JPS6363625B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属ストリツプの片側に溶融金属を被
覆する方法に関するものであり、さらに詳しく述
べるならばストリツプ鋼材の片側に溶融めつきす
る方法に関するものであり、この際洗浄かつ加熱
したストリツプを溶融浴上方の保護雰囲気内に搬
送しそして溶融金属と接触させる場合に、ストリ
ツプの裏側を接触領域にて支持する方法に関する
ものである。

金属ストリツプの片側に溶融金属を被覆するに
適した方法及び装置を開発するために専門家の努
力がなされて来た。これらの試みの目的は得られ
る層の厚さを均一にまた正確に調節可能にするこ
とである。次いで、被覆最中にストリツプの裏側
に溶融金属が達しない方法が必要である。

上記した方式の公知方法では、例えば支持偏向
ローラを用いて溶融浴液面上方の極く近傍に金属
ストリツプを搬送している。溶融金属の表面に張
力があるため浴表面と金属ストリツプの間に一旦
作られ溶融金属のメニスカスが金属ストリツプと
浴表面の間の小間隔で維持される。かくして通過
する金属は溶融金属により連続的に濡らされる。
被覆層厚さの調節は接続されたジエツトナイフに
よつて未だ溶融している過剰金属をはぎとること
によつて達成される。（ドイツ公開公報第2712003
号）。しかしこの層厚さ調節法により所要厚さが
得られるのは下層がストリツプの幅全体に一様に
適用された場合だけであるが、このようなストリ
ツプの幅全体に亘つて一様な被覆が達成されるの
は浴液面とストリツプの間隔が変動しない時だけ
である。ところがこのような要請を間隔を極く小
さく、例えば＜10mmに、設定しつつ達成するのは
困難である。ストリツプ材料と浴液面との間隔は
例えば浴液面の変化に起因しても変動し、この結
果メニスカスが完全にもしくは部分的に壊われる
かあるいは溶融金属がストリツプのエツジを越え
て溢れることがある。このように溶融金属が溢れ
るとストリツプ裏側の被覆が不所望のものとな
る。浴層に変動が生じる原因は幾つかあり、すな
わち被覆プロセスによつて溶融金属が消費される
こと、溶融金属が再充填されること、ジエツトナ
イフの吹付ジエツトによつて浴表面を吹付けるこ
となどがその原因である。これらの難点を除去す
ることはストリツプを正確に案内してもまた溶融
浴液面高さを監視する制御装置によつても殆んど
困難である。

他の公知の一方法では、被覆すべきストリツプ
を２本の偏向ローラによつてそれぞれ90゜偏向さ
せ、そしてこれらのローラによつてストリツプを
溶融浴のレベルにほぼ平行にロールからかなりの
距離搬送する。被覆材料を適用するには溶融浴に
浸せきされた掬いローラを用い、２本の偏向ロー
ラの間にある非支持領域にあるストリツプに被覆
材料を掬い上げる。所望の層厚さは掬いローラ上
を転動する絞り出しローラによつて行う（米国特
許第3228788号）。

この方法及び装置によれば溶融金属が他の側に
到達する危険が全くなくストリツプの片側で幅全
体に被覆を行うことは正に可能であるが、絞り出
しローラが附加されているにもかかわらずこの方
法及び装置では層厚さ調節可能性は正確ではな
い。ストリツプに僅かな凹凸があつても又は掬い
ローラに対してストリツプが放射状に移動しても
（板のフラツター）、ストリツプと掬いローラの接
触が不規則になりそして被覆が非一様になる。

本発明の目的は、金属ストリツプの片側に一様
な被覆を形成せしめまた広範囲にて正確な調節を
行いうる金属ストリツプの被覆方法及び装置を提
供することにある。

この目的は、溶融浴に浸せきされしかも接触領
域真下に配置されたた掬いローラであつて、その
表面積の一部但し半分を越える面積が浸せきされ
た掬いローラーを用いて、ストリツプの支持領域
に向かつて溶融金属を移送することにより達成さ
れる。

本発明に係る方法によると、接触点に正確な幾
何学的関係が作られ、これにより浴のレベルの変
動とは関係なくストリツプはその位置及び形状を
維持しまた被覆材料は同じ箇所に十分な供給量で
移送される。

過剰の溶融金属をはぎ取るための手段は附加さ
れていないが、溶融金属が過剰に移送される時で
さえも正確に調節可能な層厚さが得られる。何故
ならば溶融金属の強制案内によつて金属ストリツ
プは過剰材料を絞り出すからである。掬いローラ
と金属ストリツプの支持体を通して溶融金属を強
制案内することに依存して広範囲内で層厚さを正
確に調節することができる。また、この事は適用
量が多い場合に限らず、適用量が少ない場合にも
ストリツプの表面と掬いローラ（scoop roller）
の間に良好な接触が保たれているので少ない場合
にも該当する。層の厚さは圧力を調節することに
より設定される。

本発明に係る方法の一態様は、いわゆるカルバ
ニーリング材料（溶融金属がストリツプ材料と合
金を形成している鋼ストリツプ材料）を製造する
に適している。亜鉛を溶融材料として使用しまた
鋼をストリツプ材料として使用する場合には、溶
融金属の温度が450℃ないし480℃であり、ストリ
ツプの温度が530ないし650℃、特に570℃、であ
り、適用量はストリツプ材料と一種の合金を形成
するに必要な量に制限される。さらに、これらの
温度領域を維持することまたこれによつて溶融金
属の粘性を特定範囲に維持することによつて、ス
トリツプのエツジでオーバーフローが起こる危険
も解消される。

この方法において合金形成に必要な温度上昇は
ストリツプ材料の熱によつて達成される。このこ
とは適用材料の量が少ないために難なく可能であ
る。公知の方法に対する一つの利点は溶融被覆材
料が温度が低いためにセラミツク材料が一切必要
ではないことにある。ストリツプ材料が溶融浴を
通されるのではなく、溶融浴と間接的にしか接触
しないこと、掬われる溶融被覆材料の少ない適用
量が完全に適用されること、すなわち余分なもの
が浴に戻らないこと、により溶融浴が事実上さら
に加熱されないため低温となる。従来の附加加熱
炉を後設してストリツプ材料を加熱して合金形成
温度に昇温する必要はない。すなわち被覆工程に
先立つて必要な焼鈍によつて、ストリツプ材料は
必要な温度を保有する。したがつて冷却は従来法
より緩やかになる。亜鉛を被覆材料とし鋼をスト
リツプ材料としたときには、溶融浴の温度は450
ないし480℃が、ストリツプ材料の温度は530ない
し650℃が好ましいことが分かつた。

本発明に係る好ましい他の二つの方法は、溶融
亜鉛に対して不溶性であり且つ／又は溶融亜鉛に
よつて濡らされる物質が溶融浴上に浮遊し且つ溶
融亜鉛の蒸発を防止している方法であり、また多
数の粒子、特に黒鉛球、からなる物質が溶融亜鉛
を被覆している方法である。仮に、亜鉛の蒸発が
防止されないならば亜鉛蒸気が浴の上方例えばフ
ードに濃縮し、そして亜鉛ダストとして金属スト
リツプ上に落下する。この結果、未被覆金属スト
リツプの表面が汚れるために、被覆前にストリツ
プを清浄にする必要が生じる。上記好ましい方法
によると生産物の品質が改良される。

上記発明方法を実施するための装置は、溶融金
属を充満したコンテナと、不活性ガスなどの保護
ガス雰囲気を保持するためにこのコンテナを被覆
する保護フードと、被覆さるべき金属ストリツプ
を取入れ取出しするためにコンテナに設けられた
水門型入口及び出口と、溶融浴液面上方に配設さ
れた支持・偏向ローラとを含んでなる金属ストリ
ツプの被覆装置において、溶融浴に浸せきされた
掬いローラであつて、その表面積の一部但し半分
を越える面積が該浴に浸せきされた掬いローラ
が、支持・偏向ローラの真下に配設されており、
且つ被覆さるべき金属ストリツプを通過させる調
節可能なスロツトが前記掬いローラと前記支持・
偏向ローラによつて形成されていることを特徴と
する。

本発明の方法によると、掬いローラに固有の駆
動機を備えずしてスロツトの中に多量の適用物を
移送することができる。この理由は掬いローラに
付着する液体金属が上記掬いローラに及ぼす復元
モーメントは浴に僅かに浸せきされた掬いローラ
におけるより著しく小さいためである。さらに、
半分以上浸せきされた掬いローラの場合には溶融
金属が浴に流入しようとする傾向が僅かにしか浸
せきされていないローラの場合より小さい。

掬いローラを浴内に深く浸せきし過ぎると、溶
融金属がストリツプのエツジを越えて流れる危険
がある。この危険を解消し且つ溶融金属の適用を
最適にするために、掬いローラを10ないし45mm、
特に10ないし15mm、溶融浴外に突出させることも
本発明の特徴である。

本発明の実施態様により、支持・偏向ローラの
直径が掬いローラの寸法より実質的に大きい、特
にその寸法の約２倍である、ことがよい。この場
合、掬いローラの直径が比較的小さく、特に150
ないし350mm、好ましくは約250mmであるのが良
い。

支持・偏向ローラ掬いローラの両方を自由に回
転するように設置することができる。こうすると
両方のローラはその間を走行するストリツプによ
つて動かされる。ローラが停止する危険を回避す
るためには、ストリツプを支持・偏向ローラの周
りで大きな接触角度で配向することができる。

もし特に厚い層が必要な場合は、掬いローラと
支持・偏向ローラの間のスロツト通路を対応して
広くするばかりでなく、溶融浴内に掬いローラを
対応して深く浸せきする。ここで掬いローラを粗
面化し又は類似の方法によりその表面が溶融金属
に対して強い結合強度をもつようにすることが有
利である。さらに、スロツト通路への溶融金属へ
の供給速度に影響を与えるために、掬いローラに
付設された駆動手段によつて掬いローラの表面速
度を変更することができる。もし掬いローラの表
面の速度がストリツプのその速度より大きいなら
ば、スロツト通路内に移送される溶融金属の量は
多くなり一方掬いローラの表面の速度がストリツ
プのその速度より小さいならば、スロツト通路内
に移送される溶融金属の量は少なくなる。

以下、本発明の実施態様を図面に基づいてさら
に詳しく説明する。

コンテナ１に溶融金属２例えば亜鉛が充満され
ている。底部が開放した被覆フード３がその下端
で溶融浴２に浸せきされている。傾斜チヤネル４
及び垂直チヤネル５が前記被覆フード内への供給
を行う。チヤネネル４は水門（sluice）型入口６
を有し、またチヤネル５は水門型出口７を有して
いる。

支持・偏向ローラ８は溶融浴２の上方でそこか
ら僅かな間隔を隔ててあり、且つ自由に回転す
る。掬いローラ９は支持・偏向ローラ８より直径
が実質的に小さく後者８の下方に配設されてい
る。いローラ９の軸は支持・偏向ローラ８と平行
に且つ同じ鉛直面上に配置されている。掬いロー
ラ９はその表面積の半分より多く溶融浴２内に浸
せきされている。掬いローラ９は自由に回転しう
るものであつてよく又は制御可能な駆動手段によ
り付勢されるものであつてもよい。被覆さるべき
金属ストリツプ１２は水門型６の入口６、チヤネ
ル４を経て保護ガス雰囲気下にある被覆フードの
領域に走入する。ここでストリツプ金属は支持・
偏向ローラ８によつて偏向されそしてチヤネル５
及び水門型入口７を上向きに垂直に通過する。ス
トリツプ材料１２は支持・偏向ローラ８を約135゜
の角度でループする。このために浴液面からの距
離が僅かの所で正確な案内が達成される。ストリ
ツプ材料１２の表面に触れる掬いローラ９は溶融
金属をスロツト通路１０の中に、ストリツプ移動
時に輸送する。２本のローラ８，９の間に設定さ
れた間隔に依存して溶融金属が所望の厚さで適用
される。かくして過剰金属はしぼり出されそして
溶融浴２の中に流れ戻る。ドイツ特許公開公報第
2712003号による公知の方法とは異なり、本発明
の場合は浴レベルの変動とは関係なく適用層を正
確に調節することができる。というのは溶融金属
は掬いローラによつてストリツプの表面に移送さ
れ、このストリツプは固定位置にあるため一定関
係が保証されるからである。層厚さの調節は米国
特許第3228788号の公知方法より正確である。と
いうのはこの方法とは異なり適用量は適用領域の
前方ではなく適用領域自体で調節されるからであ
る。この事の意味するのは、本発明の方法による
と、異なつた厚さの層を非常に許容度を小さくし
つつ製造しうるということである。小さい許容度
を維持することは以後の処理のために有利である
だけではなく、多量の被覆材料を節約できること
である。

本発明方法及び装置によると層厚さを正確に調
節できるが、それ自身公知な調節可能なジエツト
ナイフを附加的に設けることができる。このよう
なジエツトナイフをガスジエツトを浴上に吹き付
けうる溶融浴上方のある高さ、浴からの距離及び
角度に配置することができる。ジエツトナイフを
100ないし250mm、特に150mm、溶融浴の上方に配
設することが特に有利であることが分かつた。被
覆は保護ガスの雰囲気下で行われるからジエツト
ナイフを適当な保護ガガス、例えば窒素又はアル
ゴン、を用いて操作することも当然である。

鋼ストリツプの亜鉛被覆は大面積の結晶パター
ン（Zinkblumen）を呈し、めつきされたストリ
ツプの面が構造物の可視側に置かれる場合には結
晶パターンは特に望ましくない。このようなパタ
ーン生成を簡単且つ効果的に防止するためには核
生成剤、例えば亜鉛又は酸化亜鉛ダストを未だ溶
融している亜鉛層上にジエツトナイフのガスジエ
ツトとともに吹き付けるとよく、かかることも本
発明は提案する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る金属被覆法を実施する装置
の概念図である。 １…コンテナ、２…溶融金属、３…被覆フー
ド、４，５…チヤネル、８…偏向ローラ、９…掬
いローラ、１２…金属ストリツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ストリツプ特にストリツプ鋼材の片側に
   溶融金属の被覆を行う際に、洗浄かつ加熱したス
   トリツプを溶融浴上方の保護雰囲気内に搬送し、
   そして溶融金属と連続的に接触させるためにスト
   リツプの裏側を接触領域にて支持する方法におい
   て、 前記溶融浴に浸せきされたしかも該接触領域真
   下に配置された掬いローラであつて、その表面積
   の一部但し半分を越える面積が該浴に浸せきされ
   た掬いローラを用いて、前記ストリツプの前記支
   持領域に向かつて前記溶融金属を移送することを
   特徴とする金属ストリツプの被覆方法。 ２ 亜鉛を溶融材料として使用しまた鋼をストリ
   ツプ材料として使用し、溶融金属の温度が450℃
   ないし480℃であり、ストリツプの温度が530ない
   し650℃に達し、適用量をストリツプ材料と一種
   の合金を形成するに必要な量に制限する特許請求
   の範囲第１項記載の金属ストリツプの被覆方法。 ３ 多数の粒子、特に黒鉛球、からなる物質が溶
   融亜鉛を被覆していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の金属ストリツプの被覆方法。 ４ 溶融金属を充満したコンテナと、保護ガス雰
   囲気を保持するためにこのコンテナを被覆する保
   護フードと、被覆さるべき金属ストリツプを取入
   れ取出しするために前記コンテナに設けられた水
   門型入口及び出口と、溶融浴液面上方に配設され
   た支持・偏向ローラとを含んでなる金属ストリツ
   プの被覆装置において、 前記溶融浴に浸せきされた掬いローラであつ
   て、その表面積の一部但し半分を越える面積が該
   浴に浸せきされた掬いローラが、前記支持及び偏
   向ローラの真下に配設されており、且つ被覆さる
   べき金属ストリツプを通過させる調節可能なスロ
   ツトが前記掬いローラと前記支持及び偏向ローラ
   によつて形成されていることを特徴とする金属ス
   トリツプの被覆装置。 ５ 前記掬いローラが10ないし45mm、溶融浴外に
   突出していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の被覆装置。 ６ 前記支持及び偏向ローラの直径が前記掬いロ
   ーラの直径よりも実質的に大きい、ことを特徴と
   する特許請求の範囲第４項又は５項記載の被覆装
   置。 ７ 前記掬いローラの直径が150ないし350mm、で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第４項から
   ６項の１項に記載の被覆装置。 ８ 調節可能な駆動手段が前記掬いローラを駆動
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項から
   第７項のいずれかに記載の被覆装置。