JPS644835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、鋼帯の連続溶融めつき装置に関す
る。 連続溶融めつき装置は、第７図に示すように、
鋼帯Ｓの表面清浄化・熱処理等を施すための前処
理炉２、アルミニウムや亜鉛などの溶融めつき金
属を保持しためつき浴４、めつき後の鋼帯表面の
めつき金属目付量を調節するためにめつき浴上方
に配設された吹拭ノズル７等から成り、前処理炉
２からロール３を経て導出された鋼帯Ｓをめつき
浴４内に送通させて浴中のシンクロール５を介し
て垂直上方に引出し、ついで鋼帯の表・裏両面に
指向する吹拭ノズル７の噴射ガス流にて余剰の溶
融めつき金属を吹拭して目付量を調節したのち、
トツプロール８を経て次工程側に送給する。な
お、吹拭ノズルの上方には、めつき層を冷却する
ためのクーリングタワー、めつき金属と鋼板の界
面を合金化させるための加熱炉などが配設される
場合もある。 上記装置において、めつき金属目付量を調節す
るための吹拭ノズル７によるガスワイピング方式
は、従前のロールワイピング方式にかえて採用さ
れてきたもので、これによりライン速度は年々上
昇してきた。 しかし、ライン速度の上昇に伴い、鋼帯に付着
した溶融めつき金属の持上り量が増えるため、め
つき金属の目付量が増加する傾向がある。その一
方で、めつき鋼板用途の多様化がすすみ、例えば
溶接性等の問題から、目付量の少いめつき鋼板が
要求されるようになつている。めつき金属の目付
量を少くする方法としては、ライン速度を下げ
る、吹拭ノズルの噴射ガス圧力を高める、ガス噴
射口（スリツト）幅を拡大して風量を増す、ある
いは吹拭ノズルを鋼帯表面に近付けてノズルと鋼
帯の間隔を挟める、などの方法が挙げられるが、
ライン速度の低速化は製造コストの上昇を招き、
また吹拭ノズルの噴射ガス圧力・風量の増加には
高圧大容量の装置を必要とし設備費が高くなるば
かりかノズルの騒音が著しくなり作業環境を悪く
する。 吹拭ノズルを鋼帯表面に近接させて目付量を少
くする方法は、上述の問題はなく、簡便な方策で
はあるが、めつき浴から引上げられる鋼帯は、シ
ンクロール５とトツプロール８間で板厚方向（矢
印ｘ）に振動しながら吹拭ノズル部を通過してお
り、また、鋼帯はその幅方向に弧状に弯曲するカ
ヌーイングを伴なうのが一般であるため、ノズル
を鋼帯に近づけすぎるとノズル先端が鋼帯表面に
接触し、めつき層の毀損やノズルスリツトの目詰
りが生じ製品不良を引起す。鋼帯の振動振幅は、
シンクロール５やクリーリングタワーの振動にも
起因するものであるが、ライン速度がはやくなる
程、振幅の増大と接触による不具合が顕著にな
る。この振動を軽減するために、図示のようにめ
つき浴中にスタビライザーロール６を設けること
もあるが、その効果は十分でない。このため、吹
拭ノズルの先端部と鋼帯表面の間隔は、装置にも
よるが、通常約15mm以上必要であり、従つて吹拭
力を強化し得るほどにノズルを近接設置すること
はできない。もつとも、鋼帯の振動を抑制する方
法として、めつきラインの前・後端のブライドル
ロール１，９の回転速度を相対的に制御して鋼帯
に強い張力をかける方法も考えられるが、前処理
炉２内で高温度に加熱されている鋼帯が張力に耐
えきれず、板幅縮みや極端な場合は破断を生ずる
ので採用することはできない。 上記諸事情の故に、最近の薄目付量化の要請に
十分応ずることができず、目付量を少くするのは
鋼帯の走行速度を下げ製造能率を犠性にするか、
また製造能率を重視するときは目付量の増加・不
均一化を余儀なくされるのが実情であり、製造能
率とめつき品質を同時に満足させることはできな
かつた。 本考案は上記問題を解消したものであり、吹拭
ノズルの形状の改良により、その吹拭力を高める
とともに、吹拭ノズルの下方に位置して鋼帯を両
面から押圧挟持する一対のロールを、また吹拭ノ
ズルの上方に位置して、上記と同様の一対のロー
ル、もしくはマグネツトを配設してノズル部の鋼
帯振動・カヌーイングを抑制することによつて吹
拭ノズルを鋼帯に近接設置し、更にその吹拭ノズ
ルとその上方に設けられた一対のロールもしくは
マグネツトとの間に、鋼帯両側縁部（エツヂ部）
の位置変化に追従する補助ノズルを併設したこと
により、高速作業下にめつき金属目付量の少いめ
つき鋼板を製造することを可能にした。 第１図は本考案の実施例を示す。同図中、第７
図の従来装置と同じ構成部分は同じ番号で示す。
図において、１０は改良された吹拭ノズル、１１
および１２は吹拭ノズル１０の上方および下方の
それぞれに位置して設けられたスナツプロールで
ある。 上記吹拭ノズル１０は例えば第３図に示す形状
を有し、むろんそのガス噴射口１０・１はスリツ
ト状で、鋼帯の幅方向全体に噴射ガスの吹拭力を
作用させ得るスリツト幅を有するものであるが、
本考案におけるノズルは、ガス噴射口１０・１の
上下の前端部肉厚(a)は３mm以下、該前端部に連続
してノズル後方に傾斜する側壁面(b)とスリツトか
らの噴射ガス流方向(c)とのなす角度(d)は30〜60゜
である。従来の吹拭ノズルでは前端部肉厚(a)は約
５mm前後、傾斜角度(d)は約65〜80゜であるから、
それにくらべて本考案における吹拭ノズルは鋭角
状の先端を有する。これによつて、噴射ガス流Ｇ
は鋼帯Ｓ表面衝突後、ノズル近傍でよどむことな
くスムースに逃げ、後続するスリツトからの噴射
ガス流を妨害することがなくなり、噴射圧力やノ
ズルと鋼帯の間隔が同一の条件でも、鋼帯表面に
対する吹拭力が著しく強化される。第４図は溶融
亜鉛めつきにおける吹拭ノズルの吹拭効果の１例
を示す。図中、曲線(i)〜(iii)は先端部を鋭角化した
ノズル（いずれも、前壁部肉厚ａは２mm）であ
り、側壁面傾斜角度ｄは、(i)60゜、(ii)45゜、(iii)30
゜で
ある。(iv)は従来の吹拭ノズル（但し、(a)５mm、(d)
60゜）である。図から、本考案の吹拭ノズルは従
来のそれに比し強い吹拭力を有することがわか
る。その吹拭力は、先端部が鋭角化するほど強く
なる。この点から、より好ましいｄの値は45゜以
下である。なお、傾斜角度(d)の下限を30゜とした
のは、それより鋭角化すると、ノズルの構造上、
肉厚がうすくなり過ぎて剛性の低下により熱歪み
が生じ易く実用的でないからである。なお、吹拭
ノズル１０は、常法どおり噴射ガス流が鋼帯に対
しほぼ直角となるように指向させ、あるいは鋼帯
の進行方向と逆方向に適当な角度だけ傾けて配設
してもよい。 一方、上記吹拭ノズルの上下両部位に設けられ
るスナツプロール１１および１２は、それぞれ１
対のロールからなり、鋼帯Ｓをその両面から押圧
挟持する。これによつて、上下のスナツプロール
間の鋼帯振動が抑制され、ノズル部での振幅が少
くなり、かつカヌーイングも減少するので、それ
だけ吹拭ノズルを鋼帯に接近させ、強い吹拭力を
鋼帯表面に作用させることができる。 スナツプロール１１は同径のロールを相対向さ
せたものでもよく、あるいは第５図に示すように
外径の異なるロール１１・１，１１・２を互いの
軸心を上下にずらして配置したものでもよい。一
方のスナツプロール１２も同様である。 また、吹拭ノズルの下方に設置されるスナツプ
ロール１１は図示のようにめつき浴４中に設ける
ほか、めつき浴面上方に配置してもよい。 なお、鋼帯の振動抑制のためには、シンクロー
ル５、スナツプロール１１，１２等の胴部および
回転軸の摩耗による回転時の振動を少なくするこ
とが望まれる。その方法として、例えば、これら
ロールの胴部や軸部に、セラミツクなどの溶射被
覆層を設けたものを使用するのも有効である。 第２図は本考案の他の実施例を示す。同図の装
置は、吹拭ノズル１０の上方に、スナツプロール
１２に代えて、鋼帯の各エツヂ部の側部にマグネ
ツト１３を設け、その電磁力により鋼帯に板幅方
向の張力をかけるようにしたものである。この場
合も、該マグネツトの張力と吹拭ノズル下部のス
ナツプロール１１とによつて前記と同様に鋼帯の
板厚方向の振動とカヌーイングを抑制することが
できる。 上記マグネツト１３はむろん鋼帯にできるだけ
近い位置に設けるのが有利である。またその位置
は固定してもよいが、鋼帯は通常板幅方向に蛇行
しながら走行しているので、マグネツトと鋼帯が
接触してトラブルを起す。これを防ぐために、マ
グネツト１３を鋼帯板幅方向に位置調節するため
の駆動装置に連結するとともに、鋼帯エツヂ部の
位置変化を検出器にて検出し、その検出量に対応
して該駆動装置を駆動させることによりマグネツ
トを鋼帯の蛇行に追従させるとよい。第６図はそ
の例を示す。１６は投受光器などにて構成された
鋼帯エツヂ部検出器であり、マグネツト１３とと
もに鋼帯Ｓの側部に位置してフレーム１７に取付
けられている。１８はフレーム駆動モータであ
り、検出器からの信号により、鋼帯の板幅方向
（矢印Ｙ）の位置変化量に応じてフレーム１７を
スクリユー１９にそつて変位させるようになつて
いる。 ところで、めつき浴から引上げられる鋼帯表面
の溶融めつき金属は、周知のように中央部領域に
比し、両エツヂ部にオーバコートされる傾向があ
り、この板幅方向の目付量の不均一さは前記吹拭
ノズル１０だけでは十分解消し得ない場合も少く
ない。この不均一さを解消するために、本考案
は、吹拭ノズル１０と、その上方のロール１２も
しくはマグネツト１３との間に位置して補助ノズ
ル１４を設置し、補助ノズル１４から鋼帯エツヂ
の表裏両面に吹付けられるガス噴射流によりエツ
ヂ部の余剰のめつき金属を吹拭することとした。 上記補助ノズル１４は、鋼帯のエツヂ部の板幅
方向の位置変動に追従して位置制御することを要
する。というのは、ノズル部を通過する鋼帯は前
記のように板幅方向に蛇行しており、蛇行によつ
てエツヂ部が補助ノズルからはずれると、溶融め
つき金属のスプラツシユが生じ、それが鋼帯表面
に付着したりノズルスリツトを目詰りさせて製品
不良を引起すからである。この補助ノズル位置制
御操作は作業者が行うこともできるが、ライン速
度の上昇とともに蛇行回数や蛇行速度が著しく増
大するので、その変動に対応し得なくなる。この
ため、製造速度の高速化を目的とする本考案で
は、補助ノズル１４を、エツヂ部位置検出器を備
えた位置制御駆動機構１５に連結する。そのエツ
ヂ部検出器および駆動機構は、例えば前記マグネ
ツトについて例示したごときものであつてよい。
こうして、鋼帯のエツヂ部の位置変化量を検出器
にて検出し、その検出量に対応して板幅方向位置
制御駆動機構１５を駆動させれば、作業者に負担
をかけずに、補助ノズルを鋼帯エツヂ部に対し常
に所定の位置関係に維持し、スプラツシユによる
製品不良を引起すこともなく、板幅方向の目付量
を均一化することができる。 なお、補助ノズル１４のガス噴射口はスリツト
状で、鋼帯エツヂ部のめつき金属オーバコート領
域に噴射ガスの吹拭力を作用させ得るスリツト幅
を有すればよく、またその噴射ガスは鋼帯に対し
ほぼ直角に指向させるほか、好ましくは鋼帯の進
行方向とは逆向きに、例えば10〜70゜傾けて設置
する。その噴射ガス圧力は、前記吹拭ノズルより
やや高目であるのが好ましく、例えば0.5〜５
Kg・ｆ／cm²・Ｇである。 次に本考案装置による連続溶融めつきの実施例
について、従来装置を用いた比較例と併せて説明
する。但し、いずれも溶融亜鉛めつきである。 実施例 １ 第１図に示す装置により、鋼帯をめつき浴４に
送通し、スナツプロール１１，１２にて鋼帯の振
動を抑制しつつ、吹拭ノズル１０および位置制御
駆動装置１５に連結された補助ノズル１４にて目
付量を制御した。鋼帯速度は150m／分である。 実施例 ２ 第２図に示す装置により、鋼帯をめつき浴４に
送通し、スナツプロール１１、マグネツト１３に
て鋼帯の振動を抑制しながら、吹拭ノズル１０お
よび位置制御駆動装置１５に連結された補助ノズ
ル１４にて目付量の制御を行つた。ライン速度は
150ｍ／分である。マグネツトによる鋼帯の幅方
向の張力は0.5Kgｆ／mm²である。 比較例 １ 第７図に示す装置において、鋼帯をめつき浴４
に送通し、吹拭ノズル７にて目付量を制御した。
鋼帯速度は150ｍ／分である。 比較例 ２ 第７図に示す装置において、吹拭ノズル７の直
上に、補助ノズル１４を設置し、めつきおよび目
付量の制御を行つた。但し、補助ノズルの位置制
御は作業者の手動操作にて行つた。鋼帯速度は
150ｍ／分である。 上記各実施例および比較例におけるめつき諸条
件は次のとおりである。 (i) 鋼帯サイズ：0.5mm厚×914mm幅。 (ii) 鋼帯張力：２Kg／cm²。 (iii) 吹拭ノズル１０の形状： 前壁部肉厚(a) ２mm 側壁面傾斜角(d) 45゜ 吹拭ノズル７の形状： 前壁部肉厚(a) ５mm 側壁面傾斜角(d) 60゜ (iv) 吹拭ノズル１０，７のスリツト断面形状： いずれも１ｍ×1500mm。 (v) 吹拭ノズル１０，７の噴射ガス圧力： いずれも１Kg・ｆ／cm²・Ｇ。 (vi) 吹拭ノズル１０，７の鋼帯表面との間隔： ノズル部での鋼帯振動振幅に応じて設定
（第１表）。 (vii) 補助ノズル１４のスリツト断面形状： ５mm×25mm。 (viii) 補助ノズル１４の噴射ガス圧力： ２Kgｆ／cm²・Ｇ。 上記各例における試験結果を第１表にまとめて
示す。

【表】 上記第１表に示されるように、本考案によれ
ば、鋼帯のノズル部における振動振幅やカヌーイ
ングが減少し、それだけ吹拭ノズルと鋼帯の間隔
を狭めることができる。この鋼帯へのノズル近接
設置により噴射ガス流による吹拭作用が高められ
ることに加え、吹拭ノズル自体、従来に比し強い
吹拭力を有するので、これらの効果が相まつて、
従来装置では不可能であつためつき金属目付量の
少ない製品を高速度で製造することができる。ま
た、本考案では、鋼帯の振動が減少したことによ
り振動に起因する目付量のムラが解消し、更に自
動的に位置制御される補助ノズルにより板幅方向
の目付量の均一性が高められる。補助ノズルを手
動式で操作した比較例２では、めつき金属のスプ
ラツシユとそれによる製品不良等が発生したが、
本考案ではかかる不具合は皆無である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示す配
置図、第３図は吹拭ノズルの先端部形状を示す断
面説明図、第４図はめつき金属付着量を示すグラ
フ、第５図はスナツプロールの例を示す側面説明
図、第６図はマグネツトの配置態様を例示する平
面図、第７図は従来装置の配置図である。 ２：前処理炉、４：めつき浴、５：シンクロー
ル、１０：吹拭ノズル、１１，１２：スナツプロ
ール、１３：マグネツト、１４：補助ノズル、１
５：補助ノズル位置制御駆動装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鋼帯前処理炉２から導出される鋼帯を溶融めつ
   き金属浴４に送通させ、シンクロール５を介して
   垂直上方に引上げたのち、浴上方に配置された吹
   拭ノズル１０にて鋼帯表面に噴射ガスを吹付けて
   溶融めつき金属の目付量を制御する鋼帯の連続溶
   融めつき装置において、 吹拭ノズル１０は、先端前壁部肉厚(a)３mm以
   下、前壁部から連続してノズル後方に傾斜する側
   壁面(b)と噴射ガス流方向(c)のなす角度（α）30〜
   60゜である形状を有し、該吹拭ノズル１０の下方
   に鋼帯を両面から押圧挟持する一対のロール１
   １、および吹拭ノズル１０の上方に上記と同様の
   一対のロール１２または鋼帯板幅方向位置制御駆
   動装置に連結されたマグネツト１３がそれぞれ配
   設され、該吹拭ノズル１０とその上方のロール１
   ２またはマグネツト１３との間に、鋼帯板幅方向
   位置制御駆動装置に連結された補助ノズル１４が
   設けられていることを特徴とする連続溶融めつき
   装置。