(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造方法において、鋼板厚みに応じてワイピングノズル直上のサポートロール押し込み量を調整し、鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持することを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記押し込み量ｘを以下の式から求めることを特徴とする請求項１記載の溶融金属めっき鋼板の製造方法。
ｘ  ＝  −ｔ＋ａ                  ……  （１）
但し、    ｘ：押し込み量（ｍｍ）
ｔ：鋼板厚み（ｍｍ）
ａ：定数（ｍｍ）
【請求項３】
鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造装置において、ワイピングノズル直上のサポートロールの押し込み量をオンラインで切替える押し込み量調整装置を付設したことを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造装置。
【請求項４】
鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持できる前記押し込み量を、鋼板厚みに応じて自動的に演算し、設定する制御装置を設けたことを特徴とする請求項３記載の溶融金属めっき鋼板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属めっき鋼板の製造において、ワイピングノズル直上のサポートロールと鋼板との接触によりめっき金属粉が発生するのを防止する製造方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、亜鉛めっきを行う溶融金属めっき装置においては、めっき金属の付着量を制御するワイピングノズル直上に、鋼板の位置を固定するためのサポートロール（ガイディングロールともいう）が設置されている。鋼板がこのサポートロールを通過する時に、鋼板表面の亜鉛がサポートロールに剥ぎ取られ亜鉛粉となり雰囲気中に飛散したり、鋼板に付着したり、サポートロールに付着したりして鋼板表面の金属めっきの品質を低下させる原因となっている。
【０００３】
従来、こうした問題を解決する技術として、次のような手段がある。
（１）特開昭５９−８５８５３号公報、特開昭６２−２０５２５７号公報、特開昭６３−１１１１６４号公報等に示されるように、サポートロール内部に冷却水を通して、ロール表面温度を下げることによって、めっき金属がロールへ付着することを防止しようとする技術。
【０００４】
（２）特開昭５９−１２６２６８号公報や実開平４−４０５０号公報に示されるように、水又は空気をロール表面に直接吹きつけて、ロール表面温度を下げることによって、ロールへのめっき金属付着を防止しようとする技術。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術はいずれもロール表面温度を下げる（５０〜６０℃）ことしか考慮していない。本発明者等は、めっき金属粉の飛散量を実機で測定して整理した結果、金属粉はサポートロール接触中にめっき金属が凝固する条件で発生することを知見した。つまりめっき金属粉飛散を抑制するにはサポートロール接触中に凝固しないようにすればよいのである。
【０００６】
このような金属粉発生のメカニズムから、サポートロール押し込み量を一定に固定しておくと、鋼板厚みが厚くなればサポートロール外周面と鋼板との接触面積が大きくなり、サポートロール接触中に、鋼板表面に付着しためっき金属の凝固する操業範囲が広くなってしまい、金属粉が発生しやすくなる。
本発明はこうした知見をもとに開発されたもので、溶融金属めっき工程において、サポートロールからのめっき金属粉飛散を防止した、溶融金属めっき鋼板の製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、鋼板厚みが厚くなっても表面のめっき金属（溶融状態）をサポートロール接触中に凝固させないために、サポートロールと鋼板の接触長を小さくするようにサポートロール押し込み量を鋼板厚みに応じて調整可能としたものである。
【０００８】
めっき金属粉発生メカニズムを解明した結果、金属粉はサポートロール接触中に鋼板表面のめっき金属が凝固する条件で発生することがわかった。また接触前の鋼板温度が同じでもサポートロール押し込み量を一定に固定しておくと、鋼板厚みが厚くなるほどロールと鋼板との接触長が長くなりめっき金属が凝固しやすくなることもわかった。
【０００９】
そこで本発明は、鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造方法において、鋼板厚みに応じてワイピングノズル直上のサポートロール押し込み量を調整し、鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持することを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供する。この場合に、前記押し込み量ｘを以下の式から求めることとすれば好ましい。
【００１０】
0003551601.tif 000002
なお、本発明において、押し込み量とは、鋼板表裏のサポートロールの近接側の垂直接線間の距離を言い、近づく方をプラスとする。また、定数ａは基準となる板厚のときに、サポートロール径、鋼板両面のサポートロールの垂直方向距離等に応じて最適に定めた基準押し込み量である。本発明は鋼板の板厚が変化したときにもこの基準押し込み量におけるサポートロールと鋼板表面の接触状態と同一状態に保持することである。
【００１１】
上記本発明方法を好適に実施することができる溶融金属めっき鋼板の製造装置は、鋼板に連続的にめっき処理を施す溶融金属めっき鋼板の製造装置において、ワイピングノズル直上のサポートロールの押し込み量をオンラインで切替える押し込み量調整装置を付設したことを特徴とするものである。またこの装置は、鋼板の位置を固定でき、かつ、該鋼板の表面のめっき金属がサポートロール接触中に凝固しないサポートロールと鋼板との接触長を維持できる前記押し込み量を、鋼板厚みに応じて自動的に演算し、設定する制御装置を設けると一層好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２は、一般の溶融金属めっき装置の浴周辺の模式側面図である。めっき処理すべき鋼板１は、図示省略したスナウトを経て、溶融金属５を収納したポット６内に進入し、シンクロール４によって進行方向を上向きに転換し、溶融金属５の浴から上方に引き上げられ、ワイピングノズル３にてめっき厚みを調整した後、浴上サポートロール２を通って上昇し、その後、合金化処理等の必要な処理を経て、次の工程に送られる。
【００１３】
鋼板１が浴上サポートロール２を通過するとき、鋼板表面の亜鉛がこの浴上サポートロール２によって剥ぎ取られ亜鉛粉となり雰囲気中に飛散し、めっきの品質を低下させる。
めっき金属粉飛散量の調査結果から飛散のメカニズムは、以下のように考えられる。
（ａ）めっき表面が溶融状態でサポートロールと接触する時飛散する。
（ｂ）サポートロールと接触中に、めっき表面が凝固してめっき金属粉が飛散する。
【００１４】
つまり、たとえ接触中に凝固しない操業条件にあっても、鋼板厚みが厚くなるとサポートロール外周面と鋼板との接触長が増えて、接触中に凝固しやすくなり金属粉の飛散が増える。
図３は、鋼板厚さが変化したときに、サポートロール押し込み量を一定の値に固定した場合のサポートロール外周面と鋼板表面との接触長と鋼板厚みの関係を表わしたものである。
【００１５】
本発明によれば、鋼板厚みが厚くなってもサポートロールとの接触長が増えないように鋼板が厚くなる分だけ表裏のサポートロール押し込みを開いてやることによって鋼板とサポートロール表面との接触長の増加を防ぎ、接触中の凝固を防ぎ、金属粉飛散を抑制することができる。
図４は、押し込み量ｘを下式で求めた値に調整したときの接触長と鋼板厚みの関係を表わしたものである。厚みが増えても接触長が増えていない。
【００１６】
0003551601.tif 000003
図３と図４との比較から明らかなように、図３は、鋼板厚みが０．５ｍｍのときのロールと鋼板との接触長が約１ｍｍであり、図４はこの接触長を鋼板厚みに拘らずほぼ一定に保つように押し込み量を調整するものである。従って、図４における定数ａは０．５ｍｍ相当である。この定数ａの値はサポートロール径、左右のサポートロールの鉛直距離その他に応じて適正な接触長の値により定められる。
【００１７】
図４に示すように、ロールと鋼板との接触長が一定となるように上記（１）式によって押し込み量の調整を実機で行ったときのめっき金属粉飛散量と鋼板厚みの関係を図５に示す。このときの条件は、溶融亜鉛めっきであって、浴温４６０〜４７０℃、鋼板サイズは厚み０．８〜２．８ｍｍ、幅８００〜１５００ｍｍ、めっき付着量３０〜６０ｇ／ｍ２  、ＬＳ・Ｄ＝９６〜１２０ｍ／ｍｉｎ・ｍｍである。図５中に破線で示した飛散量曲線は押し込み量を一定に固定した従来方法によるもの（図３に相当するもの）、実線で示した飛散量曲線は図４に示す押し込み量を調整した本発明の実施例を示したものである。図５より鋼板厚みに応じてサポートロール押し込み量を調整した方が亜鉛粉発生量が少なかった。
【００１８】
なお、前記実施例では溶融亜鉛めっきの場合について説明したが、亜鉛に限らず本発明は溶融金属めっき全般に適用することができる。
また、サポートロールが駆動、非駆動によらず同じ効果がある。
また、前記実施例では鋼板厚みに応じて無段階に押し込み量を調整したが、鋼板厚みを複数の区分に分けて、押し込み量を区分毎に調整してもよい。
【００１９】
次に図６に実施例装置のブロック図を示した。プロセスコンピュータ１１は通板される鋼板１のデータを演算装置１２に入力する。演算装置１２は予め与えられている定数ａとプロセスコンピュータから入力された鋼板のデータから押し込み量ｘを
ｘ＝−ｔ＋ａ
によって演算する。定数ａは、サポートロール２、２の直径、垂直方向距離Ｌ、めっき成分、めっき厚、鋼板温度その他の条件に応じて金属粉を発生しない接触長さから適正な値が予め定められている。演算された押し込み量ｘは押し込み量設定装置１３に入力され、押し込み量調整装置１４の押し込み量を制御する。押し込み量調整装置１４は、左右のサポートロール２、２の近接側の垂直接線間の距離を任意に調整することができる装置であればよく、本発明は押し込み量の調整機構そのものを限定するものではない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明はサポートロール押し込み量を鋼板厚みに応じて制御するようにしたから鋼板厚みが増加してもサポートロールと鋼板との接触長がほぼ一定に保たれ、接触中にめっき表面が凝固する操業範囲が狭くなりめっき金属粉飛散量が減少した。特にこの効果は鋼板厚みが厚くなるほど効果大である。また、鋼板の外観がきれいになり品質欠陥が減少し歩留りも向上した。
【００２１】
また、めっき金属粉が発生しなくなったため、合金化炉内外に堆積する金属粉も減少し、ファン等のメンテナンスや掃除の頻度も減少した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のサポートロール部の拡大図である。
【図２】一般の溶融金属めっき装置の浴周辺の模式的側面図である。
【図３】押し込み量固定の場合のサポートロール接触長と鋼板厚みの関係を示すグラフである。
【図４】押し込み量調整した場合のサポートロール接触長と鋼板厚みの関係を示すグラフである。
【図５】実施例の効果を示す亜鉛粉飛散量と鋼板厚みとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例装置のブロック図である。
【符号の説明】
１    鋼板
２    浴上サポートロール
３    ワイピングノズル
４    シンクロール
５    溶融金属
６    ポット
１１  プロセスコンピュータ
１２  演算装置
１３  押込み量設定装置
１４  押し込み量調整装置
【図１】
0003551601.tif 000004
【図２】
0003551601.tif 000005
【図３】
0003551601.tif 000006
【図４】
0003551601.tif 000007
【図５】
0003551601.tif 000008
【図６】
0003551601.tif 000009