JP2007070664A - Hot dip metal coated steel strip manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、さざ波と呼ばれる表面欠陥を防止し、外観に優れる溶融金属めっき鋼帯の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a hot-dip metal-plated steel strip that prevents surface defects called ripples and is excellent in appearance.
近年、鋼帯の強度、加工性、耐食性に優れた表面処理鋼帯として、溶融亜鉛めっき鋼帯、溶融亜鉛−アルミ合金めっき鋼帯、溶融アルミめっき鋼帯等の溶融めっき鋼帯が自動車、電気用品、事務用品、建築等の用途に幅広く使用され、その需要が急増している。 In recent years, hot-dip galvanized steel strips, hot-dip galvanized steel strips, hot-dip galvanized steel strips, hot-dip galvanized steel strips, etc. have been used for automobiles, Widely used in applications such as supplies, office supplies, and construction, the demand is rapidly increasing.
一般に、溶融めっき鋼帯は連続溶融めっきラインで製造される。例えば、図１の連続溶融めっき装置を用いて溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する場合、鋼帯１は、連続炉２で加熱焼鈍されて、表面を清浄、活性化され、機械的性質が調整された後、めっき浴への侵入に適した温度に調整され、スナウト３を経てめっき浴槽４内の亜鉛浴５中に浸漬され、亜鉛浴５中のシンクロールと呼ばれるパス周回ロール６により進行方向が変えられ、サポートロール７を介して上方に引上げられる。めっき浴槽４から引上げられる鋼帯への亜鉛付着量は、めっき浴槽４からの鋼帯１引上げ速度に比例して多くなるので、めっき浴槽４上方に配置されたワイピングノズル８から噴射するワイピングガスによって亜鉛付着量を所要の付着量に調整したのち、トップロール９を経由して常温まで冷却される。 Generally, the hot dip galvanized steel strip is manufactured on a continuous hot dip plating line. For example, when a hot dip galvanized steel strip is manufactured using the continuous hot dip plating apparatus of FIG. 1, the steel strip 1 is heated and annealed in a continuous furnace 2 to clean and activate the surface, and the mechanical properties are adjusted. After that, the temperature is adjusted to a temperature suitable for intrusion into the plating bath, is immersed in the zinc bath 5 in the plating bath 4 through the snout 3, and the traveling direction is changed by a path rotating roll 6 called a sink roll in the zinc bath 5. It is changed and pulled up through the support roll 7. The amount of zinc adhered to the steel strip pulled up from the plating bath 4 increases in proportion to the speed of pulling up the steel strip 1 from the plating bath 4, so that the wiping gas injected from the wiping nozzle 8 disposed above the plating bath 4 After the zinc adhesion amount is adjusted to a required adhesion amount, it is cooled to room temperature via the top roll 9.
上記ワイピングノズル８のワイピングガスとして、従来、エア、窒素ガス等の常温圧縮ガスが多く使用されているが、時としてさざ波模様のような品質欠陥が発生する。この品質欠陥は、めっきの付着量ムラに起因しており、さざ波模様を防止する種々の提案がなされている。 Conventionally, a room temperature compressed gas such as air or nitrogen gas has been used as the wiping gas of the wiping nozzle 8, but quality defects such as ripples sometimes occur. This quality defect is caused by uneven plating amount, and various proposals for preventing a ripple pattern have been made.
例えば、特許文献１には、メッキ浴の顕熱を利用して加熱したワイピングガスを用いて、さざ波模様を防止する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method of preventing a ripple pattern using a wiping gas heated by utilizing sensible heat of a plating bath.
また、特許文献２などには、ワイピングガスに不活性ガスを使用して亜鉛の酸化を抑えることで、さざ波欠陥を防止する方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method for preventing ripple defects by using an inert gas as a wiping gas and suppressing oxidation of zinc.
また、特許文献３などには、ラインスピードやノズル−鋼板距離などの操業条件を最適化して鋼板のバタツキを低減することで、前述の欠陥を抑制する方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method for suppressing the above-described defects by optimizing operation conditions such as line speed and nozzle-steel plate distance to reduce the flutter of the steel plate.
さらに、特許文献４には、めっき面にさざ波欠陥が存在しているめっき鋼帯に対して調質圧延を施し、調質圧延条件を最適化することでさざ波欠陥を消滅させる方法が開示されている。
しかし、特許文献１に開示される方法では、さざ波模様の発生を防止する効果も限定されたものであり、満足できるレベルではなかった。また特許文献２、３に開示される方法でも、さざ波模様の発生を防止する効果は満足できるレベルではなかった。そのため、これらの方法では、さざ波をある程度改善することは可能であったが、例えば自動車用途に使用できるような優れた表面外観は得られなかった。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, the effect of preventing the generation of the ripple pattern is limited, and it is not a satisfactory level. Further, even the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3 are not satisfactory in the effect of preventing the generation of ripple patterns. Therefore, with these methods, it was possible to improve the ripples to some extent, but an excellent surface appearance that can be used, for example, in automobile applications was not obtained.
また、特許文献４は、本質的にめっき鋼板のさざ波模様そのものの発生を防止する技術ではなく、また調質圧延を行わないとさざ波欠陥を解消できないという問題があった。 Further, Patent Document 4 is not a technique that essentially prevents the occurrence of the ripple pattern itself of the plated steel sheet, and there is a problem that the ripple defect cannot be eliminated unless temper rolling is performed.
本発明の課題は、さざ波欠陥の発生を防止し、表面外観に優れる溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供することである。 The subject of this invention is providing the manufacturing method of the hot dip galvanized steel strip which prevents generation | occurrence | production of a ripple defect and is excellent in the surface appearance.
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。 Means of the present invention for solving the above-mentioned problems are as follows.
（１）鋼帯を、溶融金属めっき浴槽内のめっき浴に連続的に浸漬してめっきを行ったのちめっき浴から引上げ、めっき浴上方に設置したワイピングノズルからめっき鋼帯にワイピングガスを吹付けてめっき金属付着量を調整する溶融金属めっき鋼帯の製造方法において、ワイピングノズルの上方２００ｍｍ超、１８００ｍｍ以下の位置に補助ノズルを設け、該補助ノズルから鋼帯全巾に気体を吹付けてワイピングガスの上昇流に対するカウンター流を供給し、補助ノズルからのガス吹き付け部より上方の気体上昇流の流速を低下させることを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造方法（第１発明）。 (1) The steel strip is continuously dipped in the plating bath in the molten metal plating bath, plated, and then lifted from the plating bath, and wiping gas is sprayed onto the steel strip from the wiping nozzle installed above the plating bath. In the manufacturing method of the molten metal plating steel strip that adjusts the amount of plating metal adhesion, an auxiliary nozzle is provided at a position above 200 mm and below 1800 mm above the wiping nozzle, and gas is blown from the auxiliary nozzle to the entire width of the steel strip. A method for producing a molten metal-plated steel strip, wherein a counter flow for an upward flow of gas is supplied and the flow rate of the upward flow of gas above the gas spraying portion from the auxiliary nozzle is reduced (first invention).
（２）補助ノズルから鋼帯全幅にガスを吹き付けて、ワイピングノズル上方５００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１５００ｍｍの位置の気体上昇流の平均流速を２２ｍ／ｓ以下にすることを特徴とする（１）に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法（第２発明）。 (2) The gas is blown from the auxiliary nozzle to the entire width of the steel strip so that the average flow velocity of the gas upward flow at positions of 500 mm, 1000 mm and 1500 mm above the wiping nozzle is 22 m / s or less. A method for producing a molten metal-plated steel strip (second invention).
（３）補助ノズルのスリットギャップをＢ、吹き付け圧力をＰ、またワイピングノズルのスリットギャップをＢ０、吹き付け圧力をＰ０、ワイピングノズルのスリットギャップＢ０と補助ノズルのスリットギャップＢの比、Ｂ０／ＢをＲｄとしたときに、Ｒｄ≦２／３及びＰ≦０．２ｋｇｆ／ｃｍ２で、かつＰ／Ｐ０が下式を満足することを特徴とする（１）または（２）に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法（第３発明）。
Ｒｄ／６≦Ｐ／Ｐ０≦Ｒｄ
（４）補助ノズルの気体吹き付け方向は水平方向下向き角度が３０°以上、８０°以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法（第４発明）。
(3) The slit gap of the auxiliary nozzle is B, the blowing pressure is P, the slit gap of the wiping nozzle is B0, the blowing pressure is P0, the ratio of the slit gap B0 of the wiping nozzle to the slit gap B of the auxiliary nozzle, B0 / B when the Rd, in Rd ≦ 2/3 and P ≦ 0.2kgf / cm 2, and P / P0 is characterized by satisfying the following formula (1) or (2) in the molten metal plating according Steel strip manufacturing method (third invention).
Rd / 6 ≦ P / P0 ≦ Rd
(4) The method for producing a molten metal-plated steel strip according to any one of (1) to (3), wherein the gas blowing direction of the auxiliary nozzle has a horizontal downward angle of 30 ° or more and 80 ° or less. (4th invention).
本発明によれば、ガスワイピング後におけるさざ波模様の成長を抑制することで、従来法に比べてさざ波欠陥の発生を顕著に抑制でき、もって表面外観に優れた溶融金属めっき鋼帯を製造できる。 According to the present invention, by suppressing the growth of the ripple pattern after gas wiping, it is possible to significantly suppress the generation of ripple defects as compared with the conventional method, and thus it is possible to produce a hot-dip metal-plated steel strip having an excellent surface appearance.
以下、本発明に至った経緯とともに本発明について説明する。なお、本明細書では、さざ波模様のような品質欠陥を、単に「さざ波」または「さざ波欠陥」とも記載する。 Hereinafter, the present invention will be described together with the background to the present invention. In the present specification, a quality defect such as a ripple pattern is also simply referred to as “ripple” or “ripple defect”.
本発明者らは、まず高速カメラを用いて、さざ波模様の発生箇所とその程度を調査した。その結果、さざ波模様は、ワイピング直後は比較的小さいが、ワイピング部から離れるにつれて目立つようになること、すなわち、ワイピング部から離れるにつれてさざ波欠陥が成長することが分かった。特許文献１〜３は、ワイピング部またはその直後でさざ波模様がほとんど生成してしまうものとしてその対策を講じているが、前述の知見から、特許文献１〜３の対策があまり的を射た対策でないことが分かった。 The inventors first investigated the location and extent of the ripple pattern using a high-speed camera. As a result, it was found that the ripple pattern is relatively small immediately after wiping, but becomes conspicuous as it moves away from the wiping portion, that is, the ripple defect grows away from the wiping portion. Patent Documents 1 to 3 take measures against the wiping part or a pattern in which a ripple pattern is almost generated immediately after the wiping part. I understood that it was not.
さらに検討を重ねた結果、溶融状態にあるめっき皮膜表面上の気体の流速の大小でさざ波模様の成長程度が異なることが分かった。これはベルヌーイの定理で表される流体の不安定性に起因すると考えられる。 As a result of further studies, it was found that the degree of growth of the ripple pattern differs depending on the flow velocity of the gas on the surface of the plating film in the molten state. This is thought to be due to fluid instability expressed by Bernoulli's theorem.
図２は、さざ波の成長メカニズムを説明するめっき皮膜表面近傍部分の気体の流れを説明する断面模式図である。さざ波は、付着量ムラに起因する凹凸状の欠陥であり、さざ波部分のめっき皮膜には凹凸が存在する。程度がひどいさざ波は、軽微なさざ波に比べて凹凸差が大きい。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the flow of gas in the vicinity of the plating film surface for explaining the ripple growth mechanism. Ripples are irregular defects due to uneven adhesion amount, and irregularities exist in the plating film of the ripple portion. Severe ripples have a larger unevenness than minor ripples.
めっき浴槽から引上げられ、ワイピングノズルからガスを吹付け、付着量調整された鋼帯のめっき面にはワイピングガスのガス圧変動や板振動、噴流自体の乱れ等に起因して軽微なさざ波模様が生成する、すなわち、図２に示すように、めっき皮膜に付着量ムラに起因する凹凸がある。鋼帯に衝突したワイピングガスの一部は、ワイピングノズル上方を移動する鋼帯面に沿って上昇する。この上昇流は、めっき皮膜の凹凸の山部では流速が増加して圧力が減少し、一方谷部では流速が減少して圧力が増加する。ワイピングノズル上方ではめっき皮膜が溶融状態にあるため、圧力が減少する山部はより高く、一方圧力が増加する谷部はより深くなる。ワイピング直後比較的小さい凹凸であってもワイピング部から離れるとより大きな凹凸に成長する。気体の流速が大きい領域では、この凹凸の成長がより顕著になり、したがって、さざ波の程度がよりひどくなる。ワイピングガスの上昇流は、めっき皮膜が溶融状態にある領域で凹凸の成長に十分な流速を有するため、さざ波の発生は避けられないことになる。したがって、不活性ガスや加熱ガスを用いる従来技術の方法は、決定的な対策にならないことは容易に推定できる。 A slight ripple pattern is generated on the plating surface of the steel strip pulled up from the plating bath, blown with gas from the wiping nozzle, and the amount of adhesion adjusted, due to fluctuations in the gas pressure of the wiping gas, plate vibration, turbulence in the jet itself, etc. As shown in FIG. 2, the plating film has unevenness due to the uneven adhesion amount. A part of the wiping gas that has collided with the steel strip rises along the steel strip surface that moves above the wiping nozzle. In this upward flow, the flow velocity increases and the pressure decreases in the uneven peaks of the plating film, while the flow velocity decreases and the pressure increases in the valleys. Since the plating film is in a molten state above the wiping nozzle, the peak portion where the pressure decreases is higher, while the valley portion where the pressure increases becomes deeper. Even if the unevenness is relatively small immediately after wiping, it grows to a larger unevenness when it is separated from the wiping portion. In the region where the gas flow rate is large, the growth of the unevenness becomes more prominent, and therefore the degree of ripples becomes worse. Since the upward flow of the wiping gas has a flow velocity sufficient for the growth of unevenness in the region where the plating film is in a molten state, the generation of ripples is unavoidable. Therefore, it can be easily estimated that the conventional method using an inert gas or a heated gas is not a decisive measure.
さざ波の成長を鋭意検討した結果、溶融亜鉛の場合、ワイピングガスの上昇流の流速が速い領域が長いとさざ波の成長が顕著であり、ワイピングノズルの上方に補助ノズルを設けてワイピングガスの上昇流に対するカウンター流を供給してワイピングガスの上昇流の流速を低下させ、さざ波が成長する領域の長さを短くすることでさざ波の成長を抑制できることが明らかになった。この知見に基き、本発明に至った。 As a result of diligent investigation of the ripple growth, in the case of molten zinc, the ripple growth is significant when the region where the flow velocity of the wiping gas upward flow is high is long, and an auxiliary nozzle is provided above the wiping nozzle to increase the wiping gas upward flow. It was clarified that the growth of ripples can be suppressed by reducing the flow velocity of the rising flow of the wiping gas by supplying the counter flow to the, and shortening the length of the region where the ripples grow. Based on this finding, the present invention has been achieved.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明は溶融亜鉛めっきを念頭において説明する。
図３は本発明の実施に使用する連続溶融めっき装置のめっき浴槽の上方に設置されるめっき付着量を調整するワイピングノズル（主ノズル）とワイピングガスの上昇流に対するカウンター流を供給する補助ノズルの配置を説明する模式図である。図３において、１１は鋼帯（めっき鋼帯）、１２はワイピングノズル（主ノズル）、１３は補助ノズルである。図３では鋼帯１１の一方の側にのみワイピングノズル１２と補助ノズル１３が配置されているが、通常の連続溶融めっき装置では、ワイピングノズル１２及び補助ノズル１３は鋼帯１１の両側に配置される。
Embodiments of the present invention will be described below. The following description will be made with hot dip galvanization in mind.
FIG. 3 shows a wiping nozzle (main nozzle) for adjusting the plating adhesion amount installed above the plating bath of the continuous hot dipping apparatus used in the practice of the present invention and an auxiliary nozzle for supplying a counter flow for the upward flow of wiping gas. It is a schematic diagram explaining arrangement | positioning. In FIG. 3, 11 is a steel strip (plated steel strip), 12 is a wiping nozzle (main nozzle), and 13 is an auxiliary nozzle. In FIG. 3, the wiping nozzle 12 and the auxiliary nozzle 13 are disposed only on one side of the steel strip 11. However, in a normal continuous hot dipping apparatus, the wiping nozzle 12 and the auxiliary nozzle 13 are disposed on both sides of the steel strip 11. The
本実施の形態では、ワイピングノズル１２の上方に補助ノズル１３を配置し、該補助ノズル１３から鋼帯全巾にわたり気体を吹きつける。気体の一部は鋼帯に衝突後、ワイピングガスの上昇流に対するカウンター流となり、鋼帯面に沿って上昇する上昇流の流速を減少させ、さざ波の成長を抑制する。従来技術は、ワイピング後にさざ波の成長を抑制することを全く考慮していないため、ワイピングノズル１２上方でさざ波が成長するため、さざ波を防止する上であまり芳しい結果が得られなかった。 In the present embodiment, the auxiliary nozzle 13 is disposed above the wiping nozzle 12, and gas is blown from the auxiliary nozzle 13 over the entire width of the steel strip. A part of the gas becomes a counter flow against the upward flow of the wiping gas after colliding with the steel strip, reduces the flow velocity of the upward flow rising along the steel strip surface, and suppresses the ripple growth. Since the conventional technology does not consider suppressing the growth of ripples after wiping, ripples grow above the wiping nozzle 12, and so a good result was not obtained in preventing ripples.
本装置では、めっき浴（図示なし）上方に設置したワイピングノズル１２でめっき浴（図示なし）から引き上げられた鋼帯のめっき付着量を所要付着量に調整する。ワイピングノズルから吹付けるワイピングガスのガス種は特に限定されない。ワイピングガスは鋼帯面に衝突後その一部が鋼帯面に沿って上昇する上昇流となる。この上昇流の流速を低下させるために、ワイピングノズル１２の上方に配置された補助ノズル１３から鋼帯全巾にわたり気体を吹き付ける。気体の一部は鋼帯に衝突後、ワイピングガスの上昇流に対するカウンター流となり、鋼帯面に沿って上昇する上昇流の流速を減少させる。 In this apparatus, the plating adhesion amount of the steel strip pulled up from the plating bath (not shown) is adjusted to the required adhesion amount by the wiping nozzle 12 installed above the plating bath (not shown). The gas type of the wiping gas sprayed from the wiping nozzle is not particularly limited. The wiping gas becomes an upward flow in which a part of the wiping gas rises along the steel strip surface after colliding with the steel strip surface. In order to reduce the flow velocity of the upward flow, gas is blown over the entire width of the steel strip from the auxiliary nozzle 13 disposed above the wiping nozzle 12. A part of the gas becomes a counter flow against the upward flow of the wiping gas after colliding with the steel strip, and decreases the flow velocity of the upward flow rising along the steel strip surface.
本発明では、補助ノズル１３の鋼帯面への気体吹き付け位置（ノズル先端を延長した鋼板上での位置）と、ワイピングノズル１２の鋼帯面への気体吹き付け位置（ノズル先端を延長した鋼板上での位置）との間隔（図３のＬ）は２００ｍｍ超、１８００ｍｍ以下とする。さざ波の成長を抑制する点からは、ワイピングノズル１２と補助ノズル１３の間隔を小さくして、鋼帯面に沿って上昇するワイピングガスの上昇流の流速が速い領域を短くすることが有利であるが、間隔Ｌが２００ｍｍ以下になると、補助ノズル１３からの気体がワイピングノズル１２によるワイピングに影響を与え、スプラッシュ等が発生しやすくなる。間隔Ｌの上限は、厳密には鋼帯通板速度により異なり、低速では小さい値をとり、高速では大きな値でも良いことになる。ただし、実際にさざ波が問題になるのは鋼帯通板速度が１５０ｍｐｍ以下の比較的低速時であり、この条件下では、１８００ｍｍ以下にしないとさざ波が大きく成長してしまうためである。スプラッシュ発生およびさざ波を防止する観点から、間隔Ｌは、２５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下がより好ましい。 In the present invention, the gas blowing position to the steel strip surface of the auxiliary nozzle 13 (position on the steel plate with the nozzle tip extended) and the gas blowing position to the steel strip surface of the wiping nozzle 12 (on the steel plate with the nozzle tip extended). The position (L in FIG. 3) is more than 200 mm and not more than 1800 mm. In order to suppress the growth of ripples, it is advantageous to reduce the distance between the wiping nozzle 12 and the auxiliary nozzle 13 and shorten the region where the flow velocity of the upward flow of the wiping gas rising along the steel strip surface is high. However, when the distance L is 200 mm or less, the gas from the auxiliary nozzle 13 affects the wiping by the wiping nozzle 12 and splash or the like is likely to occur. Strictly speaking, the upper limit of the interval L varies depending on the steel strip passing speed, and takes a small value at a low speed and may be a large value at a high speed. However, the ripple actually becomes a problem when the steel strip passing speed is relatively low at 150 mpm or less, and under these conditions, the ripple will grow greatly unless it is 1800 mm or less. From the viewpoint of preventing occurrence of splash and ripples, the distance L is more preferably 250 mm or greater and 1000 mm or less.
前記したように、溶融亜鉛に対して、補助ノズル１３から気体を鋼板に吹き付けて、ワイピングガスの鋼板面に沿って上昇する上昇流の流速を低下させることで、さざ波の成長を抑制することができる。本発明者らの調査結果から、主ノズル上方５００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１５００ｍｍの各位置の上昇流の流速（各ｖ１、ｖ２、ｖ３）の平均値（算術平均、（ｖ１＋ｖ２＋ｖ３）／３））が２２ｍ／ｓ以下になるようにすると、さざ波を防止する効果が優れ、この流速が１５ｍ／ｓ以下になるようにすると、さざ波を防止する効果がさらに優れることがわかった。これは、鋼帯面に沿って上昇する気体の流速が前述の速度以下では溶融状態にある亜鉛めっき層の凹凸は減衰し、一方前述の速度超では逆に凹凸が大きくなるためである。なお、各位置における上昇流の流速とは、図４に示す鋼板の板面付近の流速分布曲線の最大流速Ｖｍａｘであり、熱線風速計等で測定できる。 As described above, it is possible to suppress the growth of ripples by blowing a gas from the auxiliary nozzle 13 to the steel sheet and reducing the flow velocity of the rising flow that rises along the steel sheet surface of the wiping gas. it can. From the results of the investigation by the present inventors, the average value (arithmetic average, (v1 + v2 + v3) / 3) of the upward flow velocity (v1, v2, v3) at each position 500 mm, 1000 mm and 1500 mm above the main nozzle is 22 m / It was found that the effect of preventing ripples was excellent when s or less, and the effect of preventing ripples was further improved when the flow velocity was 15 m / s or less. This is because the unevenness of the galvanized layer in the molten state is attenuated when the flow rate of the gas rising along the steel strip surface is lower than the above-mentioned speed, whereas the unevenness becomes conversely larger when the flow rate exceeds the above-mentioned speed. In addition, the flow velocity of the upward flow at each position is the maximum flow velocity Vmax of the flow velocity distribution curve near the plate surface of the steel plate shown in FIG. 4 and can be measured with a hot wire anemometer or the like.
補助ノズル１３によってさざ波の成長を効果的に防止し、また補助ノズル１３がワイピングノズル１２のワイピング性に影響を及ぼすことを防止するには、補助ノズル１３のスリットギャップをＢ、吹き付け圧力をＰ、またワイピングノズル１２のスリットギャップをＢ０、吹き付け圧力をＰ０、ワイピングノズル１２のスリットギャップＢ０と補助ノズル１３のスリットギャップＢの比、Ｂ０／ＢをＲｄとしたときに、Ｒｄ≦２／３及びＰ≦０．２ｋｇｆ／ｃｍ２で、かつＰ／Ｐ０は、下式を満足することが好ましい。
Ｒｄ／６≦Ｐ／Ｐ０≦Ｒｄ
このように限定するのは、補助ノズル１３によるワイピング力がワイピングノズル１２のワイピング力より大きくならないようにし、かつ補助ノズル１３によってワイピングノズル１２の上昇流に対向しうる気体の流れを生成するためである。すなわち、ワイピング力は、圧力にもっとも大きく影響されるので、補助ノズル１３の圧力Ｐは小さい方が好ましい。ワイピングに影響を与えない補助ノズル１３の圧力は、スリットギャップＢにより変化するが、補助ノズル１３の圧力Ｐが０．２ｋｇｆ／ｃｍ２を超えると０．５ｍｍ以上のスリットギャップＢでは、ワイピングに影響を与えるようになる。補助ノズル１３の圧力Ｐを小さくしても、補助ノズル１３によってワイピングノズル１２の上昇流に対向しうる十分な流れを生成させる必要がある。そのためには、補助ノズル１３のスリットギャップＢをワイピングノズル１２のスリットギャップＢ０の１．５倍以上、すなわちＲｄを２／３以下にすることが好ましい。Ｒｄが２／３超になると、補助ノズル１３によってワイピングノズル１２の上昇流に対向しうる十分な流れを生成させることができなくなるおそれがある。
In order to effectively prevent the growth of ripples by the auxiliary nozzle 13 and to prevent the auxiliary nozzle 13 from affecting the wiping performance of the wiping nozzle 12, the slit gap of the auxiliary nozzle 13 is B, the spray pressure is P, Further, when the slit gap of the wiping nozzle 12 is B0, the spraying pressure is P0, the ratio of the slit gap B0 of the wiping nozzle 12 to the slit gap B of the auxiliary nozzle 13, and B0 / B is Rd, Rd ≦ 2/3 and P It is preferable that ≦ 0.2 kgf / cm 2 and P / P0 satisfies the following formula.
Rd / 6 ≦ P / P0 ≦ Rd
The reason for this limitation is to prevent the wiping force by the auxiliary nozzle 13 from becoming larger than the wiping force of the wiping nozzle 12 and to generate a gas flow that can be opposed to the upward flow of the wiping nozzle 12 by the auxiliary nozzle 13. is there. That is, since the wiping force is most influenced by the pressure, it is preferable that the pressure P of the auxiliary nozzle 13 is small. The pressure of the auxiliary nozzle 13 that does not affect the wiping changes depending on the slit gap B, but if the pressure P of the auxiliary nozzle 13 exceeds 0.2 kgf / cm 2 , the slit gap B of 0.5 mm or more affects the wiping. Will come to give. Even if the pressure P of the auxiliary nozzle 13 is reduced, it is necessary to generate a sufficient flow that can be opposed to the upward flow of the wiping nozzle 12 by the auxiliary nozzle 13. For this purpose, it is preferable that the slit gap B of the auxiliary nozzle 13 is 1.5 times or more the slit gap B0 of the wiping nozzle 12, that is, Rd is 2/3 or less. If Rd exceeds 2/3, the auxiliary nozzle 13 may not be able to generate a sufficient flow that can oppose the upward flow of the wiping nozzle 12.
補助ノズル１３の圧力Ｐのワイピングノズル１２の圧力Ｐ０に対する比Ｐ／Ｐ０は小さい方が良いが、あまり小さすぎると、ワイピングノズル１２による上昇流をせき止めることができなくなる。ワイピングノズル１２による上昇流をせき止め、本発明で意図する効果を発現するには、Ｐ／Ｐ０をＲｄ／６以上にすることが好ましい。この値は、さまざまなスリットギャップ比のノズルで実験を行い、導き出された。一方、Ｐ／Ｐ０がＲｄより大きくなると、補助ノズル１３から吹き付けられる気体流量が大きくなりすぎて、ワイピングノズル１２によるワイピングへの影響が避けられなくなり、スプラッシュ等が発生しやすくなる。したがって、Ｐ／Ｐ０はＲｄを超えないことが好ましい。 The ratio P / P0 of the pressure P of the auxiliary nozzle 13 to the pressure P0 of the wiping nozzle 12 is preferably small. However, if the ratio P / P0 is too small, the upward flow caused by the wiping nozzle 12 cannot be stopped. In order to block the upward flow caused by the wiping nozzle 12 and to express the effect intended in the present invention, it is preferable to set P / P0 to Rd / 6 or more. This value was derived from experiments with nozzles with various slit gap ratios. On the other hand, when P / P0 is larger than Rd, the flow rate of the gas blown from the auxiliary nozzle 13 becomes too large, and the influence on the wiping by the wiping nozzle 12 is unavoidable, and splash or the like is likely to occur. Therefore, it is preferable that P / P0 does not exceed Rd.
さらに、本発明では、補助ノズル１３からの気体の吹き付け方向（図３の角度θ）は、水平下向きに３０°以上８０°以下とすることが好ましい。気体の吹き付け方向が前記範囲内にあるとワイピングノズル１２による上昇流をより効率的に防止することができる。吹き付け角度θが３０°未満になると補助ノズル１３で発生する上昇流の影響が大きくなり、さざ波が成長しやすくなる。吹付け角度θが８０°を超えると、鋼帯への衝突圧力が小さくなり、ワイピングノズル１２の上昇流を抑制することが困難となる。吹付け角度θは、４５°以上８０°以下がより好ましい。 Furthermore, in this invention, it is preferable that the blowing direction (angle (theta) of FIG. 3) of the gas from the auxiliary nozzle 13 shall be 30 degrees or more and 80 degrees or less horizontally downward. When the gas blowing direction is within the above range, the upward flow by the wiping nozzle 12 can be more efficiently prevented. When the spray angle θ is less than 30 °, the influence of the upward flow generated by the auxiliary nozzle 13 becomes large, and ripples are likely to grow. When the spray angle θ exceeds 80 °, the collision pressure on the steel strip becomes small, and it becomes difficult to suppress the upward flow of the wiping nozzle 12. As for spraying angle (theta), 45 degrees or more and 80 degrees or less are more preferable.
本発明によれば、ワイピングノズルでワイピング後にさざ波状欠陥の成長を抑制できるので、従来法に比べてさざ波状欠陥の発生を顕著に抑制し、表面外観に優れた溶融金属めっき鋼帯を製造することができる。また、既存設備においても補助ノズルを設置し、補助ノズルから吹付ける気体として、従来からあるエア供給源を利用可能であり、低コストで本発明を実現できる。 According to the present invention, since the growth of ripple defects can be suppressed after wiping with a wiping nozzle, the occurrence of ripple defects is remarkably suppressed as compared with the conventional method, and a molten metal plated steel strip excellent in surface appearance is manufactured. be able to. In addition, an auxiliary nozzle is installed in the existing equipment, and a conventional air supply source can be used as the gas blown from the auxiliary nozzle, and the present invention can be realized at low cost.
図３に示す亜鉛めっき浴槽の上方にワイピングノズル（主ノズル）１２、その上方に補助ノズル１３を設置した連続溶融めっき装置を用いて、厚さ０．７ｍｍ×幅１２００ｍｍの鋼板に溶融亜鉛めっき（浴温度：４６０℃）を行い、ワイピングノズル１２でワイピング後、溶融状態にあるめっき表面に補助ノズル１３から気体を吹付ける試験を行い、めっき層が凝固後のめっき表面のさざ波程度及びスプラッシュ発生の程度を評価した。 Using a continuous hot dipping apparatus in which a wiping nozzle (main nozzle) 12 is installed above the galvanizing bath shown in FIG. 3 and an auxiliary nozzle 13 is installed above the hot dip galvanizing (0.7 mm thick × 1200 mm wide steel plate) (Bath temperature: 460 ° C.) After wiping with the wiping nozzle 12, a test is performed in which gas is blown from the auxiliary nozzle 13 onto the molten plating surface. The degree was evaluated.
なお試験は、ワイピングノズル１２および補助ノズル１３から吹き付けるガスとして常温の加圧空気を使用し、基本条件として、ワイピングノズル１２のギャップＢ０は０．８ｍｍ、鋼板までの距離Ｄ０は１０ｍｍ、ワイピングノズル１２の圧力Ｐ０は０．４６ｋｇｆ／ｃｍ２、浴面とワイピングノズルの間隔は４００ｍｍ、補助ノズル１３の鋼板までの距離Ｄ１は５０ｍｍ、鋼板走行速度は１２０ｍｐｍ、付着量は７０ｇ／ｍ２で一定とし、補助ノズル１３の条件を種々変更した。また、ワイピングノズル上方５００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１５００ｍｍの位置で、鋼板面に沿って上昇する上昇流の流速を熱線風速計で測定し、さらにその流速の平均値（算術平均値）を求めた。 The test uses normal-temperature pressurized air as a gas blown from the wiping nozzle 12 and the auxiliary nozzle 13, and as a basic condition, the gap B0 of the wiping nozzle 12 is 0.8 mm, the distance D0 to the steel plate is 10 mm, and the wiping nozzle 12 The pressure P0 is 0.46 kgf / cm 2 , the distance between the bath surface and the wiping nozzle is 400 mm, the distance D1 to the steel plate of the auxiliary nozzle 13 is 50 mm, the steel plate traveling speed is 120 mpm, and the adhesion amount is constant at 70 g / m 2 . Various conditions of the auxiliary nozzle 13 were changed. Moreover, the flow velocity of the ascending flow rising along the steel plate surface was measured with a hot-wire anemometer at positions 500 mm, 1000 mm and 1500 mm above the wiping nozzle, and the average value (arithmetic average value) of the flow velocity was obtained.
さざ波の程度は、粗さ計でめっき鋼板の表面粗さを鋼板通板方向に長さ５０ｍｍ測定し、その測定値から鋼板自体のうねり成分を差し引くことで、めっき皮膜自体の付着量差を求め、その差を厚さに換算して次のように評価した。評価×は建材用途等の一般用途のみに適用可能な外観品質、△は自動車内板に適用可能な外観品質、○は自動車外板に適用可能な外観品質である。
×：１．５μｍ超
△：１．０μｍ超〜１．５μｍ以下
○：１．０μｍ以下
スプラッシュの程度は、製品欠陥率評価とビデオ観察結果に基き、試験Ｎｏ．１（従来例）を基準として次のように評価した。
○：スプラッシュ発生量が従来例と同程度またはそれ以下であったもの
△：スプラッシュ発生量が従来例に比べて若干増加したもの
×：スプラッシュ発生量が従来例に比べて大幅に増加したもの
試験条件、流速の測定結果、さざ波およびスプラッシュの評価結果を表１に記載する。
The degree of ripple is obtained by measuring the surface roughness of the plated steel sheet with a roughness meter in a length of 50 mm in the sheet passing direction, and subtracting the waviness component of the steel sheet itself from the measured value to obtain the difference in the amount of coating film itself. The difference was converted into thickness and evaluated as follows. Evaluation x is an appearance quality applicable only to general uses such as building materials, Δ is an appearance quality applicable to an automobile inner plate, and ◯ is an appearance quality applicable to an automobile outer plate.
X: More than 1.5 μm Δ: More than 1.0 μm to 1.5 μm or less ○: 1.0 μm or less The degree of splash is based on the product defect rate evaluation and video observation results, and the test no. 1 (conventional example) was evaluated as follows.
○: Splash generation amount is about the same or less than the conventional example Δ: Splash generation amount slightly increased compared to the conventional example ×: Splash generation amount significantly increased compared to the conventional example Test The conditions, flow rate measurement results, ripples and splash evaluation results are listed in Table 1.
本発明例は、いずれも、補助ノズルを使用しない試験Ｎｏ．１（従来例）及び補助ノズルを使用しても本発明範囲を外れる各比較例に比べて、めっき皮膜の凹凸量が少なく、さざ波の程度が軽微である。本発明例の内、第４発明範囲内のものは、第４発明範囲外のものに比べて、さざ波の程度がより軽微である。また第３発明範囲内のものは第３発明範囲外のものより、スプラッシュとさざ波の両方をより高度に防止できている。 In all of the examples of the present invention, test no. Even if 1 (conventional example) and an auxiliary nozzle are used, the amount of unevenness of the plating film is small and the degree of ripples is slight as compared with the comparative examples that are out of the scope of the present invention. Among the examples of the present invention, those within the fourth invention range have a smaller degree of ripple compared to those outside the fourth invention range. Moreover, the thing in the 3rd invention range can prevent both a splash and a ripple more highly than the thing outside the 3rd invention range.
図５は、補助ノズル使用した場合、補助ノズルを使用しない場合のめっき外観写真の一例を示したものである。左側は補助ノズルを使用しない場合（試験Ｎｏ．１）、右側は補助ノズルを使用した場合（試験Ｎｏ．６）で、外観の濃淡の模様がさざ波である。左側の写真では、濃淡の模様が顕著であり、さざ波が明りょうに認められるのに対して、右側の写真では濃淡の模様が軽微で、さざ波が軽微であることがわかる。 FIG. 5 shows an example of a plating appearance photograph when the auxiliary nozzle is used and when the auxiliary nozzle is not used. When the auxiliary nozzle is not used on the left side (Test No. 1), and when the auxiliary nozzle is used on the right side (Test No. 6), the shade pattern of the appearance is ripples. In the left photo, the shading pattern is prominent, and the ripples are clearly recognized, whereas in the right photo, the shading pattern is slight and the ripples are slight.
本発明は、さざ波模様の発生を防止し、表面外観に優れる溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a method for producing a hot dip galvanized steel strip that prevents the generation of ripple patterns and is excellent in surface appearance.
１ 鋼帯
２ 連続炉
３ スナウト
４ めっき浴槽
５ 亜鉛浴
６ パス周回ロール（シンクロール）
７ サポートロール
８ ワイピングノズル
９ トップロール
１１ 鋼帯（めっき鋼帯）
１２ ワイピングノズル（主ノズル）
１３ 補助ノズル
２１ めっき鋼板
２２ めっき皮膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel strip 2 Continuous furnace 3 Snout 4 Plating bath 5 Zinc bath 6 Pass circulation roll (sink roll)
7 Support roll 8 Wiping nozzle 9 Top roll 11 Steel strip (plated steel strip)
12 Wiping nozzle (main nozzle)
13 Auxiliary nozzle 21 Plated steel plate 22 Plating film
Claims (4)
Ｒｄ／６≦Ｐ／Ｐ０≦Ｒｄ The slit gap of the auxiliary nozzle is B, the spray pressure is P, the slit gap of the wiping nozzle is B0, the spray pressure is P0, the ratio of the slit gap B0 of the wiping nozzle to the slit gap B of the auxiliary nozzle, and B0 / B is Rd. 3. The method for producing a hot-dip metal-plated steel strip according to claim 1, wherein Rd ≦ 2/3 and P ≦ 0.2 kgf / cm 2 , and P / P 0 satisfies the following formula: .
Rd / 6 ≦ P / P0 ≦ Rd
The method for producing a molten metal-plated steel strip according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas blowing direction of the auxiliary nozzle has a horizontal downward angle of 30 ° or more and 80 ° or less.
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