JP4604344B2

JP4604344B2 - Hot dipping equipment

Info

Publication number: JP4604344B2
Application number: JP2000386906A
Authority: JP
Inventors: 和弘大塚; 道彦土屋
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002180221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融めっき装置に関し、とくに、被めっき材へのボトムドロス付着を防止できる溶融めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融めっき操業においては、溶融金属の浴底に堆積したボトムドロスが、浴中を通過する被めっき材の随伴流動圧により巻き上げられて被めっき材に付着し、めっき製品の表面品質を劣化させるという問題がある。この問題の解決手段としては、▲１▼浴底面に格子状のドロス拡散防止体を配置する方法（特開平３−247746号公報）や、▲２▼シンクロールと浴底間にＵ型、Ｚ型等形状の遮蔽板を配置する方法（特開平３−47956 号公報）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記▲１▼の方法では、被めっき材の搬送スピードが大きくなると、ボトムドロスが巻上がってしまう。また、ボトムドロスは、めっき消耗成分を補給するためのインゴット投入場所付近の直下の浴底部分に集中的に堆積するために、該浴底部分では格子状のドロス拡散防止体から溢れ出たボトムドロスが巻上がり、その一部は被メッキ材付着し、また一部はシンクロール下部に付着堆積して、その堆積物がさらに被メッキ材に付着する。したがって、十分な付着防止効果が得られない。
【０００４】
また、前記▲２▼の方法では、前述のようにインゴット投入場所付近の直下の浴底部分に集中的に堆積したボトムドロスが通材スピードの増大に伴って巻上がった時に、それをシンクロールの手前である程度までは捕捉しうるものの、かなりの部分が被めっき材まで達して付着するのを十分に防止することができない。
そこで、本発明は、高速で被めっき材を搬送してもボトムドロスの巻上がりを十分に防止できる溶融めっき装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ボトムドロスの初期堆積場所がインゴット投入場所の直下付近である点に着目し、浴上部のインゴット投入場所を第１堰で仕切ってその直下に優先的に堆積させ、該第１堰の直下を内包する浴底部分を第２堰で仕切ることにより前記目的を達成できることに想到し、本発明をなした。
【０００６】
すなわち、本発明は、溶融金属の浴内に被めっき材を連続的に導入し、シンクロールにより上方に方向転換して浴外へ引き出す溶融めっき装置であって、めっきによる消耗成分を浴内へ補給するインゴット装入手段と、該インゴット装入手段を浴内連通可能に包囲する第１堰と、該第１堰と前記シンクロールとの間の浴底面から前記第１堰側に傾斜して立つ第２堰とを有し、かつ前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θ、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａが、ｘ＋ｙ/tanθ≦ａを満足することを特徴とする溶融めっき装置である。
【０００７】
本発明では、前記第１堰が被めっき材の導入側に位置するものが好ましい。
また、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘが500 〜1000mm、前記第２堰の高さｙが200mm 以上であることが好ましい。
また、前記第２堰の傾斜角度θが30〜60deg であることが好ましい。
また、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θの式ｘ＋ｙ/tanθの値が、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａ以下であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば図１に示すように、被めっき材（例：鋼帯）３をスナウト４内から溶融金属（例：溶融亜鉛）の浴１内に連続的に導入し、シンクロール５により上方に方向転換して浴１外へ引き出す溶融めっき装置（例：溶融亜鉛めっき装置）であって、めっきによる消耗成分を補給するためのインゴット（例：成分調整された亜鉛鋳片）8Aを浴１内へ装入するインゴット装入手段８と、該装入手段８を、例えば該装入手段の周囲に設けた連結孔2Aにより浴１内連通可能に、包囲する第１堰（インゴット堰）２と、該第１堰２と前記シンクロール５との間の浴１底面（浴槽９底面）から前記第１堰２側に傾斜して立つ第２堰（ボトムドロス堰）６とを有して構成される。なお、10はシンクロール５の出側で鋼帯３を保持するサポートロールである。
【０００９】
本発明では、第１堰２の存在により、インゴット8Aから発生するボトムドロス７の初期堆積場所が第１堰２の直下およびその近傍の浴１底部に制限され、また、インゴット8Aから生じたトップドロス（図示しない）が第１堰２内の浴面上に停留する。なお、インゴット装入手段および第１堰は、公知のもの（例えば特開平５−186857号公報参照）を用いて構成できる。
【００１０】
さらに、第２堰６の存在により、前記初期堆積場所が囲い込まれて、該囲い内に堆積したボトムドロス７が鋼帯３の随伴流動圧により巻き上げられて拡散するのを有効に防止できる。かかる効果を得るには、第２堰６は、第１堰２とシンクロール５との間の浴槽９底面から第１堰２側に傾斜して立つように設置する必要がある。第２堰６が、第１堰２とシンクロール５との間の範囲外に位置するか、または、浴槽９底面から垂直にもしくはシンクロール５側に傾斜して立つのでは、その効果に乏しい。
【００１１】
第２堰の浴槽底への固定は、溶接、ボルト締結などで行ってもよく、また、十分な自重と安定性（例えば底板付きとする等）をもたせて単に定置してもよい。なお、第２堰は、図１のように浴槽の全幅に巡らすのが好ましいが、これに限らず、前記初期堆積場所を例えばコの字形等に取り囲む等、適宜の囲い形態としてもよい。
【００１２】
また、本発明では、インゴット8Aからの補給成分を鋼帯３の周囲により速く、より均一に給付するためには、前記溶出成分をシンクロール５入側に向かう通材随伴流に乗せる方が良いことから、第１堰２は、鋼帯３の導入側に配置するのが好ましい。
また、本発明では、第１堰２と第２堰６との水平距離ｘ（図２参照）が500 〜1000mm、前記第２堰の高さｙ（図２参照）が200mm 以上であることが好ましい。
【００１３】
ｘが500 mm未満では、ボトムドロスの初期堆積領域が第２堰６の囲い域よりも大きくなる場合が生じ、該囲い域からはみ出して堆積したボトムドロスが巻き上げられる。一方、ｘが1000mm超では、前記囲い域内の上方開口部分が広がりすぎて随伴流動圧を減衰させ難くなり、同囲い域内のボトムドロスが巻上がりやすくなる。したがって、ｘは500 〜1000mmとするのが好ましい。
【００１４】
また、ｙが200mm 未満では、初期に堆積するボトムドロスが第２堰６を乗り越えてその囲い域外に溢れ出る可能性がある。よって、ｙは200mm 以上とするのが好ましい。なお、より好ましくはｙは300mm 以上である。
ただし、ｙが、第１堰２下端高さＨ（図２に定義を示す）よりも大きい場合は、インゴット8Aから鋼帯３周辺への成分補給の流れが停滞しがちになるため、ｙはＨ以下に抑えることが望ましい。
【００１５】
また、本発明では、第２堰６の傾斜角度θ（図２参照）が30〜60deg であることが好ましい。
θが60deg 超では、囲い域内に作用する随伴流動圧を減衰させる効果が小さくなってボトムドロスが巻上がりやすくなる。一方、θが30deg 未満では、前記効果が飽和し、第２堰６が無駄に大規模化することになる。よって、θは30〜60deg とするのが好ましい。
【００１６】
また、本発明では、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θの式ｘ＋ｙ/tanθの値が、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａ（図２参照）以下である。
式ｘ＋ｙ/tanθの値がａ超では、第２堰６がシンクロール５に近寄り過ぎて囲い域内により大きな随伴流動圧が作用し、ボトムドロスが巻上がりやすくなる。よって、ｘ＋ｙ/tanθ≦ａとする。
【００１７】
【実施例】
（比較例）
図２においてａ＝1400mm、Ｈ＝1100mmに設定しかつ第２堰を無くした溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度：0.138 〜0.140 mass％、浴温度：450 〜470 ℃の条件で、厚さ0.8mm ×幅1500mmの鋼帯を溶融亜鉛めっきする操業において、鋼帯の搬送スピードを種々変えた条件で操業し、各条件毎にドロス個数を調査した。
【００１８】
該ドロス個数の調査方法は、めっき製品コイル毎に全幅×長さ500mm のサンプル板をランダムに２枚採取し、該サンプル板の表裏面を目視観察し、検出されたボトムドロス付着物の総個数を単位面積(1m²) 当たりの個数に正規化してドロス個数（個/m²）とする方法を採った（以下同じ）。
その結果、図３に示すように、鋼帯の搬送スピードが60mpm から120mpmへと増加するにつれてドロス個数が１個/m²から22個/m²へと増加した。
【００１９】
（実施例Ａ）
図２においてｘ＝500mm 、ｙ＝300mm 、θ＝30deg 、ａ＝1400mm、Ｈ＝1100mmに設定した溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度、浴温度、鋼帯、鋼帯の搬送スピードは比較例と同一条件として操業し、同様の調査を行った。なお、ｘ＋ｙ/tanθ（=1020mm ）≦ａ（=1400mm ）である。
【００２０】
その結果、図３に示すように、鋼帯の搬送スピードが60mpm から120mpmへと増加してもドロス個数は１個/m²以下に留まった。
（実施例Ｂ）
図２においてｘ、ｙ、θ、ａ、Ｈを表１のように設定した溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度、浴温度、鋼帯は実施例Ａと同一条件とし、鋼帯の搬送スピードは120mpmと一定にして操業し、同様の調査を行った。
【００２１】
その結果を表１に示す。同表に示されたように、いずれの条件でもドロス個数が17個/m²以下であり、同じ鋼帯搬送スピード120mpmの比較例（22個/m²；図３）よりも良好な結果であった。また、とくにｘ、ｙ、θが好適範囲内のものでは、ドロス個数が２個/m²以下となり、鋼帯へのボトムドロス付着をほぼ完全に防止することができた。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
本発明の溶融めっき装置によれば、高速での被めっき材の搬送を行ってもボトムドロスの巻上がりがほとんど生じなくなり、被めっき材へのボトムドロス付着をほぼ完全に防止できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の一例を示す側断面模式図（ａ）およびそのＡＡ矢視図（ｂ）である。
【図２】ｘ，ｙ，Ｈ，θ，ａの定義説明図である。
【図３】比較例および実施例Ａについてのドロス個数と鋼帯の搬送スピードの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１浴（溶融金属浴、めっき浴）
２第１堰（インゴット堰）
2A 連通孔
３被めっき材（鋼帯）
４スナウト
５シンクロール
６第２堰（ボトムドロス堰）
７ボトムドロス
８インゴット装入手段
8A インゴット
９浴槽
10 サポートロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot dipping apparatus, and more particularly to a hot dipping apparatus that can prevent bottom dross adhesion to a material to be plated.
[0002]
[Prior art]
In hot dipping operation, the bottom dross deposited on the bath bottom of molten metal is wound up by the accompanying fluid pressure of the material to be plated passing through the bath and adheres to the material to be plated, which degrades the surface quality of the plated product. There is. As a means for solving this problem, (1) a method of disposing a grid-like dross diffusion prevention body on the bottom of the bath (Japanese Patent Laid-Open No. 3-247746), or (2) U-shaped, Z between the sink roll and the bath bottom. A method of arranging a shielding plate having a shape such as a mold (Japanese Patent Laid-Open No. 3-47956) is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method (1), the bottom dross is rolled up when the conveyance speed of the material to be plated is increased. Further, since the bottom dross concentrates on the bottom of the bath immediately below the ingot charging place for replenishing the plating consumable component, the bottom dross overflowing from the lattice-shaped dross diffusion prevention body is formed at the bottom of the bath. Rolling up, part of the material adheres to the material to be plated, and part of the material adheres to and deposits on the lower part of the sink roll, and the deposit further adheres to the material to be plated. Therefore, a sufficient adhesion preventing effect cannot be obtained.
[0004]
In the above method (2), when the bottom dross concentrated on the bottom of the bath immediately below the ingot feeding place as mentioned above rolls up as the threading speed increases, Although it can be captured to some extent in front, it is not possible to sufficiently prevent a considerable part from reaching the material to be plated and adhering.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hot dipping apparatus that can sufficiently prevent the bottom dross from rolling up even when a material to be plated is conveyed at a high speed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors pay attention to the fact that the initial deposition location of the bottom dross is in the vicinity immediately below the ingot charging location. The ingot charging location in the upper part of the bath is partitioned by the first weir and preferentially deposited immediately below the first weir. The inventors have conceived that the object can be achieved by partitioning the bath bottom part containing the portion directly under the weir with the second weir, and thus the present invention has been made.
[0006]
That is, the present invention is a hot dipping apparatus in which a material to be plated is continuously introduced into a molten metal bath, and the direction is turned upward by a sink roll and drawn out of the bath. An ingot charging means for replenishment, a first weir surrounding the ingot charging means so as to be able to communicate in the bath, and an inclination from the bath bottom surface between the first weir and the sink roll toward the first weir. standing second have a weir, and wherein the first dam and the horizontal distance x between the second weir, the second weir height y, the inclination angle θ of the second weir, wherein the sink roll first The hot dipping apparatus is characterized in that the horizontal distance a to the weir satisfies x + y / tan θ ≦ a .
[0007]
In the present invention, it is preferable that the first dam is located on the introduction side of the material to be plated.
Further, it is preferable that a horizontal distance x between the first weir and the second weir is 500 to 1000 mm, and a height y of the second weir is 200 mm or more.
Moreover, it is preferable that the inclination angle θ of the second weir is 30 to 60 deg.
Further, the horizontal distance x between the first weir and the second weir, the height y of the second weir, and the value of the expression x + y / tan θ of the inclination angle θ of the second weir are determined by the sink roll and the first weir. It is preferable that it is below horizontal distance a with a weir.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a material to be plated (eg, steel strip) 3 is continuously introduced from a snout 4 into a bath 1 of molten metal (eg, molten zinc). A hot dipping apparatus (eg, hot dip galvanizing equipment) that turns upward and draws out of the bath 1 and bathes an ingot (eg, zinc slab with adjusted components) 8A for replenishing consumable components by plating. An ingot charging means 8 for charging into the inside 1 and a first weir (ingot weir) surrounding the charging means 8 so that the inside of the bath 1 can communicate with the connecting hole 2A provided around the charging means, for example. 2 and a second weir (bottom dross weir) 6 standing at an angle from the bottom surface of the bath 1 (bottom surface of the bathtub 9) between the first weir 2 and the sink roll 5 toward the first weir 2 side. Composed. Reference numeral 10 denotes a support roll that holds the steel strip 3 on the outlet side of the sink roll 5.
[0009]
In the present invention, the presence of the first weir 2 restricts the initial deposition location of the bottom dross 7 generated from the ingot 8A to the bottom of the bath 1 immediately below and in the vicinity of the first weir 2, and the top dross generated from the ingot 8A. (Not shown) stops on the bath surface in the first weir 2. In addition, the ingot charging means and the first weir can be configured by using known ones (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-186857).
[0010]
Further, the presence of the second weir 6 can effectively prevent the initial deposition site from being enclosed, and the bottom dross 7 accumulated in the enclosure from being wound up and diffused by the accompanying flow pressure of the steel strip 3. In order to obtain such an effect, the second weir 6 needs to be installed so as to be inclined from the bottom surface of the bathtub 9 between the first weir 2 and the sink roll 5 to the first weir 2 side. If the second weir 6 is located outside the range between the first weir 2 and the sink roll 5 or stands vertically from the bottom of the bathtub 9 or inclined toward the sink roll 5, the effect is poor. .
[0011]
The second weir may be fixed to the bathtub bottom by welding, bolt fastening, or may be simply placed with sufficient weight and stability (for example, with a bottom plate). In addition, although it is preferable that a 2nd dam goes around the full width of a bathtub like FIG. 1, it is good also as an appropriate enclosure form, such as surrounding the said initial deposition place in a U-shape etc., for example.
[0012]
Further, in the present invention, in order to provide the replenishment component from the ingot 8A faster and more uniformly around the steel strip 3, it is better to place the elution component on the passing material flow toward the entrance side of the sink roll 5. Therefore, the first weir 2 is preferably arranged on the introduction side of the steel strip 3.
In the present invention, the horizontal distance x (see FIG. 2) between the first weir 2 and the second weir 6 is 500 to 1000 mm, and the height y (see FIG. 2) of the second weir is 200 mm or more. preferable.
[0013]
If x is less than 500 mm, the initial accumulation area of the bottom dross may be larger than the enclosure area of the second weir 6, and the bottom dross that protrudes from the enclosure area is rolled up. On the other hand, if x exceeds 1000 mm, the upper opening in the enclosed area is too wide to make it difficult to attenuate the accompanying flow pressure, and the bottom dross in the enclosed area is likely to roll up. Therefore, x is preferably 500 to 1000 mm.
[0014]
On the other hand, if y is less than 200 mm, the bottom dross accumulated in the initial stage may get over the second weir 6 and overflow outside the enclosed area. Therefore, y is preferably 200 mm or more. More preferably, y is 300 mm or more.
However, if y is larger than the lower end height H of the first weir 2 (as shown in FIG. 2), the flow of component replenishment from the ingot 8A to the steel strip 3 tends to stagnate. It is desirable to keep it below H.
[0015]
Moreover, in this invention, it is preferable that inclination-angle (theta) (refer FIG. 2) of the 2nd weir 6 is 30-60 deg.
If θ exceeds 60 deg, the effect of attenuating the accompanying flow pressure acting in the enclosed area is reduced, and the bottom dross tends to roll up. On the other hand, if θ is less than 30 deg, the effect is saturated, and the second weir 6 becomes unnecessarily large. Therefore, θ is preferably set to 30 to 60 deg.
[0016]
Further, in the present invention, the value of the formula x + y / tan θ of the horizontal distance x between the first weir and the second weir, the height y of the second weir, and the inclination angle θ of the second weir is the sink roll. horizontal distance a between the first dam (see FIG. 2) Ru der below.
If the value of the expression x + y / tan θ exceeds a, the second weir 6 is too close to the sink roll 5 and a large accompanying flow pressure acts in the enclosed area, so that the bottom dross is likely to roll up. Thus, you and x + y / tanθ ≦ a.
[0017]
【Example】
(Comparative example)
In FIG. 2, using a hot dip galvanizing apparatus in which a = 1400 mm, H = 1100 mm and without the second weir, the thickness of Al in the bath was 0.138 to 0.140 mass% and the bath temperature was 450 to 470 ° C. In the operation of hot-dip galvanizing a steel strip with a thickness of 0.8 mm and a width of 1500 mm, the steel strip was operated under various conditions, and the number of dross was investigated for each condition.
[0018]
The method for investigating the number of drosses is to randomly collect two sample plates with a total width of 500 mm for each plated product coil, visually observe the front and back surfaces of the sample plate, and determine the total number of bottom dross deposits detected. It adopted a method of dross number (pieces / m ²⁾ and normalized to the number per unit area (1 m ²⁾ per (the same applies hereinafter).
As a result, as shown in FIG. 3, the dross number as the transport speed of the steel strip increases to 120mpm from 60mpm has increased from one / m ² to 22 / m ^2.
[0019]
(Example A)
In Fig. 2, using hot dip galvanizing equipment set at x = 500mm, y = 300mm, θ = 30deg, a = 1400mm, H = 1100mm, the aluminum concentration in the bath, bath temperature, steel strip, and transport speed of steel strip are compared. The same survey was conducted under the same conditions as the example. It should be noted that x + y / tan θ (= 1020 mm) ≦ a (= 1400 mm).
[0020]
As a result, as shown in FIG. 3, the number of dross remained below 1 / m ² even when the conveying speed of the steel strip increased from 60 mpm to 120 mpm.
(Example B)
In FIG. 2, using a hot dip galvanizing apparatus in which x, y, θ, a, and H are set as shown in Table 1, the Al concentration in the bath, the bath temperature, and the steel strip are the same as in Example A, and the steel strip is conveyed. The speed was kept constant at 120mpm and the same investigation was conducted.
[0021]
The results are shown in Table 1. As shown in the table, the number of dross is 17 pieces / m ² or less under any condition, which is a better result than the comparative example (22 pieces / m ² ; Fig. 3) with the same steel strip conveyance speed of 120 mpm. there were. In particular, when x, y, and θ were within the preferred ranges, the number of dross was 2 / m ² or less, and bottom dross adhesion to the steel strip could be almost completely prevented.
[0022]
[Table 1]

[0023]
【The invention's effect】
According to the hot dipping apparatus of the present invention, even if the material to be plated is transported at a high speed, the bottom dross hardly rolls up, and the bottom dross adhesion to the material to be plated can be almost completely prevented. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic side sectional view showing an example of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of definitions of x, y, H, θ, and a.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of dross and the steel strip conveyance speed for Comparative Example and Example A.
[Explanation of symbols]
1 bath (molten metal bath, plating bath)
2 1st weir (ingot weir)
2A Communication hole 3 Material to be plated (steel strip)
4 Snout 5 Sink roll 6 Second weir (bottom dross weir)
7 Bottom dross 8 Ingot charging means
8A Ingot 9 Bathtub
10 Support role

Claims

An ingot charging unit that continuously introduces a material to be plated into a molten metal bath, changes the direction upward by a sink roll, and draws it out of the bath. And a first weir that surrounds the ingot charging means so as to be able to communicate in the bath, and a second weir that is inclined from the bath bottom surface between the first weir and the sink roll toward the first weir. Yes and, and the horizontal distance x between the second weir and the first weir, the height y of the second weir, the inclination angle θ of the second weir, the horizontal distance a between the sink roll and the first dam Satisfying x + y / tan θ ≦ a .

The hot dipping apparatus according to claim 1, wherein the first weir is located on the introduction side of the material to be plated.

The hot dipping apparatus according to claim 1 or 2, wherein a horizontal distance x between the first weir and the second weir is 500 to 1000 mm, and a height y of the second weir is 200 mm or more.

The hot dipping apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an inclination angle θ of the second weir is 30 to 60 deg.