JP7380538B2 - 浴中ロール研磨ブレード、研磨装置及びめっき装置 - Google Patents
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Description
[1] 溶融金属浴中に浸漬された浴中ロールの外周部を研磨するブレードであって、
該ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、ブレードの長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状であることを特徴とするブレード。
[2] 前記ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状であることを特徴とする[1]に記載のブレード。
[3] 前記先端部のブレードの長さ方向の断面形状は、台形であることを特徴とする[1]又は[2]に記載のブレード。
[4] 前記浴中ロールに当接する側の前記台形の底角の内一つを25~85°としたことを特徴とする[3]に記載のブレード。
[5] 前記浴中ロールが、外周部に被膜を有することを特徴とする[1]~[4]のいずれか1つに記載のブレード。
[6] 前記先端部のブレードの幅を、前記浴中ロールに巻き付く金属帯の板幅より大きくかつ前記浴中ロールの胴幅より小さくしたことを特徴とする[1]~[5]のいずれか1つに記載のブレード。
[7] [1]~[6]のいずれか1つに記載されたブレードを有する浴中ロール研磨装置。
[8] [7]に記載された浴中ロール研磨装置を有する溶融金属めっき装置。
例えば図1に示すように、本発明のブレード1は、溶融金属浴10中に浸漬された浴中ロール5の外周部を研磨するブレード1であることを前提とする。本発明において、浴中ロール5には、シンクロール51及び浴中サポートロール52があり、いずれか一方または両方が研磨対象とされるが、以下の実施形態では、図1のように、シンクロール51を研磨対象とする場合を例に挙げて説明する。
溶融金属浴10は、例えば亜鉛めっき浴10で、浴の温度は430~700℃である。亜鉛めっき浴10は、例えば自動車用鋼板を製造する連続溶融亜鉛めっきラインで使用される。以下の実施形態は、金属帯6を鋼板6とした例で説明する。亜鉛めっきされる鋼板6の板厚は、0.30~6.0mm、板幅は600~2500mmであり、通板速度は、30~300m/分である。
亜鉛めっき浴10には、鋼板とZnとの合金化反応を制御するために、0.1~55.0質量%程度のAlが添加される場合がある。亜鉛めっきにおいては、鋼板6に由来するFeとめっき浴に由来するZn及び/又はAlとの反応生成物が浴中ロール5に巻き付き付着し、直径10μm程度以上に成長した不純物粒子となって、鋼板6の押し疵の欠陥の原因となる。前記不純物粒子の発生頻度は、1~24時間に1回程度である。
浴中ロール5は、通過する鋼板6との接触により回転する。浴中ロール5の材質は、溶融亜鉛に対する耐食性を確保する観点からステンレス鋼が用いられる。浴中ロール5のサイズは、シンクロール51の場合、ロール径が600~1000mm、胴幅が1000~3000mmであり、浴中サポートロール52の場合、ロール径が150~350mm、胴幅がシンクロール51の場合と同程度である。
また、浴中ロール5の胴幅は鋼板6の板幅よりも200~500mm大きく設定されている。
浴中ロール5は、浴中での耐用期間の延長を図るため、外周部にロール素地保護用の被膜を有するものが好ましい。
前記被膜としては、WC、ステライト等の材料の溶接肉盛り被膜及びWC、WC-Co等の材料の溶射被膜が挙げられる。
浴中ロール5は、従来のブレードを用いた場合、2週間程度でロール表面性状が不健全となって鋼板6の品質的問題が顕著になる。これに対し、本発明のブレードを用いるとロール表面性状を3週間以上健全な状態に保持でき、鋼板品質を担保できる。
ブレード1の材質は、ステンレス鋼、耐熱鋼、あるいは耐熱性非鉄基合金等のいずれも好ましく用いうる。
本発明は、上述の前提の下で、ブレード1の長さ方向の断面形状が、ブレード1の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状(以下、先太り形ともいう。)であることを特徴とする。先太り形には、ブレード1の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状がブレード1の長さ方向の全域に及ぶもの(以下、全体的先太り形ともいう。例えば図2のA1参照)と、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状のものとがある。後者の「さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状のもの」とは、は、ブレード1の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状がブレード1の長さ方向の先端側の一部の区域に及び、残りの区域は厚さが前記一部の区域の後端の厚さに等しい一定値となるもの(以下、部分的先太り形ともいう。例えば図2のA2参照)のことである。
本発明では、前記先端部のブレード1の幅は、浴中ロール5に巻き付く金属帯(例えば鋼板)6の板幅より大きくかつ浴中ロール5の胴幅より小さくすること(i)が好ましい。図1には、この好適形態を例示した。これによる作用効果を、ブレード1が特許文献1及び3のように浴中ロール5よりも幅広である場合(ii)及びブレード1が特許文献2及び4のように鋼板6よりも幅狭である場合(iii)と対比して説明する。
本発明の浴中ロール研磨装置は、上述のブレード1を有する浴中ロール研磨装置である。これは、例えば図9に示すように、ブレード1を昇降させるブレード昇降手段8を有することが好ましい。これによれば、ブレード1の使用状態と開放状態の交互の切り換えが容易である。さらに、ブレード昇降手段8は、ブレード1の押し付け荷重を一定にする方法の実行手段(図示せず)を具備することが好ましい。前記押し付け荷重を一定にする方法としては、例えば押し付け対象ロールのトルクをトルクセンサで検出し該センサ出力が目標値になるように押し付け荷重操作量(例えばエアシリンダを押し付け駆動源とする場合はそのエア圧力)を調整する方法や、また例えばより簡便な浮箱式浮力にて常時一定荷重を作用させる方法などのいずれも好ましく用いうる。
本発明の溶融金属めっき装置は、上述の本発明の浴中ロール研磨装置を有すること以外は、一般的な溶融金属めっき装置と同様であってよい。一般的な溶融金属めっき装置の代表例として、図10に示す鋼板6の連続溶融亜鉛めっき装置は、前記浴中ロール5、ブレード1及びブレード昇降装置8の他、溶融金属浴10例えば亜鉛めっき浴10を保持するめっき槽20、焼鈍炉(図示せず)から亜鉛めっき浴10中へ鋼板6を送り込むためのスナウト21及び亜鉛めっき浴10を出た鋼板6のめっき付着量を調整するためのワイピングノズル22を具備する。
ブレード昇降手段8は、エアシリンダで構成した。
(i)研磨能力が十分となり、かつ研磨屑発生量が少ない接触面圧を、過去の操業実績調査結果に基づき0.003kgf/mm2とし、押し付け荷重を100kgf一定として、先太り部11の摩耗による消滅後の長方形部12での研磨時の接触面圧が上記の0.003kgf/mm2となるように、厚さ一定部12の厚さ(=台形の上底t1)は、100/(2170×0.003)≒15mmと決定した。
(ii)使用当初で研磨能力が最低限になる接触面圧を過去の操業実績調査結果に基づき0.002kgf/mm2とし、押し付け荷重を100kgf一定として、使用当初の接触面圧が上記の0.002kgf/mm2となるように、先太り部11の最先端の厚さ(=台形の下底t0)は、100/(2170×0.002)≒23mmと決定した。
11 先太り部
12 厚さ一定部
B ブレード(従来の先細り形)
C ブレード(従来の厚さ一定形)
5 浴中ロール(添字1付きはシンクロール、添字2付きは浴中サポートロール)
6 金属帯(例えば鋼板)
8 ブレード昇降手段
10 溶融金属浴(例えば亜鉛めっき浴)
20 めっき槽
21 スナウト
22 ワイピングノズル
Claims (7)
- 溶融金属浴中に浸漬された浴中ロールの外周部を研磨するブレードを有する浴中ロール研磨装置であって、
該ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、ブレードの厚さ中心線の長さ方向の最先端が最も厚く、該最先端から後端側にかけて厚さが減少する先太り形の形状であり、前記先太り形の最先端の厚さの領域が前記浴中ロールと接触することを特徴とする浴中ロール研磨装置。 - 前記ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状であることを特徴とする請求項1に記載の浴中ロール研磨装置。
- 前記先端部のブレードの長さ方向の断面形状は、台形であることを特徴とする請求項1又は2に記載の浴中ロール研磨装置。
- 前記浴中ロールに当接する前記台形の下底側の底角の内一つを25~85°としたことを特徴とする請求項3に記載の浴中ロール研磨装置。
- 前記浴中ロールが、外周部に被膜を有することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の浴中ロール研磨装置。
- 前記先端部のブレードの幅を、前記浴中ロールに巻き付く金属帯の板幅より大きくかつ前記浴中ロールの胴幅より小さくしたことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の浴中ロール研磨装置。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載された浴中ロール研磨装置を有する溶融金属めっき装置。
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