JPH0417653A

JPH0417653A - 連続溶融めっき装置

Info

Publication number: JPH0417653A
Application number: JP12176390A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Nojima; 克広野島; Yutaka Suzuki; 豊鈴木
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JP2508360B2

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、めっき浴面上にワイピングノズルを備えた連
続溶融めっき装置に関し、詳しくは溶融めっき後におけ
るストリップの振れが小さく、ワイピングノズルをスト
リップに近接させることができて効果的なワイピングを
行うことが可能な連続溶融めっき装置に関する。

（従来の技術）綱ストリップをめっき浴に連続的に供給し、その表面に
溶融金属、例えば溶融亜鉛をめっきする場合、第１図に
示すような連続溶融めっき装置が使用されている。この
装置では、前処理後のストリップ１は、めっき槽２内の
溶融亜鉛めっき浴３に連続的に浸漬され、浴中のボトム
ロール４により進行方向が上方に変えられ、支持ロール
５で案内されながら浴面上に垂直に引き上げられる。め
っき後のストリップ１は、浴面上にストリップ１を挟ん
で対向配置されたワイピングノズル６から吹付けられる
エヤー等のガスによりめっき厚が調整され、そのめっき
層がほぼ凝固するまでそのまま垂直に上昇移送される。

その後、トップロール７により進行方向が水平に変えら
れて次工程へ送られる。

上記の連続溶融めっき装置においては、ストリップ面に
付着しためっき金属が凝固するまで、ストリップを垂直
に引き上げる必要があるので、垂直通板部の距離が長く
なる。このため、ストリップには第２図に示すように横
方向（左右方向）の振動が発生する。振動の輻（振幅）
はストリップの通板速度が速くなればなるほど大きくな
る０通板速度を速くすると、付着めっき金属の凝固位置
が高くなるので、垂直通板部はより長い距離を必要とす
る。例えば１５０ｍ＋／＋ｗｉｎ以上の高速通板では垂
直通板部は３０ｍを超える場合がある。垂直通板部が長
くなると、それだけ振動が増幅されるため、振幅はより
大きくなる。

ストリップの振動が発生すると、ワイピングノズル先端
とストリップ面との距離がたえず変動するので、ストリ
ップ長手方向、幅方向および表裏面において、均一なめ
っき厚が得られず、その結果めっき層にむらが生じ、製
品品質が著しく損なわれる。また、ワイピングノズルと
ストリップとが接触するのを防止するために振幅の大き
さを予測し、この範囲外にワイピングノズルを配置しな
ければならないので、ワイピングノズルとストリップ面
との距離が長くなり、ワイピング能力、即ち、めっき日
付量の制御範囲が狭められる。めっき目付量の制御範囲
が狭められると高速通板の実施が困難となる。ストリッ
プ面に付着してくるめっき金属量は通板速度に比例して
増大するため、めっき目付量の制御範囲が狭められると
所定の目付量に調整することができなくなる。

ところが、従来の連続溶融めっき装置では、垂直通板部
においては表面の付着金属が未凝固のため、ロール等で
ストリップを接触支持して振動を防止することは不可能
である。

そこで、磁力や流体層を介してストリップを非接触的に
支持する装置が種々提案されている０例えば、特公昭５
６−５８２１号公報には、第３図に示すようなワイピン
グノズル６とトップロール７との間にマグネット８とこ
れを挟んでガス供給ノズル９を備えたバット１０とから
なる装置が提案されている。また、特開昭５７−１０１
６５７号公報には、第４図に示すようなワイピングノズ
ル６の設置位置上方の１０００ｍ＋ｗ以内に静圧パッド
１１を配した装置が提案されている。

しかし、特公昭５６−５８２１号公報記載の装置の場合
には、装置が大ががりであるため、ワイピングノズルの
近傍に設置するのが困難であり、その分振動防止効果は
減殺される。特開昭５７−１０１６５７号公報記載の装
置の場合には、ワイピングガスの圧力が弱いとき、スト
リップ面に上昇してくるガス流れが弱くなり、このガス
流と静圧バッドの下端から流れてくるガス流とで起こる
とじ込め現象による圧力の相乗効果が小さくなり、その
結果、静圧パッドの静圧力は減少するため振動を十分に
防止することができない。

（発明が解決しようとする課題）本発明の課題は、溶融めっき後のストリップの振動を確
実に防止することにある。即ち、本発明の目的は、スト
リップの振動が小さく、ワイピングノズルを可能な限り
ストリップに近接させることができ、めっきむらのない
品質に優れためっき製品を製造することができる連続溶
融めっき装置を従供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、垂直通板部にストリップを挟み対向する
平板をストリップ面に対して傾斜させて対称に配置し、
ストリップと平板との間の空隙に流体を空隙の狭い方に
向けて流すと、流体の圧力が高められ、ストリップの振
動が抑制されることを見出した。

上記の知見に基づく本発明は下記の（１）〜（３）を要
旨とする。

（１）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルの設置位置の上下に平板をストリ
ップ面に対して傾斜させて対称に配置したことを特徴と
する連続溶融めっき装置。

（２）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルとこのノズル上方に設けられてい
るトップロールとの間にストリップを挟んで対向する気
体噴出ノズルを設け、且つ、この気体噴出ノズルの設置
位置の上下に平板をストリップ面に対して傾斜させて対
称に配置したことを特徴とする連続溶融めっき装置。

（３）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルとこのノズル上方に設けられてい
るトップロールとの間にストリップを挟んで対向する気
体噴出ノズルを設け、且つ、この気体噴出ノズルの設置
位置の上下およびワイピングノズルの設置位置の上下に
平板をストリップ面に対して傾斜させて対称に配置した
ことを特徴とする連続溶融めっき装置。

上記（１）〜（３）の装置において、ストリップ面に対
する平板の傾斜角度を平板に作用させるべき圧力に応じ
て調整できるようにしておくのが望ましい。

（作用）以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第５図〜第７図は本発明の連続溶融めっき装置の一実施
態様を示す図である。

図において、１はストリップ、２はめっき槽、３は溶融
めっき浴、４はボトムロール、６はワイピングノズル、
７はトップロールである。

本願第１発明の連続溶融めっき装置は、第５図に示すよ
うに前記ワイピングノズル６の設置位置の上下にそれぞ
れ一対の平板１２ａ、１２ｂが配置されている。

第２発明の連続溶融めっき装置は、第６図に示すように
ワイピングノズル６とトップロール７との間にストリッ
プ１を挟んで対向する流体噴出ノズル１３が設けられて
おり、この流体噴出ノズル１３の設置位１の上下に一対
の平板１２ｃ、１２ｄが配置されている。

第３発明の連続溶融めっき装置は、第７図に示すように
ワイピングノズル６とトップロール７との間にストリッ
プ１を挟んで対向する流体噴出ノズル１３が設けられて
おり、この流体噴出ノズル１３およびワイピングノズル
６のそれぞれの設置位置の上下に一対の平板１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配置されている。具体的には、
ワイピングノズル６の上側の平板１２ａおよび流体噴出
ノズル１３の上側の平板１２ｃは、それぞれストリップ
１を挟んで対称となるようにハ字状に対向配置される。

ワイピングノズル６の下側の平板１２ｂおよ閂流体噴出
ノズル１３の下側の平板１２ｄは、それぞれストリップ
１を挾んで対称となるように逆ハ字状に対向配置される
。

前記流体噴出ノズル１３は、第８図に示すように先端に
はスリット１４が形成されており、このスリッ目４から
ストリップ面に向けて流体を噴出する。

流体は例えば空気もしくは窒素ガス等の不活性ガスを用
いることができる。流体噴出ノズル１３とこの上下の平
板１２ｃおよび１２ｄはワイピングノズル６とトップロ
ール７との間に設けるのであるが、望ましい態様として
支持ロールとトップロールとの間のほぼ中間に配置する
のがよい。

ストリップの振動は第２図に示すように支持ロール５と
トップロール７の間で生しるが、支持ロール５とトップ
ロール７との間のほぼ中央で大きな振幅δ１　となり、
この影響でワイピングノズル６の位置にも振幅δ２の振
動が生じる。従って、流体噴出ノズル１３と平板１２ｃ
および１２ｄは支持ロール５とトップロール７との間の
ほぼ中間に配置すれば大きな振幅δ、の振動を抑制する
ことができる。その結果、ワイピングノズル６位置での
振幅δ２も小さくすることができる。

図中１５ａと１５ｂはワイピングノズル６および１５Ｃ
と１５ｄは流体噴出ノズル１３からそれぞれ噴出された
ガスの流れる様子を示したものである。ワイピングノズ
ル６から噴出され、ストリップ面に衝突したガスのうち
、ストリップ面に沿って上方に向かうガス流れ１５ａは
、ストリップｌと平板１２ａとの間の空隙の狭い方に向
かって流れ込み、下方に向かうガス流れ１５ｂは、スト
リップ１と平板１２ｂとの間の空隙の狭い方に向かって
流れ込む、流体噴出ノズル１３から噴出され、ストリッ
プ面に衝突したガスも前記と同様に上方に向かうガス流
れ１５ｃはストリップ１と平板１２ｃとの間の空隙の狭
い方に向かって流れ込み、下方に向かうガス流れ１５ｄ
はストリップ１と平板１２ｄとの間の空隙の狭い方に向
かって流れ込む。

このようにガスがストリップと平板との間の空隙の広い
方から狭い方に向かって流れ込むとガスの圧力が高まり
、それぞれの平Ｆｉ１２ａ−１２ｄには圧力が作用する
。

第９図はこの様子を示した説明図である。

同図において、矢印方向に動いているストリップ１と、
この上に角度θで傾斜させて配置した平板１２との間の
空隙に、流体１６が速度Ｖａで空隙の狭い方に向かって
流れ込むと、流体１６はくさび状に押し込まれることに
なる。流体１６がくさび状に押し込まれると、流体１６
の圧力が高まり、平板１２には上向きの、ストリップ１
には下向きの圧力がそれぞれ作用する（以下、これをく
さび作用と呼ぶ）。

平板に作用する圧力は、同図に示すように平板１２の入
側（流体の流入側）および出側（流体の流出側）で低く
、空隙の狭い方に寄った位置で最も高い圧力分布を示す
。

平板１２に対しては上向きで、ストリップ１に対しては
下向きの圧力が作用すると、このくさび作用がストリッ
プの支持力となり、ストリップの振動を抑制する。従っ
て、本発明の装置のようにワイピングノズル６の設置位
置の上下又は流体噴出ノズル１３の設置位置の上下のい
ずれか一方又は両方にストリップを挟んで一対の平板を
配置すれば、ストリップは両面からのくさび作用を受け
ながら引き上げられるため、ストリップの振動は小さく
なる。

前記ワイピングノズルおよび／又は流体噴出ノズルのそ
れぞれの設置位置の上下に配置する平板は、ストリップ
面に対する傾斜角度が変えられるようにするのがよい、
一定角度で傾斜させて平板を固定配置してもストリップ
の振動は抑えられるが、傾斜角度が変えられるようにす
ればストリップの支持力および支持位置を変えることが
できるので、振動はより確実に抑制される。

第１０図は下記のように定義される平板の傾斜を表すパ
ラメータをｍとし、平板に作用する無次元圧力分布の定
性的な傾向を示したものである。

ｍ＝　（ｈ＋　　ｈＪ／ｈｅ但し、ｈ、は平板とストリップとの間の最小空隙、ｈ、
は平板とストリップとの間の最大空隙（第９図参照）この図からｍが５．０および１０．０のとき　（平板と
ストリップとの間の最大空１ｈ、が大きいとき）は圧力
はやや小さく、圧力の最高点は最小空隙側に寄り、ｍが
０．１および０．２とき（最大空隙りと最小空隙ｈ０の
差が小さいとき）は圧力は小さく、圧力の最高点は平板
のほぼ中央となり、ｍが１．２および２．０のとき最高
圧力が高く、ストリップの支持力が大きいことがわかる
。

このように平板のストリップ面に対する傾斜角度が変わ
れば、発生圧力の大きさや最大圧力の位置が変わる。従
って、傾斜角度が変えられる平板の場合は、ストリップ
の支持力および支持位置を変更することができるので、
ストリップの振動が最小となる最適な支持が可能となる
。

第１１図は傾斜角度が変えられるようにした平板の一例
を示す概略図である。

図中１７はモーター、１８および１９はギヤー、１２は
一端が軸支された支持棒２０に取付けられた平板であり
、平板１２はモーター１７の駆動によりギヤー１８およ
び１９を介して回動し、ストリップ面に対する傾斜角度
が変えられる。

上記傾斜角度の制御は、同図に示すように平板１２の背
面に圧力センサー２１を取付け、これで平板に作用する
圧力を測定して行うようにするのがよい０例えば、表裏
面で付着量の異なる差厚めつき鋼板を製造するような場
合、ワイピングノズルの噴出ガス圧力をストリップ表裏
面で変える必要がある。ストリップ表裏面で噴出ガス圧
力を変えると、ストリップは噴出ガス圧力の低い方に片
寄るが、圧力センサーで表裏面の平板に発生するガス圧
力を測定し、噴出ガス圧力の低い方の平板に生じる圧力
を噴出ガス圧力の高い方の平板に生じる圧力より大きく
なるように平板の傾斜角度を制御してやればストリップ
の片寄りが防止される。この場合、変位計等の位置検出
器を平板に取付ければより正確な制御を行うことができ
る。

本発明において、ワイピングノズルおよび／又は流体噴
出ノズルのそれぞれの設置位置の上下にはストリップを
挟んで一対の平板を複数組み配置してもよい。

第１２図は、ワイピングノズル６の設置位置の上下に一
対の平板１２ａ、１２ｂを一組配置し、流体噴出ノズル
１３の設置位置の上下に一対の平板１２ｃ５１２ｄとも
う一対の平板１２ｅ、１２ｆの合計二組みの平板を配置
した本発明の他のａｍを示すものである。

ワイピングノズルおよび／又は流体噴出ノズルのそれぞ
れの設置位置の上下に複数組みの平板を配置すれば、ス
トリップをより長い距離の範囲で支持することができる
ので、振動は一層効果的に抑制される。

また、ワイピングノズル６の設置位置の上下に平板を配
置する場合は、第１３図に示すように下側の平板１２ｂ
の下端をめっき浴３に浸漬させて配置してもよい、こう
すればストリップ面に沿って下降するガス流れ１５ｂが
ストリップ１と平板１２ｂとの間の空隙を通り抜けるの
が防止されるので、平板１２ｂにはより大きな圧力が発
生し、大きなストリップ支持力が得られる。

さらにはそれぞれの平板を第１４図に示すようにストッ
パーを有する平板としてもよい、なお、（ａ）は側面図
、伽）はＡ−Ａ線に沿う正面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ線に沿
う正面図である。

両端部および空隙の狭い側の端部にストッパー２２を取
付けた平板１２の場合も、ガスが空隙内を通り抜けたり
両側から逃げたりするのが防止されるので、ガス圧力が
高くなり、より大きなストリップ支持力が得られる。

次に具体的な実施例について述べる。

（実施例）ワイピングノズルとトップロールとの間にストリップを
挟んで対向する一対の流体噴出ノズルを設け、この流体
噴出ノズルの設置位置の上下に一対の平板を一組配置し
て第６図に示す構造の連続溶融めっき装置とした。

流体噴出ノズル１３の設置位置上下の平板１２ｃ、１２
ｄの大きさをそれぞれ４００ｍｍ　Ｘ　１０００＋ａｍ
、ストリップ１とこれらの平板１２ｃ、１２ｄとの間の
最小空ｍｈ、を２０ｍｇ＋、最大空隙り、を５０＋＊ｍ
、　ｍを１．５、流体噴出ノズル１３から吹き出す空気
圧力を０．８ｋｇ／ｃｍ”として、板厚０．８ｎ＋ｓ、
板幅９００ｍｍのストリップを通板速度１５０＋ｗ／ｓ
ｉｎで溶融亜鉛めっきした。このときの振動を調べたと
ころ、従来の平板を配置していない装置では振幅はワイ
ピングノズルの位置で片側当たり１０ｍｍ程度であった
ものが、本発明の装置では片側当たり１ＩＩ１１程度の
振幅であった。

次いで、この装置のワイピングノズル６の設置位置の上
下に大きさが２００ａ＋ｍＸ１０００＋＊ｍ（７１平板
１２ａ、１２ｂを一対配置して第７図に示す構造の連続
溶融めっき装置とした。

ストリップ１とこれらの平板１２ａ、１２ｂとの間の最
小空隙り、は２０ｍ＋＋１、最大空隙ｈ１は５０ｍｍ、
　ｍは１．５である。ワイピングノズル６から吹き出す
ガス圧力を０．３ｋｇ／ｃｏ＋”とし、流体噴出ノズル
１３の設置位置上下の平板１２ｃ、１２ｄの大きさ、最
大空隙、最小空隙、ｍおよび流体噴出ノズルのガス圧力
は前記と同じ条件で同サイズのストリップを同し速度で
溶融亜鉛めっきしたところ、ワイピングノズル６の位置
での振幅は片側当たり０．５ｍ−以下と小さかった。

さらに、流体噴出ノズル１３の設置位置上下の平板１２
ｃ、１２ｄを４００ｍｍ　Ｘ　１０００ｍ１１（７）大
きさのもノニ変え、最大空隙と最小空隙を調整してＷ値
を１．５、５．０．０．２に変えてテストを行った。そ
の他の条件は前記第６図の装置と同じ条件である。その
結果、ｍ値が１．５のときは振幅は片側当たり１．０ｍ
ｍ程度、ｍ値が０．２および５．０のときは振幅は片側
当たりそれぞれ５■−程度であった。

この結果から、ｍ値が１．５のときのように平板の広範
囲にわたり、高い圧力でストリップを支持してやること
がストリップの振動振幅を小さくする上で有効であると
いえる。

（発明の効果）以上説明したとおり、本発明の連続溶融めっき装置を用
いればストリップの振動を小さくすることができる。こ
のため、本発明の連続溶融めっき装置では、ワイピング
ノズルをストリップ面に近接させることができ、目付量
の制御範囲が大幅に拡大され、ワイピング能力が大きく
向上する。また、ワイピングノズル先端とストリップ面
との距離がほとんど変動しないので、得られるめっき鋼
板は長平方向、幅方向および表裏におけるめっき厚が均
一で、品質の優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の連続式溶融めっき装置を示す概略図、第２図は、ストリップの横方向（左右方向）の振動を示
す説明図、第３図は、ストリップ支持装置を備えた従来の連続式溶
融めっき装置を示す概略図、第４１！Ｉは、同じくストリップ支持装置を備えた従来
の連続式溶融めっき装置を示す概略図、第５図は、本願
第１発明の連続式溶融めっき装置の一実施ａ様を示す図
、第６図は、本願第２発明の連続式溶融めっき装置の一実
施態様を示す図、第７図は、本願第３発明の連続式溶融めっき装置の一実
施態様を示す図、第８図は、流体噴出ノズル先端を示す図、第９図は、流
体層を介して平板に作用する圧力を説明する図、第１０図は、ストリップ面に対する平板の傾斜角度の違
いによる平板に作用する無次元圧力の分布を示すグラフ
、第１１図は、ストリップ面に対する傾斜角度が変えられ
るようにした平板を示す概略図、第１２図は、複数組み
の平板を配置した本発明の連続溶融めっき装置を示す図
、第１３図は、ワイピングノズルの下の平板を下端がめつ
き浴に浸漬するように配置した本発明の連ＴＡＲ融めっ
き装置の一部概略図、第１４図は、ストッパーを有する平板を示す図、である
。１ニストリツプ、２：めっき槽、３：めっき浴、４：ボ
トムロール、５：支持ロール、６：ワイピングノズル、
７：トップロール、１２．１２ａ、　１２ｂ。１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよび１２ｆ：平板、１３：流
体噴出ノズル、１５ａ、１５ｂ、１５ｃおよび１５ｄ：
ガス流れ。第ｔｒ２第２０菩３図算４０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルの設置位置の上下に平板をストリ
ップ面に対して傾斜させて対称に配置したことを特徴と
する連続溶融めっき装置。
（２）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルとこのノズル上方に設けられてい
るトップロールとの間にストリップを挟んで対向する気
体噴出ノズルを設け、且つ、この気体噴出ノズルの設置
位置の上下に平板をストリップ面に対して傾斜させて対
称に配置したことを特徴とする連続溶融めっき装置。
（３）溶融めっき浴上にストリップを挟んで対向するワ
イピングノズルを備えた連続溶融めっき装置において、
前記ワイピングノズルとこのノズル上方に設けられてい
るトップロールとの間にストリップを挟んで対向する気
体噴出ノズルを設け、且つ、この気体噴出ノズルの設置
位置の上下およびワイピングノズルの設置位置の上下に
平板をストリップ面に対して傾斜させて対称に配置した
ことを特徴とする連続溶融めっき装置。
（４）ストリップ面に対する平板の傾斜角度を調整する
手段を備えた請求項（１）、（２）又は（３）記載の連
続溶融めっき装置。