JPH02217453A - 溶融金属めっきにおけるめっき鋼帯の後処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は溶融金属めっきにおけるめっき洞）；）の後処
理方法に関するものである。

〈従来の技術〉 熔融金属めっき鋼帯の多くは、予め清浄にした銅帯を溶
融金属を充填した槽に連続的に導入し、同槽内でめっき
した後ガスワイピングあるいはロール絞すなどの方法に
より目付ｆｉｔを調整して製造されている０例えば、ｔ
Ｐｉ融亜鉛亜鉛き鋼、４１Ｆを製造する場合、一般的に
は還元性雰囲気の加熱炉内で綱帯表面を清浄にし、めっ
きに適する鋼帯温度とした後、４５０〜４９０°Ｃ程度
にｌｌ１節した溶融亜鉛めっき槽に誘導して該槽内でめ
っきし、次いで後処理としてめっきした鋼（１１表面に
空気・窒素あるいは蒸気などを吹き付けるいわゆるガス
ワイピングにより目付量を調整していた（特公昭５５−
４８１０２号公報、特開昭５４−８１２５号公報参照）
。

ガスワイピング法によるめっき付着量調整の概念的原理
は、溶融亜鉛めっき槽よりほぼ垂直に立ち上った調帯の
搬送ラインに、該ラインを両端に挟むスリット状のノズ
ルを配設して、めっき槽を通過しためっき鋼帯にワイピ
ング用のガスを連続的に吹き付けることにより鋼帯表面
に付着し上昇せんとする溶融亜鉛の上昇流を該ガスの衝
突エネルギーにより阻止し、その結果としてめっき付着
量を調整しようとするものである。

ところでガスワイピング法には次のような問題があった
。

すなわち、銅帯に付着し上昇せんとする熔融亜鉛の量は
、銅帯の速度すなわちラインスピードが高速になるに連
れて多くなり、同一ガスワイピング条件ではラインスピ
ードが高速はどめっき付着量調整後のめっき付着量は多
くなる。

このためこのような高速下においてめっき付着量を少な
くするためにはワイピングガスのＵｉ突エネルギーを高
める、すなわち、スリット状ノズルより吹き出すガス速
度を速めたり、あるいはガス量を多くしたりガスの下方
分流骨を高速にするなどの工夫が必要であった。

しかし、これによってめっきした後の銅帯表面にスプラ
ッシュが発生ずるなどのトラブルが起こるために、銅帯
のラインスピードを高めた状態でめっき付着Ｍを少なく
するには自ずと限界があり生産性を向上させるのが困難
であった。

また、ガスワイピング法では、ａ−ルコータ法やロール
絞り法においても同様であるが、めっき処理後の鋼（１
Ｆ表面に、めっき槽内に浮遊している煉瓦屑やドロスな
どの固形物が付着し、いわゆる異物付着欠陥として表面
外観あるいは品質特性が劣化する等の問題があった。こ
れはめっき槽を通過した鋼（）に付着し上昇せんとする
溶融金属の−に昇流に上記煉瓦屑やドロスなどの固形物
が巻き込まれ、めっき付着■調整後のめっき鋼帯に残存
したものである。とくにロール絞り法においては絞りロ
ール面の欠↑ｈあるいはロール面に異物が堆積するため
外観不良が頻繁に生じる不利があった。

かかる問題点を解消するために、めっき槽を経ためっき
鋼４ｉＦに、めっき金属と同一又は均等組成の溶融金属
を、めっき運出側の鋼帯搬送ラインに設けた一対のスリ
ット状ノズルを介して吹き付けることを特徴とする溶融
金属めっきにおけるめっき鋼４（Ｆの後処理方法が、特
開昭６３−１０９１５０号公報に開示されている。同技
術は、めっき付着量を削減することには十分な効果を発
揮し、Ｆｅ−Ａｔ系。

あるいはＰｅ−Ｚｎ系の合金を主体としてなるドロスお
よびレンガ屑などのめっき面への付着抑制には同技術が
目標とした水準を達成し得ることが６１　！Ｗされた。

しかし、同技術を用いて連続長時間の操業を経験した結
果、これまで経験し得なかった新たなドロスの付着が認
められた。このドロスについて詳細に調査したところ、
ドロスの特徴は微細なＺｎＯ系、Ａｔ−Ｏ系の酸化物が
集合しかつ金属亜鉛がその周辺を取巻く態様を示すこと
が判った。さらに、このドロスの生成機構を詳細に研究
したところ、この種のドロスは、同技術が溶融亜鉛をス
リット状ノズルを介して吹きつける際、吹き付けた溶融
亜鉛が下方に位置する熔融金属めっき槽の熔融金属面に
落下したとき、金属面を激しく動）書させることによっ
て生じ、このとき落下する溶融亜鉛あるいはめっき槽内
溶融亜鉛が酸化することが４１１つな。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述の如き、新たなドロスの発生と銅帯への付着は、溶
融金属槽の溶融金属面の激しい動揺に起因して生ずると
いう認識に基づき、本発明の目的は特開昭６３−１０９
１５０号公報に開示の技術が目標とするところの高生産
性、めっき面の美麗性をＩｔなうことなく、新たなドロ
スの発生と銅帯への付着を抑制する技術を提案するもの
である。

〈課題を解決するだめの手段〉 すなわち、本発明は、めっき槽を経ためっき鋼１１）に
、めっき金属と同一又は均等組成の溶融金属を、めっき
運出側の鋼（ｊＦ搬送ラインに設りた−・対のスリット
状ノズルを介して吹き付け、次いで該ノズルの上方に設
けたワイピングノズルを介してガスを吹き付けるに際し
、該ノズルと該ワイピングノズルおよびめっき槽溶融金
属面とを囲むシールボックスを設け、該ワイピングノズ
ルに非酸化性ガスを供給し、付着量を調整するとともに
、該シールボックス内を正圧に好ましくは＋５１１１１
＋ＸＯ以上に制御することを特１牧とする溶融金属めっ
きにおけるめっき鋼帯の後処理方法である。

〈作　用〉 前述の特開昭６３−１０９１５０号公報に開示された技
術は、めっき付着量を削減する効果すなわち、溶融金属
めっきの高生産性化には大きく寄与するが、Ｚｎ−０系
酸化物等のドロスの発生を抑制する点において不完全で
ある。そこで、Ｚｎ−０系、Ａ！−０系等の酸化物の生
成を抑制する技術の開発を図った。

その結果、付着量調整用ワイピングノズルとスリット状
ノズルとをシールボックスで囲み、かつワイピングノズ
ルから非酸化性ガスを供給し内部を正圧に保つことによ
って、付着量の調整と非酸化性雰囲気の創製とを同時に
達成できること、また付着量削減効果がさらに顕著とな
る副次的効果も認められるなどの知見を得た。

また、シールボックス内を好適な非酸化性水準を得るに
際してシールボックスに設けた鋼帯出口の開口度を！Ｐ
１節して、内圧を＋５閤１１□０以上とすることによっ
て、本発明の目的をさらに効果的に達成し得ることを見
出した。

なお、シールボックスの内圧を正圧に好ましくは→−５
ｖａ　ｌｌｌ０以上にすることによって、発明の目的ず
なわちＺｎ−０系酸化物等のドロスの発生を抑制し、付
着量を削減する効果を付与することが可能となる理由に
ついては、シールボックス内の内圧を高めることにより
、開口部からの空気の浸入が抑制され、シールボックス
内の酸素分ｍが低下するためと思われる。

発明者の研究によれば、付着ｆｆｌ調整のためにワイピ
ングノズルから供給される窒素、アルゴン等のガス量は
、通常目標付着量に応じて増減されるので、シールボッ
クスの開口度が一定であれば、ワイピングガス量が少な
いときには、内圧が低下し、開口部（鋼帯出口）から空
気のシールボックス内への浸入は避けられず、好適な非
酸化性水準（酸素濃度）を得ることができない、また、
ワイピングガス量が多いときには、内圧が異常に高くな
り、空気の浸入は相対的に減少するが、開口部から流出
するガス流の影響と思われるめっき面の風紋模様が生じ
、美的外観が川なねれる。

従って、シールボックスの開口部は、ワイピングガス供
給ｍに応じた開口度とする必要がある。

好適な開口度は内圧が５ｍ１１．Ｏ〜１００　ｒｍ　Ｉ
ｔ　ｔ　Ｏの範囲となるように設定すべきである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず第１図はめっき鋼帯の製造ラインの要部を模式的に
示したもので、図において１は溶融金属を充填しである
めっき槽、２はインライン連続焼鈍炉、３は銅帯、４は
ジンクロール、５はめっき槽１の出側の鋼帯搬送ライン
に設けた一対の゛スリット状ノズルで、このノズル５は
、めっき槽１の熔融金属を供給するための圧送ポンプ６
、ヘッダ７及び吐出速度調整器８と連結しており、めっ
き槽ｌを経た鋼４ｉＦ　３の表面に溶融金属を吹き付け
るようになっている。また９は鋼帯３の表面に窒素アル
ゴンなどの非酸化性ガスを吹き付けるためのワイピング
ノズル、１０はワイピングノズル９用のへラダーである
。１１は、スリット状ノズル５とワイピングノズル９お
よびめっき槽溶融金属面とを囲むシールボックスである
。

インライン連続焼鈍炉２にて予め清浄にされた鋼帯３は
めっき槽１を通過することによりめっき鋼帯となる０本
発明ではとくにめっき槽ｌを経た綱帯３に酸槽１の出側
でノズル５により溶融金属を吹き付けめっき鋼帯の後処
理を行うものである。

シールボックス１１内にワイピングノズル９およびスリ
ット状ノズル５を設け、かつワイピングノズル９から非
酸化性ガスを供給することによって、付着ｆｆｉ調整と
Ｚｎ−０等酸化物の抑制とを行うことができる。

なお、第１図にはめっき鋼４１）３に吹き付ける溶融金
属をめっき槽１より供給した例を示したが、めっき槽１
以外の別系統より供給することもできる。またこのよう
な溶融金属を加熱して少なくともめっき槽１に充填しで
ある溶融金属の温度よりも高い温度に調整すれば粘性が
低下しその結果ガスワイピングの効果を一層高めること
ができる。

さらにめっき槽１の溶融金属とはわずかに異なる組成の
ものを吹き付けることによって、めっき槽ｌを経ためっ
き鋼帯とは異なる組成のめっき層を有するめっき鋼帯を
得ることができる。

また、第１図は、シールボックス１１がめつき槽の溶融
金属面の全面を被っていないが全面でもよく、この場合
、酸化物発生量がさらに減少し、溶融金属の無駄な消費
が抑制される。

さらに連続焼鈍炉２とシールボックス１１とを連結して
もよく、この場合、焼鈍炉２、シールボックス１１の各
部の操業中の補修等を考慮して、両者間に隔壁を設ける
ことが望ましい。

また、シールボックス内の酸素濃度は低いほど好ましい
が、約１０００ｕ以下であれば、濃度差による酸化物系
ドロス及び付着量削減の効果には差は殆ど認められず、
さらに約１００−以下にすればめつき槽中の溶融金属面
からの亜鉛の蒸気化量が多くなり、シールボックスｌｌ
内でめっき面に付着するなど美的外観上好ましくない現
象が生ずることも経験した。

さらに、シールボックス１１に設けた鋼帯出口１２は、
第１図に示すように鋼（）を全周゛方向から取囲む構造
とし、これにｇｉｌ’ｔｉＦ　（厚み方向）をはさむよ
うにｌ［１３を設けて、この蓋の開度を！ｌ！節するこ
とによって、シールボックスの内圧を制御することがで
きる。

〈実施例〉 ゼンシマ一方式の溶融亜鉛めっき鋼帯連続製造設備を適
用して、第１図に示す本発明の方法および第２図に示す
従来の方法とを行い、生産性及び鋼帯上のＺｎ−０系、
ＡＩ−〇系酸化物ドロス付着量とを比較した。ただし、
本発明例において、シールボックス内酸素濃度を４００
−としたが、１００〜１０００％の範囲では酸化物生成
の抑制効果に有位差が認められなかった。

表−１に本発明例と従来例のめっき条件及び後処理条件
を示した。

第３図は、めっき処理における生産性の指標としてライ
ンスピードとめっき付着量の下限界との関係を示すグラ
フである。ここでめっき付着量の下限界とは、スプラッ
シュの付着が生じない最少めっき付着量である。第３図
より明らかなように例えばめっき付着量を６０　ｇ　／
　ｒｒ（とする場合、従来ではライン速度を１８０ｍ／
分とする必要があるが、本発明による処理の場合には２
００ｍ／分の高速でできるので、生産性が上昇する。

また、表−２に示すように酸化物系ドロスも大幅に減少
することが判る。

表−１ 〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明により溶融金属めっきの生産
性を上昇できるばかりでなく、めっき品質の向上もはか
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用されるめっき鋼帯製造ラインの要
部模式図、第２図は従来のめっき鋼帯製造ラインの要部
模式図、第３図はラインスピードとめっき付着量の下限
界を示すグラフである。 ・・・インライン連続焼鈍炉、 ４・・・ジンクロール、 ７・・・ヘッダ、 ９・・・ワイビングノ゛ズル、 １１・・・シールボックス、 １３・・・蓋。 １・・・めっき槽、　　２ ３・・・銅　帯、 ５・・・スリット状ノズル、 ８・・・吐出速度調整器、 １０・・・ヘッダ、 １２・・・鋼帯出口、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、めっき槽を経ためっき鋼帯に、めっき金属と同一又
   は均等組成の溶融金属を、めっき槽出側の鋼帯搬送ライ
   ンに設けた一対のスリット状ノズルを介して吹き付け、
   次いで該ノズルの上方に設けたワイピングノズルを介し
   てガスを吹き付けるに際し、該ノズルと該ワイピングノ
   ズルおよびめっき槽溶融金属面とを囲むシールボックス
   を設け、該ワイピングノズルに非酸化性ガスを供給し、
   付着量を調整するとともに、該シールボックス内を正圧
   に保つことを特徴とする溶融金属めっきにおけるめっき
   鋼帯の後処理方法。 ２、シールボックス内圧を＋５ｍｍＨ＿２Ｏ以上に制御
   することを特徴とする請求項１記載の溶融金属めっきに
   おけるめっき鋼帯の後処理方法。