JPH05247616A - 溶融亜鉛めっき鋼板のスパングル制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 亜鉛付着量を調整した溶融亜鉛めっき鋼板の
表面に、ブローイングボックスにより亜鉛粉又は薬液を
吹付けてミニスパングル又はゼロスパングルとする溶融
亜鉛めっき鋼板のスパングル制御方法である。 【構成】 溶融亜鉛めっきラインの、ポット１の上方に
ガスワイピング装置３、端部加熱装置１７、第２温度測
定装置１６、入側に第１温度測定装置１５を付設したブ
ローイングボックス１４とを順次配設する。第２温度測
定装置１６の測定値は出力信号としてインターフェス１
８を介して、制御装置１９に入力され、そこで比較演算
され、それに基づいて、端部加熱装置１７とのフィドバ
ック制御を行う。 【効果】 溶融亜鉛めっき鋼板の巾方向の表面温度を均
一に出来、ブローイング位置を的確に決定出来るので、
その位置でのブローイングにより、ミニスパングル又は
ゼロスパンクルの溶融亜鉛めっき鋼板を容易に製造出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続溶融亜鉛めっきライ
ンの、亜鉛付着量を調整した溶融亜鉛めっき鋼板の表面
に、ブローイングボックスにより亜鉛粉又は薬液を吹付
けてミニスパングル又はゼロスパングルとする溶融亜鉛
めっき鋼板のスパングル制御方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融亜鉛めっきラインは薄鋼板のコイル
（以下鋼板と云う）を連続的に巻き戻して、前処理、め
っき、後処理する設備であり、代表的なものとして、前
処理する無酸化炉、還元炉、めっきする溶融亜鉛槽（以
下ポットと云う）、付着量制御機構、後処理する表面調
整装置が順次配列されている。この場合、鋼板をポット
の溶融亜鉛に浸漬した後、大気中で放冷すると、亜鉛の
結晶が樹枝状に発達して、所謂スパングルを発生する。

【０００３】近年、溶融亜鉛めっき鋼板が自動車、家庭
電器部品等に使用されはじめ、このスパングルが塗装後
の外観を悪化することから、ミニスパングル又はゼロス
パングルの溶融亜鉛めっき鋼板が強く要望されてきた。
ミニスパングル又はゼロスパングルの溶融亜鉛めっき鋼
板を製造するには、鋼板をポットの溶融亜鉛に浸漬した
後、亜鉛の凝固直前にブローイングボックスにより亜鉛
粉又は薬液を吹付けて急冷して製造するのが一般的であ
る。

【０００４】しかし、亜鉛めっきされた鋼板が、めっき
後亜鉛融点近くまで放冷される間に、鋼板の巾方向にお
ける冷却効率の違いから、鋼板の温度に部分的な差異を
生じる。一般には鋼板の両端部が速く冷却される。その
ため、鋼板の両端部と中央部をポットの亜鉛浴直上同一
高さの場所で急冷した場合、巾中央部が最適な温度の時
には、両端部は温度が低すぎると云う問題がある。

【０００５】このような鋼板巾方向における温度の不均
一に基づくミニスパングル又はゼロスパングルの不良防
止対策としては、特開昭４８−８４０３８号公報に示す
ような、両端部だけを再加熱して、スパングルを均一に
しようとする技術が開示されている。

【０００６】叉特開昭５６−１５８８５９号公報に示す
ような、ポット亜鉛浴上のラインのブローイングボック
ス（ここではスパングル微細化処理装置）が鋼板の巾方
向の両端部において、ポットに近く、中央部において遠
い非直線状に配置した技術が開示されている。更には、
特開平２−２９８２４８号公報に示すような、溶融亜鉛
めっき鋼板のスパングル制御装置を用いた技術が開示さ
れている。

【０００７】この技術は、図３に示すように、このスパ
ングル制御装置はブローイングボックス（ここではスパ
ングル微細化処理装置）７と、溶融亜鉛めっき鋼板６の
搬送方向に対して、溶融亜鉛めっき鋼板６のブローイン
グボックス７よりも上流側にあって、溶融亜鉛めっき鋼
板鋼板６の巾方向に配した加熱手段４、冷却手段５と、
溶融亜鉛めっき鋼板６の搬送方向にあって、溶融亜鉛め
っき鋼板６の巾方向における溶融亜鉛層又は凝固亜鉛層
の温度分布を検出する温度検出装置８、１０と、該温度
検出装置８、１０で検出された温度分布に基づいて、溶
融亜鉛層の凝固位置を算出する手段９、１１、１２と、
算出された凝固位置よりも上流側に前記ブローイングボ
ックス７を位置決めする移動手段１３とを具備したもの
である。２はめっき前の鋼板であり、１はポットであ
る。

【０００８】ここでは溶融亜鉛めっき鋼板６が温度検出
装置８、１０によって、巾方向と、搬送方向の所定の長
さＡを視野内に捉えた２次元の表面温度の分布を検出
し、凸形（又は凹形）の温度分布を形成した場合、加熱
手段４の端部側のバーナと、冷却手段５の中央部のノズ
ルによって（凹形ては逆）、加熱と冷却が行われる。ブ
ローイングボックス７のブローイング位置は、上記２次
元の表面温度の分布による搬送方向の測定点の温度に基
づく測温基準線から演算する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には次に示すような問題がある。 特開昭４８−８４０３８号公報に示すような技術は、
単純に端部を再加熱する方法であり、合金層の異常発達
を招いて、亜鉛めっき層の密着不良を発生させる虞があ
る。

【００１０】特開昭５６−１５８８６０号公報に示す
ような技術は、ノズル位置に高低差を生じるからノズル
相互の水頭圧が変動し、水量等と共に、水頭圧も調節し
なければならない。 特開平２−２９８２４８号公報に示すような技術は、
実用的には次に示すような問題がある。

【００１１】即ち、図３から明らかなように、ブローイ
ング位置と、温度検出装置による測定位置との間には距
離があるのが普通である。ここでは溶融亜鉛めっきライ
ンでのブローイング位置を演算して、ブローイングボッ
クス７を移動している。

【００１２】しかし、ブローイング位置は連続して供給
される鋼板の表面の溶融亜鉛が凝固する直前の位置であ
り、亜鉛付着量、鋼板の厚さ、巾、ラインスピード、亜
鉛めっき浴の入側鋼板の表面温度、亜鉛めっき浴の温度
等によって変化する。

【００１３】そのため、ブローイング位置を演算する場
合は、上記のような外乱を無視することが出来ない。し
かし、上記のような外乱は温度検出装置の測定位置とブ
ローイング位置の距離に対応して複雑で、その影響も大
きく、ブローイング位置の正確な演算が困難である。

【００１４】叉、凸部温度分布の矯正において、バーナ
ボックスの端部側のバーナとクーラボックスの中央部の
冷却媒体噴出ノズルを使用する場合、それらの相殺等の
影響により、的確な温度の調整が困難である。

【００１５】本発明は上記のような問題点を解決するた
めに為れたもので、端部の再加熱方法を基にして、適切
な加熱を行い、温度検出装置の測定位置とブローイング
位置の距離の影響を受けることなく、ブローイング位置
決めを行い、その位置で正確にブローイングを行うこと
の出来る溶融亜鉛めっき鋼板のスパングル制御方法を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は溶融亜鉛めっきラインの、亜鉛付着量を調
整した溶融亜鉛めっき鋼板の表面に、ブローイングボッ
クスにより亜鉛粉又は薬液を吹付けてミニスパングル又
はゼロスパングルとする溶融亜鉛めっき鋼板のスパング
ル制御方法において、前記亜鉛付着量を調整した溶融亜
鉛めっき鋼板の両端部を加熱し、その後、溶融亜鉛めっ
き鋼板の幅方向の表面温度を測定して、両端部の表面温
度と中央部の表面温度との差を設定範囲に入るようにフ
ィドバック制御し、次いでブローイングボックス入側に
付設させた一体的に移動する温度測定装置によって、鋼
板の表面温度を測定しながら、亜鉛の凝固温度よりわず
かに高くなる位置を算出して、ブローイングボックスを
移動させ、前記亜鉛粉又は薬液の吹付け位置がそのライ
ン位置に一致するように調整することを特徴とした溶融
亜鉛めっき鋼板のスパングル制御方法とするものであ
る。

【００１７】

【作用】本発明では亜鉛付着量を調整した溶融亜鉛めっ
き鋼板の両端部を加熱し、その後、溶融亜鉛めっき鋼板
の幅方向の表面温度を測定して、両端部の表面温度と中
央部の表面温度との差を設定範囲にするようにフィドバ
ック制御を行うので、両端部の適切な再加熱ができる。
上記設定範囲は、溶融亜鉛めっき鋼板の幅方向のどの位
置でも、ブローイングによって、スパングル、ゼロスパ
ングルの溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが出来る表面温
度を設定する。

【００１８】上記によって、凝固前の溶融亜鉛めっき鋼
板の幅方向の両端部の表面温度と中央部の表面温度との
差が設定範囲の状態になっているので、続くブローイン
グボックス入側に付設させた温度測定装置によって、そ
の鋼板の表面温度を測定し、その測定値に従って、亜鉛
の凝固温度よりわずかに高くなるライン位置を算出して
移動させる。更にその位置での鋼板の表面温度を測定し
て確認した後に、ブローイング位置を決定して、所定の
亜鉛粉又は薬液のブローイングを行うので、均一なミニ
スパングル、ゼロスパングルの溶融亜鉛めっき鋼板を得
ることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に用いる設備の一実施例を示す
図である。１４はブローイングボックス、１５は第１温
度測定装置、１６は鋼板の幅方向を測定する第２温度測
定装置、１７は端部加熱装置、１８はインターフェス、
１９は制御装置である。

【００２０】本発明に用いる設備は、溶融亜鉛めっきラ
インの、ポット１の上方にガスワイピング装置３、端部
加熱装置１７、第２温度測定装置１６、入側に第１温度
測定装置１５を付設したブローイングボックス１４とが
順次配設されている。第２温度測定装置１６の測定値は
出力信号としてインターフェス１８を介して、制御装置
１９に入力され、そこで比較演算され、それに基づい
て、端部加熱装置１７とのフィドバック制御を行う。

【００２１】制御装置１９は演算装置２０、記憶装置２
１、表示装置２２、指令装置２３で構成されている。こ
の場合フィドバック制御は、上記のような自動制御に限
らず、手動制御によっても行うことが出来る。即ち、そ
の測定値を出力信号としてＡ／Ｄ変換器に入力し、表示
装置でディジタル表示し、それによって、オペレータが
端部加熱装置１７を操作して制御する。

【００２２】端部加熱装置１７は溶融亜鉛めっき鋼板６
の端部に位置するように、２個のガスバーナ１７ａ、１
７ｂを設置している。燃焼用ガスはガス管２５を通り、
空気管２６から圧入された空気とミキサー２７で空気比
が調整されて、導管２８、バルブ２９を経由してガスバ
ーナ１７ａ、１７ｂで燃焼する。

【００２３】第２温度測定装置１６は溶融亜鉛めっき鋼
板６の巾方向の温度を測定出来るように、スキャン式放
射温度計を設置している。矢印はスキャンの移動範囲を
示す。スキャン式放射温度計１６の測定値は、その測定
値が出力信号としてインターフェス１８を介して、制御
装置１９に入力され、そこで比較演算され、それに基づ
いて、ガスバーナ１７ａ、１７ｂのバルブ２９を自動的
に調整してフィドバック制御を行う。

【００２４】一方、第１温度測定装置１５は放射温度計
をブローイングボックス１４の入側に付設して、ブロー
イングボックス１４の移動と一体的に矢印の方向に移動
しながら、表面温度の測定が出来るようにしている。

【００２５】第１温度測定装置１５の測定値は出力信号
としてインターフェス１８を介して、制御装置１９に入
力され、そこで比較演算され、それに基づいて、ブロー
イングボックス１４を駆動機構２４によって、亜鉛の凝
固温度よりわずかに高くなる溶融亜鉛めっきラインの位
置に移動させる。その移動位置の溶融亜鉛めっき鋼板６
の表面温度を測定して、確認してブローイングボックス
１４のブローイング位置を決定する。

【００２６】この場合、第１温度測定装置１５はブロー
イングボックス１４の入側に付設されて一体的に駆動機
構２４によってラインに沿って移動することが出来るの
で、溶融亜鉛めっき鋼板６についての測定位置とブロー
イング位置の表面温度の温度差は微差であり、且つ正確
に予測出来る。第１温度測定装置１５としては放射温度
計を用いた。

【００２７】ここでは、第１温度測定装置１５は溶融亜
鉛めっき鋼板６の幅方向の中央部を代表部として測定し
ている。しかし、この位置に限定されるものではなく、
幅方向の複数箇所を測定してもよい。

【００２８】第１温度測定装置１５の表面温度測定値か
らブローイング位置を決めるには、鋼板サイズ、付着
量、ラインスピード等の変更を修正し、第２温度測定装
置１６の測定値を考慮して算出されるが、それに基づく
仮のブローイング位置にブローイングボックス１４を移
動し、更に、そこでの表面温度を測定して、確認し、そ
の位置を決定する。そのため、非常に精度の高い位置決
めをすることが出来る。

【００２９】次に本発明による溶融亜鉛めっき鋼板のス
パングル制御方法を説明する。図２は本発明方法の一実
施例の制御状態を示す図である。第１温度測定装置１５
と第２温度測定装置１６による場合の溶融亜鉛めっき鋼
板の中央部と端部の各々の表面温度の状態を示す。
（ａ）は中央部の表面温度＞端部の表面温度の場合を示
す図である。（ｂ）は中央部の表面温度＝端部の表面温
度の場合を示す図である。（ｃ）は中央部の表面温度＜
端部の表面温度の場合を示す図である。

【００３０】（ａ）、（ｃ）の場合は：設定範囲を外れ
た場合は、バルブ２９により、ガスバーナ１７ａ、１７
ｂを自動調節して、フィドバック制御を行い、中央部の
表面温度と端部の表面温度がいずれも設定範囲内になる
ように調整される。しかし、（ａ）、（ｃ）の場合を生
じてしまった溶融亜鉛めっき鋼板６のその部分は、その
ままの温度差で、ブローイングボックス１４に装入さ
れ、ブローイングされることになるので、（ａ）の場合
には端部の温度を、（ｃ）の場合は中央部の温度が亜鉛
の凝固温度よりわずかに高くなる溶融亜鉛めっきライン
の位置をブローイング位置になるように、ブローイング
ボックス１４を移動させる。

【００３１】連続溶融亜鉛めっきラインに図１に示すよ
うなスパングル制御装置を用いて、本発明を適用した場
合について説明する。冷延鋼板（巾６００〜１２５０ｍ
ｍ、厚さ０．５〜２．３ｍｍ）を焼鈍等の前処理を行
い、ポット１で４５５℃〜４７０℃の亜鉛浴に浸漬し
て、めっきし、ガスワイピング装置３で付着量を調整し
た後、第２温度測定装置１６での中央部と端部との温度
差の設定範囲を±３℃として、ガスバーナ１７ａ、１７
ｂのバルブ２９を自動的に調整してフィドバック制御を
行った。ここでの表面温度は４５０±３℃以内であっ
た。

【００３２】ブローイングボックス１４をブローイング
位置に移動し、固定した状態での第２温度測定装置１５
での、中央部の表面温度は４２５℃で、その場合の溶融
亜鉛めっき鋼板６の巾方向の表面温度は±３℃に入って
いることが確認出来た。その結果、ブローイング位置
で、ブローイングボックス１４から亜鉛粉をブローイン
グし、そこを通過した溶融亜鉛めっき鋼板は巾方向の均
一なミニスパングルの良好な溶融亜鉛めっき鋼板であっ
た。

【００３３】比較例として、上記の条件中、溶融亜鉛め
っき鋼板６の端部の加熱をしなかった場合は、第２温度
測定装置１２による溶融亜鉛めっき鋼板６の中央部と端
部との温度差は±５℃〜１０℃であり、ブローイングボ
ックス１４をブローイング位置に移動し、固定した状態
での第２温度測定装置１５での中央部の表面温度を４２
５℃とした場合、温度差はそのまま±５℃〜１０℃であ
った。そのため、溶融亜鉛めっき鋼板の巾方向の中央部
と端部では均一にならないミニスパングルの場合が多く
発生した。

【００３４】以上のように、本発明では第２温度測定装
置１６によるフィドバック制御と、第１温度測定装置１
５によるブローイングボックス１４のブローイング位置
への移動を、分離して独立的に制御して行うので、上記
フィドバック制御では、自動、手動を問わず、端部の再
加熱によって、溶融亜鉛めっき鋼板の巾方向の表面温度
を設定範囲内に容易に調節出来る。

【００３５】一方、第１温度測定装置１５はブローイン
グボックス１４の入側に付設して、一体的に移動するの
で、その表面温度の測定値によって、ブローイング位置
を算出して決める際に、外乱の影響を受けないので、ブ
ロイング位置の決定が正確に出来、その位置でのブロー
イングを的確に行うことの出来る。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、溶融亜
鉛めっき鋼板の巾方向の表面温度を均一に出来、ブロー
イング位置を的確に決定出来るので、その位置でのブロ
ーイングにより、ミニスパングル又はゼロスパンクルの
溶融亜鉛めっき鋼板を容易に製造出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる設備の一実施例の要部を示す図
である。

【図２】本発明の一実施例の制御状態を示す図である。

【図３】従来のスパングル装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１４ ブローイングボックス １５ 第１温度測定装置 １６ 第２温度測定装置 １７ 端部加熱装置 １８ インターフェス １９ 制御装置 ２０ 演算装置 ２１ 記憶装置 ２２ 表示装置 ２３ 指令装置 ２４ 駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続溶融亜鉛めっきラインの、亜鉛付着
   量を調整した溶融亜鉛めっき鋼板の表面に、ブローイン
   グボックスにより亜鉛粉又は薬液を吹付けてミニスパン
   グル又はゼロスパングルとする溶融亜鉛めっき鋼板のス
   パングル制御方法において、前記亜鉛付着量を調整した
   溶融亜鉛めっき鋼板の両端部を加熱し、その後、溶融亜
   鉛めっき鋼板の幅方向の表面温度を測定して、両端部の
   表面温度と中央部の表面温度との差を設定範囲に入るよ
   うにフィドバック制御し、次いでブローイングボックス
   入側に付設させた一体的に移動する温度測定装置によっ
   て、鋼板の表面温度を測定しながら、亜鉛の凝固温度よ
   りわずかに高くなるライン位置を算出して、ブローイン
   グボックスを移動させ、前記亜鉛粉又は薬液の吹付け位
   置がそのライン位置に一致するように調整することを特
   徴とした溶融亜鉛めっき鋼板のスパングル制御方法。