JPH01180954A - 溶融金属めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融亜鉛めっきに代表される様な溶融金属め
っきを施す為の装置の改良に関するものであり、殊にそ
の装置の小型化を達成した溶融金属めっき装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 溶融金属めっきは、従来から広〈実施されているが、熔
融金属めっき製品か多様化するにつれて小ロット、多品
種への対応が可能な装置の実現が要求される様になって
きた。以下図面を参照しつつ従来の溶融金属めっき装置
について説明する。

第２図は従来の溶融亜鉛めっき装置の一例を示す概略説
明図である。第２図において、鋼ストリップａは焼鈍炉
すで加熱された後、デフレクタロールＣおよびジンクロ
ールｄによって案内され、溶融亜鉛Ｚｎの収容された大
きな浸漬槽ｅに導かれて溶融亜鉛の含浸付着が行なわれ
る。そして溶融めっきを施された鋼ストリップａは上方
に誘導され、浸漬槽ｅの浴面直上に設けられたワイパー
ｇによりめっき目付量を調整した後、デフレクタロール
ｆを経て引き取られる。

上記以外のめっき装置として、例えは特公昭５９−３７
３４５号公報に開示された様な装置も知られている。第
３図及び第４図（第３図のＩＶ−ＩＶ線断面矢視図）は
当該装置の構成を説明するための図であり、被めっき材
である鋼ストリップ１５は、溶融亜鉛めっきに最適な条
件（温度や表面活性）となるよう熱処理炉で処理された
後、連結部１３を通ってめっき装置１に入り、キャリヤ
ロール１４を経た後必要に応じて設けためっきロール２
の上方側で溶融金属流下（又は噴射）装置３．３’　、
３″から溶融亜鉛が流下（又は噴射）され、鋼ストリッ
プ１５に溶融亜鉛が付着される。このとき、例えば絞り
ロール５や保護子囲気カス噴射装置４の噴射ガスによっ
て溶融亜鉛めっき付着量か調整され、めっき装置１の出
口の設けた絞り兼シールロール６を通り、必要によって
はその後更に流体噴射装置７てめっき付着量か調整され
る（公告公報第３欄第２１〜３７行参照）。尚図中１０
．１２は電磁ポンプ、１１は溶融金属供給ポット、１６
は液面計、１７は新めっき金属供給装置を夫々示してい
る。

更に他のめつき装置としては、例えは特公昭５７−３８
６６８号公報に開示された技術がある。この装置では第
５図に示す様に、水平方向に進行する厚手コイルに溶融
金属めっきを施す為の構成か示されており、その詳細は
下記の通りである。

即ち、めっき室２６内には被めっき材３１の少なくとも
片面例えは両面に向けて熔融金属噴射ノズル３３か設け
られており、溶融金属３８は溶融金属容器３７から電磁
ポンプや金属ポンプ等３６により供給管３４からノズル
３３へ送られ、該ノズル３３より被めっき材３１０両面
に向けて噴射供給される。３５は流量制御装置である。

被めっき材３１に噴射された溶融金属のうち余剰分は、
めっき室２６の底部に設けられた通路４０を流下して金
属容器３７に溜められる。尚めつき工程で生成してくる
残留フラックスやドロス等の不純物は、不純物除去装置
３９て溶融金属３８から分離除去され、溶融金属容器３
７の溶融金属は清浄な状態て循環供給される（公告公報
第２欄第７〜２１行参照）。尚図中２４は予熱室、２８
はカーテン室、２９はめっき絞りロール、３０は不活性
気体吹込口、４１はめっき金属供給装置、４４は移送ロ
ールを夫々示している。

［発明か解決しようとする課題］ 上述した如く、溶融金属めっき装置としては様々の構成
および機構のものか開発されているが、いずれも次に示
す様な種々の問題があった。

即ち第２図に示した様な従来装置では、浸漬槽ｅ内で多
量（通常１００〜１２０トン）の金属を溶融させなけれ
ばならないのて、浴組成を変更する際に多大な時間と熱
エネルギーを要し、小ロット、多品種製品への対応とい
う要求を満足することかできない。又浸漬槽内における
溶融金属の酸化や鋼ストリップ等との反応によってドロ
スか多量に発生し、めっきの表面性状を悪させるという
問題もあった。

また第３図及び第４図に示した様な従来装置では、めっ
き装置１内に設けたキャリヤロール１４によって鋼スト
リップ１５０案内を行なうが、鋼ストリップ１５の塑性
変形を防止するためにはキャリヤロール１４を５００〜
６００ｍｍ以上の大径にしなければならないので、めっ
き装置１全体の大型化か避けられず、小ロット、多品種
への対応が困難となる。しかも第２図に示した従来装置
と同様に、ドロスによる製品不良が避けられない。更に
前掲の公告公報によると、「過剰の溶融金属はめっきロ
ール２に沿って両側方へ流下し、保護雰囲気カス噴射装
置８から噴射される保護雰囲気ガスがめつき前の鋼スト
リップ１５を保護する」ことが示されているものの（公
告公報第４欄第１〜５行参照）、第４図から明らかな様
に、めっきロール２の直下に設けられたキャリヤロール
１４の幅は鋼ストリップ１５の幅よりも広いので、保護
：囲気ガスによって吹き飛はされた溶融金属かキャリヤ
ロール１４の表面に付着し、鋼ストリップ１５を広幅に
変更したときに傷か発生したりめフき不良を生じるとい
う問題もあった。

それはかりかこの技術ては、電磁ポンプ１０゜１２によ
って溶融金属を循環供給しているのであまり大きな動力
か得られず、複数のポンプの組合せが必要となり、エネ
ルキーコストや設備コストの点て問題かある。

次に第５図に示した様な従来装置では、めっき装置の小
型化か可能であり小ロット、多品種への対応力容易とな
るほか、不純物除去装置３９によるドロス対策等も達成
されるが、厚手コイルを水平方向に進行させる構成であ
るので、めっき付着量が両面間において不均一となった
り（上面と下面で厚さが異なる）或はストリップの幅方
向においても不均一になり易く、めっき付着量の均一化
を達成することが困難になるという問題があった。

本発明は上述した従来装置の持つ問題点を解決する為に
なされたものであって、装置を小型化して小ロット、多
品種に対応できるめっき装置を提供することを最大の目
的とし、更に他の目的としてめっき付着量の均一化を達
成し得る様なめつき装置を提供しようとするものである
。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成した本発明装置とは、鋼ストリップの進
行方向を水平方向から垂直方向上方へ転換する方向転換
ロールを備え、溶融金属めっき室か非酸化性雰囲気に制
御されつつ前記鋼ストリップに溶融金属めっきを施す様
に構成された熔融金属めっき装置において、前記溶融金
属めっき室外の下方に前記方向転換ロールを設けること
により小型化を達成した点に要旨を有するものである。

又上記構成に、「前記熔融金属めっき室に、前記鋼スト
リップを挟む様に双ロールを配置し、該双ロールとスト
リップ間に溶融金属を供給して湯たまりを形成し、鋼ス
トリップ表面に均一な溶融金属めっきを施す」様な構成
を付加すれは、めっき付着量の均一化という目的も達成
される。

［作用］ 本発明の構成および作用効果を図面によって説明する。

第１図は本発明に係るめっき装置の一実施例を示す概略
説明図、第６図は第１図のＶｌ　−Ｖｌ線断面矢視図で
ある。尚このめっき装置１が設置される設備の全体的な
構成は、通常の鋼ストリップの連続溶融亜鉛めっき設備
と同様であり、例えば第７図に示す様に熱処理炉已に連
結して設置される。尚第７図中Ａはコイル、Ｂは剪断機
、Ｃは溶接機、Ｄはルーバー、Ｆは合金化処理炉、Ｇは
ン令却塔、Ｈはスキンバス、■はテンションレベラー、
Ｊは化学処理装置、Ｌはオイラー、Ｍはコイラーを夫々
示す。

本発明のめっき装置１においては、チャンバ５２によっ
て形成される溶融金属めっき室５２ａ（以下車にめっき
室と呼ぶ）の外部下方に方向転換ロール５４が設けられ
ている。尚前記めっき室５２ａはロックシステム５３ａ
、５３ｂによって外部と遮断されており、溶融金属めっ
きに最適な非酸化性雰囲気となる様に制御されている。

めっき装置１において、被めっき材としての鋼ストリッ
プ１５は、溶融めっきに最適な条件を具備する様に熱処
理炉Ｅ（第７図参照）て熱処理された後、該熱処理炉か
らの進行方向か前記方向転換ロール５４によって水平方
向から垂直方向上方へ変換される。前記チャンバ５２の
底部には貫通孔５５が形成されており、前記方向転換ロ
ール５３によって垂直方向上方に転換された鋼ストリッ
プ１５は該貫通孔５５を通ってめっき室５２ａ内に導か
れる。

一方めっき室５２ａ内には、鋼ストリップ１５を挟む様
にして双ロール５６ａ、５６ｂが配置されており、該双
ロール５６ａ、５６ｂとストリップ１５間に溶融金属５
８を供給することによってイ易たまり５９が形成される
。この溶融金属５８は、溶融金属客器６１からインペラ
ーセラミックスポンプ６２によってノズル６３ａ、６３
ｂへ送られ、該ノズル６３ａ、６３ｂから双ロール５６
ａ、５６ｂとストリップ１５０間へ供給される。又溶融
金属容器６１には、溶融金属５８の消費減量に応して補
給ライン５０から別途溶融金属５８が補給される。ノズ
ル６３ａ、６３ｂには、鋼ストリップ１５の幅に対応し
てノズル幅を可変とする機構か備えられている。溶融金
属５８の渇たまり５９の供給流量は、ラインスピード、
板幅、目標めっき厚等によって調整される。

尚めっき装置には双ロール６３ａ、６３ｂ間に供給され
る溶融金属５８の余剰金属をできるたけ少なくするとい
う観点から、第６図に示す様にセンサー６５．制御装置
６６、復動シリンター６７及びサイトタム６８等か設け
ておくのかよく、この装置であれは、センサー６５によ
って鋼ストリップ１５のエツジ部７０を検出し、その信
号を制御装置６６を介して復動シリンダー６７に送るこ
とによりサイドダム６８の位置を変化させ、湯だまり５
９か鋼ストリップ１５の幅に対応した最適容量となる様
に調整する。尚サイトタム６８とストリップ１５との間
隙は、側方の溶融金属５８の漏洩を制御しつつサイトダ
ム６８の摩耗を防くため１０ｍｍ程度とすることか好ま
しい。又この図示例ては、上記間隙から流出した溶融金
属５８かめつき処理前のストリップ１５に付着するのを
防止する為、双ロール６３ａ、６３ｂの下方にガスジェ
ットノズル７１ａ、７１ｂを設け、この方スジエツトノ
ズル７１ａ、７１ｂを介してめっき室５２ａ内の雰囲気
ガスと同様の不活性ガス（非酸化性ガス）を噴出させる
ことによって、余剰の溶融金属５８をめっき室５２ａの
下部の溶融金属ピット７５内に運んでいる。

溶融金属ピット７５内に運ばれた余剰溶融金属５８は、
溶融金属容器６１に送られて循環使用される。尚溶融金
属ピット７５や溶融金属容器６１内の溶融金属５８中に
は、ドロス等の不純物か徐々に増加してくるので、めっ
き装置１には前記溶融金属客器６１内に浸漬して不純物
除去装置７７か設けられており、この除去装置７７によ
フて不純物を逐次除去することにより、湯たまり５９へ
送られる溶融金属５８を清浄の保つ。この不純物除去装
置７７は例えはセラミックスフィルター等によって構成
される。尚溶融金属供給系統（ポンプ６２．容器６１等
）、チャンバー５２゜ノズル６３ａ、６３ｂ及び双ロー
ル５６ａ。

５６ｂは加熱・断熱構造となっているのは言う迄もない
。

本発明のめっき装置１において、めっき室５２ａ内に導
かれた鋼ストリップ１５は、双ロール６３ａ、６３ｂの
上部に形成された湯だまり５９を通過することによって
表面に溶融金属が付着され、その後ガスワイピングノズ
ル７９ａ。

７９ｂからのガス噴射圧力や噴射角度、ノズル６３ａ、
６３ｂとストリップ１５の距離等の調整によってめっき
付着量の制御か行なわれつつ溶融金属めっき材１５ａと
なり、上部貫通孔５５ａを通フてめっき装置１の上方に
送られ、その後の処理に付される。尚カスワイピングノ
ズル７９ａ。

７９ｂの代りに、ワイピングロールを設置してめっき付
着量の制御を行なう様にしてもよい。又カスワイピング
ノズル７９ａ、７９ｂ及び前記ガスジェットノズル７１
ａ、７１ｂから供給される雰囲気ガスは、鋼ストリップ
１５の温度低下を防止するという観点からすれば適度に
加熱して供給するのかよい。

本発明のめっき装置１は上述の如く構成されるか、要は
方向転換ロール５４をめフき室５２ａの外部下方に設け
た構成とすることによって、めっき装置１を小型化し、
これにより小ロット、多品種のめっき製品の製造に十分
対応できることとなった。又双ロール５６ａ、５６ｂに
よって湯たまり５９を形成し、該湯たまり５９中に鋼ス
トリップ１５を通過させる構成としたので、鋼ストリッ
プ１５の幅方向におけるめっき付着量も均一となる。尚
ノズル６３ａ、６３ｂの一方のみから溶融金属５８を供
給することによって、鋼ストリップ１５のどちらか一方
の面にのみ溶融金属めっきを施すことも可能である。

第８図は本発明の他の実施例を示す概略説明図である。

この装置１ａの基本的な構成は第１図に示したものと類
似しており、対応する部分には同一の参照符号を付すこ
とによって重複説明を避ける。この実施例においては、
双ロール５６ａ。

５６ｂの代わりに電磁コイル８０ａ、８０ｂが設けられ
ており、この電磁コイル８０ａ、８０ｂの電磁力によっ
て鋼ストリップ１５の通過領域に湯たまり５９が形成さ
れる。尚この実施例においてはインペラーセラミックス
ポンプ６２か溶融金属５８に浸漬して設けられており、
該ポンプ６２によって循環供給される溶融金属５８中ド
ロス等の不純物は、管路８１の途中に設けた不純物除去
装置７７ａによって除去される。

第８図に示した構成の装置であっても、□第１図に示し
た装置と同様の効果が達成される。

以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するか、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。又下記実施例では
溶融金属めっきの代表例として溶融亜鉛合金めっきを取
り上げて説明するか、本発明装置は溶融亜鉛めっきを施
す場合に限定されず、その他の溶融金属めっきを施す場
合にも適用できるのは勿論である。

［実施例］ 第７図に示した様な熱処理炉により前処理された鋼スト
リップ１５を、第１図に示しためっき装置１のめっき室
５２ａ内に方向転換ロール５４を通して導いた。このと
きの鋼ストリップ１５の温度は約４８０℃であり、めっ
き室５２ａ内はＮ２＋Ｈ２霊囲気に制御した。又鋼スト
リップ１５のラインスピードは１０　ｍ／ｍｉｎに設定
した。

溶融金属容器６１内の溶融亜鉛合金は約４８５℃となる
様に保温し、該溶融亜鉛合金をインペラーポンプ６２に
よって双ロール５６ａ、５６ｂ間に供給し、湯たまり５
９を形成した。双ロール５６ａ、５６ｂとしては加熱機
構を備えた直径２００ｍｍφのものを用い、約４６０℃
に均熱した。尚双ロール５６ａ、５６ｂは、溶融亜鉛合
金に対するぬれ性を良好に保つ為セラミックス系の表面
処理を施したものを用いた。

双ロール５６ａ、５６ｂ間て溶融亜鉛合金を付着させた
鋼ストリップ１５を、その後方スワイビングによりめっ
き厚を制御することによって、６０　ｇ／ｍ２の両面め
っき鋼ストリップ材とした。

得られためっき鋼ストリップ材について、めっき密着性
、耐食性及び加工性等のめっき特性を調査したところ、
いずれも良好であることか確認さねた。まためっき材表
面へのドロス付着は全く認められず、良好な表面性状が
得られていた。更にめっき付着量の均一化についても調
査したところ、鋼ストリップ１５の幅方向・長手方向の
いずれも均一であることが確認された。また本発明のめ
っき装置によれは、溶融金属容器６１の容量を１５トン
程度の小さなものとすることができ、従来装置か１００
〜１２０トン容量であったことを考慮すると著しく小型
化され、小ロット、多品種のめっき製品の製造に十分対
応できる構成であることか確認できた。

［発明の効果］ 以上述へた如く本発明によれば、方向転換ロールをめっ
き室の外の下方に設けた構成とすることによって、めっ
き装置の小型化か達成され、小ロット、多品種への対応
が容易となった。またこの構成に加え、湯たまりを形成
してこの湯だまり中に前記ストリップを通過させる構成
を採用することによフて、めっき付着量の均一化も達成
し得ることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るめっき装置の一実施例を示す概略
縦断面説明図、第２〜５図は従来のめっき装置を示す概
略説明図、第６図は第１図のＶｌ−Ｖｌ線断面矢視図、
第７図は本発明のめっき装置が設置される設備の全体的
な構成を示す概略説明図、第８図は本発明の他の実施例
を示す概略縦断面説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼ストリップの進行方向を水平方向から垂直方向
   上方へ転換する方向転換ロールを備え、溶融金属めっき
   室が非酸化性雰囲気に制御されつつ前記鋼ストリップに
   溶融金属めっきを施す様に構成された溶融金属めっき装
   置において、前記溶融金属めっき室外の下方に前記方向
   転換ロールが設けられていることを特徴とする溶融金属
   めっき装置。
2. （２）溶融金属めっき室には、鋼ストリップを挟む様に
   双ロールが配置され、該双ロールとストリップ間に溶融
   金属を供給して湯だまりを形成し、鋼ストリップ表面に
   均一な溶融金属めっきを施す様に構成された請求項（１
   ）記載の溶融金属めっき装置。