(57)【要約】【課題】ドロス巻上げによる品質欠陥の発生を防止しつつ、シンクロールに起因するグルーブマーク欠陥やスリップ疵等の欠陥を解消することを可能とした方向転換装置、並びに溶融亜鉛めっき鋼帯の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】溶融金属浴４中にて鋼帯１を方向転換する方向転換装置７であって、鋼帯１をその外周部分に当接させて滑りを生じさせずに一緒に回転移動することで鋼帯１を方向転換させる筒状体６と、筒状体６の内周の少なくとも一部に対応して設けられ且つ筒状体６に対応する部分が鋼帯１の方向転換曲面の形状を有し、筒状体６の内周と方向転換曲面形状の外周との間で滑りを生じさせて筒状体６を回転移動させる方向転換部材５と、鋼帯１と筒状体６との間で滑りを生じさせず且つ筒状体６と方向転換部材５との間で滑りを生じさせるよう摩擦力を調整させた摩擦力調整手段とを備える。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき鋼帯製造装置の溶融金属浴中にて鋼帯を方向転換する方向転換装置において、
前記鋼帯をその外周部分に当接させるとともに、当接させた鋼帯との間で滑りを生じさせずに一緒に回転移動することで当該鋼帯を方向転換させる筒状体と、
前記筒状体内周の少なくとも一部に対応して設けられ、かつ前記筒状体に対応する部分が鋼帯の方向転換曲面の形状を有し、前記筒状体の内周と前記方向転換曲面形状の外周との間で滑りを生じさせて筒状体を回転移動させる方向転換部材と、
前記鋼帯と前記筒状体との間で滑りを生じさせず、かつ前記筒状体と前記方向転換部材との間で滑りを生じさせるよう摩擦力を調整させた摩擦力調整手段とを備えたことを特徴とする方向転換装置。
【請求項２】
前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と前記筒状体内周との摩擦よりも前記筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、方向転換部材及び筒状体の材質が選択されたことであることを特徴とする請求項１記載の方向転換装置。
【請求項３】
前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と筒状体内周との摩擦よりも筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、筒状体の内周表面及び又は外周表面、及び又は、方向転換部材における方向転換曲面形状の外周表面に対し、表面改質処理が施されたことであることを特徴とする請求項１記載の方向転換装置。
【請求項４】
前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と筒状体内周との摩擦よりも筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、方向転換部材に開口部が設けられかつ前記筒状体に強磁性体材料が選択されて、前記開口部の近傍に磁石が配置されたことであることを特徴とする請求項１記載の方向転換装置。
【請求項５】
前記筒状体は、薄肉金属からなることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の方向転換装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れかに記載の方向転換装置を、シンクロールに代えて、溶融亜鉛浴中に有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置。
【請求項７】
鋼帯を焼鈍する工程と、
焼鈍された鋼帯を溶融亜鉛浴に進入させる工程と、
前記溶融亜鉛浴中において、請求項１乃至５のうち何れかに記載の方向転換装置により、シンクロールを用いることなく前記鋼帯を方向転換する工程と、
前記溶融亜鉛浴から引上げられた後、鋼帯に付着した亜鉛量を調整する工程と
を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき金属を付着させる溶融亜鉛浴内を鋼帯が通過するに際し、その鋼帯の方向転換の部分に特徴がある方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に鋼帯の製造ラインでは、熱処理やめっきといった種々の処理が施されるが、処理の種類によっては処理装置の構造的制約等から鋼帯の方向転換が必要となる。この鋼帯の方向転換装置として、従来から方向転換ロールが広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、方向転換ロールは鋼帯に直接接触するため、鋼帯に模様（マーク）を付与することや、あるいは異物を鋼帯とロールとの間に噛みこんで鋼帯に疵をつけるといった問題が生じることがある。このような模様や疵は重大な品質欠陥である。
【０００４】
ロールによる模様や疵の発生は、溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置（溶融亜鉛めっき鋼帯製造ラインあるいはＣＧＬともいう）において、その溶融亜鉛浴内でのロール方向転換に際して特に深刻なものとなる。
【０００５】
図７は一般的な溶融亜鉛めっき鋼帯の製造装置を示す構成図である。
【０００６】
冷間圧延プロセスにおいて圧延され、続く洗浄プロセスにおいて表面が洗浄された鋼帯１は、無酸化性あるいは還元性の雰囲気に保たれた焼鈍炉３１において表面酸化膜が除去され焼鈍処理をされた後、溶融亜鉛の温度とほぼ同程度まで冷却されて溶融亜鉛浴４内に導かれる。鋼帯１は溶融亜鉛浴４中の方向転換ロールであるシンクロール３２によって方向転換され、加熱溶融した亜鉛内を通過することでその表面に溶融亜鉛を付着させる。続くワイピングノズル１２により必要以上に付着された溶融亜鉛が鋼帯１から除去される。次に冷却帯３４を通過させて溶融亜鉛を凝固させるが、製造仕様によっては合金化炉３３で鋼帯のＦｅと亜鉛の合金化層を形成させ、凝固させる。さらに、化成処理３５で特殊の防錆、耐食処理が施され、コイルに巻き取られて出荷される。
【０００７】
この溶融亜鉛めっき鋼帯製造ラインにおいて、鋼帯１が溶融亜鉛浴４を通過してから凝固するまでの工程は溶融亜鉛めっき鋼帯の品質を大きく左右する。一般に溶融亜鉛浴は４２０〜７００℃程度に保たれており、このような高温の溶融亜鉛環境下で鋼帯とシンクロール３２が直接接触すると、シンクロール３２が溶融亜鉛めっき鋼帯の品質に及ぼす影響は非常に大きい。そのため、シンクロール３２が安定に鋼帯１を方向転換させ、スリップ疵やロールマークなどを鋼帯に転写させないことは重要な操業技術である。通常、シンクロールは非駆動（アイドル）ロールとして設計される。そのため、シンクロールと鋼帯がスリップしないように、以下のように摩擦力を増す工夫がなされる。
【０００８】
一点目は鋼帯の張力を大きくし、シンクロール表面への抗力を大きくすることである。摩擦力は抗力に比例するので、抗力が大きくなれば摩擦力が増加する。
【０００９】
二点目はシンクロール表面に溶射などの表面処理を施し、表面粗さを適切な値に調整することである。表面粗さの調整で摩擦係数を大きくすることができる。摩擦力は摩擦係数に比例するので、摩擦係数が大きくなれば摩擦力が増加する。
【００１０】
三点目はシンクロールの軽量化である。鋼帯の塑性変形を避けるため、一般にシンクロールは大径である。また、前記張力を支えるため、高剛性である。このため、シンクロールの重量は増大しがちであるが、このことは操業速度の増減に要する時間に制限を与える。すなわち、シンクロールの慣性モーメントが大きいと操業速度の変化にシンクロールの回転がついてゆけず、鋼帯の通板速度とシンクロールの回転速度に差が生まれ、スリップしてしまう。慣性モーメントは形状に応じて決まり、さらに質量に比例するが、前記塑性変形の問題と、方向転換機能を維持する必要があるので、形状変更は困難である。したがって、減肉や材質選択によるシンクロールの軽量化で慣性モーメントの最適化をはかる工夫がなされる。
【００１１】
四点目は、シンクロール表面に数ｍｍ〜数十ｍｍの深さと幅を持った溝（グルーブ）あるいは模様を刻印して溶融亜鉛の潤滑路を確保し、鋼帯とシンクロール表面との密着性を上げることである。
【００１２】
この潤滑路の検討は、これまで様々なされている（実開平６−７９７４１号公報、特開平５−３３９６８９号公報）。しかし、このような溝あるいは模様を刻印することによって、鋼帯にはシンクロール表面と直接接触する部分と接触しない部分が生じる。鋼帯は溶融亜鉛浴に侵入と同時に溶融亜鉛に触れ、その後シンクロールによって方向転換されるまでの間にすでに初期合金化層が形成されている。操業条件（温度、張力、ライン速度など）によっては、この初期合金化層はシンクロールと接触することである程度破壊あるいは変質される。しかし、前述のように溝や模様の刻印によってこの初期合金化層が破壊あるいは変質される部分と全く影響を受けない部分とが生じる。この影響の違いは、製造された溶融亜鉛めっき鋼帯に模様となって現れる。この模様は一般にグルーブマークと呼ばれ、重大な欠陥として知られている。このグルーブマークが現れないあるいは目立たないように溝形状や刻印形状の工夫がなされているが、根本的な解決には至っていない。
【００１３】
このようなシンクロールの問題に対し、特開平６−３３０２７０号公報においては、溶融亜鉛浴中に流体圧パッドを設置し、溶融亜鉛を噴射ノズルから噴出させ、鋼帯をパッドから浮上させた非接触状態で方向転換する技術が開示されている。
【００１４】
また、溶融亜鉛浴外でロールレス方向転換する技術として特開平５−３３７５３２号がある。同公報では、エンドレスのガイドストリップを浮上方向変換装置による流体噴出で浮上させ、同ガイドストリップに鋼帯を重ね合わせることで鋼帯の方向変換を行う技術が開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−３３０２７０号に開示されるように、ＣＧＬの溶融亜鉛浴内において流体圧浮上で鋼帯を方向転換させる場合、流体圧パッドと鋼帯が接触したのでは新たな疵発生原因となるから、完全な浮上状態が保たれなければならない。しかし、完全浮上状態を保つように制御するのは大変困難であり、同公報でも完全浮上させるために複雑な圧力室構造の採用を余儀なくされている。
【００１６】
また、流体噴出機構を採用する場合には、噴出流体により溶融亜鉛を浴中で撹拌することになるため、沈殿堆積しているドロスとよばれる不純物を巻き上げてしまう。巻き上がったドロスは鋼帯に付着しやすく、ドロスが鋼帯に付着したままめっき処理が行われると重大な品質欠陥になる。さらに、この装置では板幅の変更に応じて流体圧パッドの噴射ノズル幅を変更するのは難しい。
【００１７】
これに対して、特開平５−３３７５３２号の場合は、直接鋼帯を浮上させるのでなく、鋼帯を載せたガイドストリップを浮上させるので、鋼帯の板幅の変更には対応しやすい。しかし、ガイドスリップを流体噴流で浮上させる仕組みを溶融亜鉛めっき浴中に設ける場合、浮上用の流体噴流による溶融亜鉛の攪拌でドロスを巻き上げ欠陥発生させる、という問題は解決できない。
【００１８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ドロス巻上げによる品質欠陥の発生を防止しつつ、シンクロールに起因するグルーブマーク欠陥やスリップ疵等の欠陥を解消することを可能とした方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の手段によって解決される。
【００２０】
（１）溶融金属めっき鋼帯製造装置の溶融金属浴中にて鋼帯を方向転換する方向転換装置において、前記鋼帯をその外周部分に当接させるとともに、当接させた鋼帯との間で滑りを生じさせずに一緒に回転移動することで当該鋼帯を方向転換させる筒状体と、前記筒状体内周の少なくとも一部に対応して設けられ、かつ前記筒状体に対応する部分が鋼帯の方向転換曲面の形状を有し、前記筒状体の内周と前記方向転換曲面形状の外周との間で滑りを生じさせて筒状体を回転移動させる方向転換部材と、前記鋼帯と前記筒状体との間で滑りを生じさせず、かつ前記筒状体と前記方向転換部材との間で滑りを生じさせるよう摩擦力を調整させた摩擦力調整手段とを備えたことを特徴とする方向転換装置。
【００２１】
（２）前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と前記筒状体内周との摩擦よりも前記筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、方向転換部材及び筒状体の材質が選択されたことであることを特徴とする上記（１）記載の方向転換装置。
【００２２】
（３）前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と筒状体内周との摩擦よりも筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、筒状体の内周表面及び又は外周表面、及び又は、方向転換部材における方向転換曲面形状の外周表面に対し、表面改質処理が施されたことであることを特徴とする上記（１）記載の方向転換装置。
【００２３】
（４）前記摩擦力調整手段は、前記方向転換部材と筒状体内周との摩擦よりも筒状体外周と前記鋼帯との摩擦が大きくなるように、方向転換部材に開口部が設けられかつ前記筒状体に強磁性体材料が選択されて、前記開口部の近傍に磁石が配置されたことであることを特徴とする上記（１）記載の方向転換装置。
【００２４】
（５）前記筒状体は、薄肉金属からなることを特徴とする上記（１）乃至（４）のうち何れか一項に記載の方向転換装置。
【００２５】
（６）上記（１）乃至（５）のうち何れかに記載の方向転換装置を、シンクロールに代えて、溶融亜鉛浴中に有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置。
【００２６】
（７）鋼帯を焼鈍する工程と、焼鈍された鋼帯を溶融亜鉛浴に進入させる工程と、前記溶融亜鉛浴中において、請求項１乃至５のうち何れかに記載の方向転換装置により、シンクロールを用いることなく前記鋼帯を方向転換する工程と、前記溶融亜鉛浴から引上げられた後、鋼帯に付着した亜鉛量を調整する工程とを有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法。
【００２７】
また、本願には、次の発明も含まれる。
【００２８】
（８）前記鋼帯の形状を磁力によって矯正する工程を備えることで、方向転換後に浴中サポートロールを介することなく鋼帯が溶融亜鉛浴から引上げられることを特徴とする上記（７）に記載の溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図である。
【００３１】
この溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置は、図７に示す装置における溶融亜鉛浴４付近の構成を、図１に示す装置に置き換えたものであり、その他の部分の構成は図７若しくは一般的なＣＧＬと同様に構成されている。
【００３２】
図１に示すように、溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部は、焼鈍炉にて焼鈍された鋼帯１が、スナウト２を介して槽３内の溶融亜鉛浴４に引き込まれ、方向転換板５及び薄肉円筒６からなる方向転換装置７により方向転換され、浴中サポートロール８を介して溶融亜鉛浴外へ引き出されるように構成されている。
【００３３】
図２は方向転換装置の詳細構成を示す図である。
【００３４】
方向転換装置７は、薄肉円筒６を滑らせて回転させる方向転換板５と、滑りを生じさせない状態で鋼帯１を載せて回転する薄肉円筒６とから構成されている。
【００３５】
図２に示すように、方向転換板５は、溶融亜鉛浴４中を鋼帯１が理想的なカーブで通過するような曲面を有した板状体であり、その胴部表面に溶融亜鉛潤滑路である溝や刻印は設けられていない。また、薄肉円筒６に面する鋼帯方向転換側の表面には、低摩擦処理が施されている。
【００３６】
薄肉円筒６は、一種の筒状体であり、厚みが１ｍｍ以下程度の弾性を有する薄肉金属円筒であって、方向転換板５の方向転換曲面形状に沿うように弾性変形するものである。その材質は、ＳＵＳ系材料あるいはインコネルやハステロイなどのニッケル系耐熱材料が使用され、その胴部表面には、溶融亜鉛潤滑路である溝や刻印は設けられていない。また、方向転換板５に面する内周部表面には低摩擦処理が施され、鋼帯１と接する外周部表面には高摩擦処理が施されている。
【００３７】
方向転換板５及び薄肉円筒６の内周部表面の低摩擦化は、溶射、めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ、研磨、ショットブラスト、焼き入れ、超音波加工、又は放電加工などの各種表面改質手法によって実現されている。一方、薄肉円筒６の外周部表面の高摩擦化も、各種表面改質手法（溶射、めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ、研磨、ショットブラスト、焼き入れ、超音波加工、又は放電加工など）によって施される。図２には摩擦調整の様子が模式的に示されている。
【００３８】
なお、請求項にいう方向転換部材は、本実施形態若しくは以降の実施形態における方向転換板に対応する。また、実施形態では方向転換部材は板状体であるが、発明の趣旨を満たす限りシンクロールのような円筒体や半円筒体などでもよい。また、請求項にいう筒状体は、本実施形態若しくは以降の実施形態における薄肉円筒に対応する。
【００３９】
次に、以上のように構成された本実施形態における溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の作用について説明する。
【００４０】
本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の作用を考える上では、方向転換装置７の各部における摩擦係数の関係が重要である。これらの摩擦係数の調整により、鋼帯１と薄肉円筒６との間では滑りが生じず、かつ薄肉円筒６と方向転換板５との間では滑りが生じ、薄肉円筒６が鋼帯１を載せた状態で回転する。その結果、鋼帯１がスリップすることなく溶融亜鉛浴４内で方向転換される。
【００４１】
この状況を実現するための各部の摩擦状況につき、以下に詳しく説明する。
【００４２】
溶融亜鉛浴４中では、方向転換板５と鋼帯１の間に薄肉円筒６を挟んだ状態であるので、方向転換板５と薄肉円筒内周との摩擦と、薄肉円筒外周と鋼帯１との摩擦の両方が同時に発生する。この摩擦現象を考えるために、方向転換板５と薄肉円筒６の内周部との静摩擦係数をＭＡ１とし、その動摩擦係数をＭＡ２とする。さらに、薄肉円筒６の外周部と鋼帯１との静摩擦係数をＭＢ１とし、その動摩擦係数をＭＢ２とする。
【００４３】
ここでまず、方向転換板５と薄肉円筒６の表面調整により、以下の関係式（１）を成立させた場合を考える。
【００４４】
ＭＡ１＜ＭＢ１　・・・（１）
すなわち、方向転換板５と薄肉円筒内周との静摩擦より、薄肉円筒外周と鋼帯１との静摩擦の方が大きくなるように、表面改質処理を施されている。
【００４５】
この状況を更に詳しく考察すると次のようになっている。すなわちまず、鋼帯１の板幅変動に対応するために、方向転換板５と薄肉円筒６の幅は生産している鋼帯１の最大幅よりも大きくなるよう構成されている。このため、方向転換板５と薄肉円筒内周との接触面は二つの領域に分けられる。一つは、（Ａ）鋼帯１の接触部分に対応している領域で、鋼帯１の張力によって大きな圧力が発生し、大きな摩擦が生じている部分である。もう一つは、（Ｂ）鋼帯１の接触部分に対応していない領域で、小さな摩擦しか生じていない部分である。厳密には（Ｂ）も含めて考える必要があるが、溶融亜鉛めっき製造ラインでは張力が十分に大きいため、円筒内外周の摩擦現象の考察は張力による圧力が働いている部分、すなわち（Ａ）のみの摩擦現象を考えれば十分である。
【００４６】
よって、方向転換板５と薄肉円筒内周部との接触面積をＳとすると、薄肉円筒外周部と鋼帯１との接触面積もＳと近似してよい。したがって、方向転換板５と薄肉円筒内周部との摩擦力をＦＡ、薄肉円筒外周部と鋼帯１との摩擦力をＦＢとすると、式（１）に基づいて以下の式（２）が成立する。ただし、Ｐは鋼帯１の接触面において発生する圧力である。
【００４７】
ＦＡ＝ＭＡ１×Ｓ×Ｐ　＜　ＭＢ１×Ｓ×Ｐ＝ＦＢ　・・・（２）
すなわち、ＦＡ＜ＦＢ　が成り立つ。
【００４８】
鋼帯１に張力のみ働いていて通板速度が０の静止状態を初期状態とし、この初期状態から鋼帯１に通板速度を与えたとき、式（２）より必ず方向転換板５と薄肉円筒内周部との接触面で滑りが生じ、薄肉円筒外周部と鋼帯１とは滑らずに通板されることがわかる。上記のとおり、実際には薄肉円筒６は通板している鋼帯１よりも広い幅にして操業することになるが、式（２）を確実に成立させるようにＭＡ１とＭＢ１との差を十分に大きくすることは容易である。
【００４９】
次に、摩擦係数の調整によって、以下の関係式を成り立たせたときを考える。
【００５０】
ＭＡ１＜ＭＢ２　・・・（３）
式（３）は、薄肉円筒外周部と鋼帯１との動摩擦係数を考慮した式である。一般に
静摩擦係数＞動摩擦係数
であるため、
ＭＡ１＜ＭＢ２＜ＭＢ１
が成立する。すなわち、ＭＡ１に関して、式（３）は式（１）よりも条件を厳しくした場合である。式（３）の場合も式（１）と同様に考察すると次式（４）が成立する。
【００５１】
ＦＡ＝ＭＡ１×Ｓ×Ｐ　＜　ＭＢ２×Ｓ×Ｐ＝ＦＢ　・・・（４）
すなわち、ＦＡ＜ＦＢ　が成り立っている。
【００５２】
通常、動摩擦状態の前には必ず静摩擦状態が現れるため、通常的な状態では式（３）まで考える必要はなく、式（１）が成立していれば十分である。しかし、式（３）が成立する場合には、鋼帯１の通板中になんらかの外的要因によって、薄肉円筒外周部と鋼帯１との接触面で滑りが生じた場合であっても、式（４）が成立するので瞬時に方向転換板と薄肉円筒内周部の滑りに転化される。すなわち式（１）の場合より、安定性が高い条件になっている。
【００５３】
このようなメカニズムによって、少なくとも式（３）が成り立てば、鋼帯１の通板中は必ず方向転換板５と薄肉円筒内周部とで滑りが生じ、薄肉円筒外周部と鋼帯１との間に滑りは生じない。しかも、この状況を流体噴出機構を用いることなく実現するので、ドロス巻上げも生じず、ドロス付着起因による欠陥発生も防止される。
【００５４】
したがって、本実施形態の方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに方法によれば、ドロス巻上げによる品質欠陥の発生を防止しつつ、シンクロールに起因する各種欠陥を解消することができる。
【００５５】
すなわちシンクロールそのものが存在しないので、一般のシンクロールで問題となるようなグルーブマークは一切転写しないで方向転換が可能となる。
【００５６】
また、薄肉円筒６は鋼帯１の通板にしたがって回転するが、薄肉円筒６はシンクロールに比較して質量が圧倒的に小さく、慣性モーメントが十分小さい。このため、通板速度の値を変更する場合に、急激な変更を行っても薄肉円筒６が鋼帯１に対してスリップして空転することがなく、スリップ疵などの発生を防止できる。これにより操業速度変更の制約が解消され、スリップ発生を懸念することなく通板中の操業条件を変更することができ、ＣＧＬの運用が容易なものとなる。
【００５７】
なお、式（３）の条件が満たされる場合には、急激な速度変更によって万一鋼帯１と薄肉円筒外周部とで滑りが生じても、その滑りはすぐに解消されるので、操業安定性は一層高いものになる。
【００５８】
また、本実施形態では、薄肉円筒６及び又は方向転換板５の表面を各種表面改質手法で改質することで摩擦力を調整したが、例えば薄肉円筒及び方向転換板の材質を選択することで必要な摩擦力の関係が得られるのであれば、そのような材質選択によって摩擦力を調整してもよい。
【００５９】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図であり、第１の実施形態と同様、図７若しくは一般的なＣＧＬにおける溶融亜鉛浴４付近の構成を、図３に示す装置に置き換えたものである。なお、図１と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００６０】
本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置は、方向転換装置７ｂの構成が変更される他、第１の実施形態と同様に構成されている。
【００６１】
方向転換装置７ｂは、薄肉円筒６ｂを滑らせて回転させる方向転換板５ｂと、滑りを生じさせない状態で鋼帯１を載せて回転する薄肉円筒６ｂと、磁石装置としての永久磁石９ａ及び９ｂとから構成されている。
【００６２】
方向転換板５ｂは、胴部表面に溶融亜鉛潤滑路である溝や刻印が無く、溶融亜鉛浴中を鋼帯が理想的なカーブで通過するような曲面を有するとともに、少なくとも鋼帯１の進行方向の２か所に開口部１０ａ及び１０ｂを備えている。なお、開口部１０ａ，１０ｂは、幅方向の態様については、幅方向に長細い一つの開口となっていてもよいし、複数の小孔が幅方向に並んだ状態となっていてもよい。
【００６３】
薄肉円筒６ｂは、厚みが１ｍｍ以下程度の弾性を有する金属円筒体であり、強磁性体耐熱材料を用いる。
【００６４】
永久磁石９ａは、薄肉円筒６ｂとで方向転換板５ｂの開口部１０ａを挟むように配置され、永久磁石９ｂは、同様に開口部１０ｂを挟むように配置されている。さらに、各永久磁石９ａ，９ｂは、各開口部近傍に、それぞれ逆の磁極を各開口部１０ａ，１０ｂに向けるように配置されている。
【００６５】
次に、以上のように構成された本実施形態における溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の作用について説明する。
【００６６】
図４は、永久磁石により薄肉円筒及び鋼帯が磁化される様子を示す説明図である。
【００６７】
同図に示すように、永久磁石９ｂ（あるいは永久磁石９ａ）により薄肉円筒６ｂと鋼帯１が磁化されると、薄肉円筒６ｂと鋼帯１とが互いに吸引しあうので薄肉円筒６ｂと鋼帯１との間の摩擦力が増す。このように、薄肉円筒６ｂと鋼帯１の両方が永久磁石側に吸引力を受けるが、一方、方向転換板５ｂ側の磁石存在部分は開口部１０ｂとなっているので、方向転換板５ｂと薄肉円筒６ｂとの間の摩擦力に変化は無い。したがって、方向転換板５ｂと薄肉円筒６ｂ内周部との摩擦力（ＦＡ）と薄肉円筒６ｂ外周部と鋼帯１との摩擦力（ＦＢ）について、たとえ摩擦係数の調整処理を行っていない場合であっても、上記磁力の作用によってＦＢを十分に大きくすることができ、以下を成立させることができる。
【００６８】
ＦＡ　＜　ＦＢ　・・・（５）
このとき、鋼帯の通板中は必ず方向転換板５ｂと薄肉円筒６ｂ内周部とで滑りが生じ、薄肉円筒６ｂ外周部と鋼帯１との間に滑りは生じない。
【００６９】
なお、永久磁石９ａと９ｂは磁極の方向が逆であるので、永久磁石９ａで磁化された鋼帯１は永久磁石９ｂで消磁される効果が得られる。
【００７０】
このように本実施形態の方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに方法によっても、第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、磁石装置として永久磁石を採用する場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、電磁石を用いてもよい。
【００７２】
（第３の実施形態）
図５は本発明の第３の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図であり、第１又は第２の実施形態と同様、図７若しくは一般的なＣＧＬにおける溶融亜鉛浴４付近の構成を、図５に示す装置に置き換えたものである。なお、図１と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００７３】
本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置は、方向転換装置７ｃにおける永久磁石９ａ及び９ｂに代えて永久磁石１１ａ及び１１ｂが設けられる他、第２の実施形態と同様に構成されている。
【００７４】
永久磁石１１ａは、開口部１０ａの位置において、薄肉円筒６ｂとで鋼帯１を挟むように配置され、永久磁石１１ｂは、同様に開口部１０ｂの位置で鋼帯１を挟むように配置されている。さらに、各永久磁石１１ａ，１１ｂは、各開口部近傍に、それぞれ逆の磁極を各開口部１０ａ，１０ｂに向けるように配置されている。
【００７５】
このように構成された本実施形態の方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに方法は第２の実施形態と同様に作用し、第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７６】
（第４の実施形態）
本実施形態は、第１〜第３の実施形態に説明した何れかの方向転換装置を、鋼帯の形状矯正に電磁石装置を利用した溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置に適用するものである。
【００７７】
図６は本発明の第４の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図である。
【００７８】
本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置は、浴中サポートロールの代わりにワイピングノズル１２の下流側若しくは上流側に電磁石２１を設ける他、第１〜第３の実施形態の何れかと同様に構成されている。なお、図６は第１の実施形態に対応する場合であって、電磁石２１をワイピングノズル１２の直上（下流側）に配置した場合を示している。
【００７９】
電磁石２１は、電磁力を鋼帯１に作用させることで、鋼帯の幅方向の反り（Ｃ反り）や振動を制御しており、これにより浴中サポートロールを不要としている。なお、タッチロール２２は鋼帯１の振動防止のために合金化炉の前に設けられるものである。
【００８０】
このように本実施形態の本実施形態の溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置及び方法によれば、第１〜第３の実施形態と同様な作用効果が得られる他、シンクロールも浴中サポートロールも用いないため、これまで頻発していた浴中ロール起因のロールマークが一切発生しないようにすることができる。
【００８１】
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００８２】
各実施形態では溶融亜鉛めっき鋼帯の場合で説明したが、本明細書の方向転換装置は、溶融亜鉛めっきに限らず、液体中で方向転換させかつ鋼帯浮上のために流体噴射すると弊害が生じる種々の場合に適用できる。
【００８３】
また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わされた効果が得られる。例えば第１及び第２若しくは第３の実施形態を組み合わせればより確実な方向転換が実施できる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ドロス巻上げによる品質欠陥の発生を防止しつつ、シンクロールに起因するグルーブマーク欠陥やスリップ疵等の欠陥を解消することができる方向転換装置及び溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置並びに溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図。
【図２】方向転換装置の詳細構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図。
【図４】永久磁石により薄肉円筒及び鋼帯が磁化される様子を示す説明図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯製造装置の主要部を示す構成図。
【図７】一般的な溶融亜鉛めっき鋼帯の製造装置を示す構成図。
【符号の説明】
１…鋼帯
２…スナウト
３…槽
４…溶融亜鉛浴
５，５ｂ…方向転換板
６，６ｂ…薄肉円筒
７，７ｂ，７ｃ…方向転換装置
８…浴中サポートロール
９ａ，９ｂ…永久磁石
１０ａ，１０ｂ…開口部
１１ａ，１１ｂ…永久磁石
１２…ワイピングノズル
２１…電磁石
２２…タッチロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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