(57)【要約】【課題】  発泡しやすい成分を含む調質圧延液を用いて調質圧延する際に、上述のようなポリッシャーを使用しても、泡模様のトラブルを生じることなく、ワークロール表面の亜鉛粉を除去することができる溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法、及び溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置を提供する。【解決手段】  圧延機入側から調質圧延液をワークロール及び／又は鋼帯に供給し、圧延機出側ではポリッシャーを配設してワークロールに接触させるとともに少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡する成分を含む圧延液を使用するとともに、ワークロールにポリッシャーを接触させつつ圧延する調質圧延工程を含む溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法であって、
前記調質圧延工程において、圧延機入側から前記圧延液を前記ワークロール及び／又は鋼帯に供給し、圧延機出側では前記ポリッシャーを配設して前記ワークロールに接触させるとともに少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付けて圧延することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法。
【請求項２】
前記ポリッシャーはブラシロールであり、該ブラシロールを回転させながら前記ワークロールに接触させることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法。
【請求項３】
溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置であって、
圧延液を圧延機入側からワークロール及び／又は鋼帯に供給する圧延液供給装置と、
圧延機出側に前記ワークロールに接触するように配設されたポリッシャーと、
圧延機出側から、少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付けるように配置された洗浄液供給装置と、を備える溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調質圧延を施される溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法及び調質圧延装置に関する。なお、熱間圧延には「スキンパス圧延」、冷間圧延には「調質圧延」なる用語が対応するものであるが、本明細書では熱間圧延鋼帯を酸洗後に溶融亜鉛系めっきしたものに対しても「調質圧延」なる用語を使用する。
【背景技術】
【０００２】
溶融亜鉛系めっき鋼帯は、産業上の様々な分野で使用されているが、近年、より表面品質の要求される用途に使用される機会が増加している。例えば、プレス加工される用途では、プレス加工油の保持性を高めるため、めっき鋼帯の表面粗さを粗くしたり、潤滑性の高い表面処理をめっきの上から行ったりする場合も多い。このうち、表面粗さについては、めっき後の調質圧延によって所定の粗さとなるよう調整されるのが通常である。すなわち調質圧延のワークロールの表面粗さを調整し、これを鋼帯のめっき表面に圧延で転写することで所定の粗さに調整する。転写率を上げるためには圧延荷重を増大させ、伸び率を高くすることが有効である。
【０００３】
ところで、亜鉛系めっき鋼帯を調質圧延する場合、特にめっき皮膜にη相を含む場合、めっき皮膜が軟らかいことから、ワークロールには焼き付きや巻き付きが発生しやすい。この現象は、表面粗さの大きなワークロールを用いたり、圧延荷重を増加させたりする場合に起こりやすい傾向にある。このような焼き付きや巻き付きが生じると、ワークロールに亜鉛粉が付着するため、めっき鋼帯表面に押し込み疵が発生する。そのためワークロールの交換が必要になり、生産性や歩留が低下する。
【０００４】
このような現象の対策として、溶融亜鉛めっき鋼帯に適した調質圧延液を使用する技術が提唱されている。例えば、特許文献１では、脂肪酸、界面活性剤、キレート材（アミン）を含有する水溶性調質圧延液を開示している。このうち、界面活性剤は、ワークロールとのぬれ性を向上させ洗浄性を向上させるために添加されているものである。このような調質圧延液をスプレーしながら調質圧延することにより、粗さの大きなワークロールを用いても、前述したワークロールへの亜鉛粉の付着の程度は減少する。しかしながら、現実には、成分を調整した圧延液をスプレーしながら調質圧延するのみでは、ワークロールへの亜鉛粉の付着を完全に防止できるわけではない。特に、ワークロール交換直後には、比較的大きな巻き付きや焼き付きが頻繁に発生することが経験されている。また、特許文献１に開示されているような界面活性剤などの発泡成分が含まれた圧延液を使用して調質圧延すると、調質圧延時に発泡が生じやすい。この泡がワークロールとバックアップロールのバイト部に巻き込まれると、ロール表面に塗りこめられた状態となって泡模様状に付着する。このようになると、ワークロールから鋼帯に転写が起こり鋼帯の表面欠陥となる。また、バックアップロールにも同様の付着が生じることから、ワークロールへの転写を避けるため、バックアップロールの交換も必要になる。
【０００５】
一方、焼き付きや巻き付きの対策として、ポリッシャーによってワークロール表面の亜鉛粉を除去することもある。様々な形式のポリッシャーがあるが、回転するブラシを押し付けるタイプが多く使用されている。これは、ポリアミド系合成繊維やポリアミド系合成繊維に砥粒を練りこんで研削力を向上させた毛をロール状にしたブラシロールを回転させながらワークロールに押し付ける装置である。場合によっては、ロールの疵付き防止のためロール幅方向に揺動（オシレーション）するものもある。また、高圧水による異物除去する（ポリッシャーと併用する場合もある。）技術も開示されている。このような例として、特許文献２には、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の高圧液体をロールに吹き付け、さらにポリッシャーを間欠的に使用する技術が提案されている。特許文献３には、ワークロールへ２００〜５００Ｋｇ／ｃｍ２の高圧洗浄スプレーを噴霧して付着した異物を除去することが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−８７０７３号公報
【特許文献２】特開平３−２７８０３号公報
【特許文献３】特開２００３−２８５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２や特許文献３に開示された方法では、高圧が必要なことから大型のプランジャーポンプや周辺設備が必要である。そのため、設備の設置費用がかさみ、また、スプレーノズルの詰まりなどの際、メンテナンスが難しいという問題もある。また、前述したようなワークロール交換直後の比較的大きな巻き付きなどは、高圧水だけでは除去できない場合もあるため、ポリッシャーを常時ワークロールに接触させ、かつ特許文献１に開示されているような調質圧延液を使用して圧延操業したい場合もある。ところが、発泡しやすい成分を含む調質圧延液を用いて調質圧延する際に、上述のようなポリッシャーを使用すると、ポリッシャーによって発泡が促進され、さらに上述した発泡のトラブルが生じやすくなる。特に下側のロールでは、ポリッシャーによって跳ね上げられた飛沫・泡が落下してバックアップロールに乗り、ワークロールとのバイト部まで運ばれて巻き込まれ、その結果、前述した泡模様による鋼帯の表面欠陥のトラブルが深刻になる。また、バックアップロールにいったん転写した泡汚れは、新しく交換したワークロールに再度転写してすぐに使用不可になることもある。この場合はバックアップロールを手入れするか交換することになるが、ワークロールの手入れ／交換以上に困難な作業となり操業稼働率の低下につながる。このような現象は、一般に高い粗さのワークロールを用いるほど生じやすく、また、磨耗が進んでいないワークロール交換直後ほど顕著である。
【０００７】
そこで、本発明は、発泡しやすい成分を含む調質圧延液を用いて調質圧延する際に、上述のようなポリッシャーを使用しても、泡模様のトラブルを生じることなく、ワークロール表面の亜鉛粉を除去することができる溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法、及び溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、調質圧延油を用いて調質圧延する際、発泡トラブルを回避するため、圧延機の入側から調質圧延油を供給し、発生した泡については、ワークロールとバックアップロールとのバイト部に巻き込まれないよう、圧延機出側で対策を講じるものであり、詳細は以下の通りである。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、発泡する成分を含む圧延液を使用するとともにワークロールにポリッシャーを接触させつつ圧延する調質圧延工程を含む溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法であって、調質圧延工程において圧延機入側から圧延液をワークロール及び／又は鋼帯に供給し、圧延機出側ではポリッシャーを配設してワークロールに接触させるとともに少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付けて圧延することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法により前記課題を解決しようとするものである。
【００１０】
ここに、「溶融亜鉛系めっき鋼帯」とは、めっき成分に亜鉛を含むもので、例えば以下に示す鋼帯をいう。
溶融亜鉛めっき鋼帯（ＧＩ）
溶融亜鉛−５％アルミニウム合金化鋼帯（ＧＦ）
溶融５５％アルミニウム亜鉛合金めっき鋼帯（ＡＺ）
合金化溶融亜鉛めっき鋼帯（ＧＡ）
また、「発泡する成分」とは、通常界面活性剤をさすが、他の添加剤との組み合わせ、あるいは使用に伴う酸化劣化等の変質により発泡する成分をも含む。「調質圧延液」は、通常水溶性の圧延液をさすが、ニート油であってもよい。調質圧延液が水溶性のものである場合、「洗浄液」も水溶性液、あるいは水である。調質圧延液がニート油である場合、洗浄液は、例えば軽質炭化水素油、アルカリ洗浄液、あるいは温水である。
【００１１】
この発明によれば、発泡成分を含む圧延液を使用して調質圧延を行うので、ワークロール表面への亜鉛粉の付着を抑制することができる。また、亜鉛粉の付着が発生しても、ポリッシャーをワークロールに接触させつつ調質圧延を行うので、付着した亜鉛粉を容易に除去することができる。さらに、ポリッシャーを使用することにより、発生しやすくなった泡は、少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付けることにより、ワークロールに巻き込まれることが防止され、泡模様のトラブルが生じることがない。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法において、ポリッシャーはブラシロールであり、該ブラシロールを回転させながら前記ワークロールに接触させることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ワークロール表面に付着した亜鉛粉を回転するブラシロールにより、効果的に除去することが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置であって、圧延液を圧延機入側からワークロール及び／又は鋼帯に供給する圧延液供給装置と、圧延機出側にワークロールに接触するように配設されたポリッシャーと、圧延機出側から少なくとも下側バックアップロールのバイト部に洗浄液を吹き付けるように配置された洗浄液供給装置とを備える溶融亜鉛系めっき鋼帯の調質圧延装置である。
【００１５】
請求項３に記載の発明にかかる鋼帯の圧延装置によれば、発泡する成分を含む圧延液を圧延液供給装置から供給してポリッシャーを使用することにより発泡が促進されることがあっても、少なくとも下側バックアップロールのバイト部には洗浄液供給装置から洗浄液を吹き付けることができるので、泡模様のトラブルを生じない調質圧延装置を提供することができる。また、該調質圧延装置には、ワークロールに接触するようにポリッシャーが配設されているので、鋼帯からワークロール表面に付着した亜鉛粉を、圧延液の存在のもと、効果的に除去することが容易である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造方法によれば、調質圧延液の成分に起因して発生する調質圧延時の発泡による品質不良を低減し、表面品質の良好な亜鉛系めっき鋼帯を製造することができる。本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。図１は、溶融めっきライン１０の模式図である。めっき母材である冷延鋼帯又は熱延鋼帯１は連続炉２で焼鈍され所定の温度まで冷却された後、溶融亜鉛系めっき浴３を通過し、めっき浴の直上に設置されたガスワイピング装置４で所定のめっき付着量に調整される。この後、冷却過程を経て、調質圧延機５により調質圧延されレベラー６で平坦修正される。調質圧延ではワークロールの粗さと圧延荷重・伸び率により表面粗さが調整される。本発明の製造方法では、調質圧延の際に、発泡成分を含む調質圧延液を使用し、図１に示すように、圧延機５の入側から鋼帯１とワークロールのバイト部付近にスプレー噴霧等により供給する。
【００１８】
図２は、調質圧延機５の構成をさらに詳しく示す図である。調質圧延機５は、上下一対のワークロール２１、２２を備えている。さらにこれら各ワークロール２１、２２の上下にはバックアップロール２３、２４がそれぞれ配置されている。圧延機５の出側（図の右側）において、上下のワークロール２１、２２には、ポリッシャー２５、２６が当接されている。この本実施例では、このポリッシャー２５、２６は、前述したブラシロールで構成されている。ブラシロールの回転方向とそのブラシロールに当接されているワークロールの回転方向は同一になるようにされている。このような構成により、ブラシロールとワークロールとの当接部における両者の相対速度が高められ、ブラシロールによるワークロール表面に付着している亜鉛粉の除去が十分に行われる。
【００１９】
一方、圧延機５の入り側（図の左側）には、調質圧延液を上下のワークロール２１、２２に供給するためのスプレーノズル３０、３１が配設されている。ノズル３０からスプレーされる調質圧延液は、ワークロール２１、２２の表面に供給してもよいし、鋼帯１の表面に供給してもよい。さらに鋼帯１とワークロール２１、２２双方の表面に供給してもよい。要は、ワークロール２１、２２内に侵入する鋼帯１の上下の面に調質圧延液が十分に供給されていることが必要である。
【００２０】
さらに圧延機５の出側には、洗浄液を下側バックアップロール２４のバイト部（下側ワークロール２２と下側バックアップロール２４との接触部）近傍に供給するためのスプレーノズル３２が配設されている。これにより前述の発泡により生じた泡がワークロール２４に巻き込まれるのを妨げることができる。したがって、洗浄液としては、極力発泡しないものがよい。通常、工業用水で充分である。本発明において洗浄液は、図２に示すように、出側から、少なくとも下側バックアップロール２４とワークロール２２とのバイト部近傍に供給する。さらに、圧延機５入り側に、上側バックアップロール２３に洗浄液を供給するスプレーノズル３３、上側ワークロールの上部に洗浄液を供給するスプレーノズル３４、下側ワークロールに洗浄液を供給するスプレーノズル３５、及び下側バックアップロール２４に洗浄液を供給するスプレーノズル３６を設けることも好ましい。
【００２１】
かかる本発明の構成によれば、ロールバイト内でワークロール２１、２２に付着した亜鉛粉は、調質圧延液中に発泡する成分、すなわち界面活性剤等が含まれているために、圧延機出側に配置されたポリッシャー２５、２６によって、ワークロール表面から容易に取り除くことができる。圧延機５の入り側からスプレーノズル３０により噴射されて鋼帯１表面及び／又はワークロール２１、２２の表面に供給された調質圧延液は、上記の通り発泡成分が含まれており、圧延機入り側におけるスプレー噴射に加えて、圧延機出側でのブラシロールとの接触により、さらに泡の生成が促進される。しかし、圧延機出側に配設されたスプレーノズル３２より、洗浄液が下側バックアップロール２４のバイト部近傍に供給されるので、泡が洗浄液により洗い落とされ、ロールバイト内に泡を巻き込んで、泡模様のトラブルが生じることが防止される。
【００２２】
圧延機出側における洗浄液のスプレーは、図３（ａ）に示すようにロール全幅をカバーするスプレーノズル３２ａにより供給するのが最も好ましい。しかし、設備配置の制約等でこのような構造がとりえない場合も考えられ、そのような場合には、図３（ｂ）のようにスプレーノズル３２ｂにより、圧延機ドライブ側から供給してもよい。
【実施例】
【００２３】
本発明における実施例を示す。実際の溶融メッキラインを使用して、次の条件で、溶融亜鉛メッキ鋼帯を試験的に製造した。
（１）製造品種：下記２種類の鋼帯を製造した。
ＧＩ（０．２％Ａｌ−Ｚｎめっき鋼帯）
ＧＦ（５％Ａｌ−Ｚｎめっき鋼帯）
（２）製造サイズ：下記サイズの冷延及び熱延鋼帯を母材とした。
板厚  ０．３５〜４．５ｍｍ  
板巾  ６１０〜１２５０ｍｍ  
（３）調質圧延液：下記成分を含有する、市販の溶融めっき圧延用調質圧延油を使用した。
界面活性剤
キレート剤
脂肪酸含有
（４）ワークロール：下記仕様のワークロールを使用に供した。
ワークロール径：φ４５０ｍｍ
表面粗さＲａ：２．０μｍ（ショットダルにて粗さを付与）
表面：クロムめっき仕上げ
（５）バックアップロール径：φ７６０ｍｍ
（６）ポリッシャーロール：下記仕様のポリッシャーロールを使用した。
径：φ２００ｍｍ
材質：砥粒入りブラシ；４Ｓ−２４０−３Ｈ（ホタニ製）
ポリッシャー回転数；３００ｒｐｍ
（７）水スプレーは、下記要領にて実施した。
スプレー流量：１ノズルチップ当たり９．２Ｌ／分（水圧４０×１０４Ｐａ）
上記ノズルを２個使用し上記図３（ａ）の如くスプレー
スプレー距離：約５００ｍｍ
噴霧角度    ：６５度
【００２４】
上記のような条件で、ワークロール交換から１日連続操業した。ＧＩ、ＧＦとも泡巻き込みによる鋼帯の表面欠陥は認められなかった。また、ワークロール表面粗さが亜鉛粉により影響されることなく、操業後の測定でもＲａ＝２．０μｍのレベルを保持していた。製造された各鋼帯の表面にはワークロールの前記表面粗さが転写されていることが確認された。
【００２５】
一方、水スプレーを用いない場合は、操業開始後３時間以内に鋼帯表面に泡模様状の表面欠陥が発生した。
【００２６】
以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う溶融亜鉛系めっき鋼帯の製造方法及び調質圧延装置もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】連続溶融めっきラインの概略図である。
【図２】本発明に係る調質圧延方法の例である。
【図３】本発明に係る調質圧延の洗浄液供給方法の例である。
【符号の説明】
【００２８】
１  鋼帯
２  連続焼鈍炉
３  溶融亜鉛系めっき浴
４  ガスワイピング装置
５  調質圧延機
６  レベラー
１０  溶融めっきライン
２１、２２  ワークロール
２３、２４  バックアップロール
２５、２６  ポリッシャー（ブラシロール）
３０、３１  スプレーノズル（圧延機入り側、調質圧延液用）
３２、３２ａ、３２ｂ  スプレーノズル（圧延機出側、洗浄液用）
３３、３４、３５、３６  スプレーノズル（圧延機入り側、洗浄液用）
【図１】
2005305455.tif 000003
【図２】
2005305455.tif 000004
【図３】
2005305455.tif 000005