JPH08209319A - 線材の連続溶融亜鉛めっきガス絞り方法及びそのガス絞り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 めっきのバラツキや光沢不良等を解消して、
めっき性能、信頼性とともに品質、生産性を向上する。 【構成】 ボックス１に酸素ガスと窒素ガスの混合容積
比５．０×１０^-5以下の混合ガスＧ１を導入してボック
ス内の混合ガスＧ２の酸素濃度を２０〜８０ppm に制御
し、線材のめっき付着量ａ１を２５０〜６００ｇ／ｍ²
にガス絞りする際に、制御される流量計１８ａ付きの窒
素ガスの供給ライン１０ａと、制御される流量計１８ｂ
付きの酸素ガスの供給ライン１０ｂと、両供給ラインに
連結しミキサー２１及び混合ガスタンク２２で酸素ガス
と窒素ガスの混合容積比５．０×１０^-5以下の混合ガス
Ｇ１に混合して蓄圧する混合ライン２０と、混合ライン
に連結し減圧弁３２と流量計３４及び制御される電磁弁
３５で混合ガスＧ１をボックスに導入してボツクス内の
混合ガスＧ２の酸素濃度を２０〜８０ppm に制御する導
入ライン３０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融亜鉛浴して引き上
げた各種の線材（鋼線等）を、窒素ガスに適度で微量の
酸素ガスを混合した混合ガスの雰囲気でガス絞りする線
材の連続溶融亜鉛めっきガス絞り方法及びそのガス絞り
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、線材（鋼線等）の連続亜鉛めっき
は、通常、溶融亜鉛浴の浴面に窒素ガスを充填したボツ
クスを配置して、線材を１５〜３０ｍ／分程度の線速で
溶融亜鉛浴に浸漬して引き上げ、引き上げ直後の溶融亜
鉛付き線材をボックス内に充満した窒素ガスの雰囲気で
通線し、このめっき付着量を２５０〜６００ｇ／ｍ² 程
度にガス絞りする連続溶融亜鉛のガス絞りめっき方法で
行われている。

【０００３】また、鋼板の連続亜鉛めっきでは、窒素ガ
スを充填したボックス内にワイピングノズルを配置し
て、線板を７０〜２００ｍ／分程度の速度で溶融亜鉛浴
に浸漬して引き上げた後、引き上げ直後の溶融亜鉛付き
線板にワイピングノズルで窒素ガスと酸素ガスの混合ガ
ス（酸素濃度１００〜５００００ｐｐｍ程度）を吹き付
けて払拭し、めっき付着量４０〜２５０ｇ／ｍ² 程度に
ガス絞りする連続溶融亜鉛めっきのガス絞りめっき方法
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の線材の連続溶融
亜鉛めっきガス絞りは、鋼板に比べ線材の振動が大きく
線材表面の付着めっきが滑り落ちてフシ状部ができるな
どのめっきバラツキが生じ易く、溶融亜鉛浴の浴面から
上昇する亜鉛蒸気がボックスの出口で空気に触れて発火
し、めっき線の表面が焼けて光沢不良（灰、黒色）にな
るなどの基本的な課題がある。また、線板めつきにおけ
る前記の混合ガス吹き付けによるワイピング手段は線材
のめっきバラツキをさらに助長して適用できない、ま
た、前記のように鋼板に比べ線材の線速やめっき付着量
が著しく異なり、線板めつきにおける混合ガスを線材め
っきには適用できないなどの課題がある。

【０００５】本発明は、前記のような課題を解決するた
めに解決されたものであつて、その目的とする処は、線
材のめっき条件に対応した適度の酸素濃度及び量の混合
ガスを制御して導入し、ボックス内を適度で微量な酸素
濃度の混合ガスの雰囲気に制御することにより、めっき
のバラツキや光沢不良等を解消して、めっき性能、信頼
性とともに品質、生産性を向上した線材の連続溶融亜鉛
めっきガス絞り方法及びそのガス絞り装置を提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶融亜鉛浴し
て引き上げた溶融亜鉛付き線材を、ボックス内に充満し
た窒素ガスと酸素ガスの混合ガスの雰囲気でガス絞りす
る連続溶融亜鉛めっきのガス絞り方法において、ボック
ス内に酸素ガスと窒素ガスの混合容積比５．０×１０^-5
以下の混合ガスを導入してボックス内の混合ガスの酸素
濃度を２０〜８０ppm に制御し、ボックス内を線材めっ
きに対応した適度で微量な酸素濃度の混合ガスの雰囲気
で溶融亜鉛付き線材をめっき付着量２５０〜６００ｇ／
ｍ² にガス絞りして、めっきのバラツキや光沢不良等を
解消し品質とともにめっき性能、信頼性及び生産性を高
めている。

【０００７】また、制御される流量計付き窒素ガスの供
給ライン、制御される流量計付き酸素ガスの供給ライ
ン、及び両供給ラインに連結したミキサーと混合ガスタ
ンク付き混合ラインにより、酸素ガスと窒素ガスの混合
容積比５．０×１０^-5以下の高精度の混合ガスとし、混
合ラインに連結した減圧弁と流量計及び制御される電磁
弁付き導入ラインにより、ボツクス内への混合ガスの制
御、導入及びボツクス内の混合ガスの酸素濃度（２０〜
８０ppm ）の制御性能を高めて、めっき性能、信頼性等
を高めている。

【０００８】

【作用】線材のめっき条件に対応させて、酸素ガスと窒
素ガスの混合容積比５．０×１０^-5以下の混合ガスを制
御してボックス内に導入して、ボックス内の混合ガスの
酸素濃度を２０〜８０ppm に制御し、線材めっきに対応
した適度で微量の酸素濃度に低下したボックス内の混合
ガスの雰囲気で、溶融亜鉛浴した直後の溶融亜鉛付き線
材がめっき付着量２５０〜６００ｇ／ｍ² にガス絞りさ
れ、線材に付着した溶融亜鉛の流動性低下が防止されて
その流出滴下がスムーズになりガス絞りが円滑に行われ
て、フシ部等によるめっきバラツキやボックス出口にお
ける亜鉛蒸気の発火による光沢不良等が効果的に解消さ
れ、めっき付着量２５０〜６００ｇ／ｍ² のめっき線と
して高品質にかつ能率良くめっき処理される。

【０００９】また、制御される流量計付き窒素ガスの供
給ライン、制御される流量計付き酸素ガスの供給ライ
ン、及び両供給ラインに連結したミキサーと混合ガスタ
ンク付き混合ラインにより、酸素ガスと窒素ガスの混合
容積比５．０×１０^-5以下の混合ガスに精度良く均質に
混合して蓄圧され、混合ラインに連結した減圧弁、流量
計、制御される電磁弁付き導入ラインにより、前記の混
合ガスが制御されてボツクス内に導入され、ボツクス内
の混合ガスの酸素濃度が２０〜８０ppm に精度良く制御
されて、ガス絞りする混合ガスの酸素濃度の制御性能、
信頼性が高められ優れた線材めっき性能、信頼性が得ら
れる。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図中ａは溶
融亜鉛浴（溶融亜鉛）、ａ１はガス絞り後の線材の付着
めっき、１は下部を溶融亜鉛浴ａの液面に少し浸漬して
配置したシール用のボックス、５は亜鉛めっきする鋼線
等の線材、Ｇ２はボックス内に充満したガス絞り用の混
合ガス（窒素ガス＋酸素ガス）、１０ａは流量計１８ａ
等を備えた窒素ガスＮ₂ の供給ライン、１０ｂは流量計
１８ｂ等を備えた酸素ガスＯ₂ の供給ライン、２０はミ
キサー２１及び混合ガスタンク２２等を備えた混合ライ
ン、３０は減圧弁３２と流量計３４及び電磁弁３５等を
備えた混合ガスＧ１の導入ラインである。

【００１１】図示例の第１実施例は、溶融亜鉛浴ａして
引き上げた溶融亜鉛付き線材５を、ボックス１内に充満
した窒素ガスと酸素ガスの混合ガスＧ２の雰囲気でガス
絞りする連続溶融亜鉛めっきのガス絞り装置において、
ボックス１内に酸素ガスと窒素ガスの混合容積比５．０
×１０^-5以下の混合ガスＧ１を導入してボックス１内の
混合ガスＧ２の酸素濃度を２０〜８０ppm に制御し、線
材５のめっき付着量ａ１を２５０〜６００ｇ／ｍ² にガ
ス絞りする線材の連続溶融亜鉛めっきガス絞り方法にな
つている。

【００１２】また、第２実施例は、溶融亜鉛浴ａして引
き上げた溶融亜鉛付き線材５を、ボックス１内の窒素ガ
スと酸素ガスの混合ガスＧ２の雰囲気でガス絞りする連
続溶融亜鉛めっきのガス絞り装置において、制御される
流量計１８ａ付きの窒素ガスの供給ライン１０ａと、制
御される流量計１８ｂ付きの酸素ガスの供給ライン１０
ｂと、両供給ライン１０ａ，１０ｂに連結しミキサー２
１及び混合ガスタンク２２で酸素ガスと窒素ガスの混合
容積比５．０×１０^-5以下の混合ガスＧ１に混合して蓄
圧する混合ライン２０と、混合ライン２０に連結し減圧
弁３２と流量計３４及び制御される電磁弁３５で混合ガ
スＧ１をボツクス１内に導入してボツクス１内の混合ガ
スＧ２の酸素濃度を２０〜８０ppm に制御する導入ライ
ン３０とを具備した線材の連続溶融亜鉛めっきガス絞り
装置になつている。

【００１３】さらに詳述すると、図示の連続溶融亜鉛め
っきガス絞り装置は、窒素ガスＮ₂の供給ライン１０
ａ、酸素ガスＯ₂ の供給ライン１０ｂ、混合ガスＧ１の
混合ライン２０、混合ガスＧ１の逃しライン２３、混合
ガスＧ１の導入ライン３０、導入ライン中の混合ガスＧ
１の酸素濃度の検出ライン３６、及びボツクス１内に充
満した混合ガスＧ２の酸素濃度の検出・制御ライン４０
等からなり、供給ライン１０ａには、適宜の手段で窒素
ガスが供給され、この窒素ガスは、フイルター１１ａで
不純ガス等を除き減圧弁１２ａで所定の圧力（圧力計１
３ａで検出）に調整された後、電磁弁１４ａによる制御
及び流量計１８ａ（流量計１５ａと２段減圧弁１６ａ，
１７ａ）で所望のガス圧、量としてガス混合ライン２０
に供給される。

【００１４】また、供給ライン１０ｂは、適宜の手段で
酸素ガスが供給され、この酸素ガスは、フイルター１１
ｂ、減圧弁１２ｂ（圧力計１３ｂで検出）、電磁弁１４
ｂによる制御及び流量計１８ｂ（流量計１５ｂと２段減
圧弁１６ｂ，１７ｂ）等からなり、供給ライン１０ａと
同様な機構で所望のガス圧、量としてガス混合ライン２
０に供給される。

【００１５】次に、混合ライン２０には、供給ライン１
０ａ及び１０ｂにより高純度の窒素ガス及び酸素ガスが
所定の設定割合で高精度に供給され、窒素ガス及び酸素
ガスを複数段（図示例３段）のミキサー２１で均質に混
合して酸素ガスと窒素ガスの混合容積比（酸素ガス／窒
素ガス）５．０×１０^-5以下の混合ガスＧ１とし、この
ガス圧を圧力スイッチ２２ａで検出して電磁弁１４ａ、
１４ｂを制御し、混合ガスタンク２２で混合ガスＧ１を
所定圧に蓄圧して導入ライン３０に供給する。混合ガス
タンク２２に連設した逃しライン２３の安全弁２４で混
合ガスタンクの安全性を高めている。

【００１６】さらに、導入ライン３０は、圧力計３１，
３３や減圧弁３２、流量計３４及び制御される電磁弁３
５を備え、混合ガスタンク２２内の混合ガスＧ１を減圧
弁３２で一次的に減圧した後、流量計３４及び電磁弁３
５で制御してボックス１内に導入するとともに、検出ラ
イン４０の酸素分析計４２による混合ガスＧ２中の酸素
濃度の検出に基づき電磁弁３５が制御され、混合ガスＧ
１の導入量を制御してボックス１内の混合ガスＧ２の酸
素濃度を２０〜８０ppm に維持する。また、検出ライン
４０は、ボックス１内の混合ガスＧ２の微量を減圧弁４
１を介し酸素分析計４２に導入して、酸素分析計４２で
混合ガスＧ２中の酸素濃度を検出して導入ライン中の電
磁弁３５を前記のように制御し、混合ガスＧ１の導入精
度がさらに高められる。なお、検出ライン４０による混
合ガスの導入制御がなくても、導入ライン３０までの機
構でボックス１内の混合ガスＧ２の酸素濃度を前記の範
囲内に維持することは一応可能である。

【００１７】また、検出ライン３６は、電磁弁３７を介
し導入ライン３０中の混合ガスＧ１の微量をサンプルガ
スとして酸素分析計３８に導入し、混合ガスＧ１中の酸
素濃度を検出してその調整試料とする。

【００１８】前記の連続溶融亜鉛めっきガス絞り装置に
おいて、混合ガスＧ１は、線材５のめっき条件に対応さ
せて５．０×１０^-5以下の適度の混合容積比（酸素ガス
／窒素ガス）に設定し、また、ボックス１内の混合ガス
Ｇ２は、線材のめっき条件に対応させて酸素濃度を２０
〜８０ｐｐｍの範囲内の所望値に設定され、ボックス１
内の残存酸素に対応させて混合ガスＧ１を適量に制御し
てボックス１内に導入することにより、ボックス内は前
記のような酸素濃度の混合ガスＧ２で充満したガス絞り
の雰囲気に制御される。ボックス内に充満された前記の
ような酸素濃度の混合ガスＧ２で形成されたガス絞りの
雰囲気は、線材めっきに対応した適度で微量な酸素濃度
に低下されて、溶融亜鉛浴した直後の線材の付着めっき
の流動性低下を防止してその流出滴下がスムーズになり
ガス絞りが円滑に遂行され、線材の振動等の影響が格別
になくフシ部発生等によるめっきバラツキやボックス出
口における亜鉛蒸気の発火による光沢不良等が効果的に
解消されて、めっき付着量２５０〜６００ｇ／ｍ² のめ
っき線として高品質にかつ能率良くめっき処理される。
また、線材のめっき線速やめっき付着量の増加が可能に
なつて生産性が高められる。

【００１９】また、図２（Ａ）に示すように前記の連続
溶融亜鉛めっきガス絞り装置によつて、線材の線速（１
５〜３５ｍ／分）を変えて溶融亜鉛めっきガス絞りする
と、ガス絞り後の線材のめっき付着量は２５０〜６００
ｇ／ｍ² 程度になり、また、その線材のめっき付着量
（１００〜６００ｇ／ｍ² ）とボックス１内の混合ガス
Ｇ２の酸素濃度を変えて試験し、ガス絞り後の各めつき
線の外観で図２（Ｂ）に示すような評価が得られた。図
示のｏ印は、フシ等が形成されず格別のめっきバラツキ
ができないで、亜鉛蒸気の発火によるヤケ等の光沢損傷
が殆んど見られない高品質のめつき線を示し、この結果
で得られる上限線の上側ではフシ部発生等によるめっき
バラツキが生じ（×印）、また、下限線の下側ではヤケ
等による光沢不良となる（×印）。

【００２０】即ち、図２（Ｂ）の評価から明らかなよう
に、線材の線速あるいはめっき付着量等のめっき条件に
対応させて、ボックス１内に充満させる混合ガスＧ２の
酸素濃度を２０〜８０ｐｐｍの範囲内に制御することに
より、めっき付着量ａ１−２５０〜６００ｇ／ｍ² のめ
っき線が高品質で得られることを確認した。また、図２
（Ａ）に示すように線材の線速を３５ｍ／分程度まで増
加しても同様な高品質のめっき線を連続して製造するこ
とができることを確認している。

【００２１】本発明は、鋼線の他に鉄線や各種の軽金属
線等の鋼材の連続めっきに適用される。図示のガス絞り
装置は一実施例を示したものであり、供給ライン１０ｂ
に空気を供給して、この含有酸素ガス及び窒素ガスを供
給ライン１０ａに供給する窒素ガス及び供給ライン１０
ｂに供給する酸素ガスに代替するように調整することも
可能である。また、各ライン及び付設機構の具体的な構
造は、図示例に限らず多様に改変可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、前述のように構成され酸素ガ
スと窒素ガスの混合容積比５．０×１０^-5以下の混合ガ
スを制御してボックス内に導入し、ボックス内の混合ガ
スの酸素濃度を２０〜８０ppm に制御して、ボックス内
に充満した混合ガスの雰囲気を線材めっきに対応した適
度で微量な酸素濃度に低下することにより、溶融亜鉛浴
した直後の線材は、その付着めっきの流動性の低下が防
止されその流出滴下がスムーズになつて円滑にガス絞り
され、めっきのバラツキや光沢不良等が効果的に解消さ
れて、めっき付着量２５０〜６００ｇ／ｍ² のめっき線
として高品質にかつ能率良くめっきされるなど、線材の
めっき性能や信頼性とともに品質、生産性を著しく向上
している。

【００２３】また、制御される流量計付き窒素ガスの供
給ライン、制御される流量計付き酸素ガスの供給ライ
ン、及び両供給ラインに連結したミキサーと混合ガスタ
ンク付き混合ラインにより、酸素ガスと窒素ガスの混合
容積比５．０×１０^-5以下の混合ガスが精度良く均質に
混合して蓄圧され、混合ラインに連結した減圧弁と流量
計及び制御される電磁弁付き導入ラインにより、前記の
混合ガスがボツクス内に制御されて導入され、ボツクス
内の混合ガスの酸素濃度が２０〜８０ppm に精度良く制
御されて、ガス絞りする混合ガスの酸素濃度の制御性
能、信頼性が高められて優れた線材めっき性能、信頼性
をさらに高めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す連続亜鉛めっきの工程図
（Ａ）とそのボックス部分の拡大縦断面図（Ｂ）

【図２】線材の線速とめっき付着量との関連特性図
（Ａ）及びめっき付着量とガス絞り混合ガス中の酸素濃
度との特性図（Ｂ）である。

【符号の説明】

ａ 溶融亜鉛浴 ａ１ めっき付着量（ガス絞り後） １ ボックス ５ 線材 Ｇ１ 混合ガス（導入する混合ガス） Ｇ２ 混合ガス（ボックス内のガス絞り用） １０ａ 窒素ガスの供給ライン １０ｂ 酸素ガスの供給ライン １８ａ 流量計（窒素ガスの供給ライン） １８ｂ 流量計（酸素ガスの供給ライン） ２０ 混合ライン ２１ ミキサー ２２ 混合ガスタンク ３０ 導入ライン（混合ガスＧ１） ３２ 減圧弁 ３４ 流量計（混合ガスＧ１） ３５ 電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融亜鉛浴して引き上げた溶融亜鉛付き
   線材を、ボックス内に充満した窒素ガスと酸素ガスの混
   合ガスの雰囲気でガス絞りする連続溶融亜鉛めっきのガ
   ス絞り方法において、ボックス内に酸素ガスと窒素ガス
   の混合容積比５．０×１０^-5以下の混合ガスを導入して
   ボックス内の混合ガスの酸素濃度を２０〜８０ppm に制
   御し、線材のめっき付着量を２５０〜６００ｇ／ｍ² に
   ガス絞りすることを特徴とする線材の連続溶融亜鉛めっ
   きガス絞り方法。
2. 【請求項２】 溶融亜鉛浴して引き上げた溶融亜鉛付き
   線材を、ボックス内に充満した窒素ガスと酸素ガスの混
   合ガスの雰囲気でガス絞りする連続溶融亜鉛めっきのガ
   ス絞り装置において、制御される流量計付きの窒素ガス
   の供給ラインと、制御される流量計付きの酸素ガスの供
   給ラインと、両供給ラインに連結しミキサー及び混合ガ
   スタンクで酸素ガスと窒素ガスの混合容積比５．０×１
   ０^-5以下の混合ガスに混合して蓄圧する混合ラインと、
   同混合ラインに連結し減圧弁と流量計及び制御される電
   磁弁で前記の混合ガスをボツクス内に導入して同ボツク
   ス内の混合ガスの酸素濃度を２０〜８０ppm に制御する
   導入ラインとを具備したことを特徴とする線材の連続溶
   融亜鉛めっきガス絞り装置。