JPS62205259A - 溶融金属めつき装置 - 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、溶融金属めっき装置、特に高速で薄目付を行
うのに適する溶融金属めっき装置に関する。

（従来の技術） 第１図に示すように、溶融金属めっきは、溶融金属浴２
にスナウト４を介して供給される金属ストリップ６をこ
の溶融金属浴２に浸漬後、そこから連続的に引き上げる
ことによって行っている。

引き上げ後は、ワイピングノズル８からの気体の吹き付
けによってめっき目付量の調節を行うのである。

近年に至り、このような溶融金属めっき、例えば溶融亜
鉛めっきの普及には目を見張るものがあり、特に最近で
はその経済性、生産性をさらに一層改善するために、高
速での薄目付が指向されている。

溶融金属めっきにおいて高速でかつ薄ｌ」付を実現する
には、ワイピングノズルと金属ストリップとのいわゆる
ノズル間隔を狭める、ワイピングガス圧力を高める、ノ
ズルスリットギャップを太きくする等の手段が考えられ
る。しかし、ノズル間隔を狭くするにはストリップの振
動等によって限界がある。また、ワイピングガス圧力を
大きくしても臨界圧力を超えれば効果が期待できなくな
る。

そこで、ノズルスリットギヤノブを大きくする手段が考
えられるが、その結果、ガス流量が増大し、金属ストリ
ップに当たった後のワイピングガスの流れが金属溶融浴
面にｊＪｉ突し、亜鉛等の溶融金属をはねあげることと
なる。

第２図に模型的に描いているように、ワイピングノズル
８からのガス流量が多いと、図中、矢印で示すように、
高速でワイピングガスが浴面１０にｆＪｉ突し、浴面１
０からの溶融金属のはねあげ１２がみられる。

かかる溶融金属のはねあげは、周囲に危険をもたらし作
業性を著しく川なうばかりでなく、飛散した溶融金属が
ワイピングノズル下部、支持部等に付着、凝固して除去
できなくなってしまうという事が起こる。このような傾
向はワイピングガス圧力が大きくなればなるほど、顕著
になるため、今［１要請されている高速薄目付法の開発
の１つのネックになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の一般的目的は、高速薄目旬を実現するためにノ
ズルスリットギャップを大きくする手段でもって解決す
る装置を提供することである。

さらに、本発明の具体的目的は、ワイピングノズルと溶
融金属浴との間に熔融金属のはねかけ防止のための遮蔽
板を設けることにより、ノズルスリットギャップを大き
くしたときの上述のよ・うな欠点を解消する装置を提供
することである。

（問題点を解決するための手段） したがって、本発明者らは、かかる目的達成のために種
々検討を重ねたところ、溶融金属はねあげ防止、さらに
ははねあげた金属の周囲への付着防止を目的として、浴
面とワイピングノズルとの間に金属ストリップの周囲を
取り囲むように遮蔽板を設けることが有効であること、
そしてそのような遮蔽板を設けた場合、今度は、逆にそ
の遮蔽板への亜鉛の付着が問題となり、そしてこれを防
止するためには遮蔽板を加熱することが有効であること
を知った。

そこで、加熱遮蔽板を使って種々実験を重ねたところ、
局所的に亜鉛の融点より表面温度が低い部分があると、
亜鉛の付着はその部分に始まり、一度付者が生じるとそ
の除去が著しく困難となる。

それは亜鉛の融解熱として熱が奪われるためであり、し
たがって、加熱遮蔽板の表面温度は全体とし°Ｃ融点以
上とし、局所的にも融点以下の部分を作らないようにす
るのが望ましい。かかる局所的温度低下を防止するには
相当高温にする必要があり、コスト高を免れない。遮蔽
板の内側開口部の端部を特に高温にするには、全体を相
当に高温にしなければならない。さらにコスト高になる
のを免れない。

ここに、本発明者らは、かかる問題は、金属ストリップ
の周囲を取り囲むように配置された遮蔽板内部に同じく
金属ストリップを取り巻いて配置されたインダクション
ヒータコイルを挿入し、その磁力線により遮蔽板自体を
誘導加熱する手段を採用することにより効果的に解決で
きることを知見して、本発明を完成した。

かくして、本発明の要旨は、最も広義には、溶融金属め
っき浴と、該溶融金属めっき浴から引き上げられる金属
ストリップのめっき付着量を制御するワイピングノズル
と、該溶融金属めっき浴とワイピングノズルとの間の位
置において前記金属ストリップを取り巻いて配置された
加熱遮蔽板とを組合せて備えた、溶融金属めっき装置で
ある。

ここに、本発明の好適Ｂ様によれば、前記遮蔽板は内部
に金属ストリップを取り巻くように配：ξされたインダ
クションヒータコイルを備えており、誘導加熱方式で溶
融金属の融点以上に加熱されていてもよく、また前記遮
蔽板の上面は前記金属ストリップとの各対向端側に向か
って内側下方に傾斜している。これにより、一旦遮蔽板
上面にはねかけた溶融金属は、遮蔽板上面を流れて、流
下する。

なお、上記「溶融金属」は、溶融亜鉛ばかりでなく、亜
鉛−アルミ合金めっき、アルミめっき笠も包含される内
容であり、本発明の趣旨に反しないかぎり、特に制限は
ない。

（作用） 次に、図面を参照しながらさらに本発明を説明する。

第２図において、溶融金属浴面１０とワイピングノズル
８との間に、点線で示すように、金属ストリップ６を取
り巻くように一枚の遮蔽板１４が配置されてお１す、こ
のような遮蔽板を設けることにより、浴面のハネ挙げは
完全に防止される。かかる遮蔽板は、単に物理的に溶融
金属のはねかけを防止するのであるが、遮蔽板自体に溶
融金属が付着し堆積してしまう場合にはなんらかの手段
でそれを除去しなければならない、したがって、かかる
遮蔽板は、好ましくは、適宜手段で加熱されるのである
が、その場合の加熱温度は、溶融金属の溶融温度以上で
あるのが好ましい。

第３図は、本発明において使用する誘導加熱手段を備え
た遮蔽板３０の外側の覆いを破壊して示す斜視図である
。第４図は、インダクションヒータコイルを使用した場
合の加熱原理を説明する、金属ストリップの幅方向の真
中で切断した図である。

図示例では平坦な上面を有しているが、好ましくは、こ
の遮蔽板は断面が内側に向かって例えば５〜３０度傾斜
した屋根様の形状をしており、内部は中空になっている
。この遮蔽板３０の内部には、インダクションヒータコ
イル３２が金属ストリップの通過する開口部を取り巻く
ように設けられている。図中、斜線でもって示す。

溶融金属浴３４を出た金属ストリップ３Ｇは図中白抜き
矢印方向に引き上げられるのである。

この遮蔽板３０の材質は特に限定されないが、Ｚｎぬれ
性の悪いものが好ましく、表面にＣｏ−Ｗ系溶射を行っ
たもの、ステンレス鋼等があげられる。

ここで、コイル３２を付勢すると、遮蔽板３０の外表面
には均一な磁束分布が生じることになり、第４図に示す
方向に磁束分布が生じるとともに渦電流が流れる。した
がって、渦電流が均一に流れて全体が均一に加熱される
のである。

このように、コイル周辺の閉した導体内にはコイル内の
電流の方向と逆の方向に渦電流が流れることになり、し
たがって、遮蔽板３０全体にわたり均一に渦電流が流れ
るようにコイル形状、遮蔽板形状を選ぶことにより、こ
の遮蔽板３０の均一加熱が実現できることになる。

第４図に示したように、遮蔽板内部にソレノイド状に巻
かれたコイルを挿入する場合、それにより発生する磁力
線により渦電流を遮蔽板表面に発生させ、これにより遮
蔽板３０自体を誘導加熱する。

このようにソレノイド状に巻かれたコイルにより発生す
る磁力線は遮蔽板内を通り、表面にうず電流が発生し、
遮蔽板自身の抵抗により発熱する。

しかも遮蔽板自身を流れるうず電流は均一であり、その
表面温度は工シジ部での温度低ｆもなく、かつ側面も加
熱され、温度分布は良好である。加熱温度を亜鉛めっき
の場合、４００℃程度でも一応の効果はあるが、好まし
くは溶融金属の融点以上、亜鉛の場合４２０℃以上であ
る。

また、遮蔽板形状も磁力線が有効に作用し、かつ渦電流
が閉ループを形成すれば任意であり、上面に傾きを持た
せ、ストリップのエツジから（るスブラッシェからくる
スプラッシュ遮蔽板上に落ちた際、重力の作用で流し去
るといった形状に作ることができる。

なお、抵抗ヒータで中間の絶縁層を通して間接加熱する
方式に対し、誘導加熱方式では、加熱効率が極めて良く
、最高７０数％にも及ぶ。

さらに、薄板をソレノイド型コイルで誘導加熱する場合
、薄板内部でうず電流がキャンセルされる部分が生じる
ためインダクションコイルに流す電流の周波数を極めて
高くする必要がある。いわゆる表皮効果である。しかし
ながら、ソレノイド型コイルの外側に被加熱物を置く場
合、うず電流のキャンセルは生じないから周波数は必ず
しも高（する必要はない。商用周波数５０１１２または
ＧＯＩＩｚでの可能であるが、効率的には、高周波の３
ＫＩＩｚ程度が望ましい。

次に、本発明を実施例に関連させてさらに詳細に説明す
る。

実施例 第４図に示ず遮蔽板に下記条件で高周波電流を付勢した
ところ、遮蔽板の表面温度を５００℃に均熱するに必要
な電力は３６に−であった。

工上表 高周波電流：　　３ＫＩ＋２．．１００ＯＶ　、２５０
ＡＫＶＡ　　　　　　　　　：　　　　２５０ＫＶＡ力
率ｃｏｓ　φ；０．２ Ｐｉｎ　　　　：　　５０ＫＷ 効率　　　ニア２％ Ｐｎｅｔ　　　　：　　３６ＫＷ この遮蔽板を第２図に点線で示す如く組み込んで溶融金
属メッキを行ったところ、遮蔽板の周囲の温度分布は第
５図に示す通りであった。なお、金属ストリップの通過
開口部の大きさは、２２００　Ｘ１００Ｉであった。

これからも明らかなように、遮蔽板のいずれの位置にお
いても金属ストリップの側では７００℃にも達した。ま
た遮蔽板の真中部分の温度が４００℃と亜鉛の融点より
僅かに低いが、十分な効果がみられな。

したがって、例えば、１８０ｍ／ａ＋ｉｎどい・う高速
めっきをおこなってもほとんど溶融金属、この場合は溶
融亜鉛のはねかけは見られず、たとえ見られたとしても
遮蔽板が全幅にわたって十分に高温に保持されているこ
とから、そのような付着亜鉛は遮蔽板の上面を流下して
めっき浴に戻されてしまい、めっき作業には何ら支障は
みられない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の溶融金属めっき装置の略式説明図、 第２図は、本発明にかかる装置において使用する遮蔽板
の設置の位置および溶融金属のはねかけの発生の様子に
ついての概念説明図、 第３図は、本発明において使用する遮蔽板の上面をはい
で示す斜視図、 第４図は、本発明にかかる’ＡＷにおいて使用する遮蔽
板の内部にソレノイド型のインダクシジンヒータコイル
を配置した場合の加熱原理の説明図、および、 第５図は、本発明にががる装置において使用する遮蔽板
の温度分布を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属めっき浴と、該溶融金属めっき浴から引
   き上げられる金属ストリップのめっき付着量を制御する
   ワイピングノズルと、該溶融金属めっき浴とワイピング
   ノズルとの間の位置において前記金属ストリップを取り
   巻いて配置された加熱遮蔽板とを組合せて備えた、溶融
   金属めっき装置。
2. （２）前記遮蔽板が内部に前記金属ストリップを取り巻
   いて配置されたインダクションヒータコイルを備えてお
   り、誘導加熱方式で溶融金属の融点以上に加熱されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記遮蔽板の上面が前記金属ストリップとの各対
   向端側に向かって内側下方に傾斜している、特許請求の
   範囲第２項記載の装置。