(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき浴に下端部を浸漬されるスナウトにおいて、その内壁面の溶融金属と接触する領域に、ＺｒＯ２：６〜３０mass％，ＳｉＯ２：３０〜４０mass％，ＣａＯ：３０〜５５mass％を含有し、不可避不純分は１５mass％以下であるセラミックスの溶射皮膜が形成されている連続溶融金属めっき装置のスナウト。
【請求項２】
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏから選ばれる１種以上の金属成分からなる溶射皮膜をアンダーコートとし、その上にセラミックスの溶射皮膜がトップコートとして積層形成されている請求項１に記載の連続溶融金属めっき装置のスナウト。
【請求項３】
セラミックスの溶射皮膜の膜厚は、１５０〜５００μｍである請求項１又は請求項２に記載の連続溶融金属めっき装置のスナウト。
【請求項４】
アンダーコートの膜厚は、１００〜２００μｍである請求項２又は請求項３に記載の連続溶融金属めっき装置のスナウト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続溶融金属めっき装置のスナウトの改良に係り、特にスナウト内のめっき浴面を、浮遊物の少ない良好な浴面状態に維持し、浮遊物に起因するめっき製品の表面欠陥を効果的に抑制防止し得るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続溶融アルミニウムめっき，溶融亜鉛めっき等の溶融めっきラインにおいて、焼鈍炉から導出される被めっき材である冷延鋼帯等のストリップはスナウトを介してめっき浴に導入される。図３において、１は焼鈍炉、２はスナウト、３は溶融金属めっき浴である。スナウト（２）は焼鈍炉（１）とめっき浴（３）との間に傾斜架設され、下端部はめっき浴（３）に浸漬されている。被めっき材（ストリップ）（Ｗ）はスナウト（２）を通ってめっき浴（３）に導入され、シンクロール（４）を介して浴中を通過することによりめっきされる。スナウト（２）は、ストリップ（Ｗ）の大気接触を遮断し、ストリップ表面の酸化汚染（めっき欠陥の原因となる）を防止するための部材（耐熱合金鋳鋼等からなる筒状体）であり、その内側空間は窒素ガス等の不活性雰囲気に保持されている。
【０００３】
溶融金属めっき浴面には、図４に示すように浮遊物（Ｆ）が不可避的に生成する。浮遊物（Ｆ）は酸化物を主体とする溶融ないし半溶融状態の流動物であり一般にドロスと称されている。スナウト（２）内の浴面（３１）に存在する浮遊物（Ｆ）は、浴中に導入されるストリップ（Ｗ）の表面に付着し易く、めっき製品に不めっきを生じさせ、またドロス引き，ブツ等と称される表面欠陥を誘起する原因となる。
【０００４】
その防止策として、浮遊物（Ｆ）をポンプ（スナウトポンプ）で外部に吸引排出する方法が採られている。これは、図２のように、ストリップ（Ｗ）の両端近傍の浴面部（ａ）（ｂ）の一方に吸込ダクトを、他方に吐出ダクト（浮遊物と一緒に吸引された溶融金属をめっき浴に返戻）をそれぞれ臨ませ、スナウトの覗窓（図示せず）から監視される浴面状況に応じて適時ポンプを駆動し、浮遊物量がめっき浴面に滞留しないように管理するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
溶融めっき操業においては、スナウト内の浮遊物量が一時的に急増し、めっき製品の表面欠陥の発生率が増大することがある。この現象は、浮遊物がスナウト内壁面に付着堆積し、その付着堆積物がその後再溶融することに起因している。
図４に示すように、めっき浴面（３１）が鎖線の位置（イ）から下降する（めっき操業の進行と共にめっき浴が漸次消費されていく）に伴い、浴面上の浮遊物はスナウト（２）の内壁面に付着（Ｄ）する。
【０００６】
上記のようにめっき浴面レベルが下降した後、めっき浴面の上昇（溶融金属浴の補給）時にめっき浴が付着物（Ｄ）と接触して付着物（Ｄ）が再溶解するため、スナウト内の浮遊物量が急増する。この浮遊物（Ｆ）の急増はスナウトポンプだけでは対処し得えず、浮遊物（Ｆ）による被めっき材の汚染（付着）頻度が高くなり、結果としてめっき製品の表面欠陥の発生率が増大するのである。
本発明は、連続溶融金属めっき操業における上記問題を解消するための改良されたスナウトを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の連続溶融金属めっき装置のスナウトは、溶融金属めっき浴に浸漬される下端部のめっき浴と接触する領域の内壁面に、浮遊物の付着を抑制防止する保護膜として、ＺｒＯ２：６〜３０mass％，ＳｉＯ２：３０〜４０mass％，ＣａＯ：３０〜５５mass％を含有し、不可避不純分は１５mass％以下であるセラミックスの溶射皮膜を設けて被覆した構造を有している。
【０００８】
本発明のスナウトは、所要の領域表面をセラミックス皮膜（スナウト基材と溶融金属との接触を遮断する）で被覆されていることにより、めっき浴面の上下変動に付随する浮遊物の急増（浮遊物が内壁面に付着した後、再溶解することにより生じる）が抑制防止される。従ってめっき操業において、スナウト内の浮遊物（Ｆ）の排出操作を適時実施することにより、めっき浴面（３１）を浮遊物の少ない清浄な状態に保持し、浮遊物（Ｆ）に起因するめっき製品の表面欠陥を抑制防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のスナウトは、耐熱合金からなる筒体（スナウト基体）の内側面の所要領域（溶融金属めっき浴と接触する部位）にセラミックス皮膜を形成することにより作製される。図１は、スナウトの下端部（めっき浴に浸漬される部位）を模式的に示している。（２１）はスナウト基体、（２２）はその下端部の内壁面を被覆するセラミックス皮膜である。
【００１０】
セラミックス皮膜を形成する材種は、ＺｒＯ２-ＳｉＯ２-ＣａＯ系であり、ＺｒＯ２：６〜３０mass％, ＳｉＯ２：３０〜４０mass％, ＣａＯ：３０〜５５mass％の組成範囲に調整されたものが好ましい。なお、浮遊物の付着防止に必要な溶融金属に対する低濡れ性・耐反応性を確保するために、不可避不純分（ＴｉＯ２,Ａｌ２Ｏ３,Ｆｅ２Ｏ３, ＭｇＯ,ＨｆＯ等）は１５mass％以下（合計量）に規制するのがよい。
【００１１】
セラミックス皮膜の膜厚は、約１５０〜５００μｍの範囲が適当である。これより薄いと、被膜寿命に乏しく、他方過度に厚くすると、スナウト基体（耐熱鋳鋼）との熱膨張係数の差異による剥離を生じ易くなり安定性を損なわれるので好ましくない。
【００１２】
セラミックス皮膜のスナウト基体に対する密着性を高め、浮遊物付着防止の機能が安定に維持されるように、アンダーコートを設け、トップコートとしてセラミックス皮膜を積層形成することが望ましい。アンダーコートは、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ等から選ばれる１種又は２種以上の金属成分を含む溶射皮膜として形成することができる。アンダーコートの膜厚は約１００〜２００μｍ程度であればよい。
【００１３】
アンダーコート及びセラミックス皮膜の溶射施工は、常法に従って予備処理として、スナウト基体表面の施工対象領域に表面浄化（脱脂処理等）、粗面化処理（ショットブラスト等）を施したうえ、適宜の溶射手法（酸素・アセチレン燃焼炎溶射,アーク溶射,プラズマ溶射等）を用いて行なえばよい。
【００１４】
溶射施工されたセラミックス皮膜は、そのままでは表面の平滑性に乏しい。この皮膜面を平滑面に仕上げることは、浮遊物の付着防止効果を高めるのに有効であり、Ｒａ約６μｍ以下、Ｒｍａｘ約１８μｍ以下の表面粗度に仕上げるのが好ましい。
【００１５】
なお、本発明のスナウトの基体（２１）は、従来のそれと同様に、適宜の耐熱鋳鋼品の筒体を複数個連結して構成すればよく、また溶射施工によるアンダーコート及びセラミックス皮膜の形成は、めっき浴に接触する最下段のスナウト基体（２１）の内壁面に対し、浴面の上下変動幅（例えば±100ｍｍ）を含む領域を対象として行なえばよい。
【００１６】
【実施例】
スナウト基体（耐熱鋳鋼，SCH12相当）の下端側内面を予備処理（清浄化処理及び粗面化処理）し、プラズマ溶射によるアンダーコート及びセラミックス皮膜の積層形成およびセラミックス皮膜面の仕上げ機械加工を経て供試スナウトを作製し、連続溶融アルミニウムめっきラインの実機使用試験に供する。
供試スナウト１は、参考例（トップコートにCaO-SiO２系セラミックス使用）であり、供試スナウト２は、発明例（トップコートにＺｒＯ２-ＳｉＯ２-ＣａＯ系セラミックス使用）である。
【００１７】
（１）スナウトの作製
(1.1)供試スナウト１
▲１▼アンダーコート（合金膜）
組成（mass%）：Ｃｒ２５％，Ｎｉ５％，Ｗ１０％，Ｃｏ残部
膜  厚      ：１５０μｍ
▲２▼トップコート（CaO-SiO２系セラミックス皮膜）
組成（mass%）：ＣａＯ４４％，ＳｉＯ２５４％（不純分２％）
膜  厚      ：２５０μｍ
表面粗度    ：Ｒa３μｍ、Ｒmax１８μｍ
【００１８】
(1.2)供試スナウト２
▲１▼アンダーコート（合金膜）
組成（mass%）：Ｃｒ８．５％，Ｍｏ２９％，Ｃｏ残部
膜  厚      ：１５０μｍ
▲２▼トップコート（ZrO2-SiO２-CaO系セラミックス皮膜）
組成（mass%）：ＺｒＯ２２５％，ＳｉＯ２３０％，ＣａＯ４３％，（不純分２％）
膜  厚      ：２００μｍ
表面粗度    ：Ｒa４μｍ、Ｒmax１８μｍ
【００１９】
（２）実機使用試験
めっき浴組成：Ａｌ-９%Ｓｉ  浴温650±20℃
被めっき材：冷延炭素鋼板(板幅800×板厚0.8，mm)
なお、スナウト内の浴面に生成する浮遊物(Ｆ)は、スナウトポンプ（図２のａ，ｂ位置に吸引ダクト，吐出ダクトを配置）による排出操作を適時実施した。
【００２０】
上記溶融アルミニウムめっきの操業結果を表１に示す。比較例は、従来のスナウト（セラミックス皮膜を有しない点を除いて発明例および参考例のものと同一）を用いた操業結果（スナウトポンプによる浮遊物の排出操作は発明例および参考例と同一条件で実施）である。
【００２１】
【表１】
0004794763.tif 000002
【００２２】
表に示したように、比較例では浴面上昇時にスナウト内の浮遊物量が急増しているのに対し、発明例では浮遊物量の変動は殆どなく、浮遊物の少ない良好な浴面状態が安定に維持されている。この相違は、比較例ではスナウト内壁面に浮遊物が付着するのに対し、発明例ではセラミックス皮膜の効果として浮遊物の付着現象が抑制防止されることによる。発明例における浮遊物の付着防止効果は、使用後におけるスナウト内壁面の表面状態の相違にも明瞭に示されている。このように発明例はスナウト内壁面の浮遊物の付着が防止され、浮遊物の少ないめっき浴面が維持される効果として、製品めっき鋼板の表面欠陥の発生率は比較例の半分に大きく低減している。発明例における製品表面欠陥の防止効果は、参考例（供試スナウト１）のそれをも上回っている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のスナウトは、内壁面に対する浮遊物の付着が抑制防止されることにより、めっき浴面の浮遊物量の急増（内壁面に付着した浮遊物が浴面上昇に伴って再溶解することにより生じる）は未然に防止される。従って、本発明のスナウトを用いて行なう溶融金属めっき操業においては、ポンプ等による浮遊物の外部排出を適宜実施することにより、スナウト内のめっき浴面を浮遊物の少ない状態に安定に維持し、浮遊物に起因するめっき製品の表面欠陥を抑制防止することができる。また浮遊物の付着防止効果として、スナウトの補修頻度が減少し、耐用寿命が改善されることにより、メンテナンスの軽減および溶融金属めっきライン効率の向上等の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスナウトの要部を示す断面図である。
【図２】スナウトの内側のめっき浴面近傍を模式的に示す斜視図である。
【図３】連続溶融金属めっきラインのめっき装置部を模式的に示す正面図である。
【図４】スナウト内のめっき浴面の上下変動とスナウト内壁面の浮遊物の付着状態を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１ ：焼鈍炉
２ ：スナウト
２１：セラミックス皮膜
３ ：溶融金属めっき浴（めっき浴）
３１：浴面
４ ：シンクロール
Ｆ ：浮遊物（ドロス）
Ｄ ：付着物
Ｗ ：被めっき材（ストリップ）
ａ,ｂ：スナウトポンプのダクト開口位置（吸込口,吐出口）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004794763.tif 000006