JPS6354785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 溶融金属被覆浴から引出される線材をぬぐう為
のガスぬぐいダイは、ダイ角度、ダイオリフイス
の長さと厚み、オリフイスの側面の関係、ダイの
のど部径並びに溶融浴表面上の高さに関する臨界
パラメータを備える。組合せダイでぬぐわれた線
材上の溶融被覆の厚みをぬぐいガス圧を変えるこ
とにより極めて正確に制御できる。

発明の背景 本発明は、たとえばストリツプおよび特に線材
のような小幅な直状材料を溶融金属被覆浴中で金
属被覆材により被覆することに関するものであ
る。さらに詳細には、本発明は、直状材料の表面
上における被覆の精確かつ均一な厚さを確立する
ため、溶融金属被覆浴から出る直状材料を処理す
る際、保護雰囲気とガスぬぐい取りとを併用する
ことに関するものである。

たとえば、ストリツプおよび線材のような金属
直状材料は、この直状材料をたとえば溶融亜鉛も
しくはアルミニウムのような溶融金属の浴に通す
ことにより永年にわたり経済的に被覆されてい
る。通常、直状材料は、たとえば鋼などの鉄材料
であつた。アルミニウムもしくは亜鉛或いはしば
しばたとえば錫もしくはターン合金（鉛と25％ま
での錫との合金）のような他の金属または合金の
被覆は、基礎鉄金属に対し耐腐蝕性を付与する。

溶融金属被覆浴から出る直状材料は、通常、そ
の表面に溶融被覆金属の満足しうる層を持たな
い。溶融金属被覆は常に厚過ぎるか不均一である
かまたはその両者であり、或いは他の幾つかの欠
点を有して溶融金属が基体金属上で満足な金属被
覆まで固化するのを妨げる。その結果、直状材料
が溶融被覆浴から出た後、何らかの方法で被覆を
ぬぐい取り、被覆を平滑化させおよび／またはそ
の重量もしくは厚さを減少させるのが普通であつ
た。被覆がまだ溶融している間にこの被覆をぬぐ
うため各種のぬぐい装置が使用されており、これ
にはたとえばアスベストワイパなどのような軟質
ワイパ、たとえばロールおよびスクレーパのよう
な硬質ワイパならびに場合によつてはたとえば木
炭や砂利のような各種材料の層から構成された半
硬質ワイパが包含され、これらワイパ中に被覆直
状材料が通される。極く最近では、ガスワイパす
なわちガスドクターを使用してたとえば空気、水
蒸気または不活性もしくは還元性ガスのような気
体を溶融金属被覆された直状材料の表面に対し強
制的に吹き付け、それにより過剰の金属を除去し
かつ溶融金属の被覆を平滑化させている。

基体金属に対する被覆金属の良好な付着を達成
するには、溶融被覆浴に通す前に基体の表面を清
潔にする必要がある。したがつて、直状材料は被
覆前に清浄にして適当な清潔かつ活性な基体表面
を与え、これを溶融被覆浴と接触させねばならな
い。基体金属は一旦清浄された後、溶融被覆浴中
に浸漬されるまで活性すなわち無酸化物状態に保
たれねばならない。したがつて、清浄後に基体金
属をフラツクスの被覆により或いは不活性もしく
は還元性雰囲気中に入れるかまたは連続的浸漬に
より保護する必要がある。かくして、鉄直状材料
はしばしば保護性またはある性質の酸素遮断雰囲
気から溶融浴中に入れられる。保護雰囲気は通例
効果上不活性なガスまたは還元性ガスのいずれか
により構成される。

不活性もしくは還元性雰囲気は、また、直状材
料が溶融浴から出る際もその周囲に維持されて、
被覆が固化する前後のまだ熱い状態にある間、こ
の被覆の表面に対する過度のまたは悪影響のある
酸化を防止する。通常、保護雰囲気は、溶融浴の
表面までまたはその中まで延在する或る形態の保
護室またはフード内に含まれる。

極く最近溶融被覆を平滑化しかつぬぐうためガ
スワイパをしばしば使用するので、直状材料の表
面をぬぐうためしばしば不活性もしくは還元性ガ
スが採用されて被覆金属の表面酸化を防止してい
る。或る設備、特に線材ぬぐい装置においては、
保護雰囲気を含む室内にまたは室に付設してワイ
パを設け、線材上の溶融被覆をこれが平滑化され
ぬぐい取られるまで大気への露出から完全に保護
する。

ぬぐい用および保護用のガスとして非酸化性ガ
スを使用することが、線材材料のぬぐい操作には
特に望ましいと判明した。溶融被覆表面上の酸化
された被覆用粒子は、溶融金属の粘度を高める傾
向を有して厚い粘稠な酸化物被覆層の蓄積をもた
らし、これは効果的なガスぬぐい取りを著しく阻
害する。線材の小さな円周は酸化物材料の粘稠リ
ングを線材周囲に形成させかつガスバリヤを突き
破つて線材上の被覆の厚いリングをもたらす。被
覆は被覆の固化後に線材が屈曲される時に生ずる
リング亀裂と薄片を包含する。

たとえば、不活性ガスを含有しうる結合密閉フ
ードと、不活性ガスをぬぐい用ガスとして使用し
うるぬぐいダイとを開示した米国特許第3707400
号明細書に記載されているような結合したぬぐい
用および保護用ガス設備において経験されている
一つの問題は、ぬぐい用ガスの力のみに頼つて被
覆の厚さを確定するならば、ぬぐいダイは最終被
覆の厚さに対して極めて貧弱な調節しか与えない
傾向があることである。このことは、たとえこの
種の結合されたぬぐい用および保護用ガス装置が
たとえばダイを通過する線材のような直状材料か
ら過剰の被覆を極めて効率的かつ効果的にぬぐい
取つてこれを平滑化したとしても生じていた。し
かしながら、被覆の正確な最終厚さは、ぬぐいダ
イ自身のパラメータを変化させずに調節するのは
しばしば不可能であつた。換言すれば、被覆の平
滑化は極めて効果的でありかつ大過剰の被覆材を
被覆された物体から除去することもできるが、被
覆厚さをぬぐい用ガスにより実際に寸法的に調節
することは成功していない。したがつて、多くの
場合、ぬぐいダイを通る直状材料の通過速度を変
化させて、直状材料の表面から溶融被覆をぬぐう
程度を有効に調節する必要があつた。溶融被覆層
が厚過ぎる場合は、ダイオリフイスを通る直状材
料の通過速度を減少させて被覆層を薄くする必要
があつた。他方、被覆層が薄過ぎる場合はダイオ
リフイスを通る直状材料の速度を増大させて、厚
さを増加させる必要があつた。勿論、被覆ライン
の速度を調整して所望の被覆重量を得るという必
要性は望ましくない。何故なら、このような調整
は他の操作上および生産上の問題を妨げるからで
ある。

先行ぬぐい装置と方法、特に線材材料の被覆の
場合にさらに問題があり、線材の最終被覆の同心
性が貧弱であることであつた。“同心的被覆”に
おいて、被覆の厚みは線材の総ての側、すなわち
線材の全周で実質的に均等である。非同心的被覆
においては線材の一側以上における被覆の厚みは
直径の反対側または側面における被覆の厚みによ
り顕著に厚い。被覆は線材の或る部で同心であ
り、それに接する部分で非同心的であろう。通
常、同心性は線材の或る与えられた長さにおいて
多い少ないの違いはあるが無差別的に変化する。
事実、特に先行既知装置で相当な長さの完全に同
心の熱浸漬被覆を得ることは実質的に不可能であ
る。同心性の重要なことは被覆中の薄い点を真に
回避するにある。そして薄い点は真の非同心性以
外に、真円でないまたは楕円形のような被覆析出
の他の原因によつても起り得ることは明らかであ
ろう。それで、同心性の一測定として、被覆中の
薄い点の数による方法があり、完全な同心性また
は薄い点の無いことは線材の熱浸漬被覆において
実質的に不可能であることが理解される。例え
ば、アルミニウム―亜鉛熱浸漬被覆における本発
明者の経験であるが、先行ガスぬぐい機を使用し
て被覆して得られた最良で最も同心な線材被覆
は、―1.5ミル、すなわち0.038mmの目標被覆を基
準にして、市販の非破壊スポツト被覆重量検出器
により測定した時、どの被覆面積に対しても
0.0127mm以下と定義した薄い被覆を有する―
0.0127mm以下が、どの与えられた線材の長さにお
いても測定された薄い点の数の2.5％以上である。
言い換えると、目標としたまたは希望の被覆厚み
の約1/3として定義される薄い点を伴つて、線材
のどの与えられた長さの部分においても、総ての
試験したスポツトの2.5％以上の平均は薄い点ま
たは最少の厚み以下にあるであろう。一方、薄い
点の数は大部分の目的に対し受け入れ得る値であ
り、特に犠性的被覆、すなわち例えば鉄基体材料
の亜鉛またはアルミニウム―亜鉛被覆において、
不合格の薄い点の数を超えるのを回避するため、
線材の総ての部分に幾分より厚い被覆をしなけれ
ばならないので被覆金属の無駄を示すものであ
る。

発明の概要 線材をぬぐうためのガスぬぐいダイと保護フー
ドとの先行組合せの欠点は、今や本発明の改良に
よつて取り除かれるに至つた。決定的なダイパラ
メータの使用によりぬぐいダイを通る線材の走行
速さに関係なく、そしてまたぬぐいダイと協働す
る保護室またはフードの有無に関係なく、ガスぬ
ぐい器は効果的に最終線材上に残る被覆の重量を
決定することが見出されるに至つた。臨界ダイパ
ラメータはダイを通り通過する針金材料の表面の
垂直に関しオリフイス角度は下方に約10〜45度、
好適には15〜30度であり、ダイを通り走行する線
材の方向に平行なオリフイス幅は約0.254〜2.032
mm、好適には0.508〜1.27mmであり、オリフイス
の実質的に平行な側面とぬぐいガスの通過線に沿
つたオリフイスの最少の長さは0.635cm以上であ
る。溶融被覆浴上のオリフイスの高さは1.27〜
38.1cm、好適には1.27〜25.4cm、最好適には1.27
〜10.16cmであるべきであり、ダイののど部は
1.27cm以上3.81cmまで、好適には1.9〜3.175cmで
なければならない。最好適のオリフイス角度は最
適オリフイス幅約0.889〜1.043mmのもとで約20〜
25度であることが見出された。浴表面上の高さは
ぬぐいダイの構造に幾分よるようである。もしダ
イがフードまたは保護ガス室または部分的保護室
を有するならば、すなわち室壁は唯だ部分的に空
間を囲繞するのみである場合、下端においてダイ
は浴表面からより離れて位置し得る。それでもし
保護室がない場合、ダイが密接に配置される。例
えば浴表面に関し1.27〜10.16cmの場合最良の結
果が得られる。

発明の態様の説明 本発明は、被覆表面を平滑にすると共に被覆重
量と厚みを決定するため、線材のような直状材料
を被覆した溶融金属をぬぐい取るための改良され
たガスぬぐい配置を提供するものである。この発
明によると、溶融金属被覆浴の表面に接して配置
されるガスぬぐいダイが提供される。ガスぬぐい
ダイは溶融金属被覆浴からガスぬぐいダイに移行
する直状材料を囲むフードまたは保護室の内部ま
たは密に近くに固定されそして結合されることが
できる。選択的にガスぬぐいダイは保護フードな
しに溶融浴の表面に密に配置され得る。保護フー
ドを使用する場合、不活性または効果的に不活性
なガスが適用され、これは溶融被覆表面をそれが
ガスぬぐいダイに達する迄酸化から保護するのに
役立つ。溶融被覆浴の表面部分もまたフード内に
密閉され溶融浴表面の酸化膜または浮きかすの生
成を防止または最少にする。

不活性または還元性ガスに線材上の最終被覆の
最終重量と厚みを決定し制御させるために、下記
基準が支持されねばならないことが見出されてい
る。これらは： (1) ガスぬぐいオリフイスは線材の表面に垂直に
関し約10〜45度、更に好適にはダイを通る線材
の表面に関し垂直から約15〜30度、最も好適に
は約20〜25度の角度下方に傾斜しなければなら
ない。

(2) 線材に平行なオリフイスの厚みまたは幅は約
0.254〜2.032mm、好適には、0.508〜1.27mm、そ
して最も好適には0.889〜1.043mmであり、 (3) オリフイスは互いに平行であり、そしてぬぐ
い取られる材料の表面から総ての点において等
距離であり、ガスの流れ方向の長さが少なくと
も最小約0.635cmの湾曲側壁を有さねばならず、
一般的にダイの寸法の制約内で側壁が長ければ
長い程良く、 (4) ダイオリフイスの高さは溶融浴表面上約1.27
〜38.1cm、好適には約1.27〜25.4cm、最も好適
には約1.27〜10.16cmでなければならず、 (5) ダイののど部径は1.27cm以上3.81cm以下、好
適には1.9〜3.175cmである。

非常に満足すべきぬぐい取りが得られた。例え
ば、オリフイス角度が22.5度、オリフイス幅
1.016mm、のど部径2.54cmで浴面上2.54〜10.16cm
にある。最良の結果のためにぬぐいガスとして使
用する不活性または還元性ガスは“重質ガス”で
あるのが好ましい。しかし、ほとんどの場合他の
非酸化性ガスは効果的に使用することができる。
好適な重質ガスは窒素、アルゴン、プロパン等で
ある。重質という言葉は水素（H₂）、メタン
（CH₄）、天然ガス及びヘリウムのような“軽質”
保護ガスに対比して使用される。（重質ぬぐいガ
スは空気の平均分子量または比重と実質的に同じ
分子量または比重をもつたガスと定義することが
できる。） 上記のダイパラメータと条件が厳密に守られる
時、ぬぐいガスの圧力を変えるだけで被覆の厚み
と重量の良好な制御が得られるという驚くべきこ
とが見出されている。それに反し、例えば米国特
許第3707400号におけるようにぬぐいガスが放出
される完全に密閉した保護室と共にぬぐいダイが
使用される場合、被覆の厚みまたは重量の適当な
制御を、被覆はぬぐわれかつ平滑にされても線材
上に得ることはできない。本発明によると線材に
関し非常に優れた同心的被覆、または言い換える
と、被覆中の薄い点の数の減少が得られるという
驚くべきことも見出されている。この発明の改良
されたガスぬぐいダイと製造方法により、本発明
者は目標被覆が0.038mmである時、与えられたど
の長さの線材にわたつて、総ての測定点数の0.3
％未満が薄い点、又は最小厚み以下；即ち、
0.0127mm以下であることがわかり、アルミニウム
―亜鉛被覆を一貫して均一に得ることが出来、こ
のことは本発明のダイが特に優れた点であること
が見出された。本発明者が従来のガスぬぐいを使
用した以前の最良に経験であつた。即ち、目標被
覆が0.038mmであつた時達成できた最良結果であ
る測定点数の2.5％以上が被覆厚み0.0127mm未満
であつたのに比較して顕著な向上を示すものであ
る。言い換えると、薄い点が目標とし又は希望し
た被覆厚みの約1/3又はより少ないと見なす場合、
従来のものが試験点数の2.5％以上であるのに比
較し、本発明により被覆された線材はどの与えら
れた長さにわたり試験点数の0.3％以下を示すで
あろう。

第１図に本発明の一実施態様に係るガスぬぐい
ダイの正面断面図が概略図示されている。ガスぬ
ぐいダイ１１は、溶融金属被覆浴１５の表面１３
から所定距離離間して配置されている。ダイ自体
は、円筒体の中空内部内の上端に内ねじ１９を有
する外部円筒体１７よりなる。円筒体は下端部２
１を有し、この下端部に円筒ガス誘導部材２７の
側壁２５の内部に画成されたガス通路２４と連通
するオリフイス２３が設けられる。オリフイス２
３は、ぬぐいダイの所謂のど部を構成する。

円筒部材２７は、着脱自在な機械ボルト４１に
よつて、ダイ１１の円筒体１７の底部に固定され
る。しかしながら、他の適当な接続手段、例えば
ねじ込み接続等も使用できることが理解できよ
う。選択的に、部材２７はダイ１１の底部または
下端部２１の延長部より構成してもよい。

ダイ１１の外部円筒は、この円筒中にねじ込ま
れる内部円筒４３を有する。内部円筒４３は延長
部すなわち鼻部４５を有し、２つの円筒部材１７
と１３が相互に正確に配置された時、その表面と
外部円筒体１７の内面との間に、アーチ状の円周
状ガス通路４７を画成する。この通路の下部は、
円周状ガスぬぐいオリフイス４９を構成する。円
周状ガスぬぐいオリフイス４９が延在する中央空
間は、ガスぬぐいダイののど部２３の上部延長部
を構成すると考えることができる。ぬぐいガス
は、ガス入口管５１を経て円周状ガス通路４７に
供給される。ガス入口管は単一または複数の加圧
ガスタンクまたはガス発生プラント等に、適当な
中間パイプ及び可調節弁手段または所望に応じて
自動圧力調節手段（その詳細は当業者にとつて公
知であり、図示しない）を介して接続されること
が諒解されよう。

本発明によれば、ガスぬぐいオリフイス４９
は、互いに平行でかつ線材表面の垂線に対して25
度の角度で下方に傾斜する真直側壁４９ａ及び４
９ｂを有する。線材の表面に平行な方向における
ぬぐいオリフイスの厚み、すなわち平行側壁４９
ａと４９ｂとの間の距離は、1.016mmである。平
行側壁４９ａ及び４９ｂの長さは、1.27cmであ
る。オリフイスの内縁間の距離は、2.54cmであ
る。この最後の寸法は、またダイののど部２３の
直径でもある。のど部２３と連通するガスぬぐい
オリフイス４９の被覆浴１５の表面１３からの距
離は、10.16cmである。円筒部材２７の底面の浴
面上の高さは、2.54cmである。

第１図に示す装置の操作に際して、線材３７は
通常の方法で溶融金属被覆浴を通過し、通常図示
してない下部沈降ロール、すなわち滑車に浴つて
下方に進み、次いで浴面及びガス通路２４を通つ
て上方へ進み、オリフイスすなわちのど部２３を
経て円周状ガスぬぐいオリフイス４９を通過し、
最終的に内部円筒の中央通路５３を介して上方へ
進んでガスぬぐい機から延出する。

線材が円周状ガスぬぐいオリフイス４９の近傍
を通過する時、ぬぐいオリフイスの決定的寸法に
より形成された正確に寸法付けられた緊密なガス
カーテンによりぬぐい取られる。このガスカーテ
ンは、線材上の溶融被覆をぬぐい取り、かつ平滑
化する。過剰の被覆は、溶融被覆浴に効果的に戻
される。使用されるガスは、好適には還元性また
は不活性ガスであり、被覆重量の最適な制御を達
成するためには、重質ガス、例えばアルゴン、窒
素、プロパン等の気体とすべきことが好ましいと
現在のところ考えられている。このガスカーテン
は、ぬぐい作用を達成するため、線材に対して約
25度プラスマイナス数度の角度で下方かつ内方に
指向する。非酸化性ガスは溶融浴表面に向けて下
方に通過し、ここで針金の溶融被覆及び浴の溶融
表面が酸化するのを保護すべく付加的に機能す
る。このような酸化は浴の表面に酸化皮膜を形成
する傾向を有し、これは針金上の溶融被覆と共に
上方に引上げられて、針金に望ましくない粗さを
生起すると共に被覆の円滑なぬぐいを妨害する。
還元性または不活性ガスは、溶融金属が酸化する
のを保護するので、保護ガスまたは非酸化性ガス
と広範に呼称される。

従前のぬぐい及び保護室ガス組合せ装置の状態
に反して、この発明の臨界パラメータが厳守され
れば、線材の被覆厚みの極めて効果的な制御が、
ぬぐいガスの圧力を変化させるだけで得られるこ
とが判つている。

しかしながら、仮にダイの臨界パラメータが厳
守されない場合は、本出願と同時提出に係る出願
に開示されている保護室側部に設けた決定的寸法
の排出オリフイスを使用しない限り、ガス圧力の
みでは効果的なぬぐい制御は得られない。

第２図は、線材被覆のためのダイとフードの選
択的な構成例を示す。図面には、円筒フード１１
１が示されている。フード１１１は、フードの頂
部中央に出口オリフイス１１７を有している。

フードはまた中央に中央開口部を有する円周状
ブラケツト１１９を備え、開口部には内ねじ１２
５を有する外部円筒体１２３からなるガスぬぐい
ダイ１２１が取付けられ、前記内ねじに中央円錐
のど部１２７を有する内部円筒部材１２６がねじ
込まれる。中央円錐部１２９ｃにより接続される
２つの対向内部円錐部１２９ａ及び１２９ｂの形
状中に内部通路１２９を有する円筒のど部材１２
８は外部円筒体１２３の底部に配置されかつ機械
ボルト１３１により所定位置に固定される。円筒
のど部材は、好ましくは硬ステンレス鋼のような
耐摩耗性材料により製造される。外部円筒体１２
３と内部円筒部材１２６との間の環状通路１３３
は、内部通路１２９の上部に通じる円周状ガスぬ
ぐいオリフイス１３４に接続される。

内部円筒部材１２６は、外部円錐表面１２８ａ
を有する短い鼻部１２８を備える。鼻部１２８の
円錐表面１２８ａは、内部円錐部１２９ａと平行
でまたは等距離にあり、そして内部円筒部材が外
部円筒体１２３にねじ込まれる際に表面１２８ａ
及び１２９ａは約0.762cm離れた実質的に平行な
曲面を有する下方に傾斜したオリフイスを形成
し、各表面１２８ａ及び１２９ａの平行部分また
は等距離部分は約0.635cmである。これは、厚み
0.762cmで0.635cm均一な長さを有するガスぬぐい
オリフイス１３４を提供する。ぬぐいオリフイス
は線材表面の垂線に対して30度の角度で下方に傾
斜し、またガスぬぐいオリフイスの開口部は溶融
被覆浴１４５の表面１４４の上方約12.7cmにあ
る。

ぬぐいダイ１２１を支持する円周状ブラケツト
１１９は、円周フード１１１を上部室１３５と下
部室１３７とに分割する。上部室１３５及び下部
室１３７は、互いに直接連通されていない。ガス
入口管１４１はフード１１１の側面を貫通して、
環状通路１３３に通じる外部円筒体１２３に設け
た開口部１４２にねじ込まれている。環状通路１
３３中により均一なガス圧を得るために、数本の
ガス入口管１４１を選択的に設けてもよい。フー
ド１１１の下縁１１２は、浴表面１４４の上方に
小距離離間させるのが好ましい。この距離は、約
0.635〜1.27cmであるがしかしこれより多くても
少なくてもよい。

操作にあたり、線材１４３は溶融被覆浴１４５
を上方へ通過し浴表面１４４から延出して下部室
１３７に入り、そこからぬぐいダイ１２１を経て
ガスぬぐいオリフイス１３４を通過しここで円周
状ガスぬぐいオリフイスから出る不活性または還
元性ガスのカーテンによりぬぐい取られ、上部室
１３７に入り、そこから線材１４３はオリフイス
１１７を通過延在する。

ぬぐいガスの少なくとも一部分は線材が円周状
オリフイス１３４を通過する際に線材上の被覆を
ぬぐい取りかつ平滑化した後に、のど部材１２８
の内部通路１２９を通つてフード１１１の下部室
１３７の限定空間中に入り、そこでガスは針金上
の溶融被覆と下部室１３７直下の被覆浴１４５の
溶融表面１４４とを防護する。過剰のガスは室１
３７から下縁周囲に逃出する。選択的に、室１３
７の下部を溶融被覆浴中に浸漬して、室１３７内
に実質的に完全に限定された空間を形成し、過剰
に蓄積された保護ガスは内部通路１２９及び円錐
のど部１２７を通つて上部室１３５に戻され、こ
の上部室で線材の保護を継続すると共に最終的に
フード頂部に設けたオリフイス１１７を介して排
出されることもできるであろう。もしぬぐい取り
防護ガス、すなわち保護ガスが可燃性還元ガスの
場合は、ガスはオリフイス１１７を通過する際燃
焼させるのが好ましい。

第３図に本発明の別の実施態様が図示されてい
る。第３図にはガスぬぐいダイが示され、これは
円筒ガス誘導部材２７がダイ底部に使用されてい
ないことを除き、第１図に示されるぬぐいダイと
実質的に同じである。ダイの総ての部分は第１図
に示すダイと実質的に同じであるので、第３図に
示す各部分を識別する参照符号は、第１図に使用
した符号と同じものを使用した。ダイは直径2.54
cmののど部を有し、またガスぬぐいオリフイスは
溶融浴の表面上方3.81cmのところに設置されてい
る。ダイの他のパラメータは、第１図に示したダ
イのパラメータと同じである。ぬぐいオリフイス
からの窒素ガスの流れは大型のど部直径と溶融被
覆浴の表面近くに設置されたダイとに組合わされ
て、針金上の被覆を極めて効果的にぬぐい取りか
つぬぐいガスの圧力を調節するだけで被覆重量を
決定することができる。ぬぐいダイを溶融浴の表
面に近接させたこと及び大径のど部を通過する大
量のガスによつて、被覆浴の表面とぬぐいダイと
の間の線材部分の被覆表面と、線材が出てくる近
くの溶融被覆浴の表面部分とを非酸化性ぬぐいガ
スで充満させ、そして一時的に酸化から保護する
ことができる。一般的に、ぬぐいダイの下部にお
ける延長部分が短くなればなるほど、または延長
部分がない場合は、ダイを被覆浴表面に近接させ
ることが一層望ましい。

第４図は、ぬぐいダイに加えられたガス圧力に
対し被覆厚みをプロツトして得られたぬぐい時の
圧力効果の図式グラフを示すものである。

プロツトは近似値であつて、正確な数値関係を
示すことは意図していない。“低圧領域”(A)と
“高圧領域”(C)と名づけた曲線の水平部分は、
夫々直状材料がぬぐい取られかつ平滑化される領
域を示している。しかし付着された被覆重量は、
圧力を変化させることによつてはより効果的に制
御されない。これに対し“遷移領域”(B)は、ガス
圧の変化が線材またはその他の直状材料に残留す
る被覆の厚みまたは重量に変化をもたらす領域で
ある。正確な傾斜と外形は各種因子に依存してい
る。しかしながらこの本願の臨界パラメータが厳
守される限り、曲線の全般的な傾斜は保持され、
全“遷移領域”または“中間領域”はぬぐいガス
の圧力を調節するだけで、被覆重量を制御するの
に使用できる。ぬぐい被覆もまた、線材の表面に
関し非常に優れた同心性を有する。この発明の臨
界パラメータを使用することにより、ぬぐい取り
が改良される正確な理由は、現時点では充分理解
されていないが、適当なパラメータ及び条件を与
えることにより、遷移領域の曲線の傾斜は減少
し、かくしてガス圧の変化が厚みの変化を生ずる
領域を事実上延長させる。被覆厚みと、重量と、
ぬぐいガス圧との関係は、ぬぐいガス圧における
何等かの変化に対し被覆重量の変化量を減少させ
ることによつて、改良され、また一層制御可能に
される。ダイの他のパラメータに関しぬぐいダイ
の比較的大きなのど部及びぬぐいオリフイスは、
同じ相対的ガス圧を使用する他のダイによる比較
ぬぐいよりも、比較的低いガスぬぐい速度または
“より穏やかな”ぬぐいを与え、このことは優れ
たぬぐい制御及び被覆の良好な同心性を説明する
ものである。しかしながら現時点ではこれは単な
る推測であつて、出願人はこの優れた結果に関し
何か特別の理論に固執することを望まないが、１
分間に33〜200mまたはそれ以上の速度で線材を
非常に優れた結果をもつて効果的にぬぐうことが
できる。

以上、特殊ガスぬぐい装置に関して、本発明を
説明したが、本発明の臨界パラメータは適切に設
計された他の型のぬぐい装置に対してもまた使用
でき、また明確に開示した事項に加えて各種ぬぐ
いガスが使用できることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された線材ぬぐい装置の
断面図、第２図は本発明に係る別の形式のぬぐい
装置の断面図、第３図は本発明に係る更に別の形
式のガスぬぐい装置の断面図、第４図は本発明に
より構成された装置における被覆厚みに対するガ
スぬぐい圧力の一般的関係を説明する曲線図であ
る。 １１……ガスぬぐいダイ、１３……溶融金属被
覆浴表面、１５……溶融金属被覆浴、１７……外
部円筒体、１９……内ねじ、２１……下端部、２
３……のど部（オリフイス）、２４……ガス通路、
２５……側壁、２７……円筒ガス誘導部材、３７
……線材、４１……機械ボルト、４３……内部円
筒、４５……鼻部、４７……円筒状ガス通路、４
９……円筒状ガスぬぐいオリフイス、４９ａ，４
９ｂ……真直側壁、５１……ガス入口管、５３…
…中央通路、１１１……フード、１１２……下
縁、１１７……出口オリフイス、１１９……円周
状ブラケツト、１２１……ガスぬぐいダイ、１２
３……外部円筒体、１２５……内ねじ、１２６…
…内部円筒部材、１２７……中央円錐のど部、１
２８……円筒のど部材（鼻部）、１２８ａ……外
部円錐表面、１２９……内部通路、１２９ａ，１
２９ｂ……内部円錐部、１２９ｃ……中央円錐
部、１３１……機械ボルト、１３３……環状通
路、１３４……円周状ガスぬぐいオリフイス、１
３５……上部室、１３７……下部室、１４１……
ガス入口管、１４２……開口部、１４３……線
材、１４４……浴表面、１４５……溶融被覆浴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融被覆浴から引出す際の直状材料の被覆厚
   みを制御する針金材料の製造方法において、前記
   直状材料は円形断面および所定長さを有する鉄基
   材料とこの基材料を包囲する被覆金属の層とから
   なり、被覆金属の層はその長さにわたり基材料に
   対して同心的であり、この被覆同心性は被覆中の
   薄い点の数の関数として測定され、前記薄い点は
   目標としまたは希望の被覆厚みの1/3またはそれ
   以下として定義される時、薄い点は被覆厚み測定
   の0.3％未満である熱浸漬被覆された針金材料か
   らなり、前記直状材料をガスぬぐいダイを通過さ
   せ、前記ガスぬぐいダイは直状材料が通過する中
   央のど部２３または１２８を円周的に囲繞するガ
   スぬぐいオリフイス４９または１３４を有するダ
   イ本体１７または１２３を備え、ガスぬぐいオリ
   フイスは溶融金属浴の表面上1.27〜38.1cmに位置
   し、のど部径は1.27〜3.81cmであり、前記ガスぬ
   ぐいオリフイスは直状材料の縦方向伸長部に対す
   る横断線に関し10〜45度の角度で傾斜しかつ
   0.0254〜0.2032cmのオリフイス幅を有すると共に
   長さが少なくとも0.635cmの実質的に平行な側壁
   を備え、一方直状材料上の溶融被覆にガスぬぐい
   オリフイスを介して非酸化性ガスを吹付け、かつ
   遷移領域を保持しつつ非酸化性ガスの圧力のみを
   変えて被覆厚みを制御することを特徴とする針金
   材料の製造方法。 ２ 非酸化性ぬぐいガスは重質ガスであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の針金材料
   の製造方法。 ３ ぬぐいガスを、直状材料上の溶融被覆の表面
   に接触しかつぬぐつた後、直状材料を囲繞する狭
   い空間に通すことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の針金材料の製造方法。 ４ 溶融金属被覆浴を通過後縦方向に伸長する直
   状材料をぬぐい取るためのガスぬぐいダイにおい
   て、前記直状材料は円形断面および所定長さを有
   する鉄基材料とこの基材料を包囲する被覆金属の
   層とからなり、被覆金属の層はその長さにわたり
   基材料に対して同心的であり、この被覆同心性は
   被覆中の薄い点の数の関数として測定され、前記
   薄い点は目標としまたは希望の被覆厚みの1/3ま
   たはそれ以下として定義される時、薄い点は被覆
   厚み測定の0.3％未満である熱浸漬被覆された針
   金材料からなり、前記ガスぬぐいダイは直状材料
   が通過する中央のど部２３または１２８を円周的
   に囲繞するガスぬぐいオリフイス４９または１３
   ４を有するダイ本体１７または１２３を備え、ガ
   スぬぐいオリフイスは溶融金属浴の表面上1.27〜
   38.1cmに位置し、のど部径は1.27〜3.81cmであり、
   前記ガスぬぐいオリフイスは直状材料の縦方向伸
   長部に対する横断線に関し10〜45度の角度で傾斜
   しかつ0.0254〜0.2032cmのオリフイス幅を有する
   と共に長さが少なくとも0.635cmの実質的に平行
   な側壁を備えることを特徴とするガスぬぐいダ
   イ。 ５ オリフイス角度が15〜30度であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載のガスぬぐいダ
   イ。 ６ オリフイス角度が20〜25度であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項または第５項記載の
   ガスぬぐいダイ。 ７ ダイのガスぬぐいオリフイスの高さが被覆浴
   の表面上1.27〜25.4cm、特に1.27〜10.16cmである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第６
   項のいずれか１項に記載のガスぬぐいダイ。 ８ ダイののど部径が1.9〜3.175cmであることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第７項のい
   ずれか１項に記載のガスぬぐいダイ。 ９ ダイを通る直状材料の走行方向におけるオリ
   フイス幅が0.0508〜0.127cm、特に0.0889〜0.1143
   cmであることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   乃至第８項のいずれか１項に記載のガスぬぐいダ
   イ。