JPH0748664Y2 - 溶融金属めっき用スナウト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は帯状薄鋼板を連続的に亜鉛、アルミニウム、錫
等の溶融金属めっきするための設備において、溶融金属
めっきされるべき鋼板を還元性雰囲気加熱炉から、大気
に晒すことなく連続的に溶融金属の中に導き入れるため
のスナウトに関するものである。

〈従来の技術〉 従来、一般的に溶融金属めっき鋼板の製造は、第２図に
示す溶融亜鉛めっき鋼板を例にとって説明すると、還元
性雰囲気加熱炉（以下単に加熱炉と称する）１、スナウ
ト２、溶融亜鉛槽３、浴中ロール４、ワイピングノズル
５等の主要な部分で構成された設備によって製造されて
いる。

この様な設備において被めっき鋼板６は加熱炉１によっ
て適度に加熱された後にスナウト２の中を通って溶融亜
鉛槽３中に蓄えられている溶融亜鉛７に浸漬され、そし
て浴中ロール４によって方向変換されて上方に引上げら
れて行く。そして、この被めっき鋼板６は溶融亜鉛７の
上方で、過度に付着した溶融亜鉛がワイピングノズル５
によって吹落されて所要のめっき厚みに仕上げられる。

連続的に溶融亜鉛めっきを行う場合に、被めっき鋼板６
はこの表面が僅かでも酸化されると亜鉛の付着状態が極
端に悪化し、品質を著しく損なうために、これが加熱炉
１を出て溶融亜鉛７に浸漬されるまでの間に大気に触れ
て酸化されないようにすることが不可欠の条件である。

そのために従来の連続溶融亜鉛めっき設備においては、
第２図に示す様にスナウト２の出口部すなわち下端部2a
を溶融亜鉛７の中に浸漬することによって、スナウト２
内を還元性または無酸化性雰囲気に保っているガスが漏
洩したり、または外部から大気がスナウト内に侵入する
ことなどを防ぎ、被めっき鋼板６が酸化されることなく
溶融亜鉛７の中に浸漬されて行くようにしている。

しかし、このようにスナウト２の下端部2aを溶融亜鉛７
の中に浸漬するようにしたために必然的にスナウト２内
には溶融亜鉛表面7aが露出することになり、これによっ
て著しく不都合な問題が生じている。すなわち、その一
つの問題は溶融亜鉛７の中に混在しているドロス（亜鉛
と鉄、アルミ、酸素等が化合して生成された固形異物）
がスナウト２内の溶融亜鉛表面7aに浮上してきてここに
集合して漂い、それが時として溶融亜鉛７の中に浸漬さ
れて行く被めっき鋼板６の表面に触れて擦り傷発生の原
因となったり、これが被めっき鋼板６と一緒に引込まれ
てめっき面に付着して品質悪化の原因となったりしてい
る。

また他の問題は溶融亜鉛表面7aから蒸発した亜鉛蒸気が
スナウト２の内面に凝固して付着したものが時折溶融亜
鉛表面7a上に落下してアッシュとなって漂い、これが前
述のドロスと同様の弊害を引起こす。スナウト２内に漂
うドロスやアッシュが引起すこのような悪影響を避ける
ためには定期的にこれらを取除くことが必要であるが、
これらを排出するための作業は高温下で行わねばなら
ず、また危険性も伴うために容易ではない。特にスナウ
ト内が還元性の水素ガス等で満たされているような場合
には、これを完全に放出してしまった後にスナウトを引
上げて排出作業を行わねばならず、作業の困難性のみな
らず、時間的ロスの面からも大きな問題となっている。

このような問題を解決すべく特公昭63-49743号公報にス
ナウト内の異物を除去する必要が生じた場合めっき作業
を一時中断、スナウト内部に一時的に不活性ガスを供給
して、スナウトを上方に移動させて、スナウト先端部と
溶融金属面との間に隙間を生ぜしめて、該隙間よりスナ
ウト内の異物を取出す。異物除去作業終了後再びスナウ
トを下方に移動せしめてスナウトの先端を溶融金属面に
浸漬させ、還元炉とスナウト内部を外気と完全に遮断
し、不活性ガスの供給を中断して、還元ガスを送気し、
還元炉内及びスナウト内を還元性雰囲気に置換して、十
分な還元力が得られた時点でめっき作業を再開するもの
が開示されている。

この手段はスナウト内壁面に凝固付着した金属粉末や溶
融金属表面に浮上しているドロス等の異物を排出するた
めのものであり、排出作業は操業を一時的に停止して行
うのが前提となっており、異物除去作業に時間が掛るた
め鋼板のめっき処理稼動率を低下させるという欠点があ
る。

なお、この考え方に於いては被めっき鋼板が振動しなが
ら通板されたとしてもスナウト内面にこれが接触して擦
り傷を生じないようにするために十分なスナウト下端部
の開口を必要とするために、スナウトを上昇させた時
に、例えスナウト下端部と溶融金属表面との間の隙間を
数mm以下に保ったとしてもスナウト下端部周囲長が長い
ために供給された不活性ガスの漏洩通路面積は極めて広
くなってしまい、不活性ガス消費量や大気侵入防止の安
定性等の点からして、操業をしながら異物の排除作業を
することは実際上不可能に近い。

〈考案が解決しようとする課題〉 本考案は前記従来技術の問題点を解消し、スナウト内に
溶融金属の蒸気やその他の一切の異物が侵入しないよう
にし得る。したがってスナウト内の異物除去作業が不要
で操業中断のない亜鉛、アルミニウム、錫等の溶融金属
めっき用スナウトを提供することを目的とするものであ
る。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明の溶融金属めっき用ス
ナウトは、帯状薄鋼板の連続溶融金属めっき設備におい
て加熱炉と溶融金属浴の中間に設置されるスナウトであ
って、その下端部に、被めっき鋼板が接触することなく
通過しうる最小面積の出口穴を設けた出口閉塞板と、こ
の出口閉塞板に近接するスナウト内に被めっき鋼板を挟
む少なくとも一対のピンチロールとを設けるとともに、
スナウト内に不活性ガスを注入するためのガス吹込み管
と、出口閉塞板と溶融金属浴表面との隙間を所要の一定
値に保つように制御するための上下動駆動機構と、浴面
検出器および制御器とを備えたことを特徴とするもので
ある。

前記出口閉塞板と溶融金属表面との隙間を100mm以下の
一定値にするのが好ましい。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を溶融亜鉛めっきの場合を例に
とり、図面に基いて説明する。

第１図において10はスナウトを示し、スナウト10は本体
11、ピンチロール12および13、出口閉塞板14、伸縮継手
15、上下駆動機構16、浴面検出器17、ガス吹込み管18、
逆流防止板19、制御器20等の主要な要素から構成されて
いる。

出口閉塞板14はスナウト本体11の下端部を塞ぐように取
付けられており、出口閉塞板14には被めっき鋼板６が接
触することなく通過しうる最小限の面積の長方形穴を形
成する開口部14aが設けられている。これは不活性ガス
の漏洩をできるだけ少なくするために設けられているも
のであり、開口部14aの穴寸法としては（通過する被め
っき鋼板６の最大幅）＋200mm程度の幅、および（通過
する被めっき鋼板６の最大厚み）＋10mm程度の高さにす
ることが好ましい。

出口閉塞板14の直ぐ内側に対をなして配設された２本の
ピンチロール12および13は被めっき鋼板６が振れたり、
平坦でなかったりした時に、これが出口閉塞板14の開口
部14aに接触することのないように支持もしくは矯正す
るための働きをするものであり、これによって開口部14
aの開口面積は飛躍的に少なくすることができる。これ
らのピンチロール12および13は被めっき鋼板６の動きに
追随して軽く回転し得るようにそれらの両端部が転がり
軸受によって回転自在に支持されている。これらは一般
的には非駆動で十分であるが、場合によってはこれらを
外部から強制的に回転駆動しても良い。

また、ピンチロール12および13の間に形成される隙間は
被めっき鋼板６が通過しうる最小値に設定してあり、こ
の値は被めっき鋼板６の最大厚みよりやや大き目にして
ある。伸縮継手15は出口閉塞板14と溶融亜鉛表面7aとの
間の隙間を一定値Ｇに保つためにスナウト本体11を上下
方向に伸縮させる時に伸縮部から雰囲気ガスが漏洩する
ことなく伸縮量を吸収するためのものである。

上下駆動機構16は出口閉塞板14と溶融亜鉛表面7aとの間
の隙間を一定値に保つためにスナウト本体11を伸縮させ
るための働きをし、これには電動機、減速機、ねじ機構
などから構成されたアクチュエータまたは油圧シリンダ
ー16などが必要に応じて用いられている。浴面検出器17
は出口閉塞板14と溶融亜鉛表面7aとの間の隙間を一定値
Ｇに保つために出口閉塞板14下面部に対する溶融亜鉛表
面7aの位置を検知するためのものであり、これには電極
式、超音波式、光学式、電磁波式などの検知器が必要に
よって使い分けられている。

この実施例においては浴面検出器17は地上側に設けてあ
り、その検知信号に基いてスナウト本体11を伸縮させて
いるが、場合によっては浴面検出器17をスナウト本体11
に取付けてその検知信号が一定値になるようにスナウト
本体11を上下に制御するようにしても良い。またこの実
施例においてはスナウト本体11を伸縮させることによっ
て出口閉塞板14と溶融亜鉛表面7aとの間の隙間を一定値
Ｇに保っているが、場合によってはスナウト本体11を伸
縮させる代わりに、溶融亜鉛表面7aのレベルを上下に制
御させても同等の効果が得られる。

ガス吹込み管18はガス供給源（図示省略）から閉塞板14
の直ぐ内側にガスを注入するためのものであり、ここか
ら供給されるガス量はこのガスが開口部14から、矢印21
に示すように外部に向かって吹き出す速度から決定され
る。この速度があまりにおそい場合には、周囲の風や上
昇気流の乱れなどによって逆流を起し、被めっき鋼板６
と大気との接触が生じてしまう恐れがあるので、毎秒2m
程度以上になるようにすることが好ましい。ここで用い
られるガスとしては不活性ガスが適当であり、例えば窒
素ガスが用いられ、また、このガスは被めっき鋼板６の
温度を低下させないように400℃程度に加熱されている
ことが好ましい。

逆流防止板19はガス吹込み管18から注入されたガスがス
ナウト本体11の上流側、すなわち入口側に逆流して、ス
ナウト本体11内や、またはこれよりも上流側に配置され
ている加熱炉（図示省略）内の雰囲気を乱すことを最小
限に止めるためのものであり、これには出口閉塞板14同
様に被めっき鋼板６が接触することなく通過しうる、最
小限の面積の長方形穴である開口部19aが設けられてい
る。

一般的には加熱炉の炉内圧力は数mmAq程度の正圧に保た
れているために注入されたガスの逆流の量はそれ程多量
にならないので、必ずしもこの逆流防止板19が必要でも
無い。制御器20は浴面検出器17によって検知された信号
に基いて上下駆動機構16を制御し、出口閉塞板14と溶融
亜鉛表面7aとの間の間隔Ｇを所要の一定値に保つように
する働きをしている。

出口閉塞板14と溶融亜鉛表面7aとの間の間隔Ｇは溶融亜
鉛表面7aの波立や、制御器20と上下駆動機構16とを含め
た総合的な制御精度を考慮して10mm程度になるように設
定されている。この隙間Ｇの値はスナウト本体11内に注
入されるガスの経済性や大気の侵入を効果的に防止する
ことなどを考慮して大きくても100mm以下に設定するこ
とが好ましい。

〈考案の効果〉 以上に述べた設備構造の説明でも明らかなように、本考
案に於いてはスナウト本体11の下端部が溶融金属７の中
に浸漬していないために、スナウト本体11内にはドロス
やアッシュは全く存在せず、したがって、これらに起因
するような擦り傷やめっき面への異物混入などによる品
質低下の恐れは有り得ないし、またこれまで行われてい
たような週に２〜３回程度のスナウト本体11内のドロス
やアッシュの排除作業をする必要は全くない。

また、スナウト本体11の下端部が溶融金属３の中に没し
ていないにもかかわらず、出口閉塞板14の下面と溶融金
属表面7aとの間の隙間は比較的狭い一定値に自動的に保
たれているために、この隙間には外向きに流れる窒素の
気流があり、したがってスナウト本体11内への外気の侵
入や、この隙間部での被めっき鋼板６と大気との接触が
防がれており、被めっき鋼板６の表面酸化の恐れは全く
無いし、また外向きに流れる窒素の気流のために被めっ
き鋼板６の近くにドロスが近寄って悪影響を及ぼすこと
も無い。

以上に述べたように本考案を採用することによって生産
性およびめっき面の品質を大幅に向上させることがで
き、これの工業的価値は大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る設備の中央部分を示す
断面図、第２図は従来例に係る設備の中央部分を示す断
面図である。 10……スナウト、11……スナウト本体、12,13……ピン
チロール、14……出口閉塞板、15……伸縮継手、16……
上下駆動機構、17……浴面検出器、18……ガス吹込管、
19……逆流防止板、20……制御器。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状薄鋼板の連続溶融金属めっき設備にお
   いて加熱炉と溶融金属浴の中間に設置されるスナウトで
   あって、その下端部に、被めっき鋼板が接触することな
   く通過しうる最小面積の出口穴を設けた出口閉塞板と、
   この出口閉塞板に近接するスナウト内に被めっき鋼板を
   挟む少なくとも一対のピンチロールとを設けるととも
   に、スナウト内に不活性ガスを注入するためのガス吹込
   み管と、出口閉塞板と溶融金属浴表面との隙間を所要の
   一定値に保つように制御するための上下動駆動機構と、
   浴面検出器および制御器とを備えたことを特徴とする溶
   融金属めっき用スナウト。
2. 【請求項２】出口閉塞板と溶融金属浴表面との隙間が10
   0mm以下の一定値である請求項１記載の溶融金属めっき
   用スナウト。