JP3542331B2

JP3542331B2 - Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置並びに製造方法

Info

Publication number: JP3542331B2
Application number: JP2001063660A
Authority: JP
Inventors: 富夫木津和
Original assignee: 興国鋼線索株式会社
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: JP2002266063A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置並びに製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線は、Ｚｎめっき線に比べて耐久性が高いため、例えば、河川や海岸の護岸工事に使用されている金網製の籠マット等のように、環境の厳しいところで利用されている。
そして、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線のめっき表面は滑らかで、表面粗度が中心線平均粗さＲａで０．５μｍ程度（図６参照）の所謂滑面になっているため、加工性に優れている反面、籠マットとして利用された場合、水に濡れることで籠マット表面が滑り易い状態になり、歩き難くて施工時の安全性に問題がある等の指摘がある。
本発明者は、従来の製法が、金属線表面の溶融金属を水冷して凝固させることにより、表面が滑らかな滑面からなるめっき表面に仕上げていることに注目し、そして、溶融金属が凝固する速度が速いことに着目して、この溶融金属の凝固速度を遅くコントロールすることで、滑り難さと加工性の双方を達成可能であることを知見したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする課題は、第１には、めっき表面から滑り性が失われていて、水に濡れても滑り難いめっき表面特性を有し、しかも、加工性を維持して、めっき層にクラックや剥離がないＺｎ−Ａｌ合金めっき線を、効率良く経済的に安価に製造することが可能なＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置並びに製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を達成するため、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置では、溶融めっき槽における金属線の出口に無酸化性ガスが供給されるガス絞り部を設けて、このガス絞り部を経て引き上げられる金属線の進行方向に沿い複数の強制風冷装置を、この各強制風冷装置により金属線表面の溶融金属が間欠的に風冷されて凝固するように、上下に間隔を保ち配設し、前記強制風冷装置は、水冷を含まず、冷却空気による風冷または冷却空気にミストを混入させた風冷のうち両者またはどちらか一方を行なうもののみからなることを特徴とする表面粗度が中心線平均粗さＲａで１．５〜２０μｍであるＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置とした。
また本発明のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置では、各強制風冷装置が、金属線の進行方向と略平行に流れる冷却空気の気流内で、金属線表面の溶融金属を強制冷却可能にしてあることを特徴とする。
本発明のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造方法では、溶融めっき槽出口に設けられた無酸化性ガスが供給されるガス絞り部で、金属線の表面に付着した溶融金属を所定の厚みに絞りつつ金属線を引き上げ、その直後に、金属線の進行方向に沿い配設してある上下の複数の各強制風冷装置を通過させて、各強制風冷装置において金属線表面の溶融金属を、金属線の進行方向と略平行に流れる冷却空気の気流内で個々に強制冷却することにより、水冷を用いず、冷却空気による風冷または冷却空気にミストを混入させた風冷のうち両者またはどちらか一方のみを用いて金属線表面の溶融金属を間欠的に風冷して凝固させることで表面粗度が中心線平均粗さＲａで１．５〜２０μｍであるめっき表面に仕上げるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
本発明における装置並びに方法により製造される金属線は鉄線または鋼線等の金属線であり、そして、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線のめっき表面は、水に濡れても滑り難い働きを有するざら面状であれば良く、具体的には、めっき表面の表面粗度は中心線平均粗さＲａが１．５〜２０μｍであり、この表面粗度が下限の１．５μｍに満たない場合には、雨に濡れた際に依然として滑り性が保たれていて滑り易く、上限の２０μｍを越えるとめっき表面のざら状がひどくなって外観が悪化してしまうことで、籠マット等の構成部材として実用的でなくなる。
Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部のＡｌ含有率は、望ましくは８〜３０％であり、８％に満たない場合は、前記した表面粗度からなるざら面状を得にくくなり、Ａｌが３０％を越えた場合には、曲げ加工時にめっき層部にクラックが入る等して加工性が劣り易くなる。また、めっき表面がざら面状であることにより、表面積が大きくなって腐蝕減量が平滑状のめっき表面のものよりも約２倍程度になるため、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部のめっき付着量は６００〜８００ｇ／ｍ^２であることが望ましく、耐蝕性を保ち、めっき層部にクラックが発生し難くて加工性の問題もない。
そして、ざら面状のめっき表面は、間欠的に風冷されることで形成されるものであるが、冷却空気のみによる風冷であっても良いし、冷却空気を主にしながら若干のミスト（水分）が混入している風冷であっても良く、また、冷却空気による風冷と、若干のミスト（水分）が混入している冷却空気による風冷とが規則的或いは不規則に行なわれる等の組み合わせであっても良く、いずれであっても良い。これにともない、複数の強制風冷装置は、冷却空気を供給する強制風冷装置のみによる組み合わせの態様、冷却空気と若干のミスト（水分）を混合状態で供給する強制風冷装置のみによる組み合わせの態様、これらの両装置の組み合わせによる態様のいずれかになる。
各強制風冷装置における風冷長さ（上下長さ）は、風冷効果が発揮される範囲になり、金属線の線速等を考慮して適宜設定される。また、各強制風冷装置の上下間隔は、各強制風冷装置による風冷効果が個々に発揮される範囲になる。また、風冷が個別に行なわれてそれぞれの風冷効果を得られる限りにおいて、金属線が通り抜ける管は連続しているタイプのものであっても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１および図２には本発明の製造装置により製造されるＺｎ−Ａｌ合金めっき線の１形態を例示しており、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線１は、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部２におけるめっき表面２ａをざら面状に形成してある。このめっき表面２ａは、金属線表面の溶融金属を間欠的に風冷して凝固させることで形成している。そして、めっき表面２ａの表面粗度は、中心線平均粗さＲａが１．５〜２０μｍであり、水に濡れても滑り難い微細な凹凸状を呈している。
【０００７】
図３〜図５には本発明のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置における実施の１形態を例示しており、このＺｎ−Ａｌ合金めっき線製造装置１０は、溶融めっき槽１１における金属線の出口に無酸化性ガスが供給されるガス絞り部１２を設けて、このガス絞り部１２を経て引き上げられる金属線の進行方向に沿い複数の強制風冷装置１３を、この各強制風冷装置１３により金属線表面の溶融金属が間欠的に風冷されて凝固するように、上下に間隔を保ち配設してある。
【０００８】
溶融めっき槽１１は、ガス絞り部１２内における線材立上り部のめっき浴面に無酸化性ガスを供給可能に形成していて、無酸化性ガスで浴面の酸化を防止して、酸化物が金属線に付着するのを防いでいる。この無酸化性ガスとしての都市ガス或いは天然ガスを原料とする発熱型雰囲気ガスとは、理論混合比よりもやや少ない空気比の混合ガスを燃焼させて得られる雰囲気ガスで、加熱及び触媒を通じて得られる吸熱型とは異なり、外から熱を加えなくても燃焼が継続するものである。例えば、発熱型ガスの組成は、ＣＯ_２：９％、ＣＯ:４〜５％、Ｈ_２：４〜５％、Ｎ_２：８０％とし、露点が−４０℃以下になるまで冷凍して吸湿したものである。また、このガスの組成は、Ｎ_２、Ｃ_３Ｈ_８、Ｃ_４Ｈ_１０等の無酸化性ガスであっても良い。
【０００９】
そして、ガス絞り部７の上方には上中下各段の強制風冷装置１３を夫々配設していて、金属線がシンカーローラ１４とトップローラー１５に導かれてＺｎ−Ａｌ合金めっき浴１１ａからガス絞り部１２を経て下段の強制風冷装置１３そして中段の強制風冷装置１３さらに上段の強制風冷装置１３を順に通過する過程で間欠的に風冷されて、めっき外観がざら面状を呈するめっき表面２ａにＺｎ−Ａｌ合金めっき処理されるように形成してある。
【００１０】
各強制風冷装置１３は、フラスコ状の圧力室１３ａと、その上端開口部に連設された通風筒１３ｂからなり、この通風筒１３ｂにはスリット１３ｃが上端開口から根元まで配設されていて、圧力室１３ａには中心軸に沿って金属線が通過する内筒１３ｄを貫設していると共に、側壁には冷却空気供給管１３ｅを接続している。
冷却空気供給管１３ｅにはミスト供給管１３ｆが接続していて、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部２の凝固がトップローラ１５までに完了しない場合は、必要に応じて水のミストを冷却空気流１３ｈに供給可能にして、凝固がトップローラ１５に至る前に完了するようにしてある。また、圧力室１３ａの上端開口には、内筒１３ｄと外周壁との間に整流板１３ｇが設けられており、圧力室１３ａから通風筒１３ｂへ吹き込まれた２０〜６０℃の温度の冷却空気流１３ｈは、整流板１３ｇを通過して金属線と平行に流れるように整流されると共に風速１５〜４０ｍ／ｓに整えられ、この金属線と平行に流れる各段の整流された冷却空気流１３ｈにより、金属線のＺｎ−Ａｌ合金めっき層部２の外形を乱すことなく周囲から均等に冷やして、間欠的に緩やかに冷却して、溶融金属の垂れ落ちを阻止しつつ、最終的に上段の強制空冷装置１３における冷却空気流１３ｈでＺｎ−Ａｌ合金めっき層部２を凝固点まで冷却することで、ざら面状のめっき表面１ａに仕上げられるようにしてある。冷却空気の温度及び風速は、それらのセンサー及び制御要素を通じて制御・管理可能にしてある。
【００１１】
次に、本発明のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造方法について、前記した図３の製造装置による図１のＺｎ−Ａｌ合金合金めっき線１の製造例で説明する。
溶融めっき槽１１出口に設けられた無酸化性ガスが供給されるガス絞り部１２で、金属線の表面に付着した溶融金属を所定の厚みに絞りつつ、この金属線を５２ｍ／分の線速で引き上げ、その直後に、上中下の各段の強制風冷装置１３を通過させて、各強制風冷装置１３において金属線表面の溶融金属を、金属線の進行方向と略平行に流れる温度が４０℃で風速が２５ｍ／ｓの冷却空気流１３ｈによる気流内で個々に強制冷却する。すなわち、下段の強制風冷装置１３による第１次風冷、中段の強制風冷装置１３による第２次風冷、上段の強制風冷装置１３による第３次風冷の順に間欠的に風冷することにより、金属線表面の溶融金属を緩やかに凝固させることで、めっき表面２ａがざら面状のＺｎ−Ａｌ合金めっき線１を製造している。
【００１２】
【発明の効果】
Ａ．請求項１により、めっき表面から滑り性が失われていて、水に濡れても滑り難いめっき表面特性を有し、しかも、加工性を維持して、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部にクラックや剥離がないＺｎ−Ａｌ合金めっき線を、効率良く経済的に安価に製造可能である。
それにより、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線は、河川や海岸の護岸工事に使用されている金網製の籠マットの上蓋等に好適であり、水に濡れても滑らずに歩き易く、施工中の作業時はもとより、施工後にも安全性が保たれて有用である。
Ｂ．請求項３により、滑り難いめっき表面特性を有していて、しかも、加工性が良くて、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部にクラックや剥離がないＺｎ−Ａｌ合金めっき線を、効率良く経済的に安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置により製造されるＺｎ−Ａｌ合金めっき線の１形態を例示している断面図。
【図２】めっき表面の拡大図。
【図３】本発明のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置における実施の１形態を例示している概略図。
【図４】強制風冷装置の拡大縦断面図。
【図５】図４の（５）−（５）拡大横断面図。
【図６】従来のＺｎ−Ａｌ合金めっき線におけるめっき表面の拡大図。
【符号の説明】
１Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線
２Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層部
２ａめっき表面
１０Ｚｎ−Ａｌ合金めっき線製造装置
１１溶融めっき槽
１１ａＺｎ−Ａｌ合金めっき浴
１２ガス絞り部
１３強制風冷装置
１３ａ圧力室
１３ｂ通風筒
１３ｃスリット
１３ｄ内筒
１３ｅ冷却空気供給管
１３ｆミスト供給管
１３ｇ整流板
１３ｈ冷却空気流
１４シンカーローラ
１５トップローラー

Claims

溶融めっき槽における金属線の出口に無酸化性ガスが供給されるガス絞り部を設けて、このガス絞り部を経て引き上げられる金属線の進行方向に沿い複数の強制風冷装置を、この各強制風冷装置により金属線表面の溶融金属が間欠的に風冷されて凝固するように、上下に間隔を保ち配設し、
前記強制風冷装置は、水冷を含まず、冷却空気による風冷または冷却空気にミストを混入させた風冷のうち両者またはどちらか一方を行なうもののみからなることを特徴とする表面粗度が中心線平均粗さＲａで１．５〜２０μｍであるＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置。
各強制風冷装置が、金属線の進行方向と略平行に流れる冷却空気の気流内で、金属線表面の溶融金属を強制冷却可能にしてあることを特徴とする請求項１記載のＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造装置。
溶融めっき槽出口に設けられた無酸化性ガスが供給されるガス絞り部で、金属線の表面に付着した溶融金属を所定の厚みに絞りつつ金属線を引き上げ、その直後に、金属線の進行方向に沿い配設してある上下の複数の各強制風冷装置を通過させて、各強制風冷装置において金属線表面の溶融金属を、金属線の進行方向と略平行に流れる冷却空気の気流内で個々に強制冷却することにより、水冷を用いず、冷却空気による風冷または冷却空気にミストを混入させた風冷のうち両者またはどちらか一方のみを用いて金属線表面の溶融金属を間欠的に風冷して凝固させることで表面粗度が中心線平均粗さＲａで１．５〜２０μｍであるめっき表面に仕上げるようにしたことを特徴とするＺｎ−Ａｌ合金めっき線の製造方法。