JPH02298245A - 金属ストリップの連続溶融めっきにおけるめっき付着量調整方法 - 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〕 本発明はストリップの連続溶融めっきにおいて、過剰に
付着した溶融金属を除去したり、不均一に付着した溶融
金属を所定の付着量（厚み）に調整するための方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、鋼板の連続溶融めっきにおいてめっき付着量を調
整する方法として、気体絞り法が一般的に行なわれてい
る。この方法は、めっき後の鋼板面にスリット状の開口
を持つノズルから気体を吐出させ、過剰に付着した溶融
金属を吹き払うことによって所定のめっき皮膜厚を得よ
うとする方法である。

【発明が解決しようとする課題〕

しかし、この気体絞り法は調整可能なめっき付着量の下
限がほぼ３０ｇ／ｍ”程度であり、それ以下の薄めつき
の調整は困難である。

また、このような問題以外にも、気体絞り法には次のよ
うな難点がある。

（１）気体を供給するため昇圧用ブロアの運転コストや
、ガス温度調整、ガス量調整等のための設備コストがか
かる。

（２）被めっき鋼板の幅方向で、気体絞りガスの圧力及
び流速分布が必ずしも均一でないため、幅方向で均一な
めっきの付着量を得ることが容易でない。

（３）気体絞り時に、ノズルからの気体が鋼板表面の溶
融めっき皮膜に衝突する際に微小なめっき金属の飛沫が
発生し、これがめつき表面に付着し、外観を低下させる
。

また、この飛沫が気体絞りノズルの気体吐出部やその周
辺に付着し、ガス圧力、流速分布を乱すため、めっきの
付着むらが生じやすい。

（４）気体絞りに伴って発生する飛沫が、酸化された状
態で浴の表面に堆積する。これはトップドロスとして浴
外に排出されるため。

めっき金属の損失が生ずる。また、その排出にも多くの
労力が必要となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような従来の問題に鑑み、薄めつきの調整
が可能であり、しかも上述した気体絞り法のような問題
を生じることがない新たなめっき付着量調整法を提供せ
んとするものである。

このため本発明の特徴とするところは、連続溶融めっき
後の金属ストリップを、ストリップ面の溶融金属が凝固
する前に軽圧下圧延するようにしたことにあり、このよ
うな軽圧下圧延により均一なめっき厚のめっき皮膜を得
ることができる。

以下、本発明の詳細を具体的に説明する。

第１図は本発明によるストリップ連続溶融めっきの実施
状況を示すもので、２は溶融めっき装置、３は圧延ロー
ルである。

溶融めっき装置２でめっきされたストリップｌは、その
めっき溶融金属が凝固する前に圧延ロール３で軽圧下圧
延される。第２図はその圧延状況を示すもので、圧延時
、圧延ロール３の噛み込み側には溶融金属のプール４′
が形成され、圧延によりめっき皮膜４は均一な厚さに調
整される。

圧延ロール３による圧下率（ストリップ自体の圧下率）
に特に限定はないが、圧下率が大き過ぎると溶融金属が
ストリップ表面から絞り取られ、適切なめっき皮膜が形
成できなくなる。このため圧下率は１０％以下、特に５
％以下が好ましい。第３図は、Ｚｎ溶融めっきを行なっ
た場合の圧下率と得られるめっき膜厚との関係の一例を
示したもので、圧下率を適当に選ぶことにより所望の厚
さのめっき皮膜が得られることが判る。

本発明では、圧延前にめっき金属を未凝固状態に保ち、
且つストリップの圧延を容易に行なうため、ストリップ
は加熱状態（めっき金属の融点以上の温度）にあること
が好ましい。

圧延ロール３は溶融金属の付着を防止するためなるべく
表面粗さが小さい方が良く、具体的にはＲａ　Ｏ，５μ
以下の超ブライド仕上のロールを用いることが好ましい
、また、ロール表面の温度が高いと溶融金属が付着し易
いため、ロールの表面温度はめっき金属の融点（Ｚｎの
場合には４１９℃）以下に保つことが好ましく（より好
ましくは１００〜２５０℃）、このためロール面に水等
をかけて冷却したり、或いは水冷方式等の冷却圧延ロー
ルを用いるのが良い。

第４図はこのような冷却圧延ロールの一例を示すもので
、圧延ロール３は、一方のロール軸３工からロール本体
３０の複数の通路５Ａを通って、他方のロール軸３２に
抜ける流路Ａと、逆にロール軸３２からロール本体３０
の複数の通路５．を通ってロール軸３１に抜ける流路Ｂ
とを有している。

このような構造では、一方の流路の冷却水の流れが目詰
りで悪くなっても、他方の流路で冷却機能を確保するこ
とができる。

ロール本体３０は第５図に示すように外殻部材６と内殻
部材７とからなり、内殻部材７に設けられた溝７１によ
り通路５Ａ、５．が形成されている。

また、第６回は回転式ヒートパイプ方式の圧延ロールの
例であり、このような圧延ロールを用いることにより温
度コントロールが容易となり、板の幅方向温度分布を均
一化し表面性状が良好なめっき皮膜を得ることができる
。

図において、８は蒸発部、９は凝縮部であり、蒸発部８
が圧延ロール本体を構成している。凝縮部９の冷却は、
水冷、空冷等、任意の手段で行なうことができる。また
、ロール内の作動流体としては、ロール外面を１００〜
２５０℃程度にコントロールできるものであればその種
類は問わず、従来用いられているフロン等を用いること
もできる。

本発明は、従来行なわれている連続溶融亜鉛めっきをは
じめあらゆる種類の溶融めっきに適用できる。

また特に本発明は、本発明者等が先に提案した新規な溶
融めっき法に好適な方法である。このめっき方法は、め
っき金属を、通板する金属ストリップの表面上または表
面近傍で溶融させ、これをめっき皮膜としてストリップ
面に付着させるようにするもので、従来のような溶融金
属浴を全く必要とせず、しかもめっき材のハンドリング
が容易で付着量コントロールも高精度に行なうことがで
きるという特徴がある。

第７図及び第８図はそのようなめっき法の一例を示すも
ので、加熱装［２２によりめっき金属の融点以上の温度
に加熱され通板するストリップＩに、めっき金属材供給
装置１２から同相のめっき金属材ＩＯを送給し、このめ
っき金属材１０をストリップ１に接触させることにより
溶融させ。

溶融しためっき金属１１を通板するストリップｌの表面
に連続的に付着させる方法であり、これにより、ストリ
ップ面にはめっき皮膜４が形成される。

めっき金属材供給装置１２は、めっき金属材を所定の供
給速度でストリップ面方向に送給するための送りローラ
１３（ピンチローラ）と、めっき金属材の予熱袋［１４
とを備えている。めっき金属材１０はホルダー１５内に
多数セットされ、送給シリンダ１６．１６’によって自
動的に送りローラ１３に噛み込むように送られる。そし
て、めっき金属材１０は、めっきに消費される量に見合
った量だけ、送りローラ１３によってストリップ表面に
送られる。なお、上記予熱装置１４による予熱はめっき
金属材の溶融を確実にするために行なわれるもので、必
ずしも必須のものではない。

そして、以上のようなめっき処理部のライン下流側にお
いて、ストリップ１はめっき付着量の調整とめっき厚分
布の均一化のため圧延ロール３で軽圧下圧延される。

以上のめっき法は、上述したように従来法に較べて大き
な利点があるものの、ストリップの振動によりめっき付
着むらが生じ易いという問題がある。しかし、本発明法
を適用することにより、圧延ロール３がピンチロールの
役目をするためストリップ１の振動を効果的に抑えるこ
とができる。このピンチ作用を十分確保するためには、
圧延ロール３とめっき装置との距離ａがなるべく小さい
ほうが良く、通常は１０００ｍｍ以下、できれば２００
ｍｍ以下が好ましい。

また、第９図は他のめっき法を示すもので。

ストリップ通板ラインに面しためっき金属材加熱溶解装
置を有するめっき金属供給装置１２’にめっき金属材１
０を連続的に装入し、これらめっき金属材１０の先端側
を加熱溶解装置によりストリップ面の直前で順次溶融さ
せ、溶融しためっき金属１１を通板するストリップの表
面に連続的に付着させるようにしたものである。

めっき金属供給装置１２゛は、めっき金属材を所定の送
給速度でストリップ面方向に送給するだめの送りローラ
１７、予熱装置１８及び加熱溶解装置１９を備えている
。

各加熱溶解袋Ｍ１９は１周胴部に加熱体２０（加熱ヒー
タ等）を有する断面細長の筒体であって、一端側にノズ
ル２１が形成され、そのノズル口を通板するストリップ
面に近接させるようにして配置されている。予熱装置Ｅ
１８で予熱されためっき金属材ＩＯは、他端側の開口か
ら加熱溶解装置１９内に送り込まれ、ストリップの直前
でその先端側から順次溶解せしめられて、これによる溶
融めっき金属１１はノズル２１からストリップ面に供給
され、めっき皮膜４が形成される。なお、その他のめっ
き金属材供給機構は第７図に示すものと同様である。

そして、このようなめっき処理部の下流側では圧延ロー
ル３による軽圧下圧延が行なわれ、この場合にも圧延ロ
ール３によるストリップ振動の抑制作用が得られる。

なお、このめっき法では、ストリップを常温のままでめ
っき処理することもできるが、その場合、溶融金属との
接触による板温の急激な上昇によって板が不均一に熱膨
張し、板形状不良を生じるおそれがあり、これを防止す
るため、ストリップ１を所定の温度（好ましくは、めっ
き金属材の融点前後の温度）に加熱し、このストリップ
にめっきを行なうようにすることが好ましい。このため
、めっき処理部上流信の加熱装置（図示せず）が必要に
応じて用いられる。

また、めっき金属供給装置に装入されるめっき金属材は
通常板状のものであるが、このめっき金属材は例えば粉
状等のものであってもよい。

この場合には、めっき金属材はガイド筒に充填され、シ
リンダ装置等により押圧することによりストリップ面に
送給される。

なお、以上述べた第７図及び第８図、第９図のめっき法
は、めっき金属材をストリップの片面にのみ供給するこ
とにより、片面めっきが可能である。

また、本発明者等は、以上のめっき法とは別に、めっき
金属材を通板するストリップ近傍で溶融させ、これをス
トリップ面に付着させることによりめっきを行なう方法
として、先に特願昭６３−２６１６３９号、特願昭６３
−２６２９４７号、特願昭６３−２６２９４８号、特願
昭６３−２６４０８６号等を提案したが、本発明はこれ
らのめつき法にも何ら問題なく適用することができる。

なお、本発明は、両面めっきだけでなく片面めっきにも
適用できることは言うまでもない。

以上のような本発明法によれば、めっき皮膜の均一化作
用のみならず、めっき皮膜の密着性の向上が図られる。

例えば、めっきされる金属ストリップ（特に鋼帯）の表
面に薄い酸化膜（数μ以下）が存在していても、めっき
直後に金属ストリップを軽圧下圧延することにより、酸
化膜にクラックが入り、その部分から合金層が発達し、
めっき皮膜の密着性が向上することになる。第１０図は
、本発明法により得られた溶融Ｚｎめっき鋼帯の断面拡
大写真と、めっき後Ｚｎをエツチングした銅帯の表面拡
大写真であり、銅帯は第８図に示す方法で溶融亜鉛めっ
き後、直ちに圧下率ｌＯ％で圧延しほぼ３−のめつき皮
膜厚としたものである１表面拡大写真中の白い部分が合
金相（Ｆａ−Ｚｎ）　、黒い部分は酸化膜ができていた
ところであり、合金相はライン方向に垂直に縞状に形成
されている。このような合金相は。

圧延により鋼板が伸長された際に酸化膜が割れを生じ、
この割れで鉄が露出した部分に形成されるものと考えら
れる。また、断面写真を見ても判るように、圧延により
均一なめつき膜厚が得られている。

また、以上のように圧延によって酸化膜にクラックを生
じ密着性が向上するため、本発明が適用されるめっき処
理は特に非酸化性雰囲気を必要とせず、大気中でも行な
うことが可能である。

【実施例〕

第７図及び第８図に示される方法により、板厚０．８ｍ
ｍの銅帯に対して溶融亜鉛めっきを施した後、めっき皮
膜が溶融状態にあるうち圧延ロールで圧下率８％の圧延
を行ない、得られためっき皮膜の厚さ分布を測定した。

また、比較のため溶融亜鉛めっきままの鋼帯について、
そのめっき皮膜の厚さ分布も測定した。第１１図（Ａ）
（Ｂ）はその測定結果の一部を示すもので３、めつきま
まの皮膜では厚さのバラツキが板幅方向で±５０％、ス
トリップ長手方向で±２０％もあるのに対し、本発明法
を実施しためっき皮膜では、そのバラツキがいずれも±
５％以下となっている。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、圧延ロールの圧下率の調整
により極薄めっきを含めめっき厚を自在にコントロール
することができ、また、めっき後のストリップを圧延ロ
ールで単に圧延するだけで付着量調整を行なうため、従
来の気体絞りノズル方式のような問題が全くなく、しか
も幅方向で均一な付着量を得ることができる。

さらに、本発明ではストリップ表面酸化膜があっても、
圧延により生じるクラックにより、合金相が効果的に発
達するため、密着性が良好なめっき皮膜が得られるとい
う優れた利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施状況を示すもので、
第１図は全体説明図、第２図は圧延部を部分的に示す説
明図である。第３図は本発明における圧下率と得られる
Ｚｎめっき皮膜厚との関係の一例を示すものである。第
４図及び第５図は本発明の実施に供される圧延ロールの
一例を示したもので、第４図はロール内冷却水流路を示
す説明図、第５図はロール本体通路形成部の断面図であ
る。第６図は本発明の実施に供される圧延ロールの他の
例を示す説明図である。 第７図及び第８図は本発明法の他の実施状況を示すもの
で、第７図は全体説明図、第８図はめっき処理部及び圧
延部を部分的に示す説明図である。第９図は同じく本発
明法の他の実施例を示す説明図である。第１Ｏ図は、本
発明法により得られためっき鋼板の断面構造及びＺｎエ
ツチング後の金属組織を示す顕微鏡拡大写真である。 第１１図（Ａ）　（Ｂ）は、実施例において得られため
つき皮膜の厚さ分布を示すものである。 圧下率（％） 第４図 第５図 第８図 第９図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続溶融めっき後の金属ストリップを、ストリップ面の
   溶融金属が凝固する前に軽圧下圧延することを特徴とす
   る金属ストリップの連続溶融めっきにおけるめっき付着
   量調整方法。