JPH05117833A - 合金化処理溶融金属めつき方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続熱処理炉からの金属帯を、スナウトを介
してめっき浴槽に溶融金属めっきを施した後、竪型連続
加熱炉に移送して合金化処理を施す合金化処理溶融金属
めっき方法において、竪型連続加熱炉に移送する金属帯
の幅方向の温度分布を均等にして、その合金化処理を安
定化させる。 【構成】 気密ダクト状のスナウト(3) 内の両側部にヒ
ータ(10),(10')を設け、連続熱処理炉(2) での冷却過程
おいて温度低下した金属帯(1) の両側端部を加熱し、め
っき適正温度の許容範囲内で、その中央部よりも高温し
てめっき浴槽(4)に導ける構成とする。 【効果】 スナウト内で金属帯の両側端部を中央部より
高温にすることにより、めっき浴槽の出側でのガスワイ
ピングによる冷却の影響を軽減し、竪型連続加熱炉に移
送する金属帯の幅方向の温度分布を効率良く均等化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合金化処理溶融金属め
っき方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属めっき例えば、亜鉛またはその
合金等の溶融めっきにおいては、周知のように、溶融め
っき後に加熱処理して合金化する合金化処理溶融金属め
っき法が適用されることが多い。

【０００３】そして、合金化処理溶融金属めっき法を適
用する場合、例えば、合金化処理溶融亜鉛めっき鋼板等
の製造時には通常、従来の合金化処理溶融金属めっき装
置の概要説明図である〔図３〕に示すように、該当めっ
きラインに対して必要に応じて装着できるように移動可
能な炉体構造とされ、炉底に入側開口(26a) 、炉頂に出
側開口(26b) を有し、その下部に、複数のバーナ(27)に
よって通板される鋼帯(21)を表裏から加熱する直火加熱
帯(28)を設け、続く上部に、直火加熱帯(28)から導かれ
た燃焼廃ガス等によって鋼帯(21)を均熱する対流加熱帯
(29)を設けた竪型連続加熱炉(26)が広く採用されてい
る。

【０００４】また、このような竪型連続加熱炉(26)が装
着されるめっきラインは通常、同図に示すように、浸漬
ロール(24a) を備えるめっき浴槽(24)、このめっき浴槽
(24)の上流側に配された連続熱処理炉(22)、この連続熱
処理炉(22)とめっき浴槽(24)とを連絡する気密ダクト状
のスナウト(23)、溶融金属の付着量制御のためにめっき
浴槽(24)の出側に配されたガスワイピング(25)などを配
備してなる。そして鋼帯(21)は、ここでは図示を省略し
た上流側の各装置にてめっき前処理を施されると共に、
連続熱処理炉(22)にて適正温度に加熱・冷却され、スナ
ウト(23)を介してめっき浴槽(24)内に導かれて溶融金属
めっきを施される。続いて、この鋼帯(21)は、めっき浴
槽(24)の出側に配されたガスワイピング(25)にてめっき
層厚さの調整を受けた後、上述した竪型連続加熱炉(26)
に送られて合金化処理を施される。その後この鋼帯(21)
は、ここでは図示を省略した下流側の冷却装置などの各
装置を経て終端の切板装置や巻取装置に移送される。な
お、〔図３〕の(a)図は要部正断面図、 (b)図は (a)図
のＡ−Ａ断面図である。

【０００５】このような構成の従来の合金化処理溶融金
属めっき装置では一般に、鋼帯(21)のめっき適正温度調
整は、連続熱処理炉(22)の冷却過程で行われるため、こ
の鋼帯(21)の両側端部が特に冷却され易く、またスナウ
ト(23)内でも放熱冷却されてその傾向が助長されるた
め、めっき浴槽(24)内に導入される鋼帯(21)両側端部の
温度が低下し易い。更にまた、付着した溶融金属をガス
ジェットで絞ってめっき層の厚さを調整するガスワイピ
ング(25)を経る過程でも両側端部の方がより冷却される
ので、結果として竪型連続加熱炉(26)に送られる鋼帯(2
1)は、その両側端部が中央部よりも低く冷却されて幅方
向で温度差のあるものとなる。

【０００６】そして、めっき浴槽(24)内に導入される鋼
帯(21)の両側端部の温度が低下した場合、その両側端部
がオーバーコートされ易くなり、また、竪型連続加熱炉
(26)に送られる鋼帯(21)に幅方向の温度差があると、そ
の合金化処理が不安定になると言う品質に関わる問題が
派生する。

【０００７】このような問題点を解消するため従来より
種々検討が加えられ、例えば、前者のオーバーコートの
解消に関しては、〔図４〕に示すように、めっき浴槽(4
4)内の溶融金属Ｍに浸漬されたスナウト(42)の先端部分
に温度調整装置(43)を設け、この温度調整装置(43)にて
スナウト(42)内部の溶融金属Ｍの温度を調整しながら溶
融めっきを施す方法（特開昭63−111162号公報）や、
〔図５〕に示すように、めっき浴槽(54)内の出側に浸漬
ヒータ(53)を設け、この浸漬ヒータ(53)にて鋼帯(51)両
端部の溶融金属Ｍを局部加熱して鋼帯(51)中央部よりも
高温に保つことで、鋼帯(51)両端部のオーバーコートを
防止する溶融めっき方法（特開平1-127657号公報）等が
提案されている。なお、〔図４〕中の(44a) は浸漬ロー
ル、(45)は溶湯温度計、(46)はガスワイピングである。
また〔図５〕中の(52)はスナウト、(54a) は浸漬ロー
ル、(54b) はスナップロール、(55)はガスワイピングで
ある。

【０００８】また、後者の竪型連続加熱炉に送られる鋼
帯の幅方向の温度差の解消に関しては、例えば〔図３〕
に示すように、竪型連続加熱炉(26)の下方のガスワイピ
ング(25)との間にエッジバーナ(30)を補助的に配置し、
このエッジバーナ(30)により温度低下した鋼帯(21)両端
部を加熱する方法等が採用されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、〔図
４〕および〔図５〕に示す従来技術（特開昭63−111162
号および特開平1-127657号）は、溶融金属の局部的な温
度制御によって、この溶融金属の鋼帯への付着量を調整
し、鋼帯両側端部のオーバーコートを防ぐことを本来目
的としているため、通常の溶融金属めっき法においては
有効であるものの、これらをそのまま合金化処理溶融金
属めっき法に適用する場合、鋼帯の温度を左右させるに
は浸漬型の加熱手段よる間接的で即応性に乏しい加熱に
依存することになるので、竪型連続加熱炉に送られる鋼
帯の幅方向の温度差を積極的かつ効率的に解消して、そ
の合金化処理の安定化を図ることが難しい。更には、そ
の加熱手段等は、溶融金属に浸漬するために構造が複雑
になると言う問題点もある。

【００１０】一方、〔図３〕に示すように、竪型連続加
熱炉の下方にエッジバーナを配置する従来技術では、竪
型連続加熱炉に送られる鋼帯の両側端部を積極的に加熱
して、その幅方向の温度差を解消できるものの、これら
エッジバーナは、スペース上の制約等により、一般に大
気開放燃焼タイプであり温度制御機能および熱効率に劣
るものとなると言う問題点がある。

【００１１】ここで、鋼帯の幅方向の温度差を解消する
ために、エッジバーナを竪型連続加熱炉の下部に内蔵さ
せたり、その炉長を延長して均熱を図るなどの対応策が
容易に想達されるが、エッジバーナを内蔵する場合、炉
底の入側開口からの侵入空気の吹き上げ等に対する燃焼
の調整や安定化等に高度の技術が必要となり、また、炉
長の延長は可動型とする炉体構造およびスペース上の制
約を受けるため、これらの対応策は実用上適用が困難で
ある。

【００１２】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
べくなされたもので、スナウトを介してめっき浴槽に導
く金属帯の両側端部の温度を、竪型連続加熱炉に移送さ
れる当該金属帯の幅方向の温度分布が均等となるように
効果的に制御することができて、安定した合金化処理を
施すことができる合金化処理溶融金属めっき方法および
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る合金化処理溶融金属めっき方法は、連続熱処
理炉ないしは予熱炉から送給される金属帯を、気密ダク
ト状のスナウトを介してめっき浴槽内に導いて溶融金属
めっきを施すと共に、このめっき浴槽の出側で溶融金属
の付着量を調整した後、竪型連続加熱炉に移送して合金
化処理を施す合金化処理溶融金属めっき方法において、
スナウト内を通過する金属帯の両側端部を加熱して該金
属帯の中央部よりも高温にすることを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る合金化処理溶融金属め
っき装置は、連続熱処理炉ないしは予熱炉から送給され
る金属帯を、気密ダクト状のスナウトを介してめっき浴
槽に導いて溶融金属めっきを施すと共に、このめっき槽
の出側で溶融金属の付着量を調整した後、竪型連続加熱
炉に移送して合金化処理を施す合金化処理溶融金属めっ
き装置において、前記スナウトの両側部に、該スナウト
内を通過する金属帯の両側端部を加熱する加熱手段を配
設したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明方法では、スナウト内を通過する金属帯
の両側端部を加熱して該金属帯の中央部よりも高温する
ので、連続熱処理炉ないしは予熱炉における冷却過程で
温度低下した当該金属帯の両側端部を、めっき適正温度
の許容範囲内で中央部よりも高温してめっき浴槽内に導
くことで、めっき浴槽の出側での溶融金属付着量の調整
過程における該金属帯の両側端部の放熱量を予め補充で
き、竪型連続加熱炉に移送される金属帯の幅方向の温度
差を小さくして、この竪型連続加熱炉での合金化処理を
安定化させることができる。更には、当該金属帯の両側
端部の温度低下に起因するオーバーコートを抑制するこ
ともできる。

【００１６】また、本発明装置では、連続熱処理炉ない
しは予熱炉から送給される金属帯をめっき浴槽に導くス
ナウトの両側部に、該スナウト内を通過する金属帯の両
側端部を加熱する加熱手段を設けるので、連続熱処理炉
ないしは予熱炉における冷却過程で温度低下した金属帯
の両側端部を、めっき適正温度の許容範囲内で中央部よ
りも高温してめっき浴槽内に導くことで、めっき浴槽の
出側での溶融金属付着量の調整過程における該金属帯の
両側端部の放熱量を予め補充でき、竪型連続加熱炉に移
送される金属帯の幅方向の温度差を小さくして、この竪
型連続加熱炉での合金化処理を安定化させることができ
る。更には、当該金属帯の両側端部の温度低下に起因す
るオーバーコートを抑制することもできる。また、金属
帯の両側端部の加熱は気密ダクト状のスナウト内で行う
ので、その熱効率を容易に高めることができる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。〔図１〕は、本発明の実施例の合金化処理溶融
金属めっき装置の概要説明図であって、 (a)図は要部正
断面図、 (b)図は (a)図のＡ−Ａ部分断面図である。

【００１８】〔図１〕に示す本実施例の合金化処理溶融
金属めっき装置は、浸漬ロール(4a)を備えるめっき浴槽
(4) と、このめっき浴槽(4) の上流側に配された連続熱
処理炉(2) と、この連続熱処理炉(2) とめっき浴槽(4)
とを連絡する気密ダクト状のスナウト(3) と、めっき浴
槽(4) の出側に配されてめっき層厚さを調整するガスワ
イピング(5) と、このガスワイピング(5) の上方に配さ
れた竪型連続加熱炉(6)とを備えてなる。また、連続熱
処理炉(2)の上流側および竪型連続加熱炉(6) の下流側
には、ここでは図示を省略しためっき前および後処理用
の各装置が配置されて、連続処理ラインが構成されてい
る。

【００１９】ここで、連続熱処理炉(2) 、めっき浴槽
(4) およびガスワイピング(5) は、常套的な構成のもの
とされている。また、竪型連続加熱炉(6) は、炉底に入
側開口(6a)、炉頂に出側開口(6b)を有し、その下部に複
数のバーナ(7) にて通板される鋼帯(1) を表裏から加熱
する直火加熱帯(8) を設けると共に、続く上部に直火加
熱帯(A3)から導かれた燃焼廃ガスによって鋼帯(1)を均
熱する対流加熱帯(9) を設けて移動可能とされ、必要に
応じて当該めっきラインに対して装着できる炉体構造と
されている。

【００２０】一方、スナウト(3) は、連続熱処理炉(2)
とめっき浴槽(4) とを連絡する気密ダクト状に形成さ
れ、その先端をめっき浴槽(4) 内の溶融金属Ｍに浸漬さ
せる構成では従来技術のものと同様であるが、下記構成
において従来技術と異なる。すなわち、本実施例のスナ
ウト(3) 内の両側部には、めっき浴槽(4) 内の溶融金属
Ｍに浸漬される先端部を除き、 (b)図に示すように、通
板される鋼帯(1) を両側方から加熱するヒータ(10),(1
0')が対をなして設けられている。また、このヒータ(1
0),(10')は長手方向に複数対の加熱ゾーンに分割される
と共に、ここでは図示を省略した入力制御装置に接続さ
れている。また、ヒータ(10),(10')の各加熱ゾーンに対
応するスナウト(3) の長手方向の部位には、通板される
鋼帯(1)の中央部およびその両側端部の温度を計測して
前記入力制御装置に伝える複数の温度計(11)が配されて
ある。本例装置では、この構成のもとで、めっき浴槽
(4) 内に導く鋼帯(1) の両側端部を加熱して、その幅方
向の温度分布、特にその両側端部の温度を制御する。

【００２１】上記構成の本例装置を配備した連続処理ラ
インでは、図示を省略した上流側の各装置を経て連続送
給される鋼帯(1) は、連続熱処理炉(2) にて適正温度に
加熱・冷却され、その冷却過程で温度低下した両側端部
を、スナウト(3) 内において中央部よりも高温に加熱さ
れた上で、めっき浴槽(4) 内に導かれて溶融金属めっき
を施され、続いて、めっき浴槽(4) の出側に配されたガ
スワイピング(5) にてめっき層厚さの調整を受けた後、
竪型連続加熱炉(6) に送られて合金化処理を施され、し
かる後に、図示を省略した下流側の冷却装置等の各装置
を経て終端の切板装置や巻取装置に移送される。

【００２２】そして、本実施例では、スナウト(3) に配
された温度計(11)にて、連続熱処理炉(2) での冷却過程
で低下した鋼帯(1) の両側端部の温度値を計測すると共
に、その計測値に基づいて、当該スナウト(3) に設けら
れたヒータ(10),(10')の入力を制御して、通板される鋼
帯(1) の両側端部を、めっき適正温度の許容範囲内にお
いて中央部よりも高温な温度に加熱する。このとき、鋼
帯(1) の中央部は、連続熱処理炉(2) での冷却により、
めっき適正温度の中央値を狙いとする温度値とされてい
るので、その両側端部の加熱温度は、めっき適正温度の
中央値より高く、その許容上限値よりも低い温度値に設
定・制御し、その幅方向の温度分布を示すグラフである
〔図２〕に示すように、当該鋼帯(1) の両側端部の温度
を中央部よりも高めてめっき浴槽(4) 内に導く。例え
ば、めっき適正温度の許容範囲が 46O℃±30℃とされる
溶融亜鉛めっきでは、鋼帯の両側端部を 46O℃＋ 5〜30
℃の範囲内で中央部よりも高い温度に加熱する。なお、
〔図２〕のグラフ中の一点鎖線はめっき適正温度の上限
および下限値を示し、実線曲線Ａは本実施例の鋼帯の幅
方向の温度分布を、破線曲線Ｂは従来のスナウトからめ
っき浴槽内に導かれる鋼帯の幅方向の温度分布をそれぞ
れ示す。

【００２３】このようにして、スナウト(3) 内を通板さ
れる鋼帯(1) の両側端部を加熱する本実施例では、めっ
き後のガスワイピング(5)よるめっき層厚さの調整およ
び移送過程における当該鋼帯(1) の両側端部の放熱量を
予め補充できるので、これらによる冷却の影響を軽減で
き、竪型連続加熱炉(6) に移送される鋼帯(1) の幅方向
の温度差を小さくし、竪型連続加熱炉(6) での合金化処
理を安定化させることができる。更には、当該金属帯の
両側端部の温度低下に起因するオーバーコートを抑制す
ることもできる。

【００２４】また、鋼帯(1) を両側から加熱するヒータ
(10),(10')は、めっき浴槽(4) 内の溶融金属Ｍに浸漬さ
れる先端部除く、スナウト(3) 内の両側部に配されるの
で、前述したように加熱手段を溶融金属に浸漬させる従
来技術に比べて、その構造を極一般的で簡易なものとす
ることができる。また、これらヒータ(10),(10')は、気
密ダクト状に形成されたスナウト(3) 内に配され、しか
も複数の加熱ゾーンに分割することもできるので、浸漬
型の加熱手段よる間接的な加熱に依存することになる上
記従来技術や、前述した後者の従来技術のように、竪型
連続加熱炉下方に補助的に配置したエッジバーナによる
加熱に比べて、その熱効率および温度制御精度を格段に
高めることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る合金
化処理溶融金属めっき方法および装置によれば、スナウ
トを介してめっき浴槽に導く金属帯の両側端部の温度
を、縦型連続加熱炉に移送される当該金属帯の幅方向の
温度分布が均等となるように効果的に制御することがで
き、その合金化処理を安定なものとして、製品の品質精
度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の合金化処理溶融金属めっき装
置の概要説明図であって、 (a)図は要部正断面図、 (b)
図は (a)図のＡ−Ａ部分断面図である。

【図２】本発明の実施例に関わる鋼帯の幅方向の温度分
布を示すグラフである。

【図３】従来の合金化処理溶融金属めっき装置の概要説
明図である。

【図４】従来の溶融金属めっき方法の説明図である。

【図５】従来の別の溶融金属めっき方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

(1) --鋼帯 (2) --連続熱処理炉 (3) --スナウト (4) --めっき浴槽 (5) --ガスワイピング、 (6) --竪型連続加熱炉 (10)--ヒータ (10')-- ヒータ (11)--温度計 Ｍ -- 溶融金属

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続熱処理炉ないしは予熱炉から送給さ
   れる金属帯を、気密ダクト状のスナウトを介してめっき
   浴槽内に導いて溶融金属めっきを施すと共に、このめっ
   き浴槽の出側で溶融金属の付着量を調整した後、竪型連
   続加熱炉に移送して合金化処理を施す合金化処理溶融金
   属めっき方法において、スナウト内を通過する金属帯の
   両側端部を加熱して該金属帯の中央部よりも高温にする
   ことを特徴とする合金化処理溶融金属めっき方法。
2. 【請求項２】 連続熱処理炉ないしは予熱炉から送給さ
   れる金属帯を、気密ダクト状のスナウトを介してめっき
   浴槽に導いて溶融金属めっきを施すと共に、このめっき
   槽の出側で溶融金属の付着量を調整した後、竪型連続加
   熱炉に移送して合金化処理を施す合金化処理溶融金属め
   っき装置において、前記スナウトの両側部に、該スナウ
   ト内を通過する金属帯の両側端部を加熱する加熱手段を
   配設したことを特徴とする合金化処理溶融金属めっき装
   置。