JP4276369B2

JP4276369B2 - Uniform application method of liquid to steel plate

Info

Publication number: JP4276369B2
Application number: JP2000324501A
Authority: JP
Inventors: 健一吉田; 茂平野; 毅晴片岡; 季仁楠田; 和成長谷川
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2020-10-24
Also published as: JP2002126614A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板への処理液の連続塗布方法、なかんずくめっき前鋼板またはめっき後鋼板の表面処理液の連続塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行する鋼板に表面処理液をはじめとする液体の塗布方法として、例えば特開昭６１−９６０８１号公報に示されているように、スプレーノズルで液体を鋼板に噴射することにより１次塗布し、ついで圧下力を調整されたコーターロールにより塗布量調整を行う方法がとられていた。
しかしながら、上記の方法では、図６に示すように、表面処理液の粘性によりコーターロール１出側で局所的に液切れ不良部３が生じて塗布量過多の部分が発生し、鋼板の走行方向に筋状模様等と称される塗布量むらが発生する。
【０００３】
また、特に鋼板上へ液体の塗布量がごく少量でコーターロール１にて切る表面処理液の過剰分が多い場合、液切れ部４で気泡が発生し、気泡がコーターロール１に巻込まれた場合に気泡の部分で塗布量が減少し、塗布量むらが発生する。
さらにこれらの問題は塗布の高速化により助長される傾向があり、表面処理液を安定かつ均一に高速塗布するためには多くの問題が残されていた。
【０００４】
一方、鋼板上へ均一に液体を塗布する方法として、例えば特開昭５４−１２７９３５号公報に示されるように、コーティングロールのロール相互をオフセット状に設置して塗布量の均一化を施す方法が試みられている。
しかし、この方法ではオフセット状に設置されたコーティングロールで平均塗布量の調節も施すため平均塗布量を数ｇ／ｍ² 以下の範囲に調節を施すことは困難であり、例えば１ｇ／ｍ² 以下というごく少量の平均塗布量が要求されるときには適用できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記課題を有利に解決するものであり、表面処理液の平均塗布量を精度よく調節しながら、高速塗布においても筋状模様等と称されるような塗布量むらおよび／または気泡の巻込みによる塗布量むらを防止することで鋼板への表面処理液の安定かつ均一な高速塗布を可能としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による鋼板への表面処理液の塗布方法の要旨は次の通りである。
（１）コーターロールを用いてその圧下力を制御することにより表面処理液の平均塗布量の調節を高精度に施す。（２）平均塗布量の調節後均しロールの使用により塗布量の均一化を施す。（３）二対のコーターロールを用いてその圧下力を独立に制御することにより、表面処理液の過剰分の液切りを２段階にて行ない塗布量むらの原因となる気泡の発生を抑制する。（４）コーターロールおよび均しロールのうち少なくとも１本のロールの回転速度を鋼板の通板速度と差をつけることで塗布量の均一化を効果的に行う。
尚、本発明において、コーティングロールとは、表面処理液の鋼板への付着量（平均塗布量）に変化を与えるロールをいい、均しロールとは鋼板への付着量には変化を与えずに、鋼板巾方向の付着量分布にのみ変化を与えるロールをいう。
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
鋼板への表面処理を表面処理液の塗布により行う場合、鋼板へ表面特性を付与する表面処理液の平均塗布量を高精度に制御し、かつ鋼板表裏面全面にて均一化することが、安定した表面特性を得るために必要である。しかし、表面処理液の鋼板への連続塗布特に高速塗布において筋状模様等と称されるような塗布量むらおよび／または気泡の巻込みによる塗布量むらが発生し高速安定塗布の阻害となっていた。
【０００８】
本発明者らは、鋼板上での表面処理液の挙動に着目することで前記塗布量むらが発生する機構を詳細に検討した結果、平均塗布量の調節を施す工程での局所的な液切れ不良部の存在および気泡の発生が塗布量むらの発生に強く影響し、平均塗布量の調整を施す工程の改善および塗布量の均一化を施す工程を付与することが高速安定塗布の重要な要因であることを見出した。
【０００９】
以下、本発明について図面に従って説明する。図１〜図２は本発明に係る鋼板への表面処理液の塗布方法および装置の一例を示す略断面図である。この図１〜図２に示すように、スプレー５で鋼板２の表裏面に表面処理液を連続的に供給し（スプレー法）、一対あるいは二対のコーターロール１を用いてその圧下力を制御することにより平均塗布量の調節を施し、さらにコーターロール１の後にオフセット状かつ鋼板走行位置に対して鋼板側へ押し付けた位置に設けた均しロール６を用いることにより塗布量の均一化を施す。
【００１０】
なお、表面処理液の連続的な供給は、図２に示すように、鋼板を表面処理液槽７に浸漬後引き上げることでも行うことができる。
【００１１】
スプレー法により鋼板へ表面処理液を連続的に供給する場合、表面処理液が鋼板の巾方向にほぼ均等にスプレーされるのが望ましい。巾方向のスプレー量が大きく異なるとコーターロール１での液切りにも巾方向の差が生じ塗布量むらの原因となる。また、スプレー量は最終的な塗布量に対して数倍から数十倍の範囲で選択できる。コーターロール１の圧下力平均塗布量を精度よく決定し、その圧下力は０〜６ｋｇｆ／ｍ² の範囲で制御されるのが望ましい。圧下力が高いほど鋼板上の液膜厚は小さくなる。すなわち、塗布量が少なくなるが、圧下力が６ｋｇｆ／ｃｍ² 超ではコーターロール１の破損を招く恐れがあるので望ましくない。
【００１２】
また、コーターロール１で特に鋼板上へ液体の最終的な塗布量がごく少量でコーターロール１にて切る表面処理液の過剰分が多い場合、液切れ部４で気泡が発生し、気泡がコーターロール１に巻込まれた際に気泡の部分で塗布量が減少し、塗布量むらが発生する。この場合は必要に応じて二対のコーターロール１を用いて段階的に表面処理液の過剰分を切ることで液切れ部４での気泡発生を抑制することができる。
【００１３】
このとき二対のコーターロール１の圧下力は０〜６ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で独立に制御され、鋼板上の平均塗布量は２段目のコーターロール１の圧下力により決定される。圧下力が高いほど鋼板上の液膜厚は小さくなる。すなわち、塗布量が少なくなるが、圧下力が６ｋｇｆ／ｃｍ² 超ではコーターロール１の破損を招く恐れがあるので望ましくない。
【００１４】
また、液切れ部４で気泡が発生し、気泡がコーターロール１に巻込まれた際に気泡の部分で塗布量が減少し塗布量むらとして最終的に影響が現れるのは２段目のコーターロール１であるため、１段目のコーターロール１で２段目のコーターロール１において鋼板の巾方向にわたって最終的な平均塗布量を確保できる程度の塗布量にまで液切りし、２段目のコーターロール１の液切り量は少量にとどめることが望ましい。
【００１５】
図３は図２の均しロール部の詳細を示す略断面図である。この図に示すように、均しロール６で塗布量の均一化を行う場合、均しロール６はそのロール径を３０ｍｍ〜２００ｍｍとし、コーターロール１の後にオフセット量ｈ＝１０ｍｍ〜５００ｍｍにてオフセット状に設置する。このようにオフセット状に設置することで均しロール６は鋼板上の表面処理液を液切りせず、コーターロール１にて調節した平均塗布量を乱さずに塗布量の均一化の程度を更に上げることができる。
【００１６】
また、均しロール６と鋼板２との接触を確実にするため、均しロール６が存在しないときの鋼板の走行位置９に対して押込み量ｄ＝１ｍｍ〜２０ｍｍ程度鋼板側へ押込んだ位置に均しロール６を設置する。これにより、例えば鋼板２の巾方向のたわみ等による均しロール６との接触不良を回避することができる。
【００１７】
塗布量の均一化に関しては、コーターロール１、均しロール６のうち少なくとも１本のロールの回転速度と鋼板の走行速度との間に差をつけることにより塗布量の均一化を効果的に行うことができる。
【００１８】
【実施例】
次に実施例について述べる。垂直方向に走行する鋼板に有機樹脂を含む水溶液（表面処理液）をスプレー法にて供給し、表１に示す塗布条件で表面処理液を塗布した。次に塗布量むらを有機樹脂の塗布形態として目視化するため表面処理液を塗布後直ちに１４０℃の乾燥炉に挿入し水分を乾燥させた。
表１からも分かるように、従来法では通板速度６０ｍｐｍにおいても塗布量むらが生じ（条件Ｅ）、１００ｍｐｍまで上げると更に激しい塗布量むらが発生した（条件Ｆ）。
本発明による方法（条件Ａ〜Ｄ）では、１００ｍｐｍにおいていずれも塗布量むらの発生がないか、または軽減された。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の一対または二対のコーターロールでの平均塗布量の調整および均しロールによる塗布量の均一化を施すことにより、鋼板への表面処理液の安定かつ均一な高速塗布が可能となった。その結果、被膜のばらつきが小さい品質の優れた表面処理鋼板を高効率で生産可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼板への表面処理液の塗布方法の一例を示す略断面図。
【図２】本発明に係る鋼板への表面処理液の塗布方法の一例を示す略断面図。
【図３】図２の均しロール部の詳細を示す略断面図。
【図４】コーターロールでの液切れを模式的に示す略断面図である。
【符号の説明】
１コーターロール
２鋼板
３コーターロール出側の局所的な液切れ不良部
４液切れ部
５スプレー
６均しロール
７表面処理液槽
８表面処理液槽シンクロール
９均しロールを設置する前の鋼板の走行位置
１０均しロールを設置した後の鋼板の走行位置
ｄ押込み量
ｈオフセット量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for continuously applying a treatment liquid to a steel sheet, and more particularly to a method for continuously applying a surface treatment liquid to a steel plate before plating or a steel plate after plating.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of applying a liquid such as a surface treatment liquid to a traveling steel plate, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-96081, primary application is performed by spraying a liquid onto a steel plate with a spray nozzle. Then, a method of adjusting the coating amount with a coater roll whose rolling force is adjusted has been taken.
However, in the above method, as shown in FIG. 6, due to the viscosity of the surface treatment liquid, a liquid shortage defective portion 3 is locally generated on the exit side of the coater roll 1, and an excessively applied amount portion is generated. The coating amount unevenness called a streak pattern or the like occurs.
[0003]
In particular, when the amount of liquid applied onto the steel sheet is very small and there is a large excess of the surface treatment liquid cut by the coater roll 1, bubbles are generated in the liquid cut portion 4, and the bubbles are caught in the coater roll 1. Furthermore, the coating amount is reduced at the bubble portion, and coating amount unevenness occurs.
Furthermore, these problems tend to be promoted by high-speed application, and many problems remain to apply the surface treatment liquid stably and uniformly at high speed.
[0004]
On the other hand, as a method for uniformly applying a liquid onto a steel plate, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-127935, there is a method in which the rolls of coating rolls are installed in an offset shape to uniformize the coating amount. Has been tried.
However, in this method, it is difficult to adjust the average coating amount within a range of several g / m ² or less because the average coating amount is also adjusted with a coating roll installed in an offset shape, for example, 1 g / m ² or less. It was not applicable when a very small average coating amount was required.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention advantageously solves the above-described problems, and evenly adjusts the average coating amount of the surface treatment liquid while accurately adjusting the average coating amount of the surface treatment solution and / or bubbles, which are referred to as streak patterns, etc. even in high-speed coating. By preventing unevenness of the coating amount due to the entanglement, the surface treatment liquid can be stably and uniformly applied to the steel plate at a high speed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The summary of the method of applying the surface treatment liquid to the steel sheet according to the present invention is as follows.
(1) The average coating amount of the surface treatment liquid is adjusted with high accuracy by controlling the rolling force using a coater roll. (2) applying a higher coating amount of homogenized using a leveling after adjustment of the average coating weight roll. (3) By controlling the rolling force independently using two pairs of coater rolls, the excess surface treatment liquid is drained in two stages to suppress the generation of bubbles that cause uneven coating amount. . (4) The coating amount is effectively equalized by making the rotational speed of at least one of the coater roll and the leveling roll different from the sheet passing speed of the steel sheet.
In the present invention, the coating roll refers to a roll that changes the adhesion amount (average coating amount) of the surface treatment liquid to the steel sheet, and the leveling roll does not change the adhesion amount to the steel sheet. The roll which changes only the adhesion amount distribution in the steel plate width direction.
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
When surface treatment is applied to a steel sheet by applying a surface treatment liquid, it is stable to control the average amount of the surface treatment liquid that imparts surface characteristics to the steel sheet with high precision and to make it uniform across the entire surface of the steel sheet. Necessary to obtain improved surface properties. However, continuous application of the surface treatment liquid to the steel sheet, particularly uneven coating amount and / or uneven coating amount due to entrainment of bubbles, which are called streaks in high-speed application, has hindered high-speed stable application. It was.
[0008]
As a result of examining in detail the mechanism that causes the coating amount unevenness by paying attention to the behavior of the surface treatment liquid on the steel sheet, the present inventors have found that local liquid breakage in the process of adjusting the average coating amount. The presence of defective parts and the generation of bubbles strongly influence the occurrence of uneven coating amount, and it is important to improve the process of adjusting the average coating amount and to make the coating amount uniform. I found out.
[0009]
The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 2 are schematic sectional views showing an example of a method and apparatus for applying a surface treatment liquid to a steel sheet according to the present invention. As shown in FIGS. 1 to 2 , the surface treatment liquid is continuously supplied to the front and back surfaces of the steel plate 2 with a spray 5 (spray method), and the rolling force is controlled by using one or two pairs of coater rolls 1. Then, the average coating amount is adjusted, and the coating amount is made uniform by using the leveling roll 6 provided after the coater roll 1 at the position pressed against the steel plate side with respect to the steel plate traveling position in an offset shape. .
[0010]
In addition, the continuous supply of the surface treatment liquid can also be performed by pulling up the steel sheet after being immersed in the surface treatment liquid tank 7 as shown in FIG.
[0011]
When the surface treatment liquid is continuously supplied to the steel sheet by the spray method, it is desirable that the surface treatment liquid is sprayed almost uniformly in the width direction of the steel sheet. If the spray amount in the width direction is greatly different, a difference in the width direction is generated even when the coater roll 1 is drained, resulting in uneven coating amount. The spray amount can be selected in a range of several times to several tens of times the final coating amount. It is desirable that the average amount of rolling force applied to the coater roll 1 is accurately determined, and the rolling force is controlled in the range of 0 to 6 kgf / m ² . The higher the rolling force, the smaller the liquid film thickness on the steel plate. That is, the coating amount decreases, but if the rolling force exceeds 6 kgf / cm ² , the coater roll 1 may be damaged, which is not desirable.
[0012]
In addition, when the coater roll 1 has a very small final application amount of the liquid onto the steel sheet and the surface treatment liquid is excessively cut by the coater roll 1, bubbles are generated in the liquid breakage portion 4, and the bubbles are applied to the coater. When wound on the roll 1, the coating amount decreases at the bubble portion, and uneven coating amount occurs. In this case, it is possible to suppress the generation of bubbles in the liquid breakage portion 4 by cutting off the excess amount of the surface treatment liquid stepwise using two pairs of coater rolls 1 as necessary.
[0013]
At this time, the rolling force of the two pairs of coater rolls 1 is independently controlled in the range of 0 to 6 kgf / cm ² , and the average coating amount on the steel sheet is determined by the rolling force of the second-stage coater roll 1. The higher the rolling force, the smaller the liquid film thickness on the steel plate. That is, the coating amount decreases, but if the rolling force exceeds 6 kgf / cm ² , the coater roll 1 may be damaged, which is not desirable.
[0014]
In addition, when air bubbles are generated in the liquid breakage portion 4 and the air bubbles are wound around the coater roll 1, the coating amount is reduced in the air bubble portion, and the influence of the coating amount unevenness finally appears as the second-stage coater roll. Therefore, the first-stage coater roll 1 is drained to a coating amount that can secure the final average coating amount in the width direction of the steel plate in the second-stage coater roll 1, and the second-stage coater roll 1. It is desirable to keep the amount of liquid drained from the roll 1 small.
[0015]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing details of the leveling roll portion of FIG. As shown in this figure, when uniformizing the coating amount with the leveling roll 6, the leveling roll 6 has a roll diameter of 30 mm to 200 mm, and after the coater roll 1 is offset with an offset amount h = 10 mm to 500 mm. installed in Jo. By installing in an offset manner in this way, the leveling roll 6 does not drain the surface treatment liquid on the steel sheet, and the degree of uniformity of the coating amount is further increased without disturbing the average coating amount adjusted by the coater roll 1. Can be raised.
[0016]
Further, in order to ensure the contact between the leveling roll 6 and the steel plate 2, the position where the pressing amount d = 1 mm to 20 mm is pushed to the steel plate side with respect to the travel position 9 of the steel plate when the leveling roll 6 is not present. you install a leveling roll 6. Thereby, for example, the poor contact with the leveling roll 6 due to the deflection in the width direction of the steel plate 2 can be avoided .
[0017]
For the uniformity of the coating fabric weight, coater roll 1, the uniformity of the coating amount by attaching a difference between the running speed of the rotational speed and the steel sheet of the at least one roll effectively out of leveling rolls 6 It can be carried out.
[0018]
【Example】
Next, examples will be described. An aqueous solution (surface treatment liquid) containing an organic resin was supplied to the steel sheet traveling in the vertical direction by a spray method, and the surface treatment liquid was applied under the application conditions shown in Table 1. Next, in order to visualize the coating amount unevenness as a coating form of the organic resin, it was immediately inserted into a drying furnace at 140 ° C. after applying the surface treatment liquid to dry the moisture.
As can be seen from Table 1, in the conventional method, the coating amount unevenness occurred even at a plate passing speed of 60 mpm (Condition E), and when the pressure was increased to 100 mpm, a more severe coating amount unevenness occurred (Condition F).
In the method according to the present invention (conditions A to D), the coating amount unevenness was not generated or reduced at 100 mpm.
[0019]
[Table 1]

[0020]
【The invention's effect】
Above As noted, by applying the pair or uniform average coating amount of adjustment and leveling coating amount depends on roll with two pairs of coater rolls of the present invention, stable and uniform surface-treatment liquid to the steel sheet High-speed coating became possible. As a result, it is possible to produce a surface-treated steel sheet having excellent quality with small variations in coating film with high efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for applying a surface treatment liquid to a steel sheet according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for applying a surface treatment liquid to a steel sheet according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing details of the leveling roll portion of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing liquid breakage on a coater roll.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coater roll 2 Steel plate 3 Local liquid failure part of the coater roll exit side 4 Liquid cut part 5 Spray 6 Leveling roll 7 Surface treatment liquid tank 8 Surface treatment liquid tank sink roll
Traveling position of the steel plate before installing the 9 smoothing rolls
Travel position of steel plate after installing 10 leveling rolls d Push amount h Offset amount

Claims

鋼板の表裏面上に表面処理液を連続的に供給しながら塗布するに際し、コーティングを行った後にオフセット量を１０〜５００ｍｍ、押込み量１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とした鋼板の進行方向に回転する均しロールを用いてコーティング液塗布量の板幅方向の均一化を図ることを特徴とする鋼板への液体の均一塗布方法。When coating the front and back surfaces of the steel sheet while continuously supplying the surface treatment liquid, after coating , the leveling amount rotates in the direction of travel of the steel sheet with the offset amount being in the range of 10 to 500 mm and the indentation amount of 1 to 20 mm. A method for uniformly applying a liquid to a steel sheet, characterized in that a coating liquid application amount is made uniform in a plate width direction using a roll .

均しロールの径を３０〜２００ｍｍとすることを特徴とする請求項１記載の鋼板への液体の均一塗布方法。Uniformly coating method of liquid to the steel sheet according to claim 1, characterized in that a leveling 30~200mm the diameter of the roll.

コーティング方法としてコーターロールを用いて、その圧下力を０〜６ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲としてコーティングを行い平均塗布量を調節することを特徴とする請求項１または２記載の鋼板への液体の均一塗布方法。3. A uniform application of a liquid to a steel sheet according to claim 1 or 2, wherein a coater roll is used as a coating method, and the average application amount is adjusted by coating with a rolling force of 0 to 6 kgf / cm < ² >. Method.

コーティングするに際し、平均塗布量の調節を、二対のコーターロールを用いて、その圧下力を０〜６ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で独立に制御することにより行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼板への液体の均一塗布方法。Upon coating, the adjustment of the average coating weight, with the two pairs of coaters rolls claim 1-3, characterized in that conducted by controlling independently the rolling force in the range of 0~6kgf / cm ² The uniform coating method of the liquid to the steel plate of any one of these .

鋼板への表面処理液の連続的な供給を、コーターロールの前での表面処理液槽への鋼板の浸漬またはスプレー法にて行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼板への液体の連続塗布方法。The continuous supply of the surface treatment liquid to the steel sheet, in any one of claims 1 to 4, characterized in that at steel dipping or spraying of the surface treatment solution bath in front of coater rolls A method for continuously applying a liquid to the steel sheet described.

コーターロールまたは塗布量の均一化を施す均しロールのうち少なくとも１本のロールの回転速度を鋼板の走行速度と異ならしめることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板への液体の均一塗布方法。The steel plate according to any one of claims 1 to 5, wherein a rotation speed of at least one of the coater roll or the leveling roll for equalizing the coating amount is made different from the traveling speed of the steel sheet. Uniform application method of liquid.