(57)【要約】【課題】  薄物鋼帯においてエッジオーバコート改善効果に優れ、また厚物鋼帯において鋼帯端面に発生する粒状亜鉛塊付着の問題を改善できる鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピング装置および鋼帯のめっき付着量調整方法を提供する。【解決手段】  鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピングノズルと、鋼帯の幅方向延長面にエッジレートを有するガスワイピング装置において、前記エッジプレートの各々の面の下部に、前記エッジプレートの面に沿って流下するワイピングガスを鋼帯方向斜め下方に案内するガス案内部を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピングノズルと、鋼帯の幅方向延長面にエッジレートを有するガスワイピング装置において、前記エッジプレートの各々の面の下部に、前記エッジプレートの面に沿って流下するワイピングガスを鋼帯方向斜め下方に案内するガス案内部を備えることを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
前記ガス案内部は、断面形状が略管状に形成され、前記管状部分は、鋼帯端部側に向かって斜め下方に傾斜して構成され、またエッジプレートの鋼帯端部側部分を除く垂直板面部に前記エッジプレートの面に沿って流下するワイピングガスを前記管状部分に導入する切欠部を備えるとともに、鋼帯端部側に前記管状部分に導入したワイピングガスを鋼帯端部側に導出する開口部を備えることを特徴とする請求項１記載のガスワイピング装置。
【請求項３】
鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピングノズルと、鋼帯の幅方向延長面にエッジプレートを有するガスワイピング装置を用いて鋼帯のめっき付着量を調整する方法において、前記エッジプレートに沿って流下するワイピングガスを鋼帯方向斜め下方に案内することを特徴とする鋼帯のめっき付着量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属めっきされた鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピング装置および鋼帯のめっき付着量調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続式溶融金属めっきラインで鋼帯に溶融金属めっきする場合、熱処理炉で加熱、焼鈍された鋼帯は、スナウト内を通板され、溶融金属めっき浴中に浸漬され、次いで、めっき浴から引き上げられ、鋼帯の両側に対向配置されたガスワイピングノズル（表裏ノズル）から鋼帯に向けてワイピングガスを吹き付けることにより溶融金属めっき付着量が調整される。
【０００３】
このように鋼帯にワイピングガスを吹き付けてめっき付着量を調整する方法では、鋼帯端縁部でめっき金属の絞り性が低下する問題があり、これによって以下の問題が起こる。すなわち、薄物鋼帯の両端部近傍で過剰な溶融金属が付着する所謂エッジオーバコートが起こり、コイル巻取り後にコイル両端部側が鼓状に盛り上がる所謂エッジビルドアップとなり、コイル巻き戻し後にめっき鋼帯の形状不良の問題を起こす。また厚物鋼帯では、鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着し、外観品質を劣化させる。
【０００４】
鋼帯端縁部におけるめっき金属の絞り性の低下を防止する手法として、鋼帯端縁部における鋼帯表裏面両側のノズルから噴射されるワイピングガスの相互干渉によるガス流れの乱れを防止する手法が知られており、そのために、鋼帯側縁部に隣接してワイピングガスの干渉防止用のエッジプレートを設置することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
エッジプレート形状についても種々提案されている。例えば、図１０に示すように、エッジプレート２２のめっき鋼帯Ｓ側端部形状を、面方向が鋼帯面と直角である円弧面２３とすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、図１１に示すように、被めっき材の両側縁に対向させて配置するエッジプレート２４の下端部に末広がりテーパ部分２５を形成することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
以下に先行技術情報について記載する。
【特許文献１】特開昭５０−９１５３５号公報（第１図）。
【特許文献２】特開昭５７−１２２９６３号公報（第１図）。
【特許文献３】特開昭６３−１４５７６０号公報（第４図）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のエッジプレートを設けることで薄物鋼帯におけるエッジオーバコートはかなり改善されるが、厚物鋼帯で鋼帯端面に発生する粒状の亜鉛塊付着の問題は改善されない。
【０００８】
本発明は、前記問題点を考慮し、薄物鋼帯においてエッジオーバコート改善効果に優れ、また厚物鋼帯において鋼帯端面に発生する粒状亜鉛塊付着の問題を改善できる鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピング装置および鋼帯のめっき付着量調整方法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】
【０００９】
本発明者等は、鋼帯端縁部におけるめっき金属の絞り性を悪化させている原因を把握するために、種々の実験、観察を行った。その結果、
（ｉ）鋼帯端縁部では表裏両面より噴射されたワイピングガスが干渉し合うことで絞り性を悪化させていること、
（ｉｉ）鋼帯端縁部では、ガスワイピングノズルより噴射され鋼帯に衝突した後鋼帯に沿って流れるガス流が鋼帯中央部分に比べて少なくなるため、めっき浴から引き上げられる溶融金属量が多くなること、
（ｉｉｉ）厚物サイズでは、薄物サイズに比べてライン速度が低下し、それに対応してワイピングガス圧が低下されるために、鋼帯端縁部において鋼帯に沿って流下するガス流がより弱くなることで、浴面に存在する粒状の亜鉛塊が鋼帯端部に付着して引き上げられ、ガスワイピング時に払拭されずにそのまま鋼帯端部に付着すること、特に厚めっきの場合はワイピングガス圧がより低下されることで、前記問題がより顕著に発生すること、
が明らかになった。
【００１０】
さらに、垂直板部だけを有するエッジプレートでは、前記（ｉ）の問題点はある程度改善できるが、前記（ｉｉ）や、特に（ｉｉｉ）の問題点が解消されないこと、また特許文献２および３のような構造のエッジプレートにおいても、前記（ｉｉ）や（ｉｉｉ）の問題点は解消されないことが明らかになった。
【００１１】
そこで、これらの知見に基づき、ワイピングガスの相互干渉を防止できる機能を有し、かつ厚物サイズで起こる鋼帯端縁部で鋼帯に沿って流下するガス流が弱くなることを防止できるエッジプレートの構造を種々検討した結果、本発明に至った。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
（１）鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピングノズルと、鋼帯の幅方向延長面にエッジレートを有するガスワイピング装置において、前記エッジプレートの各々の面の下部に、前記エッジプレートの面に沿って流下するワイピングガスを鋼帯方向斜め下方に案内するガス案内部を備えることを特徴とするガスワイピング装置。
【００１３】
（２）前記ガス案内部は、断面形状が略管状に形成され、前記管状部分は、鋼帯端部側に向かって斜め下方に傾斜して構成され、またエッジプレートの鋼帯端部側部分を除く垂直板面部に前記エッジプレートの面に沿って流下するワイピングガスを前記管状部分に導入する切欠部を備えるとともに、鋼帯端部側に前記管状部分に導入したワイピングガスを鋼帯端部側に導出する開口部を備えることを特徴とする（１）記載のガスワイピング装置。
【００１４】
（３）鋼帯のめっき付着量を調整するガスワイピングノズルと、鋼帯の幅方向延長面にエッジプレートを有するガスワイピング装置を用いて鋼帯のめっき付着量を調整する方法において、前記エッジプレートに沿って流下するワイピングガスを鋼帯方向斜め下方に案内することを特徴とする鋼帯のめっき付着量調整方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、薄物鋼帯においてエッジオーバコート改善効果に優れ、また厚物鋼帯において鋼帯端面に発生する粒状亜鉛塊付着の問題を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置において、エッジプレート１とガスワイピングノズル２の配置関係を説明する概略図で、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略側面図である。図１（ｂ）中の矢印は、鋼帯Ｓおよびエッジプレート１の垂直板部１１に衝突したガス流れの方向を示している。
【００１８】
また、図２は図１に示したガスワイピング装置に設置されるエッジプレートの実施の形態の一例を示す概略斜視図、図３および図４は図２のエッジプレートの構造を説明する概略図で、図３（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図で、各々図２のＡ−Ａ矢視図、Ｂ−Ｂ矢視図、Ｃ−Ｃ矢視図である。図４（ａ）は図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。
【００１９】
エッジプレート１は、垂直板部１１を有し、該垂直板部１１は各々の面の下部に、エッジプレート１の垂直板部１１の面に沿って流下するワイピングガスの流れを鋼帯Ｓ方向斜め下方に案内するガス案内部１２を有する。エッジプレート１は、鋼帯Ｓの幅方向延長面で、垂直板部１１がガスワイピングノズル２のめっき金属の払拭部（ワイピングガスが鋼帯Ｓに衝突する位置）に位置するように配置される。
【００２０】
本実施の形態では、ガス案内部１２は、エッジプレート幅方向（鋼帯幅方向と同じ方向である）に延びる中空部分１４を有する管状に形成されるとともに、前記ガス案内部１２の管状部分は断面形状が略円形で、鋼帯Ｓ側に向かって斜め下方に傾斜して形成され、且つ鋼帯Ｓ側に向かって断面寸法が次第に小さくなるように形成されている。
【００２１】
管状部分には、鋼帯Ｓ側端部近傍部分を除いた垂直板部１１の面部に、垂直板部１１の面に沿って流下するワイピングガスをガス案内部１２の中空部分（管状部分）１４に導入するための切欠部（スリット状開口部）１３が形成されている。管状部分の鋼帯Ｓ側端部近傍部分には前述の切欠部１３は形成されていない。該部分１７は上方に向かって次第に垂直板部１１に近づく曲面状に形成されている。また、ガス案内部１２の鋼帯Ｓ側端部は開口しており、鋼帯Ｓとは逆方向の端部はシール板１６で閉じられている。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置において、エッジプレート１で形成されるガス流れの方向を説明する図で、図５中の矢印はエッジプレート１に衝突したワイピングガスの下降流の流れ方向を示している。
【００２３】
ワイピングガスはエッジプレート１の垂直板部１１に衝突し、垂直板部１１の面に沿って上下方向に分流する。垂直板部１１の面に沿って流下する下降流はガス案内部１２の切欠部１３から中空部分１４に導入される。
【００２４】
中空部分１４は、鋼帯Ｓ端部側に開口部１５を備え、鋼帯Ｓとは反対側がシール板１６で閉じられており、また、鋼帯Ｓ端部方向に向かって下方に傾斜し、また断面寸法が次第に小さくなるように構成されているので、鋼帯Ｓ端部側開口部分１５から流れ出るガス流れは、鋼帯方向に向かって斜め下方に下降する十分な流速を有する流れとなる。
【００２５】
管状部分のガス案内部１２の鋼帯Ｓ側端部近傍部分１７には切欠部１３が形成されておらず、該部分１７は垂直面部１１の上方に向かって次第にエッジプレート１の垂直板部１１に近づく曲面状に形成されている。エッジプレート１の鋼帯Ｓ側端部近傍部分１７では、流下するワイピングガスは、ガス案内部１２の中空部分１４内に導入されない。そのため、エッジプレート１の鋼帯Ｓ側端部の中空部分１４では、鋼帯Ｓ端部方向に向かって下方に傾斜するガス流れと垂直板部１１を流下するガス流との干渉がない。また、エッジプレート１の鋼帯Ｓ側端部近傍部分１７を流下するワイピングガスに随伴される流れは、鋼帯Ｓ端部側開口部分１５から流れ出るガス流れに殆ど影響を与えない。そのため、鋼帯Ｓ端部側開口部分１５から流れ出るガス流れは、鋼帯Ｓ端部方向に向かって下方に傾斜する十分な流速を有する。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置において、前述のエッジプレートが配置されたときの鋼帯端部近傍におけるガス流れについて、従来技術で用いられているエッジプレートが配置されたときのガス流れと対比して説明する。
【００２７】
図６は、平板状のエッジプレート２１を設置した場合の鋼帯端部近傍におけるガス流れを説明する図である。エッジプレート２１下方では、エッジプレート面を流下したガスは外側に流れ、これに対応して鋼帯端部では鋼帯端部外側に向かう流れが形成される。そのため、鋼帯端部では板面を流下するガス流れが低下する。この現象はワイピングガス圧が低下される厚物鋼帯において特に顕著になり、そのため、鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着するのを防止する作用が低下する。
【００２８】
図７は、図１０に示されるエッジプレートを使用した場合の鋼帯の端部近傍部分およびエッジプレート部分のガス流れの方向を説明する図である。図１０では、エッジプレート２２はめっき鋼帯Ｓ側端部に円弧面２３を有する。そのため、エッジプレート下部で、反鋼帯方向の水平流まはた斜行流が形成され、この流れに随伴されて、鋼帯端部では鋼帯端部外側に向かう流れが形成される。そのため、鋼帯端部では板面を流下するガス流れが減少し、図６のエッジプレートの場合よりも厚物鋼帯の鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着するのを防止する作用は低下する。
【００２９】
図８は、図１１に示されるエッジプレートを使用した場合の鋼帯の端部近傍部分およびエッジプレート部分におけるガス流れの方向を説明する図で、（ａ）は板面のガス流れの方向、（ｂ）はエッジプレートの垂直板部と直交する鉛直面におけるガスの流れの方向を示す。図１１では、エッジプレート２４の下端部に末広がりテーパ部分２５が形成されていることで、（ｂ）に示されるように垂直面に対して斜め下方に斜行する流れが形成される。これによって、エッジプレート２４下方が負圧になり、（ａ）に示されるように該部分に鋼帯端部側からガスが流れ込む。そのため、鋼帯端部では板面を流下するガス流れが低下し、厚物鋼帯の鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着するのを防止する作用が低下する。
【００３０】
従来技術に記載されるエッジプレートにおいて、厚物鋼帯の鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着するのを防止する作用が劣っているのは、以上のような理由によると考えられる。
【００３１】
図９は、本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置において、鋼帯の端部近傍部分およびエッジプレート部分におけるガス流れの方向を説明する図である。図９中の矢印は、鋼帯Ｓおよびエッジプレート１の垂直板部１１に衝突したガス流れの方向、およびエッジプレート１のガス案内部から流れ出るガス流れの方向を示している。エッジプレート１の中空部分から吹き出されるガスは鋼帯方向に向かって斜め下方に吹き付けられる。前記したように、鋼帯Ｓ端部側開口部分１５から鋼帯Ｓ端部方向に向かって斜め下方に流れ出るガス流れは、十分な流速を有する。前述の流れが鋼帯Ｓ端部に向かって吹き出されることで、鋼帯Ｓ端部において溶融金属が事前にワイピングされることになる。その結果、厚物サイズにおける鋼帯端面に粒状の亜鉛塊が付着することが防止される。
【００３２】
エッジプレートは、幅（Ｗ）は２５０〜３００ｍｍ程度、ガス案内部１２のガス案内方向下縁の角度（θ）は、鋼帯Ｓ端部側が水平面に対して２０〜３０度下向きに傾斜していることが好ましい。
【００３３】
中空部分の断面形状を円形とする場合、その寸法の一例をあげると、鋼帯側端部の寸法が２０ｍｍφ程度、鋼帯と反対側端部寸法が５０〜６０ｍｍφ程度、切欠部１３の開口幅（Ｌ）は１０ｍｍ程度が好ましい（幅Ｗ、開口幅Ｌ、角度θは図３参照）。開口幅（Ｌ）は鋼帯Ｓ反対側端部に向かって徐々に広くなるように形成されていてもよい。
【００３４】
前記エッジプレートを鋼帯端部に近接させて配置し、ガスワイピングノズル２からワイピングガスを鋼帯Ｓに吹き付けて鋼帯のめっき付着量を調整する。垂直板部１１に衝突したワイピングガスをガス案内部１２の中空部分１４内に効果的に導入する観点から、エッジプレートは、鋼帯Ｓ反対側のガス案内部１２上縁がワイピングガスの払拭位置（ワイピングガスがエッジプレート１の垂直板部１１に衝突する位置）より下方に位置するように配置する。また、薄物鋼帯のエッジオーバコート及び厚物鋼帯端面の粒状亜鉛塊付着の防止効果を高める観点からは、空部分１４の鋼帯Ｓ端部側開口部分１５から流れ出るガス流れが浴面から５０ｍｍ以上、より好ましくは１００ｍｍ以上の位置で鋼帯Ｓ端部に衝突させることが好ましい。鋼帯とエッジプレートが接触するのを防止する観点から鋼帯との間隔は１０〜１５ｍｍ程度とすることが好ましい。ガスワイピング方法は常法でよい。
【００３５】
前述の装置では、ガス案内部の断面形状が略管状（円形断面）の場合について説明したが、断面形状は円形に限定されない。Ｏ型、Ｕ型、その他の形状であってもよい。
【００３６】
本発明によれば、薄物鋼帯においてエッジオーバコート改善効果に優れ、また厚物鋼帯において鋼帯端面に発生する粒状亜鉛塊付着の問題を改善できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の装置は、薄物鋼帯のエッジオーバコートを防止し、コイル巻き戻し後に形状不良の発生を防止できるガスワイピング装置として利用することができ、また厚物鋼帯の鋼帯端面への粒状亜鉛塊付着による外観劣化を防止できるガスワイピング装置として利用することができる。
【００３８】
本発明の方法は、薄物鋼帯のエッジオーバコートを防止し、コイル巻き戻し後に形状不良の発生を防止できるガスワイピング法として利用することができ、また厚物鋼帯の鋼帯端面への粒状亜鉛塊付着による外観劣化を防止できるガスワイピング法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置において、エッジプレート１とガスワイピングノズル２の配置関係を説明する概略図で、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置に使用するエッジプレートの実施の形態の一例を示す概略斜視図ある。
【図３】本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置に使用するエッジプレートの構造を示す図で、（ａ）は側面図（図２のＡ−Ａ矢視図）、（ｂ）は正面図（図２のＢ−Ｂ矢視図）、（ｃ）は上面図（図２のＣ−Ｃ矢視図）である。
【図４】本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置に使用するエッジプレートの構造を示す図で、（ａ）は図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るガスワイピング装置に使用するエッジプレートにより形成されるガス流れを説明する図である。
【図６】平板状のエッジプレートを設置した場合の鋼帯端部近傍におけるガス流れを説明する図である。
【図７】特許文献２に示されるエッジプレートのガス流れ方向を説明する図で、鋼帯板面近傍における流れの方向を示す。
【図８】特許文献３に示されるエッジプレートのガス流れ方向を説明する図で、（ａ）は鋼帯板面における流れの方向、（ｂ）は（ａ）のエッジプレートの垂直板部に直角な部分におけるガスの流れの方向を示す。
【図９】本発明に係るガスワイピング装置におけるガス流れを説明する図である。
【図１０】特許文献２に記載されるエッジプレートを示す図である。
【図１１】特許文献３に記載されるエッジプレートを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｓ  鋼帯
１  エッジプレート
２  ガスワイピングノズル
１１  垂直板部
１２  ガス案内部
１３  切欠部（スリット状開口部）
１４  中空部分
１５  開口部分
１６  シール板
１７  切欠部が形成されていない部分
２１、２２、２４  エッジプレート
２３  円弧面
２５  末広がりテーパ部分
【図１】
2005171362.tif 000003
【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】
2005171362.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005171362.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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