JPH05125516A - 連続溶融めつき気体絞り部における鋼帯形状制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、非接触位置検出器の測定結
果からサポートロール位置を変更し、気体絞りノズル近
傍部の鋼帯形状を平坦化しようとするものである。 【構成】 気体絞りノズル６ａと６ｂの上方に設けた自
走式非接触位置検出器１１ａと１１ｂにより、鋼帯１の
板幅方向の位置を測定し、鋼帯形状を平坦にするために
サポートロール３の位置を推定し、予めプロセスライン
コントローラ１２に設定しているロール位置との差分を
零とするようにサポートロール３の位置を変化させて、
気体絞り部６での鋼帯形状を平坦化するように制御する
ものである。 【効果】 本発明により、気体絞り部における鋼帯の形
状不良による操業トラブルが８０％減少するとともに、
鋼帯の品質が向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続溶融めっき気体絞
り部における鋼帯形状制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯の連続溶融めっき気体絞り部におけ
る一般的な鋼帯形状制御を図２に示す。１は鋼帯、２は
シンクロール、２ａはシンクロール軸、３はサポートロ
ール、３ａはサポートロール軸、４はサポートロール、
４ａはサポートロール軸、５はめっき浴、６ａと６ｂは
気体絞りノズル、６ｃと６ｄと６ｅは圧力調節弁、６ｆ
は気体絞りノズル気体供給用ブロワ、７はロール位置調
整用装置、７ａはＸ方向調整装置、７ｂはＹ方向調整装
置である。鋼帯１は、めっき浴５中に配置したシンクロ
ール２で方向転換を行い、サポートロール３と４を経由
し、めっき浴外に配置した気体絞りノズル６ａと６ｂの
間に移動する。

【０００３】鋼帯１はめっき浴５外へ過剰の溶融めっき
金属を持ち上げるため、気体絞りノズル６ａと６ｂは、
鋼帯１に溶融めっき金属が所定の付着量になるように気
体を吐出することによりめっき量を調整している。

【０００４】気体絞りノズル部における鋼帯形状が平坦
でない場合、気体絞りノズルと鋼帯の距離が変化するこ
とにより、気体絞りガスの溶融金属払拭力が板幅方向で
変化する。その結果として、鋼帯の板幅方向の付着量が
変動し品質の低下を招く。また、気体絞りノズル下方向
の払拭ガス流が乱れスプラッシュと呼ばれる溶融金属の
散乱が発生し、気体絞りノズルの開口部が閉塞するケー
スが発生する。これらを防止するために、鋼帯の形状を
平坦化する必要がある。

【０００５】気体絞り部６の鋼帯１には、通常０．５〜
３．０ｋｇ／ｍｍ² の張力がかけられており、またシン
クロール２は５００〜８００ｍｍの外径であるため、鋼
帯１にはシンクロール２による曲げ歪み（以下Ｃ反りと
称する）が発生する。このＣ反りを除去するために、サ
ポートロール３またはサポートロール４のいずれか一方
の位置を変更するのが通常である。図２には、サポート
ロール３のロール位置調整装置７を示し、Ｘ方向の調整
装置７ａとＹ方向の調整装置７ｂがある。図３にサポー
トロール３と４の構造の一例を示す。サポートロール３
と４は、胴部８とロール軸９とロール軸スリーブ９ａお
よび軸受け１０から構成されている。

【０００６】従来は、上記鋼帯形状制御は、すべてマニ
ュアルで行なっていた。すなわち、鋼帯の形状を操業員
が確認し、その形状度合により手動でサポートロール３
の位置を調整するのが一般的であった。

【０００７】また、近年、溶融めっき金属の付着量制御
方法として、特開平１−２３０７５８号公報「溶融めっ
き金属の付着量制御方法及び気体噴射ノズル」および特
開平３−３１４６４号公報「鋼帯の連続溶融金属めっき
方法」等が提案されている。

【０００８】しかし、前者は、主ノズル間の板幅方向の
Ｃ反りに対し、連続的に補助ノズルで圧力調整を行なう
ことは、通板している板幅またはライン速度または溶融
金属の付着量の各変化に対する補助ノズル圧力室の適正
分割ができにくいために、技術的にまた設備的に極めて
困難である。

【０００９】後者は、静圧パッドにより気体絞りノズル
部のパスラインが決定されるため、板厚または板幅が変
化するときに前後の静圧パッド位置の変更が生じる。こ
のとき、前後の静圧パッド位置により、パスラインの変
化を生じる可能性がある。そのため、これらの諸問題を
解消するには、気体絞りノズル間の板幅方向のＣ反りを
減少させ、かつパスラインを機械力で決定する方法が有
利であると判断した。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、非接触位置検出器の測定結果からサポート
ロール位置を変更し、気体絞りノズル近傍部の鋼帯形状
を平坦化しようとするものである。図２に鋼帯の連続溶
融めっき気体絞り部における一般的な鋼帯形状制御を示
す。連続溶融めっき気体絞り部の鋼帯を平坦化するため
の、めっき浴中サポートロール３または４のロール位置
は、シンクロール２の外径と鋼帯の板幅と材質により算
出することが可能である。

【００１１】しかしながら、操業時の各サポートロール
のロール軸スリーブと軸受け部の磨耗の進行度は、サポ
ートロールの回転数に依存しその磨耗量を直接測定する
ことは困難である。そのため、実操業においては、常時
気体絞り部の鋼帯形状を観察することにより、サポート
ロール３または４の位置調整を実施するという必要性を
生じている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として本発明は、連続溶融めっき気体絞りノズル
上方に設置した非接触位置検出器により気体絞りノズル
近傍の鋼帯の板幅方向の位置を測定し、その結果からめ
っき浴中ロール位置を推定し、予め気体絞りノズル部に
おける鋼帯形状が平坦になるように計算機に設定したロ
ール位置と前記推定値との差分を零とするように、めっ
き浴中ロールの位置を制御することとした連続溶融めっ
き気体絞り部における鋼帯形状制御方法である。

【００１３】

【作用】本発明の作用を次に説明する。本発明の気体絞
り部における鋼帯の形状制御方法を図１に示す。１１ａ
と１１ｂは自走式非接触位置検出器、１２はプロセスラ
インコントローラ、１３はプロセスコンピュータであ
る。また、図３にサポートロールの構造を示す。８はロ
ール胴、９はロール軸、９ａはロール軸スリーブ、１０
は軸受である。気体絞りノズル６ａと６ｂの上方に設け
た自走式非接触位置検出器１１ａと１１ｂにより、鋼帯
１の板幅方向の位置を測定し、鋼帯形状を平坦にするた
めにサポートロール３の位置を推定し、予めプロセスラ
インコントローラ１２に設定しているロール位置との差
分を零とするようにサポートロール３の位置を変化させ
て、気体絞り部６での鋼帯形状を平坦化するように制御
している。

【００１４】すなわち、めっき浴５中のロール軸スリー
ブ９ａと軸受１０が磨耗変化等で初期設定位置よりずれ
が生じている場合には、鋼帯１の形状も矯正されずにサ
ポートロール３と４の最適位置からのずれが生じる。従
って、鋼帯１の板幅方向の位置も変化する。逆に、この
板幅方向の位置に対して最適なサポートロール位置とな
るようにサポートロール３と４の位置を変化させること
により、鋼帯１の形状の矯正を行なうことが可能とな
る。

【００１５】さらに、このサポートロール３と４の位置
は、軸受１０等の損傷により、初期値と偏差を生じるこ
とがある。この場合は、鋼帯１の板幅方向の位置もずれ
ることになるので、サポートロール３と４のの絶対位置
にかかわらず、板幅の位置のダイナミック制御を行なう
ことが、さらに形状制御の精度を向上させることにな
る。

【００１６】

【実施例】本発明の気体絞り部における鋼帯形状の平坦
化技術の実施例を下記に示す検討結果に基づいて説明す
る。

【００１７】連続溶融亜鉛めっき設備のめっき浴におい
て、サポートロール３と４の各部位の磨耗量を調査し
た。その調査結果を図５に示す。めっき浴５の組成は、
アルミニウム０．１〜０．２ｗｔ％、残部が亜鉛および
その不可避不純物から成り、めっき浴温は４６０℃±１
０℃であった。サポートロール軸とサポートロール軸受
の材料はＳＣＨ１３である。図５に示すように、磨耗低
減を図るために、各部位に表面処理（Ｃｒ−Ｃｏ−Ｗを
３ｍｍ厚さで溶射）を行なった場合でも、サポートロー
ル軸とサポートロール軸受の磨耗量は約４ｍｍあり、無
処理の場合は、約１４ｍｍであった。

【００１８】サポートロールの基準の位置と実際の位置
の差と鋼帯形状の関係を図６に示す。サポートロール径
は２３０ｍｍ、シンクロール径は５２０ｍｍ、ロール配
置は図１と同様である。サポートロール３と４は、サポ
ートロール４を固定とし、サポートロール３はＸ方向に
押し込み可能としている。図６に、このときの鋼帯とサ
ポートロール３の関係を縦軸にＣ反り量、横軸にサポー
トロール３のＸ方向の押し込み量を示す。この結果よ
り、鋼帯形状は、サポートロール３のＸ位置により大き
な変化を表す区間が存在し、この区間は、サポートロー
ル３の基準位置から、鋼帯板厚０．３ｍｍで０ｍｍから
１５ｍｍであり、７．５ｍｍの位置で極小となる。ま
た、鋼帯板厚１．２ｍｍでは、サポートロール３が基準
位置から１５ｍｍ〜３５ｍｍの区間で鋼帯形状が変化す
る。

【００１９】次に、自走式非接触位置検出器１１と鋼帯
１との距離による関係を図７に示す。距離が１００ｍｍ
までは、ほぼ正比例の関係があり精度よく測定できた。
ここで、図５と図６の関係をプロセスラインコントロー
ラ１２に入力しておき、プロセスコンピュータ１３が鋼
板の板幅データと板厚データをプロセスラインコントロ
ーラ１２に出力し、自走式非接触位置検出器１１が鋼帯
１のＣ反り量をプロセスラインコントローラ１２に出力
すると、プロセスラインコントローラ１２は、サポート
ロール３の位置制御できることがわかる。この制御の実
施例を図１に示す。

【００２０】また、プロセスラインコントローラ１２の
制御ブロック図を図４に示す。すなわち、気体絞りノズ
ル上方に設置した鋼帯の自走式非接触位置検出器１１ａ
と１１ｂにより、鋼帯の幅方向位置を測定し、プロセス
コンピュータ１３からの鋼板の板厚データとから推定サ
ポートロール位置を演算し、基準サポートロール位置と
の差分を演算し、最適なサポートロール位置を求めサポ
ートロール３を動作させ制御する。これを、鋼帯の位置
変化に伴い連続的にかつ自動的に行なう。なお、自走式
非接触位置検出器１１ａと１１ｂは、非接触位置検出器
アレイとしても同様の制御を行なうことができる。

【００２１】本鋼帯形状制御方法の発明により、鋼帯の
形状制御を自動的に連続して行なうことが可能となり、
鋼帯の品質が向上した。

【００２２】

【発明の効果】本発明により、気体絞り部における鋼帯
の形状不良による操業トラブルが８０％減少するととも
に、鋼帯の品質が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気体絞り部における鋼帯の形状制御方
法を図１に示す。

【図２】鋼帯の連続溶融めっき気体絞り部における一般
的な鋼帯形状制御を示す図である。

【図３】サポートロールの構造の一例を示すを示す図で
ある。

【図４】プロセスラインコントローラの制御ブロック図
である。

【図５】サポートロールの磨耗量を示す図である。

【図６】サポートロールの基準の位置と実際の位置の差
と鋼帯形状の関係を示す図である。

【図７】自走式非接触位置検出器と鋼帯との距離による
関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ シンクロール ２ａ シンクロール軸 ３、４ サポートロール ３ａ、４ａ サポートロール軸 ５ めっき浴 ６ａ、６ｂ 気体絞りノズル ６ｃ、６ｄ、６ｅ 圧力調節弁 ６ｆ 気体絞りノズル気体供給用ブロワ ７ サポートロール位置調整用装置 ７ａ サポートロールＸ方向調整装置 ７ｂ サポートロールＹ方向調整装置 ８ サポートロール胴 ９ サポートロール軸 ９ａ サポートロール軸スリーブ １０ サポートロール軸受 １１ａ、１１ｂ 自走式非接触位置検出器 １２ プロセスラインコントローラ １３ プロセスコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続溶融めっき気体絞りノズル上方に設
   置した非接触位置検出器により気体絞りノズル近傍の鋼
   帯の板幅方向の位置を測定し、その結果からめっき浴中
   ロール位置を推定し、予め気体絞りノズル部における鋼
   帯形状が平坦になるように計算機に設定したロール位置
   と前記めっき浴中ロール推定位置との差分を零とするよ
   うに、めっき浴中ロールの位置を制御することを特徴と
   する連続溶融めっき気体絞り部における鋼帯形状制御方
   法。