WO2015174234A1 - 溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置 - Google Patents

溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置 Download PDF

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WO2015174234A1
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width direction
metal plating
wiping nozzle
molten metal
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PCT/JP2015/062328
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隆 米倉
正雄 丹原
吉川 雅司
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Primetals Technologies Japan株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wiping nozzle for a molten metal plating facility and a wiping position control device for a molten metal plating facility.
  • one wiping nozzle is installed on the front side and the back side of the steel plate. Therefore, gas jets are respectively sprayed on the front and back surfaces of the steel plate.
  • the above-described wiping nozzle has an internal space serving as a compressed gas flow chamber, and has a shape extending in the plate width direction of the steel plate.
  • the lip portion (gas jet outlet) at the tip of the wiping nozzle has a slit shape extending in the plate width direction of the steel plate and is designed to be longer than the plate width of the steel plate.
  • baffle plates there is a technique for reducing edge overcoat and splash by arranging baffle plates at both ends in the plate width direction of the steel plate, and it is effective if the distance between the plate end and the baffle plate is 5 mm or less.
  • the baffle plate since the steel plates in the plate are meandering at a maximum of about ⁇ 50 mm, the baffle plate follows the meandering, does not contact the plate end, and has a distance of about 5 mm or less from the plate end.
  • the meandering speed also increases, so that the baffle plate cannot follow and an accident in which the plate and the baffle plate come into contact easily occurs.
  • Patent Documents 1 to 3 listed below disclose techniques for reducing edge overcoat and splash without using a baffle plate.
  • JP 2012-219356 A Japanese Patent No. 4641847 Japanese Utility Model Publication No. 61-159365
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a mask is disposed outside at both ends of a lip portion in the plate width direction (hereinafter referred to as a lip plate width direction; the wiping nozzle plate width direction is also the same direction). It is disclosed. However, in this technique, since the mask is disposed outside the lip portion, it is necessary to increase the distance between the wiping nozzle and the steel plate, so that the wiping capability of the gas jet is reduced. For this reason, it is necessary to increase the consumption of the gas used for a gas jet. Moreover, at the time of thin plating operation, it is necessary to reduce the speed of the plate in order to compensate for the lack of wiping capability, and the production amount of the plated steel sheet is reduced.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which an internal space of a wiping nozzle is divided into two gas circulation chambers, a belt is inserted into a connection channel provided between these gas circulation chambers, and a thin plate is fixed to the belt. It is disclosed. However, in this technique, since a belt that can be wound is used, it is necessary to reduce the rigidity of the belt. As a result, there is a risk that the belt will slide poorly and the positioning accuracy will be poor. Further, the thin plate fixed to the belt seals only the gas jet sprayed on the region of the end of the steel plate, and since the gas jet is ejected from the outside, the gas consumption cannot be reduced. .
  • Patent Document 3 discloses a technique for controlling the injection of a gas jet by disposing a wire inside a wiping nozzle. However, in this technique, the gas flow at the end of the wire is disturbed, and the wiping capability at both ends in the plate width direction is reduced.
  • An object of the present invention is to provide a wiping position control device for metal plating equipment.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the first invention for solving the above-mentioned problems is A slit extending in the plate width direction of a steel plate, provided with a lip portion for jetting a gas jet, and a wiping nozzle of a molten metal plating facility for adjusting the plating thickness of the steel plate by spraying the gas jet onto the steel plate. And Inserted into the inside of the lip part from the inlet of the lip part (upstream side of the gas flow) to the inside of the lip part by a predetermined distance from both ends in the plate width direction of the lip part.
  • a thin plate that seals and is movable in the plate width direction By following the movement of the thin plate, with a rope (seal material) extending in the plate width direction so as to seal the gas jet in the range of the predetermined distance, The length in the plate width direction of the gas jet outlet of the lip portion is variable.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the second invention for solving the above-mentioned problems is
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the third invention for solving the above-mentioned problem is In the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the first or second invention, The thin plate is movable in the direction opposite to the ejection direction.
  • a wiping position control device for a molten metal plating facility according to a fourth invention for solving the above-described problems is A wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the second or third invention, disposed so as to face each other on the front surface side and the back surface side of the steel plate; A plate end position measuring unit for measuring positions of both ends of the steel plate in the plate width direction; Based on the measurement result of the plate edge position measurement unit, a slide table drive position calculation unit that calculates the position of the slide table so as to correspond to the positions of both ends in the plate width direction of the steel plate, And a sliding table driving unit that drives the sliding table based on a calculation result of the sliding table driving position calculation unit.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility and the wiping position control device of the molten metal plating facility can be reduced only by the function in the wiping nozzle. . Therefore, the baffle plate is unnecessary, the vibration control device and the nozzle can be provided next to each other, and the vibration control effect can be improved. Further, by reducing the splash, the distance between the wiping nozzle and the steel plate can be shortened, the wiping ability can be improved, and the plating thickness can be adjusted with high accuracy. Since uniform thin plating can be realized even at a high line speed, the production speed can be increased.
  • FIG. 1 is a top view illustrating a wiping nozzle of a molten metal plating facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an AA arrow view of FIG.
  • the wiping nozzle (wiping nozzle 11) of the molten metal plating facility has an internal space serving as a compressed gas flow chamber and extends in the plate width direction of the steel plate, as in the prior art. It has a different shape.
  • the wiping nozzle 11 includes a guide 12, a slide drive screw 13, a slide 14, a first pulley 16a, a second pulley 16b, a rope 17, a fixing portion 18, and a thin plate.
  • a support portion 19, a thin plate 20, and a lip portion 21 are provided, and a gas jet is sprayed onto the steel plate 10 as indicated by a white arrow in FIG. 1.
  • the guide 12, the slide drive screw 13, the slide 14, the first pulley 16 a, the second pulley 16 b, the rope 17, the fixing portion 18, the thin plate support portion 19, and the thin plate 20 are disposed inside the wiping nozzle 11. It is arranged.
  • the mechanism shown in FIG. 1 is a part of the wiping nozzle 11, and on the opposite side of the lip plate width direction, there is provided a mechanism obtained by horizontally inverting the mechanism shown in FIG. 5 is the same).
  • description will be made only in the range shown in FIG.
  • the sliding table 14 is slidably fitted to a guide 12 extending in the lip plate width direction. As a result, the slide table 14 is movable in the lip plate width direction as indicated by the white double-headed arrow in FIG.
  • the slide base 14 is positioned by the slide base drive screw 13.
  • the first pulley 16a and the second pulley 16b are arranged on the slide base 14, respectively.
  • the second pulley 16b is disposed on the inner side in the lip plate width direction than the first pulley 16a and at a position in contact with the inlet of the lip portion 21 (length L portion).
  • the rope 17 extends in the lip plate width direction and is wound around the first pulley 16a and the second pulley 16b. Further, the end portion of the rope 17 is fixed to a fixing portion 18 disposed at the end portion in the lip plate width direction, whereby tension is applied to the rope 17.
  • a fiber, a metal, etc. are mentioned as a material of the rope 17, it does not specifically limit here.
  • the rope 17 is slidably fitted to the inlet of the lip portion 21 in the range w (see FIG. 1) from the end portion to the contact point with the second pulley 16b.
  • the gas jet to be ejected is sealed in a region a (see FIG. 1) from the end to the second pulley 16b. That is, the rope 17 plays a role as a sealing material.
  • the thin plate support portions 19 are disposed so as to have protrusions from the second pulley 16b toward the inside of the lip plate width direction.
  • the thin plate 20 is supported by the protruding portion of the thin plate support portion 19 and is inserted into the lip portion 21, thereby further inside from the portion sealed by the rope 17 (inside the lip plate width direction from the second pulley 16 b).
  • the gas jet ejected in the region b (see FIG. 1) is sealed.
  • the areas a and b in FIG. 1 are sealed by the rope 17 and the thin plate 20, so that the area c is a gas jet outlet.
  • the region c is longer than the plate width of the steel plate 10.
  • the wiping nozzle 11 ejects a gas jet from the lip portion 21 when compressed gas is supplied, as indicated by the downward white arrow in FIG.
  • the pulleys 16a and 16b by adjusting with the pulleys 16a and 16b, the rope 17 and the thin plate 20 move in the width direction of the lip plate, thereby changing the range of the regions a and b for sealing the gas jet.
  • the gas jet The width of the region c of the jet port is variable.
  • the thickness of the thin plate 20 is shown as being equal to the slit gap g of the lip portion 21, but in this embodiment, the thickness of the thin plate 20 is at least half the gap g and less than the gap g.
  • the gas jet blocking effect can be secured.
  • the length of the thin plate 20 in the gas jet ejection direction is shown as being equal to the length L of the slit of the lip portion 21 in the gas jet ejection direction (hereinafter referred to as lip length L).
  • lip length L the length of the thin plate 20 in the gas jet ejection direction is preferably equal to the lip length L, it may be less than the lip length L.
  • the width of the thin plate 20 in the lip plate width direction is preferably not less than the radius of the pulley 16b + 20 mm from the center of the pulley 16b.
  • the wiping nozzle 11 seals a part of the gas jet of the lip portion 21 with the rope 17 and the thin plate 20 inside thereof, and further makes the sealing range variable. It is an important point.
  • the gas flow is disturbed at the end of the wire and the wiping capability is reduced only with the wire seal, but the wiping nozzle 11 is provided with a thin plate 17 inside the rope 17. This eliminates the disturbance of gas flow and improves the wiping capability.
  • the wiping nozzle needs to clean the tip of the lip. Therefore, as described above, when the length of the thin plate 20 in the gas jet ejection direction is equal to (or substantially equal to) the lip length L, the thin plate 20 also serves as a cleaner, and the thin plate 20 moves. Thus, the tip of the lip portion 21 can be cleaned.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility is a slit that extends in the plate width direction of the steel plate and includes a lip portion that jets a gas jet, and jets the gas jet onto the steel plate.
  • a wiping nozzle of a molten metal plating facility that adjusts the plating thickness of the steel sheet by attaching to the inside of the lip portion by a predetermined distance from both ends of the lip portion in the plate width direction, and from the inlet of the lip portion, respectively.
  • a thin plate that is inserted inward and seals the gas jet of the inserted portion and is movable in the width direction of the plate, and follows the movement of the thin plate, and the gas jet in the range of the predetermined distance And a rope extending in the plate width direction so as to be sealed.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to Example 1 of the present invention gas consumption, edge overcoat and splash can be reduced only by the function in the wiping nozzle. Therefore, the baffle plate is unnecessary, the vibration control device and the nozzle can be provided next to each other, and the vibration control effect can be improved. Further, by reducing the splash, the distance between the wiping nozzle and the steel plate can be shortened, the wiping ability can be improved, and the plating thickness can be adjusted with high accuracy. Since uniform thin plating can be realized even at a high line speed, the production speed can be increased.
  • the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the second embodiment of the present invention changes the configuration of a part of the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the first embodiment, and the gas at the inner end of the lip plate width direction of the thin plate It stabilizes the flow.
  • FIG. 3 is a top view illustrating a wiping nozzle of a molten metal plating facility according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing the plate width direction distribution of the wiping nozzle in the ratio of the gas jet collision pressure to the maximum gas jet collision pressure of the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to Example 2 of the present invention.
  • the wiping nozzle (wiping nozzle 31) of the molten metal plating facility according to the second embodiment of the present invention has an internal space serving as a compressed gas flow chamber, like the wiping nozzle 11 of the first embodiment, and the plate width of the steel plate.
  • the shape is extended in the direction.
  • the wiping nozzle 31 includes a guide 12, a slide drive screw 13, a slide 14, a first pulley 16a, a second pulley 16b, a rope 17, a fixed portion 18, and a thin plate support portion. 19, a thin plate 40 and a lip portion 21 are provided.
  • the guide 12, the slide drive screw 13, the slide 14, the first pulley 16a, the second pulley 16b, the rope 17, the fixing portion 18, the thin plate support portion 19 and the lip portion 21 are the same as in the first embodiment. Therefore, the description is omitted.
  • the thin plate 40 is supported by the protruding portion of the thin plate support portion 19 and inserted into the lip portion 21, thereby further inwardly extending from the portion sealed by the rope 17 (first 2) A gas jet ejected in a region b (see FIG. 1) inside the lip plate width direction from the pulley 16b is sealed.
  • the thin plate 40 is provided with an inclination at the inner end portion in the lip plate width direction, or the inner end portion in the lip plate width direction is formed in an arc shape, whereby the gas jet outlet of the lip portion 21 (FIG. 1).
  • the exit side is narrower than the entrance side.
  • FIG. 2 the case where the inclination is given to the inner edge part in the lip board width direction is represented.
  • the vertical axis indicates the gas jet collision pressure / maximum gas jet collision pressure
  • the horizontal axis indicates the coordinates (position) in the lip plate width direction.
  • the thin plate 40 is provided on the minus side from 0 mm on the horizontal axis, and the inner end of the thin plate 40 in the lip plate width direction is located at 0 mm.
  • the gas jet collision pressure / maximum gas jet collision pressure of 0 means that the gas jet is not ejected from the wiping nozzle at all, and the gas jet collision pressure / maximum gas jet collision pressure is 1.
  • the fact that the gas jet is completely ejected from the wiping nozzle means that there is.
  • the gas jet is almost sealed (around -20 mm to 0 mm).
  • the gas jet is completely ejected (near 0 mm to 20 mm). In the vicinity of 0 mm, the amount of gas jet is large and stably changing.
  • Example 3 In the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the first embodiment of the present invention, it has been explained that the tip of the lip can be cleaned by the thin plate also serving as a cleaner, but the molten metal plating according to the third embodiment of the present invention.
  • the wiping nozzle of the facility is a part of the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to the first and second embodiments, and the thin plate moves into the wiping nozzle, so that the cleaner can be used for cleaning by a worker or a separate cleaner. Convenience at the time of cleaning is improved.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining a wiping nozzle of a molten metal plating facility according to a third embodiment of the present invention.
  • the internal space is a compressed gas flow chamber, similar to the wiping nozzles 11 and 31 of the first and second embodiments. It is the shape extended in the board width direction of the steel plate.
  • the wiping nozzle 51 includes a guide (not shown), a slide drive screw (not shown), a spring 52, a slide 54, a first pulley 56a, The second pulley 56b, the rope 17, the fixing portion (not shown), the lever 59, the thin plate 60, and the lip portion 21 are provided.
  • the slide base 54 is slidably fitted to a guide extending in the lip plate width direction, like the slide base 14 in the first and second embodiments. .
  • the slide base 54 is movable in the lip plate width direction.
  • the slide base 54 is positioned by the slide base drive screw 13.
  • the spring 52 is disposed on the slide base 54.
  • the lever 59 is connected to the spring 52, and is disposed on the rotation shaft 53a of the first pulley 56a and the rotation shaft 53b of the second pulley 56b, and has a protruding portion extending inward from the second pulley 56b in the lip plate width direction. It is arranged to have.
  • rotation shaft 53a of the first pulley 56a is fixed to the slide base 54, and the rotation shaft 53b of the second pulley 56b is not fixed.
  • the thin plate 60 is supported by the projecting portion of the lever 59 and is inserted into the lip portion 21, thereby further inwardly from the portion sealed by the rope 17 (inside the lip plate width direction from the second pulley 56 b).
  • the gas jet spouted in (see region b in FIG. 1) is sealed. That is, in the present embodiment, the lever 59 also serves as the thin plate support portion 19 in the first and second embodiments.
  • the length of the thin plate 60 in the gas jet ejection direction is equal to the lip length L as shown in FIG.
  • the wiping nozzle 51 configured as described above is fixed to the rope 17 (not shown in FIGS. 1 and 3) when the nozzle lip is sealed, as indicated by the white arrow on the rope 17 in FIG.
  • the tension by the fixing part 18) is applied.
  • a spring force by the spring 59 is applied to the lever 59. The tension and the spring force are balanced so that the thin plate 60 stops at a predetermined position.
  • FIG.5 (b) represents the thing at the time of cleaning among the schematic diagrams explaining the wiping nozzle of the molten metal plating equipment which concerns on Example 3 of this invention.
  • the tension by the fixed part of the rope 17 is removed.
  • the lever 59 rotates about the rotation shaft 53a of the first pulley 56a by the spring force of the spring 52.
  • the protruding portion of the second pulley 56b and the lever 59 moves away from the lip portion 21. Therefore, the thin plate 60 also moves away from the tip of the lip portion 21 (C in FIG. 5B).
  • the thin plate is movable in the direction opposite to the jetting direction.
  • the tip of the lip portion may be cleaned by an operator, or may be automatically performed by installing a cleaner.
  • the wiping position control device for a molten metal plating facility according to Embodiment 4 of the present invention is such that the position of the thin plate of the wiping nozzle of the molten metal plating facility according to Embodiments 1 to 3 is changed when the plate width of the steel plate is changed or meandering. It is an apparatus which controls so that the position of the both ends of the board width direction may be followed.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a wiping position control device for a molten metal plating facility according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 6A is a side view
  • FIG. 6B is a top view
  • FIG. 6C is a flowchart.
  • a wiping position control device for a molten metal plating facility includes a first wiping nozzle 71, a second wiping nozzle 81, and a plate end position measuring unit 91a. , 91b, slide table drive position calculation unit 92, and slide table drive units 93a, 93b.
  • the wiping nozzles 71, 81 have the same configuration as the wiping nozzles 11, 31, 51 of Examples 1 to 3, and are disposed on the front side and the back side of the steel plate 10 so as to face each other.
  • FIG. 6B only the sliding bases 74a and 74b inside the wiping nozzle 71 and the sliding bases 84a and 84b inside the wiping nozzle 81 are displayed.
  • the plate end position measuring units 91a and 91b are sensors that measure the positions of both ends of the steel plate 10 in the plate width direction.
  • the slide table drive position calculation unit 92 corresponds the positions of the slide tables 74a, 74b, 84a, and 84b to the positions of both ends of the steel plate 10 in the plate width direction. It is calculated as follows.
  • the sliding table driving units 93a and 93b drive the sliding tables 74a, 74b, 84a, and 84b based on the calculation result of the sliding table drive position calculation unit 92.
  • the wiping position control apparatus for a molten metal plating facility according to Example 4 of the present invention is configured as described above, and as shown in the flowchart of FIG. 91b, the positions of both ends in the plate width direction of the steel plate 10 are measured.
  • the slide table drive position calculation unit 92 determines the positions of the slide tables 74a, 74b, 84a, 84b. 10 so as to correspond to the positions at both ends in the plate width direction, and in step S3, the sliding bases 74a, 74b, 84a, 84b are driven by the sliding base driving units 93a, 93b.
  • the position of the thin plate is controlled so as to follow the positions of both ends of the steel plate 10 in the plate width direction.
  • the wiping position control apparatus of the molten metal plating equipment which concerns on Example 4 of this invention is the said steel plate.
  • the slide table drive that calculates the position of the slide table to correspond to the positions of both ends of the steel sheet in the plate width direction
  • a position calculating unit and a sliding table driving unit that drives the sliding table based on the calculation result of the sliding table driving position calculating unit.
  • the gas jet ejection area of the wiping nozzle follows the appropriate position according to the steel plate when changing the plate width of the steel plate or when meandering. Can do. Thereby, wiping of both ends in the plate width direction can be performed accurately.
  • the present invention is suitable as a wiping nozzle for a molten metal plating facility and a wiping position control device for a molten metal plating facility.

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Abstract

リップ部(21)の板幅方向両端部から所定距離内側に、それぞれリップ部(21)の入口からリップ部(21)の内部へ向けて挿入され、挿入された部分のガスジェットをシールし、リップ板幅方向に移動可能である薄板(20)と、薄板(20)の移動に追従して、所定範囲におけるガスジェットをシールするように、リップ板幅方向に延伸するロープ(17)とを備えることで、ガス消費量、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減し、かつ、めっき厚を高精度で調整する。

Description

溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置
 本発明は、溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置に関する。
 溶融金属めっき設備では、鋼板に付着した溶融金属(亜鉛等)めっきの厚さを調整するため、鋼板の表面側と裏面側に1つずつ、相対向するワイピングノズルを設置し、これらのワイピングノズルから、鋼板の表面と裏面に、それぞれガスジェットを噴き付けている。
 上述のワイピングノズルは、内部空間が圧縮ガスの流通室となっており、鋼板の板幅方向に延設された形状となっている。また、ワイピングノズル先端のリップ部(ガスジェットの噴出口)は、鋼板の板幅方向に延伸したスリット状となっており、かつ、鋼板の板幅より長く設計されている。
 鋼板の板幅方向端部では、上述のように相対向するワイピングノズルから噴き出すガスジェット同士の衝突による噴流の乱れによって、鋼板の板幅方向中心部付近に比べてめっきが厚くなってしまうエッジオーバーコート、及び、溶融金属が飛散するスプラッシュが発生する。
 そこで、鋼板の板幅方向両端部に、それぞれバッフルプレートを配設し、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減する技術があり、板端部とバッフルプレートとの距離を5mm以下とすると効果がある。しかし、通板中の鋼板は最大±50mm程度で蛇行しているので、バッフルプレートはこの蛇行に追従して、板端部と接触なく、かつ板端部との距離を約5mm以下の精度で位置を制御する必要があるが、生産速度を上げると蛇行速度も速くなるため、バッフルプレートが追従できなくなり、板とバッフルプレートが接触する事故が発生しやすい。
 そこで、下記特許文献1~3には、バッフルプレートを用いずに、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減するための技術が開示されている。
特開2012-219356号公報 特許第4641847号公報 実開昭61-159365号公報
 上記特許文献1には、リップ部の板幅方向(以下、リップ板幅方向と記載。ワイピングノズルの板幅方向も同方向である。)の両端部において、外側にマスクを配設する技術が開示されている。しかしながら、当該技術では、マスクがリップ部の外側に配設されることで、ワイピングノズルと鋼板との間の距離を長めに取る必要があるので、ガスジェットのワイピング能力が低下してしまう。このため、ガスジェットに用いるガスの消費量を増加する必要がある。また、薄めっき操業時には、ワイピング能力不足を補うために板の速度を下げる必要があり、めっき鋼板の生産量が低下してしまう。
 上記特許文献2には、ワイピングノズルの内部空間を2つのガス流通室に分け、これらのガス流通室の間に設けた接続流路内にベルトを挿入し、当該ベルトに薄板を固定する技術が開示されている。しかしながら、当該技術では、巻取り可能なベルトを用いるため、ベルトの剛性を低くする必要がある。これにより、ベルトの摺動不良及び位置決め精度不良となる虞がある。また、ベルトに固定した薄板は、鋼板端部の領域に噴き付けられるガスジェットのみをシールするものであり、そのさらに外側からガスジェットが噴き出してしまうことから、ガス消費量を低減することができない。
 上記特許文献3には、ワイピングノズルの内部にワイヤを配設することで、ガスジェットの噴き付けを制御する技術が開示されている。しかしながら、当該技術では、ワイヤ端部でのガス流れが乱れ、板幅方向両端部でのワイピング能力が低下する。
 そこで本発明では、ワイピング能力を維持しつつ、ガス消費量、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減し、かつ、めっき厚を高精度で調整することができる、溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置を提供することを目的とする。
 上記課題を解決する第1の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、
 鋼板の板幅方向に延伸するスリットでありガスジェットを噴出するリップ部を備え、前記ガスジェットを前記鋼板に噴き付けることで、前記鋼板のめっき厚を調整する溶融金属めっき設備のワイピングノズルであって、
 前記リップ部の板幅方向両端部から所定距離分内側に、それぞれ前記リップ部の入口(ガス流れの上流側)から前記リップ部の内部へ向けて挿入され、挿入された部分の前記ガスジェットをシールし、前記板幅方向に移動可能である薄板と、
 前記薄板の移動に追従して、前記所定距離の範囲における前記ガスジェットをシールするように、前記板幅方向に延伸するロープ(シール材)とを備えることで、
 前記リップ部の前記ガスジェットの噴出口の前記板幅方向の長さを可変とする
 ことを特徴とする。
 上記課題を解決する第2の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、
 上記第1の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルにおいて、
 前記板幅方向に移動可能である2つの摺動台と、
 前記摺動台にそれぞれ配設される第1プーリと、
 前記摺動台の前記第1プーリより前記板幅方向内側、かつ、前記リップ部の入口に接する位置にそれぞれ配設される第2プーリと、
 前記第2プーリから前記板幅方向内側に向けて突出部を有するようにそれぞれ配設される薄板支持部とを備え、
 前記ロープは、前記第1プーリ及び前記第2プーリに巻き掛けられており、両端部は固定され、当該両端部から前記第2プーリとの接点までの範囲において、前記リップ部の入口に摺動自在に嵌合しており、
 前記薄板は、前記突出部に支持される
 ことを特徴とする。
 上記課題を解決する第3の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、
 上記第1又は2の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルにおいて、
 前記薄板は、前記噴出方向と逆方向に移動可能であるものとする
 ことを特徴とする。
 上記課題を解決する第4の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置は、
 前記鋼板の表面側と裏面側に、相対向するように配設される、上記第2又は3の発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルと、
 前記鋼板の板幅方向両端部の位置を計測する板端位置計測部と、
 前記板端位置計測部の計測結果に基づき、前記摺動台の位置を、前記鋼板の板幅方向両端部の位置に対応するように算出する摺動台駆動位置演算部と、
 前記摺動台駆動位置演算部の算出結果に基づき、前記摺動台を駆動する摺動台駆動部とを備える
 ことを特徴とする。
 本発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置によれば、ワイピングノズル内の機能のみで、ガス消費量、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減することができる。よって、バッフルプレートが不要となり、制振装置とノズルとを隣設でき、制振効果を上げることができる。また、スプラッシュ低減により、ワイピングノズルと鋼板との距離を短くすることができ、ワイピング能力が向上し、めっき厚を高精度で調整することができる。そして、均一な薄めっきを高いライン速度においても実現することができることから、生産速度を上げることが可能となる。
本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する上面図である。 図1のA‐A矢視図である。 本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する上面図である。 本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルの、最大ガスジェット衝突圧力に対するガスジェット衝突圧力の比のワイピングノズルの板幅方向分布を表すグラフである。 本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する概略図である。(a)はノズルリップ部のシール時を、(b)は清掃時を、それぞれ表している。 本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置を説明する概略図である。(a)は側面図を、(b)は上面図を、(c)はフローチャートを、それぞれ表している。
 以下、本発明に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置について、実施例にて図面を用いて説明する。
[実施例1]
 本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルについて図1,2を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する上面図である。図2は、図1のA‐A矢視図である。
 本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズル(ワイピングノズル11)は、従来技術と同様に、内部空間が圧縮ガスの流通室となっており、鋼板の板幅方向に延設された形状となっている。そして、図1,2に示すように、ワイピングノズル11は、ガイド12、摺動台駆動用ねじ13、摺動台14、第1プーリ16a、第2プーリ16b、ロープ17、固定部18、薄板支持部19、薄板20及びリップ部21を備え、図1中の白抜き矢印で示すように、鋼板10にガスジェットを噴き付けている。そして、ガイド12、摺動台駆動用ねじ13、摺動台14、第1プーリ16a、第2プーリ16b、ロープ17、固定部18、薄板支持部19及び薄板20は、ワイピングノズル11の内部に配設されている。
 なお、図1に示した機構は、ワイピングノズル11の一部であり、リップ板幅方向の反対側には、図1で示した機構を左右反転した機構が備わっている(後述の図3,5も同様)。以下、図1で示した範囲においてのみ説明する。
 摺動台14は、リップ板幅方向に延設されているガイド12に対し、摺動自在に嵌合している。これによって、摺動台14は、図1中の白抜き両矢印で示すように、リップ板幅方向に移動可能となっている。また、摺動台14は、摺動台駆動用ねじ13によって位置決めされる。
 第1プーリ16a及び第2プーリ16bは、摺動台14にそれぞれ配設されている。また、第2プーリ16bは、第1プーリ16aよりもリップ板幅方向内側、かつ、リップ部21(長さLの部分)の入口に接する位置に配設されている。
 ロープ17は、リップ板幅方向に延伸しており、第1プーリ16a及び第2プーリ16bに巻き掛けられている。また、ロープ17の端部は、リップ板幅方向端部に配設された固定部18に固定されており、これによって、ロープ17に張力が付加されている。なお、ロープ17の材質としては、繊維や金属等が挙げられるが、ここでは特に限定はしない。
 さらに、ロープ17は、端部から第2プーリ16bとの接点までの範囲w(図1参照)において、リップ部21の入口に摺動自在に嵌合しており、これによって、リップ部21における、端部から第2プーリ16bまでの領域a(図1参照)で、噴出するガスジェットをシールする。すなわち、ロープ17はシール材としての役割を担っている。
 薄板支持部19は、第2プーリ16bからリップ板幅方向内側に向けて突出部を有するようにそれぞれ配設されている。
 薄板20は、薄板支持部19の突出部に支持され、リップ部21内部に挿入されており、これによって、ロープ17によりシールされた部分からさらに内側(第2プーリ16bからリップ板幅方向内側)の領域b(図1参照)において噴出するガスジェットをシールする。
 リップ部21は、図1中の領域a,bは、ロープ17及び薄板20でガスジェットがシールされていることから、領域cがガスジェット噴出口となる。なお、領域cは、鋼板10の板幅より長いものとする。
 上記構成により、ワイピングノズル11は、図1の下向きの白抜き矢印で示すように、圧縮ガスが供給されると、リップ部21からガスジェットを噴出する。このとき、プーリ16a,16bで調整することで、ロープ17及び薄板20がリップ板幅方向に移動し、これによって、ガスジェットをシールする領域a,bの範囲が変化し、結果として、ガスジェット噴出口の領域cの幅が可変となる。
 また、図2では、薄板20の厚さがリップ部21のスリットギャップgと等しいものとして表されているが、本実施例では、薄板20の厚さを、ギャップgの半分以上、ギャップg未満としても、ガスジェットの遮断効果を確保することができる。さらに、薄板20の移動時の摺動抵抗がほとんどないため、ロープ17の撓みやうねりが発生してもスムーズに可動し、薄板20の位置決め精度及び応答性が向上する。
 さらに、図1,2では、薄板20のガスジェット噴出方向の長さが、リップ部21のスリットのガスジェット噴出方向の長さL(以下、リップ長L)と等しいものとして表している。このように、薄板20のガスジェット噴出方向の長さはリップ長Lと等しいものとするのが好ましいが、リップ長L未満であってもよい。
 そして、薄板20のリップ板幅方向の幅(図1中の領域b)は、プーリ16bの中心から、プーリ16bの半径+20mm以上とするのが好ましい。
 以上、ワイピングノズル11について説明したが、ワイピングノズル11は、ロープ17とその内側にある薄板20とによって、リップ部21のガスジェットの一部をシールし、さらに、シールする範囲を可変とするものである、ということが重要な点である。
 上記特許文献3に示すワイピングノズルのように、ワイヤによるシールのみでは、ワイヤ端部においてガス流れが乱れ、ワイピング能力が低下していたが、ワイピングノズル11では、ロープ17の内側に薄板17を設けていることで、ガス流れの乱れがなくなり、ワイピング能力が向上する。
 また、通常、ワイピングノズルは、リップ部先端を特に清掃する必要がある。そこで、上述のように、薄板20のガスジェット噴出方向の長さがリップ長Lと等しい(又は略等しい)ものとすると、薄板20が自ずとクリーナの働きを兼ねることになり、薄板20が動くことによってリップ部21先端の清掃が可能となる。
 換言すれば、本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、鋼板の板幅方向に延伸するスリットでありガスジェットを噴出するリップ部を備え、前記ガスジェットを前記鋼板に噴き付けることで、前記鋼板のめっき厚を調整する溶融金属めっき設備のワイピングノズルであって、前記リップ部の板幅方向両端部から所定距離分内側に、それぞれ前記リップ部の入口から前記リップ部の内部へ向けて挿入され、挿入された部分の前記ガスジェットをシールし、前記板幅方向に移動可能である薄板と、前記薄板の移動に追従して、前記所定距離の範囲における前記ガスジェットをシールするように、前記板幅方向に延伸するロープとを備えるものである。
 したがって、本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルでは、ワイピングノズル内の機能のみで、ガス消費量、エッジオーバーコート及びスプラッシュを低減することができる。よって、バッフルプレートが不要となり、制振装置とノズルとを隣設でき、制振効果を上げることができる。また、スプラッシュ低減により、ワイピングノズルと鋼板との距離を短くすることができ、ワイピング能力が向上し、めっき厚を高精度で調整することができる。そして、均一な薄めっきを高いライン速度においても実現することができることから、生産速度を上げることが可能となる。
[実施例2]
 本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルの一部の構成を変更し、薄板のリップ板幅方向の内側端部におけるガス流れを安定化させるものである。
 以下、本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルについて、図3,4を用いて説明する。図3は、本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する上面図である。図4は、本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルの、最大ガスジェット衝突圧力に対するガスジェット衝突圧力の比のワイピングノズルの板幅方向分布を表すグラフである。
 本発明の実施例2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズル(ワイピングノズル31)は、実施例1のワイピングノズル11と同様に、内部空間が圧縮ガスの流通室となっており、鋼板の板幅方向に延設された形状となっている。そして、図3に示すように、ワイピングノズル31は、ガイド12、摺動台駆動用ねじ13、摺動台14、第1プーリ16a、第2プーリ16b、ロープ17、固定部18、薄板支持部19、薄板40及びリップ部21を備えている。
 ガイド12、摺動台駆動用ねじ13、摺動台14、第1プーリ16a、第2プーリ16b、ロープ17、固定部18、薄板支持部19及びリップ部21については、実施例1と同様のため、説明を省略する。
 薄板40は、実施例1の薄板20と同様に、薄板支持部19の突出部に支持され、リップ部21内部に挿入されており、これによって、ロープ17によりシールされた部分からさらに内側(第2プーリ16bからリップ板幅方向内側)の領域b(図1参照)において噴出するガスジェットをシールする。
 さらに、本実施例では、薄板40の、リップ板幅方向内側端部に傾斜を設ける、又はリップ板幅方向内側端部を円弧状とすることで、リップ部21のガスジェット噴出口(図1の領域cに該当)において、出口側を入口側より狭めるようにしている。なお、図2では、リップ板幅方向内側端部に傾斜をつけた場合を表している。
 図4のグラフは、縦軸がガスジェット衝突圧力/最大ガスジェット衝突圧力、横軸がリップ板幅方向の座標(位置)を示している。また、横軸の0mmからマイナス側に薄板40が設けられており、0mmに薄板40のリップ板幅方向内側端部が位置しているものとする。なお、ガスジェット衝突圧力/最大ガスジェット衝突圧力が0であるということは、ガスジェットがワイピングノズルから全く噴出していない状態を表しており、ガスジェット衝突圧力/最大ガスジェット衝突圧力が1であるということは、ガスジェットがワイピングノズルから完全に噴出している状態(シール部によるガス流れへの影響がない状態)を表している。
 図4のグラフに示すように、薄板40の設けられている領域では、ガスジェットがほぼシールされている(-20mm~0mm付近)。一方、薄板40の設けられていない領域では、ガスジェットが完全に噴出している(0mm付近~20mm)。そして、0mm近傍においては、ガスジェットの噴出量が大きくかつ安定して変化している。
[実施例3]
 本発明の実施例1に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルでは、薄板がクリーナの働きを兼ねることでリップ部先端の清掃ができる旨を説明したが、本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、実施例1,2に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルの一部の構成を変更し、薄板がワイピングノズル内部へ移動することで、作業者による清掃時や別体のクリーナによる清掃時における利便性を向上するようにしたものである。
 以下、本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルについて、まず、図5(a)を用いて説明する。図5は、本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する概略図であり、図5(a)はノズルリップ部のシール時を表している。
 本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズル(ワイピングノズル51)は、実施例1,2のワイピングノズル11、31と同様に、内部空間が圧縮ガスの流通室となっており、鋼板の板幅方向に延設された形状となっている。そして、図5(a)(b)に示すように、ワイピングノズル51は、ガイド(図示略)、摺動台駆動用ねじ(図示略)、バネ52、摺動台54、第1プーリ56a、第2プーリ56b、ロープ17、固定部(図示略)、レバー59、薄板60及びリップ部21を備えている。
 ガイド、摺動台駆動用ねじ、ロープ17、固定部及びリップ部21については、実施例1,2と同様のため、説明を省略する。
 摺動台54は、図示はしていないが、実施例1,2における摺動台14と同様に、リップ板幅方向に延設されているガイドに対し、摺動自在に嵌合している。これによって、摺動台54は、リップ板幅方向に移動可能となっている。また、摺動台54は、摺動台駆動用ねじ13によって位置決めされる。さらに、本実施例では、バネ52が摺動台54に配設されている。
 レバー59は、バネ52に連結し、第1プーリ56aの回転軸53a及び第2プーリ56bの回転軸53bに配設されており、第2プーリ56bからリップ板幅方向内側に向けて突出部を有するように配設されている。
 また、第1プーリ56aの回転軸53aは摺動台54に固定されており、第2プーリ56bの回転軸53bは固定されていない状態としている。
 薄板60は、レバー59の突出部に支持され、リップ部21内部に挿入されており、これによって、ロープ17によりシールされた部分からさらに内側(第2プーリ56bからリップ板幅方向内側)の領域(図1の領域b参照)において噴出するガスジェットをシールする。すなわち、本実施例では、レバー59が実施例1,2における薄板支持部19の役割をも担っている。
 また、本実施例においては、図5(a)中に示すように、薄板60のガスジェット噴出方向の長さがリップ長Lと等しいものとする。
 上記構成のワイピングノズル51は、ノズルリップ部のシール時においては、図5(a)中のロープ17上の白抜き矢印で示すように、ロープ17には固定部(図示略。図1,3の固定部18参照)による張力が付加されている。また、バネ52上の白抜き矢印で示すように、レバー59にはバネ59によるバネ力が付加されている。そして、薄板60が所定位置に止まるように、上記張力と上記バネ力がつり合っている。
 ワイピングノズル51のリップ部21を清掃する場合について、以下、図5(b)を用いて説明する。なお、図5(b)は、本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルを説明する概略図のうち、清掃時のものを表している。
 まず、ロープ17の固定部による張力を除去する。この張力を除去することで、バネ52のバネ力により、レバー59が第1プーリ56aの回転軸53aを支点として回転する。レバー59が回転軸53aを支点として回転することで、第2プーリ56b及びレバー59の突出部がリップ部21から離れるように移動する。よって、薄板60もリップ部21先端から離れる(図5(b)中のC)ように移動する。
 すなわち、本発明の実施例3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルは、薄板とリップ部の、ガスジェットの噴出方向における長さが等しい場合、前記薄板は、前記噴出方向と逆方向に移動可能であるものとすることで、リップ長L全長をシールすることで効果を最大化しつつ、リップ部先端の清掃時に、薄板が障害となることを防ぐことができ、清掃時の利便性が向上する。これにより、リップ部の目詰まりの回避、稼働率の向上につながる。
 なお、本実施例においては、リップ部先端の清掃は、作業者によって行うものとしてもよく、クリーナを設置して自動で行うものとしてもよい。
[実施例4]
 本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置は、鋼板の板幅変更時や蛇行時に、実施例1~3に係る溶融金属めっき設備のワイピングノズルの薄板の位置が、鋼板の板幅方向両端部の位置に追従するように制御する装置である。
 まず、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置を説明する概略図である。図6(a)は側面図を、図6(b)は上面図を、図6(c)はフローチャートを、それぞれ表している。
 図6(a)(b)に示すように、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置は、第1ワイピングノズル71、第2ワイピングノズル81、板端位置計測部91a,91b、摺動台駆動位置演算部92及び摺動台駆動部93a,93bを備える。
 ワイピングノズル71,81は、実施例1~3のワイピングノズル11,31,51と同様の構成であり、鋼板10の表面側と裏面側に、相対向するように配設されている。なお、図6(b)には、ワイピングノズル71内部の摺動台74a,74b、及び、ワイピングノズル81内部の摺動台84a,84bのみを、それぞれ表示している。
 板端位置計測部91a,91bは、鋼板10の板幅方向両端部の位置を計測するセンサである。
 摺動台駆動位置演算部92は、板端位置計測部91a,91bの計測結果に基づき、摺動台74a,74b,84a,84bの位置を、鋼板10の板幅方向両端部の位置に対応するように算出するものである。
 摺動台駆動部93a,93bは、摺動台駆動位置演算部92の算出結果に基づき、摺動台74a,74b,84a,84bを駆動するものである。
 本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置は、上記構成とすることで、図6(c)のフローチャートに示すように、まず、ステップS1として、板端位置計測部91a,91bにより、鋼板10の板幅方向両端部の位置を計測し、次に、ステップS2として、摺動台駆動位置演算部92により、摺動台74a,74b,84a,84bの位置を、鋼板10の板幅方向両端部の位置に対応するように算出し、さらにステップS3として、摺動台駆動部93a,93bにより、摺動台74a,74b,84a,84bを駆動する。これにより、鋼板10の板幅変更時や蛇行時に、薄板(図1の薄板20参照)の位置が、鋼板10の板幅方向両端部の位置に追従するように制御する装置である。
 以上、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置について説明したが、換言すれば、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置は、前記鋼板の表面側と裏面側に、相対向するように配設される、上記実施例1~3のワイピングノズルのいずれかの溶融金属めっき設備のワイピングノズルと、前記鋼板の板幅方向両端部の位置を計測する板端位置計測部と、前記板端位置計測部の計測結果に基づき、前記摺動台の位置を、前記鋼板の板幅方向両端部の位置に対応するように算出する摺動台駆動位置演算部と、前記摺動台駆動位置演算部の算出結果に基づき、前記摺動台を駆動する摺動台駆動部とを備えるものである。
 したがって、本発明の実施例4に係る溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置では、鋼板の板幅変更時や蛇行時に、ワイピングノズルのガスジェット噴出領域を、鋼板に合わせた適正位置に追従させることができる。これにより、板幅方向両端部のワイピングを的確に行うことができる。
 本発明は、溶融金属めっき設備のワイピングノズル、及び、溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置として好適である。
11,31,51,71,81 ワイピングノズル
12 ガイド
13 摺動台駆動用ネジ
14,54,74a,74b,84a,84b 摺動台
16a 第1プーリ
16b 第2プーリ
17 ロープ(シール材)
18 固定部
19 薄板支持部
20,40,60 薄板
52 バネ
53a 第1プーリ回転軸
53b 第2プーリ回転軸
56a 第1プーリ
56b 第2プーリ
59 レバー
91a,91b 板端位置計測部
92 摺動台駆動位置演算部
93a,93b 摺動台駆動部

Claims (4)

  1.  鋼板の板幅方向に延伸するスリットでありガスジェットを噴出するリップ部を備え、前記ガスジェットを前記鋼板に噴き付けることで、前記鋼板のめっき厚を調整する溶融金属めっき設備のワイピングノズルであって、
     前記リップ部の板幅方向両端部から所定距離分内側に、それぞれ前記リップ部の入口から前記リップ部の内部へ向けて挿入され、挿入された部分の前記ガスジェットをシールし、前記板幅方向に移動可能である薄板と、
     前記薄板の移動に追従して、前記所定距離の範囲における前記ガスジェットをシールするように、前記板幅方向に延伸するロープとを備えることで、
     前記リップ部の前記ガスジェットの噴出口の前記板幅方向の長さを可変とする
     ことを特徴とする溶融金属めっき設備のワイピングノズル。
  2.  前記板幅方向に移動可能である2つの摺動台と、
     前記摺動台にそれぞれ配設される第1プーリと、
     前記摺動台の前記第1プーリより前記板幅方向内側、かつ、前記リップ部の入口に接する位置にそれぞれ配設される第2プーリと、
     前記第2プーリから前記板幅方向内側に向けて突出部を有するようにそれぞれ配設される薄板支持部とを備え、
     前記ロープは、前記第1プーリ及び前記第2プーリに巻き掛けられており、両端部は固定され、当該両端部から前記第2プーリとの接点までの範囲において、前記リップ部の入口に摺動自在に嵌合しており、
     前記薄板は、前記突出部に支持される
     ことを特徴とする請求項1に記載の溶融金属めっき設備のワイピングノズル。
  3.  前記薄板は、前記噴出方向と逆方向に移動可能であるものとする
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融金属めっき設備のワイピングノズル。
  4.  前記鋼板の表面側と裏面側に、相対向するように配設される、請求項2又は3に記載の溶融金属めっき設備のワイピングノズルと、
     前記鋼板の板幅方向両端部の位置を計測する板端位置計測部と、
     前記板端位置計測部の計測結果に基づき、前記摺動台の位置を、前記鋼板の板幅方向両端部の位置に対応するように算出する摺動台駆動位置演算部と、
     前記摺動台駆動位置演算部の算出結果に基づき、前記摺動台を駆動する摺動台駆動部とを備える
     ことを特徴とする溶融金属めっき設備のワイピング位置制御装置。
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