JPH01136953A - 溶融めっきの付着量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 溶融めっき金属浴中に浸漬させた後引き上げた鋼ストリ
ップに付着した溶融めっき金属の付着量を制御する溶融
めっきの付着量制御方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、表面を亜鉛、アルミニウムで被覆した溶融金属
めっき鋼板を生産する溶融めっきラインにおいては、鋼
ストリップを前処理した後に溶融金属槽に浸漬させて表
面に溶融金属を付着させた後化成処理等の後処理を行う
ようにしている。

、ここで、溶融金属槽から引き上げた鋼ストリ・７プの
金属付着量は、ストリップの引き上げ速度に比例して多
くなる−ので、過剰の付着金属を絞り取って付着量を所
定値に制御する必要がある。

この付着量制御方法としては、昭和５７年５月３１日丸
善株式会社発行のｒ第３版鉄鋼便覧第■巻二次加工・表
面処理・熱処理・溶接」第４２５頁及び４２６真に記載
されているように、ロール絞り法と気体絞り法とがある
。

ロール絞り法は、第２図に示すように、めっき槽ｌから
垂直に引き上げられたストリップ２に対してめっき槽１
の近傍位置にストリップ２・を挟んで対向する溝付ロー
ル３を転接させて余剰付着金属を絞り落とすようにして
いるが、付着金属量を正確に制御することが困難である
ことにより、最近では殆ど使用されていない。

これに対して、気体絞り法は、第３図に示すように、め
っき槽１から略垂直に引き上げられたストリップ２の表
裏に対向して夫々配置した噴射ノズル４Ａ、４Ｂから高
圧ガスを吹きつけて、ガスジェットナイフで余剰付着金
属を絞り取るようにしている。ここで、気体絞り用ガス
は水蒸気、窒素ガス、燃焼廃ガス等が使用され、０．２
〜２　ｋｇ／ｄの圧力で細かいスリットノズルから吹き
つけられる。

而して、付着量の制御は、浴面からのノズル高さ、ノズ
ルとストリップとの間隔及び吹付はガス圧力等を調整す
ることによって行うが、−数的には、例えば溶融亜鉛め
っきを例にとると、亜鉛付着量とストリップのラインス
ピードとの関係は、噴射ノズル４Ａ、４Ｂから噴射する
ワイピングガス圧をパラメータとすると、第４図に示す
ようになることが知られており、めっきラインのライン
スピードと所望とする亜鉛付着量とに基づいて第４図か
ら噴射ノズル４Ａ、４Ｂの最適吐出圧力を設定するよう
にしている。

そして、この最適吐出圧力を制御するには、第３図に示
すように、電動機５によって駆動される送風機６から圧
送される高圧ガスを圧力制御弁７Ａ、７Ｂを介して噴射
ノズル４Ａ、４Ｂに供給するようにし、各圧力制御弁７
Ａ、７Ｂを、制御装置８によって制御する。制御装置８
には、ラインスピード検出値Ｖ及び亜鉛付着量設定値Ｓ
が入力されると共に、圧力制御弁７Ａ、７Ｂと噴射ノズ
ル４Ａ、４Ｂとの間の圧力を検出する圧力検出器９Ａ、
９Ｂの圧力検出値が入力され、ラインスピード検出値Ｖ
及び亜鉛付着量設定値Ｓから第４図に対応する記憶テー
ブルを参照して最適吐出圧力を選定し、この最適吐出圧
力と圧力検出器９Ａ。

９Ｂの検出値とが一致するように圧力制御弁７Ａ。

７Ｂを制御する。

このとき、送風機６は、その容量が圧力制御弁？Ａ、７
Ｂで圧力制御する制御範囲の最高圧力をまかなうに十分
な容量となる所定回転数に維持されて連続運転されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の溶融めっきの付着量制御方法
にあっては、噴射ノズルの吐出圧力の変化にかかわらず
、送風機を圧力制御弁の制御範囲の最高圧力を維持する
ように所定回転数で連続回転駆動するようにしているの
で、消費電力量が極めて多くなり、しかも溶融めっきラ
インは２４時間稼働される場合が多く、トータルの消費
電力量が膨大なものとなるという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、気体絞り法における噴射ノズルの圧
力制御を送風機の回転数を制御することにより行うこと
により、送風機の消費電力量を軽減して省エネルギ化を
達成することが可能な溶融めっきの付着量制御方法を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、溶融めっき金
属浴中に浸漬させた後引き上げた鋼ストリップに付着し
た溶融めっき金属に、噴射ノズルから電動機によって駆
動される高圧ガス供給装置から供給される高圧ガスを噴
射させ、当該噴出ノズルのガス吐出圧力を、ラインスピ
ードと付着量との関係から求まる最適吐出圧力になるよ
うに調整してめっき付着量を制御する方法において、前
記噴射ノズルのガス吐出圧力を、前記電動機の回転数を
前記最適吐出圧力に応じて調整して高圧ガス供給装置の
供給ガス圧を制御することによって制御することを特徴
としている。

〔作用〕 この発明においては、電動機で回転駆動される送風機、
コンプレッサ等で構成される高圧ガス供給装置の吐出圧
力は、これらを駆動する電動機の回転数の二乗に比例す
ることに着目し、この電動機の回転数を最適吐出圧力に
応じて制御することにより、高圧ガス供給装置の送風効
率を向上させ、消費電力量を低減させる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図である。

図中、１は溶融亜鉛めっき槽、２は鋼ストリップ、４Ａ
、４Ｂは溶融亜鉛めっき槽１から引き上げられた鋼スト
リップ２に高圧ガスを噴射する噴射ノズルであって、こ
れら噴射ノズル４Ａ、４Ｂが圧力制御弁？Ａ、７Ｂを介
して高圧ガス供給装置としての電動機５によって回転駆
動される送風機６に接続されている。ここで、送風機６
から吐出される高圧ガスとしては、水蒸気、窒素ガス、
燃焼廃ガス等が使用される。

各制御弁７Ａ、７Ｂは、制御装置１０によって制御され
ると共に、電動機５の回転数が制御装置ｌＯによって制
御される可変速駆動袋Ｗｌｌｌによって制御される。

制御装置１０は、例えばマイクロコンピュータを含んで
構成され、例えば上位計算機（図示せず）からラインス
ピード検出値Ｖ及び亜鉛付着量設定値Ｓが入力されると
共に、圧力制御弁？Ａ、７Ｂの下流側に接続された圧力
検出器１３Ａ、１３Ｂの圧力検出値と、鋼ストリップ２
に付着した付着金属量を検出する付着量検出器１４Ａ、
１４Ｂからの付着量検出値が入力され、これらに基づい
て所定の演算処理を実行して、圧力制御弁７Ａ、７Ｂに
対する制御指令値及び可変速駆動装置１１に対する制御
指令値を夫々出力する。

すなわち、ラインスピード検出値Ｖ及び亜鉛付着量設定
値Ｓに基づいて予め記憶された第４図に対応する記憶テ
ーブルを参照して噴射ノズル４Ａ。

４Ｂの高圧ガス最適吐出圧力Ｐを算出し、この算出され
た最適吐出圧力Ｐを目標値として、これと圧力検出器１
３Ａ、１３Ｂの圧力検出値とを比較し、両者の偏差に応
じた圧力制御指令値を算出し、この圧力指令値を付着量
検出器１４Ａ、１４Ｂの付着量検出値に基づいて補正し
た補正圧力指令値を圧力制御弁？Ａ、７Ｂに出力して圧
力制御弁７Ａ、７Ｂをカスケード制御し、噴射ノズル４
Ａ、４Ｂの吐出圧力を最適吐出圧力と一致させ、且つス
トリップ２に対する付着量が付着量設定値と一致するよ
うに制御し、さらに下記（１）式の演算を行って最適吐
出圧力Ｐから送風機６の回転数Ｎを算出し、この回転数
Ｎに基づいて可変速駆動装置１１に対する回転数制御指
令値を算出し、これを可変速駆動装置１１に出力する。

Ｎ＝Ｊτ７１Ｇ−・・・・・・・・・・・・（１）但し
、Ｋ、は定数である。

次に、この発明による付着量制御方法を説明する。

まず、制御装置１０でラインスピード検出値及び付着量
設定値を読込み、これらに基づいて第４図に対応する記
憶テーブルを参照して噴射ノズル４Ａ、４Ｂの最適吐出
圧力Ｐを求める０次いで、最適吐出圧力Ｐに基づいて前
記（１）式に従って送風機６の回転数Ｎを算出し、これ
に所定の圧力変動分を見込んだ補正値を加算して回転数
指令値を算出し、この回転数指令値を可変速駆動袋Ｗ、
１１に出力する。

このように回転数指令値が可変速駆動袋２１１に入力さ
れると、この可変速駆動装置１１で電動機５を回転数指
令値に応じた回転数で回転させる駆動電流を電動機５に
出力し、送風機６の回転数を噴射ノズル４Ａ、４Ｂの最
適吐出圧力Ｐより圧力変動分だけ高い吐出圧力となるよ
うにオーブンループ制御される。

次いで、１１１ｍ装置１０は、圧力検出器１３Ａ。

１３Ｂの圧力検出値を読込むと共に、付着量検出器１４
の付着量検出値を読込み、圧力検出値と最適吐出圧力Ｐ
との差値に応じて圧力制御弁７Ａ。

７Ｂに対する指令値を算出し、この指令値を付着量設定
値と付着量検出値との差値によって補正し、この補正指
令値を圧力制御弁？Ａ、７Ｂに出力して、圧力制御弁７
Ａ、７Ｂを噴射ノズル４Ａ、４Ｂの噴射圧力が最適吐出
圧Ｐとなり、且つ鋼ストリップ２に対する溶融めっき金
属の付着量が所定設定値となるように制御する。

このように、送風機６の回転数を最適吐出圧力Ｐに応じ
て制御するようにしているので、電動機５の消費電力り
と回転数Ｎとの関係は、下記（２）式で表すことができ
、且つ消費電力りと送風機６の吐出圧力Ｐ、との関係は
下記（３）式で表される。

Ｌ＝に、Ｎ’　　　・・・・・・・・・・・・（２）Ｌ
＝に３　ＰＩ””　−・・・・”（３）但し、Ｋｚ、Ｋ
ｚは比例定数である。

したがって、電動機５の消費電力は、送風機吐出圧力Ｐ
、の３／２乗に比例することになり、送風機吐出圧力ｐ
Ｈが最大吐出圧力Ｐ　ＭＡＸより低下した分消費電力を
低減させることができる。

そして、上記本発明方法を実施した場合の消費電力と、
送風機制御を行わない従来例との比較を下記第１表に示
す。

第　　　１　　　表 この第１表から明らかなように、本発明によって送風機
６の回転数制御を行う場合には、噴射ノズル４Ａ、４Ｂ
の吐出圧を、７ｋｇ／ｃＪに設定するときで従来例の約
６分の１．１７ｋｇ／ｃｕｔに設定するときで従来例の
約２分の１となり、送風機６の消費電力を従来例に比較
して大幅に低減させることができた。

なお、上記実施例においては、溶融亜鉛めっき処理につ
いて説明したが、これに限定されるものではな（、溶融
アルミニウムめっき処理、その他のめっき処理にこの発
明を適用し得ることは言うまでもない。

また、高圧ガス供給装置としては、電動機によって駆動
される送風機６に限定されるものではなく、電動機によ
って駆動されるコンプレッサ等の他の高圧ガス供給装置
を適用し得ることは勿論である。

さらに、上記実施例においては、可変速駆動装置１１を
制御装置１０でオープンループ制御する場合について説
明したが、これに限らず第１図で鎖線図示のように各圧
力制御弁７Ａ、７Ｂの上流側に夫々圧力検出器１２Ａ、
１２Ｂを設け、これら圧力検出器１２Ａ、１２Ｂの圧力
検出値を制御装置１０にフィードバック信号として入力
し、これら圧力検出値と最適吐出圧力Ｐの値との差値が
所定値となるようにフィードバック制御するようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、溶融めっき槽
から引き上げられたストリップに付着した溶融めっき金
属の余剰分を高圧ガスによって絞り落とす噴射ノズルに
対して高圧ガスを供給する高圧ガス供給装置における電
動機の回転数を、ストリップに対する溶融めっき金属の
付着量に応じた噴射ノズルの吐出圧に対応させて制御す
るようにしているので、付着量制御装置における消費電
力を大幅に削減することができ、省エネルギ化を達成す
ることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第２図は従
来のロール絞り法の説明図、第３図は従来の気体絞り法
の説明図、第４図はラインスピードと亜鉛付着量との関
係をワイピングガス圧をパラメータとして示す特性線図
である。 図中、１はめっき槽、２はストリップ、４Ａ。 ４Ｂは噴射ノズル、５は電動機、６は送風機、７Ａ、７
Ｂは圧力制御弁、１０は制御装置、１１は可変速駆動装
置、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂは圧力検出器、１
４Ａ、１４Ｂは付着量検出器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融めっき金属浴中に浸漬させた後引き上げた鋼ストリ
   ップに付着した溶融めっき金属に、噴射ノズルから電動
   機によって駆動される高圧ガス供給装置から供給される
   高圧ガスを噴射させ、当該噴出ノズルのガス吐出圧力を
   、ラインスピードと付着量との関係から求まる最適吐出
   圧力になるように調整してめっき付着量を制御する方法
   において、前記噴射ノズルのガス吐出圧力を、前記電動
   機の回転数を前記最適吐出圧力に応じて調整して高圧ガ
   ス供給装置の供給ガス圧を制御することによって制御す
   ることを特徴とする溶融めっきの付着量制御方法。