JP4609392B2 - 金属板材に付着した液体の除去方法及び除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属板材の製造過程において金属板材に付着する液体を除去する方法、除去する装置、及びこれらを用いた金属板材の製造方法に関する。

金属板材の製造過程においては、圧延潤滑、冷却、洗浄等を目的に水、洗浄液、油などの各種流体が使用される。これらの流体が金属板材に付着していると、後の工程での操作性および品質が低下する。そのため、金属板材からこれらの流体を除去することが必要である。金属板材に付着した液体の除去方法としては、一対の液切りロールで金属板材を挟み込むリンガーロール方法、気体を金属板材に吹き付けるガスワイピング方法がある。

図８（ａ）は、リンガーロール方法における金属板材１０１の端面１０１ａ付近の拡大図である。図８（ａ）のとおり、リンガーロール方法では、金属板材１０１の板厚から金属板材１０１の幅方向の端面１０１ａ外側において、液切りロール１０２、１０２の間に間隙１０３が形成される。液体の表面張力により間隙１０３から液体１０４が侵入し、液切りロール１０２、１０２より進行方向側において金属板材１０１の端面１０１ａから２０〜５０ｍｍの範囲に液体１０４が厚く付着するという問題があった。また、これにより液切りロール１０２、１０２も液体が付着した状態で回転するため、生産ラインの速度が高速（以下「高ライン速度」とういうことがある。）になると遠心力により液切りロール１０２、１０２から液体１０４が液滴となり飛散するため、作業環境が悪化するという問題があった。

ガスワイピング方法では、非接触で付着液の除去ができるが、金属板材の全幅で気体の噴射が必要である。特に、高ライン速度では高圧大流量の気体が必要となる。また、高圧大流量の気体を噴射することにより、騒音及び除去した液体の飛散も大きくなり、作業環境が悪化するという問題があった。したがって、一般的にはリンガーロール方法とガスワイピング方法が併用されている。

そのため、特許文献１には、一対の液切りロールとノズルとを備え、このノズルより所定の流速の気体を鋼帯の端部に形成される隙間に向けて気体を鋼帯中央部から鋼帯端部に指向して噴射する鋼帯に付着する液体の除去方法が記載されている。かかる技術によれば、液滴の鋼帯への付着を完全に防止することができ、鋼帯の発錆・変色、あるいは液切り後の鋼帯のめっき不良などのない優れた鋼帯が得られる、とされている。
特開平６−６５７６６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、図８（ｂ）のとおり、鋼帯１１１上側において鋼帯１１１中央部から端部に向けて気体１１５を噴射することにより、鋼帯１１１上面の端部に付着する液体１１４は大幅に減少するが、間隙１１３の一部が鋼帯１１１の陰になり気体１１５が届かないため、鋼帯端面１１１ａおよび鋼帯１１１下面の鋼帯端部の液体１１４は除去することができないという問題があった。また、上側の液切りロール１１２ａへ付着する液体は少ないが、下側の液切りロール１１２ｂへ付着する液体は多く、高ライン速度では液滴となり飛散するという問題があった。

一方、鋼帯１１１上下において鋼帯１１１中央部から端部に向けて気体１１５、１１５を噴射することにより、鋼板１１１上下面の端部に付着する液体１１４は減少するが、鋼帯端面１１１ａの液体１１４は除去することができないという問題があった。また、上下の液切りロール１１２ａ、１１２ｂに付着する液体１１４は減少するため、液切りロール１１２ａ、１１２ｂからの液滴飛散は低減するが、気体１１５、１１５が間隙１１３で衝突することによる乱れで、間隙１１３からの液滴飛散が激しくなるという問題があった。

また、隙間１１３に向けて気体１１５を鋼帯１１１中央部から端部に向けて噴射するため、ノズル（図示省略）は、鋼板１１１の上方あるいは下方に設置する必要がある。これにより、鋼帯１１１に反り等がある場合には、鋼帯１１１がノズルに接触する危険性がある。そのため、ノズル待避あるいは防護機構を設置する必要があり、設備費が増加するという問題があった。

そこで、本発明は上記問題を解決するため、金属板材に付着する液体、及び液滴の飛散を減少させることが可能であり、かつ装置の配置が好適である金属板材に付着した液体の除去方法、除去装置、及び金属板材の製造方法を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、金属板材（１）を上下から挟む一対の液切りロール（１１、１１）とノズル（１３、１３、…）とを備え、金属板材の幅方向端面（１ａ、１ａ）の外側で、かつ一対の液切りロールの間に形成される間隙（１２）に向けて、ノズルから気体を噴射する金属板材に付着した液体の除去方法において、気体を、金属板材の表面に平行な面内方向に関し、金属板材の進行方向に対して、反対方向または金属板材の外側から中央側への斜め反対方向に噴射し、気体の噴射方向は、金属板材の表面に平行な面に投影した角度が金属板材の進行方向に対して４５°以下で、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が金属板材の表面に対して３０°以下であることを特徴とする金属板材に付着した液体の除去方法を提供することにより前記課題を解決する。

ここで、金属板材の表面に平行な面に投影した角度は、金属板材の中央側へ向く回転方向を正の角度とする。そのため、金属板材の幅方向中央を挟み、正方向が逆方向となる。一方、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度は、金属板材へ向く回転方向を正の角度とする。そのため、金属板材を挟み、正方向が逆方向となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属板材（１）に付着した液体の除去方法において、気体の噴出位置を、間隙（１２）の位置に応じて金属板材の幅方向に変更することを特徴とする。

ここで、「噴出位置」とは、ノズルから気体が出る位置である。この噴出位置を変更する方法は特に限定されず、例えば複数のノズルを金属板材の幅方向に配置して使用するノズルを変更したり、ノズル自体を移動させたり、ノズルの構造により噴射口の位置を移動させたりすることが可能である。

請求項３に記載の発明は、金属板材（１）を上下から挟む一対の液切りロール（１１、１１）と、金属板材の幅方向端面（１ａ、１ａ）の外側で、かつ一対の前記液切りロールの間に形成される間隙（１２）に向けて配置されるノズル（１３、１３、…）とを備える金属板材に付着した液体の除去装置（１０、２０、３０）において、ノズルの向きが、金属板材の表面に平行な面内方向に関し、金属板材の進行方向に対して、反対方向または金属板材の外側から中央側への斜め反対方向であり、ノズル（１３、１３、…）の向きが、金属板材の表面に平行な面に投影した角度が金属板材の進行方向に対して４５°以下で、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が金属板材の表面に対して３０°以下であることを特徴とする金属板材に付着した液体の除去装置を提供することにより前記課題を解決する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金属板材（１）に付着した液体の除去装置（３０）において、ノズル（３１、３１）が、金属板材の幅方向に移動する移動手段を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の金属板材（１）に付着した液体の除去装置において、ノズル（４０）が、金属板材の幅方向において気体の噴射口（４６ａ、４６ｂ）を切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の金属板材（１）に付着した液体の除去方法により、金属材料に付着した液体を除去する工程を有することを特徴とする金属板材の製造方法を提供することにより前記課題を解決する。

請求項７に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の金属板材（１）に付着した液体の除去装置を用いて、金属材料に付着した液体を除去する工程を有することを特徴とする金属板材の製造方法を提供することにより前記課題を解決する。

請求項１に記載の発明によれば、液切りロールの間隙に向けて、金属板材の表面に平行な面内方向に関し、金属板材の進行方向に対して、反対方向または金属板材の外側から中央側への斜め反対方向に気体を噴射することにより、噴射される気体に対して間隙において金属板材の陰になる部分が生じない。そのため、間隙からの液体の侵入を防ぐことができる。これにより、液切りロール通過後の金属板材に液体が付着しない。また、液切りロールへ多くの液体が付着しないため、液切りロールから液滴が飛散することを防ぐことができる。間隙において金属板材の端面に付着する液体も除去されるため、気体同士の衝突による液滴の飛散も防ぐことができる。さらに、気体の噴出方向からノズルを金属板材の外側に配置可能な場合があり、この場合には金属板材の反り等によっても、金属板材とノズルとが接触することを防止することができる。加えて、気体の噴射方向が、金属板材の表面に平行な面に投影した角度が金属板材の進行方向に対して４５°以下で、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が金属板材の表面に対して３０°以下であることにより、気体の液体に対する衝突力が低減することを防ぐとともに、ノズルから間隙を広く捉えることができる。これにより、効率よく間隙から液体が侵入することを防ぐことができる。また、ノズル圧力を大きくする必要がないため、操業費が低減される。

請求項２に記載の発明によれば、金属板材の変更または蛇行などにより金属板材の端面位置が変化し、液切りロールの間隙の位置が変化することに応じて、気体の噴出位置を間隙の位置に応じて金属板材の幅方向において変更する。これにより、間隙の位置が変化しても、請求項１に記載した気体噴射の方向または角度を維持して気体を間隙に噴射することができる。そのため、間隙の位置が変化しても、請求項１に記載した発明の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ノズルの配置により、金属板材の表面に平行な面内方向に関し、金属板材の進行方向に対して、反対方向または金属板材の外側から中央側への斜め反対方向から間隙に気体を噴射することができる。そのため、噴射される気体に対して液切りロールの間隙に金属板材の陰になる部分が生じない。そのため、間隙から液体が侵入することを防ぐことができる。これにより、液切りロール通過後の金属板材に液体が付着しない。また、液切りロールへ多くの液体が付着しないため、液切りロールから液滴が飛散することを防ぐことができる。間隙において金属板材の端面に付着する液体も除去されるため、気体同士の衝突による液滴の飛散も防ぐことができる。さらに、気体の噴出方向からノズルを金属板材の外側に配置可能な場合があり、この場合には金属板材の反り等によっても、金属板材とノズルとが接触することを防止することができる。加えて、ノズルの向きから、気体の噴射方向は、金属板材の表面に平行な面に投影した角度が金属板材の進行方向に対して４５°以下で、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が金属板材の表面に対して３０°以下となる。そのため、気体の液体に対する衝突力が低減することを防ぐとともに、ノズルから間隙を広く捉えることができる。これにより、効率よく間隙から液体が侵入することを防ぐことができる。また、ノズル圧力を大きくする必要がないため、操業費が低減される。

請求項４に記載の発明によれば、ノズルが金属板材の幅方向に移動する移動手段を備えるため、金属板材の変更または蛇行などにより金属板材の端面位置が変化し、間隙の位置が変化することに応じて、ノズルの位置を金属板材の幅方向に移動させる。これにより、請求項３に記載したノズルの向きを維持して気体を間隙に噴射することができる。そのため、間隙の位置が変化しても、請求項３に記載した発明の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、ノズルが金属板材の幅方向において気体の噴射口を切り替える手段を備えるため、金属板材の変更または蛇行などにより金属板材の端面位置が変化し、液切りロールの間隙の位置が変化することに応じて、ノズルの噴射口を金属板材の幅方向において切り替える。これにより、請求項３に記載したノズルの向きを維持して気体を間隙に噴射することができる。そのため、間隙の位置が変化しても、請求項３に記載した発明の効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の金属板材に付着した液体の除去方法を用いることで、金属板材の製造においても、それらの効果を得ることができる。そのため、金属板材の品質及び作業環境を向上させることができる。また、操業費の低減とともに、好適に装置を配置することが可能である。

請求項７に記載の発明によれば、請求項３〜５のいずれか一項に記載の金属板材に付着した液体の除去装置を用いることで、金属板材の製造においても、それらの効果を得ることができる。そのため、金属板材の品質及び作業環境を向上させることができる。また、操業費の低減とともに、好適に装置を配置することが可能である。

以下、図面に示す実施形態に基づき、本発明の一例として、金属板材の製造方法における鋼板に付着した液体を除去する工程について説明するが、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り以下の説明になんら限定されるものではない。

図１は、鋼板１に付着した液体を除去する工程に用いられる金属板材に付着した液体の除去装置（以下「液体除去装置」という。）の１つの実施形態である液体除去装置１０を模式的に示した図である。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は右側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ部のＢ視拡大図である。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）の矢印は、鋼板１の進行方向を表す。液体除去装置１０は、鋼板１を上下から挟む一対の液切りロール１１、１１を有している。鋼板１の板厚から、鋼板１の幅方向両端面（以下単に「端面」ということがある。）１ａ、１ａの外側には、液切りロール１１、１１により間隙１２、１２が形成される。液体除去装置１０は２基のノズル１３、１３を有している。ノズル１３、１３は、鋼板１の上側、かつ外側に配置され、それぞれが１箇所の間隙１２に向けて配置されている。ノズル１３、１３は、金属板材の表面に平行な面内方向に関して、鋼板１の進行方向に対して、反対方向または鋼板１の外側から中央側への斜め反対方向に配置されている。なお、ノズル１３、１３は、鋼板１の下側に配置することも可能である。

かかる構成により、液体が付着した鋼板１は、液体除去装置１０の液切りロール１１、１１に上下から挟まれて液体が除去される。また、間隙１２、１２には、ノズル１３、１３から気体が噴射される。これにより、間隙１２、１２を通って液切りロール１１、１１より進行方向側に侵入する液体が除去される。特に、ノズル１３、１３から気体が鋼板１の進行方向に対して反対方向または鋼板１の外側から中央側への斜め反対方向に噴出されることから、噴射される気体に対して間隙１２、１２に鋼板１の陰になる部分が生じない。そのため、間隙１２、１２から液体が侵入することを防ぐことができる。これにより、液切りロール１１、１１通過後の鋼板１に液体が付着しない。また、液切りロール１１、１１へ多くの液体が付着しないため、液切りロール１１、１１から液滴が飛散することを防ぐことができる。間隙１２、１２において鋼板１の端面１ａ、１ａに付着する液体も除去される。さらに、ノズル１３、１３の向きからノズル１３、１３が鋼板１の外側に配置されるため、鋼板１の反り等によっても、鋼板１とノズル１３、１３とが接触することを防止することができる。

なお、液体除去装置１０において、ノズル１３、１３の向きは、金属板材の表面に平行な面に投影した角度φを金属板材の進行方向に対して４５°以下、金属板材の表面に垂直な面に投影した角度θを金属板材の表面に対して３０°以下とすることが好ましい。これによれば、角度φ、θが大きくなることにより気体の液体に対する衝突力が低減することを防ぐとともに、ノズル１３、１３から間隙１２、１２を広く捉えることができる。そのため、効率よく間隙１２、１２から液体が侵入することを防ぐことができる。また、ノズル圧力を大きくする必要がないため、操業費が低減される。

ノズル１３、１３から噴射する気体は特に限定されず、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、水蒸気、燃焼排ガスなどを例示することができる。この中でも、操業費の観点からは、圧縮空気を用いることが好ましい。また、液切りの効果は、侵入する液体と噴射する気体との運動量のバランスに関係する。そのため、液切りの効果の観点からは、密度が大きい気体を使用することが好ましく、ガスコストが高くなければ二酸化炭素あるいは燃焼排ガスなどを用いることが好ましい。さらに、鋼板１に付着した液体の加熱による蒸発除去という効果から、高温の気体を用いることが好ましい。

図２は、液体除去装置の第２の実施形態である液体除去装置２０を示す図である。なお、図２の矢印は、鋼板１の進行方向を表している。また、図１と同じ構成を採るものについては、図１にて使用した符号を付し、その説明を省略する。液体除去装置２０は、８基のノズル１３、１３、…を有している。ノズル１３の符号については、図の見易さのために一部を省略する。ノズル１３、１３、…は、鋼板１の上側において、１箇所の間隙１２に対して４基のノズル１３、１３、…が鋼板１の幅方向に並べられている。ノズル１３、１３、…は、金属板材の表面に平行な面内方向に関して、鋼板１の進行方向に対して、反対方向または鋼板１の外側から中央側への斜め反対方向に配置されている。なお、ノズル１３、１３、…は、鋼板１の下側に配置することも可能である。

かかる構成により、ノズル１３、１３、…から気体が噴射されることで、間隙１２、１２を通って液切りロール１１、１１より進行方向側に侵入する液体が除去される。なお、鋼板１の変更または蛇行などにより端面１ａ、１ａの位置が鋼材１の幅方向に変化し、これにより間隙１２、１２の位置が変化する場合がある。この場合には、間隙１２、１２の位置に応じて、使用するノズル１３、１３、…を変更する。ここで、使用するノズル１３、１３、…は１箇所の間隙１２に対して１基または複数基のノズル１３、１３、…を用いることが可能である。これにより、間隙１２、１２の位置が変化しても、気体噴射の方向または角度φ（図１参照）を維持して気体を液切りロール１１、１１の間隙１２、１２に噴射することができる。そのため、間隙の位置が変化しても、本発明の効果を得ることができる。

図３は、液体除去装置の第３の実施形態である液体除去装置３０を示す図である。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は右側面図である。なお、図の矢印は、鋼板１の進行方向を表している。また、図１と同じ構成を採るものについては、図１にて使用した符号を付し、その説明を省略する。液体除去装置３０は、２基のノズル３１、３１を有している。ノズル３１、３１は、鋼板１の上側において、１箇所の間隙１２に対して１基のノズル３１が配置されている。ノズル３１、３１は、金属板材の表面に平行な面内方向に関して、鋼板１の進行方向に対して、反対方向または鋼板１の外側から中央側への斜め反対方向に配置されている。ノズル３１、３１は、上部をリニアガイド３２に接合されている。リニアガイド３２は、鋼板１の上方において鋼板１の幅方向に渡されている。なお、ノズル３１、３１及びリニアガイド３２は、鋼板１の下側に配置することも可能である。

かかる構成により、ノズル３１、３１から気体が噴射されることで、間隙１２、１２を通って液切りロール１１、１１より進行方向側に侵入する液体が除去される。鋼板１の変更または蛇行などにより端面１ａ、１ａの位置が鋼材１の幅方向に変化し、これにより間隙１２、１２の位置が変化した場合には、間隙１２、１２の位置に応じ、リニアガイド３２に沿ってノズル３１、３１を移動する。これにより、間隙１２、１２の位置が変化しても、気体噴射の方向または角度φ（図１参照）を維持して気体を間隙に噴射することができる。そのため、間隙の位置が変化しても、本発明の効果を得ることができる。

図４（ａ）は、噴射口の切り替え手段を備えたノズルの一例であるノズル４０の透視図である。図４（ａ）では、外管４１が透視されている。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。ノズル４０は、外管４１と内管４２ａ、４２ｂを備えている。外管４１は、ガス供給口４３とスリット４４ａ、４４ｂ以外は密閉された中空の円管である。ガス供給口４３は、噴射する気体の供給装置と接続されている。スリット４４ａ、４４ｂは、外管４１側面における長手方向の同一線上において、両端部に設けられている。内管４２ａは、側面にスパイラルスリット４５ａを有した中空の円管である。スパイラルスリット４５ａは、スリット４４ａに対して斜め方向に設けられている。内管４２ａの外側の端面は塞がれ、回転軸４７ａが取り付けられている。内管４２ｂは、側面にスパイラルスリット４５ｂを有した中空の円管である。スパイラルスリット４５ｂは、スリット４４ｂに対して斜め方向に設けられており、その斜め方向はスパイラルスリット４５ａと逆方向である。内管４２ｂの外側の端面は塞がれ、回転軸４７ｂが取り付けられている。そして、外管４１の一端から回転軸４７ａを突出して、スリット４４ａとスパイラルスリット４５ａとの長手方向の位置を合わせて、外管４１の内側に内管４２ａが嵌合される。内管４２ｂも同様に、外管４１の他端の内側に嵌合される。

かかる構成により、図４（ｂ）のとおり、ノズル４０は、スリット４４ａとスパイラルスリット４５ａが接合した位置に噴射口４６ａを有する。また、スリット４４ｂとスパイラルスリット４５ｂが接合した位置に噴射口４６ｂを有する。そのため、ガス供給口４３に気体が供給されると、噴射口４６ａ、４６ｂから気体が噴射される。気体の噴射角度は、スリット４４ａ、４４ｂ及びスパイラルスリット４５ａ、４５ｂの形状により決定される。そして、噴射口４６ａは、回転軸４７ａを回転することで外管４１の長手方向において切り替えられる。噴射口４６ｂは、回転軸４７ｂを回転することで外管４１の長手方向において切り替えられる。

ノズル４０は、長手方向を鋼板１（図１参照）の幅方向として、液体除去装置に備えられ、噴射口４６ａ、４６ｂから気体が噴射される。噴射口４６ａ、４６ｂの位置を調整し、間隙１２、１２（図１参照）に気体を噴射することで、間隙１２、１２を通って液切りロール１１、１１（図１参照）より進行方向側に侵入する液体が除去される。鋼板１の変更または蛇行などにより端面１ａ、１ａ（図１参照）の位置が鋼材１の幅方向に変化し、これにより間隙１２、１２の位置が変化した場合には、間隙１２、１２の位置に応じ、回転軸４７ａ、４７ｂを回転させ、噴射口４６ａ、４６ｂを鋼板１の幅方向において切り替える。これにより、間隙１２、１２の位置が変化しても、間隙１２、１２への気体を噴射することができる。また、噴射口４６ａ、４６ｂを切り替えても、気体の噴射方向または角度を維持することができる。そのため、間隙１２、１２の位置が変化しても、本発明の効果を得ることができる。

なお、噴射口の移動手段の構成は、上記ノズル４０が備える移動手段に限定されず、例えば外管４１がスパイラルスリット４５ａ、４５ｂを有し、内管４２ａ、４２ｂがスリット４４ａ、４４ｂを有するようにしても良い。また、内管４２ａ、４２ｂを外管４１の外側から嵌合し、回転させても良い。さらに、ノズル４０の噴射口を１箇所にし、それぞれの間隙１２に独立して配置しても良い。またさらに、内管４２ａ、４２ｂがスパイラルスリット４５ａ、４５ｂに変えて部分的な開口部を有し、外管４１が長手方向に移動することで噴射口の位置を移動させても良い。

（実施例１）
図５は、間隙から侵入する液体量の測定装置５０を示す図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は上面図、図５（ｃ）は左側面図である。以下、測定装置５０の各部について説明する。なお、図５（ａ）、図５（ｃ）の矢印は、スチールロール５１、液切りロール５３の回転方向である。

（スチールロール５１）
測定装置５０では、液体を除去する金属板材の代わりとして鋼製のスチールロール５１を使用した。スチールロール５１は、一部で直径が変えられ、直径の大きい円周面（以下単に「円周面」という。）５１ａを鋼板１（図１参照）の代わりとし、直径の小さい円周面（以下「段差部」という。）５１ｂにより間隙５２を形成した。円周面５１ａの直径は３００ｍｍ、幅は１００ｍｍとした。段差部５１ｂは、円周面５１ａとの段差を３ｍｍとし、幅は５０ｍｍとした。

（液切りロール５３）
スチールロール５１の円周面５１ａに接して、液切りロール５３を設置した。液切りロール５３には、ポリウレタンライニングロールを使用した。液切りロール５３の直径は２５０ｍｍ、幅は１５０ｍｍとした。

（ノズル５４）
スチールロール５１の円周面５１ａと液切りロール５３の接触部５５より上側に、間隙５２に向けてノズル５４を配置した。ここで、間隙１２（図１参照）への液体の侵入におよぼす影響因子の各値を次のとおり定めた。ノズル５４の寸法として、スリットギャップＢを１ｍｍ、ノズル幅Ｗｎを５０ｍｍとした。ノズル５４の設置位置として、液切りロール５３直下までのノズル距離Ｄを１００ｍｍ、ノズルエッジ位置Ｗｅを２５ｍｍとした。ここで、ノズルエッジ位置Ｗｅとは、接触部５５の間隙５２側の端点５６を通りノズル中心線に平行な線Ｅと、ノズル５４の内側エッジを通りノズル中心線に平行な線Ｆとの距離で、負値は線Ｆが線Ｅの外側に位置する場合、正値は線Ｆが線Ｅの内側に位置する場合である。ノズル５４の設置角度として、角度φを３０°、角度θを２０°とした。ここで、角度φはスチールロール５１の回転方向を基準とした幅方向（スチールロール５１の厚さ方向）の角度である。また、角度θは、実際の操業において金属板材が配置される仮想面５７を基準としたときに、これとなす角度である。

（測定ロール５８）
測定ロール５８は、スチールロール５１の円周面５１ａと接触可能とし、接触によりスチールロール５１と同期して回転するようにした。測定ロール５８の直径は１２０ｍｍとし、測定ロール５８の円周面には幅１２ｍｍ、長さ１００ｍｍの濾紙５９を貼り付けた。測定ロール５８は１回転で停止する構造とした。

かかる構成により、スチールロール５１と液切りロール５３を接触部５５より下の位置まで水に漬け、スチールロール５１を接触部５５において上向きの回転方向になるように回転させた。測定ロール５８を円周面５１ａの段差部５１ｂ側に接触させ、回転させた。スチールロール５１の円周面５１ａの円周速度ｖ（ｍ／ｍｉｎ）を生産ラインの速度と考え、円周速度ｖを変化させて、濾紙５９が吸い取った水の重量を測定した。そして、この重量から水の平均付着膜厚を求めた。

（比較例１）
測定装置５０において、ノズル５４から気体を噴射せず、測定ロール５８をスチールロール５１の円周面５１ａの段差部５１ｂ側と反対側の端部と接触させて測定を行った。これは、生産ラインにおける鋼板１（図１参照）の中央部を想定したものである。他の条件は、実施例１と同一とした。

（比較例２）
測定装置５０において、ノズル５４から気体を噴射せずに測定を行った。他の条件は、実施例１と同一とした。

（比較例３）
ノズル５４の角度φを−３０°とし、他の条件は実施例１と同一として測定を行った。ここで、φ＝−３０°は、スチールロール５１の円周面５１ａ側から段差部５１ｂ側に空気を噴射しており、特許文献１に記載の方法である。

図６は、実施例１及び比較例１〜３の平均付着膜厚を示す図である。すべてにおいて平均付着膜厚は、スチールロール５１の円周速度ｖの増加とともに厚くなった。低速では、実施例１と比較例１、３は、ほぼ同じ値となり、気体噴射は大きな効果を発揮していた。しかし、円周速度ｖが高速になると、比較例３は比較例２に近い値となり、気体噴射の効果がほとんどなくなったのに対し、実施例１では引き続き効果を有し、比較例３に比べ大幅に付着膜厚を減少することができた。これにより、気体を金属板材の外側から中央側に噴射することで、間隙における液体の除去に大きな効果があることが確認できた。

（実施例２）
図２の液体除去装置２０を用い、鋼板１の液体を除去した。ノズル１３、１３、…の影響因子として、ノズルスリットギャップＢ（図５参照）を２ｍｍ、ノズル幅Ｗｎ（図５参照）を１４０ｍｍ、角度θ（図１参照）を１８°とした。そして、ノズル１３、１３、…の角度φ（図１参照）を０°、３０°、４５°と変更するとともに、鋼板速度、ノズル圧力を変更して、液体の除去状況を観察した。

（比較例４）
実施例２において、ノズル１３、１３、…の角度φを−３０°とし、他の条件は実施例２と同一として液体の除去状況を観察した。ここで、φ＝−３０°は、特許文献１に記載の方法である。

観察結果の評価は、鋼板１への液体の付着量の測定が困難であるため、鋼板コイルを１本通板する間（約５〜１０分間）での液切りロール１１、１１下流におけるサポートロール（図示省略）の濡れ状況及び鋼板１からの液垂れ状況を観察し評価した。また、液切りロール１１、１１からの液滴の飛散状況を観察し評価した。これらの評価基準は次のとおりとした。
サポートロールの濡れ、鋼板からの液垂れ、液滴発生が
◎：全くない
○：時々あるが操業に問題ない
△：頻度が高くなり場合によっては操業に影響する
×：常時発生し操業に影響
評価結果は表１のとおりであった。

表１のとおり、鋼板速度１００ｍ／ｍｉｎでは、実施例２はいずれの角度φにおいてもサポートロールの濡れ、鋼板からの液垂れ、及び液滴の発生が全くなく、これらが発生した比較例４と比較して極めて良好であった。また、比較例４では、鋼板速度２００ｍ／ｍｉｎでノズル圧力４００ｋＰａ、鋼板速度４００ｍ／ｍｉｎでノズル圧力５００ｋＰａのようにノズル圧力を高くしても、サポートロールの濡れ、鋼板からの液垂れ、及び液滴が多く発生した。一方、実施例２では、鋼板速度２００ｍ／ｍｉｎでは、いずれの角度φにおいてもこれらは全く発生しなかった。また、鋼板速度４００ｍ／ｍｉｎでは、いずれの角度φにおいても比較例４と比較して極めて良好であった。このように、実施例２は比較例４に比べ、サポートロールの濡れ、鋼板１からの液垂れ、及び液滴発生を減少できることが確認できた。

（実施例３）
図２の液体除去装置２０を用い、ノズル設置の角度φ及び角度θ、並びにノズル圧力Ｐｎを変更して鋼板１の液体を除去した。条件は、鋼板速度を２００ｍ／ｍｉｎ、ノズルスリットギャップＢ（図５参照）を２ｍｍ、ノズル距離Ｄ（図５参照）を１８０ｍｍとした。図７は、結果を示す図である。図７のとおり、角度φ及び角度θの増加に伴いノズル圧力Ｐｎを大きくする必要があることが確認できた。これにより、角度φは４５゜以下、角度θは±３０゜以下とすることが好ましい。特に、角度φが３０゜、角度θが２０゜を越えるとノズル圧力は急激に大きくなる。したがって、操業コストの観点から、角度φは３０゜以下、角度θは±２０゜以下の範囲とすることがさらに好ましい。

なお、上記実施形態及び実施例では、金属板材を鋼板として説明したが、本発明は、アルミニウムなどの他の金属の板材にも適用可能である。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う金属板材に付着した液体の除去方法、除去装置、及び金属板材の製造方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

金属板材に付着した液体の除去装置を模式的に示した図である。 液体除去装置の第２の実施形態を示す図である。 液体除去装置の第３の実施形態を示す図である。 （ａ）は噴射口の移動手段を備えたノズルの一例を示す図である。 （ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 液切りロール間隙から侵入する液体量を測定する測定装置を示す図である。 スチールロールの円周速度とスチールロールへの水の平均付着膜厚との関係を示す図である。 液体の除去に必要なノズル設置方向の角度φ及び角度θ、並びにノズル圧力Ｐｎの関係を示す図である。 従来の金属板材に付着した液体の除去方法を示す図である。

符号の説明

φ ノズルの向きを金属板材の表面に平行な面に投影したときの角度
θ ノズルの向きを金属板材の表面に垂直な面に投影したときの角度
１ 金属板材
１０ 液体除去装置
１１ 液切りロール
１２ 間隙
１３ ノズル
２０ 液体除去装置
３０ 液体除去装置
３１ ノズル
３２ リニアガイド
４０ ノズル
４１ 外管
４２ａ、４２ｂ 内管
４４ａ、４４ｂ スリット
４５ａ、４５ｂ スパイラルスリット
４６ａ、４６ｂ 噴射口

Claims (7)

1. 金属板材を上下から挟む一対の液切りロールとノズルとを備え、前記金属板材の幅方向端面の外側で、かつ一対の前記液切りロールの間に形成される間隙に向けて、前記ノズルから気体を噴射する金属板材に付着した液体の除去方法において、
   前記気体を、前記金属板材の表面に平行な面内方向に関し、前記金属板材の進行方向に対して、反対方向または前記金属板材の外側から中央側への斜め反対方向に噴射し、前記気体の噴射方向は、前記金属板材の表面に平行な面に投影した角度が前記金属板材の進行方向に対して４５°以下で、前記金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が前記金属板材の表面に対して３０°以下であることを特徴とする金属板材に付着した液体の除去方法。
2. 前記気体の噴出位置を、前記間隙の位置に応じて前記金属板材の幅方向に変更することを特徴とする請求項１に記載の金属板材に付着した液体の除去方法。
3. 金属板材を上下から挟む一対の液切りロールと、前記金属板材の幅方向端面の外側で、かつ一対の前記液切りロールの間に形成される間隙に向けて配置されるノズルとを備える金属板材に付着した液体の除去装置において、
   前記ノズルの向きが、前記金属板材の表面に平行な面内方向に関し、前記金属板材の進行方向に対して、反対方向または前記金属板材の外側から中央側への斜め反対方向であり、前記ノズルの向きが、前記金属板材の表面に平行な面に投影した角度が前記金属板材の進行方向に対して４５°以下で、前記金属板材の表面に垂直な面に投影した角度が前記金属板材の表面に対して３０°以下であることを特徴とする金属板材に付着した液体の除去装置。
4. 前記ノズルが、前記金属板材の幅方向に移動する移動手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の金属板材に付着した液体の除去装置。
5. 前記ノズルが、前記金属板材の幅方向において前記気体の噴射口を切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の金属板材に付着した液体の除去装置。
6. 請求項１又は２に記載の金属板材に付着した液体の除去方法により、金属板材に付着した液体を除去する工程を有することを特徴とする金属板材の製造方法。
7. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の金属板材に付着した液体の除去装置を用いて、金属板材に付着した液体を除去する工程を有することを特徴とする金属板材の製造方法。

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