(57)【要約】【課題】溶融金属めっき浴面を上下に大きく波立たせることなく、従って、製品金属帯の表面に波目模様や斑点状の模様を発生させるのを抑制しつつ、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト内から除去することのできるスナウト内浮遊異物除去装置を提供する。【解決手段】スナウト７内の浮遊ドロス１７に向けてガスを吐出するガス吐出口２３は、スナウト７の、金属帯幅方向一端側に設けられ、浮遊ドロス１７を吸引する吸引口２４はスナウト７の、金属帯幅方向他端側に設けられている。スナウト７のいずれかの側面に形成された窓２０を通して、照明装置２１と、撮像装置２２とを、浮遊異物の存し得る溶融金属めっき浴面上の領域に向けて設置するのが一つは好ましく、ガス吐出口２３及び吸引口２４が溶融金属めっき槽８の高さ方向、スナウト７内を通過する鋼帯Ｓの厚さ方向に移動可能に設けられるのがもう一つは好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき槽に向け、金属帯をその無酸化雰囲気の内部を通して導入するスナウトの、金属帯幅方向一端側にガス吐出口を設けるとともに、前記スナウトの、前記ガス吐出口と金属帯幅方向反対側に吸引口を設け、溶融金属めっき浴面上の浮遊異物を前記ガス吐出口から吐出されたガスにより前記ガス吐出口と金属帯幅方向反対側に押し流し、前記吸引口から吸引して除去することを特徴とするスナウト内浮遊異物除去装置。
【請求項２】
請求項１記載のスナウト内浮遊異物除去装置であって、前記スナウトのいずれかの側面に形成された窓を通して、照明装置と、撮像装置とを、浮遊異物の存し得る溶融金属めっき浴面上の領域に向けて設置したことを特徴とするスナウト内浮遊異物除去装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のスナウト内浮遊異物除去装置であって、前記ガス吐出口を前記溶融金属めっき槽の高さ方向と前記スナウト内を通過する金属帯の厚さ方向に移動可能に設けるのと、前記吸引口を前記溶融金属めっき槽の高さ方向と前記スナウト内を通過する金属帯の厚さ方向に移動可能に設けるのと、少なくともいずれかを実施したことを特徴とするスナウト内浮遊異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋼帯の連続溶融亜鉛めっきライン等で用いられるスナウト内浮遊異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインの概略を、一例として図４に示す。同図において、符号１はコイル状に巻かれた鋼帯Ｓを巻き出すペイオフリールであり、このペイオフリール１から巻き出された鋼帯Ｓと、別のペイオフリール１から巻き出された鋼帯Ｓとは、シャー２で長手方向端部が直線状に対向するようにそれぞれ整形された上、溶接機３で溶接された後、入側ルーパ４および前処理設備５を経て、焼鈍炉６で焼鈍され、断面が例えば長方形状の密閉通路（以下「スナウト」と称す）７を通って溶融亜鉛めっき槽８に無酸化状態で導入される。そして、溶融亜鉛めっき槽８を通過した鋼帯Ｓは合金化炉９で合金化処理された後、中間ルーパ１０、スキンパス１１、後処理設備１２および出側ルーパ１３を経てテンションリール１４に巻き取られる。無酸化状態は、スナウト内に窒素やアルゴン等の不活性ガスあるいはアンモニア分解ガスのような還元ガスを投入して空気を追い出すようにすることで作成される場合が多いが、とにかく大気中より酸素濃度が低い状態のことを指していうものとする。
【０００３】
このような鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインでは、図５に示すように、鋼帯Ｓの鉄成分と溶融亜鉛１５の亜鉛成分との化学反応（Ｆｅ＋７Ｚｎ→ＦｅＺｎ7）によって生成された鉄−亜鉛系ドロス（以下「ボトムドロス」と称す）１６が溶融亜鉛めっき槽８の底部に堆積するとともに、鋼帯Ｓの鉄成分と溶融亜鉛１５内の微少なアルミ成分との化学反応（２Ｆｅ＋５Ａｌ→Ｆｅ2Ａｌ5）によって生成された鉄−アルミ系ドロス（以下「浮遊ドロス」と称す）１７が溶融亜鉛めっき浴面（溶融亜鉛１５の液面）に浮遊する。このため、スナウト７内を通過して溶融亜鉛めっき槽８に導入された鋼帯Ｓがシンクロール１８を介して溶融亜鉛めっき槽８から出る際に、鋼帯Ｓの表面に浮遊ドロス１７が付着し、製品金属帯の表面品質が低下する原因となっていた。さらに、スナウト７で囲まれた溶融亜鉛めっき浴面には亜鉛酸化膜１９が形成されることもあり、鋼帯Ｓが溶融亜鉛めっき槽８から出る際に、鋼帯Ｓの表面に亜鉛酸化膜１９が同様に付着し、製品金属帯の表面品質が低下する原因となっていた。
【０００４】
以上は、鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインの場合の例であるが、鋼帯以外も含めた金属帯全般の、亜鉛以外も含めた溶融金属めっき浴のスナウト全般にわたって同様な問題があった。
そこで、スナウトで囲まれた溶融金属めっき浴面に浮遊するドロス等の浮遊異物を除去する装置として、スナウト内を通過する金属帯の幅方向一端側に設けられたノズルから溶融金属を吐出して浮遊異物を前記ノズルと金属帯幅方向反対側に押し流し、スナウトの金属帯幅方向反対側に設けられた吸込みノズルから溶融金属とともに吸引して除去するようにしたもの（特許文献１参照）や、あるいはスナウト内の金属帯表裏面に向け、垂直に不活性ガスを吹き付け、スナウト内を通過する金属帯の幅方向両端側に設置された吸引口から、浮遊異物を溶融金属や不活性ガス等と共に吸引して除去するようにしたもの（特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開平８−２６９６５９号公報
【特許文献２】特開平９−２２８０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたものは、ノズルと金属帯幅方向反対側に浮遊異物を押し流すのに、溶融金属めっき中の溶融金属そのものを用いている。このため、ノズルから吐出された溶融金属により溶融金属めっき浴面が上下に激しく波立ち、その結果、金属帯の表面に波目模様が発生し、製品金属帯の表面品質が低下するという問題があった。また、特許文献１に記載のものは、溶融金属めっき浴面が上下に激しく波立つことにより浮遊異物が飛沫化し、金属帯の表面に付着する結果、斑点状の模様が金属帯の表面に発生し、やはり製品金属帯の表面品質が低下するという問題があった。さらに、特許文献１に記載のものは、溶融金属を吐出するノズル及び吸込みノズルがスナウト内に固定的に設けられているため、吸込みノズルの近傍に押し流された浮遊異物しか除去することができず、浮遊異物の除去効率が悪いという問題があった。
【０００６】
一方、特許文献２に記載されたものは、スナウト内の鋼帯表裏面に向け、垂直にガスを吹き付けるため、溶融金属めっき浴面に浮遊する浮遊異物が鋼帯表裏面に向けて押し流され、鋼帯表裏面に付着する作用がむしろ助長されてしまう傾向があった。また、ノズルの幅が鋼帯の幅よりも狭い場合には、鋼帯の表裏面全体にガスを吹き付けることができなくなるという問題があり、逆にノズルの幅が鋼帯の幅よりも広い場合には、鋼帯幅方向両端部側に向かおうとする浮遊異物の流れが、ノズルから吐出されたガスによって阻害されてしまうため、スナウトの金属帯幅方向両端部側に設けられた吸引口から浮遊異物を吸引することが困難になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、金属帯の表面に波目模様や斑点状の模様を発生させることなく、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト内から除去することのできるスナウト内浮遊異物除去装置を提供することを目的とする。また、本発明は、スナウト内に発生した浮遊ドロス等の浮遊異物を効率良く除去することのできるスナウト内浮遊異物除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係るスナウト内浮遊異物除去装置は、溶融金属めっき槽に向け、金属帯をその無酸化雰囲気の内部を通して導入するスナウトの、金属帯幅方向一端側にガス吐出口を設けるとともに、前記スナウトの前記ガス吐出口と金属帯幅方向反対側に吸引口を設け、溶融金属めっき浴面上の浮遊異物を前記ガス吐出口から吐出されたガスにより前記ガス吐出口と金属帯幅方向反対側に押し流し、前記吸引口から吸引して除去することを特徴とする。
【０００９】
上記の本発明では、スナウトのいずれかの側面に形成された窓を通して、照明装置と、撮像装置とを、前記浮遊異物の存在し得る溶融金属浴面に向けて設置することが好ましい。また、ガス吐出口を溶融金属めっき槽の高さ方向とスナウト内を通過する金属帯の厚さ方向に移動可能に設けるのと、吸引口を溶融金属めっき槽の高さ方向とスナウト内を通過する金属帯の厚さ方向に移動可能に設けるのと、少なくともいずれかを実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及び２に係る本発明のスナウト内浮遊異物除去装置によれば、スナウトの、金属帯幅方向一端側にガス吐出口を設け、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウトの金属帯幅方向一端側に押し流すのに、溶融金属を用いないので、溶融金属めっき浴面を上下に大きく波立たせることなく、従って、製品金属帯の表面に波目模様や斑点状の模様を発生させるのを抑制しつつ、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト内から除去することができる。
請求項３に係る本発明のスナウト内浮遊異物除去装置によれば、浮遊ドロス等の浮遊異物を除去できるスナウト内の領域が拡大するので、スナウト内に発生した浮遊ドロス等の浮遊異物を効率良く除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図５に示したものと同一部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。
本発明の一実施形態に係るスナウト内浮遊異物除去装置を図１乃至図３に示す。図１乃至図３において、符号２０はスナウト７内を通過する金属帯Ｓの幅方向両端側に形成された窓、２１は窓２０を通して浮遊異物の存し得る溶融金属めっき浴面上に領域に向けて設置した照明装置、２２は窓２０を通して、同様に、浮遊異物の存し得る溶融金属めっき浴面上の領域に向けて設置した撮像装置、２３はスナウト７内に発生した浮遊ドロス等の浮遊異物に向けて窒素ガス等の不活性ガスを吐出するガス吐出口であり、このガス吐出口２３は、スナウト７の金属帯幅方向一端側（図３中左側）に設置されている。浮遊異物の存し得る溶融金属めっき浴面上の領域とは、例えば、図３中に破線で囲って示した金属帯Ｓを取り囲む仮想的なある一定の広さの領域のことで、大体この領域内に浮遊異物が、押し流されるものも含めて存し得る、という領域を経験的に想定し、その領域の全部又は一部が視野に入るように照明装置２１や撮像装置２２を、その領域内に向けて設置する。また、符号２４はガス吐出口２３から吐出された不活性ガスにより押し流された浮遊異物を吸引する吸引口であり、この吸引口２４は、スナウト７の、ガス吐出口２３と金属帯幅方向反対側に設置されている。
【００１２】
上記の実施の形態では、図２中左側の窓に撮像装置２２を、右側の窓に照明装置２１を設置した場合について示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、左側に照明装置２１、右側に撮像装置２２を設置するようにしてもよいし、窓２０を多少大きくし、左側あるいは右側の窓に照明装置２１と撮像装置２２の両方を設置してもよいし、左側と右側の両方の窓に照明装置２１と撮像装置２２の両方を各一つずつ設置してもよい。両方の窓に照明装置２１と撮像装置２２の両方を各一つずつ設置するのが、金属帯の影に隠れて浮遊異物が見えなくなる事態を回避する観点から最も好ましい。また、必ずしも金属帯幅方向両端側に相当するスナウトの側面に限らず、金属帯の影に隠れて浮遊異物が見えなくなる事態を回避できさえすれば、金属帯表面に垂直な方向に相当するスナウトの側面に窓２０を設けて照明装置２１と撮像装置２２を設置してもよい。
【００１３】
ガス吐出口２３を、溶融金属めっき槽８の高さ方向（図２中矢印方向）とスナウト７内を通過する金属帯Ｓの厚さ方向（図３中矢印方向）に移動可能に設けるのと、吸引口２４を溶融金属めっき槽８の高さ方向とスナウト７内を通過する金属帯Ｓの厚さ方向に移動可能に設けるのと、少なくともいずれかを実施するのが好ましい。少なくともいずれかとは、両方実施しても良い、という意味である。少なくともいずれかを実施することで、ガス吐出口２３から吐出されるガスが浮遊ドロス等の浮遊異物を押し流す方向を調整するか、吸引口２４の位置を調整するか、あるいはその両方をするか、によって、浮遊ドロス等の浮遊異物を除去できるスナウト内の領域が拡大するので、スナウト内に発生した浮遊ドロス等の浮遊異物を効率良く除去することができる。なお、ガス吐出口２３及び吸引口２４を溶融金属めっき槽８の高さ方向、スナウト７内を通過する金属帯Ｓの厚さ方向に移動させる手段はスクリューナットによるもののほか、ラックとピニオン、サーボ油圧、ステッピングモータ等の、位置決めできるものであれば機械式でも電動式でも油圧式でも何でもよく、また自動でも手動でもよい。
【００１４】
このような構成において、スナウト７の金属帯幅方向一端側に設けられたガス吐出口２３から浮遊ドロス等の浮遊異物に向けて窒素ガス等の不活性ガス等を吐出すると、浮遊ドロス等の浮遊異物は、ガス吐出口２３から吐出される不活性ガスによってガス吐出口２３と金属帯幅方向反対側に押し流されるので、スナウト７の、ガス吐出口２３と金属帯幅方向反対側に設置された吸引口２４から浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト７の外に除去することができる。すると、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト７の金属帯幅方向反対側に押し流すのに溶融亜鉛等の溶融金属を用いないので、溶融金属めっき浴面を上下に大きく波立たせることなく、従って、製品金属帯の表面に波目模様や斑点状の模様を発生させることなく、浮遊ドロス等の浮遊異物をスナウト内から除去することができる。
【００１５】
また、上述した実施形態では、ガス吐出口２３を溶融金属めっき槽８の高さ方向、スナウト７内を通過する金属帯Ｓの厚さ方向に移動可能に設けるとともに、吸引口２４を溶融金属めっき槽８の高さ方向、スナウト７内を通過する金属帯Ｓの厚さ方向に移動可能に設けたことにより、浮遊ドロス等の浮遊異物を除去できるスナウト内の領域が拡大するので、スナウト内に発生した浮遊ドロス等の浮遊異物を効率良く除去することができる。
前述した特許文献１、２に記載の従来方法で、鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインに設置したスナウト内の浮遊ドロスを除去した場合（それぞれ従来例１，２）における鋼帯表面の波目模様、斑点模様発生率と本発明でスナウト内の浮遊ドロスを除去した場合における鋼帯表面の波目模様、斑点発生率とを表１に比較して示す。
【００１６】
【表１】
2005344127.tif 000003
【００１７】
表１において、実施例１は請求項１に係る本発明のスナウト内浮遊異物除去装置を用いてスナウト内の浮遊ドロスを除去した場合における鋼帯表面の波目模様と斑点模様の発生率を示している。また、実施例２は請求項２に係る本発明のスナウト内浮遊異物除去装置を用いてスナウト内の浮遊ドロスを除去した場合における鋼帯表面の波目模様と斑点模様の発生率を示し、実施例３は請求項３に係る本発明のスナウト内浮遊異物除去装置を用いてスナウト内の浮遊ドロスを除去した場合における鋼帯表面の波目模様と斑点模様の発生率を示している。なお、波目模様と斑点模様の発生率は、（表面品質不良の発生した鋼帯本数／全処理鋼帯本数）×１００で求めた。
【００１８】
表１からも明らかように、本発明のように、浮遊ドロス等の浮遊異物を、窒素ガス等の気体を用いて、金属帯幅方向に押し流して除去することにより、溶融亜鉛等の溶融金属そのものを用いて、押し流して除去するのに比べ、金属帯表面に発生する波目模様や斑点模様の発生率を低減でき、製品金属帯の表面品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るスナウト内浮遊異物除去装置の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスナウト内浮遊異物除去装置の概略正面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインの概略図である。
【図５】スナウト内に発生する浮遊ドロスの発生原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ｓ  金属帯（鋼帯）
１  ペイオフリール
２  シャー
３  溶接機
４  入側ルーパ
５  前処理設備
６  焼鈍炉
７  スナウト
８  溶融金属めっき槽（溶融亜鉛めっき槽）
９  合金化炉
１０  中間ルーパ
１１  スキンパス
１２  後処理設備
１３  出側ルーパ
１４  テンションリール
１５  溶融亜鉛
１６  ボトムドロス
１７  浮遊ドロス
１８  シンクロール
１９  亜鉛酸化膜
２０  窓
２１  照明装置
２２  撮像装置
２３  ガス吐出口
２４  吸引口
【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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