JPH03253549A - 連続溶融めっき時の鋼板通過位置制御方法 - 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〉 この発明は、ガスワイピング装置を備えた連続溶融金属
めっき設備での連続めっき作業において、走行する鋼板
の振れや片寄り等を抑制してワイピングノズル間の鋼板
通過位置を一定に制御する方法に関する。

〈従来技術とその課題〉 現在、溶融金属めっき処理における「溶融めっき金属が
付着した鋼板面にワイピングノズルより高圧気体を噴射
し、その動圧力で過剰付着金属を絞って所望めっき付着
量にする所謂“ガスワイピング（気体絞り）法”」は、
連続溶融めっきラインにおいて欠かせない主流技術の１
つとなっている。

第９図は、このガスワイピング法の説明図であるが、こ
の方法によれば、溶融めっき金属浴（１）より連続的に
引き上げられた鋼板（２）の両面に過剰付着した溶融状
態のめっき金属（３）は、該鋼板（２）を挟んで対向配
置されたガスワイピングノズル（４１，＋４１から噴射
されるワイピングガスによって払拭され、所望のめっき
付着量に調整される。なお、図中の符号（５）はボトム
ロールを、（６）は支持（サポート）ロルを、そして（
７）はト・７プロールをそれぞれ示している。

そして、このガスワイピング法により連続溶融メンキラ
インの高速化が可能となって、歩留りの向上、設備メイ
ンテナンスの簡略化２作業性の向上、省力化等の便益が
もたらされることに加え、薄めつき製品や差厚めつき製
品等の量産も可能となっている。

ところで、このガスワイピング法を適用した場合の溶融
めっき金属付着量に関与する主な因子として ａ）鋼板のラインスピード。

ｂ）噴射ガスの圧力。

Ｃ）鋼板とガス噴射ノズル（ワイピングノズル）との間
隔。

ｄ）噴射ガスの流量。

ｅ〉噴射ガスの温度 等が挙げられるが、これらの中でも“ワイピングノズル
先端と鋼板との間の距離”がめつき金属付着量に及ぼす
影響は特に大きい上、鋼板の振動等によって該距離が常
に変化し易いため、これに起因しためっき金属付着量の
不均一は大きな問題となっている。

また、特に鋼板表裏面の付着量を変える差厚めっきを行
う時には、鋼板の表裏でワイピングノズルの噴射ガス圧
力を変える必要がある。つまり、この場合には、“付着
量を少なくしたい側″ガス圧力を“付着量を多くしたい
側”のそれよりも高くする必要があるが、このため鋼板
は所定の通過位置からガス圧力が低い方のノズル側に片
寄り、所望の付着量が得られないと言う問題があった。

勿論、これまでにも、めっき金属が付着した鋼板の通過
位置を安定させるため、第９図で示す如く浴面下に支持
ロール（６）を設置することが行われていた。しかし、
近年、溶融亜鉛めっきラインは益々高速化され、これに
つれて支持ロール（６）からトップロール（７）までの
鋼板のフリーパス区間が著しく長くなっている。それ故
、めっき厚みを制御するガスワイピング装置位置におい
て綱板に“振れ”が著しく発生するようになり、均一な
めっき厚制御が一層困難となっている。

そこで、この対策として“ワイピングノズル部の鋼板張
力を部分的に増大させる手段（特開昭５６８４４５１号
）”や“磁力による吸引力を利用する手段（実公昭６０
−３６５９５〜３６５９９号）”が提案されている。

このうち、前記“ワイピングノズル部の鋼板張力を部分
的に増大させる手段”とは、第１０図に示した如く、前
処理炉（８）の後にプライドルロール（９）を設置して
前処理炉部とワイピングノズル部との鋼板張力を独立に
調整することができるようにし、その上で部分的にワイ
ピングノズル部の鋼板張力を増加することで鋼板の振幅
を小さくする方法である。しかし、このような鋼板張力
を増大させる手段では、先にも述べたように、支持ロー
ル（６）からトップロール（７）までの鋼板のフリーパ
ス区間が長大化している最近の溶融めっき設備において
該区間の鋼板振れ振幅を抑えるのに限度があり、十分な
対策とは言えないものであった。

一方、前記“磁力による吸引力を利用する手段”は、第
１１図に示す如く、走行する鋼板（２）に近接してその
エツジ部外側に磁力手段αψ、００を配置し、該磁力手
段により鋼板（２）に“鋼板幅方向外向きの張力”を非
接触的に付与すると共に状況に応じて該磁力手段αω、
αωを鋼板幅方向へ移動させ、鋼板（２）の“振れ”や
“湾曲”等の抑制を図るものである。しかしながら、こ
の方法では磁力の作用する面が鋼板の板厚面（端面）で
あって非常に小さいため、磁力の作用も小さくて十分な
効果が得られないと言う問題があった。

このようなことから、本発明が主目的としたのは、溶融
金属めっき浴から引き上げられて走行する鋼板のワイピ
ングノズル部における通過位置を的確に制御し得る手段
を見出し、高品質製品の安定した連続溶融めっき作業を
可能ならしめることであった。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成すべく様々な観点から行われ
た本発明者等の研究によって完成されたものであり、 「第１図に例示したように、溶融金属めっきラインにお
けるガスワイピングノズル（４）の下部位置及び上部位
置に非接触変位計ａυと磁力発生体（２）とをそれぞれ
配置すると共に、前記非接触変位計αυによる鋼板位置
の測定値に応じて磁力発生体（２）の磁力を調節し、ガ
スワイピングノズル（４）部での連続走行する鋼板（２
）の通過位置を的確に調整することで、めっき付着量の
適正な制御が安定して行えるようにした点」 に特徴を有している。

以下、図面を参照しながら、本発明をその作用と共によ
り詳細に説明する。

〈作用〉 上述したように、本発明は、ワイピングノズルの上部及
び下部に非接触変位計及び電磁石等の磁力発生体を配設
し、この非接触変位計により鋼板の通過位置を検知する
と共に該情報を磁力発生体に伝えて磁力による吸引力を
変化させ、これによって対向配置されたワイピングノズ
ル間の鋼板通過位置が一定になるように制御しめっき金
属付着量の適正・均一化を図ることを骨子としているが
、本発明においてワイピングノズルの上部及び下部に磁
力発生体を配設するのは、これにより鋼板の振幅δを小
さくするためである。

即ち、従来の一般的な溶融金属めっき設備では、第２図
（ａｌで示されるように、対向配置されたワイピングノ
ズル（４１，（４１間を走行する鋼板（２）は支点Ａ（
支持ロール）と支点Ｂ（トップロール）によって支えら
れることとなるが、このＡＢ間の距離りは益々長大化す
る傾向にあるため鋼板（２）の振れ振幅δ。

はどうしても大きくなってしまう。これに対し、本発明
ではワイピングノズル（４）の上部及び下部に磁力発生
体（２）、（２）が配設されるので、第２図（ｂｌで示
すように磁力発生体の配設位置ａ及びｂがそれぞれ鋼板
（２）の支点となる。そのため、このａｂ間で鋼板（２
）の振れが生じたとしても、該ａｂ間の距離が短いため
に振幅δ２は極く小さい（この説明からも明らかなよう
に、ａｂ間の距離はできるだけ小さくすることが望まし
い）。

なお、磁力発生体（２）は第３図（ａｌで示すように板
幅方向と平行に設置すれば良いが、この場合、第３図（
ｂｌに示した如く磁力発生体Ｏを板幅方向に分割（例え
ば３分割）し板幅方向における磁力の調整が可能な構成
にすると、第４図に示したような鋼板の“反り”を修正
することも可能となる。

そして、前記第１図で示したように、磁力発生体（２）
、（２）の間に非接触変位計αυ、ａυを配置して鋼板
（２）の位置変動を検知し、これに基づいて磁力発生体
（２）による磁力を変化・調節することで、ワイピング
ノズル１４）、　（４１間の鋼板通過位置をより的確に
制御することができる。

ここで、前記磁力発生体としては電磁石或いは永久磁石
を挙げることができる。

磁力発生体として電磁石を適用する場合には、例えば第
５図で示すような制御系を構成することにより、非接触
変位計で感知した変位に基づいて容易に電磁石の磁力調
整を行うことができる。なお、非接触変位計のセンサ一
部は市販の渦電流効果を利用したもの等で十分である。

また、磁力発生体としては！磁石に限られるものではな
く永久磁石であっても差し支えないことは上述した通り
であり、永久磁石を適用する場合には例えば第６図に示
すような制御系を構成すれば良い。ただ、永久磁石を使
用すると！磁石を使用した場合に比して装置が大きくな
りがちであり、設備の大型化、コスト高と言った不都合
を招く虞れがあることから、どちらかと言えば電磁石の
適用が推奨される。

ところで、実際作業においては、前記磁力発生体をガス
ワイピングノズルの先端部に近接配置した時、該磁力発
生体は溶融めっき金属浴やワイピングガスの熱によって
加熱され磁力の低下を来たしたり、或いは、特にノズル
の下側に設置した磁力発生体には溶融めっき金属浴面か
らのスプラッシュ金属が付着したりしがちである。この
ため、例えば第７図で示した如く磁力発生体（２）に冷
却配管Ｑ３１を隣接させ、熱交換により磁力発生体（２
）の冷却を図る等の手立てや、第８図に示したように、
ワイピングノズルの下側に設置した磁力発生体（２）に
スプラッシュ付着防止板側等を取付け、浴面からのスプ
ラッシュα論が磁力発生体（２）に直接付着するのを防
止する手立てを講しるのが良い。

続いて、本発明の効果を実施例によって更に具体的に説
明する。

〈実施例〉 ガスワイピング装置を備えた連続溶融亜鉛めっき設備に
、第１図の如く電磁石から威る磁力発生体と渦電流式非
接触変位計とを配設し、第５図に示したような制御系を
構成した。

なお、磁力発生体は第３図（ｂｌに示すように３分割し
たものを板幅方向と平行に設置したが、その設置位置は
ワイピングノズルの噴出口を基準に上下２００ｍの位置
であり、非接触変位計の設置位置は該ノズル噴出口より
上下５０ｍで、鋼板中央位置及び鋼板両端から５０ｍの
位置の３ケ所であった。また、磁力発生体には、１個（
３分割体１組）当りの鋼板支持力が０〜１２０ｋｇの範
囲で変更できるものを用いた。

この連続溶融亜鉛めっき設備によって、ワイピングノズ
ル間の鋼板通過位置（パスライン）が一定となるような
制御を図りつつ鋼板（板厚：０．８ｍ。

板幅：　１２００ｍ）の溶融亜鉛めっきを行ったところ
、ワイピングノズル間の通過速度が１００　ｍ／ｓｉｎ
の際の鋼板のパスラインを設定値の±０．５１ｍ以内に
安定して制御することが可能で、横振れも従来は±１０
ｍ程度であったのを±１Ｄ以下に減少させることができ
、めっき付着量も所望の均一なものとなることが確認さ
れた。

〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、連続溶融金属
めっき設備でのめっき作業においてガスワイピングノズ
ル間の鋼板通過位置を的確に制御して鋼板の“振れ”や
“片寄り”を効果的に防止し、より精度の高い所望めっ
き付着量の均一製品を安定して量産することが可能とな
るなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明した模式図である。 第２図は、溶融めっき作業中の鋼板の振れ状態を説明し
た模式図であり、第２図（ａ）は従来法における状態を
、そして第２図（ｂ）は本発明法における状態をそれぞ
れ説明したものである。 第３図は、磁力発生体の配置状態を説明した模式図であ
り、第３図（ａｌ及び第３図（ｂ）はそれぞれ別の例を
示している。 第４図は、反りが生した鋼板と磁力発生体の位置関係を
説明した模式図である。 第５図は、磁力発生体として電磁石を使った場合の制御
系例の説明図である。 第６図は、磁力発生体として永久磁石を使った場合の制
御系例の説明図である。 第７図は、磁力発生体の冷却方法例を説明した模式図で
ある。 第８図は、磁力発生体に取付けたスプラッシュ防止板の
概略説明図であり、第８図（ａｌは正面図を、第８図（
ｂｌは側面図を示している。 第９図は、ガスワイピング装置を備えた連続溶融金属め
っき設備での連続めっき作業状況を説明した模式図であ
る。 第１０図は、プライドルロールを使って鋼板張力の部分
調整を図った連続溶融金属めっき設備の説明図である。 第１１図は、磁力を用いて溶融めっき時における鋼板の
振れや湾曲の防止を図った従来例の説明図である。 図面において、 ■・・・溶融めっき金属浴、　　２・・・鋼板３・・・
溶融状態のめっき金属。 ４・・・ガスワイピングノズル。 ５・・・ボトムロール、　　　　６・・・支持ロール７
・・・トップロール、　　　　８・・・前処理炉。 ９・・・プライドルロール、１０・・・磁力手段１１・
・・非接触変位計、１２・・・磁力発生体１３・・・冷
却配管、　　　１４・・・スプラッシュ防止板。 １５・・・スブラ・ノシュ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶融金属めっきラインにおけるガスワイピングノズル
   の下部位置及び上部位置に非接触変位計と磁力発生体と
   をそれぞれ配置すると共に、前記非接触変位計による鋼
   板位置の測定値に応じて磁力発生体の磁力を調節し、ガ
   スワイピングノズル部での鋼板の通過位置を調整するこ
   とを特徴とする、連続溶融めっき時の鋼板通過位置制御
   方法。