(57)【要約】この発明は、亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際における亜鉛の蒸発を抑制するための方法に関する。これに関して、この発明では、金属浴上に、悪い熱伝導度を持つとともに、ガスの乱流を阻止するのに好適な分離ガス層として、例えばアルゴン、ブタン、クリプトン、プロパン、二酸化硫黄、硫化水素、キセノン、アセチレン、アルシン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、ブテン、ジクロロシラン、ジシラン、エチレンオキシド、テトラフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、イソブタン、二酸化窒素、三フッ化窒素、酸化窒素、ホスフィン、プロピレン、シラン、四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ化硫黄、四フッ化硫黄、六フッ化タングステン、あるいはアルゴンを含む、またはアルゴンを含まない、これらのガスを任意に組み合わせた混合ガスを配備することを提案する。
2005539136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際における亜鉛の蒸発を抑制する方法において、
金属浴の上に、ガスまたは混合ガスが、分離ガスとして存在し、この分離ガスが、悪い熱伝導率を持つとともに、このガスまたは混合ガスの金属浴表面上における乱流を低減または阻止する特性を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の分離ガス層上に、水素・窒素雰囲気が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該の分離ガスとして、アルゴンを使用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
当該の分離ガスとして、ブタン、クリプトン、プロパン、二酸化硫黄、硫化水素、キセノン、アセチレン、アルシン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、ブテン、ジクロロシラン、ジシラン、エチレンオキシド、テトラフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、イソブタン、二酸化窒素、三フッ化窒素、酸化窒素、ホスフィン、プロピレン、シラン、四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ化硫黄、四フッ化硫黄、六フッ化タングステン、あるいはこれらのガスを任意に組み合わせた混合ガスを、アルゴンと一緒に、またはアルゴン無しで使用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際における亜鉛の蒸発を抑制するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続溶融めっき仕上げ、特に金属板の溶融亜鉛めっきの際に、めっき金属の蒸発作用が発生する。この蒸発は、その前の板の加熱と表面活性化の炉空間内においても発生するので、このことは、特に重大である。通常、この設備では、水素・窒素雰囲気が存在する。この蒸気は、板の進行と反対向きに、戻る形で進んで行き、炉内のより低温な場所に溜まる。この作用は、水素の存在を必要とする。この作用は、周知であり、蒸気の発生が増加するのにともない、めっきする金属板上の表面欠陥につながるものである。
【０００３】
従来技術では、湿気または一酸化炭素／二酸化炭素を供給することによって、この蒸気の作用を持続的に止めるとともに、それどころか抑制することができることが知られている。
【０００４】
これに関して、特許文献１は、亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際の亜鉛の蒸発を抑制する方法を記載しており、その際鋼板は、進入領域内において、還元ガスとしての水素および／または一酸化炭素を持つ不活性ガスの混合気から成る保護ガス雰囲気下に置かれる。この保護ガス雰囲気は、２０体積百分率までの水素と１０体積百分率までの一酸化炭素を含有するか、あるいはこの保護ガス雰囲気に、０．０５〜８体積百分率の二酸化炭素を追加混合している。
【０００５】
特許文献２には、亜鉛または亜鉛合金での鉄をベースとする金属板の連続高温めっき法における亜鉛蒸発の進展を抑制する方法を記載しており、そこでは板は、進入領域内に閉じ込められている。この場合、この進入領域内に水蒸気を導入して、亜鉛蒸気を酸化させるが、鉄板を酸化させない、少なくとも２６４ｐｐｍの水蒸気と少なくとも１体積百分率の水素とを含む雰囲気を維持している。有利には、進入領域内の雰囲気は、１〜８体積百分率の水素と３００〜４５００体積ｐｐｍの水蒸気とを含み、その際不活性ガス、例えば窒素を用いた調整が行われる。
【０００６】
しかし、従来技術において用いられているガスまたは混合ガスは、欠陥の無いめっきを阻害する金属板表面の酸化にもつながる。また、特に湿気による、この問題は、溶融亜鉛めっきした金属板を製造する際において良く知られている。
【特許文献１】ドイツ特許第４４００８８６号明細書
【特許文献２】欧州特許第０１７２６８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、金属浴の表面上におけるガスの乱流とその熱伝導度が蒸気発生量に関連するとの知見にもとづいている。このことから、ガスが金属浴上に集まり、それによって乱流を止めるとともに、悪い伝導度を持つこととなるようにすることが重要である。
【０００８】
この知見を背景に、この発明は、蒸気の発生を抑制するとともに、蒸気を防止するガスの供給量に依存することなく、欠陥の無いめっきを保証することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、金属浴上にガスまたは混合ガスを分離ガスとして存在させて、この分離ガスが、悪い熱伝導度を持つとともに、金属浴の表面上における、このガスまたは混合ガスの乱流を低減または阻止するものとすることを提案する。これに関して、分離ガスとしては、二酸化炭素や水蒸気（湿気）のような前述したガスを除いて、これらの両方の特性を持つ希ガス、例えばアルゴンが考えられる。アルゴンの利点は、それが、高い密度（小さい乱流）とともに、さもなければ使用している窒素よりも悪い熱伝導度を有するということにある。その上に、アルゴンは、希ガスとして酸化しない。更に、分離ガスとして、以下のガスが考えられる。それらは、ブタン、クリプトン、プロパン、二酸化硫黄、硫化水素、キセノン、ならびにアセチレン、アルシン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、ブテン、ジクロロシラン、ジシラン、エチレンオキシド、テトラフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、イソブタン、二酸化窒素、三フッ化窒素、酸化窒素、ホスフィン、プロピレン、シラン、四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ化硫黄、四フッ化硫黄、六フッ化タングステンなどのその他のガスである。分離ガスとしては、その混合がこの発明の条件を満たす限りにおいて、前述したガスを任意に組み合わせた、アルゴンを含む、または含まない混合ガスを使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、この発明を模式的に図示している。この図面からは、標準的な動作時において、スナウト１内に噴射させるための多くのガス量を必要としない方法で、前述したガスの中の一つ、例えばアルゴンを利用していることが分かる。容器６内にある金属浴２に、スナウト１が斜めに浸漬されており、このスナウトを通して、めっきする金属板３が案内されている。この金属板３は、金属浴またはめっき浴２内に浸漬され、偏向ロール７によって向きを変えられて、符号８において、金属浴から出て行く。この出て行く個所の上方には、ワイピングノズル９が配置されている。スナウト１内では、金属浴上に、金属浴２の表面と、通常使用している窒素と水素から成る混合ガス５との間を分離するガスとして、分離ガス層、例えばアルゴン４がある。分離ガスを採用することにより、連続溶融めっき仕上げ時における亜鉛の蒸発は、亜鉛の蒸発が回避される程までに、少なくとも大幅に低減されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の模式図。
【符号の説明】
【００１２】
１    スナウト
２    めっき浴
３    金属板
４    分離ガス
５    窒素・水素の混合気
６    容器
７    偏向ロール
８    金属板の引き出し個所
９    ワイピングノズル
【図１】
2005539136.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月6日(2004.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛または亜鉛合金で鋼板（３）を溶融めっきする際における亜鉛の蒸発を抑制する方法であって、その際鋼板（３）は、金属浴（２）内に浸漬されたスナウト（１）を貫通して、金属浴（２）内で偏向ロール（７）によって向きを変えられ、その次に金属浴（２）から上方に出て行く方法において、
金属浴（２）上のスナウト（１）内に、ガスまたは混合ガスが、分離ガス（４）として存在し、この分離ガスが、悪い熱伝導率と２ｋｇ／ｍ3 を下回る比重を持つとともに、このガスまたは混合ガスの金属浴表面上における乱流を低減または阻止する特性を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の分離ガス層上に、水素・窒素雰囲気が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該の分離ガスとして、アルゴンを使用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
当該の分離ガスとして、ブタン、プロパン、二酸化硫黄、硫化水素、アセチレン、アルシン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、ブテン、ジクロロシラン、ジシラン、エチレンオキシド、テトラフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、イソブタン、二酸化窒素、三フッ化窒素、酸化窒素、ホスフィン、プロピレン、シラン、四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、四フッ化硫黄、六フッ化タングステン、あるいはこれらのガスを任意に組み合わせた混合ガスを、アルゴンと一緒に、またはアルゴン無しで使用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
当該の分離ガスとして、プロパンおよび／またはブタンを混入したアルゴンから成る混合ガスを使用することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際における亜鉛の蒸発を抑制するための方法に関し、その際鋼板は、金属浴内に浸漬されたスナウトを貫通して、金属浴内で偏向ロールによって向きを変えられ、その次に金属浴から上方に出て行くものである。
【背景技術】
【０００２】
連続溶融めっき仕上げ、特に金属板の溶融亜鉛めっきの際に、めっき金属の蒸発作用が発生する。この蒸発は、その前の板の加熱と表面活性化の炉空間内においても発生するので、このことは、特に重大である。通常、この設備では、水素・窒素雰囲気が存在する。この蒸気は、板の進行と反対向きに、戻る形で進んで行き、炉内のより低温な場所に溜まる。この作用は、水素の存在を必要とする。この作用は、周知であり、蒸気の発生が増加するのにともない、めっきする金属板上の表面欠陥につながるものである。
【０００３】
従来技術では、湿気または一酸化炭素／二酸化炭素を供給することによって、この蒸気の作用を持続的に止めるとともに、それどころか抑制することができることが知られている。
【０００４】
これに関して、特許文献１は、亜鉛または亜鉛合金で鋼板を溶融めっきする際の亜鉛の蒸発を抑制する方法を記載しており、その際鋼板は、進入領域内において、還元ガスとしての水素および／または一酸化炭素を持つ不活性ガスの混合気から成る保護ガス雰囲気下に置かれる。この保護ガス雰囲気は、２０体積百分率までの水素と１０体積百分率までの一酸化炭素を含有するか、あるいはこの保護ガス雰囲気に、０．０５〜８体積百分率の二酸化炭素を追加混合している。
【０００５】
特許文献２には、亜鉛または亜鉛合金での鉄をベースとする金属板の連続高温めっき法における亜鉛蒸発の進展を抑制する方法を記載しており、そこでは板は、進入領域内に閉じ込められている。この場合、この進入領域内に水蒸気を導入して、亜鉛蒸気を酸化させるが、鉄板を酸化させない、少なくとも２６４ｐｐｍの水蒸気と少なくとも１体積百分率の水素とを含む雰囲気を維持している。有利には、進入領域内の雰囲気は、１〜８体積百分率の水素と３００〜４５００体積ｐｐｍの水蒸気とを含み、その際不活性ガス、例えば窒素を用いた調整が行われる。
【０００６】
しかし、従来技術において用いられているガスまたは混合ガスは、欠陥の無いめっきを阻害する金属板表面の酸化にもつながる。また、特に湿気による、この問題は、溶融亜鉛めっきした金属板を製造する際において良く知られている。
【特許文献１】ドイツ特許第４４００８８６号明細書
【特許文献２】欧州特許第０１７２６８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、金属浴の表面上におけるガスの乱流とその熱伝導度が蒸気発生量に関連するとの知見にもとづいている。このことから、ガスが金属浴上に集まり、それによって乱流を止めるとともに、悪い伝導度を持つこととなるようにすることが重要である。
【０００８】
この知見を背景に、この発明は、蒸気の発生を抑制するとともに、蒸気を防止するガスの供給量に依存することなく、欠陥の無いめっきを保証することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、金属浴上のスナウト内にガスまたは混合ガスを分離ガスとして存在させて、この分離ガスが、悪い熱伝導度と２ｋｇ／ｍ3 を下回る比重を持つとともに、金属浴の表面上における、このガスまたは混合ガスの乱流を低減または阻止するものとすることを提案する。これに関して、分離ガスとしては、二酸化炭素や水蒸気（湿気）のような前述したガスを除いて、これらの両方の特性を持つ希ガス、例えばアルゴンが考えられる。アルゴンの利点は、それが、十分に高い密度（小さい乱流）とともに、さもなければ使用している窒素よりも悪い熱伝導度を有するということにある。その上に、アルゴンは、希ガスとして酸化しない。更に、分離ガスとして、以下のガスが考えられる。それらは、ブタン、プロパン、二酸化硫黄、硫化水素、ならびにアセチレン、アルシン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、ブテン、ジクロロシラン、ジシラン、エチレンオキシド、テトラフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、イソブタン、二酸化窒素、三フッ化窒素、酸化窒素、ホスフィン、プロピレン、シラン、四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、四フッ化硫黄、六フッ化タングステンなどのその他のガスである。分離ガスとしては、その混合がこの発明の条件を満たす限りにおいて、前述したガスを任意に組み合わせた、アルゴンを含む、または含まない混合ガスを使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、この発明を模式的に図示している。この図面からは、標準的な動作時において、スナウト１内に噴射させるための多くのガス量を必要としない方法で、前述したガスの中の一つ、例えばアルゴンを利用していることが分かる。容器６内にある金属浴２に、スナウト１が斜めに浸漬されており、このスナウトを通して、めっきする金属板３が案内されている。この金属板３は、金属浴またはめっき浴２内に浸漬され、偏向ロール７によって向きを変えられて、符号８において、金属浴から出て行く。この出て行く個所の上方には、ワイピングノズル９が配置されている。スナウト１内では、金属浴上に、金属浴２の表面と、通常使用している窒素と水素から成る混合ガス５との間を分離するガスとして、分離ガス層、例えばアルゴン４がある。分離ガスを採用することにより、連続溶融めっき仕上げ時における亜鉛の蒸発は、亜鉛の蒸発が回避される程までに、少なくとも大幅に低減されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の模式図。
【符号の説明】
【００１２】
１    スナウト
２    めっき浴
３    金属板
４    分離ガス
５    窒素・水素の混合気
６    容器
７    偏向ロール
８    金属板の引き出し個所
９    ワイピングノズル
【国際調査報告】
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