JPS62127486A - 連続式浸漬型表面処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に帯鋼の酸洗槽などの連続浸漬式処理槽
において、帯鋼の浸漬深さを安定した状態に維持して運
転できるようにした連続式浸漬型表面処理装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来の浸漬型帯鋼表面処理槽は、槽内に貯溜された処理
液の温度や濃度を帯鋼の浸漬時間に応じて最適な条件に
調整するために、槽内に複数のダムスキソドを設けて仕
切られている。帯鋼は、この仕切られて画成された帯鋼
の供給方向に沿って第１番目の第１槽の入口に固定して
設けられ、且つ昇降機能を有しないデフレクタロール又
はリンガロールと前記ダムスキソドとの間で懸下して処
理液の中へ浸漬され、第２槽以後は次のダムスキソドと
その次のダムスキッドとの間で同様に浸漬され、最後は
、最終槽の出口に固設され且つ昇降機能を有しないデフ
レクタロール又はリンガロールに引上げられることによ
って、上記各槽内に懸下した帯鋼のカテナリが連続して
形成されるようになっている。

また、通常、処理槽の深さは、帯鋼の基準運転張力より
求められるカテナリ量と、帯鋼の所要浸漬深さからきめ
られるが、さらに帯鋼が運転中に槽の底面と接触するこ
とがないように余裕を加味した深さとし、また前記ダム
スキッドで分割された各種の深さと長さは同一となって
いる。

ここで、槽内に懸下する帯鋼のカテナリ量δは、公知の
ごとく、帯鋼の張力をＴ、帯鋼の処理液中における自重
をＷ、槽の長さをｌとすると、δ＝ｗ１３／ｇＴで示さ
れ、帯鋼のカテナリ量は張力と反比例する関係となって
いる。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、近年のように、表面処理設備の運転速度
が高速化してくると、帯鋼が槽内を通過（通板）すると
きに受ける処理液の抵抗力による帯鋼の張力変化によっ
て、カテナリ量か変動し、安定した運転が阻害されるよ
うになってきた。特に第１槽及び最終槽においては、帯
鋼のカテナリ量の減少による上昇（浮上り）に伴って帯
鋼の浸漬長さが減少し、従って帯鋼と処理液との反応時
間が減少して表面処理効果の低下が見られるようになっ
た。

また、槽の底部には、帯鋼カテナリの最低点と槽の底部
との距離を検出して、帯鋼のカテナリ量が常に所定値に
維持されるよう制御を行うための磁気検出器が設けられ
ているが、帯鋼の上昇がある程度を超えるとこの磁気検
出器の検出範囲から外れ、カテナリ制御ができなくなっ
て安定した表面処理装置の運転が困難となるという問題
点が生じてきた。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、従来の問題点を解決するとともに運転条件の
適用範囲が広い表面処理装置を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

表面処理槽の入口及び出口のデフレクタロール又はリン
ガロールを昇降させる昇降装置とこの昇降装置を駆動す
る制御装置を備えて、帯鋼の材料仕様及び運転条件の変
更に応じて昇降装置を駆動して前記ロールの高さを初期
設定し、また帯鋼の浸漬深さが制御範囲外となったとき
に昇降装置を駆動して制御範囲に収めるようにした連続
式浸漬型表面処理装置としたものである。

〔作用〕

帯鋼は、巻戻機からピンチロール等で送り出され、溶接
機で溶接されつつ連続的に入側プライドルロールによっ
て入側リンガロール（又はデフレクタロール）を介して
処理槽へ送り込まれる。そして、帯鋼は第１槽において
入側リンガロールとダムスキッドに支持されて槽内に懸
下し、帯鋼のカテナリが処理液中に浸漬される。同様に
第２槽では初めのダムスキッドと次のダムスキッドによ
って支持され、最終槽では最終のダムスキッドと処理槽
出口に設置されたリンガロールに支持されて処理液中に
浸漬されつつリンガロールを介して引上げられ、次に水
洗装置、乾燥装置を通って出側プライドルロールによっ
て送り出され、ピンチロールを介して巻取機に巻取られ
る。このとき、帯鋼のカテナリ量が所定範囲内で変化す
ると磁気検出器がその変化量を検出してプライドルロー
ルの送り速度を調整してカテナリを所定値に維持するが
、帯鋼の材料仕様や運転条件が変更されて、カテナリ量
が所定範囲を超えて変化する場合は、制御装置の指令に
よって駆動回路が昇降装置を駆動させてリンガロールを
上下動することにより、カテナリ量を磁気検出器の検出
可能な所定範囲内に収める。そして、この所定範囲内に
おけるカテナリの変化は、制御装置の指令によって駆動
回路がプライドルロール駆動用モータを駆動させてプラ
イドルロールの送り速度を調整し、カテナリを正常状態
に維持する。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１〜５図は
本発明の１実施例を示す図である。

第１図は帯鋼の表面処理装置の構成を示す図であって、
帯鋼ｌは巻戻機２からピンチロール３によって送り出さ
れ、溶接機４を経て入側プライドルロール５により入側
リンガロール８を介して処理槽６へ送り込まれる。（リ
ンガロールはデフレフクロールであってもよい。）溶接
機４はコイル単位の長さの帯鋼を、連続させて処理槽を
通板させるため、次々と端部を突合わせて溶接するため
に配置されたものである。

処理槽６はダムスキッド１５ａ、１５ｂによって、この
実施例では３等分され、第１槽５ａ、第２槽６ｂ、最終
槽６Ｃに画成されている。

処理槽６へ送り込まれた帯鋼ｌは、入側リンガロール８
とダムスキッド１５ａによって支持されて第１槽６ａ内
に懸下し、帯鋼１のカテナリが処理液中に浸漬される。

同様に第２槽６ｂではダムスキッド１５ａと１５ｂとに
よって支持され、最終槽６Ｃではダムスキッド１５ｂと
処理槽６の出口に設置した出側リンガロール９に支持さ
れてそれぞれカテナリが処理液中に浸漬された帯鋼１は
出側プライドルロール１２によってリンガロール９から
水洗装置１０へ送られて水洗され、次に乾燥装置１１へ
送られて乾燥され、ピンチロール１３を介して巻取機１
４に巻取られる。

７は電磁検出器であって、帯ＦＡ　ｌのカテナリの最下
垂点と該検出器７との距月１を検出し、その検出信号を
制御装置１７へ送るようになっている。

ここで、カテナリの最下垂点と検出器７との距離は、間
接的に前記カテナリ量δ及び帯鋼１の処理液中の浸漬深
さを表わすものである。

１８は駆動回路であって、制ｊ１■装置１７の電磁検出
器７からの信号に基づいた指令によってプライドルロー
ル側モータＭを駆動させ、プライドルロール５の送り速
さを制御する。１９はリンガロール側の駆動回路であっ
て、同様に制御装置１７の指令によって油圧シリンダを
備えた昇降装置１６を駆動させ、リンガロール８の高さ
を調整する。

なお、前記駆動回路１８．１９は出側昇降装置及びプラ
イドルロール１２と制御装置１７との間にも介装されて
いる。２０は帯鋼１の張力（ユニットテンション）を検
出する張力検出器で、制御装置１７に検出信号を送り、
制御装置１７はこのユニットテンション値と帯鋼通板速
度からリンガロール高さを指令するようになっている。

次に作用を説明する。

第２図は鋼帯１が処理槽６内に懸下され、そのカテナリ
が処理液中に浸漬した状態を示す図である。いま、分割
された各種の長さをり、、Ｌ、。

・・・・・・、Ｌｌ、各種における処理液の比重をρ、
。

ρ２．・・・・・・ρ７．各槽各種の帯鋼張力をＴｔ＋
＋ＴＥｚ＋・・・・・・、　ＴＥｆｉ各槽出各種鋼帯張
力をＴ。１．ＴＤ２＋　　・・・・・・、　ＴＯ，、帯
鋼の比重をρ。、板幅をす、板厚をｔ、ダムスキッド摺
動面における摩擦係数をμ。

各種における液の抵抗をＦｌ、Ｆ２．・・・・・・、Ｆ
７゜とすると、帯鋼１は連続体であるので２次の張力関
係式が成立する。

力加速度をｇ、帯鋼と液の摩擦抵抗係数をＣＪ　。

鋼帯の浸漬長さをｅとすると、次式で表わされる。

＋１１．　（２１式より帯鋼の張力は帯鋼ｌの通板速度
に比例して大きくなる。また前述のごとく、帯鋼の張力
とカテナリ量δは反比例の関係にあるが、第３図は実際
の運転状態における帯鋼の張力とカテナリの形状を示し
たものであって、帯鋼の１Ｊ１１仮速度Ｖが大きくなる
とカテナリ量が著しく減少してしいることが表わされて
いる。

次に、槽内におけるカテナリ量の制御は、磁気検出器７
が、１亥検出器とカテナリの最低点との距離Ｈを検出し
、この検出信号が制御装置１７に送られると制御装置１
７は駆動回路１８に指令してモータＭを駆動させ、帯鋼
ｌのカテナリが常に所定制御範囲Ｓ内にあるように、プ
ライドルロール５の送り速度を制御する（第１．２図参
照）。しかし、磁気検出器７の検出可能距離は通常、槽
の底面から約３００１が限界であるため、帯鋼の材料仕
様や張力１通仮速度等の運転条件が変った場合でも、カ
テナリの最低点は上記所定制御範囲Ｓ内に入っている必
要がある。

ところで、通常、第１槽及び最終槽のそれぞれ入口及び
出口に設けられたリンガロールは、処理液の流出を防ぐ
ためその液面より高い位置となっている。いま第４図に
おいて、ダムスキッドの高さをり３．リンガロールの高
さをｈ２．ダムとリンガロールの距離をり、帯鋼の張力
をＴ、水平分力をＨ１垂直分力をＶ、帯鋼の自重をＷと
し、図のごと＜ｘｙ座標をとると、帯鋼カテナリの曲線
方程式は次式で表わされる。

カテナリ最低点ＣにおけるＸの値はｘ＝Ｃ，の位置にあ
り、帯鋼の浸漬長さｌは１＝２ｃｌとなる。またカテナ
リ最低点Ｃの高さはｙ＝Ｃｚとなる。ここで境界条件を
（３）式に代入して方程式を解くとＣ，、Ｃ２の値は ・・・・・・（４） となる。以上の関係を実際の槽に適用した場合。

カテナリ最低点Ｃの高さを所定の値にする方法は、上式
より槽の長さし、帯鋼の水平分力Ｈ，ダムの高さｈｌ＋
リンガロールの高さｈ２を変更することによって可能で
あるが、槽の長さし及びダムの高さり、を、帯鋼の前記
運転条件の変更に対応して変更することは実用上困難で
あるが、水平分力Ｈ及びリンガロールの高さｈ２を変更
することは本実施例においては容易となる。また、処理
槽内における帯鋼の張力Ｔは帯鋼の自重に比して大きい
値で運転されるので、第４図におけるＡ点及びＢ点での
カテナリ曲線の勾配は小さいためＴ＃Ｈとみなすことが
でき、従って帯鋼の張力Ｔとリンガロールの高さｈ２と
の組合せによって、カテナリ量を所定制御範囲内に収め
ることができる。そこで、本実施例においては、帯鋼の
運転条件による張力（ユニットテンション）を張力検出
器２０で検出して制御装置１７へ送り、このユニットテ
ンション値と通板速度の関係からリンガロールの高さｈ
２を予め算出（第５図参照）し、これを制御装置１７に
初期設定しておくと、この制御装置は駆動回路１９に指
令して昇降装置１６を駆動せしめ、リンガロール８．９
の高さを昇降する。すなわち、処理槽の入口及び出口の
リンガロールを昇降すると、第１槽及び最終槽のカテナ
リの懸下支点を上下することになってカテナリの勾配を
変え、カテナリ中央部の最低点を上下に移動してカテナ
リの最低点を所定の高さ又は磁気検出器の検出範囲Ｓ内
に収まるように設定することできる。

第５図は帯鋼の張力とライン速度によって求められるリ
ンガロールの最適高さを示した例であって、この値が制
御装置内の記憶部に記憶テーブルとして記憶されており
、運転条件が変更されたときにこのテーブルを参照して
リンガロール高さｈ２を設定し、これを指令され、駆動
回路を介してリンガロールが昇降される。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によればその構成を
、表面処理槽の入口及び出口に設置されたデフレフクロ
ール又はリンガロールを昇降させる昇降装置と、この昇
降装置を駆動させる制御装置を備え、この制御装置は、
帯鋼の材料仕様及び基準運転張力、ライン速度等の運転
条件に応じて前記ロール高さを設定し、さらに帯鋼の浸
漬深さが制御範囲外となったときに、前記昇降装置を駆
動させて制御範囲内に収めることを特徴とする特続弐浸
漬型表面処理装置としたため、表面処理槽の第１槽及び
最終槽における帯鋼のカテナリ早開ｆｆｆｌｌを、帯鋼
の材料仕様及び張力、ライン速度等の運転条件が変更に
なった場合でも行うことができ、従って帯鋼のカテナリ
の処理液中浸漬深さに補正を加えることができるので、
広範囲な条件下においても表面処理運転をすることが可
能となった。

また、帯鋼カテナリの浸漬深さを一定に保持できること
は帯鋼の浸漬長さを一定に保つことでもあり、かつ各種
における所要浸漬時間を確保することになって、帯鋼表
面と処理液との反応を効果的に作用させることができ、
安定した良品質の表面処理鋼板を生産できるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の構成説明図、第２図は第
１図の部分拡大図であって、帯鋼のカテナリ状態の説明
図、第３図は表面処理槽の各種における帯鋼の張力分布
（上段図）と、通板速度に対応したカテナリの形状を示
す（下段図）実施図、第４図はリンガロール高さとカテ
ナリ形状との関連を示す説明図、第５図は運転速度によ
る帯ｉ′」張力とリンガロールの設定高さの関係を示す
図で１Ｚる。 ｌ・・・・・・鋼板（帯鋼）、６・・・・・・処理槽、
６ａ・・・・・・第１槽、６ｂ・・・・・・第２槽、６
Ｃ・・・・・・最終槽、８゜９・・・・・・リンガロー
ル（又はデフレフクロール）、１６・・・・・・昇降装
置、１７・・・・・・制御装置、Ｓ・・・・・・制御範
囲

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面処理液を貯溜し、かつ複数の槽に分画した処
   理槽の入側及び出側にデフレクタロール又はリンガロー
   ルを設け、前記入側より帯鋼を供給するとともに前記分
   画された各槽に連続して帯鋼を懸下浸漬して通板するこ
   とによって帯鋼の表面処理を行う連続式浸漬型表面処理
   装置において、前記デフレクタロール又はリンガロール
   を昇降させる昇降装置と、該昇降装置を駆動する制御装
   置とを備えたことを特徴とする連続式浸漬型表面処理装
   置。
2. （２）制御装置は、前記帯鋼の板厚、板幅、比重等の材
   料仕様及び帯鋼の基準運転張力、ライン速度等の運転条
   件に応じて昇降装置を駆動して前記デフレクタロールま
   たはリンガロール高さを初期設定することを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項記載の連続式浸漬型表面処理
   装置。
3. （３）制御装置は、前記帯鋼の浸漬深さが制御範囲外と
   なったときに、前記昇降装置を駆動して制御範囲内に収
   めることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の
   連続式浸漬型表面処理装置。