JP2914863B2 - 誘導加熱メニスカス被覆用溶融金属容器及び被覆ライン - Google Patents
誘導加熱メニスカス被覆用溶融金属容器及び被覆ラインInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属ストリップの一
方の面をメニスカス（液化）被覆するための被覆ライン
に使用する浅い容器に関するものである。特に、この発
明は、容器内に入れられた溶融被覆金属を誘導加熱する
装置と、誘導加熱装置の磁束を集束する集束装置とに関
するものである。また、この発明は、このような容器を
用いた被覆ラインにも関している。
方の面をメニスカス（液化）被覆するための被覆ライン
に使用する浅い容器に関するものである。特に、この発
明は、容器内に入れられた溶融被覆金属を誘導加熱する
装置と、誘導加熱装置の磁束を集束する集束装置とに関
するものである。また、この発明は、このような容器を
用いた被覆ラインにも関している。
【０００２】
【従来の技術】従来の加熱浸漬被覆は溶融金属の浴に浸
けられる金属ストリップを必要としている。浸漬方法
は、約２ｍ以上の深さを有した溶融金属を入れる大形容
器を必要としている。溶融金属を誘導加熱することと、
大形の耐火被覆された容器内に入れられることが良く知
られている。また、耐火被覆された導管を通ってポンプ
供給されて流れる時に、溶融金属を誘導加熱することが
良く知られている。誘導コイルは、耐火被覆の中や容器
の外側において容器や導管に対して環状に配置できる。
けられる金属ストリップを必要としている。浸漬方法
は、約２ｍ以上の深さを有した溶融金属を入れる大形容
器を必要としている。溶融金属を誘導加熱することと、
大形の耐火被覆された容器内に入れられることが良く知
られている。また、耐火被覆された導管を通ってポンプ
供給されて流れる時に、溶融金属を誘導加熱することが
良く知られている。誘導コイルは、耐火被覆の中や容器
の外側において容器や導管に対して環状に配置できる。
【０００３】近年、メニスカス（液化）を用い溶融金属
で金属ストリップの一方または両方の側を被覆するよう
技術が改善されている。米国特許第４，５５７，９５３
号明細書は、鋼ストリップの一方の側の水平なメニスカ
ス（液化）被覆を記載している。清浄にされたストリッ
プが、封止された筒口から溶融金属の入っている大きな
被覆ポットに通される。溶融金属面に十分近接してスト
リップを通す様にそらせロールが用いられているので、
溶融金属がストリップの下面を濡らして、ポットからス
トリップの表面の上に引き出される。
で金属ストリップの一方または両方の側を被覆するよう
技術が改善されている。米国特許第４，５５７，９５３
号明細書は、鋼ストリップの一方の側の水平なメニスカ
ス（液化）被覆を記載している。清浄にされたストリッ
プが、封止された筒口から溶融金属の入っている大きな
被覆ポットに通される。溶融金属面に十分近接してスト
リップを通す様にそらせロールが用いられているので、
溶融金属がストリップの下面を濡らして、ポットからス
トリップの表面の上に引き出される。
【０００４】ここに参照される１９９１年１２月４日出
願の米国特許願第０７／８０３，２７８号明細書は、溶
融金属の入っている水平に配置された浅い容器を用いた
鋼ストリップの一方または両方の側の垂直なメニスカス
（液化）被覆を記載している。容器は、その一方の側の
上面に取付けられた注出口リップを有している。溶融金
属の表面高さは注出口の上位置に対して容器内に維持さ
れるので、ストリップが注出口を通って垂直に移動する
時に、溶融金属の途切れのない流れがストリップの表面
に対して注出口に供給できる。この米国特許明細書は、
溶融金属が注出口の上を流れる時の、溶融金属の固化を
防止するよう注出口を加熱する加熱装置を設けることが
出来ることを記載している。加熱装置は注出口と熱接触
してもよく、或は溶融金属浴内に浸漬することもでき
る。
願の米国特許願第０７／８０３，２７８号明細書は、溶
融金属の入っている水平に配置された浅い容器を用いた
鋼ストリップの一方または両方の側の垂直なメニスカス
（液化）被覆を記載している。容器は、その一方の側の
上面に取付けられた注出口リップを有している。溶融金
属の表面高さは注出口の上位置に対して容器内に維持さ
れるので、ストリップが注出口を通って垂直に移動する
時に、溶融金属の途切れのない流れがストリップの表面
に対して注出口に供給できる。この米国特許明細書は、
溶融金属が注出口の上を流れる時の、溶融金属の固化を
防止するよう注出口を加熱する加熱装置を設けることが
出来ることを記載している。加熱装置は注出口と熱接触
してもよく、或は溶融金属浴内に浸漬することもでき
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
浅い容器内に入れられた溶融金属を加熱することが出来
るようにする必要が有る。また、浅い容器に入れられた
溶融金属を均一な温度に維持する必要が有る。
浅い容器内に入れられた溶融金属を加熱することが出来
るようにする必要が有る。また、浅い容器に入れられた
溶融金属を均一な温度に維持する必要が有る。
【０００６】この発明の目的は、容器自体を加熱するこ
となく、収容された溶融金属を効果的に誘導加熱するこ
とができる浅い容器を提供することにある。
となく、収容された溶融金属を効果的に誘導加熱するこ
とができる浅い容器を提供することにある。
【０００７】この発明の別の目的は、収容するされた溶
融金属を均一な温度に維持することができる浅い容器を
提供することにある。
融金属を均一な温度に維持することができる浅い容器を
提供することにある。
【０００８】この発明の他の目的は、このような浅い容
器を用いた被覆ラインを提供することにある。
器を用いた被覆ラインを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、金属ストリ
ップの一方の面をメニスカス（液化）被覆する被覆ライ
ンに使用する浅い容器を提供することにある。容器は、
シエルと、シエルの内側に設けられ且つその縦方向及び
横方向の長さより小さい深さを有する溶融金属浴槽を形
成する耐火ライニングと、耐火ライニングの下面のほぼ
全域にわたってシエルの底部と耐火ライニングとの間に
埋設され且つ溶融金属浴槽内に収容された溶融金属を誘
導加熱する誘導コイルと、誘導コイルの下部を覆うよう
にシエルの底部と誘導コイルとの間に配置され且つ誘導
コイルからの磁束を溶融金属浴槽内に集束する集束パネ
ルとを備えたものである。
ップの一方の面をメニスカス（液化）被覆する被覆ライ
ンに使用する浅い容器を提供することにある。容器は、
シエルと、シエルの内側に設けられ且つその縦方向及び
横方向の長さより小さい深さを有する溶融金属浴槽を形
成する耐火ライニングと、耐火ライニングの下面のほぼ
全域にわたってシエルの底部と耐火ライニングとの間に
埋設され且つ溶融金属浴槽内に収容された溶融金属を誘
導加熱する誘導コイルと、誘導コイルの下部を覆うよう
にシエルの底部と誘導コイルとの間に配置され且つ誘導
コイルからの磁束を溶融金属浴槽内に集束する集束パネ
ルとを備えたものである。
【００１０】集束パネルは、それぞれ絶縁された鉄粉末
から形成することができる。
から形成することができる。
【００１１】また、誘導コイルは、ほぼ矩形の螺旋形状
に形成することができる。
に形成することができる。
【００１２】この発明に係る被覆ラインは、溶融金属の
融点近くの温度までストリップを加熱する炉と、溶融金
属が収容された少なくとも１つの水平に配置された容器
と、容器に補給金属を供給する供給装置と、炉内を通る
と共に容器の一側部に対して横方向に通るようにストリ
ップを移動させる移動装置と、容器の下に配置され且つ
容器の一側部を通るようにストリップを案内する安定化
ローラと、容器の上に配置され且つストリップ上の溶融
金属の厚さを制御するためにストリップから横方向に隔
てられた噴射ノズルとを備え、容器は、シエルと、シエ
ルの内側に設けられ且つその縦方向及び横方向の長さよ
り小さい深さを有する溶融金属浴槽を形成する耐火ライ
ニングと、耐火ライニングの下面のほぼ全域にわたって
シエルの底部と耐火ライニングとの間に埋設され且つ溶
融金属浴槽内に収容された溶融金属を誘導加熱する誘導
コイルと、誘導コイルの下部を覆うようにシエルの底部
と誘導コイルとの間に配置され且つ誘導コイルからの磁
束を溶融金属浴槽内に集束する集束パネルと、容器の一
側部の上面に設けられた注出口とを含むものである。
融点近くの温度までストリップを加熱する炉と、溶融金
属が収容された少なくとも１つの水平に配置された容器
と、容器に補給金属を供給する供給装置と、炉内を通る
と共に容器の一側部に対して横方向に通るようにストリ
ップを移動させる移動装置と、容器の下に配置され且つ
容器の一側部を通るようにストリップを案内する安定化
ローラと、容器の上に配置され且つストリップ上の溶融
金属の厚さを制御するためにストリップから横方向に隔
てられた噴射ノズルとを備え、容器は、シエルと、シエ
ルの内側に設けられ且つその縦方向及び横方向の長さよ
り小さい深さを有する溶融金属浴槽を形成する耐火ライ
ニングと、耐火ライニングの下面のほぼ全域にわたって
シエルの底部と耐火ライニングとの間に埋設され且つ溶
融金属浴槽内に収容された溶融金属を誘導加熱する誘導
コイルと、誘導コイルの下部を覆うようにシエルの底部
と誘導コイルとの間に配置され且つ誘導コイルからの磁
束を溶融金属浴槽内に集束する集束パネルと、容器の一
側部の上面に設けられた注出口とを含むものである。
【００１３】一対の容器を設け、ストリップの一方の面
が一方の容器の側部を通り、他方の面が他方の容器の側
部を通るようにすることができる。
が一方の容器の側部を通り、他方の面が他方の容器の側
部を通るようにすることができる。
【００１４】この発明の上述および他の特長と目的およ
び利点は以下の詳細な説明と添付図面とから明らかにな
ろう。
び利点は以下の詳細な説明と添付図面とから明らかにな
ろう。
【００１５】
【実施例】この発明は、金属ストリップの一表面に溶融
金属を垂直方向にメニスカス（液化）被覆するために水
平に配置されて溶融金属を誘導加熱する浅い容器に関す
るものである。この発明における被覆金属は、亜鉛、ア
ルミニウム、鉛、錫、銅等の様な市販の純粋な金属や合
金等に限られるものではない。ここで、“浅い容器”
は、溶融金属浴を激しく撹拌することなく均一な浴温度
を維持するように溶融金属が誘導加熱装置から所要の磁
束を受けることが出来るような溶融被覆金属深さを有し
た容器を意味している。すなわち、溶融浴の撹拌は、浴
から金属ストリップの表面に引き出される被覆金属を分
裂させてはならない。溶融金属は、約２０ｍｍ程の浅い
作動深さを持っているが、約９０ｍｍ程度の深さとする
ことができる。この発明の金属ストリップとしては、２
００ｃｍ、或はそれ以上の幅の低炭素鋼、クロム鋼合
金、ステンレス鋼の様な鉄、非鉄金属等を含むものを用
いることが出来る。
金属を垂直方向にメニスカス（液化）被覆するために水
平に配置されて溶融金属を誘導加熱する浅い容器に関す
るものである。この発明における被覆金属は、亜鉛、ア
ルミニウム、鉛、錫、銅等の様な市販の純粋な金属や合
金等に限られるものではない。ここで、“浅い容器”
は、溶融金属浴を激しく撹拌することなく均一な浴温度
を維持するように溶融金属が誘導加熱装置から所要の磁
束を受けることが出来るような溶融被覆金属深さを有し
た容器を意味している。すなわち、溶融浴の撹拌は、浴
から金属ストリップの表面に引き出される被覆金属を分
裂させてはならない。溶融金属は、約２０ｍｍ程の浅い
作動深さを持っているが、約９０ｍｍ程度の深さとする
ことができる。この発明の金属ストリップとしては、２
００ｃｍ、或はそれ以上の幅の低炭素鋼、クロム鋼合
金、ステンレス鋼の様な鉄、非鉄金属等を含むものを用
いることが出来る。
【００１６】図１は、直列ストリップ形成部分を通って
金属ストリップ３４、例えば鋼を移動する装置（図示し
ない）を含む高速被覆ライン２０を示している。セラス
清浄加熱装置は、ストリップ３４を形成するためのもの
で、直接加熱される予熱炉２２と、放射加熱炉２４と、
冷却部２６と、後段のメニスカス（液化）被覆装置に送
られる清浄にされた金属ストリップ３４Ａを保護する筒
口２８とを有している。ストリップに磁束を供給し、さ
らに磁束が供給されたストリップに溶融金属を被覆する
ことによりメニスカス（液化）被覆する前に、ストリッ
プが清浄化されるのが理解されよう。図示の被覆装置は
ガス入口３０、３１、清浄にされたストリップ３４Ａの
移動方向を変えるローラ３２、ストリップ３４Ａの両側
に配置された一対の安定化ローラ３６、ストリップ３４
Ａの両側に水平に配置された一対の被覆容器５０、５２
に含まれる溶融被覆金属を実質的に酸化しない保護雰囲
気を有する密閉された被覆室３８、被覆されたストリッ
プ３４Ｂの各面の溶融金属層の厚さを制御するためにス
トリップ３４Ｂの両側に配置されたジエット仕上ノズル
４２、４４を有している。清浄にされた金属ストリップ
３４Ａを酸化しない保護雰囲気が、炉２４と冷却部２６
と筒口２８とに使用される。被覆容器５０、５２の直ぐ
下の雰囲気から筒口２８内の雰囲気を分離するための溝
孔付のシール板２９の様な装置を設けることが出来る。
被覆クロムが溶融アルミニウムで鋼、例えばステンレス
鋼を合金化する時には、炉２４と冷却部２６と筒口２８
の各々の保護雰囲気として市販の純粋な酸素を使用する
ことが望ましい。シール板２９は、筒口２８内の酸素ガ
スと、密閉された被覆室３８内の無酸化ガス、例えば窒
素との混合を防止するために使用される。シール板２９
は、筒口２８内の保護雰囲気と、容器５０、５２の下の
シールされた部分４０内に維持される清浄にされた金属
ストリップを酸化しない保護雰囲気、例えば窒素との混
合を防止する。密閉された被覆室３８が使用されなくと
も、容器５０、５２とシール板２９の下の保護ガスは、
容器の上の周辺雰囲気がシールされた部分４０へ侵入す
るのを防止するに十分な圧力を有している。
金属ストリップ３４、例えば鋼を移動する装置（図示し
ない）を含む高速被覆ライン２０を示している。セラス
清浄加熱装置は、ストリップ３４を形成するためのもの
で、直接加熱される予熱炉２２と、放射加熱炉２４と、
冷却部２６と、後段のメニスカス（液化）被覆装置に送
られる清浄にされた金属ストリップ３４Ａを保護する筒
口２８とを有している。ストリップに磁束を供給し、さ
らに磁束が供給されたストリップに溶融金属を被覆する
ことによりメニスカス（液化）被覆する前に、ストリッ
プが清浄化されるのが理解されよう。図示の被覆装置は
ガス入口３０、３１、清浄にされたストリップ３４Ａの
移動方向を変えるローラ３２、ストリップ３４Ａの両側
に配置された一対の安定化ローラ３６、ストリップ３４
Ａの両側に水平に配置された一対の被覆容器５０、５２
に含まれる溶融被覆金属を実質的に酸化しない保護雰囲
気を有する密閉された被覆室３８、被覆されたストリッ
プ３４Ｂの各面の溶融金属層の厚さを制御するためにス
トリップ３４Ｂの両側に配置されたジエット仕上ノズル
４２、４４を有している。清浄にされた金属ストリップ
３４Ａを酸化しない保護雰囲気が、炉２４と冷却部２６
と筒口２８とに使用される。被覆容器５０、５２の直ぐ
下の雰囲気から筒口２８内の雰囲気を分離するための溝
孔付のシール板２９の様な装置を設けることが出来る。
被覆クロムが溶融アルミニウムで鋼、例えばステンレス
鋼を合金化する時には、炉２４と冷却部２６と筒口２８
の各々の保護雰囲気として市販の純粋な酸素を使用する
ことが望ましい。シール板２９は、筒口２８内の酸素ガ
スと、密閉された被覆室３８内の無酸化ガス、例えば窒
素との混合を防止するために使用される。シール板２９
は、筒口２８内の保護雰囲気と、容器５０、５２の下の
シールされた部分４０内に維持される清浄にされた金属
ストリップを酸化しない保護雰囲気、例えば窒素との混
合を防止する。密閉された被覆室３８が使用されなくと
も、容器５０、５２とシール板２９の下の保護ガスは、
容器の上の周辺雰囲気がシールされた部分４０へ侵入す
るのを防止するに十分な圧力を有している。
【００１７】装置が作動されると、金属ストリップ３４
は、少なくとも被覆金属の融点近くの温度、約１０００
℃にまで炉２２、２４内で通常に加熱される。低炭素お
よびクロム合金鋼の延伸加工は、良好な成形特性を得る
ためには、被覆金属の融点以上の加熱を必要とする。次
に、清浄にされたストリップは、被覆される前に溶融金
属の融点近くまで冷却部２６内で冷却される。溶融被覆
金属を酸化しない圧力ガス、例えば高純度の窒素は、ス
トリップ３４Ｂ上に残っている溶融金属の量を制御する
ようノズル４２、４４から噴射される。めっきする際に
非酸化ガスを使用する時には、亜鉛蒸気の形成を防止す
るようガス入口３０およびガス入口３１を介して密閉さ
れた被覆室３８内に噴射される。非酸化ガスが必要でな
い時には、密閉された被覆室３８は必要でなく、省略で
きる。
は、少なくとも被覆金属の融点近くの温度、約１０００
℃にまで炉２２、２４内で通常に加熱される。低炭素お
よびクロム合金鋼の延伸加工は、良好な成形特性を得る
ためには、被覆金属の融点以上の加熱を必要とする。次
に、清浄にされたストリップは、被覆される前に溶融金
属の融点近くまで冷却部２６内で冷却される。溶融被覆
金属を酸化しない圧力ガス、例えば高純度の窒素は、ス
トリップ３４Ｂ上に残っている溶融金属の量を制御する
ようノズル４２、４４から噴射される。めっきする際に
非酸化ガスを使用する時には、亜鉛蒸気の形成を防止す
るようガス入口３０およびガス入口３１を介して密閉さ
れた被覆室３８内に噴射される。非酸化ガスが必要でな
い時には、密閉された被覆室３８は必要でなく、省略で
きる。
【００１８】図２は図１の２−２線に沿った平面図で、
被覆金属を溶融して造る炉４６と、被覆容器５０、５２
に溶融補給金属を供給する供給装置４８とを有する被覆
容器５０、５２を示している。図２の実施例において、
供給装置４８はランナー５４と、各被覆容器５０、５２
に補給金属が重力で流れるよう各被覆容器５０、５２の
ためのサイホン管５６とを有している。溶融炉４６は被
覆容器５０、５２と同一高さに位置されている。各被覆
容器５０、５２内の溶融金属の高さは溶融炉４６に供給
プラグを使用することによって所要高さに維持される。
被覆容器５０、５２は、ストリップ３４Ａの両面を溶融
金属で被覆するためにストリップ３４Ａの両面に隣接し
て両側に配置されている。ストリップの片面だけを溶融
金属で被覆するよう所要される時には、使用されない被
覆容器をストリップの表面から引き出し出来る。また、
補給被覆金属は被覆容器にポンプ供給でき、インゴッ
ト、ペレット、ワイヤー等の供給による如く各被覆容器
の溶融浴に直接に固体物質として供給することが出来
る。液体または固体の場合に、補給溶融金属は、各被覆
容器内の溶融金属の溶融面を維持するように被覆容器に
連続して或は周期的に供給されるので、溶融金属の途切
れない流れがストリップ３４Ａに供給される。
被覆金属を溶融して造る炉４６と、被覆容器５０、５２
に溶融補給金属を供給する供給装置４８とを有する被覆
容器５０、５２を示している。図２の実施例において、
供給装置４８はランナー５４と、各被覆容器５０、５２
に補給金属が重力で流れるよう各被覆容器５０、５２の
ためのサイホン管５６とを有している。溶融炉４６は被
覆容器５０、５２と同一高さに位置されている。各被覆
容器５０、５２内の溶融金属の高さは溶融炉４６に供給
プラグを使用することによって所要高さに維持される。
被覆容器５０、５２は、ストリップ３４Ａの両面を溶融
金属で被覆するためにストリップ３４Ａの両面に隣接し
て両側に配置されている。ストリップの片面だけを溶融
金属で被覆するよう所要される時には、使用されない被
覆容器をストリップの表面から引き出し出来る。また、
補給被覆金属は被覆容器にポンプ供給でき、インゴッ
ト、ペレット、ワイヤー等の供給による如く各被覆容器
の溶融浴に直接に固体物質として供給することが出来
る。液体または固体の場合に、補給溶融金属は、各被覆
容器内の溶融金属の溶融面を維持するように被覆容器に
連続して或は周期的に供給されるので、溶融金属の途切
れない流れがストリップ３４Ａに供給される。
【００１９】図３は、溶融金属の入れられた容器の別の
実施例を示している。図１に示される容器の底部は円弧
状をしているが、図３に示される容器の底部は平面を成
している。特異な形状は空間の有効性に基づいている。
位置決め装置５８は、各被覆容器の一側部を、溶融金属
で被覆すべきストリップ３４Ａの平面に隣接し且つこの
平面に対して横方向に配置することが出来る。位置決め
装置５８は、被覆容器５０Ａ、５２Ａを回転可能に支持
するために位置決め装置５８の上面に取付けられた受け
台６２を有するそり６０を有するように構成することが
出来る。ストリップ表面に隣接して被覆容器を配置した
り或はストリップから被覆容器を離す必要がある場合
は、そり６０はラック・ピニオン作動装置等を用いて変
位される。例えば、被覆容器を取り換えたり、或は被覆
容器内の溶融金属を異なった種類の溶融金属と交換した
りすることができる。また、ストリップが損傷した時に
ラインが停止した際や停止した後にストリップに対して
被覆容器を置き換えたり、ストリップの一側だけが被覆
される時にストリップから一対の被覆容器の１つを離し
て除去することが出来る。
実施例を示している。図１に示される容器の底部は円弧
状をしているが、図３に示される容器の底部は平面を成
している。特異な形状は空間の有効性に基づいている。
位置決め装置５８は、各被覆容器の一側部を、溶融金属
で被覆すべきストリップ３４Ａの平面に隣接し且つこの
平面に対して横方向に配置することが出来る。位置決め
装置５８は、被覆容器５０Ａ、５２Ａを回転可能に支持
するために位置決め装置５８の上面に取付けられた受け
台６２を有するそり６０を有するように構成することが
出来る。ストリップ表面に隣接して被覆容器を配置した
り或はストリップから被覆容器を離す必要がある場合
は、そり６０はラック・ピニオン作動装置等を用いて変
位される。例えば、被覆容器を取り換えたり、或は被覆
容器内の溶融金属を異なった種類の溶融金属と交換した
りすることができる。また、ストリップが損傷した時に
ラインが停止した際や停止した後にストリップに対して
被覆容器を置き換えたり、ストリップの一側だけが被覆
される時にストリップから一対の被覆容器の１つを離し
て除去することが出来る。
【００２０】図４は、溶融金属体を入れるためのこの発
明の容器の１つの実施例の詳細を示している。各被覆容
器５０、５２は、作動深さ６７を有した溶融金属６６を
誘導加熱する誘導加熱装置と、外シエル６８と、内耐火
ライニング７０と、被覆容器の一方の側の上面に設けら
れた上方に傾斜した溶融金属の注出口７２と、誘導加熱
装置の磁束を集束する集束装置７４とを有している。誘
導加熱装置は被覆容器５０、５２内に取付けられる。好
適には、誘導加熱装置は、螺旋形に形成されて内耐火ラ
イニング７０の下に設けられた誘導コイル６４を有して
いる。誘導コイル６４は、直流発生器の様な適宜な動力
源に接続することによって作動される。誘導コイル６４
の取り換えと共に内耐火ライニング７０の取り換えや取
り外しを容易にするよう内耐火ライニング７０の下に誘
導コイル６４を配置することが望ましい。誘導コイル６
４は、溶融金属６６の大部分が占める位置で被覆容器の
下部のガラス繊維の様な絶縁層８４内に位置する矩形状
の曲部を有している。誘導コイル６４は、被覆容器５
０、５２内の溶融金属の固化や被覆容器５０、５２から
ストリップ３４Ｂに転換する際の注出口７２における溶
融金属の固化を防止するよう十分高い温度に溶融金属体
を加熱して維持する。誘導コイル６４と内耐火ライニン
グ７０の過度な加熱を防止するよう冷却管８６を設ける
ことが出来る。集束装置７４は誘導コイル６４の下に配
置される。被覆金属を十分に加熱するために、集束装置
７４は誘導コイル６４の磁束を被覆金属浴に集束するこ
とが要求される。また、集束装置７４は、外シエル６８
の磁束による加熱等の影響を好適に最小にする。集束装
置７４は、ミシガン州、トロイのフラックストロル・マ
ヌフアクチヤリング社から市販されている絶縁鉄粉末か
らなる層とすることが出来る。好適には、粉末は有機ポ
リマー・マトリックスに覆われていて、複合パネルに形
成されている。複合パネルは、横に並べられたパネル７
６、７８、８０、８２の様な集束層を形成するために平
行に間隔を置いた具合に配置出来る。図４に示される実
施例において、パネルは絶縁層８４の間に配置されてい
る。円弧状の底部を有する図４に示される様な被覆容器
においては、パネルは断面で見て台形が好適である。図
３に示される様な平らな底部を有した被覆容器において
は、パネルは断面で見て矩形にすることが出来る。ま
た、集束装置７４は、粒子配向性の幅の狭いストリップ
の層や非配向性の電気鋼から造ることが出来る。集束装
置７４の効率に基づいて、外シエル６８を３０４オース
テナイト・ステンレス鋼の様な非磁性金属から造ること
が望ましい。
明の容器の１つの実施例の詳細を示している。各被覆容
器５０、５２は、作動深さ６７を有した溶融金属６６を
誘導加熱する誘導加熱装置と、外シエル６８と、内耐火
ライニング７０と、被覆容器の一方の側の上面に設けら
れた上方に傾斜した溶融金属の注出口７２と、誘導加熱
装置の磁束を集束する集束装置７４とを有している。誘
導加熱装置は被覆容器５０、５２内に取付けられる。好
適には、誘導加熱装置は、螺旋形に形成されて内耐火ラ
イニング７０の下に設けられた誘導コイル６４を有して
いる。誘導コイル６４は、直流発生器の様な適宜な動力
源に接続することによって作動される。誘導コイル６４
の取り換えと共に内耐火ライニング７０の取り換えや取
り外しを容易にするよう内耐火ライニング７０の下に誘
導コイル６４を配置することが望ましい。誘導コイル６
４は、溶融金属６６の大部分が占める位置で被覆容器の
下部のガラス繊維の様な絶縁層８４内に位置する矩形状
の曲部を有している。誘導コイル６４は、被覆容器５
０、５２内の溶融金属の固化や被覆容器５０、５２から
ストリップ３４Ｂに転換する際の注出口７２における溶
融金属の固化を防止するよう十分高い温度に溶融金属体
を加熱して維持する。誘導コイル６４と内耐火ライニン
グ７０の過度な加熱を防止するよう冷却管８６を設ける
ことが出来る。集束装置７４は誘導コイル６４の下に配
置される。被覆金属を十分に加熱するために、集束装置
７４は誘導コイル６４の磁束を被覆金属浴に集束するこ
とが要求される。また、集束装置７４は、外シエル６８
の磁束による加熱等の影響を好適に最小にする。集束装
置７４は、ミシガン州、トロイのフラックストロル・マ
ヌフアクチヤリング社から市販されている絶縁鉄粉末か
らなる層とすることが出来る。好適には、粉末は有機ポ
リマー・マトリックスに覆われていて、複合パネルに形
成されている。複合パネルは、横に並べられたパネル７
６、７８、８０、８２の様な集束層を形成するために平
行に間隔を置いた具合に配置出来る。図４に示される実
施例において、パネルは絶縁層８４の間に配置されてい
る。円弧状の底部を有する図４に示される様な被覆容器
においては、パネルは断面で見て台形が好適である。図
３に示される様な平らな底部を有した被覆容器において
は、パネルは断面で見て矩形にすることが出来る。ま
た、集束装置７４は、粒子配向性の幅の狭いストリップ
の層や非配向性の電気鋼から造ることが出来る。集束装
置７４の効率に基づいて、外シエル６８を３０４オース
テナイト・ステンレス鋼の様な非磁性金属から造ること
が望ましい。
【００２１】図５は、被覆容器の底部の誘導コイル６４
の配置を示すよう一部が除去された平面図である。螺旋
状の誘導コイル６４はほゞ矩形なので、被覆容器内に入
れられた溶融金属体によって占められる部分に位置され
る。集束装置７４は、誘導コイルの加熱効率を最大にす
るように誘導コイルの湾曲部の直ぐ下に配置される。磁
束集束用のパネル７６、７８、８０、８２は誘導コイル
６４の最も外側の湾曲部を越えて被覆容器の底部の全幅
にわたって延びている。
の配置を示すよう一部が除去された平面図である。螺旋
状の誘導コイル６４はほゞ矩形なので、被覆容器内に入
れられた溶融金属体によって占められる部分に位置され
る。集束装置７４は、誘導コイルの加熱効率を最大にす
るように誘導コイルの湾曲部の直ぐ下に配置される。磁
束集束用のパネル７６、７８、８０、８２は誘導コイル
６４の最も外側の湾曲部を越えて被覆容器の底部の全幅
にわたって延びている。
【００２２】この発明の別の重要な特長は、溶融金属が
ほぼ全体にわたって加熱される様な形状を誘導コイル６
４が有していることである。誘導コイル６４が被覆容器
の全体にわたっていることにより、誘導コイル６４が溶
融金属浴全体を加熱するだけでなく、溶融金属浴全体の
均一な温度に基づく溶融金属の静かな回転や撹拌を生じ
る。この静かな溶融金属浴の回転は溶融金属を主な浴部
分から注出口７２の直ぐ前の加熱されない浅く成った部
分８８に向かって循環する。注出口７２に近かずくに従
って溶融金属が均一な温度を有することが重要である。
溶融金属浴の均一な加熱は、ストリップ面と適切に反応
するようストリップとのメニスカス接触によって溶融金
属浴から溶融金属が引き出されるよう許すので、均一な
厚さの被覆層がガス噴射ノズルによりストリップの幅全
体にわたって形成される。
ほぼ全体にわたって加熱される様な形状を誘導コイル６
４が有していることである。誘導コイル６４が被覆容器
の全体にわたっていることにより、誘導コイル６４が溶
融金属浴全体を加熱するだけでなく、溶融金属浴全体の
均一な温度に基づく溶融金属の静かな回転や撹拌を生じ
る。この静かな溶融金属浴の回転は溶融金属を主な浴部
分から注出口７２の直ぐ前の加熱されない浅く成った部
分８８に向かって循環する。注出口７２に近かずくに従
って溶融金属が均一な温度を有することが重要である。
溶融金属浴の均一な加熱は、ストリップ面と適切に反応
するようストリップとのメニスカス接触によって溶融金
属浴から溶融金属が引き出されるよう許すので、均一な
厚さの被覆層がガス噴射ノズルによりストリップの幅全
体にわたって形成される。
【００２３】例 １ 図４と図５に示される被覆容器と同様なこの発明の誘導
加熱される浅い容器の研究実験が説明されよう。容器は
矩形形状をしていて、容器の一方の側の上面に設けられ
た真っ直ぐな鋼の注出口を有している。容器の外シエル
は３０４ステンレス鋼で、内側面に約２ｃｍ厚さの繊維
含有セラミック・ライニングを有している。容器の溶融
金属浴部分の内径は、注出口の上の位置から溶融金属浴
の底部まで測って幅が約２２ｃｍで、長さが２０ｃｍ
で、深さが４ｃｍである。誘導コイルは、互いに約３ｍ
ｍの間隔で隔てられた４つの湾曲部を有するほぼ矩形の
螺旋形状に形成されている。誘導コイルはセラミック・
ライニングと集束装置の間に位置されている。各集束パ
ネルは幅が約５ｃｍで、長さが２２ｃｍで、厚さが約１
４ｍｍである。亜鉛が４６０℃の温度に炉で加熱され
て、約２５ｍｍの溶融亜鉛被覆金属の作動厚さが得られ
る迄、水平に置かれた容器に加えられた。誘導コイルが
直流発生器に接続されて、約７５０アンペヤ、６１ボル
トで作動された。容器内の溶融亜鉛の温度を約５００℃
に維持することを要すので、容器溶融金属浴の温度にお
ける効果を観察するよう誘導コイルの出力値が変えられ
た。この初期の実験で、溶融亜鉛は容器から除去されな
かった。直流発生器の出力設定を３.７５〜６.９７ｋＷ
の間で変えることにより、亜鉛浴温度が４３５〜５１０
℃内に維持された。
加熱される浅い容器の研究実験が説明されよう。容器は
矩形形状をしていて、容器の一方の側の上面に設けられ
た真っ直ぐな鋼の注出口を有している。容器の外シエル
は３０４ステンレス鋼で、内側面に約２ｃｍ厚さの繊維
含有セラミック・ライニングを有している。容器の溶融
金属浴部分の内径は、注出口の上の位置から溶融金属浴
の底部まで測って幅が約２２ｃｍで、長さが２０ｃｍ
で、深さが４ｃｍである。誘導コイルは、互いに約３ｍ
ｍの間隔で隔てられた４つの湾曲部を有するほぼ矩形の
螺旋形状に形成されている。誘導コイルはセラミック・
ライニングと集束装置の間に位置されている。各集束パ
ネルは幅が約５ｃｍで、長さが２２ｃｍで、厚さが約１
４ｍｍである。亜鉛が４６０℃の温度に炉で加熱され
て、約２５ｍｍの溶融亜鉛被覆金属の作動厚さが得られ
る迄、水平に置かれた容器に加えられた。誘導コイルが
直流発生器に接続されて、約７５０アンペヤ、６１ボル
トで作動された。容器内の溶融亜鉛の温度を約５００℃
に維持することを要すので、容器溶融金属浴の温度にお
ける効果を観察するよう誘導コイルの出力値が変えられ
た。この初期の実験で、溶融亜鉛は容器から除去されな
かった。直流発生器の出力設定を３.７５〜６.９７ｋＷ
の間で変えることにより、亜鉛浴温度が４３５〜５１０
℃内に維持された。
【００２４】例 ２ 別の実験で、幅が約１３ｃｍの低炭素鋼ストリップの１
つの面に、ライン速度が約１０ｍ／分の図１の被覆ライ
ン２０と同様な研究被覆ラインを介して通過させて溶融
亜鉛がメニスカス被覆された。ストリップは、窒素／酸
素減少雰囲気を用いて８３８℃のピーク金属温度に加熱
された。次いで、ストリップは、水平に置かれた容器か
らの溶融亜鉛でメニスカス被覆される直前に筒口内で約
４６５℃の温度に冷却された。被覆される鋼ストリップ
に残っている溶融金属の量を制御するよう加圧された高
純度の窒素が噴射ノズルから噴射された。実験開始の容
器内の溶融亜鉛の温度は約５００℃である。７.２３ｋ
Ｗの出力設定を用いて例１で説明された様に誘導コイル
を作動することによって、容器内における作動深さが約
２５ｍｍの溶融亜鉛の温度が約５００℃に維持された。
つの面に、ライン速度が約１０ｍ／分の図１の被覆ライ
ン２０と同様な研究被覆ラインを介して通過させて溶融
亜鉛がメニスカス被覆された。ストリップは、窒素／酸
素減少雰囲気を用いて８３８℃のピーク金属温度に加熱
された。次いで、ストリップは、水平に置かれた容器か
らの溶融亜鉛でメニスカス被覆される直前に筒口内で約
４６５℃の温度に冷却された。被覆される鋼ストリップ
に残っている溶融金属の量を制御するよう加圧された高
純度の窒素が噴射ノズルから噴射された。実験開始の容
器内の溶融亜鉛の温度は約５００℃である。７.２３ｋ
Ｗの出力設定を用いて例１で説明された様に誘導コイル
を作動することによって、容器内における作動深さが約
２５ｍｍの溶融亜鉛の温度が約５００℃に維持された。
【００２５】この発明の精神と範囲を逸脱することなく
種々の変更がこの発明において出来ることが理解されよ
う。
種々の変更がこの発明において出来ることが理解されよ
う。
【図１】溶融金属の入った一対の誘導加熱される容器を
有する溶融金属で金属ストリップの少なくとも一方の側
を連続メニスカス（液化）被覆するこの発明の被覆ライ
ンの概要図である。
有する溶融金属で金属ストリップの少なくとも一方の側
を連続メニスカス（液化）被覆するこの発明の被覆ライ
ンの概要図である。
【図２】図１の実施例の容器に溶融補給金属を供給する
装置の平面図である。
装置の平面図である。
【図３】溶融被覆金属を入れるこの発明の容器の別の実
施例の概要図である。
施例の概要図である。
【図４】図１の容器の１つの拡大断面図である。
【図５】一部を除去した図４の平面図である。
２０ 被覆ライン ２２ 炉 ２４ 炉 ２６ 冷却管 ２８ 筒口 ３０ ガス入口 ３１ ガス入口 ３２ ローラ ３４ 金属ストリップ ３４Ａ 金属ストリップ ３４Ｂ 金属ストリップ ３６ 安定化ローラ ３８ 被覆室 ４２ ノズル ４４ ノズル ５０ 被覆容器 ５２ 被覆容器 ５４ ランナー ５６ サイホン管 ５８ 位置決め装置 ６０ そり ６２ 受け台 ６４ 誘導コイル ６８ 外シエル ７０ 耐火ライニング ７２ 注出口 ７４ 集束装置 ７６ パネル ７８ パネル ８０ パネル ８２ パネル ８４ 絶縁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェラルド・エル・バーニー アメリカ合衆国、ケンタッキー州、アッ シュランド、パットン・ドライブ 108 (72)発明者 グレゴリー・エス・バージェス アメリカ合衆国、ケンタッキー州、プロ クターヴィル、ピー・オー・ボックス 290（番地なし) (72)発明者 ディヴィッド・エル・クレイメイヤー アメリカ合衆国、ケンタッキー州、アッ シュランド、フランクリン・コート 506 (72)発明者 ラリー・イー・パレーラ アメリカ合衆国、オハイオ州、ミドルタ ウン、ケンブリッジ・ドライブ 640 (56)参考文献 特開 平３−79747（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−281392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−70932（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−117085（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−45454（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (12)
- 【請求項１】 金属ストリップの少なくとも一面をメニ
スカス被覆する装置において溶融金属を収容する容器で
あって、 シエルと、 前記シエルの内側に設けられ且つその縦方向及び横方向
の長さより小さい深さを有する溶融金属浴槽を形成する
耐火ライニングと、 前記耐火ライニングの下面のほぼ全域にわたって前記シ
エルの底部と前記耐火ライニングとの間に埋設され且つ
前記溶融金属浴槽内に収容された溶融金属を誘導加熱す
る誘導コイルと、 前記誘導コイルの下部を覆うように前記シエルの底部と
前記誘導コイルとの間に配置され且つ前記誘導コイルか
らの磁束を前記溶融金属浴槽内に集束する集束パネルと
を備えたことを特徴とする誘導加熱メニスカス被覆用溶
融金属容器。 - 【請求項２】 前記集束パネルは、それぞれ絶縁された
鉄粉末から形成される請求項１記載の容器。 - 【請求項３】 前記集束パネルは、複数の矩形状のパネ
ルに分割されている請求項１または２記載の容器。 - 【請求項４】 前記誘導コイルは、ほぼ矩形の螺旋形状
に形成されている請求項１〜３のいずれか一項記載の容
器。 - 【請求項５】 前記シエルは、非磁性鋼から形成されて
いる請求項１〜４のいずれか一項記載の容器。 - 【請求項６】 容器の一方の側の上面に設けられた直線
状の注出口を有する請求項１〜５のいずれか一項記載の
容器。 - 【請求項７】 前記耐火ライニングと前記誘導コイルと
の間及び前記誘導コイルと前記集束パネルとの間にそれ
ぞれ設けられた絶縁層を有する請求項１〜６のいずれか
一項記載の容器。 - 【請求項８】 金属ストリップの少なくとも一面をメニ
スカス被覆する被覆ラインであって、 溶融金属の融点近くの温度までストリップを加熱する炉
と、 溶融金属が収容された少なくとも１つの水平に配置され
た容器と、 前記容器に補給金属を供給する供給装置と、 前記炉内を通ると共に前記容器の一側部に対して横方向
に通るようにストリップを移動させる移動装置と、 前記容器の下に配置され且つ前記容器の一側部を通るよ
うにストリップを案内する安定化ローラと、 前記容器の上に配置され且つストリップ上の溶融金属の
厚さを制御するためにストリップから横方向に隔てられ
た噴射ノズルとを備え、前記容器は、シエルと、前記シ
エルの内側に設けられ且つその縦方向及び横方向の長さ
より小さい深さを有する溶融金属浴槽を形成する耐火ラ
イニングと、前記耐火ライニングの下面のほぼ全域にわ
たって前記シエルの底部と前記耐火ライニングとの間に
埋設され且つ前記溶融金属浴槽内に収容された溶融金属
を誘導加熱する誘導コイルと、前記誘導コイルの下部を
覆うように前記シエルの底部と前記誘導コイルとの間に
配置され且つ前記誘導コイルからの磁束を前記溶融金属
浴槽内に集束する集束パネルと、容器の一側部の上面に
設けられた注出口とを含むことを特徴とする被覆ライ
ン。 - 【請求項９】 一対の前記容器が設けられた請求項８記
載の被覆ライン。 - 【請求項１０】 ストリップの一方の面は一方の容器の
側部を通り、他方の面は他方の容器の側部を通る請求項
９記載の被覆ライン。 - 【請求項１１】 前記容器の溶融金属浴槽は、２０ｍｍ
程度以上の深さを有する請求項８〜１０のいずれか一項
記載の被覆ライン。 - 【請求項１２】 非酸化雰囲気を含み且つ前記容器を囲
む密閉された被覆室を有する請求項８〜１１のいずれか
一項記載の被覆ライン。
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