JPH0129238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は、鋼帯の連続溶融めつき装置に関す
る。 〔従来の技術〕 連続溶融めつき装置は、第８図に示すように、
鋼帯ｓの表面清浄化・熱処理等を施すための前処
理炉２、アルミニウムや亜鉛などの溶融めつき金
属を保持しためつき浴４、めつき後の鋼帯表面の
めつき金属目付量を調節するためのめつき浴上方
に配設された吹拭ノズル７等から成る。前処理炉
２からロール３を経て導出された鋼帯ｓは、めつ
き浴４内に送通され浴中のシンクロール５を介し
て垂直上方に引出され、ついで鋼帯の表・裏両面
に指向する吹拭ノズル７の噴射ガス流により余剰
の溶融めつき金属が吹拭されたのち、トツプロー
ル８を経て次工程側に送給される。なお、吹拭ノ
ズルの上方には、めつき層を冷却するためのクー
リングタワー、めつき金属と鋼板の界面を合金化
させるための加熱炉などが配設されている場合も
ある。 上記装置において、めつき金属目付量を調節す
るための吹拭ノズル７によるガスワイピング方式
は、従前のロールワイピング方式にかえて採用さ
れてきたもので、これによりライン速度は年々上
昇してきた。 〔考案が解決しようとする課題〕 しかるに、近時溶融めつき操業においては製造
速度の上昇に伴い、鋼帯に付着した溶融めつき金
属の持上り量が増え、めつき金属の目付量が増加
する傾向にある。その一方で、めつき鋼板用途の
多様化がすすみ、例えば溶接性等の問題から、目
付量の少ないめつき鋼板が要求されるようになつ
ている。めつき金属の目付量を少くする方法とし
ては、ライン速度を下げる、吹拭ノズルの噴射ガ
ス圧力を高める、ガス噴射口（スリツト）幅を拡
大して風量を増す、あるいは吹拭ノズルを鋼帯表
面に近付けてノズルと鋼帯の間隔を狭める、など
の方法が挙げられるが、ライン速度の低速化は製
造コストの上昇を招き、また吹拭ノズルの噴射ガ
ス圧力・風量の増加には高圧大容量の装置を必要
とし設備費が高くなるばかりかノズルの騒音が著
しくなり作業環境を悪くする。吹拭ノズルを鋼帯
表面に近接させて目付量を少くする方法は、上述
の問題はなく、簡便な方法ではあるが、めつき浴
から引上げられる鋼帯は、シンクロール５とトツ
プロール８間で板厚方向（矢符Ｘ）に振動しなが
ら吹拭ノズル部を通過しており、また鋼帯はその
幅方向に弧状に湾曲したカヌーイングを伴なうの
が一般であるため、ノズルを鋼帯に近づけすぎる
と鋼帯表面に接触し、めつき層の毀損やノズルス
リツトの目詰りが生じ製品不良を引起す。鋼帯の
振動振幅は、シンクロール５やクリーリングタワ
ーの振動にも起因するものであるが、ライン速度
が速くなる程、振幅の増大と接触による不具合が
顕著になる。この振動を軽減する方法として、図
示のようにめつき浴中にスタビライザーロール６
を設けることもあるが、その効果は十分でなく、
吹拭ノズルの先端部と鋼帯表面の間隔は、通常約
15mm以上必要であり、吹拭力を強化し得るほどに
ノズルを近接設置することはできない。なお、鋼
帯の振動を抑制する方法として、めつきラインの
前・後端のブライドルロール１，９の回転速度を
相対的に制御して鋼帯に強い張力をかける方法も
考えられるが、前処理炉２内の高温に加熱されて
いる鋼帯が張力に耐えきれず、板幅縮みや極端な
場合は破断を生じるので採用し得ない。 これらのことから、薄目付量のめつきを行う場
合は鋼帯の走行速度を下げ製造能率を犠牲にせざ
るを得ず、また製造能率を重視するときは目付量
の増加・不均一化を余儀なくされているのが実情
であり、製造能率とめつき品質を同時に満足させ
ることはできなかつた。 本考案は上記問題点を解決するための改良され
た連続溶融めつき装置を提供する。 〔課題を解決するための手段および作用〕 本考案の連続溶融めつき装置は、 鋼帯前処理炉の出側に、前処理炉側の鋼帯張力
と吹拭ノズル側の鋼帯張力とを分離独立させるブ
ライドルロールが設けられ、 吹拭ノズルの下方には鋼帯を両面から押圧挾持
する一対のロールが配設されており、 吹拭ノズルは、先端前壁部肉厚a3mm以下、前
壁部から連続する傾斜面ｂと噴射ガス流方向のな
す角度α30〜60゜である形状を有し、 吹拭ノズルの直上には、鋼帯板幅方向位置制御
駆動装置に連結された補助ノズルが配設されてい
ることを特徴としている。 第１図は本考案の実施例を示している。図中、
第８図の従来装置と同じ構成部分には同じ符号を
付している。１０は前処理炉２の出側に設けられ
たブライドルロール、１１は改良された吹拭ノズ
ル、１２は吹拭ノズルの下方に配設されたスナツ
プロール、１５は吹拭ノズル１１の直上に設けら
れた補助ノズルである。 上記前処理炉出側のブライドルロール（以下、
「ホツトブライドルロール」という）１０は、そ
の上流側である前処理炉２側の鋼帯の張力と、そ
の下流側の鋼帯張力とを分離独立させる。従つ
て、このホツトブライドルロール１０と、ライン
の前・後端のブライドルロール１，９の各回転速
度を相対的に制御すれば、前処理炉２内の鋼帯張
力を大きくせずに、すなわち前処理炉内の高温加
熱されている鋼帯の板幅縮みや破断を引起こすこ
となく、ホツトブライドルロール１０の下流側の
み鋼帯張力を高めることができる。この張力の付
加により吹拭ノズル１１部での鋼帯の振動振幅が
減少し、その減少分だけ吹拭ノズルを鋼帯表面に
近づけ、噴射ガスによる吹拭力を強化することが
できる。 また、吹拭ノズル１１の下方に設けられたスナ
ツプロール１２は鋼帯ｓを両面から押圧挟持する
ことにより、ノズル部での鋼帯振動振幅を更に小
さくし、かつカヌーイングを軽減する。このスナ
ツプロール１２は同径ロールを相対向させたもの
のほか、第６図に示すように外径の異なるロール
１２・１、１２・２を互いの軸心を上下にずらし
て配置したものでもよい。その配置位置は、図示
のようにめつき浴４中に限らず、めつき浴面上方
であつてもよい。 なお、鋼帯の振動抑制のためには、シンクロー
ル５、スナツプロール１２の胴部および回転軸の
摩耗による回転振動を少くすることが望ましい。
その方法として、例えば、これらのロールの胴部
や軸部に、セラミツクなどの溶射被覆層を設けた
ものを使用するのも有効である。 吹拭ノズル１１は第４図に示すように、そのガ
ス噴射口１１，１はスリツト状であり、鋼帯の幅
方向全体に噴射ガスの吹拭力を作用させ得るスリ
ツト幅を有する。本考案における該吹拭ノズル
は、ガス噴射口１１，１の上下の前端部肉厚ａが
３mm以下、該前端部に連続してノズル後方に傾斜
する側壁面ｂとスリツトからの噴射ガス流方向ｃ
とのなす角度αが30〜60゜である形状を有してい
る。従来の吹拭ノズルにおける前端部肉厚ａは約
５mm前後、傾斜角度αは約65〜80゜であるから、
それにくらべて本考案における吹拭ノズルは鋭角
状の先端を有する。これによつて、噴射ガス流Ｇ
は鋼帯ｓ表面に衝突後、ノズル近傍でよどむこと
なくスムーズに逃げ、後続する噴射ガス流に対す
る妨害がなくなり、鋼帯表面に対する吹拭力が著
しく強化される。この効果は、傾斜角αが小さい
ほど高められる。この点から、傾斜角αのより好
ましい範囲は45゜以下である。しかし、傾斜角α
をあまり小さくするとノズルの構造上、ノズル先
端の肉厚が薄くなり過ぎ、剛性の低下により熱歪
みが生じ易く実用的でないので、その下限を30゜
とするのである。第５図に溶融亜鉛めつきにおけ
る上記吹拭ノズルの吹拭効果を示す。図中、曲線
〜は先端部を鋭角化したノズル（いづれも、
前壁部肉厚αは２mm）であり、側壁面傾斜角度α
は、60゜、45゜、30゜である。は従来の吹拭
ノズル（但し、α5mm、α60゜）である。図から、
本考案における吹拭ノズは従来のそれに比し強い
吹拭力を有することがわかる。なお、吹拭ノズル
１１は、常法どおり噴射ガス流が鋼帯に対しほぼ
直角となるように指向させ、あるいは鋼帯の進行
方向と逆方向に適当な角度だけけ傾けて配設して
もよい。 吹拭ノズル１１の直上の補助ノズル１５はめつ
き金属の板幅方向の目付量を均一化する役目を有
している。すなわち、めつき浴から引上げられる
鋼帯表面の溶融めつき金属は、中央部領域に比べ
て、両エツジ部にオーバコートされる傾向があ
る。この板幅方向の目付量の不均一さは前記吹拭
ノズル１１だけでは十分解消し得ない場合がある
ので、吹拭ノズルの直上に位置して、補助ノズル
１５を各エツジ部の表裏両面に指向させ、その噴
射ガス流でエツジ部の余剰のめつき金属を吹拭さ
せるのである。 上記補助ノズル１５は、鋼帯のエツジ部の板幅
方向位置変動に追従して位置制御することを要す
る。それというのは、ノズル部を通過する鋼帯は
前記のように板幅方向に蛇行しており、蛇行によ
つてエツジ部が補助ノズルからはずれると、溶融
めつき金属のスプラツシユが生じ、それが鋼帯表
面に付着したりノズルスリツトを目詰りさせて製
品不良を引起すからである。この補助ノズル位置
制御操作は作業者が行うこともできるが、ライン
速度の上昇とともに蛇行回数や蛇行速度が著しく
増大するので、ライン速度の高速化を目的とする
本考案では、補助ノズル１５を、エツジ部位置検
出器を備えた板幅方向位置制御駆動装置１６に連
結している。そのエツジ部検出および駆動機構
は、例えば後記第７図に例示されるものと同様の
ものであつてよい。鋼帯のエツジ部の位置変化量
を検出器にて検出し、その検出量に対応して位置
制御駆動装置１６を駆動させれば、作業者に負担
をかけずに、補助ノズル１５を鋼帯エツジ部に対
し常に所定の位置関係に維持させ、スプラツシユ
による製品不良を引起すことなく、板幅方向の目
付量を均一化することができる。 なお、補助ノズル１５のガス噴射口はスリツト
状で、鋼帯エツジ部のめつき金属オーバコート領
域に噴射ガスの吹拭力を作用させ得るスリツト幅
を有すればよく、またその噴射ガス流は鋼帯に対
しほぼ直角に指向させてもよいが、鋼帯の進行方
向とは逆向きに、例えば10〜70゜傾けて配置する
のが好ましい。その噴射ガス圧力は、前記吹拭ノ
ズルよりやや高目、例えば0.5〜５Kgｆ／cm²・Ｇ
とするのが好ましい。 本考案装置には、その吹拭ノズル１１部を通過
する鋼帯の振動を更に小さくするための補助手段
を付設することができる。第２図、第３図はその
例を示している。第２図の装置は、補助ノズル１
５の上方にスナツプロール１３を付設し、吹拭ノ
ズルの上下両部位において鋼帯を押圧狭持するこ
とにより、ノズル部における鋼帯の振動とカヌー
イングを一そう軽減したものである。ノズル上方
のスナツプロール１３も前記スナツプロール１２
と同様に異径ロールの組合せからなるものでもよ
い。 第３図に示す装置は、補助ノズル１５の上方
に、スナツプロール１３に代えてマグネツト１４
を鋼帯ｓの両エツヂの側部に設け、その電磁力に
より鋼帯に板幅方向の張力をかけるようにしたも
のである。この場合も、該マグネツトの張力と吹
拭ノズル下部のスナツプロール１２とによつて前
記と同様の効果が得られる。マグネツト１４はむ
ろん鋼帯にできるだけ近い位置に設けるのが有利
である。その位置は固定してもよいが、鋼帯は通
常板幅方向に蛇行しながら走行しているので、マ
グネツトと鋼帯の接触トラブルを防ぐために、マ
グネツト１４を位置調節駆動装置に連結してマグ
ネツトを鋼帯の蛇行に追従させるとよい。第７図
にその例を示す。１７は投受光器などを備えた鋼
帯エツジ部検出器であり、マグネツト１４ととも
に鋼帯ｓの側部に位置してフレーム１８に取付け
られている。１９はフレーム駆動モータであり、
検出器の検出信号により、鋼帯の板幅方向（矢符
Ｙ）の位置変化量に応じてフレーム１８をスクリ
ユー２０にそつて変位させるようになつている。 〔実施例〕 第１図に示す装置において、鋼帯を前処理炉２
からホツトブライドルロール１０を経てめつき浴
４中に送通し、スナツプロール１２を経て吹拭ノ
ズル１１および板幅方向位置制御装置を有する補
助ノズル１５を通過させてめつき金属目付量を制
御した。ライン速度は150ｍ／分である。 参考例 １ 第２図に示す装置において、鋼帯を前処理炉２
からホツトブライドルロール１０を経てめつき浴
４に送通し、スナツプロール１２，１３で鋼帯を
押圧挾持しつつ吹拭ノズル１１および板幅方向位
置制御装置を有する補助ノズル１５によりめつき
金属の目付量を制御した。ライン速度は150ｍ／
分である。 参考例 ２ 第３図に示す装置において、鋼帯を前処理炉２
からホツトブライドルロール１０を経てめつき浴
４に送通し、スナツプロール１２とマグネツト１
４で鋼帯を挾持させ、吹拭ノズル１１および補助
ノズル１５によりめつき金属の目付量を制御し
た。但し、マグネツト１４による鋼帯の板幅方向
の張力は0.5Kgｆ／mm²、ライン速度は200ｍ／分で
ある。 比較例 １ 第８図の従来装置において、鋼帯を前処理炉２
からロール３を経てめつき浴４に送通し、吹拭ノ
ズル７でめつき金属目付量制御を行つた。ライン
速度は150ｍ／分である。 比較例 ２ 第８図の従来装置の吹拭ノズル７の直上に補助
ノズル１５を設置し、吹拭ノズル１１と補助ノズ
ル１５によりめつき金属の目付量を制御した。但
し、補助ノズル１５の位置調節は作業者の手動操
作により行つた。ライン速度は200ｍ／分である。 上記実施例、参考例および比較例におけるめつ
き条件は次のとおりである。 (a) 鋼帯サイズ：0.5mm厚×914mm幅 (b) 鋼帯張力（ノズル部） 実施例・参考例：４Kg／mm² 比較例：２Kg／mm² (c) 吹拭ノズル形状 実施例・参考例：前壁部肉厚ａ ２mm 傾斜角度α45゜ 比較例：前壁部肉厚ａ ５mm 傾斜角度α60゜ (d) 吹拭ノズルのスリツト断面形状 １mm×1500mm (e) 吹拭ノズルの噴射ガス圧力 １Kgｆ／cm²・Ｇ (f) 吹拭ノズルと鋼帯表面間隔 ノズル部での鋼帯振動振幅に応じて設定 (g) 補助ノズルのスリツト断面形状 ５mm×25mm (h) 補助ノズルの噴射ガス圧力 ２Kgｆ／cm²・Ｇ 各試験結果を第１表に示す。

〔考案の効果〕

本考案によれば、鋼帯のノズル部における振動
振幅やカヌーイングが減少し、それだけ吹拭ノズ
ルと鋼帯の間隔を狭めることができる。この鋼帯
へのノズル近接設置により噴射ガス流による吹拭
作用が高められることに加え、吹拭ノズル自体、
従来に比し強い吹拭力を有するので、これらの効
果が相まつて、従来装置では不可能であつためつ
き金属目付量の少ない製品を高速度で製造するこ
とができる。また、本考案では、鋼帯の振動が減
少したことにより振動に起因する目付量のムラが
解消し、更に自動的に位置制御される補助ノズル
により板幅方向の目付量の均一性が高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す配置図、第２
図、第３図はそれぞれ本考案の変形例を示す配置
図、第４図は吹拭ノズルの先端形状を示す断面説
明図、第５図はめつき金属付着量を示すグラフ、
第６図はスナツプロールの例を示す側面説明図、
第７図はマグネツトの配置態様を例示する平面
図、第８図は従来装置の配置図である。 ２：前処理炉、４：めつき浴、５：シンクロー
ル、１０：ホツトブライドルロール、１１：吹拭
ノズル、１２，１３：スナツプロール、１４：マ
グネツト、１５：補助ノズル、１６：補助ノズル
位置制御駆動装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鋼帯前処理炉２から導出される鋼帯を溶融めつ
   き金属浴４に送通させ、シンクロール５を介して
   垂直上方に引上げたのち、浴上方に配置された吹
   拭ノズル１１にて鋼帯表面に噴射ガスを吹付けて
   溶融めつき金属の目付量を制御する鋼帯の連続溶
   融めつき装置において、 鋼帯前処理炉２の出側に、前処理炉側の鋼帯張
   力と吹拭ノズル側の鋼帯張力とを分離独立させる
   ブライドルロール１０が設けられ、 吹拭ノズル１１の下方には鋼帯を両面から押圧
   挟持する一対のロール１２が配設されており、 吹拭ノズル１１は、先端前壁部肉厚a3mm以下、
   前壁部から連続する傾斜面ｂと噴射ガス流方向ｃ
   のなす角度α30〜60゜である形状を有し、 吹拭ノズル１１の直上には、鋼帯板幅方向位置
   制御駆動装置に連結された補助ノズル１５が配設
   されていることを特徴とする連続溶融めつき装
   置。