(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼鈍処理を終えた鋼帯をスナウトを通して溶融金属めっき浴へ連続的に導入してめっき処理を施す溶融めっき鋼帯の製造方法に関し、
該スナウトの下部温度および該スナウトの上部温度を、
スナウトの上部温度＞スナウトの下部温度≧めっき浴面温度
とすることを特徴とする溶融めっき鋼帯の製造方法。
【請求項２】
前記スナウトの下部温度を、めっき浴面温度＋５０℃以下とし、前記スナウトの上部温度を、めっき浴面温度＋５０〜１００℃とする、ことを特徴とする請求項１に記載した溶融めっき鋼帯の製造方法。
【請求項３】
前記スナウトの下部温度および該スナウトの上部温度を、該スナウトの周りに設けられた加熱手段を用いて調整することを特徴とする請求項１または２に記載した溶融めっき鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続溶融めっきラインのスナウト内における鋼帯への凝縮物付着を防止した溶融めっき鋼帯の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の連続溶融めっきラインでは、焼鈍炉にて焼鈍処理された鋼帯を筒型形状をなすスナウトを通して溶融めっき浴へ導入している。スナウトは、その先端部（下端部）がめっき浴に浸漬されており、焼鈍を終えた鋼帯を大気雰囲気から遮断する機能を備えているが、かかるスナウトにおいては従来、以下に述べるような不具合を有しておりその解決が望まれていた。【０００３】
すなわち、スナウトの内部ではめっき浴の金属蒸気が発生しており、その金属蒸気がスナウトの壁面に接触、冷却されることによって凝縮物（アッシュ）が生成される。そして、この凝縮物がスナウトを通る鋼帯の表面に付着すると、該凝縮物が鋼帯に付着したままめっき処理がなされることになり、これがめっき鋼板の表面品質に悪影響を及ぼす原因になっていた。【０００４】
凝縮物の付着に起因した鋼板の表面品質の改善を図った従来技術として、例えば、特許文献１には、スナウト内の溶融めっき浴から蒸発する金属蒸気を、スナウト壁面に設けられたヒータにより加熱するとともに金属蒸気を含む雰囲気ガスを雰囲気ガス処理回路を通すことによって取り除く技術が開示されている。【０００５】
また、特許文献２には、ターンダウンロール室およびスナウト内の雰囲気温度および内壁温度を、めっき浴直上から連続炉側のターンダウンロール室の範囲で、めっき浴との温度差を−１５０℃以内で付与する技術が提案されており、特許文献３には、スナウト内の雰囲気ガスをブロワにて吸引し、吸引された雰囲気ガスをヒューム凝固回収装置で冷却、さらにフィルターを通して雰囲気ガス中の金属微粉を分離したのち、雰囲気ガスを再度雰囲気温度に加熱してスナウト内へ導入する技術が、さらに、特許文献４には、連続溶融亜鉛めっきラインのターンダウンロール室の天井部を加熱手段により加熱昇温する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３１６７６０号公報
【特許文献２】特開平８−１７６７７３号公報
【特許文献３】特開平７−２３３４５７号公報
【特許文献４】特開平８−２４６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、大掛かりな設備を別途設ける必要があり、設備コスト、メンテナンスにかかるコストの上昇が避けられない。また、雰囲気ガスの冷却、再加熱を行う必要もあることからエネルギーロスが大きく、場合によってはめっき金属の蒸発を促進させてしまうこともあり、めっき金属の原単位ロス等が大きい。【０００８】
また、特許文献２においては、ターンダウンロール室およびスナウト内の雰囲気温度および内壁温度をめっき浴直上から連続炉側のターンダウンロール室の範囲で、めっき浴との温度差を−１５０℃以内で付与することによって金属ヒュームの自然対流を促進させ、これにより金属ヒュームをスナウト取付け部より上流側に強制的に移送させることから、めっき金属の蒸発量の増加によるめっき金属の原単位の悪化が避けられない。また、加熱部以外の場所での金属凝縮を促すため、凝縮物の除去作業が必要となるほか、凝縮物の接触、付着により鋼帯に擦り傷が発生する場合もある。さらに、この方法では、凝縮物の根本原因である金属ヒュームを積極的に対流させていることから、スナウト内壁各部で生じる凝縮物を防止するには至らず、例えば凝縮物がスナウト上面側（鋼板がシンクロールに接する側の面）の内壁から鋼板に付着することによる表面欠陥の問題等が残されている。【０００９】
また、特許文献３では、特許文献１と同様、大掛かりな設備を別途設ける必要があり、設備コスト、メンテナンスにかかるコストの上昇が避けられないうえ、雰囲気ガスの冷却、再加熱を行う必要もありエネルギーロス、めっき金属の原単位ロスの観点からメリットが小さい。【００１０】
さらに、特許文献４の技術においては、雰囲気ガスの対流を促進させることによって凝縮物の付着を防止するものであることから特許文献２と同様の不具合があり、しかも、ここに開示された技術は、ターンダウンロール室に限定されるものであって、スナウト内での凝縮物の付着に起因した鋼帯の品質劣化を防止することについては何ら考慮が払われていない。【００１１】
本発明の課題は、連続溶融めっきラインのスナウト内における鋼帯への凝縮物の付着を、大掛かりな設備を必要としたり、無駄なエネルギーを消費することなしに回避することができ、品質の良好なめっき鋼帯を安定して製造できる、溶融めっき鋼帯の製造方法を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、焼鈍処理を終えた鋼帯をスナウトを通して溶融金属めっき浴へ連続的に導入してめっき処理を施す溶融めっき鋼帯の製造方法に関し、該スナウトの下部温度および該スナウトの上部温度を、
スナウトの上部温度＞スナウトの下部温度≧めっき浴面温度
とすることを特徴とする溶融めっき鋼帯の製造方法である。
【００１３】
上記の構成からなる方法において、前記スナウトの下部温度を、めっき浴面温度＋５０℃以下とし、前記スナウトの上部温度を、めっき浴面温度＋５０〜１００℃とする、ことが望ましい。【００１４】
また、前記スナウトの下部温度および該スナウトの上部温度は、該スナウトの周りに設けられた加熱手段を用いて調整するのが好ましい。【００１５】
めっき浴の直上からターンダウンロール室の上壁面までの垂直距離をスナウトの高さと定義すると、本発明では、その高さの上５０％をスナウトの上部、下５０％をスナウトの下部ということとする。スナウトの上部温度、スナウトの下部温度は、それぞれその範囲での壁面の平均温度をいうものとする。平均温度の求め方は特に限定されないが、スナウトの高さ方向や周方向のそれぞれ複数点で測温する方法や、あらかじめ、複数点で測温を行って導き出した平均的な温度を示す場所で測温する方法などが考えられる。また、スナウトの内壁面の温度を直接的に測温することが好ましいが、内壁面と外壁面との温度差を予測できるならば、外壁面で測温してもよい。スナウトとして、４辺の壁部から構成された箱型形状を有するスナウトを適用する場合にあっては、スナウトの上部、スナウトの下部のそれぞれで、スナウト外周の各壁部の中間地点の４点を基準とし、そこからスナウトの高さ方向に等間隔で８箇所程度測温（熱電対等による）してその平均値を求め、その平均値をそれぞれスナウトの下部温度、上部温度とするのが望ましい。スナウトの下部の最もめっき浴面に近い測温位置は、浴面＋２００ｍｍ程度とする。
【発明の効果】
【００１６】
スナウトの下部温度および上部温度を、スナウトの上部温度≧スナウトの下部温度≧めっき浴面温度とすることによりスナウトの壁面には、温度勾配が付与され、スナウト内における雰囲気温度が均一化される。そして、雰囲気温度の均一化により金属蒸気の対流が起こりにくくなり、めっき浴面付近のガスの蒸気圧が高水準に保持される結果、溶融金属の蒸発が制限されて表面欠陥の原因となる凝集物の生成が抑制される。とくに、スナウトの下部温度がめっき浴面温度＋５０℃以下、スナウトの上部温度がめっき浴面温度＋５０〜１００℃とすることにより凝集物の生成抑制効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施に用いて好適な連続溶融めっき設備を模式的に示した図である。
【図２】スナウトの要部の断面を拡大して示した図である。
【図３】スナウトの側面を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明の実施に用いて好適な溶融金属めっき設備を模式的に示した図である。
【００１９】
図における符号１は、溶融金属が収容された浴槽、２は、浴槽１内に浸漬配置され、めっき処理すべき鋼帯Ｓの進行方向を転換するシンクロール、３は、シンクロール２の上方に配置され、鋼帯Ｓの案内と形状矯正を行うサポートロール、４は、浴面上に配置され浴槽１から引き上げられた鋼帯Ｓにガスを吹き付けてめっき層の厚さを調整するワイピングノズル、５は、下端部が浴槽１の溶融金属に浸漬され上端部が焼鈍炉の設備につながるスナウトである。スナウト５は、焼鈍処理を終えた鋼帯Ｓを大気雰囲気に触れさせることなしに浴槽１の溶融金属中へ導入する通路を有している。
【００２０】
また、符号６は、スナウト５の外側壁に設けられた加熱手段、７は、焼鈍炉の出側に設けられたターンダウンロール室である。加熱手段６は、スナウト５の下部、上部において適切な温度調整ができるようにスナウト５の下部を加熱する下部加熱手段６ａと、上部を加熱する上部加熱手段６ｂで構成される。加熱手段６としては、ヒーターや熱交換器等が適用できるが、スナウト５内の雰囲気温度を効率的に加熱できるものであればその加熱方式についてはとくに限定されない。加熱手段６については、必要に応じてターンダウンロール室７にも設けることができる。
【００２１】
図２は、浴槽１の浴面近傍域におけるスナウト５の断面を拡大して示した図である。通常、溶融金属として溶融亜鉛（めっき浴）が用いられる場合、その浴温度は、４４０〜４８０℃程度に設定され、めっき処理に供される鋼帯Ｓの温度も同程度に設定されており、スナウト５の壁温度は、特にスナウト壁面を加熱していない場合、浴面温度よりかなり低い温度になっていることが多く、一般的には、浴槽１に近い方が高温になっている。
【００２２】
かかる状況においては、めっき浴から亜鉛が蒸発しスナウト５の通路および焼鈍炉の炉内へと拡散していき、該蒸気がスナウト５の壁面で冷却されることによりアッシュ（ＺｎＯ）として析出するとともにそれが堆積する。そして堆積したアッシュはスナウト５の通路を通過する鋼帯Ｓの表面に落下、付着、巻き込まれることでめっき鋼帯の表面品質が損なわれることになっていたのである。
【００２３】
本発明は、加熱手段６により、スナウト５の下部温度および上部温度を、スナウトの上部温度≧スナウトの下部温度≧めっき浴面温度とするものであり、これによれば、スナウト内における雰囲気温度が均一化され、雰囲気温度の均一化により金属蒸気の対流が起こりにくくなるとともに、スナウト５内のいずれの箇所においても、壁面が亜鉛の融点以上の温度を有することで金属蒸気が析出することがなくなるため、めっき浴面付近のガスの蒸気圧が高水準に保持される（溶融金属の蒸発が制限されて表面欠陥の原因となるアッシュの如き凝集物の生成が抑制される）。
【００２４】
本発明においてスナウト５の下部温度は、めっき浴面温度＋５０℃以下とするのが好ましいとしたが、その理由は、これ以上高温にしても効果は飽和しており、エネルギーロスとなるためである。
【００２５】
また、スナウト５の上部温度は、スナウトの下部温度以上にする必要があり、めっき浴面温度＋５０〜１００℃とするのが好ましいとしたが、その理由は、スナウト５の上部温度をスナウト５の下部温度よりも高温に保持することによって温度勾配を付与し、雰囲気ガスの対流を制限するために適切な温度範囲だからである。スナウト５の上部温度についても、過剰に高温にすることは昇温に係るエネルギーロスの観点で好ましくない。本発明によれば、鋼板の板厚、幅、素材などによらず、凝集物起因の表面欠陥発生率を低下させることができる。
【００２６】
図３は、スナウト５の側面を模式的に示した図である。スナウト５の上部温度、下部温度は、例えば、図３に示すように、スナウト５をその高さ方向に（イ）〜（ニ）の４つの領域に区分し、各領域毎にスナウトの壁部の温度を熱電対等により測定し、スナウト５の下部（イ）、（ロ）、上部（ハ）（ニ）でそれぞれ平均値を求め、その平均値をスナウト５の下部温度、上部温度とすればよい。とくに、スナウト５をその高さ方向に（イ）〜（ニ）の４つの領域に区分した場合、（イ）は、めっき浴面温度＋０〜５０℃の温度範囲とすることが、また、（ロ）は、めっき浴面温度＋２０〜５０℃の温度範囲とすることが、（ハ）は、めっき浴面温度＋５０〜８０℃の温度範囲とすることが、さらに（ニ）は、めっき浴面温度＋５０〜１００℃の温度範囲とすることが好ましい。なお、スナウト５の壁部を測温するにあたっては、該スナウト５が４辺の壁部で構成された箱型形状を有するものの場合には、各辺の壁部の中間地点（裏側、表側、ＯＰ側、ＤＲ側の４点）を基準としてめっき浴面＋２００ｍｍからスナウト５の高さ方向にそれぞれ等間隔、例えば、５００ｍｍ間隔で測定するのがよい。
【実施例】
【００２７】
スナウト通路断面積が０．９ｍ２で、めっき浴直上からターンダウンロール室の出側上壁まで至る長さが８ｍになるスナウトを備えた連続溶融亜鉛めっき設備を使用して、めっき浴温度：４２０〜５００℃、めっき浴Ａｌ濃度０．１〜０．３ｍａｓｓ％、ライン速度：２０〜１８０ｍｐｍの条件で、板厚０．４〜３．３ｍｍ、幅８００〜１８５０ｍｍの鋼帯（材質：ＳＰＣＣ（ＪＩＳ  Ｇ  ３１４１で規定）、焼鈍温度（加熱帯出側温度）：５００〜１０００℃）のめっき処理を施す際に、スナウトの下部温度、スナウトの上部温度を表１に示す条件とし、得られためっき鋼帯の表面品質についての調査を行った。その結果を、スナウトの下部温度、上部温度とともに表１に示す。なお、鋼帯の表面品質は、凝集物（アッシュ）起因の表面欠陥発生率で評価した。また、スナウト内の温度調整は、チューブヒータを用いて行った。【００２８】
【表１】
0006575785.tif 000002
【００２９】
表１から明らかなように、本発明にしたがいスナウトの壁面温度を制御することにより、すなわち、スナウトの上部温度≧スナウトの下部温度≧めっき浴面温度、スナウトの下部温度をめっき浴面温度＋５０℃以下、スナウトの上部温度をめっき浴面温度＋５０〜１００℃として金属蒸気の対流制御を行った場合には、凝縮物（アッシュ）の付着が抑制され、表面品質が良好であることが確認された。なお、表面品質の良好な鋼帯については、その機械的特性（降伏点、引張強さ、伸び）についても調査を行ったが、許容範囲に収まっており、何ら問題がないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、大掛かりな設備を必要としたり、無駄なエネルギーを消費することなしに表面品質の良好なめっき鋼帯を安定して製造可能な方法が提供できる。
【符号の説明】
【００３１】
１      浴槽
２      シンクロール
３      サポートロール
４      ワイピングノズル
５      スナウト
６      加熱手段
７      ターンダウンロール室
Ｓ      鋼帯
【図１】
0006575785.tif 000003
【図２】
0006575785.tif 000004
【図３】
0006575785.tif 000005