JP2613308B2 - Manufacturing equipment for hot-dip coated steel sheets - Google Patents
Manufacturing equipment for hot-dip coated steel sheetsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛め
っき鋼板などの溶融金属めっき鋼板を連続的に製造する
装置に関するものであって、殊に溶融亜鉛（溶融亜鉛合
金を含む。以下同じ）を薄鋼板表面上に連続的に、安定
めっきするための操業性に優れためっき浴周辺の製造装
置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for continuously producing hot-dip galvanized steel sheets such as hot-dip galvanized steel sheets and alloyed hot-dip galvanized steel sheets. The present invention relates to a manufacturing apparatus around a plating bath excellent in operability for continuously and stably plating molten zinc (including a molten zinc alloy; the same applies hereinafter) on the surface of a thin steel sheet.
［従来の技術］ 溶融亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れ、また比較的安価
であることから建材及び家電の分野では広く用いられて
いる。また合金化溶融亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れる
とともに、加工度の大きいプレス加工にも耐えられるこ
とから、自動車用鋼板としての需要が近年急速に拡大し
ている。[Prior Art] Hot-dip galvanized steel sheets are widely used in the fields of building materials and home appliances because of their excellent corrosion resistance and relatively low cost. In addition, alloyed hot-dip galvanized steel sheets are excellent in corrosion resistance and can withstand a large degree of press working. Therefore, demands for steel sheets for automobiles have been rapidly expanding in recent years.
溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
一般的な製造手段は次のようなものである。すなわち冷
間圧延後の薄鋼板を前処理工程で表面を清浄化してか
ら、無酸化性あるいは還元性の雰囲気中で焼鈍すること
によって表面酸化膜を除去し、次いで鋼板を酸化させる
ことなく冷却して、ほぼ亜鉛浴の温度まで板温を下げて
から亜鉛浴中に侵入させる。亜鉛浴中で鋼板面に付着し
た過剰の溶融亜鉛をガスワイパーで除去して亜鉛目付量
を調整し、そのまま冷却したものが溶融亜鉛めっき鋼板
であり、溶融亜鉛目付量を調整してから、さらに亜鉛め
っき層の合金化のための加熱処理を施したものが合金化
溶融亜鉛めっき鋼板である。The general production means of a hot-dip galvanized steel sheet and an alloyed hot-dip galvanized steel sheet is as follows. That is, after the surface of the cold-rolled thin steel sheet is cleaned in a pretreatment step, the surface oxide film is removed by annealing in a non-oxidizing or reducing atmosphere, and then the steel sheet is cooled without being oxidized. Then, the sheet temperature is lowered to almost the temperature of the zinc bath, and then the zinc is introduced into the zinc bath. Excessive molten zinc adhering to the steel sheet surface in a zinc bath was removed with a gas wiper to adjust the zinc basis weight, and the one that was cooled as it was was a hot-dip galvanized steel sheet. What has been subjected to heat treatment for alloying the galvanized layer is an alloyed hot-dip galvanized steel sheet.
シンクロールを有する従来型の溶融亜鉛めっき装置を
第２図に示す。鋼板２はスナウト11から亜鉛浴６中に引
き込まれ、シンクロール10に巻きついて鉛直方向にサポ
ートロール３を介して引上げられる。亜鉛浴中のシンク
ロール10は、溶融亜鉛の付着した鋼板２の通板を垂直方
向に方向変換させることによって、鋼板面上の溶融亜鉛
が凝固するまでロールに無接触で鋼板２を搬送して、擦
り疵などの表面欠陥の発生を防止するための重要な装置
である。なお７はガスワイパーである。シンクロール10
は約460℃の溶融亜鉛浴中に常時保持されるので、耐溶
損性に優れていることが必要なのは当然である。シンク
ロール10表面に付着物が形成されると、鋼板面に押し疵
を作ったり、付着物が鋼板面に移行し表面欠陥となるこ
とがある。また多くの場合、シンクロールは駆動系を有
しないので、鋼板がスリップしてシンクロールの回転が
不連続になると、鋼板面には擦り疵を形成することにな
る。さらに、長時間にわたってめっき操業を続けるとシ
ンクロール表面には凹凸ができるので、亜鉛浴から取り
出して手入れを行う必要があるなど、浴中機器の存在の
ために操業性が悪くなる欠点があった。FIG. 2 shows a conventional hot-dip galvanizing apparatus having a sink roll. The steel sheet 2 is drawn from the snout 11 into the zinc bath 6, wound around the sink roll 10, and pulled up vertically via the support roll 3. The sink roll 10 in the zinc bath transfers the steel sheet 2 in a non-contact manner to the roll until the molten zinc on the steel sheet solidifies by changing the passing direction of the steel sheet 2 to which the molten zinc adheres in the vertical direction. It is an important device for preventing the occurrence of surface defects such as scratches. 7 is a gas wiper. Sink roll 10
Is always maintained in a molten zinc bath at about 460 ° C., so that it is necessary to have excellent erosion resistance. If an adhering substance is formed on the surface of the sink roll 10, a pressing flaw may be formed on the steel sheet surface, or the adhering substance may migrate to the steel sheet surface and become a surface defect. In many cases, since the sink roll does not have a drive system, when the steel plate slips and the rotation of the sink roll becomes discontinuous, a scratch is formed on the steel plate surface. Furthermore, if the plating operation is continued for a long period of time, the surface of the sink roll becomes uneven, so that it is necessary to take out and maintain the sink roll from the zinc bath. .
またはシンクロールなどの浴中機器の存在のために溶
融亜鉛の容器は極めて大きくなり、溶融亜鉛量が多くな
ることから、めっき種類の変更などに際して自由度が小
さくなる問題があった。このような問題を解決するため
に、これまでにもシンクロールを使わない手段が提案さ
れてきた。Alternatively, the presence of equipment in the bath, such as a sink roll, makes the container of molten zinc extremely large and increases the amount of molten zinc. In order to solve such a problem, means without using a sink roll have been proposed.
ロールコータ法、メニスカス法及びカーテンフロー法
などが代表的なシンクロールレス型の溶融めっき手段で
ある。これらは片面めっきには適しているが、鋼板の両
面に溶融めっきを施す場合には、めっき前の熱処理が重
複し鋼板の機械的性質を確保できないから適切なめっき
手段ではない。A roll coater method, a meniscus method, a curtain flow method and the like are typical sink rollless type hot-dip plating means. These are suitable for single-sided plating, but when hot-dip plating is performed on both sides of a steel sheet, heat treatment before plating is duplicated and mechanical properties of the steel sheet cannot be secured, so that these are not appropriate plating means.
シンクロールを使わずに、また両面めっきにも適用が
可能な手段として空中ポットが提案されている。すなわ
ち溶融亜鉛を比較的小さな容器に保持し、容器の底部か
ら鋼板を侵入させて、溶融亜鉛を鋼板面に付着させる製
造装置である。この製造装置における眼目は鋼板が侵入
する容器底部での溶融亜鉛の漏出を防止する手段で、鋼
板に付着する過剰の溶融亜鉛を除去する手段にある。An aerial pot has been proposed as a means that can be applied to both-side plating without using a sink roll. That is, the manufacturing apparatus holds molten zinc in a relatively small container, allows a steel sheet to enter from the bottom of the container, and attaches the molten zinc to the steel sheet surface. The eye of this manufacturing apparatus is a means for preventing the molten zinc from leaking from the bottom of the container where the steel sheet enters, and a means for removing excess molten zinc adhering to the steel sheet.
特開昭63−109149号公報や特開昭63−310949号公報で
は容器底部での亜鉛浴の保持に電磁力を利用しており、
特開昭63−109148号公報や特開昭63−303045号公報では
容器底部での亜鉛浴の保持に電磁力と静圧シールを併用
している。電磁力をうまく使うことができれば鋼板面へ
の機械的な接触がないので、鋼板表面に欠陥を生成する
こともなく理想的な装置となる。また特開昭63−162847
号公報や特開平１−139744号公報では鋼板をシールロー
ル間に挟持して、溶融金属の流出を抑える手段を提案し
ている。さらに、本出願人は、特開平２−97778号を提
案したが、これは、鋼板との間にわずかの隙間をあけて
シール板を配置した、溶融金属の表面張力と移動する鋼
板面での粘性流を利用して溶融金属の流出を抑える装置
である。JP-A-63-109149 and JP-A-63-310949 use an electromagnetic force to hold a zinc bath at the bottom of a container.
JP-A-63-109148 and JP-A-63-303045 use both an electromagnetic force and a static pressure seal for holding a zinc bath at the bottom of a container. If the electromagnetic force can be used successfully, there is no mechanical contact with the steel sheet surface, and therefore, an ideal device without generating defects on the steel sheet surface. JP-A-63-162847
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H01-139744 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-139744, means for holding a steel sheet between seal rolls to suppress the outflow of molten metal is proposed. Furthermore, the present applicant has proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-97778, which discloses a method in which a sealing plate is arranged with a slight gap between the steel plate and the surface tension of the molten metal and the surface of the moving steel plate. This is a device that uses a viscous flow to suppress the outflow of molten metal.
ところで溶融金属めっき浴中に被めっき鋼板を浸漬す
る目的は鋼板表面上に溶融金属を付着させるとともに、
必要な界面合金属を形成させることである。例えば、溶
融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板では溶融
亜鉛浴中で適切なAl富化層を形成することが、優れため
っき密着性を確保する上で重要なことが知られている。
適切なAl富化層を形成するには、製造する鋼板素材に適
した亜鉛浴の温度、亜鉛浴中でのAl濃度及び浴中に侵入
する鋼板板温等の操業要因ばかりでなく、亜鉛浴中で浸
漬時間のような設備仕様を厳密に管理することが必要で
ある。By the way, the purpose of immersing the steel sheet to be plated in the molten metal plating bath is to attach the molten metal on the steel sheet surface,
The necessary interfacial metal is formed. For example, it is known that in a hot-dip galvanized steel sheet or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, it is important to form an appropriate Al-enriched layer in a hot-dip zinc bath in order to ensure excellent plating adhesion.
In order to form an appropriate Al-enriched layer, not only operating conditions such as the temperature of the zinc bath, the Al concentration in the zinc bath, and the temperature of the steel sheet entering the bath, which are suitable for the steel sheet material to be manufactured, but also the zinc bath It is necessary to strictly control equipment specifications such as the immersion time.
空中ポットのような亜鉛浴において浸漬時間を調整す
るには通板速度とともに、容器内での溶融亜鉛のヘッド
高さを規定することが必要である。しかしながら、特開
昭63−109148号公報や特開昭63−109149号公報では溶融
亜鉛の補給にポンプを使用しているが、ヘッド高さを制
御する機構については何も説明されていない。また特開
昭60−245774号公報の方法では空中ポットの容器に不足
気味の溶融金属を流下させたり、或は空中ポットから過
剰の溶融金属をオーバーフローさせており、厳密なヘッ
ド高さの制御は行われていない。空中ポットを利用した
溶融金属めっきにおいて、これまで厳密なヘッド高さの
制御が行われていないのは空中ポットに関する工業的な
検討がまだ不充分なためと考えられる。To adjust the immersion time in a zinc bath such as an aerial pot, it is necessary to define the head height of the molten zinc in the container together with the passing speed. However, JP-A-63-109148 and JP-A-63-109149 use a pump for replenishing molten zinc, but do not describe any mechanism for controlling the head height. In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-245774, a shortage of molten metal is allowed to flow down into the container of the aerial pot, or excess molten metal is allowed to overflow from the aerial pot. Not done. It is considered that the reason why the strict control of the head height has not been performed so far in the hot-dip metal plating using the aerial pot is that industrial studies on the aerial pot are still insufficient.
［発明が解決しようとする課題］ 溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造に際して、亜鉛浴周辺での従来技術における問題点
を検討した結果、本発明ではシンクロールを省略しなが
ら両面めっきすることを目標にして、空中ポットを製造
装置に採用することとした。亜鉛浴中での浸漬時間を規
定し、Al富化層の生成を調整するための空中ポットにお
けるヘッド高さ制御機構とめっき金属の供給機構とし
て、本発明では次のような制御装置を提案する。[Problems to be Solved by the Invention] In the production of hot-dip galvanized steel sheet and alloyed hot-dip galvanized steel sheet, as a result of examining the problems in the prior art around a zinc bath, the present invention has shown that the sink roll is omitted and the double-side plating is performed. In order to do so, an aerial pot was adopted for the manufacturing apparatus. The present invention proposes the following control device as a head height control mechanism and a plating metal supply mechanism in an aerial pot for regulating the immersion time in a zinc bath and adjusting the generation of an Al-enriched layer. .
本発明は、溶融めっき金属浴を保持した容器の底部に
設けた開口部から被めっき鋼板を連続的に浴中に侵入せ
しめ、めっき金属層の付着した鋼板を浴の上方に引き上
げることによって溶融金属めっき鋼板を製造する溶融金
属めっき鋼板の製造装置に適用され、次の技術手段を採
った。すなわち、 容器に隣接して配設され、容器の内底面位置より低い
位置に内底面を有すると共に下部を容器下部と連通した
めっき金属の溶解炉と、 容器と溶解炉間で溶融めっき金属を循環撹拌する手段
と、 溶解炉内に昇降自在に配設され容器内の溶融金属浴ヘ
ッド高さを調節するプランジャーと、 容器内のヘッド高さを連続的にオンライン測定する湯
面計と、 湯面計の測定結果に基いてプランジャーを昇降させる
制御装置と からなることを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造装
置である。The present invention relates to a method for continuously introducing a steel sheet to be plated into an bath through an opening provided at the bottom of a vessel holding a hot-dip metal bath, and pulling up the steel sheet having a plated metal layer onto the bath. Applied to the manufacturing equipment for hot-dip metal-plated steel sheets that manufacture coated steel sheets, the following technical means were adopted. That is, a plating metal melting furnace which is disposed adjacent to the container, has an inner bottom surface at a position lower than the inner bottom surface position of the container, and has a lower portion communicating with the lower portion of the container, and circulates the molten plating metal between the container and the melting furnace. A stirring means, a plunger which is disposed in the melting furnace so as to be movable up and down and adjusts the height of the molten metal bath head in the vessel, a level gauge for continuously measuring the height of the head in the vessel online, And a control device for raising and lowering the plunger based on the measurement result of the surface gauge.
溶解炉及び容器内の溶融めっき金属の総量をオンライ
ン測定する秤量装置及び秤量装置の測定結果に基づいて
溶解炉内に固体めっき金属の小塊を補給する補給装置を
備えるとさらに好適である。It is further preferable to include a weighing device for online measuring the total amount of the hot-dip coated metal in the melting furnace and the container, and a replenishing device for replenishing small lumps of the solid plated metal into the melting furnace based on the measurement results of the weighing device.
さらに、溶解炉に溶融金属めっき浴の温度調整手段を
設けてもよい。Further, the melting furnace may be provided with a means for adjusting the temperature of the molten metal plating bath.
本発明の具体的構成及び作用について次に説明する。 The specific configuration and operation of the present invention will be described below.
本発明では溶融亜鉛めっき浴の容器として、第１図に
示すような金属溶解炉１を併置した空中ポット８を用い
る。空中ポット８の細部は第２図に示される。すなわち
本装置は、溶融亜鉛浴６を保持する空中ポット８の底部
９の開口部４からシール板５を介して薄鋼板２を連続的
に浸入させて、鋼板２面に溶融亜鉛を付着させてからほ
ぼ垂直方向に通板し、亜鉛浴６上方に設けたガスワイパ
ー７によって鋼板面に付着した過剰の溶融亜鉛を除去し
てめっき鋼板を製造するものである。なお、３はサポー
トロールを示す。In the present invention, an aerial pot 8 provided with a metal melting furnace 1 as shown in FIG. 1 is used as a container for a hot-dip galvanizing bath. Details of the aerial pot 8 are shown in FIG. That is, in this apparatus, the thin steel sheet 2 is continuously penetrated from the opening 4 of the bottom 9 of the aerial pot 8 holding the molten zinc bath 6 via the sealing plate 5 to adhere the molten zinc to the surface of the steel sheet 2. The steel sheet is passed in a substantially vertical direction from above, and an excessive molten zinc adhering to the steel sheet surface is removed by a gas wiper 7 provided above the zinc bath 6 to produce a plated steel sheet. In addition, 3 indicates a support roll.
空中ポット８に隣接してポットの内底面より低い位置
に内底面を有すように連通配置された亜鉛の溶解炉１か
ら溶融亜鉛を空中ポット８に循環させて補給するが、空
中ポット８における溶融亜鉛浴のヘッド高さをオンライ
ン測定する湯面計12を設けるとともに、湯面計12の測定
結果を基に空中ポット８におけるヘッド高さが目標値に
なるように、プランジャー15の押込位置を連続的に制御
するプランジャー駆動制御部13と、駆動制御部13からの
出力に基づいてプランジャー15を連続的に昇降させるプ
ランジャー駆動装置14とを設置し、さらに、溶解炉１と
溶融亜鉛を保持する空中ポット８との間で溶融亜鉛を循
環させるポンプ16を設けた。The molten zinc is circulated from the zinc melting furnace 1 which is disposed adjacent to the aerial pot 8 so as to have an inner bottom surface at a position lower than the inner bottom surface of the pot and is circulated to the aerial pot 8 for replenishment. A level gauge 12 for online measurement of the head height of the molten zinc bath is provided, and the plunger 15 is pushed in so that the head height in the aerial pot 8 becomes a target value based on the measurement result of the level gauge 12. And a plunger drive unit 14 for continuously moving the plunger 15 up and down based on the output from the drive control unit 13. A pump 16 for circulating the molten zinc between the aerial pot 8 holding zinc was provided.
亜鉛溶解炉１の内底面を空中ポット８の内底面より低
い位置に設けることにより、めっき開始前及びめっき終
了後に溶解炉１内のプランジャー15を引き上げておくこ
とで、容易に空中ポット８内の溶融亜鉛を空にすること
ができ、開始終了の操作が迅速に行われる利点を有す
る。By providing the inner bottom surface of the zinc melting furnace 1 at a position lower than the inner bottom surface of the aerial pot 8, the plunger 15 in the melting furnace 1 can be easily pulled up before starting plating and after completion of the plating. This has the advantage that the molten zinc can be emptied and the start and end operations are performed quickly.
ここで溶融亜鉛のヘッド高さを測定する湯面計12とし
ては光学的に測定するレーザー液面計などを有利に用い
ることができる。空中ポット内の溶融亜鉛量を空中ポッ
トとともに秤量し、溶融亜鉛重量からヘッド高さを算出
することも不可能ではないが、溶解炉との接続や通板す
る鋼板の接触による機械的な外乱のために精度の高い測
定は極めて困難である。Here, as the level gauge 12 for measuring the head height of the molten zinc, a laser level gauge for optically measuring can be advantageously used. It is not impossible to measure the amount of molten zinc in the aerial pot together with the aerial pot and calculate the head height from the weight of the molten zinc. Therefore, highly accurate measurement is extremely difficult.
亜鉛浴中に浸漬されるプランジャー15の少なくとも表
面の材質は溶融亜鉛に対する耐溶損性や耐衝撃性に優れ
ていることが必要である。例えば窒化硼素、窒化珪素、
炭化珪素、グラファイト、及び窒化珪素−窒化硼素、炭
化珪素−窒化硼素、アルミナ−グラファイト等のセラミ
ックスを主体とする焼結体及び複合焼結体を単体で用い
るか、或はこれらのセラミックス片で金属ブロック表面
上を被覆して用いたり、或は耐熱金属にセラミックスを
溶射して用いることができる。The material of at least the surface of the plunger 15 immersed in the zinc bath needs to be excellent in erosion resistance and impact resistance to molten zinc. For example, boron nitride, silicon nitride,
A sintered body and a composite sintered body mainly composed of ceramics such as silicon carbide, graphite, and silicon nitride-boron nitride, silicon carbide-boron nitride, and alumina-graphite may be used alone, or a metal piece may be made of these ceramic pieces. It can be used by coating on the block surface, or by spraying ceramics on a heat-resistant metal.
本発明の製造装置を用いて具体的に亜鉛めっき鋼板を
製造する場合、次のように行われる。すなわち、前述し
たように、亜鉛浴６を保持する空中ポット８の底部９の
開口部４からシール板５を介して薄鋼板２を連続的に浸
入させて、鋼板面に溶融亜鉛を付着させてからほぼ垂直
方向に通板し、亜鉛浴６上方に設けたガスワイパー７に
よって鋼板面に付着した過剰の溶融亜鉛を除去する。When a galvanized steel sheet is specifically manufactured using the manufacturing apparatus of the present invention, the following is performed. That is, as described above, the thin steel sheet 2 is continuously penetrated from the opening 4 of the bottom 9 of the aerial pot 8 holding the zinc bath 6 via the sealing plate 5 to adhere the molten zinc to the steel sheet surface. , And the excess molten zinc adhering to the steel sheet surface is removed by a gas wiper 7 provided above the zinc bath 6.
この時、空中ポット８における亜鉛浴のベット高さを
湯面計12によってオンライン測定するとともに、湯面計
12の測定結果を基に、空中ポットにおけるヘッド高さが
目標値になるように、プランジャー制御装置13及びプラ
ンジャー駆動装置14によってプランジャー15を連続的に
昇降させる。このように亜鉛浴のヘッド高さを目標値に
維持した状態において、溶解炉１と亜鉛浴を保持する空
中ポット８との間でポンプ16によって亜鉛浴を循環し撹
拌させる。循環ポンプ16は亜鉛浴の温度や組成を均一に
する働きをもつ。このような循環ポンプは機械式の溶湯
ポンプや電磁ポンプ等が好適に使用出来る。At this time, the bed height of the zinc bath in the aerial pot 8 is measured online by the level gauge 12, and
The plunger 15 is continuously moved up and down by the plunger control device 13 and the plunger drive device 14 based on the measurement result of 12, so that the head height in the aerial pot becomes the target value. With the head height of the zinc bath maintained at the target value, the zinc bath is circulated and stirred by the pump 16 between the melting furnace 1 and the aerial pot 8 holding the zinc bath. The circulation pump 16 has a function of making the temperature and composition of the zinc bath uniform. As such a circulation pump, a mechanical melt pump, an electromagnetic pump, or the like can be suitably used.
また、本発明では前述した製造装置において、さら
に、溶解炉１及び空中ポット８の重量とともに亜鉛浴６
の総量をオンライン測定する秤量装置20、及び秤量装置
20の測定結果を基に亜鉛浴量が目標値になるよう、固体
亜鉛の小塊を溶解炉１に供給する補給部22、補給部22の
運転を制御する運転制御部21を設けることが好ましい。In the present invention, in addition to the weight of the melting furnace 1 and the aerial pot 8, the zinc bath 6
Device 20 for online measurement of total amount of weighing device, and weighing device
It is preferable to provide a replenishing unit 22 for supplying a small lump of solid zinc to the melting furnace 1 and an operation control unit 21 for controlling the operation of the replenishing unit 22 so that the zinc bath amount becomes a target value based on the measurement result of 20. .
このような装置を設けることにより、溶解炉１及び空
中ポット８の重量とともに亜鉛浴６の総量を秤量装置20
によってオンライン測定し、秤装置20の測定結果を基に
亜鉛浴量が目標値になるように、運転制御部21からの出
力に基づいて補給装置22を運転して、固体亜鉛の小塊を
溶解炉１に供給することができ、被めっき鋼板に付着し
て持出されるめっき亜鉛量にバランスする亜鉛の補給が
容易に行える。By providing such a device, the total amount of the zinc bath 6 together with the weight of the melting furnace 1 and the aerial pot 8 can be measured by the weighing device 20.
The replenishing device 22 is operated based on the output from the operation control unit 21 to melt the solid zinc lumps so that the zinc bath amount becomes the target value based on the measurement result of the weighing device 20. It can be supplied to the furnace 1 and can easily supply zinc in balance with the amount of plated zinc adhered to and taken out of the steel plate to be plated.
ここで、溶解炉１及び空中ポット８の重量とともに亜
鉛浴６の総量をオンライン測定する秤量装置20では、通
板する鋼板２の接触や固体亜鉛の投入による機械的な外
乱のために精度の高い秤量は困難であるが、空中ポット
による溶融亜鉛めっきにおいて重要な亜鉛浴６のヘッド
高さは、プランジャー15の押込によって目標値に維持さ
れているので問題はない。Here, the weighing device 20 for online measurement of the total amount of the zinc bath 6 together with the weight of the melting furnace 1 and the aerial pot 8 has high accuracy due to the mechanical disturbance due to the contact of the steel sheet 2 passing through and the input of solid zinc. Although weighing is difficult, there is no problem because the head height of the zinc bath 6, which is important in hot-dip galvanizing with an aerial pot, is maintained at a target value by pushing the plunger 15.
さらに溶融亜鉛量を測定する手段としては、前述の秤
量装置20からの測定結果を用いる代わりに、プランジャ
ー15の押込量と亜鉛浴64のヘッド高さから計算する手段
もある。Further, as a means for measuring the amount of molten zinc, there is also a means for calculating the amount of plunger 15 and the height of the zinc bath 64 instead of using the measurement result from the weighing device 20 described above.
良好な溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を製造するには、亜鉛浴中に鋼板を浸漬した段階で
適切なAl富化層を形成させることが必要である。そのた
めの一つの要因では亜鉛浴の適正な温度管理である。本
発明では、溶融亜鉛の浴温を溶解炉側において調整して
いるが、空中ポット側に加熱装置を設置した場合には、
亜鉛めっきを施す鋼板面での局部的な温度不均一が生じ
やすく、これが「めっきむら」として鋼板の表面欠陥に
なりやすいからである。In order to produce a good hot-dip galvanized steel sheet and an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, it is necessary to form an appropriate Al-enriched layer at a stage where the steel sheet is immersed in a zinc bath. One factor for that is proper temperature control of the zinc bath. In the present invention, the bath temperature of the molten zinc is adjusted on the melting furnace side, but when a heating device is installed on the aerial pot side,
This is because local temperature non-uniformity is likely to occur on the surface of the steel sheet to be galvanized, and this tends to cause “surface unevenness” as a surface defect of the steel sheet.
すなわち、溶解炉に誘導加熱装置を設けることによっ
て、固体亜鉛の投入があっても容易に目標温度に調整す
ることができるのである。That is, by providing an induction heating device in the melting furnace, it is possible to easily adjust the target temperature even when solid zinc is charged.
なお、本発明の装置を用いて溶融金属めっきを行う場
合にも連続的に空中ポット内に浸入してくる鋼板からの
入熱或は抜熱は、金属浴にとって極めて大きな温度変動
因子であるから、空中ポットへの浸入板温はできるだけ
一定であることが必要である。In addition, even when performing the hot-dip metal plating using the apparatus of the present invention, the heat input or heat removal from the steel sheet continuously penetrating into the air pot is an extremely large temperature fluctuation factor for the metal bath. It is necessary that the temperature of the plate entering the aerial pot be as constant as possible.
本発明の実施例では、第１図に示すように、亜鉛浴６
の温度を測定する温度計23、温度計23の温度により加熱
装置25を調整する温度調整装置24を備えた。In the embodiment of the present invention, as shown in FIG.
A thermometer 23 for measuring the temperature of the thermometer 23 and a temperature adjusting device 24 for adjusting the heating device 25 based on the temperature of the thermometer 23 are provided.
次に、本装置を使用して薄鋼板に溶融亜鉛をめっきし
た実施例について説明する。抜幅300mm、板厚0.7mmの極
低炭素鋼板を窒素と水素の混合ガスによる還元性雰囲気
中で800℃において焼鈍してから、465℃まで冷却した
後、デフレクターロールで鋼板の進行を垂直方向に変化
させ、次いでサポートロールで固定してから第１図に示
す空中ポット８の底部にある開口部から浸入させた。空
中ポット８における溶融亜鉛浴のヘッド高さを100mm、
溶融亜鉛浴温を465℃とした状態において、薄鋼板を70m
/分のライン速度で通板し、N2ガスワイパーによって溶
融亜鉛の付着量を45g/m2に制御した。ここで空中ポット
８における溶融亜鉛浴のヘッド高さはレーザ液面計12で
オンライン測定し、ヘッド高さが100mmになるようにプ
ランジャー15の押込量を制御装置13とプランジャー駆動
装置14によって調整したところ、操業中におけるヘッド
高さは100mm±3mm以内に維持された。また溶解炉１と空
中ポット８の重量とともに溶融亜鉛量を秤量装置20によ
って計測し、溶解炉１と空中ポット８内を循環する溶融
亜鉛量が常に300kgになるように、補給装置22を運転し
て固体亜鉛の小塊を溶解炉に投入したところ、操業中に
おける溶融亜鉛量は300kg±10kg以内に維持された。ま
た溶解炉内の誘導加熱装置25、温度調整装置24を用い
て、溶融亜鉛の温度を制御したが、操業中の浴温は465
±２℃であった。以上に述べた状態を維持しながら長時
間にわたって安定なめっき操業を持続することができ
た。Next, a description will be given of an embodiment in which hot zinc is plated on a thin steel plate using the present apparatus. An ultra-low carbon steel sheet with a width of 300 mm and a thickness of 0.7 mm is annealed at 800 ° C in a reducing atmosphere with a mixed gas of nitrogen and hydrogen, then cooled to 465 ° C, and the steel sheet is advanced vertically by a deflector roll. , And then fixed with a support roll, and then penetrated through the opening at the bottom of the aerial pot 8 shown in FIG. The head height of the molten zinc bath in the aerial pot 8 is 100 mm,
With the molten zinc bath temperature set to 465 ° C,
At a line speed of / min, the amount of molten zinc deposited was controlled to 45 g / m 2 by a N 2 gas wiper. Here, the head height of the molten zinc bath in the aerial pot 8 is measured online with a laser liquid level gauge 12, and the pushing amount of the plunger 15 is controlled by the control device 13 and the plunger driving device 14 so that the head height becomes 100 mm. After adjustment, the head height during operation was kept within 100mm ± 3mm. Also, the amount of molten zinc together with the weight of the melting furnace 1 and the aerial pot 8 is measured by the weighing device 20, and the replenishing device 22 is operated so that the amount of molten zinc circulating in the melting furnace 1 and the aerial pot 8 is always 300 kg. When a small lump of solid zinc was introduced into the melting furnace, the amount of molten zinc during operation was maintained within 300 kg ± 10 kg. The temperature of the molten zinc was controlled by using the induction heating device 25 and the temperature control device 24 in the melting furnace.
± 2 ° C. It was possible to maintain a stable plating operation for a long time while maintaining the above-mentioned state.
なお以上の説明においては薄鋼板への溶融亜鉛めっき
の例に関してのみ述べたが、これは本発明の溶融Al及び
溶融Al合金めっき等の他の溶融金属めっきにも適用する
こと、また過剰の溶融金属のワイピングを行った後に鋼
板及びめっき金属層を加熱して合金化することを妨げる
ものではない。In the above description, only the example of hot-dip galvanizing on a thin steel sheet has been described, but this is applicable to other hot-dip metal plating such as hot-dip Al and hot-dip Al alloy plating of the present invention, and excessive hot-dip galvanizing. It does not prevent the steel plate and the plated metal layer from being heated and alloyed after the wiping of the metal.
以上述べたように、本発明の溶融金属めっき鋼板の製
造装置によれば、表面欠陥の原因となりやすいシンクロ
ールなどの浴中機器を用いることなく、溶融亜鉛めっき
鋼板を長時間にわたって安定に製造することができるの
で、産業上の意義は極めて大きい。As described above, according to the apparatus for manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet of the present invention, a hot-dip galvanized steel sheet can be stably manufactured for a long time without using an in-bath apparatus such as a sink roll that easily causes surface defects. Therefore, the industrial significance is extremely large.
第１図は本発明の一実施例の断面の説明図、第２図は第
１図の空中ポットの竪断面の説明図、第３図は従来例の
装置の縦断面の説明図である。 １……溶解炉、２……鋼板 ３……サポートロール、４……開口部 ５……シール板、６……亜鉛浴 ７……ガスワイパー、８……空中ポット ９……底部、10……シンクロール 12……湯面計、13……制御装置 14……駆動装置、15……プランジャー 16……循環ポンプ、20……秤量装置 21……運転制御部、22……補給部 23……温度計、24……温度調整装置 25……加熱装置1 is an explanatory view of a cross section of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a vertical cross section of the aerial pot of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view of a vertical cross section of a conventional apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Melting furnace, 2 ... Steel plate 3 ... Support roll 4, ... Opening 5 ... Seal plate, 6 ... Zinc bath 7 ... Gas wiper, 8 ... Aerial pot 9 ... Bottom, 10 ... … Sink roll 12… Level gauge 13… Control device 14… Drive device 15… Plunger 16… Circulation pump 20… Weighing device 21… Operation control unit 22… Replenishment unit 23 …… Thermometer, 24 …… Temperature control device 25 …… Heating device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−36447（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−356（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−152671（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−176265（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-36447 (JP, A) JP-A-4-356 (JP, A) JP-A-60-15271 (JP, U) JP-A-61-1 176265 (JP, U)
Claims (3)
設けた開口部から被めっき鋼板を連続的に該浴中に侵入
せしめ、めっき金属層の付着した鋼板を該浴の上方に引
き上げることによって溶融金属めっき鋼板を製造する溶
融金属めっき鋼板の製造装置において、 該容器に隣接して配設され該容器の内底面位置より低い
位置に内底面を有すると共に下部を該容器下部と連通し
ためっき金属の溶解炉と、該容器と該溶解炉間で溶融め
っき金属を循環撹拌する手段と、該溶解炉内に昇降自在
に配設され該容器内の溶融金属浴ヘッド高さを調節する
プランジャーと、該容器内の該ヘッド高さを連続的にオ
ンライン測定する湯面計と、該湯面計の測定結果に基い
て該プランジャーを昇降させる制御装置とからなること
を特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造装置。1. A steel plate to be plated is continuously made to enter the bath through an opening provided at the bottom of a container holding a hot-dip metal bath, and the steel plate with the plated metal layer is pulled up above the bath. An apparatus for manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet by manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet according to the present invention, comprising: A melting furnace for metal, means for circulating and stirring the hot-dip plating metal between the vessel and the melting furnace, and a plunger arranged to be movable up and down in the melting furnace to adjust a height of a molten metal bath head in the vessel. Molten metal characterized by comprising: a level gauge for continuously measuring the height of the head in the container online, and a control device for raising and lowering the plunger based on the measurement result of the level gauge. Plated steel Manufacturing equipment.
総量をオンライン測定する秤量装置及び該秤量装置の測
定結果に基づいて該溶解炉内に固体めっき金属の小塊を
補給する補給装置を備えた請求項１記載の溶融金属めっ
き鋼板の製造装置。2. A weighing device for online measurement of the total amount of hot-dip metal in the melting furnace and the vessel, and a replenishing device for replenishing small lumps of solid plating metal in the melting furnace based on the measurement results of the weighing device. The manufacturing apparatus of a hot-dip metal-plated steel sheet according to claim 1, comprising:
解炉に付設した請求項１又は２記載の溶融金属めっき鋼
板の製造装置。3. The apparatus for manufacturing a hot-dip metal-plated steel sheet according to claim 1, wherein a temperature adjusting means for the hot-dip metal plating bath is provided in the melting furnace.
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| JP13968290A JP2613308B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Manufacturing equipment for hot-dip coated steel sheets |
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| JP13968290A JP2613308B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Manufacturing equipment for hot-dip coated steel sheets |
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| JPH0436446A JPH0436446A (en) | 1992-02-06 |
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- 1990-05-31 JP JP13968290A patent/JP2613308B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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