JPH04272162A - 溶融金属めっき鋼板の製造装置および方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属めっき鋼板の
製造方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板に代表される溶融金
属めっき鋼板は、表面を清浄、活性化した鋼帯を溶融金
属浴槽中に浸漬し、浴中のシンクロールにより進行方向
を変えて上方に引上げ、ガスワイピング法等により金属
付着量を制御して製造される。この溶融金属めっき鋼板
の製造設備におけるめっき浴槽中には、図４に示すよう
に当該めっき浴槽１中に送給されてきた鋼帯２の進行方
向を変える非駆動のシンクロール３と、シンクロールを
通過した際に生じる鋼帯の反りを矯正しかつガスワイピ
ングノズル５での鋼帯の振動を防止するための駆動のサ
ポートロール４が配設されている。

【０００３】シンクロール３とサポートロール４はその
作用から鋼帯２と接触した状態となるので、鋼帯と同一
速度で回転する必要がある。この場合のシンクロール３
の回転動力としては、鋼帯２の移動によって駆動トルク
が付与される。さらに、シンクロールについては、ロー
ルと鋼帯との接触境界面に入り込んだ溶融金属めっき液
によるスリップ現象を防止するため、例えばロール表面
に細かい溝、孔を設けたロールを用いて、ロールと鋼帯
のスリップを防止している（特公昭６３−３２８６０号
公報参照）。

【０００４】しかし、めっき浴中に発生したドロスでロ
ール表面の溝が埋ってしまうと、ロールと鋼板の間でス
リップが起り、ロールが回転しにくくなって、鋼帯に疵
が生じる。また、回転不良を回避するため、鋼帯への張
力を大きくすることによって、シンクロール軸受部への
負荷が増大し、ロール替えの頻度が増加するなど弊害が
生じていた。さらに、ロール表面に設けた溝の模様が鋼
帯に転写され、製品の価値を著しく損なうなどの問題が
あった。

【０００５】従来のシンクロールは、前述したようにめ
っき浴槽の底部付近にあり、駆動装置を備えておらず、
そのためこのような表面疵、模様の転写が生ずる。一方
シンクロールを駆動させるためには、シンクロールをめ
っき浴面近傍に設置する必要があり、シンクロールの軸
部を浴面上に出して駆動させる方法が提案されている（
特開昭５５−３４６０９号公報）。しかし、この場合に
は、浴面上の酸化物等がロール表面に付着され、ロール
表面および鋼帯の欠陥となる。さらに、めっき浴中に鋼
帯が浸漬されている時間が短くなりすぎ、めっき被膜を
完全にするために、複数個のシンクロールが必要であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】連続式溶融金属めっき
設備において、めっき浴槽中に浸漬するシンクロールと
鋼帯との接触に伴う表面疵を防止し、かつめっき浴面上
の酸化物による欠陥のない完全なめっき皮膜を有する溶
融金属めっき鋼板の製造装置と製造方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属めっき
鋼板の製造装置は、スナウト、シンクロール、サポート
ロール、ガスワイピングノズル、めっき浴槽からなる溶
融金属めっき鋼板の製造装置において、前記シンクロー
ル上方表面がめっき浴面下に浸漬し、該シンクロールに
駆動機構が設けられることにより、上記のめっき浴面上
の酸化物による欠陥に関する課題を解決している。

【０００８】また、上記手段により、前記サポートロー
ルを鋼帯を挟んで前記シンクロールに対向する側に１本
だけ配置するだけでも、従来の溶融金属めっき鋼板の製
造装置において、２本のサポートロールを有する場合と
同様の鋼帯の反りの矯正効果と振動防止効果が得られる
。

【０００９】さらに、請求項（１）または（２）に記載
の溶融金属めっき鋼板の製造装置において、鋼帯の通板
速度（Ｖ）が下記の関係式を満足し、該通板速度Ｖと等
しい周速で回転駆動されるシンクロールと接触して通板
されることを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法
によって、よりめっき皮膜を完全とすることができる。

【００１０】

【数２】

【００１１】ただし、Ｄはシンクロールの外径（ｍｍ）
、Ｖは鋼帯の通板速度（ｍｍ／秒）、Ｈはシンクロール
の回転中心軸のめっき浴面からの浸漬深さ（ｍｍ）、ψ
はめっき浴中に侵入する鋼帯とめっき浴面とのなす角（
ｄｅｇ）。

【００１２】

【作用】シンクロールはめっき浴面上の酸化物等のロー
ル表面に付着され、ロール表面および鋼帯の欠陥となる
ため、シンクロール上方表面はめっき浴面下に浸漬しな
ければならない。シンクロール上方表面とめっき浴面と
の距離は３０ｍｍ以上が望ましい。

【００１３】シンクロールの上方表面とめっき浴面との
距離を３０ｍｍ以上が望ましい理由は、それ以下では、
浴面上のトップドロス（Ｚｎの酸化物ＦｅとＡｌの金属
間化合物）を巻き込むこと、ガスワイピングによる湯面
変動でロール表面が浴面上に出る場合があり、浴面上の
トップドロス等がロール表面に付着することがあるから
である。

【００１４】シンクロールを駆動する方法としては浴外
に設けたモーターとシンクロールの回転中心軸を駆動軸
でつないで回転させる方法、浴外に設けたモーターとシ
ンクロールの回転中心軸をチェーンでつなぐ方法等があ
る。前者の駆動軸を用いる場合には、モーターと駆動軸
、駆動軸とシンクロール回転中心軸とは、それぞれユニ
バーサルジョイントで連結する。この場合には、シンク
ロールの回転中心軸と駆動軸とのなす角度は２０度以下
であることが望ましい。

【００１５】シンクロールの回転中心軸と駆動軸とのな
す角度を２０度以下にする理由は、それ以上大きいと、
シンクロールの非等速の度合いが大きくなり、ロールと
通板の同期が保てず鋼帯にスリップによる等の模様が生
じ、製品品質の悪化をもたらすからである。

【００１６】めっき浴槽内でシンクロールにより方向転
換された鋼帯は、反りを生じているため、サポートロー
ルで矯正しなくてはならない。鋼帯がめっき浴を出た後
、ワイピングノズル部で板が安定するように従来装置で
は一般に２本のサポートロールを使用している。

【００１７】しかし、本発明によれば、従来装置と同様
２本のサポートロールを使用しても良いがシンクロール
が他方のサポートロールを兼ねることができるため、鋼
帯を挟んでシンクロールと反対側のサポートロール１本
でよく、１本でも充分矯正効果が得られる。

【００１８】さらに本発明者等は、めっき層が有効に被
膜されるためには、鋼帯がめっき浴に浸漬している時間
が、０．６５秒以上あれば充分であることを見い出した
。この浸漬時間を確保できる範囲でシンクロールをでき
るだけ上方へ設置する。

【００１９】この０．６５秒の時間を確保するには、図
５に示すごとく鋼帯の通板速度（Ｖｍｍ秒）とシンクロ
ールの外径（Ｄｍｍ）シンクロールの回転中心軸のめっ
き浴面からの浸漬深さ（Ｈｍｍ）、めっき浴中に侵入す
る鋼帯とめっき浴面とのなる角（ψｄｅｇ）が以下の関
係式を満たせば良い。

【００２０】

【数３】

【００２１】例えばシンクロール径８００ｍｍで図示す
ると、図２（Ａ）のようになる。これによりシンクロー
ルは、従来装置に比較し５００ｍｍ以上上方に設置でき
シンクロールを駆動することもできる。その結果、シン
クロールはサポートロールと同程度の深さになり、浸漬
深さが深いロールの駆動で生ずる非等速回転の程度が軽
微となり、ロールと鋼板の間で起こるスリップもなくな
る。またシンクロールを駆動させることにより、非駆動
時に必要であったロール表面の溝、孔等が不要になり製
品への悪影響がなくなる。

【００２２】また、図２（Ｂ）のようにシンクロール径
６００ｍｍでもシンクロール上方表面とめっき浴面との
距離を３２０ｍｍとれば、めっき層は有効に付着される
。

【００２３】

【実施例】図１から図３までを参照して、本発明の溶融
金属めっき鋼板の製造方法および装置の実施例について
説明する。

【００２４】本発明の装置は、図１，３に示すように、
スナウト６、シンクロール３、サポートロール４、ガス
ワイピングノズル５、めっき浴槽１、駆動軸８、モータ
９、ユニバーサルジョイント３８、８９からなっている
。シンクロール３の回転中心軸３１をユニバーサルジョ
イント３８をかいして駆動軸８に連結し、また、駆動軸
８をユニバーサルジョイント８９をかいしてモータ９に
連結する。

【００２５】シンクロール３を後述する所定の通板速度
（Ｖ）と等しい速度で回転駆動し、回転中心軸３１と駆
動軸８とのなす角度（θ）を２０度以下に設定する。

【００２６】さらに、シンクロール３の上方表面がめっ
き浴槽１内のめっき浴液７のめっき浴面７１の下で少な
くとも３０ｍｍまで近傍に設置する。

【００２７】図２（Ａ），（Ｂ）に最もよく示すように
、サポートロール４を鋼帯２を挟んでシンクロール３に
対向する側に１本だけ配置する。

【００２８】本発明の方法は、前述した装置を用いて鋼
帯２に溶融金属めっきを施す。

【００２９】本発明の方法においては、シンクロール３
を下記の式を満足させる通板速度（Ｖ）で回転駆動する
。

【００３０】

【数４】

【００３１】ただし、Ｄはシンクロール３の外径（ｍｍ
）、Ｖは鋼帯２の通板速度（ｍｍ／秒）、Ｈはシンクロ
ール３の回転中心軸３１のめっき浴面７１からの浸漬深
さ（ｍｍ）ψはめっき浴面中に侵入する鋼帯とめっき浴
面のなす角（ｄｅｇ）である。シンクロール３の胴径を
８００ｍｍ、ロール表面を溝、孔等加工せず図２（Ａ）
に示すように浴面７１の下６０ｍｍに設置する。 また、モータ駆動とするシンクロール３と駆動軸８との
なす角度θを１７度とした。そのときの操業結果を表１
に示す。

【００３２】

【００３３】ロールの回転性能の向上により、スリ疵、
溝模様がなくなり製品の品質が著しく向上した。また、
図１と図４との比較でもわかるように、シンクロール３
とのめっき浴槽底部との間隔が大きくなり、シンクロー
ル３の回転に伴うめっき浴槽底部のめっき液の撹拌が小
さくなったため、めっき浴槽底部に堆積しているドロス
の巻上げ現象も小さく抑えられドロスの付着量も少なく
なるという品質向上効果も得られた。なお従来レベルの
製品へのドロス付着を容認するのであればめっき槽の小
容量化も可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、下記の効果が得られる
。

【００３５】（１）　　シンクロールの駆動化が可能に
なること。

【００３６】（２）　　その結果回転不良に伴う擦り疵
を解消できること。

【００３７】（３）　　またスリップの問題がなくなる
ためロール表面の溝、孔等の加工が不要となり、製品へ
の模様の転写が解消できること。

【００３８】（４）　　ロール下面とめっき浴槽との間
隔が大きくなり、めっき浴槽下部に堆積したドロス巻上
げが抑制できること。

【００３９】（５）　　シンクロールがサポートロール
の深さレベルまで近づくため、サポートロールを１本化
することができ経費を低減できること。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置および方法の概略説明図である。

【図２】本発明の方法にもとづくシンクロールの設置位
置の説明図である。

【図３】本発明の方法にもとづくシンクロールの設置位
置の説明図である。

【図４】従来の装置の概略説明図である。

【図５】本発明の方法の通板速度を求めるための説明図
である。

【符号の説明】

１：めっき浴槽、２：鋼帯、３：シンクロール、４：サ
ポートロール、５：ガスワイピングノズル、６：スナウ
ト、７：めっき浴液、８：駆動軸、９：モータ、３１：
回転中心軸、３８．８９：ユニバーサルジョイント。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スナウト、シンクロール、サポートロ
   ール、ガスワイピングノズル、めっき浴槽からなる溶融
   金属めっき鋼板の製造装置において、前記シンクロール
   上方表面がめっき浴面下に浸漬し、該シンクロールに駆
   動機構が設けられていることを特徴とする溶融金属めっ
   き鋼板の製造装置。
2. 【請求項２】　　前記サポートロールを鋼帯を挟んで前
   記シンクロールに対向する側に１本だけ配置することを
   特徴とした請求項１記載の溶融金属めっき鋼板の製造装
   置。
3. 【請求項３】　　請求項（１）または（２）に記載の溶
   融金属めっき鋼板の製造装置において、鋼帯の通板速度
   （Ｖ）が下記の関係式を満足し、該通板速度Ｖと等しい
   周速で回転駆動されるシンクロールと接触して通板され
   ることを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法。 【数１】 ただし、Ｄはシンクロールの外径（ｍｍ）、Ｖは鋼帯の
   通板速度（ｍｍ／秒）、Ｈはシンクロールの回転中心軸
   のめっき浴面からの浸漬深さ（ｍｍ）、ψはめっき浴中
   に侵入する鋼帯とめっき浴面とのなす角（ｄｅｇ）。