(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に溶融金属めっき浴を通過した鋼帯表裏面にワイピングノズルを用いてガスを吹付けるガスワイピングを施し、鋼帯表裏面のめっき付着量を調整して目標めっき付着量１００g/m2以下の溶融金属めっき鋼帯とする連続溶融金属めっき鋼帯のめっき付着量調整方法において、整流板を、前記鋼帯の両エッジ部の外側に、前記ワイピングノズルから噴出させたガスが前記鋼帯表裏面に衝突する衝突点を含む高さで、かつ鋼帯幅方向延長面上に配設し、該整流板と該鋼帯エッジとの間隔距離を、目標めっき付着量Ｗs に応じ下記（１）式を満足する間隔距離Ｌ（mm）に制御してガスワイピングを行うことを特徴とする連続溶融金属めっき鋼帯のめっき付着量調整方法。
記
2.0＜Ｌ≦0.15・Ｗs         ………（１）
ここに、Ｗs ：鋼帯片面あたりの目標めっき付着量（g/m2）
【請求項２】
前記整流板は、鋼帯の幅、鋼帯片面あたりの目標めっき付着量Ｗs の変更に応じ前記間隔距離を調整可能に配設されることを特徴とする請求項１記載のめっき付着量の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼帯に連続的に溶融金属めっきを施す際のめっき付着量の制御方法に係り、とくにエッジオーバーコートの防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯に連続的に溶融金属をめっきする連続溶融金属めっき法においては、図３に示すように、焼鈍炉（図示せず）で熱処理された鋼帯１は、鋼帯の酸化を防止する目的で設置されたスナウト３を通り無酸化で溶融金属めっき浴８に導かれシンクロール４により進行方向を変更される。ついでサポートロール５により反り等を矯正され平坦な形状とされるとともに振動を抑制されて溶融金属めっき浴８を通過し表面に溶融金属めっきを施されている。
【０００３】
溶融金属めっきにおいては、溶融金属の付着量を調整するために、ガスワイピング法が用いられている。このガスワイピングにより、余分なめっきを掻き落とし鋼帯表裏面および幅方向に均一なめっき付着量としている。
このガスワイピング法は、鋼帯１を挟んでワイピングノズル６、６を対向配設し、鋼帯１の表裏面に向けてほぼ直角に噴出ガスを吹き付け鋼帯１両面上の余分な溶融金属を払拭するというものである。しかしながら、このようなガスワイピング法では、鋼帯１の両側エッジ部の溶融金属が鋼帯中央部に比べ払拭されがたいため、いわゆるエッジオーバーコートと呼ばれる鋼帯両エッジ部のめっき目付量が中央部にくらべ多くなる現象が生じる。このエッジオーバーコートが顕著になると、鋼帯を巻き取りコイルとする際にエッジ部の巻き膨れ（ビルドアップ）が発生する。
【０００４】
鋼帯幅方向でのめっき付着量の不均一の主な原因は、鋼帯エッジ部での局所的な噴出ガス流密度が中央部に比較して減少することによりめっき付着量が増加することにある。鋼帯エッジ部での局所的な噴出ガス流密度を中央部と同等のものにするには、鋼帯エッジの外側に鋼帯を付加延長するものとして、整流板７を設けることが有効であると言われている。しかし、整流板のみの設置では、ワイピングガスにより飛ばされた溶融金属が整流板のエッジ部に付着堆積するため、整流板を鋼帯に近接して設置すると、整流板に付着した溶融金属粉が鋼帯エッジ部と接触し鋼帯表面に溶融金属付着の外観不良を発生させるという問題があった。
【０００５】
この問題に対し、例えば特公平６−３９６７８  号公報には、ワイピングノズルに加えて、鋼帯エッジ部近傍の幅方向延長面上に整流板を設け、さらに整流板の内側端部と鋼帯エッジ部との間にエッジワイピングノズルを設けたガスワイピング装置が提案されている。エッジワイピングノズルは、ガスを噴出させ、鋼帯幅方向外側に向かって溶融金属が飛散するのを抑制する目的で設置されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋼帯のエッジオーバーコートを防止するための整流板と鋼帯エッジ部との適正間隔は溶融金属の目付量等のめっき条件によって微妙に変化し、エッジオーバーコートを完全には防止することはできていないのが現状である。そこで、本発明者らは、整流板と鋼帯エッジ部との間隔を適正にし、鋼帯のエッジオーバーコートを抑制できる、鋼帯の連続溶融金属めっきにおけるめっき付着量の調整方法を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ガスワイピングノズルと整流板を用いて、鋼帯エッジ部の外観不良およびエッジオーバーコートを少なくすることができる鋼帯のめっき付着量調整方法について鋭意検討した結果、目標めっき付着量によって鋼帯エッジ部と整流板の最適間隔が微妙に変化し、鋼帯エッジに付着した溶融金属粉による外観不良、エッジオーバーコートが顕著に影響を受けることに着目し、エッジオーバーコート率は、鋼帯エッジ部と整流板の間隔距離Ｌ（ｍｍ）を目標めっき付着量Ｗｓ  （ｇ／ｍ２）に応じ所定の関係式で決定される値以下とすることにより安定して問題のない程度まで低減できることを見いだした。
【０００８】
この知見の基礎となった実験について説明する。
１．０ｍｍ  ×１２００ｍｍ幅の鋼帯にライン速度１００ｍ／ｍｉｎで溶融亜鉛めっき浴中を走行させ溶融亜鉛めっきを施した。溶融亜鉛めっき浴を通過後、浴面から２５０ｍｍ  の高さに設置したガスワイピングノズルを用いガス圧を４ｋｇ／ｃｍ２として、さらにガスワイッピングノズルの鋼帯面からの距離を変化して鋼帯表裏面にガスを吹き付け、めっき付着量を調整した。このとき、鋼帯の両エッジ部の外側に、鋼帯幅方向延長上で鋼帯エッジからＬ（ｍｍ）だけ離れて整流板を配設して、ガスワイピングを行い、エッジオーバーコート率を測定した。その結果を図１に示す。図中各点に付された数字はオーバーコート率を示す。なお、エッジオーバーコート率Ｒは、Ｒ＝Ｗｅ  ／Ｗｓ  （Ｗｅ  ：最大エッジめっき付着量の最大値（ｇ／ｍ２）、Ｗｓ  ：目標めっき付着量（ｇ／ｍ２）；いずれも鋼帯片面あたり）で定義した。エッジオーバーコート率Ｒは１．１０以下であれば実用品質上問題がないことが判っている。図１から、Ｒが１．１０以下となるのは、Ｌ≦０．１５・Ｗｓ  を満足するＬとした場合であることがわかる。しかし、整流板と鋼帯エッジの間隔距離Ｌを極端に狭くすると、鋼帯エッジへの溶融金属粉付着による外観不良が発生し、また、鋼帯の振動に伴う板振れにより、整流板と鋼帯エッジとが接触する危険性が高まる。図１からＬが２．０ｍｍ  以下となると上記した外観不良が発生することがわかる。
【０００９】
この発明は、上記した知見をもとに構成されたものである。
すなわち、この発明は、連続的に溶融金属めっき浴を通過させた鋼帯表裏面にワイピングノズルを用いてガスを吹付けるガスワイピングを施し、鋼帯表裏面のめっき付着量を調整して目標めっき付着量１００g/m2以下の溶融金属めっき鋼帯とする連続溶融金属めっき鋼帯のめっき付着量調整方法において、整流板を、前記鋼帯の両エッジ部の外側に、前記ワイピングノズルから噴出させたガスが前記鋼帯表裏面に衝突する衝突点を含む高さで、かつ鋼帯幅方向延長面上に配設し、該整流板と該鋼帯エッジとの間隔距離を、目標めっき付着量Ｗs に応じ次（１）式
2.0＜Ｌ≦0.15・Ｗs         ………（１）
（ここに、Ｗs ：鋼帯片面あたりの目標めっき付着量（g/m2））を満足する間隔距離Ｌ（mm）に制御してガスワイピングを行うことを特徴とする連続溶融金属めっき鋼帯のめっき付着量調整方法であり、前記整流板は、鋼帯の幅、鋼帯片面あたりの目標めっき付着量Ｗs の変更に応じ前記間隔距離を調整可能に配設されるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明では、図４に１例を示すガスワイピング装置が好適に使用できる。
ガスワイピング装置では、鋼帯１を挟んで鋼帯１の全幅にわたりワイピングノズル６を対向配設する。ワイピングノズル６から鋼帯１の表裏面に向けて噴出ガスを吹き付け鋼帯１両面上の余分な溶融金属を払拭する。さらに、鋼帯エッジ１ａの外側に鋼帯を付加延長しガス流密度を均一化するために、整流板７が設けられている。この整流板７は鋼帯両エッジ部の外側にそれぞれ設けられる。この整流板７は、整流板スライディング台車１２に吊られた構造とされるのが好ましい。整流板スライディング台車１２は、鋼帯１の幅方向に沿って敷設されたレール１１上を移動自在に配設されている。整流板スライディング台車１２の移動は、付設された駆動手段１３による。このような構造とされることにより、整流板７は、鋼帯の幅の変更、めっき付着量の変更に応じてその位置を変更できる。整流板７の駆動手段１３には、鋼帯１のエッジ部１ａとの間隔距離を所定の範囲に制御する制御手段１６を設けるのが好ましい。そして、その制御手段１６は、例えば、鋼帯１のエッジ部１ａの位置を検出する検出手段１５と、その検出手段１５から出力された信号とプロセスコンピュータから入力させた操業条件とから予め設定されたプログラムにより整流板の適正位置を計算し整流板の移動を命令する信号を出力する演算装置１４とを設けるのが好ましい。演算装置１４からの信号により駆動手段１３を駆動させ、整流板７が鋼帯エッジとの間隔距離Ｌが所定の間隔距離となるように制御する。
【００１１】
溶融金属めっき浴８を通過し表裏面に溶融金属が付着した鋼帯１に、鋼帯１の全幅にわたり配設されたワイピングノズルから噴出され表裏面に吹き付けられたガスにより余分の溶融金属を掻き落とすガスワイピングを施し、表裏面のめっき付着量を調整する。
このガスワイピングに際しては、整流板を、鋼帯の両エッジ部の外側に、ワイピングノズルから噴出させたガスが鋼帯表裏面に衝突する衝突点を含む高さで、かつ鋼帯幅方向延長面上に整流板と鋼帯エッジとの間隔距離Ｌに保持して配設する。
【００１２】
この整流板は、鋼帯両エッジの外側で鋼帯幅方向延長面上の位置に設置され、ワイピングノズルから噴出したガスが相互干渉を起こすのを防止する。設置高さは、ワイピングノズルから噴出させたガスが鋼帯表裏面に衝突する衝突点を含む高さであればガスの相互干渉を防止するためには十分である。この衝突点より低い位置では、ワイピングノズルから噴出させたガスにより飛ばされた溶融金属が付着しやすい低い高さまで不必要に長くする必要はない。
【００１３】
本発明では、整流板と鋼帯エッジとの間隔距離Ｌ（ｍｍ）を目標めっき付着量Ｗｓ  に応じ、次（１）式を満足するように制御する。
２．０＜Ｌ≦０．１５・Ｗｓ                  ………（１）
（ここに、Ｗｓ  ：鋼帯片面あたりの目標めっき付着量（ｇ／ｍ２））
整流板と鋼帯エッジからの間隔距離Ｌを（１）式の上限を超える間隔距離とすると、エッジオーバーコート率Ｒが実用品質上問題ない範囲のＲ＝１．１  を超え、整流板の効果が低減する。また、Ｌを（１）式の下限以下の間隔距離とすると、鋼帯エッジへの溶融金属粉付着による外観不良や鋼帯の振動により、整流板と鋼帯エッジとの接触の危険性が高まる。なお、（１）式では、鋼板表裏面でめっき付着量の異なる差厚めっきの場合にはＷｓ  はめっき付着量の少ない方の値を用いる。
【００１４】
また、整流板と鋼帯エッジとの間隔距離Ｌは、連続溶融金属めっきではプロセスコンピュータからの鋼帯幅、めっき付着量等の情報により自動設定される。
【００１５】
【実施例】
図３および図４に模式的に示す溶融亜鉛めっき装置とガスワイピング装置を用いて、鋼帯１（１．０ｍｍ  ×１２００ｍｍ幅）にライン速度１００ｍ／ｍｉｎで溶融亜鉛めっきを施した。ガスワイピングノズル６をめっき浴面から２５０ｍｍ  の高さに設置し、ガス圧を４ｋｇ／ｃｍ２一定とし、さらにめっき付着量を変化するため鋼帯表面からのノズルの位置を変化して、鋼帯表裏面にガスを吹き付けガスワイピングを行った。このガスワイピングに際し、鋼帯の両エッジ部の外側に、鋼帯幅方向延長面上で鋼帯両エッジからおのおのＬ（ｍｍ）だけ離れて整流板を配設した。ガスワイピング後エッジオーバーコート率を測定した。エッジオーバーコート率Ｒは、Ｒ＝Ｗｅ  ／Ｗｓ  （Ｗｅ  ：最大エッジめっき付着量の最大値（ｇ／ｍ２）、Ｗｓ  ：目標めっき付着量（ｇ／ｍ２）；いずれも鋼帯片面あたり）で定義する。
【００１６】
整流板と鋼帯両エッジとの間隔距離Ｌ（ｍｍ）を（１）式を満足するように制御してガスワイピングを行い、本発明例とした。一方、比較例として、間隔距離Ｌ（ｍｍ）を経験的に得られた値を用い予め設定した一定値としてガスワイピングを行った。その結果を図２（ａ）に示す。
この発明によれば、鋼帯エッジ部のエッジオーバーコートを防止でき、目標めっき付着量によらず鋼帯幅方向に均一なめっき付着量を得ることができる。一方比較例では、エッジオーバーコート率Ｒが１．１  を大きく超える場合があり鋼帯幅方向に均一なめっき付着量を得ることができない。
【００１７】
本発明の効果をさらに明瞭にするため、目標めっき付着量が４５ｇ／ｍ２（鋼帯片面当たり）の場合、おのおの１２０  例について、エッジオーバーコート率Ｒの分布をもとめ、図２（ｂ）に示す。この発明を適用した場合には、Ｒの平均値が１．０３と比較例の１．０８に比べ、エッジオーバーコート率が減少し、またそのばらつきも小さい。本発明例では、偏差を考慮してもＲが１．１  を超えることはなく、板幅方向に均一なめっき付着量が得られている。
【００１８】
また、鋼帯エッジの溶融金属粉の外観不良率は、比較例では0.25％と頻度高く発生したが、本発明例では0.06％であり発生は少なかった。なお、外観不良率は、溶融金属粉による不良長さを１ｍ単位に集計したときのコイル長に対する不良長さ率として算出した。
このように、本発明によれば、外観不良率の低減のみならず、板幅方向のめっき付着量の均一化によって、めっき付着量の目標値を低下でき、その結果、めっき原単位の低減も期待できる。図２（ｂ）の場合について、比較例の鋼帯10ton 当たりの平均めっき付着量を１とすれば、本発明例の平均めっき付着量は0.88となりめっき原単位が低減していることが明らかである。
【００１９】
この実施例では、溶融亜鉛めっきについて説明したが、他の溶融金属めっき、たとえば、アルミニウム合金めっき等の場合でも好適に適用できるのは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、目標めっき付着量１００g/m2以下の溶融金属めっき鋼帯を製造するに際しての鋼帯エッジ部の外観不良およびエッジオーバーコートを少なくでき、連続溶融金属めっき鋼帯のめっき品質の向上ならびにめっき原単位の低減を達成でき、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッジオーバーコート率におよぼす整流板と鋼帯エッジとの間隔Ｌと目標めっき付着量Ｗｓ  の関係を示すグラフである。
【図２】エッジオーバーコート率と目標めっき付着量の関係を示すグラフ（ａ）、エッジオーバーコート率の分布の比較を示すグラフ（ｂ）である。
【図３】本発明の実施に好適な連続溶融金属めっき装置を示す概念図である。
【図４】本発明の実施に好適な連続溶融金属めっき装置におけるガスワイピング装置の構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１    鋼帯
１ａ  鋼帯エッジ
２    溶融金属めっき浴槽
３    スナウト
４    シンクロール
５    サポートロール
６    ワイピングノズル
７    整流板
８    溶融金属めっき浴
１１    レール
１２    整流板スライディング台車
１３    駆動手段
１４    演算装置
１５    鋼帯エッジ検出手段
１６    整流板制御手段
【図１】
0003632376.tif 000002
【図２】
0003632376.tif 000003
【図３】
0003632376.tif 000004
【図４】
0003632376.tif 000005