(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続溶融めっきラインのめっき浴の出側において、ほぼ鉛直方向上方に移動する金属ストリップを挟んで対向する、一対のワイピングノズルから、金属ストリップの表裏面に気体をほぼ水平に吹きつけて、金属ストリップ幅方向に溶融金属付着量を調整するに当たり、ワイピングノズルの上方に、該金属ストリップの端縁から幅方向中央へ30〜170mmの領域に全開口幅が含まれるように配置した補助ノズルから、ワイピングノズルの先端部に向けて、ワイピングノズルの噴射圧力以上の圧力で気体を吹きつけることを特徴とする連続溶融めっきにおける溶融金属付着量の調整方法。
【請求項２】
補助ノズルにおける気体噴射圧力を、ワイピングノズルにおける気体噴射圧力に対して０〜0.2kgf／cm2 高く制御する請求項１に記載の調整方法。
【請求項３】
補助ノズルからの気体の吹きつけ幅が、20mm以上である請求項１または２に記載の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続溶融めっきラインにおいて、めっき浴を出た金属ストリップに気体を吹きつけて、金属ストリップ幅方向の溶融金属付着量を均一に調整する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続溶融めっきラインでは、金属ストリップをめっき浴に浸漬したのち、この金属ストリップの表裏面に過剰に付着した溶融金属を、めっき浴の出側に配置した一対のワイピングノズルから気体を吹きつけて、過剰な溶融金属分を払拭することによって、溶融金属の付着量を金属ストリップの幅方向に調整するのが一般的である。
【０００３】
ここで問題となっていたのは、上記の気体の吹きつけ処理を経てもなお、金属ストリップの幅方向端部に溶融金属が過剰に残存する、いわゆるエッジオーバーコートの発生である。このエッジオーバーコートは、金属ストリップの片面当たり１００ｇ／ｍ2 以上の厚めっきを行う場合に、とくに顕著であった。
【０００４】
エッジオーバーコートが発生する問題に対して、例えば特開昭４８−４２９３１号公報では、ワイピングノズルからの吹きつけ気体が金属ストリップの両端部に衝突する位置に、ワイピングノズルの上方に配置した補助ノズルから、気体を吹きつけることが、提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の提案では、エッジオーバーコートの防止が不十分であって、さらなる改善が望まれている。そこで、本発明は、従来の技術では解消し切れないエッジオーバーコートを有利に防止することによって、溶融金属の付着量を均一に調整する方法について、その装置とともに提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、ワイピングノズルの上方に配置した補助ノズルから気体を吹きつけるに当たり、その気体の吹きつけ位置を最適化することを試みたところ、その最適位置が従来の吹きつけ位置と異なることを新たに見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
すわわち、本発明は、連続溶融めっきラインのめっき浴の出側において、ほぼ鉛直方向上方に移動する金属ストリップを挟んで対向する、一対のワイピングノズルから、金属ストリップの表裏面に気体をほぼ水平に吹きつけて、金属ストリップ幅方向の溶融金属付着量を調整するに当たり、ワイピングノズルの上方に、該金属ストリップの端縁から幅方向中央へ30〜170mmの領域に全開口幅が含まれるように配置した補助ノズルから、ワイピングノズルの先端部に向けて、ワイピングノズルの噴射圧力以上の圧力で気体を吹きつけることを特徴とする連続溶融めっきにおける溶融金属付着量の調整方法である。
【０００８】
ここで、補助ノズルにおける気体噴射圧力を、ワイピングノズルにおける気体噴射圧力に対して０〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 高く制御すること、さらに補助ノズルからの気体の吹きつけ幅を２０ｍｍ以上とすること、が有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の詳細を、図１を参照して説明する。
すなわち、連続溶融めっきラインでは、金属ストリップ１を、めっき浴１内に浸漬したのち、ほぼ鉛直方向上方に引き上げる過程において、めっき浴１の出側に配置した、一対のワイピングノズル３ａ，３ｂからガスを吹きつけることによって、金属ストリップ１の表裏面に付着した過剰の溶融金属を払拭する。そして、本発明では、ワイピングノズル３ａ，３ｂの上方に、さらに補助ノズル４ａ，４ｂを配置し、各補助ノズル４ａ，４ｂから、ワイピングノズル３ａ，３ｂの先端に向けて、気体を吹きつけることに特徴がある。なお、５ａ，５ｂは、金属ストリップ１をめっき浴２から引き上げるためのピンチロールである。
【００１１】
ここで、補助ノズル４ａ，４ｂからワイピングノズル３ａ，３ｂの先端に向けた気体の吹きつけを、図２に示すように、金属ストリップ１の端縁から幅方向中央へ３０〜１７０mm、より好ましくは５０〜１００mmの領域Ａに、補助ノズル４ａ，４ｂの全開口幅が含まれるように、それぞれ配置して行うことが、肝要である。なぜなら、補助ノズルの位置が、上記領域Ａよりも端縁側になれば、エッジオーバーコートは無くなるものの、端部にひげ状の外観不良が発生し、一方、上記領域Ａよりも中央寄りになると、エッジオーバーコートの防止効果が弱まるからである。
【００１２】
なお、この領域Ａに配置した補助ノズル４ａ，４ｂから、ワイピングノズル３ａ，３ｂの先端に向けて気体を吹きつける際の補助ノズルの幅は、５０〜１００mmであること、が有利である。なぜなら、実験室的には、ストリップ端部のワイピング力を強めるには、補助ノズルの幅は２０mmは必要であり、２０mm以上広くしても効果は変わらないが、工業的には、目標とする設定位置から外れることがあり、このことを想定すると、補助ノズルの幅は５０〜１００mm程度とするのがよいからである。なお、補助ノズルの幅が広すぎた場合には、反対側の補助ノズルと干渉することがあるので避けなければならない。
【００１３】
同様に、補助ノズルの開口厚みは、ワイピングノズルの開口厚み以下とすることが好ましい。この理由は、補助ノズルのワイピング力がワイピングノズルのワイピング力よりも大きくならないようにするためである。
【００１４】
また、補助ノズル４ａ，４ｂから気体を、ワイピングノズルの噴射圧力以上の圧力で気体を吹きつけることが肝要である。すなわち、図３に、補助ノズルの気体噴射圧力とエッジオーバーコートの発生量との関係を示すように、補助ノズルの気体噴射圧力を、ワイピングノズルの噴射圧力以上にすることによって、エッジオーバーコートの発生が抑制されるのである。
ここに、図３に示した実験結果は、ストリップのサイズ：0.8 mm厚×1500mm幅、ライン速度：８０ｍ／min 、ワイピング圧：0.4 kgf/cm2 、ノズル−ストリップ間距離：２０mmの条件下で、補助ノズルの気体噴射圧力を種々に変化した際の、めっき後の製品板におけるストリップ端部でのめっき付着量を評価したものである。ここに用いた評価は、ストリップ端部でのめっき付着量をストリップ中央部の付着量と比較して、○：±１０％以内、△：１０〜３０％のオーバーコート、×：３０％以上のオーバーコートで行った。
【００１５】
さらに、補助ノズルの気体噴射圧力は、ワイピングノズルにおける気体噴射圧力に応じて、その圧力よりも０〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 高く制御することが、好ましい。すなわち、ワイピングノズルにおける気体噴射圧力は、めっき条件などによって変化させるのが普通であり、この変化に追随させて補助ノズルの気体噴射圧力も変化することが好ましく、少なくともワイピングノズルにおける気体噴射圧力と同等にすることは、図３に示したとおりである。
【００１６】
一方、ワイピングノズルにおける気体噴射圧力に対して０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 の増加に止める理由は、０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 を超えて強くした場合には、表面外観が悪くなるほか、エッジアンダーコートとなるからである。
【００１７】
次に、補助ノズル４ａ，４ｂからワイピングノズル３ａ，３ｂの先端に向けて気体を吹きつけるのは、該吹きつけ位置とエッジオーバーコートの発生量との関係を図４に示すように、吹きつけ位置がワイピングノズル３ａ，３ｂの先端部、つまり気体の噴出部とすることによって、エッジオーバーコートの発生が抑制されるからである。この理由は、補助ノズルがワイピングノズルの上面に向かって噴射されると、ワイピング力を強めずに、ワイピングノズルの上面で反射してしまうからであり、また反対に、ストリップ側に近くなると、ワイピングノズルによるワイピング力を逆に弱めてしまうからである。
従って、補助ノズル４ａ，４ｂからの気体吹きつけ位置は、ワイピングノズル３ａ，３ｂの先端部がよく、少なくとも先端部から水平方向に前後２ｍｍ以内のワイピングノズルの先端部付近に限定することが有利である。
【００１８】
ここに、図４に示した実験結果は、ストリップのサイズ：0.8 mm厚×1500mm幅、ライン速度：８０ｍ／min 、ワイピング圧：0.4 kgf/cm2 、ノズル−ストリップ間距離：２０mmの条件下で、補助ノズルの気体吹きつけ位置を、図５に示すように、種々に変化した際の、めっき後の製品板におけるストリップ端部でのめっき付着量を評価したものである。ここに用いた評価は、図３と同様に、ストリップ端部でのめっき付着量をストリップ中央部の付着量と比較して、○：±１０％以内、△：１０〜３０％のオーバーコート、×：３０％以上のオーバーコートで行った。
【００１９】
なお、補助ノズル４ａ，４ｂからの気体噴射は、ワイピングノズル３ａ，３ｂの気体噴射方向に対して４５°以内の傾きで、かつ補助およびワイピングの両ノズル先端間の距離が５０mm以下の相対位置にて行うことが、好ましい。
というのは、気体噴射方向の傾きが４５°を超えると、補助ノズルからのガス流れが反転して、ワイピングノズルのワイピングガス流に沿ったワイピング力を強めるという効果が得られなくなるからである。また、両ノズル先端間の距離が５０mmを超えると、補助ノズルからのガス流速がストリップに到達する前に減衰してしまい、ストリップ端部でのワイピング力強化効果が発揮されにくくなるからである。
【００２０】
以上で述べた、補助ノズル４ａ，４ｂは、金属ストリップ１の幅方向で移動可能に設けることが必須になるから、例えば図６に示すように、ワイピングノズル３ａ，３ｂに、補助ノズル用の２次ヘッダー６を設置し、２次ヘッダー６に、ガイドレール７を介して、補助ノズル４ａ，４ｂを取り付けることによって、金属ストリップ１の幅方向の移動を実現する装置構成が推奨される。なお、８は、補助ノズルに噴射気体、例えば窒素ガスの導入管である。
【００２１】
【実施例】
連続溶融亜鉛めっきラインに、幅１２００mmの鋼帯を４０ｍ／min の速度で通板し、その表裏面にそれぞれ１５０ｇ／ｍ2 の目付け量でめっきを施すに当たり、ワイピングノズルから鋼帯の全幅にわたって窒素ガスを吹きつけるとともに、補助ノズルによって、鋼帯の端縁から３０〜１３０mmに相当する位置に補助ノズルの開口部を設置し、ワイピングノズルの先端部に、窒素ガスを吹きつけた。その他の操業条件は、下記の通りである。
記
・鋼帯の浸漬時温度：４７０〜４８０℃
・めっき浴温度：４７３〜４７６℃
・浴中溶解アルミニウム濃度：0.152 〜0.153 wt％
・ワイピングノズルからのガス吹きつけ圧力：0.35 kgf／cm2 
・ワイピングノズル高さ：浴面上３８０mm
・ワイピングノズル間隙：鋼帯から４５mm
・補助ノズルからのガス吹きつけ圧力：0.40 kgf／cm2 
・補助ノズル開口幅：１００mm
・補助ノズル開口厚み：０．５mm
・補助ノズルからのガス吹きつけ角度：水平方向に対して下方４０°
・補助ノズルとワイピングノズルとの間隙：先端間２０mm
【００２２】
また、比較のために、同様のめっき操業において、補助ノズルを使用せずに操業を行った。
かくして得られためっき鋼帯における、鋼帯端縁から幅方向中央側へ５０mmまでの端部域の溶融金属付着量を、同中央部の５０mm幅の領域での溶融金属付着量に対する比を調査した。その結果、本発明に従う操業では、比が１．１以下で外観も美麗であったのに対して、比較例では比が１．５と高くなり、外観も汚れていた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、補助ノズルを用いることによっても解消されていなかったエッジオーバーコートが、補助ノズルの吹きつけ位置の適正化によって防止されるため、溶融金属の付着量を均一に調整することができ、製品品質の安定した向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続溶融金属めっきラインを示す模式図である。
【図２】補助ノズルの吹きつけ位置を示す正面図である。
【図３】補助ノズルの吹きつけ圧力とエッジオーバーコートの発生量との関係を示す図である。
【図４】補助ノズルの吹きつけ位置とエッジオーバーコートの発生量との関係を示す図である。
【図５】補助ノズルの吹きつけ位置を示す側面図である。
【図６】補助ノズルの設置例を示す図である。
【符号の説明】
１  金属ストリップ
２  めっき浴
３ａ，３ｂ  ワイピングノズル
４ａ，４ｂ  補助ノズル
５ａ，５ｂ  ピンチロール
【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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