(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融亜鉛めっき浴に被めっき鋼板を浸漬してめっきするに際し、めっきにより減少した溶融亜鉛量を亜鉛インゴットの投入により補給しながらめっきする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、
亜鉛インゴットの投入による亜鉛インゴット近傍の溶融亜鉛の温度低下が抑制されるように、メカニカルポンプの駆動力によって溶融亜鉛流を溶融亜鉛めっき浴から汲み上げて亜鉛インゴットに当てつつめっきすることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】
投入する亜鉛インゴットの下部に溶融亜鉛流を当てることを特徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項３】
投入する亜鉛インゴットに当てる溶融亜鉛流を、溶融亜鉛めっき浴の溶融亜鉛の温度よりも高い温度に加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項４】
溶融亜鉛めっき浴に被めっき鋼板を浸漬してめっきするに際し、めっきにより減少した溶融亜鉛量を亜鉛インゴットの投入により補給しながらめっきする溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置であって、
亜鉛インゴットの投入による亜鉛インゴット近傍の溶融亜鉛の温度低下が抑制されるように、駆動力によって溶融亜鉛流を溶融亜鉛めっき浴から汲み上げて亜鉛インゴットに当てるメカニカルポンプを設けたことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置。
【請求項５】
前記メカニカルポンプの駆動力によって亜鉛インゴットの下部に溶融亜鉛流を当てることを特徴とする請求項４に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置。
【請求項６】
溶融亜鉛めっき浴の溶融亜鉛の温度よりも高い温度に加熱した溶融亜鉛流を前記メカニカルポンプの駆動力によって亜鉛インゴットに当てることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融亜鉛めっき浴に被めっき鋼板を浸漬してめっきするに際し、めっきにより減少した溶融亜鉛量を亜鉛インゴットの投入により補給しながらめっきする溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボトムドロスは被めっき鋼板から溶出した鉄と亜鉛の反応によって生じた金属間化合物（ＦｅＺｎ７など）であり、ボトムドロスによる溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥は、溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥のうちで最も深刻なものである。
【０００３】
ボトムドロスは、溶融亜鉛めっき浴の流動がなく、静かな状態であれば、めっき槽の底部に堆積する。しかし、鋼板の走行や浴中ロールの回転運動によって溶融亜鉛めっき液が激しく撹拌されると、溶融亜鉛との比重差が小さいため、ドロスは底部から巻き上げられて鋼板に付着し、ドロス性表面欠陥になる。
【０００４】
このボトムドロスの生成原因として、亜鉛インゴットの投入による溶融亜鉛浴の局部的温度低下によるドロスの析出現象があることは、従来から知られている。
【０００５】
その解決方法として、めっきポットとは別のインゴット融解用のサブポットを設ける方法が提案されている。しかし、この技術では、（１）設備が大型化する、（２）溶融亜鉛浴の移送制御が困難であるといった問題を有している。
【０００６】
さらに改善された方法として、めっきポットを堰等で区切り、インゴット融解用のセクションを設ける方法（特許２６４３０４８号）が提案されている。この技術においては、浴の低温下によるドロス生成および上記技術の問題を、ａ）めっきポット内の金属インゴット装入部および加熱手段の一部を連通孔を有する堰で包囲し、ｂ）堰内の浴温を堰外の浴温とは独立して温度制御することにより解決するとしている。しかし、ここに示されている技術に基づいた条件を採用してもボトムドロスの低減は不十分である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ボトムドロスを有効に低減することができる溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ボトムドロス生成の原因を詳細に調査した結果、溶融亜鉛浴に亜鉛インゴットを投入した場合に、亜鉛インゴットの極近傍（５０ｍｍ以内）では２０℃以上の浴温低下が発生しており、それがボトムドロス生成の原因となっていることを見出した。
【０００９】
従来、溶融亜鉛浴に亜鉛インゴットを投入した場合の溶融亜鉛浴の温度低下は、溶融亜鉛浴に設置された温度計により把握していた。しかし、それによって測定された浴温は温度計が設置された位置の浴温でしかなく、溶融亜鉛浴の温度低下の挙動を把握できているとは言い難い。そこで、本発明者らは、溶融亜鉛浴に亜鉛インゴットを投入した際の溶融亜鉛浴の温度低下挙動を把握すべく、溶融亜鉛浴に投入した亜鉛インゴットの周辺の温度を詳細に測定したところ、インゴットの極近傍（５０ｍｍ以内）では２０℃以上の急激な浴温度の低下があることが判明した。この浴温度の低下は、インゴット投入位置が堰などに囲まれていても観察された。
【００１０】
一方、図１に示すように、溶融亜鉛浴中の鉄の溶解度は温度に大きく依存し、浴温が低下するに従い小さくなる。すなわち、浴温の低下の度合いが大きいほどドロスが多く発生することを意味する。
【００１１】
このようなことから、溶融亜鉛浴の温度低下によるドロス発生を解消するために、
（１）亜鉛インゴットの極近傍（５０ｍｍ以内）の温度を把握し、
（２）その部分の温度低下を抑制するような手段を講じることが重要であるとの結論を得た。従来技術ではこのような点に着目していなかったためにボトムドロスの低減効果が不十分であったと考えられる。
【００１２】
そして、亜鉛インゴットの極近傍部分の温度低下を抑制するためには、亜鉛インゴットに溶融亜鉛流を当てることが有効であることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、溶融亜鉛めっき浴に被めっき鋼板を浸漬してめっきするに際し、めっきにより減少した溶融亜鉛量を亜鉛インゴットの投入により補給しながらめっきする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、亜鉛インゴットの投入による亜鉛インゴット近傍の溶融亜鉛の温度低下が抑制されるように、メカニカルポンプの駆動力によって溶融亜鉛流を溶融亜鉛めっき浴から汲み上げて亜鉛インゴットに当てつつめっきすることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、溶融亜鉛めっき浴に被めっき鋼板を浸漬してめっきするに際し、めっきにより減少した溶融亜鉛量を亜鉛インゴットの投入により補給しながらめっきする溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置であって、亜鉛インゴットの投入による亜鉛インゴット近傍の溶融亜鉛の温度低下が抑制されるように、駆動力によって溶融亜鉛流を溶融亜鉛めっき浴から汲み上げて亜鉛インゴットに当てるメカニカルポンプを設けたことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について具体的に説明する。図２は本発明を実施するための溶融亜鉛めっき設備の一例を示す断面図である。この溶融亜鉛めっき設備は、めっき槽１を有し、その中の溶融亜鉛浴２に浸漬されるようにシンクロール３が設けられている。そして、スナウト４を経由して通板された被めっき鋼板（ストリップ）５がめっき槽１内の溶融亜鉛浴２中に浸漬された後、シンクロール３によって方向転換されめっき槽１外へ通板される。これによりストリップ５に溶融亜鉛めっきが施される。
【００１８】
めっき槽１内の溶融亜鉛浴２の側壁近傍位置には亜鉛インゴット６が投入される。本発明では溶融亜鉛浴２における亜鉛インゴット６の近傍領域の温度低下を抑制しつつストリップ５に溶融亜鉛めっきを施すが、本実施形態ではその具体的な手法としてメカニカルポンプ７の駆動力によって溶融亜鉛浴２から汲み上げられパイプ８から吐出される溶融亜鉛流９を当てる方法を採用している。このように亜鉛インゴット６に溶融亜鉛流９を当てることにより、インゴット６の極近傍に存在していた低温度の溶融亜鉛が溶融亜鉛流９と速やかに混合するため、インゴット６近傍に局部的な温度低下が生じない。
【００１９】
この場合の溶融亜鉛流９の流量は特に限定されないが、溶融亜鉛浴のインゴット６極近傍領域の温度低下が３℃以内になる量が好ましい。また、溶融亜鉛流を形成するための手段としてはメカニカルポンプに限らず、ストリップ５の随伴流、インダクタ（図示せず）からの亜鉛流でも構わない。
【００２０】
また、溶融亜鉛浴２における亜鉛インゴット６の極近傍領域の温度低下をより小さくするためには、溶融亜鉛流９をインゴット６の下部から当てることが好ましい。これは、このようにすることにより、めっき槽１を下降する低温度の溶融亜鉛の混合が速やかに行われるためである。この場合の溶融亜鉛流９の当て方は、図３の（ａ）に示すように、インゴット６の側面下部に当てるようにしてもよいし、（ｂ）に示すように、インゴット６の底面に当てるようにしてもよい。
【００２１】
溶融亜鉛浴２における亜鉛インゴット６の極近傍領域の温度低下をより小さくする他の手法としては、インゴット６に当てる溶融亜鉛流９の温度を高めることが有効である。このためには、溶融亜鉛流９を加熱する加熱装置を設置してもよいし、溶融亜鉛浴保温用に設置されているインダクタ（図示せず）からの高温溶融亜鉛浴を利用しても構わない。また、既設のインダクタを利用してインゴットの投入位置をインダクタ前に設定しても構わない。
【００２２】
なお、上記実施形態では、亜鉛インゴット６の近傍の溶融亜鉛浴２の温度低下を抑制するために溶融亜鉛浴２の溶融亜鉛流９をインゴット６に当てる例について示したが、これに限らず、インゴット６投入部分の溶融亜鉛浴を単に流動させたり、インゴット６の近傍にヒーターを挿入して加熱する等、他の手段を採用することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
ここではめっき槽内の溶融亜鉛浴の温度を４６０±５℃とし、この溶融亜鉛浴に図２のようにして１トン塊の亜鉛インゴットを投入しつつ、メカニカルポンプにて１．５ｍ３／ｈの溶融亜鉛流をインゴットの下方から底面に直接当てた。この時、インゴットの極近傍（５０ｍｍ以内）の温度低下は２℃であった。比較のため溶融亜鉛を当てない場合についても温度低下を測定したが、その際のインゴットの極近傍（５０ｍｍ以内）の温度低下は２０℃以上であった。
【００２４】
ボトムドロス量の測定は、予めボトムドロスを除去しためっき槽を用意し、２週間の操業後に発生したボトムドロスを回収することにより行った。その結果を図４に示す。
【００２５】
図４に示すように、溶融亜鉛流を亜鉛インゴットに当ててインゴット極近傍の溶融亜鉛温度の低下を抑制した本発明例では、このような手段を講じない比較例に比べてボトムドロス量が４０％も低減されることが確認された。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボトムドロスを有効に低減することができる溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】亜鉛浴温度とＦｅ溶解度との関係を示すグラフ。
【図２】本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛めっき設備を示す概略断面図。
【図３】亜鉛インゴットへの溶融亜鉛流の当て方を示す模式図。
【図４】本発明の効果を示すグラフ。
【符号の説明】
１……めっき槽
２……溶融亜鉛浴
３……シンクロール
４……スナウト
５……被めっき鋼板
６……インゴット
７……ポンプ
８……パイプ
９……溶融亜鉛流
１２……補強管
１３……接着剤
１４……内管
１５……亜鉛流路
Ｓ……鋼板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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