JPH11209858A - 溶融めっき金属浮上用空中ポット - Google Patents
溶融めっき金属浮上用空中ポットInfo
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Abstract
溶融めっき金属浮上用空中ポットを得る。 【解決手段】 鋼帯1の搬入開口部13を挾んで対峙す
る電磁石10の磁極面17を、前記搬入開口部13を通
過する前記鋼帯1による板幅方向の磁束密度変化を補償
するように設定した。
Description
あって、溶融めっき金属浮上用空中ポットに関する。
鈍炉で表面活性化された鋼帯を溶融めっき浴に浸漬し、
この溶融めっき浴に浸漬された状態で回転駆動されるシ
ンクロールにより、この溶融めっき浴から垂直方向に鋼
帯を引き上げることが行なわれる。
ンクロールが回転するため、シンクロールとの接触不良
に起因した擦り疵が鋼帯表面に発生するのを避けられ
ず、鋼帯表面に形成されるめっき層に悪影響を及ぼす。
付与されるため、シンクロールを通過した後の鋼帯に板
幅方向の反りが発生し、この板幅方向の反りは、溶融め
っき浴から引上げられた鋼帯をガスワイピングする際に
ワイピングノズルと鋼帯表面との距離を変動させること
になって、結果として不均一ワイピングによって板幅方
向に関するめっき付着量にバラツキが発生し易くなる。
されることから、大容量の溶融めっき槽が必要とされ、
浴組成の切換えが困難になる。
上述の如き問題が生じており、このため現在では、この
ようなシンクロールによる悪影響を排除して高品質の溶
融めっき鋼帯を製造するため、シンクロールを使用しな
い溶融めっき設備を用い、鋼帯を下から上に一方向に走
行させて空中ポットに収容した溶融めっき金属中を通過
させる方式が検討されており、特開平8−333663
号公報等で提案されている。
図2に示すように、還元焼鈍炉で表面活性化された鋼帯
1は、導入室2内に配置されているデフレクタロール3
を経て上方へ引き上げられ、シールロール4を経て空中
ポット5に導入される。鋼帯1の酸化を防止するため導
入室2内には、H2 −N2 ガスが満たされており、シー
ルロール4と空中ポット5との間にはN2 ガスが満たさ
れている。シールロール4は、導入室2と空中ポット5
との間をガス遮断し、めっき開始時及びめっき停止時等
に導入室2への大気侵入を防止する。
ポット8から供給配管9を経て空中ポット5へ送り込ま
れる。空中ポット5内の溶融めっき金属6は、鋼帯1と
接する側で上へ流れるように循環し、両側部からオーバ
ーフローして接続室へ落ち、排出管12を経てサブポッ
ト8内へ流下する。空中ポット5は、図3の如く、底部
に鋼帯搬入開口部13が形成されており、この開口部1
3から溶融めっき金属6が漏出・流下しないように、上
向きの電磁力を溶融めっき金属6に付与する電磁石10
が開口部13の周囲に設けられている。
に底部から鋼帯1を導入し、溶融めっき金属6と接触さ
せた後、上方に引き上げることにより鋼帯1が溶融めっ
きされる。空中ポット5を出た後の鋼帯1にガスワイピ
ングノズル11からワイピングガスを吹き付けることに
より過剰量の溶融めっき金属6が除去され、めっき付着
量が調整された溶融めっき鋼帯が製造される。めっき作
業中は、空中ポット5の排出管12につながる接続室側
の壁をプラグ14で塞ぎ、電磁石10による電磁力で鋼
帯搬入開口部13から溶融めっき金属6が漏出・流下す
るのを阻止しながら、空中ポット5内に所定量の溶融め
っき金属6を溜めて保持する。めっき作業を停止させる
ときには、プラグ14を開放し、排出管12を経由して
空中ポット5内の溶融めっき金属6をサブポット8に排
出する。
常、開口部13内を通過する鋼帯1の両面に対向する配
置の一対の磁極面17を対峙させた構成の鉄心コア15
とこの鉄心コア15に設けた複数個の励磁コイル16と
で構成されている。この場合、一対の磁極面17は板幅
方向に平行に相互に一定間隔gを隔てて設けられてい
る。そして、励磁コイル16へ通電すると、図5に示す
ように磁極面17間に鋼帯1の表裏を貫通する方向に磁
束Bを発生し、磁束Bにより溶融めっき金属内に生じる
板幅方向の誘導渦電流Iによって、上向きの電磁押上力
Fが発生する。この上向きの電磁力Fで鋼帯搬入開口部
13内の溶融めっき金属6を押し上げ保持することによ
って溶融めっき金属6の漏出・流下が防止される。
保持が行われるが、更に、従来では、例えば特開平7−
48660号公報に開示されるように、溶融金属より電
気伝導度が大きいブスバ−を鋼帯搬入開口部13の回り
に、図6、7、8の如く配置することにより、渦電流を
このブスバ−18に流して溶融金属中の電流の方向転換
による押上力の低下を防止するという改良も行われてい
る。押し上げ力Fの発生に係る詳細は、次のようにな
る。図4の電磁石10の励磁コイル16に交流を通電
し、鉄心コア15内に交番磁界を発生させると、磁極面
17間にも交番磁界が現われる。ここにおいて、図6、
図7、図8にて示す渦電流用ブスバー18と溶融めっき
金属6、鋼帯1からなる系に着目するとき、ある瞬間の
磁束密度は、磁極間空間にてBg 、溶融めっき金属内で
Bzg、磁極間鋼帯挿入部でBs 、溶融めっき金属内の鋼
帯挿入部でBzsとなり、この交番磁束を打ち消すように
誘導渦電流が流れる。すなわち、溶融めっき金属底面及
び一部鋼帯表面〜渦電流ブスバー18からなる閉ループ
を図8に示す如きIz ,Izs〜Ibという具合に流れ
る。なお、鋼帯1の表面での渦電流はIs が流れる。こ
の結果、電磁石10による磁束密度と渦電流とによるベ
クトルの外積が電磁力となって渦電流に作用することに
なり、溶融めっき金属底面に流れる渦電流には絶えず上
向きの力(図5F)が働くことになる。
した空中ポットにおいては、次のような問題が生じてい
る。図4に示すように電磁石10の磁極面17は板幅方
向に平行に形成され、換言すれば磁極面17間の間隔g
が一様に形成されている。この場合、めっき作業時鋼帯
1が空中ポット5の鋼帯搬入開口部13を通過している
と、鋼帯1による磁束Bのしゃ断作用によって図4
(b)の如く「板あり部」aと「板なし部」bとで磁束
密度分布が変化する。つまり、交番磁束にて生ずる金属
中の渦電流により交流磁束は侵入しにくくなり金属は、
一種の磁気シールドとなるが、また、溶融めっき金属で
はこの渦電流によって制限される磁束と渦電流とによっ
て電磁押上力が発生するのであるが、交流磁束に対して
直交するよう位置する鋼帯1ではこの表面の渦電流によ
る磁場のため磁束密度が減少することになる。この結
果、「板なし部」bでは略一定の磁束密度が保たれる反
面、「板あり部」aでは鋼帯1の中央部にて磁束密度が
最も低下するという放物線状の磁束分布となる。なお、
この磁束密度分布は実験にても確認された。
の変化は、板幅方向での電磁押上力Fの分布に変化をも
たらし、鋼帯搬入開口部13付近の溶融めっき金属6に
板幅方向の不規則な流れを生じさせ、この開口部13内
の溶融めっき金属6を不安定にする。この開口部13内
の溶融めっき金属6が不安定になると、この開口部13
からの溶融めっき金属6流出が生じ易くなる。同時に、
空中ポット5内の溶融めっき金属6の循環が乱れて鋼帯
1への均質な溶融めっきを阻害する原因となるのを避け
られない。また、この板幅方向での磁束密度分布の変化
による鋼帯搬入開口部13の溶融めっき金属6の保持力
の低下を補うために、電磁石10には運転中に高めの電
磁力を生じさせることが必要になり、大きい投入電力が
必要になる。
方向に均一な磁束密度分布となるようにした溶融めっき
金属浮上用空中ポットを提供する。
発明は、次の発明特定事項を有する。 (1)鋼帯の搬入開口部からの溶融めっき金属の流下を
防止する電磁力を発生する電磁石を上記搬入開口部の両
側から挾むように対峙させた溶融めっき金属浮上用空中
ポットにおいて、前記鋼帯の搬入開口部を挾んで対峙す
る電磁石の磁極面を、前記搬入開口部を通過する前記鋼
帯による板幅方向の磁束密度変化を補償するように形成
したことを特徴とする。
磁極面は、この磁極面間の磁束密度が前記板幅方向で一
定となるよう凸曲面状に形成したことを特徴とする。
実施の形態の一例を説明する。なお、図1において、図
2〜図8と同一部分には同符号を付す。まず、一般的に
は、図1、図5に示す構成にあって、電磁石10の励磁
コイル16への通電によって磁極面17間に得られる鋼
帯1面と直角方向の磁束密度Bと、この磁束密度Bによ
って生じる誘導渦電流Iと、この誘導渦電流1により発
生する上向きの電磁押上力Fとをベクトルとして捕らえ
ると、前述の如く外積〔F=I×B]として表わされ
る。しかも、誘導渦電流Iは磁束密度Bに比例すること
になるので、磁極面17間の磁束密度Bと電磁押上力F
とはF∝B2 に示す関係が生ずる。したがって、磁束密
度Bの少しの変化であっても電磁押上力Fは大きく違っ
てくることになる。
イル巻数をN、励磁コイル16に流れる電流をIc 、励
磁コイル16の起磁力をf1 とすると、起磁力f1 は次
の式で表わされる。 f1 =2・N・Ic ・・・・・・・・・・・・・(1) また、磁極面17間における、「板あり部」aと、「板
なし部」bの透磁率をμ0 としてほぼ同一の定数と考
え、磁路の断面積をA,磁束密度をBとすれば、磁束密
度Bは、次の式で表わされる。 B=μ0 ・f1 /A・g=μ0 ・2・N・Ic /A・g ・・(2)
=2・N・Ic を一定にすれば、磁束密度Bの大きさ
は、磁極面17間の間隔gの大きさに依存し、一定の割
合で反比例することになる。
目し、図1(b)に示す如く、磁極面17間の「板あり
部」aと、「板なし部」bとで、一定の平均した磁束密
度Bを保つように、鋼帯搬入開口部13を挾んで対峙す
る磁極面17を、図4(b)に示す鋼帯1の通過時の遮
蔽作用による板幅方向の磁束密度変化を補償するよう
に、板幅方向に異なる磁極面間隔g分布を設定し、図1
(a)に示す凸曲面状の磁極端面で構成したものであ
る。すなわち、板幅方向の複数点で、前記(2)式に基
いて磁束密度変化を補償するに必要な磁極面間隔g値を
設定し、電磁石10の磁極面17間を、鋼帯搬入開口部
13の中央部で最少の磁極面間隔gmin 、鋼帯搬入開口
部13の両端部で最大の磁極面間隔gmax とする間隔g
の分布にて、相互に凸曲面状の端面で向かい合う磁極面
として構成したものである。
ット5にサブポット8から溶融めっき金属6をポンプ7
により供給し、電磁石10の励磁コイル16に設計され
た一定の電力(電流)を通電し、この状態で空中ポット
5に鋼帯1が下から上へ通過開始されると、相互に凸曲
面状の端面で向かい合う磁極面17間には、前記(2)
式にて磁極面間隔gが小さい位置ほど、すなわち、板幅
中央部分ほど大きい磁束密度Bが発生し、この磁束密度
Bに対応した電磁押上力Fが発生する。
る板幅方向の磁束密度Bの低下量を、板幅方向に適当な
ピッチで予め計測し、これを基に前記(2)式により磁
束密度Bの計測位置毎の低下量を補償するに必要な磁極
面間隔gの分布を設定しておくことによって、磁極面1
7間で発生する上向き電磁押上力Fが、鋼帯1の遮蔽作
用による磁束密度Bの低下分布を相殺し、図1(b)に
示すように鋼帯搬入開口部13の「板あり部」a及び
「板なし部」bを含む全幅域に、均等な所定の磁束密度
Bを保つことができるようになる。
帯の搬入開口部を挾んで対峙する電磁石の磁極面を、前
記搬入開口部を通過する前記鋼帯による板幅方向の磁束
密度変化を補償するように形成したことにより、例えば
凸曲面状に形成したことにより、実際の開口部内の溶融
めっき金属には、板幅方向に設計値通りの均等な分布の
電磁押上力が働くようになり、鋼帯搬入開口部内の溶融
めっき金属の不安定な遊動がなくなり、めっき運転中に
おけるこの開口部からの溶融めっき金属流出の危険がな
くなる。同時に空中ポット内の溶融めっき金属の循環が
安定し、均質な溶融めっき鋼帯を生産できるようにな
る。また、鋼帯が磁束を遮蔽することで生じる磁束密度
分布の低下を、大きい投入電力で補う必要がなくなり、
経済的に溶融めっき鋼帯を生産できる効果が得られる。
図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 鋼帯の搬入開口部からの溶融めっき金属
の流下を防止する電磁力を発生する電磁石を上記搬入開
口部の両側から挾むように対峙させた溶融めっき金属浮
上用空中ポットにおいて、 前記鋼帯の搬入開口部を挾んで対峙する電磁石の磁極面
を、前記搬入開口部を通過する前記鋼帯による板幅方向
の磁束密度変化を補償するように形成したことを特徴と
する溶融めっき金属浮上用空中ポット。 - 【請求項2】 前記電磁石の磁極面は、この磁極面間の
磁束密度が前記板幅方向で一定となるよう凸曲面状に形
成したことを特徴とする請求項1記載の溶融めっき金属
浮上用空中ポット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01016998A JP3810545B2 (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 溶融めっき金属浮上用空中ポット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01016998A JP3810545B2 (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 溶融めっき金属浮上用空中ポット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209858A true JPH11209858A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3810545B2 JP3810545B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=11742789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01016998A Expired - Fee Related JP3810545B2 (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 溶融めっき金属浮上用空中ポット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3810545B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002083970A1 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Posco | Apparatus and method for holding molten metal in continuous hot dip coating of metal strip |
| KR20040019730A (ko) * | 2002-08-29 | 2004-03-06 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 교류전자기장을 이용한 용융도금공정의 용융금속 부양방법및 그 장치 |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP01016998A patent/JP3810545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002083970A1 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Posco | Apparatus and method for holding molten metal in continuous hot dip coating of metal strip |
| US6984357B2 (en) | 2001-04-10 | 2006-01-10 | Posco | Apparatus and method for holding molten metal in continuous hot dip coating of metal strip |
| EP1379707A4 (en) * | 2001-04-10 | 2006-09-06 | Posco | Apparatus and method for holding molten metal in continuous hot dip coating of metal strip |
| KR20040019730A (ko) * | 2002-08-29 | 2004-03-06 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 교류전자기장을 이용한 용융도금공정의 용융금속 부양방법및 그 장치 |
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|---|---|
| JP3810545B2 (ja) | 2006-08-16 |
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