JPH06122953A - 鋼帯の連続溶融金属めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 めっき浴槽内のめっき浴の顕熱を利用して補
助ワイピングノズル用の補助ワイピング流体の加熱を行
う。 【構成】 溶融金属めっき浴槽３内のめっき浴４から引
上げためっき鋼帯７表面にワイピングノズル８からワイ
ピングガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する溶
融金属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽３内の
めっき浴４に浸漬して熱交換管１１を配設し、該熱交換
管１１の一端にめっき鋼帯７エッジ部のオーバーコート
防止用補助ワイピングノズル９への補助ワイピングガス
供給配管１５を連結し、他端と補助ワイピングノズル９
を配管１６により接続する。 【効果】 エッジオーバーコートあるいは線条疵のよう
な表面品質欠陥の発生を防止して高品質のめっき鋼帯を
製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼帯の連続溶融金属
めっきラインにおいて、めっき鋼帯エッジ部へのめっき
金属の付着量を調整する補助ワイピング装置のガス加熱
機構を備えた鋼帯の連続溶融金属めっき装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鋼板の強度、加工性と耐食性や表
面外観に優れた表面処理鋼板は、自動車、電気用品、事
務用品、建築等の用途に幅広く使用され、需要が急増し
ている。表面処理鋼板には、電気めっき鋼板、溶融めっ
き鋼板、有機被覆鋼板がある。このうち溶融めっき鋼板
の製造法としては、主として連続溶融亜鉛めっき法や連
続溶融アルミニウムめっき法が多く採用されている。

【０００３】例えば、図４に示す連続溶融亜鉛めっきラ
インにおいては、図示しない連続炉で表面を清浄、活性
化され、機械的性質やめっき浴への侵入温度を調整され
た鋼帯３１は、スナウト３２を介してめっき浴槽３３内
の亜鉛浴３４中に浸漬され、亜鉛浴３４中のシンクロー
ル３５により進行方向が変えられ、サポートロール３６
を介して上方に引上げられる。めっき鋼帯３７への亜鉛
付着量は、めっき浴槽３３からのめっき鋼帯３７引上げ
速度に比例して多くなるので、ワイピングノズル３８か
ら噴射するワイピングガスによって亜鉛付着量を調整し
たのち、トップロール３９を経由して常温まで冷却され
る。

【０００４】上記めっき鋼帯へのめっき金属の付着量を
調整するワイピングノズルにおいては、めっき鋼帯のワ
イピング時に鋼帯のエッジ部分にめっき金属の付着量が
多くなる、いわゆるエッジオーバーコートが発生する。
この現象は、めっき浴槽から引き上げられためっき鋼帯
の中央部に比較し、エッジ部が優先的に冷却されるた
め、エッジ部においてめっき金属の流動性が低下する。
その結果、めっき鋼帯中央部からエッジ部にワイピング
された溶融めっき金属の流れが鋼帯エッジ部で阻止さ
れ、凝固するためである。このようなエッジオーバーコ
ートの発生しためっき鋼帯は、その後の製造工程でビル
ドアップや平坦不良等の製品品質不良の原因となる。

【０００５】従来のエッジオーバーコート防止対策とし
ては、ワイピングノズルのスリットギャップを鋼帯中央
部に比較してエッジ部を大きくしたり、あるいは補助ワ
イピングノズル、エッジプレート等の補助的手段を用
い、鋼帯エッジ部のめっき付着量を制御する方法が溶融
めっきラインで採用されている。この補助ワイピングノ
ズルを用いる方法は、ワイピングノズルの直上に鋼帯両
エッジの表裏面に補助ワイピングノズルが設置され、鋼
帯の幅変動に応じて鋼帯のドライブサイドおよびワーク
サイドに自動または手動で移動可能に構成されている。
そして補助ワイピングノズル用の補助ワイピング流体と
しては、エアー、窒素ガス等の常温圧縮ガスが多く使用
されているが、時として線条疵と呼ばれる品質欠陥が発
生する。この線条疵は、主に補助ワイピングノズルから
噴出した常温圧縮ガスがめっき鋼帯表面に衝突する際
に、その噴出ガスの幅方向エッジ部で発生する。この線
条疵防止対策としては、補助ワイピングノズルの補助ワ
イピングガス圧力の低下、補助ワイピングガスの加熱が
有効であるが、補助ワイピングガス圧力を低下させる
と、ワイピング力の低下を招く。また、補助ワイピング
ガスの加熱には、相応の加熱設備が必要となるため、補
助ワイピングノズルのような少量のガス流量の場合は、
殆ど実施されていないのが実情である。

【０００６】前記溶融金属めっきにおけるエッジオーバ
ーコートあるいは線条疵のような品質欠陥は、前記した
機構で発生するものと思われるが、特に線条疵について
は、補助ワイピングノル用の補助ワイピング流体の加熱
が有効である。その理由としては、常温のガス流体では
ワイピング時にめっき鋼帯に付着しためっき金属の冷却
作用を有すること、また、常温のワイピング流体を使用
することは、ワイピング流体加熱時に比較して同一ガス
量でも低圧、かつガス流速も遅くなり、補助ワイピング
ノズルの絞り性が低下するため、補助ワイピング流体圧
力を高める必要が生じ、その結果、線条疵が発生するも
のと考えられる。

【０００７】一方、主ワイピングノズル用の高温ガス発
生装置を常設した生産ラインは、我が国で数ライン稼働
しているが、補助ノズル用に設置した例は見当たらな
い。これら既設の高温ガス発生装置における高温ガスの
製造は、ブロワーによって常温のエアーを吸引し、これ
を加圧してガス発生炉内のバーナー燃焼ガスと混合し、
高温ガスとするものである。したがって、高温ガス発生
装置は、設置スペースが大きいばかりでなく、肝心の稼
働頻度が低いため、極めて非能率的な設備である。この
ため、最近の溶融金属めっきラインにおいては、高温ガ
ス発生装置を設置するよりも、むしろライン内の連続炉
の排ガスをレキュペレーター等の手段を用いて利用し、
ワイピング流体の加熱を行う方法が採用されている。

【０００８】他方、主ワイピングノズル用の簡易なワイ
ピングガスの予熱装置としては、鋼帯を溶融亜鉛めっき
浴の温度まで冷却せずに、高温のまま溶融亜鉛めっき浴
に侵入させ、鋼帯の有する顕熱を溶融亜鉛めっき浴の亜
鉛の溶解に利用し、かつ溶融亜鉛めっき浴槽本体の壁体
内に埋込まれたパイプ内の流体を加熱してガス発生炉に
供給し、ガス発生炉の高温空気をワイピングノズルに供
給する（特開昭５７−３５６７１号公報）が提案されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５７−３５
６７１号公報に開示のワイピングガスの予熱装置は、め
っき浴槽本体の壁体内に埋込まれたパイプ内にエアーを
流して予熱するため、耐火物を通しての間接加熱である
ため効率が悪く、めっき浴槽本体の壁体内に埋込まれた
パイプの補修が困難で、しかも、パイプの補修を行うに
はめっき浴槽本体の壁の解体を要する等の欠点を有して
いる。

【００１０】この発明の目的は、めっき浴槽内のめっき
浴の顕熱を利用して補助ワイピングノズル用の補助ワイ
ピング流体の加熱を行うと共に、必要に応じてめっき浴
の冷却をも付随的に可能とした鋼帯の連続溶融金属めっ
き装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々検討を重ねた。その結果、補助ワイピ
ングノズル用の補助ワイピング流体の加熱は、主ワイピ
ングノズル用ワイピング流体に比較して使用量が少な
く、めっき浴の顕熱が利用できることに着目し、溶融金
属めっき浴内に熱交換管を浸漬配設し、該熱交換管内に
補助ワイピングノズル用の補助ワイピング流体を流し熱
交換させて予熱することによって、安価で簡易な装置
で、かつランニングコストを安価にできるとの結論に至
り、この発明に到達した。

【００１２】すなわちこの発明は、溶融金属めっき浴槽
内のめっき浴から引上げためっき鋼帯表面にワイピング
ノズルからワイピングガスを吹付け、めっき金属の付着
量を調整する溶融金属めっき装置において、溶融金属め
っき浴槽内のめっき浴に浸漬して熱交換管を配設し、該
熱交換管の一端にめっき鋼帯エッジ部のオーバーコート
防止用補助ワイピングノズルへの補助ワイピングガス供
給配管を連結し、他端と補助ワイピングノズルを配管に
より接続したことを特徴とする鋼帯の連続溶融金属めっ
き装置である。

【００１３】また、溶融金属めっき浴槽内のめっき浴か
ら引上げためっき鋼帯表面にワイピングノズルからワイ
ピングガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する溶
融金属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽内のめ
っき浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一端
にめっき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワイ
ピングノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結
し、他端と補助ワイピングノズルを接続する配管途中に
希釈用ガス供給管を接続すると共に、加熱装置を設けた
ことを特徴とする鋼帯の連続溶融金属めっき装置であ
る。

【００１４】さらに、溶融金属めっき浴槽内のめっき浴
から引上げためっき鋼帯表面にワイピングノズルからワ
イピングガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する
溶融金属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽内の
めっき浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一
端にめっき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワ
イピングノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結
し、他端と補助ワイピングノズルを接続する配管途中に
希釈用ガス供給管を接続すると共に加熱装置を設け、補
助ワイピングノズル近傍の温度検出器から入力される補
助ワイピングガス温度に基いて、希釈ガス量または加熱
装置を制御する制御部を設けたことを特徴とする鋼帯の
連続溶融金属めっき装置である。

【００１５】

【作用】この発明においては、溶融金属めっき浴槽内の
めっき浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一
端にめっき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワ
イピングノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結
し、他端と補助ワイピングノズルを配管により接続した
から、熱交換管に供給された補助ワイピングガスはめっ
き浴と熱交換して加熱され、補助ワイピングノズルに供
給されるから、めっき鋼帯エッジ部のオーバーコートや
線条疵のような表面品質欠陥の発生が抑制される。ま
た、熱交換管と補助ワイピングノズルを接続する配管途
中に希釈用ガス供給管を接続すると共に加熱装置を設け
たから、補助ワイピングガス温度が所定の温度より高い
場合は希釈用ガス供給管から希釈用ガスを供給し、低い
場合は加熱装置によって補助ワイピングガスを加熱で
き、補助ワイピングガス温度の調節を容易に実施するこ
とができる。さらに、補助ワイピングノズル近傍の温度
検出器から入力される補助ワイピングガス温度に基い
て、希釈ガス量または加熱装置を制御する制御部を設け
たから、温度検出器から入力される補助ワイピングガス
温度が所定温度となるよう、制御部が希釈ガス量調整弁
または加熱装置を自動的に操作し、補助ワイピングノズ
ルへの補助ワイピングガス温度が所定温度にコントロー
ルされる。

【００１６】また、薄肉鋼帯の高速めっき時において
は、ワイピング時のめっき鋼帯温度低下による品質不良
を防止するため、めっき浴へ浸入時の鋼帯温度を高くす
るが、これによるめっき浴温度の上昇に対して、本発明
装置を用いればめっき浴の温度上昇を抑制することがで
きる。なお、熱交換管の一端にフレキシブル管を介して
補助ワイピングガス供給配管を連結し、熱交換管の他端
とフレキシブル管を介して補助ワイピングノズルを配管
により接続すると共に、熱交換管にめっき浴への昇降機
構を付与すれば、必要に応じて熱交換管をめっき浴から
引上げ保持することができる。

【００１７】

【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
１ないし図３に基いて説明する。図１はこの発明の鋼帯
の連続溶融亜鉛めっき装置の概略構成図、図２は補助ワ
イピングノズルの設置状況説明のための斜視図、図３は
補助ワイピングノズル設置部の側面図である。図１にお
いて、図示しない連続炉で表面を清浄、活性化され、機
械的性質やめっき浴への侵入温度を調整された鋼帯１
は、スナウト２を介してめっき浴槽３内の亜鉛浴４中に
浸漬され、亜鉛浴４中のシンクロール５により進行方向
が変えられ、サポートロール６を介して上方に引上げら
れる。亜鉛浴４中から引上げられためっき鋼帯７は、め
っき浴槽３上部のワイピングノズル８から噴射されるワ
イピングガス、およびワイピングノズル８直上に鋼帯の
幅変動に応じて自動または手動で移動可能に設置された
めっき鋼帯７エッジ部のオーバーコート防止のための補
助ワイピングノズル９から噴射される補助ワイピングガ
スによって亜鉛付着量が調整されたのち、トップロール
１０を経由して常温まで冷却される。

【００１８】上記めっき浴槽３内の亜鉛浴４中には、熱
交換管１１が浸漬配設され、該熱交換管１１は、例えば
エアーシリンダー等の昇降機構１２、１３によって、亜
鉛浴４への浸漬、あるいは引上げ可能に両端にはフレキ
シブル管１４、１４が接続されている。熱交換管１１一
端に接続されたフレキシブル管１４には、補助ワイピン
グガス供給配管１５が連結されている。また、熱交換管
１１他端に接続されたフレキシブル管１４は、前記補助
ワイピングノズル９と配管１６により連結されている。
配管１６の途中には、希釈ガス供給管１７およびガスバ
ーナー等の加熱装置１８が、補助ワイピングノズル９の
近傍には温度検出器１９が設けられ、該温度検出器１９
により検出された補助ワイピングガス温度は、制御部２
０に出力される。

【００１９】制御部２０は、温度検出器１９から入力さ
れる補助ワイピングガス温度と、予め設定された設定値
と比較し、希釈ガス供給管１７の流量調整弁２１の開度
調節を行うか、あるいは加熱装置１８のガスバーナー等
の燃焼量の調節を行うかの何れかによって、補助ワイピ
ングガス温度が予め設定された設定値となるよう制御す
る。この際、希釈ガス供給管１７の流量調整弁２１の開
度調節を行う場合は、希釈ガス流量を流量計２２により
フイードバックし、所定のワイピングガス温度となるよ
う希釈ガス流量を制御する。また、加熱装置１８のガス
バーナー等の燃焼量の調節を行う場合は、同様にガス温
度の検出値を用いてバーナー等の燃焼量を制御する。さ
らに、薄肉鋼帯の高速めっき時においては、ワイピング
時のめっき鋼帯７の温度低下による品質不良を防止する
ため、亜鉛浴４へ侵入時の鋼帯１温度を高くするので亜
鉛浴４の温度が上昇する。制御部２０は、浴温計２３か
ら入力される亜鉛浴４の温度と、流量計２４から入力さ
れるワイピングガス流量に基いて、亜鉛浴４の温度が一
定となるよう、流量調節弁２５の開度調節を行うよう構
成する。なお、２６は亜鉛浴４加熱用のインダクターで
ある。

【００２０】上記のとおり構成したことによって、補助
ワイピングガス供給配管１５から供給された補助ワイピ
ングノズル９用の補助ワイピングガスは、熱交換管１１
において亜鉛浴４と熱交換して加熱される。制御部２０
は、温度検出器１９から入力される補助ワイピングガス
温度と、予め設定された設定値と比較し、希釈ガス供給
管１７の流量調整弁２１の開度調節を行うか、あるいは
加熱装置１８のガスバーナー等の燃焼量の調節を行うか
の何れかによって、補助ワイピングガス温度が予め設定
された設定値となるよう制御する。したがって、亜鉛浴
４から引上げられためっき鋼帯７は、めっき浴槽３上部
のワイピングノズル８から噴射されるワイピングガス
と、めっき鋼帯７エッジ部に対応する補助ワイピングノ
ズル９からの予熱された補助ワイピングガスによって亜
鉛付着量が調整されるから、めっき鋼帯７のエッジオー
バーコートあるいは補助ワイピングノズル９からの補助
ワイピングガスに起因する線条疵のような品質欠陥の発
生が防止される。

【００２１】また、補助ワイピングノズル９に供給され
る補助ワイピングガスの予熱は、主として亜鉛浴４内に
浸漬した熱交換管１１により亜鉛浴４との熱交換により
行われるから、大がかりな高温ガス発生装置を必要とせ
ず、補助的な加熱装置１８で十分であり、設置スペー
ス、設備費をあまり必要としない。さらに、薄肉鋼帯の
高速めっき時においては、亜鉛浴４の温度が上昇する
が、制御部２０が浴温計２３から入力される亜鉛浴４の
温度と、流量計２４から入力される補助ワイピングガス
流量に基いて、亜鉛浴４の温度が一定となるよう、流量
調節弁２５の開度調節を行うから、亜鉛浴４が冷却され
温度上昇が抑制される。さらにまた、不使用時において
は、熱交換管１１にフレキシブル管１４、１４および昇
降機構１２、１３を設けたから、必要に応じてめっき浴
槽３から引上げ、保持しておけばよい。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の連続溶融
金属めっき装置は、めっき鋼帯エッジ部のオーバーコー
ト防止のための補助ワイピングノズル用の補助ワイピン
グ流体の加熱を、設置スペース、設備費をあまり必要と
することなく簡単な設備改造によってめっき浴の顕熱を
利用して行うことができ、エッジオーバーコートあるい
は線条疵のような表面品質欠陥の発生を防止して高品質
のめっき鋼帯を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の鋼帯の連続溶融亜鉛めっき装置の概
略構成図である。

【図２】補助ワイピングノズルの設置状況説明のための
斜視図である。

【図３】補助ワイピングノズル設置部の側面図である。

【図４】一般的な連続溶融亜鉛めっき装置の概略構成図
である。

【符号の説明】

１、３１ 鋼帯 ２、３２ スナウト ３、３３ めっき浴槽 ４、３４ 亜鉛浴 ５、３５ シンクロール ６、３６ サポートロール ７、３７ めっき鋼帯 ８、３８ ワイピングノズル ９ 補助ワイピングノズル １０、３９ トップロール １１ 熱交換管 １２、１３ 昇降機構 １４ フレキシブル管 １５ 補助ワイピングガス供給配管 １６ 配管 １７ 希釈ガス供給管 １８ 加熱装置 １９ 温度検出器 ２０ 制御部 ２１、２５ 流量調整弁 ２２、２４ 流量計 ２３ 浴温計 ２６ インダクター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属めっき浴槽内のめっき浴から引
   上げためっき鋼帯表面にワイピングノズルからワイピン
   グガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する溶融金
   属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽内のめっき
   浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一端にめ
   っき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワイピン
   グノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結し、他
   端と補助ワイピングノズルを配管により接続したことを
   特徴とする鋼帯の連続溶融金属めっき装置。
2. 【請求項２】 溶融金属めっき浴槽内のめっき浴から引
   上げためっき鋼帯表面にワイピングノズルからワイピン
   グガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する溶融金
   属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽内のめっき
   浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一端にめ
   っき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワイピン
   グノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結し、他
   端と補助ワイピングノズルを接続する配管途中に希釈用
   ガス供給管を接続すると共に、加熱装置を設けたことを
   特徴とする鋼帯の連続溶融金属めっき装置。
3. 【請求項３】 溶融金属めっき浴槽内のめっき浴から引
   上げためっき鋼帯表面にワイピングノズルからワイピン
   グガスを吹付け、めっき金属の付着量を調整する溶融金
   属めっき装置において、溶融金属めっき浴槽内のめっき
   浴に浸漬して熱交換管を配設し、該熱交換管の一端にめ
   っき鋼帯エッジ部のオーバーコート防止用補助ワイピン
   グノズルへの補助ワイピングガス供給配管を連結し、他
   端と補助ワイピングノズルを接続する配管途中に希釈用
   ガス供給管を接続すると共に加熱装置を設け、補助ワイ
   ピングノズル近傍の温度検出器から入力される補助ワイ
   ピングガス温度に基いて、希釈ガス量または加熱装置を
   制御する制御部を設けたことを特徴とする鋼帯の連続溶
   融金属めっき装置。