JP3053587B2 - 連続溶融金属めっき設備における浴中サポートロールアームハンガー装置 - Google Patents
連続溶融金属めっき設備における浴中サポートロールアームハンガー装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼帯を連続的にめっ
きする連続溶融金属めっき設備において浴中サポートロ
ールを固定支持するアームハンガー装置に関する。
きする連続溶融金属めっき設備において浴中サポートロ
ールを固定支持するアームハンガー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すとおり、連続溶融金属めっき
設備は、連続的に走行する鋼帯をめっき槽２内のめっき
浴８中にて鋼帯の進行方向を変えるシンクロール４、め
っき浴中にて鋼帯の反りを矯正して平坦な形状を保持す
るとともに振動を抑制してパスラインを安定化させる浴
中サポートロール５（表面側サポートロール５ａ及び裏
面側サポートロール５ｂ）、さらに鋼帯の表裏面に均一
なめっき付着量を目付けするために余分なめっきを掻き
落とすワイピングガスを鋼帯表面に供給するワイピング
ノズル６より構成される。浴中のシンクロール４及び浴
中サポートロール５はそれぞれ浴外からロールを支持す
るアームハンガー９（９ａ、９ｂ）及び１０を備えてい
る。またこれらのシンクロール４及び浴中サポートロー
ル５はそれぞれのアームハンガーに取付けられたスライ
ダ１１、１２、１３に固定されている。スライダ１１、
１２、１３の位置はギアモータ１４、１５、１６にて移
動可能な仕組みになっている。図２は浴中の機器の正面
図で、浴中サポートロール５ｂ及びシンクロール４とア
ームハンガー９ａ、１０，スライダ１１，１３との位置
関係を示したものである。なお、図１中のＡ、Ｄはそれ
ぞれ鋼帯１と浴中サポートロール５ｂ、５ａとの接触
点、Ｅは鋼帯１と浴中シンクロール４との接触終点、
Ｂ、Ｃは、それぞれアームハンガー９ａ、９ｂの浴外固
定点である。
設備は、連続的に走行する鋼帯をめっき槽２内のめっき
浴８中にて鋼帯の進行方向を変えるシンクロール４、め
っき浴中にて鋼帯の反りを矯正して平坦な形状を保持す
るとともに振動を抑制してパスラインを安定化させる浴
中サポートロール５（表面側サポートロール５ａ及び裏
面側サポートロール５ｂ）、さらに鋼帯の表裏面に均一
なめっき付着量を目付けするために余分なめっきを掻き
落とすワイピングガスを鋼帯表面に供給するワイピング
ノズル６より構成される。浴中のシンクロール４及び浴
中サポートロール５はそれぞれ浴外からロールを支持す
るアームハンガー９（９ａ、９ｂ）及び１０を備えてい
る。またこれらのシンクロール４及び浴中サポートロー
ル５はそれぞれのアームハンガーに取付けられたスライ
ダ１１、１２、１３に固定されている。スライダ１１、
１２、１３の位置はギアモータ１４、１５、１６にて移
動可能な仕組みになっている。図２は浴中の機器の正面
図で、浴中サポートロール５ｂ及びシンクロール４とア
ームハンガー９ａ、１０，スライダ１１，１３との位置
関係を示したものである。なお、図１中のＡ、Ｄはそれ
ぞれ鋼帯１と浴中サポートロール５ｂ、５ａとの接触
点、Ｅは鋼帯１と浴中シンクロール４との接触終点、
Ｂ、Ｃは、それぞれアームハンガー９ａ、９ｂの浴外固
定点である。
【０００３】このようなガスワイピング型のめっき浴機
器においては、鋼帯の走行に伴って浴中にて発生する鋼
帯の振動によってワイピングノズル位置における鋼帯の
走行位置が安定せず、ワイピングノズルと鋼帯との間の
距離の変動が大きくなり易いため、ライン速度を規制し
なければならない等の制約を受ける。そしてワイピング
ノズルと鋼帯との間の距離の変動が大きい場合には、鋼
帯の表裏面に均一なめっき付着量が得られず、めっき付
着量のばらつきが大きくなる。従って、めっき付着量が
最小となる鋼帯部分においてめっき付着量下限を確保す
る必要性から、当然のことながら全体のめっき付着量が
多くなり、結果としてめっき原単位の悪化を招く。
器においては、鋼帯の走行に伴って浴中にて発生する鋼
帯の振動によってワイピングノズル位置における鋼帯の
走行位置が安定せず、ワイピングノズルと鋼帯との間の
距離の変動が大きくなり易いため、ライン速度を規制し
なければならない等の制約を受ける。そしてワイピング
ノズルと鋼帯との間の距離の変動が大きい場合には、鋼
帯の表裏面に均一なめっき付着量が得られず、めっき付
着量のばらつきが大きくなる。従って、めっき付着量が
最小となる鋼帯部分においてめっき付着量下限を確保す
る必要性から、当然のことながら全体のめっき付着量が
多くなり、結果としてめっき原単位の悪化を招く。
【０００４】従来、このようなめっき浴中における鋼帯
の振動抑制方法としては、次のような技術が提案されて
いる。 （１）めっき浴中のロール軸および軸受の摺動部と回転
体との滑りを改善して、軸受部のギャップを狭め、ロー
ルの回転に伴うがたつきをなくす技術。具体的にはロー
ル軸および軸受の摺動部と回転体において、一方がセラ
ミックス、他方が固体潤滑性部材からなる玉軸受または
コロ軸受を用いる技術（特開平５−２３０６０７号公
報）、滑り軸受タイプにおいてスリーブ軸受部の材質を
ロール軸よりも熱膨張率の低い材料で構成する技術（特
開平７−１８８８８５号公報）、または滑り軸受部およ
びロール軸に冷却装置を設置して、温度制御することに
よりめっき浴中の溶融金属を低温、高粘度に保ち潤滑材
として積極的に利用する技術（特開平６−２０７２５６
号公報）などがある。
の振動抑制方法としては、次のような技術が提案されて
いる。 （１）めっき浴中のロール軸および軸受の摺動部と回転
体との滑りを改善して、軸受部のギャップを狭め、ロー
ルの回転に伴うがたつきをなくす技術。具体的にはロー
ル軸および軸受の摺動部と回転体において、一方がセラ
ミックス、他方が固体潤滑性部材からなる玉軸受または
コロ軸受を用いる技術（特開平５−２３０６０７号公
報）、滑り軸受タイプにおいてスリーブ軸受部の材質を
ロール軸よりも熱膨張率の低い材料で構成する技術（特
開平７−１８８８８５号公報）、または滑り軸受部およ
びロール軸に冷却装置を設置して、温度制御することに
よりめっき浴中の溶融金属を低温、高粘度に保ち潤滑材
として積極的に利用する技術（特開平６−２０７２５６
号公報）などがある。
【０００５】（２）振動発生源の一つである鋼帯を接触
支持する浴中サポートロールを無くし、その代わりに溶
融金属を鋼帯の表裏面側より直接鋼帯に吹き付けること
により鋼帯の形状を矯正するとともに、振動を無くする
技術（特開平６−２１２３８０号公報）。また、これら
の振動抑制技術とは性格を異にするが、めっき浴中にて
発生する鋼帯の振動に伴うパスライン変動に追従してシ
ンクロールおよび浴中サポートロールの位置を変える技
術（特開平６−１２８７１０号公報）なども提案されて
いる。
支持する浴中サポートロールを無くし、その代わりに溶
融金属を鋼帯の表裏面側より直接鋼帯に吹き付けること
により鋼帯の形状を矯正するとともに、振動を無くする
技術（特開平６−２１２３８０号公報）。また、これら
の振動抑制技術とは性格を異にするが、めっき浴中にて
発生する鋼帯の振動に伴うパスライン変動に追従してシ
ンクロールおよび浴中サポートロールの位置を変える技
術（特開平６−１２８７１０号公報）なども提案されて
いる。
【０００６】しかしながら、上記（１）では、軸受に従
来から使用されていたステンレスに代わりセラミックス
を使用することによる設備費の高騰、セラミックスの低
靭性に起因した割れ等の発生によるメンテナンス性悪化
などの問題がある。また、上記（２）では浴面上に存在
するドロスが鋼帯表裏面に付着して外観を損ねるといっ
た品質上の問題発生が懸念される。
来から使用されていたステンレスに代わりセラミックス
を使用することによる設備費の高騰、セラミックスの低
靭性に起因した割れ等の発生によるメンテナンス性悪化
などの問題がある。また、上記（２）では浴面上に存在
するドロスが鋼帯表裏面に付着して外観を損ねるといっ
た品質上の問題発生が懸念される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点を解消し、めっき浴機器における鋼
帯の走行に伴う鋼帯に発生する振動を抑制してガスワイ
ピング部における鋼帯のパスラインを安定させて、鋼帯
の表裏面におけるめっき付着量を均一化してばらつきを
抑え、トータルのめっき付着量を減少させて、めっき原
単位を向上させることを目的としている。
した従来技術の欠点を解消し、めっき浴機器における鋼
帯の走行に伴う鋼帯に発生する振動を抑制してガスワイ
ピング部における鋼帯のパスラインを安定させて、鋼帯
の表裏面におけるめっき付着量を均一化してばらつきを
抑え、トータルのめっき付着量を減少させて、めっき原
単位を向上させることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述したとおり、鋼帯の
表裏面におけるめっき付着量の不均一の原因は走行する
鋼帯とめっき浴中機器の中のシンクロールおよびサポー
トロールとの接触支持に伴い発生する鋼帯の振動であ
る。特に、鉛直なパスラインに対して、水平方向より接
触支持する浴中サポートロールの振動が問題となる。そ
こで鋼帯を接触支持する浴中サポートロールの振動を抑
制できれば鋼帯に発生する振動も抑制可能であると考え
られる。達成するための一つの手段として、鋼帯を接触
支持するシンクロールおよびサポートロールの支持構造
物の強化を図る手段がある。
表裏面におけるめっき付着量の不均一の原因は走行する
鋼帯とめっき浴中機器の中のシンクロールおよびサポー
トロールとの接触支持に伴い発生する鋼帯の振動であ
る。特に、鉛直なパスラインに対して、水平方向より接
触支持する浴中サポートロールの振動が問題となる。そ
こで鋼帯を接触支持する浴中サポートロールの振動を抑
制できれば鋼帯に発生する振動も抑制可能であると考え
られる。達成するための一つの手段として、鋼帯を接触
支持するシンクロールおよびサポートロールの支持構造
物の強化を図る手段がある。
【０００９】実際にめっき浴機器装置においてシンクロ
ールおよび浴中サポートロールを支持するアームハンガ
ーの剛性を上げることによって鋼帯の振動を抑制できた
という報告として、ＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ．６
（１９９３）−５７７やＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ．
８（１９９５）−５１２、ＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）−１２８２が報告されている。
ールおよび浴中サポートロールを支持するアームハンガ
ーの剛性を上げることによって鋼帯の振動を抑制できた
という報告として、ＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ．６
（１９９３）−５７７やＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏｌ．
８（１９９５）−５１２、ＣＡＭＪ−ＩＳＩＪ Ｖｏ
ｌ．８（１９９５）−１２８２が報告されている。
【００１０】本発明者らは、比較的安価に改造可能であ
る浴中サポートロールアームハンガーの強化に着目し、
アームハンガーの形状、および浴中サポートロールによ
ってパスラインから押し込まれる側の鋼帯断面積に対す
る必要な断面２次モーメントについて種々の実験・観察
を行い、現状設備の支持構造の強度が鋼帯の振動に及ぼ
す影響を究明して以下の知見を得た。
る浴中サポートロールアームハンガーの強化に着目し、
アームハンガーの形状、および浴中サポートロールによ
ってパスラインから押し込まれる側の鋼帯断面積に対す
る必要な断面２次モーメントについて種々の実験・観察
を行い、現状設備の支持構造の強度が鋼帯の振動に及ぼ
す影響を究明して以下の知見を得た。
【００１１】（ａ）ガスワイピング位置における鋼帯の
振動振幅、すなわちワイピングノズルと鋼帯との間の距
離の変動は、浴中サポートロールアームハンガーの形状
の如何に拘らず、アームハンガーの横断面の水平中立軸
に対する断面２次モーメント（Ｉｚ）との間に２次式で
表わされる相関関係がある。 （ｂ）鋼帯の断面積が大きいほど、ガスワイピング位置
における鋼帯の振幅を抑制するために必要な、アームハ
ンガーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モーメン
ト（Ｉｚ）の値は大きくなる。
振動振幅、すなわちワイピングノズルと鋼帯との間の距
離の変動は、浴中サポートロールアームハンガーの形状
の如何に拘らず、アームハンガーの横断面の水平中立軸
に対する断面２次モーメント（Ｉｚ）との間に２次式で
表わされる相関関係がある。 （ｂ）鋼帯の断面積が大きいほど、ガスワイピング位置
における鋼帯の振幅を抑制するために必要な、アームハ
ンガーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モーメン
ト（Ｉｚ）の値は大きくなる。
【００１２】（ｃ）浴中サポートロールをパスラインよ
り押し込むことによってサポートロールが鋼帯から受け
る反力の作用点と浴中サポートロールを固定支持するア
ームハンガーの浴外の固定点との間の距離をＬ1 とする
と、鋼帯の振幅を抑制するために必要な、アームハンガ
ーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モーメント
（Ｉｚ）とＬ1 との間には１次の比例関係がある。
り押し込むことによってサポートロールが鋼帯から受け
る反力の作用点と浴中サポートロールを固定支持するア
ームハンガーの浴外の固定点との間の距離をＬ1 とする
と、鋼帯の振幅を抑制するために必要な、アームハンガ
ーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モーメント
（Ｉｚ）とＬ1 との間には１次の比例関係がある。
【００１３】本発明は上記知見に基づき完成されたもの
で、その技術的手段は、連続溶融金属めっき設備の浴中
サポートロールを支持するアームハンガー装置におい
て、アームハンガーの横断面の水平中立軸に対する断面
２次モーメントＩｚ（単位、×１０4 ｍ4 ）を Ｉｚ≧０．７０（×１０-4ｍ4 ） とし、浴中サポートロールが鋼帯から受ける反力の作用
点と該サポートロールのアームハンガーの固定部との距
離Ｌ1 （ｍ）と前記断面２次モーメントＩｚ（単位×１
０-4ｍ4 ）との関係を Ｌ1 ≦０．８５＋０．５×Ｉｚ（ｍ） としたことを特徴とする連続溶融金属めっき設備におけ
る浴中サポートロールアームハンガー装置である。
で、その技術的手段は、連続溶融金属めっき設備の浴中
サポートロールを支持するアームハンガー装置におい
て、アームハンガーの横断面の水平中立軸に対する断面
２次モーメントＩｚ（単位、×１０4 ｍ4 ）を Ｉｚ≧０．７０（×１０-4ｍ4 ） とし、浴中サポートロールが鋼帯から受ける反力の作用
点と該サポートロールのアームハンガーの固定部との距
離Ｌ1 （ｍ）と前記断面２次モーメントＩｚ（単位×１
０-4ｍ4 ）との関係を Ｌ1 ≦０．８５＋０．５×Ｉｚ（ｍ） としたことを特徴とする連続溶融金属めっき設備におけ
る浴中サポートロールアームハンガー装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、上記（ａ）（ｂ）（ｃ）
３点の知見の根拠となった実験及びその結果を示す。図
１および図２に示した構造の溶融金属めっき浴機器を製
造し、下記条件にて溶融金属めっきを実施した。
３点の知見の根拠となった実験及びその結果を示す。図
１および図２に示した構造の溶融金属めっき浴機器を製
造し、下記条件にて溶融金属めっきを実施した。
【００１５】 鋼帯寸法：板厚１．０ｍｍ×板幅１２００ｍｍ、断面積１２００ｍｍ2 板厚３．２ｍｍ×板幅１６００ｍｍ、断面積５１２０ｍｍ2 （異なる断面積を持つ２種類の鋼帯について実験した） ライン速度：１２０ｍｐｍ めっき時のライン張力：３０００±２００ｋｇ 溶融金属：亜鉛 目付け量（目標値）：片面４５ｇ／ｍ2 の両面めっき ガスワイピングノズル圧力：３ｋｇ／ｃｍ2 サポートロールのロール径：２００ｍｍ ハンガー：図３〜５に示す３種類のアーム形状を有する
アームハンガー 浴中サポートロールの鋼帯との接触点から浴中サポート
ロールアームハンガー 固定点までの距離（図１中のＡ、Ｂ間又はＣ、Ｄ間の距
離）：Ｌ1 ＝１．２１ｍ（表面側及び裏面側とも） （水平距離８５０ｍｍ、垂直距離８５０ｍｍの斜距離で
ある） 浴中サポートロール（表面側）と鋼帯との接触点から浴
中サポートロール（裏面側）と鋼帯の接触点までの距離
（＝浴中サポートロールによる鋼帯支持間距離）（図１
中のＡ、Ｄ間の距離）：Ｌ2 ＝２５０ｍｍ シンクロールと鋼帯との接触点から浴中サポートロール
（表面側）の鋼帯接触点までの距離（図１中のＤ、Ｅ間
の距離）：Ｌ3 ＝６５０ｍｍ ガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅測定方法：
渦流式センサーを用いた 変位計による測定。ワイピングノズルと鋼帯間の振動振
幅を求めた。
アームハンガー 浴中サポートロールの鋼帯との接触点から浴中サポート
ロールアームハンガー 固定点までの距離（図１中のＡ、Ｂ間又はＣ、Ｄ間の距
離）：Ｌ1 ＝１．２１ｍ（表面側及び裏面側とも） （水平距離８５０ｍｍ、垂直距離８５０ｍｍの斜距離で
ある） 浴中サポートロール（表面側）と鋼帯との接触点から浴
中サポートロール（裏面側）と鋼帯の接触点までの距離
（＝浴中サポートロールによる鋼帯支持間距離）（図１
中のＡ、Ｄ間の距離）：Ｌ2 ＝２５０ｍｍ シンクロールと鋼帯との接触点から浴中サポートロール
（表面側）の鋼帯接触点までの距離（図１中のＤ、Ｅ間
の距離）：Ｌ3 ＝６５０ｍｍ ガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅測定方法：
渦流式センサーを用いた 変位計による測定。ワイピングノズルと鋼帯間の振動振
幅を求めた。
【００１６】表１は実験条件および実験結果の一覧表で
ある。ここで、表１中に示すめっき付着量偏差は、今回
の実験においては上記条件にてめっきした鋼帯から長手
方向から任意に１０枚の長手方向長さ２００ｍｍの端板
を切り出し、各々の端板についてめっき付着量を鋼帯の
表裏面について、鋼帯中央部、中央から１００ｍｍピッ
チ毎に測定して、各めっき条件毎の付着量偏差を調査し
た。図６は横軸にサポートロールアームハンガーについ
てアームハンガーの横断面の水平中立軸に対するｚ軸周
りの断面２次モーメント（Ｉｚ）を取り、縦軸はガスワ
イピング位置において渦流式センサーを用いた変位計に
て測定した鋼帯の振動振幅測定値を取って示したもので
ある。これよりガスワイピング位置における鋼帯の振幅
は浴中サポートロールアームハンガー形状によらずアー
ムハンガーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モー
メント（Ｉｚ）の値との間に強い２次の相関が存在する
ことが明らかになった。また、浴中サポートロールは鋼
帯に接触支持することにより鋼帯のＣ反りを矯正すると
共に鋼帯のめっき浴中における振動を抑制する機構であ
ることから、鋼帯の断面積が大きいほど鋼帯から浴中サ
ポートロールアームハンガーに作用するライン進行方向
に垂直な方向の押し込みに対する反力が大きい。図７は
ガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅とめっき付
着量偏差との関係を表した図である。横軸にガスワイピ
ング位置における鋼帯の振動振幅を取り、縦軸にはめっ
き付着量偏差を取って示している。ガスワイピング位置
における鋼帯の振動振幅とめっき付着量偏差はほぼ比例
し、概略でガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅
１ｍｍはめっき付着量偏差１ｇ／ｍ2 に相当する。ガス
ワイピング位置における鋼帯の振動振幅が１ｍｍを超え
るとめっき付着量偏差が１ｇ／ｍ2 を越えて、鋼帯表裏
面に均一なめっき付着量を得ることはできない。
ある。ここで、表１中に示すめっき付着量偏差は、今回
の実験においては上記条件にてめっきした鋼帯から長手
方向から任意に１０枚の長手方向長さ２００ｍｍの端板
を切り出し、各々の端板についてめっき付着量を鋼帯の
表裏面について、鋼帯中央部、中央から１００ｍｍピッ
チ毎に測定して、各めっき条件毎の付着量偏差を調査し
た。図６は横軸にサポートロールアームハンガーについ
てアームハンガーの横断面の水平中立軸に対するｚ軸周
りの断面２次モーメント（Ｉｚ）を取り、縦軸はガスワ
イピング位置において渦流式センサーを用いた変位計に
て測定した鋼帯の振動振幅測定値を取って示したもので
ある。これよりガスワイピング位置における鋼帯の振幅
は浴中サポートロールアームハンガー形状によらずアー
ムハンガーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モー
メント（Ｉｚ）の値との間に強い２次の相関が存在する
ことが明らかになった。また、浴中サポートロールは鋼
帯に接触支持することにより鋼帯のＣ反りを矯正すると
共に鋼帯のめっき浴中における振動を抑制する機構であ
ることから、鋼帯の断面積が大きいほど鋼帯から浴中サ
ポートロールアームハンガーに作用するライン進行方向
に垂直な方向の押し込みに対する反力が大きい。図７は
ガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅とめっき付
着量偏差との関係を表した図である。横軸にガスワイピ
ング位置における鋼帯の振動振幅を取り、縦軸にはめっ
き付着量偏差を取って示している。ガスワイピング位置
における鋼帯の振動振幅とめっき付着量偏差はほぼ比例
し、概略でガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅
１ｍｍはめっき付着量偏差１ｇ／ｍ2 に相当する。ガス
ワイピング位置における鋼帯の振動振幅が１ｍｍを超え
るとめっき付着量偏差が１ｇ／ｍ2 を越えて、鋼帯表裏
面に均一なめっき付着量を得ることはできない。
【００１７】これらより上記の実験条件においては、鋼
帯の振動を抑制してめっき付着量偏差が１ｇ／ｍ2 以下
の均一なめっき付着量を得るために必要な浴中サポート
ロールアームハンガー装置の断面２次モーメント（Ｉ
ｚ）は、Ｉｚ≧０．７０（×１０-4ｍ4 ）であると言え
る。一方、浴中サポートロールアームハンガーの振動要
因については、上述したように、アームハンガー自身の
断面２次モーメントが関与することは明らかであるが、
アームハンガー自身の断面２次モーメント以外の要因に
ついても解析する必要がある。そこでさらに、アームハ
ンガー部のたわみの原因になると考えられるアーム部の
長さ、具体的には、浴中サポートロールを押し込むこと
により被めっき鋼帯から受ける反力の作用点と当該サポ
ートロールを固定支持するアームハンガーの浴外の固定
点との間の距離（斜距離）（Ｌ1 ）の及ぼす影響につい
て調査、実験を行った。浴中サポートロールアームハン
ガーの各断面２次モーメント（Ｉｚ）を一定とした条件
下において、サポートロールと鋼帯との接触点からサポ
ートロールアームハンガーの浴外の固定点までの距離
（Ｌ1 ）を変化させたときの鋼帯振幅偏差を実験により
求めた。表２はこの実験結果の一覧である。なお、アー
ムハンガーの形状は図３のＡタイプを用い、断面２次モ
ーメント及びアームハンガー長さ以外の実験条件につい
ては、前記の実験条件と同一の条件にて実施した。図８
は各断面２次モーメントを有する浴中サポートロールア
ームハンガーについて、断面２次モーメントとサポート
ロールと鋼帯との接触点から浴外の固定点間距離（Ｌ
1 ）および鋼帯の振動振幅との関係を表した図である。
これよりガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅
１．０ｍｍ以下を達成してめっき付着量の安定化を図る
のに必要な条件は前記の浴中サポートロールアームハン
ガー部の断面２次モーメント（Ｉｚ）がＩｚ≧０．７０
（×１０-4ｍ4 ）の条件を満たし、かつ浴中サポートロ
ールが鋼帯から受ける反力の作用点と該サポートロール
のアームハンガーの固定部との距離Ｌ1 （ｍ）と前記断
面２次モーメントＩｚ（単位、１０-4ｍ4 ）との関係を
Ｌ1 ≦０．８５＋０．５×Ｉｚ（ｍ）、ただし、Ｉｚ
（単位、×１０-4ｍ4 ）であることが明らかになった。
帯の振動を抑制してめっき付着量偏差が１ｇ／ｍ2 以下
の均一なめっき付着量を得るために必要な浴中サポート
ロールアームハンガー装置の断面２次モーメント（Ｉ
ｚ）は、Ｉｚ≧０．７０（×１０-4ｍ4 ）であると言え
る。一方、浴中サポートロールアームハンガーの振動要
因については、上述したように、アームハンガー自身の
断面２次モーメントが関与することは明らかであるが、
アームハンガー自身の断面２次モーメント以外の要因に
ついても解析する必要がある。そこでさらに、アームハ
ンガー部のたわみの原因になると考えられるアーム部の
長さ、具体的には、浴中サポートロールを押し込むこと
により被めっき鋼帯から受ける反力の作用点と当該サポ
ートロールを固定支持するアームハンガーの浴外の固定
点との間の距離（斜距離）（Ｌ1 ）の及ぼす影響につい
て調査、実験を行った。浴中サポートロールアームハン
ガーの各断面２次モーメント（Ｉｚ）を一定とした条件
下において、サポートロールと鋼帯との接触点からサポ
ートロールアームハンガーの浴外の固定点までの距離
（Ｌ1 ）を変化させたときの鋼帯振幅偏差を実験により
求めた。表２はこの実験結果の一覧である。なお、アー
ムハンガーの形状は図３のＡタイプを用い、断面２次モ
ーメント及びアームハンガー長さ以外の実験条件につい
ては、前記の実験条件と同一の条件にて実施した。図８
は各断面２次モーメントを有する浴中サポートロールア
ームハンガーについて、断面２次モーメントとサポート
ロールと鋼帯との接触点から浴外の固定点間距離（Ｌ
1 ）および鋼帯の振動振幅との関係を表した図である。
これよりガスワイピング位置における鋼帯の振動振幅
１．０ｍｍ以下を達成してめっき付着量の安定化を図る
のに必要な条件は前記の浴中サポートロールアームハン
ガー部の断面２次モーメント（Ｉｚ）がＩｚ≧０．７０
（×１０-4ｍ4 ）の条件を満たし、かつ浴中サポートロ
ールが鋼帯から受ける反力の作用点と該サポートロール
のアームハンガーの固定部との距離Ｌ1 （ｍ）と前記断
面２次モーメントＩｚ（単位、１０-4ｍ4 ）との関係を
Ｌ1 ≦０．８５＋０．５×Ｉｚ（ｍ）、ただし、Ｉｚ
（単位、×１０-4ｍ4 ）であることが明らかになった。
【００１８】尚、Ｌ1 の下限値は図１の如く設備のとり
あい状況によって定まる。本実施例は溶融金属めっきと
して亜鉛めっきについて実施した例であるが、めっき金
属は亜鉛以外、例えばアルミ合金めっき等にも適用でき
る。
あい状況によって定まる。本実施例は溶融金属めっきと
して亜鉛めっきについて実施した例であるが、めっき金
属は亜鉛以外、例えばアルミ合金めっき等にも適用でき
る。
【００１９】
【実施例】図１及び図２に示した構造の溶融金属めっき
浴機器について、浴中サポートロールアームハンガーの
断面２次モーメントを向上させた浴機器について、オン
ラインにて操業した結果を表す。なお、浴機器について
の緒条件ならびにオンライン操業条件は下記に表す通り
である。
浴機器について、浴中サポートロールアームハンガーの
断面２次モーメントを向上させた浴機器について、オン
ラインにて操業した結果を表す。なお、浴機器について
の緒条件ならびにオンライン操業条件は下記に表す通り
である。
【００２０】＜実施例における操業データ及び緒条件＞ 鋼帯寸法（板厚×板幅、単位ｍｍ）：板厚；０．４ｍｍ
〜３．２ｍｍ、板幅；９００〜１６５０ｍｍ ライン速度：平均１１０ｍｐｍ （８０〜１６０ｍｐ
ｍ） めっき時のライン張力：１５００〜３５００ｋｇ 溶融金属：亜鉛 目付け量（目標値）：片面がそれぞれ３０ｇ／ｍ2 、４
５ｇ／ｍ2 、６０ｇ／ｍ2 、９０ｇ／ｍ2 である両面め
っき ガスワイピングノズル圧力：１〜３ｋｇ／ｃｍ2 サポートロールのロール径：２００ｍｍ 浴中サポートロールアームハンガー形状：図３（ａ）タ
イプのアーム形状 浴中サポートロールの鋼帯との接触点〜浴中サポートロ
ールアームハンガー固定点間距離（Ｌ1 ）：Ｌ1 ＝１．
２１ｍ 浴中サポートロール（表面側）と鋼帯との接触点から浴
中サポートロール（裏面側側）と鋼帯との接触点までの
距離（＝浴中サポートロールによる鋼帯支持間距離）：
Ｌ2 ＝２５０ｍｍ シンクロールと鋼帯との接触点から浴中サポートロール
（表面側）と鋼帯との接触点までの距離：Ｌ3 ＝６５０
ｍｍ 浴中サポートロールアームハンガーの断面２次モーメン
ト： Ｉｚ＝０．７８（×１０-4ｍ4 ） ガスワイピング位置における鋼帯の振幅幅測定方法：渦
流式センサを用いた変位計にて測定を行い、ワイピング
ノズルと鋼帯との間の振動振幅を求めた。
〜３．２ｍｍ、板幅；９００〜１６５０ｍｍ ライン速度：平均１１０ｍｐｍ （８０〜１６０ｍｐ
ｍ） めっき時のライン張力：１５００〜３５００ｋｇ 溶融金属：亜鉛 目付け量（目標値）：片面がそれぞれ３０ｇ／ｍ2 、４
５ｇ／ｍ2 、６０ｇ／ｍ2 、９０ｇ／ｍ2 である両面め
っき ガスワイピングノズル圧力：１〜３ｋｇ／ｃｍ2 サポートロールのロール径：２００ｍｍ 浴中サポートロールアームハンガー形状：図３（ａ）タ
イプのアーム形状 浴中サポートロールの鋼帯との接触点〜浴中サポートロ
ールアームハンガー固定点間距離（Ｌ1 ）：Ｌ1 ＝１．
２１ｍ 浴中サポートロール（表面側）と鋼帯との接触点から浴
中サポートロール（裏面側側）と鋼帯との接触点までの
距離（＝浴中サポートロールによる鋼帯支持間距離）：
Ｌ2 ＝２５０ｍｍ シンクロールと鋼帯との接触点から浴中サポートロール
（表面側）と鋼帯との接触点までの距離：Ｌ3 ＝６５０
ｍｍ 浴中サポートロールアームハンガーの断面２次モーメン
ト： Ｉｚ＝０．７８（×１０-4ｍ4 ） ガスワイピング位置における鋼帯の振幅幅測定方法：渦
流式センサを用いた変位計にて測定を行い、ワイピング
ノズルと鋼帯との間の振動振幅を求めた。
【００２１】図９は上記実施例における操業実績データ
のうち、ライン速度とガスワイピング位置におけるノズ
ルと鋼帯との間の振動振幅との関係を表している。図中
には比較のために、浴中サポートロールアームハンガー
の断面２次モーメントを大きくする以前［Ｉｚ＝０．３
５（×１０-4ｍ4 ）］の操業データを挿入した。浴中サ
ポートロールアームハンガーの断面２次モーメントを大
きくすることにより、ガスワイピング位置における鋼帯
の振幅は従来のレベルよりかなり軽減することができた
ことを示している。
のうち、ライン速度とガスワイピング位置におけるノズ
ルと鋼帯との間の振動振幅との関係を表している。図中
には比較のために、浴中サポートロールアームハンガー
の断面２次モーメントを大きくする以前［Ｉｚ＝０．３
５（×１０-4ｍ4 ）］の操業データを挿入した。浴中サ
ポートロールアームハンガーの断面２次モーメントを大
きくすることにより、ガスワイピング位置における鋼帯
の振幅は従来のレベルよりかなり軽減することができた
ことを示している。
【００２２】図１０から図１２は実施例における効果を
従来の浴中サポートロールアームハンガー装置（断面２
次モーメント；Ｉｚ＝０．３５（×１０-4ｍ4 ）、Ｌ1
＝１．２１ｍ）を用いた場合の従来方法と本発明による
方法とで比較して表した図である。図１０〜図１２はそ
れぞれ１か月間操業した時の目付量（目標値：片面４５
ｇ／ｍ3 の両面めっき）のめっき対象材における実績デ
ータをベースとして、本発明の効果を解析したものであ
る。図１０は振幅偏差減少の効果を示し、図１０は付着
量偏差向上効果を示すものであり、図１２は従来の鋼帯
１０Ｔｏｎ当たりの平均付着量を１とした時の、本発明
による平均付着量の低減効果を表している。
従来の浴中サポートロールアームハンガー装置（断面２
次モーメント；Ｉｚ＝０．３５（×１０-4ｍ4 ）、Ｌ1
＝１．２１ｍ）を用いた場合の従来方法と本発明による
方法とで比較して表した図である。図１０〜図１２はそ
れぞれ１か月間操業した時の目付量（目標値：片面４５
ｇ／ｍ3 の両面めっき）のめっき対象材における実績デ
ータをベースとして、本発明の効果を解析したものであ
る。図１０は振幅偏差減少の効果を示し、図１０は付着
量偏差向上効果を示すものであり、図１２は従来の鋼帯
１０Ｔｏｎ当たりの平均付着量を１とした時の、本発明
による平均付着量の低減効果を表している。
【００２３】本実施例は溶融金属めっきとして亜鉛めっ
きについて実施した例であるが、めっき金属は亜鉛以
外、例えばアルミ合金めっき等にも適用できる。
きについて実施した例であるが、めっき金属は亜鉛以
外、例えばアルミ合金めっき等にも適用できる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】本発明の浴中サポートロールアームハン
ガーを用いためっき浴装置によれば、ガスワイピング方
式にて鋼帯のめっき付着量を制御する連続溶融金属めっ
き設備において、ガスワイピング位置における鋼帯の振
動振幅を抑制することができ、パスラインを安定させる
ことができる。その結果、鋼帯表裏面に均一なめっき付
着量を得ることができる。つまり同一鋼帯においてめっ
き付着量偏差を小さくできることは、最小めっき付着量
を保証できるめっき付着量目標を低減することができる
ことを意味しており、めっき原単位向上に対する効果が
大きい。
ガーを用いためっき浴装置によれば、ガスワイピング方
式にて鋼帯のめっき付着量を制御する連続溶融金属めっ
き設備において、ガスワイピング位置における鋼帯の振
動振幅を抑制することができ、パスラインを安定させる
ことができる。その結果、鋼帯表裏面に均一なめっき付
着量を得ることができる。つまり同一鋼帯においてめっ
き付着量偏差を小さくできることは、最小めっき付着量
を保証できるめっき付着量目標を低減することができる
ことを意味しており、めっき原単位向上に対する効果が
大きい。
【００２７】また、本発明によりガスワイピング位置に
おける鋼帯の振動振幅を小さくかつ、安定させて鋼帯表
裏面に均一なめっき付着量を得るための浴中サポートロ
ールアームハンガーの具備すべき断面２次モーメントお
よびアーム長さを明らかにしたことにより、必要以上に
アームハンガー部の構造を補強して建設費を高騰させる
こと、さらにはロール交換時のメンテナンス性を悪化さ
せることなく、必要最低限の構造部材の強化によりめっ
き浴機器の操業性、品質ならびにめっき原単位を向上さ
せることができた。
おける鋼帯の振動振幅を小さくかつ、安定させて鋼帯表
裏面に均一なめっき付着量を得るための浴中サポートロ
ールアームハンガーの具備すべき断面２次モーメントお
よびアーム長さを明らかにしたことにより、必要以上に
アームハンガー部の構造を補強して建設費を高騰させる
こと、さらにはロール交換時のメンテナンス性を悪化さ
せることなく、必要最低限の構造部材の強化によりめっ
き浴機器の操業性、品質ならびにめっき原単位を向上さ
せることができた。
【図１】ガスワイピング装置によりめっき付着量制御を
行う連続溶融金属めっき設備のめっき浴機器まわりの構
成を示す側面図である。
行う連続溶融金属めっき設備のめっき浴機器まわりの構
成を示す側面図である。
【図２】ガスワイピング装置によりめっき付着量制御を
行う連続溶融金属めっき設備のめっき浴機器まわりの構
成を示す正面図である。
行う連続溶融金属めっき設備のめっき浴機器まわりの構
成を示す正面図である。
【図３】実施例における浴中サポートロールアームハン
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
【図４】実施例における浴中サポートロールアームハン
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
【図５】実施例における浴中サポートロールアームハン
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
ガー強度実験に用いた浴中サポートロールアームハンガ
ー形状の側面図である。
【図６】鋼帯の振動振幅と浴中サポートロールアームハ
ンガーの断面２次モーメントとの相関を図示したグラフ
である。
ンガーの断面２次モーメントとの相関を図示したグラフ
である。
【図７】振動振幅とめっき付着量偏差との相関を図示し
たグラフである。
たグラフである。
【図８】断面２次モーメントと支点距離との相関を図示
したグラフである。
したグラフである。
【図９】ライン速度と鋼帯の振動振幅との相関を図示し
たグラフである。
たグラフである。
【図１０】鋼帯の振動振幅の低減効果を示すグラフであ
る。
る。
【図１１】めっき付着量偏差の低減効果を示すグラフで
ある。
ある。
【図１２】平均付着量低減効果を示すグラフである。
１ 鋼帯 ２ めっき槽 ３ スナウト ４ シンクロール ５、５ａ、５ｂ 浴中サポートロール ６ ワイピングノズル ８ めっき浴 ９、９ａ、９ｂ 浴中サポートロールアームハンガー １０ 浴中シンクロールアームハンガー １１、１２、１３ スライダ １４、１５、１６ ギヤモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 祐弘 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項１】 連続溶融金属めっき設備の浴中サポート
ロールを支持するアームハンガー装置において、アーム
ハンガーの横断面の水平中立軸に対する断面２次モーメ
ントＩｚ（単位、×１０-4ｍ4 ）を Ｉｚ≧０．７０（×１０-4ｍ4 ） とし、浴中サポートロールが鋼帯から受ける反力の作用
点と該サポートロールのアームハンガーの固定部との距
離Ｌ1 （ｍ）と前記断面２次モーメントＩｚ（単位、×
１０-4ｍ4 ）との関係を Ｌ1 ≦０．８５＋０．５×Ｉｚ（ｍ） としたことを特徴とする連続溶融金属めっき設備におけ
る浴中サポートロールアームハンガー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112609A JP3053587B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 連続溶融金属めっき設備における浴中サポートロールアームハンガー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112609A JP3053587B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 連続溶融金属めっき設備における浴中サポートロールアームハンガー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306356A JPH10306356A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3053587B2 true JP3053587B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=14591024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9112609A Expired - Fee Related JP3053587B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 連続溶融金属めっき設備における浴中サポートロールアームハンガー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053587B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544659B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2006-01-23 | 주식회사 포스코 | 용융아연 포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤 |
| KR102232019B1 (ko) * | 2019-08-28 | 2021-03-26 | 주식회사 삼우에코 | 연속 용융아연 도금설비의 포트롤 장치 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9112609A patent/JP3053587B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10306356A (ja) | 1998-11-17 |
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