JPH0586449A - 金属ストリツプに対する溶融金属メツキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上方に向って移動する金属ストリップに沿っ
て供給された溶融金属を、簡単な機構で電磁力により上
方に向けて流し、このように上方に向けて流れる溶融金
属によって、金属ストリップの表面上に金属メッキ層を
形成することができ、そして、供給された溶融金属の流
出が確実に防止され、且つ、金属メッキ層の付着量を適
確に調整することができる方法を提供することにある。 【構成】 上方に向って移動する金属ストリップ１を間
に挟んで、移動磁場印加装置２を設け、その直下の通路
３を通って供給された溶融金属を、移動磁場印加装置２
の電磁力によって上方に向けて流し、この間に溶融金属
によって金属ストリップ１の表面上に金属メッキ層を形
成し、通路３の直下に金属ストリップ１を間に挟んで設
けられた第１高周波磁場印加装置５の電磁力によって溶
融金属の流出を防止し、且つ、溶融金属排出用通路４の
上方に金属ストリップ１を間に挟んで設けられた第２高
周波磁場印加装置６の電磁力によって、金属ストリップ
の表面上に付着した金属メッキ層の量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属ストリップの表
面上に金属メッキ層を形成するための、溶融金属メッキ
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属ストリップに対する溶融金属メッキ
は、一般に、溶融金属メッキ槽内の溶融金属メッキ浴中
に、金属ストリップを導き入れ、前記金属ストリップの
進路を、溶融金属メッキ浴中に設けられたシンクロール
によって上向きに反転させ、１対のピンチロールを経
て、前記溶融金属メッキ浴の上方に導き、そして、１対
のスリットノズルから噴射されるガスによって、金属ス
トリップの表面上に付着した金属メッキ層の量を調整す
ることによって行われる。

【０００３】上述した溶融金属メッキには、次のような
問題がある。即ち、金属ストリップは、溶融金属メッキ
浴中に設けられたシンクロールに接触する結果、金属ス
トリップに、シンクロールとの接触による擦り傷が生ず
る。更に、溶融金属メッキ浴中に浮遊するドロスが、溶
融金属メッキ浴中を通過する金属ストリップの表面上に
付着して、製品の品質が劣化する。

【０００４】上述した問題を解決する方法として、特開
昭63-109149号公報には、下記からなる、溶融金属のメ
ッキ方法が開示されている。鋼ストリップの垂直方向通
板位置の鋼ストリップ両面と電磁ポンプとの間に溶融金
属を供給し、電磁ポンプにより、前記溶融金属を鋼スト
リップの通板方向へ移動させつつ、鋼ストリップの表面
上にメッキを施し、そして、メッキ部に導入された溶融
金属を電磁ポンプ等によってシールする（以下、先行技
術という）。先行技術によれば、溶融金属メッキ槽を必
要とせずに鋼ストリップに溶融金属メッキ層を形成する
ことができ、従って、鋼ストリップに、シンクロールと
の接触によって擦り傷が発生したり、ドロスが付着する
ことはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術に
は、次のような問題がある。即ち、鋼ストリップに対す
る溶融金属のメッキ、および、メッキ部に導入される溶
融金属のシールを、電磁ポンプにより行っているので、
機構が複雑になり、大規模な設備が必要になる。特に、
電磁ポンプでは、メッキ部に導入される溶融金属のシー
ルが不安定であり、溶融金属の流出事故が発生しやす
い。

【０００６】更に、金属メッキ層の付着量の調整は、従
来、電磁ポンプの上方に設けられた１対のスリットノズ
ルから、鋼ストリップに向けてガスを噴射することによ
るガスワイピングによって行われている。しかしなが
ら、このようなガスワイピングによって、金属メッキ層
の付着量の調整を行うと、生産性を上げるため鋼ストリ
ップの移動速度を早めた場合に、鋼ストリップに随伴し
て持ち上げられる溶融金属の量が多くなる結果、スリッ
トノズルから噴射されるジェットガスの圧力を高める必
要が生ずる。しかしながら、このように、スリットノズ
ルから噴射されるジェットガスの圧力を高めると、鋼ス
トリップに高速で衝突したジェットガスによって、余分
の溶融金属が除去されるだけでなく、その随伴流によっ
て、溶融金属のスプラッシュが生じ、このスプラッシュ
によりスリットノズルが詰まる結果、金属メッキ層の付
着量を均一に調整することが困難になる。

【０００７】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、上方に向って移動する金属ストリップに沿っ
て供給された溶融金属を、簡単な機構で、電磁力により
上方に向けて流し、このように上方に向けて流れる溶融
金属によって、金属ストリップの表面上に金属メッキ層
を形成することができ、更に、溶融金属の供給位置の上
流側における、溶融金属の流出が確実に防止され、且
つ、金属ストリップの移動速度を早めた場合において
も、金属メッキ層の付着量の調整をトラブルが生ずるこ
となく適確に行うことができる、金属ストリップに対す
る溶融金属メッキ方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、上方に
向って移動する金属ストリップに溶融金属をメッキする
手段として移動磁場印加装置の電磁力を利用し、そし
て、金属ストリップに沿って溶融金属を供給するための
通路の直下に、金属ストリップを間に挟んで第１高周波
磁場印加装置を設け、且つ、溶融金属排出用通路の上方
に、金属ストリップを間に挟んで第２高周波磁場印加装
置を設ければ、簡単な機構で、金属ストリップの表面上
に金属メッキ層を形成することができ、更に、第１高周
波磁場印加装置の電磁力によって、溶融金属の供給位置
の上流側における溶融金属の流出を確実に防止すぐこと
ができ、且つ、第２高周波磁場印加装置の電磁力によっ
て、金属メッキ層の付着量の調整をトラブルが生ずるこ
となく適確に行うことができることを知見した。

【０００９】この発明は、上述した知見に基いてなされ
たものであって、この発明は、上方に向って実質的に垂
直に移動する金属ストリップを間に挟んで、その両側
に、前記金属ストリップから所定間隙をあけて移動磁場
印加装置を設け、前記移動磁場印加装置の直下に設けら
れた溶融金属供給用通路を通って、前記金属ストリップ
に向けて溶融金属を供給し、供給された前記溶融金属
を、前記移動磁場印加装置の電磁力によって、前記金属
ストリップと前記移動磁場印加装置との間の間隙内を上
方に向けて流し、そして、前記移動磁場印加装置の直上
に設けられた溶融金属排出用通路からこれを排出し、こ
の間に、上方に向けて流れる前記溶融金属によって、前
記金属ストリップの表面上に金属メッキ層を形成し、そ
して、前記溶融金属供給通路の直下に、前記金属ストリ
ップを間に挟んで、その両側に、前記金属ストリップか
ら所定間隙をあけて設けられた第１高周波磁場印加装置
の電磁力によって、前記供給通路を通って供給された前
記溶融金属の流出を防止し、そして、前記溶融金属排出
用通路の上方に、前記金属ストリップを間に挟んで、そ
の両側に、前記金属ストリップから所定間隙をあけて設
けられた第２高周波磁場印加装置の電磁力によって、前
記金属ストリップの表面上に付着した金属メッキ層の厚
さを調整することに特徴を有するものである。

【００１０】

【作用】強力な静磁場内では、溶融金属が流動すると、
その流動を遮る電磁力が発生することは、よく知られて
いる。しかしながら、従来の溶融金属供給装置と静磁場
から発生する電磁力では、溶融金属を保持することは不
可能であると考えられていた。

【００１１】しかるに、この発明においては、上述した
ように、上方に向って移動する金属ストリップと移動磁
場印加装置との間に溶融金属を供給するための通路の直
下に、金属ストリップを間に挟んで設けらた第１高周波
磁場印加装置の電磁力によって、前記溶融金属供給用通
路の直下に磁場が印加され、この印加された磁場と、上
方に向って移動する金属ストリップに随伴して生ずる、
溶融金属の上方に向けた流れとによって、前記通路の直
下における溶融金属の見掛けのヘッドが低減される。従
って、前記通路を通って供給された溶融金属の流出を、
確実に防止することができる。

【００１２】また、金属ストリップとの間に高周波磁場
を印加するための第１高周波磁場印加装置の電流値を高
めて、金属ストリップを磁気的に飽和させれば、金属ス
トリップに誘導される高周波電流との相互作用によっ
て、金属ストリップの表面に磁気圧力が発生する。この
磁気圧力によって、金属ストリップの幅方向に生じたＣ
字状の反りが矯正され、且つ、金属ストリップの振動が
抑制される。従って、金属ストリップと移動磁場印加装
置との間の間隙を小さくすることができる。

【００１３】次に、この発明の方法を、図面を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の方法を実施するため
の装置の一例を示す概略正面図である。図１に示すよう
に、上方に向って実質的に垂直に移動する金属ストリッ
プ１を間に挟んで、その両側に、金属ストリップ１から
所定間隙をあけて移動磁場印加装置２，２が設けられて
いる。移動磁場印加装置２，２の直下には、金属ストリ
ップ１に向けて溶融金属を供給するための、水平な溶融
金属供給用通路３，３が設けられており、そして、移動
磁場印加装置２，２の直上には、水平な溶融金属排出用
通路４，４が設けられている。

【００１４】溶融金属供給用通路３，３の直下には、金
属ストリップ１を間に挟んで、その両側に、金属ストリ
ップ１から所定間隙をあけて、少なくとも金属ストリッ
プ１と同じ幅を有する第１高周波磁場印加装置５，５が
設けられている。溶融金属排出用通路４，４の上方に
は、金属ストリップ１を間に挟んで、その両側に、金属
ストリップ１から所定間隙をあけて、少なくとも金属ス
トリップ１と同じ幅を有する第２高周波磁場印加装置
６，６が設けられている。７は、第１高周波磁場印加装
置５，５の下方に設けられた、金属ストリップ１をガイ
ドするためのガイド用ローラである。

【００１５】水平な溶融金属供給用通路３，３を通り、
金属ストリップ１に向けて供給された溶融金属は、移動
磁場印加装置２，２の電磁力によって、金属ストリップ
１と移動磁場印加装置２，２との間の間隙内を上方に向
って流れ、この間に、上方に向って移動する金属ストリ
ップ１の表面上に金属メッキ層が形成される。

【００１６】移動磁場印加装置２，２の周波数は２から
50Hzの範囲内とし、そして、これによって印加される磁
場の強さは、0.1Tから2.0Tの範囲内とすることが好まし
い。上記周波数が２Hz未満で、前記磁場の強さが0.1T未
満では、金属ストリップ１との間の間隙内に供給された
溶融金属を保持することができなくなる。一方、上記周
波数が50Hz超で、前記磁場の強さが2.0T超では、金属ス
トリップ１および溶融金属に熱が発生して、金属ストリ
ップ１と移動磁場印加装置２，２との間の間隙内を流れ
る溶融金属が蒸発したり、金属ストリップ１が破断する
等の問題が生ずる。

【００１７】移動磁場印加装置２，２の、金属ストリッ
プ１の両表面の各々からの間隙は、8 から30mmの範囲内
とすることが好ましい。前記間隙が８mm未満では、上方
に向って移動する金属ストリップ１は振動することか
ら、このような振動する金属ストリップ１が移動磁場印
加装置２，２に接触して、金属ストリップ１に疵が生じ
たり、移動磁場印加装置２，２が破損する等の問題が発
生する。一方、前記間隙が30mmを超えると、移動磁場印
加装置２，２と金属ストリップ１との間に供給された溶
融金属を、上方に向けて円滑に流すことができなくな
る。

【００１８】金属ストリップ１を磁気的に飽和させ得る
に十分な大きさの高周波電流を、溶融金属供給用通路
３，３の直下に設けられた第１高周波磁場印加装置５，
５のコイルに通電して、溶融金属に逆位相の高周波電流
を誘導させ、この誘導電流と、コイルの高周波電流との
相互作用によって、溶融金属の表面に電磁力を発生させ
る。このようにして発生した電磁力によって、水平な溶
融金属供給用通路３，３を通り、金属ストリップ１に向
けて供給された溶融金属の流出が防止され、そして、金
属ストリップ１の幅方向に生じるＣ字状の反りが矯正さ
れ、且つ、金属ストリップの振動が抑制される。

【００１９】第１高周波磁場印加装置５，５の周波数は
１から10KHz の範囲内とし、そして、その電流値は5,00
0Aから30,000A の範囲内とすることが好ましい。そし
て、このような高周波電流を、金属ストリップ１の両表
面に同一位相で流すことが好ましい。上記周波数が１KH
z 未満でその電流値が5,000A未満では、溶融金属の流出
を防止することができない。一方、上記周波数が10KHz
超でその電流値が30,000A 超では、金属ストリップ１お
よび溶融金属に熱が発生して、金属ストリップ１と第１
高周波磁場印加装置５，５との間の間隙内を流れる溶融
金属が蒸発したり、金属ストリップ１が破断する等の問
題が生ずる。

【００２０】第１高周波磁場印加装置５，５の、金属ス
トリップ１の両表面からの間隙は、３から15mmの範囲内
とすることが好ましい。前記間隙が３mm未満では、振動
しながら上方に向って移動する金属ストリップ１が、第
１高周波磁場印加装置５，５と接触して、金属ストリッ
プ１に疵が生じたり、第１高周波磁場印加装置５，５が
破損する等の問題が生ずる。一方、前記間隙が15mmを超
えると、溶融金属の流出を防止することが困難になる。

【００２１】溶融金属排出用通路４，４の上方に、金属
ストリップ１を間に挟んで、その両側に設けられた、金
属メッキ層の付着量を調整するための第２高周波磁場印
加装置６，６の周波数は１から20KHz の範囲内とし、そ
して、その電流値は1,000Aから30,000A の範囲内とする
ことが好ましい。そして、このような高周波電流を、金
属ストリップ１の両表面に同一位相で流すことが好まし
い。上記周波数が１KHz 未満でその電流値が1,000A未満
では、金属メッキ層の付着量を調整することができな
い。一方、上記周波数が20KHz 超でその電流値が30,000
A 超では、金属ストリップ１との間に熱が発生して、金
属ストリップ１に付着した溶融金属が蒸発し、且つ、金
属ストリップ１を逆に下方に押し下げる力が生じて、金
属ストリップ１が破断する等の問題が生ずる。

【００２２】第２高周波磁場印加装置６，６の、金属ス
トリップ１の両表面の各々からの間隙は、５から30mmの
範囲内とすることが好ましい。前記間隙が5 mm未満で
は、振動しながら上方に向って移動する金属ストリップ
１が、第２高周波磁場印加装置６，６に接触して、金属
ストリップ１に疵が生じたり、第２高周波磁場印加装置
６，６が破損する等の問題が生ずる。一方、前記間隙が
30mmを超えると、金属ストリップ１の表面上に付着した
金属メッキ層の量を調整することが困難になる。

【００２３】上述した、上方に向って移動する金属スト
リップ１の表面上にメッキ層を形成するための移動磁場
印加装置２，２、第１高周波磁場印加装置５，５および
第２高周波磁場印加装置６，６によって印加される磁場
の各々の強さ、並びに、移動磁場印加装置２，２、第１
高周波磁場印加装置５，５および第２高周波磁場印加装
置６，６の各々と、金属ストリップ１との間の各々の間
隙は、溶融金属の量および濡れ性、金属ストリップの厚
さ、透磁率、導電率等によって、適性な値を選ぶ。

【００２４】上述したように、溶融金属供給用通路３，
３を通って供給された溶融金属は、金属ストリップ１と
移動磁場印加装置２，２との間の間隙内を上方に向って
流れ、その間に金属ストリップ１の表面上に金属メッキ
層を形成し、次いで、移動磁場印加装置２，２の直上に
設けられた溶融金属排出用通路４，４から排出される。
このようにして、溶融金属排出用通路４，４から排出さ
れた余剰の溶融金属は、その中に含まれている不純物や
酸化物を除去し、そして、所定温度に調整した後、再
び、溶融金属供給用通路３，３を通って供給され、循環
使用される。

【００２５】金属ストリップ１の表面上に金属メッキ層
を形成すべき溶融金属としては、例えば、亜鉛、アルミ
ニウム、または、亜鉛、アルミニウム、鉄、ニッケル、
マンガンおよびチタンから選んだ２つ以上の複合金属が
使用される。メッキすべき金属ストリップとしては、鋼
のほか、アルミニウム、銅等のストリップを使用するこ
とができる。

【００２６】

【実施例】次に、この発明を、実施例により、更に詳述
する。板厚0.8mm 、板幅1800mmの鋼ストリップを、図示
しない通常の前処理工程で清浄し、次いで、焼鈍して47
0℃の温度に調整した。このような温度に調整された鋼
ストリップを、図１に示した装置により、下記条件でメ
ッキした。溶融金属として溶融亜鉛を使用し、これによ
って、鋼ストリップの表面上に亜鉛メッキ層を形成し
た。

【００２７】移動磁場印加装置2,2 の周波数 :
5Hz 移動磁場印加装置2,2 の磁場の強さ : 0.7T 第１高周波磁場印加装置5,5 の周波数 : 5KHz 第１高周波磁場印加装置5,5 の電流 : 8,000A 第２高周波磁場印加装置6,6 の周波数 : 3KHz 第２高周波磁場印加装置6,6 の電流 : 30,000A 鋼ストリップと移動磁場印加装置2,2 との間の間隙
: 20mm 鋼ストリップと第１高周波磁場印加装置5,5 との間の間
隙 : 10mm 鋼ストリップと第２高周波磁場印加装置6,6 との間の間
隙 : 16mm 通路3,3 を通って供給され、通路4,4 を通って排出され
る溶融亜鉛の垂直方向の流動距離 ：100mm 溶融亜鉛の温度 ：470 ℃ 溶融亜鉛の供給量： 5T/h

【００２８】上記条件により、移動磁場印加装置2,2 に
よって亜鉛メッキが施され、その両表面上に亜鉛メッキ
層が形成された鋼ストリップは、次いで、第２高周波磁
場印加装置6,6 において、鋼ストリップ１の表面上に付
着した亜鉛メッキ層の量が調整され、かくして、片面当
り50g/m²の量の亜鉛メッキ層が形成された亜鉛メッキ鋼
ストリップを製造することができた。

【００２９】溶融金属供給用通路３，３を通って供給さ
れた溶融亜鉛は、通路３，３の直下に、鋼ストリップを
間に挟んで、その両側に設けられた第１高周波磁場印加
装置５，５の電磁力によってシールされ、その流出を確
実に防止することができた。なお、溶融金属排出用通路
４，４から排出された余剰の溶融亜鉛は、その中に含ま
れている不純物や酸化物を除去し、そして、所定温度に
調整した後、再び、溶融金属供給用通路３，３を通って
供給し、循環使用した。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の方法によ
れば、上方に向って移動する金属ストリップに沿って供
給された溶融金属を、簡単な機構で、電磁力により上方
に向けて流し、このように上方に向けて流れる溶融金属
によって、金属ストリップの表面上に金属メッキ層を形
成することができ、しかも、溶融金属の供給位置の上流
側における、溶融金属の流出が確実に防止され、安定し
た操業を行うことができる。そして、金属ストリップの
表面上に付着した金属メッキ層の量は、高周波磁場印加
装置によって調整されるので、金属ストリップの移動速
度を早めた場合においても、金属メッキ層の付着量の調
整をトラブルが生ずることなく適確に行うことができ
る。更に、溶融金属メッキ槽を必要とせずに金属ストリ
ップに溶融金属メッキを施すことができるので、金属ス
トリップに、シンクロールとの接触によって擦り傷が発
生したり、ドロスが付着することはなく、従って、品質
の優れた金属メッキストリップを経済的に製造すること
ができ、且つ、金属ストリップにメッキすべき溶融金属
の品種を、短時間で簡単に変えることができる等、多く
の工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を実施するための装置の一例を
示す概略正面図である。

【符号の説明】

１ 金属ストリップ、 ２ 移動静磁場印加装置、 ３ 溶融金属供給用通路、 ４ 溶融金属排出用通路、 ５ 第１高周波磁場印加装置、 ６ 第２高周波磁場印加装置、 ７ ガイドローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方に向って実質的に垂直に移動する金
   属ストリップを間に挟んで、その両側に、前記金属スト
   リップから所定間隙をあけて移動磁場印加装置を設け、
   前記移動磁場印加装置の直下に設けられた溶融金属供給
   用通路を通って、前記金属ストリップに向けて溶融金属
   を供給し、供給された前記溶融金属を、前記移動磁場印
   加装置の電磁力によって、前記金属ストリップと前記移
   動磁場印加装置との間の前記間隙内を上方に向けて流
   し、そして、前記移動磁場印加装置の直上に設けられた
   溶融金属排出用通路からこれを排出し、この間に、上方
   に向けて流れる前記溶融金属によって、前記金属ストリ
   ップの表面上に金属メッキ層を形成し、 前記溶融金属供給通路の直下に、前記金属ストリップを
   間に挟んで、その両側に、前記金属ストリップから所定
   間隙をあけて設けられた第１高周波磁場印加装置の電磁
   力によって、前記供給通路を通って供給された前記溶融
   金属の流出を防止し、そして、前記溶融金属排出用通路
   の上方に、前記金属ストリップを間に挟んで、その両側
   に、前記金属ストリップから所定間隙をあけて設けられ
   た第２高周波磁場印加装置の電磁力によって、前記金属
   ストリップの表面上に付着した金属メッキ層の量を調整
   することを特徴とする、金属ストリップに対する溶融金
   属メッキ方法。
2. 【請求項２】 前記移動磁場印加装置の周波数を２から
   50Hzの範囲内に、前記移動磁場印加装置によって印加さ
   れる磁場の強さを0.1Tから2.0Tの範囲内にそれぞれ限定
   し、前記溶融金属の流出を防止するための前記第１高周
   波磁場印加装置の周波数を１から10KHz の範囲内に、そ
   の電流値を5,000 から30,000A の範囲内にそれぞれ限定
   し、そして、前記金属メッキ層の量を調整するするため
   の前記第２高周波磁場印加装置の周波数を１から20KHz
   の範囲内に、その電流値を1,000 から30,000A の範囲内
   にそれぞれ限定する、請求項１記載の方法。