JP3551601B2

JP3551601B2 - Manufacturing method and apparatus for hot-dip coated steel sheet

Info

Publication number: JP3551601B2
Application number: JP01568396A
Authority: JP
Inventors: 岳文亀谷; 一成安達; 順諸住; 光城鍛治
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH09209111A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属めっき鋼板の製造において、ワイピングノズル直上のサポートロールと鋼板との接触によりめっき金属粉が発生するのを防止する製造方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、亜鉛めっきを行う溶融金属めっき装置においては、めっき金属の付着量を制御するワイピングノズル直上に、鋼板の位置を固定するためのサポートロール（ガイディングロールともいう）が設置されている。鋼板がこのサポートロールを通過する時に、鋼板表面の亜鉛がサポートロールに剥ぎ取られ亜鉛粉となり雰囲気中に飛散したり、鋼板に付着したり、サポートロールに付着したりして鋼板表面の金属めっきの品質を低下させる原因となっている。
【０００３】
従来、こうした問題を解決する技術として、次のような手段がある。
（１）特開昭５９−８５８５３号公報、特開昭６２−２０５２５７号公報、特開昭６３−１１１１６４号公報等に示されるように、サポートロール内部に冷却水を通して、ロール表面温度を下げることによって、めっき金属がロールへ付着することを防止しようとする技術。
【０００４】
（２）特開昭５９−１２６２６８号公報や実開平４−４０５０号公報に示されるように、水又は空気をロール表面に直接吹きつけて、ロール表面温度を下げることによって、ロールへのめっき金属付着を防止しようとする技術。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術はいずれもロール表面温度を下げる（５０〜６０℃）ことしか考慮していない。本発明者等は、めっき金属粉の飛散量を実機で測定して整理した結果、金属粉はサポートロール接触中にめっき金属が凝固する条件で発生することを知見した。つまりめっき金属粉飛散を抑制するにはサポートロール接触中に凝固しないようにすればよいのである。
【０００６】
このような金属粉発生のメカニズムから、サポートロール押し込み量を一定に固定しておくと、鋼板厚みが厚くなればサポートロール外周面と鋼板との接触面積が大きくなり、サポートロール接触中に、鋼板表面に付着しためっき金属の凝固する操業範囲が広くなってしまい、金属粉が発生しやすくなる。
本発明はこうした知見をもとに開発されたもので、溶融金属めっき工程において、サポートロールからのめっき金属粉飛散を防止した、溶融金属めっき鋼板の製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、鋼板厚みが厚くなっても表面のめっき金属（溶融状態）をサポートロール接触中に凝固させないために、サポートロールと鋼板の接触長を小さくするようにサポートロール押し込み量を鋼板厚みに応じて調整可能としたものである。
【０００８】
めっき金属粉発生メカニズムを解明した結果、金属粉はサポートロール接触中に鋼板表面のめっき金属が凝固する条件で発生することがわかった。また接触前の鋼板温度が同じでもサポートロール押し込み量を一定に固定しておくと、鋼板厚みが厚くなるほどロールと鋼板との接触長が長くなりめっき金属が凝固しやすくなることもわかった。
【０００９】
そこで本発明は、鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造方法において、鋼板厚みに応じてワイピングノズル直上のサポートロール押し込み量を調整し、鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持することを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供する。この場合に、前記押し込み量ｘを以下の式から求めることとすれば好ましい。
【００１０】

なお、本発明において、押し込み量とは、鋼板表裏のサポートロールの近接側の垂直接線間の距離を言い、近づく方をプラスとする。また、定数ａは基準となる板厚のときに、サポートロール径、鋼板両面のサポートロールの垂直方向距離等に応じて最適に定めた基準押し込み量である。本発明は鋼板の板厚が変化したときにもこの基準押し込み量におけるサポートロールと鋼板表面の接触状態と同一状態に保持することである。
【００１１】
上記本発明方法を好適に実施することができる溶融金属めっき鋼板の製造装置は、鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造装置において、ワイピングノズル直上のサポートロールの押し込み量をオンラインで切替える押し込み量調整装置を付設したことを特徴とするものである。またこの装置は、鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持できる前記押し込み量を、鋼板厚みに応じて自動的に演算し、設定する制御装置を設けると一層好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２は、一般の溶融金属めっき装置の浴周辺の模式側面図である。めっき処理すべき鋼板１は、図示省略したスナウトを経て、溶融金属５を収納したポット６内に進入し、シンクロール４によって進行方向を上向きに転換し、溶融金属５の浴から上方に引き上げられ、ワイピングノズル３にてめっき厚みを調整した後、浴上サポートロール２を通って上昇し、その後、合金化処理等の必要な処理を経て、次の工程に送られる。
【００１３】
鋼板１が浴上サポートロール２を通過するとき、鋼板表面の亜鉛がこの浴上サポートロール２によって剥ぎ取られ亜鉛粉となり雰囲気中に飛散し、めっきの品質を低下させる。
めっき金属粉飛散量の調査結果から飛散のメカニズムは、以下のように考えられる。
（ａ）めっき表面が溶融状態でサポートロールと接触する時飛散する。
（ｂ）サポートロールと接触中に、めっき表面が凝固してめっき金属粉が飛散する。
【００１４】
つまり、たとえ接触中に凝固しない操業条件にあっても、鋼板厚みが厚くなるとサポートロール外周面と鋼板との接触長が増えて、接触中に凝固しやすくなり金属粉の飛散が増える。
図３は、鋼板厚さが変化したときに、サポートロール押し込み量を一定の値に固定した場合のサポートロール外周面と鋼板表面との接触長と鋼板厚みの関係を表わしたものである。
【００１５】
本発明によれば、鋼板厚みが厚くなってもサポートロールとの接触長が増えないように鋼板が厚くなる分だけ表裏のサポートロール押し込みを開いてやることによって鋼板とサポートロール表面との接触長の増加を防ぎ、接触中の凝固を防ぎ、金属粉飛散を抑制することができる。
図４は、押し込み量ｘを下式で求めた値に調整したときの接触長と鋼板厚みの関係を表わしたものである。厚みが増えても接触長が増えていない。
【００１６】

図３と図４との比較から明らかなように、図３は、鋼板厚みが０．５ｍｍのときのロールと鋼板との接触長が約１ｍｍであり、図４はこの接触長を鋼板厚みに拘らずほぼ一定に保つように押し込み量を調整するものである。従って、図４における定数ａは０．５ｍｍ相当である。この定数ａの値はサポートロール径、左右のサポートロールの鉛直距離その他に応じて適正な接触長の値により定められる。
【００１７】
図４に示すように、ロールと鋼板との接触長が一定となるように上記（１）式によって押し込み量の調整を実機で行ったときのめっき金属粉飛散量と鋼板厚みの関係を図５に示す。このときの条件は、溶融亜鉛めっきであって、浴温４６０〜４７０℃、鋼板サイズは厚み０．８〜２．８ｍｍ、幅８００〜１５００ｍｍ、めっき付着量３０〜６０ｇ／ｍ^２、ＬＳ・Ｄ＝９６〜１２０ｍ／ｍｉｎ・ｍｍである。図５中に破線で示した飛散量曲線は押し込み量を一定に固定した従来方法によるもの（図３に相当するもの）、実線で示した飛散量曲線は図４に示す押し込み量を調整した本発明の実施例を示したものである。図５より鋼板厚みに応じてサポートロール押し込み量を調整した方が亜鉛粉発生量が少なかった。
【００１８】
なお、前記実施例では溶融亜鉛めっきの場合について説明したが、亜鉛に限らず本発明は溶融金属めっき全般に適用することができる。
また、サポートロールが駆動、非駆動によらず同じ効果がある。
また、前記実施例では鋼板厚みに応じて無段階に押し込み量を調整したが、鋼板厚みを複数の区分に分けて、押し込み量を区分毎に調整してもよい。
【００１９】
次に図６に実施例装置のブロック図を示した。プロセスコンピュータ１１は通板される鋼板１のデータを演算装置１２に入力する。演算装置１２は予め与えられている定数ａとプロセスコンピュータから入力された鋼板のデータから押し込み量ｘを
ｘ＝−ｔ＋ａ
によって演算する。定数ａは、サポートロール２、２の直径、垂直方向距離Ｌ、めっき成分、めっき厚、鋼板温度その他の条件に応じて金属粉を発生しない接触長さから適正な値が予め定められている。演算された押し込み量ｘは押し込み量設定装置１３に入力され、押し込み量調整装置１４の押し込み量を制御する。押し込み量調整装置１４は、左右のサポートロール２、２の近接側の垂直接線間の距離を任意に調整することができる装置であればよく、本発明は押し込み量の調整機構そのものを限定するものではない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明はサポートロール押し込み量を鋼板厚みに応じて制御するようにしたから鋼板厚みが増加してもサポートロールと鋼板との接触長がほぼ一定に保たれ、接触中にめっき表面が凝固する操業範囲が狭くなりめっき金属粉飛散量が減少した。特にこの効果は鋼板厚みが厚くなるほど効果大である。また、鋼板の外観がきれいになり品質欠陥が減少し歩留りも向上した。
【００２１】
また、めっき金属粉が発生しなくなったため、合金化炉内外に堆積する金属粉も減少し、ファン等のメンテナンスや掃除の頻度も減少した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のサポートロール部の拡大図である。
【図２】一般の溶融金属めっき装置の浴周辺の模式的側面図である。
【図３】押し込み量固定の場合のサポートロール接触長と鋼板厚みの関係を示すグラフである。
【図４】押し込み量調整した場合のサポートロール接触長と鋼板厚みの関係を示すグラフである。
【図５】実施例の効果を示す亜鉛粉飛散量と鋼板厚みとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例装置のブロック図である。
【符号の説明】
１鋼板
２浴上サポートロール
３ワイピングノズル
４シンクロール
５溶融金属
６ポット
１１プロセスコンピュータ
１２演算装置
１３押込み量設定装置
１４押し込み量調整装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and an apparatus for preventing generation of plated metal powder due to contact between a steel sheet and a support roll immediately above a wiping nozzle in manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a hot-dip metal plating apparatus that performs galvanization, a support roll (also referred to as a guiding roll) for fixing the position of a steel sheet is provided immediately above a wiping nozzle that controls the amount of deposited metal. . When the steel sheet passes through this support roll, the zinc on the steel sheet surface is peeled off by the support roll and scattered as zinc powder in the atmosphere, adheres to the steel sheet, adheres to the support roll, and metal plating on the steel sheet surface This is a cause of deterioration in quality.
[0003]
Conventionally, there are the following means as a technique for solving such a problem.
(1) As shown in JP-A-59-85853, JP-A-62-205257 and JP-A-63-111164, cooling water is passed through the inside of the support roll to lower the roll surface temperature. This technology prevents the plating metal from adhering to the roll.
[0004]
(2) As shown in JP-A-59-126268 and JP-A-4-4050, water or air is directly blown onto the roll surface to lower the roll surface temperature, thereby making it possible to form a plated metal on the roll. Technology to prevent adhesion.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior arts all consider only lowering the roll surface temperature (50 to 60 ° C.). The present inventors have measured and arranged the scattering amount of the plated metal powder with an actual machine and found that the metal powder is generated under the condition that the plated metal solidifies during the contact of the support roll. That is, in order to suppress the scattering of the plating metal powder, it is sufficient to prevent the solidification during the contact of the support roll.
[0006]
From the mechanism of such metal powder generation, if the pressing amount of the support roll is fixed at a fixed value, the contact area between the outer peripheral surface of the support roll and the steel sheet increases as the steel sheet thickness increases, The operating range in which the plated metal adhered to the surface solidifies is widened, and metal powder is likely to be generated.
The present invention has been developed based on such knowledge, and has an object to provide a method for manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet and a device for the same, which prevent plating metal powder from scattering from a support roll in a hot-dip metal plating process. I do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention reduces the contact length between the support roll and the steel sheet so that the plated metal on the surface (in a molten state) is not solidified during the contact of the support roll even when the thickness of the steel sheet is increased. The support roll pushing amount can be adjusted according to the steel sheet thickness.
[0008]
As a result of elucidating the mechanism of generation of plated metal powder, it was found that the metal powder was generated under the condition that the plated metal on the steel sheet surface solidified during the contact of the support roll. It was also found that if the support roll indentation was fixed at a constant value even when the steel sheet temperature before contact was the same, the longer the steel sheet thickness, the longer the contact length between the roll and the steel sheet and the more easily the plated metal was solidified.
[0009]
Therefore, the present invention provides a method for producing a hot-dip metal-plated steel sheet in which a steel sheet is continuously plated by adjusting a pressing amount of a support roll immediately above a wiping nozzle according to a thickness of the steel sheet, and fixing a position of the steel sheet, and Provided is a method for producing a hot-dip metal-plated steel sheet, characterized by maintaining a contact length between a support roll and a steel sheet in which a plated metal on a surface of the steel sheet does not solidify during contact with the support roll . In this case, it is preferable that the pushing amount x is obtained from the following equation.
[0010]

In the present invention, the amount of indentation refers to the distance between the vertical tangents of the support rolls on the front and back of the steel sheet on the near side, and the approaching direction is defined as plus. Further, the constant a is a reference pressing amount optimally determined according to the support roll diameter, the vertical distance between the support rolls on both sides of the steel plate, and the like when the reference plate thickness is used. The present invention is to maintain the same state of contact between the support roll and the surface of the steel sheet at this reference indentation amount even when the thickness of the steel sheet changes.
[0011]
The above apparatus for manufacturing a molten metal plated steel sheet of the present invention method can be preferably carried out, in the apparatus for manufacturing a molten metal plated steel sheet subjected to continuous plated steel plate, online pushing amount of support rolls immediately above the wiping nozzles And a push-in amount adjusting device for switching the pressure is provided. Further, this apparatus can fix the position of the steel sheet, and the amount of indentation that can maintain the contact length between the support roll and the steel sheet where the plated metal on the surface of the steel sheet does not solidify during the contact of the support roll , according to the thickness of the steel sheet. It is more preferable to provide a control device for automatically calculating and setting.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a schematic side view around a bath of a general hot-dip metal plating apparatus. The steel sheet 1 to be plated enters a pot 6 containing a molten metal 5 through a snout (not shown), is turned upward by a sink roll 4, and is lifted upward from a bath of the molten metal 5. After the plating thickness is adjusted by the wiping nozzle 3, it is raised through the on-bath support roll 2 and then sent to the next step through necessary processing such as alloying processing.
[0013]
When the steel sheet 1 passes through the support roll 2 on the bath, the zinc on the surface of the steel sheet is peeled off by the support roll 2 on the bath and becomes zinc powder, which is scattered in the atmosphere, thereby deteriorating the plating quality.
The scattering mechanism can be considered as follows from the results of the survey on the amount of plating metal powder scattered.
(A) When the plating surface comes into contact with the support roll in a molten state, it is scattered.
(B) During the contact with the support roll, the plating surface solidifies and the plating metal powder scatters.
[0014]
In other words, even under operating conditions in which solidification does not occur during contact, when the thickness of the steel sheet increases, the contact length between the outer peripheral surface of the support roll and the steel sheet increases, so that the support roll easily solidifies and the scattering of metal powder increases.
FIG. 3 shows the relationship between the contact length between the support roll outer peripheral surface and the steel sheet surface and the steel sheet thickness when the support roll pushing amount is fixed to a constant value when the steel sheet thickness changes.
[0015]
According to the present invention, the contact length between the steel sheet and the surface of the support roll by opening the front and back support roll indentation by the thickness of the steel sheet so that the contact length with the support roll does not increase even if the steel sheet thickness increases. Can be prevented, solidification during contact can be prevented, and scattering of metal powder can be suppressed.
FIG. 4 shows the relationship between the contact length and the steel sheet thickness when the indentation amount x is adjusted to a value determined by the following equation. The contact length does not increase even if the thickness increases.
[0016]

As is clear from the comparison between FIG. 3 and FIG. 4, FIG. 3 shows that the contact length between the roll and the steel sheet when the steel sheet thickness is 0.5 mm is about 1 mm, and FIG. Regardless, the pushing amount is adjusted so as to be kept substantially constant. Therefore, the constant a in FIG. 4 is equivalent to 0.5 mm. The value of the constant a is determined by an appropriate contact length value according to the support roll diameter, the vertical distance between the left and right support rolls, and the like.
[0017]
As shown in FIG. 4, the relationship between the scattered amount of the plated metal powder and the thickness of the steel sheet when the indentation amount was adjusted by the above-described formula (1) so as to make the contact length between the roll and the steel sheet constant is shown in FIG. Shown in The conditions at this time are hot-dip galvanizing, a bath temperature of 460 to 470 ° C., a steel sheet size of 0.8 to 2.8 mm in thickness, 800 to 1500 mm in width, a plating adhesion amount of 30 to 60 g / m ² , and LS · D. = 96 to 120 m / min · mm. The scattered amount curve shown by a broken line in FIG. 5 is based on the conventional method in which the amount of indentation is fixed (corresponding to FIG. 3), and the scattered amount curve shown by a solid line is a book in which the amount of indentation shown in FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the amount of zinc powder generated was smaller when the support roll pushing amount was adjusted according to the steel sheet thickness.
[0018]
Although the case of hot-dip galvanizing has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to zinc but can be applied to hot-dip galvanizing in general.
The same effect is obtained regardless of whether the support roll is driven or not.
In the above embodiment, the indentation amount is adjusted steplessly in accordance with the thickness of the steel sheet. However, the indentation amount may be adjusted for each section by dividing the steel sheet thickness into a plurality of sections.
[0019]
Next, FIG. 6 shows a block diagram of the apparatus of the embodiment. The process computer 11 inputs the data of the steel sheet 1 to be passed to the arithmetic unit 12. The arithmetic unit 12 calculates the indentation amount x from the constant a given in advance and the steel plate data input from the process computer as x = −t + a
Is calculated by An appropriate value of the constant a is determined in advance from the contact length that does not generate metal powder in accordance with the diameter of the support rolls 2 and 2, the vertical distance L, the plating component, the plating thickness, the steel sheet temperature, and other conditions. The calculated pushing amount x is input to the pushing amount setting device 13, and controls the pushing amount of the pushing amount adjusting device 14. The pushing amount adjusting device 14 may be any device that can arbitrarily adjust the distance between the vertical tangents on the adjacent sides of the left and right support rolls 2 and 2. The present invention limits the pushing amount adjusting mechanism itself. is not.
[0020]
【The invention's effect】
The present invention controls the pressing amount of the support roll according to the thickness of the steel sheet, so that even if the thickness of the steel sheet increases, the contact length between the support roll and the steel sheet is kept almost constant, and the plating surface solidifies during the contact operation. The range became narrower and the amount of scattered plating metal powder decreased. In particular, this effect is more significant as the thickness of the steel sheet increases. In addition, the appearance of the steel sheet became clean, quality defects were reduced, and the yield was improved.
[0021]
Further, since the plating metal powder was not generated, the metal powder deposited inside and outside the alloying furnace was reduced, and the frequency of maintenance and cleaning of the fan and the like was reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged view of a support roll section of an embodiment.
FIG. 2 is a schematic side view around a bath of a general hot-dip metal plating apparatus.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a contact length of a support roll and a thickness of a steel sheet when a pushing amount is fixed.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a contact length of a support roll and a thickness of a steel sheet when a pushing amount is adjusted.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of scattered zinc powder and the thickness of a steel sheet showing the effect of the example.
FIG. 6 is a block diagram of an embodiment apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 2 Support roll on bath 3 Wiping nozzle 4 Sink roll 5 Molten metal 6 Pot 11 Process computer 12 Computing device 13 Pushing amount setting device 14 Pushing amount adjusting device

Claims

In the method of manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet in which a steel sheet is continuously plated, the amount of a support roll pushed directly above the wiping nozzle is adjusted according to the thickness of the steel sheet, the position of the steel sheet can be fixed, and the surface of the steel sheet is plated. A method for producing a hot-dip metal-plated steel sheet, comprising maintaining a contact length between a support roll and a steel sheet where metal does not solidify during contact with the support roll .

The method for producing a hot-dip metal-coated steel sheet according to claim 1, wherein the indentation amount x is obtained from the following equation.
x = −t + a (1)
However, x: Pushing amount (mm)
t: Steel plate thickness (mm)
a: Constant (mm)

A hot-dip coated steel sheet manufacturing apparatus for continuously plating a steel sheet, the hot-dip coated steel sheet manufacturing apparatus characterized in that a press-in amount adjusting device for switching the press-in amount of a support roll immediately above the wiping nozzle online is added. .

The amount of indentation that can fix the position of the steel sheet and maintain the contact length between the support roll and the steel sheet where the plated metal on the surface of the steel sheet does not solidify during contact with the support roll is automatically calculated according to the steel sheet thickness. 4. The apparatus for manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet according to claim 3, further comprising a control device for setting.