他端が溶融金属めっき浴に浸漬されている。スナウト内は、鋼帯表面の酸化、汚れなどに起因する表面欠陥(めっき不良)の発生を防止するために還元性雰囲気に維持管理されているが、スナウト内の溶融金属めっき浴表面から蒸発した金属ヒュームがスナウト内に侵入する。そして、スナウト内の金属ヒュームは、鋼帯の進行方向と反対の方向に流入し、冷却されると、装置の内壁面などに異物として付着する。この異物は、内壁面などから脱落して鋼帯に付着すると、溶融金属めっき鋼帯の表面欠陥の原因となる。 In a continuous molten metal plating apparatus, a steel strip is heated in a heat treatment furnace to activate the surface, and then the steel strip is introduced into a molten metal plating bath via a snout to perform a plating process. The snout has one end connected to a heat treatment furnace through a connecting portion and the other end immersed in a molten metal plating bath in order to block the inside from the atmosphere. The inside of the snout is maintained in a reducing atmosphere in order to prevent the occurrence of surface defects (plating defects) caused by oxidation, dirt, etc. on the surface of the steel strip, but it has evaporated from the surface of the molten metal plating bath in the snout. Metal fume enters the snout. And the metal fume in a snout flows in the direction opposite to the advancing direction of a steel strip, and will adhere as a foreign material to the inner wall surface etc. of an apparatus, if it cools. When the foreign matter falls off the inner wall surface and adheres to the steel strip, it causes surface defects in the molten metal-plated steel strip.
そこで、金属ヒュームに起因する表面欠陥の発生を抑制する手段として、スナウト内部の途中にガスシール部を設ける方法(特許文献1)、スナウトに設けたガス吹込み管から比重が大きい不活性ガスを吹き込む方法(特許文献2)、スナウト内の雰囲気ガス温度及びスナウト内壁温度を制御する方法(特許文献3)などが提案されている。 Therefore, as a means for suppressing the occurrence of surface defects due to metal fume, a method of providing a gas seal part in the middle of the snout (Patent Document 1), an inert gas having a large specific gravity from a gas blowing pipe provided in the snout A method of blowing (Patent Document 2), a method of controlling the atmospheric gas temperature in the snout and the inner wall temperature of the snout (Patent Document 3), and the like have been proposed.
しかしながら、特許文献1及び2の方法では、金属ヒュームの流入を完全に抑制することができるわけではないため、流入した金属ヒュームによって異物が鋼帯に付着してしまうことがある。また、特許文献3の方法では、スナウト内の異物の付着は抑制することができるものの、スナウトの上流に金属ヒュームが流入してしまうため、スナウトよりも上流の領域において金属ヒュームによる異物が鋼帯に付着してしまう。
However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, it is not possible to completely suppress the inflow of metal fume, and therefore foreign matter may adhere to the steel strip due to the inflowing metal fume. Further, in the method of
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、金属ヒュームに起因する溶融金属めっき鋼帯の表面欠陥の発生を抑制することができる連続溶融金属めっき装置及び連続溶融金属めっき方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a continuous molten metal plating apparatus and a continuous molten metal plating method that can suppress the occurrence of surface defects in a molten metal plated steel strip caused by metal fume. The purpose is to provide.
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、金属ヒュームに起因する異物がスナウトよりも上流の領域で鋼帯に付着し易い傾向があるという知見に基づき、鋼帯をスナウトに進行させるターンダウンロールと熱処理炉との間に、鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段を設けることにより、金属ヒュームに起因する異物の付着を抑制し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor has found that the steel strip is likely to adhere to the steel strip in the region upstream from the snout. It is found that by providing a gas blowing means for blowing an inert gas on the surface of the steel strip between the turndown roll and the heat treatment furnace to be advanced to the snout, it is possible to suppress the adhesion of foreign matters due to metal fume, The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、熱処理炉で熱処理された鋼帯を、スナウトを介して溶融金属めっき浴に導入してめっきを行う連続溶融金属めっき装置であって、前記鋼帯を前記スナウトに進行させるターンダウンロールと前記熱処理炉との間に、前記鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段を有する連続溶融金属めっき装置に関する。
また、本発明は、熱処理炉で熱処理された鋼帯を、スナウトを介して溶融金属めっき浴に導入してめっきを行う連続溶融金属めっき方法であって、前記鋼帯を前記スナウトに進行させるターンダウンロールと前記熱処理炉との間に設けられたガス吹付け手段から前記鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付ける連続溶融金属めっき方法に関する。
That is, the present invention is a continuous molten metal plating apparatus for performing plating by introducing a steel strip heat-treated in a heat treatment furnace into a molten metal plating bath through a snout, wherein the steel strip is advanced to the snout. The present invention relates to a continuous molten metal plating apparatus having a gas spraying means for spraying an inert gas onto the surface of the steel strip between a down roll and the heat treatment furnace.
The present invention also relates to a continuous molten metal plating method for performing plating by introducing a steel strip heat-treated in a heat treatment furnace into a molten metal plating bath through a snout, wherein the steel strip is advanced to the snout. The present invention relates to a continuous molten metal plating method in which an inert gas is sprayed onto the surface of the steel strip from a gas spraying means provided between a down roll and the heat treatment furnace.
本発明によれば、金属ヒュームに起因する溶融金属めっき鋼帯の表面欠陥の発生を抑制することができる連続溶融金属めっき装置及び連続溶融金属めっき方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the continuous molten metal plating apparatus and continuous molten metal plating method which can suppress generation | occurrence | production of the surface defect of the molten metal plating steel strip resulting from a metal fume can be provided.
本発明の連続溶融金属めっき装置は、熱処理炉で熱処理された鋼帯を、スナウトを介して溶融金属めっき浴に導入してめっきを行うものであり、鋼帯をスナウトに進行させるターンダウンロールと熱処理炉との間に、前記鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段を有する。
また、本発明の連続溶融金属めっき方法は、熱処理炉で熱処理された鋼帯を、スナウトを介して溶融金属めっき浴に導入してめっきを行うものであり、鋼帯をスナウトに進行させるターンダウンロールと熱処理炉との間に設けられたガス吹付け手段から鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付ける。
以下、本発明の連続溶融金属めっき装置及び連続溶融金属めっき方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
The continuous molten metal plating apparatus of the present invention is for introducing a steel strip heat-treated in a heat treatment furnace into a molten metal plating bath through a snout to perform plating, and a turn-down roll that advances the steel strip into a snout; Gas spraying means for spraying an inert gas on the surface of the steel strip is provided between the heat treatment furnace.
In addition, the continuous molten metal plating method of the present invention is a method in which a steel strip heat treated in a heat treatment furnace is introduced into a molten metal plating bath through a snout to perform plating, and the steel strip is advanced to a snout. An inert gas is sprayed on the surface of the steel strip from a gas spraying means provided between the roll and the heat treatment furnace.
Hereinafter, preferred embodiments of a continuous molten metal plating apparatus and a continuous molten metal plating method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る連続溶融金属めっき装置の概略構成図を示す。
本実施形態の連続溶融金属めっき装置は、加熱帯1aと均熱帯及び/又は冷却帯1bとを含む熱処理炉1(例えば、焼鈍炉)と、スナウト2と、熱処理炉1とスナウト2の一端との間を連結する連結部3と、スナウト2の他端が浸漬される溶融金属めっき浴4を収容する溶融金属めっき浴槽5とを備える。連結部3の内部には、熱処理炉1で熱処理された鋼帯10をスナウト2に進行させるターンダウンロール6が設けられている。また、ターンダウンロール6と熱処理炉1(特に、熱処理炉1の均熱帯及び/又は冷却帯1b)との間には、鋼帯10の表面に不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段7が設けられている。さらに、溶融金属めっき浴4中には、鋼帯10を溶融金属めっき浴槽5の上方に導くためのシンクロール8が設けられている。
上記の連続溶融金属めっき装置の各部材のうち、ガス吹付け手段7以外の部材は、当該技術分野において公知である。そのため、ガス吹付け手段7以外の部材は、当該技術分野において公知の部材を採用することができ、また、本発明の効果を阻害しない範囲において、図示した部材以外の部材を付加することも可能である。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a continuous molten metal plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
The continuous molten metal plating apparatus of this embodiment includes a heat treatment furnace 1 (for example, an annealing furnace) including a heating zone 1a and a soaking zone and / or a
Of the members of the continuous molten metal plating apparatus, members other than the gas spraying means 7 are known in the art. Therefore, members other than the gas blowing means 7 can employ members known in the technical field, and members other than the illustrated members can be added as long as the effects of the present invention are not impaired. It is.
連続溶融金属めっき装置では、スナウト2内の溶融金属めっき浴4の表面から蒸発した金属ヒュームがスナウト2内に侵入し、鋼帯10の進行方向と反対の方向に流入する。具体的には、金属ヒュームは、スナウト2内を通って連結部3及び熱処理炉1まで流入する。金属ヒュームは、冷却されると、装置の内壁面などに異物として付着するため、内壁面などから異物が脱落した場合に鋼帯10の表面に付着してしまう。このとき、スナウト2内では、鋼帯10は傾斜して進行しているため、異物が内壁面などから脱落しても鋼帯10の表面に付着し難い。他方、スナウト2の上流は、鋼帯10が水平を保ちながら進行しているため、異物が内壁面などから脱落すると鋼帯10の表面に付着し易い。そこで、本実施形態に係る連続溶融金属めっき装置では、ターンダウンロール6と熱処理炉1との間にガス吹付け手段7を設け、ガス吹付け手段7から鋼帯10の表面に不活性ガスを吹き付けることにより、鋼帯10の表面に付着した異物を除去することを可能にしている。
In the continuous molten metal plating apparatus, the metal fume evaporated from the surface of the molten
連結部3は、ガス吹付け手段7が設けられた部分よりも鉛直方向の断面積(鋼帯10の進行方向に対して垂直な方向の断面積)が小さい部分(狭断面連結部3a)を含むことが好ましい。この狭断面連結部3aは、熱処理炉1側に設けられる。狭断面連結部3aを設けることにより、狭断面連結部3aにおける不活性ガスの流速が、ガス吹付け手段7が設けられた部分における不活性ガスの流速よりも速くなるため、鋼帯10の表面に付着した異物の除去効果が高くなる。このような効果を十分に得る観点からは、狭断面連結部3aにおける不活性ガスの流速が0.1m/秒以上となるように狭断面連結部3aの断面積を調整することが好ましい。
The connecting
ガス吹付け手段7としては、鋼帯10の表面に不活性ガスを吹き付けることが可能であれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。
その中でもガス吹付け手段7は、鋼帯10の幅方向に平行なスリット状の吹付け口を有し、スリット状の吹付け口の長さが鋼帯10の幅以上であることが好ましい。このような吹付け口を有するガス吹付け手段7であれば、鋼帯10幅方向全体に不活性ガスを吹き付けることができるため、鋼帯10の表面に付着した異物を安定的に除去することができる。また、このようなガス吹付け手段7であれば、ガスシールドとしての機能を得ることができるため、不活性ガスが吹付けられる領域よりも先に金属ヒュームを流入し難くすることができる。
The gas spraying means 7 is not particularly limited as long as an inert gas can be sprayed on the surface of the
Among them, the gas spraying means 7 preferably has a slit-shaped spray port parallel to the width direction of the
金属ヒュームに起因する異物は、鋼帯10の上面に付着し易いことから、ガス吹付け手段7は、鋼帯10の上面側に設けることが好ましい。
また、ガス吹付け手段7は、鋼帯10の上面側だけでなく下面側にも設けてもよい。鋼帯10の下面側には、各種要因によって上流側から持ち込まれた様々な異物が付着していることもあるため、ガス吹付け手段7を鋼帯10の下面側に設けることにより、当該異物を除去することができる。
Since the foreign matters resulting from the metal fume are likely to adhere to the upper surface of the
Further, the gas spraying means 7 may be provided not only on the upper surface side of the
ガス吹付け手段7における不活性ガスの吹付け速度は、使用するガス吹付け手段7に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、好ましくは3.0m/秒以上、より好ましくは4.0m/秒以上、さらに好ましくは5.0m/秒以上、特に好ましくは6.0m/秒以上である。このような吹付け速度であれば、異物の除去効果を高めることができる。 The blowing speed of the inert gas in the gas blowing means 7 may be appropriately adjusted according to the gas blowing means 7 to be used, and is not particularly limited, but is preferably 3.0 m / second or more, more preferably 4. It is 0 m / second or more, more preferably 5.0 m / second or more, and particularly preferably 6.0 m / second or more. With such a spraying speed, the effect of removing foreign matters can be enhanced.
不活性ガスとしては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。不活性ガスの例としては、窒素ガス、アルゴンガス、AXガスなどが挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The inert gas is not particularly limited, and those known in the technical field can be used. Examples of the inert gas include nitrogen gas, argon gas, and AX gas. These can be used alone or in combination of two or more.
不活性ガスの温度(T)は、特に限定されないが、下記の条件を満たすことが好ましい。
(溶融金属めっき浴4の温度[℃]−150℃)≦T≦溶融金属めっき浴4の温度[℃]
不活性ガスを上記のような温度範囲とすることにより、表面欠陥がより少ない溶融金属めっき鋼帯を得ることができる。不活性ガスの温度(T)が、(溶融金属めっき浴4の温度[℃]−150℃)未満であると、鋼帯10を溶融金属めっき浴4に導入する際に、溶融金属めっき浴4の表面が固化し易くなり、表面欠陥が発生することがある。一方、不活性ガスの温度(T)が、溶融金属めっき浴4の温度よりも高いと、溶融金属めっきが鋼帯10の表面に形成され難くなる。
なお、溶融金属めっき浴4の温度は、金属の種類に依存するため一義的に定義することができない。例えば、溶融金属めっき浴4が溶融亜鉛めっき浴である場合、その温度は一般的に440〜480℃である。また、溶融金属めっき浴4が溶融アルミ−亜鉛めっき浴である場合、その温度は一般的に580〜700℃である。
The temperature (T) of the inert gas is not particularly limited, but preferably satisfies the following conditions.
(Temperature of molten metal plating bath 4 [° C.] − 150 ° C.) ≦ T ≦ Temperature of molten metal plating bath 4 [° C.]
By setting the inert gas to the temperature range as described above, a molten metal plated steel strip with fewer surface defects can be obtained. When the temperature (T) of the inert gas is less than (temperature of molten metal plating bath 4 [° C.] − 150 ° C.), when the
Note that the temperature of the molten
不活性ガスは、鋼帯10の進行方法と反対の方向に吹付けられ、不活性ガスの吹付け角度が鋼帯10に対して、好ましくは0°超過65°以下、より好ましくは3〜60°、さらに好ましくは5〜55°である。このような条件で不活性ガスを吹き付けることにより、異物の除去効果を高めることができる。
The inert gas is sprayed in the direction opposite to the traveling method of the
ガス吹付け手段7の吹付け口と鋼帯10との間の距離は、使用するガス吹付け手段7の種類に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、好ましくは0mm超過70mm以下、より好ましくは5〜65mm、さらに好ましくは10〜60mm、特に好ましくは15〜55mmである。ガス吹付け手段7の吹付け口と鋼帯10との間の距離が、上記の範囲であれば、異物の除去効果を高めることができる。
The distance between the spray port of the gas spraying means 7 and the
ターンダウンロール6と熱処理炉1との間にガス吹付け手段7を設けた連続溶融金属めっき装置では、熱処理炉1で加熱して表面が活性化された鋼帯10が、ターンダウンロール6によってスナウト2に導入された後、スナウト2内を通って溶融金属めっき浴4中に導入される。このとき、蒸着ヒュームに起因する異物は、スナウト2と熱処理炉1との間の領域(連結部3)で鋼帯10の表面に付着し易いが、ターンダウンロール6と熱処理炉1との間に設けられたガス吹付け手段7によって、鋼帯10の表面に付着した異物を除去することができるため、異物が付着していない鋼帯10を溶融金属めっき浴4中に導入することができる。その後、溶融金属めっき浴4中に侵入した鋼帯10は、シンクロール8によって進行方法が上方に変えられ、溶融金属めっき浴4から引き上げられる。引き上げられた鋼帯10は、ガスワイピング装置(図示していない)によってめっき金属の付着量が調整され、次工程へと導かれる。このようにして得られる溶融金属めっき鋼帯は、金属ヒュームに起因する異物が付着していない鋼帯10をめっきしているため、表面欠陥の発生が少ない。
In the continuous molten metal plating apparatus in which the gas spraying means 7 is provided between the turn-
以下に、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に内容を説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not construed as being limited thereto.
(実施例1)
図1に示す連続溶融金属めっき装置を用い、3000コイルの鋼帯10に対して表1の条件で連続溶融金属めっきを行った。不活性ガスとしてはAXガス、溶融金属めっき浴4としては溶融アルミ−亜鉛めっき浴(温度600℃)を用いた。また、ガス吹付け手段7は、鋼帯10の幅方向に平行なスリット状の吹付け口を有し、スリット状の吹付け口の長さが鋼帯10の幅以上である。なお、狭断面連結部3aは、不活性ガスの流速が0.1m/秒となる断面積を有する。
(比較例1)
ガス吹付け手段7から不活性ガスを吹き付けなかったこと以外は実施例1と同様にして連続溶融金属めっきを行った。
Example 1
Using the continuous molten metal plating apparatus shown in FIG. 1, continuous molten metal plating was performed on the
(Comparative Example 1)
Continuous molten metal plating was performed in the same manner as in Example 1 except that the inert gas was not sprayed from the gas spraying means 7.
実施例1及び比較例1で得られた溶融金属めっき鋼帯において発生した表面欠陥(めっき不良)の有無を目視にて評価した。具体的には、表面欠陥が1ヶ所以上確認された溶融金属めっき鋼帯のコイルをめっき不良コイルとし、めっきを行った全てのコイルに対するめっき不良コイルの割合(めっき不良コイルの数/めっきを行った全てのコイルの数)を算出することによって評価した。また、実施例1の表面欠陥の発生率は、比較例1のめっき不良コイルの割合を100%としたときの相対評価とした。その結果を表1に示す。 The presence or absence of surface defects (plating defects) that occurred in the molten metal plated steel strip obtained in Example 1 and Comparative Example 1 was visually evaluated. Specifically, a coil of a molten metal-plated steel strip in which one or more surface defects have been confirmed is regarded as a poorly plated coil, and the ratio of defectively plated coils to the number of all plated coils (number of defectively plated coils / plated) The number of all coils was evaluated. Moreover, the incidence rate of the surface defect of Example 1 was made into relative evaluation when the ratio of the poorly-plated coil of Comparative Example 1 was set to 100%. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1は、比較例1に比べて溶融金属めっき鋼帯の表面欠陥の発生率が少なかった。
以上の結果からわかるように、本発明によれば、金属ヒュームに起因する溶融金属めっき鋼帯の表面欠陥の発生を抑制することができる連続溶融金属めっき装置及び連続溶融金属めっき方法を提供することができる。
As shown in Table 1, Example 1 had a lower incidence of surface defects in the hot metal plated steel strip than Comparative Example 1.
As can be seen from the above results, according to the present invention, there is provided a continuous molten metal plating apparatus and a continuous molten metal plating method capable of suppressing the occurrence of surface defects in a molten metal plated steel strip caused by metal fume. Can do.
1 熱処理炉
1a 加熱帯
1b 均熱帯及び/又は冷却帯
2 スナウト
3 連結部
3a 狭断面連結部
4 溶融金属めっき浴
5 溶融金属めっき浴槽
6 ターンダウンロール
7 ガス吹付け手段
8 シンクロール
10 鋼帯
1 Heat treatment furnace 1a Heating zone
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記鋼帯を前記スナウトに進行させるターンダウンロールと前記熱処理炉との間に、前記鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段を有する連続溶融金属めっき装置。 A continuous molten metal plating apparatus for performing plating by introducing a steel strip heat treated in a heat treatment furnace into a molten metal plating bath via a snout,
The continuous molten metal plating apparatus which has a gas spraying means which sprays an inert gas on the surface of the said steel strip between the turndown roll which advances the said steel strip to the said snout, and the said heat processing furnace.
(溶融金属めっき浴の温度[℃]−150℃)≦T≦溶融金属めっき浴の温度[℃] The continuous molten metal plating apparatus as described in any one of Claims 1-6 with which the temperature (T) of the said inert gas satisfy | fills the following conditions.
(Temperature of molten metal plating bath [° C.] − 150 ° C.) ≦ T ≦ Temperature of molten metal plating bath [° C.]
前記鋼帯を前記スナウトに進行させるターンダウンロールと前記熱処理炉との間に設けられたガス吹付け手段から前記鋼帯の表面に不活性ガスを吹き付ける連続溶融金属めっき方法。 A continuous molten metal plating method in which a steel strip heat-treated in a heat treatment furnace is introduced into a molten metal plating bath through a snout to perform plating,
A continuous molten metal plating method in which an inert gas is sprayed onto the surface of the steel strip from a gas spraying means provided between a turn-down roll for causing the steel strip to advance into the snout and the heat treatment furnace.
(溶融金属めっき浴の温度[℃]−150℃)≦T≦溶融金属めっき浴の温度[℃] The continuous molten metal plating method according to claim 10, wherein the temperature (T) of the inert gas satisfies the following condition.
(Temperature of molten metal plating bath [° C.] − 150 ° C.) ≦ T ≦ Temperature of molten metal plating bath [° C.]
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