JP5616027B2 - 溶融金属めっき設備 - Google Patents

Description

本発明は、製鉄プロセスライン、特に、亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備に関する。

この種の溶融金属めっきラインにおいては、一般に、焼鈍等の前処理を連続的に施し高温に保持したストリップ（被めっき鋼板）を、溶融金属ポット（溶融めっき浴）中のシンクロールに通板して上方へ走行させ、その走行下でめっき付着量（溶融金属厚さ，膜厚）を制御した後、所定の冷却パターンで常温まで冷却する方法が行われている。

そして、前記走行下では、ストリップの表面に付着した溶融亜鉛の余剰分が、例えば溶融めっき浴上方に対向設置した一対のワイピングノズル（ガスワイピング装置）から吹き付けられるガスによってワイピングされることによって、所要のめっき付着量に制御されるようになっている（特許文献１参照）。

ところで、このような場合、図８に示すように、ストリップＳが走路面（ラインセンター）Ｒに対して振動したり、Ｃ反り等の板反りや蛇行等が発生すれば、一対のワイピングノズル１００ａ，１００ｂとストリップＳとの距離が変動すると共に、ストリップＳの両端部側方に配設した一対のバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂを精度良くストリップＳの板端へ調整できなくなる。

その結果、一対のワイピングノズル１００ａ，１００ｂからの噴射ガスの板面上の衝突圧力が変動してめっき付着量が不均一となり、板幅方向のめっきむらや板端部の局所的なめっきむら（エッジアップ現象）が生じて品質の低下を招くという問題点があった。また、板形状不良や板振動によって板−ノズル間距離が近づけられず、ワイピング能力が制限され、ライン速度を高くできないという問題点もあった。

そこで、従来では、図７に示すように、ストリップＳが溶融金属ポット１０２から出て上方に向けて走行する走路面Ｒに対して一対の制振装置１０３ａ，１０３ｂを配置すると共に、これらをコントローラ１０５により制御して走行するストリップＳの振動を制振したりＣ反り等を矯正したりしている（特許文献２参照）。

即ち、コントローラ１０５は各制振装置１０３ａ，１０３ｂの電磁パッド１０４ａ，１０４ｂを構成する変位センサ（列）からの信号に応じて対向する電磁石（列）の吸引力（コイル電流）を相互に切替制御するのである。尚、図中１０６ａ，１０６ｂは一対のバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決めを行う油圧シリンダ等を含む位置決め装置である。

特開平６−３３０２７５号公報 特許第３５３０５１４号公報

ところが、上述したような従来の溶融金属めっき設備では、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの上方に制振装置１０３ａ，１０３ｂを配置し、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂのガス吹付け位置にバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂを配置しているが、このバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０６を制振装置１０３ａ，１０３ｂとワイピングノズル１００ａ，１００ｂとの間に介在させるようになっているので、制振装置１０３ａ，１０３ｂとワイピングノズル１００ａ，１００ｂとの距離が必然的に離れることになり、制振装置１０３ａ，１０３ｂの上述した性能をフルに活用することができないという問題点があった。

即ち、制振装置１０３ａ，１０３ｂの制振・矯正作用がワイピングノズル１００ａ，１００ｂのガス吹付け位置まで十分に及ばず、ストリップＳの振動や板反り・蛇行等の発生を十分に抑制することができないのである。また、ストリップＳの形状が安定しないので、バッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの効果（エッジアップ現象や騒音の発生の抑制）も十分に得ることができないという問題点もあった。

そこで、本発明の目的は、制振装置とバッフルプレートを一体化することにより、制振装置とガスワイピング装置及びバッフルプレートとの距離を可及的に短縮して制振装置の性能向上とバッフルプレートの位置決め精度の向上が図れる溶融金属めっき設備を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明に係る溶融金属めっき設備は、
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御するガスワイピング装置と、
前記鋼板の両端部側方のガス吹付け位置にそれぞれ配設されたバッフルプレートと、
前記ガスワイピング装置より鋼板走行方向下流側に配設されて鋼板の表，裏面に電磁力を作用させて鋼板の位置制御を行う制振装置と、を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記制振装置に前記バッフルプレートを一体的に組み付け、
前記制振装置は、前記鋼板の表，裏面に対向して一対設けられると共に、それぞれが電磁石と変位センサが対となって組み込まれた複数の電磁パッドとこれらの電磁パッドを囲繞する支持構造体とを有し、
前記各支持構造体は、位置が固定された前記複数の電磁パッドに対し前記鋼板の板幅方向へ移動可能になっていると共に、当該支持構造体のそれぞれに前記バッフルプレートが片方宛分担支持される
ことを特徴とする。

前記目的を達成するための本発明に係る溶融金属めっき設備は、
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御するガスワイピング装置と、
前記鋼板の両端部側方のガス吹付け位置にそれぞれ配設されたバッフルプレートと、
前記ガスワイピング装置より鋼板走行方向下流側に配設されて鋼板の表，裏面に電磁力を作用させて鋼板の位置制御を行う制振装置と、を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記制振装置に前記バッフルプレートを一体的に組み付け、
前記制振装置は、前記鋼板の表，裏面に対向して一対設けられると共に、それぞれが電磁石と変位センサが対となって組み込まれた複数の電磁パッドとこれらの電磁パッドを囲繞する支持構造体とを有し、
一方の前記支持構造体に、一方の前記バッフルプレートが片方宛分担支持されると共に、他方の前記支持構造体に、他方の前記バッフルプレートが片方宛分担支持され、
当該各支持構造体は前記複数の電磁パッドと一体となって前記鋼板の板幅方向へ移動可能になっている
ことを特徴とする。

また、
前記支持構造体を前記鋼板の板幅方向へ移動させることができる移動機構と、
前記支持構造体を移動させるための駆動手段と、
前記支持構造体に付設されて前記鋼板の板端部を検出する板端検出センサと、
前記板端検出センサからの検出信号に基づいて前記バッフルプレートを前記鋼板の板端部の位置変化に対応させるべく前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

前記構成の本発明に係る溶融金属めっき設備によれば、制振装置とバッフルプレートの一体化により、制振装置とガスワイピング装置及びバッフルプレートとの距離を可及的に短縮して即ち、制振装置をガスワイピング装置及びバッフルプレートに近接配置することができ、制振装置の制振能力や板反り及びパス位置矯正能力等を大幅に向上させられると共に、板位置が安定した状態でバッフルプレートを板端部へ精度良く近接配置できる。

これらの結果、ガスワイピング装置からの噴射ガスの板面での衝突圧力が一定になり、めっき付着量が均一となって、板幅方向のめっきむらや板端部の局所的なめっきむら（エッジアップ現象）の発生を回避して品質の向上が図れると共に、板形状不良や板振動が回避されることによって板−ガスワイピング装置間距離を近づけることかできるので、ワイピング能力を上げてライン速度を高くできる。

本発明の実施例１を示す亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備の概略構成側面図である。 制振装置部の要部正面図である。 制振装置部の作用説明図である。 制振装置部の異なった作用説明図である。 本発明の効果を示すワイピングノズル部の平面図である。 本発明の実施例２を示す制振装置部の要部正面図である。 制振装置部の作用説明図である。 制振装置部の異なった作用説明図である。 従来の亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備の概略構成側面図である。 従来の不具合を示すワイピングノズル部の平面図である。

以下、本発明に係る溶融金属めっき設備を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１を示す亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備の概略構成側面図、図２は制振装置部の要部正面図、図３Ａは制振装置部の作用説明図、図３Ｂは制振装置部の異なった作用説明図、図４は本発明の効果を示すワイピングノズル部の平面図である。

図１に示すように、溶融金属ポット（溶融めっき浴）１０から出て上方に向けて走行するストリップ（被めっき鋼板）Ｓの表，裏面に対向して一対のワイピングノズル（ガスワイピング装置）１１ａ，１１ｂが設けられ、これらのワイピングノズル１１ａ，１１ｂからストリップＳの表面にガスを吹き付けてめっき付着量（溶融金属厚さ，膜厚）を制御し得るようになっている。

前記ストリップＳの両端部側方の前記ガス吹付け位置には、一対のバッフルプレート１２ａ，１２ｂが配設され、対向するガス流（図４の互いに対向する多数の矢印参照）の直接の衝突を回避してエッジアップ現象や騒音の発生を抑制し得るようになっている。

また、前記一対のバッフルプレート１２ａ，１２ｂは、その片方宛が前記ワイピングノズル１１ａ，１１ｂよりストリップ走行方向下流側に配設されてストリップＳの表，裏面に電磁力を作用させてストリップＳの位置制御を行う一対の制振装置１３ａ，１３ｂにそれぞれ一つずつ支持されている。

前記各制振装置１３ａ，１３ｂは、図２に示すように、上下二個の電磁石１４ａとそれらの中間に位置する変位センサ１４ｂとが対となって組み込まれた非磁性体ケース等からなる複数の電磁パッド１４と、これらの電磁パッド１４を囲繞するケーシング（支持構造体）１５とを有し、該ケーシング１５の一側部にそれぞれブラケット１６を介して前記バッフルプレート１２ａ，１２ｂが固設されている。即ち、各制振装置１３ａ，１３ｂにバッフルプレート１２ａ，１２ｂがそれぞれ一体的に組み付けられているのである。

そして、前記各制振装置１３ａ，１３ｂは、マイクロコンピュータ等からなる制振制御用のコントローラ１７により制御され、走行するストリップＳの振動を制振したりＣ反りやパス位置等を矯正したりするようになっている。即ち、コントローラ１７は各制振装置１３ａ，１３ｂの対向する変位センサ１４ｂからの信号に応じて対向する電磁石１４ａの吸引力（コイル電流）を相互に切替制御するのである。

また、前記各制振装置１３ａ，１３ｂは、図２，図３Ａ及び図３Ｂに示すように、その各ケーシング１５が、設備の固定部材であるレール１８に固定された前記複数の電磁パッド１４に対しストリップＳの板幅方向へそれぞれ独立して移動可能になっている。

詳細には、各ケーシング１５の上部には吊りアーム１９を介して車輪２０が複数配設され、これらの車輪２０が前記レール１８上を転動可能になっている（移動機構）。そして、各ケーシング１５の一側部には、設備の固定部材に横向きに取り付けられた油圧シリンダ（駆動手段）２１のピストンロッド先端が連結される。この油圧シリンダ２１は油圧パワーユニット２２を介してマイクロコンピュータ等からなる制振装置移動制御用のコントローラ（制御手段）２４により制御される。

即ち、コントローラ２４は、各ケーシング１５にそれぞれバッフルプレート１２ａ，１２ｂに近接して取り付けられて、走行するストリップＳの両方の板端部をそれぞれ検出する板端検出センサ（フォトセンサや２Ｄレーザセンサ等）２３ａ，２３ｂからの検出信号に基づいて、前記各バッフルプレート１２ａ，１２ｂをストリップＳの板端部の位置変化に対応（追従）させるべく前記油圧シリンダ（駆動手段）２１を制御するのである。

図３Ａは、一方の制振装置１３ａにおけるケーシング１５と他方の制振装置１３ｂにおけるケーシング１５を、各々の電磁パッド１４に対してストリップＳの板幅方向に、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂが互いに接近する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂを板幅の狭いストリップＳの板端部に近接して位置決めした例であり、図３Ｂは、反対に、各ケーシング１５を各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂが互いに離間する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂを板幅の広いストリップＳの板端部に近接して位置決めした例である。

このようにして、本実施例では、制振装置１３ａ，１３ｂ（具体的にはケーシング１５）にバッフルプレート１２ａ，１２ｂをブラケット１６を介して一体的に組み付けたので、制振装置１３ａ，１３ｂ（具体的には電磁パッド１４）とワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びバッフルプレート１２ａ，１２ｂとの距離を可及的に短縮することができる。

即ち、制振装置１３ａ，１３ｂ（具体的には電磁パッド１４）をワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びバッフルプレート１２ａ，１２ｂに近接配置することができ、制振装置１３ａ，１３ｂの制振能力や板反り及びパス位置矯正能力等を大幅に向上させられると共に、板位置が安定した状態でバッフルプレート１２ａ，１２ｂを板端部へ精度良く近接配置できる。

これらの結果、図４に示すように、ストリップＳは走路面Ｒ（図８参照）に沿ってフラットな形状に保持されるので、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂからの噴射ガスの板面での衝突圧力が一定になり（図４中の互いに対向する多数の矢印参照）、めっき付着量が均一となって、板幅方向のめっきむらや板端部の局所的なめっきむら（エッジアップ現象）の発生を回避して品質の向上が図れると共に、板形状不良や板振動が回避されることによってストリップ−ワイピングノズル間距離を近づけることかできるので、ワイピング能力を上げてライン速度を高くできる。

また、バッフルプレート１２ａ，１２ｂの位置決めにあたっては、当該バッフルプレート１２ａ，１２ｂを分担して支持した各々のケーシング１５を、コントローラ２４により、板端検出センサ２３ａ，２３ｂからの検出信号に基づいて、前記各バッフルプレート１２ａ，１２ｂをストリップＳの板端部の位置変化に対応（追従）させるべく、油圧シリンダ２１を介して移動させるので、より一層バッフルプレート１２ａ，１２ｂを板端部へ精度良く近接配置できる。

さらに、前記各々のケーシング１５を同方向に独立して移動させることもできるので、ストリップＳの板幅変化に限らず、蛇行による板端部の位置変化（板幅は一定である）にも対応してバッフルプレート１２ａ，１２ｂの位置調整が容易に行える。さらにまた、各バッフルプレート１２ａ，１２ｂは、各々のケーシング１５に対し板幅方向の移動は不能に固定されているが、板幅方向と直角方向に移動可能であると共にストリップＳの板端部の板幅方向と直角方向の移動に追従して揺動可能に構成すると好適である（図４中の各バッフルプレート１２ａ，１２ｂ周りの矢印参照）。

図５は本発明の実施例２を示す制振装置部の要部正面図、図６Ａは制振装置部の作用説明図、図６Ｂは制振装置部の異なった作用説明図である。

これは、実施例１における各制振装置１３ａ，１３ｂのケーシング１５を、設備の固定部材であるレール１８と切り離された複数の電磁パッド１４と一体となってストリップＳの板幅方向へそれぞれ独立して移動可能にした例であり、その他の構成は実施例１と同様なので、本実施例の各図に対応する図２，図３Ａ及び図３Ｂと同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。

尚、図６Ａは、一方の制振装置１３ａ全体（ケーシング１５及び電磁パッド１４）と他方の制振装置１３ｂ全体（ケーシング１５及び電磁パッド１４）を、ストリップＳの板幅方向に、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂが互いに接近する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂを板幅の狭いストリップＳの板端部に近接して位置決めした例であり、図６Ｂは、反対に、各制振装置１３ａ全体を各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂが互いに離間する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１２ａ，１２ｂを板幅の広いストリップＳの板端部に近接して位置決めした例である。

この実施例においても、制振装置１３ａ，１３ｂにバッフルプレート１２ａ，１２ｂを一体的に組み付けると共に、制振装置１３ａ，１３ｂをストリップＳの板幅方向に移動可能にしてバッフルプレート１２ａ，１２ｂの位置決めを行えるようにしたので、実施例１と同様の作用・効果が得られる。

尚、この実施例においては、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ストリップＳの板幅変化に追従して各制振装置１３ａ，１３ｂが移動する際には、互いに対向する電磁パッド１４同士が、実施例１と異なり、変わるため、制振制御用のコントローラ１７（図１参照）において各電磁パッド１４の電磁力の切替制御が必要となる。

また、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、制振装置の移動機構やその駆動手段の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。

本発明に係る溶融金属めっき設備は、製鉄プロセスラインに適用することができる。

１０ 溶融金属ポット（溶融めっき浴）
１１ａ，１１ｂ ワイピングノズル（ガスワイピング装置）
１２ａ，１２ｂ バッフルプレート
１３ａ，１３ｂ 制振装置
１４ 電磁パッド
１４ａ 電磁石
１４ｂ 変位センサ
１５ ケーシング（支持構造体）
１６ ブラケット
１７ 制振制御用のコントローラ
１８ レール（移動機構）
１９ 吊りアーム
２０ 車輪（移動機構）
２１ 油圧シリンダ（駆動手段）
２２ 油圧パワーユニット
２３ａ，２３ｂ 板端検出センサ
２４ 制振装置移動制御用のコントローラ（制御手段）
Ｓ ストリップ（被めっき鋼板）
Ｒ 走路面（ラインセンター）

Claims (3)

1. 溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御するガスワイピング装置と、
   前記鋼板の両端部側方のガス吹付け位置にそれぞれ配設されたバッフルプレートと、
   前記ガスワイピング装置より鋼板走行方向下流側に配設されて鋼板の表，裏面に電磁力を作用させて鋼板の位置制御を行う制振装置と、を備えた溶融金属メッキ設備において、
   前記制振装置に前記バッフルプレートを一体的に組み付け、
   前記制振装置は、前記鋼板の表，裏面に対向して一対設けられると共に、それぞれが電磁石と変位センサが対となって組み込まれた複数の電磁パッドとこれらの電磁パッドを囲繞する支持構造体とを有し、
   前記各支持構造体は、位置が固定された前記複数の電磁パッドに対し前記鋼板の板幅方向へ移動可能になっていると共に、当該支持構造体のそれぞれに前記バッフルプレートが片方宛分担支持される
   ことを特徴とする溶融金属めっき設備。
2. 溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御するガスワイピング装置と、
   前記鋼板の両端部側方のガス吹付け位置にそれぞれ配設されたバッフルプレートと、
   前記ガスワイピング装置より鋼板走行方向下流側に配設されて鋼板の表，裏面に電磁力を作用させて鋼板の位置制御を行う制振装置と、を備えた溶融金属メッキ設備において、
   前記制振装置に前記バッフルプレートを一体的に組み付け、
   前記制振装置は、前記鋼板の表，裏面に対向して一対設けられると共に、それぞれが電磁石と変位センサが対となって組み込まれた複数の電磁パッドとこれらの電磁パッドを囲繞する支持構造体とを有し、
   一方の前記支持構造体に、一方の前記バッフルプレートが片方宛分担支持されると共に、他方の前記支持構造体に、他方の前記バッフルプレートが片方宛分担支持され、
   当該各支持構造体は前記複数の電磁パッドと一体となって前記鋼板の板幅方向へ移動可能になっている
   ことを特徴とする溶融金属めっき設備。
3. 前記支持構造体を前記鋼板の板幅方向へ移動させることができる移動機構と、
   前記支持構造体を移動させるための駆動手段と、
   前記支持構造体に付設されて前記鋼板の板端部を検出する板端検出センサと、
   前記板端検出センサからの検出信号に基づいて前記バッフルプレートを前記鋼板の板端部の位置変化に対応させるべく前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属めっき設備。

Images