JPH02267250A - 溶融金属めっき装置用の粉末噴射装置及びその噴射方法 - 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、特に溶融金属浴中を通板させた後の金属帯板
に付着した固化前の溶融金属の付着層の表面に、気体と
共に粉末を吹付けるようにした溶融金属めっき装置用の
粉末噴射装置及びその噴射方法に関する。 （従来の技術〕 従来より、耐食性、溶接性、着色性等の種々の特性を金
属板に付与するために溶融金属めっきが良く行われてい
るが、溶融金属めっきを行うに際して、溶融亜鉛中に鉄
、ニンケル、クロム等の金属粉末を混入し、これを金属
板にめっきすれば亜鉛そのものより数倍の耐食性が得ら
れることが知られている。換言すれば、溶融金属中に混
入する粉末のｆ１類に対応した特性をめっき金属板に付
与し得るのであって、例えば塗装性を改善するには鉄粉
等の塗装性の良い粉末を混入すれば良（、しかも溶接性
も改善される。さらに、着色性の改善には種々の顔料を
混入すれば良い、つまり、溶融金属の付着層に種々の特
性を付与するにはその特性を有する粉末を吹付けること
が有効である。 このような粉末吹付は技術の中に、溶融亜鉛浴中に通板
された＊Ｆｉに付着した亜鉛の付着量を一定に調整する
為に、この付着層に気体を吹付けるノズルを利用して、
金属板に上記した種々の特性を付与する為に溶融金属め
っき後に粉末を吹付けるようにした技術が、特開昭６０
−１３８０６２号公報にて開示されている。 この従来技術を、連続式溶融亜鉛めっき設備の線図的部
分断面図の第６図を参照しながら説明すると、鋼板（１
）は焼鈍炉（２）の出口側に設けられたデフレフクロー
ル（３）を経由して溶融亜鉛釜（４）に入り、この溶融
亜鉛釜（４）のジンクロール（３ａ）にて方向変換され
、上方へ送られる。溶融亜鉛釜〔４）の直上には、噴射
口（７）を相対する側に向けた複数の気体噴出ノズル（
５）が配設され、亜鉛付着後の鋼板（１）がこのノズル
（５）の間に通板される。また、このノズル（５）には
ブロワ（６）からの気体を供給する配管（６ａ）が弁０
ωを介して連通されると共に、この配管（６ａ）には粉
末ψ）が入れられた粉末槽（８）の下部から粉末ψ）の
供給量を調整する流量調節弁（９）が介装されてなる粉
末供給管００が連通している。 従って、ブロワ（６）から気体が気体噴出ノズル（５）
に供給されると、霧吹きの原理により配管（６ａ）を通
っている気体中に粉末供給管００を通って粉末が混入し
、弁０［Ｄにより流量調整されて噴射口（７）から通板
中の亜鉛付着後の鋼板（＋）に気体と共に吹付けられ、
亜鉛の付着量の調整と同時にこの付着した亜鉛層に粉末
（ｐ）が吹付けられる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記したような構成のめっき装置による粉末
の吹付は方法では、粉末の吹付はパターンが固定されて
しまうという問題点がある。 即ち、めっき板はその面全体が必ずしも同一特性を持つ
必要がなく、例えばその用途によっては所定の部位のみ
他の部位よりも特性を向上させれば良い場合が多々ある
が、このような従来の装置では同一平面において種々の
特性に応じて吹付ける粉末の種類および吹付はパターン
を変えることができない。 従って、本発明は容易に粉末の吹付は量を変更し１する
溶融金属めっき装置用の粉末噴射装置及びその噴射方法
の提供を目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記した問題点の解決をはかる為になされたも
のであって、従って本発明の第１発明に係る溶融金属め
っき装置用の粉末噴射装置の構成は、搬送ロールによる
搬送により溶融金属浴に通板された後の金属帯板の溶融
金属の付着層の表面に噴射口を向け、かつ該金属帯板の
幅方向に配置した複数のノズルからなる２列以上のノズ
ル列と、該ノズル列の各々のノズルに開閉制御弁を介装
してなる供給管を介して連通ずる気体供給装置と、該供
給管に粉体供給管を介して連通ずる粉体槽と、前記ロー
ルの回転を検出する回転検出器と、該検出器からの回転
信号を金属帯板の搬送速度に変換し、かつ変換された搬
送速度と予め設定されている粉末噴射特性パターンデー
タとに基づいて前記開閉制御弁の各々を開閉制御する制
御装置とを備えてなることを特徴とする。 また、第２発明に係る粉末噴射方法の要旨は、金属板の
幅方向に配置した複数のノズルからなるノズル列の各々
のノズルへの気体の供給管に介装した開閉制御弁の各々
を、搬送ロールにより搬送されている金属帯板の搬送速
度と粉末噴射特性パターンとが入力された制御装置によ
り制御片シて、該金属帯板の表面に向かって前記ノズル
の各々がら気体と共に噴射させる粉末の噴射タイミング
と噴射継続時間とを制御することを特徴とする。 〔作用〕 本発明では粉末噴射装置とその噴射方法とを以上のよう
にしたので、金属帯板の搬送速度と粉末噴射特性パター
ンとが入力された制御装置により開閉制御弁の各々が制
御され、各々のノズルに噴射タイミングと噴射継続時間
とが制御された気体が供給されるが、供給管内の気体の
流れによりこの供給管内が負圧になるので、所謂霧吹き
の原理によってこの気体中に粉末槽内の粉末が吸引され
て混入し、粉末は各々のノズルから気体と共に噴射され
る。そして、粉末の噴射タイミングと噴射継続時間とは
制御装置に入力される金属帯板の搬送速度と特性パター
ンとに対応して変わる。 〔実施例〕 本発明に係る実施例を、粉末噴射装置を装備した溶融金
属めっき装置の全体構成説明図の第１図と、第１図の主
要部の構成説明図の第２図とを参照しながら以下に説明
する。 即ち、第１図に示す符号（２）は焼鈍炉で、この焼鈍炉
（２）内の出口側に設けたデフレクタ−ロール（３）に
掛けられて金属帯板（１）が通板されている。そして、
焼鈍炉（２）の出口側の直上方にはタワーロール（８）
を設け、これらロール（３）、（８）の間には焼鈍炉（
２）の出口側から順にその出口側にワイパー（５）を内
設してなる溶融金属めっき槽（４）、粉末噴射装置（６
）、合金化処理炉（７）とを設けて、前記金属帯板（１
）をこれらに通してタワーロール（８）に掛けた。さら
に、タワーロール（８）通過後の金属帯板（１）を冷却
装置（９）に通す構成にした。次いで、焼鈍炉（２）か
ら突出しているデフレフクロール（３）の支持軸部に、
この軸の回転数を検出して、例えば回転数を電気的パル
ス信号に変換する回転検出器（３ａ）を設け、予め設定
された粉末噴射特性パターン（以下、特性パターンとい
う）データの人力によりこれを記１．りし、かつ再生す
る制御装置００）にこの回転検出器（３ａ）の検出信号
を入力する入力配線面を接続した。 また、この制御袋２００）により前記検出信号が金属帯
板（１）の搬送速度に変換されると共に、この変換され
た搬送速度と特性パターンとに基づく制御信号を粉末噴
射装置（６）に入力する出力配線０１）を接続した。さ
らに、粉末噴射装置（６）にはブロワ（ｆ）から気体を
供給する供給管０６）を連通させると共に、この供給管
００に粉末槽側に入れられた粉末（ロ）を粉末１ｉ１１
整弁０４１を介してこれに供給する粉末供給管０ωを連
通させた。この粉末噴射装置（６）の詳細は、第２図に
示すように、上方に向かって搬送されている金属帯板（
１）の両面から所定間隔離れた位置には各々複数のノズ
ル（Ｎａ）からなる複数列のノズル列（ｎｌが配列さて
おり、前記供給管０６１を途中にて分岐させ、その分岐
させた各分岐管０７）を各々制御装置（９）により開閉
制御される開閉制御弁（ｖ）を介してノズル列（ｎ）の
各々のノズル（Ｎａ）に連通させてなる構成とした。な
お、各々のノズル（Ｎａ）への分岐管Ｑ７）の接続位置
の付近に配設されているものは、各々のノズル（Ｎａ）
の固定治具０８）である。 次に、その使用Ｕ様をノズルの全体配置とノズルから噴
射される粉末の噴射パターンとを示す説明図の第３図と
、特性パターンに対応する噴射パターン説明図の第４図
と、粉末の混入状前例説明図の第５図とを参照しながら
以下に説明する。 先ず、第３図により説明すると、各々のノズル（Ｎａ）
は上方、即ち矢印方向に搬送されている金属帯Ｆｉ（１
）の幅方向に５個、搬送方向に６個宛の総計３０個が所
定間隔で配設されている場合を示し、またその幅方向に
長い長円状の斜線部分は粉末的）の噴射範囲０＄を示す
。 次に、金属帯板（１）の幅方向に５個のノズルからなる
ノズル列が２列配設された場合を例として亜鉛めっきを
し、ワイパ（５）により付着層の厚さが調整された金属
帯板（１）のめっき層の表面に粉末（＋））を噴射する
噴射方法を説明すると、ノズル列（ｎ）の各々のノズル
（Ｎａ）から、前記制御装置（９）による開閉制御弁（
ロ）の開閉が所定の特性パターンに従って行われること
により粉末！ｐ）の噴射が、第４図に示すようにして行
われる。 この図は、横軸に特性パターンの一周期に相当する部分
を１４分割して各りをＸ、〜ＸＩ４で示し、また縦軸に
第１のノズル列（ｎ）を構成するノズルｎｌｌ〜ｎ１８
と、第２のノズル列（ｎ）を構成するノズルｎ、１〜ｎ
ｓｓとを各々示したものであって、例えばノズルｎ１１
は、０で粉末ψ）の噴射開始、Ｘ、で噴射停止し、Ｘ、
で再び噴射してＸｓで噴射停止し、さらにＸｌ、で噴射
することを示し、以下それ以外の全てのノズル（Ｎａ）
に関しても同様である。 しかしながら、金属帯板（１）は所定の速度で搬送され
ている。そこで、金属帯板（１）の搬送速度をＶとすれ
ば、ノズルｎ＋ｔからめっき開始と同時に粉末か）を噴
射させ、Ｘｔ／Ｖ時間後に噴射を停止させ、その後Ｘ、
／Ｖからｘ、／Ｖ待時間間噴射させる０次いで、Ｘ　Ｓ
　／　ＶからＸｌ：ｌ／Ｖ時間の開停止させた後再びＸ
＋ｓ／”からＸ、、／Ｖ待時間間粉末（Ｐ）を噴射させ
る。以下、その他のノズルも全く同様である。ところで
、第】のノズル列ｎｌｌ〜ｎ１Ｓのノズルと、第２のノ
ズル列ｎ３＋””ｎ３ｓのノズルとの間には所定の間隔
が設けられている為、ノズル列ｎ３＋−ｎｓｓのノズル
についてはこの所定の間隔に基づく時間遅れτを考慮す
る必要がある。 そこで、これらのノズル列の間の間隔をｙ、として粉末
（Ｐ）の噴射時間遅れて、を求めると、例えばノズルｎ
３＋、ｎｓｓについては、時間遅れて、を簡単な数式、
つまり特性パターンに基づいた遅れ０／Ｖと、ノズル位
置による遅れ時間ｙｓ／Ｖとの和で表すとかできる。 次に、複数列のノズル列を有する場合の時間遅れを一般
的に表せば、複数のノズル列に匡するｎｉ、、□ｌ＋ｊ
のノズルとｎ　ｉ、ｊのノズル（ここで、ｌ＝２〜ｎ）
との間の間隔をｙ、とすれば、ノズル位置による時間遅
れτ、は、 と表すことができる。従って、ノズルｎｉ、、からの溶
融金属０■に噴霧タイミング１．、は、ｔ　ｒ、ｉ　＝
　（Ｘ＊　／　Ｖ　）＋τ。 と表すことができる。但し、上記式中のｋはめっきパタ
ーンよりｎ１１、と対応するものである。 このような修正を行った噴射タイミングで、各ノズルか
らの粉末（ｐ）の噴射と停止とを繰り返す他−つのノズ
ルから或いは複数のノズルから粉末（ｐ）を噴霧させて
、金属帯板（１）の同一平面に粉末量の多い混入層と粉
末量の少ない混入層とを形成させることにより、第５図
に示すような特性パターンの粉末吹付けめっき製品を得
ることができた。 この粉末噴射装置により、下記の表に示すように、各亜
鉛めっき層に対して気体として窒素ガスを用いて以下の
粒径、種類の粉末（ロ）を噴射し、何れも良好な結果を
得た。 また、第５図において、図中の無地の部分は粉末未付着
部（ａ）を、斜線の部分は粉末量の少ない混入層の形成
部（ロ）を、またクロス斜線の部分は粉末量の多い混入
層の形成部（Ｃ）を各々示している。 また、開閉制御弁（■）の開閉作動に応答遅れがある場
合には、この応答遅れも考慮すれば良い。 このように、金属帯板（１）の同一平面において粉末噴
射の特性パターンを変更することができないのに対して
、この特性パターンの設定を変更するだけで自由自在に
粉末（ｐ）の噴射パターンを変更することができるよう
になった。 また、従来技術では全て要求される粉末量の多い混入層
で対応せざるを得なかったが、本発明によれば粉末量の
多い混入層を必要とする部位には粉末量の多い混入層を
、また粉末量の少ない混入層で差し支えない部位は粉末
量の少ない混入層を自由自在に形成し得るので、経済的
にも極めて有利になった。 なお、本実施例にあっては金属帯板の両面に粉末混入層
を形成させる場合を例として説明したが、これを金属帯
板の片面への粉末混入層の形成に対しても通用すること
がで、また金属帯板の幅方向に直列に複数のノズルが配
設されてなる場合について説明したが、これらのノズル
を千鳥状に配設することも可能である。 従って、上記した実施例によって本発明の技術思想の範
囲が限定されるものではなく、しかもこの技術思想を逸
脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。 〔発明の効果〕 本発明になる溶融金属めっき装置用の粉末噴射装置およ
び噴射方法によれば、金属帯板の搬送速度と特性パター
ンとに基づいて制御装置によって各々の弁の開閉が制御
され、ノズル列の各々のノズルに噴射タイミングと噴射
継続時間とが制御された粉末が供給され、自在に各ノズ
ルから粉末を噴射させ、またその噴射を停止させ得るの
で、従来の噴射装置のように特性パターンが固定される
ことがなく、その特性パターンを始め粉末混入量を自在
に変更することが可能に７より２．近年の多品種、少量
の製品に容易に対応することができる。 さらに、従来では例えそれほど粉末量の多い粉末混入層
を必要としない部分があったとしても、近傍に粉末量の
多い粉末混入層を必要とする部分があれば、全て粉末量
の多い粉末混入層で対応していたが、本発明により混入
量の相違するわ）未混入層を自在に形成し得るので経済
的にも極めて有利になった。 従って、本発明によって容易に特性パターンや粉末混入
量を変化させ得る極めて優れ、かつ有用な溶融金属めっ
き装置用の粉末噴射装置及びその噴射方法を実現するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になる粉末噴射装置を装備した
溶融金属めっき装置の全体構成説明図、第２図は第１図
の主要部構成説明図、第３図はノズルの全体配置とノズ
ルから噴射される粉末の噴射パターンとを示す図、第４
図は特性パターンに対応する噴射パターン説明図、第５
図は粉末の混入状態説明図、第６図は従来の粉末噴射装
置を装備した溶融金属めっき装置の構成説明図である。 （１）−金属帯板、（２）−焼鈍炉、（３）−デフレク
タロル、（３ａ）一回転検出器、（４）−溶融金属めっ
き槽、（５）−ワイパ、（６）−粉末噴射装置、（７）
−合金化処理炉、（８）−タワーロール、（９）−冷却
装置、００−制御′＃装宣、（ＩＯ１０２１−配線、０
９−粉末槽、０４−粉末量調整弁、０つ一粉末供給管、
０ω−供給管、０ク一分岐管、０印−固定治具、Ｏｇ）
−粉末噴射範囲、（ａ）−粉末未付着部、イ）−粉末量
の少ない混入層の形成部、（Ｃ）−粉末量の多い混入層
の形成部、（ｆ）−ブロワ、（ｎ）−ノズル列、（Ｎａ
）−ノズル、（ｐ）−粉末、（■）−開閉制御弁。 第１図 特許出願人　株式会社神戸製鋼所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送ロールによる搬送により溶融金属浴に通板さ
   れた後の金属帯板の溶融金属の付着層の表面に噴射口を
   向け、かつ該金属帯板の幅方向に配置した複数のノズル
   からなる２列以上のノズル列と、該ノズル列の各々のノ
   ズルに開閉制御弁を介装してなる供給管を介して連通す
   る気体供給装置と、該供給管に粉体供給管を介して連通
   する粉体槽と、前記ロールの回転を検出する回転検出器
   と、該検出器からの回転信号を金属帯板の搬送速度に変
   換し、かつ変換された搬送速度と予め設定されている粉
   末噴射特性パターンデータとに基づいて前記開閉制御弁
   の各々を開閉制御する制御装置とを備えてなることを特
   徴とする溶融金属めっき装置用の粉末噴射装置。
2. （２）金属帯板の幅方向に配置した複数のノズルからな
   るノズル列の各々のノズルへの気体の供給管に介装した
   開閉制御弁の各々を、搬送ロールにより搬送されている
   金属帯板の搬送速度と粉末噴射特性パターンとが入力さ
   れた制御装置により制御して、該金属帯板の表面に向か
   って前記ノズルの各々から気体と共に噴射させる粉末の
   噴射タイミングと噴射継続時間とを制御することを特徴
   とする粉末噴射方法。