JPH07180014A - 溶融金属めっきのスナウト内浴面からのＺｎ蒸発抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スナウト浴面を冷却してスナウト内めっき浴
面から発生するＺｎの蒸気発生を抑制することにより、
スカムに起因するめっき表面欠陥、特に合金化反応に伴
う表面外観の問題が生ずるのを防止すること。 【構成】 溶融金属めっきのスナウト部で鋼板がめっき
浴に浸漬するスナウト内のめっき浴面上に冷却ガスヘッ
ダーを下向きに配設し、該冷却ガスヘッダーより常温〜
２００℃の窒素ガスを吹き付け、浴面を４２０〜４４０
℃に冷却し、浴面からのＺｎの蒸気発生を抑制する溶融
金属めっきのスナウト内浴面からのＺｎの蒸気発生を抑
制する方法。 【効果】 浴面から発生するＺｎの蒸気発生を抑制し、
特に合金化処理鋼板において、表面外観の極めて優れた
溶融亜鉛合金化めっき鋼板を得ることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融亜鉛めっき、合金化
溶融亜鉛めっき、溶融アルミニウムめっき、溶融亜鉛−
アルミニウム系合金めっき等の溶融金属めっきのスナウ
ト内浴面からのＺｎ蒸発抑制方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融金属めっき法としては、被め
っき鋼板を加熱焼鈍した後上部が焼鈍炉に接続し、下端
が溶融金属めっき浴に浸漬されたスナウトの内部を通
り、溶融金属めっき浴中に浸漬され、浴中のポットロー
ルにより進行方向を変えて上方に引上げ、気体絞り法に
より溶融金属めっきの付着量を制御し溶融金属めっき鋼
板を得る方法である。鋼板がスナウト部を通ってめっき
浴に浸漬された際、鋼板表面もしくはめっき浴面上にダ
スト、スカム、ドロス、焼鈍炉耐火煉瓦の破片、粉末等
の異物が付着すると、めっき表面欠陥、合金化反応異状
等の問題を生ずる。

【０００３】これらの問題を解消するために、従来より
種々の方法が提案されている。例えば、特公平２−２５
９８１号公報や特公平３−４９９８１号公報のように、
スナウト内に導入する雰囲気中の水素、酸素濃度を特定
濃度以下の不活性ガス雰囲気にしてスカムの発生を防止
しようとする方法や特開昭６１−１８６４６３号公報の
ように、スナウト内に浸漬する鋼板の幅方向の一方向側
に配設された吐出口から鋼板幅方向に向けて溶融亜鉛を
吐出させ、浮遊ドロス等の浴面上の浮遊物をストリップ
幅方向に沿ってスナウト幅方向の他方の側に流動させ、
かつ他端側より浮遊物を回収することにより、スナウト
内の浮きドロス等により鋼板めっき欠陥を防止する方法
が知られている。

【０００４】また、特開平４−２７６０５１号、特開平
４−２７６０５２号公報のように、スナウト内に浸漬す
る鋼板の幅方向の一端側から他端側に向けて不活性ガス
をめっき浴面上に吹き付けることにより、浴面上のスカ
ム等を払拭し、かつ他端でスナウト外へ排出することに
より、スカム等が鋼板に付着するのを防止しようとする
方法や特公昭６０−２６５４号公報のように、溶融金属
めっき浴面下に鋼板の全幅に渡たるスリットノズルを設
け、鋼板がめっき浴に侵入する近傍の鋼板に向けて溶融
めっき液を噴出させることにより、めっきされた鋼板の
表面への異物付着を防止しようとするものである。

【０００５】しかし、何れの方法にも、それぞれの欠点
があり、鋼板への異物付着を防止することが出来ない。
すなわち、特公平２−２５９８１号公報や特公平３−４
９９８１号公報による方法では、単にスナウト内を雰囲
気ガス組成を規制したのみでは、スカム発生を少なくす
ることが出来るが完全に無くすることは出来ないし、仮
に出来た場合に鋼板に付着して持ち込まれる異物やスナ
ウト内壁等からめっき浴面に落下する異物等の除去は出
来ないという問題がある。また、特開昭６１−１８６４
６３号公報、特開平４−２７６０５１号及び特開平４−
２７６０５２号公報の方法では浴面の異物量を低減させ
る効果は得られるものの、スナウト内の一端側から他端
側に異物を払拭する過程で一部が鋼板に付着するため
に、異物付着の完全防止とならないという問題があっ
た。

【０００６】更には、特公昭６０−２６５４号公報の方
法では、鋼板近傍の異物を排除するためには強い圧力で
めっき浴を噴出する必要があるため、ランニングコスト
が嵩むばかりでなく、鋼板端部は両側のスリットノズル
からのめっき液滴が衝突するため、異物の排除効果が失
われたり、めっき浴面波立ちによる異物巻き込み等の問
題が生ずる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな問題を解消し、鋼板がスナウト部を通ってめっき浴
に浸漬される際、浴面表面に対して下向きに冷却ガスを
吹き付け、浴面を４２０〜４４０℃に冷却してスナウト
内のめっき浴面から発生するＺｎの蒸気を抑制すること
により、スカムに起因するめっき表面欠陥、特に合金化
反応に伴う表面外観の問題が生ずるのを防止することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述したような目的を達
成するためのものであって、その発明の要旨とするとこ
ろは、溶融金属めっきのスナウト部で鋼板がめっき浴に
浸漬するスナウト内のめっき浴面上に冷却ガスヘッダー
を下向きに配設し、該冷却ガスヘッダーより常温〜２０
０℃の窒素ガスを吹付け、浴面を４２０〜４４０℃に冷
却し、浴面からのＺｎ蒸気発生を抑制することを特徴と
する溶融金属めっきのスナウト内浴面からのＺｎ蒸発抑
制方法にある。

【０００９】以下、本発明について図面に従って詳細に
説明する。図１は本発明に係るめっき工程を示す縦断面
図である。連続溶融金属めっき装置では、図１に示すよ
うに、連続焼鈍炉から出た鋼板１がスナウト２内を通っ
てめっき槽内のめっき浴３中に浸漬された後ポットロー
ル４を経てめっき浴３外へ引き出され、更に浴外のガス
ワイピングノズル５にて表面に余剰に付着しためっき層
が払拭されて、鋼板１表面に所定厚みのめっきが施され
る。その後合金化処理される場合には合金化加熱装置が
配設される。

【００１０】

【作用】溶融金属めっきにおいて、スナウト内めっき浴
面上には鋼板により炉内から運ばれてくる鉄粉、焼鈍炉
耐火レンガの破片、粉末等の異物や、浴面より溶融金属
が蒸発し、その後雰囲気中の微量酸素又は水蒸気と反応
して生成する浮遊酸化物や、スナウト内のめっき浴面部
で溶融金属と雰囲気中に微量含まれる酸素又は水蒸気が
直接反応して生成する所謂浴面スカムが存在している。
これらの異物、スナウト内めっき浴面上もしくは、その
上部に浮遊し、めっき直前の鋼板に付着したり、鋼板の
浴中侵入に伴って鋼板近傍のめっき浴面は鋼板の侵入に
より引き起こされた随伴流によりスナウト壁面から鋼板
側へ表面流れを生じて浴中に引き込まれて鋼板に付着す
る。その結果不めっきやスカム付着による押込疵等のめ
っき欠陥が生ずる。たとえこれらの大きな原因とならな
い場合であっても、次のような新たな問題を生ずる。

【００１１】すなわち、特に浴面上に浮遊するスカムは
期間の経過とともに粒径が成長し大きくなり、そのもの
が鋼板浴中への侵入に伴って鋼板に付着した亜鉛めっき
鋼板が合金化処理される場合には鋼板に直接付着したス
カムが合金化処理されることによって、鋼板のＦｅが拡
散した時にスカムが付着している場合には亜鉛めっき層
への拡散を防止し、その結果外観不良を生ずるという新
たな問題を生じた。これらを解消するためにはスカムの
発生を防止すると共に、スカムの粗大化を防止する必要
があり、本発明では浴面に対して下向きに冷却ガスを吹
き付けることによってスナウト内のめっき浴面から発生
するＺｎの蒸気発生を抑制することにより、スナウト内
スカムを鋼板に付着させることを防止しようとするもの
である。

【００１２】図１は上述した工程を経るものであるが、
このような工程において、スナウト２内のめっき浴面３
上に下向きに冷却ガスを吹付ける冷却ガスヘッダー６を
設け、その冷却ガスヘッダー６より常温〜２００℃の窒
素ガスを吹付け、浴面を４２０〜４４０℃に冷却し、ス
ナウト内のめっき浴面から発生するＺｎの蒸気の発生を
抑制するものである。浴面を４２０℃以上にした理由
は、亜鉛浴は融点４２０℃であり、４２０℃未満である
とＺｎ浴が固体化するために、４２０℃未満は避けなけ
ればならない。また、４４０℃超えるとＺｎの蒸気発生
が急激に増加するからである。

【００１３】図２は本発明に係るスナウト部断面図であ
る。図２に示すように、スナウト２内の鋼板１に対して
表裏面に２対の冷却ガスヘッダー６を配設備し、この冷
却ガスヘッダー６を浴面に対して下向きに吹付ける。こ
のときの吹付け角度は３０〜６０°が望ましい。この角
度範囲であるとスナウト浴面の波立が少ないための角度
である。すなわち、このように吹付けノズル角度を浴面
に対して下向き３０〜６０°の間のノズル角度が浴面に
対して波立てない最適角度である。

【００１４】また、冷却ガスヘッダー先端から浴面まで
の距離は５０〜３００ｍｍが望ましい。その理由は５０
ｍｍ未満の浴面への近接であると、浴面が泡立ち浴の揺
動が起こる。また、３００ｍｍ越えると浴面への直接冷
却する能力が低下するからである。更に、冷却ガスは窒
素ガスを使用し、そのヘッダー先端形状をスリット状な
ど吹付け流速を大きくすることが望ましい。

【００１５】図３は亜鉛浴温度と亜鉛ヒューム発生量と
の関係を示す図である。図３に示すように、亜鉛ヒュー
ム発生量は亜鉛蒸気圧に比例し、亜鉛浴温度が特に４６
０℃以上になると急激に増大することがわかる。従っ
て、前述したように、本発明においては、亜鉛の融点で
ある４２０℃以上、亜鉛ヒューム発生量が急激に発生す
る前の４４０℃以下とした。４４０℃迄であると亜鉛ヒ
ュームの発生量は生ずるものの急激な発生量でない前の
状態に保持するものである。

【００１６】

【実施例】図１に示す装置を用いて、０．８ｍｍ（厚
さ）×１２１９ｍｍ（幅）の鋼板をラインスピード８０
ｍｐｍにて通板し、冷却ガスヘッダーを浴面に対して下
向き４０°、浴面に吹き付け浴面温度が４３０℃程度に
冷却した。流量をスナウトの浴面方向に窒素ガスを２５
℃とし、冷却ガスを吹き込まない比較例と共に不めっき
発生率を、Ｚｎ−０．１〜０．３％Ａｌ、浴温４６０℃
なる溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、めっきした後所定のめ
っき厚さに払拭した溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理し
た後の表面外観を観察した。その結果を本発明及び比較
例の表面外観不良発生率を比較してみると、冷却ガス吹
付けを行わない従来法と比較して本発明法を適用するこ
とにより、スカムに起因するめっき鋼板の欠陥が大幅に
減少し、かつスカム付着による表面外観不良の発生率も
低減させることが出来、安定した製品を製造することが
可能となった。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によって、浴
面スカムの発生を防止することが出来、スカムに起因す
るめっき鋼板の欠陥が大幅に減少することが可能とな
り、かつスカム付着による表面外観には全く異常が観察
されない、極めて表面外観の優れた溶融亜鉛めっき鋼板
を得ることが出来る優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るめっき工程を示す縦断面図、

【図２】本発明に係るスナウト部断面図、

【図３】亜鉛浴温度と亜鉛ヒューム発生量との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ スナウト ３ めっき浴 ４ ポットロール ５ ガスワイピングノズル ６ 冷却ガスヘッダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末宗 義広 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属めっきのスナウト部で鋼板がめ
   っき浴に浸漬するスナウト内のめっき浴面上に冷却ガス
   ヘッダーを下向きに配設し、該冷却ガスヘッダーより常
   温〜２００℃の窒素ガスを吹付け、浴面を４２０〜４４
   ０℃に冷却し、浴面からのＺｎ蒸気発生を抑制すること
   を特徴とする溶融金属めっきのスナウト内浴面からのＺ
   ｎ蒸発抑制方法。