JPWO2013133205A1 - 溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法、溶融亜鉛浴中Al濃度の調整方法及び、溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給装置 - Google Patents

溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法、溶融亜鉛浴中Al濃度の調整方法及び、溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給装置 Download PDF

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Abstract

この溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法は、溶融亜鉛めっきライン中の溶融亜鉛浴を収容する溶融亜鉛ポットにZn−Al合金を供給する方法であって、前記Zn−Al合金を、パイプ状の挿入ガイドの下部に設けられた供給部から供給する供給工程を有し;前記供給部は、前記溶融亜鉛ポットの、鋼板の進行方向における下流側の内壁と前記溶融亜鉛浴中に設置されたフロントサポートロールとの間でかつ、前記フロントサポートロールの下端から?400mm以内の深さに浸漬され、前記挿入ガイドの内部は不活性ガスによって加圧され、前記溶融亜鉛浴の前記挿入ガイドの前記内部への侵入が防止されている。

Description

本発明は、鋼板の連続溶融亜鉛めっきラインにおける溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法、溶融亜鉛浴中のAl濃度の調整方法、及び溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給装置に関する。
本願は、2012年03月05日に、日本に出願された特願2012−047546号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
鋼板の連続溶融亜鉛めっきライン中に配置された溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛浴中のAl濃度(溶融亜鉛浴全体に対するAlの重量%)は、亜鉛めっき鋼板の品質、特に地鉄と亜鉛との合金層の品質を左右する。従って、亜鉛めっき鋼板の品質を安定させるためには、溶融亜鉛浴中のAl濃度を一定に保つことが重要である。
従来は、鋼板による溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛持ち出し量を補償する事を目的として、Alを含有した亜鉛インゴットを溶融亜鉛ポットの上方から溶融亜鉛ポットへ投入することにより、溶融亜鉛浴の溶融亜鉛量を一定に保つとともに、溶融亜鉛中のAl濃度を大まかに調整していた(特許文献1)。
また、溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛の一部を汲み上げて実施するICP分析や、溶融亜鉛ポット内に設置したAl濃度計により溶融亜鉛浴中のAl濃度を測定し、溶融亜鉛浴中のAl濃度が低下してきたときには、Alを含有した亜鉛インゴットよりも含有Al濃度が高いZn−Al合金片(いわゆる、アルミケーキ)を人手により溶融亜鉛ポットの上方から溶融亜鉛浴の表層に投入することによって、溶融亜鉛中のAl濃度を微調整する方法が採用されていた。一般に、上記亜鉛インゴットは重量が数十〜数百kgであり、微調整用のZn−Al合金片(アルミケーキ)は重量が5〜10kg程度である。
Alを含有した亜鉛インゴット中、及びZn−Al合金片中のAlは亜鉛よりも比重が小さい。そのため、上述のような方法でAlを含有した亜鉛インゴットやZn−Al合金片を投入した場合、溶融亜鉛浴の浴面にAlが濃化して、浴面付近は高Al濃度状態となる。一方、溶融亜鉛ポット内の底部は低Al濃度状態となって、底部においてボトムドロスが発生・堆積し易くなる。このボトムドロスは連続溶融亜鉛めっきラインの通板速度が高速になるとポット内の撹拌流動により巻き上げられて鋼板に付着する。鋼板に付着したボトムドロスは、押し疵の原因となって亜鉛めっき鋼板の製品価値を低下させる。そのため、現在はこの問題を回避するために通板速度の上限に規制を掛けるとともに、定期的に設備を停止してボトムドロスの汲み出しを行っている。これらの通板速度規制及び定期的な設備の停止は、いずれも生産性の低下の原因となっている。
また、上記のような人力による投入では投入ピッチが粗くなり、目標Al濃度と実績Al濃度との差が大きくなることが避けられない。これにより亜鉛めっき鋼板の合金層の品質が安定せず、生焼けと呼ばれる合金化不足が発生したり、過合金が発生したりして製品価値を下げる原因となっていた。
日本国特開2005−240155号公報
本発明は上記した従来の問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、鋼板の連続溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛浴中のAl濃度を常に一定に保つとともに、従来よりも高速通板を行っても押疵、合金化不足、過合金等を発生させることのない溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法、溶融亜鉛浴中Al濃度の調整方法、及び溶融亜鉛ポットへのZn‐Al合金供給装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の知見に基づいて案出されたものであり、要旨は以下のとおりである。
(1)すなわち、本発明の一態様に係る溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法は、溶融亜鉛めっきライン中の溶融亜鉛浴を収容する溶融亜鉛ポットにZn−Al合金を供給する方法であって、前記Zn−Al合金を、パイプ状の挿入ガイドの下部に設けられた供給部から供給する供給工程を有し;前記供給部は、前記溶融亜鉛ポットの、鋼板の進行方向における下流側の内壁と前記溶融亜鉛浴中に設置されたフロントサポートロールとの間でかつ、前記フロントサポートロールの下端から±400mm以内の深さに浸漬され、前記挿入ガイドの内部は不活性ガスによって加圧され、前記溶融亜鉛浴の前記挿入ガイドの前記内部への侵入が防止されている。
(2)上記(1)に係る溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法では、前記Zn−Al合金が、ワイヤ状、チップ状、パウダー状の何れか一つの形態であってもよい。
(3)上記(1)に係る溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法では、前記挿入ガイドの前記供給部が、前記溶融亜鉛浴中の前記フロントサポートロールと走行する前記鋼板との間で発生する吐出流中に設置されていてもよい。
(4)本発明の一態様に係る溶融亜鉛浴中Al濃度の調整方法は、上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法によって供給される前記Zn−Al合金の供給量を、前記溶融亜鉛ポット内に設置したAl濃度計により測定されたAl濃度に応じて制御する制御工程を有する。
(5)本発明の一態様に係る溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給装置は、溶融亜鉛めっきライン中のフロントサポートロールが浸漬された溶融亜鉛浴を収容する溶融亜鉛ポットにZn−Al合金を供給する装置であって、下部に供給部を有し、前記溶融亜鉛ポットの鋼板の進行方向における下流側の内壁と前記溶融亜鉛浴中に設置された前記フロントサポートロールとの間に設置されたパイプ状の挿入ガイドと;前記挿入ガイドの内部へ不活性ガスを供給するガス供給装置と;を有し、前記供給部の設置位置が、前記溶融亜鉛浴中でかつ前記フロントサポートロールの下端から±400mm以内の深さであり、前記Zn−Al合金は、前記挿入ガイドの前記供給部から前記溶融亜鉛浴中に供給される。
本発明の上記態様によれば、溶融亜鉛ポットの鋼板の進行方向における下流側の内壁と溶融亜鉛浴中に設置されたフロントサポートロールとの間でかつ、溶融亜鉛浴中のフロントサポートロールの下端から±400mm以内の深さに浸漬された、パイプ状の挿入ガイドの下部に設けられた供給部からZn−Al合金を溶融亜鉛ポット内に供給することにより、Alを溶融亜鉛浴中に均一拡散させることができる。その結果、溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛浴中のAl濃度が不均一となることによるボトムドロスの発生が抑制され、通板速度を高めてもボトムドロスの巻き上げに起因する押し疵が減少する。このため、生産性の向上を図ることが可能となる。
また本発明の上記態様によれば、供給されるZn−Al合金の量を、Al濃度計により測定された溶融亜鉛浴中のAl濃度に応じて制御することにより、地鉄と亜鉛との合金反応を生じる鋼板表面を含む溶融亜鉛浴中のAl濃度を常に一定に維持することができる。このため合金層の品質が安定し、生焼けと呼ばれる合金化不足や過合金の発生を防止することができる。
本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法の説明図である。 図1の要部の断面図である。 溶融亜鉛ポット内の溶融亜鉛浴の流動を示す側面図である。 水モデルを使用した実験における、各パーティクルカウンタの位置を示す説明図であり、側面図である。 水モデルを使用した実験における、各パーティクルカウンタの位置を示す説明図であり、平面図である。 水モデルを使用した実験における、実設備に換算したフロントサポートロールの下端からアクリルトレーサ添加位置までの距離とトレーサ検出比εとの関係を示すグラフである。 鋼板幅率の説明図である。 鋼板幅率と、トレーサ検出比η及びトレーサ検出比μとの関係を示すグラフである。 実施例におけるAl濃度計の位置を示す側面図である。 実施例におけるAl濃度計の位置を示す平面図である。 図8A及び図8BのX位置におけるAl濃度を示すグラフである。 図8A及び図8BのY位置におけるAl濃度の、図8A及び図8BのX位置におけるAl濃度に対する比を示すグラフである。 図8A及び図8BのZ位置におけるAl濃度の、図8A及び図8BのX位置におけるAl濃度に対する比を示すグラフである。 ドロス巻き上がり率を示すグラフである。
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1において、1は鋼板の溶融亜鉛めっきライン中の溶融亜鉛ポットであり、2はその内部に収容された溶融亜鉛浴である。溶融亜鉛ポット1の内部にはシンクロール3、フロントサポートロール4、バックサポートロール5が溶融亜鉛浴2に浸漬された状態で設置されている。鋼板Sは図1に示すように斜め方向から溶融亜鉛浴2中に導入され、シンクロール3で反転したうえ、溶融亜鉛浴中のフロントサポートロール4、バックサポートルール5の間から垂直上方に引き上げられる。本実施形態においては、図1の紙面右方向を鋼板の進行方向における上流側、紙面左方向を鋼板の進行方向における下流側と呼ぶ。
溶融亜鉛ポット1の液面の上方には、Zn−Al合金の添加装置(Zn−Al合金供給装置)6が設けられている。その詳細は図2に示す通りである。Zn−Al合金のワイヤ7がドラム8に巻かれており、モータ9によってこのドラム8を回転させることにより、ガイドローラ10、10を介してZn−Al合金のワイヤ7を下方に引き出し、パイプ状の挿入ガイド11の下部に設けられた供給部から溶融亜鉛浴2中に供給する。Zn−Al合金ワイヤを交換する作業の安全性を考慮すると、ドラム8は溶融亜鉛の浴面上でなく、作業床19の上方に配置されている事が好ましい。Zn−Al合金ワイヤ7の供給は連続的であることが好ましいが、周期の短い間欠供給であっても差支えない。挿入ガイド11は、アルミナ等の耐熱性のあるセラミック製であり、溶融亜鉛ポットの鋼板の進行方向における下流側の内壁20と前記溶融亜鉛浴中に設置された前記フロントサポートロールとの間、すなわち、フロントサポートロールよりも紙面左側の溶融亜鉛めっき浴中に設置されている。さらに、上述の供給部は、その深さが溶融亜鉛浴中のフロントサポートロール4の下端から±400mm以内となるように設定されている。
添加装置6の全体は図2に示すように気密シールボックス12の内部に収納されており、その内部には図示しないガス供給装置から、窒素ガスやArガス等の不活性ガスがバルブ13を通じて供給されている。14は気密シールボックス12の内部圧力を検出する圧力計である。この圧力計は、ガス供給装置からバルブ13を通じて供給される不活性ガスの量を制御して、挿入ガイド11内部の圧力を制御する。供給された不活性ガスは、挿入ガイド11の内部に侵入しようとする溶融亜鉛を例えば挿入ガイド11の下端付近まで押し下げる。これによってZn−Al合金のワイヤ7は溶融亜鉛と接触することなく挿入ガイド11の下端まで下降し、下端部から出た瞬間に溶融亜鉛と接触して溶解し始める、すなわち、Zn−Al合金の溶融亜鉛浴中への供給が開始される。Zn−Al合金の溶融亜鉛浴中への供給が開始される位置が、挿入ガイドの供給部に相当する。なお、不活性ガスではなく、空気(大気)を用いることは、溶融亜鉛及びZn−Al合金が酸化してしまう虞があるため望ましくない。
図1に示されるように、溶融亜鉛ポット1には適当数のAl濃度計15が設置されている。本実施形態では、このAl濃度計15により測定されたAl濃度に応じてZn−Al合金の供給量を制御する。これによって溶融亜鉛浴2中のAl濃度を一定に維持することができる。なお、Zn−Al合金の供給量については、例えば、ワイヤ7の送り速度を変化させることにより制御することができる。ワイヤの送り速度を速くすると、溶融亜鉛と接触してもワイヤがすぐに溶解しない場合があるが、このような場合には、ワイヤを予熱してもよい。
次に、挿入ガイド11の供給部を溶融亜鉛浴2中のフロントサポートロール4の下端から±400mm以内の深さとした理由を説明する。
図3は溶融亜鉛ポット1の内部に生成される溶融亜鉛浴の流動を示す図である。溶融亜鉛浴2中では、フロントサポートロール4によるロール回転流Bと鋼板Sの近傍の随伴流Aとが衝突し、鋼板の進行方向における下流側(紙面左側)に向かう強い吐出流Cが発生する。吐出流Cは壁面に衝突して上下に分離し、溶融亜鉛ポット1の全体を循環する。本実施形態では、挿入ガイド11からZn−Al合金が供給される位置を吐出流C中とすることで、この強い吐出流Cに乗せてZn−Al合金を効率的にかつ均一に拡散させることとした。
上述したように、吐出流Cはフロントサポートロールの鋼板進行方向における下流側に向かう。そのため、本発明者らは、挿入ガイドの供給部が、フロントサポートロールに対して鋼板進行方向における下流側となるように、挿入ガイドを設置することが有効であると考えた。その上で、本発明者らは、挿入ガイドの設置位置について、より詳細な検討を行うため、実機とフルード数を相似させた1/5スケールの水モデルを用いた試験を複数回実施し、流動解析を行った。流動解析には粒径が50μmのアクリルトレーサを用い、様々な深さからアクリルトレーサを添加して、浴面側と浴底側とでパーティクルカウンタ16、17、18によってトレーサ検出数をカウントした。これらのパーティクルカウンタ16、17、18の位置を図4A、図4Bに示す。そして(浴面側でのトレーサ検出数/浴底側でのトレーサ検出数)をトレーサ検出比εとし、フロントサポートロール4の下端からアクリルトレーサ添加位置までの距離とトレーサ検出比εとの関係を図5のグラフにまとめた。なお、図5のフロントサポートロールからの距離は、水モデルと実際の設備との大きさの比率から実際の設備での距離に換算した値である。
ここで、εを求める際に用いた浴面側でのトレーサ検出数は、図4Aのパーティクルカウンタ16により測定した結果であり、浴底側でのトレーサ検出数は、図4Aのパーティクルカウンタ18により測定した結果である。
なお、図4Aは水モデル試験に用いた水槽の側面図である。図4Bは、水槽の平面図である。図4A、図4Bから分かるように、パーティクルカウンタ16、17、18は、深さ方向及び鋼板の幅方向において異なる位置に設置される。
図5のグラフに示されるように、アクリルトレーサの添加位置がフロントサポートロール4の下端から±400mm位の範囲(浴面側に400mm以内、かつ、浴底側に400mm以内)にあるとき、トレーサ検出比εは1に近くなる、すなわち、浴面側と浴底側とにアクリルトレーサが均等に分散することを確認した。従って本発明においては、Zn−Al合金をフロントサポートロール4の下端から±400mm以内の深さに浸漬された挿入ガイド11の供給部から供給することとした。より均等に分散させるためには、フロントサポートロール4の下端から±300mmの深さとすることが好ましく、±200mmの深さとすることがより好ましい。
同様に図6に示すように鋼板Sの幅方向にアクリルトレーサの添加位置を変化させ、幅方向の同一位置の浴面側と浴底側とでパーティクルカウンタによってトレーサ検出数をカウントした。そして(浴面側でのトレーサ検出数+浴底側でのトレーサ検出数)/投入トレーサ数を、トレーサ検出比ηと定義し、図7のグラフにまとめた。ここで、ηを求める際に用いた浴面側でのトレーサ検出数は、図4Aのパーティクルカウンタ16により測定した結果であり、浴底側でのトレーサ検出数は、図4Aのパーティクルカウンタ18により測定した結果である。
このグラフの横軸の鋼板幅率は、図6に示すとおり鋼板のエッジからアクリルトレーサの添加位置までの距離Lを、鋼板の板幅Wで割った値(L/W)である。図7には鋼板の板幅の外側(鋼板幅率=110%)に設置したパーティクルカウンタによって検出されたトレーサ数を投入トレーサ数で割ったトレーサ検出比μも併せて表示した。なお、μを求める際に用いたパーティクルカウンタは、図4Aのパーティクルカウンタ17である。
図7から分かるように、鋼板Sのエッジよりも外側からアクリルトレーサを添加した場合には、鋼板幅内のトレーサ検出数が低下し、鋼板Sのエッジ付近のトレーサ検出数が増加することが確認された。これは添加されたAlが鋼板Sのエッジ付近に集中し、鋼板Sのエッジ付近にて合金化不良を引き起こすことを示している。逆に鋼板幅内の中央付近からアクリルトレーサを添加した場合にはトレーサ検出比ηが高く、比較的効率よくAlが分散する。よって鋼板幅率(L/W)は0〜100%が好ましく、20〜80%がより好ましく、40〜60%が最も好ましい。
上記した本発明の内容を、実機により確認した。溶融亜鉛ポットは3.1m×3.9m×2.6m(深さ)であり、挿入ガイドの供給部をフロントサポートロールの下端と同一高さ(深さ)として、挿入ガイドの供給部からZn−Al合金を供給した。
Al濃度の測定のために、溶融亜鉛浴中の図8に示すX、Y、Z位置にそれぞれAl濃度計を設置した。Xは鋼板進行方向における上流側の内壁面の近傍で、液面(浴面)から200mm下の位置であり、Yは同じく鋼板進行方向における上流側の内壁面の近傍で、液面から2000mm下の位置である。Zはフロントサポートロールの幅方向外側で、深さはXと同一である。
図9にX位置におけるAl濃度の変化を示した。縦軸は、従来技術におけるAl濃度/本発明法におけるAl濃度、で表される第1のAl濃度指標である。本発明法に対し、従来技術(アルミケーキ投入法)ではアルミケーキの投入によってAl濃度が大きく変化していることが確認された。
図10に、従来技術及び本発明法における、X位置のAl濃度に対するY位置のAl濃度の比(第2のAl濃度指標)の変化を示す。従来技術では値が常に1よりも小さく、浴底部へのAl供給が不十分であることが分かる。一方、本発明によれば値が概ね1で安定しており、溶融亜鉛浴の浴面と浴底とのAl濃度差を解消できることが確認された。
図11に、X位置のAl濃度に対するZ位置のAl濃度の比(第3のAl濃度指標)の変化を示した。従来技術ではアルミケーキの投入によってAl濃度が顕著に高くなり、また時間の経過とともにAl濃度が大きく変動する。すなわち、Al濃度の安定化に多くの時間を要することが分かる。一方、本発明法によれば第3のAl濃度指標の値が常時安定しており、溶融亜鉛ポットの全体にわたりAl濃度を安定化させることができる。
図12に、ドロス巻き上がり率が鋼板の通板速度(ラインスピード:LS)によってどのように変化するかを示した。ドロス巻き上がり率は、ドロスの浮遊数を、従来の通板速度である110m/minにおけるドロスの浮遊数を100として指標化した値である。このドロス浮遊率の減少はドロス堆積量の減少を示す。本発明によれば通板速度を140m/minにまで高めてもドロス巻き上がり率を100%に抑制することができ、通板規制速度を従来よりも30m/min高めることが可能となった。これにより生産性を向上させることができるとともに、実操業において、合金化不良率を従来の1/2にまで減少させることに成功した。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記した実施形態ではZn−Al合金をワイヤの形態で添加したが、Zn−Al合金の形態は必ずしもワイヤに限定されるものではなく、ワイヤ状以外にも、チップ状、パウダー状等の形態を採用することができる。チップ状やパウダー状の場合には、粉粒体等の定量切り出し装置を用い、パイプ状の挿入ガイドの供給部から供給すればよい。
また、上記した実施形態ではZn−Al合金を添加したが、溶融亜鉛浴に溶解するものであれば、例えば、Zn−Al−Mg合金等の他の合金に対しても適用できる。
また、上記した実施形態では挿入ガイドの下部に設けられた供給部から、Zn−Al合金を供給したが、供給部の位置は挿入ガイドの下部に限定されない。例えば、不活性ガスの圧力を制御してZn−Al合金の溶解開始位置を挿入ガイドの中央部付近とするとともに、挿入ガイドの中央部付近の側面に穴を開けて、その穴からZn−Al合金を溶融亜鉛浴中に供給してもよい。その場合、Zn−Al合金が投入される位置(穴)がフロントサポートロールの下端から±400mm以内の位置にあればよい。
また、上記した実施形態では挿入ガイドとして、直線のパイプ状のものを使用したが、供給位置を所定の位置にできれば、挿入ガイドは直線状以外の形状、例えば曲率等を有する形状であってもよい。
以上に説明したように、本発明によればAlを溶融亜鉛浴中に均一分散させることができるので、従来よりも高速通板を行ってもボトムドロスの巻き上がりによる押疵の発生や、Al濃度の不均一による合金化不足、過合金等を発生させることがない。
本発明によれば、Alを溶融亜鉛浴中に均一拡散させることができる。このため溶融亜鉛ポット内のAl濃度が不均一となることによるボトムドロスの発生が抑制され、通板速度を高めてもボトムドロスの巻き上げに起因する押し疵が減少する。このため、生産性の向上を図ることが可能となる。
1 溶融亜鉛ポット
2 溶融亜鉛浴
3 シンクロール
4 フロントサポートロール
5 バックサポートロール
6 添加装置(Zn−Al合金供給装置)
7 Zn−Al合金のワイヤ
8 ドラム
9 モータ
10 ガイドローラ
11 挿入ガイド
12 気密シールボックス
13 バルブ
14 圧力計
15 Al濃度計
16、17、18 パーティクルカウンタ
19 作業床
20 内壁
21 供給部

Claims (5)

  1. 溶融亜鉛めっきライン中の溶融亜鉛浴を収容する溶融亜鉛ポットにZn−Al合金を供給する方法であって、
    前記Zn−Al合金を、パイプ状の挿入ガイドの下部に設けられた供給部から供給する供給工程を有し;
    前記供給部は、前記溶融亜鉛ポットの、鋼板の進行方向における下流側の内壁と前記溶融亜鉛浴中に設置されたフロントサポートロールとの間でかつ、前記フロントサポートロールの下端から±400mm以内の深さに浸漬され;
    前記挿入ガイドの内部は不活性ガスによって加圧され、前記溶融亜鉛浴の前記挿入ガイドの前記内部への侵入が防止されている
    ことを特徴とする溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法。
  2. 前記Zn−Al合金が、ワイヤ状、チップ状、パウダー状の何れか一つの形態であることを特徴とする請求項1に記載の溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法。
  3. 前記挿入ガイドの前記供給部が、前記溶融亜鉛浴中の前記フロントサポートロールと走行する前記鋼板との間で発生する吐出流中に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法によって供給される前記Zn−Al合金の供給量を、前記溶融亜鉛ポット内に設置したAl濃度計により測定されたAl濃度に応じて制御する制御工程を有することを特徴とする溶融亜鉛浴中のAl濃度の調整方法。
  5. 溶融亜鉛めっきライン中のフロントサポートロールが浸漬された溶融亜鉛浴を収容する溶融亜鉛ポットにZn−Al合金を供給する装置であって、
    下部に供給部を有し、前記溶融亜鉛ポットの鋼板の進行方向における下流側の内壁と前記溶融亜鉛浴中に設置された前記フロントサポートロールとの間に設置されたパイプ状の挿入ガイドと;
    前記挿入ガイドの内部へ不活性ガスを供給するガス供給装置と;
    を有し、
    前記供給部の設置位置が、前記溶融亜鉛浴中でかつ前記フロントサポートロールの下端から±400mm以内の深さであり、
    前記Zn−Al合金は、前記挿入ガイドの前記供給部から前記溶融亜鉛浴中に供給される;
    ことを特徴とする溶融亜鉛ポットへのZn‐Al合金供給装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9863029B2 (en) * 2012-08-01 2018-01-09 Dongkuk Steel Mill Co., Ltd. Apparatus for forming nitrogen cloud to produce hot dip coated steel sheet
JP6885183B2 (ja) * 2017-04-25 2021-06-09 日本製鉄株式会社 溶融亜鉛ポットへのZn−Al合金供給方法及びZn−Al合金供給装置
CN112534079B (zh) * 2018-07-30 2023-02-17 日本制铁株式会社 热浸镀锌处理方法、合金化热浸镀锌钢板和热浸镀锌钢板的制造方法、以及该两种钢板
JP7228358B2 (ja) * 2018-10-05 2023-02-24 日鉄鋼板株式会社 インゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法
US11384419B2 (en) * 2019-08-30 2022-07-12 Micromaierials Llc Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate
CN110484846B (zh) * 2019-09-05 2021-07-27 常州大学 一种改善连续热浸镀锌铝锌池温度场和成分场的装置
JP7311774B2 (ja) * 2019-10-02 2023-07-20 日本製鉄株式会社 Zn-Alワイヤー供給装置及びZn-Alワイヤー供給方法
US11642690B1 (en) * 2021-11-05 2023-05-09 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for paint application during paint submersion
CN114134441B (zh) * 2021-11-22 2024-09-13 浙江冠明电力新材股份有限公司 一种钢丝镀锌系统
US11673158B1 (en) * 2022-02-16 2023-06-13 Jon Kyle Lavender Method and apparatus for coating a drinking straw

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4976732A (ja) * 1972-11-27 1974-07-24
JPS5324973Y2 (ja) * 1974-11-01 1978-06-27
JPS5159423A (ja) 1974-11-22 1976-05-24 Nisso Master Builders Kk Tetsukinkasanetsugibu
US4330574A (en) * 1979-04-16 1982-05-18 Armco Inc. Finishing method for conventional hot dip coating of a ferrous base metal strip with a molten coating metal
US4557925A (en) * 1982-07-08 1985-12-10 Ab Ferrosan Membrane-coated sustained-release tablets and method
JPS6453548U (ja) * 1987-09-28 1989-04-03
JPH02179858A (ja) * 1988-12-28 1990-07-12 Kawasaki Steel Corp 溶融金属めっき浴中の成分濃度調整方法
JPH0353548A (ja) 1989-07-21 1991-03-07 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 半導体装置
JPH0353548U (ja) 1989-09-26 1991-05-23
JP3104354B2 (ja) * 1991-12-05 2000-10-30 日本ケミコン株式会社 ガイドローラのエージング方法及びその装置
JP3463635B2 (ja) * 1999-12-09 2003-11-05 住友金属工業株式会社 溶融亜鉛めっき浴中のドロスの低減方法および溶融亜鉛めっき方法
KR20030053815A (ko) * 2001-12-24 2003-07-02 주식회사 포스코 아연분말 투입장치 및 이를 이용한 아연도금욕 성분제어방법
JP2003231958A (ja) * 2002-02-07 2003-08-19 Jfe Steel Kk 溶融金属めっき鋼板の製造装置
KR20030092359A (ko) 2002-05-29 2003-12-06 주식회사 포스코 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치
JP4396321B2 (ja) 2004-02-27 2010-01-13 Jfeスチール株式会社 溶融亜鉛めっき浴への亜鉛の補給方法
JP5159423B2 (ja) * 2008-05-16 2013-03-06 株式会社ジャストコーポレーション レンタル用カバーケース
CN201217681Y (zh) * 2008-07-10 2009-04-08 宝山钢铁股份有限公司 一种带钢连续热镀锌机组锌锅
JP5791518B2 (ja) * 2008-11-14 2015-10-07 シーメンス ヴェ メタルス テクノロジーズ エスアーエスSiemens VAI Metals Technologies SAS 複数の金属を当該金属を融解するためのキャビティに投入する工程を制御する方法および装置
CN101717906B (zh) * 2009-12-23 2011-05-25 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 连续热镀锌锌液铝含量调节方法
CN101709408B (zh) * 2009-12-23 2012-06-27 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种锌锭

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