JPH06116697A - ジェット式のストリッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】走行中の金属帯板からのコーティング剥ぎ取り
を均一、かつ高速度で行なえる装置を提供すること。 【構成】溶融亜鉛、又は溶融したアルミニウム亜鉛合金
のコーティング１９が部分的に剥ぎ取られるべく上昇中
の実質的に鉛直の帯鋼板（ストリップ）１０の各側にそ
れぞれ１組ずつ配置された状態で使用される２組の二連
ノズル式噴射部１２を備えているジェット式のストリッ
ピング装置において、各噴射部１２は前記ストリップを
横断する方向にそれぞれ配置された横長の上部ノズル１
３及び下部ノズル１４と、これらノズルから前記ストリ
ップへ向けてジェット流２０，２１として噴射されるよ
う該ノズルへ加圧ガスを供給する手段１５と、両ノズル
間に配置され前記ストリップとの間に圧力安定域１７を
形成する反力受止め体１６とからなる。下部ジェット流
は水平線から下向きに５゜傾斜している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーティング浴から外
へ走行中の帯状体（以下「ストリップ」という）の表面
へ加圧ガスのジェット流を吹き付けることにより、該ス
トリップから余剰の液状コーティングを除去するために
使用される装置に関する。

【０００２】特に本発明は、連続熱浸漬法メッキ設備に
おいて鋼板ストリップに対し付与される亜鉛又はアルミ
ニウム亜鉛合金コーティングの厚さを制御する目的でな
されたものであり、以下においては主として該観点から
の説明を行なう。しかし本発明の装置は、走行中のいか
なる種類のストリップ基板に対しても、その液状コーテ
ィング制御に利用できるものである。

【０００３】

【従来の技術】典型的な金属コーティング工程では、前
処理ずみのコーティング対象金属ストリップが下降して
溶融金属浴の中へ進入し、該浴中のシンクロールを回っ
て上向きに転じ、浴面直下の少なくとも１つの変向ロー
ルを経てジェット式ストリッピング装置へ至り、該浴上
方の転回ロールを回って外へ取出される。

【０００４】この転回ロールは、コーティング後のスト
リップに接触する最初の固形物体であり、したがってコ
ーティング層は該接触の前に固化を完了してなければな
らない。この種プラントにおける最近の操業速度に鑑
み、ストリップ冷却装置が設けてある場合にも転回ロー
ルを浴面から相当離れた上方に配置し、該ロール到達前
に確実にコーティングが固化するようにしている。

【０００５】従来の一般的なジェット式ストリッピング
装置は、ストリップ幅方向の長いノズルを該ストリップ
の両側にそれぞれ配置することにより水平で実質上平板
形のガスジェットを該ストリップへ吹き付けるように構
成されている。

【０００６】ところで、浴と転回ロールとの間の距離が
大でり、その区域内には何ら支持部材がないため、該ス
トリップは振動する傾向がある。この振動により該スト
リップとノズルとの間の間隔が変動し、その結果コーテ
ィング厚さもも変動するという不都合があった。

【０００７】この問題を解決すべく、ストリップ各側の
各ノズルに代えて二連ノズル式噴射部をそれぞれ採用す
る提案がなされているが、該噴射部は、反力受止め体を
介して平行に配置した上部ノズルと下部ノズルからなる
ものである。

【０００８】このような二連ノズル式装置は、オースト
ラリア特許第５８１０８１号の完全明細書に記載されて
いる。

【０００９】この装置の運転中には、反力受止め体とス
トリップとの間の区域に静圧を生じるが、この区域を、
以下「圧力安定域」と記す。

【００１０】ノズルへのガス供給圧が一定の場合におけ
る圧力安定域内部の圧は、ストリップと反力受止め体と
の間の間隔に大きく左右される。もし両側反力受止め体
の間の中間位置からどちらかの側へストリップがずれる
と、間隔が小となった方の圧力安定域での圧は高くな
り、反対に間隔が大となった方の圧力安定域での圧は低
くなるから、復元力を生じてストリップを中間位置に戻
そうとし、該ストリップの不都合な振動を抑制する。

【００１１】しかし、かかる従来型の二連ノズル式スト
リッピング装置は、ストリップの振動に起因したコーテ
ィング厚の変動を防止する点では効果的であるものの、
コーティング仕上げ面の粗度を悪化させる、という難点
がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の二連ノズル式ス
トリッピング装置については、各二連ノズル式噴射部の
両ノズルからのガスジェット流噴射方向が、何れも圧力
安定域内部へ向け水平線から内側へ傾斜していることが
前述の静圧発生のために必要であると考えられてきた。
以下本明細書中では、この内向き傾斜の角度を「正」の
値で表し、ガス流が圧力安定域の外へ向かう場合の傾斜
角度は「負」の値で表すこととする。

【００１３】本発明に至る研究で明らかになったこと
は、ストリッピング（コーティング剥取作用）の過程は
殆ど下部ジェット流のみによって決まる、という事実で
ある。そして仕上げコーティング面の粗度悪化の主因
が、下部ジェット流の非定常性とストリップ表面への入
射角度の不安定さとにあること、も分かった。

【００１４】そこで、下部ノズルからのジェット流方向
の急変が上記不安定性の原因である、と推測して本発明
に至る種々実験を行なったところ、この仮説の正しいこ
とが確かめられた。

【００１５】更に実験を重ねた結果、従来の考え方、つ
まり各二連ノズル式噴射部における（上下）２ケ所から
のジェット流が少なくとも部分的には互いに対向してい
なければ前述の圧力安定域に静圧を生じさせることがで
きない、という考え方は誤りであることが明らかとなっ
た。即ち、本発明者は、下部ジェット流が下向き、つま
り圧力安定域の外へ向かって傾斜していて傾斜角度が負
の値で表される場合にあっても、該ジェット流が十分な
ガス量でストリップへ入射する限り適度な静圧が得られ
ることを確かめた。

【００１６】したがって本発明の課題は、かかる知見に
基づき、高い運転速度においても良好な表面粗度のコー
ティング仕上げ面を形成できるジェット式のストリッピ
ング装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の装置は、液状コーティングが部分的に剥ぎ
取られるべく上昇中の実質的に鉛直のストリップの各側
にそれぞれ１組ずつ配置された状態で使用される２組の
二連ノズル式噴射部を備えていて、各噴射部は前記スト
リップを横断する方向にそれぞれ配置された横長の上部
ノズル及び下部ノズルと、これらノズルから前記ストリ
ップへ向けてジェット流として噴射されるよう該ノズル
へ加圧ガスを供給する手段と、両ノズル間に配置され前
記ストリップとの間に圧力安定域を形成する反力受止め
体とからなり、前記の各噴射部における下部ノズルから
のジェット流の方向が下向き傾斜、つまり負の傾斜角度
となるよう構成されていることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明者が更に見出したところによれば、上述
のような向きの下部ジェット流は掻き取り作用が顕著に
向上しており、高速度のストリップに対しても所要厚の
コーティングを付与することができ、しかも二連ノズル
式特有のコーティング厚均一度を保持しながら平滑な仕
上げ面を与えるものである。

【００１９】望ましくは、上部ノズルからのジェット流
も下向き、つまり圧力安定域内部へ向かう正の傾斜角度
とする。そして、従来装置に比べ下部ノズルからのガス
流量を増大することにより、前述のストリップ位置安定
化作用が劣る分を補償することが望ましい。

【００２０】各二連ノズル式噴射部の両ノズルへ共通の
プレナムチャンバーなどにより同圧のガスを供給する例
にあっては、各ノズルの出口スリット幅が次の数１の関
係にあるときに上述の「補償」が行なわれる。

【００２１】

【数１】該数１における各変数ｄ1 ，ｄ2 ，α1 ，α2
及びＹは、それぞれ下部ノズルの幅、上部ノズルの幅、
下部ジェット流の傾斜角度、上部ジェット流の傾斜角度
及び前記の反力受止め体とストリップとの間の距離を表
し、該ジェット流の傾斜角度は便宜上上述のごとくに正
又は負の値をとる。

【００２２】数１の右辺第（ロ）項は、ｄ1 とｄ2 の関
係がＹの値による影響を相当程度受けることを示してい
る。しかし実際には、Ｙが５〜２０ｍｍの範囲内の好適
な値をとり、ｄ1 とｄ2 に比べ十分に大であるから、第
（ロ）項の値は「１」に近似でき、ｄ1 とｄ2 の関係
は、右辺第（イ）項に示すようにα1 とα2 の値により
定まることになる。

【００２３】

【実施例】図１と図２に示すように、ストリップ１０
は、浴１１から出て２つの二連ノズル式噴射部１２の間
を通る。各噴射部１２は、従来同様に２つの横長ノズ
ル、つまり上部ノズル１３と下部ノズル１４とを備えて
いて、両ノズルへは、加圧プレナムチャンバー１５から
ストリッピングガスが供給され、両ノズル間はチャンバ
ー前壁１６により隔てられている。

【００２４】したがって前壁１６は、反力面を有した反
力受止め体として機能し、該反力面が圧力安定域１７の
一方の表面を形成している。他のファクターが一定であ
れば、この圧力安定域１７内部の静圧は前壁１６とスト
リップ１０との間の間隔によって決まる。従来より必須
の条件と見られていた所によれば、上部ノズル１３と下
部ノズル１４とは、それらのジェット流を圧力安定域１
７内へ向けねばならず、これは本明細書中において便宜
上「正」の傾斜角度として表される。

【００２５】図３と図４に示した本発明の実施例にあっ
ては、各々の二連ノズル式噴射部の下部ジェット流の傾
斜角度に極めて重大な決定的変更を加えてある点を除
き、その構成が図１及び図２に示した従来装置と同様で
ある。

【００２６】これらの図においては、対応した部材に対
応した番号を付けてあり、本発明実施例と従来装置との
間の相違点のみを以下に説明する。

【００２７】図３においては、ストリップ１０により引
き上げられ一部分が浴へ環流しているコーティング材料
を番号１８で示してある。剥取られずに残って当該スト
リップにコーティング面を形成する該材料の部分には番
号１９を付してある。したがって、図から明らかなよう
に、掻取り作用（ストリッピング）は殆ど下部ノズル１
４からのジェット流２０（図４参照）のみによって行な
われるが、これに反して上部ジェット流２１は主として
安定域内部の圧を維持する作用をなしている。しかし、
上部ジェット流２１にはコーティング表面を平坦にし、
仕上面の粗度をよくする作用もある。

【００２８】本発明によれば、水平線に対して下部ジェ
ット流がなす傾斜角度α1 は−５゜であるに対し、上部
ジェット流の傾斜角度α2 は従来同様＋４０゜である。
ゆえに、上掲数１の右辺第（イ）項によれば、上部ノズ
ル１３の上下方向の幅ｄ2 と下部ノズル１４の上下方向
の幅ｄ1 との比ｄ2 ／ｄ1 は、（１＋ｓｉｎ（−５
゜））／（１＋ｓｉｎ（４０゜））、従って約０．５５
６である。このような傾斜角度のとき、下部ノズルの幅
ｄ1 が好適な一例として１．１ｍｍ（プレナムチャンバ
ー１５の内圧が１０〜４５ｋＰａの場合に好適）であれ
ば、上部ノズルの幅ｄ2 は、１．１ｍｍ×０．５５６、
つまり小数点以下１桁で表して概略０．６ｍｍとなる。
これはＹの値として１．１ｍｍよりも十分に大なる数値
を仮定してのことであるが、もしＹの値をそのように仮
定できない何らかの事情があれば上掲の数１における右
辺第（ロ）項を考慮せねばならない。図示の実施例で
は、Ｙがほぼ７ｍｍであり、上下ノズル間の距離が８０
ｍｍのオーダーである。

【００２９】図５は、プレナムチャンバー１５の内圧が
同じ場合について、図１〜２の従来装置（破線）と図３
〜４の本発明実施例の装置（実線）における圧力安定域
の内部と端部での典型的な静圧値を示す。従来例にあっ
ては、上・下部ジェット流の入射部位においてほぼ同じ
強さのピーク圧Ｐ2 とＰ1 をそれぞれ呈する対称形のグ
ラフとなり、それらの中間域では実質上ほぼ一定の静圧
Ｐを示している。他方本発明装置についてのグラフは非
対称形を呈し、上部のピーク圧Ｉ2 が前記ピーク圧Ｐ2
にほぼ等しいが、下部のピーク圧Ｉ1 が前記の対応ピー
ク圧Ｐ1 よりも相当に高い。さらに、該ピーク圧Ｉ1 の
点が頂点となっている圧力ピークの形は従来例における
Ｐ1 を頂点としたピークよりも尖鋭、つまりピーク斜面
の勾配が急である。本発明装置の下部ジェット流のこの
ような特性が、ストリッピング作用の著しい向上を斉ら
しているのであり、その結果、所定のガス消費量をもっ
て所定のコーティング厚さにストリッピングを行う際の
最高ストリップ走行速度を工業上有意義な程度に向上さ
せているのである。

【００３０】さらに注目に値するのは、本発明装置にお
いてストリップ位置を安定させている略々一定の圧力Ｉ
が、従来装置における該圧力Ｐに比べ低いことである。
にも拘らず、この低い圧は（対向した）２つの二連ノズ
ル式噴射部の間におけるストリップ位置の制御にとって
十分なものである。

【００３１】図６は本発明の第２の実施例を示し、この
例の各噴射部におけるガスジェット流は上述の第１実施
例の場合と同様の傾斜角度であってもよい。しかし、い
ずれにしても下部ジェットの傾斜は「負」でなければな
らない。本実施例が先の実施例と異なる点は、各噴射部
における単一のプレナムチャンバー１５に代え、上部ノ
ズル１３と下部ノズル１４へ加圧ガスを別々に供給すべ
く別々のプレナムチャンバー２２，２３をそれぞれ設け
た点である。これにより、各ノズルへのガス圧を個別に
変えることができ、したがってガス流量を個別的に変更
できる。そのため、上述の上下ノズル幅間の関係は、こ
の例には該当しない。

【００３２】上部ノズルの傾斜角度には厳密な規制がな
いことは明らかであろう。つまり上述の４０゜の「正」
の傾斜角度は、要すれば「負」の角度となるまで任意に
変更することができる。しかし、そのような変更によっ
て何ら格別のメリットが得られるわけではない。かかる
変更は安定域のガス圧を下げ、ストリップ位置制御のた
めの上部ジェット流に必要なガス流量を大幅に増大させ
ることになる。これはガスの浪費である。したがって、
現状では正の４０゜もしくは、その近傍の傾斜角度をと
ることが望ましい。

【００３３】

【発明の効果】以上によって明らかなように、本発明の
装置によれば、各ジェット流がストリップへ入射する角
度を安定に保つことができ、該ストリップの高走行速度
のもとでも良好なコーティング仕上げ面を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の二連ノズル式ストリッピング装置の概略
を示す斜視図である。

【図２】図１中の２−２線に沿う概略断面図である。

【図３】本発明における二連ノズル式ストリッピング装
置を図２に対応して示す概略断面図である。

【図４】図３におけるストリップと一方の二連ノズル式
噴射部を拡大し、上下の両ジェット流を示す断面図であ
る。

【図５】図２の従来装置と図３及び４の本発明装置につ
いて、圧力安定域とその近傍とにおける圧力分布状態を
示したグラフである。

【図６】本発明の他の実施例における二連ノズル式噴射
部の断面図である。

【符号の説明】

１０ ストリップ １２ 二連ノズル式噴射部 １３ 上部ノズル １４ 下部ノズル １５ 加圧ガス供給手段 １６ 反力受止め体 １７ 圧力安定域 １９ コーティング ２０ ジェット流 ２１ ジェット流

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状コーティング１９が部分的に剥ぎ取
   られるべく上昇中の実質的に鉛直のストリップ１０の各
   側にそれぞれ１組ずつ配置された状態で使用される２組
   の二連ノズル式噴射部１２を備えていて、各噴射部は前
   記ストリップを横断する方向にそれぞれ配置された横長
   の上部ノズル１３及び下部ノズル１４と、これらノズル
   から前記ストリップへ向けてジェット流２１，２０とし
   て噴射されるよう該ノズルへ加圧ガスを供給する手段１
   ５と、両ノズル間に配置され前記ストリップとの間に圧
   力安定域１７を形成する反力受止め体１６とからなり、
   前記の各噴射部における下部ノズル１４からのジェット
   流の方向が下向き傾斜となるよう構成されていることを
   特徴とするジェット式のストリッピング装置。
2. 【請求項２】 前記加圧ガス供給手段が各ノズルへ均等
   な圧を印加すると共に、前記の各二連ノズル式噴射部に
   おける両ノズルの噴射出口の幅が 【数１】 により規定され、該数１において各変数ｄ1 ，ｄ2 ，α
   1 ，α2 及びＹが、それぞれ下部ノズルの幅、上部ノズ
   ルの幅、下部ジェット流の傾斜角度、上部ジェット流の
   傾斜角度及び前記の反力受止め体とストリップとの間の
   距離を表し、該ジェット流が前記の圧力安定域の中へ向
   かう場合に前記傾斜角度が正の値をとり、該ジェット流
   が前記の圧力安定域の外へ向かう場合には該傾斜角度が
   負の値をとるものである請求項１記載のジェット式のス
   トリッピング装置。
3. 【請求項３】 前記加圧ガス供給手段が各二連ノズル式
   噴射部にそれぞれ設けたプレナムチャンバー１５を備え
   ていて、そのチャンバーから当該噴射部の上下両ノズル
   へ加圧ガスが供給される請求項２記載のジェット式のス
   トリッピング装置。
4. 【請求項４】 加圧ガス供給手段２２，２３が、各二連
   ノズル式噴射部における上下のノズルに対し、それぞれ
   別々の可変圧を印加する構成である請求項１記載のジェ
   ット式のストリッピング装置。
5. 【請求項５】 各上部ノズルの幅が約０．６ｍｍであ
   り、各下部ノズルの幅が約１．１ｍｍである請求項２記
   載のジェット式のストリッピング装置。
6. 【請求項６】 プレナムチャンバー内の圧が１０〜４５
   ｋＰａである請求項３記載のジェット式のストリッピン
   グ装置。
7. 【請求項７】 下部ジェット流の傾斜角度が約−５゜で
   ある請求項１記載のジェット式のストリッピング装置。