JP5168883B2

JP5168883B2 - Molten metal plating equipment

Info

Publication number: JP5168883B2
Application number: JP2006306139A
Authority: JP
Inventors: 好司岩田; 岳文亀谷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2026-11-13
Also published as: JP2008121065A

Description

本発明は、溶融金属めっき装置、特に溶融Zn系めっき装置に関するものである。 The present invention relates to a molten metal plating apparatus, and more particularly to a molten Zn plating apparatus.

溶融金属（例えばZn、Aｌ、Mn、Pb及びその合金）めっき鋼板は、一般的に以下に示すように製造される。
図２は、従来の溶融金属めっき設備の縦横断面の概略図であり、図２によれば、冷延、前処理工程での表面洗浄、非酸化性あるいは還元性雰囲気中での加熱、焼鈍、冷却の各々の工程を経た鋼板Ｓは、矢印の方向に走向してスナウト１からメインポット３中に連続的に浸漬される。次いで、シンクロール２で方向転換後、メインポット３から引き上げられ、メインポット３中で鋼板Ｓの表面に付着した過剰の溶融金属はガスワイピング等の図示しない付着量制御装置でめっき付着量を調整後、冷却され、所定の後処理を施され、所望のめっき鋼板になる。一方で、鋼板Ｓに付着して減少するめっき金属を補うために、金属のインゴット４をプリメルトポット５で溶解し、適宜、必要に応じて、プリメルトポット５からメインポット３へめっき金属が補充される。 Molten metal (for example, Zn, Al, Mn, Pb and alloys thereof) plated steel sheets are generally manufactured as shown below.
FIG. 2 is a schematic view of a vertical and horizontal cross section of a conventional molten metal plating facility. According to FIG. 2, cold rolling, surface cleaning in a pretreatment process, heating in a non-oxidizing or reducing atmosphere, annealing, The steel sheet S that has undergone each cooling step runs in the direction of the arrow and is continuously immersed from the snout 1 into the main pot 3. Next, after the direction is changed by the sink roll 2, the excess molten metal which is pulled up from the main pot 3 and adheres to the surface of the steel sheet S in the main pot 3 is adjusted with a coating amount control device (not shown) such as gas wiping. Thereafter, it is cooled and subjected to a predetermined post-treatment to obtain a desired plated steel sheet. On the other hand, in order to compensate for the reduced plating metal adhering to the steel sheet S, the metal ingot 4 is melted in the pre-melt pot 5, and the plating metal is transferred from the pre-melt pot 5 to the main pot 3 as necessary. To be replenished.

上記にて製造される代表的な製品としては、溶融Znめっき鋼板（合金化溶融Znめっき鋼板を含む）、溶融Alめっき鋼板があげられる。また、これらの製品を製造するにあたっては、溶融金属と素地鋼板との界面に硬くて脆い合金層が成長するのを抑制しめっき密着性を向上させるために、主成分（ZnやAl等）である溶融金属中に主成分以外の成分が少量添加されることが多い。例えば、溶融Znめっき鋼板では、主成分である溶融Zn中に微量のAlが、溶融Alめっきでは、主成分である溶融Al中に微量のSiが添加されることが多い。そして、添加するにあたっては、合金層成長を適度に抑制するために、その添加量を適正範囲に管理することが重要となる。 Typical products produced above include hot-dip Zn-plated steel sheets (including alloyed hot-dip Zn-plated steel sheets) and hot-dip Al-plated steel sheets. Moreover, when manufacturing these products, in order to suppress the growth of hard and brittle alloy layers at the interface between the molten metal and the base steel plate and to improve the plating adhesion, the main component (Zn, Al, etc.) In many cases, a small amount of a component other than the main component is added to a molten metal. For example, in a hot-dip Zn-plated steel sheet, a small amount of Al is often added to molten Zn, which is the main component, and in hot-dip Al plating, a small amount of Si is often added to molten Al, which is the main component. And in adding, in order to suppress alloy layer growth moderately, it is important to manage the addition amount in an appropriate range.

例えば、溶融Znめっき鋼板の場合、添加されたAlは、溶融Zn浴中でZnよりも優先的に鋼板と反応し、めっき層と素地鋼板界面にAl富化層（Fe-Al金属間化合物）を生成することで、Fe-Znの合金化反応を抑制し、これによって密着性の良好な合金化溶融Znめっき鋼板を製造する。 For example, in the case of a hot-dip Zn-plated steel sheet, the added Al reacts with the steel sheet preferentially over Zn in the hot-melt Zn bath, and an Al-enriched layer (Fe-Al intermetallic compound) at the interface between the plating layer and the base steel sheet Is produced to suppress the alloying reaction of Fe—Zn, thereby producing an alloyed hot-dip Zn-plated steel sheet with good adhesion.

ところで、かかる溶融Znめっき浴に添加されたAlの量は、（1）優先的なAl富化層の生成、（2）ドロスの生成及び該ドロスのめっき浴外への排除、等により減少するので、その減少した分をめっき浴へ補給する必要がある。その補給方法としては、目標とする濃度あるいは目標濃度より高濃度のAl量を含有したZnインゴット及び純Znインゴットをめっき浴中に投入する方法が従来から行われてきた。しかし、インゴットによるAlの補給方法では、めっき浴に投入されたインゴットがめっき浴中で溶解、拡散して、均一なめっき浴になるまでに時間がかかる。また、インゴットが全て溶解、拡散してから次のインゴット投入までの間、浴中のAl濃度は減少しつづけるため、インゴットを投入するピッチに対応して、めっき浴中のAl濃度が大きく変動するという問題がある。そして、めっき浴中のAl濃度が変動すると、前述したAl富化層の生成が不均一となり、安定しためっき品質を得ることが出来ない。
そこで、上記問題を解決するために、いくつかの技術が提案されている。
特許文献1では、めっき槽への成分補給方法として、補給成分を予め溶融、保持した複数個のプリメルトポットを用い、必要な補給成分の濃度及びめっき槽の減少量に対応するようプリメルトポットから成分をめっき槽に補給する方法や、補給成分を予め溶融、保持した少なくとも1つのプリメルトポット及び補給成分の金属塊あるいは金属粉粒を入れた少なくとも1つのホッパを用い、必要な補給成分の濃度及びめっき槽の減少量に対応するよう前記プリメルトポット及びホッパから成分をめっき槽に補給する方法が開示されている。
また、特許文献２では、補給成分を予め溶融、保持した複数個のプリメルトポット又は少なくとも一つのホッパを用い、必要な補給成分の濃度及びめっき浴の減少量に対応するよう、めっき浴内に設けた混合槽に前記プリメルトポット、又はプリメルトポット及びホッパから成分を供給し、該混合槽内から噴射ノズルを用いてめっき浴内へ噴射して成分を補給するめっき浴への成分補給方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の方法では、めっき槽（浴）に補給成分を供給するための箇所とそれ以外の場所では成分濃度がばらついて、めっき槽（浴）内の濃度分布が不均一になり、鋼板全体でめっき品質が不均一になるという問題が生じる。
特許文献３では、プリメルトポット又は混合層から、溶融めっき金属を被めっき鋼板が該めっき浴に浸入する部分の板幅方向全域に供給する方法が開示されている。しかしながら、特許文献３の方法では、鋼板が浸入する部分への溶融金属の直接供給により浸入波面の揺らぎによりアッシュ、スリキズなどの別な素材欠陥が発生する。
このように、現状では、充分に優れためっき品質を有する製品を得るに至っていない。 By the way, the amount of Al added to such a hot-dip Zn plating bath is reduced by (1) preferential formation of an Al-enriched layer, (2) generation of dross and elimination of the dross out of the plating bath, etc. Therefore, it is necessary to replenish the reduced amount to the plating bath. As a replenishment method, a method of charging a Zn ingot containing a target concentration or an Al amount higher than the target concentration and a pure Zn ingot into a plating bath has been conventionally performed. However, in the Al replenishment method using an ingot, it takes time until the ingot charged into the plating bath dissolves and diffuses in the plating bath and becomes a uniform plating bath. In addition, since the Al concentration in the bath continues to decrease from when all of the ingot is dissolved and diffused until the next ingot is charged, the Al concentration in the plating bath varies greatly according to the pitch at which the ingot is charged. There is a problem. If the Al concentration in the plating bath varies, the above-described formation of the Al-enriched layer becomes non-uniform, and stable plating quality cannot be obtained.
In order to solve the above problems, several techniques have been proposed.
In Patent Document 1, as a component replenishment method to the plating tank, a plurality of premelt pots in which the replenishment components are previously melted and retained are used, and the premelt pot is adapted to the required concentration of the replenishment component and the reduction amount of the plating tank. Using at least one pre-melt pot that has been pre-melted and retained the pre-supplement component and at least one hopper containing a metal lump or metal powder of the replenishment component. A method of replenishing the plating tank with components from the premelt pot and hopper so as to correspond to the concentration and the amount of decrease in the plating tank is disclosed.
Further, in Patent Document 2, a plurality of pre-melt pots or at least one hopper in which the replenishing components are previously melted and held are used, and the plating bath is provided with a required concentration of replenishing components and a reduction amount of the plating bath. Ingredient replenishment method to a plating bath in which components are supplied from the premelt pot or the premelt pot and hopper to the provided mixing tank, and the components are injected from the mixing tank into the plating bath using an injection nozzle. Is disclosed.
However, in the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the concentration of the components varies in the place for supplying the replenishment component to the plating tank (bath) and other places, and the concentration distribution in the plating tank (bath). Becomes non-uniform, resulting in a problem of non-uniform plating quality throughout the steel sheet.
Patent Document 3 discloses a method in which a hot dipped metal is supplied from a premelt pot or a mixed layer to the entire plate width direction of a portion where a steel plate to be plated enters the plating bath. However, in the method of Patent Document 3, other material defects such as ash and scratches are generated by the fluctuation of the intrusion wavefront due to the direct supply of molten metal to the portion into which the steel sheet enters.
Thus, at present, a product having sufficiently excellent plating quality has not been obtained.

一方、上記問題（Al濃度が変動し、Al富化層の生成が不均一となり、安定しためっき品質を得られない）以外にも、上記製造方法においては、鋼板Ｓがメインポット３を通過する間に、鋼板Ｓから溶出したFeがメインポット３中の主成分であるZnや少量添加されているAlと反応して、Zn、Fe、Al等から構成される金属間化合物、いわゆるドロスを生成する問題がある。 On the other hand, in addition to the above problems (Al concentration fluctuates, Al-rich layer formation becomes uneven and stable plating quality cannot be obtained), the steel sheet S passes through the main pot 3 in the manufacturing method. In the meantime, Fe eluted from the steel plate S reacts with Zn, which is the main component in the main pot 3, and Al added in a small amount to produce an intermetallic compound composed of Zn, Fe, Al, etc., so-called dross. There is a problem to do.

このドロスの問題に対しても、除去するための提案が、従来から多く行われている。これらの提案の多くは、溶融Znを一旦、めっき槽外に汲み出してドロスを沈降分離させる方法、あるいは、ドロスを濾過分離する方法である。
しかしながら、数多くの提案が行われているにも関わらず、従来の提案は実用化されていない。この理由は、これらの提案の技術は机上では成立するものであるが、実設備では機構の複雑さや耐久性、操業性に多くの問題があり、実際には不可能であるためである。
例えば、特許文献４では、メインポットとプリメルトポットを連結する溶湯導入路を浴面レベルよりも低い位置で設置することによりドロスの流出を食い止める方法が、特許文献５では、発生したボトムドロス(Fe-Zn系)を直ちにめっき槽から除去するために側部及び底部でメインポットとプリメルトポットを接続する方法が開示されている。しかしながら、特許文献４および５では、設備が複雑化し、また、配管からめっき浴が漏れるような事態になった場合は漏れを食い止める方策がない。さらに、めっき浴の加熱が不十分の場合、例えば停電になった場合には、配管内のめっき浴は容易に凝固する。すなわち、単に設備が複雑で操業に支障をきたすだけでなく、エンジニアリング上にも多くの解決しなければならない問題があり、実機への適用は容易に行えない。 Many proposals for removing the dross problem have been made. Many of these proposals are a method in which molten Zn is once pumped out of the plating tank and the dross is settled and separated, or the dross is filtered and separated.
However, although many proposals have been made, conventional proposals have not been put into practical use. The reason for this is that although these proposed technologies can be established on a desk, there are many problems in the complexity, durability, and operability of the mechanism in actual equipment, which is impossible in practice.
For example, in Patent Document 4, a method of stopping dross outflow by installing a molten metal introduction path connecting a main pot and a pre-melt pot at a position lower than a bath surface level is disclosed in Patent Document 5, in which generated bottom dross (Fe A method of connecting a main pot and a pre-melt pot at the side and bottom in order to immediately remove (-Zn)) from the plating tank is disclosed. However, in Patent Documents 4 and 5, there is no way to stop the leakage when the facilities become complicated and the plating bath leaks from the piping. Further, when the plating bath is not sufficiently heated, for example, when a power failure occurs, the plating bath in the pipe easily solidifies. That is, the equipment is not only complicated and hinders operation, but also has many problems that must be solved in engineering, and cannot be easily applied to actual machines.

特許文献６では、プリメルトポット内で不可避的に発生したドロスの発生を抑制するために、鉄が飽和していない高温にメインポットの温度を制御するための加熱手段を設けることが開示されている。 Patent Document 6 discloses that a heating means for controlling the temperature of the main pot is provided at a high temperature at which iron is not saturated in order to suppress the occurrence of dross that inevitably occurs in the premelt pot. Yes.

また、特許文献７では、メインポットへのドロスの混入を防止するために堰を設けることが、特許文献８では、メインポットにおける浴面からの熱損失低減のためめっき浴面に直接接触する上蓋を設けたことが記載されている。しかしながら、特許文献６〜８では、ZnO等の金属酸化物系ドロスまで考慮しておらず、ドロス除去としては不充分である。

特開平１−１６５７５３号公報特開平２−１０４６４９号公報特開平７−２３８３５８号公報特許昭６３−２３８２５２号公報特開平５−２２２５００号公報特開平１１−２８６７６１号公報特開平４−１６８２５３号公報特開平５−１２５５１２号公報 In Patent Document 7, a weir is provided to prevent dross from entering the main pot. In Patent Document 8, an upper lid that directly contacts the plating bath surface to reduce heat loss from the bath surface in the main pot. Is described. However, Patent Documents 6 to 8 do not consider metal oxide-based dross such as ZnO, which is insufficient for removing dross.

Japanese Patent Laid-Open No. 1-165553 JP-A-2-104649 JP 7-238358 A Japanese Patent No. 63-238252 Japanese Patent Laid-Open No. 5-222500 Japanese Patent Laid-Open No. 11-286761 JP-A-4-168253 JP-A-5-125512

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、プリメルトポットからメインポットに溶融金属を供給する際にプリメルトポット内以外でのトップドロス等の発生を抑制し、ドロスのメインポットへの混入を抑制する、優れためっき品質を有する製品を得るための溶融金属めっき装置を提供することを目的とする。

The present invention has been made in view of such circumstances, and when supplying molten metal from a premelt pot to a main pot, the occurrence of top dross and the like outside the premelt pot is suppressed, and the dross is supplied to the main pot. An object of the present invention is to provide a molten metal plating apparatus for obtaining a product having excellent plating quality, which suppresses the mixing of metal.

本発明者らは、上記目的を達成するために、従来の溶融金属めっき装置を見直した。そして、例えば、溶融Znめっき鋼板を製造しようとする場合、高Al濃度域が予想される箇所で、温度の低下に伴うトップドロスの発生を抑制し、トップドロスのメインポット内への流入を抑制することが非常に重要であることを見出した。また、ZnO等の金属酸化物系のドロスに関しては、浴組成のZnと空気中のO₂の酸化反応により金属酸化物系のドロスが発生すること、浴面への酸素の供給を絶つことが金属酸化物系のドロスの発生抑制には必要であり重要であることを見出した。さらに、上記知見に基づき、高Al濃度域が予想される箇所として、スナウト付近および流路でのドロス発生抑制およびドロス混入抑制対策に着目した。その結果、浴機器交換へ支障がない前記メインポットの一部から流路を経て前記プリメルトポットの一部までの浴面を覆う手段を配設し、さらにはプリメルトポット内もしくは前記流路内に仕切板を設置することで、上記問題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、以上の知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
［１］スナウトを有し、溶融金属を収容し鋼板を浸漬してめっきを施すメインポットと、めっきに使用するインゴットを溶解するプリメルトポットと、前記メインポットと前記プリメルトポットを同一浴面にて連接する流路を備える溶融金属めっき装置であって、
前記スナウトより前記流路側にかけての前記メインポットの一部から、前記流路を経て、前記金属インゴットより前記流路側にかけての前記プリメルトポットの一部まで浴面を覆う手段を配設することを特徴とする溶融金属めっき装置。
［２］前記［１］において、前記プリメルトポット内もしくは前記流路内に、少なくとも一つ以上の仕切板を配設することを特徴とする溶融金属めっき装置。ただし、前記プリメルトポット内とは、前記金属インゴットより前記流路側にかけての部分とする。 In order to achieve the above object, the present inventors have reviewed a conventional molten metal plating apparatus. And, for example, when trying to manufacture hot-dip Zn-plated steel sheets, it is possible to suppress the generation of top dross associated with a decrease in temperature and to prevent the top dross from flowing into the main pot at locations where a high Al concentration region is expected. I found it very important. In addition, regarding metal oxide-based dross such as ZnO, metal oxide-based dross may be generated due to the oxidation reaction between the bath composition Zn and O _{2 in} the air, and the supply of oxygen to the bath surface may be interrupted. It was found to be necessary and important for the suppression of metal oxide dross generation. Furthermore, based on the above findings, we focused attention on dross generation suppression and dross mixing suppression measures in the vicinity of the snout and in the flow path as a place where a high Al concentration region is expected. As a result, a means for covering the bath surface from a part of the main pot to a part of the premelt pot through a flow path that does not hinder bath equipment replacement is disposed, and further in the premelt pot or the flow path It has been found that the above problem can be solved by installing a partition plate inside, and the present invention has been completed.

The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[1] A main pot having a snout, containing a molten metal, dipping a steel plate and plating, a premelt pot for dissolving an ingot used for plating, and the main pot and the premelt pot on the same bath surface A molten metal plating apparatus having a flow path connected at
Disposing means for covering the bath surface from a part of the main pot from the snout to the flow path side through the flow path to a part of the premelt pot from the metal ingot to the flow path side; A feature of a molten metal plating apparatus.
[2] The molten metal plating apparatus according to [1], wherein at least one partition plate is disposed in the premelt pot or in the flow path. However, the inside of the premelt pot is a portion from the metal ingot to the flow path side.

本発明の溶融金属めっき装置によれば、プリメルトポットからメインポットに溶融金属を供給する際に、プリメルトポット内以外でのトップドロスに加えZnOなどの金属酸化物ドロスの発生を抑制し、プリメルトポット内からメインポットへのドロスの混入を抑制することが可能となる。その結果、優れためっき品質を有するめっき鋼板を得ることができる。また、設備が複雑化せずシンプルであるため、例えば、詰まった場合などのメンテナンスも容易である。 According to the molten metal plating apparatus of the present invention, when supplying the molten metal from the premelt pot to the main pot, the generation of metal oxide dross such as ZnO in addition to the top dross outside the premelt pot is suppressed, It becomes possible to suppress the mixing of dross from the premelt pot into the main pot. As a result, a plated steel sheet having excellent plating quality can be obtained. In addition, since the equipment is simple and not complicated, for example, maintenance such as clogging is easy.

以下、本発明について具体的に説明する。
図１は本発明の実施形態の一つである溶融Znめっき鋼板の製造装置を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視面である。そして、図1は、溶融金属を収容し鋼板を浸漬してめっきを施すメインポット３と、めっきに使用するインゴット４を溶解するプリメルトポット５と、前記メインポット３と前記プリメルトポット４を同一浴面にて連接する流路９から構成される。
メインポット3内には、鋼板Ｓがプリメルトポット側の斜め上方からメインポット３内に進入するようにスナウト１を、そして進入してきた鋼板Ｓが方向転換後、メインポット３から引き上げられるようにシンクロール２を配している。
プリメルトポット5内には、鋼板Ｓに付着して減少するめっき金属を補うために用いられる金属のインゴット４を溶解可能な程度に浸漬するように配している。
さらに、本発明では、前記メインポット３と前記プリメルトポット５を同一浴面にて連接する流路９を備えてあり、前記スナウトより前記流路側にかけての前記メインポットの一部から、前記流路を経て、前記金属インゴットより前記流路側にかけての前記プリメルトポットの一部まで浴面を覆うカバー６を配している。
以上の基本構造に対し、好ましい構造として、プリメルトポット５内（ただし、金属インゴット４より流路側９にかけての部分）もしくは流路９内に、少なくとも一つ以上の仕切板７を配している。
図1によれば、鋼板Ｓは、矢印の方向に走向してスナウト１からメインポット３中に連続的に浸漬される。次いで、シンクロール２で方向転換後、メインポット３から引き上げられ、メインポット３中で鋼板Ｓの表面に付着した過剰の溶融金属はガスワイピング等の図示しない付着量制御装置でめっき付着量を調整後、冷却され、所定の後処理を施され、所望のめっき鋼板になる。一方で、鋼板Ｓに付着して減少するめっき金属を補うために、金属のインゴット４をプリメルトポット５で溶解し、適宜、必要に応じて、プリメルトポット５から流路を介してメインポット３へめっき金属が補充される。ここで、本発明では、前記スナウトより前記流路側にかけての前記メインポットの一部から、前記流路を経て、前記金属インゴットより前記流路側にかけての前記プリメルトポットの一部まで、浴面を覆うカバー６を配設することで、前記メインポット３の一部から流路９を経て前記プリメルトポット５の一部までの浴面の温度は一定温度以上に保持される。さらに、好ましくは、プリメルトポット５内（ただし、金属インゴット４より流路側９にかけての部分）もしくは流路９内に、少なくとも一つ以上の仕切板７を配設することで、メインポット３とプリメルトポット５との流れを一部止める堰の役割を果たし、トップドロス８等の浮上しているドロスのメインポット３への流入を防ぐ。このように、カバー６と、好ましくは仕切板７を配設することは本発明において重要な要件であり、このようにカバー６と仕切板７を配設することによって、本発明が解決される。詳細な作用については後述する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
1A and 1B are diagrams showing a hot-dip Zn-plated steel sheet manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side sectional view and FIG. 1B is an AA arrow plane. 1 shows a main pot 3 containing molten metal and dipping a steel plate to perform plating, a premelt pot 5 for dissolving an ingot 4 used for plating, the main pot 3 and the premelt pot 4. It is comprised from the flow path 9 connected on the same bath surface.
In the main pot 3, the snout 1 is moved so that the steel sheet S enters the main pot 3 from obliquely upward on the pre-melt pot side, and the steel sheet S that has entered is turned up from the main pot 3 after changing its direction. A sink roll 2 is provided.
In the premelt pot 5, the metal ingot 4 used to supplement the plating metal that decreases by adhering to the steel sheet S is arranged so as to be immersed to the extent that it can be dissolved.
Furthermore, in the present invention, a flow path 9 that connects the main pot 3 and the premelt pot 5 on the same bath surface is provided, and the flow from a part of the main pot from the snout to the flow path side is provided. A cover 6 is provided to cover the bath surface up to a part of the premelt pot from the metal ingot to the flow path side through the path.
As a preferable structure with respect to the above basic structure, at least one partition plate 7 is arranged in the premelt pot 5 (however, the portion from the metal ingot 4 to the flow path side 9) or in the flow path 9. .
According to FIG. 1, the steel sheet S runs continuously in the direction of the arrow and is continuously immersed from the snout 1 into the main pot 3. Next, after the direction is changed by the sink roll 2, the excess molten metal which is pulled up from the main pot 3 and adheres to the surface of the steel sheet S in the main pot 3 is adjusted with a coating amount control device (not shown) such as gas wiping. Thereafter, it is cooled and subjected to a predetermined post-treatment to obtain a desired plated steel sheet. On the other hand, in order to compensate for the reduced plating metal adhering to the steel sheet S, the metal ingot 4 is melted in the premelt pot 5 and, if necessary, from the premelt pot 5 through the flow path to the main pot. 3 is replenished with plating metal. Here, in the present invention, a bath surface is formed from a part of the main pot from the snout to the flow path side through the flow path to a part of the premelt pot from the metal ingot to the flow path side. By providing the cover 6 to cover, the temperature of the bath surface from a part of the main pot 3 to the part of the premelt pot 5 through the flow path 9 is maintained at a certain temperature or higher. Further, preferably, by disposing at least one partition plate 7 in the premelt pot 5 (however, the portion from the metal ingot 4 to the flow path side 9) or in the flow path 9, the main pot 3 and It plays the role of a weir that partially stops the flow with the pre-melt pot 5 and prevents the floating dross such as the top dross 8 from flowing into the main pot 3. Thus, the provision of the cover 6 and preferably the partition plate 7 is an important requirement in the present invention, and the present invention is solved by arranging the cover 6 and the partition plate 7 in this way. . Detailed actions will be described later.

本発明において用いられる前記鋼板Ｓは、特に限定しない。しかし、溶融金属めっき装置に導入される前に、冷延、前処理工程での表面洗浄、非酸化性あるいは還元性雰囲気中での加熱、焼鈍、めっきに適した温度への酸化させることなしの冷却の各々の工程を経ることが好ましい。 The steel sheet S used in the present invention is not particularly limited. However, before being introduced into the molten metal plating equipment, without cold rolling, surface cleaning in the pretreatment process, heating in a non-oxidizing or reducing atmosphere, annealing, and oxidation to a temperature suitable for plating. It is preferable to go through each step of cooling.

前記メインポット３については特に限定しない。所望のめっき鋼板を得るために必要な溶融金属が収容できれば良く、収容される溶融金属の種類・濃度は、製造するめっき鋼板の用途・種類によって適宜決定される。
また、めっき浴の温度についても特に限定はしない。目的、めっきの種類や、設備的な設計事項に応じて適宜設定される。 The main pot 3 is not particularly limited. The molten metal necessary to obtain the desired plated steel sheet may be accommodated, and the type and concentration of the molten metal to be accommodated are appropriately determined depending on the application and type of the plated steel sheet to be manufactured.
Further, the temperature of the plating bath is not particularly limited. It is set as appropriate according to the purpose, type of plating, and equipment design.

前記金属インゴット４は、鋼板Ｓに付着して減少するめっき金属を補うためにプリメルトポット５内で溶解して使用する。そのために、最終的にメインポット３の濃度が所定の値になっていれば良く、添加方法に関しては何ら規定しない。 The metal ingot 4 is used after being dissolved in the premelt pot 5 in order to compensate for the plating metal that adheres to the steel sheet S and decreases. Therefore, it is only necessary that the concentration of the main pot 3 finally becomes a predetermined value, and the addition method is not specified at all.

本発明では、前記メインポット３と前記プリメルトポット５を同一浴面にて連接し、めっき液を移送するために流路９を備える。流路９の大きさ（長さ、深さ、幅等）については特に限定しないが、本発明の効果を充分に得るためには、深さはポット深さの１／２０〜１／８、幅はポット幅の１／２０〜１／８であることが好ましい。 In the present invention, the main pot 3 and the premelt pot 5 are connected on the same bath surface, and a flow path 9 is provided to transfer the plating solution. The size (length, depth, width, etc.) of the flow path 9 is not particularly limited, but in order to sufficiently obtain the effects of the present invention, the depth is 1/20 to 1/8 of the pot depth, The width is preferably 1/20 to 1/8 of the pot width.

例えば、溶融Znめっき鋼板を製造しようとする場合、スナウト１から流路９を経てプリメルトポット５までの間の浴面部分ではAl濃度が高い傾向にある。そして、メインポット３内で溶解したFeは不可避的にプリメルトポット５内に拡散し、浴面付近は温度低下に伴いFeが飽和となりAlと反応してFe₂Al₅などのFe−Al系トップドロスが発生しやすい。そのため、浴面付近を高温にしてFeを飽和状態としないことで、トップドロスの発生を抑制することが重要である。そこで、これらの状況を鑑みて、本発明では、Al濃度が高くトップドロスが生成しやすいスナウト１からプリメルトポット５までの間の浴面において、その浴面を覆うカバー６を配設することとする。このように浴面をカバー６で覆い、鉄が飽和していない高温に浴温を制御することで、すなわち、鉄を浴に溶解させておくことで、金属間化合物（Fe−Al系トップドロス）の形成析出を抑え、溶融金属めっき装置全体でのトップドロスを低減することが可能になる。
また、このようにカバー６を浴面に配することで、浴面の温度を高くして鉄の溶解量を増加することに加え、鉄が溶解していない部分へ溶解した鉄の拡散を行うことの相乗効果が望める。ゆえに、浴面の温度はメインポット３の温度と同じよりは高い方が望ましく、カバー６によって覆われる浴面の温度は、鉄が飽和しない温度である440℃以上に保持することが好ましい。
さらに、上記カバー６を配することで、めっき浴組成と空気中の酸素との酸化反応により発生する金属酸化物系のドロスを抑制することが可能となる。例えば、溶融Znめっき鋼板を製造する場合、めっき浴組成のZnと空気中のO₂の酸化反応により金属酸化物系のドロスが発生する。ドロスによる品質の低下の問題は上述した通りであり、品質向上の点からも、浴面への酸素の供給を絶ち、金属酸化物系のドロスを発生させないことが重要となる。この点からも、本発明ではカバー６を設けることにより浴面と酸素の接触を遮断し酸化反応そのものを抑える作用を有することとなる。
カバー６として用いる素材は、めっき液に浸食されにくく、めっき液に浮けばよく、その他は特に限定しない。浴温を保温し、浴面への酸素の供給を絶ち金属酸化物系のドロスを発生させない点から、酸素を透過しにくく断熱性に優れた材質が好ましい。例えば、セラミックスなどが挙げられる。また、気孔率は、本発明の保温効果と酸素遮断効果に直接影響を及ぼすので４０％以下が好ましい。気孔率が前記範囲であれば、浴面への酸素の供給を絶ち金属酸化物系ドロスの発生抑制に極めて高い効果が得られる。
カバー６の厚みは、特に限定するものではないが、割れ防止、保温性の観点から１０mm以上が好ましい。
カバー６を溶融金属めっき装置内に配設するにあたっては、位置は浴機器交換に支障のないプリメルトポット側、流路、プリメルトポット内とし、被覆率はメインポット内が１０％以上、流路が８０％以上、プリメルトポット内が４０％以上が好ましい。 For example, when manufacturing a hot-dip Zn-plated steel sheet, the Al concentration tends to be high in the bath surface portion from the snout 1 to the pre-melt pot 5 through the flow path 9. Then, the Fe dissolved in the main pot 3 inevitably diffuses into the pre-melt pot 5, and in the vicinity of the bath surface, the Fe becomes saturated as the temperature decreases and reacts with Al to form an Fe-Al system such as Fe ₂ Al _5. Top dross is likely to occur. Therefore, it is important to suppress the generation of top dross by making the vicinity of the bath surface a high temperature and not making Fe saturated. Therefore, in view of these situations, in the present invention, a cover 6 covering the bath surface is provided on the bath surface between the snout 1 and the premelt pot 5 where Al concentration is high and top dross is easily generated. And By covering the bath surface with the cover 6 and controlling the bath temperature at a high temperature at which iron is not saturated, that is, by dissolving iron in the bath, an intermetallic compound (Fe-Al top dross) is obtained. ) And the top dross in the entire molten metal plating apparatus can be reduced.
Further, by disposing the cover 6 on the bath surface in this way, the temperature of the bath surface is increased to increase the amount of dissolved iron, and the dissolved iron is diffused into a portion where the iron is not dissolved. A synergistic effect can be expected. Therefore, it is desirable that the temperature of the bath surface is higher than the temperature of the main pot 3, and the temperature of the bath surface covered by the cover 6 is preferably maintained at 440 ° C. or higher, which is a temperature at which iron is not saturated.
Furthermore, by providing the cover 6, it is possible to suppress metal oxide dross generated by the oxidation reaction between the plating bath composition and oxygen in the air. For example, when manufacturing a hot-dip Zn-plated steel sheet, metal oxide-based dross is generated by an oxidation reaction between Zn in the plating bath composition and O _{2 in} the air. The problem of quality degradation due to dross is as described above. From the viewpoint of quality improvement, it is important to stop supplying oxygen to the bath surface and not to generate metal oxide dross. Also from this point, in the present invention, by providing the cover 6, the contact between the bath surface and oxygen is blocked and the oxidation reaction itself is suppressed.
The material used as the cover 6 is not easily eroded by the plating solution and may float on the plating solution, and the others are not particularly limited. From the standpoint of keeping the bath temperature and preventing the supply of oxygen to the bath surface and generating metal oxide dross, a material that hardly permeates oxygen and has excellent heat insulation properties is preferable. For example, ceramics etc. are mentioned. Further, the porosity is preferably 40% or less because it directly affects the heat retaining effect and oxygen blocking effect of the present invention. If the porosity is within the above range, the supply of oxygen to the bath surface is cut off, and an extremely high effect can be obtained in suppressing the generation of metal oxide dross.
The thickness of the cover 6 is not particularly limited, but is preferably 10 mm or more from the viewpoint of prevention of cracking and heat retention.
When the cover 6 is disposed in the molten metal plating apparatus, the position is the pre-melt pot side, the flow path, and the pre-melt pot that do not hinder the bath equipment replacement, and the coverage is 10% or more in the main pot. The path is preferably 80% or more and the inside of the premelt pot is preferably 40% or more.

また、本発明では、金属インゴットの溶解をメインポットでは行わずプリメルトポットで行う。このように、メインポットのみでインゴット溶解を行う場合に比べれば、インゴットの溶解時に発生するドロス発生分は低減することはできる。しかし、ドロスの発生は不可避的である。また、メインポットにて発生したトップドロスがプリメルトポットに流れ込む場合もある。これらを考慮すると、金属インゴットの溶解をメインポットとは別のプリメルトポットで行うだけではドロス除去対策としては十分でない。そのため、本発明では、プリメルトポット５で発生したドロス、および、メインポット３で発生しプリメルトポット５に流れ込んだトップドロスの、メインポットへの流入（逆流）を防止するために、プリメルトポット５内もしくは流路９内に仕切板７を少なくとも一つ以上設けることが好ましい。ただし、前記プリメルトポット５内とは、上述の仕切板７の設置目的から、前記金属インゴットより前記流路側にかけての部分とする。
仕切り板７としては、めっき液に浸食されない素材であればよく、また、厚みも割れない程度であればよい。
仕切り板７の設置箇所についても特に限定しない。しかし、プリメルトポット内でかつ流路側端部に設置することが好ましい。流路側端部に設けることで、メインポットへの流入（逆流）をより効率よく防止できる。また、堰き止めたドロスの除去もしやすくなる。
また、仕切板７は、表面に浮くトップドロスの流入をさける目的を達成できれば深さについては特に限定しない。仕切板７は長い方が液面の変動などがあっても確実に堰き止めることができるが、長すぎると浴内の対流がしにくくなり成分の拡散が遅くなるため、必要以上に長くする必要はない。例えば、プリメルトポット内の流路端部に仕切り板７を設ける場合、浴面から深さ５０mm以上に設置するのが好ましい。さらに好ましくは100mm以上である。 In the present invention, the metal ingot is melted in the pre-melt pot instead of in the main pot. Thus, compared with the case where the ingot is melted using only the main pot, the amount of dross generated when the ingot is melted can be reduced. However, the occurrence of dross is inevitable. In addition, the top dross generated in the main pot may flow into the premelt pot. Considering these, it is not sufficient as a dross removal measure just to melt the metal ingot in a premelt pot different from the main pot. Therefore, in the present invention, in order to prevent the dross generated in the premelt pot 5 and the top dross generated in the main pot 3 and flowing into the premelt pot 5 from flowing into the main pot (back flow), It is preferable to provide at least one partition plate 7 in the pot 5 or the flow path 9. However, the inside of the premelt pot 5 is a portion extending from the metal ingot to the flow channel side for the purpose of installing the partition plate 7 described above.
The partition plate 7 may be a material that is not eroded by the plating solution, and may have a thickness that does not break.
The installation location of the partition plate 7 is not particularly limited. However, it is preferable to install in the pre-melt pot and at the channel side end. By providing at the flow path side end, inflow (back flow) to the main pot can be more efficiently prevented. Moreover, it becomes easy to remove the dammed dross.
The depth of the partition plate 7 is not particularly limited as long as the purpose of preventing the inflow of the top dross floating on the surface can be achieved. If the partition plate 7 is longer, it can be surely dammed even if the liquid level fluctuates, but if it is too long, convection in the bath will be difficult and diffusion of components will be slow, so it is necessary to make it longer than necessary. There is no. For example, when the partition plate 7 is provided at the end of the flow path in the premelt pot, it is preferably installed at a depth of 50 mm or more from the bath surface. More preferably, it is 100 mm or more.

図１に示す溶融金属めっき装置を用い、通板速度：30〜180mpmで冷延鋼板（板厚：0.4〜3.2mm）を通板し、めっき浴組成：Zn９９．５％、Al0.10〜0.20％、めっき浴（浸入）温度：440〜490℃の条件にて操作・調整を行って、めっき付着量４０g/m²の溶融Znめっき鋼板を製造した。なお、金属インゴットの組成は０．６％Al−Znとした。また、カバー６としてはセラミックス（気孔率１０％）を使用し、カバー６を配したことで、浴面の温度は４５０℃以上に保持された。仕切板７としては、気孔率３％の素材：セラミックスを用い、浴面からの深さ１００mmの所まで配設した。また、メインポット３の容量は５０m³、プリメルトポット５の容量は１０m³である。また、鋼板Ｓに付着して持ち出される溶融金属は、金属インゴット４をプリメルトポット５に溶解して補充し、メインポット面を一定に維持した。その場合、AlがFeと反応して金属間化合物になって消費されることを考慮して、金属インゴット４のAl濃度がメインポットのAl濃度よりも高いものを使用し、実施例では、メインポット３のAl濃度を0.10〜0.20％に設定したため、上述したように金属インゴット４のAl濃度は０．３％のものを使用した。
比較例として図１にてカバー６および仕切板７の設置を行わない装置を準備し、それ以外は上記本発明例と同様の方法にて溶融Znめっき鋼板を製造した。 Using a molten metal plating apparatus shown in FIG. 1, a cold-rolled steel sheet (sheet thickness: 0.4 to 3.2 mm) is passed at a sheeting speed of 30 to 180 mpm, and the plating bath composition is Zn 99.5%, Al0.10 to 0.20. %, Plating bath (penetration) temperature: A hot-dip Zn-plated steel sheet with a coating weight of 40 g / m ² was manufactured under the conditions of 440 to 490 ° C. The composition of the metal ingot was 0.6% Al—Zn. Moreover, ceramics (porosity 10%) was used as the cover 6 and the cover 6 was disposed, so that the bath surface temperature was maintained at 450 ° C. or higher. As the partition plate 7, a material having a porosity of 3%: ceramics was used and disposed up to a depth of 100 mm from the bath surface. The capacity of the main pot 3 is 50 m ³ , and the capacity of the premelt pot 5 is 10 m ³ . Moreover, the molten metal adhering to the steel sheet S was replenished by dissolving the metal ingot 4 in the premelt pot 5 to keep the main pot surface constant. In that case, considering that Al reacts with Fe to be consumed as an intermetallic compound, a metal ingot 4 whose Al concentration is higher than the Al concentration of the main pot is used. Since the Al concentration of the pot 3 was set to 0.10 to 0.20%, the Al concentration of the metal ingot 4 was 0.3% as described above.
As a comparative example, a device in which the cover 6 and the partition plate 7 were not installed in FIG. 1 was prepared, and a hot-dip Zn-plated steel sheet was manufactured in the same manner as in the above-described example of the present invention.

以上により得られためっき鋼板に対して、以下に示す方法により、めっき処理後のめっき鋼板に対しての付着ドロス個数を調査した。
＜ドロス個数＞
鋼帯各部から５００×５００mmの大きさの試験片を12個採取し、試験片の表面を目視にて観察し、品質欠陥（ドロス）の個数を測定した。 With respect to the plated steel sheet obtained as described above, the number of attached dross on the plated steel sheet after the plating treatment was examined by the method described below.
<Number of dross>
Twelve test pieces each having a size of 500 × 500 mm were collected from each part of the steel strip, and the surface of the test piece was visually observed to measure the number of quality defects (dross).

本発明例では、鋼板付着のドロスの個数は４個/m²と低かった。これはドロスの発生を抑制すると同時に、発生したドロスのメインポットへの混入を防止したことによる効果によると思われる。この結果、ドロスに対する問題が解消された。
一方、比較例では、鋼板付着のドロスの個数は４０個/m²と高かった。比較例では、依然としてドロスによる問題が生じていることがわかる。 In the example of the present invention, the number of dross adhered to the steel plate was as low as 4 / m ² . This is thought to be due to the effect of preventing dross from entering the main pot and preventing dross from occurring. As a result, the problem with Dross was solved.
On the other hand, in the comparative example, the number of dross adhered to the steel plate was as high as 40 / m ² . In the comparative example, it can be seen that a problem caused by dross still occurs.

気孔率が０〜４０％の各種カバー６を用いた以外は実施例１と同様の方法、条件にて試験を行い、溶融Znめっき鋼板を製造した。また、比較例として、実施例１にて製造した、図1にてカバー６および仕切板７の設置を行わない装置を準備し、それ以外は上記本発明例と同様の方法にて溶融Znめっき鋼板を製造した。
上記各々の溶融Znめっき鋼板の製造に用いた亜鉛浴に対して、各種気孔率のカバーを設置後、5時間を経過した時点でカバーを取り外し、浴面を観察した。そして、上記亜鉛浴の浴面の外観から、以下に示す評価方法により、ZnＯの発生の有無を確認し評価した。
＜評価方法＞
◎：全面に金属光沢（純Zn浴面）
○：一部わずかに金属光沢なし(Zn＋ZnO浴面)
△：わずかに金属光沢なし(Zn＋ZnO浴面)
×：全面に金属光沢なし（ZnO浴面）
以上より得られた結果を表1に示す。 Except for using various covers 6 having a porosity of 0 to 40%, tests were performed under the same method and conditions as in Example 1 to produce a hot-dip Zn-plated steel sheet. Further, as a comparative example, an apparatus manufactured in Example 1 in which the cover 6 and the partition plate 7 are not installed is prepared, and other than that, the hot-dip Zn plating is performed in the same manner as in the above-described example of the present invention. A steel plate was produced.
With respect to the zinc bath used for manufacturing each of the above hot-dip Zn-plated steel sheets, a cover with various porosity was installed, and after 5 hours, the cover was removed and the bath surface was observed. And from the external appearance of the bath surface of the said zinc bath, the presence or absence of generation of ZnO was confirmed and evaluated by the evaluation method shown below.
<Evaluation method>
A: Metal luster on the entire surface (pure Zn bath surface)
○: Slightly no metallic luster (Zn + ZnO bath surface)
Δ: Slightly no metallic luster (Zn + ZnO bath surface)
×: No metallic luster on the entire surface (ZnO bath surface)
The results obtained from the above are shown in Table 1.

表1より、気孔率４０％のカバーをすることでZnO発生量が激減し、また、気孔率を２０％以下とすることで全面に金属光沢となっており、ZnO発生有無の点からは、より好ましくは気孔率２０％以下のカバー６を用いることが好ましいのがわかる。 According to Table 1, the amount of ZnO generated is drastically reduced by covering with a porosity of 40%, and the entire surface has a metallic luster by setting the porosity to 20% or less. It is understood that it is more preferable to use the cover 6 having a porosity of 20% or less.

仕切板７を配設する深さ位置を変化させて、それ以外は実施例１と同様の方法、条件にて試験を行い、溶融Znめっき鋼板を製造した。また、比較例として、実施例１にて製造した、図1にて仕切板７の設置を行わない装置を準備し、それ以外は上記本発明例と同様の方法にて溶融Znめっき鋼板を製造した。
上記各々の溶融Znめっき鋼板の製造に用いた亜鉛浴に対して、金属インゴット４を投入後、5時間を経過した時点で、流路９の浴面のドロス量の測定を行った。ドロスの測定は、流路９の浴面のドロスを柄杓で採取し、その重量を測定した。得られた結果を表2に示す。 The depth position in which the partition plate 7 is disposed was changed, and tests were performed in the same manner and under the same conditions as in Example 1 to produce a hot-dip Zn-plated steel sheet. In addition, as a comparative example, an apparatus manufactured in Example 1 that does not have the partition plate 7 installed in FIG. 1 is prepared, and other than that, a hot-dip Zn-plated steel sheet is manufactured in the same manner as the above-described present invention example did.
The amount of dross on the bath surface of the channel 9 was measured when 5 hours had elapsed after the metal ingot 4 was introduced into the zinc bath used for manufacturing each of the above hot-dip Zn-plated steel sheets. The dross was measured by collecting the dross on the bath surface of the channel 9 with a handle and measuring its weight. The results obtained are shown in Table 2.

表2より、仕切板７を設置することで流路９の浴面のドロスの量が減少することがわかる。さらに、仕切板７を深さ50mm以上、さらには100mm以上とすることで、より一層優れた効果が得られている。 From Table 2, it can be seen that the amount of dross on the bath surface of the channel 9 is reduced by installing the partition plate 7. Furthermore, the further excellent effect is acquired by making the partition plate 7 into the depth of 50 mm or more, and also 100 mm or more.

本発明のめっき鋼板は、素材欠陥が発生することなく、均一に優れためっき品質を有することから、自動車、家電および建材等の分野を中心に、幅広い用途での使用が見込まれる。 Since the plated steel sheet of the present invention has a uniform and excellent plating quality without causing material defects, it is expected to be used in a wide range of applications mainly in the fields of automobiles, home appliances, and building materials.

本発明の実施形態の一つである溶融金属めっき装置を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視面である。It is a figure which shows the molten metal plating apparatus which is one of embodiment of this invention, (a) is a sectional side view, (b) is an AA arrow surface. 従来の溶融金属めっき装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional molten metal plating apparatus.

Explanation of symbols

１スナウト
２シンクロール
３メインポット
４金属インゴット
５プリメルトポット
６カバー
７仕切板
８トップドロス
９流路
Ｓ鋼板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Snout 2 Sink roll 3 Main pot 4 Metal ingot 5 Premelt pot 6 Cover 7 Partition plate 8 Top dross 9 Channel S Steel plate

Claims

A main pot having a snout, containing a molten metal, dipping a steel plate and plating, a premelt pot for melting an ingot used for plating, and connecting the main pot and the premelt pot on the same bath surface A molten metal plating apparatus having a flow path to perform,
Means for covering the bath surface from a part of the main pot from the snout to the flow path side, through the flow path to a part of the premelt pot from the metal ingot to the flow path side, In the premelt pot or in the flow path, at least one partition plate that partially stops the flow of the plating solution containing dross is disposed, and the length of the partition plate is at least 50 mm deep from the bath surface. A molten metal plating apparatus. However, the inside of the premelt pot is a portion from the metal ingot to the flow path side.

The depth of the flow path is 1/20 to 1/8 of the pot depth, and the width of the flow path is 1/20 to 1/8 of the pot width. Molten metal plating equipment.

The coverage of the means for covering the bath surface is 10% or more in the main pot, 80% or more in the flow path, and 40% or more in the premelt pot. The molten metal plating apparatus as described.