JPWO2007139206A1 - 金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置 - Google Patents
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Abstract
シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
Description
本発明は、鋼板又はその他金属板の連続溶融めっき工程において、めっき浴槽内に沈殿・浮遊するボトムドロス等の固形粒子が巻き上がり、めっき表面に付着することを抑制する整流部材を備える巻き上がり防止装置に関する。
溶融めっき金属板は、古くから、様々な種類のものが開発され、実用化されてきた。その中でも、溶融亜鉛系めっき鋼板は、その優れた耐食性と経済性から、自動車・建材・家電用等の素材として広く普及している。
本発明は、溶融亜鉛系めっき以外に、アルミニウムめっき、錫めっき等、様々な種類の溶融めっきに対して適用可能であるが、最も一般的な、鋼板への溶融亜鉛めっき装置の場合を例に挙げ、以下のとおり説明する。
溶融亜鉛系めっき鋼板を連続的に製造する場合、溶融めっき浴槽内で、鋼板を浸漬しながら移動させて、めっきを施す方法が一般的に用いられている。
この際、溶融めっき浴槽内の底部に沈殿・堆積した不純物である固体粒子、例えば、ボトムドロスが、めっき処理中に、鋼板の移動に随伴して巻き上がり、鋼板めっき表面に付着し、めっき鋼板の外観を損なうことが知られている。
溶融めっき浴槽内のボトムドロスの巻き上がりに対して、操業現場では、様々な防止対策が試みられているが、完全な解決策がないのが現状である。
図９に、一般に採用されている鋼板の連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す。図９に示す連続溶融亜鉛めっき装置において、鋼板１は、焼鈍炉（図示せず）で焼鈍された後、スナウト２を通り、溶融亜鉛めっき浴槽３に導入される。
導入された鋼板は、溶融亜鉛めっき浴槽３内に設けられたシンクロール４により、上向きに方向転換され、サポートロール５で反りが矯正された後、めっき浴面６から引き出される。
次いで、溶融亜鉛めっきされためっき鋼板１’の両面に向けて、ガスワイピングノズル７からワイピングガスを吹きつけて、めっき付着量を調整する。
さらに、めっき鋼板１’の形状を矯正し、鋼板振動を抑制する制振装置８を通過させた後、必要に応じて、合金化加熱炉９にて、めっきの合金化処理を行う。
溶融亜鉛めっき浴槽内では、鋼板からＦｅが溶融亜鉛浴中に溶出し、Ｆｅ−Ｚｎの金属間化合物からなる粒状・粉状の物質、いわゆる、ドロスが生成する。
このドロスのうち、ＦｅＺｎ７を主成分とするものは、溶融亜鉛よりも比重が大きいために、めっき浴槽底部に沈殿・堆積するので、一般に、ボトムドロス（図９中の１０、参照）と呼ばれている。
ボトムドロスは、亜鉛めっき浴槽内において、シンクロールを周回する鋼板の移動により発生する随伴流に起因して巻き上がり始め、やがては、めっき鋼板の表面に付着し、めっき鋼板の外観不良を引き起こす。
特に、シンクロール又はサポートロールと鋼板が接触する部分で、ボトムドロスが噛み込まれ、圧着されて、そのまま、めっき鋼板上に残り、めっき鋼板を最終製品としてプレス成形する際、外観不良を助長する原因となる。
特に、最近の操業現場においては、生産能力の向上のために、鋼板の通板速度を高めることが試みられており、これに伴い、めっき浴槽中で、強い攪拌と、ドロス発生の原因となるＦｅの溶出量が増加し、ボトムドロスの巻き上がりが、一層、激しくなる傾向にある。
また、一方で、顧客が要求するめっき鋼板の外観品質も厳格化する傾向にあり、操業現場では、ボトムドロスの巻き上がりの問題を解決する必要に迫られている。
上記問題を解決するため、従来から様々な提案がなされている。
例えば、特公平６−２１３３１号公報、及び、実公平５−３８０４５号公報には、シンクロールとめっき槽底部の間に、シンクロールの全胴長さを覆い、めっき浴の流れを抑制する遮蔽板を設け、この遮蔽板の下方に、ボトムドロスが堆積する空間を形成するボトムドロス巻き上げ抑制方法が提案されている。
また、特開平６−１５８２５３号公報では、シンクロールとめっき槽底部の間に、浴内流動を抑制する多孔板を設置したことを特徴とする連続溶融亜鉛めっき装置が提案されている。
さらに、特開２００１−１４００５０号公報では、シンクロールの両端部から中央部に向けて、シンクロール胴長の２０〜４０％に相当する長さの２枚の板状部材を、シンクロール面から離隔して設けたことを特徴とするボトムドロス巻き上がり防止装置が提案されている。
しかしながら、これらの提案では、後述するように、ボトムドロスの巻き上がりを完全に解決することは困難である。
溶融亜鉛めっき浴槽内におけるボトムドロスの巻き上がりについては、従来は、主として、シンクロールの回転に伴って生じる接線方向の力（図９中の１１、参照）により、シンクロールの前後の底部に堆積するボトムドロスが巻き上がるものと考えられていた。
しかし、本発明者らは、ボトムドロスの巻き上がり現象を究明するため、溶融亜鉛めっき浴槽内の３次元流動解析を行った。その結果、鋼板随伴流が、シンクロールによって絞られる部分で、強い流れとなることを見出した。
即ち、シンクロール巻き付け部の側方に生じる噴流が、溶融亜鉛めっき浴槽内の側方底部に向かって勢いよく流れ、そのため、溶融亜鉛めっき浴槽の底部に堆積していたボトムドロスが巻き上がることを見出した。
鋼板が幅広材の場合には、図１０（ａ）に示すように、シンクロール巻き付け部の側方に生じる噴流により、ボトムドロスに、ボトムドロスをシンクロール４の前方中央付近から上方に向けて巻き上げようとする力（図中のＡ、参照）が発生する。
また、鋼板が幅狭材の場合には、図１０（ｂ）に示すように、ボトムドロスに、ボトムドロスをシンクロール４と溶融亜鉛めっき浴槽３の側方壁面間に巻き上げようとする力（図中のＢ、参照）が発生する。
いずれの場合においても、結果的に、ボトムドロスは、めっき浴槽内で、縦方向に円を描くような形態で攪拌されて、浮遊状態となる。本発明者らは、ボトムドロスが浮遊状態となり、鋼板のめっきに悪影響を与えるメカニズムを解明した。
このメカニズムを前提にすると、従来の技術には、以下のような問題点がある。
第一に、特公平６−２１３３１号公報、及び、実公平５−３８０４５号公報に開示の方法では、シンクロールの回転により円周の接線方向に流れようとするボトムドロスに対しては、遮蔽板の設置により、ボトムドロスの巻き上がりを効果的に防止し得るが、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対しては、遮蔽対策又は整流対策が講じられていないため、ボトムドロスの巻き上がりを充分に抑制することはできない。
第二に、特開平６−１５８２５３号公報に開示の装置では、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対する解決手段を備えていないので、ボトムドロスの巻き上がりを抑制する効果は充分なものではない。
また、上記装置においては、多孔整流板が、シンクロールの幅方向で、ほぼ全体に設けられているため、シンクロールと多孔整流板の間で乱流が生じ、シンクロールと接していない鋼板表面へのボトムドロスの付着が起こるし、また、多孔整流板の上に、ボトムドロスが堆積する懸念がある。
さらに、上記装置においては、シンクロール等の交換時に、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業が煩雑となるという問題がある。
第三に、特開２００１−１４００５０号公報に開示の装置では、２枚の遮蔽板が、シンクロールの両側に、離隔された状態で設置されているので、シンクロール等の交換時の問題は解消されるが、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対しては、整流対策が講じられていないため、ボトムドロスの巻き上がりを完全に抑制することができない。
また、上記装置において、シンクロールと板状部材の間隔が広い場合には、板状部材の上に、ボトムドロスが堆積するので、鋼板を幅狭材から幅広材に切替えて通板する際、堆積したドロスの巻き上がりが助長される。
逆に、シンクロールと板状部材の間隔が狭い場合には、ボトムドロスを含んだ強い流れが、この狭い間隙空間に集中するため、ボトムドロスをめっき浴槽内に撒き散らすこととなり、シンクロールやサポートロールと鋼板の間に、ボトムドロスが噛み込まれる恐れがある。
本発明は、溶融亜鉛系めっき以外に、アルミニウムめっき、錫めっき等、様々な種類の溶融めっきに対して適用可能であるが、最も一般的な、鋼板への溶融亜鉛めっき装置の場合を例に挙げ、以下のとおり説明する。
溶融亜鉛系めっき鋼板を連続的に製造する場合、溶融めっき浴槽内で、鋼板を浸漬しながら移動させて、めっきを施す方法が一般的に用いられている。
この際、溶融めっき浴槽内の底部に沈殿・堆積した不純物である固体粒子、例えば、ボトムドロスが、めっき処理中に、鋼板の移動に随伴して巻き上がり、鋼板めっき表面に付着し、めっき鋼板の外観を損なうことが知られている。
溶融めっき浴槽内のボトムドロスの巻き上がりに対して、操業現場では、様々な防止対策が試みられているが、完全な解決策がないのが現状である。
図９に、一般に採用されている鋼板の連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す。図９に示す連続溶融亜鉛めっき装置において、鋼板１は、焼鈍炉（図示せず）で焼鈍された後、スナウト２を通り、溶融亜鉛めっき浴槽３に導入される。
導入された鋼板は、溶融亜鉛めっき浴槽３内に設けられたシンクロール４により、上向きに方向転換され、サポートロール５で反りが矯正された後、めっき浴面６から引き出される。
次いで、溶融亜鉛めっきされためっき鋼板１’の両面に向けて、ガスワイピングノズル７からワイピングガスを吹きつけて、めっき付着量を調整する。
さらに、めっき鋼板１’の形状を矯正し、鋼板振動を抑制する制振装置８を通過させた後、必要に応じて、合金化加熱炉９にて、めっきの合金化処理を行う。
溶融亜鉛めっき浴槽内では、鋼板からＦｅが溶融亜鉛浴中に溶出し、Ｆｅ−Ｚｎの金属間化合物からなる粒状・粉状の物質、いわゆる、ドロスが生成する。
このドロスのうち、ＦｅＺｎ７を主成分とするものは、溶融亜鉛よりも比重が大きいために、めっき浴槽底部に沈殿・堆積するので、一般に、ボトムドロス（図９中の１０、参照）と呼ばれている。
ボトムドロスは、亜鉛めっき浴槽内において、シンクロールを周回する鋼板の移動により発生する随伴流に起因して巻き上がり始め、やがては、めっき鋼板の表面に付着し、めっき鋼板の外観不良を引き起こす。
特に、シンクロール又はサポートロールと鋼板が接触する部分で、ボトムドロスが噛み込まれ、圧着されて、そのまま、めっき鋼板上に残り、めっき鋼板を最終製品としてプレス成形する際、外観不良を助長する原因となる。
特に、最近の操業現場においては、生産能力の向上のために、鋼板の通板速度を高めることが試みられており、これに伴い、めっき浴槽中で、強い攪拌と、ドロス発生の原因となるＦｅの溶出量が増加し、ボトムドロスの巻き上がりが、一層、激しくなる傾向にある。
また、一方で、顧客が要求するめっき鋼板の外観品質も厳格化する傾向にあり、操業現場では、ボトムドロスの巻き上がりの問題を解決する必要に迫られている。
上記問題を解決するため、従来から様々な提案がなされている。
例えば、特公平６−２１３３１号公報、及び、実公平５−３８０４５号公報には、シンクロールとめっき槽底部の間に、シンクロールの全胴長さを覆い、めっき浴の流れを抑制する遮蔽板を設け、この遮蔽板の下方に、ボトムドロスが堆積する空間を形成するボトムドロス巻き上げ抑制方法が提案されている。
また、特開平６−１５８２５３号公報では、シンクロールとめっき槽底部の間に、浴内流動を抑制する多孔板を設置したことを特徴とする連続溶融亜鉛めっき装置が提案されている。
さらに、特開２００１−１４００５０号公報では、シンクロールの両端部から中央部に向けて、シンクロール胴長の２０〜４０％に相当する長さの２枚の板状部材を、シンクロール面から離隔して設けたことを特徴とするボトムドロス巻き上がり防止装置が提案されている。
しかしながら、これらの提案では、後述するように、ボトムドロスの巻き上がりを完全に解決することは困難である。
溶融亜鉛めっき浴槽内におけるボトムドロスの巻き上がりについては、従来は、主として、シンクロールの回転に伴って生じる接線方向の力（図９中の１１、参照）により、シンクロールの前後の底部に堆積するボトムドロスが巻き上がるものと考えられていた。
しかし、本発明者らは、ボトムドロスの巻き上がり現象を究明するため、溶融亜鉛めっき浴槽内の３次元流動解析を行った。その結果、鋼板随伴流が、シンクロールによって絞られる部分で、強い流れとなることを見出した。
即ち、シンクロール巻き付け部の側方に生じる噴流が、溶融亜鉛めっき浴槽内の側方底部に向かって勢いよく流れ、そのため、溶融亜鉛めっき浴槽の底部に堆積していたボトムドロスが巻き上がることを見出した。
鋼板が幅広材の場合には、図１０（ａ）に示すように、シンクロール巻き付け部の側方に生じる噴流により、ボトムドロスに、ボトムドロスをシンクロール４の前方中央付近から上方に向けて巻き上げようとする力（図中のＡ、参照）が発生する。
また、鋼板が幅狭材の場合には、図１０（ｂ）に示すように、ボトムドロスに、ボトムドロスをシンクロール４と溶融亜鉛めっき浴槽３の側方壁面間に巻き上げようとする力（図中のＢ、参照）が発生する。
いずれの場合においても、結果的に、ボトムドロスは、めっき浴槽内で、縦方向に円を描くような形態で攪拌されて、浮遊状態となる。本発明者らは、ボトムドロスが浮遊状態となり、鋼板のめっきに悪影響を与えるメカニズムを解明した。
このメカニズムを前提にすると、従来の技術には、以下のような問題点がある。
第一に、特公平６−２１３３１号公報、及び、実公平５−３８０４５号公報に開示の方法では、シンクロールの回転により円周の接線方向に流れようとするボトムドロスに対しては、遮蔽板の設置により、ボトムドロスの巻き上がりを効果的に防止し得るが、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対しては、遮蔽対策又は整流対策が講じられていないため、ボトムドロスの巻き上がりを充分に抑制することはできない。
第二に、特開平６−１５８２５３号公報に開示の装置では、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対する解決手段を備えていないので、ボトムドロスの巻き上がりを抑制する効果は充分なものではない。
また、上記装置においては、多孔整流板が、シンクロールの幅方向で、ほぼ全体に設けられているため、シンクロールと多孔整流板の間で乱流が生じ、シンクロールと接していない鋼板表面へのボトムドロスの付着が起こるし、また、多孔整流板の上に、ボトムドロスが堆積する懸念がある。
さらに、上記装置においては、シンクロール等の交換時に、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業が煩雑となるという問題がある。
第三に、特開２００１−１４００５０号公報に開示の装置では、２枚の遮蔽板が、シンクロールの両側に、離隔された状態で設置されているので、シンクロール等の交換時の問題は解消されるが、シンクロールの両側面部に生じる壁面流に対しては、整流対策が講じられていないため、ボトムドロスの巻き上がりを完全に抑制することができない。
また、上記装置において、シンクロールと板状部材の間隔が広い場合には、板状部材の上に、ボトムドロスが堆積するので、鋼板を幅狭材から幅広材に切替えて通板する際、堆積したドロスの巻き上がりが助長される。
逆に、シンクロールと板状部材の間隔が狭い場合には、ボトムドロスを含んだ強い流れが、この狭い間隙空間に集中するため、ボトムドロスをめっき浴槽内に撒き散らすこととなり、シンクロールやサポートロールと鋼板の間に、ボトムドロスが噛み込まれる恐れがある。
本発明は、鋼板の連続溶融亜鉛めっき工程において、溶融亜鉛めっき浴槽内の底部に沈殿・堆積した不純物であるボトムドロスが、めっき処理中に、鋼板の移動に随伴して巻き上がり、鋼板めっき表面に付着することを、鋼板の板幅に係わらず防止することができる装置を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その要旨は次のとおりである。
（１） シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（２） シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように、かつ、該部材の一部が、溶融めっき浴槽底部からの距離が該底部とシンクロール下端の間隔の０．８倍を超える位置に位置するように設置し、上記壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（３） 溶融めっき浴槽の前方壁面及び／又は後方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（４） 前記溶融めっき浴層の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする前記（３）に記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（５） 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の幅寸法Ｗは、上記側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘよりも短く、上記側方壁面からシンクロールの支持部材までの距離Ｚよりも長いことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（６） 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の奥行き寸法Ｌは、シンクロールの直径の０．７倍よりも長く、溶融めっき浴槽の内側の奥行き寸法Ｙよりも短いことを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（７） 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔の面積の合計が、該整流部材の全面積の１０〜７０％であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（８） 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔１個当りの平均面積が、１．２×１０４ｍｍ２以下であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
本発明によれば、連続溶融亜鉛めっき処理を通板速度の高い状態で行なう際に、従来よりも、めっき浴槽内に沈殿・堆積したボトムドロスの巻き上がりを確実に抑制して、めっき鋼板へのボトムドロス付着を、大幅に低減することが可能となる。
また、本発明によれば、シンクロール等の交換時、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業を、従来に比し、容易に行うことが可能となる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その要旨は次のとおりである。
（１） シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（２） シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように、かつ、該部材の一部が、溶融めっき浴槽底部からの距離が該底部とシンクロール下端の間隔の０．８倍を超える位置に位置するように設置し、上記壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（３） 溶融めっき浴槽の前方壁面及び／又は後方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（４） 前記溶融めっき浴層の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする前記（３）に記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（５） 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の幅寸法Ｗは、上記側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘよりも短く、上記側方壁面からシンクロールの支持部材までの距離Ｚよりも長いことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（６） 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の奥行き寸法Ｌは、シンクロールの直径の０．７倍よりも長く、溶融めっき浴槽の内側の奥行き寸法Ｙよりも短いことを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（７） 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔の面積の合計が、該整流部材の全面積の１０〜７０％であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
（８） 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔１個当りの平均面積が、１．２×１０４ｍｍ２以下であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
本発明によれば、連続溶融亜鉛めっき処理を通板速度の高い状態で行なう際に、従来よりも、めっき浴槽内に沈殿・堆積したボトムドロスの巻き上がりを確実に抑制して、めっき鋼板へのボトムドロス付着を、大幅に低減することが可能となる。
また、本発明によれば、シンクロール等の交換時、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業を、従来に比し、容易に行うことが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施態様を示す図である。
図２は、本発明の第１の実施態様において生じる浴流の態様を示す図である。（ａ）は、幅広材の場合を示し、（ｂ）は、幅狭材の場合を示す。
図３は、多孔整流板の設置態様を示す図である。（ａ）は、支持部材を介して、多孔整流板を吊り下げる態様を示し、（ｂ）は、支持部材を介して、多孔整流板を据え置く態様を示す。
図４は、本発明の第２の実施態様を示す図である。
図５は、本発明の第３の実施態様を示す図である。
図６は、本発明の第４の実施態様を示す図である。
図７は、本発明の第５の実施態様を示す図である。
図８は、側方の壁面に設置する整流部材の寸法を決定する方法を説明する図である。（ａ）は、連続溶融亜鉛めっき装置の側面を示し、（ｂ）は、その正面を示す。
図９は、一般的な連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図１０は、図９に示す装置において生じる浴流の態様を示す図である。（ａ）は、幅広材の場合を示し、（ｂ）は、幅狭材の場合を示す。
図２は、本発明の第１の実施態様において生じる浴流の態様を示す図である。（ａ）は、幅広材の場合を示し、（ｂ）は、幅狭材の場合を示す。
図３は、多孔整流板の設置態様を示す図である。（ａ）は、支持部材を介して、多孔整流板を吊り下げる態様を示し、（ｂ）は、支持部材を介して、多孔整流板を据え置く態様を示す。
図４は、本発明の第２の実施態様を示す図である。
図５は、本発明の第３の実施態様を示す図である。
図６は、本発明の第４の実施態様を示す図である。
図７は、本発明の第５の実施態様を示す図である。
図８は、側方の壁面に設置する整流部材の寸法を決定する方法を説明する図である。（ａ）は、連続溶融亜鉛めっき装置の側面を示し、（ｂ）は、その正面を示す。
図９は、一般的な連続溶融亜鉛めっき装置の概略を示す図である。
図１０は、図９に示す装置において生じる浴流の態様を示す図である。（ａ）は、幅広材の場合を示し、（ｂ）は、幅狭材の場合を示す。
本発明における第１の実施態様を説明する。多数の孔を備えた整流部材、即ち、多孔整流板を用いた場合の浴流の態様を、図２に示す。
整流部材を設置しない状態を示す図１０と比較した場合、浴流の方向は殆ど変わらないが、多孔整流板の配置により、壁面流速を減衰させる作用効果が得られ、この作用効果で、ボトムドロスの巻き上がりを、溶融亜鉛めっき浴槽の低い領域に抑えることができる。
そして、この抑制効果により、鋼板へのボトムドロス噛み込みを低減することができる。
なお、多孔整流板を配置することによる効果は、幅広材の場合は、主に、ボトムドロスのサポートロールへの噛み込みに対し有効に働き、幅狭材の場合は、主に、ボトムドロスのシンクロールへの噛み込みに対し有効に働くと考えられる。
本発明において、整流部材のめっき浴槽内への設置は、図１に示すように、めっき浴槽３内の両側方壁面２１に、整流部材２２が接触した状態となるように行う。
本発明でいう「接触した状態」とは、整流部材２２を、めっき浴槽の側方壁面２１に、直接、取り付けた状態だけを意味しない。
上記「接触した状態」は、図３（ａ）に示すように、上方から吊り下げた支持部材２３に、整流部材２２を取り付けた状態、また、図３（ｂ）に示すように、めっき浴槽底部に据え置いた支持部材２３に、整流部材２２を取り付けた状態など、側方壁面２１と整流部材２２に、わずかな隙間がある場合をも意味する。
例えば、実際の操業において、生産を休止して、めっき浴槽内に堆積したボトムドロスを除去する清掃作業を行なう場合、整流部材２２が両側方壁面２１に固定されていると、清掃作業の邪魔となる場合がある。
一方、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、パイプフレームのような支持部材２３で整流部材２２を吊り下げるか、又は、支持部材２３の上に整流部材２２を据え置いた設置態様にすると、整流部材２２の取り付け取り外しが容易となり、清掃作業がし易くなる。
整流部材２２が、両側方壁面２１に、完全に接触していなくとも、実質的に、側方壁面流を減衰させる効果を期待することができる。なお、整流部材２２の他の取り付け方法として、シンクロールの支持部材に取り付けて一体化する方法も可能である。
また、本発明において、整流部材のめっき浴槽内への設置は、図１に示すように、めっき浴槽３内の整流部材２２の少なくとも一部が、シンクロールの下部において離隔するように行う。
即ち、シンクロールの中央付近に整流部材がなく、開放された状態で、言い換えると、両側方壁面に接触した一対、又は、複数対の整流部材を、間隔を隔てた状態で配置することを意味する。
その理由は、シンクロールの全胴長さにわたって整流部材を配置すると、シンクロールの中央付近に漂うドロスが、整流部材の上に沈殿・堆積し、その後に、巻き上がる恐れがあるからである。
シンクロールの中央付近は、両端部付近に比べ、溶融めっき金属の流れが遅いので、整流部材がなくても、ボトムドロスが巻き上がる危険性は小さい。
また、シンクロールの中央付近の下に整流部材が横たわっていると、めっき操業を開始する時、鋼板の先端部をシンクロールに巻き付ける作業、いわゆる、スレッディング作業が煩雑になる。
本発明の第２及び第３の実施態様を、それぞれ、図４及び図５に基づいて説明する。
図４及び図５は、シンクロールの軸端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、溶融めっき浴槽の底部からの距離が、該底部とシンクロール下端の間隔の０．８倍を超える位置に、整流部材の一部が位置する整流部材を設置した態様を示す図である。
図４は、段差を設けた整流部材を、側方壁面に接触した部分が、シンクロール下端部よりも高い位置になるように設置した態様を示す。
本発明においては、整流部材を、シンクロールの下端部よりも低い位置、望ましくは、該下端部までの０．８倍以下の位置に設置することが好ましい。
しかし、図４に示すように、０．８倍を超える位置に、整流部材の一部が設置されている場合でも、壁面に沿った上昇流を効果的に抑制することができる。
図５に示す実施態様も、図４に示す実施態様と同様の思想に基づくものであるが、整流部材がシンクロールの支持部材に配置されている点で、異なっている。
以上、述べたとおり、本発明の整流部材は、壁面に沿った上昇流又は下降流を捕らえて、流速を抑制することを目的とするものであるので、整流部材の高さは、単一である必要はない。本発明の整流部材は、上昇流と下降流を、高さの異なる位置で捕らえて整流する機能を備えるものである。
本発明の第４及び第５の実施態様を、それぞれ、図６及び図７に基づいて説明する。
図６及び図７は、溶融めっき浴槽内において、側方壁面以外の前方壁面及び／又は後方壁面に、整流部材を設置した態様を示す図である。
鋼板の移動速度及びシンクロールの回転速度が高まると、溶融めっき浴槽の前方（鋼板の出側領域）、及び、後方（鋼板の入側領域）にも、溶融めっき金属の流れが発生し、ボトムドロスの巻き上がりを引き起こす恐れがある。
また、側方部分の流れを整流部材で抑制したことに伴い、流れを妨げられた溶融めっき金属が逃げ場を失い、前方又は後方に集束し、新たな巻き上がりのループを形成する恐れがある。
これらの実施態様は、少なくとも、前方壁面及び／又は後方壁面に整流部材を設置し、溶融めっき金属の流れを、多方向から抑制することを狙いとするものである。
本発明で用いる整流部材は、前述の多孔整流板に限らず、様々な形態の部材を使用することができる。
例えば、塊状部材、綿状部材、網状部材、籠の中に複数のペレットを詰めた部材等、壁面流速を減衰させる効果がある部材であれば、自由に使用することができる。
また、本発明の整流部材は、必ずしも、水平又は平坦に設置する必要はない。整流部材の上に、ボトムドロスが堆積することを防ぐため、傾斜して設置したり、部材を予め湾曲させて設置しても構わない。
整流部材に、多数の孔を設けることにより、壁面流速を減衰させつつ、粒子状のボトムドロスを透過させることが可能となる。結果的に、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が減るので、新たなボトムドロスの巻き上がりを緩和することができる。
一方、孔のない整流部材の場合、この透過機能はないが、壁面流を遮蔽する点で、孔を備える整流部材よりも優れている。
なお、整流部材に孔を設けることは、必要に応じて、適宜行えばよく、本発明の整流部材において、孔の有無は限定しない。
ただし、孔を整流部材に設ける場合、孔の合計面積は、整流部材の全面積の１０〜７０％（開孔率）とし、孔１個当りの平均面積は、１．２×１０４ｍｍ２以下とすることが好ましい。
開孔率は、３０〜６０％がより好ましい。開孔率３０〜６０％の整流部材を使用すると、顕著なボトムドロス巻き上がり抑制効果を得ることができる。
開孔率が１０％に満たない整流部材は、ボトムドロスの透過能力に乏しく、ボトムドロスが整流部材上に堆積し易くなる。特に、幅広材の通板時に、ボトムドロスの堆積が助長される。
一方、開孔率が７０％を超える整流部材は、壁面流速の減衰能力に劣り、ボトムドロス巻き上がりを効果的に抑制することができない。
また、孔１個当りの平均面積が１．２×１０４ｍｍ２を超えると、壁面流速を均一に減衰させることが困難になり、好ましくない。
なお、孔１個当りの平均面積の下限は、特に限定しないが、ボトムドロスのサイズは、通常、μｍオーダーから数ｍｍ程度であるので、孔の面積は、ボトムドロスが容易に通過できる程度の面積、例えば、１０ｍｍ２以上であれよい。
孔の形状についても、特に限定しない。パンチングメタルのような、規則的な円形の孔を備えるものや、金網状のものなどを、整流部材として、適宜、選択することができる。
本発明の整流部材の寸法は、壁面に沿って流れる上昇流又は下降流を有効に整流できる寸法であればよく、使用する溶融めっき設備の寸法に応じて、適宜、決定する。
側方壁面に設置する整流部材の寸法を決定する方法を、図８に従って説明する。
整流部材の幅寸法Ｗは、側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘよりも短く、側方壁面からシンクロール支持部材までの距離Ｚよりも長く設定することが望ましい。
Ｗ≧Ｘの場合、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が増え、鋼板にドロスが付着する頻度（ボトムドロス付着発生率）が高まる。また、シンクロールの交換時に、鋼板の通板作業に支障を来す恐れがある。一方、Ｗ≦Ｚの場合には、十分な整流効果が得られない場合がある。
従って、整流部材の幅寸法Ｗは、Ｚ＜Ｗ＜Ｘを満たすことが望ましい。
なお、距離Ｘを求める際の鋼板は、処理対象鋼板の中で最も幅の狭い鋼板とする。
整流部材の奧行き寸法Ｌは、シンクロールの直径Ｄの０．７倍よりも長く、めっき浴槽内側の奥行き寸法Ｙよりも短く設定することが望ましい。
Ｌ≦０．７Ｄの場合、シンクロールの巻き付け部から発生する側方噴流を、カバーすることができず、十分な整流効果を得ることができない場合がある。一方、Ｌ≧Ｙの場合、物理的に整流板をめっき浴槽内に格納することができない。
従って、整流部材の奥行き寸法Ｌは、０．７Ｄ＜Ｌ＜Ｙを満たすことが望ましい。
なお、整流部材の前後方向の設置位置については、整流部材の中央が、シンクロール直下であるよりも、前方側（鋼板出側）にずれた位置に設置するほうが、特に好ましい。
整流部材を上述のように設置する本発明においては、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、処理対象の鋼板が幅広材、幅狭材のいずれの場合であっても、整流部材が、壁面流の流速を減衰させることができ、その結果、ボトムドロスの巻き上がりを顕著に防止することができる。
整流部材を設置しない状態を示す図１０と比較した場合、浴流の方向は殆ど変わらないが、多孔整流板の配置により、壁面流速を減衰させる作用効果が得られ、この作用効果で、ボトムドロスの巻き上がりを、溶融亜鉛めっき浴槽の低い領域に抑えることができる。
そして、この抑制効果により、鋼板へのボトムドロス噛み込みを低減することができる。
なお、多孔整流板を配置することによる効果は、幅広材の場合は、主に、ボトムドロスのサポートロールへの噛み込みに対し有効に働き、幅狭材の場合は、主に、ボトムドロスのシンクロールへの噛み込みに対し有効に働くと考えられる。
本発明において、整流部材のめっき浴槽内への設置は、図１に示すように、めっき浴槽３内の両側方壁面２１に、整流部材２２が接触した状態となるように行う。
本発明でいう「接触した状態」とは、整流部材２２を、めっき浴槽の側方壁面２１に、直接、取り付けた状態だけを意味しない。
上記「接触した状態」は、図３（ａ）に示すように、上方から吊り下げた支持部材２３に、整流部材２２を取り付けた状態、また、図３（ｂ）に示すように、めっき浴槽底部に据え置いた支持部材２３に、整流部材２２を取り付けた状態など、側方壁面２１と整流部材２２に、わずかな隙間がある場合をも意味する。
例えば、実際の操業において、生産を休止して、めっき浴槽内に堆積したボトムドロスを除去する清掃作業を行なう場合、整流部材２２が両側方壁面２１に固定されていると、清掃作業の邪魔となる場合がある。
一方、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、パイプフレームのような支持部材２３で整流部材２２を吊り下げるか、又は、支持部材２３の上に整流部材２２を据え置いた設置態様にすると、整流部材２２の取り付け取り外しが容易となり、清掃作業がし易くなる。
整流部材２２が、両側方壁面２１に、完全に接触していなくとも、実質的に、側方壁面流を減衰させる効果を期待することができる。なお、整流部材２２の他の取り付け方法として、シンクロールの支持部材に取り付けて一体化する方法も可能である。
また、本発明において、整流部材のめっき浴槽内への設置は、図１に示すように、めっき浴槽３内の整流部材２２の少なくとも一部が、シンクロールの下部において離隔するように行う。
即ち、シンクロールの中央付近に整流部材がなく、開放された状態で、言い換えると、両側方壁面に接触した一対、又は、複数対の整流部材を、間隔を隔てた状態で配置することを意味する。
その理由は、シンクロールの全胴長さにわたって整流部材を配置すると、シンクロールの中央付近に漂うドロスが、整流部材の上に沈殿・堆積し、その後に、巻き上がる恐れがあるからである。
シンクロールの中央付近は、両端部付近に比べ、溶融めっき金属の流れが遅いので、整流部材がなくても、ボトムドロスが巻き上がる危険性は小さい。
また、シンクロールの中央付近の下に整流部材が横たわっていると、めっき操業を開始する時、鋼板の先端部をシンクロールに巻き付ける作業、いわゆる、スレッディング作業が煩雑になる。
本発明の第２及び第３の実施態様を、それぞれ、図４及び図５に基づいて説明する。
図４及び図５は、シンクロールの軸端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、溶融めっき浴槽の底部からの距離が、該底部とシンクロール下端の間隔の０．８倍を超える位置に、整流部材の一部が位置する整流部材を設置した態様を示す図である。
図４は、段差を設けた整流部材を、側方壁面に接触した部分が、シンクロール下端部よりも高い位置になるように設置した態様を示す。
本発明においては、整流部材を、シンクロールの下端部よりも低い位置、望ましくは、該下端部までの０．８倍以下の位置に設置することが好ましい。
しかし、図４に示すように、０．８倍を超える位置に、整流部材の一部が設置されている場合でも、壁面に沿った上昇流を効果的に抑制することができる。
図５に示す実施態様も、図４に示す実施態様と同様の思想に基づくものであるが、整流部材がシンクロールの支持部材に配置されている点で、異なっている。
以上、述べたとおり、本発明の整流部材は、壁面に沿った上昇流又は下降流を捕らえて、流速を抑制することを目的とするものであるので、整流部材の高さは、単一である必要はない。本発明の整流部材は、上昇流と下降流を、高さの異なる位置で捕らえて整流する機能を備えるものである。
本発明の第４及び第５の実施態様を、それぞれ、図６及び図７に基づいて説明する。
図６及び図７は、溶融めっき浴槽内において、側方壁面以外の前方壁面及び／又は後方壁面に、整流部材を設置した態様を示す図である。
鋼板の移動速度及びシンクロールの回転速度が高まると、溶融めっき浴槽の前方（鋼板の出側領域）、及び、後方（鋼板の入側領域）にも、溶融めっき金属の流れが発生し、ボトムドロスの巻き上がりを引き起こす恐れがある。
また、側方部分の流れを整流部材で抑制したことに伴い、流れを妨げられた溶融めっき金属が逃げ場を失い、前方又は後方に集束し、新たな巻き上がりのループを形成する恐れがある。
これらの実施態様は、少なくとも、前方壁面及び／又は後方壁面に整流部材を設置し、溶融めっき金属の流れを、多方向から抑制することを狙いとするものである。
本発明で用いる整流部材は、前述の多孔整流板に限らず、様々な形態の部材を使用することができる。
例えば、塊状部材、綿状部材、網状部材、籠の中に複数のペレットを詰めた部材等、壁面流速を減衰させる効果がある部材であれば、自由に使用することができる。
また、本発明の整流部材は、必ずしも、水平又は平坦に設置する必要はない。整流部材の上に、ボトムドロスが堆積することを防ぐため、傾斜して設置したり、部材を予め湾曲させて設置しても構わない。
整流部材に、多数の孔を設けることにより、壁面流速を減衰させつつ、粒子状のボトムドロスを透過させることが可能となる。結果的に、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が減るので、新たなボトムドロスの巻き上がりを緩和することができる。
一方、孔のない整流部材の場合、この透過機能はないが、壁面流を遮蔽する点で、孔を備える整流部材よりも優れている。
なお、整流部材に孔を設けることは、必要に応じて、適宜行えばよく、本発明の整流部材において、孔の有無は限定しない。
ただし、孔を整流部材に設ける場合、孔の合計面積は、整流部材の全面積の１０〜７０％（開孔率）とし、孔１個当りの平均面積は、１．２×１０４ｍｍ２以下とすることが好ましい。
開孔率は、３０〜６０％がより好ましい。開孔率３０〜６０％の整流部材を使用すると、顕著なボトムドロス巻き上がり抑制効果を得ることができる。
開孔率が１０％に満たない整流部材は、ボトムドロスの透過能力に乏しく、ボトムドロスが整流部材上に堆積し易くなる。特に、幅広材の通板時に、ボトムドロスの堆積が助長される。
一方、開孔率が７０％を超える整流部材は、壁面流速の減衰能力に劣り、ボトムドロス巻き上がりを効果的に抑制することができない。
また、孔１個当りの平均面積が１．２×１０４ｍｍ２を超えると、壁面流速を均一に減衰させることが困難になり、好ましくない。
なお、孔１個当りの平均面積の下限は、特に限定しないが、ボトムドロスのサイズは、通常、μｍオーダーから数ｍｍ程度であるので、孔の面積は、ボトムドロスが容易に通過できる程度の面積、例えば、１０ｍｍ２以上であれよい。
孔の形状についても、特に限定しない。パンチングメタルのような、規則的な円形の孔を備えるものや、金網状のものなどを、整流部材として、適宜、選択することができる。
本発明の整流部材の寸法は、壁面に沿って流れる上昇流又は下降流を有効に整流できる寸法であればよく、使用する溶融めっき設備の寸法に応じて、適宜、決定する。
側方壁面に設置する整流部材の寸法を決定する方法を、図８に従って説明する。
整流部材の幅寸法Ｗは、側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘよりも短く、側方壁面からシンクロール支持部材までの距離Ｚよりも長く設定することが望ましい。
Ｗ≧Ｘの場合、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が増え、鋼板にドロスが付着する頻度（ボトムドロス付着発生率）が高まる。また、シンクロールの交換時に、鋼板の通板作業に支障を来す恐れがある。一方、Ｗ≦Ｚの場合には、十分な整流効果が得られない場合がある。
従って、整流部材の幅寸法Ｗは、Ｚ＜Ｗ＜Ｘを満たすことが望ましい。
なお、距離Ｘを求める際の鋼板は、処理対象鋼板の中で最も幅の狭い鋼板とする。
整流部材の奧行き寸法Ｌは、シンクロールの直径Ｄの０．７倍よりも長く、めっき浴槽内側の奥行き寸法Ｙよりも短く設定することが望ましい。
Ｌ≦０．７Ｄの場合、シンクロールの巻き付け部から発生する側方噴流を、カバーすることができず、十分な整流効果を得ることができない場合がある。一方、Ｌ≧Ｙの場合、物理的に整流板をめっき浴槽内に格納することができない。
従って、整流部材の奥行き寸法Ｌは、０．７Ｄ＜Ｌ＜Ｙを満たすことが望ましい。
なお、整流部材の前後方向の設置位置については、整流部材の中央が、シンクロール直下であるよりも、前方側（鋼板出側）にずれた位置に設置するほうが、特に好ましい。
整流部材を上述のように設置する本発明においては、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、処理対象の鋼板が幅広材、幅狭材のいずれの場合であっても、整流部材が、壁面流の流速を減衰させることができ、その結果、ボトムドロスの巻き上がりを顕著に防止することができる。
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
連続溶融亜鉛めっき浴槽内に、以下の条件の整流部材を設置して、連続溶融亜鉛めっき処理を行ない、ボトムドロスの巻き上がりによるめっき鋼板へのボトムドロス付着発生率を測定した。その結果を表１に示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：１２ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：「多孔」と「孔なし」の２水準で実施。多孔の場合は、開孔率５０％、孔１個当りの平均面積７．９×１０３ｍｍ２。
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さに設置。
側方壁面に設置する整流部材は、「接触」、「非接触」の２水準で実施。「接触」とは、整流部材の端部が壁面に接触した状態を指し、「非接触」とは、壁面に接触しない状態を指す。
側方壁面に設置する整流部材は、「離隔」、「離隔なし」の条件で実施。
例えば、「１６００ｍｍ離隔」とは、両側方壁面に設置された一対の整流部材が、シンクロール下部において、１６００ｍｍの間隔を隔てて設置されている状態を指す。「離隔なし」とは、整流部材が間隔を隔てず、一つに繋がった状態であることを指す。
〔試験条件〕
めっき浴：溶融亜鉛
通板速度：１５０ｍ／分
試験用コイル：板厚０．６〜０．７ｍｍ×板幅１，５００〜１，６９０ｍｍ 冷延普通炭素鋼コイル（幅狭材）
板厚０．６〜０．７ｍｍ×板幅１，７００〜１，８２０ｍｍ 冷延普通炭素鋼コイル（幅広材）
条件の異なる多孔整流板に対して、それぞれ、約４０個の試験用コイルを、溶融亜鉛めっきラインにてめっき処理し、以下の計算式で鋼板のボトムドロス付着発生率を求めた。ボトムドロス付着の有無は、目視検査にて判断した。
ボトムドロス付着発生率（％）＝（ボトムドロス付着のあったコイル数／試験したコイル数）×１００
ボトムドロス付着に関する合否判定は、幅狭材及び幅広材におけるボトムドロス付着発生率の平均値に基づき、以下の基準に従って行った。
合格（優）：６％未満
合格（良）：６％以上８％未満
合格（可）：８％以上１２％未満
不合格：１２％以上
表１のＮｏ１、及び、Ｎｏ２は、整流板の端部を側方壁面に接触させ、シンクロール下部において整流板を離隔して設置した場合を表すものであり、本発明の第１の実施態様に該当する。
両者における鋼板のボトムドロス付着発生率は、いずれも、本発明が定める合格の範囲内であるが、Ｎｏ２は、整流板に孔が開いていないため、幅広材のめっき処理時に、ボトムドロスが巻き上がったものと見られ、Ｎｏ１よりも劣る結果となった。
Ｎｏ３、Ｎｏ４、Ｎｏ５、及び、Ｎｏ９は、整流部材の設置条件が、非接触、又は、離隔なしのものであり、いずれも、ボトムドロスの巻き上がりを十分に抑制できなかった。
Ｎｏ６は、整流部材を設置しない場合であり、最も劣る結果となった。Ｎｏ７は、多孔整流板を側方・前方壁面に設置し、Ｎｏ８は、多孔整流板を側方・前方・後方壁面に設置した場合であって、それぞれ、図６に示す第４の実施態様、図７に示す第５の実施態様に該当する。
このように、整流部材を側方壁面以外に設置した場合も、本発明の効果が十分に得られることを確認できた。
表２は、図４に示す本発明の第２の実施態様、又は、図５に示す本発明の第３の実施態様の条件で試験を行った結果を示す。整流部材は、段差のある整流板を使用した。
整流板の高い方の部分の高さを「設置高さ１」、その低い方の部分の高さを「設置高さ２」と定義し、溶融めっき浴槽底部からシンクロール下端までの距離に対する倍率で、それぞれの高さを表している。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：８ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：開孔率５０％、孔１個当りの平均面積２．０×１０３ｍｍ２の多孔整流板を使用。
設置条件：溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流板を、該整流板が上記壁面に接触した状態となるように設置。
試験条件等は、前記と同様の方法で行った。
表２のＮｏ１０からＮｏ１５は、「設置高さ２」を一定の値（０．５）にして、「設置高さ１」の影響を調べたものである。「設置高さ１」が０．８を超えるＮｏ１０からＮｏ１３は、本発明で定めた合格の範囲である。
これに対して、「設置高さ１」が０．８以下のＮｏ１４、及び、Ｎｏ１５では、幅狭材、幅広材共に、鋼板のボトムドロス付着発生率が劣る傾向にある。
表２のＮｏ１６からＮｏ２１は、「設置高さ１」を一定の値（１．０）にして、「設置高さ２」の影響を調べたものである。「設置高さ２」が０．３から０．７の範囲で、良好な結果が得られることが解った。
Ｎｏ２２は、第３の実施態様の場合であって、本発明で定めた合格の範囲であることを示している。
側方壁面に設置する整流部材の寸法に関して、試験を行った結果を、表３に示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：１２ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：開孔率５０％、孔１個当りの平均面積２．０×１０３ｍｍ２の多孔整流板を使用。
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さに設置。
溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置。
その他の試験条件等は、表１の場合と同様である。
表３における記号、Ｚ、Ｗ、Ｘ、Ｄ、Ｌ、及び、Ｙは、図８に表示したものに対応する。表３のＮｏ２３からＮｏ３２は、整流部材の奥行き寸法Ｌを一定の値（１０００ｍｍ）にして、主に、整流部材の幅寸法Ｗにおける変化の影響を調べたものである。
Ｗが、側方壁面からシンクロール支持部材までの距離Ｚ以下の長さである場合、鋼板のボトムドロス付着発生率は悪くなる傾向にある（Ｎｏ２３、Ｎｏ２４、Ｎｏ２５）。これは、整流板が、上昇又は下降する壁面流を十分に捕らえられず、ボトムドロスの巻き上がりが生じたものと考えられる。
一方、Ｗが、側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘ以上の長さである場合、幅広材の鋼板のボトムドロス付着発生率が悪くなる傾向にある（Ｎｏ３１、Ｎｏ３２）。これは、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が増え、鋼板にドロスが付着する頻度が高まったことに起因すると思われる。
一方、表３のＮｏ３３からＮｏ４２は、Ｗを一定の値（１１００ｍｍ）にして、Ｌの変化の影響を調べたものである。Ｌが、シンクロールの直径Ｄの０．７倍以下の長さである場合、鋼板のボトムドロス付着発生率は悪くなる傾向にある（Ｎｏ３３、Ｎｏ３４、Ｎｏ３５）。
これは、シンクロールの巻き付け部から発生する側方噴流を、カバーすることができず、十分な整流効果が得られなかったことが原因と思われる。
表４に、開孔率及び孔のサイズが異なる多孔整流板を用意して、試験を行った結果を示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：奥行８００ｍｍ×幅６００ｍｍ×厚１２ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼板
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さで、多孔整流板の端部が、めっき浴槽の壁面に接触するように、めっき浴槽の左右壁面に、それぞれ設置して、試験を行った。
その他の試験条件等は、表１の場合と同様である。
表４のＮｏ４３からＮｏ５０は、孔のサイズを一定の値（２．０×１０３ｍｍ２）にして、開孔率の変化の影響を調べたものである。Ｎｏ４３に示すとおり、開孔率が１０％未満であると、鋼板のボトムドロス付着発生率が悪くなる場合があることが判明した。
これは、ボトムドロスの透過能力に乏しく、ボトムドロスが整流部材上に堆積し易くなることに起因すると思われる。
孔なし整流板のＮｏ５１についても、同様の理由で、鋼板のボトムドロス付着発生率が劣る結果となった。これとは対照的に、Ｎｏ５０は、開孔率が７５％と高い場合を示したものである。
鋼板のボトムドロス付着発生率が悪い原因は、壁面流の速度の減衰能力に劣り、ボトムドロスの巻き上がりを効果的に抑制できないためと思われる。
Ｎｏ５２からＮｏ５６は、開孔率を一定の値（５０％）とし、孔１個当りの平均面積を変化させて、その影響を調べたものである。孔１個当りの平均面積が１２×１０３ｍｍ２を超えると、鋼板のボトムドロス付着発生率が高くなる傾向にある。
これは、壁面流速を均一に減速することができず、ボトムドロスの巻き上がりを十分に抑制できないことが原因であると思われる。
Ｎｏ５７は、多孔整流板の代わりに、積層した金網を用いた場合の例である。多孔整流板の場合と同様に本発明の効果が得られることが判明した。
以上の説明のとおり、溶融亜鉛めっき浴槽内に、本発明による整流部材を設置することにより、ボトムドロスの巻き上がりを抑制し、該巻き上がりによる、めっき鋼板へのボトムボトムドロス付着発生率を低減することができる。
連続溶融亜鉛めっき浴槽内に、以下の条件の整流部材を設置して、連続溶融亜鉛めっき処理を行ない、ボトムドロスの巻き上がりによるめっき鋼板へのボトムドロス付着発生率を測定した。その結果を表１に示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：１２ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：「多孔」と「孔なし」の２水準で実施。多孔の場合は、開孔率５０％、孔１個当りの平均面積７．９×１０３ｍｍ２。
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さに設置。
側方壁面に設置する整流部材は、「接触」、「非接触」の２水準で実施。「接触」とは、整流部材の端部が壁面に接触した状態を指し、「非接触」とは、壁面に接触しない状態を指す。
側方壁面に設置する整流部材は、「離隔」、「離隔なし」の条件で実施。
例えば、「１６００ｍｍ離隔」とは、両側方壁面に設置された一対の整流部材が、シンクロール下部において、１６００ｍｍの間隔を隔てて設置されている状態を指す。「離隔なし」とは、整流部材が間隔を隔てず、一つに繋がった状態であることを指す。
〔試験条件〕
めっき浴：溶融亜鉛
通板速度：１５０ｍ／分
試験用コイル：板厚０．６〜０．７ｍｍ×板幅１，５００〜１，６９０ｍｍ 冷延普通炭素鋼コイル（幅狭材）
板厚０．６〜０．７ｍｍ×板幅１，７００〜１，８２０ｍｍ 冷延普通炭素鋼コイル（幅広材）
条件の異なる多孔整流板に対して、それぞれ、約４０個の試験用コイルを、溶融亜鉛めっきラインにてめっき処理し、以下の計算式で鋼板のボトムドロス付着発生率を求めた。ボトムドロス付着の有無は、目視検査にて判断した。
ボトムドロス付着発生率（％）＝（ボトムドロス付着のあったコイル数／試験したコイル数）×１００
ボトムドロス付着に関する合否判定は、幅狭材及び幅広材におけるボトムドロス付着発生率の平均値に基づき、以下の基準に従って行った。
合格（優）：６％未満
合格（良）：６％以上８％未満
合格（可）：８％以上１２％未満
不合格：１２％以上
両者における鋼板のボトムドロス付着発生率は、いずれも、本発明が定める合格の範囲内であるが、Ｎｏ２は、整流板に孔が開いていないため、幅広材のめっき処理時に、ボトムドロスが巻き上がったものと見られ、Ｎｏ１よりも劣る結果となった。
Ｎｏ３、Ｎｏ４、Ｎｏ５、及び、Ｎｏ９は、整流部材の設置条件が、非接触、又は、離隔なしのものであり、いずれも、ボトムドロスの巻き上がりを十分に抑制できなかった。
Ｎｏ６は、整流部材を設置しない場合であり、最も劣る結果となった。Ｎｏ７は、多孔整流板を側方・前方壁面に設置し、Ｎｏ８は、多孔整流板を側方・前方・後方壁面に設置した場合であって、それぞれ、図６に示す第４の実施態様、図７に示す第５の実施態様に該当する。
このように、整流部材を側方壁面以外に設置した場合も、本発明の効果が十分に得られることを確認できた。
表２は、図４に示す本発明の第２の実施態様、又は、図５に示す本発明の第３の実施態様の条件で試験を行った結果を示す。整流部材は、段差のある整流板を使用した。
整流板の高い方の部分の高さを「設置高さ１」、その低い方の部分の高さを「設置高さ２」と定義し、溶融めっき浴槽底部からシンクロール下端までの距離に対する倍率で、それぞれの高さを表している。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：８ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：開孔率５０％、孔１個当りの平均面積２．０×１０３ｍｍ２の多孔整流板を使用。
設置条件：溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流板を、該整流板が上記壁面に接触した状態となるように設置。
試験条件等は、前記と同様の方法で行った。
これに対して、「設置高さ１」が０．８以下のＮｏ１４、及び、Ｎｏ１５では、幅狭材、幅広材共に、鋼板のボトムドロス付着発生率が劣る傾向にある。
表２のＮｏ１６からＮｏ２１は、「設置高さ１」を一定の値（１．０）にして、「設置高さ２」の影響を調べたものである。「設置高さ２」が０．３から０．７の範囲で、良好な結果が得られることが解った。
Ｎｏ２２は、第３の実施態様の場合であって、本発明で定めた合格の範囲であることを示している。
側方壁面に設置する整流部材の寸法に関して、試験を行った結果を、表３に示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：１２ｍｍ厚のオーステナイト系ステンレス鋼板
孔の有無：開孔率５０％、孔１個当りの平均面積２．０×１０３ｍｍ２の多孔整流板を使用。
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さに設置。
溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置。
その他の試験条件等は、表１の場合と同様である。
Ｗが、側方壁面からシンクロール支持部材までの距離Ｚ以下の長さである場合、鋼板のボトムドロス付着発生率は悪くなる傾向にある（Ｎｏ２３、Ｎｏ２４、Ｎｏ２５）。これは、整流板が、上昇又は下降する壁面流を十分に捕らえられず、ボトムドロスの巻き上がりが生じたものと考えられる。
一方、Ｗが、側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘ以上の長さである場合、幅広材の鋼板のボトムドロス付着発生率が悪くなる傾向にある（Ｎｏ３１、Ｎｏ３２）。これは、整流部材の上に堆積するボトムドロスの量が増え、鋼板にドロスが付着する頻度が高まったことに起因すると思われる。
一方、表３のＮｏ３３からＮｏ４２は、Ｗを一定の値（１１００ｍｍ）にして、Ｌの変化の影響を調べたものである。Ｌが、シンクロールの直径Ｄの０．７倍以下の長さである場合、鋼板のボトムドロス付着発生率は悪くなる傾向にある（Ｎｏ３３、Ｎｏ３４、Ｎｏ３５）。
これは、シンクロールの巻き付け部から発生する側方噴流を、カバーすることができず、十分な整流効果が得られなかったことが原因と思われる。
表４に、開孔率及び孔のサイズが異なる多孔整流板を用意して、試験を行った結果を示す。
〔整流部材の仕様〕
形状・材質：奥行８００ｍｍ×幅６００ｍｍ×厚１２ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼板
設置条件：シンクロール下端から６００ｍｍ、めっき浴槽底部から６００ｍｍの高さで、多孔整流板の端部が、めっき浴槽の壁面に接触するように、めっき浴槽の左右壁面に、それぞれ設置して、試験を行った。
その他の試験条件等は、表１の場合と同様である。
これは、ボトムドロスの透過能力に乏しく、ボトムドロスが整流部材上に堆積し易くなることに起因すると思われる。
孔なし整流板のＮｏ５１についても、同様の理由で、鋼板のボトムドロス付着発生率が劣る結果となった。これとは対照的に、Ｎｏ５０は、開孔率が７５％と高い場合を示したものである。
鋼板のボトムドロス付着発生率が悪い原因は、壁面流の速度の減衰能力に劣り、ボトムドロスの巻き上がりを効果的に抑制できないためと思われる。
Ｎｏ５２からＮｏ５６は、開孔率を一定の値（５０％）とし、孔１個当りの平均面積を変化させて、その影響を調べたものである。孔１個当りの平均面積が１２×１０３ｍｍ２を超えると、鋼板のボトムドロス付着発生率が高くなる傾向にある。
これは、壁面流速を均一に減速することができず、ボトムドロスの巻き上がりを十分に抑制できないことが原因であると思われる。
Ｎｏ５７は、多孔整流板の代わりに、積層した金網を用いた場合の例である。多孔整流板の場合と同様に本発明の効果が得られることが判明した。
以上の説明のとおり、溶融亜鉛めっき浴槽内に、本発明による整流部材を設置することにより、ボトムドロスの巻き上がりを抑制し、該巻き上がりによる、めっき鋼板へのボトムボトムドロス付着発生率を低減することができる。
前述したように、本発明によれば、連続溶融亜鉛めっき処理を通板速度の高い状態で行なう際に、従来よりも、めっき浴槽内に沈殿・堆積したボトムドロスの巻き上がりを確実に抑制して、めっき鋼板へのボトムドロス付着を、大幅に低減することが可能となる。
また、本発明によれば、シンクロール等の交換時、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業を、従来に比し、容易に行うことが可能となる。したがって、本発明は、めっき産業において利用可能性の高いものである。
また、本発明によれば、シンクロール等の交換時、鋼板をシンクロール等のめっき装置に通す作業を、従来に比し、容易に行うことが可能となる。したがって、本発明は、めっき産業において利用可能性の高いものである。
Claims (8)
- シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、シンクロールの下部において一部が離隔する整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- シンクロールの軸の端部が対面する溶融めっき浴槽の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように、かつ、該部材の一部が、溶融めっき浴槽底部からの距離が該底部とシンクロール下端の間隔の０．８倍を超える位置に位置するように設置し、上記壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 溶融めっき浴槽の前方壁面及び／又は後方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 前記溶融めっき浴層の両側方壁面に、整流部材を、該部材が上記壁面に接触した状態となるように設置し、該壁面に沿って上昇又は下降する溶融めっき金属の流れを抑制することを特徴とする請求の範囲３に記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の幅寸法Ｗは、上記側方壁面から鋼板端部までの距離Ｘよりも短く、上記側方壁面からシンクロールの支持部材までの距離Ｚよりも長いことを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 前記溶融めっき浴槽の側方壁面に設置した整流部材の奥行き寸法Ｌは、シンクロールの直径の０．７倍よりも長く、溶融めっき浴槽の内側の奥行き寸法Ｙよりも短いことを特徴とする請求の範囲１〜５のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔の面積の合計が、該整流部材の全面積の１０〜７０％であることを特徴とする請求の範囲１〜６のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
- 前記整流部材が複数の孔を備え、かつ、孔１個当りの平均面積が、１．２×１０４ｍｍ２以下であることを特徴とする請求の範囲１〜７のいずれかに記載の金属板の連続溶融めっき浴槽内における巻き上がり防止装置。
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