JPH04356A - 溶融金属めっき鋼板の製造装置 - 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、溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛め
っき鋼板などの溶融金属めっき鋼板を連続的に製造する
装置に関するものであって、殊に溶融亜鉛（溶融亜鉛合
金を含む。以下間し）を薄鋼板表面上に連続的に、安定
にめっきするための操業性に優れためっき浴周辺の製造
装置に関する。

［従来の技術］ 溶融亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れ、また比較的安価で
あることから建材及び家電の分野では広く用いられてい
る。また合金化溶融亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れると
ともに、加工度の大きいプレス加工にも耐えられること
から、自動車用鋼板としての需要が近年急速に拡大して
いる。

溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の一
般的な製造方法は次のようなものである。すなわち冷間
圧延後の薄鋼板を前処理工程で表面を清浄化してから、
無酸化性あるいは還元性の雰囲気中で焼鈍することによ
って表面酸化膜を除去し、次いで鋼板を酸化させること
なく冷却して、はぼ亜鉛浴の温度まで板温を下げてから
亜鉛浴中に侵入させる。亜鉛洛中で鋼板面に付着した過
剰の溶融亜鉛をガスワイパーで除去して亜鉛目付量を調
整し、そのまま冷却したものが溶融亜鉛めっき鋼板であ
り、溶融亜鉛目付量を調整してから、さらに亜鉛めっき
層の合金化のための加熱処理を施したものが合金化溶融
亜鉛めっき鋼板である。

ジンクロールを有する溶融亜鉛めっき装置を第２図に示
す。鋼板２はスナウト１１から亜鉛浴６中に引き込まれ
、ジンクロール１０に巻きついて鉛直方向に引上げられ
る。亜鉛浴中のジンクロール１０は、溶融亜鉛の付着し
た鋼板２の通板を垂直方向に方向変換させることによっ
て、鋼板面上の溶融亜鉛が凝固するまでロールに無接触
で鋼板２を搬送して、擦り疵などの表面欠陥の発生を防
止するための重要な装置である。ジンクロール１０は約
４６０℃の溶融亜鉛浴６中に常時保持されるので、耐溶
損性に優れていることが必要なのは当然である。ジンク
ロール１０表面に付着物が形成されると、鋼板面に押し
疵を作ったり、付着物が鋼板面に移行し表面欠陥となる
ことがある。

また多くの場合、ジンクロールは駆動系を有しないので
、鋼板がスリップしてジンクロールの回転が不連続にな
ると、鋼板面には擦り疵を形成することになる。さらに
、長時間にわたってめっき操業を続けるとジンクロール
表面には凹凸ができるので、亜鉛浴から取り出して手入
れを行う必要があるなど、浴中機器の存在のために操業
性が悪くなる欠点があった。

またジンクロールなどの浴中機器の存在のために溶融亜
鉛の容器は極めて太き（なり、溶融亜鉛量が多くなるこ
とから、めっき種類の変更などに際して自由度が小さく
なる問題があった。このような問題を解決するために、
これまでにもジンクロールを使わない方法が提案されて
きた。

ロールコータ法、メニスカス法及びカーテンフロー法な
どが代表的なジンクロールレス型の溶融めっき方法であ
る。これらは片面めっきには適しているが、鋼板の両面
に溶融めっきを施す場合には、めっき前の熱処理が重複
し鋼板の機械的性質を確保できないから適切なめっき方
法ではない。

ジンクロールを使わずに、また両面めっきにも適用が可
能な方法として空中ポットが提案されている。すなわち
溶融亜鉛を比較的小さな容器に保持し、容器の底部から
鋼板を侵入させて、溶融亜鉛を鋼板面に付着させる製造
装置である。この製造装置における眼目は鋼板が侵入す
る容器底部での溶融亜鉛の漏出を防止する手段と、鋼板
に付着する過剰の溶融亜鉛を除去する手段にある。

特開昭６３−１０９１４９号公報や特開昭６３３１０９
４９号公報では容器底部での亜鉛浴の保持に電磁力を利
用しており、特開昭６３−１０９１４８号公報や特開昭
６３−３０３０４５号公報では容器底部での亜鉛浴の保
持に電磁力と静圧シールを併用している。電磁力をうま
く使うことができれば鋼板面への機械的な接触がないの
で、鋼板表面に欠陥を生成することもなく理想的な装置
となるが、溶融亜鉛の流出を完全に抑えようとすると、
励磁電源の容量がきわめて大きくなるばかりでなく、磁
力によって鋼板に吸引力や反発力が作用するため鋼板の
安定な通板を損なう問題があった。また特開昭６３−１
６２８４７号公報や特開平１−１３９７４４号公報では
鋼板をシールロール間に挟持して、溶融金属の流出を抑
える方法を提案しているが、シールロール表面に付着物
が堆積し、鋼板面に疵をつける問題があった。

〔発明が解決しようとする課題１ 溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造に際して、亜鉛浴周辺での従来技術における問題点を
検討した結果、本発明ではジンクロールを省略しながら
両面めっきすることを目標にして、空中ポットを製造装
置に採用することとした。空中ポットにおいて重要な容
器底部での亜鉛浴の保持のために、本発明では次のよう
な装置を提案する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は溶融めっき金属を保持した容器の底部に設けた
開口部から被めっき鋼板を連続的に該浴中に侵入せしめ
、めっき金属層の付着した鋼板を浴の上方に引き上げる
ことによって溶融金属めっき鋼板を製造する溶融金属め
っき鋼板の製造装置に適用されるものであって、前記容
器の底部に設けた開口部には、被めっき鋼板との間に隙
間をあけてシール板を配設し、かつ、前配浴の上方には
、鋼板上の余剰のめっき金属を払拭するガスワイパを設
けたことを特徴とする。

この場合に、容器底部に固定したシール板と連続的に移
動する鋼板との隙間を０．０５〜１ｍｍに維持すること
が好ましく、また、容器底部に固定したシール板を窒化
硼素、窒化珪素−窒化硼素、炭化珪素−窒化硼素、グラ
ファイト、アルミナ−グラファイトなどのセラミックス
とすると好適である。

［作用］ 本発明の具体的構成及び作用について次に説明する。

本発明では溶融亜鉛の容器として、第１図に示すような
空中ポット８を用いる６すなわち溶融亜鉛浴６を保持す
る容器の底部９の開口部４から、デフレクタロールｌで
進行方向を変化させサポトロール３で支持した鋼板２を
連続的に侵入させ、鋼板面に溶融亜鉛を付着させてから
ほぼ垂直方向に通板するに際し、容器底部９に固定した
シール板５の間を鋼板２を通すことによって、容器底部
の開口部４からの溶融亜鉛の漏出を防止するとともに、
亜鉛浴６上方に設けたガスワイパ７によって鋼板面に付
着した過剰の溶融亜鉛を除去して、亜鉛目付量を制御す
る溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置である６ 本発明においては容器底部の開口部と垂直方向に移動す
る鋼板との隙間からの亜鉛の流出を防止するために、鋼
板面との間に微小隙間を有する固定式のシール板を用い
ているので、鋼板面に表面疵を生ずることがない。また
容器底部の開口部４にはＮ２などの不活性ガスによって
静圧シールを行うことによって、溶融亜鉛の流出をさら
に抑えることができる。ガスワイパ７にも、Ｎ２ガスな
どの不活性ガスを用いることによって、溶融亜鉛の酸化
を抑制し酸化物系のドロスの発生を防止することが可能
である。なお本発明の空中ポットにおいては、ヘッド高
さが低く容量が小さいので、亜鉛溶解炉を空中ポットの
傍に設けて、鋼板による消費量を補給し、操業中ヘッド
高さを一定に維持することが必要である。

空中ポットにおける重要なポイントは容器の底部９に固
定したシール板５と連続的に移動する鋼板２との隙間で
あって、シール板５と鋼板２は非接触状態にあり、かつ
溶融亜鉛が漏洩しない隙間を有することが必要である７
本発明ではこの隙間を０．０５〜１ｍｍに限定する。こ
の範囲内であれば、溶融亜鉛の表面張力による支持と鋼
板が垂直上方向に移動する作用によって、容器の底部９
に固定したシール板５と連続的に移動する鋼板２との隙
間から溶融亜鉛が下方に流出することはない。この隙間
が０．０５ｍｍ未満になると、鋼板とシール板との接触
が頻繁に発生して、鋼板面に疵をつけ表面欠陥を形成す
ることになる。一方、この隙間が１ｍｍ以上になると、
鋼板が垂直方向に移動したとしても、容器底部９に固定
したシール板５と連続的に移動する鋼板２との隙間から
溶融亜鉛が流出してしまうので好ましくない。

また本発明の空中ポットにおけるシール板の材質として
、本発明では窒化硼素、グラファイト、及び窒化珪素−
窒化硼素、炭化珪素−窒化硼素、アルミナ−グラファイ
トなどのセラミックスを正体とする焼結体及び複合焼結
体を用いることができる。これらの材料は溶融亜鉛に対
する耐溶損性に優れているばかりでなく、耐熱衝撃性に
も優れている。これらは具体的な実験結果から取捨選択
したものであり、いずれも実用性のあることを確認しで
ある。ここで比較的軟質のセラミックスをシール板の素
材として用いることによって、鋼板面の疵付きを極力防
止することができる。製造開始段階における容器底部９
に固定したシール板５と連続的に移動する鋼板２との隙
間が挟すぎたとしても、上記したようにシール板を軟質
な材料にすることによって、適切な隙間が得られるまで
シール板５は連続的に移動する鋼板２により削り取られ
ることになる。

［実施例１ 次に実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例１ 第１図に示す空中ポット８において、シール板５の鋼板
面側を窒化硼素製とし、またシール板５と鋼板２との隙
間を０．５　ｍ　ｍ、シール板５の先端における亜鉛浴
６のヘッド高さを５０ｍｍ、溶融亜鉛浴温を４６５℃と
した状態において、還元性雰囲気中で焼鈍してから、４
６５℃まで冷却した板幅３００ｍｍの鋼板２を５０ｍ／
分のライン速度で通板した。Ｎ２ガスワイパによって溶
融亜鉛の付着量を５０　ｇ　／　ｍ　２に制御したとこ
ろ、容器底部の開口部４から溶融亜鉛の漏出することは
なく、安定なめっき操業を持続することができた。

実施例２ シール板５の鋼板面側をグラファイト製とし、シール板
５と鋼板２との隙間を０．１ｍｍ、シール板先端におけ
る亜鉛浴のヘッド高さを１００ｍｍとするほかは実施例
１と同様な操業条件にしたところ、容器底部の開口部４
から溶融亜鉛の漏出することはな（、安定なめっき操業
を持続することができた。

実施例３ シール板５と鋼板２との隙間をＯ−８ｍ　ｍ、シル板５
の先端における亜鉛浴６のヘッド高さを３０ｍｍ、板幅
３００ｍｍの薄鋼板のライン速度を８０ｍ／分のライン
速度とする他は実施例１と同様な操業条件にしたところ
、容器底部の開口部４から溶融亜鉛の漏出することはな
く、安定なめっき操業を持続することができた。

比較例１ シール板５と鋼板２との隙間を２．０　ｍ　ｍ、シール
板５の先端における亜鉛浴６のヘッド高さを１００ｍｍ
とする他は実施例１と同様な操業条件にしたところ、容
器底部の開口部４から溶融亜鉛の漏出が生じて、安定な
めっき操業を持続することができなかった。

比較例２ 第１図に示す空中ポット８において、シール板５の鋼板
面側を５ＵＳ３０４製とし、またシール板５と鋼板２と
の隙間を０．０１ｍｍ、シール板５の先端における亜鉛
浴６のヘッド高さを５０ｍｍ、溶融亜鉛浴温を４６５℃
とした状態において、還元性雰囲気中で焼鈍してから、
４６５℃まで冷却した板幅３００ｍｍの薄鋼板を５０ｍ
／分のライン速度で通板した。Ｎ２ガスワイパーによっ
て溶融亜鉛の付着量を５０　ｇ　／　ｍ　２に制御した
ところ、容器底部の開口部４から溶融亜鉛の漏出するこ
とはなかったが、鋼板面には擦り疵が入り、商品価値は
著しく低下した。

なお以上の説明においては薄鋼板への溶融亜鉛めっきの
例に関してのみ述べたが、これは本発明を溶融Ａβ及び
溶融Ａ！金合金っきなどの他の溶融めっきにも適用する
こと、また、ワイピングを行なったのちに鋼板及びめっ
き金属層を加熱して合金化することを妨げるものではな
い。

〔発明の効果１ 以上述べたように、本発明の溶融金属めっき鋼板の製造
装置によれば、表面欠陥の原因となりやすいジンクロー
ルなどの浴中機器を用いることなく、溶融亜鉛めっき鋼
板を安定に製造することができるので、産業上の意義は
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の溶融金属めっき鋼板の製造装
置の縦断面図、第２図は従来の溶融金属めっき鋼板の製
造装置の縦断面図である。 ｌ−・−デフレクタロール　２−・・鋼板３−・・サポ
ートロール　　４・・−開口部５−・−シール板　　　
　　６・−・亜鉛浴７・・・ガスワイパ　　　　８−・
・空中ポット９−・−底部　　　　　　　ｌＯ・・−ジ
ンクロール１１・・・スナウト 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶融めっき金属浴を保持した容器の底部に設けた開
   口部から被めっき鋼板を連続的に該浴中に侵入せしめ、
   めっき金属層の付着した鋼板を該浴の上方に引き上げる
   ことによって溶融金属めっき鋼板を製造する溶融金属め
   っき鋼板の製造装置において、前記容器の底部に設けた
   開口部には、被めっき鋼板との間に隙間をあけてシール
   板を配設し、かつ、前記浴の上方には、鋼板上の余剰の
   めっき金属を払拭するガスワイパを設けたことを特徴と
   する溶融金属めっき鋼板の製造装置。 ２　容器底部に固定したシール板と鋼板との隙間を０．
   ０５〜１ｍｍとしたことを特徴とする特許請求項１記載
   の溶融金属めっき鋼板の製造装置。 ３　シール板を窒化硼素、窒化珪素−窒化硼素、炭化珪
   素−窒化硼素、グラファイト、アルミナ−グラファイト
   のセラミックスとすることを特徴とする特許請求項１又
   は２記載の溶融金属めっき鋼板の製造装置。