JP3767895B2

JP3767895B2 - Plated steel wire cooling equipment

Info

Publication number: JP3767895B2
Application number: JP2002279088A
Authority: JP
Inventors: 日出夫高橋; 裕矢作; 隆冨室
Original assignee: 北海鋼機株式会社
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP2004115850A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶融金属に浸漬し、めっきを施しためっき鋼線の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属のめっき浴に浸漬してから引き上げられた後のめっき鋼線の冷却は、大気放冷したり、特許第２８５８０４３号では２０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で引き上げつつ気体ないしミストの吹付け角度が１０〜４５°で、吹付け圧力が１〜４ｋｇｆ／ｃｍ2で冷却する方法が示されている。また特許第３１０９９９２号では無酸化ガス絞り部と水冷装置の中間部に、めっき鋼線と平行な空気流によりめっき鋼線の溶融めっき層を凝固点近くまで冷却する強制冷却装置が示されている。それら冷却方法および冷却装置で冷却された後、更に水冷装置によって冷却され、デフレクタロールを通って捲き取られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溶融亜鉛浸漬めっき、溶融亜鉛−アルミニウム合金浸漬めっきおよび溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金浸漬めっきなどでめっき付着量が比較的多い２００ｇ／ｍ2程度以上のめっき製造では、それら溶融金属浸漬めっきでめっきしためっき鋼線を垂直に引き上げつつ冷却する方法が行われている。このめっき鋼線を垂直に引き上げつつ冷却する方法で、めっき表層が凝固点前後になる前に水冷すると水流の力でめっき層に偏りが発生する。めっき付着量が多いほどめっき層の偏りは大きくなる。更にめっき付着量が多い４００ｇ／ｍ2程度以上の場合は水冷装置に届く前にめっき液の垂れが発生する。
【０００４】
旧来の大気放冷後水冷却する方法は、めっき付着量が多いほど大気放冷のみでめっき表層が凝固点前後にするには長時間となるため、水冷却までに長い距離を取っためっき装置が必要となる。また、付着量の多い４００ｇ／ｍ2程度以上ではめっき液の垂れが発生し、均一なめっき層の確保が難しくなる。その解決策として特許第２８５８０４３号および特許第３１０９９９２号などが開示されている。
【０００５】
特許第２８５８０４３号では２０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で引き上げつつ気体ないしミストの吹付け角度が１０〜４５°で吹付け圧力が１〜４ｋｇｆ／ｃｍ2で冷却する方法が示されているが、実施例の装置ではめっき鋼線の少なくとも２方向以上で複数のノズルから気体ないしミストをめっき鋼線に吹付ける装置が示されている。
【０００６】
しかし、この装置はめっき鋼線の同一円周面に対しても複数のノズルで吹付けるため、吹付けられた気体ないしミストをめっき鋼線の同一円周で均一に作用させるのは大変難しく、気体ないしミストによってめっき層が偏肉を起こし易く、めっき鋼線の外観を損ない易い問題が有る。そのため、吹付け角度、吹付け圧力およびノズル配置などの操業条件は限られたものとなる。
【０００７】
この対策として、特許第３１０９９９２号では無酸化ガス絞り部と水冷装置の中間部にめっき鋼線と平行な空気流によりめっき鋼線の溶融めっき層を凝固点近くまで冷却する強制冷却装置が示されているが、この平行な空気流では冷却に作用する空気流はめっき鋼線に近い極限られた空気流のみで、供給空気量に対しめっき鋼線に作用する空気が少量のため、めっき鋼線の溶融めっき層の温度低下は小さく、冷却効率が低い問題が有る。
【０００８】
本発明は前記のような課題を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、めっき鋼線のめっき表層に凹凸模様がなく均一で偏肉の少ないめっき層を確保するのに、少ない気体量で操業条件幅が広くとれる効率の高さめっき鋼線の冷却装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の冷却装置は溶融金属浸漬めっき浴でめっきしためっき鋼線を、内筒ノズルと外筒ノズルで構成した冷却装置内を垂直に引き上げつつ冷却用の気体で冷却するようにしためっき鋼線の冷却装置において、前記冷却装置における内筒ノズルの内側中心部にめっき鋼線を垂直に通過させる空洞を設け、かつ前記内筒ノズル及び外筒ノズルにめっき鋼線の線軸に対し水平な同一平面からめっき鋼線の全周及びめっき鋼線の進む方向と同じ方向に、しかもめっき鋼線と交差するように、冷却用の気体を吹き出させる円錐状隙間からなる内筒スリットを設け、前記めっき鋼線を前記冷却装置における内筒ノズルの空洞中心部を垂直に上方へ通過させる間に前記冷却装置の内筒スリットから前記めっき鋼線に対し冷却用の気体を吹き出しめっき鋼線を冷却するようにしたことを特徴とするめっき鋼線の冷却装置とする。前記に記載のめっき鋼線の冷却装置において、吹きつけられた冷却用の気体が隣接のめっき鋼線に飛散しないように前記内筒ノズルと外筒ノズルで構成した冷却装置の上方に飛散防止カバーを設けたことを特徴とする請求項１記載のめっき鋼線の冷却装置とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
発明の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。図１において、めっき前の鋼線１は、めっき槽２の中の溶融金属３に浸漬し、シンクロール４で垂直方向に鋼線を引き上げ、絞り装置５を経てめっきされためっき鋼線６は、本発明の冷却装置７を経由した後にミストあるいは水冷却装置１３で冷却される。
【００１１】
請求項１発明の冷却装置７は、内筒ノズル８と外筒ノズル９をねじ込みあるいはボルト取りつけで組合せ、円筒スリット状に同一面から冷却用の気体を吹き出させる円筒スリット１０を構成させる。内筒ノズル８の内側は空洞であり、その空洞の中心にめっき鋼線６を通材させる。冷却用の気体を吹き出させる円筒スリット１０は、めっき鋼線の線軸に対して水平な同一平面からめっき鋼線の全周およびめっき鋼線の進む方向と同じ方向に、しかもめっき鋼線と交差するように冷却用の気体を吹き出させるよう円錐状隙間に形成されており、冷却用の気体は供給管１１からこの円錐状隙間を流れ、めっき鋼線に対し同一平面からめっき鋼線６の全周およびめっき鋼線６の進む方向と同じ方向に、しかもめっき鋼線６に交差するように吹き出させる。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図で中心を通材するめっき鋼線６の円周に、気体供給管１１から供給される冷却用の気体を内筒ノズル８および外筒ノズル９で構成された円筒スリット１０から吹付ける。内筒ノズル８および外筒ノズル９で構成される円筒スリット１０の隙間はねじ込み量などで容易に調整できる。
【００１２】
内筒ノズル８および外筒ノズル９の円錐状の角度はめっき鋼線６に交差させる角度αで決め、５°程度以上の角度であればめっき鋼線６に気体が効率良く作用する。めっき付着量、めっき鋼線６が通材する内筒ノズル８の内径および吹付け圧力などにより角度αを決めれば良い。即ち内筒ノズル８の内径が大きい場合、吹付け圧力が低い場合などはめっき鋼線６に気体が作用し易くするため角度αを大きくすればよい。また、めっき条件によって、より冷却を強化したい場合は複数段の配置をすることが出きる。
【００１３】
鋼線めっき製造は、生産能率を上げるため多本数掛けで製造する場合が多い。請求項２の発明は多本数掛けのめっき製造において、冷却装置７でめっき鋼線６に吹付けた気体が、隣接のめっき鋼線に吹付け気体が飛散しないように冷却装置７の上方に飛散防止カバー１２を取りつけることで、それぞれのめっき鋼線のめっき表層に悪影響をきたさないようにしたものである。飛散防止カバー１２は外筒９と繋いで構成しても良い。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１５】
めっきしためっき鋼線を冷却装置の内筒ノズルの内側中心部に設けた空洞の内を垂直に上方へ通過させる間に前記内、外筒ノズルに設けた円錐状隙間からなる円筒スリットから冷却用の気体を前記鋼線の線軸に対し水平な同一平面からめっき鋼線の全集及びめっき鋼線の進む方向と同じ方向に、しかもめっき鋼線と交差するように吹き出しめっき鋼線を冷却するようにしたので、めっき鋼線のめっき表層に凹凸模様がなく、均一で偏肉の少ないめっき層を確保することができ、しかもこれを少ない気体量で無駄なく、操業条件幅が広くとれる効率の高い冷却を行うことができる効果を有するものであり、また吹き付けられた冷却用の気体が隣接のめっき鋼線に飛散しないように内、外筒ノズルで構成した各冷却装置の上方に飛散防止カバーを設けたので、鋼線におけるめっきの冷却を円滑かつ確実に行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を示す説明図である。
【図２】実施例図１のＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
１鋼線
２めっき槽
３溶融金属
４シンクロール
５絞り装置
６めっき鋼線
７本発明冷却装置
８内筒ノズル
９外筒ノズル
１０円筒スリット
１１気体供給管
１２飛散防止カバー
１３水冷却装置
１４デフレクターロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device for a plated steel wire immersed in molten metal and plated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, cooling of a plated steel wire after being pulled up after being immersed in a molten metal plating bath is allowed to cool to the atmosphere, or in Japanese Patent No. 2858043, gas or mist is sprayed while being pulled up at a speed of 20 m / min or more. A method of cooling at an angle of 10 to 45 ° and a spraying pressure of 1 to 4 kgf / cm 2 is shown. Japanese Patent No. 3109992 discloses a forced cooling device that cools a hot-dip plated layer of a plated steel wire to near the freezing point by an air flow parallel to the plated steel wire at an intermediate portion between the non-oxidizing gas throttle portion and the water cooling device. After being cooled by these cooling methods and cooling devices, they are further cooled by a water cooling device and scraped off through a deflector roll.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In plating production of 200 g / m2 or more with relatively large plating adhesion amount such as hot dip dip plating, hot dip zinc-aluminum alloy dip plating, hot dip zinc-aluminum-magnesium alloy dip plating, etc. A method of cooling while pulling a steel wire vertically is performed. In this method of cooling while pulling up the plated steel wire vertically, if the water is cooled before the plating surface layer is around the freezing point, the plating layer is biased by the force of the water flow. The greater the plating adhesion, the greater the bias of the plating layer. Furthermore, when the amount of plating adhesion is about 400 g / m 2 or more, dripping of the plating solution occurs before reaching the water cooling device.
[0004]
The traditional method of water cooling after allowing to cool to the atmosphere is that the more the amount of plating is deposited, the longer it takes for the surface of the plating to be around the freezing point with only air cooling. Necessary. On the other hand, if the adhesion amount is about 400 g / m 2 or more, the plating solution drips, and it is difficult to ensure a uniform plating layer. As a solution to this problem, Japanese Patent No. 2858043 and Japanese Patent No. 3109992 are disclosed.
[0005]
Patent No. 2858043 shows a method of cooling at a spray angle of 10 to 45 ° and a spray pressure of 1 to 4 kgf / cm 2 while pulling up at a speed of 20 m / min or more. In the apparatus, an apparatus for spraying gas or mist from a plurality of nozzles onto the plated steel wire in at least two directions of the plated steel wire is shown.
[0006]
However, since this device sprays the same circumferential surface of the plated steel wire with a plurality of nozzles, it is very difficult to cause the sprayed gas or mist to act uniformly on the same circumference of the plated steel wire, There is a problem that the plating layer is likely to be uneven due to gas or mist, and the appearance of the plated steel wire is easily damaged. Therefore, the operating conditions such as the spray angle, spray pressure, and nozzle arrangement are limited.
[0007]
As a countermeasure, Japanese Patent No. 3109992 shows a forced cooling device that cools the hot-dip coating layer of the plated steel wire to near the freezing point by an air flow parallel to the plated steel wire at the intermediate portion of the non-oxidizing gas throttle portion and the water cooling device. However, in this parallel air flow, the air flow that acts on cooling is only a limited air flow close to the plated steel wire, and the amount of air acting on the plated steel wire is small relative to the supply air amount. There is a problem that the temperature drop of the hot dip plating layer is small and the cooling efficiency is low.
[0008]
The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to ensure a plating layer having a uniform and less uneven thickness on the plating surface layer of the plated steel wire. Furthermore, the present invention provides a cooling device for high-efficiency plated steel wire that can take a wide range of operating conditions with a small amount of gas.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the cooling device of the present invention uses a gas for cooling while vertically pulling up a plated steel wire plated with a molten metal immersion plating bath in a cooling device composed of an inner cylinder nozzle and an outer cylinder nozzle. In the cooling device for the plated steel wire, the cavity is provided in the central portion of the inner cylinder nozzle in the cooling device so that the plated steel wire passes vertically, and the plated steel wire is provided in the inner cylinder nozzle and the outer cylinder nozzle. It consists of a conical gap that blows out a cooling gas from the same plane parallel to the wire axis in the same direction as the entire circumference of the plated steel wire and the direction in which the plated steel wire travels, and also intersects the plated steel wire. A cylinder slit is provided for cooling the plated steel wire from the inner cylinder slit of the cooling device while passing the plated steel wire vertically upward through the center of the cavity of the inner cylinder nozzle in the cooling device. The cooling device of the plated steel wire, characterized in that the plated steel wire blowing gas was set to cool. In the cooling device for the plated steel wire as described above, a scattering prevention cover is provided above the cooling device configured by the inner cylinder nozzle and the outer cylinder nozzle so that the blown cooling gas is not scattered on the adjacent plated steel wire. The plating steel wire cooling device according to claim 1, wherein:
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The mode of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. In FIG. 1, a steel wire 1 before plating is immersed in a molten metal 3 in a plating tank 2, a steel wire is pulled up in a vertical direction by a sink roll 4, and a plated steel wire 6 plated through a drawing device 5 is Then, after passing through the cooling device 7 of the present invention, it is cooled by the mist or water cooling device 13.
[0011]
The cooling device 7 according to the first aspect of the present invention combines the inner cylinder nozzle 8 and the outer cylinder nozzle 9 by screwing or bolting to form a cylindrical slit 10 that blows out a cooling gas from the same surface in a cylindrical slit shape. The inside of the inner cylinder nozzle 8 is a cavity, and the plated steel wire 6 is passed through the center of the cavity. The cylindrical slit 10 for blowing out the cooling gas crosses the plated steel wire in the same direction as the entire circumference of the plated steel wire and the traveling direction of the plated steel wire from the same plane horizontal to the wire axis of the plated steel wire. The cooling gas is formed in the conical gap so as to blow out the cooling gas as described above, and the cooling gas flows through the conical gap from the supply pipe 11 and the entire circumference of the plated steel wire 6 from the same plane with respect to the plated steel wire. And it blows out so that the plating steel wire 6 may be crossed in the same direction as the traveling direction of the plating steel wire 6. 2 shows the cooling gas supplied from the gas supply pipe 11 to the circumference of the plated steel wire 6 passing through the center in the AA arrow view of FIG. It sprays from the cylindrical slit 10 comprised by these. The clearance of the cylindrical slit 10 constituted by the inner cylinder nozzle 8 and the outer cylinder nozzle 9 can be easily adjusted by the screwing amount or the like.
[0012]
The conical angles of the inner cylinder nozzle 8 and the outer cylinder nozzle 9 are determined by an angle α intersecting the plated steel wire 6, and the gas efficiently acts on the plated steel wire 6 if the angle is about 5 ° or more. The angle α may be determined by the amount of plating adhesion, the inner diameter of the inner cylinder nozzle 8 through which the plated steel wire 6 passes and the spraying pressure. That is, when the inner diameter of the inner cylinder nozzle 8 is large, or when the spraying pressure is low, the angle α may be increased in order to make the gas easily act on the plated steel wire 6. Further, depending on the plating conditions, it is possible to arrange a plurality of stages when it is desired to further enhance the cooling.
[0013]
Steel wire plating is often manufactured in multiples to increase production efficiency. According to the second aspect of the present invention, the gas sprayed onto the plated steel wire 6 by the cooling device 7 scatters above the cooling device 7 so that the sprayed gas does not scatter on the adjacent plated steel wire in the production of multiple plating. The prevention cover 12 is attached so as not to adversely affect the plating surface layer of each plated steel wire. The scattering prevention cover 12 may be connected to the outer cylinder 9.
[0014]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0015]
While the plated steel wire is passing vertically upward through the cavity provided in the inner central part of the inner cylinder nozzle of the cooling device, cooling is performed from the cylindrical slit formed by the conical gap provided in the inner and outer cylinder nozzles. In order to cool the blown plated steel wire from the same plane horizontal to the wire axis of the steel wire, in the same direction as the whole of the plated steel wire and the direction in which the plated steel wire proceeds, and so as to intersect the plated steel wire Therefore, there is no uneven pattern on the plating surface layer of the plated steel wire, it is possible to secure a uniform and less uneven plating layer, and it is highly efficient cooling with a small amount of gas and a wide range of operating conditions In order to prevent the sprayed cooling gas from splashing on the adjacent plated steel wire, a scattering prevention cover is provided above each cooling device constituted by the outer cylinder nozzle. Since girder, there is an effect that can be cooled plated in the steel wire smoothly and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example.
2 is an AA arrow view of the embodiment of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel wire 2 Plating tank 3 Molten metal 4 Sink roll 5 Drawing apparatus 6 Plating steel wire 7 Invention cooling device 8 Inner cylinder nozzle 9 Outer cylinder nozzle 10 Cylindrical slit 11 Gas supply pipe 12 Spatter prevention cover 13 Water cooling device 14 Deflector roll

Claims

溶融金属浸漬めっき浴でめっきしためっき鋼線を、内筒ノズルと外筒ノズルで構成した冷却装置内を垂直に引き上げつつ冷却用の気体で冷却するようにしためっき鋼線の冷却装置において、前記冷却装置における内筒ノズルの内側中心部にめっき鋼線を垂直に通過させる空洞を設け、かつ前記内筒ノズル及び外筒ノズルにめっき鋼線の線軸に対し水平な同一平面からめっき鋼線の全周及びめっき鋼線の進む方向と同じ方向に、しかもめっき鋼線と交差するように、冷却用の気体を吹き出させる円錐状隙間からなる内筒スリットを設け、前記めっき鋼線を前記冷却装置における内筒ノズルの空洞中心部を垂直に上方へ通過させる間に前記冷却装置の内筒スリットから前記めっき鋼線に対し冷却用の気体を吹き出しめっき鋼線を冷却するようにしたことを特徴とするめっき鋼線の冷却装置。In the plating steel wire cooling device configured to cool the plating steel wire plated in the molten metal immersion plating bath with a cooling gas while vertically pulling up the inside of the cooling device constituted by the inner cylinder nozzle and the outer cylinder nozzle, A cavity that allows the plated steel wire to pass vertically is provided at the inner central portion of the inner cylinder nozzle in the cooling device, and all of the plated steel wire is formed in the inner cylinder nozzle and the outer cylinder nozzle from the same plane parallel to the wire axis of the plated steel wire. An inner cylinder slit made of a conical gap that blows out a cooling gas is provided in the same direction as the circumference and the direction in which the plated steel wire advances, and also intersects with the plated steel wire, and the plated steel wire is provided in the cooling device. A cooling gas is blown out from the inner cylinder slit of the cooling device to the plated steel wire while passing through the center of the cavity of the inner cylinder nozzle vertically and the plated steel wire is cooled. Cooling device of the plated steel wire, characterized in that.

請求項１に記載のめっき鋼線の冷却装置において、吹きつけられた冷却用の気体が隣接のめっき鋼線に飛散しないように前記内筒ノズルと外筒ノズルで構成した冷却装置の上方に飛散防止カバーを設けたことを特徴とする請求項１記載のめっき鋼線の冷却装置。The plated steel wire cooling device according to claim 1, wherein the sprayed cooling gas is scattered above the cooling device configured by the inner cylinder nozzle and the outer cylinder nozzle so as not to scatter to the adjacent plated steel wire. The plating steel wire cooling device according to claim 1, further comprising a prevention cover.