(57)【要約】【課題】金属インゴットの崩落による浴面の変動及び波立ちを抑制することができる、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット供給方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法を提供すること。【解決手段】予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材の少なくとも一部をめっき浴３に浸漬させ、めっき浴３の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される浴面位置に応じて、めっき浴３の浴面位置が浴面設定位置となるように、浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、めっき浴３の浴面位置の調整方法。【選択図】図１
2019210537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材の少なくとも一部を前記めっき浴に浸漬させ、
前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、
測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、めっき浴の浴面位置の調整方法。
【請求項２】
連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット供給方法であって、
予め設定された体積以上の体積を有し、前記めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる工程と、
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させることで投入する工程と、
を備え、
前記金属インゴットを浸漬させる工程では、前記金属インゴットを投入する期間のうち、前記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、前記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項３】
前記金属インゴットを浸漬させる工程の前に、前記浴面位置調整部材を浸漬させる工程を行う、請求項２に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項４】
前記浴面位置調整部材の体積を、前記金属インゴットの体積以上とし、
前記浴面位置調整部材を浸漬させる工程では、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる体積である浸漬量が、前記金属インゴットの体積以上となるように、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる、請求項３に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項５】
前記金属インゴットを浸漬させる工程では、前記金属インゴットを浸漬させるとともに、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、請求項４に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項６】
前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる際に、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、請求項３〜５のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項７】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、前記投入速度を、前記金属インゴットの溶解によって前記金属インゴットの少なくとも一部が前記めっき浴へ落下しない速度とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項８】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、
前記金属インゴットの投入された体積が予め設定された値以上となると、前記金属インゴットの投入を停止し、前記浴面位置調整部材の前記投入速度に応じた抜き出しを停止し、
前記浴面位置調整部材の抜き出しを停止した状態で、前記浴面位置調整部材の一部が前記めっき浴に浸漬した状態となる、請求項２〜７のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項９】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す抜出速度を補正する、請求項２〜８のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項１０】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程の後、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、請求項２〜９のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項１１】
前記浴面位置調整部材として、前記めっき浴の温度よりも融点が高く、前記めっき浴中で腐食されない材質のものを用いる、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項１２】
前記浴面位置調整部材として、アルミニウムよりも融点が高い材質のものを用いる、請求項１１に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項１３】
前記金属インゴット及び前記浴面位置調整部材は、前記めっき浴側が尖った形状を有している、請求項２〜１２のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法。
【請求項１４】
連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット投入装置であって、
前記金属インゴットを前記めっき浴に投入する金属インゴット投入部と、
予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる浴面位置調整部材投入部と、
前記金属インゴット投入部及び前記浴面位置調整部材投入部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させ、
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させることで投入し、
前記金属インゴットを投入する期間のうち、前記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、前記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット投入装置。
【請求項１５】
溶融めっきを連続的に行う連続溶融めっき設備であって、
めっき浴に溶融金属の金属インゴットを供給する、請求項１４に記載のめっき浴への金属インゴット投入装置を備える、連続溶融めっき設備。
【請求項１６】
連続溶融めっき設備を用いて帯状の鋼板に連続溶融めっき処理を行うことで、めっき鋼板を製造する、めっき鋼板の製造方法であって、
前記連続溶融めっき処理を行う際に、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット供給方法を用いて、前記めっき浴に溶融金属の金属インゴットを供給する、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、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット供給方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続溶融亜鉛めっき設備では、亜鉛めっき浴への鋼板の浸漬時間を一定にして、めっき品質を均一にするために、亜鉛めっき浴の浴面位置を一定のレベルに保つ必要がある。このため、亜鉛めっき浴の浴面位置が低下した時には、亜鉛めっき浴へ亜鉛を供給することが行われる。連続溶融亜鉛めっき設備の亜鉛めっき浴への亜鉛供給方法としては、亜鉛めっき浴の浴面位置が低下した時に、バッチ的に亜鉛インゴットを投入する方法や、予め成分調整した溶融亜鉛を供給する方法がある。
【０００３】
このような浴面位置調整手段として、例えば特許文献１には、浴面位置を検出するセンサを用いて、浴面が低下したときに亜鉛を補給し、浴面が所定位置まで上昇したときに亜鉛の補給を停止させることが記載されている。また、特許文献２には、連続溶融亜鉛めっき設備の亜鉛浴からの亜鉛持出し量を予測モデルで計算し、亜鉛インゴット浸漬深さを決定する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献１，２では、浴面位置を実測して亜鉛を供給する方法において、亜鉛インゴット投入による浴温の急変や浴面位置の急上昇を防止するため、投入時に一気に亜鉛インゴットを浴に浸漬させず、徐々に溶解するように浸漬深さを調節できるインゴット供給装置が用いられている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、インゴット供給装置を２基用いた方法として、一方のインゴット供給装置において亜鉛インゴットの残量が設定値以下となったとき、この亜鉛インゴットを投下し、他方のインゴット供給装置の亜鉛インゴットを上昇させることで浴面の位置を一定に保つ方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５６−３５７４６号公報
【特許文献２】特開平１１−５０２１６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７４３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２では、金属インゴット投入による浴面位置の急上昇を防止するため、投入時に一気に金属インゴットを浴に浸漬させず、徐々に溶解するように浸漬深さを調節できるインゴット供給装置を用いている。しかしながら、このような方法では、金属インゴット浸漬完了前に金属インゴットが溶解により徐々に落下すること、あるいは、溶解途中の金属インゴットが崩落し、金属インゴット片の落下することにより、浴面位置の変動が生じる問題があった。
【０００８】
また、特許文献３に記載の方法では、金属インゴット、あるいは、金属インゴット片の落下の前に、金属インゴットを投下し、もう一方の金属インゴットを引き上げることで浴面位置を一定に保っているが、金属インゴットの投下による一時的な浴面の波立ちは抑えられない。また、浴面位置が設定位置を下回った際に、金属インゴットの投下を開始しているため、浴面基準位置から設定位置の範囲で浴面位置の変動を許すこととなる。
【０００９】
また、特許文献１〜３では、金属インゴットを投入していない期間中に、突発的なめっき浴の浴面の変動や波立ちが生じた場合に、めっき浴の浴面位置を調整することができず、まためっき処理による溶融金属消費に起因して浴面位置が低下してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、金属インゴットの崩落等の突発的な浴面の変動及び波立ちを抑制することができる、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット供給方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材（ダミーインゴット）の少なくとも一部を上記めっき浴に浸漬させ、上記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される上記浴面位置に応じて、上記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、上記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、めっき浴の浴面位置の調整方法が提供される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット供給方法であって、予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を上記めっき浴に浸漬させる工程と、上記金属インゴットを上記めっき浴に浸漬させることで投入する工程と、を備え、上記金属インゴットを浸漬させる工程では、上記金属インゴットを投入する期間のうち、上記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、上記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で上記浴面位置調整部材を上記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット供給方法が提供される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット投入装置であって、上記金属インゴットを上記めっき浴に投入する金属インゴット投入部と、予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を上記めっき浴に浸漬させるダミーインゴット投入部と、上記金属インゴット投入部及び上記ダミーインゴット投入部を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記ダミーインゴットを上記めっき浴に浸漬させ、上記金属インゴットを上記めっき浴に浸漬させることで投入し、上記金属インゴットを投入する期間のうち、上記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、上記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で上記浴面位置調整部材を上記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット投入装置が提供される。
【００１４】
本発明の一態様によれば、溶融めっきを連続的に行う連続溶融めっき設備であって、めっき浴に溶融金属の金属インゴットを供給する、上記のめっき浴への金属インゴット投入装置を備える、連続溶融めっき設備が提供される。
【００１５】
本発明の一態様によれば、連続溶融めっき設備を用いて帯状の鋼板に連続溶融めっき処理を行うことで、めっき鋼板を製造する、めっき鋼板の製造方法であって、上記連続溶融めっき処理を行う際に、上記のめっき浴への金属インゴット供給方法を用いて、上記めっき浴に溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき鋼板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、金属インゴットの崩落による浴面の変動及び波立ちを抑制することができる、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット供給方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における連続溶融亜鉛めっき設備を示す構成図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るめっき浴への金属インゴット供給方法を示すフロー図である。
【図４】比較例における、浴面位置及び金属インゴット位置の測定結果を示すグラフである。
【図５】実施例における、浴面位置、金属インゴット位置及びダミーインゴット位置の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するように、本発明の実施形態を例示して多くの特定の細部について説明する。しかしながら、かかる特定の細部の説明がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかである。また、図面は、簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
【００１９】
＜装置構成＞
はじめに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るめっき浴への金属インゴット供給装置１及び連続溶融亜鉛めっき設備２の構成について説明する。連続溶融亜鉛めっき設備２は、金属インゴット供給装置１と、めっき浴槽２１と、複数の浴中ロール２２とを備える連続溶融めっき設備である。本実施形態では、溶融金属は、溶融した亜鉛である。また、めっき浴槽２１に収容された状態の溶融金属を、めっき浴３という。連続溶融亜鉛めっき設備２では、帯状の鋼板４が、めっき浴３の外側に配された複数のロール（不図示）と、めっき浴３内に配された複数の浴中ロール２２とによってめっき浴槽２１内へと連続的に搬送され、めっき浴３に浸漬される。そして、鋼板４は、搬送されながら、めっき浴３に所定の時間、浸漬した後、めっき浴３から引き上げられることで、表面が金属である亜鉛によってめっきされた状態のめっき鋼板となる。連続溶融亜鉛めっき設備２によって連続的に行われる、鋼板４の連続溶融めっき処理を連続溶融亜鉛めっき処理ともいう。
【００２０】
金属インゴット供給装置１は、めっき浴槽２１に収容されるめっき浴３に、この金属を供給する装置であり、図１に示すように、金属インゴット投入部１１と、ダミーインゴット投入部１２と、浴面位置検出計１３と、制御部１４とを備える。
【００２１】
金属インゴット投入部１１は、モータ１１１と、保持部１１２と、金属インゴット１１３とを有する。
【００２２】
モータ１１１は、制御部１４に電気的に接続され、制御部１４からの制御信号を受けて、回転駆動によって保持部１１２の巻き取りや送り出しを行うことで、保持部１１２の送り出し長さを調整する。また、モータ１１１には、モータ１１１の回転数を測定する回転検出器が設けられる。回転検出器による測定結果は、制御部１４に送信される。
【００２３】
保持部１１２は、チェーンやワイヤー等であり、上端側がモータ１１１に接続され、モータ１１１の回転駆動を受けて、ドラム等を介して巻き取りや送り出しが行われることで、送り出し長さが調整される。保持部１１２の下端には、金属インゴット１１３が接続される。図１に示す例では、保持部１１２の下端に形成された鉤状のフックが、金属インゴット１１３の上部に形成された吊環に掛かることで、保持部１１２に金属インゴット１１３が接続され、保持される。
【００２４】
金属インゴット１１３は、例えば亜鉛、アルミニウム、錫、またはこれらを含有する合金のインゴットである。金属インゴット１１３の形状は特に限定されず、一般的に下端である底面は平面である。なお、投入の際の波立ちの発生を抑えるため、金属インゴット１１３の下方（めっき浴３側）が尖った形状、例えば円錐状や角錐状等の形状であれば波立ち抑制の観点では好ましい。また、底面を円錐状または角錐状として、円錐状または角錐状の箇所よりも上側を下方の形状に合わせて角柱あるいは円柱としてもよい。なお、金属インゴット制御部１４１には、金属インゴット１１３の鉛直方向の高さと断面積との関係が記憶されていてもよい。この場合、金属インゴット制御部１４１は、金属インゴット１１３の投入深さから、投入された体積である投入体積を算出する。鉛直方向の高さと断面積との関係は、「断面積＝ｆ（浸漬深さ）」のような形で定式化されて記憶されていてもよい。また、金属インゴット１１３の形状から予め設定された、鉛直方向の高さと、投入体積との関係が、金属インゴット制御部１４１に記憶されていてもよい。
【００２５】
上記構成の金属インゴット投入部１１は、制御部１４の制御信号を受けて、保持部１１２の送り出し長さを調整し、金属インゴット１１３の上下方向（鉛直方向）の位置を調整することで、金属インゴット１１３のめっき浴３への投入動作を行う。
【００２６】
ダミーインゴット投入部１２は、モータ１２１と、保持部１２２と、ダミーインゴット１２３とを有する。
【００２７】
モータ１２１は、モータ１１１と同様の構成であり、制御部１４に電気的に接続され、制御部１４からの制御信号を受けて、回転駆動によって保持部１２２の巻き取りや送り出しを行うことで、保持部１２２の送り出し長さを調整する。また、モータ１２１には、モータ１２１の回転数を測定する回転検出器が設けられる。回転検出器による測定結果は、制御部１４に送信される。
【００２８】
保持部１２２は、保持部１１２と同様に、チェーンやワイヤー等であり、上端側がモータ１２１に接続され、モータ１２１の回転駆動を受けて、ドラム等を介して巻き取りや送り出しが行われることで、送り出し長さが調整される。また、保持部１２２は、下端がダミーインゴット１２３の上部に固定されることで、ダミーインゴット１２３を保持する。
【００２９】
ダミーインゴット１２３は、めっき浴３の浴面位置を調整するための部材であり、具体例としてはめっき浴３に浸漬する前の金属インゴット１１３と同等以上の体積を有する金属の塊である。なお、ダミーインゴット１２３は、後述する金属インゴット１１３の投入時において、自身がめっき浴３に完全に浸漬されないように、またはめっき浴３から完全に抜き出されないように、十分な体積に設定されることが好ましい。また、ダミーインゴット１２３は、めっき浴３中において融解しない素材からなる。つまり、ダミーインゴット１２３は、溶融金属の温度よりも融点が高く、まためっき浴３中でも腐食しない材質であることが必要となる。本実施形態のように、めっき浴３の溶融金属が溶融亜鉛である場合、ダミーインゴット１２３の材質は、例えば、マルテンサイト系ステンレス等であることが好ましい。なお、めっき浴３中において融解しないとは、ダミーインゴット１２３を構成する元素が微量にめっき浴３中へ溶け出すことも一切許容しないという意味ではない。ダミーインゴット１２３がその体積・形状を実質的に維持さえできればよい。ダミーインゴット１２３の形状は、特に限定されないが、金属インゴット１１３と同様に、底面は平面でよく、下方（めっき浴３側）を円錐状や角錐状といった尖った形状としてもよい。また、底面を円錐状または角錐状として、円錐状または角錐状の箇所よりも上側を角柱あるいは円柱としてもよい。なお、ダミーインゴット制御部１４２には、ダミーインゴット１２３の鉛直方向の高さと断面積との関係が記憶されてもよい。この場合、ダミーインゴット制御部１４２は、ダミーインゴット１２３の投入深さから浸漬している体積である浸漬量を算出する。鉛直方向の高さと断面積との関係は、「断面積＝ｆ（浸漬深さ）」のような形で定式化されて記憶されていてもよい。また、ダミーインゴット１２３の形状から予め設定された、鉛直方向の高さと、ダミーインゴット１２３の浸漬量との関係が、ダミーインゴット制御部１４２に記憶されていてもよい。
【００３０】
上記構成のダミーインゴット投入部１２は、制御部１４の制御信号を受けて、保持部１２２の送り出し長さを調整し、ダミーインゴット１２３の上下方向（鉛直方向）の位置を調整することで、ダミーインゴット１２３のめっき浴３への浸漬動作を行う。
【００３１】
浴面位置検出計１３は、めっき浴３の浴面位置、つまり浴面の鉛直方向の位置（高さ）を測定する装置である。浴面位置検出計１３は、めっき浴３の浴面位置が測定可能な方法であれば、どのような測定方法が用いられてもよく、例えば、レーザ変位計等が用いられてもよい。浴面位置検出計１３は、測定した浴面位置を制御部１４に出力する。
【００３２】
制御部１４は、図２に示すように、金属インゴット制御部１４１と、ダミーインゴット制御部１４２と、判断部１４３とを有する。制御部１４は、後述する金属インゴット制御部１４１、ダミーインゴット制御部１４２及び判断部１４３の機能を実現するための、演算機器や制御機器等の複数の機器によって構成される制御盤である。制御部１４は、金属インゴット投入部１１及びダミーインゴット投入部１２を制御することで、めっき浴３の浴面位置を調整する。
【００３３】
金属インゴット制御部１４１は、金属インゴット投入部１１のモータ１１１に接続され、モータ１１１の回転を制御することで、めっき浴３への金属インゴット１１３の投入を制御する。また、金属インゴット制御部１４１は、浴面位置検出計１３に接続され、浴面位置検出計１３による浴面位置の測定結果を取得する。金属インゴット制御部１４１は、判断部１４３の判断に応じて、モータ１１１の回転検出器から取得される測定結果と、浴面位置検出計１３から取得される浴面位置とに基づいて、後述する方法によって、金属インゴット１１３のめっき浴３への浸漬動作を制御する。
【００３４】
ダミーインゴット制御部１４２は、ダミーインゴット投入部１２のモータ１２１に接続され、モータ１２１の回転を制御することで、ダミーインゴット１２３のめっき浴３への浸漬量の調整を制御する。また、ダミーインゴット制御部１４２は、浴面位置検出計１３に接続され、浴面位置検出計１３による浴面位置の測定結果を取得する。ダミーインゴット制御部１４２は、判断部１４３の判断に応じて、モータ１２１の回転検出器から取得される測定結果と、浴面位置検出計１３から取得される浴面位置とに基づいて、後述する方法によって、ダミーインゴット１２３の投入を制御する。
【００３５】
判断部１４３は、後述するように、ダミーインゴット制御部１４２及び金属インゴット制御部１４１から取得されるデータと、各種設定値とを比較する。判断部１４３による判断結果は、ダミーインゴット制御部１４２及び金属インゴット制御部１４１に送信される。
【００３６】
＜めっき浴への金属インゴット供給方法及びめっき鋼板の製造方法＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係るめっき浴３への金属インゴット供給方法及びめっき鋼板の製造方法を説明する。本実施形態では、金属インゴット投入部１１に金属インゴット１１３が設けられ、ダミーインゴット投入部１２にダミーインゴット１２３が設けられた状態で、連続溶融亜鉛めっき設備２による鋼板４の連続溶融亜鉛めっき処理が開始される。この際、金属インゴット１１３は、めっき浴３の上方に配され、めっき浴３に浸漬していない状態となる。一方、ダミーインゴット１２３は、めっき浴３に一部が浸漬し、鉛直方向の位置が一定の位置（高さ）となるように配される。
【００３７】
そして、連続溶融亜鉛めっき処理が開始されると、金属インゴット供給装置１による金属インゴット１１３の供給が行われる。金属インゴット供給装置１による金属インゴット１１３の供給は、図３に示す処理フローに従って行われる。なお、図３に示す処理フローと並行して、浴面位置検出計１３によるめっき浴３の浴面位置の測定、及びダミーインゴット１２３の浸漬量を調整が行われる。
【００３８】
浴面位置検出計１３によるめっき浴３の浴面位置の測定は、所定の測定間隔で継続して行われる。そして、浴面位置検出計１３による浴面位置の測定結果は、金属インゴット制御部１４１及びダミーインゴット制御部１４２に逐次送信される。
【００３９】
また、ダミーインゴット１２３の浸漬量を調整は、めっき浴３の浴面位置が浴面設定位置となるように行われるものである。この際、ダミーインゴット制御部１４２は、浴面位置検出計１３によって測定される浴面位置と浴面設定位置とから、めっき浴３の浴面位置を浴面設定位置とするためのダミーインゴット１２３の浸漬量の調整量を演算する。そして、ダミーインゴット制御部１４２は、求められた調整量だけダミーインゴット１２３を昇降させ、ダミーインゴット１２３の浸漬量を調整する。浴面設定位置は、鋼板４に施されるめっきの条件、例えば、必要なめっき厚や鋼板４の搬送速度、溶融金属の種類、めっき浴３の温度、鋼板４のめっき浴での搬送距離等に応じて設定される、基準となる浴面位置である。また、浴面設定位置は、品質上の観点から許容可能な範囲で、浴面位置が高い側及び低い側にそれぞれ許容分が設定された値となる。ダミーインゴット１２３の浸漬量は、ダミーインゴット１２３がめっき浴３に浸漬している体積であり、浴面位置と、モータ１２１に設けられた回転検出器による測定結果、つまりダミーインゴット１２３の鉛直方向の位置とから、ダミーインゴット制御部１４２によって演算される。なお、ダミーインゴット１２３が、鉛直方向の違いで断面積が変わる形状の場合、ダミーインゴット制御部１４２は、予め記憶されたダミーインゴット１２３の鉛直方向の高さと断面積との関係から、目的とする浸漬量に応じて、ダミーインゴット１２３を浸漬させる深さを調整してもよい。また、めっき浴３の浴面の面積が十分に大きく、金属インゴット１１３の断面積の違いから生じる投入時の浴面位置の変動速度が十分に遅い場合には、上記のフィードバック制御のみで、ダミーインゴット１２３の形状誤差を吸収するようにしてもよい。
【００４０】
金属インゴット供給装置１による金属インゴット１１３の供給では、まず、判断部１４３は、ダミーインゴット１２３の浸漬量が第１設定値以上か否かを判断する（Ｓ１００）。第１設定値は、金属インゴット１１３の投入予定量に応じた、ダミーインゴット１２３の浸漬量である。第１設定値は、後述する金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値となる場合における金属インゴット１１３の浸漬量に、ダミーインゴット１２３の予め浸漬している浸漬量を足し合わせた値以上に設定される。ステップＳ１００での判断結果は、金属インゴット制御部１４１及びダミーインゴット制御部１４２に送信される。
【００４１】
ステップＳ１００の判断にて、浸漬量が第１設定値未満となる場合、ステップＳ１００の判断処理が繰り返し行われる。連続溶融亜鉛めっき設備２では、鋼板４のめっきが進むに従い、めっき浴３の溶融金属が消費され、浴面位置が低下する。しかし、本実施形態では、ダミーインゴット１２３の浸漬量の調整が繰り返されることによって、溶融金属のめっき処理による消費に伴い、ダミーインゴット１２３がめっき浴３に浸漬していくこととなる。
【００４２】
一方、ステップＳ１００の判断にて、浸漬量が第１設定値以上となる場合、金属インゴット制御部１４１は、金属インゴット投入部１１を制御し、金属インゴット１１３を下降させ、めっき浴３に浸漬させる（Ｓ１０２）。金属インゴット１１３の下降速度である投入速度は、金属インゴット１１３の投入によりめっき品質に影響を与える程度に浴面に波立ちが生じる程度の速度よりは遅く設定される。さらに、金属インゴット１１３の投入速度は、金属インゴット１１３の溶解によって、金属インゴット１１３及び金属インゴット１１３の一部である金属インゴット片の落下が生じる速度よりは速いものとする。なお、落下する金属インゴット１１３及び金属インゴット１１３の一部である金属インゴット片とは、金属インゴット１１３のめっき浴３に浸漬していない箇所の、一部またはすべてのことである。また、落下が生じる速度は、金属インゴット１１３の種類及び形状により異なり、複数回の試行の結果から得ることができる。さらに、金属インゴット１１３の投入速度は、鋼板４のめっき処理に伴う溶融金属の消費速度（金属インゴットでの体積換算の消費速度）よりも、速い速度に設定される。なお、めっき浴３の温度に与える影響を最小限とするため、上記範囲内の速度であれば、金属インゴット１１３の投入速度は遅い方が好ましい。
【００４３】
ステップＳ１０２の後、判断部１４４は、金属インゴット制御部１４１から金属インゴット１１３の上面レベルを取得し、金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値以下となるか否かを判断する（Ｓ１０４）。金属インゴット１１３の上面レベルは、金属インゴット１１３の鉛直方向上側の面である上面の、鉛直方向における位置である。金属インゴット１１３の上面レベルは、浴面位置検出計１３によって測定される浴面位置と、モータ１１１に設けられた回転検出器の測定結果から、金属インゴット制御部１４１によって演算される。第２設定値は、めっき浴３の浴面位置に応じて設定される値であり、例えば、めっき浴３の浴面位置であってもよい。また、第２設定値は、不測の事態による浴面位置の変動や金属インゴット１１３の位置の精度等を考慮して、浴面位置よりも下側に設定されてもよい。第２設定値は、浴面位置に応じて、金属インゴット制御部１４１によって設定される。ステップＳ１０４での判断結果は、金属インゴット制御部１４１に送信される。
【００４４】
ステップＳ１０４の判断にて、上面レベルが第２設定値未満となる場合、ステップＳ１０４の判断処理が繰り返し行われる。なお、ステップＳ１０４の判断が繰り返し行われる間は、ステップＳ１０２で開始された金属インゴット１１３の投入（下降）が、継続して行われる。
【００４５】
一方、ステップＳ１０４の判断にて、上面レベルが第２設定値以上となる場合、金属インゴット制御部１４１は、金属インゴット１１３の投入動作を停止させる（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６では、金属インゴット１１３は、投入動作が停止した後、停止した鉛直方向の位置である停止位置で保持された状態となる。
【００４６】
ステップＳ１０６の後、判断部１４３は、金属インゴット１１３の停止位置で保持された時間である停止時間が、第３設定値以上となるかを判断する（Ｓ１０８）。第３設定値は、めっき浴３に浸漬した金属インゴット１１３が、完全に溶解するに十分な時間として設定される。第３設定値は、金属インゴット１１３を溶解させる、複数回の試行により決定することができる。ステップＳ１１２での判断結果は、金属インゴット制御部１４１に送信される。
【００４７】
ステップＳ１０８の判断にて、停止時間が第３設定値未満となる場合、ステップＳ１０８の判断処理が繰り返し行われる。つまり、ステップＳ１０８の判断が繰り返し行われる間、金属インゴット１１３は、停止位置で保持された状態となる。
【００４８】
一方、ステップＳ１０８の判断にて、停止時間が第３設定値以上となる場合、金属インゴット制御部１４１は、金属インゴット投入部１１を制御し、保持部１１２を所定の高さ（例えば、金属インゴット１１３の投入を開始する高さ）まで上昇させる（Ｓ１１０）。
【００４９】
また、ステップＳ１０２の後、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０の処理と並行して、以下のステップＳ１１２以降の処理が行われる。ステップＳ１１２以降の処理では、まず、ダミーインゴット制御部１４２は、ダミーインゴット１２３の浸漬量を演算する（Ｓ１１２）。ステップＳ１１２では、浴面位置検出計１３によって測定される浴面位置に基づいて、ダミーインゴット１２３の浸漬量が演算される。
【００５０】
ステップＳ１１２の後、ダミーインゴット制御部１４２は、ダミーインゴット投入部１２を制御し、ダミーインゴット１２３を上昇させることで、めっき浴３からダミーインゴット１２３を抜き出す（Ｓ１１４）。この際、ダミーインゴット１２３の抜出体積が金属インゴット１１３の投入体積と同等となるように、ダミーインゴット１２３の抜出動作（上昇動作）が行われる。ダミーインゴット１２３の抜出体積とは、ダミーインゴット１２３の上昇が行われる前の状態の浸漬量、つまりステップＳ１０２におけるダミーインゴット１２３の浸漬量から、抜出動作が行われた後の浸漬量を差し引いた値である。また、金属インゴット１１３の投入体積とは、めっき浴３に投入された金属インゴット１１３の体積であり、浸漬後に溶解したものを含むインゴットの状態で換算される体積である。つまり、ダミーインゴット１２３の上昇速度である抜出速度は、金属インゴット１１３の投入速度に応じた速度となる。なお、後述するように、抜出速度は、めっき処理による溶融金属の消費量も考慮されるため、金属インゴット１１３の投入速度から求められる時間当たりの投入体積と、ダミーインゴット１２３の抜出速度から求められる時間当たりの抜出体積とは同一にはならない。
【００５１】
ステップＳ１１４の後、判断部１４３は、金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値以下となるか否かを判断する（Ｓ１１６）。この判断処理は、ステップＳ１０４と同じであり、ステップＳ１０４での判断処理が用いられてもよい。ステップＳ１１６での判断結果は、ダミーインゴット制御部１４２に送信される。
【００５２】
ステップＳ１１６の判断にて、上面レベルが第２設定値より大きくとなる場合、ステップＳ１１２以降の処理が繰り返し行われる。
【００５３】
一方、ステップＳ１１６の判断にて、上面レベルが第２設定値以下となる場合、ダミーインゴット制御部１４２は、ダミーインゴット１２３の抜出動作を停止させる（Ｓ１１８）つまり、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６の処理は、ダミーインゴット１２３の抜出体積が、金属インゴット１１３の投入が停止した状態における投入体積と同程度となるまで行われる。
【００５４】
なお、ステップＳ１１２〜Ｓ１１８のダミーインゴット１２３を抜き出す処理と並行して、ダミーインゴット１２３による浴面位置の調整も行われる。この際、ステップＳ１１４では、浴面位置の測定結果から浴面位置が、浴面設定位置となるように、補正された抜出速度で、ダミーインゴット１２３の抜出動作が行われてもよい。この場合、抜出速度の補正としては、例えば、ＰＩＤ制御による補正を適用することができる。実際には、ダミーインゴット１２３の抜き出される体積は、金属インゴット１１３の投入体積と、めっき処理による溶融金属の消費量とが考慮された値となる。また、これにより、不測の事態による浴面位置の変動（例えば、金属インゴット１１３の一部が崩落するような場合等）が生じた場合でも、浴面位置が浴面設定位置となるように制御することができる。さらに、金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値となり、金属インゴット１１３の投入を行っていない間にも、ダミーインゴット１２３による浴面位置の調整が行われる。これにより、浴面位置をより一定にすることが可能となり、連続溶融亜鉛めっき設備２における製品品質を向上させることができるようになる。
【００５５】
ステップＳ１１０，Ｓ１１８が終了すると、金属インゴット１１３の供給が終了する。つまり、上記の処理フローによれば、金属インゴット１１３がめっき浴３に浸漬し溶解することで、亜鉛がめっき浴３へと供給され、めっき浴３の浴面位置が規準の範囲内となるように調整される。
【００５６】
なお、図３に示す処理フローが完了した後は、金属インゴット投入部１１に新しい金属インゴット１１３が設けられ、図３に示す処理フローが繰り返し行われる。このように、金属インゴット１１３の供給が繰り返し行われることで、連続溶融亜鉛めっき処理が行われる間、浴面位置の調整が継続して行われる。また、図３に示す処理フローが完了し、次の処理フローが開始されるまでの間においても、浴面位置検出計１３によるめっき浴３の浴面位置の測定、及びダミーインゴット１２３の浸漬量を調整の処理が繰り返し行われることが好ましい。このようにすることで、浴面位置をより一定に保つことが可能となる。
【００５７】
上記実施形態によれば、ダミーインゴット１２３をめっき浴中に浸漬させ、その後、浴面位置が低くなると、金属インゴット１１３を浸漬させながら、ダミーインゴット１２３を金属インゴット１１３の浸漬させた体積に応じて上昇させ、めっき浴３から抜き出す。これにより、金属インゴット１１３をめっき浴３に供給する際に、金属インゴット１１３の投入によるめっき浴３の浴面の変動を抑えることができる。また、金属インゴットのみを投入する場合に比べ、金属インゴット１１３の投入体積に応じて、ダミーインゴット１２３を抜き出すため、金属インゴット１１３の投入速度を速くすることができる。これにより、投入速度が遅いために生じる金属インゴット１１３の崩落や抜け落ちの発生を抑制することができ、崩落や抜け落ちによる浴面の変動や波立ちを抑制することができる。なお、めっき浴３から蒸発した亜鉛（ヒューム）はスナウト内壁に付着しており、めっき浴３の浴面の変動や波立ちによりスナウト内壁に付着した酸化亜鉛がめっき浴３に混入、もしくは鋼板に付着するとめっき品質に影響を及ぼすおそれがある。一方で、上記実施形態によれば、浴面を一定にして、金属インゴット１１３を投入することができ、めっき品質への影響を抑制できる。また、これらの効果から、連続溶融亜鉛めっき設備２での製品品質を向上させることができる。
【００５８】
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。
【００５９】
例えば、上記実施形態では、めっき浴３への金属インゴット１１３の供給方法として、ダミーインゴット１２３を用いてめっき浴３の浴面位置を調整するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。ダミーインゴット１２３を用いてめっき浴３の浴面位置を調整するものであれば、他の形態であってもよい。例えば、金属インゴット１１３を供給しない状態において、ダミーインゴット１２３を用いてめっき浴３の浴面位置の調整を行ってもよい。この場合、まず、上記実施形態と同様なダミーインゴット１２３の少なくとも一部をめっき浴３に浸漬させる。次いで、上記実施形態と同様に、浴面位置検出計１３を用いて浴面位置を測定する。さらに、測定される浴面位置に応じて、めっき浴３の浴面設定位置となるように、ダミーインゴット１２３の浸漬量を調整する。そして、ダミーインゴット１２３を浸漬させた状態で、浴面位置の測定と、ダミーインゴット１２３の浸漬量の調整とを繰り返し行うことで、浴面位置の調整を継続して行う。この場合、金属インゴット１１３の供給時には、金属インゴット１１３の投入速度に応じた抜出速度でダミーインゴット１２３をめっき浴から抜き出さなくてもよい。この形態によれば、金属インゴット１１３に起因しない突発的な浴面の変動や波立ちが生じた場合にも、浴面位置を安定させることができる。また、めっき処理による溶融金属の消費量をダミーインゴット１２３による浴面位置調整で吸収できる。
【００６０】
また、上記実施形態では、金属インゴット投入部１１及びダミーインゴット投入部１２がモータ１１１，１２１によって金属インゴット１１３及びダミーインゴット１２３の昇降動作が行われるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、金属インゴット１１３及びダミーインゴット１２３の昇降動作は、シリンダー等の他の昇降手段によって行われてもよい。また、この場合、保持部１１２，１２２は、チェーンやワイヤー等の紐状体ではなく、シリンダーに接続可能な棒状体等の他の形態であってもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、保持部１１２の鉤状の先端が金属インゴット１１３の円環に掛かることで金属インゴット１１３が保持されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。保持部１１２による金属インゴット１１３の保持方法は、アーム等による把持等の他の保持方法であってもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、金属インゴット投入部１１は一つの金属インゴット１１３をめっき浴３に投入可能に構成されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、金属インゴット投入部１１は、複数の金属インゴット１１３を個別に制御してめっき浴３に投入可能に構成されてもよい。この場合、ダミーインゴット１２３の浸漬可能な体積は、複数の金属インゴット１１３の体積の合計値以上とする。そして、ステップＳ１００における第１設定値を、複数の金属インゴット１１３の体積以上とし、ステップＳ１０２以降の処理を一つずつの金属インゴット１１３に対して順に行うことで、複数の金属インゴット１１３を連続して供給することができる。また、複数の金属インゴット１１３を用いる場合に、上記実施形態と同様に、一つの金属インゴット１１３の体積に応じた体積のダミーインゴット１２３を用いることもできる。この場合、一つの金属インゴット１１３に対して上記実施形態と同様な方法で金属インゴット１１３の供給を行い、図３の処理フローが終了した後に、違う金属インゴット１１３に対して上記実施形態と同様な方法で金属インゴット１１３の供給を行う。図３の処理フローが終了した場合、ダミーインゴット１２３やめっき浴３の状態は、図３の処理フローが開始する前の状態とほぼ同様な状態となる。このため、金属インゴット１１３を交換する時間に関係なく、金属インゴット１１３の供給を連続して行うことができるようになる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、金属インゴット１１３の上面レベル及びダミーインゴット１２３の浸漬量に基づいて、浴面位置の制御を行うとしたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明における、制御に用いられる金属インゴット１１３の上面レベル及びダミーインゴット１２３の浸漬量は、これらの値に相当する代わりの指標であってもよい。例えば、金属インゴット１１３の上面レベルの代わりとして、金属インゴット１１３の投入体積や、金属インゴット１１３の連続溶融亜鉛めっき設備２での相対的な位置が把握できる他の箇所（金属インゴット１１３以外の構成を含む）の位置等が用いられてもよい。また、例えば、ダミーインゴット１２３の浸漬量の代わりとして、ダミーインゴット１２３の特定の部位における連続溶融亜鉛めっき設備２での相対的な位置や、この相対的な位置が把握可能なダミーインゴット１２３以外の構成における指標等が用いられてもよい。このような場合、第１設定値及び第２設定値の代わりに、設定される指標に応じた値がそれぞれ設定される。
【００６４】
さらに、上記実施形態において、金属インゴット投入部１１を移動可能にしてもよく、例えば、金属インゴット投入部１１は、モータ１１１や保持部１１２を含む構成が、金属インゴット１１３の投入動作を行う状態よりもさらに上方に移動可能に構成されてもよい。このような構成の場合、ステップＳ１１０では、金属インゴット投入部１１は、投入動作を行う状態よりもさらに上方に移動する。このようにすることで、新しい金属インゴット１１３への交換を、めっき浴３の浴面から離れた位置で行うことができる。このため、金属インゴット１１３の交換が、簡易かつ安全に行うことができる。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、連続溶融めっき設備として、帯状の鋼板４に亜鉛をめっきする連続溶融亜鉛めっき設備２を例に説明をしたが、本発明はかかる例に限定されない。連続溶融めっき設備は、帯状の金属板に連続して溶融めっきを施す設備であれば、他の構成であってもよい。例えば、鋼板４の代わりに他の金属板がめっきの対象となる設備であってもよい。また、めっきする金属についても、亜鉛以外の金属が用いられてもよい。例えば、鋼板４にめっきを施す場合、アルミニウム、錫、およびこれらの合金といった金属を適用してもよい。この際も、ダミーインゴット１２３の材質を、めっき浴の温度よりも融点の高い材質とすることで、亜鉛、アルミニウム及び錫、またはこれらを含有する合金等任意の溶融金属を用いた連続溶融めっき設備において、ダミーインゴット１２３の融解・変形を抑制できる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、金属インゴット１１３の投入の前に予めダミーインゴット１２３をめっき浴３に浸漬させ、金属インゴット１１３を下降させるとともに、ダミーインゴット１２３を上昇させるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。金属インゴット１１３の最後の溶け落ちによる波立ちを抑制するという観点からは、金属インゴット１１３を投入する期間のうち、金属インゴット１１３の投入体積が最終的な投入体積（金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値となったときの投入体積）となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、ダミーインゴット１２３の抜出しが行われればよい。例えば、金属インゴット１１３を下降させた後、はじめはステップＳ１１４のダミーインゴット１２３の抜出し（上昇）は行わず、金属インゴット１１３の投入体積が所定の値（例えば、金属インゴット１１３の半分以上の体積）となった後にダミーインゴット１２３の上昇を行ってもよい。また、例えば、金属インゴット１１３の投入の前に予めダミーインゴット１２３をめっき浴３に浸漬させなくてもよい。この場合、金属インゴット１１３を浸漬させていき、所定の高さ（例えば、半分以上の高さ）まで金属インゴット１１３が浸漬した後に、ダミーインゴット１２３が所定の浸漬量となるまで浸漬させる。この所定の浸漬量は、最後の溶け落ちによる浴面の変動量に応じて決定される。さらに、金属インゴット１１３のみを浸漬させる際、またはダミーインゴット１２３を浸漬させる際には、浴面位置が浴面設定位置となるように、金属インゴット１１３及びダミーインゴット１２３の少なくとも一方を浸漬させる投入速度が調整される。この場合、投入速度は、めっき処理による溶融金属の消費量に応じて設定される。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、ダミーインゴット１２３の体積が、めっき浴３に浸漬する前の金属インゴット１１３と同等以上の体積であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。ダミーインゴット１２３の体積は、金属インゴット供給方法の違いに応じて、予め設定された体積以上であればよく、めっき浴３に浸漬する前の金属インゴット１１３の体積よりも小さな体積としてもよい。例えば、上記の変形例のように、金属インゴット１１３の投入の前に予めダミーインゴット１２３をめっき浴３に浸漬させない場合や、金属インゴット１１３の投入体積が所定の値となった後にダミーインゴット１２３の上昇を行う場合には、ダミーインゴット１２３の体積は、ダミーインゴット１２３の抜出時に必要な浸漬量に応じて、めっき浴３に浸漬する前の金属インゴット１１３の体積よりも小さな体積としてもよい。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、制御部１４が制御盤であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。制御部１４は、上述の各機能をコンピュータソフトウェア上でプログラムを実行することで実現するための演算処理機能を有するコンピュータシステムであってもよい。そして、このコンピュータシステムは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を備えて構成され、ＲＯＭ等に予め記憶された各種専用のプログラムを実行することにより、前述した各機能をソフトウェア上で実現する。
【実施例】
【００６９】
次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、図１及び図２に示す、連続溶融亜鉛めっき設備２において、上記実施形態と同様な方法を用いて、めっき浴３に金属インゴット１１３を供給した。そして、浴面位置と、金属インゴット１１３の浸漬量に相当する金属インゴット１１３の鉛直方向の位置と、ダミーインゴット１２３の浸漬量に相当するダミーインゴット１２３の鉛直方向の位置とを確認した。また、実施例では、比較例として、ダミーインゴット投入部１２を用いずに、金属インゴット投入部１１と浴面位置検出計１３とを用いた場合において、金属インゴット１１３の抜け落ちが発生した際の、浴面位置と、金属インゴット１１３の鉛直方向の位置との測定結果を確認した。なお、実施例では、上記実施形態と同様に、金属インゴット１１３の供給が行われる間、上記実施形態と同様に、浴面位置の測定及びダミーインゴット１２３による浴面位置の制御を継続して行った。
【００７０】
図４には、比較例の結果として、図４（Ａ）にめっき浴３の浴面位置の測定結果、図４（Ｂ）に金属インゴット１１３の鉛直方向の位置の測定結果をそれぞれ示す。なお、図４（Ａ），（Ｂ）において、横軸は経過した時間を示す。また、図４（Ｂ）は、金属インゴット１１３の上面の鉛直方向の位置を示すものであり、縦軸が０ｍｍとなる位置が、めっき浴３の浴面位置である。
【００７１】
図４に示すように、比較例では、浴面位置が、制御範囲である、浴面設定位置（図４（Ａ）の０μｍ）に対して±１０００μｍの範囲（図４（Ａ）の制御上下限の範囲）となるように、金属インゴット１１３を段階的に浸漬させていく制御を行っている。そして、比較例では、金属インゴット１１３の抜け落ちが発生した後、浴面位置の変動が起きることで、浴面位置が制御範囲を超えて徐々に上昇する傾向が確認された。また、比較例では、金属インゴット１１３の抜け落ちに伴い、中途半端な位置で金属インゴット１１３の上部周辺部が溶解し、金属インゴット１１３の上面端部片が落下することによる浴面位置の変動が生じることが確認できた。この金属インゴット片の落下による浴面位置の変動は、意図せず大きなものとなり、浴面位置の管理範囲（図４（Ａ）の管理上下限の範囲）を超えるものとなることが確認できた。
【００７２】
図５には、実施例の結果として、図５（Ａ）にめっき浴３の浴面位置の測定結果、図５（Ｂ）に金属インゴット１１３の鉛直方向の位置の測定結果、図５（Ｃ）にダミーインゴットの鉛直方向の位置の測定結果をそれぞれ示す。図５では、Ｔ１，Ｔ５に示す時間は、ステップＳ１０４までの処理が行われた後、ステップＳ１０６の処理、つまり金属インゴット１１３の投入が開始される時間を示す。そして、Ｔ２，Ｔ６に示す時間は、金属インゴット１１３の上面レベルが第２設定値以下となり、金属インゴット１１３の投入動作（下降動作）が停止した時間を示す。また、Ｔ３に示す時間は、金属インゴット１１３の停止時間が第３設定以上となった時間、Ｔ４に示す時間は、ステップＳ１１４の金属インゴット１１３の上昇動作が完了し、金属インゴット１１３の供給処理が終了した時間をそれぞれ示す。つまり、時間Ｔ４の後、時間Ｔ５となるまでは、ステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理が行われ、さらにこの処理に並行して新しい金属インゴット１１３が金属インゴット投入部１１に設けられる。さらに、図５（Ｂ）は、金属インゴット１１３の上面の鉛直方向の位置を示すものであり、縦軸が０ｍｍとなる位置が、第３設定値となるめっき浴３の浴面位置である。さらに、図５（Ｃ）は、ダミーインゴット１２３の浸漬量に相当するダミーインゴット１２３の上面の鉛直方向の位置を示すものであり、縦軸が０ｍｍとなる位置がめっき浴３の浴面位置となる。
【００７３】
図５に示すように、上記実施形態のように、金属インゴット１１３の投入に伴い、ダミーインゴット１２３を浴面から抜き出すことで、浴面位置の変動が抑えられることが確認できた。また、金属インゴット１１３の投入中に、浴面位置の測定結果に基づいて、ダミーインゴット１２３の抜出速度の補正を行うことで、浴面位置が安定することが確認された。さらに、実施例では、浴面位置を一定にさせながらも、比較例に比べて金属インゴット１１３を速い速度で浸漬させることが確認できた。つまり、実施例の供給方法によれば、金属インゴット１１３の崩落や抜け落ちの発生が抑制できることが確認できた。なお、図５（Ｂ）と図５（Ｃ）では、金属インゴット１１３の位置の変化量とダミーインゴット１２３の位置の変化量とが一致していないが、これはダミーインゴット１２３の形状によるものであり、投入体積と抜出体積とが対応していれば、一致していても、一致していなくても特に問題はない。さらに、実施例では、金属インゴット１１３が浸漬する間、つまり時間Ｔ１から時間Ｔ２の間、及び時間Ｔ５から時間Ｔ６の間には、金属インゴット１１３の投入による浴面の波立ちが確認されたが、微小なものであり問題がないことが確認できた。また、金属インゴット１１３の投入速度は、めっき浴３の温度、金属インゴット１１３の形状等、種々の条件によって定まるものであり、本実施例はその一例である。さらに、実施例では、金属インゴット１１３の投入中も、並行してダミーインゴット１２３の浸漬量を調整することによる浴面位置の制御を行っている。このため、ダミーインゴット１２３の位置は、単調減少となっていない。さらに、４図に示すように、ダミーインゴット１２３は常に一部がめっき浴３に浸漬した状態となっているため、ダミーインゴット１２３の材質は、めっき浴３中で溶解しないこと腐食しないことが求められることがわかる。
【符号の説明】
【００７４】
１  金属インゴット供給装置
１１  金属インゴット投入部
１１１  モータ
１１２  保持部
１１３  金属インゴット
１２  ダミーインゴット投入部
１２１  モータ
１２２  保持部
１２３  ダミーインゴット
１３  浴面位置検出計
１４  制御部
１４１  金属インゴット制御部
１４２  ダミーインゴット制御部
１４３  判断部
２  連続溶融亜鉛めっき設備
２１  めっき浴槽
２２  浴中ロール
３  めっき浴（溶融金属）
４  鋼板
【図１】
2019210537.tif 000003
【図２】
2019210537.tif 000004
【図３】
2019210537.tif 000005
【図４】
2019210537.tif 000006
【図５】
2019210537.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月12日(2019.6.12)
【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】
予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材の少なくとも一部を前記めっき浴に浸漬させ、
前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、
測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、めっき浴の浴面位置の調整方法。
【請求項２】
連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット投入方法であって、
予め設定された体積以上の体積を有し、前記めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる工程と、
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させることで投入する工程と、
を備え、
前記金属インゴットを浸漬させる工程では、前記金属インゴットを投入する期間のうち、前記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、前記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項３】
前記金属インゴットを浸漬させる工程の前に、前記浴面位置調整部材を浸漬させる工程を行う、請求項２に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項４】
前記浴面位置調整部材の体積を、前記金属インゴットの体積以上とし、
前記浴面位置調整部材を浸漬させる工程では、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる体積である浸漬量が、前記金属インゴットの体積以上となるように、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる、請求項３に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項５】
前記浴面位置調整部材の体積を、前記金属インゴットを浸漬させる工程において、前記浴面位置調整部材が前記めっき浴に完全に浸漬せず、かつ前記めっき浴から完全に抜き出されないものとする、請求項４に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項６】
前記金属インゴットを浸漬させる工程では、前記金属インゴットを浸漬させるとともに、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、請求項４に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項７】
前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる際に、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、請求項３〜６のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項８】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、前記投入速度を、前記金属インゴットの溶解によって前記金属インゴットの少なくとも一部が前記めっき浴へ落下しない速度とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項９】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、
前記金属インゴットの投入された体積が予め設定された値以上となると、前記金属インゴットの投入を停止し、前記浴面位置調整部材の前記投入速度に応じた抜き出しを停止し、
前記浴面位置調整部材の抜き出しを停止した状態で、前記浴面位置調整部材の一部が前記めっき浴に浸漬した状態となる、請求項２〜８のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１０】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程において、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す抜出速度を補正する、請求項２〜９のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１１】
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させる工程の後、前記めっき浴の浴面の鉛直方向の位置である浴面位置を測定し、測定される前記浴面位置に応じて、前記めっき浴の浴面位置が浴面設定位置となるように、前記浴面位置調整部材の浸漬量を調整する、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１２】
前記浴面位置調整部材として、前記めっき浴の温度よりも融点が高く、前記めっき浴中で腐食されない材質のものを用いる、請求項２〜１１のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１３】
前記浴面位置調整部材として、アルミニウムよりも融点が高い材質のものを用いる、請求項１２に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１４】
前記金属インゴット及び前記浴面位置調整部材は、前記めっき浴側が尖った形状を有している、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法。
【請求項１５】
連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット投入装置であって、
前記金属インゴットを前記めっき浴に投入する金属インゴット投入部と、
予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させる浴面位置調整部材投入部と、
前記金属インゴット投入部及び前記浴面位置調整部材投入部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記浴面位置調整部材を前記めっき浴に浸漬させ、
前記金属インゴットを前記めっき浴に浸漬させることで投入し、
前記金属インゴットを投入する期間のうち、前記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、前記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で前記浴面位置調整部材を前記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット投入装置。
【請求項１６】
溶融めっきを連続的に行う連続溶融めっき設備であって、
めっき浴に溶融金属の金属インゴットを投入する、請求項１５に記載のめっき浴への金属インゴット投入装置を備える、連続溶融めっき設備。
【請求項１７】
連続溶融めっき設備を用いて帯状の鋼板に連続溶融めっき処理を行うことで、めっき鋼板を製造する、めっき鋼板の製造方法であって、
前記連続溶融めっき処理を行う際に、請求項２〜１４のいずれか１項に記載のめっき浴への金属インゴット投入方法を用いて、前記めっき浴に溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき鋼板の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット投入方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、金属インゴットの崩落等の突発的な浴面の変動及び波立ちを抑制することができる、めっき浴の浴面位置の調整方法、めっき浴への金属インゴット投入方法、めっき浴への金属インゴット投入装置、連続溶融めっき設備及びめっき鋼板の製造方法を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一態様によれば、連続溶融めっき設備のめっき浴に、溶融金属の金属インゴットを供給する、めっき浴への金属インゴット供給方法であって、予め設定された体積以上の体積を有し、めっき浴中で融解しない材質である浴面位置調整部材を上記めっき浴に浸漬させる工程と、上記金属インゴットを上記めっき浴に浸漬させることで投入する工程と、を備え、上記金属インゴットを浸漬させる工程では、上記金属インゴットを投入する期間のうち、上記金属インゴットの投入体積が最終的な投入体積となるタイミングを含む、少なくとも一部の期間において、上記金属インゴットの投入速度に応じた抜出速度で上記浴面位置調整部材を上記めっき浴から抜き出す、めっき浴への金属インゴット投入方法が提供される。