JPH0215155A - 連続式溶融メツキ装置 - 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〕 本発明はガスワイピングによる連続溶融メッキを施す際
、ガスワイピング部に於ける帯鋼へのメッキ層が良質で
かつ均一になるように調整する装置に関する。

〔従来の技術〕 従来、ガスワイピング部に於ける帯鋼の平たん度を保持
するには、特公昭４５−４１．０８５号公報に記載のよ
うに、ガスワイピングノズルの下方のシンクローラとの
間に二個のガイＩ・ローラを設け、ガイｌ−ローラの一
方を他方より下げて、更に下げた方のローラを相手ロー
ラの側に食違えて位置づけするように調整することによ
って帯鋼の立上りによる板幅方向のわん曲を修正し、丁
度ガスワイピングノズル部に於いて帯鋼の平たん度を保
持する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ガスワイピングメッキ法は帯鋼への亜鉛、アルミニュー
ム、ニッケル等の溶融メッキ法として開発され、種々の
秀れた特長些もつためこの分野のメッキ法として現在は
殆どこの方式か採用されている。ガスワイピングによっ
て帯鋼に付着した余分なメッキ溶融層を払拭する場合、
最も重要なことは、ノズルと帯鋼の隙間（すなわち、ガ
ス噴出Ｉコと帯鋼の隙間）によって払拭される量が大き
く変化することである。実際によればメッキ厚みΔｔは Δｔｃｃｃ−σ δ：ノズル先端と帯鋼の隙間 Ｃ：定数 従って、ガスワイピング部に於いて帯鋼に板幅方向に凸
凹があるとその分だけノズルとの間に隙間の変動が生じ
メッキ層の厚みむらが生しる。

メッキの性能保証の点から、メッキ厚みは最も薄い部分
を基準にしなければならないので、メッキ厚みの変動分
を見込んで厚みを多めに設定しなければならない。即ち
、メッキ厚の偏差分のメッキ層は全く無駄な部分である
。また、メッキ厚みムラはノズル上部を上昇する帯鋼の
うねり、わん曲をもたらし、特に、比較的板厚の薄い帯
鋼でわん曲が茗るしい。メッキ浴を出た帯鋼冷却するま
でローラ等で保持出来ないため、圧延時の帯鋼の中伸び
、メッキによる温度変化に伴う板幅方向の熱伸び差によ
りメッキ浴のローラを出たあと徐々に板幅方向にわん曲
する。あるいは、板幅方向の伸び等の吸収、帯鋼のセン
タリングの目的でメッキ浴内のシンクローラに中高のク
ラウンを付けることも多いか、このクラウン自体が帯鋼
にわん曲、うねりを与えてしまうことも少い。このわん
曲の量は多い時は±２０１１Ｍ１１程度もあり、一般に
、ノズルと帯鋼の隙間は平均的に３０〜５０　ｎＩｎ程
度であるので、大きなメッキ層厚み偏差を生しることに
なる。

さらに、わんｄｌ＋　ｉよ、ノズル先端と帯鋼の吸引作
用によりノズル開口部と溶融メッキ層が接触する結果、
ノズル開口部に溶融メッキ層が付着して目づまりを起こ
すなどの不具合も発生する。

これらの問題に対して特公昭４５−４１０８５　号公報
は解決の手段としてシンクローラとガスワイピングノズ
ルの間に設けた二本のガイドローラの食い違い（重なり
量）によりわん曲をぜ正することを提案している。

従来、メッキ速度（即ち、帯鋼通板速度）が大略５０−
１００ｍ／ｍｉｎ以下と遅く、そのため、ノズル先端と
帯鋼の隙間を比較的大きく平たん度の精度が悪くても隙
間の変動比率としては大きくなく、そのため、はぼ満足
できる均一なメッキ厚みを得ていた。この公知例の場合
は、ガイドローラのせ正能力の限界もありガイドローつ
とガスワイピンクノズルの高さ差を３００　ｏｗｎ以内
に限定していたが実用」二はこれで問題はなかった。

最初に溶融亜鉛メッキラインに於いて採用されたガスワ
イピング法も長い期間を経て、はとんどの亜鉛メッキ、
アルミメッキ、Ｎｊメッキ等まで。

広く採用されるようになるに従って、更に、高い性能を
望まれるようになってきた。省資源、原単位切り下げを
ねらったより一層の均一なメッキ厚みをすることと、メ
ッキ速度を高めて生産効率を高めることなどが時代の強
い要求として鮮明になりつつある。メッキ速度（即ち帯
鋼通板速度）を高めるとメッキ浴からの溶融メッキ材（
例えば溶融亜鉛）が帯鋼に付着して持」二げられる量も
増加するため、ガスワイピングで薄くなるように吹拭し
やすいようにまたノズル部に溶融メッキ液か飛散し目づ
まりを起こしてしまうことを防くためメッキ浴からのガ
スワイピンクノスル高さも高め、余分なメッキ層は早く
落下させなければならない。

一方、特開昭５５−３４６０９号公報に示されているよ
うに、溶融メッキ槽内に配設されるシンクローラ、ガイ
ドローラの軸受部の早期摩めつ、損傷によるダウンタイ
ムの増加、保守修理費の増大を防くため、溶融メッキ層
の上面より上方にローラの軸受を設けることが実施され
ている。第２図はその実施例であるか、この場合、シン
クローラに接しているガイドローラ１はス１−リップ２
を案内するよりも溶融メッキ浴槽３からポンプ４により
くみ上げて吐出される溶融メッキ液がガスワイピングノ
スル５，５′の直下で上昇しているス１〜リップ２に付
着するように、溶融メッキ液の滞留部６を形成させる。

しかし、前述のように、メッキ層の厚みむらを少なくす
る要求は強く、第２図のみでは最も進歩したメッキ法と
は云えないのが現状である。そして第２図の方式ではス
トリップのわん曲等を補正することは不可能である。更
に、第２図の方式はガイドローラ１とシンクローラ６の
間に溶融メッキ液滞留部を形成させるため、液面の高さ
は一定であり、即ち、液面とガスワイピンクノスル５，
５′の距離は一定であった。従って、前述の高速メッキ
を達成するためにはガスワイピングノズル直下を最も高
速の条件に合わせて高く設定する必要があり、実操業と
しての広い範囲のメッキ厚みを得るための広い範囲の速
度変更（厚メッキは遅く、薄メッキは速く。）を不可能
にし、実用に供し得なかった。

〔課題を解決するための手段〕

このような従来の技術で超えられない、性能設備保全の
両面で安定した高速薄メッキを得るへく、本発明では、
ます、ガイドローラがシンクローラに対しストリップを
押し込むように設定し、さらに、スＩ〜リップのわん面
補正に不可欠なガイドローラの上下移動を可能ならしめ
るために、ストリップに溶融メッキ液を付着させるのに
必要な溶融メッキ液の滞留部がガスワイピングノズル直
下に確保されるようにガイドローラの」二不動につれて
上下移動するメッキ液のせきを設けた。

〔作用〕

溶融メッキ液は、例えば、溶融亜鉛の場合には、シンク
ローラ及びカイ１−ローラには常にメッキ液が固着する
ことなく適度の流動性を保って付着していることが必要
である。また、メッキ液が空気に触れると酸化亜鉛（ド
ロス）が発生しメッキ液に混入してメッキ層に欠陥を発
生させるので、ガイドローラはできるだけメッキ液内に
浸せきされていることが要求される。このように、ガイ
ドローラに対して溶融メッキ液面はガイ１〜ローラがメ
ッキ液に全部はぼ浸されるように保つことが必要であり
、本発明による上・上移動可能なメッキ液のせきを設け
ることではじめてそれが達成される。

そして、せきを設けることによって、溶融メッキ液温留
部液面とガスワイピンクノズルの距離をメッキ条件（板
厚、ライン速度、メッキ厚み等）に対応して即時に変更
可能であり、実操業として必要な広い範囲のメッキ条件
にはしめて対応出来、そして各々のメッキ条件に最適の
均一・メッキ条件が得られる。

〔実施例〕

第１図に於いて、ス１〜リップ１は図示していない前段
の加熱炉で加熱され数百度の温度を保って還元性雰囲気
の中でメッキ液槽７に應かれる。以下、代表的な例とし
て溶融亜鉛メッキの場合を説明する。ストリップ表面に
メッキ液がストリップに付着し適当な合金層を形成する
には約２秒間メッキ液にスＩ・リップを浸せきする必要
があり、その時間を確保するために距離のある二個のシ
ンクローラ８，９を配設している。シンクローラ９てス
トリップは上方に曲げられ、ガイドローラ１０でδだけ
押し込まれ上昇し溶融メッキ液滞留部］１に付着した余
分なメッキ液１２をガスワイピングノズル１３．１３’
で払拭し所定のメッキ厚みを得る。メッキ層が冷却して
接置するまでスｌ−リップ１は非接触で上昇し、所定の
温度まで下がった時点でデフレクトローラ１４で横に曲
げて後続処理装置（表面処理装置、矯正機、巻取機等）
へ導かれる。溶融メッキ槽３からポンプ１５によって溶
融亜鉛が吸上げられ、吐出口１６から溶融亜鉛滞留部１
］に注入される。ガイドローラ↓０は図示していない）
７降装置により上下（図のイイ′方向）に移動可能とな
っており、後述のように、メッキ条件に合わせて高さが
設定される。溶融亜鉛滞留部の高さはせき１−８を液圧
シリンダ１７により上下に動かすことにより設定される
。せき１８とシンクローラ９の間とガイドローラ１０と
シンクローラ９の間の隙間を図のようにｇｌ＋ｇ２とす
ると、滞留部１１から溶融亜鉛槽７へ流出する溶融亜鉛
量Ｑ　（Ｑ　／　ｍ１ｎ）は Ｑ−（ｒ、＋　・ｇｔ＋　ｃ２・ｇ２）　　・ハＬ−（
１）１〕：溶融メッキ滞留部深さ（第１図）ＣＩ、０２
：定数 式（１）から、ガイドローラ］０の高さによって決まる
ｈ＋、ｇ２に対して、吐出口１６から流入する量Ｑに見
合うようにｇｌ　を設定すれば滞留部高さｈ工を一定に
保つことができる。

せき高さは液圧源２０、圧力ポンプ２１、電磁切換弁２
２、液圧シリンダ〕−７より成る液圧回路と、電磁切換
弁２２の開閉動作電流を掌握する制御盤２３、せき高さ
を検出して制御動作電流に補正信号を与える位置検出器
２４より成る構成において、ストリップ１のメッキ諸条
件、例えば、ストリップ板厚ｈ　（ｎ訂）、板幅Ｂ（ｎ
ｗｎ）、ストリップ速度ｖ　（ｍ／ｍ１ｎ）等が制御盤
２３にその都度読み込まれ、あらかじめ決められたデー
タテーブルに基いてノズル高さｈ２が演算され、さらに
式（１）式に基づいてｇｌが演算で求められ、制御系の
動作により設定される。それによりガイドローラ１０は
常に溶融亜鉛の浴面に対しほぼ同等の高さを保ち、ロー
ラ表面が溶融亜鉛で適当に濡れている状態が保たれ、ま
た、溶融亜鉛浴面もみだりにかきまわされることなく、
有害な１−ロスの発生が防げる。

第２図は第１図の実施例の変形発展した実施例である。

ストリップ１はシンクローラ８，９で溶融メッキ液７に
浸されて、ガイドローラ１０て図の左側に６丈押し込ま
れ、ガスワイピングノズル１３．１．３’で余分に付着
しているメッキ液１２を払拭し、所定のメッキ厚みを得
たあと冷却しながら上昇しデフレクトローラ１４て次工
程（冷却、表面処理、巻取等）に導かれる。溶融メッキ
槽３からポンプ１５によって溶融亜鉛が吸」二げられ、
吐出口１６から溶融亜鉛滞留部］］に注入される。

せき１８とシンクローラ９の間とガイドローラ１０とシ
ンクローラ９の間の隙間を第１図と同様にｇｌ＋　ｇ２
とすると、同様に式（１）が成立つ。ガイドローラ１０
によるストリップ］のガスワイピングノズル１３．１３
’部の板幅方向隙間変動をなくすためにはガイドローラ
１０のシンクローラ９に対する押込量δをメッキ条件（
板厚、ライン速度等）の変化に対して変更して適正なδ
を設定することが、効果がある。一方、ライン、速度に
対してガイドローラ１０を上下方向に適正な位置に設定
する必要があり、こうしてガイドローラ１０は図示して
いない駆動装置により、メッキ条件に合わせて上下及び
δ　（押込量）が設定される。

一方、せき１８は液圧シリンダ］、７により上下し、そ
の高さを位置検出器２４で検出する。シリンダ］７は電
磁切換弁２２て液圧回路を切換えることにより」二下に
駆動される。制御盤２３、比較演算機２５は電磁切換弁
２２に切換電気信号を送る。第１図の実施例と同様に、
ガイドローラ１０の高さによって決するｇ２．ｈｌに対
して、吐出口１６から流入する量Ｑに見合うようにｇｌ
を設定すれば滞留部高さｈｌを一定に保つことが出来る
。この場合も第１図の実施例と同様にメッキ諸条件に合
ったデータテーブルによりｈｌか設定されること、及び
、この）〕ｔによりガイドローラ表面の適度の濡れ、溶
融亜鉛浴面が安定する等の効果がある。

第４図は本発明の第四の変形例であり、ストリップ」、
シンクローラ８，９、ガイ１ヘローラ１０の上下、ガス
ワイピングノズル１３．１３’　、デフレタターロール
１４、ポンプ１５と吐出口１６の流れ及び作用は第１図
の実施例と全く同様である。せき２６はスプリング（弾
性材）２７で、常に、シンクローラ９の外周に押しあて
られており、ガイド２８にはめ込まれているので液圧シ
リンダ３０によりガイド２８を左右に動かすことによす
せき２６はシンクローラ円周に沿って−Ｉ―・下し、せ
き高さ（即ち溶融メッキ液面高さ）■〕１が設定される
。この場合、吐出口１６より噴出するメッキ液量はせき
２６を乗り越えて流出する量と、ガイドローラ１０とシ
ンクローラとの隙間ｇ２の部分から流出する量の和でな
ければならない。ガイ１〜２８の移動位置は位置検出器
２９により検出される。液圧シリンダ３０は図示してい
ない液圧源からの液圧回路を電磁切換弁３１によって切
換えることにより左右に動作する。第１図の実施例の場
合と同様に、メッキ諸条件り、Ｂ、ｖ等に見合ったチー
タテ−プルによりガイドローラ１０を図示していない駆
動機により上下に動かして所定の高さに設定し、−・方
のせき２６もせき上面の高さがｈ　＋　に一致するよう
に制御盤２３の指令により切換弁３１を切換えて液圧シ
リンダ３０を動作させる。位置検出器２９で検出された
位置信号は制御盤２３に送られ、あらかじめメッキ諸条
件（ｖ。

ｈ、Ｂ等）により演算されていたせき２６の位置になれ
ば液圧シリンダ３０は停止し、せき高さｈｌが正確に設
定される。

第４図も本発明の変形例である。この場合も、ストリッ
プ１の流れとシンクローラ８，９、ガイドローラ１０、
ガスワイピングノズル１３．１３’デフレク１ヘローラ
１４の作用は第１図の実施例と全く同様である。せき３
２は固定されており、せき下面とシンクローラ９の外周
は隙間ｇ１（一定）を保っている。溶融メッキ液滞留部
３７の上面に浮いているフロー１へ３３の位置（高さ）
はリンク３４により位置検出器３５に伝えられ、位置信
号が比較演算器３６に送られる。溶融メッキ液７はメッ
キ槽３からポンプ３８で吸い上げられ、吐出口３９から
溶融メッキ液滞留部３７に供給されるが、本実施例の場
合は、ポンプ３８と吐出口３９の間に流量調整弁４０を
設ける。流量調整弁４０は弁本体と電磁コイル４１の電
磁力の強さによって流路の面積を変化させて流量を調節
するニードル弁４２より成る。第１図の場合と全く同様
にメッキ諸条件に合わせたデータテーブルによりガイド
ローラ１０の高さが図示していない駆動機により設定さ
れる。一方、ガイドローラ１０に対してほぼローラ」二
面が溶融メッキ液滞留部上面となるような液面高さｈｌ
と、ガイドローラ１０及びせき３２とシンクローラ９の
隙間ｇ１＋ｇ２はやはり式（１）が成立する。メッキ諸
条件（ｖ、ｈ、Ｂ等）を制御盤４３に入力することによ
りあらかじめ定められたデータテーブルに基づいて、設
定値ＩＩ　）、　ｌＩ＋を演算して式（１）により必要
流量Ｑを求め、流量Ｑを設定するようなニードル弁４２
の位置設定に必要な電磁コイル４１への電流値を設定し
て、更に、比較演算器３６で実際の液面高さの検出値と
照合して補正し、電磁コイル４１に必要な電流値を伝送
し、流量Ｑを制御する。

以上の一連の動作により、ガイドローラ１ｏは常に溶融
メッキ液の浴面に対しほぼ同等の高さを保ち、ローラ表
面が溶融メッキで適当に濡れている状態が保たれ、また
、溶融メッキ浴面もみだりにかきまわされることなく、
有害なドロスの発生が防げる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は本発明の
第二の実施例の系統図、第３図は本発明の第三の実施例
の系統図、第４図は本発明の第四の実施例の系統図、第
５図は従来の系統図である。 １　ガイドローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被メッキ材としての帯鋼を溶融メッキ浴槽に配設さ
   れるシンクローラに巻掛け搬送しメッキ液槽に接近した
   上部で溶融メッキ液を払拭するガスノズルを設けたガス
   ワイピング式連続溶融メッキ装置に於いて、 前記シンクローラの上部で、かつ、ガスワイピングノズ
   ルの下方に各々上下に移動可能な一個又は複数個のガイ
   ドローラを配設し、ガイドローラと帯鋼の間に前記溶融
   メッキ液を注入する注入装置と浴面を保つせき及び、前
   記せきの高さを変更する駆動機と前記駆動機の駆動を指
   令する制御装置を設け、前記ガイドローラの上下に対応
   して前記せきの高さを上・下に変化させることを特徴と
   する連続式溶融メッキ装置。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、 前記ガイドローラを前記シンクローラに対し被メッキ板
   を押込み、かつ、その押込量を変化させることを特徴と
   する連続式溶融メッキ装置。 ３、被メッキ材としての帯鋼を溶融メッキ浴槽に配設さ
   れるシンクローラに巻掛け搬送しメッキ液槽に接近した
   上部で溶融メッキ液を払拭するガスノズルを、設けたガ
   スワイピング式連続溶融メッキ装置に於いて、 前記シンクローラの上部で、かつ、ガスワイピングノズ
   ルの下方に、各々上下に移動可能な一個又は複数個のガ
   イドローラを配設し、前記ガイドローラと前記帯鋼の間
   に溶融メッキ液を注入する注入装置と浴面を保つせき及
   び、前記せきを前記ガイドローラの円周に沿つて駆動す
   る駆動機と駆動機の駆動を指令する制御装置とを設け、
   前記ガイドローラの上・下に対応して前記せきを前記シ
   ンクローラの円周に沿つて上昇下降させて浴面の高さを
   変えることを特徴とする連続式溶融メッキ装置。 ４、被メッキ材としての帯鋼を溶融メッキ浴槽に配設さ
   れるシンクローラに巻掛け搬送メッキ液槽に接近した上
   部で溶融メッキ液を払拭するガスノズルをもつガスワイ
   ピング式連続溶融メッキ装置に於いて、 前記シンクローラの上部で、かつ、ガスワイピングノズ
   ルの下方に、各々上下に移動可能な１個又は複数個のガ
   イドローラを配設し、前記ガイドローラと前記帯鋼の間
   に前記溶融メッキ液を注入する注入装置及び、前記注入
   装置のメッキ液流量調整弁及び前記メッキ液流量調整弁
   開度指令を与える制御装置と浴面を保つせきを設け、前
   記ガイドローラの上下に対応して溶融メッキ液注入装置
   による前記溶融メッキ液の単位時間当り注入量を変化さ
   せることにより浴面の高さを変化させることを特徴とす
   る連続式溶融メッキ装置。