JPS62205256A - 溶融メツキ目付量制御方法 - 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、溶融メッキ目付量制御方法、特に絞りロール
による絞りと加熱された非酸化性ガスの吹付けとを組合
せて高速薄目付けを行う溶融メ・ツキ目付量制御方法に
関する。

（従来の技術） 近年に至り、溶融メッキ、特に熔融亜鉛メ・２キの普及
、用途の拡大には著しいものがみられ、最近ではさらに
その経済性、生産性を改善するために高速での薄目付が
指向されている。今日目的とされているのはラインスピ
ード１５０ｍ／＋ｉｉｎ以上、目・付！［ｔ７０ｍｇ／
ｍ”以下の高速薄目付であるが、現在までのところ実操
業ラインでそのような目標値を達成するものはなかった
。

ところで、連続式溶融メツキラインにおいてメッキ浴か
ら引き上げられた鋼板に付着する過剰溶融金属をかき落
とす手法として、従来、ガスワイピングノズルによる付
ｔｒＷ＆制御が行われていた。

この手法において、付着量Ｗ　（Ｉ＋／ｎ？）は、ノズ
ル−金属ストリップ間距離Ｄ（非）、ノズルスリットギ
ャップＢ（ｍｍ）、ガス圧力Ｐ　（ｋｇ／ｃａｌ）によ
り決まる。すなわち、Ｗを小ならしめるためには、Ｄを
小さく、Ｂを大きく、Ｐを高くする必要があり、金属ス
トリップのラインスピード（ｍｐｍ）が大きくなるに従
い、溶融金属の絞り力を高めるためにこれらのパラメー
タを前述にように操作する必要がある。しかしながら、
Ｄ、Ｂ、Ｉ’を繰作するにも限界があり、たとえばＤは
金属ストリップの振動、反りが不可避であることから、
現状では１５曽脂以下とすることは難しく、またＢ、Ｐ
を大きくすることはガスの流量増大を招き、浴面スプラ
ッシュの増大、さらにはコスト上昇につながる。

ラインの生産性（生産１、ラインスピード、ガスコスト
など）を確保しつつ、薄目付を行う方式の確立が望まれ
ている。

特開昭５５−５０４５７号には、メッキ浴上方に設けら
れた絞り用ロールによって過剰付着溶融金属を除去して
からガスワイピングを行う方法が開示されている。この
場合、変更例としてメッキ浴而と絞り用［ｌ−ルとの間
に加熱手段を設けて溶融金属および絞りロールの加熱を
行っているが、具体的に示されているのはバーナ加熱で
あり、またワイピングガスとしても空気を使用している
ため、溶融金属の表面酸化は避けられず、そのような酸
化物の生成に伴って粘度は急速に上昇し、たとえワイピ
ングガス圧力を増大させてももはや、高速薄目付は実現
されない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、高速薄目イ］を可能にする溶融メッキ
目付囚制御方法を提供することである。

本発明のより具体的な目的は、ラインスピード１５０　
ｍｐｍ以上で目付量両面７０ｇ／ｍ以下、好ましくはラ
インスピード１５０　ｍｐｍ以上で目付址両面４０ｇ／
ｎ（以下の高速薄目付を可能にする溶融メッキ目付盪制
御方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上述の目的を達成すべく種々検討を重ね
た結果、高速薄目付には、絞りロールとガスワイピング
との組合せが有効であり、かつガスワイピング位置で溶
融金属の温度がその金属の融点以上となるようにすると
ともに、その酸化を可及的に防止することが有効である
ことを知見した。　１ 具体的には、メッキ浴から引き上げられた金属ストリッ
プを絞りロールで過剰分を落とし、かつ絞りロール上方
に設けたガスワイピングノズルでさらに薄目付を行う場
合、 Ｉ）ガスワイピングに非酸化性ガスを用いること、およ
び ｉｉ）絞りロール表面温度はメッキ浴の溶融金属の融点
以上であり、かつ金属ストリップもしくは金属ストリッ
プ上の溶融金属の温度と同等かそれ以上であること、 が、前述の目的達成には重要であることを知見した。

すなわち、　上述のｉ）は、通常用いられる空気ワイピ
ングではワイピング空気による溶融金属の酸化および冷
却により流動性が阻害されるから、その酸化を可及的に
防止するためであり、また、ｉｉ）は、溶融金属の凝固
、温度低下による粘性上界により流動性が低下するのを
防止するためである。

このように、本発明者らは、ロール絞りにより高速薄目
付を行う際には、溶融金属の流動性確保が最大のポイン
トであるとの認識に立ち、ガスワイピングの地点までの
溶融金属の流動性の確保を図ることの有効性を知ったの
である。

例えば、先のワイピング条件（Ｄ、Ｂ、Ｐ）を一定とし
た場合、溶融金属の目付量は主に溶融金属の流動性（粘
度）により決まる。また、粘度は、下記のように表現さ
れ、温度と組成との関数である。

粘度−ｒ　（温度１ＭＬ成） すなわち、温度に対しては、溶融点近傍温度領域では温
度がわずかに高くなっただけで、粘度は大幅に低下する
など温度に大きく依存する。また、組成については、酸
化物を形成した場合、−Ｓに酸化物の融点は極めて高い
ので、酸化による粘性低下への影響は大である。

かくして、前述のような高速薄目付には溶融金属温度お
よび酸化物生成が極めて大きな影響を有し、臨界的意義
を有することを知見し、本発明を完成した。　。

ここに、本発明の要旨とするところは、金属ストリップ
を連続的に溶融金属に浸漬してメッキを施す連続式溶融
メッキ法において、メッキ浴から引き上げられた金属ス
トリップを内部に加熱装置を持ちその表面温度が該溶融
金属の融点以上に加熱されたロール間に通して過剰目付
溶融金属を絞り、引き続いて加熱された非酸化性ガスの
吹付けによりさらに目付量制御を行うことを特徴とする
、溶融メッキ目付量制御方法である。

別の面からは、本発明の要旨とするところは、金属スト
リップを連続的に溶融金属に浸漬してメッキを施す連続
式溶融メッキ法において、メッキ浴から引き上げられる
゛金属ストリップを、ロール軸中心線がメッキ浴面より
上方にあり、かつメッキ浴面がロール胴体に接したロー
ル間に通して過剰目付溶融金属を絞り、引き続いて加熱
された非酸化性ガスの吹付けによりさらに目付量制御を
行うことを特徴とする、溶融メッキ目付■制御方法であ
る。

（作用） 次に、第１図によって本発明を具体的に説明する。なお
、以下の説明では、金属ストリップとして鋼板を使用し
、それに亜鉛メッキを施す場合を例にとって説明するが
、本発明はそれのみに制限されるものではなく、他の金
属の連続式溶融メッキにも適用できるものであることは
当然である。

第１図において、メッキ浴に送られる前に適宜常法によ
り清浄化ないし表面活性化処理、たとえば還元雰囲気で
の連続焼鈍を受けた鋼板２は、通常は非酸化性雰囲気に
保たれているスナウト４を経てメッキ浴６に供給され、
ジンクロール８を介してメッキ浴から引き上げられる。

メッキ浴面ｌＯ上にはワイピングノズル１２との間に絞
りロール１４が設けられている。

この絞りロール１４は、たとえば誘導加熱式などによっ
て内部からメッキ金属の融点以上に加熱されておりｓ　
　ｒＴＩｃ　（ＴｅｅｘｐｅｒａＬｕｒａ　Ｉｎｄｉｃ
ａｔｉｎｇ　Ｃａｎｔｒｏｌ）Ｊによる温度制御が行わ
れている。ｉｉｌ！常、亜鉛メッキの場合、この絞りロ
ール表面温度は４３０〜４８０℃の範囲になるように管
理する。絞りロール表面については、Ｚｎと反応して合
金層を作らないことが重要であり、Ｇｏ−Ｃｒ−Ｗ系溶
射、セラミックス、Ｃｒメンキなどが有効である。

絞りロールの内部加熱手段は上述のような誘導加熱方式
とすればよく、その機構、および温度制御系それ自体は
すでに公知であり、これ以上の説明を要しないと考えら
れるので省略する。

ワイピングノズル１２からは、不活性ガス、たとえば窒
素ガスが吹付けられる。このガスの温度もｒＴＩＣＪで
温度管理がなされ、通常は１００〜４００℃の間に制御
される。

なお、図示していないが、絞りロール１４とワイピング
ノズル１２を含めた目付量制御機器全体をフードで囲ん
で内部雰囲気を非酸化性とするように構成してもよい。

第２図は、別の変更例を示すもので、絞りロール１４の
一部がメッキ浴６内に浸漬されており、このような構成
によれば、前述の内部加熱は必要とせず、メッキ浴６か
らの熱によって亜鉛の融点以上の温度をｈπ保でき、し
かも絞りロールの温度管理が容易となる。このように、
絞りロール表面温度をメッキ金篇融点以上に保つために
ロールをメンキ浴面ｌＯに接触させ回転を行う方式を利
用する場合、ロール絞りを行いつつロールを浴面に接触
させるには、第３図に一部拡大して示すように、ロール
軸中心はメンキ浴面１０より上方にあることが必要であ
る。メッキ浴への浸漬深さは、ロール直径の２〜３０％
、好ましくは５〜１０％である。

かくして本発明によれば、いずれの態様においてもライ
ンスピード１５０　ＩＩＩｐｍで目付量両面７０　ｇ／
ｒｄ以下、特に４０ｇ／ｎｌ以下という高速薄目付が可
能となるのである。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。実施例中、「％」は特に指定のない限リ「重量％」で
ある。

次羞貫上 第１図に概略を示した装置を使用し、実際に高速で通板
して、連ｙｔ溶融亜鉛メンキ試験を行った。

ン容融合属は、八ｌ−０，１６％、ｒ’ｂ＝０．０３％
、Ｆｅ＝０゜０３％、残部Ｚｎからなる溶融Ｚｎであり
、浴温は４６０℃に制御した。鋼板はスナウトから材温
４６０℃でメッキ浴に侵入し、メッキ浴を出たところで
の材温は同じ４６０℃であった。

絞りロールは内部に誘導加熱装置を内蔵しており、ロー
ルを鋼板に接触させない状態で予め表面温度を４００℃
に加熱しておき、この加熱状態を保ってロールを鋼板に
接触させた。ロール表面温度は鋼板に接触後約ｌＯ分で
４５０℃の一定温度となり、融点以上の温度が確保され
た。ワイピングガスとしては４００℃に加熱された窒素
ガスを用いた。窒素ガスが４００℃に加熱されているた
め、ワイピングノズルを通過後でも材温は４４０℃を確
保できた。

このような溶融亜鉛メッキ試験の結果得られたラインス
ピードと目付量との関係を、４００℃の窒素ガスによる
ソイピングのみで目付量制御し、た場合の結果と併せて
、第４図に示す。第４図のグラフかられかるように、目
イ寸！汗はワイピングのみの場合に比べて約４０％に低
減可能であり、特に高速域（ラインスピード１６０　ｍ
ｐｍ以」二）において効果が著しい。また、ラインスピ
ード１２０１１１ｐＩＩ＋以下において両面目付ｆｆ１
３０　ｇ　／　ｍで一定であり、両面３０ｇ／ｎ（がこ
の方式の限界であると思われる。

比較のため、同一条件で常温Ｎ２ガスを吹きイ４け、絞
りロールを使用しなかった場合、および４００℃の加熱
絞りロールのみを使用した場合について試験したが、ラ
インスピードは１６１１／ｓｉｎ　、目付量は１１０ｇ
／ｓ＋”が最も良い結果であった。

次に、ワイピングガスの加熱温度を種々変えて目付寸調
整を行った場合の結果を、ロール絞りを行わない比較例
のそれとともに第５図にグラフで示す。

環１随！ 本例では、第２図に示す装置を使って、実施例１を繰り
返した。ただし、本例の場合、絞りロールは、ロールを
鋼板に接触させない状態で予め表面温度が亜鉛の融点（
４１９℃）以上になるまでロールをメッキ浴に接した状
態でオフライン回転させ、融点以上になったところでロ
ールを鋼板に接触させた。実施例１の場合とほぼ同様の
結果が得られ、高速薄目付が可能であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法の実施に使用される溶融金属メ
ッキ装置の１例を示す略式説明図、第２図は、本発明の
方法の実施に使用される溶融金属メッキ装置の別の例を
示す略式説明図、第３図は、第２図の絞りロールの一部
拡大図、第４図は、加熱ガスワイピングのみ、および本
発明による加熱ガスワイピングとロール絞りを併用した
場合のラインスピードとＺｎ目付壇との関係を示すグラ
フ、および 第５図は、本発明におけるＺｎ目付盪とワイピングガス
温度との関係を示すグラフである。 ２：　鋼板、　　　　４：スナウト、 ６：　メッキ浴、　　８ニシンクロール、ｌＯ：　　メ
ッキ浴面、１２：　ワイピングノズル、１４：　　絞り
ロール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ストリップを連続的に溶融金属に浸漬してメ
   ッキを施す連続式溶融メッキ法において、メッキ浴から
   引き上げられた金属ストリップを内部に加熱装置を持ち
   その表面温度が該溶融金属の融点以上に加熱されたロー
   ル間に通して過剰目付溶融金属を絞り、引き続いて加熱
   された非酸化性ガスの吹付けによりさらに目付量制御を
   行うことを特徴とする、溶融メッキ目付量制御方法。
2. （２）金属ストリップを連続的に溶融金属に浸漬してメ
   ッキを施す連続式溶融メッキ法において、メッキ浴から
   引き上げられる金属ストリップを、ロール軸中心線がメ
   ッキ浴面より上方にあり、かつメッキ浴面がロール胴体
   に接したロール間を通して過剰目付溶融金属を絞り、引
   き続いて加熱された非酸化性ガスの吹付けによりさらに
   目付量制御を行うことを特徴とする、溶融メッキ目付量
   制御方法。