JPH0754116A - 溶融亜鉛めっき浴用シンクロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 めっき製品の品質を阻害する押し疵やロール
マーク等の欠陥を防止し、且つ過大な回転トルクがかか
らない溶融亜鉛めっき用シンクロール。 【構成】 シンクロール１の表面に溝１２が設けられて
いるが、この溝の幅Ｗを１mm以上深さを１mmよりも大き
くして、ドロスによる溝の目詰まりを防ぎ、又溝幅を２
mm以下且つ溝を隔てる陸幅Ｐを２．５mm以下としてロー
ルマークを防いでいる。同時に、溝の深さを２mm以下と
して、シンクロールに過大なトルクがかかることを防止
している。 【効果】 めっき面の欠陥発生を防ぐとともにシンクロ
ールの耐久性が向上。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】連続溶融亜鉛めっき槽の浴中に浸
漬されて鋼帯を所定の方向に導くシンクロールに関連
し、ドロスが付着し難く又ロールにかかるトルクが小さ
い表面構造をもった溶融亜鉛めっき浴用シンクロールに
関する。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛や錫、アルミニウムのように比較的
融点の低い金属は、これを溶融した状態に保っためっき
浴に鋼帯を浸漬通過させることによって、めっきを施す
ことが行われている。このめっき浴中にあって、鋼帯の
進行方向を変えるために使用されるのがシンクロール
で、このロールにはめっき鋼板の表面に欠陥を作らない
ための工夫が施されている。

【０００３】図５に、シンクロールと鋼帯との関係を示
す。シンクロール１は亜鉛が溶融しているめっき浴２の
底部近くに在って、めっき浴２の中に斜めに進入してく
る鋼帯３の進行方向を変えて上方へ向かわせる。この間
に溶融しているめっき金属は鋼帯表面に付着する。めっ
きされた鋼帯は、めっき浴２から出る位置をサポートロ
ール４によって調整され、出た直後に噴射ノズル５から
噴射されるガスによってめっきの付着量がコントロール
される。シンクロールは、このように溶融金属中にあっ
て鋼帯と強く接触するので、めっき鋼板の表面に与える
影響が大きい。

【０００４】先ず、亜鉛を主成分とする溶融亜鉛めっき
浴に特有の現象としてドロスの生成があり、これがめっ
き表面欠陥の原因となる。ドロスは、亜鉛と鉄とが反応
した合金を主成分とする異物で、めっき金属よりも融点
が高く固相でめっき浴中に浮遊している。このドロス
は、鋼帯とシンクロール表面との間で凝集し易く、シン
クロールと鋼帯との間に巻き込まれるとめっき面に押し
疵等の欠陥を発生させる。ドロスの巻き込みを防ぐた
め、シンクロールの表面に周方向に連続的に或いは非連
続的に溝を形成し、この溝を通してドロスを逃がすこと
が工夫された。

【０００５】次に、シンクロール表面に溝を作っても、
その形状・寸法によっては、溝が目詰まりしたり、或い
は、その型が鋼帯に転写されたように、めっき製品に帯
状に色調の異なる面が現れる（以下、ロールマークと称
す）という問題が生じた。従来、このドロスの排除とロ
ールマークの防止とを両立させようとして、シンクロー
ルの表面溝に関して種々の提案が行われている。

【０００６】例えば、特開昭６４−７９３５６号公報で
は、深さ０．５mm乃至１０mm、溝幅５mm乃至１０mm、Ｒ
３mm乃至１０mm、ピッチ２０mm乃至６０mmのクロスグル
ーブ状溝を設けることによって、鋼帯へのドロスの付着
と鋼帯の蛇行とを防いでいる。又、特開平２−２２８４
５８号公報では、深さ１．０mm以下の溝を０．５mm乃至
１０mmのピッチで形成し、鋼帯へのドロスの付着とロー
ルマークの防止とを両立させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シンク
ロール表面に溝を形成するとロールにかかるトルクが大
きくなることがあり、従来の提案ではこの点についての
考慮がなく、過大トルクの問題が未解決のまま残されて
いた。

【０００８】この発明は、この過大トルクの問題を解決
するためになされたもので、鋼帯へのドロスの付着及び
ロールマークを防止するとともに過大トルクがかからな
い溶融亜鉛めっき浴用シンクロールを提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の手段は、ロールの表面に周方向に連続的或いは非連続
的に溝を設けた溶融亜鉛めっき用シンクロールにおい
て、その溝の寸法を深さが１．０mmを超え２．０mm以下
で幅が１．０mm以上２．０mm以下とし、この溝を陸幅
１．０mm以上２．５mm以下の間隔で形成した溶融亜鉛め
っき浴用シンクロールである。

【００１０】

【作用】図１に溝を示すが、（ａ）図はシンクロール１
の周方向に溝１２が形成されている様子を示すものであ
り、（ｂ）図は陸幅Ｐで形成されている深さＤ，幅Ｗの
溝を示す。シンクロールの溝は前述したようにドロスを
逃がす道であり、これによってシンクロールと鋼帯との
間にドロスが挟まれることを避けるものである。

【００１１】ドロスを順調に流出させるために、一本の
溝が必要な幅と深さを持たなければならないが、溝の幅
と深さ共適切な範囲が存在する。又、溝と溝とを隔てる
山の幅にも限界が存在する。必要な幅と深さについて、
深さが１．０mm以下でも、又幅が１．０mmに満たなくて
も、溝はドロスによって目詰まりを起こし易い。目詰ま
りを起こすと鋼帯がスリップし、表面を疵付けることが
ある。

【００１２】図２は、溝の深さを変えた場合のロールの
回転トルクの変化を示したもので、縦軸は溝の深さが
１．０mmの場合の回転トルクを１として各々の深さでの
回転トルクを比で表したもの、横軸は溝の深さである。
溝の深さが２．０mmを超すと回転トルクは急に上昇し始
め、深さが２．５mmでは２倍にも達する。溝の深さが増
すと回転に対する抵抗が大きくなり、溶融亜鉛のように
比重の大きなめっき浴中ではこの影響が大きいと考えら
れるが、そのメカニズムの詳細は明らかでない。

【００１３】図３は、幅が一定で深さが異なる溝を形成
したシンクロールを用いてめっきを行った場合の目詰ま
りの起こり難さを調べた結果を示すものである。目詰ま
りの起こりにくさの指標は、各々のシンクロールが溝の
目詰まりを起こさずにめっき処理が行えた鋼帯処理量で
ある。図３において、縦軸は鋼帯処理量を示し、横軸は
溝の深さを示す。

【００１４】溝の深さが１．０mm以下になると鋼帯処理
量は急激に低下し、０．５mmでは１．０mmの場合と比較
して二十分の一以下になってしまう。陸幅については、
シンクロール表面の強度、耐久性から、１．０mm以上が
必要である。

【００１５】次に、溝の断面積及び陸幅の増加に対する
限界について説明する。図４は、ロールマークと溝の幅
との関係、及び、同じく陸幅との関係を調べた結果であ
る。深さを一定にし、幅及び陸幅を変えたシンクロール
を用いてめっきを行い、製品についてロールマークを観
察した結果である。縦軸にロールマークの程度を示して
あり、Ｏの座標はロールマークが全く発生していないこ
とを示し、上方はマークが明瞭になりその程度が悪化し
ていることを示す。横軸は溝の幅と陸幅の寸法を示す共
通座標である。

【００１６】溝の幅が２．０mm以下の場合ロールマーク
は現れないが、２．０mmを超すと現れ始め、幅が広くな
るとその程度が悪化してくる。又、陸幅が２．５mm以下
の場合ロールマークは現れないが、２．５mmを超すと現
れ始め、陸幅が大きくなるとその程度が悪化してくる。

【００１７】シンクロールは無駆動ロールで、走行する
鋼帯によって回転させられる。発明者らはめっき鋼板の
品質向上を目的に、シンクロールとめっき層との関係を
さらに調べているうちに、シンクロールの回転トルクと
溝の形状との間に特異な関係があることを見出した。ト
ルクが大きいとロールの傷みが早くその寿命が短くなる
ので、可及的に小さなトルクで操業できることが望まれ
る。

【００１８】以上まとめると、溝の深さが１．０mm以下
では目詰まりが起き易く、２．０以上では回転トルクが
過大となる。溝の幅が１．０mm未満では目詰まりが起こ
り易く、２．０以上ではロールマークが現れるおそれが
ある。陸幅が１．０未満ではシンクロールの耐久性が劣
る。なお、必要に応じて、山の肩及び溝の隅には曲率半
径０．２乃至０．４程度の丸みをつけ、ドロスが溝に流
れ込み易いように又溝の中を流れ易いようにすることが
適切である。

【００１９】

【実施例】シンクロールの周方向に螺旋状に連続した溝
を生成し、これを亜鉛・アルミニウム合金めっき浴に使
用して鋼帯にめっきを施した。溝と陸の寸法が異なるシ
ンクロールについて、溝の目詰まり、製品の押し疵とロ
ールマーク及び操業中のシンクロールの回転トルクにつ
いて評価した。

【００２０】溝の目詰まりは、目詰まりを起こさずにめ
っきが施された鋼帯処理量で評価し、押し疵とロールマ
ークは、肉眼で観察された場合を×とし、認められなか
った場合を○とし、又回転トルクは溝の深さ１．０mmの
場合を基準としてその比で評価した。溝の寸法及び山の
寸法と評価結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】この発明の実施例では、押し疵やロールマ
ークが発生したものは無く、又目詰まりを起こすまでの
鋼帯処理量はほぼ２乃至３万トンと満足な結果であり、
回転トルク比は１．３以内であった。

【００２３】これに対して、この発明の条件範囲を外れ
る比較例では、溝の深さ或いは幅が小さ過ぎる試験No.
９、１０では押し疵が発生するとともに鋼帯処理量は千
トン台と少なく、又溝が深過ぎる試験No. １１では回転
トルクが過大で、溝幅或いは陸幅が大き過ぎる試験No.
１２、１３ではロールマークが発生した。

【００２４】

【発明の効果】以上述べてきたように、この発明による
シンクロール表面の溝は、目詰まりし難い幅と深さとを
持ち、又ロールマークの付き難い溝幅と陸幅とを以て形
成されている。加えて、溝の深さを制限することによっ
てロールに過大トルクがかかることを防いでいる。この
ため、めっき製品の表面欠陥発生が防止されるととも
に、シンクロールの耐久性が向上した。このように、製
品品質と生産コスト両面に貢献するこの発明の効果は大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明を説明するための、シンクロール表面の溝
の概念を示す図である。

【図２】発明の主要な原理を説明するための溝の深さと
回転トルクとの関係を示す図である。

【図３】溝の深さと目詰まりを起こさずに処理可能な鋼
帯処理量との関係を示す図である。

【図４】溝の幅又は陸幅とロールマークとの関係を示す
図である。

【図５】シンクロールの使用状況を説明するめっき浴の
縦断面を示す概要図である。

【符号の説明】

１ シンクロール ２ めっき浴 ３ 鋼帯 １２ 溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールの表面に周方向に連続的或いは非
   連続的に溝を設けた溶融亜鉛めっき用シンクロールにお
   いて、深さが１．０mmを超え２．０mm以下で幅が１．０
   mm以上２．０mm以下の溝を陸幅１．０mm以上２．５mm以
   下の間隔で形成したことを特徴とする溶融亜鉛めっき浴
   用シンクロール。