JP3506224B2 - 溶融金属めっき金属帯の製造方法 - Google Patents
溶融金属めっき金属帯の製造方法Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
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- C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
- C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
- C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
- C23C2/20—Strips; Plates
-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属めっき金
属帯の製造方法に係わり、特に、溶融金属めっき浴から
引き上げられ、ほぼ垂直に走行している金属帯の振動を
低減し、均一厚みのめっき付着層を有する溶融金属めっ
き金属帯を製造する技術に関する。
属帯の製造方法に係わり、特に、溶融金属めっき浴から
引き上げられ、ほぼ垂直に走行している金属帯の振動を
低減し、均一厚みのめっき付着層を有する溶融金属めっ
き金属帯を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、連続式溶融亜鉛めっき装置（ラ
インともいう）を用いて、鋼帯の表面に溶融亜鉛めっき
を連続的に施すには、以下のように行なわれる。
インともいう）を用いて、鋼帯の表面に溶融亜鉛めっき
を連続的に施すには、以下のように行なわれる。
【０００３】まず、図２に示すように、被めっき材の鋼
帯１を溶融亜鉛めっき浴２内に導き、該めっき浴２中に
設けたシンクロール３で上向きに方向転換して、めっき
浴２中に鋼帯面を挟み配設された上下一対のサポートロ
ール４で反りを矯正した後、めっき浴２から鉛直に鋼帯
１を引き上げる。その間に、鋼帯１の表面に溶融亜鉛が
付着する。溶融亜鉛が付着し、上方へ走行している鋼帯
１の表面に、ノズル５（めっき金属を吹き払うので、ワ
イピングノズルという）を介してガス６（ワイピングガ
スという）を吹き付け、付着している溶融金属を所望の
量（表面全体で均一厚みになるように）に調整する。こ
のワイピングノズル５の上方には、鋼帯１の走行を安定
させるため、前記サポートロール４と同様に鋼帯面を挟
む上下一対のタッチロール７が配置されている。このタ
ッチロール７を経た鋼帯１は、必要に応じてめっき層を
合金化するため、その上方に設けた合金化炉８中を走行
させることにより合金化処理することもできる。
帯１を溶融亜鉛めっき浴２内に導き、該めっき浴２中に
設けたシンクロール３で上向きに方向転換して、めっき
浴２中に鋼帯面を挟み配設された上下一対のサポートロ
ール４で反りを矯正した後、めっき浴２から鉛直に鋼帯
１を引き上げる。その間に、鋼帯１の表面に溶融亜鉛が
付着する。溶融亜鉛が付着し、上方へ走行している鋼帯
１の表面に、ノズル５（めっき金属を吹き払うので、ワ
イピングノズルという）を介してガス６（ワイピングガ
スという）を吹き付け、付着している溶融金属を所望の
量（表面全体で均一厚みになるように）に調整する。こ
のワイピングノズル５の上方には、鋼帯１の走行を安定
させるため、前記サポートロール４と同様に鋼帯面を挟
む上下一対のタッチロール７が配置されている。このタ
ッチロール７を経た鋼帯１は、必要に応じてめっき層を
合金化するため、その上方に設けた合金化炉８中を走行
させることにより合金化処理することもできる。
【０００４】ところで、近年は、めっき付着量の少ない
（薄目付けという）溶融亜鉛めっき鋼帯を高速で安定し
て製造することが、非常に重要になっている。これに応
じて、ワイピングガス６の高圧化等に起因する鋼帯１の
振動を防止し、溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する技術が求
められるようになった。振動が大きいと、鋼帯表面に付
着する溶融亜鉛の付着量が大きくばらつき、製品の品質
がばらつくからである。
（薄目付けという）溶融亜鉛めっき鋼帯を高速で安定し
て製造することが、非常に重要になっている。これに応
じて、ワイピングガス６の高圧化等に起因する鋼帯１の
振動を防止し、溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する技術が求
められるようになった。振動が大きいと、鋼帯表面に付
着する溶融亜鉛の付着量が大きくばらつき、製品の品質
がばらつくからである。
【０００５】通常、特に少ない付着量（片面付着量４５
g／ｍ2以下）の溶融亜鉛めっき鋼帯１を高速で製造する
場合には、前記ワイピングノズル５の配置位置におい
て、鋼帯１が、その面に垂直な方向に１〜２ｍｍの振幅
で常に振動している。この振動があると、ワイピングが
円滑に行なえないので、現在は、鋼帯面でのめっき付着
量のばらつきが、片面目標付着量４５ｇ／ｍ2に対して
σ＝２〜４ｇ／ｍ2という大きな値になっている。一般
に、需要家からは、めっき付着量の下限保証を要求され
るので、この下限保証を守ると、余分な溶融亜鉛を付着
させることとなり、生産者にとっては亜鉛消費量の大き
な無駄となっていた。
g／ｍ2以下）の溶融亜鉛めっき鋼帯１を高速で製造する
場合には、前記ワイピングノズル５の配置位置におい
て、鋼帯１が、その面に垂直な方向に１〜２ｍｍの振幅
で常に振動している。この振動があると、ワイピングが
円滑に行なえないので、現在は、鋼帯面でのめっき付着
量のばらつきが、片面目標付着量４５ｇ／ｍ2に対して
σ＝２〜４ｇ／ｍ2という大きな値になっている。一般
に、需要家からは、めっき付着量の下限保証を要求され
るので、この下限保証を守ると、余分な溶融亜鉛を付着
させることとなり、生産者にとっては亜鉛消費量の大き
な無駄となっていた。
【０００６】また、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯を製造す
る場合にも、この大きな付着量のばらつきが、そのまま
合金化亜鉛めっき付着量のばらつきとなるため、製造時
に合金化の焼けむら等の不具合が生じ易い他に、この鋼
帯１を製品に加工する時に、亜鉛が厚く付着した箇所か
らめっきが粉状で脱落（パウダリングという）する不具
合がしばしば発生していた。
る場合にも、この大きな付着量のばらつきが、そのまま
合金化亜鉛めっき付着量のばらつきとなるため、製造時
に合金化の焼けむら等の不具合が生じ易い他に、この鋼
帯１を製品に加工する時に、亜鉛が厚く付着した箇所か
らめっきが粉状で脱落（パウダリングという）する不具
合がしばしば発生していた。
【０００７】この振動を防止するため、従来より盛んに
技術開発が行なわれ、公開されたものも多い。例えば、
特開平５−３２０８４７号公報、特開平５−０７８８０
６号公報には、ワイピングノズルに吹つけるガスを静圧
にする静圧パッドを設置することが開示されている。ま
た、特開平６−３２２５０３号公報は、ワイピングノズ
ルの上方に、別途遮蔽用にガスを吹き付けるノズルとこ
の遮蔽用にガスを吹付るノズルとワイピングノズルとの
間にガス遮蔽板を設置することが開示されている。
技術開発が行なわれ、公開されたものも多い。例えば、
特開平５−３２０８４７号公報、特開平５−０７８８０
６号公報には、ワイピングノズルに吹つけるガスを静圧
にする静圧パッドを設置することが開示されている。ま
た、特開平６−３２２５０３号公報は、ワイピングノズ
ルの上方に、別途遮蔽用にガスを吹き付けるノズルとこ
の遮蔽用にガスを吹付るノズルとワイピングノズルとの
間にガス遮蔽板を設置することが開示されている。
【０００８】しかしながら、静圧パッドを用いたり、あ
るいは別のガスを吹き付けて鋼帯の振動を防止する技術
では、所望のガス圧力及び流量を発生させるために、別
途大きな動力が必要になると共に、鋼帯の板厚が比較的
厚くなると、その効果が小さいので、実用化されていな
い。
るいは別のガスを吹き付けて鋼帯の振動を防止する技術
では、所望のガス圧力及び流量を発生させるために、別
途大きな動力が必要になると共に、鋼帯の板厚が比較的
厚くなると、その効果が小さいので、実用化されていな
い。
【０００９】さらに、特開昭５２−１１３３３０号公
報、特開平６−１７９９５６号公報及び特開平６−２８
７７３６号公報には、磁力、あるいは電磁力を用いて、
鋼帯の振動を防止する技術が開示されている。しかしな
がら、この技術では、高価な磁力発生装置が別途必要と
なったり、操業が複雑になるばかりでなく、この場合
も、比較的厚い鋼帯には、効果が少なく、実用化に至っ
ていない。
報、特開平６−１７９９５６号公報及び特開平６−２８
７７３６号公報には、磁力、あるいは電磁力を用いて、
鋼帯の振動を防止する技術が開示されている。しかしな
がら、この技術では、高価な磁力発生装置が別途必要と
なったり、操業が複雑になるばかりでなく、この場合
も、比較的厚い鋼帯には、効果が少なく、実用化に至っ
ていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、溶融金属めっきの操業条件が変わっても、常に
金属帯表面に付着するめっき量のばらつきを低減し、安
定した品質を得ると共に、余分な溶融金属の付着を防い
で、めっき費用の大幅な削減を可能とする溶融金属めっ
き金属帯の製造方法を提供することを目的としている。
に鑑み、溶融金属めっきの操業条件が変わっても、常に
金属帯表面に付着するめっき量のばらつきを低減し、安
定した品質を得ると共に、余分な溶融金属の付着を防い
で、めっき費用の大幅な削減を可能とする溶融金属めっ
き金属帯の製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、走行する金属帯の張力、目標めっき付着
量、金属帯の走行速度、ワイピングガスの圧力、及びワ
イピングノズル上方に設置されたタッチロールと浴中の
サポートロールとの距離等がガスワイピング位置におけ
る金属帯の振動へ及ぼす影響について、多くの試験操業
で調査した。そして、得られたデータの解析から、前記
タッチロールと浴中のサポートロールとの距離をある範
囲内に設定して操業すれば、金属帯の振動を大幅に低減
できることを発見し、この知見に基づき、本発明を完成
させた。
成するため、走行する金属帯の張力、目標めっき付着
量、金属帯の走行速度、ワイピングガスの圧力、及びワ
イピングノズル上方に設置されたタッチロールと浴中の
サポートロールとの距離等がガスワイピング位置におけ
る金属帯の振動へ及ぼす影響について、多くの試験操業
で調査した。そして、得られたデータの解析から、前記
タッチロールと浴中のサポートロールとの距離をある範
囲内に設定して操業すれば、金属帯の振動を大幅に低減
できることを発見し、この知見に基づき、本発明を完成
させた。
【００１２】すなわち、本発明は、めっき浴に連続的に
浸漬し、表面に溶融金属を付着させた金属帯を、めっき
浴内で金属帯面を挟む上下一対のサポートロールで支持
して上昇させ、めっき浴面より上方に配設したガスワイ
ピングノズルからのガスで払拭して、溶融金属の付着量
を調整し、その後、金属帯面を挟む上下一対のタッチロ
ールで支持して走行させる金属帯の連続溶融金属めっき
方法において、めっき浴内の上方サポートロールと浴外
の下方タッチロールとの間隔Ｌを下記式で定める範囲に
設定して、前記金属帯を走行させることを特徴とする溶
融金属めっき金属帯の製造方法である。
浸漬し、表面に溶融金属を付着させた金属帯を、めっき
浴内で金属帯面を挟む上下一対のサポートロールで支持
して上昇させ、めっき浴面より上方に配設したガスワイ
ピングノズルからのガスで払拭して、溶融金属の付着量
を調整し、その後、金属帯面を挟む上下一対のタッチロ
ールで支持して走行させる金属帯の連続溶融金属めっき
方法において、めっき浴内の上方サポートロールと浴外
の下方タッチロールとの間隔Ｌを下記式で定める範囲に
設定して、前記金属帯を走行させることを特徴とする溶
融金属めっき金属帯の製造方法である。
【００１３】Ｌ≦８０×Ｔ×Ｗ2／Ｖ
ここで、
Ｌ：浴内の上方サポートロールと浴外の下方タッチロー
ルとの間隔（ｍｍ） Ｖ：金属帯の走行速度（ｍ／分） Ｔ：金属帯にかかる張力（ｋｇ／ｍｍ2） Ｗ：金属帯片面あたりの目標めっき付着量（ｇ／ｍ2） また、本発明は、前記金属帯を鋼帯とし、前記溶融金属
めっき液を溶融亜鉛とすることを特徴とする溶融金属め
っき金属帯の製造方法であり、あるいは前記金属帯を、
上方タッチロールの後流側で合金化処理することを特徴
とする溶融金属帯の製造方法である。
ルとの間隔（ｍｍ） Ｖ：金属帯の走行速度（ｍ／分） Ｔ：金属帯にかかる張力（ｋｇ／ｍｍ2） Ｗ：金属帯片面あたりの目標めっき付着量（ｇ／ｍ2） また、本発明は、前記金属帯を鋼帯とし、前記溶融金属
めっき液を溶融亜鉛とすることを特徴とする溶融金属め
っき金属帯の製造方法であり、あるいは前記金属帯を、
上方タッチロールの後流側で合金化処理することを特徴
とする溶融金属帯の製造方法である。
【００１４】本発明によれば、表面に溶融金属の付着し
た金属帯の振動が、ガスワイピング位置において従来に
比べ大幅に低減され、めっき付着量の調整が円滑、且つ
理想的に実施できるようになる。その結果、表面全体で
均一なめっき付着量を有する金属帯が安定して製造でき
るようになった。
た金属帯の振動が、ガスワイピング位置において従来に
比べ大幅に低減され、めっき付着量の調整が円滑、且つ
理想的に実施できるようになる。その結果、表面全体で
均一なめっき付着量を有する金属帯が安定して製造でき
るようになった。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯に
沿い、本発明の実施の形態を説明する。
沿い、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】発明者は、前記したように、図２に示した
連続式溶融亜鉛めっき装置で、種々の試験操業を行なっ
た。その際、前記サポートロール４とタッチロール７
は、図１及び図２に示すように、それぞれ上下一対にな
っているので、前記間隔Ｌ１０は、上方サポートロール
と下方タッチロール間で、鋼帯１のパスライン９に平行
に測定することにした。また、鋼帯１の振動量（振幅、
単位ｍｍ）Ｂ１１は、鋼帯表面とワイピングノズル（以
下、単にノズル）５先端との距離を、パスライン９に垂
直に距離計（図示せず）で測定した。
連続式溶融亜鉛めっき装置で、種々の試験操業を行なっ
た。その際、前記サポートロール４とタッチロール７
は、図１及び図２に示すように、それぞれ上下一対にな
っているので、前記間隔Ｌ１０は、上方サポートロール
と下方タッチロール間で、鋼帯１のパスライン９に平行
に測定することにした。また、鋼帯１の振動量（振幅、
単位ｍｍ）Ｂ１１は、鋼帯表面とワイピングノズル（以
下、単にノズル）５先端との距離を、パスライン９に垂
直に距離計（図示せず）で測定した。
【００１７】まず、発明者は、鋼帯１の張力を１．５ｋ
ｇ／ｍｍ2、走行速度を９０ｍ／分とした場合の、浴中
の上方サポートロール４と下方タッチロール７との間隔
Ｌが鋼帯１の振動量Ｂに与える影響を調査した。その結
果、図３に示すような関係の存在を知った。つまり、片
面あたりの付着量Ｗが、３０ｇ／ｍ2、４５ｇ／ｍ2いず
れの場合も、間隔Ｌが小さくなるにつれ、振動量Ｂを小
さくする。この関係は、（１）で表示される。
ｇ／ｍｍ2、走行速度を９０ｍ／分とした場合の、浴中
の上方サポートロール４と下方タッチロール７との間隔
Ｌが鋼帯１の振動量Ｂに与える影響を調査した。その結
果、図３に示すような関係の存在を知った。つまり、片
面あたりの付着量Ｗが、３０ｇ／ｍ2、４５ｇ／ｍ2いず
れの場合も、間隔Ｌが小さくなるにつれ、振動量Ｂを小
さくする。この関係は、（１）で表示される。
【００１８】Ｂ∝Ｌ …（１）
また、鋼帯１の振動量Ｂに影響を与える因子として、ワ
イピングガス６の圧力Ｐ及び鋼帯１の張力Ｔに着目し、
試験した。図４に、Ｌが１０００ｍｍの場合で、ノズル
先端と鋼帯表面との距離を６〜８ｍｍ程度として、前記
圧力Ｐと鋼帯振動量Ｂを測定した結果を示す。また、図
５は、同じく張力Ｔを種々変更して、鋼帯１の振動量Ｂ
を測定した結果である。
イピングガス６の圧力Ｐ及び鋼帯１の張力Ｔに着目し、
試験した。図４に、Ｌが１０００ｍｍの場合で、ノズル
先端と鋼帯表面との距離を６〜８ｍｍ程度として、前記
圧力Ｐと鋼帯振動量Ｂを測定した結果を示す。また、図
５は、同じく張力Ｔを種々変更して、鋼帯１の振動量Ｂ
を測定した結果である。
【００１９】図４及び図５より、鋼帯１の振動量Ｂは、
ノズルのガス圧力Ｐにほぼ比例し、鋼帯１の張力Ｔにほ
ぼ反比例することが明らかである。この関係は、（２）
式で整理される。
ノズルのガス圧力Ｐにほぼ比例し、鋼帯１の張力Ｔにほ
ぼ反比例することが明らかである。この関係は、（２）
式で整理される。
【００２０】Ｂ∝Ｐ／Ｔ …（２）
さらに、ノズルのガス圧力と、鋼帯１の走行速度及びめ
っき付着量との関係を研究した。
っき付着量との関係を研究した。
【００２１】ノズル５先端と鋼帯１との距離を６〜８ｍ
ｍ程度、鋼帯１の走行速度を９０ｍ／分として、ガス圧
力Ｐを種々変えた場合の該圧力Ｐと片面あたりのめっき
付着量との関係を図６に示す。この場合は、片面当たり
のめっき付着量は、圧力Ｐの−０．５乗にほぼ比例して
いる。一方、ノズル５先端と鋼帯１との距離を６〜８ｍ
ｍ程度、圧力Ｐを一定として、鋼帯１の走行速度を変え
た場合の該走行速度と片面あたりのめっき付着量との関
係は、図７のようになった。つまり、片面あたりのめっ
き付着量は、鋼帯１の走行速度の０．５乗にほぼ比例す
ることが判明した。
ｍ程度、鋼帯１の走行速度を９０ｍ／分として、ガス圧
力Ｐを種々変えた場合の該圧力Ｐと片面あたりのめっき
付着量との関係を図６に示す。この場合は、片面当たり
のめっき付着量は、圧力Ｐの−０．５乗にほぼ比例して
いる。一方、ノズル５先端と鋼帯１との距離を６〜８ｍ
ｍ程度、圧力Ｐを一定として、鋼帯１の走行速度を変え
た場合の該走行速度と片面あたりのめっき付着量との関
係は、図７のようになった。つまり、片面あたりのめっ
き付着量は、鋼帯１の走行速度の０．５乗にほぼ比例す
ることが判明した。
【００２２】従って、片面あたりの付着量をＷ（ｇ／ｍ
2）、鋼帯１の走行速度をＶ（ｍ／分）、ガス圧力をＰ
（ｋｇ／ｃｍ2）とすると、以下の（３）式が成立する
こととなる。
2）、鋼帯１の走行速度をＶ（ｍ／分）、ガス圧力をＰ
（ｋｇ／ｃｍ2）とすると、以下の（３）式が成立する
こととなる。
【００２３】Ｐ∝Ｖ／Ｗ2 …（３）
なお、めっきの付着量Ｗは、めっき付着量計（図示せ
ず）で測定され、鋼帯１の片面当りの値である。また、
この試験においては、他の諸条件を一定にして鋼帯１の
走行速度と振動量Ｂとの関係も調査したが、鋼帯１の振
動量Ｂは，走行速度にほとんど影響されなかった。
ず）で測定され、鋼帯１の片面当りの値である。また、
この試験においては、他の諸条件を一定にして鋼帯１の
走行速度と振動量Ｂとの関係も調査したが、鋼帯１の振
動量Ｂは，走行速度にほとんど影響されなかった。
【００２４】そこで、発明者は、上記の試験で得た
（１）、（２）、（３）式を整理し、次の関係が成り立
つことを知った。
（１）、（２）、（３）式を整理し、次の関係が成り立
つことを知った。
【００２５】Ｂ∝Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2） …（４）
そして、Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）を振動係数と称して、試
験データの整理に利用することにした。
験データの整理に利用することにした。
【００２６】次に、発明者は、鋼帯１の振動量Ｂと、め
っき付着量のばらつき（付着量の標準偏差、σ（ｇ／ｍ
2）で評価）との関係について考察した。歴史的には、
このめっき付着量のばらつきは、鋼帯両面で評価され、
日本工業規格（ＪＩＳ）でも両面付着量の合計で評価す
る所謂「両面保証」なるものが一般的であった。本出願
人も、先に特開平１０−３０６３５６号公報では、両面
付着でのめっき技術を開示している。
っき付着量のばらつき（付着量の標準偏差、σ（ｇ／ｍ
2）で評価）との関係について考察した。歴史的には、
このめっき付着量のばらつきは、鋼帯両面で評価され、
日本工業規格（ＪＩＳ）でも両面付着量の合計で評価す
る所謂「両面保証」なるものが一般的であった。本出願
人も、先に特開平１０−３０６３５６号公報では、両面
付着でのめっき技術を開示している。
【００２７】この両面付着量のばらつきは、振動により
鋼帯１が一方のワイピングノズル５に近づいた場合、近
い方の付着量は少なくなるが、遠い方の付着量は大きく
なる。しかし、両面を足した「両面付着量」は、あまり
ばらつかないことも多く、σは、小さくなってしまう。
従って、両面保証は、技術的には便宜的なものであり、
めっき特性、耐パウダリング性等からは、当然、片面の
付着量で、評価されるべきものである。当然のこととし
て、近年の自動車メーカーからの要求は、ＪＩＳに先行
して、片面付着量の保証となっている。
鋼帯１が一方のワイピングノズル５に近づいた場合、近
い方の付着量は少なくなるが、遠い方の付着量は大きく
なる。しかし、両面を足した「両面付着量」は、あまり
ばらつかないことも多く、σは、小さくなってしまう。
従って、両面保証は、技術的には便宜的なものであり、
めっき特性、耐パウダリング性等からは、当然、片面の
付着量で、評価されるべきものである。当然のこととし
て、近年の自動車メーカーからの要求は、ＪＩＳに先行
して、片面付着量の保証となっている。
【００２８】そこで、発明者は、自社の現在のめっき付
着量を片面で見直したところ、標準偏差σが２〜３ｇ／
ｍ2程度であることを知った。そして、その値よりさら
に小さい値、具体的には標準偏差σが１．５ｇ／ｍ2以
下とするめっき操業方法の確立を目差した。その結果、
図８に示すように、めっきの操業条件が変わっても、鋼
帯の振動量Ｂを０．５ｍｍ以下にすれば良いことを知っ
た。この振動量を安定して達成するため、さらに多くの
試験を重ねたところ、その条件は、前記振動係数が
Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）≦８０ であれば良いことであったので、この条件を取り入れ、
本発明を完成したのである。つまり、上方サポートロー
ル４と下方タッチロール７との間隔Ｌの上限を，下式を
満足するように設定して、鋼帯１を走行させるのであ
る。
着量を片面で見直したところ、標準偏差σが２〜３ｇ／
ｍ2程度であることを知った。そして、その値よりさら
に小さい値、具体的には標準偏差σが１．５ｇ／ｍ2以
下とするめっき操業方法の確立を目差した。その結果、
図８に示すように、めっきの操業条件が変わっても、鋼
帯の振動量Ｂを０．５ｍｍ以下にすれば良いことを知っ
た。この振動量を安定して達成するため、さらに多くの
試験を重ねたところ、その条件は、前記振動係数が
Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）≦８０ であれば良いことであったので、この条件を取り入れ、
本発明を完成したのである。つまり、上方サポートロー
ル４と下方タッチロール７との間隔Ｌの上限を，下式を
満足するように設定して、鋼帯１を走行させるのであ
る。
【００２９】Ｌ≦８０×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）
また、より好ましくは、Ｌ≦６０×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）で
ある。
ある。
【００３０】なお、本発明では、間隔Ｌの下限について
は、特に定めない。ただし、実際のめっき装置では、上
方サポートロール４の直径、その浸漬深さ、ワイピング
ノズル５の位置、ワイピングノズル５から浴上の下方タ
ッチロール７までの距離等の構造上、前記間隔Ｌの下限
は、５００〜７００ｍｍ程度と考えられる。また、実際
に該間隔Ｌを変更するには、タッチロール７を移動させ
るのが好ましい。めっき浴中で上方サポートロール４を
移動させるよりも、装置面で移動させ易いからである。
は、特に定めない。ただし、実際のめっき装置では、上
方サポートロール４の直径、その浸漬深さ、ワイピング
ノズル５の位置、ワイピングノズル５から浴上の下方タ
ッチロール７までの距離等の構造上、前記間隔Ｌの下限
は、５００〜７００ｍｍ程度と考えられる。また、実際
に該間隔Ｌを変更するには、タッチロール７を移動させ
るのが好ましい。めっき浴中で上方サポートロール４を
移動させるよりも、装置面で移動させ易いからである。
【００３１】
【実施例】図２に示した連続溶融亜鉛めっき装置で、板
厚０．６５〜０．９ｍｍの冷間圧延された鋼帯１にめっ
きを施した。その際、上記ロール同士の間隔Ｌの設定に
制限を加える本発明に係る溶融金属めっき金属帯の製造
方法（発明例）と無制限の従来の方法（比較例）とで操
業を行なった。めっき付着量は、オンラインで鋼帯１を
走行させたまま測定した。その測定は、走行する鋼帯１
の上方に、下向きにめっき付着量計（図示せず）を配置
して行なった。従って、その測定値の付着量のばらつき
σは、片面の値であり、各実施例条件でのガス圧力につ
いても付着量を測定した面の片面での値である。
厚０．６５〜０．９ｍｍの冷間圧延された鋼帯１にめっ
きを施した。その際、上記ロール同士の間隔Ｌの設定に
制限を加える本発明に係る溶融金属めっき金属帯の製造
方法（発明例）と無制限の従来の方法（比較例）とで操
業を行なった。めっき付着量は、オンラインで鋼帯１を
走行させたまま測定した。その測定は、走行する鋼帯１
の上方に、下向きにめっき付着量計（図示せず）を配置
して行なった。従って、その測定値の付着量のばらつき
σは、片面の値であり、各実施例条件でのガス圧力につ
いても付着量を測定した面の片面での値である。
【００３２】これらの操業条件及び測定結果を表１に一
括して示す。表１より、本発明に係る製造方法で行なっ
たＮｏ．１〜１８では、Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）≦８０を
満足させるようにしたので、鋼帯１の振動量が０．５ｍ
ｍ以下でおさまっていることが明らかである。その結
果、すべての例で、付着量のばらつきσが１．５ｇ／ｍ
2以下となっている（図９参照）。このことは、操業に
おいてめっき付着量の目標値をより下限に近づけること
が可能となり、めっき金属消費量の大幅な削減を示唆す
るものでもある。実際のめっき金属の消費量を従来の製
造方法と本発明に係る製造方法とを比較して図１０に示
す。従来の場合を１００％とすると、本発明の方法によ
れば、約９０％の消費量となり、大幅な削減ができてい
る。
括して示す。表１より、本発明に係る製造方法で行なっ
たＮｏ．１〜１８では、Ｌ×Ｖ／（Ｔ×Ｗ2）≦８０を
満足させるようにしたので、鋼帯１の振動量が０．５ｍ
ｍ以下でおさまっていることが明らかである。その結
果、すべての例で、付着量のばらつきσが１．５ｇ／ｍ
2以下となっている（図９参照）。このことは、操業に
おいてめっき付着量の目標値をより下限に近づけること
が可能となり、めっき金属消費量の大幅な削減を示唆す
るものでもある。実際のめっき金属の消費量を従来の製
造方法と本発明に係る製造方法とを比較して図１０に示
す。従来の場合を１００％とすると、本発明の方法によ
れば、約９０％の消費量となり、大幅な削減ができてい
る。
【００３３】一方、従来の製造方法によるＮｏ．１９〜
２９では、鋼帯１の振動量が大きく、付着量のばらつき
σも、２．０ｇ／ｍ2以上となっていた。
２９では、鋼帯１の振動量が大きく、付着量のばらつき
σも、２．０ｇ／ｍ2以上となっていた。
【００３４】
【表１】
【００３５】次に、図２のタッチロール７の上方に合金
化炉８を設け、溶融亜鉛の付着した鋼帯１を加熱し、亜
鉛めっき層中のＦｅ含有率を８〜１３重量％とし、所謂
「合金化溶融亜鉛めっき鋼帯」を製造した。そして、重
要な品質特性である耐パウダリング性についての調査を
行なった。このパウダリングとは、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を製品にプレス加工する時に、めっきの密着性が
劣る個所から、付着しためっき層が、粉状に剥離する不
具合である。この現象がプレス時に発生すると、この粉
がプレスの金型と鋼板との間に落ちることとなり、鋼板
に凹凸状の欠陥を発生させるので、パウダリングは生じ
ないことが望まれる。
化炉８を設け、溶融亜鉛の付着した鋼帯１を加熱し、亜
鉛めっき層中のＦｅ含有率を８〜１３重量％とし、所謂
「合金化溶融亜鉛めっき鋼帯」を製造した。そして、重
要な品質特性である耐パウダリング性についての調査を
行なった。このパウダリングとは、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を製品にプレス加工する時に、めっきの密着性が
劣る個所から、付着しためっき層が、粉状に剥離する不
具合である。この現象がプレス時に発生すると、この粉
がプレスの金型と鋼板との間に落ちることとなり、鋼板
に凹凸状の欠陥を発生させるので、パウダリングは生じ
ないことが望まれる。
【００３６】このパウダリングに着目した操業は、片面
の目標付着量を４５〜５５ｇ／ｍ2、鋼帯１の走行速度
を１００ｍ／分〜１５０ｍ／分、鋼帯１の張力を１．５
ｋｇ／ｍｍ2〜２．０ｋｇ／ｍｍ2で行った。前述以外の
操業条件と操業結果の一例を表２に一括して示す。な
お、耐パウダリング性は、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯か
ら採取した試料のめっき層にテープを圧着し、９０度の
曲げ加工及び曲げ戻しを行った後に該テープを剥離し、
めっき層の剥離量を蛍光Ｘ線で測定する公知の方法で評
価した。つまり、剥離しためっき層中の亜鉛のＸ線カウ
ント数で示される。通常、該カウント数が、１５００以
下であれば、実際のプレス加工時においてパウダリング
による不具合は発生しないが、１５００を超える場合に
は、しばしば、パウダリングによる不具合が発生する。
の目標付着量を４５〜５５ｇ／ｍ2、鋼帯１の走行速度
を１００ｍ／分〜１５０ｍ／分、鋼帯１の張力を１．５
ｋｇ／ｍｍ2〜２．０ｋｇ／ｍｍ2で行った。前述以外の
操業条件と操業結果の一例を表２に一括して示す。な
お、耐パウダリング性は、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯か
ら採取した試料のめっき層にテープを圧着し、９０度の
曲げ加工及び曲げ戻しを行った後に該テープを剥離し、
めっき層の剥離量を蛍光Ｘ線で測定する公知の方法で評
価した。つまり、剥離しためっき層中の亜鉛のＸ線カウ
ント数で示される。通常、該カウント数が、１５００以
下であれば、実際のプレス加工時においてパウダリング
による不具合は発生しないが、１５００を超える場合に
は、しばしば、パウダリングによる不具合が発生する。
【００３７】表２より、本発明に係る方法によれば、め
っき付着量のばらつきを非常に小さくできるので、前記
カウント数は、安定して小さく、耐パウダリング性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯１が安定して製造できる
ことが明らかである。一方、従来方法によると、付着量
のばらつきが大きいため、前記カウント数が大きくなっ
てしまい、しばしば、パウダリングによる不具合の起こ
り易い、カウント数２０００以上の製品が発生した。図
１１には、プレス後における製品不具合の発生率を示す
が、本発明による方法では、この不具合は、ほとんど発
生していないことが明らかである。
っき付着量のばらつきを非常に小さくできるので、前記
カウント数は、安定して小さく、耐パウダリング性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯１が安定して製造できる
ことが明らかである。一方、従来方法によると、付着量
のばらつきが大きいため、前記カウント数が大きくなっ
てしまい、しばしば、パウダリングによる不具合の起こ
り易い、カウント数２０００以上の製品が発生した。図
１１には、プレス後における製品不具合の発生率を示す
が、本発明による方法では、この不具合は、ほとんど発
生していないことが明らかである。
【００３８】上記実施例は、金属帯を鋼帯とし、溶融金
属を溶融亜鉛とした場合の例である。しかし、本発明
は、これに限らず、他種の金属帯にも、あるいは亜鉛以
外の溶融金属にも適用できることは、言うまでもない。
属を溶融亜鉛とした場合の例である。しかし、本発明
は、これに限らず、他種の金属帯にも、あるいは亜鉛以
外の溶融金属にも適用できることは、言うまでもない。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、全表
面でめっき付着量の均一な金属帯が製造できるようにな
った。その結果、めっき操業において、付着量の目標値
をより下限に近づけることが可能となり、従来に比べ
て、めっき金属の大幅な消費量の大幅な削減が可能とな
った。
面でめっき付着量の均一な金属帯が製造できるようにな
った。その結果、めっき操業において、付着量の目標値
をより下限に近づけることが可能となり、従来に比べ
て、めっき金属の大幅な消費量の大幅な削減が可能とな
った。
【図１】浴中サポートロール及び浴外タッチロールの配
置と鋼帯の振動状況を示す図である。
置と鋼帯の振動状況を示す図である。
【図２】一般的な連続式溶融金属めっき装置を示す図で
ある。
ある。
【図３】浴中上方サポートロールと浴外下方タッチロー
ル間の間隔Ｌと、鋼帯振動量との関係を示す図である。
ル間の間隔Ｌと、鋼帯振動量との関係を示す図である。
【図４】ガスワイピングノズルから吐出されるガス圧力
と鋼帯振動量との関係を表わす図である。
と鋼帯振動量との関係を表わす図である。
【図５】鋼帯の張力と振動量との関係を表わす図であ
る。
る。
【図６】ガスワイピングノズルから吐出されるガス圧力
と鋼帯の片面めっき付着量との関係を示す図である。
と鋼帯の片面めっき付着量との関係を示す図である。
【図７】鋼帯の走行速度と片面めっき付着量との関係を
表わす図である。
表わす図である。
【図８】鋼帯の振動量と片面めっき付着量のばらつきと
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図９】従来のめっき方法と本発明に係る方法によるめ
っき付着量のばらつきを比較した図である。
っき付着量のばらつきを比較した図である。
【図１０】従来のめっき方法と本発明に係る方法による
めっき金属消費量を比較した図である。
めっき金属消費量を比較した図である。
【図１１】従来のめっき方法と本発明に係る方法による
パウダリングによる製品不具合の発生率を比較した図で
ある。
パウダリングによる製品不具合の発生率を比較した図で
ある。
１ 鋼帯
２ めっき浴
３ シンクロール
４ サポートロール
５ ガスワイピングノズル（ノズル）
６ ワイピングガス（ガス）
７ タッチロール
８ 合金化炉
９ パスライン
１０ 浴内の上方のサポートロールと浴外の下方タッチ
ロールとの間隔Ｌ（ｍｍ） １１ 振動量Ｂ（ｍｍ）
ロールとの間隔Ｌ（ｍｍ） １１ 振動量Ｂ（ｍｍ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−279323（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−202955（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−41107（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−287736（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 2/16
C23C 2/40
Claims (3)
- 【請求項１】 めっき浴に連続的に浸漬し、表面に溶融
金属を付着させた金属帯を、めっき浴内で金属帯面を挟
む上下一対のサポートロールで支持して上昇させ、めっ
き浴面より上方に配設したガスワイピングノズルからの
ガスで払拭して、溶融金属の付着量を調整し、その後、
金属帯面を挟む上下一対のタッチロールで支持して走行
させる溶融金属めっき金属帯の製造方法において、 めっき浴内の上方サポートロールと浴外の下方タッチロ
ールとの間隔Ｌを下記式で定める範囲に設定して、前記
金属帯を走行させることを特徴とする溶融金属めっき金
属帯の製造方法。 Ｌ≦８０×Ｔ×Ｗ2／Ｖ ここで、 Ｌ：浴内の上方サポートロールと浴外の下方タッチロー
ルとの間隔（ｍｍ） Ｖ：金属帯の走行速度（ｍ／分） Ｔ：金属帯にかかる張力（ｋｇ／ｍｍ2） Ｗ：金属帯片面あたりの目標めっき付着量（ｇ／ｍ2） - 【請求項２】 前記金属帯を鋼帯とし、前記溶融金属め
っき液を溶融亜鉛とすることを特徴とする請求項１記載
の溶融金属めっき金属帯の製造方法。 - 【請求項３】 前記金属帯を、上方タッチロールの後流
側で合金化処理することを特徴とする請求項１又は２記
載の溶融金属めっき金属帯の製造方法。
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|---|---|---|---|
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| CA002311657A CA2311657C (en) | 1999-06-24 | 2000-06-14 | Method of manufacturing hot dip coated metal strip |
| TW089111755A TW476808B (en) | 1999-06-24 | 2000-06-15 | Method of manufacturing hot dip coated metal strip |
| EP00112814A EP1063314B1 (en) | 1999-06-24 | 2000-06-16 | Method of manufacturing hot dip coated metal strip |
| DE2000608815 DE60008815T2 (de) | 1999-06-24 | 2000-06-16 | Verfahren zur Herstellung eines heissmetallisierten Stahlbandes |
| MYPI20002737A MY128005A (en) | 1999-06-24 | 2000-06-16 | Method of manufacturing hot dip coated metal strip |
| AT00112814T ATE261501T1 (de) | 1999-06-24 | 2000-06-16 | Verfahren zur herstellung eines heissmetallisierten stahlbandes |
| US09/597,560 US6242048B1 (en) | 1999-06-24 | 2000-06-20 | Method of manufacturing hot dip coated metal strip |
| KR1020000033806A KR100691074B1 (ko) | 1999-06-24 | 2000-06-20 | 용융 도금 금속 스트립의 제조 방법 |
| CNB001188895A CN1158401C (zh) | 1999-06-24 | 2000-06-23 | 制造热浸镀金属带的方法 |
| BRPI0003027-9A BR0003027B1 (pt) | 1999-06-24 | 2000-06-23 | processo de produção de uma tira de metal revestida por imersão a quente. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP3506224B2 true JP3506224B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=16036162
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|---|---|---|---|
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| JP4574040B2 (ja) * | 2001-03-07 | 2010-11-04 | 新日本製鐵株式会社 | 竪型合金化炉及びその操業方法 |
| CA2409159C (en) * | 2001-03-15 | 2009-04-21 | Nkk Corporation | Method for manufacturing hot-dip plated metal strip and apparatus for manufacturing the same |
| JP4696428B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2011-06-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ストリップの連続溶融金属めっき設備 |
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| JP5493260B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2014-05-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融金属めっき鋼帯製造装置及び溶融金属めっき鋼帯の製造方法 |
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| CN102154605A (zh) * | 2010-02-11 | 2011-08-17 | 上海胜佰太阳能科技有限公司 | 太阳能电池用涂锡合金带的生产工艺 |
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| KR101543873B1 (ko) * | 2013-11-27 | 2015-08-11 | 주식회사 포스코 | 가스 와이핑 장치 |
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