JPS6237364A - 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法および装置 - 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、合金化亜鉛めっき＠仮の製造方法および装置
に関する。

より詳述すれば、本発明は、ガスワイピングノズル周囲
領域の雰囲気を調整した雰囲気調整めっきに続いて、加
熱、保持の合金化処理を行うに際して各処理領域の雰囲
気を調整することにより相互の影響を可及的に少なくす
るとともに、酸素含有量を低減させて表面酸化を防止す
ることにより炉温度を高くして高速１１１１板を可能に
した合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法および装置に関す
る。

（従来の技術） 従来より、溶融亜鉛めっきを施した後、加熱を行い鋼素
地からめっき層へのＦ′！３拡散を行なわせし：、Ｉ（ める、いわゆる合金化処理鋼板始造プロセスにおいて、
加熱雰囲気が表面状態に影響を与えることが知られてい
る。例えば、特開昭６０−７７９７号では合金化処理後
、後加熱工程を設け、そのときの加熱雰囲気の酸素濃度
を５０００ｐｐ１１以下とするとともに処理時間と表面
温度とを一定の関係に規定することによって表層部にの
み微細な凹凸を付けることが提案されている。また、め
っき付着量を制御するワイピングガスに非酸化性ガスを
用いフードで囲い、雰囲気めっきを行うことが提案され
ている（特公昭５７−５３４２９号）。

（発明が解決しようとする問題点） これらの従来法は塗装後耐食性を高めることを目的にし
ており、また高速通板を可能にして生産性を高めること
を目的にしている。しかしながら、まだ十分満足のゆく
ものではなく、操業の容易さ、装置のコンパクト化など
の点で問題がみられた。

したがって、本発明の目的とするところは、操作が簡単
でしかも装置全体をもコンパクト化し得る合金化亜鉛め
っき鋼板の製造方法およびそれを実施するための装置を
提供することである。

さらに、本発明の目的とするところは、雰囲気めっき、
雰囲気加熱合金化処理を行うことにより極めて美麗な合
金化処理鋼板を製造する、操業が簡単で、しかも装置全
体をもコンパクト化した方法および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） ところで、合金化処理鋼板（以下、単に“ＧＡ材″とい
う）の塗装後耐食性に影響を及ぼす因子としては、リン
酸亜鉛処理性、表面粗度等がある。

リン酸亜鉛処理性は合金化過程で形成される表面Ａ７！
酸化物とめっき層中に含有されるｐｂが関与している。

Ａ　１　／Ｚｎ比は小さいほうがリン酸亜鉛処理性が良
いといわれている。また表面粗度は、合金化処理温度が
低い程、Ｒｍａｘが大きくなる傾向にある。かかるリン
酸亜鉛処理性および塗装後耐食性を改善するためには低
温での合金化処理が好ましいと考えられており、そのた
め合金化処理炉（以下、単にＧＡ炉“という）温度の低
下により現在は操業されている。

しかしながら、本発明者らの知見によれば、保持帯雰囲
気中の酸素濃度を抑えることによりＧＡ炉）態度が高く
とも表面酸化をｌｌ’ｌ＋え、粗度Ｒｍａにを太き（と
ることができる。このことは、ＧＡ炉温度を十分高くで
きることを意味し、さらにこのことから高温急速加熱が
可能となり、生産性の向上を図ることができることにな
る。

かくして、本発明の要旨とするところは、溶融亜鉛めっ
き浴から連続的に引き出された溶融亜鉛めっき鋼板に、
ガスワイピングによる目付量調節を経て、加熱帯および
保持帯を備えた連続竪型合金化処理炉により、合金化処
理を行うことから成る合金化亜鉛めっきｔ！４板の製造
方法において、上記ガスワイピング用に酸素濃度５％以
下の非酸化性ガスを用いるとともに、上記保持帯の雰囲
気を酸素濃度５％以下とすることを特徴とする塗装性に
すぐれた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法である。

１つのｂ様によれば、前記ガスワイピングの行なわれて
いる領域の周囲をフードで囲み、その内圧をＡｍｍＡｑ
の正圧とし、前記加熱帯の内圧をＢｍｗ＋Ａｑの正圧と
した場合、０≦Ａ−Ｂ≦５ｍｍＡｑ　とすることによっ
て、相互の帯域の影響を可及的に少なくしてもよい。

また、前記加熱帯が空燃比１以上のバーナ直火型であり
、前記保持帯の内圧をＣｍｍＡｑの正圧とした場合、Ｂ
≦Ｃとして、相互の帯域の影響をさらに一層少なくする
ようにしても良い。あるいは別法として、前記加熱帯が
空燃比１未満、０．９以上のバーナ直火型であり、前記
保持帯の内圧をＣＩＩＩＩＩＡｑの正圧とした場合、Ｃ
＜Ｂとすることによって、相互の帯域の影響を一層少な
くしても良い。

本発明は、さらに別の特徴によれば、溶融亜鉛めっき浴
、該熔融亜鉛めっき浴の上方に設けたガスワイピングノ
ズルを取り囲むようにして前記溶゛融亜鉛めっき浴上部
に設けられたフード、および該フードの上方に設けられ
た、加熱帯および保持帯を備えた連続竪型合金化処理炉
から成る合金化亜鉛めっき鋼板の製造装置であって、前
記フードの第１内圧測定装置、前記加熱帯の第２内圧測
定装置、および前記保持帯の第３内圧測定装置を備える
とともに、前記フードからの排ガスをＩＪＦ出する第１
１管路、前記加熱帯からのＩＪＰガスを排出させる第２
導管路、および前記保持帯からの（Ｊ￥ガスを排出させ
る第３導管路のそれぞれに前記第１、第２および第３の
内圧測定装置と連動したダンパ機構を設けたことを特徴
とする合金化亜鉛めっき鋼板製造装置である。なお、前
記第１導管路を前記保持帯に接続することにより前記フ
ードからの排ガスを該保持帯に案内するように構成して
もよい。

（作用） ここで添付図面に関連させて本発明をさらに詳述する。

第１図は、本発明に係る合金化亜鉛めっき鋼板の製造装
置の略式説明図である。

回申、適宜予備処理を施した鋼板２は、例えばｐｂ濃度
を０．０４％以下に調整された溶融亜鉛めっき浴４に連
続的に供給される。スナップロール６を経てめっき浴か
ら引き出されたｆｉｌ板２は周囲をフード８で取り囲ま
れた雰囲気内でガスワイピングノズル１０で目付量を調
節され、連続竪型炉である合金化処理装置、つまりＧＡ
炉１２に送られる。

ＧＡ炉は加熱帯１４および保持帯１６から成る。加熱帯
では例えばバーナ直火によりあるいは高周波誘導加熱に
より所定温度に加熱される。

ここに、本発明によれば、前記フード８には第１内圧測
定装置２０が、前記加熱装置には第２内圧測定装置２２
が、そして前記保持帯には第３内圧測定装置２４が設け
られている。

フード８には排ガス排出用の第１導管路２６が設けられ
、これは保持帯に連続していてもよい。排ガス量、つま
り内部圧力はダンパ２８により調節できる。同様に加熱
帯および保持帯にもそれぞれ第２導管路３０および第３
導管路３２が設けられ、各ダンパ３４．３６が備えられ
ている。

すでに述べたように、本発明によれば、保持帯の酸素濃
度を５％以下に制限するため、高温、急速加熱が可能と
なり加熱帯炉長の短縮が計られる。

しかし、加熱方式がバーナ直火式である場合、加熱帯内
圧≧保持帯内圧であると、加熱帯１４からの保持帯１６
への排ガスの流れ込みがあり、保持帯内酸素濃度のコン
トロールが難しくなる場合があるが、かかる場合、保持
帯内の酸素４度を低く抑えるためには、加熱帯バーナ空
燃比を１．０未ａ〜０゜９以上にすることが好ましい。

保持帯の内圧を加熱帯のそれと比較して少なくとも小さ
くないようにすることによって、加熱帯からの燃焼排ガ
スを全く保持帯内へ導入しないことが、保持帯内酸素濃
度低減には最も有効であるが、熱的バランス面から保持
帯炉温度は、加熱帯排ガスで昇温する必要があるため、
好ましくは、加熱帯内圧が保持帯内圧と比較してわずか
に高くなるように調節する。これらの内圧はいずれも外
部からの影響を少なくするように、大気圧よりも大とな
るように調整するのが好ましい。

一方、雰囲気めっきを採用することにより、浴面上に発
生するドロスを低減させ、表面酸化を抑えるが、フード
内圧も正圧とするのが好ましい。

実操業ラインでの経験から雰囲気フード内圧は大気圧よ
り２１１ＩＩＩＡｑから１０ｎｖＡｑ高くすることが望
ましく、この範囲においてフード内雰囲気成分は安定で
あり、周辺空気の侵入を防止するため必要である。しか
しながら、雰囲気フード内圧を正圧とすることは、上部
開口部からの吹き出しがあり、直上部にあるＧ＾炉加熱
帯へ雰囲気ガスが吹き込み炉温か上がらなくなるおそれ
がある。

したがって、本発明の１つの態様によれば、Ｇ＾炉力Ｉ
ｌｌ熱帯内圧を測定し、雰囲気フード内圧とバランスさ
せることにより、開口部から加熱帯への吹き込みを極力
少なくする必要がある。

その他、第１図において、めっき浴を出た鋼板２は高速
でこれらの各帯域を通過するため、各雰囲気相互の干渉
はさけられない。また例えば連続竪型炉においてフード
の上端と加熱帯との間の間隔は３００〜５００１程度で
あるため加熱帯からの排ガスのフード内への流入もさけ
られないところである。

以上より雰囲気フード内圧を基準にＧ＾炉加熱帯、保持
帯の適正内圧が決定される。

これらの点を考ＩＣすることにより、したがって、本発
明にかかる合金化亜鉛めっき鋼板製造装置にあっては、
各帯域の内圧測定装置を設けるとともにそれぞれ次のよ
うに調整するのである。

フード内圧≧加熱帯内圧〉大気圧 加熱帯内圧≧保持帯内圧または加熱帯内圧〈保持帯内圧 これらの各帯域の圧力差は５ＩＩＩＩＩＩＡｑ以下とす
れば十分である。

例えば、本発明の１態様によれば、各内圧測定装置２０
．２２．２４によって雰囲気フードを大気圧より６　＋
ｏｍＡｑ高い圧力とし、ＧＡ炉加熱帯および保持帯をそ
れぞれ６ｍｎＡｑ、３　ｍｍＡｑとすることによる炉圧
コントロールシステムの導入によりＧ＾炉への周辺空気
の侵入はほとんど無く、かつ加熱帯の空燃比を１．０未
満に抑えるとともに、雰囲気フード内ガスを保持帯へ導
入することにより保持帯内雰囲気ガスはほぼ雰囲気フー
ド内酸素濃度と同様に低く印えることが可能である。

次に本発明を実施例に関連させてさらに説明する。

実施例１ 第１閏に示す装置を使用し、１００　ｍ７分の通板速度
で亜鉛合金化溶融めっきを行った。

このときフード、加熱帯および保持帯の各内圧および雰
囲気ガス組成を第１表に示すように調節した。いずれの
場合にあっても雰囲気フード内ガスを保持帯へ導入する
ことにより、Ｇａ炉保持帯の酸素濃度を５％以下に抑制
することができた。

実施例２ 実施例１の空燃比０．９５としたｍｌの場合についてガ
ス組成および加熱炉温度を変化させ、その場合に得られ
た各合金化めっき鋼板について、塗装後二次付着性およ
び化成皮膜付着性を評価した。

結果を第２表にまとめて示す。

第　　１　　表 第　　２　　　表 （ｍ　”塗装後二次密着・・・塩昶對ｌセロテープハク
リ巾”（ｂ（剋漠・　・　・ボンデ処理

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる合金化亜鉛めっき鋼板の製造
装置の略式説明図である。 ２：鋼板　　　　　４：溶融亜鉛めっき浴６：スナツプ
ロール８：フード １０：　ガスワイピングノズル １２：合金化処理炉　１４：加熱帯 １６：保持帯 ２０．２２．２４：第１、第２、第３内圧測定装置２６
．３０．３２：第１、第２、第３導管路２８．３４．３
６：ダンパ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融亜鉛めっき浴から連続的に引き出された溶融
   亜鉛めっき鋼板に、ガスワイピングによる目付量調節を
   経て、加熱帯および保持帯を備えた連続竪型合金化処理
   炉により、合金化処理を行うことから成る合金化亜鉛め
   っき鋼板の製造方法において、上記ガスワイピング用に
   酸素濃度５％以下の非酸化性ガスを用いるとともに、上
   記保持帯の雰囲気を酸素濃度５％以下とすることを特徴
   とする塗装性にすぐれた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方
   法。
2. （２）前記ガスワイピングの行なわれている領域の周囲
   をフードで囲み、その内圧をＡｍｍＡｑの正圧とし、前
   記加熱帯の内圧をＢｍｍＡｑの正圧とした場合、０≦Ａ
   −Ｂ≦５ｍｍＡｑである、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。
3. （３）前記加熱帯が空燃比１以上のバーナ直火型であり
   、前記保持帯の内圧をＣｍｍＡｑの正圧とした場合、Ｂ
   ≦Ｃである、特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. （４）前記加熱帯が空燃比１未満、０．９以上のバーナ
   直火型であり、前記保持帯の内圧をＣｍｍＡｑの正圧と
   した場合、Ｃ＜Ｂである、特許請求の範囲第２項記載の
   方法。
5. （５）溶融亜鉛めっき浴、該溶融亜鉛めっき浴の上方に
   設けたガスワイピングノズルを取り囲むようにして前記
   溶融亜鉛めっき浴上部に設けられたフード、および該フ
   ードの上方に設けられた、加熱帯および保持帯を備えた
   連続竪型合金化処理炉から成る合金化亜鉛めっき鋼板の
   製造装置であって、前記フードの第１内圧測定装置、前
   記加熱帯の第２内圧測定装置、および前記保持帯の第３
   内圧測定装置を備えるとともに、前記フードからの排ガ
   スを排出する第１導管路、前記加熱帯からの排ガスを排
   出させる第２導管路、および前記保持帯からの排ガスを
   排出させる第３導管路のそれぞれに前記の第１、第２お
   よび第３の内圧測定装置と連動したダンパ機構を設けた
   ことを特徴とする合金化亜鉛めっき鋼板製造装置。
6. （６）前記第１導管路を前記保持帯に接続することによ
   り前記フードからの排ガスを該保持帯に案内するように
   構成した、特許請求の範囲第５項記載の装置。