(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽を通過しためっき鋼板の一側に提供された装置ベースと、
前記装置ベース上に提供され、磁場の変化を具現して鋼板表面のめっき付着層の厚さを制御するように構成された電磁ワイピング手段と、
を含み、
前記装置ベースは、
前記鋼板の幅に対応して前記鋼板の両側エッジ部付近に一対が配置され、
前記鋼板の進行方向に回動するように提供され、前記鋼板の中央部に隣接した部分が前記鋼板のエッジ部に隣接した部分より前記鋼板の進行方向に前進するように位置する、電磁ワイピング装置。
【請求項２】
前記装置ベース及び電磁ワイピング手段は、駆動手段を媒介に鋼板の幅方向に位置制御されるように提供される、請求項１に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、支持体の内側に提供され、鋼板の幅方向に伸張され、モータで駆動されるスクリューバーに締結される移動ブロックと、
前記移動ブロックの下側に連結部材を媒介に連結され、前記装置ベース及び電磁ワイピング手段が配置される水平移動体と、
を含んで構成される、請求項１に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項４】
前記支持体は、第２駆動手段を媒介に前後移動できるように提供されて前記電磁ワイピング手段は鋼板間の間隔が調整できるように提供され、
前記水平移動体は、第３駆動手段を媒介に鋼板の進行方向に回動できるように提供されて鋼板のエッジ過めっきをさらに防止するように構成される、請求項３に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項５】
前記第２駆動手段は、支持体と連結される水平駆動シリンダで提供され、支持体はガイドレールで支持され、前記水平移動体が連結される連結部材は、ヒンジを媒介に連結され、移動ブロック及び水平移動体にそれぞれ装着されたリンク部材で提供され、
前記第３駆動手段は、移動ブロックと水平移動体との間に連結される垂直駆動シリンダで提供される、請求項４に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項６】
前記電磁ワイピング手段の外側に非磁性カバー体がさらに提供される、請求項３に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項７】
前記電磁ワイピング手段は、前記装置ベースに互いに異なる極性の磁石が所定のパターンで提供された永久磁石を含み、
前記永久磁石が装着される装置ベースは、鋼板の幅方向にモータ駆動するように提供された回転軸、及び前記回転軸に組立てられ、互いに異なる極性の永久磁石が所定のパターンで装着される回転ブロックを含んで構成される、請求項１に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項８】
前記電磁ワイピング手段は、前記装置ベースに単相または３相の交流電流が印加されて時変磁界を生成するように備えられた一つの以上の電磁石を含み、
前記装置ベースは、鋼板の幅方向に提供された中空支持軸を含み、前記中空支持軸に提供される電磁石は、中空支持軸によってケーブルを媒介にパルス幅変調器と連結される、請求項１に記載の電磁ワイピング装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電磁ワイピング装置と、
前記電磁ワイピング装置の上側に提供されたガスワイピング装置と、
を含んで構成された電磁ワイピング装置を含む、めっき鋼板ワイピング装置。
【請求項１０】
めっき槽を通過させて鋼板のめっきを行う段階と、
前記めっき槽を通過しためっき鋼板のめっき付着層の一部を電磁ワイピングによって先行除去するめっき鋼板のめっき付着層を先行除去する段階と、
前記めっき付着層が先行除去されためっき鋼板の残留めっき付着層を別のガスワイピングによって除去するめっき鋼板のめっき厚さを調整する段階と、
を含み、
前記めっき鋼板のめっき付着層を先行除去する段階は、
前記請求項９に記載の電磁ワイピング装置及びガスワイピング装置を用いて行い、
前記装置ベースは、
前記鋼板の幅に対応して前記鋼板の両側エッジ部付近に一対が配置され、
前記鋼板の進行方向に回動するように提供され、前記鋼板の中央部に隣接した部分が前記鋼板のエッジ部に隣接した部分より前記鋼板の進行方向に前進するように位置し、
少なくとも鋼板エッジ部のめっき付着層を電磁ワイピングによって先行除去する、めっき鋼板の製造方法。
【請求項１１】
前記めっき厚さを調整する段階は、請求項９に記載の電磁ワイピング装置及びガスワイピング装置を用いる、請求項１０に記載のめっき鋼板の製造方法。
【請求項１２】
鋼板エッジ部におけるめっき付着層を先行除去する段階において、鋼板中央部のめっき付着層の５〜２５％で鋼板エッジ部のめっき付着層を除去する、請求項１０に記載のめっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき鋼板のめっき付着量を制御するワイピング設備に関し、より詳細には、めっき槽を通過した鋼板の少なくともエッジ部分のめっき付着層を先行除去し、ガスワイピングを具現して少なくとも鋼板エッジの過めっきを防止する一方で、鋼板のライン速度を維持しながらガスワイピング力を減らすことができるため、飛散物または飛散物によるドロス発生率を減少させることにより、結果的に鋼板のめっき品質及び生産性を向上させた電磁ワイピング装置、これを含むめっき鋼板ワイピング装置、及びめっき鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、鋼板の耐食性などを向上させ、外観を美麗にするとともに、特に電子製品または自動車鋼板用として用いられるめっき鋼板に対する需要が増加している。
【０００３】
図１にはこのような鋼板の溶融めっき、例えば、亜鉛めっき設備が示されている。
【０００４】
図１に示されているように、ペイオフリール（Ｐａｙ  Ｏｆｆ  Ｒｅｅｌ）から離れた鋼板（冷延鋼板Ｓ）は溶接機及びルーパを経て熱処理された後、スナウト及び亜鉛めっき槽１１０を通過しながら溶融亜鉛ＺＬが鋼板Ｓの表面に付着されて進行される。このとき、亜鉛めっき槽上のガスワイピング装置（エアーナイフ）１００において鋼板表面にガス（不活性ガスまたはエアー）を噴射し、鋼板のめっき付着量、即ち、亜鉛付着量を適切に削って除去することで鋼板のめっき厚さを調整（制御）する。
【０００５】
また、鋼板は冷却設備及び移送ロールを経てめっき付着量測定器１３０を通過する。測定されためっき付着量は、フィードバックされてガスワイピング装置１００のガス吐出圧力や鋼板Ｓとガスワイピング装置との間隔（距離）などを調整することで鋼板のめっき付着量（めっき厚さ）を調節する。
【０００６】
このとき、図１の図面符号１１２、１１４は、鋼板を通板させ、鋼板のテンションなどを調整するシンクロール（ｓｉｎｋ  ｒｏｌｌ）及びスタビライジングロール（ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  ｒｏｌｌ）である。
【０００７】
したがって、ガスワイピング装置１００は、鋼板のめっき品質を決定するめっき厚さに直接的な影響を及ぼすめっき設備の主要装置である。
【０００８】
このとき、図２に示されているように、図１の上記ガスワイピング装置１００は、ガス吐出口１０２を形成する上下部リップ１０３、１０４で構成された装置ノズル部１０１が装置本体１０５、即ち、チャンバにフランジ（Ｆ）の形態で組立てられ、上記装置本体１０５には高圧で提供されるガス供給管１０６が連結され、装置本体と装置ノズル部との間にはガスの流動を均一にしたり、異物を除去したりする整流板１０７及びメッシュ網１０８がさらに備えられることができる。
【０００９】
これにより、図２のように、装置ノズル部１０１のガス吐出口１０２によって噴射される高圧ガスのワイピングジェットＪがめっき鋼板Ｓの表面と衝突すると、ジェットは鋼板の表面に沿って上下方向に移動して、鋼板の表面には壁面ジェットＪが形成され、このような壁面ジェットＪは溶融亜鉛めっき層ＺＬの表面に沿って速い速度で移動しながら鋼板表面に付着された溶融亜鉛めっき層ＺＬを削り、これによって鋼板のめっき付着量が決定される。
【００１０】
一方、最近の鋼板めっき工程では、めっき鋼板の生産性を高めるために、鋼板Ｓの移送速度を速くするとともに、薄めっきを具現することが求められる。これは、必要な分だけめっきする薄めっきを具現すると、原価が節減され、鋼板の進行速度が速くなって生産性が高まるためである。
【００１１】
しかし、鋼板Ｓを高速で進行させる場合、薄めっきを具現するためには、ガスワイピング装置１００において噴射されるワイピングジェットＪの運動量を大幅増加させなければならず、ガス圧力または流量を増やしてガスワイピング力を高める必要がある。
【００１２】
一般に、鋼板表面のめっき付着量は、図２のように、ガスワイピング装置のノズル部１０１において噴射されるガスの圧力またはノズル部と鋼板との距離を制御することで調整することができる。
【００１３】
このとき、生産性を高めるために、例えば、高速の薄めっきを具現するためには、相対的にガス圧力または流量をさらに高める必要がある。
【００１４】
しかし、このような高速の薄めっきを具現するためにガス圧力または流量を増加させてワイピング力を高める場合、低速めっき時よりさらに多い亜鉛粒子Ｐが飛散されるスプラッシュ問題をもたらし、飛散された亜鉛粒子が増加すると、めっき槽１１０の湯面上の上部ドロス（Ｔｏｐ  ｄｒｏｓｓ、Ｄ）の発生量も増加するという問題を発生させる。
【００１５】
したがって、生産性を高め、費用節減のための薄めっきを具現するために、鋼板のライン速度を増加させ、これに対応してガス圧力または流量を高めると飛散物が増加するため、実際では鋼板のライン速度を高めるのに限界がある。
【００１６】
例えば、めっき鋼板のライン速度を１４０ｍｐｍにして操業する場合、飛散によるドロス（ｄｒｏｓｓ）発生量は約０．４ｔｏｎ／ｈｒであるが、生産性を高めるためにライン速度を１８０ｍｐｍに高めると、ドロス発生量は１．４ｔｏｎ／ｈｒと急激に増加する。したがって、ライン速度を高めるほどガスのワイピング圧力も高くなり、これに対応して飛散物及びドロス発生量が急激に増加するため、めっき鋼板のライン速度を高めるのに限界がある。
【００１７】
このような亜鉛粒子の飛散、即ち、飛散物の増加は連続めっき工程（ＣＧＬ）における高速操業を困難にして生産性を低下させる。特に、急激に増加する上部ドロスＤは、めっき槽内のロールなどの設備汚染または鋼板表面のめっき品質低下をもたらし、これを除去するために別の作業を行う必要があるため現場作業者の業務負荷による問題をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記のような従来の問題を解消するために提案されたもので、その目的側面は、めっき槽を通過した鋼板エッジ部分のめっき付着層を先行除去し、ガスワイピングを具現して少なくとも鋼板エッジの過めっきを防止する一方で、鋼板のライン速度を維持または増加してもガスワイピング力を減らすことができるため、飛散物または飛散物によるドロス発生量を減少させることにより、結果的に鋼板のめっき品質及び生産性を向上させた電磁ワイピング装置、これを含むめっき鋼板ワイピング装置、及びめっき鋼板の製造方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記のような目的を達成するための本発明の技術的な一側面は、めっき槽を通過しためっき鋼板の一側に提供された装置ベースと、上記装置ベース上に提供され、磁場の変化を具現して鋼板表面のめっき付着層の厚さを制御するように構成された電磁ワイピング手段と、を含んで構成された電磁ワイピング装置を提供する。
【００２０】
また、本発明の技術的な他の側面は、上記電磁ワイピング装置と、上記電磁ワイピング装置の上側に提供されたガスワイピング装置と、を含んで構成された電磁ワイピング装置を含むめっき鋼板ワイピング装置を提供する。
【００２１】
なお、本発明の技術的なさらに他の側面は、めっき槽を通過させて鋼板のめっきを行う段階と、上記めっき槽を通過しためっき鋼板のめっき付着層の一部を電磁ワイピングによって先行除去するめっき鋼板のめっき付着層を先行除去する段階と、上記めっき付着層が先行除去されためっき鋼板の残留めっき付着層を別のガスワイピングによって除去するめっき鋼板のめっき厚さを調整する段階と、を含んで構成されためっき鋼板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
このような本発明によると、ガスワイピング装置の下側にめっき槽との間に電磁ワイピング装置を配置することにより、メッキ浴から出た鋼板がメインのガスワイピング領域に達する前に、鋼板表面に付着された溶融金属を削る厚さ制御を先に行うため、ガスワイピング力を減らしても鋼板のめっき厚さを正常的に制御することができる。
【００２３】
これにより、本発明は、同一のめっき条件を満たす場合、従来の単一ガスワイピング装置に比べてガスワイピングの圧力または流量を減らすことができるため、溶融金属粒子、即ち、亜鉛粒子が飛散されるスプラッシュ問題、飛散物の増加によるめっき槽の湯面上の上部ドロス発生量を減少させることができる。
【００２４】
また、本発明は、生産性を高めながら飛散物またはめっき槽の湯面上の上部ドロス発生が少なくとも従来より抑制されることができる。その結果、めっき品質または設備寿命が向上することができる。
【００２５】
なお、本発明の電磁ワイピング手段は、特にめっき鋼板のエッジの過めっきを抑制し、鋼板の幅に対応して位置を制御することができるため、最適なめっき環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】公知のめっき工程を示した設備構成図である。
【図２】従来のガスワイピング状態を示した作動状態図である。
【図３】（ａ）は従来のガスワイピングを単独で、（ｂ）は本発明のガスワイピング及び電磁ワイピングを先に行う場合を示した概略図である。
【図４】本発明の電磁ワイピング装置の設置状態を示した斜視図である。
【図５】本発明の電磁ワイピング装置を示した斜視図である。
【図６】図５の本発明による電磁ワイピング装置を示した分解斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例による装置を示した正面構成図である。
【図８】本発明の他の実施例による装置を示した側面構成図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例による装置を示した正面及び側面構成図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例による装置を示した正面及び側面構成図である。
【図１１】図９及び図１０の本発明による装置の作動状態を示した作動状態図である。
【図１２】本発明による装置において、時変磁界による誘導電流を通じた反磁性体の抗力及び浮上力の発生原理を説明するために提示された概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００２８】
まず、図３ａ及び図３ｂには、図２のガスワイピング装置１００のみを用いる場合、及び後述する本発明の電磁ワイピング装置１をガスワイピング装置１００の下側にさらに配置する場合における鋼板Ｓのめっき付着層除去（めっき厚さ調整）状態がそれぞれ示されている。
【００２９】
ただし、図３ａ及び図３ｂに示されたガスワイピング装置１００は、図１及び図２を参照して説明したガスワイピング装置に該当するため、その構造及び作用に対する詳細は本実施例で簡単に説明する。
【００３０】
また、以下の本実施例では、図１のように、鋼板Ｓが溶融亜鉛ＺＬで充填されためっき槽１１０を通過して鋼板の亜鉛めっきが行われる亜鉛めっきに限定して説明するが、本発明は亜鉛めっきに限定されない。
【００３１】
一方、後述する図７には本発明の電磁ワイピング装置１がめっき鋼板の幅方向にエッジ付近（図７の「Ｅ」）にそれぞれ対向して提供されるように示されているが、本発明の電磁ワイピング装置１は、図４及び図５に示されているように、鋼板の幅方向に沿って鋼板の最大幅より長く伸張される形態で提供されたり、または図７のように鋼板のエッジ付近に一対が提供されたりすることができる。
【００３２】
したがって、図３ｂのように、本発明は、ガスワイピングを具現することで、最終的に鋼板のめっき厚さを調整するガスワイピング装置１００、及び電磁ワイピング装置１を用いる鋼板のめっき厚さ調整装置２００を提供し、これによってめっき鋼板の製造段階を具現することができる。
【００３３】
また、以下の本実施例では、図１及び図２に示されたガスワイピング装置及びめっき設備関連の構成要素は、図１及び図２と同一の図面符号で簡単に説明する。一方、図面では鋼板の一側のみに本発明の装置が示されているが、鋼板の両側に対称的に本発明の装置が配置されることもできる。
【００３４】
次に、本発明の電磁ワイピング装置及びめっき鋼板ワイピング装置を用いためっき鋼板の製造段階について説明すると、図１のめっき槽１１０を通過させて鋼板Ｓのめっきを行う段階、上記めっき槽を通過しためっき鋼板のめっき付着層のうち少なくとも鋼板のエッジ部のめっき付着層を電磁ワイピングによって先行除去するめっき鋼板のめっき付着層を先行除去する段階、及び上記めっき付着層が先行除去されためっき鋼板の残留めっき付着層を別のガスワイピングによって調整するめっき鋼板のめっき厚さを調整する段階を含んで構成されることができる。
【００３５】
これにより、本発明の場合、少なくとも鋼板エッジ部のめっき付着層を電磁ワイピングによって先行除去するため、ガスワイピング時に鋼板の幅方向に同一のガスジェットＪが噴射されても鋼板エッジ部の過めっきを解消することができる。
【００３６】
即ち、鋼板エッジ部の場合、鋼板エッジ角を囲いながらめっき層が付着されるため、この部分で過めっきが容易に発生する。しかし、本発明の場合、鋼板の幅全体の電磁ワイピングが可能であるが、少なくともエッジめっき付着量を除去してエッジ部分の過めっきを解消することができる。
【００３７】
このとき、上記めっき鋼板のめっき付着層を先行除去する段階及びめっき厚さを調整する段階では、後述する電磁ワイピング装置１、及び図１及び図２を参照して説明したガスワイピングを具現するガスワイピング装置１００を用いることが好ましい。
【００３８】
例えば、図１、図２、及び図３ａのような一つのガスワイピング１００を用いる場合、図３ｂのような本発明の電磁ワイピング装置１によるめっき鋼板の亜鉛付着層ＺＬの先行除去が行われないため、ガスワイピング装置１００によって除去される亜鉛付着層ＺＬの厚さ「Ｔ１」（図３ａ）は、同一位置において先に電磁気を用いて非接触式で鋼板の亜鉛付着層ＺＬを下方に誘導して除去（削る）する亜鉛付着層の厚さ「Ｔ２」（図３ｂ）よりさらに厚い。
【００３９】
したがって、図３ａと図３ｂを比較するとき、図３ｂのガスワイピング装置１００におけるガス圧力（吐出圧力）または流量が図３ａよりさらに大きく、ガス圧力に比例して亜鉛粒子Ｐの飛散量が増加するため、図３ａの場合、鋼板の進行速度を高めるのに限界がある。
【００４０】
これに対し、図３ｂの本発明による鋼板のめっき厚さ調整装置２００のように、補助の電磁ワイピング装置１及びメインのガスワイピング装置１００をともに用いると、最終的にガスワイピングを具現して鋼板のめっき厚さを調整するガスワイピング前に、先に亜鉛付着層を電磁誘導で削ることにより、メインのガスワイピング区間におけるガス圧力及び流量を減らしても鋼板のライン速度は図３ａのような速度を維持することができる。このとき、亜鉛粒子の飛散量またはこれによるめっき槽の湯面上の上部ドロスＤの生成量は減少する。
【００４１】
また、図７のように、鋼板の幅方向にそのエッジ付近Ｅに２つの本発明の電磁ワイピング装置１を配置した場合も、鋼板において溶融亜鉛が特に多く付着される鋼板のエッジ部分の亜鉛付着層を除去することができ、鋼板のエッジ部分の過めっきを除去して適正なめっき量を使用することができる。
【００４２】
その結果、本発明の場合、図３ａのような鋼板の幅より長く伸張された一つの電磁ワイピング装置、または図７のような長さが減少し、鋼板の両側エッジに対応配置される電磁ワイピング装置により、最終的なめっき厚さを決定するガスワイピング前に、先に少なくとも亜鉛付着層を適切に除去することができるため、亜鉛粒子の飛散のようなスプラッシュ問題や上部ドロスの増加問題などを解消しながら、ガスワイピング時に求められるガスワイピング力（ガス圧力または流量）を減らすことができ、鋼板進行速度（ラインスピード）を高めることができる。
【００４３】
以下、図４から図７には本発明による電磁ワイピング装置１が示されている。
【００４４】
即ち、本発明の電磁ワイピング装置１は、メインのガスワイピング装置１００の下側にめっき槽との間に配置されて、電磁気によって非接触式で鋼板表面の亜鉛付着層の一部を削ってメインのガスワイピングによる鋼板のめっき厚さを調整する場合、ワイピング力を減少させることができ、これは比例的に亜鉛粒子Ｐの飛散量及び上部ドロスＤの発生量も抑制させることができる。
【００４５】
例えば、本発明の電磁ワイピング装置１は、（電）磁場を時間の経過に伴って変化させる時変磁界（Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｌｕｘ）を用いて、誘導電流を媒介に鋼板表面の亜鉛付着層を鋼板の進行方向とは反対に強制誘導して（削って）除去させることができる。
【００４６】
即ち、図１２に示されているように、本発明の装置１において、電磁石ブロック５０への単相または３相の交流電流の印加時に、または永久磁石４０ａ、４０ｂの回転時に、反磁性体である亜鉛付着層ＺＬに形成される抗力（Ｄｒａｇ  Ｆｏｒｃｅ）及び浮上力（Ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ  Ｆｏｒｃｅ）のうち少なくともいずれか一つまたはこれらすべてによって鋼板進行方向の反対方向に誘導され、削られて除去される。
【００４７】
このとき、図１２の図面符号５０は後述する電磁石ブロックを示し、図面符号４０は互いに極性が異なる永久磁石、即ち、Ｎ極磁石４０ａ及びＳ極磁石４０ｂが交互に配列される永久磁石を示す。
【００４８】
例えば、図１２には、このような電磁石（ブロック）または（回転する）永久磁石を用いて反磁性体である亜鉛めっき層ＺＬに抗力及び浮上力を形成する原理が示されている。
【００４９】
図１２のグラフにおいて、Ｎ極の永久磁石４０ａ及びＳ極の永久磁石４０ｂで交互に配列される永久磁石４０を後述する装置ベース１０において回転させると、磁場が時間の経過に伴って変化する時変磁界によって誘導電流が生成されて、溶融亜鉛（Ｚｎ）（その他、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）など）の反磁性体に抗力（Ｄｒａｇ  Ｆｏｒｃｅ）及び浮上力（Ｌｅｖｉａｔｉｏｎ  Ｆｏｒｃｅ）を形成させる。この場合、臨界の回転速度に達するまで浮上力よりは主に抗力が形成される。
【００５０】
また、図７及び図１２のように、パルス幅変調器（図７の５４）を用い、積層される電磁石ブロック５０に交流電流を印加する場合、反磁性体である亜鉛めっき層に抗力及び浮上力を形成させる。もちろん、浮上力を形成するためには、適正な交流電流が印加される必要がある。
【００５１】
このとき、このような抗力及び浮上力は、永久磁石の回転力を増減することで制御することができる。浮上力は、電子石に相当な電流が印加されないとわずかであり、適切なサイズの交流電流が印加されると、浮上力を十分に形成及び制御することができる。
【００５２】
即ち、永久磁石４０を用いる場合は、装置ベース１０に含まれた回転軸１２の回転時に、臨界回転速度に達するまでは主に抗力が形成され、電磁石５０の場合は、電磁石に印加される交流電流の印加（ＰＷＭ変調）時に抗力及び浮上力をともに発生させるため、本発明による電磁ワイピング装置１の場合、めっき環境によって永久磁石または電磁石を適宜選択して用いる必要がある。
【００５３】
一方、図３ｂから図６、及び図８には図１２を参照して説明した臨界速度に達する前までは主に抗力を形成する永久磁石４０を用いた本発明による電磁ワイピング装置１が示されている。また、図７には図１２を参照して説明した抗力及び浮上力を形成する電磁石５０を用いた本発明による電磁ワイピング装置１が示されている。
【００５４】
まず、以下では永久磁石を用いた本発明の電磁ワイピング装置１について説明する。
【００５５】
ただし、図４から図７に示されているように、本発明の電磁ワイピング装置１は、基本的にめっき槽１１０を通過しためっき鋼板Ｓの一側に提供された装置ベース１０、及び上記装置ベース上に提供され、磁場の変化を具現して鋼板表面のめっき付着層の厚さを制御するように構成された電磁ワイピング手段３０を含む。
【００５６】
したがって、本発明の装置は、上述の時変磁界による抗力または浮上力、またはこれらすべてを形成して電磁気力でめっき鋼板Ｓの表面に付着された亜鉛付着層ＺＬを非接触式でめっき槽の湯面側に誘導して除去する永久磁石４０及び電磁石５０のうち少なくとも一つを含むことができる。
【００５７】
即ち、本発明の電磁ワイピング手段３０は、上記装置ベース１０に互いに異なる極性の磁石４０ａ、４０ｂが所定のパターンで提供される永久磁石４０を含んで鋼板のめっき付着層を非接触式で一部除去するように提供される。
【００５８】
または、本発明の電磁ワイピング手段３０は、上記装置ベースに単相または３相の交流電流が印加されて時変磁界を生成するように備えられた一つ以上の電磁石５０を媒介に鋼板のめっき付着層を非接触式で一部除去するように提供される。
【００５９】
このとき、図７には、理解を助けるために、永久磁石４０及び電磁石５０が装置ベース１０の回転軸１２及び中空支持軸１２’に設置されたものが示されている。
【００６０】
以下、図４から図８に示されているように、永久磁石を用いた本発明の電磁ワイピング装置１について説明する。
【００６１】
即ち、図６から図８に示されているように、本発明の電磁ワイピング装置１の装置ベース１０は、鋼板の幅方向にモータ（図７の１１）で回転駆動するように提供された回転軸１２、及び上記回転軸に組立てられ、互いに異なる極性の永久磁石４０ａ、４０ｂが所定のパターンで装着される回転ブロック１６を含む。
【００６２】
このような回転ブロック１６には円周方向に沿って提供されてＮ極の永久磁石４０ａ及びＳ極の永久磁石４０ｂが交互に安着固定される磁石安着溝１４が形成される。
【００６３】
また、回転ブロック１６の中央を貫通して固定される上記回転軸１２は、図６及び図７に示されているように、後述する駆動手段７０のボックス形態の水平移動体７８にベアリング（未符号）を媒介に回転可能に連結され、駆動モータ１１が上記水平移動体７８に回転可能に提供される。
【００６４】
なお、図７に示されているように、駆動モータ１１の回転によって装置ベース１０の回転軸１２、回転ブロック１６、及び永久磁石４０ａ、４０ｂを一体に回転させ、このような永久磁石の回転時に図１２を参照して説明した抗力及び浮上力（浮上力は臨界回転速度を超える場合）が形成される。
【００６５】
したがって、図３ｂ及び図８のように、メインのガスワイング前に、電磁気による少なくとも抗力を用いて非接触式で鋼板の亜鉛めっき層を削って一部除去する。
【００６６】
一方、図６に示されているように、上記回転軸１２の両側には固定板１８がボルトで回転ブロック１６の両側に締結されて、永久磁石が安着溝１４から離脱されることを遮断することができる。
【００６７】
また、図面には詳細に示されていないが、上記安着溝１４に永久磁石が接着手段によって接着され、固定板の回転ブロックの締結時にボルトでともに締結されることができる。
【００６８】
一方、このような本発明の電磁ワイピング装置１の外側に永久磁石を囲うカバー体２０が提供されることがより好ましいが、このようなカバー体２０は、亜鉛粒子が容易に付着されない表面粗度を有したり、非磁性材質、例えば、耐熱性を有するセラミック材質で提供されたりすることができる。
【００６９】
このようなカバー体２０は、図７のように水平移動体７８に固定されたり、回転ブロックの外側に固定されたりすることができる。これにより、上記カバー体２０は、飛散される亜鉛粒子が永久磁石に付着されることを最小化または遮断することができる。
【００７０】
また、図７には電磁石を用いた本発明の電磁ワイピング装置１が示されている。ただし、図７は、中心を基準として、電磁石５０及び永久磁石４０を両側に示したものである。実際では電磁石または永久磁石を選択して装置を構成する。
【００７１】
即ち、図７に示されているように、電磁石５０は、装置ベース１０に含まれた中空支持軸１２’上に複数個の電磁石ブロックがリング構造で適切に提供されることができる。
【００７２】
このような電磁石５０を搭載する軸を中空支持軸１２’にしたのは、電磁石の場合、永久磁石のように回転する必要がなく、単相または３相の交流電流が印加されると、図１２を参照して説明したように、抗力及び浮上力を形成するため、電磁石５０に交流電流を印加するためのケーブル５２が内部を通過させるようにするためである。
【００７３】
このとき、図７のように、電磁石５０と連結されたケーブル５２は、装置制御部Ｃと連結されたパルス幅変調器５４と連結される。このようなパルス幅変調器５４は、図面に概略的に示されているが、駆動手段７０上に提供されて電磁ワイピング装置の鋼板の幅方向への移動を可能にすることが好ましい。
【００７４】
これにより、パルス幅変調器５４から電磁石５０に単相または３相の交流電流が印加されると、図１２のように時変磁界を形成して発生する抗力及び浮上力が鋼板の亜鉛めっき層に非接触式で印加されて、亜鉛めっき層が一部削られるようになる。
【００７５】
また、図７及び図８に示されているように、本発明の電磁ワイピング装置１は、めっき鋼板の最大幅より長く伸張される構造で提供される場合は、鋼板の幅方向に全体的に亜鉛付着層を一部除去する。または、図７のように、鋼板のエッジ部分Ｅにそれぞれ対応する一対の電磁ワイピング装置１を配置する場合は、上述のように、少なくとも鋼板のエッジ部分の過めっきを防止する。
【００７６】
もちろん、駆動手段７０が連結される場合は、鋼板エッジに対応して鋼板の幅方向に本発明の電磁ワイピング装置１が移動しながら、鋼板幅に対応して位置を制御する。
【００７７】
例えば、図７及び図８に示されているように、本発明の電磁ワイピング装置１は、駆動手段７０を媒介に鋼板の幅方向に鋼板の幅に対応して位置を制御するように提供されることができる。
【００７８】
このとき、上記駆動手段７０は、鋼板の幅方向にめっきされる鋼板の最大幅より長く提供されるスクリューバー７４に締結される移動ブロック７６を含み、上記スクリューバー７４の一側にモータ７２がカップリング構造で連結される。
【００７９】
図７に具体的に示されていないが、上記モータ７２及びスクリューバー７４は、図１に示されためっき槽とガスワイピング装置１００との空間に水平に提供される設備フレームに装着固定されることができる。
【００８０】
これにより、図７及び図８のように、上記モータ７２が回転する方向に沿ってねじ方式で締結された移動ブロック７６は、正面からみたとき、左右をスクリューバーに沿って移動するようになる。
【００８１】
このとき、上記移動ブロック７６にはその移動を案内しながら下部の本発明による電磁ワイピング装置１が連結される荷重を支持するためのガイド棒７５が貫通されて移動ブロックの移動を支持するように提供されることが好ましい。
【００８２】
また、図７及び図８のように、上記移動ブロック７６の下側には連結台８０を媒介にボックス形態の水平移動体７８が提供され、上述の本発明による装置の回転軸１２または中空支持軸１２’が提供されることができる。
【００８３】
これにより、駆動手段７０のモータ駆動により、移動ブロック７６はスクリューバーに沿ってガイド棒に案内されながら鋼板の幅方向に移動する。その結果、本発明の水平移動体７８の内部に提供される電磁ワイピング装置１は、鋼板の幅が可変されると、これに対応して鋼板のエッジ付近Ｅに適切に位置することができるようになる。
【００８４】
その結果、本発明による電磁ワイピング装置１の場合、少なくとも装置ベース１０及び電磁ワイピング手段３０が鋼板の幅方向に両側エッジ付近に鋼板の幅に対応して位置制御されながら、めっき鋼板のエッジ過めっきを適切に抑制することができる。
【００８５】
このとき、図７及び図８のように、本発明の電磁ワイピング装置１において、上記駆動手段７０のスクリューバー７４及びガイド棒７５の外側にボックズ構造物の支持体７１が囲うように提供され、上記支持体の下部の一定部分には上記連結台８０の移動幅を考えて開口（未符号）を適切な長さで形成することが好ましい。
【００８６】
これにより、図７及び図８に示されているように、例えば、鉄板溶接のボックス構造物として提供されることができる支持体７１は、鋼板の最大幅より長く伸張され、スクリューバー７４と連結される駆動モータ７２が内部の一側に装着される。上記スクリューバー７４は、支持体に装着されるベアリングブロック７４ａによって支持体の両側で支持され、モータの駆動によって回転しながら、締結された移動ブロック７６及び水平移動体７８の移動を可能とする。
【００８７】
また、ガイド棒７５は、四角形の移動ブロック７６の上端部に貫通されて両端部に支持体７１の両側壁に装着されることができる。
【００８８】
このとき、図７に示されているように、本発明の装置において永久磁石を含む電磁ワイピング手段３０の回転用モータ１１及び駆動手段７０のモータ７２を電源供給器ＰＳによって装置制御部Ｃと連結させる。また、装置制御部Ｃは図１に示されためっき層測定器１２０、鋼板のライン速度を感知するセンサＳＥ、及び電磁石に交流電流を印加するパルス幅印加器５４と電気的に連結させると、最終的に測定される鋼板のめっき厚さ及びライン速度に対応して装置制御部によって永久磁石または電磁石を用いた電磁ワイピング力を制御することにより、めっき層の厚さを適切に制御することができる。
【００８９】
以下、図９から図１１には図７及び図８に示された本発明による装置の他の実施例が示されている。
【００９０】
即ち、図９から図１１に示されているように、上記ボックス構造物の支持体７１を第２駆動手段９０、例えば、水平駆動シリンダと連結させ、上記支持体７１の下部を横切って、設備フレーム（図示せず）に固定されるガイドレール９２を配置すると、上記第２駆動手段９０である水平駆動シリンダの前進または後進により、上記支持体７１はガイドレールに沿って前進または後進するようになる。
【００９１】
これにより、上記支持体７１の下部と連結される電磁ワイピング手段３０も前進または後進するようになる。したがって、上記第２駆動手段９０である水平駆動シリンダの前進または後進時に、電磁ワイピング手段３０と鋼板Ｓとの間隔が一体に調整されることができる。
【００９２】
同一の電磁環境下において、このような電磁ワイピング手段３０と鋼板Ｓとの間隔調整により、鋼板のめっき付着層の除去量が決定される。これにより、電磁ワイピングとともに、さらに精密なめっき付着層制御を具現することができる。
【００９３】
一方、図１０及び図１１を参照すると、上記水平移動体７８は、第３駆動手段９３を媒介に鋼板の進行方向に回動（垂直移送する鋼板に向かって反時計方向または時計方向）できるように提供されることができる。この場合、電磁ワイピング手段３０が傾く程度により、電磁ワイピング手段３０は、鋼板エッジにおいて、ガスワイピング前に、先に電磁ワイピングを用いて少なくとも鋼板エッジにおけるめっき層の除去能力を制御することができる。
【００９４】
例えば、図１１を参照すると、第３駆動手段９３が前進または後進する程度により、上記水平移動体７８と一体に電磁ワイピング手段３０の鋼板エッジにおける傾き程度が調整される。
【００９５】
このとき、図１１に示されているように、上記連結部材８０は、ヒンジ８０ｃを媒介に上記移動ブロック７６の下端及びボックス体である水平移動体７８の上端にそれぞれ固定される２分割の上部及び下部リンク部材８０ａ、８０ｂで提供されることができる。
【００９６】
また、上記連結台８０を構成する上部リンク部材８０ａに提供されたブラケット９３ｅに、第３駆動手段９３である垂直駆動シリンダをヒンジ９３ｂで連結し、上記垂直駆動シリンダである第３駆動手段９３のロードをヒンジ９３ｃで水平移動体７８の上端ブラケット９３ｄと連結すると、上記垂直駆動シリンダである第３駆動手段９３の前後進作動時に、上記連結部材８０の上下部リンク部材８０ａ、８０ｂは中央のヒンジ軸８０ｃを軸にして下側の水平移動体７８が図１１のように鋼板Ｓのエッジ部において、正面からみたとき、反時計方向または時計方向に回動するようになる。
【００９７】
したがって、水平移動体７８が傾くことにより、電磁ワイピング手段３０は、ガスワイピング前に、「ＤＴ」の分だけ先に鋼板のエッジ部のめっき付着層を除去するようになる。その結果、電磁ワイピング手段３０の傾きが大きければ大きいほど、鋼板エッジのめっき付着層は先に削られ、鋼板エッジ部におけるめっき付着層の除去量が制御されることができる。
【００９８】
結果的に、図９から図１１に示されているように、本発明による装置は、駆動手段と第２及び第３駆動手段によって電磁ワイピング手段３０の鋼板間の間隔を調整し、電磁ワイピング手段３０の鋼板エッジにおける傾きなどを制御することにより、さらに精密なめっき付着量の制御、及び後続するガスワイピングの制御によって最適な鋼板めっきの厚さを調整することができる。
【００９９】
一方、上述の通り、本発明の電磁ワイピング装置１を用いることにより、ガスワイピング前にめっき槽を通過しためっき鋼板の幅方向にめっき付着層の先行除去が可能である。また、鋼板エッジ部のめっき付着量が鋼板の中央部より多いため、少なくとも鋼板エッジ部のめっき付着層を先行除去することが好ましい。
【０１００】
このとき、鋼板エッジ部におけるめっき付着層の除去量は、例えば、鋼板中央部におけるめっき付着量の５〜２５％であることが好ましい。
【０１０１】
例えば、鋼板の進行速度が１２０ｍｐｍである場合、鋼板中央部のめっき付着量は約４００ｇ／ｍ２である。この場合、鋼板エッジ部のめっき付着量は約４４０〜５００ｇ／ｍ２である。
【０１０２】
このとき、鋼板エッジ部のめっき付着層が鋼板中央部のめっき付着層の５％より小さく除去される場合、除去量が十分ではないためガスワイピング段階におけるワイピング圧力の減少を期待することができない。また、鋼板エッジ部のめっき付着層が鋼板中央部のめっき付着層の２５％より大きく除去されると、過度に除去されてガスワイピング段階において鋼板中央部及びエッジ部のめっき厚さの均一なめっき制御を困難にする可能性がある。
【０１０３】
好ましくは、鋼板エッジ部におけるめっき付着層を鋼板中央部のめっき付着層の１０〜２０％で除去することである。
【０１０４】
したがって、本発明の場合、鋼板エッジ部のめっき付着量を先行除去するため、少なくとも鋼板エッジ部の過めっき問題を抑制することができる。
【０１０５】
即ち、めっき槽を通過した鋼板のエッジ部におけるめっき付着量は、鋼板中央部のめっき付着量より多い。また、鋼板中央部のめっき付着層は平坦に形成されるが、鋼板エッジ部の場合、角を囲いながらめっき層が屈曲されて形成されるため、ガスワイピング後にも鋼板エッジ部の過めっきが解消されない。
【０１０６】
これに対し、本発明の場合、電磁ワイピング装置により、少なくとも鋼板エッジ部のめっき付着層を先行除去するため、ガスワイピング後にも、鋼板の幅方向へのめっき厚さを均一にする。一方、本発明において、めっき付着層が先行除去される鋼板のエッジ部の範囲は、鋼板の先端から１００〜３００ｍｍであることができ、一般的に約２００ｍｍである。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
上述の本発明の電磁ワイピング装置１を用いるめっき鋼板製造時に、少なくとも鋼板エッジ部におけるめっき付着層の先行除去を行ってガスワイピング圧力を約２０〜３０％にまで減らす。また、このようなガスワイピング圧力の減少は、同一の鋼板進行速度下においても亜鉛粒子の飛散またはめっき槽上の上部ドロス発生を抑制させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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