JP4894155B2 - スナウト内のドロス除去装置 - Google Patents
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Description
本発明は、金属ストリップの溶融めっき設備におけるスナウト内のドロス除去装置に関する。
鋼帯の連続亜鉛めっき等の金属ストリップの溶融めっき設備において、めっき浴内に金属酸化物、金属間化合物、不純物の酸化物等（以下これらを総称して「ドロス」という）が浮遊して被めっき材である金属ストリップの表面に付着すると表面欠陥の原因となるので、常時これを除去することが重要である。
まず金属ストリップの溶融めっき設備の一例を図５により説明する。この図は溶融ポット回りの構成を示す概念図で、Ｓは金属ストリップ、１１は焼鈍炉、１２はスナウト、１３は溶融ポット、１４はシンクロール、１５はサポートロール、１６はエアワイパである。連続式の焼鈍炉１１で焼鈍された金属ストリップＳは、スナウト１２に囲まれて焼鈍炉内の還元性ガスの雰囲気のまま、大気に触れることなくめっき浴Ｍに侵入し、シンクロール１４に巻き付いて反転し、サポートロール１５に支持されて垂直上方に引き上げられ、エアワイパで表面に付着しためっき厚を調整される。矢印は金属ストリップＳの移動方向を示す。
まず金属ストリップの溶融めっき設備の一例を図５により説明する。この図は溶融ポット回りの構成を示す概念図で、Ｓは金属ストリップ、１１は焼鈍炉、１２はスナウト、１３は溶融ポット、１４はシンクロール、１５はサポートロール、１６はエアワイパである。連続式の焼鈍炉１１で焼鈍された金属ストリップＳは、スナウト１２に囲まれて焼鈍炉内の還元性ガスの雰囲気のまま、大気に触れることなくめっき浴Ｍに侵入し、シンクロール１４に巻き付いて反転し、サポートロール１５に支持されて垂直上方に引き上げられ、エアワイパで表面に付着しためっき厚を調整される。矢印は金属ストリップＳの移動方向を示す。
スナウト１２は金属ストリップＳを還元性雰囲気のままめっき浴Ｍ内に導くことを目的としているが、めっき浴表面のスナウト１２で囲まれた部分には、めっき浴内のアルミニウムの酸化等によって発生したドロスが存在し、金属ストリップＳの表面に付着しやすい。これはめっき層の形状や外観に影響を与え、製品欠陥の要因となる。
特許文献１には、スナウト内に存在するドロスを除去することを目的として、多孔または隙間を有する板状体とこの板状体を金属ストリップの幅方向と平行に移動させる板状体移動手段を備え、さらに、ドロスを吸引する吸引手段を備えるドロス除去装置が記載されている。
特許文献１には、スナウト内に存在するドロスを除去することを目的として、多孔または隙間を有する板状体とこの板状体を金属ストリップの幅方向と平行に移動させる板状体移動手段を備え、さらに、ドロスを吸引する吸引手段を備えるドロス除去装置が記載されている。
前者の板状体は例えば金網であり、これを金属ストリップの幅方向と平行に移動させることにより、めっき浴面にドロスが大量に発生しても、これを機械的にスナウト側壁の一端に移送し、金属ストリップへの付着を防止することができるとしている。また後者の吸引手段は、前記の板状体の移動によってスナウト側壁の一端に集められたドロスを排出するためのものである。特許文献１に記載の吸引手段を図６に示す。Ｓは金属ストリップ、１２はスナウト、４は吸引ノズル（吸引手段）、６は吸引ポンプである。
特開２０００−２７３５９９号公報
しかし特許文献１において提案されているドロス除去装置は、移動させる板状体にドロスが固着し、これが金属ストリップに接触したり、板状体の支持棒が破損して金属ストリップに接触するなどのトラブルが予想されるばかりでなく、スナウト内に複雑な移動機構が設置されることによる作業性の阻害も懸念され、また設備費も高価なものとなるなどの問題があった。
本発明は、従来の技術におけるこのような問題点を解消し、簡素で低価格なドロス除去装置を実現することを目的とする。
本発明は、金属ストリップの溶融めっき設備における溶融ポット入側スナウト内のめっき浴表面に発生するドロスを除去するスナウト内のドロス除去装置であって、少なくともめっき浴表面に接し、かつ前記金属ストリップの幅方向両端の一方に鉛直軸回りに旋回可能な案内羽根を備えると共に、他方にドロスを吸引する吸引手段を備えたことを特徴とするスナウト内のドロス除去装置であり、望ましくは前記の案内羽根に不活性ガスを噴射するノズルを併設した前記のドロス除去装置であり、さらに望ましくは前記の吸引手段の吸引口を鉛直軸回りに旋回可能とした前記のドロス除去装置である。
本発明のドロス除去装置では、スナウト内で被めっき材である金属ストリップに接触する位置に機械的な設備を設けることがないので機器と被めっき材とが接触するおそれがなく、すり疵発生や破断などの事故を発生しない。
また、ドロスの発生状況に応じて簡単にこれを除去することができるので吸引機構には長寿命を期待できる。
また、ドロスの発生状況に応じて簡単にこれを除去することができるので吸引機構には長寿命を期待できる。
装置全体が簡素で安価であり、作業性、経済性ともに優れたドロス除去装置が実現し、めっき製品の品質が向上するという、優れた効果を奏する。
本発明のドロス除去装置は、金属ストリップの溶融めっき設備における溶融ポット入側スナウト内に設けられる。少なくともめっき浴表面に接し、かつ前記金属ストリップの幅方向両端の一方に鉛直軸回りに旋回可能な案内羽根を備える。望ましくはこの案内羽根に不活性ガスを噴射する噴射ノズルを併設してめっき浴の流動を加勢するようにする。これら案内羽根、噴射ノズルは一体となって上下に移動し、高さを任意に調整できる。さらに少なくともめっき浴表面に接する案内羽根の旋回動作によって周辺のドロスを攪拌し、スナウト内の幅方向反対端に向けてドロスを押し流す。ドロスの流れが滞った場合は噴射ノズルによって流れを加勢する。
一方、スナウト内の金属ストリップの幅方向両端の他方にはドロスを吸引する吸引手段を備える。吸引手段は、一端に吸引口を備える吸引配管および吸引ポンプで構成され、上記の案内羽根および噴射ノズルによって誘導されたドロスを吸引して系外へ排出する。
吸引口は鉛直軸回りに旋回可能とすると、ドロスの吸引をさらに効果的に行なえるので望ましい。
吸引口は鉛直軸回りに旋回可能とすると、ドロスの吸引をさらに効果的に行なえるので望ましい。
本発明の実施例を図面により説明する。図１および図３はスナウト部分を金属ストリップの通板方向から見た実施例のドロス除去装置の正面図、図２および図４は同じく平面図で、１２はスナウト、Ｓは金属ストリップ、Ｍはめっき浴、１は不活性ガスを供給する噴射ガス配管、２はその先端の噴射ノズル、３は案内羽根、４は吸引口、５は吸引配管、６は吸引ポンプである。矢印は金属ストリップＳの移動方向を示す。
スナウト１２内の金属ストリップＳの幅方向両端の一方、図１、図２では右側に案内羽根３が設けられ、図示しない旋回機構により鉛直軸回りに旋回可能である。さらに少なくともめっき浴表面に接するように、図示しない昇降機構により上下に移動可能で、液面の変動に追随できる。また、図１〜図４で左側に配置されている吸引口４も、図示しない旋回機構により鉛直軸回りに旋回可能として、吸引口の向きを適宜ドロスの流れに合わせることもできる。
さらに、図３、図４では右側に噴射ノズル２および案内羽根３が設けられ、これらは一体となって図示しない旋回機構により鉛直軸回りに旋回可能である。さらにこれらは図示しない昇降機構により一体となって上下に移動可能で、液面の変動に追随できる。噴射ノズル２、案内羽根３、吸引口４等はたとえばスナウトの外側まで把手を伸ばしておき、これを例えば手動により旋回および昇降の操作をするようにすればよい。
スナウト側壁には図示しない覗き窓があり、カメラが取り付けられている。このカメラの画像を運転室等でモニタすることにより、ドロスの発生を発見することができる。本発明のドロス除去装置は常時稼動させる必要はなく、ドロスの発生を確認した場合に使用することで十分である。
本発明のドロス除去装置の使用方法の一例を、鋼帯の連続溶融亜鉛めっき設備の例で説明する。スナウト１２内の鋼帯（金属ストリップ）Ｓの幅方向両端部分にドロスが発生し始めたので、鋼帯Ｓに付着しそうになった段階で図３および図４に示す本発明のドロス除去装置の運転を開始した。
本発明のドロス除去装置の使用方法の一例を、鋼帯の連続溶融亜鉛めっき設備の例で説明する。スナウト１２内の鋼帯（金属ストリップ）Ｓの幅方向両端部分にドロスが発生し始めたので、鋼帯Ｓに付着しそうになった段階で図３および図４に示す本発明のドロス除去装置の運転を開始した。
案内羽根３はＳＵＳ３１６（ステンレス鋼板）製で寸法は幅100ｍｍ、高さ300ｍｍ、噴射ノズル２の下部に浴面に接するように設置した。また噴射ノズル２は浴面上50ｍｍに位置するように設置した。吸引口４は同じくＳＵＳ３１６製で、開口部の径は80ｍｍとし、1150ｋｇ／ｍｉｎのポンプで吸引するようにした。
手動で案内羽根３の旋回を繰り返し、亜鉛浴を攪拌して流れを起したところ、約１５秒ほどでドロスは吸引口４から吸引され、同時に吸引口４周辺のドロスも順次排出されて正常な浴面状態に回復した。
手動で案内羽根３の旋回を繰り返し、亜鉛浴を攪拌して流れを起したところ、約１５秒ほどでドロスは吸引口４から吸引され、同時に吸引口４周辺のドロスも順次排出されて正常な浴面状態に回復した。
なお、ドロス発生後処置が遅れ、ドロスがやや多量に溜まってしまった場合は、噴射ノズル２により窒素等の不活性ガスを噴射して流れを加勢すればよい。
溶融亜鉛めっき製品コイルの全長についてすり疵の有無を目視で観察して判定し、すり疵が1か所でも確認されたコイルは不良発生と登録し、全コイル数に対する不良発生コイル数を調査した。本発明のドロス除去装置を使用しない場合の不良発生率が０．５０％であったのに対し、本発明のドロス除去装置を適切に使用した結果、スナウト内ドロスによるすり疵発生を抑制することができ、不良発生率は０．０８％にまで削減させることができた。
溶融亜鉛めっき製品コイルの全長についてすり疵の有無を目視で観察して判定し、すり疵が1か所でも確認されたコイルは不良発生と登録し、全コイル数に対する不良発生コイル数を調査した。本発明のドロス除去装置を使用しない場合の不良発生率が０．５０％であったのに対し、本発明のドロス除去装置を適切に使用した結果、スナウト内ドロスによるすり疵発生を抑制することができ、不良発生率は０．０８％にまで削減させることができた。
１ 噴射ガス配管
２ 噴射ノズル
３ 案内羽根
４ 吸引口
５ 吸引配管
６ 吸引ポンプ
１１ 焼鈍炉
１２ スナウト
１３ 溶融ポット
１４ シンクロール
１５ サポートロール
１６ エアワイパ
Ｍ めっき浴
Ｓ 金属ストリップ
２ 噴射ノズル
３ 案内羽根
４ 吸引口
５ 吸引配管
６ 吸引ポンプ
１１ 焼鈍炉
１２ スナウト
１３ 溶融ポット
１４ シンクロール
１５ サポートロール
１６ エアワイパ
Ｍ めっき浴
Ｓ 金属ストリップ
Claims (3)
- 金属ストリップの溶融めっき設備における溶融ポット入側スナウト内のめっき浴表面に発生するドロスを除去するスナウト内のドロス除去装置であって、少なくともめっき浴表面に接し、かつ前記金属ストリップの幅方向両端の一方に鉛直軸回りに旋回可能な案内羽根を備えると共に、他方にドロスを吸引する吸引手段を備えたことを特徴とするスナウト内のドロス除去装置。
- 前記の案内羽根に不活性ガスを噴射する噴射ノズルを併設した請求項１に記載のスナウト内のドロス除去装置。
- 前記の吸引手段の吸引口を鉛直軸回りに旋回可能とした請求項１または２に記載のスナウト内のドロス除去装置。
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