JP3762722B2 - 溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融めっきが施された鋼板表面に冷却ガスを吹付けて該鋼板を冷却する溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法に関する。
具体的には、溶融めっき鋼板のめっき後の冷却過程において、表面性状を維持し、かつ、冷却装置の冷却能力を最大限とし、めっき鋼板製造の生産性を効率化することができる溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融めっきが施された鋼板表面に冷却ガスを吹付けて該鋼板を冷却する溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法に関しては、従来から種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１０６８８１号公報には、めっき後の冷却過程において、めっき鋼板の凝固状態に応じて冷却用のガス流量を制御する方法が開示されている。
この従来技術は、冷却装置内のめっき鋼板の温度或いは凝固状態に応じて、冷却ガスの流量を調整することにより、めっき鋼板の要求品質を確保するものである。
しかし、このような従来の冷却装置には、以下のような問題点があった。
図３は、従来のめっき鋼板の冷却装置を示す図である。
図３において、めっきが施された鋼板１の表面にガス冷却装置８により冷却ガスが吹付けられる。
【０００４】
この際、図３の点線の枠内に矢印で示すように、ガス冷却装置８から外側へのガス流れが発生しており、めっき鋼板の表面性状に影響を与えることがある。
すなわち、ガス冷却装置８からと鋼板表面に吹付けられた冷却ガスはガス冷却装置８の外側に矢印のように吹出す。
吹出したガスの流速は、鋼板１の中央部分が早く、端部は遅いため、不均一ガス流１１が生じ、めっき表面に凝固線による半月状の模様が発生することがあり、この現象は、特にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉなどを含む多成分系の合金めっきのように溶融めっきの凝固温度範囲が広い場合に顕著であった。
これを回避する手段としては、冷却ガスの流量を低下させることが考えられるが、そうするとガス冷却装置そのものの能力を著しく低下させることになり、めっき鋼板製造における生産性の低下を誘発するという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、溶融めっき鋼板のめっき後の冷却過程において、表面性状を維持し、かつ、冷却装置の冷却能力を最大限とし、めっき鋼板製造の生産性を効率化することができる溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、ガス冷却装置の下方側に冷却ガスを遮断するガスナイフを設置することにより、表面性状を維持し、かつ、冷却装置の冷却能力を最大限とし、めっき鋼板製造の生産性を効率化することができる溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００７】
（１） 溶融めっきが施された鋼板表面に冷却ガスを吹付けて該鋼板を冷却する溶融めっき鋼板の冷却装置において、該冷却装置の下側から前記鋼板表面に斜めにガスを吹付けて前記冷却ガスを遮断するガスナイフを設け、
該ガスナイフにより吹付けるガスの流速が冷却ガスの流速以上とすることを特徴とする溶融めっき鋼板の冷却方法。
（２）前記ガスナイフにより吹付けるガスの流速が２０〜８０ｍ／秒であることを特徴とする（１）に記載の溶融めっき鋼板の冷却方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１および図２を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における溶融めっき鋼板の冷却装置の全体構成を示す図である。
図１において、冷間圧延および焼鈍された鋼帯１は、スナウト２を通じて溶融めっきポット５内の溶融めっき浴６に浸漬されてめっきされ、浴中折り返しロール７および浴中支持ロール４を介して、ガスワイピングノズル３によってＮ₂ガスなどを吹付けることによりめっき付着量が制御された後、ガス冷却装置８により、表面にエアーなどのガスを吹付けられて冷却される。
【０００９】
このガス冷却装置８は、複数配置されたスリットノズルから冷却ガスを鋼板１に向かって吐出する装置であるが、鋼板１に衝突したガスは鋼板１を通してガス冷却装置７から不均一ガス流となって装置外へ排出される。
これに対して、本発明におけるガス冷却装置８の直前（下側）に、鋼板１の表裏面用にそれそれ１基のガスナイフ１０が設置されている。
【００１０】
このガスナイフ１０は、鋼板の幅方向にスリット状のノズルを有しており、
ガス冷却装置８の下側から斜め上方に向けてエアーなどのガスを鋼板表面に吹付けることにより、冷却ガスがガス冷却装置８から下方に吹出すのを遮断することができる。これにより、従来のガス冷却装置において鋼板１の表面に発生していた半月模様の発生を防止することができる。
冷却ガスの下方への吹出しを防止するためには、ガスナイフ１０から鋼板表面に吹付けるガスの流速は、冷却ガスの流速以上とすることが好ましい。
【００１１】
また、ガスナイフ１０から鋼板表面に吹付けるガスの流速は２０〜８０ｍ／秒が好ましい。２０ｍ未満では、冷却ガスを遮断する効果が認められず、８０ｍを超えると冷却ガス装置内にガスを吹き込む可能性があるからである。
図２は、本発明におけるガス冷却装置の側面図である。
図２において、ガス冷却装置８の全面にスリットノズル９が設けられており、このスリットノズル９から冷却ガスを吐出させることにより、鋼板表面にガスを均一に吹付けることができる。
【００１２】
【実施例】
本発明の溶融めっき鋼板の冷却装置を用いて、Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Siの溶融金属めっき鋼板に適用した結果を表１に示す。
また、使用したガスナイフの仕様は、ノズルスリット厚み：２ｍｍ、スリット幅：１７００ｍｍ、ノズル−鋼板間距離：１００ｍｍ、吹付け角度：６０度とした。
【表１】

ライン速度は３０〜６０ｍｐｍとし、ガスナイフを設置しない比較例について冷却ガスの吐出流速を６０ｍ／秒から０ｍ／秒まで変化させた。
その結果、冷却ガスの吐出流速が４０ｍ／秒以上ではめっき表面に半月模様が発生し、めっき外観の評価は×（不良）であった。
【００１３】
比較例において冷却ガスの吐出流速を２０／秒、０ｍ／秒と低下させれば、めっきの表面外観は徐々に改善され△（良好）乃至○（優秀）の評価となった。
表１に実施例として表示した本発明例においては、冷却ガスの流速が６０ｍ／秒においてもめっきの表面外観は○（優秀）〜△(良好)と比較的よい結果を示している。
特に、ガスナイフの吐出流速を冷却ガスの吐出流速以上とした場合には冷却ガスの吐出流速が６０ｍ／秒であっても、めっきの表面外観は○（優秀）となり、ガスナイフの著しい効果が確認できた。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス冷却装置の直前（下側）にガスナイフを設けることにより、ガス冷却装置から下方に吹出すガスを遮断することにより、溶融めっき鋼板のめっき後の冷却過程において、めっきの凝固線による半月模様の発生を防止することができる溶融めっき鋼板の冷却装置および冷却方法を提供することができる。
また、ガス冷却装置の吐出流速を下げなくてもめっきの表面性状を維持することができるので、冷却装置の冷却能力を最大限とし、めっき鋼板製造の生産性を効率化することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における溶融めっき鋼板の冷却装置の全体構成を示す図である。
【図２】 本発明におけるガス冷却装置の側面図である。
【図３】 従来のめっき鋼板の冷却装置を示す図である。
【符号の説明】
１：鋼板、
２：スナウト、
３：ガスワイピングノズル、
４：浴中支持ロール、
５：溶融めっきポット、
６：溶融めっき浴、
７：浴中折返しロール、
８：ガス冷却装置、
９：スリットノズル、
１０：ガスナイフ、
１１：不均一ガス流

Claims (2)

1. 溶融めっきが施された鋼板表面に冷却ガスを吹付けて該鋼板を冷却する溶融めっき鋼板の冷却装置において、該冷却装置の下側から前記鋼板表面に斜めにガスを吹付けて前記冷却ガスを遮断するガスナイフを設け、
   該ガスナイフにより吹付けるガスの流速が冷却ガスの流速以上とすることを特徴とする溶融めっき鋼板の冷却方法。
2. 前記ガスナイフにより吹付けるガスの流速が２０〜８０ｍ／秒であることを特徴とする請求項１に記載の溶融めっき鋼板の冷却方法。

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