(57)【要約】【課題】本発明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、短い長さで、鋼板の温度制御に関し、応答性を良好にし、温度のばらつきの少ない状態で鋼板を所望温度に保持することを可能とした連続溶融金属めっき設備を提供する。【解決手段】連続溶融金属めっき設備１は、設定温度に加熱保持された金属めっき浴２９を収容しためっき浴槽１１と、溶融金属めっき可能な温度に冷却されて進入してくる帯状鋼板Ｓにガスが噴射され、このガスが強制対流させられる雰囲気中を帯状鋼板Ｓが通過させられて、金属めっき浴２９へと連続的に送り出されるとともに、前記噴射されるガスの温度が金属めっき浴２９に帯状鋼板Ｓを浸漬させて溶融金属めっきするのに適した温度に帯状鋼板Ｓを保持する温度に調整される板温保持室１１とを備えた構成としてある。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定温度に加熱保持された金属めっき浴を収容しためっき浴槽と、溶融金属めっき可能な温度に冷却されて進入してくる帯状鋼板にガスが噴射され、このガスが強制対流させられる雰囲気中を前記帯状鋼板が通過させられて、前記金属めっき浴へと連続的に送り出されるとともに、前記噴射されるガスの温度が前記金属めっき浴に前記帯状鋼板を浸漬させて溶融金属めっきするのに適した温度に前記帯状鋼板を保持する温度に調整される板温保持室とを備えたことを特徴とする連続溶融金属めっき設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状鋼板を金属めっき浴に連続的に浸漬させて溶融金属めっきする連続溶融金属めっき設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加熱帯、ガス強制対流式の冷却帯に続けて設けられた連続溶融金属めっき設備が公知である（先行技術文献情報なし）。また、帯状鋼板を連続的に金属めっき浴に浸漬させることにより帯状鋼板に連続溶融金属めっきをする場合、金属めっき浴内に進入してくる帯状鋼板を略金属めっき浴温度に精度よく調節するのが良いことは周知である。さらに、一般にこの金属めっき浴内に進入してくる帯状鋼板の長手方向の温度のばらつき、幅方向の温度のばらつきについては、いずれも±５℃程度が金属めっきの品質上、温度精度上の上限とされている。
【０００３】
前記冷却帯では、例えば、帯状ステンレス鋼板にＺｎめっきする場合、この鋼板を約４６０℃まで冷却するために１００〜１５０℃のガスが帯状鋼板に噴射され、この帯状鋼板と噴射されるガスの両者の温度が大きく、このためこの帯状鋼板の長手方向および幅方向において温度のばらつきが前記温度制度上の上限を超えて生じ易い。
そこで、斯かる温度のばらつきを縮小すべく、前記冷却帯に続く輻射式の板温保持室が設けられた連続溶融金属めっき設備が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の輻射式の板温保持室が設けられた連続溶融金属めっき設備の場合、この板温保持室は輻射式のため、帯状鋼板の温度制御に関する応答性が悪く、かつ帯状鋼板のついて所望の温度精度を達成しようとすると、この板温保持室が長くなり過ぎ、大きな設置スペースを要するという問題がある。
本発明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、短い長さで、帯状鋼板の温度制御に関し、応答性を良好にし、温度のばらつきの少ない状態で帯状鋼板を所望温度に保持することを可能とした連続溶融金属めっき設備を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、設定温度に加熱保持された金属めっき浴を収容しためっき浴槽と、溶融金属めっき可能な温度に冷却されて進入してくる帯状鋼板にガスが噴射され、このガスが強制対流させられる雰囲気中を前記帯状鋼板が通過させられて、前記金属めっき浴へと連続的に送り出されるとともに、前記噴射されるガスの温度が前記金属めっき浴に前記帯状鋼板を浸漬させて溶融金属めっきするのに適した温度に前記帯状鋼板を保持する温度に調整される板温保持室とを備えた構成とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明に係る連続溶融金属めっき設備１を示し、この連続溶融金属めっき設備１は、例えば焼鈍炉の加熱帯、冷却帯に続けて設けられ、帯状鋼板Ｓ、例えば冷延鋼板が連続的に順次通過してゆく板温保持室１１、めっき浴槽導入空間部１２、スナウト１３およびめっき浴槽１４を備えている。
【０００７】
板温保持室１１の内部には、横方向に間隔をあけて整列配置された複数のノズル２１が、帯状鋼板Ｓにガス噴射可能に、鋼板Ｓの上下に２列、間隔をあけて対向配置され、板温保持室１１内でガスが強制対流させられるようになっている。また、板温保持室１１からはガス循環流路２２が延びており、このガス循環流路２２は、例えば加熱手段として、ヒータ或いはバーナを備え、冷却手段としてクーラを備えた加熱冷却部２３、圧力制御弁２４および送風機２５を経て、前記ノズル２１の各々に接続している。そして、前記加熱手段は例えばサイリスタや流量調節弁を用いた加熱調節手段２６により加熱強さの調節が行われ、前記冷却手段は、例えばクーラーを用いた冷却調節手段２７により冷却強さの調節が行われる。
【０００８】
めっき浴槽導入空間部１２は、ガイドロール２８を内蔵し、板温保持室１１から進入してきた帯状鋼板Ｓをガイドロール２８により方向転換させて、続くスナウト１３へと送り出している。
スナウト１３は、その先端部を例えば、Ｚｎ，Ａｌ等の金属を溶融させためっき浴槽１４内の金属めっき浴２９内に位置させており、板温保持室１１およびめっき浴槽導入空間部１２を通過してきた帯状鋼板Ｓを金属めっき浴２９に浸漬させている。
めっき浴槽１４内には、シンクロール３１が設けられており、金属めっき浴２９に浸漬し、めっき処理された帯状鋼板Ｓがシンクロール３１を介して上方に導かれて、続く工程へと送り出される。
【０００９】
一方、めっき浴槽導入空間部１２に板温検出器５１が、めっき浴槽１４にめっき浴温度検出器５２が、加熱冷却部２３と圧力調節弁２４との間のガス循環流路２２の部分にガス温度検出器５３が設けられ、送風機２５と板温保持室１１との間のガス循環流路２２の部分にガス圧検出器５４が設けられている。板温検出器５１により金属めっき浴２９に進入する直前の帯状鋼板Ｓの温度が検出され、検出された鋼板温度Ｔ１を示す温度信号が温度指示調節計５５に入力される。また、金属めっき浴２９は図示しないめっき浴加熱手段により設定温度、例えばＺｎめっき浴の場合は約４５０℃に保たれ、めっき浴温度検出器５２によりその金属めっき浴２９の温度が検出され、検出されためっき浴温度Ｔ２を示す温度信号が演算器５６に入力される。この演算器５６では検出された金属めっき浴温度Ｔ２に基づき、例えばＴ２に一定温度２０℃を加えることにより、金属めっき浴２９に進入する帯状鋼板Ｓの好ましい温度として設定板温度Ｔ２’（＝Ｔ２＋２０℃）が算出され、この設定板温度Ｔ２’を示す設定板温度信号が温度指示調節計５５に入力される。
【００１０】
温度指示調節計５５からは、鋼板温度Ｔ１と設定板温度Ｔ２’との温度差ΔＴａ（＝Ｔ１−Ｔ２’）を示す温度偏差信号が演算器５７および５８に入力される。演算器５７では、温度差ΔＴａに基づき、所望のガス温度Ｔ３が求められ、このガス温度Ｔ３を示す温度信号が温度指示調節計５９に入力される。この温度指示調節計５９には、またガス温度検出器５３により検出されたガス循環流路２２内のガス温度Ｔ４を示す温度信号が入力されており、所望のガス温度Ｔ３と検出されたガス温度Ｔ４との温度差ΔＴｂ（＝Ｔ３−Ｔ４）を示す温度偏差信号が制御手段６１に入力される。そして、この制御手段６１にて、ノズル２１から噴射されるガス、即ちガス循環流路２２内のガスが加熱されるべきか、冷却されるべきか判断され、この判断結果に基づき、温度差ΔＴｂをゼロにするように、制御手段６１から加熱調節手段２６、或いは冷却調節手段２７のいずれかに、前記加熱手段による加熱強さを増減させるための信号、或いは前記冷却手段による冷却強さを増減させるための信号が入力され、ガス循環流路２２内のガス温度ＴＧが、Ｔ２’−ΔＴ≦ＴＧ≦Ｔ２’＋ΔＴが成立する所定範囲内に、例えばＴ２’−１５℃≦ＴＧ≦Ｔ２’＋１５℃となる範囲内に保たれる。
【００１１】
一方、演算器５８では、温度差ΔＴａに対応する設定圧力Ｐ０が求められ、この設定圧力Ｐ０を示す圧力信号が圧力指示調節計６２に入力される。この圧力指示調節計６２には、ガス圧検出器５４により検出されたガス循環流路２２内のガス圧力Ｐ１を示す圧力信号が入力されており、設定圧力Ｐ０と検出されたガス圧力Ｐ１との差圧ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）を示す圧力偏差信号が制御手段６３に入力される。そして、このΔＰをゼロにするように制御手段６３からの制御信号により差圧圧力制御弁２４の開度調節、或いは回転数制御器（ＶＶＶＦ）６４を介して送風機２５の駆動モータの回転数制御が行われ、ガス循環流路２２内のガス圧力が適正値に保たれ、このガス圧力を通じて帯状鋼板Ｓの温度が所望範囲内に保たれるようになっている。
【００１２】
さらに詳説すれば、圧力制御弁２４の弁駆動部の応答速度は送風機２５の駆動モータの応答速度に比して速く、制御手段６３から圧力制御弁２４および送風機２５に対して制御信号が出力された初期の段階で、この制御信号に基づいて直ちに応答するのは圧力制御弁２４のみである。このため、ガス圧力検出器５４による検出圧力が高過ぎる場合は、圧力制御弁２４の開度を小さくしてゆくことにより検出ガス圧力Ｐ１を低下させてゆく。そして、検出ガス圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０に達すると、圧力制御弁５４の開度を基準開度の状態、例えば開度約７０％の状態に、即ち開方向に移行させてゆくとともに、これに伴う圧力変化が生じないように送風機２５の駆動モータの回転数を増大させてゆき、圧力制御弁２４による圧力変動分を送風機により補償する。これに対して、ガス圧力検出器５４による検出ガス圧力が低過ぎる場合は、圧力制御弁２４の開度を大きくしてゆくことにより検出ガス圧力Ｐ１を上昇させてゆく。そして、検出ガス圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０に達すると、圧力制御弁２４の開度を基準開度の状態、例えば開度約７０％の状態に、即ち閉方向に移行させてゆくとともに、これに伴う圧力変化が生じないように送風機２５の駆動モータの回転数を低下させてゆき、圧力制御弁２４による圧力変動分を送風機２５により補償する。
【００１３】
このように、圧力制御弁２４の開度を一旦小さく或いは大きくした後、基準開度の状態に戻すのは、その後、検出圧力Ｐ１が変動した場合に、応答性のよい圧力制御弁２４により迅速に対応できるようにしておくためである。換言すれば、圧力制御弁２４の開度を小さくしたままにしておいて、検出ガス圧力Ｐ１が上昇し過ぎた場合、或いは前記開度を大きくしたままにしておいて、検出ガス圧力Ｐ１が降下し過ぎた場合、これに対処できなくなるからである。
なお、本発明は、圧力制御弁２４と送風機２５の双方を設けたものに限定するものでなく、圧力制御弁２４と送風機２５の内のいずれか一方のみを設けた連続溶融金属めっき設備をも含むものである。
【００１４】
このように、この連続溶融金属めっき設備１において、略めっき浴温度で板温保持室１１に進入してきた鋼板Ｓは、ノズル２１から噴射される所定温度のガス圧力が調節されることにより、強制対流させられるガスの雰囲気の中で適温に保たれ、めっき浴槽導入空間部１２およびスナウト１３を経て、所定温度に加熱されためっき浴２９に浸漬されて、溶融金属めっきされ、金属めっき浴２９から続く工程に送り出される。
【００１５】
なお、本発明は、必ずしも焼鈍炉に付属した設備である必要はなく、Ｚｎめっき以外に、例えばＡｌめっき用設備であってもよい。
また、図１では横型配置の設備を示したが、本発明は竪型配置の設備をも含むものである。
さらに、本発明における循環ガスの温度、圧力制御系は前述した構成に限定するものでなく、板温保持室内でガスが強制対流させられる構成であればよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、設定温度に加熱保持された金属めっき浴を収容しためっき浴槽と、溶融金属めっき可能な温度に冷却されて進入してくる帯状鋼板にガスが噴射され、このガスが強制対流させられる雰囲気中を前記帯状鋼板が通過させられて、前記金属めっき浴へと連続的に送り出されるとともに、前記噴射されるガスの温度が前記金属めっき浴に前記帯状鋼板を浸漬させて溶融金属めっきするのに適した温度に前記帯状鋼板を保持する温度に調整される板温保持室とを備えた構成としてある。
【００１７】
このように、めっき浴槽の入側に設けられた板温保持室がガス強制対流式のものであるため、ここでの帯状鋼板の温度制御に関し、応答性が良好になり、板温保持室の全長を短縮でき、かつ温度のばらつきが少ない状態で帯状鋼板を所望温度に保持して帯状鋼板をめっき浴槽に導くことが可能となり、金属めっきの質を向上させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続溶融金属めっき設備の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１　連続溶融金属めっき設備　　　１１　板温保持室
１２　めっき浴槽導入空間部　　　１３　スナウト
１４　めっき浴槽　　　　　　　　２１　ノズル
２２　ガス循環流路　　　　　　　２３　加熱冷却部
２４　圧力制御弁　　　　　　　　２５　送風機
２６　加熱調節手段　　　　　　　２７　冷却調節手段
２８　ガイドロール　　　　　　　２９　めっき浴
３１　シンクロール　　　　　　　５１　板温検出器
５２　めっき浴温度検出器　　　　５３　ガス温度検出器
５４　ガス圧検出器　　　　　　　５５　温度指示調節計
５６　演算器　　　　　　　　　　５７　演算器
５８　演算器　　　　　　　　　　５９　温度指示調節計
６１　制御手段
Ｓ　帯状鋼板
【図１】
2004124144.tif 000003