JP6088188B2 - めっき金属帯の製造設備及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属めっき浴から引上げられた金属帯の側方であって対向配置された一対のワイピングノズル間に配置されることにより、各ワイピングノズルから噴射されるガス流が金属帯の側方において互いに衝突することを回避するためのバッフルプレートを用いるめっき金属帯の製造設備及び製造方法に関する。

従来用いられていたこの種のバッフルプレートとしては、例えば下記の特許文献１に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来のバッフルプレートには、平板状のプレート本体とガイド部材とが含まれている。ガイド部材の上面は、金属帯に近づくにつれて下がる傾斜面を構成している。傾斜面の下端は、プレート本体の幅方向に関してプレート本体の側端部と同じ位置に配置されている。

特開２００３−３２１７５６号公報

上記のような従来構成では、プレート本体の幅方向に関して傾斜面の下端がプレート本体の側端部と同じ位置に配置されているので、ワイピングノズルから噴射された後にプレート本体に衝突したガス流がすべて傾斜面に沿って金属帯側に向かう。このため、ワイピングノズルの近傍で飛散した微少な溶融金属がガス流に乗って再び金属帯に付着しやすい。飛散した溶融金属が金属帯に付着すると、製品の外観が悪化する。
また、金属帯への溶融金属の再付着を防止するために単純に傾斜面を省略してガス流が金属帯に向かわないようにすることも考えられるが、傾斜面を省略した場合、プレート本体に衝突したガス流がすべて鉛直方向に沿って降下する。この場合、溶融金属めっき浴の浴面で溶融金属が飛散しやすくなり、浴面で飛散した溶融金属が周辺機器に付着すると周辺機器の故障の原因になる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワイピングノズルの近傍で飛散した溶融金属が金属帯に付着することを回避できるとともに、溶融金属めっき浴の浴面での溶融金属の飛散を抑制できるバッフルプレートを用いるめっき金属帯の製造設備及び製造方法を提供することである。

本発明に係るめっき金属帯の製造設備は、溶融金属めっき浴と、溶融金属めっき浴の上方で対向配置された一対のワイピングノズルと、溶融金属めっき浴から引上げられた金属帯の側方であって一対のワイピングノズル間に配置され、各ワイピングノズルから噴射されるガス流が金属帯の側方において互いに衝突することを回避するためのバッフルプレートとを備えためっき金属帯の製造設備であって、バッフルプレートは、平板状のプレート本体と、プレート本体の幅方向に関してプレート本体の金属帯側の側端部から離れた位置に設けられ、プレート本体の下部端面からプレート本体の板厚方向に沿って突出された傾斜面とを備え、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後にプレート本体に沿って側端部と傾斜面との間を降下するガス流と、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後に傾斜面に沿って斜め下方に向かうガス流とを互いに衝突させるように構成されている。

また、本発明に係るめっき金属帯の製造方法は、平板状のプレート本体と、プレート本体の幅方向に関してプレート本体の側端部から離れた位置に設けられ、プレート本体の下部端面からプレート本体の板厚方向に沿って突出された傾斜面とを備えたバッフルプレートを用いるめっき金属帯の製造方法であって、溶融金属めっき浴から引上げられた金属帯の側方であって対向配置された一対のワイピングノズル間に、側端部が金属帯側に位置するようにバッフルプレートを配置し、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後にプレート本体に沿って側端部と傾斜面との間を降下するガス流と、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後に傾斜面に沿って斜め下方に向かうガス流とを互いに衝突させ、鉛直方向下方に向かうガス流の流れを弱める。

本発明のバッフルプレートを用いるめっき金属帯の製造設備及び製造方法によれば、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後にプレート本体に沿って側端部と傾斜面との間を降下するガス流と、各ワイピングノズルから噴射されてプレート本体に衝突した後に傾斜面に沿って斜め下方に向かうガス流とを互いに衝突させるので、ワイピングノズルの近傍で飛散した溶融金属が金属帯に付着することを回避できるとともに、溶融金属めっき浴の浴面での溶融金属の飛散を抑制できる。

本発明の実施の形態１によるバッフルプレートが適用されるめっき金属帯製造設備を示す説明図である。 図１のワイピングノズル周辺をより具体的に示す斜視図である。 図２のバッフルプレートを拡大して示す斜視図である。 図３のバッフルプレートに衝突するガス流の流れを示す説明図である。 図３のバッフルプレートの各部の寸法の関係を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるバッフルプレートが適用されるめっき金属帯製造設備を示す説明図である。図において、めっき金属帯が製造される場合、溶融金属めっき浴１に導入された金属帯２は、シンクロール３を介して鉛直方向上方に引上げられる。溶融金属めっき浴１の上方には金属帯２を挟むように対向配置された一対のワイピングノズル４が設けられており、各ワイピングノズル４から金属帯２の表面にガス流４ａが吹き付けられることで金属帯２の表面における溶融金属の付着量が調整される。

次に、図２は図１のワイピングノズル４周辺をより具体的に示す斜視図であり、図３は図２のバッフルプレート５を拡大して示す斜視図である。図２に示すように、金属帯２の側方かつワイピングノズル４間には、バッフルプレート５が配置されている。バッフルプレート５は、金属帯２の幅方向両側にそれぞれ配置されている。このようにバッフルプレート５が配置されていることで、各ワイピングノズル４から噴射されるガス流４ａが金属帯２の側方において互いに衝突することが回避される。

図２及び図３に示すように、バッフルプレート５は、プレート本体５０とガイド部材５１とを含んでいる。プレート本体５０は、全体として平板状に形成された板体であり、幅方向５０ａに沿う金属帯２側において、その下部が一部切り欠かれた形状を有している。具体的には、プレート本体５０の幅方向５０ａに沿う金属帯２側の側端部５００は、鉛直方向に沿うように直線状に形成されている。プレート本体５０の下辺５０１は、水平方向に沿うように直線状に形成されている。側端部５００の下端と下辺５０１の一端との間は、下方に向かうにつれて幅方向５０ａに沿って金属帯２から離れるように傾斜された傾斜片５０２によって接続されている。すなわち、側端部５００を鉛直方向に沿って延長した線、下辺５０１を水平方向に沿って延長した線及び傾斜片５０２によって囲まれる正面視略三角形の領域が切り欠かれている。このプレート本体５０の切り欠きについては、後に詳しく説明する。

ガイド部材５１は、プレート本体５０の表裏両側においてプレート本体５０の下部に取付けられた部材である。幅方向５０ａに沿うガイド部材５１の一端には、プレート本体５０の下部端面からプレート本体５０の板厚方向５０ｂに沿って突出された傾斜面５１０が形成されている。傾斜面５１０は、下方に向かうにつれて幅方向５０ａに沿って金属帯２に近づくように傾斜された面である。すなわち、傾斜面５１０の下端は、傾斜面５１０のうち最も金属帯２に近い部分である。この傾斜面５１０の下端は、幅方向５０ａに関して側端部５００から離れた位置に設けられている。

次に、図４は、図３のバッフルプレート５に衝突するガス流４ａの流れを示す説明図である。各ワイピングノズル４から噴射されたガス流４ａは、プレート本体５０に衝突した後にプレート本体５０に沿って降下する。このとき、ガス流４ａの一部は側端部５００と傾斜面５１０との間を降下し、ガス流４ａの一部は傾斜面５１０に沿って斜め下方に向かう。従って、バッフルプレート５の下方においてこれら２つのガス流４ａが互いに衝突される。これにより、鉛直方向下方へのガス流４ａの流れ及び金属帯２へのガス流４ａの流れの両方がともに弱められ、ワイピングノズル４の近傍で飛散した溶融金属が金属帯２に向かうことを抑制してワイピングノズル４の近傍で飛散した溶融金属が金属帯２に付着することを回避しつつ、溶融金属めっき浴１の浴面で溶融金属が飛散することを抑制できる。

次に、図５は図３のバッフルプレート５の各部の寸法の関係を示す説明図であり、図５の（ａ）は正面視におけるバッフルプレート５の各部の寸法を示し、図５の（ｂ）は左側面視におけるバッフルプレート５の各部の寸法を示している。図に示すように、
プレート本体５０の幅方向５０ａに沿う傾斜面５１０の延在幅をＡとし、
プレート本体５０の板厚方向５０ｂに沿う傾斜面５１０の延在幅をＢとし、
傾斜面５１０の水平に対する立ち上がり角度をαとし、
プレート本体５０の幅方向５０ａに関して傾斜面５１０が側端部５００から離されている距離をＣとし、
ワイピングノズル４の高さ位置４０から傾斜面５１０の下端までの距離をＤとし、
ワイピングノズル４の高さ位置４０から傾斜面５１０の上端までの距離をＥとする。

このとき、各ワイピングノズル４から噴射されるガス流４ａの噴射圧力が１０ｋＰａ以上かつ８０ｋＰａ以下の範囲内である場合、Ａ〜Ｅ及びαは下記の式を満たすように設定される。

上記の式の左辺は、鉛直方向に沿って降下するガス流４ａに対する傾斜面５１０の有効面積を示しており、傾斜面５１０に沿って斜め下方に向かうガス流４ａの強さを近似するものである。

上記の式の右辺のうち、（Ｄ＋Ｅ）／２は、ワイピングノズル４の高さ位置４０から傾斜面５１０の下端までの距離Ｄと、ワイピングノズル４の高さ位置４０から傾斜面５１０の上端までの距離Ｅとの間の平均高さを示している。そして、この（Ｄ＋Ｅ）／２にＣ及び（１／２４）を乗じることで、側端部５００と傾斜面５１０との間を降下するガス流４ａの上記平均高さにおける強さを近似している。なお、（１／２４）は、噴射圧力が１０ｋＰａ以上かつ８０ｋＰａ以下の範囲内であるときの調整係数であり、実験を繰り返すことにより導き出されたものである。

そして、上記の式のように、左辺の大きさを右辺の大きさ以上とすることで、鉛直方向下方に向かうガス流４ａの流れを十分に弱めることができ、溶融金属めっき浴１の浴面で溶融金属が飛散することをより確実に回避できる。

また、図５に示すように、ワイピングノズル４の高さ位置４０から傾斜片５０２の上端までの距離をＦとし、鉛直方向に対する傾斜片５０２の傾斜角度をβとした場合、Ｆ≦１２ｍｍとし、β≧２５°とする。すなわち、側端部５００においてワイピングノズル４の高さ位置４０から下方に１２ｍｍ離れた位置を通るとともに鉛直方向に対して２５°傾いた直線よりも下方の領域が必ず切り欠かれるようにする。実験を繰り返した結果、飛散した溶融金属がバッフルプレート５に付着するのはこの領域であり、この領域を切り欠くことで溶融金属がバッフルプレート５に付着することを回避できる。

このようなバッフルプレート５及びめっき金属帯の製造方法によれば、各ワイピングノズル４から噴射されてプレート本体５０に衝突した後にプレート本体５０に沿って側端部５００と傾斜面５１０との間を降下するガス流４ａと、各ワイピングノズル４から噴射されてプレート本体５０に衝突した後に傾斜面５１０に沿って斜め下方に向かうガス流４ａとを互いに衝突させるので、ワイピングノズル４の近傍で飛散した溶融金属が金属帯２に付着することを回避できるとともに、溶融金属めっき浴１の浴面での溶融金属の飛散を抑制できる。これにより、製品の外観が悪化することを防止できるとともに、周辺機器の故障を防止できる。

また、図４に示すＡ〜Ｅ及びαが上記の式を満たすように設定されるので、鉛直方向下方に向かうガス流４ａの流れを十分に弱めることができ、溶融金属めっき浴１の浴面で溶融金属が飛散することをより確実に回避できる。

さらに、プレート本体５０は、側端部５００においてワイピングノズル４の高さ位置４０から下方に１２ｍｍ離れた位置を通るとともに鉛直方向に対して２５°傾いた直線よりも下方の領域が切り欠かれているので、溶融金属がバッフルプレート５に付着することを回避でき、メンテナンスに要する工数を低減できる。

１ 溶融金属めっき浴
２ 金属帯
４ ワイピングノズル
４ａ ガス流
５ バッフルプレート
５０ プレート本体
５００ 側端部
５１０ 傾斜面

Claims (4)

1. 溶融金属めっき浴と、
   前記溶融金属めっき浴の上方で対向配置された一対のワイピングノズルと、
   前記溶融金属めっき浴から引上げられた金属帯の側方であって前記一対のワイピングノズル間に配置され、各ワイピングノズルから噴射されるガス流が前記金属帯の側方において互いに衝突することを回避するためのバッフルプレートと
   を備えためっき金属帯の製造設備であって、
   前記バッフルプレートは、
   平板状のプレート本体と、
   前記プレート本体の幅方向に関して前記プレート本体の前記金属帯側の側端部から離れた位置に設けられ、前記プレート本体の下部端面から前記プレート本体の板厚方向に沿って突出された傾斜面と
   を備え、
   前記各ワイピングノズルから噴射されて前記プレート本体に衝突した後に前記プレート本体に沿って前記側端部と前記傾斜面との間を降下するガス流と、前記各ワイピングノズルから噴射されて前記プレート本体に衝突した後に前記傾斜面に沿って斜め下方に向かうガス流とを互いに衝突させ、鉛直方向下方に向かうガス流の流れを弱めるように構成されている
   ことを特徴とするめっき金属帯の製造設備。
2. 前記プレート本体の幅方向に沿う前記傾斜面の延在幅をＡとし、
   前記プレート本体の板厚方向に沿う前記傾斜面の延在幅をＢとし、
   前記傾斜面の水平に対する立ち上がり角度をαとし、
   前記プレート本体の幅方向に関して前記傾斜面が前記側端部から離されている距離をＣとし、
   前記ワイピングノズルの高さ位置から前記傾斜面の下端までの距離をＤとし、
   前記ワイピングノズルの高さ位置から前記傾斜面の上端までの距離をＥとし、
   前記各ワイピングノズルから噴射されるガス流の噴射圧力が１０ｋＰａ以上かつ８０ｋＰａ以下の範囲内である場合、
   前記Ａ〜Ｅ及びαは下記の式を満たす
   

   

   ことを特徴とする請求項１記載のめっき金属帯の製造設備。
3. 前記プレート本体は、前記側端部において前記ワイピングノズルの高さ位置から下方に１２ｍｍ離れた位置を通るとともに鉛直方向に対して２５°傾いた直線よりも下方の領域が切り欠かれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のめっき金属帯の製造設備。
4. 平板状のプレート本体と、前記プレート本体の幅方向に関して前記プレート本体の側端部から離れた位置に設けられ、前記プレート本体の下部端面から前記プレート本体の板厚方向に沿って突出された傾斜面とを備えたバッフルプレートを用いるめっき金属帯の製造方法であって、
   溶融金属めっき浴から引上げられた金属帯の側方であって対向配置された一対のワイピングノズル間に、前記側端部が前記金属帯側に位置するように前記バッフルプレートを配置し、前記各ワイピングノズルから噴射されて前記プレート本体に衝突した後に前記プレート本体に沿って前記側端部と前記傾斜面との間を降下するガス流と、前記各ワイピングノズルから噴射されて前記プレート本体に衝突した後に前記傾斜面に沿って斜め下方に向かうガス流とを互いに衝突させ、鉛直方向下方に向かうガス流の流れを弱める
   ことを特徴とするめっき金属帯の製造方法。

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