JPS6237361A - 溶融金属めつき法および装置 - 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） 本発明は、溶融金属めっき法および装置、特に鋼ストリ
ップを溶融亜鉛めっきする方法および装置に関する。

（従来の技術） 近年、溶融金属めっき、特に溶融亜鉛めっきは耐食性を
確保する安価な手段として普及しており、それに伴って
、めっき品質の向上、生産性の向上を目的に、多くの改
善が試みられており、溶融金属めっきのすぐれた特性に
よってより多くの分野に今後ともますます利用されよう
としている。

ところで生産性の向上と共にめっき品質の確保を図るこ
とができるということから、最近雰囲気めっき法といわ
れる方法が提案されている。すなわち、めっき領域の雰
囲気を調整することによって、例えば酸素濃度を下げて
雰囲気を非酸化性とすることによって、ドロスの発生、
ノズル目詰り、そしてゼロスパングル製品製造時のめっ
き面のさざ波模様生成を防止しようとする方法が提案さ
れている　（特公昭５７−５３４２９号、特開昭５７−
２０３７６４号、その他）。

すなわち、従来法にあっては、通板速度が大きくなると
ドロス発生量も飛躍的に増大するため、雰囲気中酸素量
を極力少なくしてドロス発生を抑えなければならない。

そのため、周囲雰囲気の酸素濃度を例えば５０〜］ＯＯ
Ｏｐｐｍという狭い範囲内で微少量制御しなければなら
ない。なお、酸素濃度が低すぎるとＺｎの蒸気発生が著
しくなる。

明らかに、かかる方法は、操業上困難な多くの問題を抱
えていることが分かる。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、本発明の目的は溶融金属めっきの生産性、
品質を改善する、操作の容易な方法および”７ｚＥを提
供することである。

また、本発明の別の目的は、いわゆるめっき雰囲気の調
整操作が極めて容易な溶融亜鉛めっき法および装置を提
供することである。

（問題点を解決するための手段） ここに、本発明者らは、めっき部周辺、つまり溶融金属
めっきを施した金属ストリップの通板領域を非酸化性雰
囲気に保ち、さらにその雰囲気中に水蒸気を１）００ｐ
ｐ以上、露点が雰囲気温度以下、好ましくは５％以下に
なるよう制御することにより１、Ｚｎの蒸発およびドロ
スの発生を抑えることができ、さらに予想外にも光沢の
良い製品とすることができることを知り、特願昭６０−
　　　　号として別途特許出願した。

しかし、水蒸気を投入する場合、水蒸気の偏析、ワイピ
ングガスの局部的な温度降下によって結露することがあ
ることが分かった。かかる偏析および結露が生しるとワ
イピングガスの中にミストが生成し、それがストリップ
表面に吹き付けられると表面に凹凸状の欠陥が生じるの
である。

そこで、本発明者らがさらに検討を重ねたところ、予め
水蒸気との配合に先立ってワイピングガスの温度を１０
０℃以上に加熱することによって、そのような問題が解
決され、優れた操作性および製品の品質安定性が得られ
ることを知り、本発明を完成した。

よって、本発明の要旨とするところは、溶融金属めっき
浴に連続的に金属ストリップを浸漬するとともに該溶融
金属めっき浴から引き出された直後の金属ストリップ面
にガスワイピングノズルから非酸化性ガスを吹き付けて
めっき目付量を制御する溶融金属めっき法において、溶
融金属めっき浴面から前記金属ストリップに付着した溶
融金属めっきが凝固するまでに該金属ストリップが通過
する空間の実質的部分を前記非酸化性ガスによって非酸
化性雰囲気に保つとともに前記ガスワイピングノズルか
らの吹き出しに先立って前記非酸化性ガスを１００℃以
上に加熱してから該非酸化性ガスに水蒸気を１００ρｐ
ｆｆ１以上含存させることを特徴とする溶融金属めっき
法である。

さらにまた、本発明の別の特徴によれば、金属ストリッ
プを連続的に浸漬する溶融金属めっき浴、該溶融金属め
っき浴の上方に配置されめっき目付量を調整するガスワ
イピングノズル、および前記溶融金属めっき浴に隣接し
て設けられ前記ガスワイピングノズルを取り囲んで配置
されたシールボックスを備えるとともに、前記ガスワイ
ピングノズルに非酸化性ガスを供給する装置と、咳非酸
化性ガスと水蒸気との配合に先立って該非酸化性ガスを
１００℃以上に加熱する加熱装置と、前記非酸化性ガス
に水蒸気を供給する装置と、前記非酸化性ガスと水蒸気
の配合比を検出して目標値に調整することによりシール
ボックス内の雰囲気の水蒸気濃度を制御する制御機構と
をさらに備えた、溶融金属めっき装置である。

このようにζ本発明はいわゆる雰囲気めっき法を実施す
るための装置であり、その場合の調整する雰囲気はシー
ルボックスに囲まれた領域であるが、−ｉには溶融金属
めっき浴面からめっき金属が凝固するまでの金属ストリ
ップの通板領域である。しかし、これは少なくとも目付
量調整用のガスワイピングノズル位置まであれば良い。

本発明の一つのＢ＋’Ａによれば、前記制御機構が、前
記非酸化性ガスと水蒸気とを配合して得た混合非酸化性
ガスの中の水蒸気量の検出センサーと、該センサーの検
出信号に応じて前記の水蒸気と前記非酸化性ガスとの配
合比を決定し、前記混合非酸化性ガスの中の水蒸気量を
目標値に調整する制御装置とから構成されるようにして
もよい。

水蒸気濃度は好ましくは１０００〜１００００ｐｐ−で
ある。

本発明によれば、上述のようにワイピングガスである上
記非酸化性ガスは１００℃以上、好ましくは水蒸気温度
以上、通常は１５０℃以上に加熱されるが、加熱温度が
１００℃未満では局部的な温度降下等により結露する。

このような加熱は水蒸気との配合に先立って行われるが
、その手段としては、特に制限はないが、電気ヒータ等
の直接加熱法や燃焼排ガスによる熱交換等による間接加
熱などでもよい。

かくして、本発明により、効果的に、水蒸気を非酸化性
雰囲気中に封入することによって、酸素含有量を調整す
る場合と比較してはるかに容易に雰囲気調整ができる。

これは水蒸気などの弱酸化性ガスは酸素と比較して弱酸
化性であって、むしろそのためそれらの濃度を多少多く
してもドロス発生を抑制することができ、酸素の場合の
ように微妙な濃度コントロールを要しないのである。

かくして、本発明によれば、めっき雰囲気の調整が容易
であって、金属蒸気の発生およびドロスの発生を効果的
に阻止するとともにめっき光沢が増しためっき面が得ら
れるという効果がみられる。

なお、めっき光沢について言えば、通常めっき終了後、
スキンバスを行って光沢を出していたのであったが、本
発明によれば、めっきままで十分それに匹敵する光沢が
得られるのである。

（作用） 添付図面は、本発明にかかる金属熔融めっき装置を、溶
融亜鉛めっきを例にとって略式で示すもので、連続的に
めっき浴１０に供給される鋼板ストラツプ１）はめっき
浴１０を出てからめっき亜鉛が凝固するまでの少なくと
も一部の領域がシールボックス１２によって囲まれてい
る。ワイピングノズル１３からは、例えばＡｒガスまた
はＮ２ガスである非酸化性ガスが吹き出され、シールボ
ックス１２内は非酸化性雰囲気に保持される。

すでに述べたように水蒸気はワイピングガス中に予め添
加しておく、そしてそのためワイピングガスは予め１０
０℃以上に加熱しておくのである。

すなわち、水蒸気供給装置夏６からの水蒸気が、ガスワ
イピングノズルに至る前に非酸化性ガス供給装置１８か
らの非酸化性ガスに配合されるが、それに先立って、非
酸化性ガスは加熱袋ｆｆ２０によって１００℃以上に加
熱される。水蒸気添加の際の局部冷却を防止するためで
ある。ガスワイピングノズルに至る供給導管の適宜位置
に設けられた例えば露点計であるセンサー２２により混
合非酸化性ガス中の水蒸気量が決定され、その信号が制
御装置２４に送られ、目標値と比較して、その差違に応
じた量だけ弁２６を開閉し、水７気の配合量、つまりシ
ールボックス内雰囲気の水蒸気濃度を調節する。

なお、シールボックス内は周囲環境からの影響を阻止す
るためにわずかに正圧とするのが好ましい。

なお、センサーの種類は特に制限はない、測定方式ある
いは制御方式に応じ適宜のものを容易に選択できるであ
る０例えば、本発明における水蒸気の量の制御は流量コ
ントロールあるいは露点コントロールによって行うこと
が出来るため、露点計は勿論、場合によっては流量計を
使用することもできる。したがって、本明細書では流量
、露点を測定するものを含めてセンサーと称している。

流量検出の場合には単に計算で求めることもできる。

シールボックス内雰囲気の水蒸気量が１）００ｐｐ未満
であると、Ｚｎの蒸気が発生し、品質上トラブルを起こ
す。上限は、雰囲気ガスの露点がワイピングガスの温度
以下となる量であれば良い。当然のことながら露点がガ
ス温度以上になると、結露してしまうので、ノズルから
水滴を出すことになり品質上良くない。好ましくは５容
積％以下である。

本発明にあっては非酸化性ガスと水蒸気とを混合した混
合非酸化性ガスにおいて水蒸気量を規定しているが、よ
り正確にはシールボックス内に別途センサーを設けてそ
の測定結果によって前述の配合比を調整してもよい。

なお、本発明はめっき浴組成には左右されない。

たとえば、Ｚｎめっきにおける低Ｐｂ（０，０３％以下
）操業、その他合金めっきにも採用できる。

ところで、本発明が適用される連続溶融金属めっき法そ
れ自体良く知られているものであって、以上の説明だけ
で十分であって、これ以上の説明を要しないものと考え
られる。

次に、本発明を実施例に関連させてさらに詳細に説明す
る。

実施例 添付図面に示すと同様の溶融亜鉛めっき装置を使って板
厚０．５　ｍｍＯ鋼ストリップの連′ｅｔ溶融亜鉛めっ
きを行った。通板速度は１５０　ｍ／分、めっき目付量
は、いずれの場合もワイピングガス圧力０．６ｋｇ７ｃ
ｍ”として一定になるように調整した。

その他の処理条件は種々変更し、一連の試験を行った。

結果は第１表にまとめて示す。同表に示す結果から明ら
かなように、非酸化性ガスであるＮ２ガスを使ったワイ
ピングガスの予熱温度を１００℃以上にすることにより
初めて満足のゆく結果が得られるのが分かる。

第　　１　　表 （発明の効果） 以上、本発明について詳細に説明したが、本発明によれ
ば、ドロスの発生を防止し、ゼロスパングル製品の製造
時のさざ波模様の発生を防止でき、さらにＺｎの蒸気発
生防止、表面光沢改善など水蒸気添加の効果が得られる
ばかりでなく、表面の凹凸状欠陥も生じることなく非常
に美麗な表面性状を備えためっき鋼板が得られることが
分かった。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明にかかる溶融金属めっき装置の概略
を示す略式説明図である。 １０：　　めっき浴、　　　　ｌに　　鋼ストＩＪンブ
、１２：　　シールボックス　１３：　　ワイピングノ
ズル１６：　　水蒸気供給装置　１８：　　非酸化性ガ
ス供給装置２０：　　加熱装置　　　　２２：　　セン
サー２４：　　制御装置　　　　２６：　　弁用願人　
住友金属工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属めっき浴に連続的に金属ストリップを浸
   漬するとともに該溶融金属めっき浴から引き出された直
   後の金属ストリップ面にガスワイピングノズルから非酸
   化性ガスを吹き付けてめっき目付量を制御する溶融金属
   めっき法において、溶融金属めっき浴面から前記金属ス
   トリップに付着した溶融金属めっきが凝固するまでに該
   金属ストリップが通過する空間の実質的部分を前記非酸
   化性ガスによって非酸化性雰囲気に保つとともに前記ガ
   スワイピングノズルからの吹き出しに先立って前記非酸
   化性ガスを１００℃以上に加熱してから該非酸化性ガス
   に水蒸気を１００ｐｐｍ以上含有させることを特徴とす
   る溶融金属めっき法。
2. （２）金属ストリップを連続的に浸漬する溶融金属めっ
   き浴、該溶融金属めっき浴の上方に配置されめっき目付
   量を調整するガスワイピングノズル、および前記溶融金
   属めっき浴に隣接して設けられ前記ガスワイピングノズ
   ルを取り囲んで配置されたシールボックスを備えるとと
   もに、前記ガスワイピングノズルに非酸化性ガスを供給
   する装置と、該非酸化性ガスと水蒸気との配合に先立っ
   て該非酸化性ガスを１００℃以上に加熱する加熱装置と
   、前記非酸化性ガスに水蒸気を供給する装置と、前記非
   酸化性ガスと水蒸気の配合比を検出して目標値に調整す
   ることによりシールボックス内の雰囲気の水蒸気濃度を
   制御する制御機構とをさらに備えた、溶融金属めっき装
   置。
3. （３）前記制御機構が、前記非酸化性ガスと水蒸気とを
   配合して得た混合非酸化性ガスの中の水蒸気量の検出セ
   ンサーと、該センサーの検出信号に応じて前記の水蒸気
   と前記非酸化性ガスとの配合比を決定し、前記混合非酸
   化性ガスの中の水蒸気量を目標値に調整する制御装置と
   から構成される、特許請求の範囲第２項記載の装置。