JPH04107246A - 溶融差厚めっきの付着量制御法 - 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、溶融めっきで鋼帯に差厚めつきを施す際、表
裏のめっき付着量を目標通りに短時間に制御できる方法
に関する。

（従来技術） 従来、溶融亜鉛めっき鋼板や溶融アルミニウムめっき鋼
板などは、表裏のめっき付着量の等しい製品が一般的で
あったが、これでは耐食性をあまり必要としない方の面
に対して過剰防食であるため、コスト低減や溶接性改善
などを目的として近年は耐食性をあまり必要としない裏
面のめっき付着量を表面より少な（した差厚めつき製品
の需要が増加している。

この差厚めつき製品のめっきは、第６図に示すように、
溶融めっき浴１の上方に１対の気体噴射ノズル２を対向
配置して、そのノズル間隔りを一定にした状態でめっき
浴より立ち上がる鋼帯３の表裏に異なる圧力の気体を吹
き付けることにより鋼帯表裏のめっき付着量を異ならし
める方法により行っている。この際、両側の気体噴射ノ
ズル２は、画先端が鋼帯３の通板位置から通常等距離に
なるように配置している。なお、第６図で４はスナウト
、５は浸漬ロール、６は鋼帯３の振動防止ロールである
。

ところで、差厚めつき製品の表裏めっき付着量は、用途
や需要家により異なるので、切り換えの際には鋼帯表裏
に吹き付ける気体圧力を変化させなければならない。両
面同一付着量めっきから差厚めつきに切り換える場合も
気体圧力を変化させる必要がある。この圧力変化は、従
来、鋼帯３にかかる張力、鋼帯３と気体噴射ノズル２と
の間隔など他のめっき条件が一定であれば、圧力の上昇
に対応してめっき付着量が少なくなることを前提にして
、めっき付着量を少な（したい場合には圧力を高くし、
多くしたい場合には低くしていた。

なお、気体圧力は、気体噴射ノズル２内での圧力で管理
しているのが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、切り換えの際に表裏の気体圧力をともに変化
させたり、表裏のいずれか一方の気体圧力を変化させた
りすると、鋼帯表裏の圧力差が変化する。しかし、圧力
差に変化が生じると、めっき浴１から立ち上がる鋼帯３
は、張力だけしか作用していないので、その通板位置が
変動し、表裏のめっき付着量が目標通りにならないこと
が判明した。例えば、表面側の付着量を同一にしたまま
裏面側のみの付着量を少なくする場合、表面側の気体圧
力を切り換え前の圧力にしたまま裏面側の気体圧力だけ
を高くすると、第６図に点線で示すように、鋼帯３は表
面側に押され、通板位置が変化してしまう。通板位置が
変化すると、表裏とも気体噴射ノズル２から鋼帯３に至
るまでの距離も変化し、鋼帯表裏に吹き付けられる気体
圧力も変化し、表裏のめっき付着量も変化してしまう。

この傾向は鋼帯３が薄板の場合に顕著に認められるもの
であるが、従来は、かかる傾向を無視して行っていたた
め、切り換えを行うと、めっき付着量測定結果が判明す
るまで予定の製品と異なった付着量のものを製造してい
た。

本発明は、かかる点に鑑み、鋼帯表裏に吹き付する気体
圧力を変更しても、直ちに目標のめっき付着量にするこ
とができる付着量制御法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、表裏各ノズルの気体噴射圧力変化による鋼帯
表裏の各めっき付着量分布曲面を予め算出しておいて、
まずそのめっき付着量分布曲面における表裏の各目標め
っき付着量の付着量分布曲線を求め、次に両分布曲線の
表裏各ノズル気体噴射圧力面への投影交差点を求め、さ
らにその交差点により表裏の気体噴射圧力を求め、その
求めた気体噴射圧力に表面側と裏面側の気体噴射圧力を
設定することにより直ちに目標めっき付着量にすること
ができるようにした。

（作用） 両側のノズル間隔一定の条件下に鋼帯の表裏に異なった
圧力の気体を吹き付けて、差厚めつきする場合、表裏ま
たはその一方の吹き付ける気体圧力が変化しても、鋼帯
の通板位置が変化しないものと仮定すれば、めっき付着
量は、気体圧力に対応して一定の曲線で変化する。第１
図での基準付着量曲線は、このような状態でのめっき付
着量と気体圧力との関係を鋼帯の片面に着目して模型的
に示したちのである。すなわち、気体圧力が低い場合に
は圧力が変化しても付着量はあまり変化しないが、ある
一定以上になるとかなり変化する。

しかし、圧力が高くなるとあまり変化しなくなる。

この曲線で、差厚めつきが表裏であまり付着量差のない
ものであれば、鋼帯表裏に吹き付ける気体圧力は、付着
量変化の大きな部分に設定するが、裏面付着量が表面に
比べて極めて少ないものの場合は、裏面側の圧力を図示
のように気体圧力により付着量変化の小さい部分に設定
する。

しかし、例えば、表面の気体圧力を一定にした状態で裏
面側の気体圧力を変化させると、現実にはその影響で鋼
帯の通板位置が変化し、気体噴射ノズルとの間隔も変化
してしまう。このように鋼帯と気体噴射ノズルとの間隔
が変化すると、吹き付は気体圧力が一定であっても、鋼
帯にかかる気体圧力は間隔によりワイピング力が増減す
るので、めっき付着量も変化してしまう。

このように鋼帯の表面側の気体圧力を一定にしていても
、裏面側の気体圧力を変化させると、その変化が表面側
の付着量に影響を与えるので、裏面付着量だけを変える
のに単に裏面側の気体圧力を変化させただけでは、目的
とする付着量の差厚めつき製品は得られない。

裏面側気体圧力変化による表面側付着量変化は、裏面側
気体圧力を高くすると、鋼帯が表面側に配置の気体噴射
ノズルに接近するので、基準付着量曲線に対して、表面
側付着量は第１図の減少付着量曲線のように減少し、逆
に裏面側気体圧力を低くすると、表面側気体噴射ノズル
から離れるので、表面側付着量は増加付着量曲線のよう
に増加する。

この表面側付着量の増減は、裏面側気体圧力の変化に対
応して変動するので、第２図で表面側気体圧力を一定Ｐ
１にした状態で裏面側気体圧力を変化させた場合、裏面
側気体圧力が表面側気体圧力Ｐ１より低い部分は、鋼帯
が表面側の気体噴射ノズルより離れるので、表面側付着
量は、第１図での増加付着量曲線になり、表面側付着量
は基準付着量より多くなる。例えば、裏面側気体圧力が
Ｐ、のとき、基準付着量ではＷ。であるはずのものがＷ
ｌと多くなり、Ｗ、−Ｗｏだけ増加する。一方、裏面側
気体圧力が表面側気体圧力Ｐ１より高い部分は、表面側
の気体噴射ノズルに接近するので、減少付着量曲線とな
り、表面側付着量は基準付着量より少なくなる。例えば
、第２図で裏面側気体圧力Ｐ２では、基準付着量でＷ。

となるものがＷ２と少なくなり、Ｗｏ−Ｗ２だけ減少す
る。基準付着量に対するこの表面側付着量の変動は、表
面側気体圧力がどのような場合でも成立する。

そこで、裏面側気体圧力が表面側気体圧力より低い場合
、表面側付着量を基準付着量と同じにするには、表面側
気体圧力を高くしてやり、逆に、裏面側気体圧力が表面
側気体圧力より高い場合に表面側付着量を基準付着量と
同じにするには、表面側気体圧力を低くしてやる必要が
ある。

第３図は、裏面側気体圧力を変化させた場合に表面側付
着量を基準付着量にするのに表面側気体圧力を°どの程
度変化させなければならないかを一般的に示したもので
ある。

すなわち、第３図は、横軸Ｘに表面側気体圧力を、縦軸
Ｙに裏面側気体圧力を、垂直軸Ｚに表面めっき付着量を
とって、表面側気体圧力および裏面側気体圧力による表
面側付着量の分布を三次元的に示したものであるが、表
裏の気体圧力がＰ。

と等しいとき表裏付着量は均等になる。しかし、裏面側
気体圧力を変化させ、Ｐ、より低くすると、第２図で裏
面側気体圧力が表面側気体圧力より低い場合に相当する
ので、表面側付着量は基準付着量Ｗ。より多くなる。こ
のため、表面側付着量が基準付着量Ｗ、と等しくなる等
付着量線は、表面側気体圧力が高くなる方向にずれ、裏
面側気体圧力をＰ５と低くした場合は△Ｐｍｌだけ表面
側気体圧力を高くしなければならない。一方、裏面側気
体圧力をＰ。より高くすると、第２図で裏面側気体圧力
が表面側気体圧力より高い場合に相当するので、表面側
付着量は基準付着量Ｗ０より少なくなる。従って、この
場合は、表面側付着量が基準付着量Ｗ７と等しくなる等
付着量線は、表面側気体圧力が低くなる方向にずれ、裏
面側気体圧力をＰ６と高くした場合には表面側気体圧力
をΔＰ、２だけ低くしなければならない。これらのこと
がら、表面側が等付着量となる線は、鋼帯が移動しなか
ったと仮定した場合、直線となる基準付着量線（−点鎖
線）に対して湾曲した曲線となる。このような曲線は、
裏面側気体圧力を種々変化させれば、それに対応して作
成されるので、その曲線の裏面側気体圧力変化に対応し
たものを無数に作成すれば、曲面になり、表面側付着量
分布曲面が得られる。

以上裏面側気体圧力を変化させた場合の表面側付着量に
着目して説明してきたが、表面側気体圧力を変化させた
場合の裏面側付着量についても同様になるので、表面側
気体圧力を変化させた場合の裏面側付着量がある一定付
着量になる等付着量線は第４図のようにやはり湾曲した
曲線になり、その曲線の表面側気体圧力変化に対応した
ものを作成すれば、裏面側付着量分布曲面が得られる。

以上のようにして得られる表面側付着量分布曲面と裏面
側付着量分布曲面とを横軸Ｘ、縦軸Ｙが一致するように
重ね合わせて、第３図で付着量がＷｏとなる等付着量線
と第４図で付着量がＷ、となる等付着量線を横軸Ｘ−縦
軸Ｙの面に投影すると、両面付着量線の投影線は、第５
図のように点Ｃて交差する。

前記表面側付着量線と裏面側等付着量線とは、それぞれ
表面側気体圧力および裏面側気体圧力をどのような圧力
にしても成立するので、第５図には、それらの付着量ご
との投影線を描（ことができる。このようにして得られ
た多数の表面側と裏面側の等付着量線の投影線交差点は
、表裏の気体圧力をその交差点に対応する圧力に設定す
れば、表裏の各めっき付着量が交差している等付着量線
のものになることを意味する。従って、これを利用すれ
ば、表裏の各付着量を予め決定してお（ことによりその
付着量になる表裏の気体圧力を設定できる。例えば、第
５図で表面側付着量をＷｏ、裏面側付着量をＷｌにした
い場合、Ｗ、、Ｗ、の等付着量線をたどって、両者の交
差する点Ｃを求め、その交差点に対応する表裏の気体圧
力を決定し、その交差点に対応する表面側気体圧力をＰ
言二、裏面側気体圧力をＰ、に設定すれば表裏を目標の
付着量にすることができる。

第４図のような表面側または裏面側で等付着量となる線
は、鋼帯の板厚、通板速度など他のめっき条件により異
なるので、めっき条件ごとに作成し、それを電子計算機
などの制御装置に記憶させておけば、表裏気体圧力を簡
単に設定できる。

ところで、第１図のところで説明したように、表面側ま
たは裏面側の付着量を極めて少なくする場合には、気体
圧力を高圧にするが、この高圧領域では、第３図、第４
図にみられるように、表面側、裏面側とも気体圧力を若
干変動させた程度では裏面側付着］は変動しせず、基準
付着量線と重なっている。従って、表面側気体圧力の増
減に対応して裏面側気体圧力を増減させて、通板位置を
一定に保つことができる。これは、一般に通板位置を変
化させると、鋼帯に振動が生じるので、これを防止する
のに有効である。

（実施例） 板厚０．２７ｍｍの冷延鋼帯を表裏の各気体噴射ノズル
−鋼帯間隔１２ｍｍ、速度１２０　ｍ／ｍｉｎで通板し
ながら溶融亜鉛めっきする場合について第４図に示すよ
うな等付着量線を作成しておいて、それを利用して表裏
の気体圧力を設定することにより差厚めつきを行い、表
面側気体圧力は変化させず、裏面側気体圧力を変化させ
る従来法と比較した。この結果を第１表に示す。

第１表 （発明の効果） 以上のように、本発明法によれば、両面等付着量めっき
から差厚めつきへの切り換えや差厚めつきにおける表裏
付着量変更の際、直ちに目的の付着量にすることができ
、品質、歩留が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、鋼帯の通板位置が変動しない場合と変動した
場合のめっき付着量変化を示すグラフである。 第２図は、表面側気体圧力を一定にして、裏面側気体圧
力を変化させた場合の表面側付着量変動を示したグラフ
である。 第３図は、表面側および裏面側の気体圧力を変化させた
場合の表面側付着量がある一定値になる等付着量線を示
すグラフである。 第４図は、表面側および裏面側の気体圧力を変化させた
場合の裏面側付着量がある一定値になる等付着量線を示
すグラフである。 第５図は、表面側気体圧力と裏面側等付着量線との関係
並びに裏面側気体圧力と裏面側等付着量線との関係を示
すグラフである。 第６図は、気体噴射ノズルによる差厚めつき方法を示す
ものである。 １・・・溶融めっき浴、２・・・気体噴射ノズル、３・
・・鋼帯、４・・・スナウト、５・・・浸漬ロール、６
・・・振動防止ロール、Ｄ・・・ノズル間隔、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融めっき浴の上方に気体噴射ノズルを配置して
   、該ノズル間隔を一定にした状態でめっき浴より立ち上
   がる鋼帯の表裏に異なる圧力の気体を吹き付けることに
   より鋼帯表裏のめっき付着量を異ならしめる際、表裏各
   ノズルの気体噴射圧力変化による鋼帯表裏の各めっき付
   着量分布曲面を予め算出しておいて、まずそのめっき付
   着量分布曲面における表裏の各目標めっき付着量の付着
   量分布曲線を求め、次に両分布曲線の表裏各ノズル気体
   噴射圧力面への投影交差点を求め、さらにその交差点に
   より表裏の気体噴射圧力を求め、その求めた気体噴射圧
   力に表面側と裏面側の気体噴射圧力を設定することを特
   徴とする溶融差厚めっきの付着量制御法。
2. （２）めっき付着量分布曲線において、少なくする方の
   裏面めっき付着量が気体噴射圧力を変動させてもほとん
   ど変化しない範囲でめっきする場合、表面側の気体噴射
   圧力増減に対応して裏面側の気体噴射圧力も増減させて
   、鋼帯の立ち上がり通板位置を常に一定に保つことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の溶融差厚めっき
   の付着量制御法。