JPS583956A - Ａｌ−Ｚｎ合金メツキ鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＡｔ−Ｚｎ合金メッキ鋼板の製造方法及びその
に好適な装置に関する。

最近、耐食性・耐熱性に優れた亜鉛メッキ鋼板として、
従来の１００チ亜鉛被覆に代わるＡｔ−Ｚｎ合金メッキ
鋼板が注目を集めつつある。その−例として、１９７２
年ベスレヘム製鋼会社（米国）Ｋよって開発発表された
Ａｔ：　５５係、Ｚｎ　：　４３．３％、　Ｓｔ　：　
１．６ｑ６の被覆合金からなるＧａｌｖａｌｕｍｅとい
う製品があげられる。この製品はＺｎ被覆のみの鋼板に
較べ、同一被覆厚さ及び製造価格で２％の寿命があると
言われ、発表者の行った数々の耐食性テストにおけるデ
ータもそれを実証している。

また、この種のｋｔ−Ｚ　ｎ合金は、連続加熱では３１
５°０まで耐えられ、また６５０〜７５０“０までの温
度ではスケールに対しても十分耐え得ることが判ってお
）、耐熱性においても優れた特性を有していると舊える
。ところで、従来このよりなＡｔ−Ｚｎ合金メッキ鋼板
を製造する場合、例えば上記の如き１３５　％　Ａｔ程
度のものではポット温度を５９０°０以上としてＡｔ−
Ｚｎの合金を溶解せしめ、通常のＺｎメッキと全く同様
の方法で鋼板にメッキを施すという方法が採られている
が、このような方法ではＡｔの融点が高いため、ポット
の温度を高温（５５チｋＡで５９０°０以上）に保つ必
要があり、このため多量のエネルギーを必要とするとと
もに、ベーパーが多量に発生し、それが炉内に流れ込ん
で鋼板に悪影響を与えるという問題がある。

また、実際に上記した製造方法を前提として通常のメツ
キラインを考えた場合、以下のいずれかのライン構成を
選択せざるを得ない。

（イ）Ａｔ−Ｚｎ合金メッキ専用のラインを建設する。

（ロ）　Ａｔ−Ｚｎ合金メッキ用とＺｎメッキ用のポッ
トをそれぞれ有する両メッキ兼用のラインとし、それぞ
れの生産に合せて切換える。

（ハ）Ｚｎメツキラインにおいて、　Ａｔ−Ｚｎ合金メ
ッキを行うときはＺｎポットを空にしてＡｔ−Ｚｎ合金
に入れ替え操業を行う。

しかし、これらの構成のうち、（イ）、（ロ）は設備的
な面で非常にコスト高となυ、また（口）、ｔｉはポッ
トの切換やポット内の溶融金属の入れ替え等に多くの手
間を必要とするとともに、そのためのラインの休止時間
が非常に長くなるという操業上の問題がある。即ち、ポ
ットの切換や溶融金属の入れ替えはラインの停止、炉温
の降下、ストリップの切断、メッキ機器の交換等の作業
を順に行う必要があシ、このだめの多大な労力を必要と
するとともに、生産能率の低下は免れ得ない。

本発明は以上のような従来の問題点を解消すべく創案さ
れたもので、エネルギーの消費やペーパーの発生等の問
題を生ずることなく、しかもラインに適用しても設備的
なコスト高を招いたシ、操業上の問題を生ずることのな
いＡｔ−Ｚｎ合金メッキ鋼板の製造法をその目的とし、
また、これを実施するに好適な装置の提供を他の目的と
する。

このため本発明の基本的特徴とするところは、鋼板を溶
融亜鉛ポット内に浸漬してこれを引き出すとともに、こ
の鋼板表面に対し、その表面に付着した溶融亜鉛の凝固
前にＡｔ粉末を吹き付けてこれを溶融亜鉛に付着させ、
次いで鋼板を合金化処理し、これによシ鋼板表面にＡｔ
−Ｚｎ合金層を形成せしめるようにしたことにあシ、ま
た他の特徴とするところは、このような方法の実施に好
適な装置を得しめるようＫしたことにある。

本発明は、連続焼鈍等を経た鋼板を溶融亜鉛ポット内に
浸漬して表面に溶融亜鉛を付着せしめ、次いでポットか
ら引き出された鋼板表面に対しＡｔ粉末を吹き付け、こ
れを鋼板表面の溶融亜鉛に付着せしめる。このよりなＡ
ｔ粉末の吹き付けはその付着性を十分確保するため、鋼
板表面の溶融亜鉛の凝固前に行う必要があり、従って鋼
板への人を粉末の吹き付けは、ポットから出た直後に行
うか或はポットから出た鋼板を加熱することによって表
面の亜鉛を溶融状態に保持しつつ行われる。

第１図（イ）はこのような鋼板たる母材（ｍ）表面の溶
融亜鉛層（ａ）にＡｔ粉末（ｂ）が付着した状態を示す
ものである。次いで鋼板は加熱による合金化処理がなさ
れ、これによってＡｔ粉末が溶解し鋼板表面の亜鉛と合
金化し、これによって鋼板表面に合金化メッキ層が形成
される。第１図（ロ）はこのようにして得られたメッキ
層を示すもので、最表層側には溶解したＡｔ粉末と溶融
亜鉛とのＡｔ−Ｚｎ合金層（ａ−ｂ　）が形成され、そ
の下ＭＪ１７ＣはＺｎ層（ａ）、さらにその下層には母
材と溶融亜鉛とが合金化したＦｅ−Ｚｎ層（ｍ−ａ）が
形成される。

以上のような処理において、鋼板に吹き付けられるアル
ミ粉末の粒度は、圧送性、鋼板に対する付着性、合金化
処理における溶融性及び溶融亜鉛メッキ厚等に応じて適
宜法められるが、一般に鋼板に対する溶融亜鉛の付着量
は鋼板の片面で３０〜３６０１７ｍ”　（メッキ厚４．
３〜５２２μ）であるところから、通常は５〜２０μ程
度のものが採用される。また、このよりなＡｔ粉末の吹
き付けによって鋼板表面の溶融亜鉛が冷却され凝固しな
いようにするため、Ａｔ粉末を吹き付ける際のガス、即
ちＡｔ粉末を含んだガスはＺｎの溶融点（４２０°０程
度）以上の温度に加熱しておくことが好ましい。但しこ
のガス温度はＡｔ粉末を溶解させないようにするため、
Ａｔの溶融点（６７０’０程度）以下とする必要がある
。

またＡｔ粉末の円滑な圧送性を確保するため前記ガス中
のｈｔ粉末濃度は３０〜３００■／惰３程度とすること
が好ましい。

また、前記合金化処理は７００°０程度の加熱によシ行
い、これによって表面のＡｔ粉末を溶解させＡｔ−Ｚｎ
合金を形成せしめる◎なお、鋼板のメッキ処理表面をよ
り平滑に仕上げる場合には、前記合金化処理後さらにス
キンパスミルで圧下して製品とする自まだ、以上のよう
な本発明法によれば、鋼板表面の溶融亜鉛にＡｔ粉末を
付着させ、これを加熱して合金化するものであるため、
第１図（ロ）に示すようにＡｔ−Ｚｎ合金を表層だけに
形成せしめることができ、少ないＡｔ量で、Ａｔ−Ｚｎ
メッキを施すことができる。即ち、従来法の如（ｋｔ−
Ｚｎ合金を溶解せしめ、これに鋼板を浸漬せしめた場合
、メッキ層はその表層から深層までほぼ均一なｋＡを含
むことになシ、それだけｋｌ　ｉを多く必要とするもの
であるが、この点、本発明法によれば、耐食性、耐熱性
に有効な表ｊ−にのみＡｔを含ませることになり、きわ
めて経済的であるということができる。

第２図及び第３図は本発明の装置の一例を示すもので、
本発明の装置を連続焼鈍炉（２）　Ｋ連なるメツキライ
ンに適用したものである。

まず、（３）は溶融亜鉛ポットで、その内部に鋼板（１
）をガイドする通板ロール（４）が配設されており、そ
の構成は従来のものと変わりない。

（５）は鋼板（１）の加熱装置で、該加熱装置（５）は
前記溶融亜鉛ポット（３）の真上に位置し、溶融亜鉛ポ
ット（３）から真上に立ち上って走行する鋼板（１）を
その両側から加熱するようになっている。この加熱装置
（５）は鋼板（１）の表面に付着した溶融亜鉛を下記す
るｋＡ吹付装＃（６）に至る捷での間凝固させることな
く溶融状態に保持するもので、例えば直火バーナ、電熱
ヒータ等により構成される。

（６）はＡｔ−粉末吹付装置で、このＡｔ粉末吹付装置
（６）は吹付ボックス（７）　（７）　％ストレージホ
ッパー　（８）、Ａｔ粉末供給装置（９）（ディスペン
サー）、循環プロアＣ１Ｏ、ガス加熱装置α）等から構
成されている。前記吹付ボックス（７）　（７）はそれ
ぞれ前記加熱装置（５）の真上にこれと近接して配設さ
れ、そのボックス間に鋼板（１）を通過せしめるように
なっている。各吹付ボックス（７）はその内部が３つの
室に分かれ、中間がＡｔ粉末の供給室（７１）、上下が
人を粉末の回収室（７２’ｌ　（７２）を構成し、それ
ぞれ室には鋼板（１）と面した側に噴射口（７３）及び
回収口（７４）が設けられている。なお、（７５）はフ
ィルターでおる。また前記ストレージホッパー（８）は
Ａｔ粉末を貯蔵するもので、供給管（６）を介して前記
各吹付ボックス（７）の供給室（７１）と通じている。

前記Ａｔ粉末供給装置（９）はストレージホッパー（８
）の下部に取付けられ、ホッパー内のＡｔ粉末を適量ず
つ供給管Ｈに供給するようになっている。前記供給管０
りの途中には前記循環プロアα１とガス加熱装備α心が
介在してお如、前記循環プロア（ト）によシ、前記供給
装置（９）によって供給管（６）に供給されたＡｔ粉末
を吹付ボックス（７）　（７）へ圧送するとともに、前
記ガス加熱装置α乃によυ、この圧送途中のＡ／＝粉末
を含むガスを加熱するようになっている。このガス加熱
装置Ｃ１１は本実施例では熱交換器により構成され、下
記する合金化処理装置（至）からの排ガスを配管Ｃ１４
を通じて導き、その廃熱により前記供給管（６）内のガ
スを加熱するようになっている。また前記吹付ボックス
（７）　（７）の各回収室（７２）からは回収管（６）
が延び、これがストレージホッパー（８）と循環ブロア
切間の供給管（６）途中に接続されており、回収室（２
）内に回収されたＡ／＝粉末を再び供給管（６）に戻し
て吹付ボックス（７）　（７）に供給し得るようになっ
ている。

（ロ）は合金化処理装置で、該合金化処理装置（６）は
前記吹付ボックス（７）　（７）の上方に配設され、立
ち上って走行する鋼板（１）を加熱し、表面のＡｔ粉末
を溶解してＺｎとの合金を形成せしめ得るようになって
いる。

なお、その他図面において、（ロ）はメッキ厚み調整装
置、ＣＩ乃は合金化処理装置に）の排ガス用煙突でおる
。前記メッキ厚み調整装置（ロ）は気体絞シによりポッ
トを出た直後の鋼板のメッキ厚を調整するものである。

以上のような装置によれば、連続焼鈍化された鋼板（１
）は、４５０〜４６０　’Ｏ程度に保持された溶融亜鉛
ポット（３）に浸漬され、次いで上方に立ち上った状態
で引き出され、メッキ厚さ調整装置（ロ）によルメッキ
厚の調整がなされる。次いで鋼板（１）は加熱装置（５
）によυ加熱され、その表面の溶融亜鉛が溶融状態に保
持され、この状態で前記Ａｔ粉末吹付装置（６）の吹付
ボックス（７）　（７）間に送られる。ここで前記吹付
ボックス（７）　（７）の各供給室（７１）には供給管
（ロ）、Ａｔ粉末供給装置（９）、循環ブロア（転）を
介し且つガス加熱装置ａカにより、はぼ４２０〜６７０
°０の範囲に加熱されたＡｔ粉末を含むガスが供給され
、その各噴射口（７３）から鋼板表面にガスが吹き付け
られる。これによシ第１図（イ）に示すようにガス中の
Ａｔ粉末が鋼板表面の溶融亜鉛に付着する。次いで鋼板
（１）は上方の合金化処理装置に）に送られ、ここで７
００　’０以下の温度で所定の時間（炉長分の通過時間
）加熱され、第１図（ロ）に示すように表面のＡｔ粉末
が溶解し％　＊ｚ−ｚｎの合金層が形成される。

なお前記吹付ボックス（７）　（７）において、噴射口
（７３）から吹き付けられた人を粉末のうち鋼板（１）
に付着しないものは、前記各回収口（７４）から回収室
（７２）内に回収され、回収管（ト）を介して再び供給
管（ロ）に戻される。

また本発明の装置によれば、Ｚｎメッキを行う場合、加
熱装置（５）％　　Ａｔ粉末吹付装置（６）、さらに必
要に応じて合金化処理装置（ロ）の操業を停止し、溶融
亜鉛ポット（３）から立ち上った鋼板（１）をそのまま
送シ出すだけで足り・　Ｚｎメッキ及びＡｔ−Ｚｎメッ
キの切換を簡単に行うことができる。

以上述べた本発明によれば、多量のエネルギーを用いて
ポットを高温に保ったシ或は多量のペーパーを生じさせ
たシすることなく鋼板ｉｃ　Ａｔ−Ｚｎ合金メッキを施
すことができるとともに１表層のみにＡｔ−Ｚｎ合金を
形成せしめることができるため、従来の浸漬方式に較べ
Ａｔの使用量をより少ないものとすることができ、また
ラインの上でも従来のＺｎメッキに所定の工程全付加す
るだけであるため、ポットの切換やポットへの溶融金属
の入れ替え等の煩雑な作業を行うことな（Ｚｎメッキ処
理との切換が容易に可能であυ、このため設備コスト、
操業能率等の面で従来法に力い特徴を有するものであり
、またそのような特徴を簡単な構造と操作で得さしめる
ものであるから工業上その効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ロ）は本発明法によって得られる鋼
板のメッキ構造を示すもので、（６）はＡ／＝粉末吹付
直後の構造、（ロ）は合金化処理後の構造をそれぞれ示
す説明図である。第２図は本発明の装置を示す説明図で
ある。第３図は第２図中の吹付ボックスの部分拡大図で
ある。 図において、（３）は溶融亜鉛ポット、（５）は加熱装
置、（６）はＡｔ粉末吹付装置、（ロ）は合金化処理装
置を各示す。 特許出願人　日本鋼管株式会社 発　明　者　　　関　　　口　　　克　　　正量　　　
　　　　　伊　　　勢　　　保　　　夫＠ｌ　　ＦｊＥ
Ｊ （イ）　　　　　　　　　　　　　（ロ）第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板を溶融亜鉛ポット内に浸漬するとともに、該
   ポットから引き出された鋼板の表面に対し、該表面に付
   着した溶融亜鉛の凝固前にＡｔ粉末を吹き付けてこれを
   前記溶融亜鉛に付着させ、次いで鋼板を合金化処理する
   ことを特徴とするＡｔ−Ｚｎ合金メッキ鋼板の製造方法
   。
2. （２）溶融亜鉛ポット、該溶融亜鉛ポットから出た鋼板
   表面を加熱して該表面に付着した溶融亜鉛を溶融状態に
   保持する加熱装置、加熱されたＡｔ粉末を前記加熱装置
   を経た鋼板表面に吹き付け、これを表面の溶融亜鉛に付
   着させるｈｔ粉末吹付装置、及びＡｔ粉末が付着した鋼
   板を合金化処理する合金化処理装置とを備えたＡｔ−Ｚ
   ｎ合金メッキ鋼板の製造装置。