(57)【要約】  本発明は、鋼帯（１）または鋼板もしくは鋼プレートに対する金属コーティングの改善方法であって、少なくとも１つの誘導コイル（２）によって行われる誘導加熱によって前記コーティングをそのコーティング材料の溶融温度（ＴＳ）より高い最高温度（ＰＭＴ）に溶融し、その後、冷却装置（３）において、溶融温度より下の急冷温度（ＴＡ）に冷却するものである方法に関する。本発明に従って処理されるコーティングの腐食安定性を改善するために、薄いコーティング層の場合であっても、そのコーティングをある一定の保持時間（ｔｈ）の間、溶融温度（ＴＳ）より高い温度で保つこと、および誘導コイル（２）の少なくとも１つを冷却装置（３）に対して移動させることにより最高温度（ＰＭＴ）およびコーティングの厚みに保持時間（ｔｈ）を適応さて、コーティングを鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって完全に溶融することが、本発明に従って規定される。【選択図】図２
2015509144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯（１）または鋼板に対する金属コーティングの改善方法であって、少なくとも１つの誘導コイル（２）を用いて、前記コーティング材料の溶融温度（Ｔｓ）より高い最高温度（ＰＭＴ）に誘導加熱することによって前記コーティングを溶融し、その後、冷却装置（３）で前記溶融温度より低い急冷温度（ＴＡ）に冷却する方法において、
前記コーティングは、前記溶融温度（Ｔｓ）より高い温度で、一定の保持時間（ｔｈ）の間保持され、
前記誘導コイル（２）の少なくとも１つを前記冷却装置（３）に対して移動させることにより、前記最高温度（ＰＭＴ）および前記コーティング厚さに前記保持時間（ｔｈ）を適応させ、前記コーティングを前記鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって完全に溶融する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記最高温度は３１０℃より高く、前記コーティングは前記鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって完全に溶融される、
ことを特徴とする請求項１のプリアンブルに記載の方法。
【請求項３】
前記最高温度（ＰＭＴ）が、３１０℃から３６０℃の間、好ましくは３２０℃から３５０℃の間である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記誘導加熱の加熱速度が、６００Ｋ／秒から１３００Ｋ／秒の間、好ましくは９００Ｋ／秒から１１００Ｋ／秒の間である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記コーティングされた鋼帯（１）は、一定の帯速度（ｖＢ）で前記誘導コイル（２）に対して移動される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記保持時間（ｔｈ）を所望の値に設定するよう、前記誘導コイル（２）の前記冷却装置（３）までの距離が連続的に調整可能である、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記保持時間（ｔｈ）が、０．１秒から１．０秒の間、好ましくは０．２秒から０．３秒の間である、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
本質的に鉄原子とコーティング材料の原子とから成る薄い合金層が、前記コーティングと前記鋼帯との間の境界層に形成される、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記合金層は、１．３ｇ／ｍ２より薄い、好ましくは１．０ｇ／ｍ２より薄い、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
鋼帯に金属コーティングを形成するための装置、特に、帯体スズメッキ装置であって、連続鋼帯（１）が一定の帯速度（ｖＢ）でその鋼帯の移動方向に移動され、コーティング装置（４）によって金属コーティングが電解により提供され、前記鋼帯の移動方向において、前記コーティング装置（４）の後に溶融装置（５）が配置され、前記溶融装置において前記コーティングが前記コーティング材料の溶融温度（Ｔｓ）より高い最高温度（ＰＭＴ）で誘導加熱により溶融され、前記溶融装置（５）の後に冷却装置（３）が配置され、前記冷却装置において、前記冷却された鋼帯（１）が前記溶融温度より低い急冷温度（ＴＡ）に急冷される装置において、
前記鋼帯の移動方向における前記溶融装置（５）と前記冷却装置（３）との間の距離を設定できるよう、前記溶融装置（５）は前記冷却装置（３）に対して移動可能である、
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記溶融装置（５）が、前記鋼帯の移動方向に移動可能に配置された少なくとも１つの誘導コイル（２）を備えている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記溶融装置（５）は、前記鋼帯の移動方向に縦に配置された複数の誘導コイルを備え、少なくとも前記冷却装置（３）の最も近くにある最後の誘導コイルが、前記冷却装置（３）に対して移動可能である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記冷却装置（３）が、冷却液が充填された急冷タンク（６）を具備する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の鋼帯または鋼板に対する金属コーティングの改善方法、および請求項１０のプリアンブルに記載の鋼帯に金属コーティングを形成する装置、特に鋼帯のスズメッキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融メッキ被覆された鋼帯の製造において、例えば、ブリキの製造において、溶融メッキコーティングプロセスに従ってコーティングを溶融することによりコーティングの耐食性を増加させる方法は公知である。このために、鋼帯に溶融メッキにより堆積されたコーティングは、そのコーティング材料の融点より高い温度に加熱され、その後、水浴で急冷される。コーティングの溶融により、コーティングの表面は光沢のある外観を手に入れ、コーティングの気孔率は低下し、その耐食性が増加し、攻撃物質、特に有機酸についてのその浸透性は減少される。
【０００３】
コーティングの溶融は、例えば、コーティングされた鋼帯を誘導加熱することによって行うことができる。例えば、特許文献１から、溶融、特に、例えば鋼帯上のスズ層などのような電解形成されたコーティングの溶融のために、金属帯を誘導加熱するための装置は公知である。この装置は、コーティングされた金属帯を案内する幾つかのローラと、幾つかの誘導コイルとを有し、誘導コイルは、群をなして縦に配置されており、および移動する鋼帯を含んでおり、誘導コイルを用いて、コーティングされた金属帯をそのコーティング材料の溶融温度より高い温度に誘導加熱してコーティングを溶融する。溶融温度をコーティングされた金属帯の幅全体にわたって一様に達成することを可能にするために、ライン内で動作する加熱導体を備えた追加のインダクタが、そのコーティングされた金属帯の帯端部の上に配置される。この対策は、コーティングされた金属帯の温度が誘導コイルによってコーティング材料の溶融温度よりはるかに高い温度に上昇されないようにするためのものであり、その結果、コーティングは、金属帯の幅全体にわたって一様に加熱されることになる。そしてまた、こうすることで、鉄原子とコーティング材料の原子（例えばスズ）とから成る合金中間層の形成を回避することができる。
【０００４】
鋼帯または鋼板上の金属層を溶融するための公知の方法では、形成されたコーティングを含む鋼帯または鋼板全体が、通常、コーティング材料の溶融温度より高い温度に加熱され、その後、例えば水浴で、常温に再び冷却される。このために、相当なエネルギーが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ１１８６１５８Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これに端を発して、本発明の目的は、公知の方法および装置と比較して、コーティングされた鋼帯または鋼板の非常にエネルギー効率の高い処理を可能にする、鋼帯または鋼板に対する金属コーティングの改善方法およびそのための装置を提供することである。方法および装置はまた、薄いコーティング層であっても、本発明に従って処理されるコーティングの腐食安定性増加を達成するはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的は、請求項１に記載の特徴を有する方法を用いて、および、請求項１０に記載の特徴を有する装置を用いて達成される。本発明による方法および装置の好ましい実施形態を従属クレームに示す。
【０００８】
本発明による方法では、金属コーティングを、そのコーティング材料の溶融温度より高い温度に加熱することによりその厚み全体にわたって適切に溶融する。加熱は、少なくとも１つの誘導コイルまたは少なくとも１つのインダクタを有する誘導炉による電磁誘導によって行われる。それによって達成されるコーティングの最高温度を以下では最高温度と示す。誘導加熱後、コーティングの温度をある一定の保持時間の間、コーティング材料の溶融温度より高い温度で保持し、その後、コーティングされた鋼帯を冷却装置で、溶融温度より低い急冷温度で急冷する。コーティングの温度がコーティング材料の溶融温度より高い時間を保持時間とみなす。少なくとも１つの誘導コイルを冷却装置に対して移動させることにより、保持時間を他のプロセスパラメータ、特に、最高温度、帯速度、およびコーティングの厚みに適応させて、コーティングを鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって完全に溶融する。このようにして、プロセスパラメータを互いに協調させることができるため、コーティングの下にある鋼帯は実質的を加熱されることなく、コーティングは、鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって（本質的に厳密に）溶融される。本発明に従って提供される少なくとも１つの誘導コイルの冷却装置に対する移動は、それにより帯速度（溶融コーティング法での製造プロセスによって特定される）およびコーティング方法で形成されるコーティング厚への保持時間の適応を可能にする。厚みは、コーティング装置の末端で、適切な厚みセンサによって適宜記録される。好ましく維持される保持時間は、（３００ｍ／分と７００ｍ／分の間で移動する）帯体スズメッキ装置の典型的な帯速度で、１５０ｍｓ（ミリ秒）から８００ｍｓ（ミリ秒）の範囲である。鋼帯の変形能を悪化させないために、保持時間をできる限り短く設定する（しかし、それにより３６０℃より上の値に最高温度を設定することのない）ことが好ましい。
【０００９】
本発明による方法では、電磁誘導によって生成されるエネルギーの注入が、好ましくは、溶融コーティングに対しておよび鋼帯の最上層に対して起こる。誘導電流の浸透深さは、誘導コイルまたはインダクタの動作周波数を操作することにより制御可能である。要求される誘導性能において使用可能な周波数の範囲は、高周波数範囲（５０ｋＨｚから１ＭＨｚ）であり、この周波数は、１０から１００μｍ範囲の浸透深さを達成するために好ましくは約１５０ｋＨｚである。
【００１０】
金属コーティングを３１０℃以上の最高温度に誘導加熱してそのコーティングを保持時間にわたって溶融すると、コーティングされた鋼帯は、耐食性について特に良好な値を有することが明らかになった。３１０℃から３６０℃の範囲が特に有利であると判明し、３２０°から３５０°の範囲が最高温度に特に好ましい。３６０℃より高い温度に加熱すると、本発明に従って処理される鋼帯または鋼板の変形能は、降伏強さ低下の結果、悪化する。
【００１１】
比較実験により、選択される保持時間に本質的に関係なく、３１０℃以上の最高温度を維持しているとき、コーティングを鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって完全に溶融すると、薄く（コーティングの厚みとの比較で）、かつ、鉄原子とコーティング材料の原子とから成る合金層が、コーティングと鋼帯または鋼板との間の境界層に形成されることを、驚くべきことに、証明することが可能であった。したがって、スズメッキ鋼帯（ブリキ）では、極薄い鉄−スズ合金層（ＦｅＳｎ２）が、例えば、スズメッキと鋼帯との境界層に形成される。
【００１２】
電気化学的試験の際の合金層の気孔率についての尺度であるＡＴＣ値（「Ａｌｌｏｙ  Ｔｉｎ  Ｃｏｐｕｌｅ）」値）を測定することにより、誘導溶融によって形成される合金層は、従来のプロセス操作（すなわち、焼鈍炉における、例えば、スズ溶融温度２３２℃の直ぐ上の温度での電気抵抗加熱による、コーティングの溶融）中に生ずる合金層と比較して、低い気孔率および非常に高い密度を有することが測定された。したがって、この薄くかつ低気孔合金層は、腐食安定性に、特にプラスに、影響を及ぼすと推測される。したがって、請求項２に記載の方法は、請求項１の特徴部分の特徴とは無関係に、独立した発明とみなされる。
【００１３】
コーティングの一部のみが鋼帯または鋼板の鉄原子とともに合金化され、それゆえ、溶融後、合金化されていないコーティング、および、その下にある薄い合金層が依然として存在するように、コーティングの誘導溶融についての方法パラメータ、特に、最高温度および保持時間が、適宜選択され、帯速度およびコーティング厚に適応される。それにより、選択されるプロセスパラメータに依存して、合金層の厚みは、単位面積当たり質量が約１．３ｇ／ｍ２以下のコーティングに相当する。腐食安定性および成形性に関しては、１．０ｇ／ｍ２より薄い合金層が特に適していると判明し、０．０５から０．６ｇ／ｍ２の範囲の厚みを有する合金層が特に好ましいことが判明した。１．３ｇ／ｍ２以上の厚いコーティングに相当する、より厚い合金層では、コーティングされた鋼板の成形性が、例えば飲料または食品用の缶の製造について、悪化する。
【００１４】
本発明による方法を用いて、例えば、鋼板をスズメッキする場合、合計１．０ｇ／ｍ２以下の薄いスズコーティングを有するものであっても、光学的に魅力的な（すなわち、光沢のある）コーティング表面を有する、薄く、かつ、同時に、本質的に気孔のない、したがって非常に緻密な合金層を確実に獲得することが可能である。コーティングの厚みと比較して、極薄く、かつ同時に緻密である合金層は、コーティングされた鋼の耐食性増加をもたらし、かつ、その鋼帯または鋼板に対するコーティングの接着力の改善をもたらす。本発明に従って、コーティングの溶融中にプロセスパラメータを互いに適応させてコーティングの溶融中に形成する合金層の厚みの意図的な調整を行うことができることで、これを可能にする。詳細には、請求項１に記載の本発明による方法では、形成される合金層の厚みは、方法において今までにしっかりと確立された溶融装置と冷却装置の間の距離から切り離されている。一方で、本発明による方法において、誘導コイルから冷却装置への距離を適切に連続調整して、保持時間を所望の値に調整することができる。保持時間を、例えば、最高温度や鋼帯上に堆積させるコーティングの厚みなどの他のプロセスパラメータに適応させることにより、合金層の厚み、つまりは、例えばその耐食性および成形性などのコーティングされた鋼帯の材料特性を最終的に意図的に制御することが可能である。３１０℃と３６０℃の間の値の最高温度、および０．１秒と１．０秒の間、好ましくは０．２秒と０．３秒の間の保持時間が確立された場合、最良の結果を得ることができる。
【００１５】
本発明の目的が、さらに、鋼帯に金属コーティングを形成するための装置で達成される。装置において、エンドレスな鋼帯がある一定の帯速度でその鋼帯の移動方向に移動され、コーティング装置で金属コーティングが電解により提供される。装置は、詳細には、鋼帯を帯速度でスズ含有電解質を通って移動させてその鋼帯上にスズ層を堆積させる、電解コーティング装置を備えている帯体スズメッキ装置であってもよい。鋼帯の移動方向において、コーティング装置の次に、コーティングを、コーティング材料の溶融温度より高い最大温度で誘導加熱することによって溶融する溶融装置が配置される。鋼帯の移動方向において、溶融装置の後に、コーティングする鋼帯を溶融温度より低い急冷温度に冷却する冷却装置が続く。本発明に従って、鋼帯の移動方向において、溶融装置と冷却装置との間の距離を所望の値に調節することができるように、溶融装置は冷却装置に対して移動することができる。
【００１６】
このために、溶融装置は、鋼帯の移動方向に移動することができるように配置された少なくとも１つの誘導コイルを具備する。この可動誘導コイルに加えて、溶融装置は、鋼帯の移動方向に縦に並んで配置されている追加の誘導コイルも含むことができる。これらの追加の誘導コイルは、冷却装置に対して原位置で固定されていてもよく、または可動性であってもよい。しかし、適切には、幾つかの誘導コイルが縦に接続されている配置では、少なくとも冷却装置の隣に配置される最後の誘導コイルを、またはコイルデバイス全体を、それらが移動できるように設計する。
【００１７】
誘導コイル（単数または複数）を用いて、そのコーティングされた鋼帯を最高温度に調整可能な加熱速度で誘導加熱することができる。その目的のため、加熱速度は、６００Ｋ／秒から１３００Ｋ／秒の間、好ましくは９００Ｋ／秒から１１００Ｋ／秒の間が適切であると判明した。
【００１８】
冷却装置は、例えば水などの冷却液が充填された急冷タンクであってもよい。しかし、別の冷却装置、例えば、ブロワー冷却またはガス冷却、特に空気冷却を使用することもできる。
【００１９】
添付の図を参照して、実施形態例を使って、本発明を下でさらに詳細に説明する。それらの図は、以下のことを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】鋼帯に金属コーティングを形成するための装置の概略図。
【図２】図１の装置の溶融装置および冷却装置の概略図。
【図３】図１の装置の可動溶融装置の透視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に概略的に示す装置は、例えば、鋼帯がある一定の帯速度ｖＢでスズ含有電解質を通って移動され、スズコーティングを薄いまたは極薄い鋼板上に堆積させるコーティング装置を備えている、帯体スズメッキ装置である。しかし、本発明の形成エリアは、この実施形態例に限定されない。本発明は、例えば、亜鉛などの他の金属での鋼帯の電解コーティング方法に適宜使用され、いわゆる特殊極薄亜鉛メッキ鋼板を製造することもできる。本発明による方法の使用は、帯体亜鉛メッキ装置での鋼帯のコーティングに限定されず、むしろ、例えば、金属コーティングが鋼帯に電解形成されないタブレット形状の帯シートの浸漬コーティングにも、適宜、用いることができる。
【００２２】
図１に概略的に示す、電解スズメッキのための帯体スズメッキ装置は、デコイラ群１０を具備し、このデコイラ群１０において、薄いまたはごく薄いシートを形成するために冷間圧延される鋼帯は、ロール（コイル）から引き取られ、溶接装置１１において溶接されてエンドレスな鋼帯になる。そのエンドレス鋼帯は、ループタワー１２内に移動されて、鋼帯の供給源になる。ループタワー１２によって保持される鋼帯の供給は、また、溶接における必要なアイドルタイム中の、または、その後工程であるコーティングされた鋼帯の分離および巻きコイルの圧延中の、予め設定された帯速度での帯体スズメッキ装置への鋼帯の連続通過を可能にする。ループタワー１２の後に前処理装置１３そしてコーティング装置４が続く。前処理装置１３では、下記でより詳細に説明する、鋼帯表面の清浄化および脱脂があり、コーティング装置４では、帯速度（ｖＢ）で帯体スズメッキ装置を通って移動している鋼帯を、スズ含有電解質を通って移動させ、その鋼帯上にスズ層を堆積させる。鋼帯の移動方向において、コーティング装置４の後に溶融装置５が続き、この装置では、鋼帯上に堆積されたコーティングが、コーティング材料の溶融温度（スズに関して、これは２３２℃である）より高い温度に加熱され、堆積されたコーティングが溶融される。溶融装置５の後に、冷却装置３、後処理装置１４、および第二ループタワー１５が続く。最後に、コーティングされた鋼帯は、巻き取り群１６にてローラ（コイル）に巻き取られる。
【００２３】
第一ループタワー１２からのコーティングされていない鋼帯は、先ず、前処理装置１３での前処理に付され、その後、コーティング装置４においてスズ層が提供される。前処理装置１３では、コーティングされていない鋼帯が先ず脱脂され、次に酸洗いされる。加えて、コーティングされていない鋼帯は、帯速度（ｖＢ）で、アルカリ脱脂浴、例えば、炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウム溶液を通って移動される。その脱脂浴から、油脂の導入および鉄摩耗によって生じる汚れを定期的に除いた。本発明による改善方法のその後の実施のために、脱脂浴の十分な清浄度が存在することが示された。５３５ｎｍの波長の光での光学的測定を用いて、脱脂浴の浴濁度（浴吸光度）は、＜１の吸光度値（ランベルト・ベール（Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ）の法則に従って、１０分の１未満の光弱化に相当する）を有する。
【００２４】
脱脂後、第一の濯ぎが濯ぎ液で行われ、その後、その鋼帯は、酸性溶液中で、例えば硫酸溶液中で、酸洗いされ、もう１度濯ぎが行われる。本発明による改善方法のその後の実施のために、鋼帯を脱脂および酸洗い後に濯ぎ液で濯ぐことが適切であり、その鋼帯は、好ましくは＜２０μＳ／ｃｍの電気伝導率を有する。
【００２５】
前処理装置１３に続くコーティング装置４において、脱脂および酸洗いされた鋼帯は、スズ含有電解質浴を通って移動され、そこで陽極（カソード）として接続され、２列のスズ陰極（アノード）間を通って移動される。このようにして、アノードのスズが溶解され、鋼帯上にスズコーティングとして堆積される。スズを任意の厚みで形成することが可能であり、必要なら、鋼帯の両面に形成することもできる。形成されるスズ層の厚みは、通常は１．０ｇ／ｍ２と５．６ｇ／ｍ２の間である。しかし、より薄いまたはより厚いスズ層での鋼帯のコーティングも可能である。
【００２６】
コーティングされた鋼帯の耐食性を増加させるために、コーティング装置４でのコーティングプロセス後に本発明による改善方法に付す。この改善方法を、溶融装置５、および、鋼帯の移動方向において、溶融装置５の次に配置される冷却装置３において行われる。本発明による改善方法およびそのために用いる装置の詳細を、図２および３を参照して下で詳細に説明する。
【００２７】
図２は、溶融装置５、および鋼帯の移動方向において、溶融装置５の次に配置される冷却装置３を示す。移動鋼帯は、偏向ローラ１９を用いて帯速度で移動され、溶融装置５の中に移動され、そこから冷却装置３の中に移動される。移動鋼帯は、図２に示すように、本質的には溶融装置５と冷却装置３との間を上から下へと垂直方向に移動する。溶融装置５は、少なくとも１つの誘導コイル２を有する誘導炉である。この誘導炉は、鋼帯の移動方向に縦に配置された幾つかの誘導コイルまたはインダクタも具備することができる。以降、誘導炉が１つの誘導コイル２のみを有すると仮定する。誘導コイル２に交流電流、好ましくは高周波数範囲（５０ｋＨｚから３０ＭＨｚ）の交流電流が流され、その誘導コイル２を通ってコーティングされた鋼帯１は帯速度（ｖＢ）で移動される。このようにして、コーティングされた鋼帯を加熱する交流が、そのコーティングされた鋼帯内に誘導される。鋼帯に形成されたコーティングを溶融するために、そのコーティングされた鋼帯を誘導炉においてコーティング材料の溶融温度Ｔｓ（これは、スズに関しては２３２℃である）より高い温度に加熱する。達成される最高温度を最高温度（ピーク金属温度、ＰＭＴ）と呼ぶ。本発明による改善方法の実行には、３１０℃より高い、好ましくは３２０℃と３５０℃の間の範囲内である最高温度が好ましいということが明らかになった。最高温度は誘導コイル２の出力によって制御することができる。コーティングされた鋼帯の表面への、電磁誘導によって生ずる誘導電流の浸透深さは、誘導コイル２に流される電磁交流の周波数によって制御することができる。本発明による改善方法の実施に必要とされる誘導コイル２の出力は、１５００から２５００ｋＷの範囲である。
【００２８】
誘導炉を用いて、そのコーティングされた鋼帯は、６００Ｋ／秒から１３００Ｋ／秒の間の加熱速度で、コーティング材料の溶融温度Ｔｓより高い温度に加熱され得る。誘導炉の加熱速度は、適切には９００Ｋ／秒から１１００Ｋ／秒の間に設定される。
【００２９】
溶融装置５（誘導炉）または誘導コイル２は、鋼帯の移動方向において、コイル入口２ａとコイル出口２ｂの間に、約２から３ｍの範囲である長さＬにわたって延びている。この長さＬは、溶融装置５内のコーティングされた鋼帯を加熱する有効加熱ゾーンを表す。
【００３０】
冷却装置３は、鋼帯の移動方向において、溶融装置５の後に所定距離隔てて配置されている。ここに図示する実施形態例において、冷却装置３は、冷却液が充填された急冷タンク６を具備する。もう１つの偏向ローラ１９がその急冷タンク６内に配置されている。急冷された鋼帯は、この偏向ローラによって冷却装置３から外に移動される。冷却液の液体レベルを、図２では、符号７で示す。コイル出口２ｂと液体レベル７との間の間隔に基づき、その溶融されたコーティングは、溶融装置５と冷却装置３との間の熱伝導および対流によりわずかに冷却される。しかし、コーティングは、溶融装置５において溶融温度Ｔｓよりはるかに高い温度に加熱されたので、その溶融されたコーティングは、溶融装置５と冷却装置３との間の途中では依然として溶融状態のままである。鋼帯上の予め指定された点がコイル出口２ｂと冷却液の液体レベル７との間を横断する時間は、コイル出口２ｂと液体レベル７との間の距離Ｄ、および、帯速度（ｖＢ）によって決まり、ｔＨ＝Ｄ／ｖＢとして計算される。この時間ｔＨを、以降、保持時間と呼ぶ。
【００３１】
鋼帯が冷却液に浸漬されると、溶融装置５において加熱された鋼帯が、通常は、室温領域である冷却液の温度にまで急速に冷却される。コーティングの溶融および急冷により、コーティングされた鋼帯の光沢のある表面が生成される。さらに、鋼帯に対する形成されたコーティングの接着能力は、溶融および急冷によって増加される。
【００３２】
本発明に従って、コイル出口２ｂと冷却装置３の入口（特に液体レベル７）との間の距離Ｄを本発明による方法の実施に適する所望の値に設定することができるよう、全溶融装置５またはその中に位置する少なくとも１つの誘導コイル２が冷却装置５に対して移動させることができるように提供される。このために、全溶融装置５、または、少なくともその誘導コイル２が、図３に示すように、フレーム８内で移動できるように配置される。適切には、全溶融装置５を、鋼帯の移動方向に継続的に移動させることができるように、フレーム８上に配置される。誘導コイルシリーズ（鋼帯の移動方向において適切に縦に配置されている複数の誘導コイルから成る）を有する溶融装置５を使用するとき、隣接する冷却装置３への距離を適切な値に設定できるように、少なくとも鋼帯の移動方向において最後に見られる誘導コイル（すなわち、冷却装置３に隣接している誘導コイル）を鋼帯の移動方向において移動させることができるよう設計することができる。コーティングへの過剰なエネルギーの（電磁誘導による）導入なく、コーティングが、鋼帯との境界層に至るまでのちょうどその厚み全体にわたって溶融されるように、溶融装置５および誘導コイルシリーズのその（最後の）誘導コイル間の適する距離が決定される。
【００３３】
図３は、溶融装置５（誘導炉）が配置されたフレーム８を示している。溶融装置５は、ハウジング９を具備し、そのハウジング９の中に誘導コイル２が配置されている。ハウジング９は、上端位置２ｃと下端位置２ｄとの間を移動できるように、スライドトラック（スライド軌道）上のフレーム８に配置されている。このハウジング９の移動は、モータ駆動により適宜行われる。
【００３４】
この装置を用いて、コーティングの溶融後の保持時間を、冷却装置３における溶融コーティングの急冷に、他のプロセスパラメータ、例えば、最高温度、帯速度、およびコーティング装置４において形成されるコーティングの厚みに、今や適応させることが可能である。このようにして、コーティングが所定条件下で溶融されるように、上述のプロセスパラメータおよび保持時間を設定することが可能である。特に、コーティングを鋼帯との境界層に至るまでの厚み全体にわたって（望みどおりに）溶融することが可能である。鋼帯との境界層に至るまでのコーティングの溶融は非常に有利であることがしめされた。なぜなら、同時に、非常に緻密で、コーティングの厚みと比較して薄い合金層がコーティングと鋼帯との間の境界層に形成されるからである。この合金層は、鋼帯の鉄原子とコーティング材料の原子とから成る（すなわち、例えば、スズコーティングに関しては、化学量論比でＦｅＳｎ２であるスズおよび鉄原子から成る）。この合金中間層の形成は、コーティングされた鋼帯の特性に相当な影響を及ぼす。詳細には、合金層の形成は、コーティングされた鋼帯の耐食性を増加させ、かつ、その鋼帯へのコーティングの接着力を改善する。
【００３５】
比較実験により、本発明による改善方法を用いて、とりわけ、最高温度が３１０℃より高い場合に特に安定した緻密な合金が形成されると判定することが可能であった。ＡＴＣ値を測定することにより、この合金層が、従来の方法で形成される中間層と比較して、特に低気孔であり、それ故、緻密であると判定することが可能であった。気孔率が低いこの緻密合金層が、コーティングされた鋼帯の腐食安定性改善をもたらす。
【００３６】
比較のために、従来の方法に従って製造したブリキを、本発明による方法で改善したブリキと比較した。このために、２．０から８．６ｇ／ｍ２のスズコーティングでコーティングしたブリキを本発明に従って処理し、そこで、１つの実施形態例では、９６３℃／秒の加熱速度および３３０℃の最高温度（ＰＭＴ）がコーティングの誘導溶融において確立された。可動溶融装置の冷却装置までの距離をＤ＝３．９ｍに設定し、鋼帯は、７００ｍ／分の帯速度で、帯体スズメッキ装置を通って移動させた。ある一定の層厚を有する合金層がそれによって製造されたが、それは、０．８ｇ／ｍ２のコーティングに相当する。かくして製造されたブリキが標準的なＡＴＣ法でその耐食性に関して試験され、従来どおりに製造されたブリキと比較された。従来どおりに製造されたブリキは、ＡＴＣ値（「Ａｌｌｏｙ  Ｔｉｎ  Ｃｏｕｐｌｅ」値）について０．１２μＡ／ｃｍ２以上の典型的な値を有した。その一方で、本発明に従って処理したブリキは、０．０８μＡ／ｃｍ２未満という非常に低いＡＴＣ値を有する。本発明による改善方法を用いて、わずか０．０４μＡ／ｃｍ２のＡＴＣ値を有するブリキを製造することさえ可能であった。比較実験により、そのような低いＡＴＣ値を、特に最高温度（ＰＭＴ）が３１０℃より高い場合に達成することができると判定することが可能であった。
【図１】
2015509144.tif 000003
【図２】
2015509144.tif 000004
【図３】
2015509144.tif 000005
【国際調査報告】
2015509144.tif 000006
2015509144.tif 000007
2015509144.tif 000008
2015509144.tif 000009
2015509144.tif 000010
2015509144.tif 000011