JPH1143754A - 溶融めっき金属の流下防止機構を備えた空中ポット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポット底部に設けた鋼帯搬入用開口部を取り
囲むように電磁石を設けた空中ポットを使用した溶融め
っきにおいて、めっき開始時や停止時に溶融めっき金属
の流下を規制し、めっき作業の開始や停止を容易にす
る。 【解決手段】 ポット底壁に形成した鋼帯搬入用開口部
１３を取り囲んで配置された電磁石１０の直下に、鋼帯
１の表裏両面に接触して回転する一対の回収ロール２
１，３１を配置する。それぞれの回収ロール２１，３１
の周面に当接するドクターブレード２３，３３で回収ロ
ール２１，３１から分離された溶融めっき金属１を受け
皿２２，３２に回収し、下方に配置されているシールロ
ールやデフレクタロールに溶融めっき金属６が落下付着
することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融めっき中で鋼帯の
走行方向を変更させるシンクロールを必要としない空中
ポットを使用した溶融めっきにおいて、ポット下部に設
けた鋼帯搬入用開口部から溶融めっき金属が漏出落下す
ることを防止する機構を備えた空中ポットに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の連続溶融めっき設備は、還元焼鈍
炉で表面活性化された鋼帯を溶融めっき浴に浸漬し、シ
ンクロールを周回させ、溶融めっき浴から垂直上方に鋼
帯を引き上げている。シンクロールは、溶融めっき浴に
浸漬された状態で回転駆動されるが、溶融めっき金属に
よる侵食が激しく、頻繁に補修・交換することが要求さ
れる。還元焼鈍炉からスナウトを経由して溶融めっき浴
に導入された鋼帯の走行方向を変更するため、鋼帯表面
と接触した状態でシンクロールが回転する。そのため、
シンクロールとの接触不良に起因した擦り疵が鋼帯表面
に発生することが避けられず、鋼帯表面に形成されるめ
っき層に悪影響を及ぼす。しかも、シンクロールによっ
て鋼帯に曲げが付与されるため、シンクロールを通過し
た後の鋼帯に板幅方向の反りが発生し易くなる。板幅方
向の反りは、溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯をワ
イピングする際にワイピングノズルと鋼帯表面との距離
を変動させ、結果として不均一ワイピングによって板幅
方向に関するめっき付着量にバラツキが発生し易くな
る。更に、溶融めっき浴にシンクロールが浸漬されるこ
とから、大容量の溶融めっき槽が必要とされ、浴組成の
切換えが困難になる。

【０００３】このような悪影響を排除して高品質の溶融
めっき鋼帯を製造するため、シンクロールを使用しない
溶融めっき設備が検討されている。たとえば、鋼帯を下
から上に一方向に走行させて空中ポットに収容している
溶融めっき金属中を通過させる方式が提案されており、
特開平８−３３３６６１号公報，特開平８−３３７８５
９号公報等では溶融めっき金属が空中ポットから重力落
下しないように溶融めっき金属を電磁力で保持すること
が紹介されている。シンクロールを使用しない溶融めっ
き設備では、還元焼鈍炉で表面活性化された鋼帯１は、
図１に示すように導入室２内に配置されているデフレク
タロール３で上方に引き上げられ、シールロール４，４
を経て空中ポット５に導入される。導入室２内には鋼帯
１の酸化を防止するためＨ₂ −Ｎ₂ が充満されており、
シールロール４，４と空中ポット５との間にはＮ₂ ガス
が充満されている。シールロール４，４は、導入室２と
空中ポット５との間をガス遮断し、めっき開始時，めっ
き停止時等に導入室２への大気侵入による爆発を防止す
る。

【０００４】溶融めっき金属６は、ポンプ７によりサブ
ポット８から供給配管９を経て空中ポット５に送り込ま
れる。空中ポット５は、底部に鋼帯搬入用開口部１３
（図２）が形成されており、開口部１３から溶融めっき
金属６が漏出・流下しないように、上向きの電磁力を溶
融めっき金属６に付与する電磁石１０，１０が開口部１
３の周囲に設けられている。溶融めっき金属６を保持し
た空中ポット５に底部から鋼帯１を導入し、溶融めっき
金属６と接触させた後、上方に引き上げることにより鋼
帯１が溶融めっきされる。空中ポット５を出た後の鋼帯
１に常法に従ってガスワイピングノズル１１，１１から
ワイピングガスを吹き付けることにより過剰量の溶融め
っき金属６が除去され、めっき付着量が調整された溶融
めっき鋼帯が製造される。めっき作業中は、排出管１
２，１２をプラグ１４，１４で塞ぎ、電磁石１０，１０
による電磁力で空中ポット５内に所定量の溶融めっき金
属６を保持する。めっき作業を停止させるときには、プ
ラグ１４，１４を上昇させて排出管１２，１２を開放
し、排出管１２，１２を経由して空中ポット５内の溶融
めっき金属６をサブポット８に排出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】空中ポット５は、図２
に示すように開口部１３を取り囲むように電磁石１０を
配置している。開口部１３が溶融めっき金属６で満たさ
れた状態で所定の電磁力が溶融めっき金属６に作用する
ように電磁石１０を設計すると、めっき開始時、開口部
１３に溶融めっき金属６が溜るまで電磁力が不足するた
め、図３に示すように多量の溶融めっき金属６が開口部
から漏洩する。めっき作業を停止する場合、空中ポット
５内の溶融めっき金属６は排出管１２を経由してサブポ
ット８に送り出されるが、開口部１３の電磁石１０，１
０間にある溶融めっき金属６は電磁石１０，１０への通
電を停止すると流下する。

【０００６】めっき開始時やめっき停止時等に漏洩した
溶融めっき金属６は、空中ポット５の下方に配置されて
いるシールロール４，４やデフレクタロール３に付着・
凝固し、シールロール４，４やデフレクタロール３の円
滑な回転を阻害する原因となる。また、ロール表面に付
着した溶融めっき金属６は、鋼帯１に押し疵を発生させ
る原因ともなる。その結果、溶融めっき鋼帯の歩留りが
低下するばかりか、極端な場合には操業停止を招く。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、空中ポットの下部に設けた電磁石の下方に一対の
回収ロールを配置し、空中ポットから流下する溶融めっ
き金属を鋼帯走行方向の側方に回収することにより、シ
ールロールやデフレクタロールへの溶融めっき金属の落
下・付着を防止し、めっき開始やめっき停止を容易にす
ると共に、安定した条件下で高品質の溶融めっき鋼帯を
製造することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の空中ポットは、
その目的を達成するため、ポット底壁に形成した鋼帯搬
入用開口部と、鋼帯搬入用開口部を取り囲んで配置され
た電磁石と、電磁石の直下に配置され、鋼帯の表裏両面
に接触して回転する少なくとも一対の回収ロールと、表
裏両側の回収ロールの周面に当接するドクターブレード
と、ドクターブレードで回収ロールから分離された溶融
めっき金属を収容する受け皿とを備え、鋼帯搬入用開口
部から流下した溶融めっき金属を回収ロールを経て受け
皿に回収することを特徴とする。鋼帯の表裏両側に設け
られる少なくとも一対の回収ロールは、相互に上下方向
にずらし、且つ鋼帯のパスラインがずれるように表面側
又は裏面側の回収ロールを押し込んで配置することがで
きる。回収ロール及び受け皿には、溶融めっき金属の付
着・凝固を防止するため加熱機構を付設することが好ま
しい。

【０００８】

【実施の形態】本発明に従った溶融めっき設備では、空
中ポットの下部に設けた鋼帯搬入用開口部を取り囲む電
磁石を配置し、更に一対の回収ロールを電磁石の直下に
配置している。定常状態では、電磁石で発生する電磁力
により溶融めっき金属が保持される。電磁力が不足しが
ちなめっき開始時やめっき停止時等には、鋼帯表裏両面
に押し付けた回収ロールにより、空中ポットから流下す
る溶融めっき金属を鋼帯搬送方向の側方に回収する。具
体的には、図４に示すように空中ポット５の底壁に形成
した鋼帯搬入用開口部１３を取り囲む電磁石１０の下方
に、鋼帯１の表裏両面に接する一対の回収ロール２１，
３１を配置している。図４では、回収ロール２１，３１
が位置する電磁石１０の先端側面の下部に凹部を形成し
ているが、フラットな形状の電磁石１０をもちい、その
電磁石１０の直下に回収ロール２１，３１を配置しても
よい。

【０００９】回収ロール２１，３１は、鋼帯１の走行に
伴って回転する従動式、或いは鋼帯１の走行又は走行停
止に拘らず回転する駆動式の何れであっても良い。ま
た、溶融めっき中の鋼帯１を加熱する原因となる渦電流
を逃がすため、導電性の良好な回収ロール２１，３１を
使用しても良い。なお、本発明で使用するめっき設備は
基本的には図１，２に示した設備構成と同じものを使用
することから、以下の説明では図１，２の符番を適宜使
用する。回収ロール２１，３１の下方に受け皿２２，３
２が設けられており、図５に拡大して示すように受け皿
２２，３２の内壁から突出するドクターブレード２３，
３３が回収ロール２１，３１の周面に当接されている。
受け皿２２，３２の底部に開口した排出管２４，３４
は、図６に示すように排出管１２に合流してサブタンク
８に接続されている。

【００１０】このように回収ロール２１，２２を鋼帯１
の表裏両面に押し付けると、電磁石１０の電磁力の不足
により鋼帯搬入用開口部１３から溶融めっき金属６の流
下がある場合、溶融めっき金属６は、鋼帯１の表裏面か
ら回収ロール２１，３１に移し取られる。回収ロール２
１，３１の周面に付着している溶融めっき金属６は、ド
クターブレード２３，３３で掻き取られ、受け皿２２，
３２に回収された後、排出管２４，３４を経てサブタン
ク８に回収される。定常状態では、空中ポット５内の溶
融めっき金属６は、鋼帯搬入用開口部１３から流下する
ことなく、図７に示すように電磁石１０の電磁力で保持
される。鋼帯搬入用開口部１３から流下する大半の溶融
めっき金属６は、鋼帯１の表裏両面に押し付けた回収ロ
ール２１，３１により受け皿２２，３２に回収され、シ
ールロール４，４やデフレクタロール３への落下・付着
が防止される。しかし、一対の回収ロール２１，３１を
鋼帯１の表裏両面に押し付けるだけでは、鋼帯１がない
部分で回収ロール２１との３１間に鋼帯１の厚みに相当
する隙間が生じ、この隙間から溶融めっき金属６が流下
する虞れがある。

【００１１】回収ロール２１，３１の隙間から溶融めっ
き金属６の流下を防止するためには、図８に示すように
回収ロール２１，３１を上下にずらし、且つ何れか一方
を押し込んで鋼帯１のパスラインをずらす。これによ
り、鋼帯１のない部分で流下した溶融めっき金属６は、
下側の回収ロール３１に付着し、受け皿３２に回収され
る。回収ロール２１，３１と受け皿２２，３２との間
に、図９に示すように第２の回収ロール２５，３５を更
に設け、回収ロール２１，３１及び第２の回収ロール２
５，３５を経て溶融めっき金属６を受け皿２２，３２に
回収しても良い。なお、回収ロール２１，３１，受け皿
２２，３２，第２の回収ロール２５，３５は、溶融めっ
き金属６が付着凝固しないように溶融めっき金属６の融
点以上に加熱することが好ましい。

【００１２】

【実施例】深さ２００ｍｍで溶融めっき金属６を収容で
きる空中ポット５の下部に、幅２５ｍｍ，長さ１１００
ｍｍのスリット状開口部を形成した。開口部が形成され
た空中ポット５を取り囲むように電磁石１０を配置し、
電磁石１０の下方に回収ロール２１，３１を配置した。
回収ロール２１，３１としては、直径５０ｍｍの鋼製ロ
ールを使用した。表面活性化処理した板幅１０００ｍｍ
の鋼帯１を回収ロール２１，３１の間を通して開口部１
３から上方に延ばした。そして、電磁石１０により５×
１０⁶ Ｎ／ｍ³ の電磁力を作用させながら、排出管１２
をプラグ１４で塞ぎ、サブポット８から溶融めっき金属
６としてＺｎ−０．２重量％Ａｌの溶湯を空中ポット５
に送り込んだ。開口部１３が溶融めっき金属６で充満さ
れるまで回収ロール２１，３１を回転させ、開口部１３
から流下する溶融めっき金属６を受け皿２２，３２に回
収した。開口部１３に溶融めっき金属６が充満した時点
では、電磁石１０の電磁力が十分に働き、開口部１３か
らの溶融めっき金属６の流下が防止された。

【００１３】次いで、鋼帯１を速度１００ｍ／分で走行
させ、下方から空中ポット５に送り込み、深さ１５０ｍ
ｍの溶融めっき金属６中を通過させた。溶融めっき金属
６から引き上げられた鋼帯１をガスワイピングし、めっ
き付着量を調整した。得られた溶融めっき鋼帯を調査し
たところ、厚みが１５μｍで健全な溶融めっき層が形成
されており、下地鋼に対する密着性も十分であった。め
っき作業を停止するに際しては、鋼帯１の走行を停止さ
せ、回収ロール２１，３１を回転させて開口部１３内に
ある溶融めっき金属６を受け皿２２，３２に回収した。

【００１４】以上の操作において、めっき開始時及びめ
っき停止時に回収ロール２１，３１の隙間から流下する
溶融めっき金属６はほとんど観察されなかった。めっき
中においても、開口部１３内の溶融めっき金属６は、電
磁力で安定保持されていた。そのため、従来のようにシ
ールロール４，４やデフレクタロール３に対する溶融め
っき金属の付着がなくなり、めっき開始，めっき停止等
を含めためっき作業が改善された。また、電磁石１０の
鋼帯１に面した先端側面を観察したところ、僅かな量の
溶融めっき金属６が凝固付着しているだけであり、凝固
付着物は容易に先端側面から除去できた。以上の実施例
では、Ｚｎめっきを例に採って説明したが、Ｚｎ−５重
量％Ａｌ，Ｚｎ−５５重量％Ａｌ等の溶融めっきも同様
に実施できる。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、空中ポットの下部に設けた鋼帯搬入用開口部を取り
囲む電磁石の下方位置で、鋼帯の表裏用面に対向する一
対の回収ロールを配置し、鋼帯搬入用開口部から流下し
てくる溶融めっき金属を回収ロールに移し取ることによ
り、下方のシールロールやデフレクタロールに溶融めっ
き金属が流下・付着することを防止している。そのた
め、めっき開始時やめっき停止時等で電磁力の不足によ
って溶融めっき金属が漏出することが防止され、めっき
開始や停止が容易になる。また、シールロールやデフレ
クタロールに溶融めっき金属が付着することも防止され
るため、保守・交換の負担が軽減される。したがって、
シンクロールを使用しない溶融めっき法の長所が十分に
発揮され、高品質の溶融めっき鋼帯が高生産性で製造さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 空中ポットを用いた従来の溶融めっき設備の
概略図

【図２】 同空中ポットの下部に設けた鋼帯搬入用開口
部と電磁石との関係を示す図

【図３】 電磁力が不足する場合に鋼帯搬入用開口部か
ら溶融めっき金属が漏出している状態を示す図

【図４】 本発明に従って一対の回収ロールを電磁石の
直下に配置した空中ポットの概略断面図

【図５】 回収ロールから受け皿に回収されている流下
した溶融めっき金属の説明図

【図６】 本発明に従った空中ポットを備えた溶融めっ
き設備の要部断面図

【図７】 電磁力で溶融めっき金属が保持されている状
態を示す断面図

【図８】 鋼帯のパスラインをずらすように回収ロール
を変位させて配置した空中ポットの概略断面図

【図９】 回収ロールと受け皿との間に第２の回収ロー
ルを設けた空中ポットの概略断面図

【符号の説明】

１：鋼帯 ２：導入室 ３：デフレクタロール
４：シールロール ５：空中ポット ６：溶融めっき金属 ７：ポンプ
８：サブポット ９：供給配管 １０：電磁石 １１：ガスワイピン
グノズル １２：排出管 １３：鋼帯搬入用開口部
１４：プラグ ２１，３１：回収ロール ２２，３２：受け皿 ２
３，３３：ドクターブレード ２４，３４：排出管
２５，３５：第２の回収ロール

フロントページの続き (72)発明者 細見 和昭 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 守田 芳和 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 安藤 敦司 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 川口 靖隆 愛媛県東予市北条962番14号 日新製鋼株 式会社東予製造所内 (72)発明者 橋田 拓弥 愛媛県東予市北条962番14号 日新製鋼株 式会社東予製造所内 (72)発明者 加藤 千昭 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 恒川 裕志 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 三原 一正 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 橋本 律男 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポット底壁に形成した鋼帯搬入用開口部
   と、鋼帯搬入用開口部を取り囲んで配置された電磁石
   と、電磁石の直下に配置され、鋼帯の表裏両面に接触し
   て回転する少なくとも一対の回収ロールと、表裏両側の
   回収ロールの周面に当接するドクターブレードと、ドク
   ターブレードで回収ロールから分離された溶融めっき金
   属を収容する受け皿とを備え、鋼帯搬入用開口部から流
   下した溶融めっき金属を回収ロールを経て受け皿に回収
   することを特徴とする溶融めっき金属の流下防止機構を
   備えた空中ポット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回収ロールを鋼帯の表裏
   両側で上下にずらし、且つ鋼帯のパスラインがずれるよ
   うに表面側又は裏面側の回収ロールを押し込んで配置し
   ている溶融めっき金属の流下防止機構を備えた空中ポッ
   ト。
3. 【請求項３】 回収ロール及び受け皿に加熱機構を付設
   した請求項１又は２記載の溶融めっき金属の流下防止機
   構を備えた空中ポット。