JP2021130838A - Manufacturing apparatus of molten metal plated steel strip, and manufacturing method of molten metal plated steel strip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融金属めっき鋼帯の製造装置、および溶融金属めっき鋼帯の製造方法に関する。 The present invention relates to a molten metal-plated steel strip manufacturing apparatus and a method for manufacturing a molten metal-plated steel strip.
溶融金属めっき浴へ鋼帯を連続的に浸漬し、鋼帯表面にめっき処理を施す連続溶融めっきライン（ＣＧＬ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ Ｌｉｎｅ）において、めっき浴へ鋼帯が浸漬される際に、浴面から浴中の鋼帯表面へ向かう巻き込み流れが発生することがある。これにより、浴面に浮遊する異物（スカム、ドロス等）が巻き込まれ、かかる異物が鋼帯表面に付着し、鋼帯に外観不良を生じさせる場合があった。 In a continuous hot-dip plating line (CGL; Continuus Galvanizing Line) in which a steel strip is continuously immersed in a hot-dip metal plating bath and the surface of the steel strip is plated, the steel strip is immersed in the plating bath from the bath surface. Entrainment flow toward the surface of the steel strip in the bath may occur. As a result, foreign matter (scum, dross, etc.) floating on the bath surface may be caught, and the foreign matter may adhere to the surface of the steel strip, causing the steel strip to have a poor appearance.
下記特許文献１には、スナウト内のめっき浴面にスナウトを浴内で包囲するＵ型遮蔽版を設置することにより、鋼帯表面へ異物の付着を防止する技術が記載されている。 Patent Document 1 below describes a technique for preventing foreign matter from adhering to the surface of a steel strip by installing a U-shaped shielding plate that surrounds the snout in the bath on the plating bath surface in the snout.
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、巻き込み流れ自体を制御しておらず、依然として鋼帯がめっき浴へ浸漬される際の巻き込み流れが発生していた。そのため、巻き込み流れに起因した鋼帯表面への異物付着の抑制には、改善の余地があるといった問題があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, the entrainment flow itself is not controlled, and the entrainment flow when the steel strip is immersed in the plating bath still occurs. Therefore, there is a problem that there is room for improvement in suppressing the adhesion of foreign matter to the surface of the steel strip due to the entrainment flow.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、巻き込み流れの発生自体を抑制し、鋼帯表面への異物の付着を防止することが可能な新規かつ優れた溶融金属めっき鋼帯の製造装置、および溶融金属めっき鋼帯の製造方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is that it is possible to suppress the occurrence of entrainment flow itself and prevent foreign matter from adhering to the surface of the steel strip. It is to provide a new and excellent hot metal-plated steel strip manufacturing apparatus, and a hot metal-plated steel strip manufacturing method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶融金属めっき浴に浸漬される前の鋼帯を外方から覆うスナウトと、上記スナウトの内部であって、上記溶融金属めっき浴の浴面よりも上方に設けられ、上記鋼帯の表面の全面に所定の厚さ以上の溶融金属を付与する溶融金属付与部と、を備える、溶融金属めっき鋼帯の製造装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, a snout that covers the steel strip before being immersed in the molten metal plating bath from the outside and a molten metal plating bath that is inside the snout and is inside the snout. Provided is an apparatus for producing a molten metal-plated steel strip, which is provided above the bath surface of the steel strip and includes a molten metal applying portion that imparts molten metal having a predetermined thickness or more to the entire surface of the steel strip. ..
上記溶融金属の所定の厚さは、以下の計算式により求められる厚さ以上であってもよい。 The predetermined thickness of the molten metal may be greater than or equal to the thickness calculated by the following formula.
δ＝３２．２７５×Ｖ０．５
ここで、
δ：厚さ（μｍ）
Ｖ：搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
である。
δ = 32.275 × V 0.5
here,
δ: Thickness (μm)
V: Transport speed (m / min)
Is.
上記溶融金属付与部は、上記鋼帯の両面に対向する位置にそれぞれ設けられた一対のダイコータであってもよい。 The molten metal applying portion may be a pair of die coaters provided at positions facing both sides of the steel strip.
上記溶融金属付与部は、上記スナウトにおける上記鋼帯の搬送方向出口側に設けられてもよい。 The molten metal applying portion may be provided on the outlet side of the steel strip in the transport direction in the snout.
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、スナウト内において溶融金属めっき浴に浸漬される前の鋼帯の表面の全面に溶融金属を付与する溶融金属付与工程と、上記溶融金属が付与された上記鋼帯を上記溶融金属めっき浴へ浸漬させる浸漬工程と、を含む、溶融金属めっき鋼帯の製造方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another viewpoint of the present invention, a molten metal applying step of applying the molten metal to the entire surface of the steel strip before being immersed in the molten metal plating bath in the snout, and the above-mentioned Provided is a method for producing a molten metal plated steel strip, which comprises a dipping step of immersing the steel strip to which the molten metal is applied in the molten metal plating bath.
上記溶融金属付与工程は、上記鋼帯の搬送速度に基づいて、以下の式により所定の厚さを算出する工程と、上記所定の厚さ以上の上記溶融金属を溶融金属めっき浴に浸漬される前の上記鋼帯に付与する工程と、を含んでもよい。 The molten metal applying step is a step of calculating a predetermined thickness by the following formula based on the transport speed of the steel strip, and the molten metal having a thickness equal to or larger than the predetermined thickness is immersed in the molten metal plating bath. It may include the above-mentioned step of applying to the steel strip.
δ＝３２．２７５×Ｖ０．５
ここで、
δ：厚さ（μｍ）
Ｖ：搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
である。
δ = 32.275 × V 0.5
here,
δ: Thickness (μm)
V: Transport speed (m / min)
Is.
以上、説明したように本発明によれば、巻き込み流れの発生自体を抑制し、鋼帯表面への異物の付着を防止することが可能な新規かつ優れた溶融金属めっき鋼帯の製造装置、および溶融金属めっき鋼帯の製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a novel and excellent molten metal-plated steel strip manufacturing apparatus capable of suppressing the occurrence of entrainment flow itself and preventing foreign matter from adhering to the steel strip surface, and an apparatus for producing a molten metal-plated steel strip. A method for manufacturing a molten metal plated steel strip is provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
＜１．溶融金属めっき鋼帯の製造装置の構成＞
まず、図１を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００の概略構成の一例を示すレイアウト図である。
<1. Configuration of molten metal plated steel strip manufacturing equipment>
First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of a molten metal-plated steel
図１に示すように、溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００は、鋼帯１をめっき浴１０１へ連続的に浸漬して、溶融金属めっき処理を行うことにより、鋼帯１の表面にめっき被膜を形成し、溶融金属めっき鋼帯１０を製造するための装置である。溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００は、スナウト１１０と、溶融金属付与部１２１とを備える。
As shown in FIG. 1, the molten metal-plated steel
鋼帯１は、溶融金属Ｍによるめっき処理を施される対象となる金属帯の一例である。鋼帯１の種類は、特に限定されず、軟鋼や、高張力鋼であってもよい。 The steel strip 1 is an example of a metal strip to be plated with the molten metal M. The type of the steel strip 1 is not particularly limited, and may be mild steel or high-strength steel.
めっき槽１０２は、溶融金属Ｍからなるめっき浴１０１を貯留する。めっき浴１０１を構成する溶融金属Ｍとしては、例えば、Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｐｂの単体又はこれらの合金が挙げられる。あるいは、溶融金属Ｍは、これらの金属又は合金に、例えばＳｉ，Ｐ等の非金属元素、Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ等の典型金属元素、Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ等の遷移金属元素を含有するものも含まれる。以下の説明では、めっき浴１０１をなす溶融金属Ｍとして溶融亜鉛が用いられ、鋼帯１の表面に溶融亜鉛を付着させて、溶融金属めっき鋼帯１０を製造する例について説明する。
The
スナウト１１０は、図示しない焼鈍炉の出口側に上端が接続され、下端がめっき浴１０１内に浸漬されて傾斜して設けられた管状の部材である。スナウト１１０は、鋼帯１を外方から覆っており、スナウト１１０の内部は非酸化性雰囲気とされている。これにより、焼鈍後の鋼帯１の表面と大気との接触を避け、酸化が抑制される。
The
スナウト１１０内には溶融金属付与部１２１が設けられる。溶融金属付与部１２１は、めっき浴１０１へ浸漬される前の鋼帯１に対して、所定の厚さの溶融金属を付与する。スナウト１１０および溶融金属付与部１２１についての詳細は後述する。
A molten
また、図１に示すように、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００は、シンクロール１０３と、サポートロール１０５Ａ、１０５Ｂと、ガスワイピングノズル１０７と、誘導加熱装置１０９とをさらに備える。
Further, as shown in FIG. 1, the molten metal-plated steel
シンクロール１０３は、めっき浴１０１内の下方に配設される。シンクロール１０３は、サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂよりも大きい直径を有する。シンクロール１０３は、鋼帯１の搬送に伴って図示の時計回りに回転し、スナウト１１０を通ってめっき浴１０１内に斜め下方に向けて導入された鋼帯１の搬送方向を、鉛直方向上方へ変更する。
The sink roll 103 is arranged below in the
サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂは、めっき浴１０１中のシンクロール１０３の上方に配設され、シンクロール１０３によって方向転換され、鉛直方向上方に引き上げられる鋼帯１を左右両側から挟み込む。サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂは、引き上げられる鋼帯１の振動を抑制する。サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂは、対にせずに１つだけであってもよいし、３つ以上設けられてもよい。あるいは、サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂの配置が省略されていてもよい。
The
ガスワイピングノズル１０７は、鋼帯１に対する溶融金属Ｍの目付量を調節するために、鋼帯１の表面に空気等のガスを噴射する。ガスワイピングノズル１０７には、図示しないコンプレッサ等によって圧縮されたガスが導入される。ガスワイピングノズル１０７は、鋼帯１の厚み方向の両側に配置され、サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂよりも鋼帯１の搬送方向下流側であって、めっき浴１０１の浴面から所定の高さの位置に設けられる。係るガスワイピングノズル１０７から噴射されたガスは、めっき浴１０１から鉛直方向上方に引き上げられた鋼帯１の両面に吹き付けられ、余剰の溶融金属Ｍが掻き取られる。これにより、鋼帯１の表面に対する溶融金属Ｍの目付量が適正量に調整され、鋼帯１の表面に付着した溶融金属Ｍの膜厚が調節される。
The
誘導加熱装置１０９は、ガスワイピングノズル１０７よりも鋼帯１の搬送方向下流側に設けられ、鋼帯１に対して熱処理を行う。具体的には、図示しない高周波電源に接続された誘導加熱コイルが、鋼帯１の厚み方向の両側に設けられる。誘導加熱装置１０９による加熱によって、鋼帯１の表面近傍の温度を５００度程度まで上昇させ、鋼帯１の表面に付着した溶融金属Ｍと鋼帯１との間で合金化を生じさせる。これにより、合金化亜鉛めっき被膜が鋼帯１の表面に形成される。
The
溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００における鋼帯１の通板速度は、生産性等の観点から適宜設定されればよく、特に限定されない。例えば、通板速度として、６０〜２４０ｍ／ｍｉｎが挙げられる。
The plate passing speed of the steel strip 1 in the molten metal-plated steel
上記構成の溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００の動作について説明する。溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００は、図示しない駆動源により鋼帯１を移動させ、装置内の各部を通板させる。かかる鋼帯１は、スナウト１１０を通じてめっき浴１０１中に斜め下方に向けて導入され、シンクロール１０３を周回して、搬送方向が鉛直方向上方に変更される。次いで、鋼帯１は、サポートロール１０５Ａ，１０５Ｂの間を通過して上昇し、めっき浴１０１外に引き上げられる。その後、ガスワイピングノズル１０７から吹き付けられるガスの圧力により、鋼帯１に付着している余剰の溶融金属Ｍが掻き取られて、鋼帯１の表面に対する溶融金属Ｍの付着量が所定の目付量に調節される。続いて、誘導加熱装置１０９によって溶融金属Ｍと鋼帯１との間の合金化が促進され、鋼帯１の表面に合金化めっき被膜が形成される。以上のようにして、溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００は、鋼帯１をめっき浴１０１中に連続的に浸漬して、溶融金属Ｍをめっきすることにより、所定の目付量の溶融金属めっき鋼帯１０を製造する。以上、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００の概略構成について説明した。
The operation of the molten metal-plated steel
＜２．巻き込み流れの発生＞
続いて、図２を参照しながら、巻き込み流れの発生について説明する。図２は、従来の溶融金属めっき鋼帯の製造装置における巻き込み流れの発生の様子を模式的に示す説明図である。図２に示すように、鋼帯１は、スナウト１１０内を搬送され（図２中の白抜き矢印参照）、その後、めっき浴１０１へ浸漬される。このとき、鋼帯１は、めっき浴１０１の浴面近傍の溶融金属Ｍを巻き込みながら、めっき浴１０１内へと進入する。すなわち、搬送される鋼帯１とめっき浴１０１との接触によって、めっき浴１０１内には鋼帯１へ近づく方向の巻き込み流れ（図２中の矢印の流れ参照）が生じる。また、スナウト１１０内のめっき浴１０１の浴面近傍には、スナウト１１０内で発生した酸化物、またはめっき浴１０１中で生じたドロス等の異物Ｃが浮遊していることがある。このため、巻き込み流れによってめっき浴１０１の浴面近傍に浮遊していた異物Ｃが、鋼帯１の表面へ接近し、付着する。
<2. Occurrence of entrainment flow>
Subsequently, the occurrence of the entrainment flow will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a state of entrainment flow in a conventional molten metal-plated steel strip manufacturing apparatus. As shown in FIG. 2, the steel strip 1 is conveyed in the snout 110 (see the white arrow in FIG. 2) and then immersed in the
上記のような巻き込み流れの発生について本発明者らが鋭意検討したところ、めっき浴１０１へ浸漬される前の鋼帯１の表面に予め溶融金属Ｍを付与しておくことで、巻き込み流れの発生自体を抑制することが可能であることを知見した。かかる知見を踏まえ、以下、本実施形態に係る溶融金属付与機構１２０について説明する。
As a result of diligent studies by the present inventors regarding the generation of the entrainment flow as described above, the generation of the entrainment flow is generated by preliminarily applying the molten metal M to the surface of the steel strip 1 before being immersed in the
＜３．溶融金属付与機構の構成＞
図３は、本実施形態に係る溶融金属付与機構１２０の構成例を模式的に示す説明図である。溶融金属付与機構１２０は、溶融金属付与部１２１を介して鋼帯１の表面の全面に溶融金属Ｍを供給するための構成である。具体的には、図３に示すように、溶融金属付与機構１２０は、溶融金属付与部１２１と、ポンプ１２３と、タンク１２５とを有する。溶融金属付与部１２１は、鋼帯１の表面に所定の厚さ以上の溶融金属Ｍを付与する。特に、溶融金属付与部１２１は、所定の厚さ以上の膜状の溶融金属Ｍを鋼帯１の表面に付与する。
<3. Configuration of molten metal application mechanism>
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a configuration example of the molten
ここで、鋼帯１に付与される溶融金属Ｍは、後述する、浸漬される前の鋼帯１の表面に付与された溶融金属Ｍによる巻き込み流れの抑制効果を生じさせる程度の量が付与されていればよい。例えば、溶融金属Ｍは、鋼帯１の表面の全面に均一に付与されていなくてもよく、鋼帯１に付与される溶融金属Ｍには、部分的に厚さにムラがあってもよい。なお、付与される溶融金属Ｍの量が多い場合やムラがある場合であっても、後工程である、めっき浴１０１への浸漬およびガスワインピングによって、鋼帯１のめっき膜は、所定の厚さに調整されることから品質上の問題とはならない。また、例えば、鋼帯１の表面が常に完全に被覆されている必要はなく、めっき浴１０１に浸漬される直前に巻き込み流れの抑制効果を生じさせる範囲で、溶融金属Ｍが鋼帯１の表面に付与されていればよい。
Here, the molten metal M applied to the steel strip 1 is provided with an amount sufficient to cause an effect of suppressing the entrainment flow by the molten metal M imparted to the surface of the steel strip 1 before being immersed, which will be described later. I just need to be there. For example, the molten metal M may not be uniformly applied to the entire surface of the steel strip 1, and the molten metal M applied to the steel strip 1 may have a partial thickness unevenness. .. Even if the amount of molten metal M to be applied is large or uneven, the plating film of the steel strip 1 can be made to be predetermined by the subsequent steps of immersion in the
溶融金属付与部１２１は、スナウト１１０の内部であって、めっき浴１０１の浴面よりも上方に設けられる。また、溶融金属付与部１２１は、スナウト１１０における鋼帯１の搬送方向の出口側に設けられる。ここで、出口側とは、スナウト１１０の全長の半分の位置より、スナウト１１０の出口１１１に近い側の領域を指す。特に、出口側とは、スナウト１１０の出口１１１からスナウト１１０の全長の１／３の距離までの領域を指す。また、溶融金属付与部１２１は、スナウト１１０がめっき浴１０１へ傾斜して挿入された領域内に設けられる。溶融金属付与部１２１のスナウト１１０の出口側における位置は、溶融金属Ｍの付与位置と浴面との距離が十分に近ければよく、特に限定されない。溶融金属付与部１２１が、スナウト１１０の出口側に設けられることで、溶融金属Ｍの付与位置からめっき浴１０１の浴面までの距離が短くなり、鋼帯１に付与された溶融金属Ｍの液だれ、固化が抑制される。
The molten
溶融金属付与部１２１は、例えば、鋼帯１の両面（一の面１Ａと他の面１Ｂ）に対向する位置にそれぞれ設けられた一対のダイコータ１２１Ａ、１２１Ｂである。一対のダイコータ１２１Ａ，１２１Ｂは、溶融金属Ｍを上下リップの間から吐出し、鋼帯１の表面に付与する。溶融金属Ｍの吐出速度は、鋼帯１の搬送速度と同程度か、鋼帯１の搬送速度以上に設定される。溶融金属付与部１２１として、ダイコータを用いることにより、鋼帯１の表面に安定して溶融金属Ｍを付与することができる。
The molten
ポンプ１２３は、溶融金属付与部１２１へ溶融金属Ｍを所定の圧力で供給する。また、タンク１２５は、溶融金属Ｍを貯留する。タンク１２５に貯留される溶融金属Ｍは、めっき槽１０２に貯留される溶融金属Ｍと同等または、より異物の少ない状態とされる。なお、溶融金属付与部１２１へ溶融金属Ｍを供給する構成は、特に限定されず、めっき浴１０１から溶融金属Ｍを汲み上げて、溶融金属付与部１２１へ供給してもよい。
The
引き続き、図３を参照しながら、溶融金属付与部１２１による溶融金属Ｍの付与について説明する。図３に示すように、溶融金属付与部１２１としてのダイコータ１２１Ａ，１２１Ｂによって溶融金属Ｍが付与された状態で、鋼帯１がめっき浴１０１へ進入する。このとき、鋼帯１には、溶融金属Ｍが予め付与されていることから、鋼帯１が浴面に到達しても鋼帯１とめっき浴１０１との間に巻き込み流れが生じない。さらに、鋼帯１に付与された溶融金属Ｍによって、鋼帯１の表面から離間する方向（図３に示す矢印の流れ参照）の流れが生じる。この結果、めっき浴１０１の浴面近傍を巻き込む流れ自体の発生が抑制される。
Subsequently, with reference to FIG. 3, the application of the molten metal M by the molten
さらに、図４を参照しながら、付与される溶融金属Ｍの所定の厚さｔ２について説明する。図４は、本実施形態に係る溶融金属の厚さを模式的に示す説明図である。本発明者らが溶融金属Ｍの付与条件について鋭意検討したところ、図４に示すように、付与される溶融金属Ｍの厚さｔ２を鋼帯１の随伴流の厚さｔ１以上とすることで、鋼帯１をめっき浴１０１へ浸漬させた際の巻き込む流れの発生が抑制されることが明らかとなった。ここで、鋼帯１の随伴流とは、めっき浴１０１中で鋼帯１の搬送に伴って、鋼帯１の周囲に生じている流れを指す。本発明者らが、実験によって得た知見によれば、随伴流の厚さは、以下の計算式（１）で求められる。
Further, with reference to FIG. 4, a predetermined thickness t2 of the molten metal M to be applied will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the thickness of the molten metal according to the present embodiment. When the present inventors diligently studied the conditions for applying the molten metal M, as shown in FIG. 4, the thickness t2 of the applied molten metal M was set to be equal to or greater than the thickness t1 of the accompanying flow of the steel strip 1. , It has been clarified that the generation of entrainment flow when the steel strip 1 is immersed in the
δ＝３２．２７５×Ｖ０．５・・・（１）
ここで、
δ：厚さ（μｍ）
Ｖ：鋼帯の搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
である。
δ = 32.275 × V 0.5 ... (1)
here,
δ: Thickness (μm)
V: Steel strip transport speed (m / min)
Is.
なお、付与される溶融金属Ｍの厚さｔ１は、溶融金属Ｍの付与の前後での厚さ変化から求める。具体的には、溶融金属付与部１２１の上流側および下流側の近傍で、鋼帯１の両面に対してレーザ変位計を設置する。かかるレーザ変位計の測定結果から、厚さ変化の差分を、付与された溶融金属Ｍの厚さｔ１の鋼帯１の両面での和とする。かかる和の値を２で割ることで、付与された溶融金属Ｍの厚さｔ１が求められる。厚さ測定の代表位置として板幅方向の中心点の１点を測定する。また、厚さの測定に際し、板幅方向に沿って数点測定してもよい。
The thickness t1 of the molten metal M to be applied is obtained from the change in thickness before and after the application of the molten metal M. Specifically, laser displacement meters are installed on both sides of the steel strip 1 in the vicinity of the upstream side and the downstream side of the molten
浴内で鋼帯１の周囲に生じている随伴流の量（厚さδ）以上の溶融金属Ｍを付与することで、鋼帯１がめっき浴１０１に進入する際、すでに随伴流と同様な流れが鋼帯１の周囲に生じることとなる。この結果、鋼帯１とめっき浴１０１との間の巻き込み流れの発生が抑制される。このように溶融金属付与部１２１によって付与される溶融金属Ｍの厚さを、上記式（１）により求められる厚さ以上とすることで、巻き込み流れの発生自体が抑制される。
By applying the molten metal M equal to or larger than the amount (thickness δ) of the accompanying flow generated around the steel strip 1 in the bath, when the steel strip 1 enters the
また、付与される溶融金属Ｍの厚さを上記式（１）で求められる厚さδ以上とすることで、鋼帯１から離間する方向の流れを効果的に発生させることができ、異物の巻き込みが抑制される。すなわち、十分な量の溶融金属Ｍを鋼帯１の表面に付与することで、鋼帯１が、めっき浴１０１へ浸漬された際、鋼帯１の周囲に発生する鋼帯１から離間する流れを大きくすることができる。
Further, by setting the thickness of the molten metal M to be applied to be equal to or greater than the thickness δ obtained by the above formula (1), it is possible to effectively generate a flow in the direction away from the steel strip 1, and it is possible to effectively generate a flow of foreign matter. Entrainment is suppressed. That is, by applying a sufficient amount of molten metal M to the surface of the steel strip 1, when the steel strip 1 is immersed in the
さらに、溶融金属Ｍを付与する量を上記式（１）に基づいて算出することで、通板速度に応じた最適な溶融金属Ｍの付与量を設定することができる。 Further, by calculating the amount of the molten metal M to be applied based on the above formula (1), the optimum amount of the molten metal M to be applied can be set according to the plate passing speed.
また、溶融金属Ｍの所定の厚さは、１００μｍ以上であってもよい。溶融金属Ｍの厚さを１００μｍ以上という所定の値とすることで、通板速度などの製造条件がわずかに変化しても、巻き込み流れの抑制を確実に行うことができる。以上、本実施形態に係る溶融金属付与機構１２０について説明した。
Further, the predetermined thickness of the molten metal M may be 100 μm or more. By setting the thickness of the molten metal M to a predetermined value of 100 μm or more, it is possible to reliably suppress the entrainment flow even if the manufacturing conditions such as the plate passing speed are slightly changed. The molten
＜４．製造方法＞
次に、図５および図６を参照しながら、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯１０の製造方法について説明する。図５は、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯１０の製造方法のフローチャートである。図６は、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯１０の製造方法における溶融金属付与工程を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、スナウト１１０内において、めっき浴１０１に浸漬される前の鋼帯１の表面に溶融金属Ｍが付与される（Ｓ１００）。ステップＳ１００における溶融金属Ｍの付与工程において、具体的には、図６に示すように、鋼帯１の搬送速度に基づいて、上記式（１）により、所定の厚さが算出される（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１で算出された所定の厚さ以上の厚さを有する溶融金属Ｍが、めっき浴１０１に浸漬される前の鋼帯１に付与される（Ｓ１０３）。その後、図５に示すフローチャートに戻り、ステップＳ１００で溶融金属Ｍが付与された鋼帯１が、めっき浴１０１へ浸漬される（Ｓ１１０）。以上、本実施形態に係る溶融金属めっき鋼帯１０の製造方法について説明した。
<4. Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the molten metal-plated
（作用効果）
本実施形態によれば、めっき浴１０１に浸漬される前の鋼帯１に所定の厚さ以上の溶融金属Ｍが付与されることで、鋼帯１がめっき浴１０１に浸漬され始めたときに生じるめっき浴面近傍を巻き込む流れの発生自体が抑制される。これにより、めっき浴１０１の浴面近傍に浮遊する異物が、巻き込み流れによって鋼帯１の表面へ付着することが抑制される。この結果、溶融金属めっき鋼帯１０の外観不良の発生が抑制される。
(Action effect)
According to the present embodiment, when the molten metal M having a predetermined thickness or more is applied to the steel strip 1 before being immersed in the
本発明に係る溶融金属めっき鋼帯の製造装置１００および溶融金属めっき鋼帯１０の製造方法について性能を評価するため、めっき浴１０１内で鋼帯１の周囲に生じる流れについて、流体解析によるシミュレーションを行った。
In order to evaluate the performance of the molten metal-plated steel
具体的には、溶融亜鉛のめっき浴１０１へ鋼帯１を進入させた場合における、浴面に浮遊する異物を模した粒子の軌跡をシミュレーションによって求めた。計算条件としては、板厚１ｍｍ程度の鋼帯１を所定の搬送速度で、めっき浴１０１へ進入させた場合とした。図７は、比較例として、めっき浴１０１へ鋼帯１が浸漬される前に溶融金属Ｍを付与しなかった場合のシミュレーション結果を示す図である。図８は、実施例として、めっき浴１０１へ鋼帯１が浸漬される前に溶融金属Ｍを付与した場合のシミュレーション結果を示す図である。
Specifically, the locus of particles imitating foreign matter floating on the bath surface was obtained by simulation when the steel strip 1 was allowed to enter the molten
図７に示すように、比較例では、巻き込み流れによって、浴面近傍に浮遊していた粒子が鋼帯１に近づく方向へ移動し、鋼帯１に随伴する軌跡となった。一方、実施例では、図８に示すように、巻き込み流れは発生せず、浴面近傍に浮遊していた粒子は、浴面近傍で周回しながら、そのまま滞留する軌跡となった。 As shown in FIG. 7, in the comparative example, the particles suspended in the vicinity of the bath surface moved in the direction approaching the steel strip 1 due to the entrainment flow, and became a locus accompanying the steel strip 1. On the other hand, in the embodiment, as shown in FIG. 8, the entrainment flow did not occur, and the particles suspended in the vicinity of the bath surface became a locus in which the particles stayed as they were while orbiting in the vicinity of the bath surface.
さらに、巻き込み流れによる浴面近傍の異物の巻き込みを評価した。評価方法として、鋼帯１から１０〜５０ｍｍ程度の位置の浴面近傍に異物を模した粒子を配置して、鋼帯１の流れに随伴する個数の割合を算出した。ここで、粒子巻き込み割合は、めっき浴１０１に配置した全粒子数に対する鋼帯１に随伴した粒子数の割合を示す。
Furthermore, the entrainment of foreign matter near the bath surface due to the entrainment flow was evaluated. As an evaluation method, particles imitating foreign substances were arranged near the bath surface at a position of about 10 to 50 mm from the steel strip 1, and the ratio of the number of particles accompanying the flow of the steel strip 1 was calculated. Here, the particle entrainment ratio indicates the ratio of the number of particles associated with the steel strip 1 to the total number of particles arranged in the
表１に示すように、比較例１では、８８％程度の異物が、通板される鋼帯１に随伴した。また、通板速度を上昇させた、比較例２〜４においては、ほぼすべての異物が、通板される鋼帯１に随伴した。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, about 88% of foreign matter was associated with the steel strip 1 to be passed through. Further, in Comparative Examples 2 to 4 in which the plate passing speed was increased, almost all foreign substances were associated with the steel strip 1 through which the plate was passed.
一方、実施例１〜４では、いずれの通板速度においても、異物は、鋼帯１に随伴しなかった。このように、本実施例によれば、めっき浴１０１に浸漬される前の鋼帯１に溶融金属Ｍを付与することで巻き込み流れの発生自体が抑制され、異物の鋼帯１への付着が抑制されることが示された。
On the other hand, in Examples 1 to 4, the foreign matter did not accompany the steel strip 1 at any of the plate passing speeds. As described above, according to the present embodiment, by applying the molten metal M to the steel strip 1 before being immersed in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or applications within the scope of the technical idea described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態において、溶融金属付与機構１２０の内、ポンプ１２３、およびタンク１２５から成る、溶融金属Ｍを供給する構成がスナウト１１０の外部に設けられる例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、溶融金属Ｍを供給する構成の少なくとも一部が、スナウト１１０の内部に設けられてもよい。
For example, in the above embodiment, the configuration for supplying the molten metal M, which is composed of the
また、上記実施形態において、溶融金属付与部１２１としてダイコータが用いられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。溶融金属付与部１２１は、めっき浴１０１に浸漬される前の鋼帯１に溶融金属Ｍを付与できればよく、例えば、溶融金属付与部１２１として、カーテンコータまたはスプレーが用いられてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which a die coater is used as the molten
また、上記実施形態において、合金化溶融亜鉛めっき（ＧＡ；Ｇａｌｖａｎｎｅａｌｅｄ）鋼板が製造される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、めっき浴１０１から引き上げられた後の加熱が行われず、溶融亜鉛めっき（ＧＩ；Ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ）鋼板が製造されてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which an alloyed hot dip galvanized (GA) steel sheet is manufactured has been shown, but the present invention is not limited thereto. For example, a hot-dip galvanized (GI) steel sheet may be manufactured without heating after being pulled up from the
１ 鋼帯
１０ 溶融金属めっき鋼帯
１００ 溶融金属めっき鋼帯の製造装置
１０１ めっき浴
１１０ スナウト
１１１ 出口
１２０ 溶融金属付与機構
１２１ 溶融金属付与部
１２１Ａ，１２１Ｂ ダイコータ
Ｍ 溶融金属
1
Claims (6)
前記スナウトの内部であって、前記溶融金属めっき浴の浴面よりも上方に設けられ、前記鋼帯の表面の全面に溶融金属を付与する溶融金属付与部と、
を備える、溶融金属めっき鋼帯の製造装置。 A snout that covers the steel strip from the outside before being immersed in the molten metal plating bath,
A molten metal applying portion inside the snout, which is provided above the bath surface of the molten metal plating bath and imparts molten metal to the entire surface of the steel strip.
A device for manufacturing molten metal-plated steel strips.
δ＝３２．２７５×Ｖ０．５
ここで、
δ：厚さ（μｍ）
Ｖ：搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
である。 The apparatus for producing a molten metal plated steel strip according to claim 1, wherein the predetermined thickness of the molten metal is equal to or greater than the thickness calculated by the following formula.
δ = 32.275 × V 0.5
here,
δ: Thickness (μm)
V: Transport speed (m / min)
Is.
前記溶融金属が付与された前記鋼帯を前記溶融金属めっき浴へ浸漬させる浸漬工程と、
を含む、溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 A molten metal applying step of applying molten metal to the entire surface of the steel strip before being immersed in the molten metal plating bath in the snout, and
A dipping step of immersing the steel strip to which the molten metal is applied in the molten metal plating bath, and
A method for manufacturing a molten metal plated steel strip, including.
前記鋼帯の搬送速度に基づいて、以下の式により所定の厚さを算出する工程と、
前記所定の厚さ以上の前記溶融金属を前記溶融金属めっき浴に浸漬される前の前記鋼帯に付与する工程と、
を含む、請求項５に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。
δ＝３２．２７５×Ｖ０．５
ここで、
δ：厚さ（μｍ）
Ｖ：搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
である。 The molten metal applying step is
A step of calculating a predetermined thickness by the following formula based on the transport speed of the steel strip, and
A step of applying the molten metal having a predetermined thickness or more to the steel strip before being immersed in the molten metal plating bath, and a step of applying the molten metal to the steel strip.
The method for producing a molten metal-plated steel strip according to claim 5.
δ = 32.275 × V 0.5
here,
δ: Thickness (μm)
V: Transport speed (m / min)
Is.
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