JP2021102807A - 溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置および除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】浴中ロールワイパーによる表面付着物の除去効率を向上させ、鋼板の品質を向上させることができる溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置および除去方法を提供する。【解決手段】本発明に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置は、浴中ロールワイパーと、表面検査装置で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパーを浴中ロールのロール軸方向に移動させ、浴中ロールに浴中ロールワイパーを接触および離隔させる制御装置と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物を除去する除去装置および除去方法に関する。

溶融亜鉛めっき鋼板の製造ラインのめっき浴では、鋼板から溶出した鉄が、めっき浴の主成分である亜鉛や、めっき浴の副成分であるアルミニウムと結合し、金属間化合物（以下、表面付着物という）が発生する。表面付着物は、シンクロールやサポートロール（以下、浴中ロールと称する）に付着して堆積する。表面付着物が表面に堆積した浴中ロールに、鋼板が巻き付くことにより、鋼板表面にスリップ疵、押し疵などが発生する。

従来では、浴中ロールワイパーと呼ばれる除去装置を使用して、浴中ロールの表面に堆積した表面付着物を除去していた。具体的には、浴中ロールワイパーをロール表面に押し付けて、浴中ロールワイパーを浴中ロールの軸方向にトラバースさせることで、浴中ロールの表面に付着している表面付着物をそぎ落とす技術が広く用いられている。

例えば、特許文献１には、浴中ロールワイパーを浴中ロールに押し当てながら該ロールの軸方向に摺動させる溶融金属めっき浴中ロール表面付着物除去方法において、浴中ロールワイパーの硬さ、押し当ての押付線圧、摺動の送り速度を所定範囲に設定する技術が開示されている。

特許文献２には、めっき浴内の浴中ロール面にワイパーを押し付けて該ロール面上の表面付着物を掻き落とす浴中ロール表面付着物除去方法において、ワイパーを浴中ロール面に一定の押付力で押付けながら浴中ロールの幅方向に往復動させる付着物除去処理と、ワイパーを開放しておく待機処理とを交互に所定時間ずつ行う技術が開示されている。

特許第４５７６７２０号公報 特開２００７−２５４８７５号公報

しかしながら、浴中ロールの使用日数が多くなると、次第に浴中ロールの表面付着物の堆積が蓄積し、特許文献１や２の浴中ロールワイパーでは付着物の除去が困難となる。このような場合には、製品となる鋼板の表面検査を行う表面検査装置で検出した品質情報に基いて、浴中ロールの表面付着物の浴中ロールの幅方向の位置を特定し、特定した位置に、人の手により治具を当てて、表面付着物を除去する作業を行うことがある。この手作業には危険が伴い、また、治具が接触している１点に力が加わるため、本来ならば鋼板に欠陥を生じさせないような付着物が剥がれて鋼板に付着し、シルバースポットと呼ばれる欠陥を発生させてしまうこともある。さらに、付着物の堆積が進行すると、製造ラインを停止して、浴機器の交換を行うこともある。

本発明は、このような問題に対してなされたものであり、浴中ロールワイパーによる表面付着物の除去効率を向上させ、鋼板の品質を向上させることができる溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置および除去方法を提供することを目的とする。

本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、以下のような特徴を有している。
［１］浴中ロールワイパーと、
表面検査装置で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパーを浴中ロールのロール軸方向に移動させ、浴中ロールに浴中ロールワイパーを接触および離隔させる制御装置と、
を有する溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置。
［２］浴中ロールワイパーと浴中ロールとの接触部分を、めっき浴温よりも高い温度に昇温する機能を有する昇温装置とを有する、［１］に記載の溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置。
［３］表面検査装置で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパーを浴中ロールのロール軸方向に移動させ、浴中ロールに浴中ロールワイパーを接触および離隔させる溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去方法。
［４］浴中ロールワイパーと浴中ロールとの接触部分を、めっき浴温よりも高い温度に昇温する［３］に記載の溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去方法。

本発明によれば、浴中ロールワイパーによる表面付着物の除去効率を向上させ、鋼板の品質を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置の全体構成を示す図である。 図２は、鉄−亜鉛化合物の２元系状態図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置の実物の写真である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置および除去方法について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置の全体構成を示す図である。この装置１００は、浴中ロールワイパー６、７と、昇温装置８、９と、制御装置１０、１１とを有している。

鋼板１は、めっき浴２に送りこまれ、めっき浴２内でシンクロール３に巻きついて上向きに方向転換されて、サポートロール４、５により反り矯正されて、めっき浴２外に送り出され、その後、鋼板１の表裏面に設置されたワイピングノズル１２から噴射されるワイピングガスの吹き付け量によってめっき付着量が調整される。

浴中ロールワイパー６は、サポートロール４に設けられており、サポートロール４に接触することで、サポートロール４に付着した表面付着物１４を除去するように構成されている。同様に、浴中ロールワイパー７は、サポートロール５に設けられており、サポートロール５に接触することで、サポートロール５に付着した表面付着物１４を除去するように構成されている。

浴中ロールワイパー６、７のサポートロール４、５のロール軸方向の長さは、鋼板１の幅方向よりも短く、後述する制御装置１０、１１によりロール軸方向を移動する。浴中ロールワイパー６、７は、表面付着物１４を除去できるものであれば、どのようなものを用いてもよい。浴中ロールワイパー６、７は、サポートロール４、５の表面に押し付けられた状態で、ロール軸方向にトラバースされることで、表面付着物１４をそぎ落とす。

制御装置１０は、表面検査装置１３で検出された溶融亜鉛めっき鋼板１の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパー６をサポートロール４のロール軸方向に移動させ、浴中ロールワイパー６をサポートロール４に接触および離隔させる。制御装置１０は、表面検査装置１３によって検出された表面欠陥の位置まで浴中ロールワイパー６を移動させ、浴中ロールワイパー６をサポートロール４に接触させることで、サポートロール４に付着した表面付着物を除去する。制御装置１０は、浴中ロールワイパー６による表面付着物の除去が完了すると、浴中ロールワイパー６をサポートロール４から離隔させる。

制御装置１１は、表面検査装置１３で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパー７をサポートロール５のロール軸方向に移動させ、浴中ロールワイパー７をサポートロール５に接触および離隔させる。制御装置１１は、表面検査装置１３によって検出された表面欠陥の位置まで浴中ロールワイパー７を移動させ、浴中ロールワイパー７をサポートロール５に接触させることで、サポートロール５に付着した表面付着物を除去する。制御装置１１は、浴中ロールワイパー７による表面付着物の除去が完了すると、浴中ロールワイパー７をサポートロール５から離隔させる。

なお、図１では、制御装置１０、１１を、浴中ロールワイパー６、７ごとに設置されているように図示したが、１つの制御装置によって、２つの浴中ロールワイパー６、７を同時に制御するように構成してもよい。

表面検査装置１３は、めっき浴２を含む焼鈍ラインの出側に設けられた巻取装置の直前の表面検査装置を用いることができる。なお、表面検査装置１３は、めっき浴２を出た後であればどの位置に設けてもよい。表面検査装置１３としては、超音波検査装置、画像検査装置などを利用することができる。表面検査装置１３により取得される表面欠陥の位置情報は、例えば、ラインセンターなどのラインの基準点からの表面欠陥の距離や、鋼板の端部や幅方向中心からの表面欠陥の距離として取得することができる。

昇温装置８、９は、表面付着物を加熱することができれば、すなわち、浴中ロールワイパーと浴中ロールとの接触部分を加熱することができれば、どのような構成としてもよい。昇温装置８、９は、浴中ロールワイパー６、７、もしくは浴中ロールの一方もしくは両方に設けることができる。

本実施の形態では、昇温装置８、９は、浴中ロールワイパー６、７に設けられ、浴中ロールワイパー６、７のサポートロール４、５との接触部分をめっき浴温よりも高い温度に昇温する。昇温装置８、９は、例えば、電熱線により構成することができる。昇温装置８、９は、常に、浴中ロールワイパー６、７のサポートロール４、５との接触部分をめっき浴温よりも高い温度に昇温していてもよいし、浴中ロールワイパー６、７をサポートロール４、５に接触させる際に昇温するように構成してもよい。

上記では、浴中ロールワイパー６、７に昇温装置８、９が設けられている構成としたが、前述のように、昇温装置８、９は、浴中ロール（シンクロールやサポートロール）自体に設けてもよい。この場合、浴中ロールを、ロール内部に発熱体が内臓されている発熱ロール（誘導発熱ジャケットロール）を用いることができる。

なお、浴中ロールワイパーや浴中ロールの加熱方法は、電熱線による加熱、誘導加熱以外にも、蒸気式、ガス式、熱媒循環式などの熱源を用いて加熱することも可能である。

図２は、鉄−亜鉛化合物の２元系状態図である。シンクロール３や、サポートロール４、５の表面付着物は、鉄と亜鉛の金属間化合物である。この鉄と亜鉛の金属間化合物には、Ｆｅが多いものから、Γ（Fe₃Zn₁₀）、Γ₁（Fe₁₁Zn₄₀）、δ_1k（FeZn₇）、δ_1p（FeZn₁₀）、ζ（FeZn₁₃）がある。そのため、表面付着物１４を効果的に除去するためには、鉄と亜鉛の金属間化合物の融点よりも高い温度まで浴中ロールワイパー６、７を昇温装置８、９により昇温させることが好ましい。具体的には、最も融点の低いζ（FeZn₁₃）が溶融しはじめる４００℃以上であることが好ましく、より好ましくは、Γ₁（Fe₁₁Zn₄₀）の融点である５５０℃以上、さらに好ましくは、δ_1k（FeZn₇）、δ_1p（FeZn₁₀）の融点である６６５℃以上であることが好ましい。

なお、図１では、サポートロール４、５に、浴中ロールワイパー６、７を取り付けた例を図示しているが、シンクロール３に浴中ロールワイパーを取り付けてもよい。この場合、表面検査装置１３によって検出された表面欠陥の位置情報に基いて、シンクロール３に付着した表面付着物を除去するように構成すればよい。もちろん、サポートロール４、５、およびシンクロール３のすべてに浴中ロールワイパーを取り付けて、制御装置で制御するように構成してもよい。

本発明に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去方法では、浴中ロール（シンクロール３、サポートロール４、５）の表面付着物に起因する押し疵が鋼板１に発生した場合には、表面検査装置１３によって検出された表面欠陥の位置情報をフィードバック制御する。

具体的には、制御装置１０、１１は、表面検査装置１３から入力された表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパー６、７を、サポートロール４、５の表面欠陥が検出された位置に相当する位置まで移動させると共に、浴中ロールワイパー６、７を、サポートロール４、５に接触させる。そして、制御装置１０、１１は、浴中ロールワイパー６、７をサポートロール４、５のロールの軸方向に移動（トラバース）させることで、サポートロール４、５の表面付着物を除去する。

この際、昇温装置８、９により、浴中ロールワイパー６、７のサポートロール４、５との接触部分を、めっき浴温よりも高い温度に昇温する。これにより、サポートロール４、５の表面付着物が溶融し、容易に表面付着物１４を除去することができる。これにより、浴中ロールワイパー６、７による表面付着物１４の除去効率を向上させ、鋼板の品質を向上させることができる。従来では、人の手により治具を当てて、表面付着物を除去する作業を行っていたが、本発明を適用することで、手作業をなくし、安全に表面付着物を除去することができる。

制御装置１０、１１は、浴中ロールワイパー６、７による表面付着物１４の除去が完了すると、浴中ロールワイパー６、７をサポートロール４、５から離隔させる。
図３は、本発明に係る溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置を示す写真である。サポートロールには、浴中ロールワイパーが接触している。浴中ロールワイパーには、電源に接続された加熱装置（電熱線）が取り付けられ、浴中ロールワイパーがサポートロールに接触する接触面を加熱するように構成されている。

１ 鋼板
２ めっき浴
３ シンクロール
４、５ サポートロール
６、７ 浴中ロールワイパー
８、９ 昇温装置
１０、１１ 制御装置
１２ ワイピングノズル
１３ 表面検査装置
１４ 表面付着物
１００ 溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置

Claims (4)

1. 浴中ロールワイパーと、
   表面検査装置で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパーを浴中ロールのロール軸方向に移動させ、浴中ロールに浴中ロールワイパーを接触および離隔させる制御装置と、
   を有する溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置。
2. 浴中ロールワイパーと浴中ロールとの接触部分を、めっき浴温よりも高い温度に昇温する機能を有する昇温装置とを有する、請求項１に記載の溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去装置。
3. 表面検査装置で検出された溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥の位置情報に基いて、浴中ロールワイパーを浴中ロールのロール軸方向に移動させ、浴中ロールに浴中ロールワイパーを接触および離隔させる溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去方法。
4. 浴中ロールワイパーと浴中ロールとの接触部分を、めっき浴温よりも高い温度に昇温する請求項３に記載の溶融亜鉛めっき浴中ロールの表面付着物除去方法。

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