JPH07166314A

JPH07166314A - 溶融めっき用ノズル

Info

Publication number: JPH07166314A
Application number: JP31299493A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Hosomi; 和昭細見; Toshiharu Kikko; 敏晴橘高
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融めっき用ノズルを使用しためっき法で、
雰囲気ガスの巻込みを防止し、良質のめっき層を形成す
る。【構成】連続走行する鋼帯１に溶融めっき用ノズル２
を対向配置し、空洞部からスリット４を介してめっき金
属３を鋼帯１に送り出す。スリット４の下縁を区画する
上流側唇部８は、下流側唇部１２よりも鋼帯１に向けて
突出しており、シールロール９を回転可能に備えてい
る。【効果】シールロール９によりめっき空間に雰囲気ガ
スが侵入することがないので、メニスカス６が安定し、
気泡，不めっき，膜厚変動等のないめっき層５が形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中の鋼板にめっき
金属を供給する形式の溶融めっきに使用されるノズルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の溶融めっき法では、めっき金属を
収容しているポットに鋼帯等のめっき原板を連続的に浸
漬し、引き上げている。めっき金属は、めっき原板で持
ち上げられた後、めっき浴の直上に配置されているワイ
ピングノズルによって付着量が調整される。この方法
は、一定しためっき鋼板の大量生産に適した方法であ
る。しかし、大規模な設備を必要とすることから、需要
に応じて多量な特性が要求される現状において操業柔軟
性に欠ける。たとえば、めっき浴にめっき原板を浸漬
し、溶融状態のめっき金属を物理的な吸着力でめっき原
板に付着させた状態でめっき浴から持ち上げることか
ら、片面めっき，差厚めっき，表裏異種めっき等に適用
できない。めっき金属の持上げ量が限られており、大き
な目付け量が必要なめっき鋼板の製造にも適していな
い。

【０００３】特に最近では、耐食性，加工性等の特性を
改善するため、異種の金属又は合金を複数層積層した複
層めっき鋼板が注目を浴びている。この複層めっき鋼板
も、従来の溶融めっき法では製造が困難である。たとえ
ば、第１のめっき金属で鋼板をめっきした後、その上に
第２のめっき金属を載せようとするとき、先に付着させ
た第１のめっき金属が第２のめっき浴中に溶出し、第２
のめっき浴の組成を変動させる。その結果、一定した品
質の複層めっき鋼板が得られない。設備的な負担を軽減
するめっき方法として、ノズルから流出しためっき金属
でめっき原板を溶融めっきする方法が開発されている
（特開昭６１−２０７５５５号公報，特開平２−７３９
５５号公報等参照）。この方法では、図１に示すよう
に、連続走行している鋼帯１に溶融めっき用ノズル２を
対向させている。ノズル２の内部は空洞で、めっき金属
３の供給源（図示せず）に連通している。ノズル２の先
端には、鋼帯１の幅方向に延びるスリット４が形成され
ている。

【０００４】めっき金属３は、スリット４を介して鋼帯
１の表面に送り出され、鋼帯１の表面に付着する。この
状態で、鋼帯１の走行に随伴してノズル２からめっき金
属３が持ち出され、鋼帯１の表面にめっき層５を形成す
る。溶融めっき用ノズル２を使用する方法は、従来のポ
ットのように大量のめっき金属を収容する容器等の大規
模な設備を必要とせず、操業柔軟性に優れている。たと
えば、鋼帯１の通板経路の片側だけに溶融めっき用ノズ
ル２を配置することにより、片面めっき用の設備とな
る。また、溶融めっき用ノズル２を多段に配置すること
により、複層めっき用の設備が構築される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶融めっき用ノズルを
使用しためっき操業は、めっき金属３に対する鋼帯１の
良好な濡れ性を確保するため、Ｈ₂ −Ｎ₂ 等の非酸化性
雰囲気で行われる。ノズル２から鋼帯１に送り出される
めっき金属３は、スリット４の先端と鋼帯１の表面との
間にメニスカス６を形成する。メニスカス６は、ノズル
２から送り出されるめっき金属３の流量や鋼帯１の走行
状況に応じて変動する。メニスカス６の変動に応じ、鋼
帯１とめっき層５との間に非酸化性ガスが巻き込まれる
ことがある。取り込まれた非酸化性ガスは、めっき層５
と下地鋼との間に気泡７となって残留する。また、メニ
スカス６の変動は、スリット４から流出するめっき金属
３を脈動させたり、流出量を不規則に変化させる原因と
なる。その結果、得られためっき鋼板に気泡７の残留や
不めっき等の欠陥が発生し易く、めっき付着量にもバラ
ツキが生じ易い。本発明は、このような問題を解消すべ
く案出されたものであり、スリットの一側にシールロー
ルを設けることにより、雰囲気ガスの巻込みに起因した
悪影響を防止し、安定条件下でのめっきを可能とする溶
融めっき用ノズルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融めっき用ノ
ズルは、その目的を達成するため、連続走行する鋼帯に
対向して配置したノズル本体と、該ノズル本体の内部に
設けられ、めっき金属供給源に連通した空洞部と、該空
洞部から前記鋼帯側に穿設され、先端が前記鋼帯の表面
に近接しているスリットと、該スリットを区画する上流
側唇部及び下流側唇部と、該上流側唇部に設けられたシ
ールロールとを備え、前記下流側唇部よりも前記上流側
唇部が前記鋼帯に向けて突出していることを特徴とす
る。本発明に従った溶融めっき用ノズルは、たとえば正
面図を図２に示すように、スリット４の下縁を区画する
上流側唇部８にシールロール９を組み込んでいる。シー
ルロール９は、両端から突出した回転軸１０が軸受け１
１で回転可能に支持されている。上流側唇部８は、図３
の断面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示すように、下流側
唇部１２よりも鋼帯１側に突出している。具体的には、
上流側唇部８を下流側唇部１２よりも１〜２ｍｍ程度突
出させる。他方、下流側唇部１２と鋼帯１との間隙は、
鋼帯１に形成されるめっき層５の厚みを考慮し、１．５
〜２．５ｍｍの範囲に設定される。

【０００７】なお、上流側唇部８及び下流側唇部１２
は、鋼帯１の走行方向に関して上流側及び下流側に位置
するものをいう。すなわち、図３（ａ）に示すように鋼
帯１を上方向に走行させる場合には、上流側唇部８の上
に下流側唇部１２が位置する。他方、鋼帯１を下方向に
走行させる場合、上流側唇部８の下に下流側唇部１２が
位置する。シールロール９は、駆動タイプ又は従動タイ
プの何れであっても良い。たとえば、従動タイプでは、
シールロール９の周面を鋼帯１の表面に接触させ、走行
している鋼帯１の運動エネルギーによってシールロール
９を図３（ａ）の矢印方向に回転させる。駆動タイプで
は、シールロール９の回転軸１０を適宜の駆動源に動力
的に接続する。このとき、図３（ａ）の矢印方向に限ら
ず、逆方向にシールロール９を回転させることも可能で
ある。逆方向回転は、鋼帯１から若干離してシールロー
ル９を配置した場合でも、めっき空間の雰囲気ガス巻込
みを効果的に防止する。

【０００８】シールロール９を鋼帯１に接触させる図３
の場合では、鋼帯１と上流側唇部８との間隙１３が０．
５〜１ｍｍに維持される。間隙１３が０．５ｍｍより小
さいと、連続走行している鋼帯１がフラッタリングした
とき、上流側唇部８が鋼帯１の表面に接触する虞れがあ
る。逆に、１ｍｍを超える間隙１３では、メニスカス６
の変動要因である雰囲気ガスがめっき空間に侵入し易く
なる。上流側唇部８を鋼帯１に接近させ、且つシールロ
ール９を鋼帯１に接触させているので、めっき空間に雰
囲気ガスが巻き込まれることがない。そのため、ノズル
２から流出しためっき金属３は、安定したメニスカス６
を形成し、鋼帯１の表面に一定した厚みのめっき層５を
形成する。また、雰囲気ガスの巻き込みに起因した気泡
等の欠陥がめっき層５に発生することもなくなる。上流
側唇部８にシールロール９を回転可能に設けているた
め、上流側唇部８とシールロール９との間にギャップ１
４が生じる。しかし、シールロール９が図３（ａ）の矢
印方向に回転しているので、回転方向に沿った気流がギ
ャップ１４に発生する。そのため、ギャップ１４が狭い
ことと相俟つて、ギャップ１４に対する雰囲気ガスの侵
入が抑制される。

【０００９】

【実施例】ノズル本体及びシールロール共にステンレス
鋼ＳＵＳ３１６Ｌで作製した溶融めっき用ノズルを使用
した。ノズル本体の先端に、鋼帯の幅に等しい長さ１，
０００ｍｍで幅０．５ｍｍのスリット４を形成した。シ
ールロール９は、直径５ｍｍ及び長さ１，０００ｍｍ
で、０．２ｍｍのギャップ１４で上流側唇部８に設け
た。そして、下流側唇部１２と鋼帯１との間隙が１．５
ｍｍ，上流側唇部８と鋼帯１との間隙が０．５ｍｍとな
るように、ノズル２を鋼帯１の通板路に臨ませた。めっ
き原板として、板厚０．８ｍｍ及び板幅１，０００ｍｍ
の低炭素鋼鋼帯を使用した。雰囲気ガス５０容量％Ｈ₂
−Ｎ₂ の還元性雰囲気下で７００℃に３０秒加熱する還
元処理により、鋼帯表面の酸化皮膜を除去した。還元処
理された鋼帯を通板速度１００ｍ／分で走行させなが
ら、溶融めっき用ノズルによりＡｌめっき及びＺｎめっ
きを施した。Ｚｎめっきには、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の成長
を抑制するために０．１〜０．２重量％のＡｌを添加し
た温度４６０℃のＺｎ−Ａｌ合金溶湯を使用し、目標目
付け量が６０ｇ／ｍ² となるように鋼帯表面に供給し
た。めっき時の鋼帯１は、５０容量％Ｈ₂ −Ｎ₂ の還元
性雰囲気下で表面温度４８０℃に保持した。

【００１０】Ａｌめっきには、脆くて硬質のＦｅ−Ａｌ
合金層の成長を抑制するために、８〜１０重量％のＳｉ
を含むＡｌ−Ｓｉ合金を使用した。Ａｌ−Ｓｉ合金を６
６０℃に加熱して溶融させ、目標目付け量が６０ｇ／ｍ
² となるようにノズル２から鋼帯１に送り出した。この
とき、鋼帯１の表面温度は、６８０℃に保持した。Ｚｎ
めっき及びＡｌめっきされた鋼板のめっき層を調査した
ところ、何れも気泡，不めっき等の欠陥が観察されず、
良好なめっき層であることが判った。また、めっき付着
量は、板幅方向及び通板方向共に±３ｇ／ｍ² の範囲で
変動しているに過ぎなかった。比較のため、シールロー
ル９のないノズルを使用し、同様な条件下で鋼帯をめっ
きした。得られためっき鋼板は、Ｚｎめっき層及びＡｌ
めっき層共に、雰囲気ガスの巻込みに起因して多数の気
泡や不めっきが発生していた。めっき付着量のバラツキ
も、±１０ｇ／ｍ² と大きくなっていた。

【００１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の溶融め
っき用ノズルは、めっきされる鋼帯の走行方向に関して
上流側の唇部を突出させ、この唇部にシールロールを設
けている。シールロールは、ノズルのスリットから送り
出されためっき金属が鋼帯表面に付着するめっき空間へ
の雰囲気ガスの侵入を防止する。これにより、スリット
から流出しためっき金属は、安定したメニスカスを形成
し、気泡，不めっき等の欠陥がない良質のめっき層とな
る。また、雰囲気ガスの侵入によるメニスカスの変動が
ないため、めっき層の厚みも均一化される。このように
して、本発明によるとき、操業柔軟性に優れた溶融めっ
き用ノズルを使用しためっき法の長所を活かし、良質の
めっき鋼板を製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の溶融めっき用ノズル

【図２】本発明に従った溶融めっき用ノズルの正面図

【図３】同溶融めっき用ノズルの側断面図（ａ）及び
側面図（ｂ）

【符号の説明】

１：鋼帯２：溶融めっき用ノズル３：めっ
き金属４：スリット５：めっき層６：メニ
スカス７：気泡８：上流側唇部９：シー
ルロール１０：回転軸１１：軸受け１２：下
流側唇部１３：鋼帯と上流側唇部との間の間隙１４：上流側唇部とシールロールとの間のギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続走行する鋼帯に対向して配置したノ
ズル本体と、該ノズル本体の内部に設けられ、めっき金
属供給源に連通した空洞部と、該空洞部から前記鋼帯側
に穿設され、先端が前記鋼帯の表面に近接しているスリ
ットと、該スリットを区画する下流側唇部及び上流側唇
部と、該上流側唇部に設けられたシールロールとを備
え、前記下流側唇よりも前記上流側唇部が前記鋼帯に向
けて突出している溶融めっき用ノズル。