JPH09184054A - 溶融金属めっきにおけるめっき付着量制御方法 - Google Patents

溶融金属めっきにおけるめっき付着量制御方法

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JPH09184054A
JPH09184054A JP35360795A JP35360795A JPH09184054A JP H09184054 A JPH09184054 A JP H09184054A JP 35360795 A JP35360795 A JP 35360795A JP 35360795 A JP35360795 A JP 35360795A JP H09184054 A JPH09184054 A JP H09184054A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属めっきにおいて、薄目付めっきから
厚目付めっきまでのめっき付着量を常に高精度に制御す
ること 【解決手段】 溶融金属めっき浴を通過して浴上方に連
続的に走行するストリップに、めっき浴の上方位置にお
いてワイピングノズルからガスを噴射することによりめ
っき付着量を制御する方法において、下記(1)式好まし
くは下記(2)式を満足する条件(但し、Cw:めっき付
着量、P:ワイピングノズルのガス噴射圧力、V:ライ
ン速度、B:ノズル−ストリップ間距離(mm)、k1
〜k4:重回帰計算により決定される定数、m1,m2
ワイピングノズル形状に基づく定数)でワイピングノズ
ルからガスを噴射し、めっき付着量の制御を行う。 【数1】 【数2】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、鋼帯の連続溶融亜
鉛めっき等の連続溶融金属めっきにおいて、めっき浴を
通過して浴上方に連続的に走行するストリップに、めっ
き浴の上方位置においてワイピングノズルからガスを噴
射し、めっき付着量を調整する際のめっき付着量制御方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ストリップの連続溶融金属めっき
におけるめっき付着量の調整は、図1に示すように溶融
金属めっき浴2の上方に一対のワイピングノズル3,4
を設置して、めっき浴を通過して浴上方に連続的に走行
するストリップ1に前記ワイピングノズル3,4からガ
スを噴射し、ストリップ面に付着した余剰の溶融めっき
金属を掻き落とすことにより行われている。
【0003】このような連続溶融金属めっきにおけるめ
っき付着量の制御方法として、例えば特開平6−116
696号公報には、めっき付着量Wをストリップのライ
ン速度V、ワイピングノズルのガス噴射圧力P、ノズル
−ストリップ間距離Bを因子とした関係式に基づいて制
御する方法が開示されている。従来、このような因子を
用いた関係式は多数発表されており、その中の1つとし
て例えば次のような関係式が知られている。
【数3】 ここで、上記関係式中のh0、h1、h2、h3の各係数の
値は、実績めっき付着量から重回帰計算によって決定さ
れるものである。
【0004】また、特開平5−171395号公報に
は、めっき付着量に対するストリップ板厚の影響も考慮
して上記の3つの制御因子(ライン速度V、ワイピング
ノズルのガス噴射圧力P、ノズル−ストリップ間距離
B)に板厚tを組み合わせ、めっき付着量を次のような
関係式で制御するめっき付着量制御方法が開示されてい
る。
【数4】
【0005】さらに、特開平6−296923号公報に
は、ワイピングノズルからのガス噴流がノズル−ストリ
ップ間距離によって展開領域と完全発達領域とに分けら
れ、これらの領域ではノズル−ストリップ間距離がめっ
き付着量に及ぼす影響が異なることを考慮し、展開領域
と完全発達領域で次のような別々の関係式を用いてめっ
き付着量を制御する方法が開示されている。
【数5】
【0006】上記のような各付着量制御方法では、それ
ぞれの関係式を用いてフィードフォワード制御またはフ
ィードバック制御を行い、めっき付着量を制御するもの
である。したがって、めっき付着量を精度良く制御する
ためには、これらめっき付着量関係式の精度自体が重要
な要素となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
らが検討したところによれば、連続溶融金属めっきにお
いてめっき付着量を高精度に制御するためには、上述し
た従来技術が用いている因子以外にも様々な要因や因子
を考慮する必要があることが判った。すなわち、これら
の要因や因子としては、例えばワイピングノズルからの
ガス噴流の領域を厳密に区別した場合、展開領域と完全
発達領域の間に遷移領域と呼ばれる領域が存在すること
や、めっき浴温度、めっき浴成分、めっき浴への侵入板
温度、ストリップの鋼種等の因子が挙げられる。
【0008】一方、片面当り約30g/m2程度の薄目
付から片面当り120g/m2程度の厚目付までの範囲
のめっき付着量を得るためには、採用されるワイピング
ノズルのガス噴射圧力やノズル−ストリップ間距離等の
操業条件も相当程度に広範なものとなる。したがって、
このような広範な操業条件下において常に高精度にめっ
き付着量を制御するためには、上述しためっき付着量関
係式が相当程度に高精度であることが必要となるが、上
述した従来法ではこのような広範な操業条件の下でめっ
き付着量を常に高精度に制御することは困難であること
が判った。したがって本発明の目的は、薄目付めっきか
ら厚目付めっきまでのめっき付着量を常に高精度に制御
することができるめっき付着量制御方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明のめっき付着量制御方法は以下のような
特徴を有する。 [1] 溶融金属めっき浴を通過して浴上方に連続的に走行
するストリップに、めっき浴の上方位置においてワイピ
ングノズルからガスを噴射することによりめっき付着量
を制御する方法において、下記(1)式を満足する条件で
ワイピングノズルからガスを噴射し、めっき付着量の制
御を行うことを特徴とする溶融金属めっきにおけるめっ
き付着量制御方法。
【数6】
【0010】[2] 溶融金属めっき浴を通過して浴上方に
連続的に走行するストリップに、めっき浴の上方位置に
おいてワイピングノズルからガスを噴射することにより
めっき付着量を制御する方法において、下記(2)式を満
足する条件でワイピングノズルからガスを噴射し、めっ
き付着量の制御を行うことを特徴とする溶融金属めっき
におけるめっき付着量制御方法。
【数7】
【0011】
【発明の実施の形態】溶融金属めっきされたストリップ
面にワイピングノズルからガスを噴射し、ストリップ面
に付着した余剰の溶融金属を掻き落す場合、溶融金属を
掻き落とす力としては、ワイピングノズルからのガス噴
流の衝突圧が支配的である。ここで、ガス噴流の衝突圧
Psとガス噴流の流速u及び噴流ガスの密度ρの間には
下記(3)式の関係があり、したがってガス噴流の速度u
が掻き落とし力に多大な影響を与えている。
【数8】
【0012】ガス噴流の最大流速umは、ワイピングノ
ズル出口からの距離yの関数で表わすことができるが、
この最大流速umは図2に示すように距離yによって3
つの領域に分けることができる。まず、図2に示すy≦
1の領域(展開領域)では、ガス流速が衰えないポテ
ンシャルコアが存在し、最大流速umは下記(4)式で表わ
すことができる。
【数9】 ここで、u0はワイピングノズル出口直後のガス流速で
ある。
【0013】次に、y≧l2の領域(完全発達領域)で
は、ガス噴流外部の影響が噴流中心部まで到達するため
ポテンシャルコアは完全に消滅し、最大流速umは下記
(5)式のように距離yのある乗数に比例して減少してい
く。
【数10】 一方、これら展開領域と完全発達領域の間にあるl1
y<l2の範囲(遷移領域)では、距離yが大きくなる
につれポテンシャルコアが徐々に消滅していき、最大流
速umと距離yの関係は下記(6)式で表すことができる。
【数11】
【0014】以上の点から、厳密に言えばめっき付着量
は上記の3つの領域についてそれぞれ異なるめっき付着
量関係式により制御する必要があるということになる
が、実操業ではほとんどの場合、鋼板とワイピングノズ
ルとの間隔は遷移領域内で使用され、また、遷移領域外
で操業を行う場合も遷移領域から大きく外れることはな
いため、上記(6)式で十分に良い一致が得られることが
判った。そして、このようにめっき付着量に深く関係し
ているガス流速に対するノズル−ストリップ間距離の影
響をより厳密に表わしている上記(6)式を付着量関係式
に取り込むこと、つまりノズル−ストリップ間距離の項
を上記(6)式の形式にすることにより、従来よりも高精
度なめっき付着量制御が可能になることを見い出した。
すなわち、下記(1)式を満足する条件でワイピングノズ
ルからガスを噴射することにより、めっき付着量を高精
度に制御できることが判った。
【数12】
【0015】さらに、上記(1)式で用いたライン速度
V、ワイピングノズルのガス噴射圧力P、ノズル−スト
リップ間距離Bという因子の他に、ストリップ板厚tと
めっき浴への侵入板温Tがストリップに付着した溶融金
属の粘度に大きな影響を与え、これによってめっき付着
量が影響されることが判った。したがって、これらの因
子を付着量関係式に取り込んだ下記(2)式を満足する条
件でワイピングノズルからガスを噴射することにより、
めっき付着量をより高精度に制御できることが判った。
【数13】 ここで、上記(1)式、及び(2)式におけるk1〜k6はめっ
き付着量実績値から重回帰計算をすることにより求めら
れる定数であり、また、m1、m2はワイピングノズル形
状(スリットギャップ、スリット長さ、ノズル先端部分
の外形形状等)に基づくものであって、ガス噴流の流速
測定から実験的に求められる定数である。
【0016】なお、先に述べたようにめっき浴温度も溶
融金属の粘度に影響を与えるが、めっき浴温度は定常操
業では変化しない因子であるため、本発明では付着量関
係式には含めていない。以上のような(1)式,(2)式を用
いてめっき付着量を制御する具体的な制御法としては、
ワイピング後のめっき付着量を計測して、所定のめっき
付着量が得られるようにガス噴射圧力Pまたはノズル−
ストリップ間距離Bを上記(1)式または(2)式に基づき制
御する。例えば、制御因子としてガス噴射圧力Pを選ん
だ場合には、この因子以外の値と所定のめっき付着量の
値を上記(1)式または(2)式に代入してガス噴射圧力Pを
算出し、その値に制御することにより所定のめっき付着
量を得ることが可能になる。
【0017】
【実施例】
〔実施例1〕先に述べた従来法で用いられている(a)式
について、5≦B/D≦16の範囲(B:ノズル−スト
リップ間距離[mm]、D:ワイピングノズルのスリッ
トギャップ[mm])で行った実操業データとめっき付
着量の実績値から重回帰計算により各係数を求め、(a)
式に基づいた計算値とめっき付着量の実測値とを比較し
た。その結果を図3に示す。これによれば従来法では相
関係数r=0.921であり、±10g/m2以内のバ
ラツキがあった。
【0018】これに対して本発明の実施例として、上記
と同様の実操業データとめっき付着量の実績値から上記
(1)式中のk1〜k4の値を重回帰計算により求め、ま
た、m1,m2の値をガス噴流の流速測定の結果に基づい
て求めた。k1〜k4,m1,m2の値は以下の通りであ
る。 k1=3.89 k2=−0.447 k3=0.187 k4=0.375 m1=0.272 m2=3.65 これらの定数を用い、上記(1)式に従って計算しためっ
き付着量とめっき付着量の実績値とを比較した。その結
果を図4に示す。これによれば(1)式を用いた本発明法
では相関係数r=0.967となり、±4g/m2以内
のバラツキに収めることができ、めっき付着量制御の精
度を大幅に向上させることができる。
【0019】次に、上記と同様の実操業データとめっき
付着量の実績値から上記(2)式中のk1〜k6の値を重回
帰計算により求め、また、m1,m2の値をガス噴流の流
速測定の結果に基づいて求めた。k1〜k6,m1,m2
値は以下の通りである。 k1=26.9 k2=−0.443 k3=0.196 k4=0.326 k5=−0.0507 k6=−0.277 m1=0.272 m2=3.65 これらの定数を用い、上記(2)式に従って計算しためっ
き付着量とめっき付着量の実績値とを比較した。その結
果を図5に示す。これによれば上記(2)式は溶融金属の
粘度をも考慮したものであるため、上記(1)式を用いた
場合よりもさらに精度が向上し、相関係数r=0.97
4となり、±3g/m2以内のバラツキに抑えることが
できる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明法によれば、広
範囲の操業条件において常に高精度のめっき付着量制御
を行うことができる。また、本願の請求項2の発明法に
よれば、溶融金属の粘度をも考慮した関係式を用いて制
御を行うため、特に高精度のめっき付着量制御を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続溶融金属めっきラインにおけるめっき付着
量制御部を示す概念図
【図2】ワイピングノズルからのガス噴流の最大流速と
ワイピングノズル出口からの距離との関係を示すグラフ
【図3】従来法で採用しているめっき付着量関係式に基
づくめっき付着量の計算値とめっき付着量の実測値との
関係を示すグラフ
【図4】本発明が規定する(1)式に基づくめっき付着量
の計算値とめっき付着量の実測値との関係を示すグラフ
【図5】本発明が規定する(2)式に基づくめっき付着量
の計算値とめっき付着量の実測値との関係を示すグラフ
【符号の説明】
1…ストリップ、2…溶融金属めっき浴、3,4…ワイ
ピングノズル、5…シンクロール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属めっき浴を通過して浴上方に連
    続的に走行するストリップに、めっき浴の上方位置にお
    いてワイピングノズルからガスを噴射することによりめ
    っき付着量を制御する方法において、下記(1)式を満足
    する条件でワイピングノズルからガスを噴射し、めっき
    付着量の制御を行うことを特徴とする溶融金属めっきに
    おけるめっき付着量制御方法。 【数1】
  2. 【請求項2】 溶融金属めっき浴を通過して浴上方に連
    続的に走行するストリップに、めっき浴の上方位置にお
    いてワイピングノズルからガスを噴射することによりめ
    っき付着量を制御する方法において、下記(2)式を満足
    する条件でワイピングノズルからガスを噴射し、めっき
    付着量の制御を行うことを特徴とする溶融金属めっきに
    おけるめっき付着量制御方法。 【数2】
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0933442A1 (fr) * 1998-01-29 1999-08-04 Le Four Industriel Belge Dispositif et procédé pour le contrÔle de l'épaisseur d'un revêtement de métal liquide sur un filament métallique
KR100815815B1 (ko) * 2006-12-27 2008-03-20 주식회사 포스코 연속 도금공정에서 도금량 제어방법
KR101879107B1 (ko) * 2016-12-23 2018-07-16 주식회사 포스코 강판의 코팅층 두께 제어 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0933442A1 (fr) * 1998-01-29 1999-08-04 Le Four Industriel Belge Dispositif et procédé pour le contrÔle de l'épaisseur d'un revêtement de métal liquide sur un filament métallique
KR100815815B1 (ko) * 2006-12-27 2008-03-20 주식회사 포스코 연속 도금공정에서 도금량 제어방법
KR101879107B1 (ko) * 2016-12-23 2018-07-16 주식회사 포스코 강판의 코팅층 두께 제어 장치

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