JPH06172955A - 溶融めっき金属板のめっき厚制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】溶融金属浴（例えば、溶融亜鉛浴）に連続的に
浸漬してめっきを施した帯状の金属板（例えば、鋼板）
に高圧ガスを噴射するガスワイピングノズル(5) と、こ
のノズルの上方に設けられ、溶融金属浴を一方の電極と
して金属板に通電するための電極(6) と、同じくこのノ
ズルの上方に設けられた金属板の表面温度を検出する温
度センサー（例えば、放射温度計）(12)を有するめっき
厚制御装置、および、この装置を用いて金属板の表面温
度を検出し、金属板への通電量を調節して金属板の表面
温度をコントロールし、めっき厚を制御する方法。 【効果】めっき厚、特に薄目付けのめっきの際のめっき
厚の制御を容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、溶融金属めっきを施
した金属板、例えば溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに際
し、めっき厚（目付け量）を制御する装置、およびこの
装置を用いて行うめっき厚の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融めっき金属板を連続的に製造する設
備において、めっき厚を所定の厚さに調整する装置とし
て、古くは、溶融金属めっき浴の直上に設けた一対のロ
ールで金属板を挟み、絞り込むロールワイピング装置が
用いられていた。しかし、製造ラインの高速化と、ユー
ザーのめっき厚に対する高精度化の要請に対処するため
ガスワイピング装置が開発され、現在ではほとんどの連
続溶融めっき設備にガスワイピング装置が取り付けられ
ている。

【０００３】この装置は、金属板との間に数mmの狭いギ
ャップ（ノズルギャップ）を有するスリット状のノズル
から高圧のガス（ワイピングガス）を噴射し、衝突圧力
を利用して金属板表面上の溶融金属を均一に絞る装置
で、ノズルギャップを変えたり、ワイピングガスの圧力
や流量を変えることによりめっき厚を所定の厚さに調整
することがきる。例えば、めっき厚の薄い、いわゆる薄
目付けのめっきを施す場合、ノズルギャップを狭める
か、または、ワイピングガスの圧力や流量を高めるとと
もに、金属板表面の溶融金属が所定よりも早く凝固する
のを避けるために、ガスの温度を高めて金属板の温度を
上昇させる方法が採られている。

【０００４】しかし、特に薄目付けのめっきを施す場
合、ノズルギャップを狭めるためのノズルの変更等の段
取り替えを行い、あるいはワイピングガスの圧力や流量
を高めるのであるが、それに伴ってガス温度を瞬時に高
めることができず、生産能率の低下を余儀なくされてい
た。また、ガス温度を高温にしすぎると、ワイピングノ
ズルの直上に設けられているタッチロールに凝固しない
ままのめっき金属（例えば溶融亜鉛）が接触し、これが
ロール表面に凝固して付着し、製品表面に押し込み疵を
発生させるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶融金属め
っきのガスワイピングの際、特に、ガスワイピングによ
って溶融金属を薄く絞り込む際に必要なワイピングガス
温度の上昇とそれによる金属板の温度の上昇のための時
間ロスを短縮し、金属板の温度を迅速に所定の温度に調
整してめっき厚を制御する装置、および、この装置を用
いて行うめっき厚の制御方法の開発を課題としてなされ
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記のめっ
き厚制御装置、およびのこの装置を用いて行うめっき
厚の制御方法、を要旨とする。

【０００７】 溶融金属浴に連続的に浸漬してめっき
を施した帯状の金属板に高圧ガスを噴射するガスワイピ
ングノズルと、ガスワイピングノズルの上方に設けら
れ、溶融金属浴を一方の電極として金属板に通電するた
めの電極と、同じくガスワイピングノズルの上方に設け
られた金属板の表面温度を検出する温度センサーを有す
ることを特徴とする溶融めっき金属板のめっき厚制御装
置。

【０００８】 上記に記載の装置を用いて、その温
度センサーにより溶融めっき金属板の表面温度を検出
し、予め求めてある溶融めっき金属板の表面温度とめっ
き厚との関係に基づいてこの金属板への通電量を調節す
ることを特徴とする溶融めっき金属板のめっき厚制御方
法。

【０００９】以下、溶融亜鉛めっきおよび合金化溶融亜
鉛めっきを例として本発明の装置ならびに本発明方法を
説明する。

【００１０】図１は、本発明のめっき厚制御装置を取り
付けた溶融亜鉛めっきラインの構成を示す図である。こ
の図に示すように、焼鈍炉（図示せず）で焼鈍されたス
トリップＳは、スナウト１を通ってめっき浴（溶融亜鉛
浴）２に入り、浴中でターンロール３で上向きに方向転
換し、ガイドロール４を経て浴外へ出る。次いでガスワ
イピングノズル５でストリップＳに付着した溶融金属が
所定の厚さに絞られる。合金化処理を施す場合には、ス
トリップＳは加熱炉７で所定温度に加熱され、さらに保
熱炉９および冷却帯10を通って製品となる。

【００１１】本発明のめっき厚制御装置は、ガスワイピ
ングノズル５と、このガスワイピングノズル５の上方に
設けられた、ストリップＳに通電するための電極（通電
用電極、この図の例では、タッチロール６を電極として
利用）と、同じくガスワイピングノズル５の上方に設け
られたストリップＳの温度を検出する温度センサー12と
を有する装置である。この装置の特徴は、ワイピングノ
ズル５を有するとともに、ストリップＳに通電すること
によりその温度を変え得るように構成され、かつ、その
温度を検出する温度センサー12を有している点にある。
以下に、この装置の作用ならびにこの装置を用いて行う
本発明方法について述べる。

【００１２】

【作用】本発明の装置のガスワイピングノズル５として
は、従来から用いられている通常のノズルを適用するこ
とができる。ワイピングに用いるガスは、空気、N₂、A
r、その他一般に使用されているどのようなガスでもよ
く、またガスを所定温度に加熱して用いてもかまわな
い。

【００１３】通電用電極は、ストリップＳに通電して、
そのジュール熱によりストリップＳを加熱し、ワイピン
グ時のめっき層の温度を制御するためのものである。ワ
イピングノズル５とストリップＳとの間の距離を一定に
保つためにワイピングノズル５の上方に設けられたタッ
チロール６を通電用電極として利用するのが好適であ
る。もう一方の電極としては、ワイピングノズルノズル
５の下方部に専用のタッチロールを設けてもよいが、図
１に示すように、めっき浴（溶融亜鉛浴）２を電極とし
て利用し、これに導線を浸漬する方法を採ってもよい。
また、ターンロール３または案内ロール４を電極として
利用し、これに導線を接続してもよい。使用する電源は
直流電源でも交流の商用電源でもよい。

【００１４】ストリップＳの表面温度を検出する温度セ
ンサー12はどのようなタイプのものでもよいが、製品の
外観品質を損なわないように、非接触式の放射温度計が
望ましい。

【００１５】温度センサーの取り付け位置は、ガスワイ
ピングノズル５の下方ではワイピングにより溶融亜鉛が
ストリップＳの表面を流れ落ちており、この溶融亜鉛の
温度とストリップＳの表面温度との相関性が薄く、スト
リップＳの正確な表面温度を測定することができないの
で、ガスワイピングノズル５の上方とするのがよい。

【００１６】本発明の装置は、上記のように、ガスワイ
ピングノズル５と、ストリップＳへの通電用電極と、温
度センサー12を有する装置で、めっき条件の変動による
ストリップＳの表面温度の変化を検出し、それに応じて
ストリップＳへの通電量を調節してめっき厚を制御する
ことができるように構成されている。以下に、この装置
を用いて行うめっき厚の制御方法について述べる。

【００１７】ストリップＳの表面温度は、例えば次のよ
うな場合に変化する。

【００１８】(1) ストリップ表面のワイピングガス量
が変化した場合。この場合は、ガス量が多いほどストリ
ップＳの表面温度は低下する。

【００１９】(2) ライン速度が変化した場合。この場
合は、ライン速度が遅いほどワイピングガスによる冷却
時間が長くなるのでストリップＳの表面温度は低下す
る。

【００２０】(3) ストリップＳのめっき浴への浸漬時
の温度が変化した場合。浸漬時の温度が低いほど、スト
リップＳの表面温度は低下する。

【００２１】(4) めっき浴温が変化した場合。めっき
浴温が低いほど、ストリップＳの表面温度は低下する。

【００２２】(5) ストリップＳの厚さが変化した場
合。ストリップＳの厚さが薄いほど、ストリップＳの表
面温度は低下する。

【００２３】このようなめっき条件の変化に伴うストリ
ップＳの表面温度の変化を温度センサー12で検出し、予
め求めてあるストリップの表面温度とめっき厚との関係
に基づいてストリップＳへの通電量を調節し、ストリッ
プＳの表面温度をコントロールすることにより、めっき
厚を制御することができる。

【００２４】図２は、後述の実施例で得られた結果で、
ストリップＳの表面温度とめっき厚との関係を示す図で
あるが、両者間には図に見られるような相関関係がある
ので、ストリップＳの表面温度を制御することによりめ
っき厚の制御が可能となる。

【００２５】この図に示されるように、特に薄目付けの
めっきを施す場合に効果的である。

【００２６】また、通電により加熱する方式を採ってい
るので、ワイピングガスを昇温し、そのガスにより加熱
する方式に比べて、ストリップの温度を迅速に所定の温
度に調整することが可能である。

【００２７】ストリップＳの表面温度は、溶融亜鉛の融
点よりも数十℃高い温度以下で制御するのが望ましい。

【００２８】以上、溶融亜鉛めっきを例として説明した
が、本発明の装置およびこの装置を用いて行うめっき厚
の制御方法は、亜鉛以外の、例えば、アルミニウムや錫
などの溶融金属めっきにも適用できることは言うまでも
ない。

【００２９】

【実施例】連続溶融亜鉛めっき設備に本発明のめっき厚
制御装置を取り付けた図１に示す構成を有する設備でス
トリップの表面温度とめっき厚のコントロールを目的と
する実験を行った。

【００３０】ストリップＳは厚さ0.8mm 、幅1000mmの低
炭素Alキルド鋼板で、焼鈍炉（図示せず）で焼鈍された
後、スナウト１を通過してめっき浴（溶融亜鉛浴）２に
入り、ターンロール３で上向き（垂直）に方向転換して
浴外に出て、ガスワイピングノズル５で付着した溶融金
属が所定の厚さに絞られる。次いで、加熱炉７で所定温
度に加熱され、保熱炉９および冷却帯10を通過して合金
化処理が施される。なお、ライン速度は 100m/min であ
った。

【００３１】この工程において、めっき浴２とタッチロ
ール６の間に電源11を接続してストリップＳの加熱を行
った。使用した電源は交流の商用電源であり、印可電圧
は８０〜２２０ Ｖ程度である。ストリップＳの表面温
度は、タッチロール６の直下に取り付けた放射温度計で
測定した。比較のため、加熱を行わない場合についても
同様の測定を行った。

【００３２】実験結果を表１にまとめて示す。比較例の
No.７〜12は、ストリップＳの加熱を行わずに、ノズル
ギャップおよびワイピングガス温度を変えてめっき厚を
変化させた例であるが、ノズルギャップ変更の段取り替
えや、ガス温度の変更による時間ロスが生じるばかり
か、ガス温度を 300℃に高めるとタッチロールに亜鉛が
付着し、押し込み疵が発生した。これに対して、本発明
例の No.１〜６は、ノズルギャップを変えるとともにス
トリップＳの加熱を行ってめっき厚を変化させた例であ
るが、通電量をコントロールすることによりめっき厚を
変化させることができ、タッチロールへの亜鉛の付着も
なく、めっき厚を薄く絞ることができた。

【００３３】図２は、前記表１に示したノズルギャップ
1.2mmの場合の No.１〜３と No.７の結果、およびノズ
ルギャップ 0.8mmの場合の No.４〜６と No.10を図示し
たものである。ストリップＳの表面温度とめっき厚さの
間には相関性が認められ、ストリップＳの表面温度をコ
ントロールすることによりめっき厚の制御が可能である
ことがわかる。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の装置を用い、本発明方法により
溶融金属めっきを行うことにより、めっき厚、特に薄目
付けのめっきを行う場合のめっき厚の制御を容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のめっき厚制御装置を取り付けた溶融亜
鉛めっきラインの構成を示す図である。

【図２】ストリップの表面温度とめっき厚の関係を示す
図である。

【符号の説明】

Ｓ：ストリップ、１：スナウト、２：めっき浴（溶融金
属浴）、３：ターンロール、４：ガイドロール、５：ガ
スワイピングノズル、６，８：タッチロール、７：加熱
炉、９：保温炉、10：冷却帯、11：電源、12：温度セン
サー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属浴に連続的に浸漬してめっきを施
   した帯状の金属板に高圧ガスを噴射するガスワイピング
   ノズルと、ガスワイピングノズルの上方に設けられ、溶
   融金属浴を一方の電極として金属板に通電するための電
   極と、同じくガスワイピングノズルの上方に設けられた
   金属板の表面温度を検出する温度センサーを有すること
   を特徴とする溶融めっき金属板のめっき厚制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置を用いて、その温度
   センサーにより溶融めっき金属板の表面温度を検出し、
   予め求めてある溶融めっき金属板の表面温度とめっき厚
   との関係に基づいてこの金属板への通電量を調節するこ
   とを特徴とする溶融めっき金属板のめっき厚制御方法。