(57)【要約】【課題】  スプラッシュのめっき面への付着などの膜厚増大や表面品質欠陥をなくし、毎分３００ｍ程度までのめっきライン速度で運転可能な高生産能力の溶融金属めっき方法及び設備を提供する。【解決手段】  ストリップ１を連続的に溶融金属ポット２へ供給し通過させてストリップ表面に溶融金属をめっきする連続めっき設備であって、前記溶融金属ポット２から出たストリップ１に付着するめっき金属膜１０の厚さを調整するために、前記ストリップ両面に対向するブレードワイパー６と、該ブレードワイパーのめっきライン下流側に設けられて同ブレードワイパーの出側部の圧力を高める静圧パッド機構からなる圧力付加手段７とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を連続的に溶融金属ポットへ供給し通過させて鋼板表面に溶融金属をめっきする連続めっき方法であって、前記溶融金属ポットから出た鋼板を、当該鋼板両面に対向するブレードワイパーを通過させた後、同ブレードワイパーの出側部の圧力を高める圧力付加手段を通過させることを特徴とする溶融金属めっき方法。
【請求項２】
鋼板を連続的に溶融金属ポットへ供給し通過させて鋼板表面に溶融金属をめっきする連続めっき設備であって、前記溶融金属ポットから出た鋼板に付着する溶融金属厚さを調整するために、前記鋼板両面に対向するブレードワイパーと、該ブレードワイパーのメッキライン下流側に設けられて同ブレードワイパーの出側部の圧力を高める圧力付加手段とを備えることを特徴とする溶融金属めっき設備。
【請求項３】
前記圧力付加手段は、上下２個以上のエアー又はガス噴射口を有し、そのエアー又はガス噴射口で囲まれる部分に発生する大気圧より高い静圧部を鋼板の両面側に形成せしめる静圧パッド機構で構成されることを特徴とする請求項２記載の溶融金属めっき設備。
【請求項４】
前記圧力付加手段は、鋼板の幅方向に延びるエアー又はガス供給用チャンバーに横長の単一のエアー又はガス噴射口を有したガスワイパー機構で構成されることを特徴とする請求項２記載の溶融金属めっき設備。
【請求項５】
前記ブレードワイパーがギャップ調整可能に設けられ、前記圧力付加手段が水平方向及び上下方向に位置調整可能に設けられることを特徴とする請求項２、３又は４記載の溶融金属めっき設備。
【請求項６】
前記圧力付加手段のエアー又はガス噴射口の間隙は調整可能に設けられることを特徴とする請求項３、４又は５記載の溶融金属めっき設備。
【請求項７】
前記圧力付加手段の全体の傾きあるいはエアー又はガス噴射口の角度が調整可能に設けられることを特徴とする請求項３、４、５又は６記載の溶融金属めっき設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄プロセスライン、特に、亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき方法及び設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種溶融金属めっきラインにおいては、一般に、連続的に焼鈍等の予備処理をして高温に保持したストリップ（鋼板）を、溶融めっき浴（溶融金属ポット）中のシンクロールに通板して上昇させ、その上昇過程でめっき付着量（溶融金属厚さ）を制御した後、所定の冷却パターンで常温まで冷却する方法が行われている。
【０００３】
例えば、図５に示すように、ストリップ１００を一旦溶融めっき浴１０１中に引き入れた後、溶融めっき浴１０１中に配置されたシンクロール１０２で方向転換させて浴中サポートロール１０３を経由して垂直に引き上げ、ストリップ１００の表面に付着した溶融亜鉛の余剰分を溶融めっき浴１０１上に対向して設置された一対のワイピングノズル１０４から吹き付けられるガスによって所要のめっき付着量に制御するようにしている（特許文献１参照）。尚、図５中１０５は距離計で、この距離計１０５の測定値により解析装置１０６でストリップ１００の振動や形状を求め、これに基づいてプロセスコンピュータ１０７がストリップ１００とワイピングノズル１０４との距離を両者間の接触を回避できる範囲の限界まで近づけるよう制御している。
【０００４】
また、図６に示すように、ストリップ１００は、前処理炉で表面清浄等の処理を施され、溶融めっき浴１０１へ導きシンクロール１０２を介して上部へ引き上げられたところで、第１静圧パッド１０８と第２静圧パッド１０９によりその走行ラインを円弧状に曲げられ、かつストリップ１００に付着した余剰の溶融亜鉛は、各々の静圧パッドのストリップ入側に設けられた付着量制御用気体噴射ノズル１０８ａ，１０９ａからのガスにより掻き取られ所定のめっき付着量に制御される。そして、ストリップ１００は、上記付着量制御用噴射ノズル１０８ａ，１０９ａと各々のパッドの出側に設けられた気体噴射ノズル１０８ｂ，１０９ｂから噴射されるガスによって生じた静圧により確実に保持され振動しないようになっている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８００１９号公報（図１）
【特許文献２】特開平７−１０２３５４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したようなめっき方法では、一般的に毎分１５０ｍ程度までのストリップ走行速度で亜鉛めっき鋼板の生産が行なわれてきている。このような溶融金属めっきラインの生産性向上には、めっきライン速度の高速化が必要となる。めっきライン速度即ちストリップ走行速度を高速化すると、前記ガスワイパー又は静圧パッドによるワイピング能力を上げる必要があり、能力アップのためにストリップ〜ノズル間の距離を近づけ且つガス噴射力を強める必要がある。
【０００７】
ところが、上述した二つの従来例の方式では、ストリップ走行速度が毎分１５０ｍを越え、且つガス噴射力が強くなると、図７に示すように、ストリップ１００に付着して移動する厚い液膜１１０とワイピングノズル１０４等から噴射される強いワイピングガス（図中矢印参照）との衝突で、液膜１１０が崩壊しスプラッシュ（液滴の飛散）１１１が発生し（図７の（ｂ）参照）、このスプラッシュ１１１がワイパー出側まで拡がって板表面に付着し、膜厚増大や、表面品質欠陥を生じる。このためめっきライン速度を上げられないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、スプラッシュのめっき面への付着などの膜厚増大や表面品質欠陥をなくし、毎分３００ｍ程度までのめっきライン速度で運転可能な高生産能力の溶融金属めっき方法及び設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係る溶融金属めっき方法は、鋼板を連続的に溶融金属ポットへ供給し通過させて鋼板表面に溶融金属をめっきする連続めっき方法であって、前記溶融金属ポットから出た鋼板を、当該鋼板両面に対向するブレードワイパーを通過させた後、同ブレードワイパーの出側部の圧力を高める圧力付加手段を通過させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る溶融金属めっき設備は、鋼板を連続的に溶融金属ポットへ供給し通過させて鋼板表面に溶融金属をめっきする連続めっき設備であって、前記溶融金属ポットから出た鋼板に付着する溶融金属厚さを調整するために、前記鋼板両面に対向するブレードワイパーと、該ブレードワイパーのめっきライン下流側に設けられて同ブレードワイパーの出側部の圧力を高める圧力付加手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記圧力付加手段は、上下２個以上のエアー又はガス噴射口を有し、そのエアー又はガス噴射口で囲まれる部分に発生する大気圧より高い静圧部を鋼板の両面側に形成せしめる静圧パッド機構で構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記圧力付加手段は、鋼板の幅方向に延びるエアー又はガス供給用チャンバーに横長の単一のエアー又はガス噴射口を有したガスワイパー機構で構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ブレードワイパーがギャップ調整可能に設けられ、前記圧力付加手段が水平方向及び上下方向に位置調整可能に設けられることを特徴とする。
【００１４】
また、前記圧力付加手段のエアー又はガス噴射口の間隙は調整可能に設けられることを特徴とする。
【００１５】
また、前記圧力付加手段の全体の傾きあるいはエアー又はガス噴射口の角度が調整可能に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
前記構成の本発明に係る溶融金属めっき方法及び設備よれば、ブレードワイパーによる一次的な余剰付着溶融金属の削ぎ落としとブレードワイパー出側部での高圧下により、スプラッシュの影響を効果的に回避して高品質化が図れることに加え、ブレードの入側と出側の圧力差によりブレードと板の間の溶融金属を押し下げる相乗効果により、めっきライン速度を増大して生産能力の向上が図れる。
【００１７】
また、前記圧力付加手段は、上下２個以上のエアー又はガス噴射口を有し、そのエアー又はガス噴射口で囲まれる部分に発生する大気圧より高い静圧部を鋼板の両面側に形成せしめる静圧パッド機構で構成されるので、鋼板の制振作用が得られると共にエアー又はガスジェットの衝突によって発生するスプラッシュを封じ込められる利点がある。
【００１８】
また、前記圧力付加手段は、鋼板の幅方向に延びるエアー又はガス供給用チャンバーに横長の単一のエアー又はガス噴射口を有したガスワイパー機構で構成されるので、簡単な構成でスプラッシュの影響を効果的に回避して高品質化が図れると共にめっきライン速度を増大して生産能力の向上が図れる。
【００１９】
また、前記ブレードワイパーがギャップ調整可能に設けられ、前記圧力付加手段が水平方向及び上下方向に位置調整可能に設けられるので、ブレードワイパーのギャップ調整に応じて圧力付加手段の設置位置を最適な位置に設定・変更することができる。
【００２０】
また、前記圧力付加手段のエアー又はガス噴射口の間隙は調整可能に設けられるので、エアー又はガス噴射圧力を最適に制御することができる。
【００２１】
また、前記圧力付加手段の全体の傾きあるいはエアー又はガス噴射口の角度が調整可能に設けられるので、エアー又はガス噴射方向を最適に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る溶融金属めっき方法及び設備を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の実施例１を示す溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図、図２は図１の要部拡大断面図である。
【００２４】
図１において、ストリップ（鋼板）１は、溶融金属ポット２内のシンクロール３を通して上方へ送られ、上方に設けられたトップロール４から横方向に送られるようになっている。
【００２５】
図中５は、溶融金属ポット２の浴面近くで上方へ移動するストリップ１の両面（表裏面）と対向させて設けためっき厚さ制御装置である。このめっき厚さ制御装置５は、浴面近くの高さ位置に設けたブレードワイパー６と、このブレードワイパー６の出側部に近づけてめっきライン下流側に設けた非接触の圧力付加手段７と、更にそのめっきライン下流側に設けた非接触のストリップ制振手段８とを備える。このストリップ制振手段８は図１中では１段のみを示すが、めっきライン方向へ複数段に設けても良い。
【００２６】
図２は、めっき厚さ制御装置５の具体例をストリップ１の片側だけで図示しているが、実際にはストリップ１を挾んで対称に設ける。尚、図２中１０は、溶融金属ポット２の浴中でストリップ１の両面に付着し上昇するめっき金属膜である。
【００２７】
図２において、ブレードワイパー６は、溶融めっき金属の付着し難い耐熱性の金属又はセラミックス材料などで形成され、相互に間隔（ギャップ）調整可能に支持して設けられている。
【００２８】
圧力付加手段７は、圧力付加機能と制振機能を併せもつ静圧パッド機構を用いた場合を示し、移動するストリップ１に対して水平方向及び上下方向へ位置調整可能に支持して設けられる。この形式の圧力付加手段７は、ストリップ１の幅方向に延びるエアー又はガス供給用チャンバー１１に設けた上下２個以上の幅方向に長い噴射口１２及び１３と、その上下の噴射口１２，１３間にストリップ１面と平行な耐圧壁１４を備え、上下の噴射口１２，１３から噴射するエアー又はガスがストリップ１面に当たって上下へ流れてめっき金属膜１０に沿う下向き圧力を付加するように機能し、同時にこの気流に囲まれる間隔内に静圧部１５が発生し維持されストリップ１の両面側で均衡することによりストリップ１を制振するように働く。
【００２９】
尚、図２に示す圧力付加手段７において、噴射口１２，１３の間隙ｂ1，ｂ2を調整可能に構成したり、圧力付加手段７全体の傾き又は噴射口１２，１３の角度を調整可能に構成すると好適である。
【００３０】
この場合、例えば、ストリップ１の通板速度を毎分３００ｍ以下の範囲内で運転させた場合、上下の噴射口１２と１３各々の間隙ｂ1，ｂ2に対し、下噴射口１３とブレードワイパー６上端との縦距離をＬ、噴射口１２，１３からストリップ１面までの間隙をＨとしたとき、Ｌを［（ｂ1＋ｂ2）×３０程度以下］、またＨを［（ｂ1＋ｂ2）×１０程度以下］で調整すると、前記噴射された気流の下向き流れがストリップ１面に付着した余剰な厚さのめっき金属膜１０を有効にワイピングし落下させることが、本発明者等による実験で確かめられている。
【００３１】
図２では、ストリップ制振手段８の図示を省略しているが、ストリップ制振手段８は必要に応じ、実施例２で詳述する静圧パッド式あるいは電磁コイル式のもの等が設けられる。
【００３２】
このように構成されるため、ストリップ１は、例えば３００ｍ以下の範囲の通板速度でシンクロール３から上方へ移動させられる。ストリップ１は、その両面に過剰な量のめっき溶融金属を伴ってブレードワイパー６間に入り、ブレードワイパー６の規制された隙間（ギャップ）で一次的に余分の付着溶融金属が削ぎ落とされる。即ち、ストリップ１は僅かな余剰厚さのめっき層を持つ状態でブレードワイパー６を通り抜ける。
【００３３】
ブレードワイパー６の出側部は、圧力付加手段７による下向きガス流で圧力が高く保たれるため、圧力を付加しない場合よりブレードワイパー６の出口部（図２中のＡ部）でのめっき溶融金属の流速が低減される。即ち、めっき付着量が低減する。更に、圧力付加手段７によるガスジェット衝突部近傍（図２中のＢ部）でもめっき溶融金属の流速が低減するため、２段のワイピング効果が生じるようになる。
【００３４】
このとき、ストリップ１は圧力付加手段７の静圧部１５による制振作用で振動を抑制されつつ上方へ移動し、Ｂ部から逆流する溶融金属流れは、ブレードワイパー６の上面沿いに排出されるため、Ａ部で液溜まりが発生しなくなる。また、Ｂ部でのガスジェットの衝突によって発生するスプラッシュ１０ａは圧力付加手段７の上側の噴射口１２からのガスジェットにより封じ込まれ、圧力付加手段７から上方へは放出しなくなる。
【００３５】
このため、圧力付加手段７とストリップ１の表面との間隔Ｈ及びブレードワイパー６上端との縦距離Ｌを前掲のように、Ｈ＝［（ｂ1＋ｂ2）×１０程度以下（例えばｂ1、ｂ2＝０．５の時、１０ｍｍ以下］、Ｌ＝［（ｂ1＋ｂ2）×３０程度以下（例えばｂ1、ｂ2＝０．５の時、３０ｍｍ以下）］で調整することにより、ストリップ１にスプラッシュ痕など表面品質欠陥のない均一膜厚のめっき（めっき金属膜）を連続形成できるようになる。
【００３６】
また、本実施例では、圧力付加手段７が制振機能を有するため、図１で示した専用のストリップ制振手段８を省略し、もしくは設置数を低減することが可能である。
【００３７】
これらの結果、本実施例によれば、めっきライン速度を大幅に増加させて、スプラッシュ１０ａの影響の発生しない高品質の高生産能力の溶融金属めっき方法と設備を提供することができる。
【実施例２】
【００３８】
図３は本発明の実施例２を示す溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図、図４は図３の変形例を示すめっき付着量制御部付近の側面図である。
【００３９】
この実施例は、実施例２における圧力付加手段７として単一の噴射口を持つガスワイパー機構を設け、ストリップ制振手段８として静圧パッド機構（図３の例）又は電磁式制振機構（図４の例）を設けて構成した例である。
【００４０】
図３及び図４に示すように、圧力付加手段７は、ストリップ１の幅方向に延びるエアー又はガス供給用チャンバー２１に横長の単一の噴射口２２を備えてなり、移動するストリップ１に対して水平方向及び上下方向へ位置調整可能に及び噴射角度を変更可能に支持して設ける。
【００４１】
図３中では、噴射口２２はある角度下傾斜して設け、ストリップ１面までの間隔Ｈと、ブレードワイパー６上端との縦距離Ｌは、実施例１の場合と同様に調整して設け、エアー又はガスが噴射口２２からストリップ１側へ斜め下方に噴射することでストリップ１面のめっき金属膜１０をワイピングすると同時に、ブレードワイパー６の出側部付近の圧力を高め、ワイピングした溶融金属をブレードワイパー６の上面沿いに図中外側へ押し流し溶融金属ポット２の浴中に戻すようにしている。
【００４２】
ストリップ制振手段８として設けた静圧パッド機構３１（図３の例）は、上下のエアー又はガス噴射口１２，１３と耐圧壁１４とストリップ１で囲まれる静圧部１５をストリップ１の両面側で均衡させることによりストリップ１を制振する。
【００４３】
また、ストリップ制振手段８として設けた電磁式制振機構３２（図４の例）は、ストリップ１と直角方向の磁場を発生するように備えた１又は複数個の電磁コイルからなり、ストリップ１の両面側で磁場の向きを逆に及び強さを均衡させることによりストリップ１を制振する。
【００４４】
尚、圧力付加手段７と制振手段８は上記に限定されず、例えば圧力付加手段７は単一の噴射口２２の間隙ｂ3を調整可能に構成するなど、更に異なった形式で構成されても良い。
【００４５】
このように構成されるため、本実施例の場合にも、ガスワイパー機構からなる圧力付加手段７の噴射口２２とストリップ１の間隔Ｈと、ブレードワイパー６上端と噴射口２２の縦距離Ｌは、実施例１の場合と同様の範囲で調整される。
【００４６】
従って、圧力付加手段７は、噴射口２２から水平あるいは斜め下方へ噴射するエアー又はガスジェット流によりブレードワイパー６の出側部付近の圧力を高め、ストリップ１面のめっき金属膜１０をワイピングし、ワイピングした溶融金属及びそのスプラッシュ１０ａをブレードワイパー６の上面沿いに図中外側へ押し流し溶融金属ポット２の浴中に戻す。
【００４７】
図３のような静圧パッド機構３１からなるストリップ制振手段８、又は図４のような電磁式制振機構３２からなるストリップ制振手段８でストリップ１を制振しながら、ストリップ１をブレードワイパー６及び前記のような間隔Ｈ、縦距離Ｌに調整された圧力付加手段７を通過させることによって、実施例１の場合と同様な作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１を示す溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図である。
【図２】同じく図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例２を示す溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図である。
【図４】同じく図３の変形例を示すめっき付着量制御部付近の側面図である。
【図５】従来の溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図である。
【図６】異なった従来の溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部付近の側面図である。
【図７】従来の溶融金属めっきラインのめっき付着量制御部における不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ストリップ
２  溶融金属ポット
３  シンクロール
４  トップロール
５  めっき厚さ制御装置
６  ブレードワイパー
７  圧力付加手段
８  ストリップ制振手段
１０  めっき金属膜
１０ａ  スプラッシュ
１１  チャンバー
１２  噴射口
１３  噴射口
１４  耐圧壁
１５  静圧部
２１  チャンバー
３１  静圧パッド機構
３２  電磁式制振機構
【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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