JP4604344B2

JP4604344B2 - 溶融めっき装置

Info

Publication number: JP4604344B2
Application number: JP2000386906A
Authority: JP
Inventors: 和弘大塚; 道彦土屋
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002180221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融めっき装置に関し、とくに、被めっき材へのボトムドロス付着を防止できる溶融めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融めっき操業においては、溶融金属の浴底に堆積したボトムドロスが、浴中を通過する被めっき材の随伴流動圧により巻き上げられて被めっき材に付着し、めっき製品の表面品質を劣化させるという問題がある。この問題の解決手段としては、▲１▼浴底面に格子状のドロス拡散防止体を配置する方法（特開平３−247746号公報）や、▲２▼シンクロールと浴底間にＵ型、Ｚ型等形状の遮蔽板を配置する方法（特開平３−47956 号公報）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記▲１▼の方法では、被めっき材の搬送スピードが大きくなると、ボトムドロスが巻上がってしまう。また、ボトムドロスは、めっき消耗成分を補給するためのインゴット投入場所付近の直下の浴底部分に集中的に堆積するために、該浴底部分では格子状のドロス拡散防止体から溢れ出たボトムドロスが巻上がり、その一部は被メッキ材付着し、また一部はシンクロール下部に付着堆積して、その堆積物がさらに被メッキ材に付着する。したがって、十分な付着防止効果が得られない。
【０００４】
また、前記▲２▼の方法では、前述のようにインゴット投入場所付近の直下の浴底部分に集中的に堆積したボトムドロスが通材スピードの増大に伴って巻上がった時に、それをシンクロールの手前である程度までは捕捉しうるものの、かなりの部分が被めっき材まで達して付着するのを十分に防止することができない。
そこで、本発明は、高速で被めっき材を搬送してもボトムドロスの巻上がりを十分に防止できる溶融めっき装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ボトムドロスの初期堆積場所がインゴット投入場所の直下付近である点に着目し、浴上部のインゴット投入場所を第１堰で仕切ってその直下に優先的に堆積させ、該第１堰の直下を内包する浴底部分を第２堰で仕切ることにより前記目的を達成できることに想到し、本発明をなした。
【０００６】
すなわち、本発明は、溶融金属の浴内に被めっき材を連続的に導入し、シンクロールにより上方に方向転換して浴外へ引き出す溶融めっき装置であって、めっきによる消耗成分を浴内へ補給するインゴット装入手段と、該インゴット装入手段を浴内連通可能に包囲する第１堰と、該第１堰と前記シンクロールとの間の浴底面から前記第１堰側に傾斜して立つ第２堰とを有し、かつ前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θ、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａが、ｘ＋ｙ/tanθ≦ａを満足することを特徴とする溶融めっき装置である。
【０００７】
本発明では、前記第１堰が被めっき材の導入側に位置するものが好ましい。
また、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘが500 〜1000mm、前記第２堰の高さｙが200mm 以上であることが好ましい。
また、前記第２堰の傾斜角度θが30〜60deg であることが好ましい。
また、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θの式ｘ＋ｙ/tanθの値が、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａ以下であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば図１に示すように、被めっき材（例：鋼帯）３をスナウト４内から溶融金属（例：溶融亜鉛）の浴１内に連続的に導入し、シンクロール５により上方に方向転換して浴１外へ引き出す溶融めっき装置（例：溶融亜鉛めっき装置）であって、めっきによる消耗成分を補給するためのインゴット（例：成分調整された亜鉛鋳片）8Aを浴１内へ装入するインゴット装入手段８と、該装入手段８を、例えば該装入手段の周囲に設けた連結孔2Aにより浴１内連通可能に、包囲する第１堰（インゴット堰）２と、該第１堰２と前記シンクロール５との間の浴１底面（浴槽９底面）から前記第１堰２側に傾斜して立つ第２堰（ボトムドロス堰）６とを有して構成される。なお、10はシンクロール５の出側で鋼帯３を保持するサポートロールである。
【０００９】
本発明では、第１堰２の存在により、インゴット8Aから発生するボトムドロス７の初期堆積場所が第１堰２の直下およびその近傍の浴１底部に制限され、また、インゴット8Aから生じたトップドロス（図示しない）が第１堰２内の浴面上に停留する。なお、インゴット装入手段および第１堰は、公知のもの（例えば特開平５−186857号公報参照）を用いて構成できる。
【００１０】
さらに、第２堰６の存在により、前記初期堆積場所が囲い込まれて、該囲い内に堆積したボトムドロス７が鋼帯３の随伴流動圧により巻き上げられて拡散するのを有効に防止できる。かかる効果を得るには、第２堰６は、第１堰２とシンクロール５との間の浴槽９底面から第１堰２側に傾斜して立つように設置する必要がある。第２堰６が、第１堰２とシンクロール５との間の範囲外に位置するか、または、浴槽９底面から垂直にもしくはシンクロール５側に傾斜して立つのでは、その効果に乏しい。
【００１１】
第２堰の浴槽底への固定は、溶接、ボルト締結などで行ってもよく、また、十分な自重と安定性（例えば底板付きとする等）をもたせて単に定置してもよい。なお、第２堰は、図１のように浴槽の全幅に巡らすのが好ましいが、これに限らず、前記初期堆積場所を例えばコの字形等に取り囲む等、適宜の囲い形態としてもよい。
【００１２】
また、本発明では、インゴット8Aからの補給成分を鋼帯３の周囲により速く、より均一に給付するためには、前記溶出成分をシンクロール５入側に向かう通材随伴流に乗せる方が良いことから、第１堰２は、鋼帯３の導入側に配置するのが好ましい。
また、本発明では、第１堰２と第２堰６との水平距離ｘ（図２参照）が500 〜1000mm、前記第２堰の高さｙ（図２参照）が200mm 以上であることが好ましい。
【００１３】
ｘが500 mm未満では、ボトムドロスの初期堆積領域が第２堰６の囲い域よりも大きくなる場合が生じ、該囲い域からはみ出して堆積したボトムドロスが巻き上げられる。一方、ｘが1000mm超では、前記囲い域内の上方開口部分が広がりすぎて随伴流動圧を減衰させ難くなり、同囲い域内のボトムドロスが巻上がりやすくなる。したがって、ｘは500 〜1000mmとするのが好ましい。
【００１４】
また、ｙが200mm 未満では、初期に堆積するボトムドロスが第２堰６を乗り越えてその囲い域外に溢れ出る可能性がある。よって、ｙは200mm 以上とするのが好ましい。なお、より好ましくはｙは300mm 以上である。
ただし、ｙが、第１堰２下端高さＨ（図２に定義を示す）よりも大きい場合は、インゴット8Aから鋼帯３周辺への成分補給の流れが停滞しがちになるため、ｙはＨ以下に抑えることが望ましい。
【００１５】
また、本発明では、第２堰６の傾斜角度θ（図２参照）が30〜60deg であることが好ましい。
θが60deg 超では、囲い域内に作用する随伴流動圧を減衰させる効果が小さくなってボトムドロスが巻上がりやすくなる。一方、θが30deg 未満では、前記効果が飽和し、第２堰６が無駄に大規模化することになる。よって、θは30〜60deg とするのが好ましい。
【００１６】
また、本発明では、前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θの式ｘ＋ｙ/tanθの値が、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａ（図２参照）以下である。
式ｘ＋ｙ/tanθの値がａ超では、第２堰６がシンクロール５に近寄り過ぎて囲い域内により大きな随伴流動圧が作用し、ボトムドロスが巻上がりやすくなる。よって、ｘ＋ｙ/tanθ≦ａとする。
【００１７】
【実施例】
（比較例）
図２においてａ＝1400mm、Ｈ＝1100mmに設定しかつ第２堰を無くした溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度：0.138 〜0.140 mass％、浴温度：450 〜470 ℃の条件で、厚さ0.8mm ×幅1500mmの鋼帯を溶融亜鉛めっきする操業において、鋼帯の搬送スピードを種々変えた条件で操業し、各条件毎にドロス個数を調査した。
【００１８】
該ドロス個数の調査方法は、めっき製品コイル毎に全幅×長さ500mm のサンプル板をランダムに２枚採取し、該サンプル板の表裏面を目視観察し、検出されたボトムドロス付着物の総個数を単位面積(1m²) 当たりの個数に正規化してドロス個数（個/m²）とする方法を採った（以下同じ）。
その結果、図３に示すように、鋼帯の搬送スピードが60mpm から120mpmへと増加するにつれてドロス個数が１個/m²から22個/m²へと増加した。
【００１９】
（実施例Ａ）
図２においてｘ＝500mm 、ｙ＝300mm 、θ＝30deg 、ａ＝1400mm、Ｈ＝1100mmに設定した溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度、浴温度、鋼帯、鋼帯の搬送スピードは比較例と同一条件として操業し、同様の調査を行った。なお、ｘ＋ｙ/tanθ（=1020mm ）≦ａ（=1400mm ）である。
【００２０】
その結果、図３に示すように、鋼帯の搬送スピードが60mpm から120mpmへと増加してもドロス個数は１個/m²以下に留まった。
（実施例Ｂ）
図２においてｘ、ｙ、θ、ａ、Ｈを表１のように設定した溶融亜鉛めっき装置を用い、浴内Al濃度、浴温度、鋼帯は実施例Ａと同一条件とし、鋼帯の搬送スピードは120mpmと一定にして操業し、同様の調査を行った。
【００２１】
その結果を表１に示す。同表に示されたように、いずれの条件でもドロス個数が17個/m²以下であり、同じ鋼帯搬送スピード120mpmの比較例（22個/m²；図３）よりも良好な結果であった。また、とくにｘ、ｙ、θが好適範囲内のものでは、ドロス個数が２個/m²以下となり、鋼帯へのボトムドロス付着をほぼ完全に防止することができた。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
本発明の溶融めっき装置によれば、高速での被めっき材の搬送を行ってもボトムドロスの巻上がりがほとんど生じなくなり、被めっき材へのボトムドロス付着をほぼ完全に防止できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の一例を示す側断面模式図（ａ）およびそのＡＡ矢視図（ｂ）である。
【図２】ｘ，ｙ，Ｈ，θ，ａの定義説明図である。
【図３】比較例および実施例Ａについてのドロス個数と鋼帯の搬送スピードの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１浴（溶融金属浴、めっき浴）
２第１堰（インゴット堰）
2A 連通孔
３被めっき材（鋼帯）
４スナウト
５シンクロール
６第２堰（ボトムドロス堰）
７ボトムドロス
８インゴット装入手段
8A インゴット
９浴槽
10 サポートロール

Claims

溶融金属の浴内に被めっき材を連続的に導入し、シンクロールにより上方に方向転換して浴外へ引き出す溶融めっき装置であって、めっきによる消耗成分を浴内へ補給するインゴット装入手段と、該インゴット装入手段を浴内連通可能に包囲する第１堰と、該第１堰と前記シンクロールとの間の浴底面から前記第１堰側に傾斜して立つ第２堰とを有し、かつ前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘ、前記第２堰の高さｙ、前記第２堰の傾斜角度θ、前記シンクロールと前記第１堰との水平距離ａが、ｘ＋ｙ/tanθ≦ａを満足することを特徴とする溶融めっき装置。
前記第１堰が被めっき材の導入側に位置する請求項１記載の溶融めっき装置。
前記第１堰と前記第２堰との水平距離ｘが500 〜1000mm、前記第２堰の高さｙが200mm 以上である請求項１または２に記載の溶融めっき装置。
前記第２堰の傾斜角度θが30〜60deg である請求項１〜３のいずれかに記載の溶融めっき装置。