JP5539704B2 - めっき金属帯の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続搬送される金属帯をめっき浴中に浸漬させてめっきを施すめっき金属帯の製造装置及びその製造方法に関する。

溶融金属のめっき浴中に、鋼帯（金属帯）を連続的に浸漬させて溶融金属めっきを行うに際し、浸漬後の鋼帯の未凝固めっき面にガスを吹付けてめっき層の厚みを調整する、いわゆるガスワイピングが行われている。
この場合、鋼帯の移動速度（以下、ラインスピードともいう）が増加するに伴い、めっき浴から鋼帯に随伴して持ち上がる溶融金属の量も増大するが、製品のめっき付着量を一定にする必要があるため、鋼帯の表面から払拭すべき溶融金属の量が急激に増大する。このため、ガス吹付けによる厚み制御では、ラインスピードの増加に伴い、噴射すべきガス量を増大させて、めっき厚みが一定になるように調整しなければならない。

しかし、噴射するガス量が増大すると、それに伴い、鋼帯上から溶融金属がスプラッシュとなって飛散し、またガスがめっき浴面をたたいてめっき浴面からもスプラッシュが発生する。スプラッシュが発生すると、作業環境の汚染やガス吹付けを行うノズルの詰まり、更にはめっき金属の酸化による消耗などの問題を引き起こす。このため、従来のガスワイピングにおいては、ラインスピードが制限されていた（例えば、１５０ｍ／分程度）。
そこで、例えば、特許文献１のように、一対のロールの一部が、溶融金属めっき浴面に接する範囲内、即ちロールをめっき浴中に完全に浸漬させない位置になるように配置する方法が提案されていた。これにより、鋼帯に随伴して持ち上がる溶融金属量を低減することができ、その結果、スプラッシュの発生を防止して、鋼帯の破断を招くことなくラインスピードを増加できる。

特公昭５７−３３３３８号公報

しかしながら、ロールの一部がめっき浴面より上方に配置されると、ロールと鋼帯との間に、ガスワイピングによって吹き落とされたドロス（酸化金属）が溜まり、これが鋼板に再付着して、表面品質を悪化させる恐れがある。
また、ロールと鋼帯の間への溶融金属の供給が、ロールの軸心方向（幅方向）両側からのみとなる。このため、ラインスピードが高速になると、消費される（鋼帯に付着する）溶融金属量も多くなるので、めっきに必要な溶融金属を、鋼帯の幅方向にわたって（鋼帯の幅方向中央部まで）十分に供給することができない。その結果、鋼帯による溶融金属の持ち上げ量が、鋼帯の幅方向で不均一になり（鋼帯の両側の溶融金属の持ち上げ量が中央部より多くなる）、表面品質を悪化させる恐れがある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、金属帯を高速移動させてめっきを施す場合でも、従来と同等の品質を維持可能なめっき金属帯の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置は、溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設けられ、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、前記めっき槽の上方に配置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属のめっき付着量を調整する気体吹付け手段と、該気体吹付け手段の下位置に配置され、前記金属帯の両面に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとを有し、前記金属帯の移動速度を１８０ｍ／分以上（ただし、１８０ｍ／分を除く）とするめっき金属帯の製造装置において、
前記対となる溶融金属絞りロールを前記めっき浴中に回転可能に完全に浸漬配置し、前記各溶融金属絞りロールの軸心位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１５０ｍｍ以下とし、かつ、前記各溶融金属絞りロールの上端位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１０ｍｍ以上とし、しかも、前記溶融金属絞りロールと前記金属帯との隙間を０．５ｍｍ未満とし、更に、前記各溶融金属絞りロールは回転速度が調整可能となって、該各溶融金属絞りロールの周速を前記金属帯の移動速度の５０％以上７０％以下とした。

第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記めっき槽には、めっき槽本体の他に、該めっき槽本体の上部に、前記金属帯が下方から通過する開口部を有し、前記めっき槽本体から溶融金属を供給して前記めっき浴の浴面を部分的に上昇させた部分めっき槽を備え、該部分めっき槽に前記溶融金属絞りロールを配置するのが好ましい。
また、第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記各溶融金属絞りロールには、該溶融金属絞りロールの深さ位置を調整する位置決め手段が設けられ、前記めっき浴の浴面レベルを測定するレベル計からの測定値に基づいて前記位置決め手段を駆動させてもよい。

第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記各溶融金属絞りロールと前記金属帯とは溶融金属の液膜を介して接触することが好ましい。

第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記溶融金属絞りロールの少なくとも一方には、該溶融金属絞りロールと前記金属帯との間隔を調整する間隙調整手段を設けてもよい。
また、第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記対となる溶融金属絞りロールの軸心位置を上下方向にずらしてもよい。
ここで、第１の発明に係るめっき金属帯の製造装置において、前記対となる溶融金属絞りロールの軸心位置の上下方向の間隔は１０ｍｍ以上であることが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係るめっき金属帯の製造方法は、移動速度が１８０ｍ／分以上（ただし、１８０ｍ／分を除く）で連続搬送される金属帯を、めっき槽内の溶融金属のめっき浴中に浸漬させた後、該めっき浴中から引き上げ、前記金属帯に付着した溶融金属のめっき付着量を、気体吹付け手段により調整するめっき金属帯の製造方法において、
前記金属帯を中央として対向させ、前記めっき浴中に完全に浸漬させて配置した対となる溶融金属絞りロールにより、前記金属帯を前記気体吹付け手段へ搬送する前に、前記金属帯の表裏に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去するに際し、前記各溶融金属絞りロールの軸心位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１５０ｍｍ以下とし、かつ、前記各溶融金属絞りロールの上端位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１０ｍｍ以上とし、しかも、前記溶融金属絞りロールと前記金属帯との隙間を０．５ｍｍ未満とし、前記各溶融金属絞りロールの周速を前記金属帯の移動速度の５０％以上７０％以下とする。

第２の発明に係るめっき金属帯の製造方法において、前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体のめっき浴の浴面を部分的に上昇させた部分めっき槽とを有し、前記溶融金属絞りロールは前記部分めっき槽に浸漬配置されていることが好ましい。

第２の発明に係るめっき金属帯の製造方法において、前記各溶融金属絞りロールの表面と前記金属帯の表面とを溶融金属の液膜を介して接触させていることが好ましい。

本発明に係るめっき金属帯の製造装置及びその製造方法は、対となる溶融金属絞りロールを、めっき浴中に回転可能に完全に浸漬配置するので、溶融金属は、溶融金属絞りロールの軸方向及びこれに直交する方向のあらゆる方向から、溶融金属絞りロールと金属帯の間に供給される。
これにより、気体吹付け手段により吹き落とされたドロスが、溶融金属絞りロールと金属帯の間に溜まることを抑制、更には防止できる。また、金属帯の移動速度を、従来より速くしても、めっきに必要な溶融金属を、鋼帯の幅方向にわたって十分に供給できるため、金属帯による溶融金属の持ち上げ量を、鋼帯の幅方向で均一にできる。
従って、金属帯を高速移動させてめっきを施す場合でも、従来と同等の品質を維持可能なめっき金属帯を製造できる。
また、各溶融金属絞りロールの深さ位置を、その上端位置で規定するので、金属帯を高速移動させる際に、溶融金属絞りロールの上方に存在する溶融金属の量を十分にでき、金属帯による溶融金属の持ち上げ量を、鋼帯の幅方向で更に均一にできる。
そして、各溶融金属絞りロールの深さ位置を、その軸心位置で規定するので、金属帯を高速移動させる際に、金属帯に付着して持ち上げられる溶融金属の量の増加を抑制できるため、金属帯の端部で生ずるスプラッシュや、金属帯の表面で生ずるドロスの量の増加を抑制、更には防止できる。
更に、溶融金属絞りロールの回転速度が調整可能であるので、例えば、金属帯と溶融金属絞りロールとのスリップを抑制でき、金属帯への疵の発生を抑制、更には防止できる。

また、めっき槽が、めっき槽本体と、溶融金属絞りロールが配置された部分めっき槽とを備える場合、部分めっき槽は、めっき槽本体から溶融金属が供給され、めっき浴の浴面を部分的に上昇させているため、例えば、めっき操業によりめっき槽本体内の溶融金属の量（浴面レベル）が変動しても、部分めっき槽内のめっき浴の浴面レベルは変動しない。
従って、常に一定の条件で、金属帯にめっきを施すことができるため、安定した品質のめっき金属帯を製造できる。

そして、各溶融金属絞りロールに、その深さ位置を調整する位置決め手段を設けた場合、例えば、めっき操業によりめっき槽内の溶融金属の量が変動しても、各溶融金属絞りロールの深さ位置を、簡単な構成で、レベル計からの測定値に基づいて一定に維持できる。

更に、各溶融金属絞りロールと金属帯とを溶融金属の液膜を介して接触させている場合、各溶融金属絞りロールに搬送されるまでに付着しようとする溶融金属の大部分が、各溶融金属絞りロールで除去される。

また、溶融金属絞りロールに、金属帯との間隔を調整する間隙調整手段を設けた場合、例えば、金属帯に設けられた溶接点の通過（金属帯の厚み増加）時に、両溶融金属絞りロールの間隔を拡げることができる。これにより、溶融金属絞りロールへの疵入りを防止できると共に、金属帯の破断や損傷を減少でき、製品品質の更なる向上が図れる。
更に、対となる溶融金属絞りロールの軸心位置を上下方向にずらす場合、両溶融金属絞りロールの間に隙間を設けることができる。これにより、例えば、異物の噛み込みによる溶融金属絞りロールへの疵入りが防止されると共に、溶接点の通過による金属帯の破断や損傷を減少させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置の説明図である。 （Ａ）は同めっき金属帯の製造装置の溶融金属絞りロールの部分拡大図、（Ｂ）は第１の変形例に係る溶融金属絞りロールの部分拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第２、第３の変形例に係る溶融金属絞りロールの部分拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第４、第５の変形例に係る溶融金属絞りロールの部分拡大図である。 本発明の第２の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置の溶融金属絞りロールの説明図である。 （Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置の説明図、（Ｂ）は同めっき金属帯の製造装置の部分めっき槽の部分拡大図である。 本発明の第４の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２（Ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置（以下、単に製造装置ともいう）１０は、溶融金属のめっき浴１１を保持するめっき槽１２と、めっき槽１２内に設けられたシンクロール１３と、鋼帯（金属帯の一例）１４を支持する浴中支持ロール１５と、めっき槽１２の上方に配置されたガスワイピングノズル（気体吹付け手段の一例）１６、１７と、ガスワイピングノズル１６、１７の下位置に配置された対となる溶融金属絞りロール（以下、単に絞りロールともいう）１８、１９とを有する装置であり、この溶融金属絞りロール１８、１９をめっき浴１１中に回転可能に完全に浸漬配置したものである。以下、詳しく説明する。

めっき槽１２は、上部が開放した容器である。このめっき槽１２に貯留される溶融金属には、例えば、亜鉛やアルミニウム及びこれらの合金がある。
このめっき槽１２内の底部には、シンクロール１３が、軸受け（図示しない）により回転可能に設けられている。これにより、めっき槽１２の斜め上方から連続搬送される鋼帯１４をめっき浴１１中に浸漬（進入）させた後、上方へ方向転換させている。
シンクロール１３の上方であって、鋼帯１４の引き上げ方向には、シンクロール１３で方向転換した鋼帯１４に接触して回転可能な一対又は一本の浴中支持ロール１５が設けられている。これにより、鋼帯１４を支持すると共に、その反りを矯正している。

めっき槽１２の上方には、ガスワイピングノズル１６、１７が、めっき浴１１から引き上げられた鋼帯１４の表面とは間隔を有し、しかも鋼帯１４の幅方向にわたって対向配置されている。これにより、鋼帯１４の幅方向にわたってガス（例えば、空気、窒素、又は不活性ガス）を吹付け、鋼帯１４の表面（表裏）に付着して持ち上がった溶融金属を除去して、そのめっき付着量を調整している。
浴中支持ロール１５と各ガスワイピングノズル１６、１７の間であって、めっき槽１２のめっき浴１１中の浴面２０側には、絞りロール１８、１９を、鋼帯１４を中央として対向させて、完全に浸漬配置している。これにより、鋼帯１４の両面に付着する過剰な溶融金属を除去できるので、鋼帯１４に付着して持ち上げられる溶融金属の量の増加を抑制できる。

絞りロール１８、１９は、図１、図２（Ａ）に示すように、同一直径（現状使用されている絞りロールの直径は、例えば、１５０〜３００ｍｍ程度）のものである。なお、各絞りロール１８、１９は、支持フレームに設けられた軸受け（図示しない）により回転可能になっているが、更に絞りロールのいずれか一方又は双方の回転軸に減速機及び駆動モータを設けて、その回転速度を調整可能にすることもできる。
この各絞りロール１８、１９は、その軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ１を同一とした深さ位置としているため、各絞りロール１８、１９の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ１も同一となっている。
なお、各絞りロールには、図２（Ｂ）、図３（Ａ）に示すように、直径の異なる２つの絞りロール１８、２１を使用することもできる。ここで、絞りロール２１の直径は、絞りロール１８より小さくしているが、逆でもよい。

図２（Ｂ）では、各絞りロール１８、２１の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ１を同一としているため、一方の絞りロール１８の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ１と、他方の絞りロール２１の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ２とが異なっている（距離ｈ１より距離ｈ２の方が長い）。
また、図３（Ａ）では、各絞りロール１８、２１の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ１を同一としているため、一方の絞りロール１８の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ１と、他方の絞りロール２１の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ２とが異なっている（距離Ｈ１より距離Ｈ２の方が短い）。

更に、図３（Ｂ）に示すように、絞りロールに、図１、図２（Ａ）に示す各絞りロール１８、１９よりも直径が小さく、同一直径の絞りロール２１、２２を使用し、その深さ位置を変えることもできる。即ち、一方の絞りロール２１の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ２と、他方の絞りロール２２の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ３とを異ならせる（距離Ｈ２の方が距離Ｈ３より短い）。また、一方の絞りロール２１の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ１と、他方の絞りロール２２の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ３とを異ならせる（距離ｈ１より距離ｈ３の方が長い）。

図１、図２（Ａ）に示す各絞りロール１８、１９（絞りロール２１、２２も同様）は、めっき浴１１中に完全に浸漬させた状態に配置すればよいが、ｉ）各絞りロール１８、１９の軸心位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離Ｈ１を１５０ｍｍ以下（更に好ましくは１４０ｍｍ）の条件、ｉｉ）各絞りロール１８、１９の上端位置からめっき浴１１の静止状態の浴面２０までの距離ｈ１を１０ｍｍ以上（更に好ましくは２０ｍｍ）の条件のうち、いずれか一方の条件、更には双方の条件を満足する深さ位置に配置することが好ましい。
ここで、距離Ｈ１が１５０ｍｍを超える場合、めっき浴中への絞りロールの浸漬深さが深くなり、絞りロールの上方に存在する溶融金属の量が多くなるため、鋼帯を高速移動させる（高速搬送する）際に、スプラッシュやドロスの量が増加する恐れがある。

また、距離ｈ１が１０ｍｍ未満の場合、絞りロールの上方に存在する溶融金属の量が少なくなるため、鋼帯を高速移動させる際に、鋼帯への溶融金属のめっき厚みを、鋼帯の幅方向にわたって均一にできない恐れがある。
なお、距離Ｈ１の下限値については規定していないが、前記した絞りロールの直径の下限値（１５０ｍｍ）と距離ｈ１の下限値（１０ｍｍ）を考慮すれば、図２（Ａ）から８５ｍｍ（＝７５ｍｍ＋１０ｍｍ）程度である。また、距離ｈ１の上限値については、前記した絞りロールの直径の下限値（１５０ｍｍ）と距離Ｈ１の上限値（１５０ｍｍ）を考慮すれば、図２（Ａ）から７５ｍｍ（＝１５０ｍｍ−７５ｍｍ）程度である。

なお、各絞りロール１８、１９（絞りロール２１、２２も同様）と、鋼帯１４とは、溶融金属の液膜を介して接触していることが好ましい。
従って、液膜の厚み（絞りロールと鋼帯との間隔）Ｓ１、Ｓ２は、ゼロ（「０」）に近づくことが好ましい。

ここで、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す各絞りロール１８、２１、２２と鋼板１４の表面とが接触した図を、それぞれ図４（Ａ）、（Ｂ）に示す。
図４（Ａ）に示すように、一方の絞りロール１８の軸心位置の浴面２０からの深さは距離Ｈ１であり、他方の絞りロール２１の軸心位置の浴面２０からの深さは距離Ｈ２であるため、各絞りロール１８、２１の深さ位置は異なっている。また、図４（Ｂ）に示すように、一方の絞りロール２１の軸心位置の浴面２０からの深さは距離Ｈ２であり、他方の絞りロール２２の軸心位置の浴面２０からの深さは距離Ｈ３であるため、各絞りロール２１、２２の深さ位置は異なっている。

このように、対となる絞りロール１８、２１の軸心位置を上下（深さ）方向にずらすことで、両絞りロール１８、２１の間に隙間を設けることができ、また対となる絞りロール２１、２２の軸心位置を上下（深さ）方向にずらすことで、両絞りロール２１、２２の間に隙間を設けることができる。
これにより、各絞りロールを鋼帯の表面に接触するように配置しても、鋼帯が各絞りロールとは反対側の方向に、鋼帯が自由に動ける領域を確保できる。このため、例えば、異物の噛み込みによる絞りロールへの疵入りが防止されると共に、溶接点の通過による金属帯の破断や損傷を減少させることができる。

なお、対となる絞りロール１８、２１の軸心位置の上下方向の間隔Ｄ１と、対となる絞りロール２１、２２の軸心位置の上下方向の間隔Ｄ２は、それぞれ１０ｍｍ以上であることが好ましい。
ここで、間隔Ｄ１（間隔Ｄ２も同様）が１０ｍｍ未満の場合、間隔が狭くなり、上下方向にずらすことによる効果が十分に得られなくなる恐れがある。このため、上限値については規定していないが、間隔Ｄ１が広過ぎると、各絞りロールの深さ位置にも影響を及ぼすため、現実的には２０ｍｍ程度である。

続いて、本発明の第１の実施の形態に係るめっき金属帯の製造方法について、図１を参照しながら説明する。
図１に示すように、めっき槽１２の斜め上方から連続搬送される鋼帯１４を、シンクロール１３により、めっき槽１２内のめっき浴１１中に浸漬させた後、上方向へ方向転換させてめっき浴１１中から引き上げる。なお、めっき処理する鋼帯１４の厚みは、例えば、０．３〜２．５ｍｍ程度であり、鋼帯１４の移動速度（ラインスピード又はライン速度ともいう）は、例えば、３０〜２５０ｍ／分程度である。
このとき、めっき浴１１中に回転可能に完全に浸漬配置した絞りロール１８、１９により、鋼帯１４に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去する。

この各絞りロール１８、１９の表面は、鋼帯１４の表面と液膜を介して接触することで回転するが、駆動モータによりその回転速度を調整することが好ましい。なお、各絞りロール１８、１９の周速は、鋼帯１４の移動速度と同等に調整できるが、鋼帯１４の移動速度の例えば５０〜９０％程度、更には５０〜７０％程度（ここでは、６０％程度）に調整するのがよい。
このように、各絞りロール１８、１９の周速を、鋼帯１４の移動速度よりも遅めに調整することで、各絞りロール１８、１９と鋼帯１４とのスリップによる鋼帯１４への疵の発生を生じることなく、鋼帯１４に付着する過剰な溶融金属の除去効果を高めることができる。

そして、めっき浴１１中から引き上げた鋼帯１４に対し、各ガスワイピングノズル１６、１７から、鋼帯１４の幅方向にわたってガスを吹付けることで、鋼帯１４に付着した溶融金属のめっき付着量（製品のめっき付着量は、例えば、両面で４０〜６００ｇ／ｍ^２程度）を調整する。
これにより、鋼帯１４を各ガスワイピングノズル１６、１７へ搬送する前に、各絞りロール１８、１９により、鋼帯１４に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去できる。従って、鋼帯１４を高速移動させてめっきを施す場合でも、スプラッシュやドロスの量の増加を抑制、更には防止できると共に、鋼帯１４の幅方向にわたって均一にめっきできるので、従来と同等の品質の製品を製造できる。特に、ラインスピードを１８０ｍ／分以上、更には２００ｍ／分以上にした場合に、上記した効果が顕著になる。

続いて、本発明の第２の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置について説明するが、前記した金属帯の製造装置１０とは、絞りロール部分の構成のみが異なるため、この部分についてのみ説明する。
図５に示すように、絞りロール３０（絞りロール１８と同一直径で同じ深さ位置に配置）には、この絞りロール３０と鋼帯との間隔を調整する間隙調整手段３１が設けられている。この間隙調整手段３１は、先部に、絞りロール３０の回転軸３２が回転可能に取付けられた逆Ｌ字状の支持フレーム３３、３４と、支持フレーム３３、３４の基部に取付けられたウォームジャッキ３５、３６と、ウォームジャッキ３５、３６を作動させる電動機３７とを有している。

なお、ここでは、一方側の絞りロールに、上記した間隙調整手段を設けた場合について説明したが、少なくとも一方の絞りロールに間隙調整手段を設ければよい。即ち、他方側（鋼帯を挟んで反対側）に配置された絞りロールに間隙調整手段を設けてもよく、更には、双方の絞りロールに間隙調整手段を設けてもよい。
これにより、電動機３７を作動させることで、絞りロール３０を前後方向（鋼帯に対して近づく又は離れる方向）に往復移動させ、鋼帯と絞りロール３０との間隔を、前記した間隔Ｓ１、Ｓ２に調整できる。なお、間隔Ｓ１、Ｓ２の調整は、鋼帯のめっき開始前に、予め行っているが、鋼帯のめっき処理中に、鋼帯の厚みや表面状態に応じて、適宜行うこともできる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置について説明するが、前記した金属帯の製造装置１０と同一部材には同一の番号を付し、詳しい説明を省略する。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、めっき槽４０は、めっき槽本体４１（めっき槽１２と同一の構成）の他に、部分めっき槽（補助めっき槽）４２を備えている。
部分めっき槽４２は、その底部が、めっき槽本体４１内のめっき浴４３中に浸漬し、天井部が、めっき槽本体４１内のめっき浴４３の浴面４４よりも上位置（めっき槽本体４１内のめっき浴４３が部分的に上昇）となるように、めっき槽本体４１の上部に取付けられている。この部分めっき槽４２は、その天井部が開放し、底部に鋼帯１４が下方から通過する開口部４５を有している。
このため、めっき槽本体４１内と部分めっき槽４２内とは、底部の開口部４５により連通している。

部分めっき槽４２の内部には、対となる絞りロール１８、１９が、回転可能に配置されている。また、部分めっき槽４２には、めっき槽本体４１内の溶融金属を、天井部から部分めっき槽４２内に供給するポンプ（液供給手段の一例）４６が設けられている。
ここで、ポンプ４６は、めっき槽本体４１内の溶融金属を部分めっき槽４２内に連続的に供給し、しかも部分めっき槽４２に供給した溶融金属が、部分めっき槽４２の天井部からオーバーフローするように供給している。即ち、部分めっき槽４２への溶融金属の供給流量は、底部の開口部４５を介して部分めっき槽４２内からめっき槽本体４１内へ移動する溶融金属の移動流量よりも多くしている。

これにより、めっき操業によりめっき槽本体４１内の溶融金属の量（浴面レベル）が変動しても、部分めっき槽４２内のめっき浴４７の浴面レベルは常に一定となる。従って、各絞りロール１８、１９の設置（浸漬）位置は、めっき槽本体４１のめっき浴４３の静止状態の浴面４４の代わりに、部分めっき槽４２の上端位置、即ちめっき浴４７の静止状態の浴面４８（図６（Ａ）、（Ｂ）中では点線で図示）を基準として、前記した範囲で設定するのがよい。
これにより、めっき槽本体４１のめっき浴４３中に浸漬させた鋼帯１４を、開口部４５を介し、部分めっき槽４２内を通過させて、部分めっき槽４２の上方に引き上げることで、従来と同等以上の品質の製品を製造できる。

本発明の第４の実施の形態に係るめっき金属帯の製造装置について説明するが、前記した金属帯の製造装置１０と同一部材には同一の番号を付し、詳しい説明を省略する。
図７に示すように、各絞りロール１８、１９には、その深さ位置を調整する位置決め手段５０が設けられている。
位置決め手段５０は、めっき槽１２のめっき浴１１の浴面２０の上方に配置された架台５１を有している。この架台５１には、先側がめっき浴１１中に浸漬される支持フレーム５２、５３の基部が取付けられ、先部に各絞りロール１８、１９が、回転可能に取付けられている。

架台５１には、ウォームジャッキ５４が取付けられ、電動機５５でウォームジャッキ５４を作動させることにより、架台５１を上下動させる構成となっている。
また、めっき槽１２内には、めっき浴１１の浴面レベルを測定するレベル計５６が設けられ、このレベル計５６の測定値が制御手段５７に入力されることで、この制御手段５７からの信号により電動機５５を作動させている。
これにより、めっき操業によりめっき槽１２内の溶融金属の量が変動しても、各絞りロール１８、１９の深さ位置を、前記した範囲で一定に維持できる。

なお、めっき操業時には、めっき槽１２内のめっき浴１１の浴面２０が、例えば、±１０ｍｍの範囲で変動する。このときの現象について、絞りロールの軸心位置から浴面までの距離を１５０ｍｍに、絞りロールの上端位置から浴面までの距離を１０ｍｍに、それぞれ設定した場合について説明する。
ここで、めっき浴の浴面が、初期位置より上方へ例えば１０ｍｍ変動した場合、絞りロールの軸心位置から浴面までの距離が１６０ｍｍとなり、浴面における鋼帯への溶融金属の付着量が増加する。このため、スプラッシュ及びドロスの発生が増加することになり好ましくない。

一方、めっき浴の浴面が、初期位置より下方へ例えば１０ｍｍ変動した場合、絞りロールの上端位置から浴面までの距離が０ｍｍとなり、鋼帯の幅方向中央部への溶融金属の供給量が減少する。このため、鋼帯の幅方向における溶融金属の付着量のばらつきが大きくなり、好ましくない。
従って、めっき操業時には、めっき槽１２内のめっき浴１１の浴面２０の変動に応じて、位置決め手段５０を駆動させることで、従来と同等以上の品質の製品を製造できる。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、図１、図２（Ａ）に示すめっき金属帯の製造装置１０を使用し、ライン速度を変更した場合に、絞りロールが、スプラッシュ欠陥、ドロス欠陥、及び付着量分布に及ぼす影響を調査した結果について説明する。
なお、使用した鋼帯は、厚み：０．４〜０．７ｍｍ、幅：１２００ｍｍである。また、鋼帯のライン速度は、１６０〜２４０ｍ／分の範囲で調整した。そして、めっきに使用する溶融金属には亜鉛を使用した。
この結果を、表１、表２にそれぞれ示す。

表１、表２において、スプラッシュ欠陥とは、ガスワイピングノズルによる溶融金属のスプラッシュに起因した欠陥であり、ドロス欠陥とは、ガスワイピングによって吹き落とされた酸化金属に起因する欠陥であり、付着量分布とは、鋼帯の幅方向のめっき付着量の分布の均一性を、それぞれ意味する。
また、表１の条件１〜５は、絞りロールの浸漬位置を変更し、鋼帯と絞りロールとの間隔をゼロとした場合の結果であり、条件６は、図１に示す絞りロールが設置されていない装置を使用した場合の結果である。そして、表２は、絞りロールの浸漬位置を一定とし、鋼帯と絞りロールとの間隔を変更した場合の結果である。

まず、絞りロールの有無による影響を検討した結果について説明する。
表１の条件１〜３に示すように、絞りロールをめっき浴中に浸漬させることで、ライン速度を１６０ｍ／分から２４０ｍ／分まで上昇させ、鋼帯を高速移動させても、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制が図れ（○又は◎）、付着量分布も均一（◎）にできることが分かった。
一方、表１の条件６から、絞りロールが無い場合、鋼帯を高速移動させると、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制効果が無い（×）ことが分かった。

特に、各絞りロールの距離Ｈ１を１５０ｍｍ以下、かつ距離ｈ１を１０ｍｍ以上とした条件１〜３は、距離Ｈ１が１５０ｍｍを超える条件４、及び距離ｈ１が１０ｍｍ未満の条件５と比較して、顕著な効果が得られた。
なお、表１の条件４では、各絞りロールの距離Ｈ１が大きかったため、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制効果があまり無く、条件６の絞りロールが無い場合と同等な結果が得られた。また、条件５では、付着量分布が均一でない結果が得られているが、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制効果については、条件６の絞りロールが無い場合よりも、良好な結果が得られている。

次に、絞りロールと鋼板の表面との隙間の変更による影響を検討した結果について説明する。
表２の条件７に示すように、絞りロールを鋼板の表面に接触させることで、ライン速度を１６０ｍ／分から２４０ｍ／分まで上昇させ、鋼帯を高速移動させても、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制が図れ（○又は◎）、付着量分布も均一（◎）にできることが分かった。
一方、表２の条件８、９に示すように、絞りロールと鋼板の表面との隙間が０．５ｍｍ以上になると、絞りロールにより、鋼帯に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去する効果が小さくなり、鋼帯を高速移動させると、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制効果が無い（×）ことが分かった。

以上のことから、絞りロールを、鋼帯に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去するように、めっき浴中に浸漬配置することで、鋼帯を高速移動させても、スプラッシュ欠陥とドロス欠陥の抑制が図れ、付着量分布も均一にできることを確認できた。特に、めっき浴中への絞りロールの浸漬位置と、鋼帯への接触状態を規定することで、上記した効果が更に顕著に高められることを確認できた。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のめっき金属帯の製造装置及びその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、溶融金属を貯留するめっき槽の構成は、前記した実施の形態に限定されるものではない。

１０：めっき金属帯の製造装置、１１：めっき浴、１２：めっき槽、１３：シンクロール、１４：鋼帯（金属帯）、１５：浴中支持ロール、１６、１７：ガスワイピングノズル（気体吹付け手段）、１８、１９：溶融金属絞りロール、２０：浴面、２１、２２：溶融金属絞りロール、３０：溶融金属絞りロール、３１：間隙調整手段、３２：回転軸、３３、３４：支持フレーム、３５、３６：ウォームジャッキ、３７：電動機、４０：めっき槽、４１：めっき槽本体、４２：部分めっき槽、４３：めっき浴、４４：浴面、４５：開口部、４６：ポンプ（液供給手段）、４７：めっき浴、４８：浴面、５０：位置決め手段、５１：架台、５２、５３：支持フレーム、５４：ウォームジャッキ、５５：電動機、５６：レベル計、５７：制御手段

Claims (10)

1. 溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設けられ、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、前記めっき槽の上方に配置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属のめっき付着量を調整する気体吹付け手段と、該気体吹付け手段の下位置に配置され、前記金属帯の両面に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとを有し、前記金属帯の移動速度を１８０ｍ／分以上（ただし、１８０ｍ／分を除く）とするめっき金属帯の製造装置において、
   前記対となる溶融金属絞りロールを前記めっき浴中に回転可能に完全に浸漬配置し、前記各溶融金属絞りロールの軸心位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１５０ｍｍ以下とし、かつ、前記各溶融金属絞りロールの上端位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１０ｍｍ以上とし、しかも、前記溶融金属絞りロールと前記金属帯との隙間を０．５ｍｍ未満とし、更に、前記各溶融金属絞りロールは回転速度が調整可能となって、該各溶融金属絞りロールの周速を前記金属帯の移動速度の５０％以上７０％以下としたことを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
2. 請求項１記載のめっき金属帯の製造装置において、前記めっき槽には、めっき槽本体の他に、該めっき槽本体の上部に、前記金属帯が下方から通過する開口部を有し、前記めっき槽本体から溶融金属を供給して前記めっき浴の浴面を部分的に上昇させた部分めっき槽を備え、該部分めっき槽に前記溶融金属絞りロールを配置したことを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
3. 請求項１記載のめっき金属帯の製造装置において、前記各溶融金属絞りロールには、該溶融金属絞りロールの深さ位置を調整する位置決め手段が設けられ、前記めっき浴の浴面レベルを測定するレベル計からの測定値に基づいて前記位置決め手段を駆動させることを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のめっき金属帯の製造装置において、前記各溶融金属絞りロールと前記金属帯とは溶融金属の液膜を介して接触していることを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のめっき金属帯の製造装置において、前記溶融金属絞りロールの少なくとも一方には、該溶融金属絞りロールと前記金属帯との間隔を調整する間隙調整手段が設けられていることを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のめっき金属帯の製造装置において、前記対となる溶融金属絞りロールの軸心位置を上下方向にずらしていることを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
7. 請求項６記載のめっき金属帯の製造装置において、前記対となる溶融金属絞りロールの軸心位置の上下方向の間隔は１０ｍｍ以上であることを特徴とするめっき金属帯の製造装置。
8. 移動速度が１８０ｍ／分以上（ただし、１８０ｍ／分を除く）で連続搬送される金属帯を、めっき槽内の溶融金属のめっき浴中に浸漬させた後、該めっき浴中から引き上げ、前記金属帯に付着した溶融金属のめっき付着量を、気体吹付け手段により調整するめっき金属帯の製造方法において、
   前記金属帯を中央として対向させ、前記めっき浴中に完全に浸漬させて配置した対となる溶融金属絞りロールにより、前記金属帯を前記気体吹付け手段へ搬送する前に、前記金属帯の表裏に付着して持ち上がる過剰な溶融金属を除去するに際し、前記各溶融金属絞りロールの軸心位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１５０ｍｍ以下とし、かつ、前記各溶融金属絞りロールの上端位置から前記めっき浴の静止状態の浴面までの距離を１０ｍｍ以上とし、しかも、前記溶融金属絞りロールと前記金属帯との隙間を０．５ｍｍ未満とし、前記各溶融金属絞りロールの周速を前記金属帯の移動速度の５０％以上７０％以下とすることを特徴とするめっき金属帯の製造方法。
9. 請求項８記載のめっき金属帯の製造方法において、前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体のめっき浴の浴面を部分的に上昇させた部分めっき槽とを有し、前記溶融金属絞りロールは前記部分めっき槽に浸漬配置されていることを特徴とするめっき金属帯の製造方法。
10. 請求項８又は９記載のめっき金属帯の製造方法において、前記各溶融金属絞りロールの表面と前記金属帯の表面とを溶融金属の液膜を介して接触させていることを特徴とするめっき金属帯の製造方法。

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