JP5655978B2 - ガスワイピング方法及びガスワイピング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ガスワイピング方法及びガスワイピング装置に関するものである。
本願は、2012年09月25日に、日本に出願された特願2012−211120号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2012年09月25日に、日本に出願された特願2012−211120号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
一般的に、溶融めっきによって鋼板の表面にめっき層を形成するプロセスは以下のとおりである。まず、鋼板は、めっき浴に浸漬された後、めっき浴から鉛直方向の上向きに引き上げられる。めっき浴の上方には、例えば、図7A、7B及び7Cに示すようなガスワイピング装置100が設置されている。
図7Aは、めっき浴(図示省略)から引き上げられためっき鋼板Wの厚さ方向(図中のX方向)からガスワイピング装置100を視た図(ガスワイピング装置100の正面図)である。図7Bは、めっき鋼板Wの引き上げ方向(鉛直上向き方向:図中のZ方向)からガスワイピング装置100を視た図(ガスワイピング装置100の平面図)である。図7Cは、めっき鋼板Wの幅方向(図中のY方向)からガスワイピング装置100を視た図(ガスワイピング装置100の側面図)である。
従来のガスワイピング装置100は、めっき浴から引き上げられためっき鋼板W(つまり、めっき金属が付着した鋼板)の厚さ方向においてめっき鋼板Wを挟むように対向配置され、それぞれめっき鋼板Wの幅方向に沿ってワイピングガスGwを噴射する一対のワイピングノズル101、102を備える。
ワイピングノズル101の先端には、Y方向に沿って、スリット状のワイピングガス噴射口101aが設けられている。また、ワイピングノズル102の先端には、Y方向に沿って、スリット状のワイピングガス噴射口102aが設けられている。なお、図7A及び7Cにおいて、一点鎖線NZは、ワイピングガス噴射口101a及び102aのZ方向の中心位置(つまり、ワイピングガスGwのZ方向の噴射位置)を示している。
これら一対のワイピングノズル101、102から、引き上げ直後のめっき鋼板Wの両面に、その幅方向に沿ってワイピングガスGw(例えば不活性ガスや空気等)が吹き付けられる。その結果、めっき鋼板Wの表面に存在する未凝固のめっき金属(溶融めっき金属)が除去され、めっき鋼板Wの表面におけるめっき付着量が調節される。
図7A及び7Bに示すように、一般的に、各ワイピングノズル101、102のY方向の長さは、めっき鋼板Wの幅よりも長い。つまり、各ワイピングノズル101、102の両端は、めっき鋼板Wの両側端部から外側へ延びている。
従って、図8A及び8Bに示すように、めっき鋼板Wの両側端部から外側の領域において、一対のワイピングノズル101、102のそれぞれから噴射されたワイピングガスGwが互いに衝突する。
従って、図8A及び8Bに示すように、めっき鋼板Wの両側端部から外側の領域において、一対のワイピングノズル101、102のそれぞれから噴射されたワイピングガスGwが互いに衝突する。
このようなワイピングガスGwの衝突領域GC(以下、ガス衝突領域と呼称する)では、図9に示すようなワイピングガス同士の衝突(負圧発生)と反発(正圧発生)とが繰り返されることにより、負圧の発生を伴うガス乱流(圧力が正圧と負圧との間で脈動するガス流)が発生する。
ワイピングガスGwの噴射中において、めっき鋼板Wの両側端部に付着している溶融めっき金属が、ガス衝突領域GCで生じたガス乱流の負圧によってめっき鋼板Wの両側端部の外側に引っ張られる。その結果、図8Aに示すように、めっき鋼板Wの両側端部に、その外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCが形成される。
ワイピングガスGwの噴射中において、めっき鋼板Wの両側端部に付着している溶融めっき金属が、ガス衝突領域GCで生じたガス乱流の負圧によってめっき鋼板Wの両側端部の外側に引っ張られる。その結果、図8Aに示すように、めっき鋼板Wの両側端部に、その外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCが形成される。
上記のように、めっき鋼板Wの両側端部に形成された溶融めっき金属の液膜LCから液滴S(以下、スプラッシュと呼称する)が飛散し、ワイピングノズル101、102や、周辺機器、さらに、めっき鋼板Wのめっき面に付着する。なお、図8A及び8Bでは、説明の便宜上、めっき鋼板Wの一方の側端部の外側のみを図示しているが、めっき鋼板Wの両側端部の外側において同じ現象が生じる。
ワイピングノズル101、102にスプラッシュSが付着すると、ワイピングガス噴射口101a及び102aの開口面積が縮小する。ワイピングノズル101、102におけるスプラッシュSの付着量が増大すると、ワイピングガス噴射口101a及び102aが閉塞する。周辺機器にスプラッシュSが付着すると、スプラッシュSの付着部が腐食する可能性がある。また、スプラッシュSがめっき鋼板Wのめっき面に付着して凝固すると、めっき面の寸法や外観が損なわれる。
従来では、上記のようなスプラッシュSの飛散及び付着を抑制するために、図10A及び10Bに示すように、めっき鋼板Wの両側端部から外側へ離れた位置にガス遮蔽板103が配置される場合がある。ガス遮蔽板103は、一対のワイピングノズル101、102によって挟まれるように配置される。つまり、ガス遮蔽板103の両面には、一対のワイピングノズル101、102のそれぞれから噴射されるワイピングガスGwが衝突する。
その結果、図10A及び10Bに示すように、ガス衝突領域GCのY方向の幅が小さくなり、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の負圧も小さくなる。その結果、めっき鋼板Wの両側端部から外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCが小さくなり、液膜LCから飛散するスプラッシュSの量が減少する。
このように、ガス遮蔽板103を設けることにより、スプラッシュSの飛散及び付着をある程度抑制することができる。図10A及び10Bでは、説明の便宜上、めっき鋼板Wの一方の側端部の外側のみを図示しているが、めっき鋼板Wの両側端部の外側において同じ現象が生じる。
このように、ガス遮蔽板103を設けることにより、スプラッシュSの飛散及び付着をある程度抑制することができる。図10A及び10Bでは、説明の便宜上、めっき鋼板Wの一方の側端部の外側のみを図示しているが、めっき鋼板Wの両側端部の外側において同じ現象が生じる。
なお、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の負圧の影響をより小さくするためには、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との距離を可能な限り短くする(ガス衝突領域GCを小さくする)ことが望ましい。
しかしながら、実操業において、めっき浴から引き上げられるめっき鋼板Wの両側端部のY方向の位置は必ずしも一定ではない。従って、めっき鋼板Wとガス遮蔽板103とが接触しないように、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との距離を、安全マージンを含む値に設定する必要がある。つまり、ガス遮蔽板103によるスプラッシュ抑制効果には限界がある。
しかしながら、実操業において、めっき浴から引き上げられるめっき鋼板Wの両側端部のY方向の位置は必ずしも一定ではない。従って、めっき鋼板Wとガス遮蔽板103とが接触しないように、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との距離を、安全マージンを含む値に設定する必要がある。つまり、ガス遮蔽板103によるスプラッシュ抑制効果には限界がある。
上記のように、めっき鋼板Wの両側端部から外側へ離れた位置にガス遮蔽板103を設けるだけでは、スプラッシュSの飛散及び付着を十分に抑制することは困難である。
特に、近年の溶融めっきにおいては、めっき速度の高速化に伴い、めっき液の持ち上げ量が増大し、また、めっき付着量の低減を図るために、ワイピングガスの噴射圧が高圧化する傾向にあり、スプラッシュ対策が重要な課題となっている。従って、溶融めっきのワイピング工程において、スプラッシュSの飛散及び付着に対して有効に機能する抑制又は防止策が求められている。
特に、近年の溶融めっきにおいては、めっき速度の高速化に伴い、めっき液の持ち上げ量が増大し、また、めっき付着量の低減を図るために、ワイピングガスの噴射圧が高圧化する傾向にあり、スプラッシュ対策が重要な課題となっている。従って、溶融めっきのワイピング工程において、スプラッシュSの飛散及び付着に対して有効に機能する抑制又は防止策が求められている。
例えば、下記特許文献1には、図11A及び11Bに示すように、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との間隙にパージガス噴射ノズル104を設け、このパージガス噴射ノズル104からめっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆方向(鉛直下向き方向)にパージガスGpを噴射する技術が開示されている。
このような技術によれば、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との間隙に、パージガスGpによるガスのカーテンが形成される。その結果、めっき鋼板Wの両側端部から飛散するスプラッシュSの方向が、鉛直下向き方向に制限され、スプラッシュSの飛散及び付着が抑制される。
上記のように、特許文献1には、パージガス噴射ノズル104を設けることにより、ガス遮蔽板103だけを設ける場合と比較して、スプラッシュSの飛散及び付着をより抑制できると記載されている。しかしながら、本願発明者による研究の結果、特許文献1に開示された技術では、溶融めっきプロセスの高速化に伴うワイピングガスの高圧化に十分に対応しきれず、スプラッシュ抑制効果向上の観点から改善の余地があることが判明した。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、従来技術よりもスプラッシュ抑制効果の大きいガスワイピング方法及びガスワイピング装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。すなわち、
(1)本発明の一態様に係るガスワイピング方法は、めっき浴槽から引き上げられためっき鋼板の厚み方向において前記めっき鋼板を挟むように配置された一対のワイピングノズルから、前記めっき鋼板の幅方向に沿ってワイピングガスを噴射することにより、前記めっき鋼板のめっき付着量を調整するガスワイピング方法であって、前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに、前記一対のワイピングノズルによって挟まれるようにガス遮蔽板を配置し、前記ガス遮蔽板の両面側であって、かつ前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに配置されたサイドノズルからのガス噴射により、前記ガス遮蔽板の両面に沿って、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きのガス流を形成し、そのガス遮蔽板の両面に沿う前記ガス流によって、前記ガス遮蔽板と前記めっき鋼板の側端部との間隙に、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きの随伴ガス流を形成する。
(1)本発明の一態様に係るガスワイピング方法は、めっき浴槽から引き上げられためっき鋼板の厚み方向において前記めっき鋼板を挟むように配置された一対のワイピングノズルから、前記めっき鋼板の幅方向に沿ってワイピングガスを噴射することにより、前記めっき鋼板のめっき付着量を調整するガスワイピング方法であって、前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに、前記一対のワイピングノズルによって挟まれるようにガス遮蔽板を配置し、前記ガス遮蔽板の両面側であって、かつ前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに配置されたサイドノズルからのガス噴射により、前記ガス遮蔽板の両面に沿って、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きのガス流を形成し、そのガス遮蔽板の両面に沿う前記ガス流によって、前記ガス遮蔽板と前記めっき鋼板の側端部との間隙に、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きの随伴ガス流を形成する。
(2)上記(1)に記載のガスワイピング方法において、前記サイドノズルから噴射されるガスが、空気又は不活性ガスであっても良い。
(3)本発明の一態様に係るガスワイピング装置は、めっき浴から引き上げられためっき鋼板の厚み方向において前記めっき鋼板を挟むように対向配置され、それぞれ前記めっき鋼板の幅方向に沿ってワイピングガスを噴射する一対のワイピングノズルと;前記ガス遮蔽板の両面側であって、かつ前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置から、前記ガス遮蔽板のそれぞれの両面に沿って前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きのガス流が形成されかつそのガス流によって前記ガス遮蔽板と前記めっき鋼板の側端部との間隙に前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きの随伴ガス流が形成されるようにガスを噴射するサイドノズルと;を備える。
(4)上記(3)に記載のガスワイピング装置において、前記サイドノズルから噴射されるガスが、空気又は不活性ガスであっても良い。
上記態様によれば、従来技術よりも、溶融めっきのワイピング工程において、未凝固めっき金属のスプラッシュの飛散及び付着を著しく抑制することができる。つまり、上記態様によれば、従来技術よりもスプラッシュ抑制効果の大きいガスワイピング方法及びガスワイピング装置を提供できる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1A、1B及び1Cは、本実施形態に係るガスワイピング装置1の構成を示す模式図である。図1Aは、めっき浴(図示省略)から引き上げられためっき鋼板Wの厚さ方向(図中のX方向)からガスワイピング装置1を視た図(ガスワイピング装置1の正面図)である。図1Bは、めっき鋼板Wの引き上げ方向(鉛直上向き方向:図中のZ方向)からガスワイピング装置1を視た図(ガスワイピング装置1の平面図)である。図1Cは、めっき鋼板Wの幅方向(図中のY方向)からガスワイピング装置1を視た図(ガスワイピング装置1の側面図)である。
図1A〜1Cに示すように、本実施形態に係るガスワイピング装置1は、一対のワイピングノズル11、12と、2枚のガス遮蔽板13、14と、2つの第1サイドノズル15、16と、2つの第2サイドノズル17、18とを備えている。なお、図1Aでは、ワイピングノズル11、12の図示を省略している。
一対のワイピングノズル11、12は、めっき浴から引き上げられためっき鋼板W(つまり、めっき金属が付着した鋼板)の厚さ方向においてめっき鋼板Wを挟むように対向配置され、それぞれめっき鋼板Wの幅方向に沿ってワイピングガスGwを噴射する。ワイピングノズル11の先端には、Y方向に沿って、スリット状のワイピングガス噴射口11aが設けられている。また、ワイピングノズル12の先端には、Y方向に沿って、スリット状のワイピングガス噴射口12aが設けられている。なお、図1A及び1Cにおいて、一点鎖線NZは、ワイピングガス噴射口11a及び12aのZ方向の中心位置(つまり、ワイピングガスGwのZ方向の噴射位置)を示している。
ガス遮蔽板13は、めっき鋼板Wの一方の側端部からY方向の外側へ離れた位置において、ワイピングノズル11、12によって挟まれるように配置されている。ガス遮蔽板14は、めっき鋼板Wの他方の側端部からY方向の外側へ離れた位置において、ワイピングノズル11、12によって挟まれるように配置されている。つまり、ガス遮蔽板13、14の両面には、一対のワイピングノズル11、12のそれぞれから噴射されるワイピングガスGwが衝突する。
なお、ガス遮蔽板13、14の厚さ方向と、めっき鋼板Wの厚さ方向とが一致するように、ガス遮蔽板13、14が配置されていることが望ましい。
なお、ガス遮蔽板13、14の厚さ方向と、めっき鋼板Wの厚さ方向とが一致するように、ガス遮蔽板13、14が配置されていることが望ましい。
また、ガス遮蔽板13とめっき鋼板Wの一方の側端部との距離は短いほど良いが、実操業において、ガス遮蔽板13とめっき鋼板Wとが接触しないように、ガス遮蔽板13とめっき鋼板Wの一方の側端部との距離を、安全マージンを含む値に設定する必要がある。ガス遮蔽板14とめっき鋼板Wの他方の側端部との距離についても上記と同様である。
第1サイドノズル15は、ガス遮蔽板13の前面上端付近に配置されている。第1サイドノズル16は、ガス遮蔽板13の後面上端付近に配置されている。これら第1サイドノズル15及び16は、ガス遮蔽板13を挟んで対向するように配置されている。
第1サイドノズル15及び16は、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向き(鉛直下向き)にサイドガスGsを噴射する。これにより、ガス遮蔽板13の両面(前面及び後面)に沿って、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きのガス流(以下、下降サイドガス流と呼称する)が形成される。
第1サイドノズル15及び16は、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向き(鉛直下向き)にサイドガスGsを噴射する。これにより、ガス遮蔽板13の両面(前面及び後面)に沿って、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きのガス流(以下、下降サイドガス流と呼称する)が形成される。
第1サイドノズル15及び16の先端には、Y方向に延びるスリット状のサイドガス噴射口(図示省略)が設けられている。従って、第1サイドノズル15及び16からサイドガスGsが噴射されることによって、Y方向に一定の幅を有する下降サイドガス流がガス遮蔽板13の両面に形成される。
なお、第1サイドノズル15及び16の先端に設けられるサイドガス噴射口の形状はスリット形状に限定されない。例えば、第1サイドノズル15及び16の先端に、複数の円形のサイドガス噴射口が、Y方向に沿って一定間隔で設けられていても良い。
なお、第1サイドノズル15及び16の先端に設けられるサイドガス噴射口の形状はスリット形状に限定されない。例えば、第1サイドノズル15及び16の先端に、複数の円形のサイドガス噴射口が、Y方向に沿って一定間隔で設けられていても良い。
第2サイドノズル17は、ガス遮蔽板14の前面上端付近に配置されている。第2サイドノズル18は、ガス遮蔽板14の後面上端付近に配置されている。これら第2サイドノズル17及び18は、ガス遮蔽板14を挟んで対向するように配置されている。
第2サイドノズル17及び18は、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きにサイドガスGsを噴射する。これにより、ガス遮蔽板14の両面に沿って、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きの下降サイドガス流が形成される。
第2サイドノズル17及び18は、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きにサイドガスGsを噴射する。これにより、ガス遮蔽板14の両面に沿って、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きの下降サイドガス流が形成される。
第2サイドノズル17及び18の先端には、Y方向に延びるスリット状のサイドガス噴射口(図示省略)が設けられている。従って、第2サイドノズル17及び18からサイドガスGsが噴射されることによって、Y方向に一定の幅を有する下降サイドガス流がガス遮蔽板14の両面に形成される。
なお、第2サイドノズル17及び18の先端に設けられるサイドガス噴射口の形状はスリット形状に限定されない。例えば、第2サイドノズル17及び18の先端に、複数の円形のサイドガス噴射口が、Y方向に沿って一定間隔で設けられていても良い。また、第1サイドノズル15及び16と、第2サイドノズル17及び18とから噴射されるサイドガスGsは、空気または不活性ガスであることが好ましい。
なお、第2サイドノズル17及び18の先端に設けられるサイドガス噴射口の形状はスリット形状に限定されない。例えば、第2サイドノズル17及び18の先端に、複数の円形のサイドガス噴射口が、Y方向に沿って一定間隔で設けられていても良い。また、第1サイドノズル15及び16と、第2サイドノズル17及び18とから噴射されるサイドガスGsは、空気または不活性ガスであることが好ましい。
以下、上記のように構成されたガスワイピング装置1の作用効果について説明する。
ガス遮蔽板13及び14の両面には、一対のワイピングノズル11及び12のそれぞれから噴射されるワイピングガスGwが衝突する。その結果、図10A及び10Bに例示したように、ガス衝突領域GCのY方向の幅が小さくなり、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の負圧も小さくなる。その結果、めっき鋼板Wの両側端部から外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCが小さくなり、液膜LCから飛散するスプラッシュSの量が減少する。
ガス遮蔽板13及び14の両面には、一対のワイピングノズル11及び12のそれぞれから噴射されるワイピングガスGwが衝突する。その結果、図10A及び10Bに例示したように、ガス衝突領域GCのY方向の幅が小さくなり、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の負圧も小さくなる。その結果、めっき鋼板Wの両側端部から外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCが小さくなり、液膜LCから飛散するスプラッシュSの量が減少する。
このように、ガス遮蔽板13及び14を設けることにより、スプラッシュの飛散及び付着をある程度抑制できることは既に述べた。しかしながら、実操業において、めっき鋼板Wとガス遮蔽板13及び14とが接触しないように、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板13、14との距離を、安全マージンを有する値に設定する必要があるので、ガス遮蔽板13及び14によるスプラッシュ低減効果には限界がある。
本実施形態のガスワイピング装置1においては、サイドガスGsの噴射によって、ガス遮蔽板13及び14の両面に下降サイドガス流が形成される。例えば、ガス遮蔽板13に着目すると、図2A及び2Bに示すように、ガス遮蔽板13の両面に形成された下降サイドガス流により、ガス遮蔽板13の両側端部の外側に、めっき鋼板Wの引き上げ方向に対して逆向きに流れるガス流Ga(以下、下降随伴ガス流と呼称する)が形成される。
このように、ガス遮蔽板13とめっき鋼板Wの一方の側端部との間に形成された下降随伴ガス流Gaにより、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の一部が、下向きのガス流として安定化し、圧力脈動が解消される。これは、ガス遮蔽板13とめっき鋼板Wの一方の側端部との間のガス衝突領域GCのY方向の幅が、実質的により小さくなる(負圧による影響がより小さくなる)ことを意味する。ガス遮蔽板14についても、同様な現象が生じる。
すなわち、本実施形態によれば、ガス遮蔽板のみを設ける従来技術と比較して、めっき鋼板Wの両側端部から外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCをより小さくすることができ(図2A参照)、その結果、溶融めっき金属の液膜LCから飛散するスプラッシュSの量をより減少させることができる。
一方、既に述べたように、特許文献1に開示された技術(ガス遮蔽板103とパージガス噴射ノズル104との組合せ)では、溶融めっきプロセスの高速化に伴うワイピングガスの高圧化に十分に対応しきれず、本実施形態ほどのスプラッシュ抑制効果を得ることはできない。以下、その理由について説明する。
特許文献1に開示された技術は、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との間隙に、パージガスGpの下降流を形成することにより、めっき鋼板Wの両側端部から外側に膨らむ溶融めっき金属の液膜LCから飛散するスプラッシュSの方向を、鉛直下向き方向に制限するものである(図11A参照)。
このような特許文献1に開示された技術においても、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との間隙に、パージガスGpの下降流が形成されるので、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の一部が、下向きのガス流として安定化し、圧力脈動が解消されるのではないかと考えられる。つまり、特許文献1に開示された技術においても、本実施形態と同様に、ガス遮蔽板103とめっき鋼板Wの両側端部との間のガス衝突領域GCのY方向の幅が、実質的により小さくなる(負圧による影響がより小さくなる)のではないかと、一見考えられる。
しかしながら、本願発明者による研究の結果、パージガス噴射ノズル104から、めっき鋼板Wの両側端部とガス遮蔽板103との間隙に沿って、パージガスGpを鉛直下向き方向に噴射しても、ガス衝突領域GCのY方向の幅は小さくならないことが判明した。
図3A及び3Bに示すように、特許文献1に開示された技術においては、ガス遮蔽板103の両面に、ワイピングノズル101、102のそれぞれから噴射されるワイピングガスGwが衝突するので、ガス遮蔽板103の両面に沿って、衝突部位(図中の符号NZで示す位置)を起点としてワイピングガスGwの上昇流Guと下降流Gdとが形成される。さらに、ワイピングガスGwの上昇流Gu及び下降流Gdに伴って、ガス遮蔽板103の両側端近傍には、上昇随伴流Guaと下降随伴流Gdaが発生する。
このようにガス遮蔽板103の両側端近傍に発生する上昇随伴流Guaによって、パージガスGpの下降流が大きく減衰する。その結果、ガス衝突領域GCに生じるガス乱流の一部を、下向きのガス流として安定化させるには至らず、ガス衝突領域GCのY方向の幅が小さくならない。
また、溶融めっきプロセスの高速化に伴ってワイピングガスGwが高圧となるほど、ガス遮蔽板103の両面に形成されるワイピングガスGwの上昇流Guも高圧となるので、パージガスGpの下降流の減衰も大きくなる。つまり、溶融めっきプロセスの高速化に伴い、パージガス噴射ノズル104からパージガスGpを噴射することによるスプラッシュ抑制効果は減少する。
従って、本実施形態と特許文献1に開示された技術とを比較した時、本実施形態の方がより大きなスプラッシュ抑制効果を得ることができる。
従って、本実施形態と特許文献1に開示された技術とを比較した時、本実施形態の方がより大きなスプラッシュ抑制効果を得ることができる。
なお、上記実施形態では、ガス遮蔽板13の両面に、2つの第1サイドノズル15及び16を直接配置し、ガス遮蔽板14の両面に、2つの第2サイドノズル17及び18を直接配置する構成を例示した。
しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、ガス遮蔽板13及び14の両面に下降サイドガス流を形成することができ、かつそれに伴って前述の下降随伴ガス流Gaを形成することができれば、サイドノズルの個数や配置位置に制限はない。
しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、ガス遮蔽板13及び14の両面に下降サイドガス流を形成することができ、かつそれに伴って前述の下降随伴ガス流Gaを形成することができれば、サイドノズルの個数や配置位置に制限はない。
例えば、図4に示すように、第1サイドノズル15及び16を、ガス遮蔽板13から上方の離れた位置に配置し、その位置からサイドガスをガス遮蔽板13の両面に向けて噴射するような構成を採用しても良い。図4では、図示を省略しているが、ガス遮蔽板14に対する第2サイドノズル17及び18の位置関係についても同様である。
また、例えば、図5A及び5Bに示すように、第1サイドノズル15及び16の代わりに、一つの第1サイドノズル21をガス遮蔽板13の直上に設け、第2サイドノズル17及び18の代わりに、一つの第2サイドノズル22をガス遮蔽板14の直上に設けるような構成を採用しても良い。
図5Bに示すように、第2サイドノズル21から鉛直下向きに噴射されたサイドガスGsは、ガス遮蔽板13を中心にして2つの下降流に分離する。その結果、ガス遮蔽板13の両面に下降サイドガス流が形成される。第2サイドノズル22とガス遮蔽板14との関係についても同様である。
図5Bに示すように、第2サイドノズル21から鉛直下向きに噴射されたサイドガスGsは、ガス遮蔽板13を中心にして2つの下降流に分離する。その結果、ガス遮蔽板13の両面に下降サイドガス流が形成される。第2サイドノズル22とガス遮蔽板14との関係についても同様である。
さらに、例えば、図6A及び6Bに示すように、第1サイドノズル15及び16の代わりに、一対の第1補助ノズル25及び26が、ガス遮蔽板13を挟んで互いに対向するように、ワイピングノズル11、12よりも鋼板Wの下流側に配置されていても良い。また、第2サイドノズル17及び18の代わりに、一対の第2補助ノズル27及び28が、ガス遮蔽板14を挟んで互いに対向するように、ワイピングノズル11、12よりも鋼板Wの下流側に配置されていても良い。なお、図6A及び6Bでは、第2補助ノズル28の図示を省略している。
第1補助ノズル25及び26は、それぞれ、鋼板Wに対してX方向に沿ってサイドガスGsを噴射する。これにより、図6Bに示すように、ガス遮蔽板13の両面にサイドガスGsの下降流(下降サイドガス流)が形成される。同様に、第2補助ノズル27及び28も、それぞれ、鋼板Wに対してX方向に沿ってサイドガスGsを噴射する。これにより、ガス遮蔽板14の両面にもサイドガスGsの下降流(下降サイドガス流)が形成される(図6Bでは図示を省略)。
前述したように、本発明によれば、溶融めっきのワイピング工程において、スプラッシュの飛散を著しく抑制することができる。よって、本発明は、めっき産業において利用可能性が高いものである。
1、100 ガスワイピング装置
11、12、101、102 ワイピングノズル
13、14、103 ガス遮蔽板
15、16、21 第1サイドノズル
17、18、22 第2サイドノズル
25、26 第1補助ノズル
27、28 第2補助ノズル
104 パージガス噴射ノズル
W めっき鋼板
Gw ワイピングガス
Gs サイドガス
Gp パージガス
GC ガス衝突領域
LC 溶融めっき金属の液膜
S 溶融めっき金属の液滴(スプラッシュ)
11、12、101、102 ワイピングノズル
13、14、103 ガス遮蔽板
15、16、21 第1サイドノズル
17、18、22 第2サイドノズル
25、26 第1補助ノズル
27、28 第2補助ノズル
104 パージガス噴射ノズル
W めっき鋼板
Gw ワイピングガス
Gs サイドガス
Gp パージガス
GC ガス衝突領域
LC 溶融めっき金属の液膜
S 溶融めっき金属の液滴(スプラッシュ)
Claims (4)
- めっき浴槽から引き上げられためっき鋼板の厚み方向において前記めっき鋼板を挟むように配置された一対のワイピングノズルから、前記めっき鋼板の幅方向に沿ってワイピングガスを噴射することにより、前記めっき鋼板のめっき付着量を調整するガスワイピング方法であって、
前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに、前記一対のワイピングノズルによって挟まれるようにガス遮蔽板を配置し、
前記ガス遮蔽板の両面側であって、かつ前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに配置されたサイドノズルからのガス噴射により、前記ガス遮蔽板の両面に沿って、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きのガス流を形成し、そのガス遮蔽板の両面に沿う前記ガス流によって、前記ガス遮蔽板と前記めっき鋼板の側端部との間隙に、前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きの随伴ガス流を形成することを特徴とするガスワイピング方法。 - 前記サイドノズルから噴射されるガスが、空気又は不活性ガスであることを特徴とする請求項1に記載のガスワイピング方法。
- めっき浴から引き上げられためっき鋼板の厚み方向において前記めっき鋼板を挟むように対向配置され、それぞれ前記めっき鋼板の幅方向に沿ってワイピングガスを噴射する一対のワイピングノズルと;
前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置のそれぞれに、前記一対のワイピングノズルによって挟まれるように配置されたガス遮蔽板と;
前記ガス遮蔽板の両面側であって、かつ前記めっき鋼板の幅方向において前記めっき鋼板の両側端部から外側へ離れた位置から、前記ガス遮蔽板のそれぞれの両面に沿って前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きのガス流が形成されかつそのガス流によって前記ガス遮蔽板と前記めっき鋼板の側端部との間隙に前記めっき鋼板の引き上げ方向に対して逆向きの随伴ガス流が形成されるように、ガスを噴射するサイドノズルと;
を備えることを特徴とするガスワイピング装置。 - 前記サイドノズルから噴射されるガスが、空気又は不活性ガスであることを特徴とする請求項3に記載のガスワイピング装置。
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