JP4528179B2

JP4528179B2 - フラックス溶融めっき鋼板の製造方法および仕切り板

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Publication number: JP4528179B2
Application number: JP2005096051A
Authority: JP
Inventors: 達郎木森; 毅晴片岡; 収宮前; 誠司杉山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006274362A

Description

本発明は、フラックスを用いて鋼板表面を活性化した後に、鋼板表面に溶融めっきを施す溶融めっき鋼板の製造方法およびそのための仕切り板に関する。詳細には、鋼板表面を活性化させ、溶融めっき層との密着性（濡れ性）を向上するための前処理として鋼板表面にフラックスを塗布し、その後溶融めっきを行う、いわゆるフラックスめっきを行う溶融めっき鋼板の製造方法、およびその溶融めっきに使用するための仕切り板に関するものである。

従来、鋼板の溶融めっきは、鋼板を溶融金属浴中に浸漬して、鋼板表面にめっき膜を形成しているが、この溶融めっき方法において、鋼板の表面に発生する酸化膜によるめっき不良を防止する目的で、鋼板を溶融めっき金属浴内に浸漬する前に、フラックスを塗布して、鋼板の表面活性化を図るいわゆるフラックス溶融めっき法が知られている。つまり、このフラックス溶融めっき方法は、鋼板の表面に塩化亜鉛（ＺｎＣｌ_２）等の水溶液からなるフラックスを塗布することで、フラックスが加水分解して生成する塩酸（ＨＣｌ）の酸洗効果を利用して、鋼板表面を清浄化することで鋼板の表面活性化を図ることができる溶融めっき方法である。

このようなフラックス溶融めっき方法（フラックスめっき方法）としては、例えば溶融めっき前処理及び冷却条件を制御し、安価で性能に優れた亜鉛−錫合金めっき鋼板を得る方法として、焼鈍済の鋼板に、ＮｉまたはＮｉ−Ｆｅ系プレめっきをＮｉ含有量で片面当たり０．１〜３．０ｇ／ｍ^２行い、塩酸を含有した塩素換算量で２〜４５ｗｔ％のフラックスを塗布し、錫：４０〜９８ｗｔ％残部亜鉛および不可避的不純物からなる浴で、融点＋２０〜＋３００℃の浴温で浴中に１５秒未満浸漬しめっきを行い、前記浴中のＺｎ含有量が８．８ｗｔ％より多い場合は、冷却速度２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却することを特徴とする亜鉛−錫合金めっき鋼板の製造法がある（例えば、特許文献１参照）。

そして、フラックスめっきにおいては、鋼板に塗布されたフラックスの余剰フラックスが浴面に浮遊し、めっき浴に侵入した鋼板によって浴中に巻き込まれる。

巻き込まれたフラックスは、鋼板からフラックスが離脱しづらく、ポットロールやガイドロールに付着したり、鋼板に残存して、鋼板表面に点状に付着すると、斑点状のむらが出来てしまいめっき鋼板のめっき外観不良や耐食性を劣化させるという問題がある。

この問題を解決するために、フラックスとして融点がめっき浴の温度より２０℃以上低いフラックスを用いることで、浴中に巻き込まれるフラックスの鋼板からの離脱を容易にしたことを特徴とする、フラックス付着のない外観良好なＳｎ−Ｚｎめっき鋼板の製造方法（例えば、特許文献２参照）や、溶融金属内に斜行侵入した鋼板の下面に溶融金属を噴きつけることにより、鋼板の下面に付着したフラックスを除去すると共に、溶融金属浴内のポットロールを経由した鋼板に、下端を近接配置した仕切り板を設けてフラックスが鋼板に再付着するのを防止する様にしたことを特徴とするめっき鋼板の製造方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

即ち、フラックスめっきは、図１に示すように、連続的に供給される鋼板１の表面にフラックス塗布装置２によりフラックス液３を塗布する。フラックスの塗布は、フラックス供給ノズル４から供給されたフラックス液３を一対のフラックス塗布ロール５により鋼板の表面及び裏面に塗布する。フラックスを塗布された鋼板は、溶融めっき浴６に浸漬し、溶融めっき浴を通過させることで鋼板表面にめっき層が形成させられる。溶融めっき浴からポットロール７を経て引き上げられた鋼板は表面に付着するめっき層の目付量を調整する一対のワイピングノズル８によって、目付量を調整して巻き取られる。鋼板表面に塗布されたフラックスは、ポットロール７を通過した直後に浮遊離脱し、仕切り板９の外側に沿って浮上して浴上に堆積する。これによってフラックスが鋼板に再付着するのを防止できるようにしている。

しかしながら、従来技術ではフラックス巻き対策の一つとして、仕切り板（フラックス付着防止板）が設置されているが、めっき工程中に鋼板が振動するために仕切り板と鋼板が接触してカキ疵が散発するという問題があり、フラックスめっきにおいて、フラックス巻きとカキ疵との問題の両方を解決した外観に優れた溶融めっき鋼板の製造方法については未だ解決されていないのが実状である。

特開平８−２６９６６２号公報特開２０００−２４８３５１号公報特開平１０−８２２９号公報

本発明は、フラックスめっきの上記実状に鑑み、めっき工程中にフラックスが鋼板表面に再付着するのを防止してフラックス巻を抑制すると共に、仕切り板と鋼板との接触を防止してカキ疵の発生を抑制して、外観に優れた溶融めっき鋼板とすることができる溶融めっき鋼板の製造方法およびそれに使用する仕切り板を提供することを課題とするものである。

本発明者は、フラックス溶融めっき鋼板の製造方法において、カキ疵の抑制、および、めっき浴の中でフラックスから生成した固形物が鋼板表面に付着し、スタビロールで鋼板に押し込まれる、いわゆるフラックス巻きを抑制することについて鋭意研究した。フラックス巻きを防止するには仕切り板（フラックス付着防止板）を設置することが有効であるが、仕切り板と鋼板とが接触してめっき鋼板表面にカキ疵が散発する。そこで、カキ疵防止のための仕切り板の位置を従来より下げて、即ち、鋼板がポットロールに接触していて振動しないポットロール位置まで仕切り板先端を下げることを試みた。これによりカキ疵は減少できたが、フラックス巻きの発生は防止できず、操業時間の経過と共にフラックス巻き発生率が上昇する不具合が発生した。

その原因を究明したところ、鋼板と仕切り板との間にポットロールの随伴流によってめっき浴に循環流が発生していて、仕切り板で除去されなかったフラックスは循環流によってポットロールの近くまで降りてきて、そのフラックスの一部は仕切り板内側に付着、蓄積する。そして、凝集して大きくなったフラックスが仕切り板から離れ、鋼板側に運ばれてフラックス巻きとなることを知見した。そして、このフラックス巻きを抑制するには、仕切り板の設置位置及び形状を最適化することで解決し得ることを見出して本発明を完成した。

本発明の要旨は、以下のとおりである。

（１）鋼板の表面にフラックスを塗布した後、該鋼板を溶融金属浴内に浸漬し、ポットロールを経由して通板し、鋼板の表面に溶融金属をめっきする溶融めっき鋼板の製造方法において、鋼板がポットロールに接触している位置に、水平線上の距離でポットロールと３〜２０ｍｍの距離（Ｌ_１）を設けて仕切り板の先端がくるように断面略Ｌ字状の仕切り板を設置し、該仕切り板の先端角度（θ）を水平軸に対して５０〜８０°とし、かつ、該仕切り板の上部を溶融金属浴中に浸漬距離（Ｌ_２）３０〜３００ｍｍで浸漬して、溶融めっきすることを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法。

（２）鋼板の表面にフラックスを塗布した後、該鋼板を溶融金属浴内に浸漬し、ポットロールを経由して通板し、鋼板の表面に溶融金属をめっきする溶融めっき鋼板の製造方法において、鋼板がポットロールに接触している位置に、水平線上の距離でポットロールと３〜２０ｍｍの距離（Ｌ_１）を設けて仕切り板の先端がくるように断面略Ｌ字状の仕切り板を設置し、該仕切り板の先端部を第１先端部分と第２先端部分の２つの部分で形成し、第１先端部分の先端角度（θ）を水平軸に対して５０〜８０°とし、第２先端部分の先端角度（θ_２）を水平軸に対して４５°以下として浴面方向に折り曲げた先端部形状とした仕切り板を用いて、溶融めっきすることを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法。

（３）仕切り板の上部を溶融金属浴中に浸漬距離（Ｌ_２）３０〜３００ｍｍで浸漬して、溶融めっきすることを特徴とする上記（２）記載の溶融めっき鋼板の製造方法。

（４）ポットロールからスタビロールへ通板する鋼板のパスライン角度（θ_１）を垂直軸に対して２０°以下とすることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の溶融めっき鋼板の製造方法。

（５）仕切り板の先端位置を、パスライン角度０°の時に鋼板がポットロールを離れる位置（ａ点）を通る水平線上の位置（ａ_１点）の下方１０ｍｍの位置から、パスライン角度θ_１の時に鋼板がポットロールを離れる位置（ｂ点）を通る水平線上の位置（ｂ_１点）の上方５０ｍｍの位置に挟まれる領域内とし、かつ、前記鋼板がポットロールを離れる位置（ａ点またはｂ点）と前記水平線上の位置（ａ_１点またはｂ_１点）との間の距離Ｌ_１（Ｌ_１＝ａ点−ａ_１点またはｂ点−ｂ_１点間の距離）を３〜２０ｍｍにすることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の溶融めっき鋼板の製造方法。
（６）断面略Ｌ字状のフラックス溶融めっき用仕切り板であって、仕切り板の先端部は第１先端部分および第２先端部分からなり、前記第１先端部分の先端角度（θ）が水平軸に対して５０〜８０°で、前記第２先端部分の先端角度（θ_２）が水平軸に対して４５°以下である折り曲げた先端部形状となっていることを特徴とする溶融めっき用仕切り板。

本発明によれば、フラックス巻き対策の１つである仕切り板（フラックス付着防止板）をめっき浴中に設け、仕切り板の先端をポットロールと鋼板とが接触している位置に配置したので、鋼板の振動によって仕切り板の先端と鋼板とが接触して発生する鋼板表面のカキ疵を防止することができ、かつ、仕切り板の形状、配置の仕方を特定したことでフラックス巻きを低減させることができ、外観に優れた溶融めっき鋼板を得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

フラックスめっきでは、鋼板表面に付着する油分をＮａＯＨ水溶液槽、水洗槽及び温水層に浸漬する等の前処理によって表面洗浄を行った後に、図１に示すように、フラックス塗布装置で鋼板１の表裏面にフラックスを塗布して、めっき浴に斜行侵入させている。鋼板の表面に塗布した表面活性処理を終えたフラックスは、斜行侵入時に溶融金属との比重差で浮遊離脱してめっき浴面に浮上し、鋼板に再付着することはない。一方、鋼板の裏面（下面）に塗布した表面活性処理を終えたフラックスは、鋼板１がフラックスの浮遊離脱経路を遮っているためポットロール７を通過して鋼板１が垂直になるか、反転するまで浮遊離脱することが出来ない。鋼板がポットロール７を通過すると同時に、浮遊離脱経路をさえぎっている鋼板が存在しなくなるので、フラックスは浮遊離脱できるが、引き上げられる鋼板に沿って浮上し、鋼板に再付着して、フラックス巻きを引き起こし、鋼板のめっき外観を損なうこととなる。

フラックスが鋼板に再付着することを防止するための対策として、鋼板の表面から浮遊離脱したフラックスが鋼板に近接するのを遮る断面略Ｌ字状の仕切り板（フラックス付着防止板）を溶融金属浴のポットロール上方の湯面近傍に設けている。

このような仕切り板を設置することは、フラックスが鋼板に再付着して、スタビロールで鋼板に押し込まれる。いわゆる「フラックス巻き」を防止するには有効な手段である。

しかしながら、仕切り板を設置して溶融めっきを行うと、仕切り板の先端（鉤状部分）と鋼板とが接触してカキ疵が散発することが見出された。このカキ疵は、鋼板が移動中に振動して鋼板の位置が変化するため、鋼板が仕切り板に接触して生じる不具合である。

そこで、本発明では、ポットロールとスタビロール間を通板する鋼板は振動して鋼板の位置が変化することが必然的に生じ、避けることができないので、鋼板の位置が変化しない位置、即ち、鋼板がポットロールに接触している部分では、鋼板の位置がポットロールに拘束されていて鋼板の位置が変化しない位置となるので、この部分の近傍に仕切り板先端を配置することで、カキ疵を防止することとした。

ところが、カキ疵防止のため仕切り板（フラックス付着防止板）の先端を鋼板の振動がないポットロール位置まで下げると、カキ疵は減少させることができたが、フラックス巻きが発生し、鋼板の裏側のみならず表側へのフラックス巻きが出るようになった。

そこで、本発明者は、フラックス巻きが発生する現象について究明した。

フラックス巻きは、操業時間の経過と共に発生率が上昇している。そして、ポットロールワイパー１２にフラックスが付着し、また、鋼板と向かい合う仕切り板側にフラックスが付着している現象が見出された。これらの現象よりフラックス巻きが生ずるのは、図２に示すように、（１）鋼板１と仕切り板９の間にめっき浴の循環流があり、仕切り板９で除去されなかったフラックス１３はポットロール７近くまで降りてきて、フラックスの一部は仕切り板９内側に付着・蓄積する。そして、（２）凝集して大きくなったフラックス１３が仕切り板９から離れ、鋼板１側に運ばれ鋼板に再付着してフラックス巻きとなる。また、（３）ポットロール７近くまで降りてきたフラックス１３の一部は、仕切り板の位置を下げたことで、仕切り板と鋼板とで形成される循環流が強くなって、鋼板の表側に回りこみ、表側へのフラックス巻きが発生するものと考えられる。

そこで、本発明者は、カキ疵及びフラックス巻きを発生させない対策として仕切り板と鋼板との間に入り込むフラックスを減らし、フラックスを表側へ運ぶ流れを抑制できる仕切り板の先端位置や仕切り板の形状等について試験により最適条件を見出し本発明を完成した。

試験条件は、焼鈍済みの板厚１ｍｍ×幅１２００ｍｍの鋼板を供試材とし、板速度６０ｍｐｍで通板して溶融Ｓｎ−Ｚｎめっきを実施した。フラックスとしては塩化亜鉛、塩化アンモニウムを主成分とするフラックス水溶液を用い、めっき浴に浸漬する前に鋼板面の片面で２０ｇ／ｍ^２の塗布量でフラックス塗布を行った。

まず、図３に示すように仕切り板先端（鉤状部分）１４とポットロール７との間の距離Ｌ_１（ｍｍ）を変化させてフラックス汚れ発生率（％）を求めた。フラックス汚れ発生率（％）は、全通板量に対するフラックス汚れが発生した量の割合を意味する。なお、この試験では仕切り板の先端角度θを５０°、ポットロール７を経由した鋼板のパスライン角度θ_１を０°に設定して行った。その結果を図４に示した。図４に示すように、仕切り板とロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）が小さくなるほどフラックス汚れ発生率は低下するがＬ_１が、２０ｍｍ以下でフラックス汚れ発生率は急激に低下する。しかし、Ｌ_１が３ｍｍ未満となると鋼板形状不良部（接合部等）でスリ疵が発生するので好ましくない。したがって、本発明では、仕切り板とポットロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）を３〜２０ｍｍとした。

ここで、仕切り板とポットロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）とは、図３（ａ）に示すように、鋼板１がポットロール７を離れる位置、例えば、パスライン角度θ_１＝０°の場合はａ点、パスライン角度θ_１＝２０°の場合はｂ点となり、これらの点を通る水平線上の位置ａ_１、ｂ_１とポットロール間の距離（ａ_１−ａ間の距離、ｂ_１−ｂ間の距離に相当）を意味する。そして、仕切り板先端位置は、前記ａ_１点の下方１０ｍｍの位置から、前記ｂ_１点の上方５０ｍｍの位置に挟まれる領域内にあればよい。即ち、仕切り板先端位置は、図３（ａ）において線分（Ａ）と線分（Ｂ）とによって挟まれた領域とする。

例えば、パスライン角度θ_１＝０°の場合には、図３（ｂ）に示すように、鋼板がポットロールを離れるａ点を通る水平線上の位置ａ_１点の下方１０ｍｍからａ_１点の上方５０ｍｍの範囲内である。そして、ａ点とａ_１点との距離Ｌ_１は、３〜２０ｍｍとする。なお、パスライン角度θ_１がある場合にはｂ_１点の上方５０ｍｍの位置からａ_１点の下方１０ｍｍの位置までの間の領域内の位置であれば許容できる仕切り板の先端位置である。

次に、仕切り板先端位置を前記ａ_１点の下方１０ｍｍの位置から、前記ｂ_１点の上方５０ｍｍの位置に挟まれると限定したことについて説明する。

まず、仕切り板先端位置の領域内θ_１＝０°の条件における、仕切り板先端位置の上下範囲Ｈ（ｍｍ）を求める試験を行なった。試験条件としては、仕切り板の先端角度θを５０°、ポットロールを経由した鋼板のパスライン角度θ_１を０°、鋼板がポットロールを離れる位置ａ点とその位置を通る水平線上の位置ａ_１点との間の距離Ｌ_１を５ｍｍ、ラインスピードを６０ｍｐｍ、５００ｍｍ直径のポットロールを使用し、仕切り板先端位置をａ_１点下方から上方にＨｍｍの距離移動させてスリ疵およびフラックス巻きの発生状況を調査した。

その試験結果を表１に纏めて示した。表１から明らかなように、移動距離Ｈｍｍが−１０ｍｍから５０ｍｍの範囲内においては、スリ疵およびフラックス巻きは発生せずに良好であった。したがって、許容できる仕切り板の先端位置の上下幅は、上記の試験結果よりして、仕切り板の先端位置を先端位置θ_１がθ_１＝０°の条件における仕切り板の先端位置の上下範囲Ｈ（ｍｍ）は、−１０ｍｍ≦Ｈ≦５０ｍｍで、先端位置θ_１が０°≦θ_１≦２０°の条件における、仕切り板の先端位置は図３（ａ）の線分（Ａ）と（Ｂ）に挟まれた領域とすれば、スリ疵およびフラックス巻きは発生せずに良好なフラックスめっきが実施できることが分かった。

次に、図３（ｃ）に示す仕切り板とロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）を２０ｍｍとし、鋼板を垂直に引き上げる（パスライン角度θ_１＝０°）状態で、仕切り板先端角度θを変化させてフラックス発生率を求め、その結果を図５に示した。

図５に示すように、仕切り板先端角度θが大きくなるほどフラックス汚れ発生率（％）は低下し、特に、仕切り板先端角度θが水平軸に対して５０〜８０°で著しくフラックス汚れ発生率（％）は小さくなる。このようにフラックス汚れ発生率（％）が小さくなるのは、先端角度が５０°以上になると仕切り板と鋼板で形成する空間が狭くなり、仕切り板先端から仕切り板と鋼板間に流れ込むメタルに対し抵抗が大きくなるためメタル中に巻き込まれている鋼板から離脱したフラックスも仕切り板と鋼板間に流れ込み難くなりフラックス巻き改善に効果がでるからである。しかし、先端角度が８０°を超えるとポットロール上部では形状の悪い鋼板はポットロールによる鋼板の拘束力が無くなり、仕切り板と接触して鋼板にスリ疵が発生することが分かった。

したがって、本発明では仕切り板の先端角度θを水平軸に対して５０〜８０°とした。

さらに、図３（ｃ）に示す仕切り板とロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）を２０ｍｍとし、仕切り板先端角度θ＝５０°に設定して、パスライン角度θ_１、即ち、浴面から下ろした垂直線と走行する鋼板とのなす角度で、スタビロール１１とポットロール７の位置関係によって定まる角度であって、この角度を変化させて、フラックス汚れ発生率（％）を求め、その結果を図６に示した。

図６に示すように、パスライン角度θ_１を大きくすれば、フラックス自体の浮力が加わり、鋼板に付着したフラックスの離脱が促進されフラックス汚れ発生率は低下する。しかしながら、パスライン角度θ_１が大きくなるとフラックス離脱には効果的であるが、ポットロールの軸にかかる負荷が大きくなりすぎて、軸の磨耗によるパスラインの変動によって鋼板がバタツクようになり、溶融めっきの操業を悪化させることとなる。

したがって、パスライン角度θ_１は大きく取れず、０〜２０°の範囲とすることが望ましいので、本発明ではパスライン角度θ_１を０〜２０°に限定した。

次に、仕切り板の先端位置を従来の先端位置よりも下げたことで、仕切り板と鋼板とで形成される空間における溶融金属の循環流が強くなって、フラックスの表側に流れ込む量が増加して表面欠陥を生じる現象、及びその抑制手段について説明する。

図７はタフト（糸）で観察した水の流れを示す図で、図７（ａ）は仕切り板を設置した従来例を示し、図７（ｂ）は仕切り板を設置した本発明例を示す図である。図８は、図７（ａ）及び（ｂ）の夫々のＡ−Ａ断面図である。

図７に示すように、タフト（糸）で観察した水の流れからして、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間にポットロール７の回転による随伴流によって矢印で示す循環流が生じる。図７（ａ）に示すように、仕切り板９の先端をポットロール７から離れた上方の高い位置に設置した場合には、仕切り板はポットロール７より高い位置に先端があるため、先端部はポットロール７の回転によって表面へ流れる循環流の影響を受けにくく、鋼板１の表側への随伴流は生じるが、表面へのフラックスの流れ込みは少なく、図８（ａ）に示すように、鋼板１に付着したフラックスを引き剥がして表側に運ぶ流れは無いので、フラックスに起因する汚れは少ない。しかし、板形状の悪い板に対しては、仕切り板先端が板に接触してスリ疵発生の原因になるために仕切り板先端をあまり鋼板に近づけられず、仕切り板による鋼板に随伴されたフラックスを鋼板から剥離する効果は小さい。

これに対して、図７（ｂ）に示すように、仕切り板による鋼板からフラックスを剥離する効果を最大限に発揮する目的で、仕切り板９の先端を鋼板がポットロール７に拘束されていて容易に鋼板に接近させることができる位置であるポットロール７まで降下させた場合には、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間において矢印で示す循環流は強くなり、鋼板の随伴流内のフラックス剥離効果は増加するが、一部の剥離されなかったフラックスは仕切り板と鋼板とで形成される空間に留まる。その結果、仕切り板に沿って下向きの循環流が生じ、仕切り板先端でポットロールの回転により表面へ流れる循環流にフラックスが巻き込まれ、図８（ｂ）に黒色矢印で示すように、仕切り板９から剥離して遊離しているフラックスを鋼板１の表側に運ぶものと推認される。

そこで、本発明では、図９に示すように、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間における溶融金属の循環流を弱めるために、仕切り板の上部を浴中（浴面１５下）に浸漬させて、循環流の一部の流れである浴上部の流れを白抜き矢印に示すように仕切り板９上部を越えて、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間外に流出（分岐）させるようにした。なお、仕切り板先端部と鋼板間で見かけ上の溶融金属の流路を形成させることが必要であり、このためには仕切り板先端部の長さを３００ｍｍ以上とすることが好ましい。

このように、循環流を制御することで、鋼板の表側へのフラックスの流れを制御でき、フラックス巻きを低減することができた。

仕切り板を浸漬させる深さＬ_２（ｍｍ）としては、めっき浴内に地金供給時に発生する浴面１５の変動が約２０ｍｍあるので、この浴面の変動を考慮すれば、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間中の循環流に浮遊しているフラックスを仕切り板の上部から空間外に排出させるに必要な仕切り板の浸漬深さＬ_２（ｍｍ）は、３０ｍｍ以上必要である。しかし、浸漬深さが深くなりすぎると、仕切り板上部からの排出側への溶融金属（メタル）の流れが低下するので、３００ｍｍを浸漬深さの上限とした。したがって、本発明では仕切り板の浸漬深さを３０〜３００ｍｍとした。

仕切り板を浴中に浸漬させることによって、循環流の一部を空間外に分岐させることができ、かつ、循環流を弱くすることができるので、フラックスがポットロール近傍まで沈下するのを防止でき、鋼板の表側にフラックスが運ばれることも防止できフラックス巻きを低減することができた。

また、循環流を弱めるための他の手段として、図１０に示すように、仕切り板の先端部を浴面方向に断面へ字状に折り曲げた形状とし、第１先端部分１６及び第２先端部分１７を形成した。第１先端部分１６の先端角度をθとし、それに繋がる第２先端部分１７の先端角度を第１先端部分１６の先端角度θよりも緩やかな先端角度θ_２（θ＞θ_２）とする。これによって、仕切り板９と鋼板１とで形成される空間中の循環流は、第２先端部分の空間上部で循環し、仕切り板から剥離して浮遊しているフラックスがポットロール近傍まで沈下するのを防止でき、フラックスを表側に運ぶ流れを抑制することができる。このためには、第１先端部分の先端角度を、鋼板の随伴溶融金属が仕切り板と鋼板間に入り難くなりフラックス汚れ発生率を小さくすることができる角度である５０〜８０°とし、第１先端部分に繋がる第２先端部分の先端角度を、第２先端部分の空間上部で循環流を形成できる角度である４５°以下、特に２０〜４５°の範囲内とすることが好ましい。

なお、断面略Ｌ字状の仕切り板先端部を形成する先端部分を２つの部分で形成し、浴上部で循環流を形成させるようにすることを説明したが、３つ以上の部分で形成して浴上部で循環流を形成させるようにすれば、同様な効果が得られる。そして、図１０に示す先端部が折れ曲がった形状の仕切り板の上部を浴面下に浸漬距離Ｌ_２（ｍｍ）：３０〜３００ｍｍで浸漬させることで、循環流を更に抑制することができ、フラックス巻きを低減することができる。

本発明での鋼板表面の溶融めっき金属には、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｚｎ−Ａｌ、Ｐｂ−Ｓｎ等の金属又は合金を用いることができる。
そして、鋼板表面に塗布するフラックスとしては、溶融めっき金属にもよるが、ＺｎＣｌ_２、ＮＨ_４Ｃｌ、ＢｉＣｌ_３、ＺｎＳＯ_４、Ｎａ_２ＳＯ_４等の塩化物又は硫化物の１種又は２種以上を含有するフラックス組成の水溶液を使用することができる。このような組成のフラックスは、鋼板の表面活性化に効果がある。

以上述べたように、本発明のフラックスめっきにおいては、仕切り板先端位置、仕切り板先端とポットロールまでの距離Ｌ_１（ｍｍ）、仕切り板先端角度θ及び仕切り板の浴中への浸漬距離Ｌ_２（ｍｍ）、並びに必要に応じてパスライン角度θ_１や仕切り板の形状を所定の範囲にすることにより、フラックス巻き及びカキ疵のない溶融めっき鋼板を得ることができる。

以下発明例及び比較例に基づいて本発明を説明する。

焼鈍済み鋼板（板厚１ｍｍ×幅１２００ｍｍ）を被めっき材に用いてフラックスめっき試験を実施した。鋼板表面に付着する油分をＮａＯＨ水溶液槽、水洗槽及び温水層に浸漬する等の前処理によって表面洗浄を行った後に、鋼板表面にフラックス組成６０％ＺｎＣｌ_２−４０％ＮＨ_４Ｃｌ水溶液のフラックスをフラックス塗布装置で塗布し、Ｓｎ−１０％Ｚｎ錫亜鉛溶融めっき浴（ポット）にラインスピード（通板速度）６０ｍ／ｍｉｎで浸漬した。

めっき浴からポットロールを経由して引き上げ、ワイピングノズルで目付け量を片面４０ｇ／ｍ^２に制御した後のめっき外観を評価した。

そして、この試験では、浴中に設置した仕切り板の先端とポットロール間距離Ｌ_１（ｍｍ）、仕切り板の先端角度θ、仕切り板の浸漬距離Ｌ_２（ｍｍ）、及びパスラインの角度θ_１、並びに仕切り板の形状等の条件を変化させて溶融めっきを実施した。そして、この試験では、仕切り板の先端位置は鋼板がポットロールに接触している位置に対応する位置となるように仕切り板を配置して溶融めっきを実施した。これらのめっき条件及びめっき外観の評価を表２に併せて示した。

表２に示すように、本発明で規定する条件を満たす発明例は、いずれもカキ疵及びフラックス巻きのない外観に優れためっき鋼板となっていた。なお、Ｎｏ．１６〜Ｎｏ．１８の例は仕切り板の先端部形状を断面へ字状に折り曲げた形状の仕切り板を使用した例である。特に、Ｎｏ．１６では先端部形状を断面へ字状に折り曲げた形状の仕切り板を使用したことで、図１０に示すように、めっき浴に仕切り板上部を浸漬しなくてもカキ疵、フラックス巻きは発生しなかった。

発明例に対して、仕切り板先端部とポットロール間の距離Ｌ_１（ｍｍ）が近すぎる比較例Ｎｏ．１では、カキ疵が発生し、そして、仕切り板先端部の上下幅Ｈ（ｍｍ）の条件である５０ｍｍ≧Ｈ≧−１０ｍｍを満たしていない比較例Ｎｏ．２、Ｎｏ．３及びＮｏ．７では、いずれもフラックス巻きが発生した。また、仕切り板の上部を浴中に浸漬しなかった比較例Ｎｏ．９、浸漬距離Ｌ_２（ｍｍ）が不足していた比較例Ｎｏ．１０、仕切り板とポットロール間距離が離れすぎていた比較例Ｎｏ．１２、そして、仕切り板の先端角度が小さすぎた比較例Ｎｏ．１１とＮｏ．１３のいずれの比較例もカキ疵は生じなかったが、フラックス巻きが発生していて、外観評価が劣っためっき鋼板となっていた。また、浴中に浸漬せず、かつ仕切り板先端部の第２先端部分の先端角度が大きすぎた比較例Ｎｏ．１８は、カキ疵は生じなかったがフラックス巻きが発生していて、外観評価が劣っためっき鋼板となっていた。

以上の試験結果からして、本発明によればカキ疵及びフラックス巻きのない外観に優れた溶融めっき鋼板が得られることが確認できた。

従来のフラックス溶融めっきの例を説明するための図である。フラックス巻きの発生状況を説明するための模式図である。フラックス溶融めっきの条件を説明するための図で、（ａ）は仕切り板先端位置を説明するための図で、（ｂ）はパスライン角度θ₁が０°である場合の先端位置の上下幅Ｈ（ｍｍ）を説明するための図で、（ｃ）は仕切り板先端角度θを説明するための図である。仕切り板先端とポットロール間の距離Ｌ_１（ｍｍ）と、フラックス汚れ発生率（％）との関係を示す図である。仕切り板先端角度θとフラックスフラックス汚れ発生率（％）との関係を示す図である。パスライン角度θ_１とフラックス汚れ発生率（％）との関係を示す図である。タフト（糸）で観察した水の流れを示す図で、図７（ａ）は仕切り板を設置した従来例を示し、図７（ｂ）は仕切り板を設置した本発明例を示す図である。図７（ａ）及び（ｂ）の夫々のＡ−Ａ断面図である。仕切り板を浴面下に浸漬した場合の、仕切り板と鋼板とで囲まれる空間内の循環流を説明するための模式図である。先端部を折り曲げた形状にした仕切り板を用いた場合の、仕切り板と鋼板とで囲まれる空間内の循環流を説明するための模式図である。

符号の説明

１鋼板
２フラックス塗布装置
３フラックス液
４フラックス供給装置
５フラックス塗布ロール
６溶融金属浴
７ポットロール
８ワイピングノズル
９仕切り板
１０浮遊フラックス
１１スタビロール
１２ポットロールワイパー
１３フラックス
１４仕切り板先端
１５浴面
１６第１先端部分
１７第２先端部分

Claims

鋼板の表面にフラックスを塗布した後、該鋼板を溶融金属浴内に浸漬し、ポットロールを経由して通板し、鋼板の表面に溶融金属をめっきする溶融めっき鋼板の製造方法において、鋼板がポットロールに接触している位置に、水平線上の距離でポットロールと３〜２０ｍｍの距離（Ｌ_１）を設けて仕切り板の先端がくるように断面略Ｌ字状の仕切り板を設置し、該仕切り板の先端角度（θ）を水平軸に対して５０〜８０°とし、かつ、該仕切り板の上部を溶融金属浴中に浸漬距離（Ｌ_２）３０〜３００ｍｍで浸漬して、溶融めっきすることを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法。
鋼板の表面にフラックスを塗布した後、該鋼板を溶融金属浴内に浸漬し、ポットロールを経由して通板し、鋼板の表面に溶融金属をめっきする溶融めっき鋼板の製造方法において、鋼板がポットロールに接触している位置に、水平線上の距離でポットロールと３〜２０ｍｍの距離（Ｌ_１）を設けて仕切り板の先端がくるように断面略Ｌ字状の仕切り板を設置し、該仕切り板の先端部を第１先端部分と第２先端部分の２つの部分で形成し、第１先端部分の先端角度（θ）を水平軸に対して５０〜８０°とし、第２先端部分の先端角度（θ_２）を水平軸に対して４５°以下として浴面方向に折り曲げた先端部形状とした仕切り板を用いて、溶融めっきすることを特徴とする溶融めっき鋼板の製造方法。
仕切り板の上部を溶融金属浴中に浸漬距離（Ｌ_２）３０〜３００ｍｍで浸漬して、溶融めっきすることを特徴とする請求項２記載の溶融めっき鋼板の製造方法。
ポットロールからスタビロールへ通板する鋼板のパスライン角度（θ_１）を垂直軸に対して２０°以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の溶融めっき鋼板の製造方法。
仕切り板の先端位置を、パスライン角度０°の時に鋼板がポットロールを離れる位置（ａ点）を通る水平線上の位置（ａ_１点）の下方１０ｍｍの位置から、パスライン角度θ_１の時に鋼板がポットロールを離れる位置（ｂ点）を通る水平線上の位置（ｂ_１点）の上方５０ｍｍの位置に挟まれる領域内とし、かつ、前記鋼板がポットロールを離れる位置（ａ点またはｂ点）と前記水平線上の位置（ａ_１点またはｂ_１点）との間の距離Ｌ₁（Ｌ₁＝ａ点−ａ_１点またはｂ点−ｂ_１点間の距離）を３〜２０ｍｍにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の溶融めっき鋼板の製造方法。
断面略Ｌ字状のフラックス溶融めっき用仕切り板であって、仕切り板の先端部は第１先端部分および第２先端部分からなり、前記第１先端部分の先端角度（θ）が水平軸に対して５０〜８０°で、前記第２先端部分の先端角度（θ_２）が水平軸に対して４５°以下である折り曲げた先端部形状となっていることを特徴とする溶融めっき用仕切り板。