JP2025123734A - 溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法及び溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調質圧延時における亜鉛剥離を抑制してワークロール粗度転写不良に起因する品質不良が溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に発生するのを抑制することができる溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法及び溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供する。
【解決手段】溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法は、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳと接触し、両端から圧延荷重Ｆ１が掛けられて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する上下一対のワークロール２１と、ワークロール２１を上下方向からそれぞれ支持する上下一対のバックアップロール２２と、ワークロール２１の両端に掛けられる圧延荷重Ｆ１と反対方向にベンダー荷重Ｆ２を作用させて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの形状を制御するワークロールベンダー３０とを備えた調質圧延機１０を用いて、溶接点Ｐ通過時のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を３０～１００ｔに制御して溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する。
【選択図】図２

Description

本発明は、溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法及び溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法に関する。

溶融亜鉛めっき鋼帯の製造設備においては、冷間圧延された先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端とを溶接点で溶接した鋼帯を焼鈍炉で焼鈍し、焼鈍された鋼帯を溶融亜鉛めっき浴に浸漬した後、めっき付着量を調整して冷却し、その後、調質圧延機にて溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延する。

溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延時においては、溶融亜鉛めっき鋼帯の表面の亜鉛が剥離し、調質圧延機のワークロールの表面に亜鉛が凝着する。ワークロールの表面に亜鉛が凝着した箇所は、局所的にワークロールの表面粗さが小さくなり、ワークロール粗度転写不良に起因する品質不良が溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に発生する。この品質不良は、溶融亜鉛めっき鋼帯の表面の鋼帯長手方向に沿って周期的に複数形成される粗度転写不良部である。この粗度転写不良部は、いわゆる「ダルハゲ」と称されるものであり、ワークロールの表面に亜鉛が凝着することで、ワークロールの表面粗さが小さくなり、表面が小さな表面粗さとなっているワークロールの表面粗さが溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に転写されて、その転写された部分の表面粗さが鏡面のような小さい欠陥を意味する。

溶融亜鉛めっき鋼帯の表面にこの「ダルハゲ」が形成されるのを防止するには、調質圧延時における亜鉛剥離の抑制、剥離した亜鉛のワークロールの表面への凝着の阻止、及びワークロールの表面に凝着した亜鉛の除去が考えられる。
鋼表面に生成するマンガン酸化物量を所定値以下に抑制することで、ロールの表面粗度上昇を抑制するものとして、従来、例えば、特許文献１に示す缶用鋼板用原板が知られている。

特許文献１に示す缶用鋼板用原板は、調質圧延前の鋼板表面のマンガン酸化物量が２ｍｇ／ｍ^２以下としたものである。
特許文献１に示す缶用鋼板用原板によれば、調質圧延前の鋼板表面のマンガン酸化物量を２ｍｇ／ｍ^２以下とすることにより、ロールにピックアップされるマンガン酸化物の量を抑制し、ロールの表面粗度上昇を抑制して、調質圧延時の缶用鋼板用原板の表面粗度を安定的に制御することができる。

また、ワークロール表面に付着する亜鉛粉等の異物によって溶融亜鉛めっき鋼帯が損なわれることを防止するものとして、従来、例えば、特許文献２に示す溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法が知られている。

特許文献２に示す溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法は、溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延するにあたり、ワークロール表面に２００～５００ｋｇ／ｃｍ^２の高圧流体を吹き付けるものである。

特許文献２に示す溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法によれば、ワークロール表面に２００～５００ｋｇ／ｃｍ^２の高圧流体を吹き付けることによって、ワークロールに目詰まりする亜鉛粉等の異物を除去することができ、ワークロール表面に付着する亜鉛粉等の異物によって溶融亜鉛めっき鋼帯が損なわれることを防止することができる。

特開平２０１１－１４０６８２号公報 特開平２００３－２８５１１４号公報

しかしながら、これら従来の特許文献１に示す缶用鋼板用原板及び特許文献２に示す溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法にあっては、以下の課題があった。
即ち、特許文献１に示す缶用鋼板用原板の場合、ロールにピックアップされるマンガン酸化物の量を抑制することはできるが、ワークロールの表面に亜鉛が付着することを抑制することはできない。

また、特許文献２に示す溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法の場合、ワークロールの表面に凝着した亜鉛を除去することはできるが、ワークロールの表面に亜鉛が付着することを抑制することはできず、高圧流体による亜鉛粉等の異物の除去が行えるまで、ワークロール粗度転写不良に起因する品質不良が溶融亜鉛めっき鋼板の表面に発生することを阻止できなかった。

従って、本発明はこれら従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調質圧延時における亜鉛剥離を抑制してワークロール粗度転写不良に起因する品質不良が溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に発生するのを抑制することができる溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法及び溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、溶融亜鉛めっき鋼帯がその溶融亜鉛めっき層が非合金溶融亜鉛めっき層である非合金鋼帯である場合に、調質圧延時に溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に発生する「ダルハゲ」の要因について調査した。非合金鋼帯の溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延装置にて調質圧延するに際しては、亜鉛めっきが軟質であるため先行鋼帯と後行鋼帯との溶接点での硬度差が大きいため、オープンクローズ制御が一般的に行われている。このオープンクローズ制御は、溶融亜鉛めっき鋼帯の溶接点が調質圧延機を通過するまでは上下一対のワークロールによって圧延し、当該溶接点が調質圧延機を通過するときには上下一対のワークロールを開放し、当該溶接点が調質圧延機を通過した後に上下一対のワークロールを閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯の圧延を継続するのである。

ここで、オープンクローズ制御によって当該溶接点が調質圧延機を通過した後に上下一対のワークロールを閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯の圧延を継続するときには、図１０に示すように、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍から圧延が開始され、徐々に幅方向の全体にわたって圧延が継続されることを知見した。図１０において、符号Ｓ１は先行鋼帯、Ｓ２は後行鋼帯、Ｐは先行鋼帯Ｓ１と後行鋼帯Ｓ２との溶接点、Ｔは、圧延部で図１０において破線の内側部分に施される。

一方、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳに対する「ダルハゲ」の発生傾向も図１１に示すように一致し、粗度転写不良部（ダルハゲ）Ｘが当該溶接点Ｐが調質圧延機を通過した後の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍に搬送方向（前後方向）に沿って周期的に発生していることがわかった。
前述の溶接点Ｐが調質圧延機を通過した後に上下一対のワークロールを閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの圧延を開始するときには、図１２に示すように、ワークロールベンダー３０によるベンダー荷重により、上下一対のワークロール２１の幅方向中央部Ｃの近傍に溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを押圧するようなたわみが生じている。図１２において、符号１０は調質圧延機、２２はバックアップロールである。ワークロールベンダー３０によるベンダー荷重は、上下一対のワークロール２１の両端に掛けられる圧延荷重と反対方向に作用するものである。このため、図１３に示すように、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの溶接点Ｐの後（溶接点からの距離が＋側）の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍に局所荷重がかかっていることが知見された。図１３には、オープンクローズ制御の場合の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部における圧延線荷重の溶接点Ｐ前後の変化状態が示されている。

このような結果から、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳが非合金鋼帯である場合において、調質圧延時に溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に発生する「ダルハゲ」の要因は、溶接点Ｐが調質圧延機１０を通過した後に上下一対のワークロール２１を閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの圧延を開始するときのワークロール２１の幅方向中央部Ｃの近傍のたわみ、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍の局所荷重であることがわかった。溶接点Ｐ通過後の圧延開始時に溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍に局所荷重がかかることにより、亜鉛剥離を生じ、剥離した亜鉛が上下一対のワークロール２１の表面に付着することが原因でワークロール粗度転写不良に起因する品質不良（粗度転写不良部Ｘ、ダルハゲ）が溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に発生していると推定したのである。

この推定から、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶融亜鉛めっき鋼帯は、先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端とを溶接点で溶接した鋼帯に亜鉛めっきを施してなる溶融亜鉛めっき鋼帯であって、前記溶接点の前後３０ｍの範囲において、粗度転写不良部が２個／ｍ^２以下であることを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法は、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法であって、溶融亜鉛めっき鋼帯と接触し、両端から圧延荷重が掛けられて前記溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延する上下一対のワークロールと、該上下一対のワークロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対のバックアップロールと、前記上下一対のワークロールの両端に掛けられる圧延荷重と反対方向にベンダー荷重を作用させて前記溶融亜鉛めっき鋼帯の形状を制御するワークロールベンダーとを備えた調質圧延機を用いて、前記溶融亜鉛めっき鋼帯における先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端との溶接点の通過時の前記上下一対のワークロールによる圧延荷重を３０～１００ｔに制御して前記溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延することを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法は、前述の溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法であって、溶融亜鉛めっき処理を施した溶融亜鉛めっき鋼帯を前述の調質圧延方法により調質圧延することを要旨とする。

本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法及び溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法によれば、調質圧延時における亜鉛剥離を抑制してワークロール粗度転写不良に起因する品質不良が溶融亜鉛めっき鋼帯の表面に発生するのを抑制することができる。

本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法が適用される連続溶融亜鉛めっき設備の一例を示す図である。 図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備における調質圧延機を用いて、低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯における溶接点を圧延している状態を示す側面図である。 図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備における調質圧延機を用いて、低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯における溶接点を圧延している状態を示す正面図である。 図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備における調質圧延機を用いて低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延した時の圧延荷重及びベンダー荷重の変化状態の一例を示すグラフである。 図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備における調質圧延機を用いて図４に示す圧延荷重による低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延した時の溶融亜鉛めっき鋼帯の幅方向中央部における圧延線荷重の変化状態の一例を示すグラフである。 図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備における調質圧延機を用いて低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延した時の溶接点前後の溶融亜鉛めっき鋼帯の表面状態を模式的に示す図である。 オープンクローズ制御によって、溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延するに際し、溶融亜鉛めっき鋼帯における溶接点を圧延しないで当該溶接点が上下一対のワークロール間を通過している状態を示す側面図である。 オープンクローズ制御によって、溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延するに際し、溶融亜鉛めっき鋼帯における溶接点を圧延しないで溶融亜鉛めっき鋼帯が上下一対のワークロール間を通過している状態を示す正面図である。 「ダルハゲ」を原因として調質圧延された溶融亜鉛めっき鋼帯が出荷できなかった歩留ロスの変遷状態を示すグラフである。 オープンクローズ制御によって溶接点が調質圧延機を通過した後に上下一対のワークロールを閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯の圧延を継続するときにおける溶融亜鉛めっき鋼帯の幅方向中央部近傍から圧延が開始される様子を示す模式図である。 オープンクローズ制御によって溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延した際の溶融亜鉛めっき鋼帯に対する「ダルハゲ」の発生状況を示す模式図である。 オープンクローズ制御によって溶接点が調質圧延機を通過した後に上下一対のワークロールを閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯の圧延を開始するときにおける上下一対のワークロールベンダーによるベンダー荷重により、上下一対のワークロールの幅方向中央部近傍にたわみが生じる現象を説明するための図である。 オープンクローズ制御をした場合の溶融亜鉛めっき鋼帯の幅方向中央部における圧延線荷重の溶接点前後の変化状態の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

図１には、本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法が適用される連続溶融亜鉛めっき製造設備の一例が示されている。
図１に示す連続溶融亜鉛めっき製造設備１は、先行鋼帯Ｓ１の尾端と後行鋼帯Ｓ２の先端とを溶接点Ｐ（図６参照）で溶接した鋼帯Ｓに亜鉛めっきを施して溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを製造するものである。本実施形態では、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、一例として、表面粗さが０．６～１．７μｍ、板幅が９００～１８００ｍｍ、板厚が０．８ｍｍ以下の溶融亜鉛めっき鋼帯が製造される。溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、その溶融亜鉛めっき層が非合金溶融亜鉛めっき層である非合金鋼帯である。

連続溶融亜鉛めっき設備１は、図１に示すように、鋼帯Ｓの走行ラインの上流側から順に、第１ペイオフリール２ａ及び第２ペイオフリール２ｂ、接合装置３、入側ルーパー４、酸洗装置５、焼鈍炉６、溶融亜鉛めっき装置８、合金化処理装置９、調質圧延機１０、後処理装置１１、出側ルーパー１２、検査装置１３、及び巻取リール１４を備えている。

連続溶融亜鉛めっき製造設備１においては、第１ペイオフリール２ａから巻き出された冷間圧延された先行鋼帯Ｓ１の尾端と、第２ペイオフリール２ｂから巻き出された冷間圧延された後行鋼帯Ｓ２の先端とが、接合装置３において溶接点Ｐで溶接される。先行鋼帯Ｓ１と後行鋼帯Ｓ２とを溶接した鋼帯Ｓは酸洗装置５において酸洗された後、焼鈍炉で焼鈍される。そして、焼鈍された鋼帯Ｓは、スナウト７を介して溶融亜鉛めっき装置８にて亜鉛めっき処理が施され溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳとなる。溶融亜鉛めっき装置８では、焼鈍された鋼帯Ｓがスナウト７を介して溶融亜鉛めっき浴に浸漬された後、めっき付着量を調整して冷却される。そして、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、合金化処理装置９を経て（本実施形態の場合、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは非合金鋼帯なので、合金化処理装置９において合金化処理はなされない）、表面を平滑にして表面外観を良好にし、機械的性質を調整するため、調質圧延機１０にて調質圧延される。その後、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、後処理装置１１、出側ルーパー１２、検査装置１３を経て巻取リール１４により巻き取られる。

ここで、調質圧延機１０について、図２及び図３を参照して説明すると、調質圧延機１０は、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳと接触し、両端から圧延荷重Ｆ１が掛けられて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する上下一対のワークロール２１と、上下一対のワークロール２１を上下方向からそれぞれ支持する上下一対のバックアップロール２２とを備えている。また、調質圧延機１０は、上下一対のワークロール２１の両端に掛けられる圧延荷重Ｆ１と反対方向にベンダー荷重Ｆ２を作用させて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの形状を制御するワークロールベンダー３０を備えている。

また、調質圧延機１０の入側にはアンチクリンピングロール２３が設置され、調質圧延機１０の出側にはアンチクロスブレーキングロール２４が設置され、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、調質圧延機１０の入側から出側に向けて通板される。また、調質圧延機１０は、ワークロール２１及びバックアップロール２２のそれぞれに洗浄水を噴射する洗浄ノズル２６及びワークロール２１及びバックアップロール２２のそれぞれに備えられたポリッシャーロール２７を有し、ワークロール２１及びバックアップロール２２のそれぞれに付着した異物を除去する。

また、調質圧延機１０には、上下一対のワークロール２１を圧下させる圧下装置２８が設けられている。そして、圧下装置２８には、圧下装置２８によるワークロール２１の圧下量を制御する圧下制御装置２９が接続されている。圧下制御装置２９は、圧下装置２８によるワークロール２１の圧下量を制御することで上下一対のワークロール２１の両端に掛けられる圧延荷重Ｆ１の大きさを制御する。なお、圧下制御装置２９には、図示しない上位計算機が接続され、この上位計算機から圧延荷重Ｆ１、圧下率、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの板厚及び摩擦係数、ワークロール２１の半径等の情報が入力されて、ワークロール２１の圧下量を制御する。

そして、調質圧延機１０を用いて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを調質圧延するに際し、圧下制御装置１９は、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳにおける先行鋼帯Ｓ１の尾端と後行鋼帯Ｓ２の先端との溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を３０～１００ｔに制御して溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する。圧下制御装置１９は、走行する溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの溶接点Ｐの位置のトラッキング情報を図示しないメジャーリングロールから取得する。

図４には、図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備１における調質圧延機１０を用いて低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯を調質圧延した時の圧延荷重Ｆ１及びベンダー荷重Ｆ２の変化状態の一例が示されている。

本実施形態では、図４に示すように、溶接点Ｐの前約２．５ｍ以前（溶接点からの距離が約－２．５ｍ以下）では、圧延荷重Ｆ１を約５５０ｔで圧延し、溶接点Ｐの前約２．５ｍ～前約２ｍｍにかけて圧延荷重Ｆ１を徐々に低下させて圧延した。そして、溶接点Ｐの前約２ｍ（溶接点からの距離が約－２ｍ以下）～溶接点後約５ｍ（溶接点からの距離が約＋５ｍ）にかけて圧延荷重Ｆ１を低圧の約５０ｔで圧延し、溶接点Ｐの後約５ｍ～後約１０ｍｍにかけて圧延荷重Ｆ１を徐々に上昇させて圧延し、溶接点Ｐの後約１０ｍ以降では、圧延荷重Ｆ１を約５５０ｔで圧延している。

なお、前述したように、溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１は、約５０ｔに限らず、３０～１００ｔの範囲であればよい。当該圧延荷重Ｆ１が１００ｔよりも大きい場合、亜鉛めっきが軟質であり先行鋼帯Ｓ１と後行鋼帯Ｓ２との溶接点Ｐでの硬度差が大きいため、ワークロール２１に傷が発生してしまうおそれがある。一方、当該圧延荷重Ｆ１が３０ｔ未満の場合、溶接点Ｐ通過後に溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍に局所荷重がかかることにより、亜鉛剥離を生じ、剥離した亜鉛が上下一対のワークロール２１の表面に付着することが原因でワークロール粗度転写不良に起因する品質不良（粗度転写不良部Ｘ、ダルハゲ）が溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に発生するおそれがある。

また、溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を低圧（３０～１００ｔ）に制御する区間は、溶接点Ｐの前約２ｍ（溶接点からの距離が約－２ｍ以下）～溶接点後約５ｍ（溶接点からの距離が約＋５ｍ）に限らず、溶接点Ｐの前１０ｍ以内～溶接点後１０ｍ以内であることが好ましい。このような区間で上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を前述の低圧に制御することで、溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を確実に前述の低圧に制御することができる。

また、溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を低圧（３０～１００ｔ）に制御する区間以外の通常の制御区間では、圧延荷重Ｆ１を約５５０ｔにする場合に限らず、２００～８００ｔとすることが好ましい。溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１は、前述の通常の制御区間での圧延荷重Ｆ１よりも小さいことが好ましい。溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を、通常の制御区間での圧延荷重Ｆ１以上の大きさとすると、亜鉛めっきが軟質であり先行鋼帯Ｓ１と後行鋼帯Ｓ２との溶接点Ｐでの硬度差が大きいため、ワークロール２１に傷が発生してしまうおそれがある。

また、本実施形態では、図４に示すように、ベンダー荷重は６～１０ｔに制御しているが、このベンダー荷重は、－５～＋３５ｔとすることが好ましい。また、ライン張力については２９００～３１００ｋｇ／ｍｍ^２に制御しているが、このライン張力は、２５００～３５００ｋｇ／ｍｍ^２とすることが好ましい。

また、図５には、図１に示す連続溶融亜鉛めっき設備１における調質圧延機１０を用いて図４に示す圧延荷重Ｆ１による低圧制御で溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを調質圧延した時の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部における圧延線荷重の変化状態の一例が示されている。

圧延線荷重は、圧延荷重Ｆ１（ｔ）をワークロール２１の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳに対する接触幅（ｍｍ）で除して算出される。
本実施形態において、図４に示す圧延荷重Ｆ１で溶接点Ｐを挟んで圧延した場合、溶接点Ｐの前約２．５ｍ以前（溶接点からの距離が約－２．５ｍ以下）では、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部における圧延線荷重は約０．３２ｔ／ｍｍ、溶接点Ｐの前約２．５ｍ～前約２ｍｍにかけて当該圧延線荷重は徐々に低下した。また、溶接点Ｐの前約２ｍ（溶接点からの距離が約－２ｍ以下）～溶接点後約５ｍ（溶接点からの距離が約＋５ｍ）にかけて当該圧延線荷重は０．２ｔ／ｍｍ、溶接点Ｐの後約５ｍ～後約１０ｍｍにかけて当該圧延線荷重は徐々に上昇し、溶接点Ｐの後約１０ｍ以降では、当該圧延線荷重は約０．３２ｔ／ｍｍであった。

溶接点Ｐの前約２ｍ（溶接点からの距離が約－２ｍ以下）～溶接点後約５ｍ（溶接点からの距離が約＋５ｍ）にかけて当該圧延線荷重は０．２ｔ／ｍｍと低圧でなされている。
これは、図５において破線で示すオープンクローズ制御を行った場合の、溶接点Ｐが調質圧延機１０を通過した後の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍の局所荷重がなくなり、圧延荷重が均一化されたことを示すものである。

これにより、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面における亜鉛剥離が抑制され、ワークロール粗度転写不良に起因する品質不良の発生を防止できる。その結果、図６に示すように、調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、溶接点Ｐの前後３０ｍの範囲において、粗度転写不良部（図１１における符号Ｘで示す粗度転写不良部）が２個／ｍ^２以下となる。溶接点Ｐの前３０ｍよりも前、あるいは溶接点Ｐの後３０ｍよりも後では、オープクローズ制御、低圧制御とを問わず、通常は、粗度転写不良部は形成されない。ここで、「粗度転写不良部」とは、前述したように、いわゆる「ダルハゲ」と称されるものであり、ワークロール２１の表面に亜鉛が凝着することで、ワークロール２１の表面粗さが局所的に小さくなり、ワークロール２１の表面粗さが溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に転写されて、その転写された部分の表面粗さが鏡面のような小さい欠陥を意味する。この粗度転写不良部Ｘは、溶接点Ｐの前後３０ｍの範囲において、前後方向に沿って周期的に形成される。粗度転写不良部Ｘの大きさは、一般に１～１０ｍｍであり、光学欠陥検出計で検出することができる。

これに対して、調質圧延機１０を用いてオープンクローズ制御によって溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する場合、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの溶接点が調質圧延機１０を通過するまでは上下一対のワークロール２１によって圧延し、当該溶接点Ｐが調質圧延機１０を通過するときには上下一対のワークロールを開放する。図７には、オープンクローズ制御によって、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延するに際し、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳにおける溶接点Ｐを圧延しないで当該溶接点Ｐが上下一対のワークロール２１間を通過している状態が示されている。また、図８には、オープンクローズ制御によって、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延するに際し、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳにおける溶接点Ｐを圧延しないで溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳが上下一対のワークロール２１間を通過している状態が示されている。そして、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの溶接点Ｐが調質圧延機１０を通過した後には、上下一対のワークロール２１を閉じて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの圧延を継続する。

このように、調質圧延機１０を用いてオープンクローズ制御によって溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延した場合、前述したように、溶接点Ｐ通過後の圧延開始時に溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの幅方向中央部近傍に局所荷重がかかることにより、亜鉛剥離を生じ、剥離した亜鉛が上下一対のワークロール２１の表面に付着することが原因で、図１１に示すように、ワークロール粗度転写不良に起因する品質不良（粗度転写不良部Ｘ、ダルハゲ）が溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に発生する。

以上のように、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、溶接点Ｐの前後３０ｍの範囲において、粗度転写不良部Ｘが２個／ｍ^２以下である。

また、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法によれば、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳと接触し、両端から圧延荷重Ｆ１が掛けられて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する上下一対のワークロール２１と、上下一対のワークロール２１を上下方向からそれぞれ支持する上下一対のバックアップロール２２と、上下一対のワークロール２１の両端に掛けられる圧延荷重Ｆ１と反対方向にベンダー荷重Ｆ２を作用させて溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの形状を制御するワークロールベンダー３０とを備えた調質圧延機１０を用いて、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳにおける先行鋼帯Ｓ１の尾端と後行鋼帯Ｓ２の先端との溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を３０～１００ｔに制御して溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延する。

これにより、調質圧延時における亜鉛剥離を抑制してワークロール粗度転写不良に起因する品質不良（粗度転写不良部Ｘ）が溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳの表面に発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法によれば、前述の溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法であって、溶融亜鉛めっき処理を施した溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを前述の調質圧延方法により調質圧延するものである。

これにより、溶接点Ｐの前後３０ｍの範囲において、粗度転写不良部Ｘが２個／ｍ^２以下の溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを製造することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳは、非合金鋼帯としてあるが、これに限定されず合金化鋼帯であってもよい。

本発明の効果を検証すべく、「ダルハゲ」を原因として調質圧延された溶融亜鉛めっき鋼帯が出荷できなかった歩留ロスを調査した。この歩留ロスは、調質圧延された溶融亜鉛めっき鋼帯のうち「ダルハゲ」を原因として出荷できなかった溶融亜鉛めっき鋼帯の比率を表すものである。

図９には、「ダルハゲ」を原因として調質圧延された溶融亜鉛めっき鋼帯が出荷できなかった歩留ロスの変遷状態が示されている。
図９においては、２０２２年１０月～２０２２年１２月まで調質圧延に際しオープンクローズ制御を行った歩留ロスの結果が示され、２０２３年１月～２０２３年４月まで本発明例の低圧制御を行った歩留ロスの結果が示されている。

調質圧延に際しオープンクローズ制御を行った場合、歩留ロスが０．８％以上であったが、調質圧延に際し本発明例の低圧制御を行った場合（溶接点Ｐの通過時の上下一対のワークロール２１による圧延荷重Ｆ１を３０～１００ｔに制御して溶融亜鉛めっき鋼帯ＳＳを圧延した場合）、歩留ロスが０．７％以下となり、「ダルハゲ」を原因として出荷できなかった溶融亜鉛めっき鋼帯が減少したことが確認された。

１ 連続溶融亜鉛めっき設備
２ａ 第１ペイオフリール
２ｂ 第２ペイオフリール
３ 接合装置
４ 入側ルーパー
５ 酸洗装置
６ 焼鈍炉
７ スナウト
８ 溶融亜鉛めっき装置
９ 合金化処理装置
１０ 調質圧延機
１１ 後処理装置
１２ 出側ルーパー
１３ 検査装置
１４ 巻取リール
２１ ワークロール
２２ バックアップロール
２３ アンチクリンピングロール
２４ アンチクロスブレーキングロール
２５ 調質液スプレー
２６ 洗浄ノズル
２７ ポリッシャーロール
２８ 圧下装置
２９ 圧下制御装置
３０ ワークロールベンダー
Ｐ 溶接点
Ｔ 圧延部
Ｓ１ 先行鋼帯
Ｓ２ 後行鋼帯
Ｓ 鋼帯
ＳＳ 溶融亜鉛めっき鋼帯
Ｘ 粗度転写不良部
Ｐ 溶接点

Claims (4)

1. 先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端とを溶接点で溶接した鋼帯に亜鉛めっきを施してなる溶融亜鉛めっき鋼帯であって、
   前記溶接点の前後３０ｍの範囲において、粗度転写不良部が２個／ｍ^２以下であることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯。
2. 溶融亜鉛めっき層が非合金化亜鉛めっき層であることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼帯。
3. 溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法であって、
   溶融亜鉛めっき鋼帯と接触し、両端から圧延荷重が掛けられて前記溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延する上下一対のワークロールと、該上下一対のワークロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対のバックアップロールと、前記上下一対のワークロールの両端に掛けられる圧延荷重と反対方向にベンダー荷重を作用させて前記溶融亜鉛めっき鋼帯の形状を制御するワークロールベンダーとを備えた調質圧延機を用いて、前記溶融亜鉛めっき鋼帯における先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端との溶接点の通過時の前記上下一対のワークロールによる圧延荷重を３０～１００ｔに制御して前記溶融亜鉛めっき鋼帯を圧延することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯の調質圧延方法。
4. 請求項１又は２に記載の溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法であって、
   溶融亜鉛めっき処理を施した溶融亜鉛めっき鋼帯を請求項３に記載の調質圧延方法により調質圧延することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法。