JPH0987818A

JPH0987818A - 連続溶融めっき方法

Info

Publication number: JPH0987818A
Application number: JP25078595A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Yamanaka; 静雄山中; Atsuhisa Yagawa; 敦久矢川
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: JP3446420B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】めっき中に鋼帯表面にめっき浴の浮遊物が接触
するのを防止すると共に、スナウト内表面の浮遊物を一
定の位置に集め排出を容易にし、不めっき等の欠陥のな
い溶融めっき鋼板を製造する。【解決手段】溶融めっき連続炉を通り、スナウト１４を
通過した鋼帯が、めっき浴１１中のシンクロールに最初
に接触する位置からスナウト出口までの距離が１１００
〜１５００ｍｍになるようにシンクロール１２とスナウ
トを設置すると共に、スナウト内の溶融めっき浴面の浮
遊物１６が鋼帯へ接触するのを防止するための仕切板１
５を、スナウト内の鋼帯のシンクロールに接触しない面
に対面させて設けてめっきする連続溶融めっき方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続溶融めっき方
法において、スナウト内でめっき浴面に浮遊するＺｎ酸
化物等の浮遊物がめっき中に鋼帯表面に接触するのを防
止することにより、めっき欠陥のない品質の良好なめっ
き鋼板を製造することができる連続溶融めっき方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】溶融めっき鋼板を連続的に製造する一般
的な方法にゼンジミア法がある。

【０００３】図３は、ゼンジミア法（または無酸化炉
法）の横型めっきラインの側面図である。

【０００４】鋼帯をめっきライン内で焼鈍するゼンジミ
ア法では、図３に示すように、ペイオフリール２から供
給された鋼帯１は、予備加熱帯３を経て、加熱および均
熱帯である再結晶還元帯４に入り、次いで冷却帯５、低
温保持帯６、スナウト７を通ってめっき浴８に入り、ガ
スワイピング等のめっき付着量制御装置９を通過後、冷
却装置又は合金化処理炉１０を通過して製品となる。こ
のめっき付着量制御装置を通過後冷却装置１０で冷却す
ると、いわゆる溶融めっき鋼板となり、冷却せずに合金
化処理炉１０で加熱処理をすると合金化溶融めっき鋼板
となる。

【０００５】スナウト内めっき浴面には、溶融金属が気
化して凝固した酸化物（酸化亜鉛粉等）や鋼板から溶出
したＦｅと浴中成分との化合物（Ｆｅ₂Ａｌ₅等）の浮
遊物が発生し、めっき処理量に比例して増加する傾向に
ある。

【０００６】めっき浴表面の全面に浮いて存在するこれ
等の浮遊物は、鋼帯のめっき浴への侵入によりできる浴
流れに引き寄せられて鋼帯に接触する。この浮遊物が鋼
帯表面に接触すると、付着した状態でめっきされること
になるため、めっき皮膜表面に不均一な模様が発生した
り、皮膜中に浮遊物が取り残されたり、また接触部で不
めっきになつたりする。

【０００７】図２は、従来のめっき浴周辺の側面図で、
（ａ）図はめっき浴とスナウト出口周辺のめっき浴の流
れを示す図で、（ｂ）図はスナウト出口部の拡大図を示
す。

【０００８】連続炉３、４、５、６を経て、スナウト１
４を出た鋼帯１はめっき浴１１に入りめっきされつつ、
シンクロール１２、サポートロール１３を経て浴外に搬
出される。めっき浴の流動はおおむね（ａ）図で示す矢
印のようになっている。また、スナウト内では（ｂ）図
の実線の矢印で示すような鋼帯１の走行によりできる随
伴流と、点線矢印で示す前記随伴流に伴って発生する緩
やかな上昇流とがある。スナウト内の浴表面には浮遊物
１６が浮いており、その浮遊物は（ｂ）図に示すように
随伴流に巻き込まれて鋼帯表面に接触する。

【０００９】一度鋼帯が浮遊物にふれると、めっき界面
において変化が起き、めっき皮膜の結晶の成長に差が出
るため光沢差として模様が発生するものと考えられる。
更には浮遊物が皮膜に残存し、プレス加工により凸状の
欠陥が出たり、酸化物がめっき途中で剥がれたり、めっ
き金属が部分的に付着しなかったりする。

【００１０】浮遊物の発生を防止する方法として、スナ
ウトの外壁部にヒーターを設置する方法がある。すなわ
ち、溶融金属が気化し、亜鉛酸化物がスナウトの内壁に
付着し、冷却されて凝固したものが剥がれて浴面に落下
して浮遊物となるのを防止するために、ヒータによりス
ナウトの壁を加熱して気化した亜鉛酸化物が凝固しない
ようにする方法である。また、スナウト中の水素濃度を
上げて酸化を抑制する方法がある。

【００１１】しかし、これらの方法では充分な効果が得
られないので、浮遊物をポンプにて汲み取る方法が一般
的に行われているが、浮遊物はめっき浴全面に広がって
浮遊するので一ヶ所に集めて除去するのは困難である。
また、ポンプによる汲み取り時に浴面が波立ち、一時的
に鋼板表面に多くの浮遊物が接触することがあり品質を
損ない、時には製品にできずスクラップにする場合があ
る。

【００１２】特開平７ー５４１１５号公報には、不めっ
きを防止する方法として、スナウト内の鋼帯の進行方向
と反対方向に１ｍ／秒の流速で、溶融金属を強制流動さ
せる方法が開示されている。この方法は、溶融金属の強
制流動により、めっき浴中のアルミニウムによる鋼帯表
面酸化物の還元作用を高めることができ、鋼帯と溶融金
属との反応を確実にして、不めっきを防止するものであ
る。

【００１３】しかし、この方法では還元作用を高める効
果があるものの、循環ポンプにより溶融金属を強制流動
させているため、乱流が発生してめっき浴表面の浮遊物
が浴内部に巻き込まれて散在してしまう。そのため、鋼
帯表面に浮遊物が接触するのを防止することはできず、
それにより不めっきが生じる恐れがある。また、浮遊物
が散在しているため回収にかかる工数が多くなる。

【００１４】特開平６ー３３０２７１号公報には、スナ
ウト内部を水素と窒素の混合雰囲気とすることにより、
めっき外観疵の発生を防止し、めっき皮膜の密着性を向
上させる方法が開示されている。しかし、その効果は期
待できるが、そのような雰囲気に保持することが困難で
ある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、めっき中に
鋼帯表面にめっき浴の浮遊物が接触するのを防止すると
共に、スナウト内表面の浮遊物を一定の位置に集め排出
を容易にし、不めっき等の欠陥のない溶融めっき鋼板を
製造することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、スナウト
内のめっき浴表面の浮遊物を鋼帯表面に接触させない方
法、浮遊物の排出を容易にする方法について、水モデル
を用いためつき槽内の流体力学的な検討を種々重ねた結
果、次にような知見を得た。

【００１７】（１）シンクロール直上にシンクロールと
サポートロールとの回転により生じるスナウト方向に向
かう浴流が存在しており、この流れのほとんどはめっき
浴内を流動していてスナウト内への流入は少ない。

【００１８】（２）シンクロールとスナウト出口間の間
隔（図２Ｌ１）を１１００〜１５００ｍｍとすることに
より、鋼帯がシンクロールに接する面側（以下鋼帯の表
面と記す）のスナウト出口から溶融金属の流れを効率よ
く導入することができる。

【００１９】（３）この導入により、スナウト内に上昇
流が形成され、上昇流とその反対方向に生じる鋼帯走行
随伴流との堺にバリヤが形成され、浮遊物が鋼帯の表面
に接触するのを防止することができる。

【００２０】（４）上記上昇流は、その大部分が浴表層
で鋼帯から離れる方向に転じ、鋼板の両エッジを通り鋼
板裏側に回り込む。その流れにより浴表面の浮遊物が鋼
帯裏側へ移動され集合する。

【００２１】（５）仕切板をスナウト内の溶融めっき浴
内に一部浸漬し、かつ鋼帯のシンクロールに接触しない
面（裏面）に対面させて設けることにより、浮遊物の鋼
板裏面への接触をも防止することができる。

【００２２】本発明はこのような知見に基づいて完成さ
れたもので、その要旨は、「溶融めっき連続炉、スナウ
トを順次通過した鋼帯が、めっき浴中のシンクロールに
最初に接触する位置からスナウト出口までの距離が１１
００〜１５００ｍｍになるようにシンクロールとスナウ
トとを設置すると共に、スナウト内の溶融めっき浴面の
浮遊物が鋼帯へ接触するのを防止するための仕切板を、
スナウト内の鋼帯のシンクロールに接触しない面に対面
させて設けてめっきすることを特徴とする連続溶融めっ
き方法」にある。

【００２３】

【発明の実施の形態】スナウトを出た鋼帯がシンクロー
ルと最初に接触する位置とスナウトの出口との間隔、す
なわち前述の図２（ａ）のＰ点とＥとの間隔Ｌ１は、従
来の装置の場合およそ１１０ｍｍ未満となっている。こ
のような場合は、シンクロールとサポートロールの回転
によりできるシンクロール直上の浴流１８はスナウト内
に殆ど流れ込まない。

【００２４】図１は、本発明の方法を説明するためのめ
っき浴周辺の側面図で、（ａ）は、鋼帯がめっき浴中の
シンクロールに最初に接触する位置とスナウト出口との
間隔Ｌ２（以下単にシンクロールとスナウトとの間隔と
記す）が１１００〜１５００ｍｍになるようにシンクロ
ールとスナウトとを配置した場合のおおよその浴流を示
す図、（ｂ）はスナウト部の拡大図、（ｃ）は（ｂ）図
のＡＡ断面での浴流を示す図である。

【００２５】図１（ａ）に示すように、シンクロールと
スナウトの間隔Ｌ２を１１００ｍｍから１５００ｍｍに
設定することによりシンクロールとサポートロールの回
転によりシンクロール直上に発生する浴の流れを効率良
くスナウト内に通板方向と反対方向に導入することがで
きる。従って、同図（ｂ）に示すように鋼帯直近のシン
クロール方向に向かう随伴流１９と上昇流との境界にバ
リアーＢを構成することができる。そしてこうしてでき
たバリアーはスナウト内に存在する浮遊物のシンクロー
ル接触面への付着を防止する。好ましい範囲は１３００
〜１４５０ｍｍである。

【００２６】間隔がこの範囲以下あるいはこれを超える
とスナウト内への溶融金属の流入が減少（スナウトの外
に逃げる量が増加）しバリアーが不完全化すると共に、
下記のように浮遊物をスナウト内の一部分に集めること
が困難になる。

【００２７】シンクロール直上の流れ２１はスナウト内
に入り上昇し、その大部分は鋼帯表側の浴表層で鋼板か
ら遠ざかる流れ２０となり、（ｃ）図に示すように浮遊
物は鋼帯から離れ鋼帯の両エッジを回って鋼帯の裏側に
移動して集まり、浮遊物溜まり１６´ができる。従っ
て、これをポンプ等で捕捉して排出するのが容易とな
る。また、ポンプ使用時の吸込み口の移動時の波立ちに
よる浮遊物拡散もなくなる。

【００２８】しかし、このままでは鋼帯の裏側に浮遊物
が付着するので、これを防止するために、図１（ａ）、
（ｂ）に示すようにめっき浴内に一部浸漬した仕切板１
５を、鋼帯の裏側に対面させて設けることにより溶融め
っき浴面の浮遊物の鋼板裏面への接触を防止することが
できる。

【００２９】この仕切板の寸法、形状はとくに限定しな
いが、仕切板の幅は鋼帯の幅よりも少し長い４０〜５０
ｍｍ程度が好適である。材質は、めっき浴温で溶融しな
いセラミックスのような耐熱性で、めっき浴と濡れ性の
悪いものがよい。また、仕切板は、めっき浴へ一部浸漬
すると、浮遊物の移動をよく防止することができ、非浸
漬部分は５０〜１００ｍｍ程度が望ましい。

【００３０】図４は、仕切板の形状の例を示す図で、１
４はスナウト断面、１は鋼帯断面、及び１５は仕切板の
断面を示す。（ａ）は、仕切板が平坦な板で、（ｂ）は
断面がコの字形、（ｃ）は断面がくの字形、（ｄ）は断
面がＣ形にそれぞれなっている。試験の結果これらどの
ような形状であっても、浮遊物の鋼帯表面への接触は防
止できた。

【００３１】なお、溶融めっきには、亜鉛、錫、アルミ
ニウムや銅等のめっきがあるが、本発明の方法はめっき
浴の種類に関係なく効果を発揮するので、めっき金属の
種類は限定しない。

【００３２】

【実施例】厚さ０．６ｍｍ、幅１２００ｍｍの炭素鋼帯
を下記の条件で溶融亜鉛めっきを行なっつた。

【００３３】浴組成：Ａｌ０．１０〜０．１２
％、他Ｚｎ及び不純物浴温度：４６０±１０゜Ｃシンクロール直径：７５０φ．通板速度：１００ｍ／ｍｉｎ合金化処理温度：５２０℃ シンクロールとスナウト間の間隔は、スナウトの浴への
浸漬深さを調節して従来例として１０００ｍｍ、本発明
例として１１００ｍｍ、１２００ｍｍ、１３００ｍｍ、
１４００ｍｍ、１４５０ｍｍ、１５００ｍｍ、また比較
例として１１５０ｍｍと１５５０ｍｍ、と種々変化させ
た。

【００３４】本発明例及び比較例では、仕切板として図
４（ａ）に示す平坦な板状のセラミックスを用い、従来
例では、仕切板は用いなかった。

【００３５】めっき開始後１０時間後にスナウト内の鋼
帯表側の浴表面、すなわち図１（ｃ）におけるａ、ｂ、
ｃ、ｄにおける、浮遊物の占める面積率をビデオ撮影に
て画像処理により測定した。その結果を図５に示す。

【００３６】合金化処理後の鋼帯から幅１２００ｍｍ、
長さ１０００ｍｍのサンプルをそれぞれ２０枚採取し、
両面について不めっき部の数を目視検査により調べた。
また、めっき皮膜中に残存していた浮遊物の個数を砥石
研磨し、目視により調べた。

【００３７】これらの結果を表１示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】図５、表１より明かなように、シンクロー
ルとスナウト間の間隔を本発明で規定する範囲内にする
と、浴表面の浮遊物の占める面積率は５％以内と極めて
少ないが、１１００ｍｍ未満、１５００ｍｍを超える場
合は浮遊物量が増加している。

【００４０】とくに、従来の技術例の場合７０と多量で
ある。

【００４１】また、表２より、シンクロールとスナウト
間の間隔が本発明で規定する範囲内にある場合は不めっ
き部の数、残存浮遊物の数は鋼帯の表裏面の両方とも極
めて少ないことが分かる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の設備の配
置を少し変更することにより連続溶融めっきにおけるス
ナウト内浮遊物によるめっき欠陥が激減し、表面品質の
良好なめっき鋼板を容易に製造する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のめっき浴周辺の側面図を示す図である。

【図２】本発明の方法を説明するためのめっき浴周辺の
側面図である。

【図３】ゼンジミア法の横型めっきラインの側面図であ
る。

【図４】仕切板の形状の例を示す図である。

【図５】シンクロールとスナウト間間隔と、浮遊物の占
める面積率との関係を示す図である。

【符号の説明】１鋼板 11めっき浴 12シンクロール 13サポートロール 14スナウト 15仕切板 16浮遊物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融めっき連続炉を通り、スナウトを通過
した鋼帯が、めっき浴中のシンクロールに最初に接触す
る位置からスナウト出口までの距離が１１００〜１５０
０ｍｍになるようにシンクロールとスナウトとを設置す
ると共に、スナウト内の溶融めっき浴面の浮遊物が鋼帯
へ接触するのを防止するための仕切板を、スナウト内の
鋼帯のシンクロールに接触しない面に対面させて設けて
めっきすることを特徴とする連続溶融めっき方法。