JPH1046309A - めっき付着量の制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき付着量を調整した直後の鋼帯を円弧状
及び逆円弧状に電磁力で湾曲することにより、走行して
いる鋼帯の振動及び幅反りを抑え、幅方向及び長手方向
に関してめっき付着量が均一化されためっき鋼帯を得
る。 【解決手段】 めっき浴２から引き上げられた鋼帯３の
走行軌跡の両側に配置されたワイピング装置（移動磁場
発生コイル４Ｒ，４Ｌ）で鋼帯表面にある過剰の溶融め
っき金属を流下させる。ワイピング装置の上方に配置さ
れた下側磁気拘束手段５Ｒ，５Ｌで鋼帯を円弧状に弾性
変形させた後、上側磁気拘束手段６Ｒ，６Ｌで鋼帯３を
逆円弧状に弾性変形させる。磁気拘束手段５Ｒ，５Ｌ，
６Ｒ，６Ｌに供給する電流は、走行している鋼帯３の位
置を位置センサー７で検出し、基準位置から測定位置の
ズレに応じて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、めっき付着量を制御す
る際に鋼帯の走行状態を制御してめっき付着量を均一化
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯に
付着している過剰な溶融めっき金属を除去し、めっき付
着量を調整する手段としてガスワイピングが汎用されて
いる。ガスワイピングでは、鋼帯の幅方向に沿って配列
されるガスノズルを多段に配置し、めっき浴から引き上
げられた直後の鋼帯表面に高圧ガスを吹き付け、ガスの
噴射圧によってめっき付着量を調整している。めっき浴
から引き上げられた鋼帯は、走行中に振動しているの
で、ガスノズルと鋼帯表面との間隔が不規則的に変化す
る。そのため、ガス衝突圧の変動が避けられず、結果と
して鋼帯の長手方向に関してめっき付着量が不均一にな
り易い。また、めっき浴から引き上げられた鋼帯は幅方
向に湾曲した形状になっている。この幅反りは、ガスノ
ズルと鋼帯表面との距離を変動させ、鋼帯の幅方向に関
してめっき付着量を不均一化する原因となる。

【０００３】そこで、特開平７−１０２３５４号公報で
は、鋼帯の走行ラインを円弧状に曲げるように、鋼帯の
両側に設けた静圧パッドの気体噴射ノズルから高圧ガス
を吹き付けている。この方法では、高圧ガスによって鋼
帯が所定走行ラインに沿って保持されるため鋼帯の振動
が抑制され、また円弧状に曲がっていることから幅方向
の剛性が増して幅反りが矯正され、結果として長手方向
及び幅方向に関するめっき付着量の不均一化が解消され
るとしている。しかし、鋼帯を円弧状に曲げるために
は、非常に高圧のガス圧が必要とされる。鋼帯表面に高
圧ガスが衝突すると、大きな衝撃音が発生し、騒音によ
り作業に支障がきたされる環境となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】騒音の大きなガスワイ
ピングに代わるめっき付着量制御手段として、電磁力を
使用した方法が特開昭５１−６３３２２号公報で提案さ
れている。この方法では、めっき浴から引き上げられる
鋼帯の走行ラインの両側に電磁コイルを配置し、発生し
た移動磁界で鋼帯に下向きの電磁力を付与する。鋼帯表
面にある過剰のめっき金属は、この電磁力によって搾り
取られて下方に流動し、めっき浴に返送される。過剰の
溶融めっき金属を鋼帯表面から除去するためには、電磁
コイルと鋼帯表面に可能な限り近接配置し、大きな電磁
力を発生させることが必要となる。

【０００５】しかし、電磁力でめっき付着量を制御する
場合、鋼帯に磁気吸引力が作用し、近い方の電磁石に鋼
帯が吸引され易い。その結果、正規の走行ラインからず
れた鋼帯が周辺機器に接触し、めっき層に表面疵を発生
させる原因となる。また、めっき浴から引き上げられた
鋼帯に幅反りがあると、鋼帯に作用する電磁力が板幅方
向に関して異なり、めっき付着量が板幅方向に変動する
原因となる。本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、めっき付着量を制御する際に鋼帯
の走行軌跡を電磁力で拘束することにより、鋼帯の振動
及び幅反りを抑制し、鋼帯の長手方向及び幅方向に関し
てめっき付着量が均一なめっき鋼板を静かな作業環境で
製造することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のめっき付着量制
御方法は、その目的を達成するため、めっき浴から引き
上げられた鋼帯の走行軌跡の両側に配置されたワイピン
グ装置で鋼帯表面にある過剰の溶融めっき金属を流下さ
せ、ワイピング装置の上方に配置された下側磁気拘束手
段で鋼帯を一面側に円弧状に弾性変形させた後、上側磁
気拘束手段で鋼帯を他面側に円弧状に弾性変形させるこ
とを特徴とする。磁気拘束手段に供給する電流は、走行
している鋼帯の位置を位置センサーで検出し、基準位置
から測定位置のズレに応じて制御されることが好まし
い。

【０００７】また、めっき付着量制御装置は、めっき浴
から引き上げられた鋼帯の走行軌跡の両側に配置された
一対のワイピング装置と、ワイピング装置の上方に配置
され、鋼帯を一面側に円弧状に弾性変形させる円筒状電
磁石と凹面状電磁石をもつ下側磁気拘束手段と、ワイピ
ング装置の上方に配置され、鋼帯を他面側に円弧状に弾
性変形させる円筒状電磁石と凹面状電磁石をもつ上側磁
気拘束手段とを備えている。拘束用電磁石に供給する電
流を調整する手段としては、走行している鋼帯の位置を
検出する位置センサーを鋼帯の両側に配置し、位置セン
サーで検出された鋼帯の測定位置が入力される制御機構
を介して位置センサーを磁気拘束手段に接続する方式が
採用される。

【０００８】

【実施の形態】本発明に従っためっき付着量制御装置
は、図１に示すように、シンクロール１を周回してめっ
き浴２から引き上げられる鋼帯３の両側に一対の移動磁
場発生コイル４Ｒ，４Ｌを配置している。図１ではワイ
ピング装置として移動磁場発生コイルを採用している
が、本発明はこれに拘束されるものではなく、ガスワイ
ピング装置を使用することもできる。移動磁場発生コイ
ル４Ｒ，４Ｌは、鋼帯３に渦電流を発生させ、鋼帯３の
表面にある溶融状態のめっき金属に下向きの電磁力を加
える。これにより、鋼帯３の表面から過剰のめっき金属
が除去され、めっき付着量が制御される。移動磁場発生
コイル４Ｒ，４Ｌの上方には、一対の電磁石５Ｒ，５Ｌ
をもつ下側磁気拘束手段が配置されている。各電磁石５
Ｒ，５Ｌは、鋼帯３の板幅方向に沿って複数個配置する
ことが好ましい。電磁石５Ｌは円筒状で、電磁石５Ｒは
電磁石５Ｌの円筒面と等距離になる凹面をもっている。
鋼帯３は、電磁石５Ｒと５Ｌとの間を通過するとき、磁
力によって電磁石５Ｌの円筒面に対応する形状に湾曲す
る。

【０００９】電磁石５Ｒ，５Ｌの上方には、一対の電磁
石６Ｒ，６Ｌをもつ上側磁気拘束手段が配置されてい
る。各電磁石６Ｒ，６Ｌも、鋼帯３の板幅方向に沿って
複数個配置することが好ましい。電磁石６Ｒは円筒状
で、電磁石６Ｌは電磁石６Ｒの円筒面と等距離になる凹
面をもっている。鋼帯３は、電磁石６Ｒと６Ｌとの間を
通過するとき、磁力によって電磁石６Ｒの円筒面に対応
する形状に湾曲する。このように鋼帯３を円弧状に曲げ
た後、逆円弧状に曲げるとき、磁力による鋼帯３の拘束
が確実になる。そのため、シンクロール１との間で所定
の張力を鋼帯３に加えることができ、鋼帯３の走行状態
が安定化する。また、下側磁気拘束手段５Ｒ，５Ｌで
は、コイルの吸着を防止すると共に、幅反りを矯正す
る。上側磁気拘束手段６Ｒ，６Ｌでは、鋼帯３を正規の
走行ラインに戻す。

【００１０】電磁力を効率よく作用させるためには、磁
気拘束手段を鋼帯３の表面に可能な限り接近させる。こ
の場合、鋼帯３が正規の走行ラインからずれると、近い
方の電磁石による電磁力が大きく作用するため、その電
磁石に鋼帯３が吸引される虞れがある。この吸引は、正
規の走行ラインからずれた鋼帯３の変位量に応じて電磁
力を調整することにより防止される。具体的には、図２
に示すように位置センサー７を電磁石５Ｒに組み込む。
なお、図２では、下側磁気拘束手段の片方の電磁石５Ｒ
だけを示しているが、他方の電磁石５Ｌ及び上側電磁石
６Ｒ，６Ｌにも同様な位置センサー７を組み込むことが
できる。位置センサー７は、図２のように電磁石５Ｒと
一体化することなく電磁石５Ｒと５Ｌとの間を通過する
鋼帯３の位置を検出できる限り、電磁石５Ｒから独立し
て設けることができる。

【００１１】走行している鋼帯３の位置を位置センサー
７で検出し、測定位置を示す信号８として制御機構９に
入力する。制御機構９には、鋼帯３の基準位置を示す信
号１０が予め入力されており、測定位置信号８と基準位
置信号１０とを比較して、正規の走行ラインからずれて
いる鋼帯３の変位量を演算する。演算結果は、鋼帯３が
接近した側の電磁力が弱くなるように、制御信号１１と
して電磁石５Ｒに出力される。これにより、他方の電磁
石５Ｌで発生する電磁力が相対的に大きくなり、鋼帯３
は正規の走行ラインに引き戻される。このように電磁力
で鋼帯３を２段階で円弧状及び逆円弧状に湾曲させなが
ら通板するとき、従来の設備構成を大幅に替えることな
く、磁気拘束手段を組み込むだけで、鋼帯の長手方向及
び板幅方向に関してめっき付着量が均一化されためっき
鋼帯を製造することができる。また、高圧ガスを使用し
ないことから、騒音によって作業環境が悪化することも
ない。

【００１２】

【実施例】高さ１０００ｍｍ，幅１５００ｍｍの移動磁
場発生コイル４Ｒ，４Ｌを、めっき浴２から引き上げら
れる鋼帯３の走行ラインの両側に相互間距離１０ｍｍで
対向配置した。移動磁場発生コイル４Ｒ，４Ｌの上方
に、直径１００ｍｍ，高さ３００ｍｍで２０００ターン
の円柱状電磁石５Ｌと、曲率半径５０ｍｍの半円状凹面
をもつ２０００ターンの電磁石５Ｒを鋼帯３の板幅方向
に沿ってそれぞれ３個配置し、下側磁気拘束手段とし
た。電磁石５Ｒの内部には、ヘッドに磁気シールドを施
した渦流式センサーを位置センサー７として挿入した。
また、下側磁気拘束手段の上方に、同様な円筒状の電磁
石６Ｒ及び半円状凹面をもつ電磁石６Ｌを配置し、上側
磁気拘束手段とした。

【００１３】板厚０．８ｍｍ，板幅１２００ｍｍの鋼帯
３を通板速度１００ｍ／分で溶融めっき浴２に送り込
み、めっき浴２から上方に引き上げた。一相当りの電流
値１５００Ａで１０００Ｈｚの三相交流を移動磁場発生
コイル４Ｒ，４Ｌに供給し、引上げ直後の鋼帯に下向き
の電磁力を作用させ、鋼帯表面に付着している過剰な溶
融状態のめっき金属を除去した。電磁石５Ｒ，５Ｌ及び
６Ｒ，６Ｌに供給する直流電流は、鋼帯３の振動及び機
械的特性に応じて５０〜２００Ａの範囲で調整した。こ
の条件下で溶融めっきしたとき、走行している鋼帯３の
振動が大幅に抑制され、静かな環境で溶融めっきするこ
とが可能になった。得られた溶融めっき鋼板のめっき付
着量を測定し、めっき付着量の板幅方向に沿ったバラツ
キを求めた。調査結果を、電磁石５Ｒ，５Ｌ及び６Ｒ，
６Ｌで磁気拘束しない場合と比較して図３に示す。

【００１４】図３から明らかなように、本発明に従って
鋼帯３を磁気拘束しながら溶融めっきしたものでは、板
幅方向に関するめっき付着量のバラツキが±１０ｇ／ｍ
² 以下に抑えられていた。これに対し、磁気拘束しない
場合、板幅方向に関するめっき付着量のバラツキは±２
０ｇ／ｍ² と大きくなっていた。これは、鋼帯３を円弧
状及び逆円弧状に湾曲することにより幅反りを解消し、
移動磁場発生コイル４Ｒ，４Ｌの電磁力が板幅方向に関
して均一化された結果であると推察される。磁気拘束
は、鋼帯３の長手方向に関するめっき付着量のバラツキ
の抑制にも効果があった。これは、電磁石５Ｒ，５Ｌ及
び６Ｒ，６Ｌに供給される電流を制御して鋼帯３を基準
位置に確保することにより、走行している鋼帯３の振動
が抑制された結果であるとみられる。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、鋼帯表面に付着している過剰の溶融めっき金属を搾
り取る際、ワイピング装置の上方に２段配置した磁気拘
束手段で鋼帯を円弧状及び逆円弧状に湾曲させ、走行し
ている鋼帯の振動や幅反りを抑制している。そのため、
鋼帯表面のめっき金属が均等に除去され、幅方向及び長
手方向に関してめっき付着量が均一化される。このよう
にして、本発明によるとき、騒音のない静かな環境で均
質なめっき層が形成されためっき鋼帯が製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って移動磁場発生コイル及び磁場
拘束手段を設けためっき付着量制御装置

【図２】 位置センサーを組み込んだ電磁石

【図３】 磁場拘束手段がめっき付着量の均一化に及ぼ
す影響を表したグラフ

【符号の説明】

１：シンクロール ２：溶融めっき浴 ３：鋼帯
４Ｒ，４Ｌ：移動磁場発生コイル ５Ｒ，５Ｌ：下
側磁場拘束手段の電磁コイル ６Ｒ，６Ｌ：上側磁場
拘束手段の電磁コイル ７：位置センサー ８：鋼
帯の測定位置信号 ９：制御機構 １０：鋼帯の基準位置信号 １１：
電磁石に供給する電流を制御する制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 一成 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき浴から引き上げられた鋼帯の走行
   軌跡の両側に配置された一対のワイピング装置で鋼帯表
   面にある過剰の溶融めっき金属を流下させ、ワイピング
   装置の上方に配置された下側磁気拘束手段で鋼帯を一面
   側に円弧状に弾性変形させた後、上側磁気拘束手段で鋼
   帯を他面側に円弧状に弾性変形させることを特徴とする
   めっき付着量の制御方法。
2. 【請求項２】 走行している鋼帯の位置を位置センサー
   で検出し、基準位置から測定位置のズレに応じて磁気拘
   束手段に供給する電流を調整する請求項１記載のめっき
   付着量の制御方法。
3. 【請求項３】 めっき浴から引き上げられた鋼帯の走行
   軌跡の両側に配置された一対のワイピング装置と、ワイ
   ピング装置の上方に配置され、鋼帯を一面側に円弧状に
   弾性変形させる円筒状電磁石と凹面状電磁石をもつ下側
   磁気拘束手段と、ワイピング装置の上方に配置され、鋼
   帯を他面側に円弧状に弾性変形させる円筒状電磁石と凹
   面状電磁石をもつ上側磁気拘束手段とを備えているめっ
   き付着量の制御装置。
4. 【請求項４】 走行している鋼帯の位置を検出する位置
   センサーを鋼帯の両側に配置し、位置センサーで検出さ
   れた鋼帯の測定位置が入力される制御機構を介して位置
   センサーを磁気拘束手段に接続している請求項３記載の
   めっき量付着の制御装置。