JPH1143756A - 加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造方法及び装置 - Google Patents
加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造方法及び装置Info
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- JPH1143756A JPH1143756A JP9196608A JP19660897A JPH1143756A JP H1143756 A JPH1143756 A JP H1143756A JP 9196608 A JP9196608 A JP 9196608A JP 19660897 A JP19660897 A JP 19660897A JP H1143756 A JPH1143756 A JP H1143756A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空中ポットを使用した溶融めっき設備で、Ｆ
ｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制されためっき密着性，加工
性の良好な溶融めっき鋼帯を製造する。 【解決手段】 ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯１の表裏両
面に溶融めっき金属を吹き付けるノズルをもつ空中ポッ
ト２０を使用して溶融めっきする際、空中ポット２０に
保持されているめっき浴１５から引き上げられた溶融亜
鉛めっき鋼帯２に形成されているめっき層をＸ線回折４
２してＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度合いを検出し、検出値
を設定値と比較し、検出値が設定値よりも大きいとき、
鋼帯の表裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射
量及び／又該溶融めっき金属に含まれるＡｌの添加量を
増加させる。
ｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制されためっき密着性，加工
性の良好な溶融めっき鋼帯を製造する。 【解決手段】 ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯１の表裏両
面に溶融めっき金属を吹き付けるノズルをもつ空中ポッ
ト２０を使用して溶融めっきする際、空中ポット２０に
保持されているめっき浴１５から引き上げられた溶融亜
鉛めっき鋼帯２に形成されているめっき層をＸ線回折４
２してＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度合いを検出し、検出値
を設定値と比較し、検出値が設定値よりも大きいとき、
鋼帯の表裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射
量及び／又該溶融めっき金属に含まれるＡｌの添加量を
増加させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空中ポットを使用した
溶融めっき設備でＦｅ−Ｚｎ合金相の成長を抑制し、加
工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯を製造する
方法に関する。
溶融めっき設備でＦｅ−Ｚｎ合金相の成長を抑制し、加
工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯を製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の連続溶融めっき設備は、還元焼鈍
炉で表面活性化された鋼帯を溶融めっき浴に浸漬し、シ
ンクロールを周回させ、溶融めっき浴から垂直上方に鋼
帯を引き上げている。シンクロールは、溶融めっき浴に
浸漬された状態で回転駆動されるが、溶融めっき金属に
よる侵食が激しく、頻繁に補修・交換することが要求さ
れる。還元焼鈍炉からスナウトを経由して溶融めっき浴
に導入された鋼帯の走行方向を変更するため、鋼帯表面
と接触した状態でシンクロールが回転する。そのため、
シンクロールとの接触不良に起因した擦り疵が鋼帯表面
に発生することが避けられず、鋼帯表面に形成されるめ
っき層に悪影響を及ぼす。しかも、シンクロールによっ
て鋼帯に曲げが付与されるため、シンクロールを通過し
た後の鋼帯に板幅方向の反りが発生し易くなる。板幅方
向の反りは、溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯をワ
イピングする際にワイピングノズルと鋼帯表面との距離
を変動させ、結果として不均一ワイピングによって板幅
方向に関するめっき付着量にバラツキが発生し易くな
る。更に、溶融めっき浴にシンクロールが浸漬されるこ
とから、大容量の溶融めっき槽が必要とされ、浴組成の
切換えが困難になる。
炉で表面活性化された鋼帯を溶融めっき浴に浸漬し、シ
ンクロールを周回させ、溶融めっき浴から垂直上方に鋼
帯を引き上げている。シンクロールは、溶融めっき浴に
浸漬された状態で回転駆動されるが、溶融めっき金属に
よる侵食が激しく、頻繁に補修・交換することが要求さ
れる。還元焼鈍炉からスナウトを経由して溶融めっき浴
に導入された鋼帯の走行方向を変更するため、鋼帯表面
と接触した状態でシンクロールが回転する。そのため、
シンクロールとの接触不良に起因した擦り疵が鋼帯表面
に発生することが避けられず、鋼帯表面に形成されるめ
っき層に悪影響を及ぼす。しかも、シンクロールによっ
て鋼帯に曲げが付与されるため、シンクロールを通過し
た後の鋼帯に板幅方向の反りが発生し易くなる。板幅方
向の反りは、溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯をワ
イピングする際にワイピングノズルと鋼帯表面との距離
を変動させ、結果として不均一ワイピングによって板幅
方向に関するめっき付着量にバラツキが発生し易くな
る。更に、溶融めっき浴にシンクロールが浸漬されるこ
とから、大容量の溶融めっき槽が必要とされ、浴組成の
切換えが困難になる。
【０００３】このような悪影響を排除して高品質の溶融
めっき鋼帯を製造するため、シンクロールを使用しない
溶融めっき設備を用い、鋼帯を下から上に一方向に走行
させて空中ポットに収容した溶融めっき金属中を通過さ
せる方式が検討されており、特開平８−３３３６６３号
公報，特開平８−３３７８５８号公報等で紹介されてい
る。空中ポットを用いた溶融めっき設備では、ポット底
壁に形成された開口部から鋼帯が上向きに送り込まれ、
溶融めっき金属と接触する。鋼帯搬入用開口部からの溶
融めっき金属の重力落下は、電磁シール，静圧シール等
によって抑制される。
めっき鋼帯を製造するため、シンクロールを使用しない
溶融めっき設備を用い、鋼帯を下から上に一方向に走行
させて空中ポットに収容した溶融めっき金属中を通過さ
せる方式が検討されており、特開平８−３３３６６３号
公報，特開平８−３３７８５８号公報等で紹介されてい
る。空中ポットを用いた溶融めっき設備では、ポット底
壁に形成された開口部から鋼帯が上向きに送り込まれ、
溶融めっき金属と接触する。鋼帯搬入用開口部からの溶
融めっき金属の重力落下は、電磁シール，静圧シール等
によって抑制される。
【０００４】電磁シール方式の空中ポット１０は、たと
えば図１に示すように、めっきされる鋼帯１が送り込ま
れる開口部１１を底壁に形成しており、図２に示すよう
に開口部１１を取り囲んで電磁石１２が配置されてい
る。電磁石１２は、励磁コイル１３，１３への通電によ
り磁束φ，φを発生させ、上向きの電磁力Ｆを発生させ
る。溶融めっき金属は、供給管１４，１４から空中ポッ
ト１０に送り込まれ、めっき浴１５を形成する。開口部
１１近傍の溶融めっき金属は、電磁力Ｆの作用により開
口部１１から重力落下することなく保持される。鋼帯１
は、下方から空中ポット１０内に送り込まれ、めっき浴
１５を通過することにより溶融めっきされる。めっき停
止時には、プラグ１６，１６を引き上げて排出管１７，
１７を開放し、めっき金属を空中ポット１０から排出管
１７，１７を経てサブポット（図示せず）に送り出す。
えば図１に示すように、めっきされる鋼帯１が送り込ま
れる開口部１１を底壁に形成しており、図２に示すよう
に開口部１１を取り囲んで電磁石１２が配置されてい
る。電磁石１２は、励磁コイル１３，１３への通電によ
り磁束φ，φを発生させ、上向きの電磁力Ｆを発生させ
る。溶融めっき金属は、供給管１４，１４から空中ポッ
ト１０に送り込まれ、めっき浴１５を形成する。開口部
１１近傍の溶融めっき金属は、電磁力Ｆの作用により開
口部１１から重力落下することなく保持される。鋼帯１
は、下方から空中ポット１０内に送り込まれ、めっき浴
１５を通過することにより溶融めっきされる。めっき停
止時には、プラグ１６，１６を引き上げて排出管１７，
１７を開放し、めっき金属を空中ポット１０から排出管
１７，１７を経てサブポット（図示せず）に送り出す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁束φ，φは、溶融め
っき金属を空中ポット１０内に保持する電磁力Ｆを発生
させる上で有効であるが、めっき浴１５や鋼帯１に誘導
電流ｉを発生させる原因となる。図３は、この誘導電流
ｉの流れを模式的に示す。めっき浴１５や鋼帯１に誘導
電流ｉが発生すると、発熱によってめっき浴温や鋼帯温
度が上昇する。その結果、溶融亜鉛めっきの場合では亜
鉛めっき層が鋼帯表面に形成される際にめっき層／鋼素
地界面にＦｅ−Ｚｎ合金相が成長し易くなる。Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金相は、硬質で脆いため、厚く成長するとめっき密
着性を低下させ、得られた溶融亜鉛めっき鋼帯の加工性
が低下する原因となる。
っき金属を空中ポット１０内に保持する電磁力Ｆを発生
させる上で有効であるが、めっき浴１５や鋼帯１に誘導
電流ｉを発生させる原因となる。図３は、この誘導電流
ｉの流れを模式的に示す。めっき浴１５や鋼帯１に誘導
電流ｉが発生すると、発熱によってめっき浴温や鋼帯温
度が上昇する。その結果、溶融亜鉛めっきの場合では亜
鉛めっき層が鋼帯表面に形成される際にめっき層／鋼素
地界面にＦｅ−Ｚｎ合金相が成長し易くなる。Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金相は、硬質で脆いため、厚く成長するとめっき密
着性を低下させ、得られた溶融亜鉛めっき鋼帯の加工性
が低下する原因となる。
【０００６】Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長は、従来のシンク
ロール方式でも採用されているように、成長抑制元素と
して０．１〜０．３重量％のＡｌを添加しためっき浴を
使用することにより抑制される。しかし、シンクロール
方式に比較して空中ポット方式ではめっき浴に対流が発
生し難いため、単純にＡｌを添加しためっき浴を使用す
るだけでは、十分な抑制作用を得ることができない。本
発明は、このような問題を解消すべく案出されたもので
あり、新鮮なめっき浴を鋼帯表面に吹き付ける機能を備
えた空中ポットを使用し、且つ溶融めっき後に生成して
いるＦｅ−Ｚｎ合金相の厚みに応じて溶融めっき金属の
噴射量やＡｌ濃度を制御することにより、Ｆｅ−Ｚｎ合
金相の成長を抑制し、加工性及びめっき密着性に優れた
溶融めっき鋼帯を製造することを目的とする。
ロール方式でも採用されているように、成長抑制元素と
して０．１〜０．３重量％のＡｌを添加しためっき浴を
使用することにより抑制される。しかし、シンクロール
方式に比較して空中ポット方式ではめっき浴に対流が発
生し難いため、単純にＡｌを添加しためっき浴を使用す
るだけでは、十分な抑制作用を得ることができない。本
発明は、このような問題を解消すべく案出されたもので
あり、新鮮なめっき浴を鋼帯表面に吹き付ける機能を備
えた空中ポットを使用し、且つ溶融めっき後に生成して
いるＦｅ−Ｚｎ合金相の厚みに応じて溶融めっき金属の
噴射量やＡｌ濃度を制御することにより、Ｆｅ−Ｚｎ合
金相の成長を抑制し、加工性及びめっき密着性に優れた
溶融めっき鋼帯を製造することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融めっき鋼帯
製造方法は、その目的を達成するため、ポット底壁に鋼
帯搬入用開口部が形成され、鋼帯搬入用開口部から送り
込まれた鋼帯の表裏両面に溶融めっき金属を吹き付ける
ノズルをもつ空中ポットを使用して溶融めっきする際、
空中ポットに保持されているめっき浴から引き上げられ
た溶融めっき鋼帯に形成されているめっき層をＸ線回折
してＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度合いを検出し、検出値を
設定値と比較し、検出値が設定値よりも大きいとき、鋼
帯の表裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量
及び／又該溶融めっき金属に含まれるＡｌの添加量を増
加させることを特徴とする。
製造方法は、その目的を達成するため、ポット底壁に鋼
帯搬入用開口部が形成され、鋼帯搬入用開口部から送り
込まれた鋼帯の表裏両面に溶融めっき金属を吹き付ける
ノズルをもつ空中ポットを使用して溶融めっきする際、
空中ポットに保持されているめっき浴から引き上げられ
た溶融めっき鋼帯に形成されているめっき層をＸ線回折
してＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度合いを検出し、検出値を
設定値と比較し、検出値が設定値よりも大きいとき、鋼
帯の表裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量
及び／又該溶融めっき金属に含まれるＡｌの添加量を増
加させることを特徴とする。
【０００８】また、この方法で使用する溶融めっき鋼帯
製造装置は、ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯の表裏両面
に溶融めっき金属を吹き付けるノズルをもつ空中ポット
と、供給管及び排出管を介して空中ポットに接続された
サブポットと、溶融めっき鋼帯の走行方向下流側に設け
られたＸ線回折装置と、Ｘ線回折装置で検出されたＦｅ
−Ｚｎ合金相の厚みに対応する溶融めっき金属の噴射量
及び／又該溶融めっき金属に含まれる成長抑制元素の添
加量を演算する演算装置と、サブポットから空中ポット
に至る供給管の途中に設けられ、演算装置からの制御信
号が入力されるメタルポンプとを備えている。鋼帯の表
裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量は、制
御信号に基づいてメタルポンプを駆動することにより制
御される。また、供給管の途中にＡｌ添加器を設け、演
算装置からの制御信号に基づいて制御された添加量の成
長抑制元素を供給管内を流れる溶融めっき金属に添加し
てもよい。
製造装置は、ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯の表裏両面
に溶融めっき金属を吹き付けるノズルをもつ空中ポット
と、供給管及び排出管を介して空中ポットに接続された
サブポットと、溶融めっき鋼帯の走行方向下流側に設け
られたＸ線回折装置と、Ｘ線回折装置で検出されたＦｅ
−Ｚｎ合金相の厚みに対応する溶融めっき金属の噴射量
及び／又該溶融めっき金属に含まれる成長抑制元素の添
加量を演算する演算装置と、サブポットから空中ポット
に至る供給管の途中に設けられ、演算装置からの制御信
号が入力されるメタルポンプとを備えている。鋼帯の表
裏両面に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量は、制
御信号に基づいてメタルポンプを駆動することにより制
御される。また、供給管の途中にＡｌ添加器を設け、演
算装置からの制御信号に基づいて制御された添加量の成
長抑制元素を供給管内を流れる溶融めっき金属に添加し
てもよい。
【０００９】
【実施の形態】本発明では、図４に示すように溶融めっ
き金属を鋼帯に吹き付けるノズルを備えた空中ポットを
使用する。この空中ポット２０は、溶融めっき金属を収
容する収容部２１の下部にノズル２２，２２を備えてい
る点で、図１，２の空中ポットと相違する。ノズル２
２，２２は、めっきされる鋼帯１の板幅に相当する幅を
もつスリット状に形成されており、めっき停止時の溶融
めっき金属の排出を容易にするため若干傾斜しているこ
とが好ましい。溶融めっき金属は、供給源につながる供
給管１４（図４，５参照）からヘッダ２３，２３を経て
ノズル２２，２２に送り込まれ、鋼帯１の表裏両面に吹
き付けられた後、収容部２１に送り込まれめっき浴１５
の一部となる。過剰の溶融めっき金属は、溢流堰２４，
２４を乗り越えて、排出口２５，２５から樋２６，２６
に流出し、排出管２７，２７を経てサブポット２９（図
５）に回収される。これにより、空中ポット２０の収容
部２１に一定量のめっき浴１５が保持される。
き金属を鋼帯に吹き付けるノズルを備えた空中ポットを
使用する。この空中ポット２０は、溶融めっき金属を収
容する収容部２１の下部にノズル２２，２２を備えてい
る点で、図１，２の空中ポットと相違する。ノズル２
２，２２は、めっきされる鋼帯１の板幅に相当する幅を
もつスリット状に形成されており、めっき停止時の溶融
めっき金属の排出を容易にするため若干傾斜しているこ
とが好ましい。溶融めっき金属は、供給源につながる供
給管１４（図４，５参照）からヘッダ２３，２３を経て
ノズル２２，２２に送り込まれ、鋼帯１の表裏両面に吹
き付けられた後、収容部２１に送り込まれめっき浴１５
の一部となる。過剰の溶融めっき金属は、溢流堰２４，
２４を乗り越えて、排出口２５，２５から樋２６，２６
に流出し、排出管２７，２７を経てサブポット２９（図
５）に回収される。これにより、空中ポット２０の収容
部２１に一定量のめっき浴１５が保持される。
【００１０】めっき停止時には、溢流堰２４，２４を引
き上げて収容部２１の溶融めっき金属を排出管２７，２
７に送り出すと共に、プラグ１６，１６を引き上げてヘ
ッダ２３，２３内の溶融めっき金属も排出管２８，２８
を経由して排出される。このとき、ノズル２１，２１が
傾斜していると、ノズル２１，２１内に残留している溶
融めっき金属もノズル２１，２１の傾斜面に沿ってヘッ
ダ２３，２３に流下し、排出管２８，２８から排出され
る。ノズル２２，２２を備えた空中ポット２０を使用し
た溶融めっきでは、ノズル２２，２２から噴射される新
鮮な溶融めっき金属が先ず鋼帯１の表裏両面に接触す
る。そのため、この溶融めっき金属に添加されているＡ
ｌが有効に作用し、亜鉛めっき層／鋼素地界面における
Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制される。成長抑制効果
は、溶融めっき金属に添加するＡｌの添加量及び溶融め
っき金属の噴射量を反映し、Ａｌの添加量や溶融めっき
金属の噴射量が多いほど大きな成長抑制効果が得られ
る。
き上げて収容部２１の溶融めっき金属を排出管２７，２
７に送り出すと共に、プラグ１６，１６を引き上げてヘ
ッダ２３，２３内の溶融めっき金属も排出管２８，２８
を経由して排出される。このとき、ノズル２１，２１が
傾斜していると、ノズル２１，２１内に残留している溶
融めっき金属もノズル２１，２１の傾斜面に沿ってヘッ
ダ２３，２３に流下し、排出管２８，２８から排出され
る。ノズル２２，２２を備えた空中ポット２０を使用し
た溶融めっきでは、ノズル２２，２２から噴射される新
鮮な溶融めっき金属が先ず鋼帯１の表裏両面に接触す
る。そのため、この溶融めっき金属に添加されているＡ
ｌが有効に作用し、亜鉛めっき層／鋼素地界面における
Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制される。成長抑制効果
は、溶融めっき金属に添加するＡｌの添加量及び溶融め
っき金属の噴射量を反映し、Ａｌの添加量や溶融めっき
金属の噴射量が多いほど大きな成長抑制効果が得られ
る。
【００１１】しかし、溶融めっき金属にＡｌを過剰添加
すると、生産コストが上昇する。また、溶融めっき金属
の噴射量を大きく設定すると、溶融めっき金属の循環量
が多くなり、それに伴う酸化ロスも大きくなる。更に、
大容量のポンプが必要とされ、設備負担が大きくなる。
そこで、本発明においては、製造された溶融めっき鋼帯
に生成・成長しているＦｅ−Ｚｎ合金相に応じて成長抑
制元素の添加量や溶融めっき金属の噴射量を制御する方
式を採用した。具体的には、図５に示すように、ノズル
を備えた空中ポット２０を組み込んだ溶融めっきライン
を構築する。めっきされる鋼帯１は、還元焼鈍等によっ
て表面活性化処理された後、Ｎ2 −Ｈ2 雰囲気に維持さ
れた導入室３１に送り込まれ、デフレクタロール３２で
引き上げられ、空中ポット２０に送り込まれる。空中ポ
ット２０と導入室３１との間にシールロール３３，３３
が設けられており、導入室３１に大気が侵入しないよう
に空中ポット２０と導入室３１との間をガス遮断する。
すると、生産コストが上昇する。また、溶融めっき金属
の噴射量を大きく設定すると、溶融めっき金属の循環量
が多くなり、それに伴う酸化ロスも大きくなる。更に、
大容量のポンプが必要とされ、設備負担が大きくなる。
そこで、本発明においては、製造された溶融めっき鋼帯
に生成・成長しているＦｅ−Ｚｎ合金相に応じて成長抑
制元素の添加量や溶融めっき金属の噴射量を制御する方
式を採用した。具体的には、図５に示すように、ノズル
を備えた空中ポット２０を組み込んだ溶融めっきライン
を構築する。めっきされる鋼帯１は、還元焼鈍等によっ
て表面活性化処理された後、Ｎ2 −Ｈ2 雰囲気に維持さ
れた導入室３１に送り込まれ、デフレクタロール３２で
引き上げられ、空中ポット２０に送り込まれる。空中ポ
ット２０と導入室３１との間にシールロール３３，３３
が設けられており、導入室３１に大気が侵入しないよう
に空中ポット２０と導入室３１との間をガス遮断する。
【００１２】空中ポット２０に送り込まれた鋼帯１がめ
っき浴１５を通過する際に溶融めっき金属が鋼帯表面に
付着し、過剰の溶融めっき金属がガスワイピングノズル
３４，３４で搾り取られる。ガスワイピングによりめっ
き付着量が調整されためっき鋼帯２は、トップロール３
５，３６及びターンロール３７を経て測定ゾーン４０に
至る。測定ゾーン４０では、めっき付着量計４１，４１
でめっき鋼帯２の表裏両面に形成されているめっき層の
付着量が測定され、Ｘ線回折装置４２，４２でＦｅ−Ｚ
ｎ合金相の生成量が測定される。Ｘ線回折装置４２，４
２としては、たとえば図６に示すようにＸ線管球４３か
らＸ線をめっき鋼帯２に出射し、Ｆｅ−Ｚｎ合金層のう
ちのΓ相，δ1 相，ζ相のＸ線回折強度を測定すること
によりめっき層の構造を検出するものが使用される。こ
のとき、めっき層の各相におけるＸ線の反射角が異なっ
ていることから、各位置に配置された検出器４４〜４６
でΓ相，δ1 相，ζ相がそれぞれ検出される。
っき浴１５を通過する際に溶融めっき金属が鋼帯表面に
付着し、過剰の溶融めっき金属がガスワイピングノズル
３４，３４で搾り取られる。ガスワイピングによりめっ
き付着量が調整されためっき鋼帯２は、トップロール３
５，３６及びターンロール３７を経て測定ゾーン４０に
至る。測定ゾーン４０では、めっき付着量計４１，４１
でめっき鋼帯２の表裏両面に形成されているめっき層の
付着量が測定され、Ｘ線回折装置４２，４２でＦｅ−Ｚ
ｎ合金相の生成量が測定される。Ｘ線回折装置４２，４
２としては、たとえば図６に示すようにＸ線管球４３か
らＸ線をめっき鋼帯２に出射し、Ｆｅ−Ｚｎ合金層のう
ちのΓ相，δ1 相，ζ相のＸ線回折強度を測定すること
によりめっき層の構造を検出するものが使用される。こ
のとき、めっき層の各相におけるＸ線の反射角が異なっ
ていることから、各位置に配置された検出器４４〜４６
でΓ相，δ1 相，ζ相がそれぞれ検出される。
【００１３】測定されためっき付着量及び各相のＸ線回
折強度は、検出信号ａとして演算装置５０に出力され
る。演算装置５０では、予め入力されているめっき付着
量及びＦｅ−Ｚｎ合金相の目標値と検出値とを比較し、
比較結果に基づいてその時点で必要とされる溶融めっき
金属中のＡｌ濃度及び溶融めっき金属の噴射量を演算す
る。演算結果は、それぞれ制御信号ｂ，ｃとしてメタル
ポンプ５１及び添加器５２に出力される。なお、めっき
付着量計４１の測定結果は、ガスワイピングノズル３４
に出力され、ワイピングガス圧を所定値に調節すること
に使用される。メタルポンプ５１は、制御信号ｂに応じ
てサブポット２９から空中ポット２０に送り出す溶融め
っき金属の流量を増減し、結果としてノズル２２，２２
から鋼帯１に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量を
制御する。添加器５２は、制御信号ｃに応じて供給管１
４内の溶融めっき金属に添加されるＡｌの添加量を調整
する。たとえば、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が過度に成長してい
ることがＸ線回折装置４２，４２で検出されたとき、溶
融めっき金属の噴射量又はＡｌ添加量を増加させること
により、Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長を抑制する。
折強度は、検出信号ａとして演算装置５０に出力され
る。演算装置５０では、予め入力されているめっき付着
量及びＦｅ−Ｚｎ合金相の目標値と検出値とを比較し、
比較結果に基づいてその時点で必要とされる溶融めっき
金属中のＡｌ濃度及び溶融めっき金属の噴射量を演算す
る。演算結果は、それぞれ制御信号ｂ，ｃとしてメタル
ポンプ５１及び添加器５２に出力される。なお、めっき
付着量計４１の測定結果は、ガスワイピングノズル３４
に出力され、ワイピングガス圧を所定値に調節すること
に使用される。メタルポンプ５１は、制御信号ｂに応じ
てサブポット２９から空中ポット２０に送り出す溶融め
っき金属の流量を増減し、結果としてノズル２２，２２
から鋼帯１に吹き付けられる溶融めっき金属の噴射量を
制御する。添加器５２は、制御信号ｃに応じて供給管１
４内の溶融めっき金属に添加されるＡｌの添加量を調整
する。たとえば、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が過度に成長してい
ることがＸ線回折装置４２，４２で検出されたとき、溶
融めっき金属の噴射量又はＡｌ添加量を増加させること
により、Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長を抑制する。
【００１４】このようにして、Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長
を設定値以下に抑えた条件下で溶融亜鉛めっきが実施さ
れるため、めっき密着性及び加工性に優れた溶融めっき
鋼帯が得られる。Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長は、鋼帯１の
インレット温度，めっき浴１５の浴温を下げ、ラインス
ピードを上げることによっても抑制できる。そこで、演
算装置５０の演算結果を鋼帯温度制御機構，めっき浴温
度制御機構，鋼帯搬送機構等に送り、測定されたＦｅ−
Ｚｎ合金相の成長度合いに応じて鋼帯１のインレット温
度，めっき浴１５の浴温又はラインスピードを制御する
手段を付加しても良い。
を設定値以下に抑えた条件下で溶融亜鉛めっきが実施さ
れるため、めっき密着性及び加工性に優れた溶融めっき
鋼帯が得られる。Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長は、鋼帯１の
インレット温度，めっき浴１５の浴温を下げ、ラインス
ピードを上げることによっても抑制できる。そこで、演
算装置５０の演算結果を鋼帯温度制御機構，めっき浴温
度制御機構，鋼帯搬送機構等に送り、測定されたＦｅ−
Ｚｎ合金相の成長度合いに応じて鋼帯１のインレット温
度，めっき浴１５の浴温又はラインスピードを制御する
手段を付加しても良い。
【００１５】
【実施例】図５の溶融亜鉛めっき設備を使用し、板幅１
０００ｍｍ，板厚１ｍｍの鋼帯１を溶融亜鉛めっきし
た。鋼帯１は、還元焼鈍で表面活性化処理された後、ラ
インスピード１００ｍ／分で、温度４６０℃のＺｎ−
０．２重量％Ａｌを溶融めっき金属として収容した空中
ポット２０に送り込まれた。このとき、鋼帯１は、片側
当り噴射量５ｋｇ／秒で溶融めっき金属がノズル２２，
２２から表裏両面に吹き付けられた後、めっき浴１５を
通過させた。めっき浴１５から引き上げられた鋼帯１に
ガスワイピングノズル３４，３４からガスを吹き付け、
めっき付着量を９０ｇ／ｍ2 に調整した。得られた溶融
亜鉛めっき鋼帯２を測定ゾーン４０に送り込み測定した
ところ、めっき付着量が目標値９０±５ｇ／ｍ2 の範囲
に、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍ以下の範囲に収まってい
た。
０００ｍｍ，板厚１ｍｍの鋼帯１を溶融亜鉛めっきし
た。鋼帯１は、還元焼鈍で表面活性化処理された後、ラ
インスピード１００ｍ／分で、温度４６０℃のＺｎ−
０．２重量％Ａｌを溶融めっき金属として収容した空中
ポット２０に送り込まれた。このとき、鋼帯１は、片側
当り噴射量５ｋｇ／秒で溶融めっき金属がノズル２２，
２２から表裏両面に吹き付けられた後、めっき浴１５を
通過させた。めっき浴１５から引き上げられた鋼帯１に
ガスワイピングノズル３４，３４からガスを吹き付け、
めっき付着量を９０ｇ／ｍ2 に調整した。得られた溶融
亜鉛めっき鋼帯２を測定ゾーン４０に送り込み測定した
ところ、めっき付着量が目標値９０±５ｇ／ｍ2 の範囲
に、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍ以下の範囲に収まってい
た。
【００１６】溶融亜鉛めっきを継続している間、設定値
１μｍを超えて厚く成長したＦｅ−Ｚｎ合金相が検出さ
れた。そこで、ノズル２２，２２から噴射する溶融めっ
き金属の噴射量を７ｋｇ／秒に増加させたところ、１分
後で製造された溶融亜鉛めっき鋼帯２のＦｅ−Ｚｎ合金
相は設定値１μｍ以下に薄くなった。また、溶融めっき
金属に成長抑制元素として添加するＡｌの濃度を０．３
重量％に上昇させたところ、１分後で製造された溶融亜
鉛めっき鋼帯２のＦｅ−Ｚｎ合金相は同様に設定値１μ
ｍ以下に薄くなった。このようにして製造された溶融亜
鉛めっき鋼帯は、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍ以下に抑え
られており、めっき密着性及び加工性に優れていた。こ
れに対し、溶融めっき金属の噴射量やＡｌ添加量を変更
することなく、当初の設定通りに一定条件下で溶融亜鉛
めっきすることにより得られた溶融亜鉛めっき鋼帯で
は、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍを超えて厚く成長してい
る部分が観察された。この部分ではめっき密着性が低
く、製品として出荷できないため、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が
厚く成長した部分を除去することが必要であった。その
ため、製品となる歩留りが低下した。
１μｍを超えて厚く成長したＦｅ−Ｚｎ合金相が検出さ
れた。そこで、ノズル２２，２２から噴射する溶融めっ
き金属の噴射量を７ｋｇ／秒に増加させたところ、１分
後で製造された溶融亜鉛めっき鋼帯２のＦｅ−Ｚｎ合金
相は設定値１μｍ以下に薄くなった。また、溶融めっき
金属に成長抑制元素として添加するＡｌの濃度を０．３
重量％に上昇させたところ、１分後で製造された溶融亜
鉛めっき鋼帯２のＦｅ−Ｚｎ合金相は同様に設定値１μ
ｍ以下に薄くなった。このようにして製造された溶融亜
鉛めっき鋼帯は、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍ以下に抑え
られており、めっき密着性及び加工性に優れていた。こ
れに対し、溶融めっき金属の噴射量やＡｌ添加量を変更
することなく、当初の設定通りに一定条件下で溶融亜鉛
めっきすることにより得られた溶融亜鉛めっき鋼帯で
は、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が１μｍを超えて厚く成長してい
る部分が観察された。この部分ではめっき密着性が低
く、製品として出荷できないため、Ｆｅ−Ｚｎ合金相が
厚く成長した部分を除去することが必要であった。その
ため、製品となる歩留りが低下した。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、鋼帯の表裏両面に溶融めっき金属を吹き付けるノズ
ルを備えた空中ポットを使用する溶融めっきにおいて、
溶融めっき鋼帯に形成されたＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度
合いに応じて溶融めっき金属の噴射量及び／又は溶融め
っき金属に添加されるＡｌの添加量を調整し、Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金相の成長を抑制している。このようにして得られ
た溶融めっき鋼帯は、めっき層／鋼素地界面に生成する
Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制されているため、めっき
密着性及び加工性に優れた製品となる。
は、鋼帯の表裏両面に溶融めっき金属を吹き付けるノズ
ルを備えた空中ポットを使用する溶融めっきにおいて、
溶融めっき鋼帯に形成されたＦｅ−Ｚｎ合金相の成長度
合いに応じて溶融めっき金属の噴射量及び／又は溶融め
っき金属に添加されるＡｌの添加量を調整し、Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金相の成長を抑制している。このようにして得られ
た溶融めっき鋼帯は、めっき層／鋼素地界面に生成する
Ｆｅ−Ｚｎ合金相の成長が抑制されているため、めっき
密着性及び加工性に優れた製品となる。
【図１】 従来の溶融めっき用空中ポットの概略断面図
【図２】 同溶融めっき用空中ポットの概略平面図
【図３】 電磁石の磁力線によりめっき浴及び鋼帯に発
生する誘導電流の説明図
生する誘導電流の説明図
【図４】 本発明で使用する溶融めっき用空中ポットの
概略断面図
概略断面図
【図５】 同溶融めっき用空中ポットを組み込んだ溶融
めっき設備の概略図
めっき設備の概略図
【図６】 Ｘ線回折装置の概略図
１：鋼帯（めっき原板） ２：溶融めっき鋼帯 １０：空中ポット １１：鋼帯搬入用開口部 １
２：電磁石 １３：励磁コイル １４：供給管
１５：めっき浴 １６：プラグ １７：排出管 ２０：空中ポット ２１：めっき浴の収容部 ２
２：ノズル ２３：ヘッダ ２４：溢流堰 ２
５：排出口 ２６：樋 ２７，２８：排出管 ２９：サブポット ３１：導入室 ３２：デフレクタロール ３３：シ
ールロール ３４：ガスワイピングノズル ３５，
３６：トップロール ３７：ターンロール ４０：測定ゾーン ４１：めっき付着量計 ４２：
Ｘ線回折装置 ４３：Ｘ線管球 ４４〜４６：検出
器 ５０：演算装置 ５１：メタルポンプ ５２：添加
器 Ｆ：電磁力 ｉ：誘導電流 φ：磁束 ａ：検出
信号 ｂ，ｃ：測定信号
２：電磁石 １３：励磁コイル １４：供給管
１５：めっき浴 １６：プラグ １７：排出管 ２０：空中ポット ２１：めっき浴の収容部 ２
２：ノズル ２３：ヘッダ ２４：溢流堰 ２
５：排出口 ２６：樋 ２７，２８：排出管 ２９：サブポット ３１：導入室 ３２：デフレクタロール ３３：シ
ールロール ３４：ガスワイピングノズル ３５，
３６：トップロール ３７：ターンロール ４０：測定ゾーン ４１：めっき付着量計 ４２：
Ｘ線回折装置 ４３：Ｘ線管球 ４４〜４６：検出
器 ５０：演算装置 ５１：メタルポンプ ５２：添加
器 Ｆ：電磁力 ｉ：誘導電流 φ：磁束 ａ：検出
信号 ｂ，ｃ：測定信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細見 和昭 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 守田 芳和 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 安藤 敦司 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 橘高 敏晴 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 千昭 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 松川 敏胤 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 三原 一正 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 宇ノ木 賢一 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯の表裏両面
に溶融めっき金属を吹き付けるノズルをもつ空中ポット
を使用して溶融めっきする際、空中ポットに保持されて
いるめっき浴から引き上げられた溶融めっき鋼帯に形成
されているめっき層をＸ線回折してＦｅ−Ｚｎ合金相の
成長度合いを検出し、検出値を設定値と比較し、検出値
が設定値よりも大きいとき、鋼帯の表裏両面に吹き付け
られる溶融めっき金属の噴射量及び／又該溶融めっき金
属に含まれるＡｌの添加量を増加させることを特徴とす
る加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造
方法。 - 【請求項２】 ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯の表裏両面
に溶融めっき金属を吹き付けるノズル及びめっき浴を保
持する収容部をもつ空中ポットと、供給管及び排出管を
介して空中ポットに接続されたサブポットと、溶融めっ
き鋼帯の走行方向下流側に設けられたＸ線回折装置と、
Ｘ線回折装置で検出されたＦｅ−Ｚｎ合金相の厚みに対
応する溶融めっき金属の噴射量を演算する演算装置と、
サブポットから空中ポットに至る供給管の途中に設けら
れ、演算装置からの制御信号が入力されるメタルポンプ
とを備え、鋼帯の表裏両面に吹き付けられる溶融めっき
金属の噴射量が制御信号に基づいて制御される加工性，
めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造装置。 - 【請求項３】 ポット底壁に鋼帯搬入用開口部が形成さ
れ、鋼帯搬入用開口部から送り込まれた鋼帯の表裏両面
に溶融めっき金属を吹き付けるノズル及びめっき浴を保
持する収容部をもつ空中ポットと、供給管及び排出管を
介して空中ポットに接続されたサブタンクと、溶融めっ
き鋼帯の走行方向下流側に設けられたＸ線回折装置と、
Ｘ線回折装置で検出されたＦｅ−Ｚｎ合金相の厚みに対
応する溶融めっき金属に含まれるＡｌの添加量を演算す
る演算装置と、サブポットから空中ポットに至る供給管
の途中に設けられ、演算装置からの制御信号が入力され
るＡｌ添加器とを備え、鋼帯の表裏両面に吹き付けられ
る溶融めっき金属に含まれるＡｌの濃度が制御信号に基
づいて制御される加工性，めっき密着性に優れた溶融め
っき鋼帯の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196608A JPH1143756A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196608A JPH1143756A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143756A true JPH1143756A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16360592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9196608A Withdrawn JPH1143756A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 加工性，めっき密着性に優れた溶融めっき鋼帯の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143756A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542539A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-11-27 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 金属ストリップの溶融メッキ法及び装置 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP9196608A patent/JPH1143756A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542539A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-11-27 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 金属ストリップの溶融メッキ法及び装置 |
| JP4733179B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2011-07-27 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 金属ストリップの溶融メッキ法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |