JP2020504245A - 溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

溶融亜鉛めっき用ポット（１）の上方に位置するエアナイフの帯鋼（３）への吹き付け作用によって、液体亜鉛（２）をそれぞれ、ポットの左側、右側、前端、および帯鋼（３）とスナウト（４）との間のゾーンからなる区域（ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶ）へと外向きに拡散し流動することが促進され、液体亜鉛（２）の表面に急速に生成されたドロスが区域（ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶ）へと外向きに流動するように引きずられる溶融亜鉛めっき用ポット（１）内の液体亜鉛（２）の流動制御方法およびその装置。区域（ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶ）の端部側で、ポット（１）内の液体亜鉛（２）の表面の上方に、進行磁界を発生し、液体亜鉛（２）に電磁駆動力を働かせ、液体亜鉛（２）を流動させるための複数段の進行磁界発生器（７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７１２、７５６）が配置され、進行磁界発生器（７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７１２、７５６）によって引き起こされた液体亜鉛（２）の流れとエアナイフの吹き付けによる流れが接続し合うようにすることにより、ポット（１）内の表層の液体亜鉛（２）のポット（１）の後端（第Ｖゾーン）への整然とした流動をさせ、液体亜鉛（２）の表面で浮遊する表面ドロスが流れる液体亜鉛（２）によって引きずられて制御方向に沿って流動する。【選択図】図２

Description

本発明は、溶融亜鉛めっきの技術分野に関し、特に溶融亜鉛めっき用ポット内の亜鉛液の流動制御方法およびその装置に関する。

溶融亜鉛めっきプロセスは、帯鋼がポットを通ることによって行われるのはよく知られているが、ここで、ポットに高速度で入る帯鋼、ポット内の沈降ローラ組立体の移動、およびエアナイフの吹き付け作用は必然的に液体亜鉛の流動をもたらす。同時に、ポット内の液体亜鉛およびアルミニウム成分は、高温（約４５０℃、アルミニウムめっきポットの温度が６５０℃に達する）下で特に活性であるため、帯鋼にもたらされたＦｅ元素と複雑な化学反応が起こって、Ｚｎ−Ｆｅ−Ａｌ三元系金属化合物など、すなわち亜鉛ドロスを形成した。亜鉛ドロスは密度および成分の違いにより、表面ドロス（ドロスとも呼ばれる）、懸濁ドロスおよび炉底ドロスの３種類に分けられる。

従来技術では、ポット内の液体亜鉛の流動と亜鉛ドロスとが相互作用して溶融亜鉛めっき工程および帯鋼の表面品質に多少の影響を与える。ここで、炉底ドロスは粒子が大きく堆積しやすいため、通常、溶融亜鉛めっき工程において、高速度で入る帯鋼および沈降ローラ組立体の移動による液体亜鉛の流動が一般的に炉底ドロスを巻き上げることはなく、帯鋼表面の品質および生産ラインに対する影響が小さい。炉底ドロスの堆積が多すぎると、定期的な炉底ドロスの除去（通常は数十日間以上）により溶融亜鉛めっき工程への影響を解消することができる。第２類の懸濁亜鉛ドロスは、ポットで最も除去しにくいものであるが、ポットの温度および液体亜鉛内のＡｌ成分含有量を正確に制御することによりそれを転化制御（懸濁ドロスを表面ドロスに転化する）でき、かつ懸濁ドロスは生成直後の粒径が一般に小さく、帯鋼製品の表面品質への影響は溶融亜鉛めっきの許容範囲内である。第３類の表面ドロスは、密度が低いため、ポット内の液体亜鉛の表面に浮かび上がって、表面ドロスとポット表面の流動とが相互作用し、溶融亜鉛めっき工程の順行に大きな影響を与える。具体的な説明は以下のとおりである。図１は、従来技術のポット内のエアナイフの吹き付け作用による液体亜鉛流動の概略図である。図１において、ポット１内の液体亜鉛２は、５つの区域（ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ及びＶ）に分けられ、ここで、ポットの左右側面がゾーンＩおよびゾーンＩＩであり、ポットの前端がゾーンＩＩＩであり、帯鋼３とスナウト４との間のゾーンがゾーンＩＶである。これらの４つのゾーンをまとめてポットの溶融めっき区域と呼び、帯鋼３はこの区域で溶融亜鉛めっきを行うため、帯鋼溶融亜鉛めっき工程の重要なゾーンである。第Ｖのゾーンはポットの補助ゾーンであり、ポットの後端に位置し、主に亜鉛インゴットの添加およびポットの表面ドロスのドロス引き上げなどの作業を行う。溶融亜鉛めっき工程において、エアナイフ（図示せず）は、帯鋼３にガスを噴出し亜鉛層の厚さを制御し、同時に、エアナイフから噴出されたガスは帯鋼の遮断によって、亜鉛液に対して下向きの吹き付け作用を発生する。これにより、液体亜鉛は帯鋼３を中心として溶融めっき区域の周囲（ゾーンＩ〜ＩＶ）へと拡散・流動する。この拡散流動は溶融めっき区域の周囲のポット壁、およびスナウト４によって遮断され、かつエアナイフ自体の構造なども原因となり、図１の矢印５に示すように、液体亜鉛の拡散流動が不均一な速度かつ異なる逸散方向で外へと拡散することとなる。液体亜鉛の流動は、帯鋼の中心線３０に沿ってそれぞれ溶融めっき区域の両側へと拡散・流動（中間の流動が弱く、両側の流動がやや強い）し、鞍形に似た流線６を形成し、かつエアナイフの吹き付け作用が働く区域から離れるほど、このような鞍流線の拡散速度が小さくなる。同時に、エアナイフの吹き付け作用による液体亜鉛の拡散流動は、当然に液体亜鉛の表面に浮遊する表面ドロスを鞍形流線６以外へと駆動し、鞍形流線６以外のゾーンの液体亜鉛の流動が減衰することにより表面ドロスの移動を駆動できなくなるため、該溶融めっき区域の周囲（ゾーンＩ〜ＩＶ）に表面ドロスが多数集って凝集塊となって、溶融亜鉛めっき工程の順行に深刻な影響を与えた。現在、表面ドロスの除去を１〜２時間毎に１回洗浄するのが一般的であり、作業負荷を増加させるだけでなく、ポットオートメーションの発展も制限され、さらに、人手による表面ドロスの除去は機械ユニットの速度の更なる向上を制限し、生産効率のさらなる向上を制限している。

一方、ポット表層の液体亜鉛は酸化しやすいため、亜鉛液の流動が速すぎると、ポットの表面ドロスの生成数および亜鉛源の損耗が必ず増大する。したがって、亜鉛液表層の流動を適切に制御し、亜鉛液の表面酸化を減少させる必要がある。

上記の説明から、溶融亜鉛めっき工程において、ポット内の液体亜鉛の流動と亜鉛ドロスの生成は相互に関連していることが分かった。亜鉛ドロスの溶融亜鉛めっきの製造効率および製品品質への影響を克服するために、ポットの液体亜鉛の流動を効果的に制御する必要がある。亜鉛ドロスの分布を改善し、かつ亜鉛ドロスの凝集を防止できる程の、溶融亜鉛めっき用ポット内の周囲の液体亜鉛の表層流動を十分に向上させるとともに、液体亜鉛の表面に過剰な流動による過度の酸化および過度の撹拌が発生しないように液体亜鉛の流動強度および方向を十分に考慮する必要がある。

従来技術では、特許文献１及び特許文献２に、複数の永久磁石材料を埋設した円形ローラが開示され、円形ローラの高速回転により亜鉛液に磁力線を切るように働く電磁駆動力を誘起することにより、亜鉛液の流動を変更して亜鉛ドロスを追い払うという目的を達成できる。特許文献１及び特許文献２に係る発明は、非接触式の作業特性を持ち、液浸機械構造に比べて大きな技術的利点を持っているが、依然として高速回転可動部品を保持しているため、機器システムの信頼性と耐用年数が短くなり、かつ、特許文献１及び特許文献２の可動機構は広い作業スペースが必要であり、ポットの上方の配置には不十分である。

本発明者によって出願された特許文献３には、非接触式の溶銑鍋内のドロスの凝集や移動する方法が開示され、該特許は直線モータの動作原理に類似する進行波電磁界を利用して溶銑鍋内の溶銑に駆動作用を発生させることにより、溶鉄の流動を制御することでドロスを除去するという目的を達成できる。しかしながら、特許文献３は主に円形の溶銑鍋に対応するためのものであり、その進行磁界の配置方式及び磁界の向きの制御が比較的簡単であり、かつ正常に機能するためにドロスタンクを配合することが必要である。また、特許文献３の目的はドロスを除去するためだけであり、溶銑流動による製品品質への影響を考慮する必要がない。

韓国特許ＫＲ１０２０１６７９６１３Ａ 国際公開ＷＯ２０１６５０４７Ａ１ 中国特許出願ＣＮ２０１５１０３１１１７２．５

本発明は、溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法およびその装置を提供することを目的としており、本発明の構成によれば、溶融めっき区域周囲（ゾーンＩ〜ＩＶ）の液体亜鉛の流動の速さおよび方向を効果的に変更することができ、さらに液体亜鉛流動によって亜鉛ドロスをポットの後端（第Ｖゾーン）へと移動するように引きずって、かつ液体亜鉛の流動を交互に制御することにより、液体亜鉛の過度の撹拌および表面酸化を防止し、亜鉛源の消費を減らすことができる。

上記の技術的目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を採用する。

溶融亜鉛めっき用ポットの上方に位置するエアナイフの、帯鋼への吹き付け作用によって、液体亜鉛をそれぞれポットの左側、右側、前端、および帯鋼とスナウトとの間のゾーンからなる区域へと外向きに拡散し流動することが促進され、かつ液体亜鉛の表面に急速に生成された表面ドロスが前記区域へと外向きに流動するように引きずられる溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法である。

前記区域の端部側で、ポット内の液体亜鉛の表面の上方に、進行磁界を発生し、液体亜鉛に電磁駆動力を働かせ、液体亜鉛を流動させるための複数段の進行磁界発生器が配置され、前記進行磁界発生器によって引き起こされた液体亜鉛の流れとエアナイフの吹き付けによる流れが接続し合うようにすることにより、ポット内の表層の液体亜鉛の、ポットの後端へ整然とした流動をさせ、液体亜鉛の表面で浮遊する表面ドロスが流れる液体亜鉛によって引きずられて制御方向に沿って流動する。

さらに、前記複数段の進行磁界発生器は、前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とを含む横方向進行磁界発生器と、左側進行磁界発生器と右側進行磁界発生器とを含む縦方向進行磁界発生器とを備え、帯鋼の周囲に一サイクルを構成するように配置され、かつ前記縦方向進行磁界発生器がポットの後端へ延びる。

横方向進行磁界発生器と、縦方向進行磁界発生器と、前記進行磁界発生器制御装置と、を備える溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置である。

ポットの左側、右側、前端、および帯鋼とスナウトとの間のゾーンにおける液体亜鉛の表面の上方に、それぞれ、左段、右段、前段および後段の進行磁界発生器が配置され、前記横方向進行磁界発生器は前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とから構成され、前記縦方向進行磁界発生器は左段の進行磁界発生器と右段の進行磁界発生器とから構成される。

前記左段の進行磁界発生器および右段の進行磁界発生器は後段の進行磁界発生器の位置を超えるようにポットの後端へ延びる。

さらに、前記前段の進行磁界発生器は、第１前段の進行磁界発生器と第２前段の進行磁界発生器とを含み、後段の進行磁界発生器は、第１後段の進行磁界発生器と第２後段の進行磁界発生器とを含み、左段の進行磁界発生器、第１前段の進行磁界発生器、第１後段の進行磁界発生器と右段の進行磁界発生器、第２前段の進行磁界発生器、第２後段の進行磁界発生器とが帯鋼幅の中心線の両側に対称的に配置される。

さらに、前記第１前段の進行磁界発生器および第１後段の進行磁界発生器はポットの左側に進行する進行波電磁界を発生し、左段の進行磁界発生器はポットの後端に進行する進行波電磁界を発生し、同様に、前記第２前段の進行磁界発生器および第２後段の進行磁界発生器はポットの右側に進行する進行波電磁界を発生し、右段の進行磁界発生器はポットの後端に進行する進行波電磁界を発生する。

前記左段の進行磁界発生器は、第１左段の進行磁界発生器と第２左段の進行磁界発生器とを含み、前記右段の進行磁界発生器は、第１右段の進行磁界発生器と第２右段の進行磁界発生器とを含む。

前記進行磁界発生器制御装置は進行磁界発生器の通電間隔を制御することにより、液体亜鉛が交互に流動するように制御する。

前記進行磁界発生器制御装置は、進行磁界発生器に供給される電流の周波数が０〜２００Ｈｚとなるように制御する。

さらに、前記進行磁界発生器制御装置は、進行磁界発生器に供給される電流の周波数が５０〜１００Ｈｚとなるように制御する。

本発明に係る溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法およびその装置では、ポットの溶融めっき区域の周囲に若干の進行磁界発生器（横方向と縦方向配置の二種類）が配置され、かつ進行磁界発生器の異なる組み合わせにより異なる向きの進行磁界を発生することによって、ポット周囲に表層の液体亜鉛が整然として流動するように制御する目的を達成でき、エアナイフの吹き付けゾーン以外のゾーンにおける液体亜鉛の流動でドロスの除去を実現でき、また進行波電磁界の通電制御によって液体亜鉛の交互流動も実現し、ポット表面にドロスの蓄積および凝集を避けるとともに、液体亜鉛の表面に過剰な酸化と亜鉛源の消費の防止を両立させることができ、人工労働の軽減、ポットの自動化レベルおよび製造効率の向上に重要な意義及び価値があり、同時に、本発明は非接触条件下で亜鉛液の流動を制御することができ、作業過程全体にいかなる外部装置が亜鉛液に入ることがなく、亜鉛液を汚染することも、いかなる機械の可動部品もなく、機器の信頼性と耐用寿命を向上させる。

本発明は、複数の進行磁界発生器の組み合わせおよび逐次制御により、ポットの溶融めっき区域（ゾーンＩ〜ＩＶ）の液体亜鉛の流動を強化し、かつ液体亜鉛の横方向流動を段階的に縦方向流動へと転向させることで、従来技術におけるポット内の液体亜鉛の流動状態を変化させ、亜鉛ドロスを逐次流動させるように促進し、手動作業を大きく低減することができ、ポットの自動化レベルの向上および機械ユニットの速度の大幅な向上、及び製造に必要である中間材の消費を減少させることに役立つ。

従来技術におけるポット内のエアナイフの吹き付け作用による液体亜鉛の流動を示す概略図である。 本発明に係る溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法の平面配置を示す概略図（実施例１）である。 本発明に係る溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法の平面配置を示す概略図（実施例２）である。 本発明の進行磁界発生器および液体亜鉛の駆動原理を示す概略図である。

以下、本発明を図面及び具体的な実施例を参照しながらさらに説明する。

図２および図３に示すように、溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法であって、溶融亜鉛めっき用ポット１の上方に位置するエアナイフの帯鋼３への吹き付け作用によって液体亜鉛２をそれぞれ向ポットの左側、右側、前端、および帯鋼３とスナウト４の間のゾーンからなる区域へと外向きに拡散し流動することが促進され、かつ液体亜鉛の表面に急速に生成された表面ドロスが前記区域へと外向きに流動するように引きずられる。前記区域の端部側で、ポット内の液体亜鉛の表面の上方に、進行磁界を発生し、液体亜鉛に電磁駆動力を働かせ、液体亜鉛を流動させるための複数段の進行磁界発生器が配置され、前記進行磁界発生器によって引き起こされる液体亜鉛の流れとエアナイフの吹き付けによる流れが接続し合うようにすること、及び進行磁界発生器が発生する磁界の向きおよび通電間隔を制御することにより、ポット内の表層の液体亜鉛の、ポットの後端の両側への整然とした流動をさせ、液体亜鉛の表面で浮遊する表面ドロスが流れる液体亜鉛によって引きずられて制御方向に沿って流動する。

前記複数段の進行磁界発生器は、前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とを含む横方向進行磁界発生器と、左側進行磁界発生器と右側進行磁界発生器とを含む縦方向進行磁界発生器と、を備え、帯鋼の周囲に一サイクルを構成するように配置され、かつ前記縦方向進行磁界発生器はポットの後端へ延びる。

横方向進行磁界発生器と、縦方向進行磁界発生器と、前記進行磁界発生器制御装置と、を備える溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置であって、ポット１の左側、右側、前端、および帯鋼３とスナウト４との間のゾーンにおける液体亜鉛２の表面の上方に、左段、右段、前段および後段の進行磁界発生器それぞれが配置され、前記横方向進行磁界発生器は前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とから構成され、前記縦方向進行磁界発生器は左段の進行磁界発生器と右段の進行磁界発生器とから構成される。前記左段の進行磁界発生器および右段の進行磁界発生器は後段の進行磁界発生器の位置を超えるようにポットの後端へ延びる。

図２および図３に示すように、前記前段の進行磁界発生器は、第１前段の進行磁界発生器７５と第２前段の進行磁界発生器７６とを含み、前段の進行磁界発生器は全長型（full-length）の前段の進行磁界発生器７５６であってもよく、後段の進行磁界発生器は第１後段の進行磁界発生器７１と第２後段の進行磁界発生器７２とを含み、後段の進行磁界発生器は全長型の後段の進行磁界発生器７１２であってもよい。左段の進行磁界発生器、第１前段の進行磁界発生器７５、第１後段の進行磁界発生器７１と右段の進行磁界発生器、第２前段の進行磁界発生器７６、第２後段の進行磁界発生器７２とが帯鋼幅の中心線３０の両側に対称的に配置される。

図２に示すように、前記第１前段の進行磁界発生器７５および第１後段の進行磁界発生器７１はポットの左側に進行する進行波電磁界を発生し、左段の進行磁界発生器はポットの後端に進行する進行波電磁界を発生し、同様に、前記第２前段の進行磁界発生器７６および第２後段の進行磁界発生器７２はポットの右側に進行する進行波電磁界を発生し、右段の進行磁界発生器はポットの後端に進行する進行波電磁界を発生する。

前記左段の進行磁界発生器は、第１左段の進行磁界発生器７３と第２左段の進行磁界発生器７４とを含み、前記右段の進行磁界発生器は、第１右段の進行磁界発生器７７と第２右段の進行磁界発生器７８とを含む。

また、前記進行磁界発生器の通電間隔を制御することにより液体亜鉛が交互に流動するように制御し、進行磁界発生器に通電して発生した進行波電磁界は液体亜鉛を流動させるように促進するが、進行磁界発生器に通電しない時に液体亜鉛が流動しなく、これで液体亜鉛の流動制御を実現できるとともに、ある程度の液体亜鉛の表面酸化による亜鉛源の消費も防止できる。

また、前記進行磁界発生器に供給される電流の周波数を制御することにより、液体亜鉛に対する進行磁界の働く深さを制御し、液体亜鉛の表層以下の深さでの過度の撹拌も防止される。

（実施例１）
図２に示すように、ポット１の溶融めっき区域の左右両側（ゾーンＩおよびゾーンＩＩ）、前端（ゾーンＩＩＩ）、および帯鋼３とスナウト４の間の位置（ゾーンＩＶ）のそれぞれに合計８段の進行磁界発生器を配置し、それぞれ以下の通りである。第１左段の進行磁界発生器７３、第２左段の進行磁界発生器７４、第１右段の進行磁界発生器７７、第２右段の進行磁界発生器７８、第１前段の進行磁界発生器７５、第２後段の進行磁界発生器７６、第１後段の進行磁界発生器７１、および第２後段の進行磁界発生器７２。

第１左段の進行磁界発生器７３、第２左段の進行磁界発生器７４、第１前段の進行磁界発生器７５、第１後段の進行磁界発生器７１と第１右段の進行磁界発生器７７、第２右段の進行磁界発生器７８、第２前段の進行磁界発生器７６、第２後段の進行磁界発生器７２とは、帯鋼３幅の中心線３０の両側に対称的に配置される。ここで、第１左段の進行磁界発生器７３および第２左段の進行磁界発生器７４は、ポットの左側面よりポット壁面に近接する位置（ゾーンＩ）に設置され、第１右段の進行磁界発生器７７および第２右段の進行磁界発生器７８は、ポットの右側面よりポット壁面に近接する位置（ゾーンＩＩ）に設置され、かつ縦方向進行磁界発生器はポットの後端へ延びて、すなわち第１左段の進行磁界発生器７３が第１後段の進行磁界発生器７１を超えるようにポットの後端へ延びて、同様に、第１右段の進行磁界発生器７７が第２後段の進行磁界発生器７２を超えるようにポットの後端へ延びて、これは液体亜鉛をポットの後端に向かって流れるように案内しやすくなるためである。

横方向に配置された進行磁界発生器、即ち、第１後段の進行磁界発生器７１および第２後段の進行磁界発生器７２、第１前段の進行磁界発生器７５および第２前段の進行磁界発生器７６のそれぞれを、発生した電磁界の向きがお互いに反対となるように、即ち、帯鋼幅の中心線３０の両側に対称的に反対であり、かつポット両側の壁面に向くように制御する。同時に、ポット両側（ゾーンＩおよびゾーンＩＩ）の縦方向に配置された進行磁界発生器、即ち、第１左段の進行磁界発生器７３および第２左段の進行磁界発生器７４、第１右段の進行磁界発生器７７および第２右段の進行磁界発生器７８のそれぞれを、ポットの後端（ゾーンＶ）の方向に向かう進行波電磁界が発生するように制御する。

各段の進行磁界発生器が発生した電磁界はいずれも液体亜鉛に対して磁力線を切るように働く電磁力駆動作用を発生することができる。このように、ポットの溶融めっき区域における、エアナイフの吹き付け作用（エアナイフが遠いほど弱くなる）だけでは流動できない液体亜鉛（ゾーンＩ〜ＩＶ）は、横方向に配置された進行磁界発生器の電磁力によって再駆動され、かつそれぞれ矢印５１および５２，矢印５５および５６に示すように、電磁界の向きに沿って流動するように制御する。このとき、横方向に配置された進行磁界発生器により発生した電磁力駆動に起因する液体亜鉛の流動とエアナイフ（図示せず）の吹き付け作用による液体亜鉛の流動（流動方向は矢印５に示す）が接続し合うようにすることとなり、同時に、ポット両側（ゾーンＩおよびゾーンＩＩ）の縦方向に配置された進行磁界発生器はいずれも、液体亜鉛をそれぞれポットの後端へと流動させるようにそれぞれポットの後端（ゾーンＶ）方向に向かう進行波電磁界を発生していて、液体亜鉛の流動方向がそれぞれ矢印５３および５４、矢印５７および５８に示す。このとき、横方向に配置された進行磁界発生器によって引き起こされる液体亜鉛の流動と縦方向に配置された進行磁界発生器によって引き起こされる液体亜鉛の流動が接続し合うようにすることにより、ポットの溶融めっき区域全体に渡る表層の液体亜鉛の整然とした流動制御が可能となり、かつ縦方向に配置された第１左段の進行磁界発生器７３および第１右段の進行磁界発生器７７は横方向に配置された後段の進行磁界発生器７１、７２の位置を超えるようにポットの後端へ延びて、液体亜鉛をポットの後端へと流動するように案内する。このように、液体亜鉛の表面に浮遊する表面ドロスが制御方向に沿ってポットの後端（ゾーンＶ）へ流動するように、流れる液体亜鉛によって引きずられ、さらにロボットハンドで引き上げて表面ドロスを除去する。

前記横方向と縦方向に配置された進行磁界発生器はいずれも二段に分けられ、エアナイフの吹き付け作用による流動と効果的に接続することができ、これで液体亜鉛の流れを帯鋼の中心線に沿って分流させ、液体亜鉛の流動効率を確保できるとともに、エアナイフの吹き付けによる流動エネルギーも十分に利用できる。

本発明は、複数の進行磁界発生器の組み合わせおよび逐次制御により、ポットの溶融めっき区域（ゾーンＩ〜ＩＶ）の液体亜鉛の流動を強化させ、かつ液体亜鉛の横方向流動を段階的に縦方向流動へと転向させることで、従来技術におけるポット内の液体亜鉛の流動状態を変化させ、亜鉛ドロスを逐次流動させるように促進し、手動作業を大きく低減することができ、ポットの自動化レベルの向上および機械ユニットの速度の大幅な向上、及び製造に必要である中間材の消費を減少させることに役立つ。

一方、ポット表面の液体亜鉛は酸化しやすいため、液体亜鉛の表面の連続流動が必ず液体亜鉛の過度の酸化を増加させて、さらに亜鉛源の消費または亜鉛ドロスの発生量も増大させる。本発明では前記進行磁界発生器の通電間隔及び連続作業時間を制御することにより、液体亜鉛を交互に流動させるように制御する。例えば、５ｍｉｎ（通電間隔）−３ｍｉｎ（連続作業時間）−５ｍｉｎの交互の順番を採用することにより、液体亜鉛は、進行磁界発生器が作動し続ける期間中に流動するが、通電間隔の時間内に実質的に流動しないこととなる。これで液体亜鉛の流動に対する逐次制御を実現し、さらに液体亜鉛の表面酸化による亜鉛源の消費もある程度減少させる。

また、前記進行磁界発生器に供給される電流の周波数を制御することにより、液体亜鉛に対する進行磁界の働く深さを制御する。一般的に、進行磁界発生器に供給される電流の周波数が小さいほど、液体亜鉛に働かせた電磁駆動力の働く深さが大きくなり、表層下の液体亜鉛の攪拌が大きくなり、本発明の前記進行磁界発生器に供給される電流の周波数が、０〜２００Ｈｚであるが、好ましくは５０〜１００Ｈｚである。

（実施例２）
図３に示すように、前記のポット前端（ゾーンＩＩＩ）、および帯鋼とスナウトとの間のゾーン（ゾーンＩＶ）に位置する横方向に配置された進行磁界発生器は全長型であり、すなわち前段の進行磁界発生器７５６および後段の進行磁界発生器７１２であり、全長型の進行磁界発生器によって発生した進行磁界は、液体亜鉛をポットの一方の側に流れるように駆動するために同じ方向に向けられ、かつポットの側面に位置する進行磁界発生器によって引き起こされる液体亜鉛の流動と接続することにより、横方向進行磁界発生器により駆動されてきた液体亜鉛をポットの後端（ゾーンＶ）へと転向駆動する。

図１から分かるように、従来技術における液体亜鉛は、エアナイフの吹き付け作用下で、液体亜鉛の流動が帯鋼の中心線に沿って両側に斜めに流動し、鞍形の流線６を形成する。図２に示す実施例１を採用するのは、液体亜鉛の流動の制御要件を最も満たすが、実施例１の装置が非常に複雑であり、各段の進行磁界発生器がいずれも電極とケーブルなどを接続する必要があるため、実施例２の図３に示す構造を採用することも可能かつ効果的である。実施例２は主に帯鋼の中心線に沿って両側に分ける流動を横方向に配置された全長型の進行磁界発生器によって片側の流動に変更することを特徴としており、流動方向が矢印５１および５５に示す。しかし、実施例２に示す液体亜鉛の流動制御は実施例１の制御効率よりも高くないが、ポットのゾーンＩＩＩおよびゾーンＩＶにおける液体亜鉛の流動自体が受けたエアナイフの吹き付け作用は大きく減衰したため、全長型の進行磁界発生器を採用して液体亜鉛を駆動して流動させることが完全に可能である。同様に、図３に示す縦方向に配置された進行磁界発生器は、すなわち第１左段の進行磁界発生器７３、第２左段の進行磁界発生器７４は全長型の左段の進行磁界発生器（図示せず）として設計することができ、第１右段の進行磁界発生器７７および第２右段の進行磁界発生器７８は全長型の右段の進行磁界発生器（図示せず）として設計することができる。

図４は、本発明の進行磁界発生器の構成および液体亜鉛の駆動原理を示す概略図である。前記進行磁界発生器７１は、鉄芯１０と、複数の特定周波数の交流電流が流れた電磁巻線セット（１１〜１５）と、パッケージ１７とを含み、異なる電磁巻線セットの交流電流は異なる位相で変化すると、進行磁界（磁力線１６に示す）が発生し、該進行磁界は、液体亜鉛２の流動を駆動するように液体亜鉛に対して磁力線を切るように運動する電磁駆動力を誘起し、流動方向が矢印２１および２２に示される。

本発明の中心的な革新は、ポット液体亜鉛の表面の上方に、進行磁界を発生し、液体亜鉛に電磁駆動力を働かせ、液体亜鉛を流動させるための複数の進行磁界発生器が配置される。前記進行磁界発生器の配置による液体亜鉛の流動とエアナイフの吹き付け流動が接続し合うようにすること、ならびに進行磁界発生器が発生する磁界の向きおよび通電間隔を制御することによって、ポット表層の液体亜鉛を整然として流動させるように促進し、液体亜鉛の流動と亜鉛ドロスとの相互作用の関係を改善し、人工労働を軽減し、機械ユニットの速度を向上させることを図る。

以上は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではなく、したがって、本発明の主旨と原則内で行われるいかなる修正、同等置換、改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (10)

1. 溶融亜鉛めっき用ポットの上方に位置するエアナイフの、帯鋼への吹き付け作用によって、液体亜鉛をそれぞれポットの左側、右側、前端、および帯鋼とスナウトとの間のゾーンからなる区域へと外向きに拡散し流動することが促進され、かつ、前記液体亜鉛の表面に急速に生成された表面ドロスが前記区域へと外向きに流動するように引きずられる、溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法であって、
   前記区域の端部側で、前記ポット内の液体亜鉛の表面の上方に、進行磁界を発生し、前記液体亜鉛に電磁駆動力を働かせ、前記液体亜鉛を流動させるための複数段の進行磁界発生器が配置され、前記進行磁界発生器によって引き起こされた前記液体亜鉛の流れと前記エアナイフの吹き付けによる流れが接続し合うようにすることにより、前記ポット内の表層の前記液体亜鉛の、前記ポットの後端への、整然とした流動をさせ、前記液体亜鉛の表面で浮遊する表面ドロスが流れる液体亜鉛によって引きずられて制御方向に沿って流動することを特徴とする、溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法。
2. 前記複数段の進行磁界発生器は、前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とを含む横方向進行磁界発生器と、左側進行磁界発生器と右側進行磁界発生器とを含む縦方向進行磁界発生器と、を備え、帯鋼の周囲に一サイクルを構成するように配置され、かつ前記縦方向進行磁界発生器が前記ポットの後端へ延びることを特徴とする、請求項１に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御方法。
3. 前段の進行磁界発生器と後段の進行磁界発生器とから構成される横方向進行磁界発生器と、左段の進行磁界発生器と右段の進行磁界発生器とから構成される縦方向進行磁界発生器と、前記進行磁界発生器制御装置と、を備え、ポット（１）の左側、右側、前端、および帯鋼（３）とスナウト（４）との間のゾーンにおける液体亜鉛（２）の表面の上方に、それぞれ、左段、右段、前段および後段の進行磁界発生器が配置されることを特徴とする、溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
4. 前記左段の進行磁界発生器および前記右段の進行磁界発生器が前記後段の進行磁界発生器の位置を超えるように前記ポットの後端へ延びることを特徴とする、請求項３に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
5. 前記前段の進行磁界発生器が、第１前段の進行磁界発生器（７５）と第２前段の進行磁界発生器（７６）とを含み、前記後段の進行磁界発生器が、第１後段の進行磁界発生器（７１）と第２後段の進行磁界発生器（７２）とを含み、前記左段の進行磁界発生器、前記第１前段の進行磁界発生器（７５）、前記第１後段の進行磁界発生器（７１）と、前記右段の進行磁界発生器、前記第２前段の進行磁界発生器（７６）、前記第２後段の進行磁界発生器（７２）とが帯鋼幅の中心線３０の両側に対称的に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
6. 前記第１前段の進行磁界発生器（７５）および前記第１後段の進行磁界発生器（７１）は前記ポットの左側に進行する進行波電磁界を発生し、前記左段の進行磁界発生器は前記ポットの後端に進行する進行波電磁界を発生し、同様に、前記第２前段の進行磁界発生器（７６）および前記第２後段の進行磁界発生器（７２）は前記ポットの右側に進行する進行波電磁界を発生し、前記右段の進行磁界発生器は前記ポットの後端に進行する進行波電磁界を発生することを特徴とする、請求項５に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
7. 前記左段の進行磁界発生器が、第１左段の進行磁界発生器（７３）と第２左段の進行磁界発生器（７４）とを含み、前記右段の進行磁界発生器が、第１右段の進行磁界発生器（７７）と第２右段の進行磁界発生器（７８）とを含むことを特徴とする、請求項３から６のいずれか一項に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
8. 前記進行磁界発生器制御装置は、進行磁界発生器の通電間隔を制御することにより、液体亜鉛が交互に流動するように制御することを特徴とする、請求項３に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
9. 前記進行磁界発生器制御装置は、進行磁界発生器に供給される電流の周波数が０〜２００Ｈｚとなるように制御することを特徴とする、請求項３に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。
10. 前記進行磁界発生器制御装置は、進行磁界発生器に供給される電流の周波数が５０〜１００Ｈｚとなるように制御することを特徴とする、請求項９に記載の溶融亜鉛めっき用ポット内の液体亜鉛の流動制御装置。

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