KR102471806B1

KR102471806B1 - 용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비

Info

Publication number: KR102471806B1
Application number: KR1020217002651A
Authority: KR
Inventors: 유 데라사키; 히데유키 다카하시; 다쿠미 고야마; 요시히코 가쿠
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2022-11-28
Also published as: WO2020039869A1; US11802329B2; CN112513313A; AU2019323956A1; TWI717807B; CN112513313B; TW202020188A; US20210310109A1; AU2019323956B2; KR20210022126A

Abstract

에지 오버코트의 발생을 충분히 억제한 고품질의 용융 금속 도금 강대를 제조하는 것이 가능한 용융 금속 도금 강대의 제조 방법을 제공한다. 본 개시된 용융 금속 도금 강대의 제조 방법은, 용융 금속욕 (14) 으로부터 끌어 올려지는 강대 (S) 에, 1 쌍의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 로부터 가스를 분사하여, 강대 (S) 의 양면의 용융 금속의 부착량을 조정할 때에, 강대의 폭 방향 양단부의 외측에 1 쌍의 배플 플레이트 (40, 42) 를 설치하고, 용융 금속욕의 욕면에 대한 1 쌍의 배플 플레이트 (40, 42) 의 하단의 높이 (B) 를, 연직 방향 상측을 정으로 하여 ＋50 ㎜ 이하로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비

본 발명은, 용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비에 관한 것으로, 특히, 강대 표면의 용융 금속의 부착량 (이하, 「도금 부착량」이라고도 한다) 을 조정하는 가스 와이핑에 관한 것이다.

연속 용융 금속 도금 라인에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 환원 분위기의 연속 어닐링로에서 어닐링된 강대 (S) 는, 스나우트 (10) 내를 통과하여, 도금조 (槽) (12) 내의 용융 금속욕 (14) 중에 연속적으로 도입된다. 그 후 강대 (S) 는, 용융 금속욕 (14) 중의 싱크 롤 (16), 서포트 롤 (18) 을 통하여 용융 금속욕 (14) 의 상방으로 끌어 올려지고, 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 에 의해 소정의 도금 두께로 조정된 후에, 냉각되어 후공정으로 유도된다. 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 은, 도금조 (12) 상방에, 강대 (S) 를 사이에 두고 대향하여 배치되고, 그 분사구로부터 강대 (S) 의 양면을 향하여 가스를 분사한다. 이 가스 와이핑에 의해, 잉여 용융 금속이 긁어내어져서, 강대 표면의 도금 부착량이 조정됨과 함께, 강대 표면에 부착된 용융 금속이 판폭 방향 및 판길이 방향으로 균일화된다. 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 은, 다양한 강대 폭에 대응함과 함께, 강대를 끌어 올릴 때의 폭 방향의 위치 어긋남 등에 대응하기 위해, 통상, 강대 폭보다 넓은 폭으로 구성되어, 강대의 폭 방향 단부보다 외측까지 연장되어 있다.

이와 같은 가스 와이핑 방식에서는, 강대의 폭 방향 양단부의 외측에 있어서, 1 쌍의 가스 와이핑 노즐로부터 분사되어 나온 가스가 충돌하여 가스의 흐름이 흐트러지고, 이것에서 기인하여, 강대 표면의 폭 방향 양단부 근방 영역 (에지 부분) 에 있어서 와이핑력이 감소하여, 강대 표면의 에지 부분의 도금 부착량이 상대적으로 많아지는 에지 오버코트가 발생하기 쉽다. 특히 부착량이 120 g/㎡ 이상의 고부착량인 경우에는, 에지 오버코트가 보다 현저하게 나타난다. 이것은, 고부착량을 얻기 위해서 낮은 와이핑 가스 압력으로 조업하면, 강대 표면의 에지부의 와이핑력이 더욱 감소하기 때문이다. 이와 같은 에지 오버코트가 발생한 도금 강판은, 권취 전에 컷팅되기 때문에, 도금 강판의 수율에 큰 영향을 미친다.

에지 오버코트라고 하는 도금 표면 결함을 억제하는 방법으로는, 이하의 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1 에는, 1 쌍의 가스 와이핑 노즐이 설치된 높이에 있어서의 강대의 폭 방향 양단부의 외측에 1 쌍의 배플 플레이트를 배치하고, 이 배플 플레이트에 의해 1 쌍의 가스 와이핑 노즐로부터 분사된 가스의 충돌을 회피하는 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 1 에서는, 이 가스의 충돌 회피에 의해, 에지 오버코트를 억제할 수 있다고 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2012-21183호

그러나, 본 발명자들이 검토한 바에 따르면, 특허문헌 1 에 개시된 방법에서는, 에지 오버코트는 다소 억제되지만, 그 효과는 불충분하다는 것이 판명되었다.

그래서 본 발명은 상기 과제를 감안하여, 에지 오버코트의 발생을 충분히 억제한 고품질의 용융 금속 도금 강대를 제조하는 것이 가능한 용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 이하의 지견을 얻었다. 즉, 특허문헌 1 에서는, 간단히 가스 와이핑 노즐이 설치된 높이에 배플 플레이트를 설치하고, 강대의 폭 방향 양단부의 외측에 있어서의, 대향 배치된 1 쌍의 가스 와이핑 노즐로부터의 가스의 직접적인 충돌을 회피할 수 있으면 된다고 하는 기술 사상이었다. 그 때문에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 배플 플레이트 (60) 의 하단으로부터 욕면까지는 비교적 거리가 있었다. 그러나, 와이핑 노즐 (20A, 20B) 보다 아래의 위치에서 강판 표면의 에지 부분을 관찰한 결과, 배플 플레이트 (60) 의 하단보다 아래의 에지 부분에서는 용융 금속이 체류하여 괴상으로 되어 있는 현상이 관찰되었다. 이 괴상의 용융 금속의 영향으로 에지 오버코트가 발생하고 있는 것으로 생각된다.

이 현상은, 다음과 같은 메커니즘에 의한 것으로 생각된다. 즉, 강대 (S) 의 폭 방향 양단부의 외측에 있어서 배플 플레이트 (60) 의 양면에 충돌한 가스는, 배플 플레이트 (60) 의 표면에 수직인 방향의 성분을 가지면서 배플 플레이트 (60) 의 표면을 따라 하강한다. 그 때문에, 배플 플레이트 하단의 바로 아래에서는, 배플 플레이트 (60) 의 양측으로부터의 가스가 다소나마 충돌하여, 난류가 발생한다. 이 난류에서 기인하여, 배플 플레이트 하단보다 아래의 에지 부분에서는 와이핑력이 감소한다. 즉, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 와이핑에서는, 가스가 강대 (S) 에 충돌한 부위 (정체점) 에서의 와이핑 작용에 가세하여, 충돌 후의 가스가 강대 (S) 의 하방으로 흘러 전단력을 발휘하는 것에 의한 와이핑 작용도 얻어진다. 그러나, 배플 플레이트 하단보다 아래의 에지 부분에서는, 상기 난류에서 기인하여, 전단력에 의한 와이핑 작용이 저하되는 것이다. 이와 같이 와이핑력이 감소한 에지 부분이 연직 방향으로 길게 연장되는 경우, 강대가 끌어 올린 톱 드로스 (욕면에 부유하는 산화아연 덩어리) 를 충분히 제거할 수 없거나, 끌어 올려진 용융 금속이 당해 에지 부분에서 산화되면서 체류하여 괴상으로 되거나 한다.

그래서 본 발명자들은, 상기와 같은 와이핑력이 감소한 에지 부분의 연직 방향 길이를 짧게 하기 위해서, 배플 플레이트 하단으로부터 욕면까지의 거리를 짧게 하는 것이 에지 오버코트의 억제에 기여한다는 착상을 얻었다. 그리고, 배플 플레이트 하단으로부터 욕면까지의 거리와 에지 오버코트의 발생과의 상관을 조사한 결과, 당해 거리를 50 ㎜ 이하로 함으로써, 에지 오버코트를 충분히 억제할 수 있음을 알아내었다.

상기 지견에 근거하여 완성된 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

[1] 용융 금속욕에 연속적으로 강대를 침지하고,

상기 용융 금속욕으로부터 끌어 올려지는 강대에, 그 강대를 사이에 두고 배치되는 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의, 상기 강대의 폭 방향을 따라 상기 강대보다 광폭으로 연장되는 슬릿상의 가스 분사구로부터 가스를 분사하여, 그 강대의 양면의 용융 금속의 부착량을 조정하고,

연속적으로 용융 금속 도금 강대를 제조하는 용융 금속 도금 강대의 제조 방법으로서,

상기 강대의 폭 방향 양단부의 외측에, 또한, 표리면의 일부가 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의 상기 가스 분사구와 대향하도록 1 쌍의 배플 플레이트를 설치하고,

상기 용융 금속욕의 욕면에 대한 상기 1 쌍의 배플 플레이트의 하단의 높이 (B) 를, 연직 방향 상측을 정 (正) 으로 하여 ＋50 ㎜ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.

[2] 상기 높이 (B) 를 －10 ㎜ 이상으로 하는, 상기 [1] 에 기재된 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.

[3] 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐은, 상기 가스 분사구가 수평면과 이루는 각도 (θ) 가 10 도 이상 75 도 이하가 되도록, 그 수평면에 대해 하향으로 설치되는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.

[4] 상기 용융 금속의 성분은, Al : 1.0 ∼ 10 질량％, Mg : 0.2 ∼ 1 질량％, Ni : 0 ∼ 0.1 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.

[5] 용융 금속을 수용하고, 용융 금속욕을 형성한 도금조와,

상기 용융 금속욕으로부터 연속적으로 끌어 올려지는 강대를 사이에 두고 배치되고, 상기 강대의 폭 방향을 따라 상기 강대보다 광폭으로 연장되는 슬릿상의 가스 분사구를 갖고, 그 가스 분사구로부터 상기 강대를 향하여 가스를 분사하여, 상기 강대의 양면의 도금 부착량을 조정하는 1 쌍의 가스 와이핑 노즐과,

상기 강대의 폭 방향 양단부의 외측에, 또한, 표리면의 일부가 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의 상기 가스 분사구와 대향하도록 배치된 1 쌍의 배플 플레이트를 갖고, 상기 용융 금속욕의 욕면에 대한 상기 1 쌍의 배플 플레이트의 하단의 높이 (B) 가, 연직 방향 상측을 정으로 하여 ＋50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 연속 용융 금속 도금 설비.

[6] 상기 높이 (B) 가 －10 ㎜ 이상인, 상기 [5] 에 기재된 연속 용융 금속 도금 설비.

[7] 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐은, 상기 가스 분사구가 수평면과 이루는 각도 (θ) 가 10 도 이상 75 도 이하가 되도록, 그 수평면에 대해 하향으로 설치되는, 상기 [5] 또는 [6] 에 기재된 연속 용융 금속 도금 설비.

본 발명의 용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비에 의하면, 에지 오버코트의 발생을 충분히 억제한 고품질의 용융 금속 도금 강대를 제조하는 것이 가능하다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 연속 용융 금속 도금 설비 (100) 의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 가스 와이핑 노즐 (20A) 의 강대 (S) 에 수직인 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 노즐 각도 (θ) 가 0 도보다 큰 상태에서의 가스 와이핑 노즐 (20A) 의 강대 (S) 에 수직인 단면도이다.
도 4 는, 도 1 의 배플 플레이트 (40) 및 그 주변의 확대도이다.
도 5 는, 도 1 의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 및 그 주변의 상면도이다.
도 6 은, 도 5 의 강대의 폭 방향 단부 및 그 주변의 확대도이다.
도 7 은, 도 1 의 배플 플레이트 (40) 및 그 주변의 사시도이다.
도 8 은, 종래 기술에 있어서의 배플 플레이트 (60) 및 그 주변의 사시도이다.
도 9 는, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 와 에지 오버코트율 (R) 과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 일반적인 연속 용융 금속 도금 설비의 구성을 나타내는 모식도이다.

도 1 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 의한 용융 금속 도금 강대의 제조 방법 및 연속 용융 금속 도금 설비 (100) (이하, 간단히 「도금 설비」라고도 한다) 를 설명한다.

도 1 을 참조하여, 본 실시형태의 도금 설비 (100) 는, 스나우트 (10) 와, 용융 금속을 수용하는 도금조 (12) 와, 싱크 롤 (16) 과, 서포트 롤 (18) 을 갖는다. 스나우트 (10) 는, 강대 (S) 가 통과하는 공간을 구획하는, 강대 진행 방향과 수직인 단면이 사각형상인 부재이고, 그 선단은, 도금조 (12) 에 형성되는 용융 금속욕 (14) 에 침지되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 환원 분위기의 연속 어닐링로에서 어닐링된 강대 (S) 는, 스나우트 (10) 내를 통과하여, 도금조 (12) 내의 용융 금속욕 (14) 중에 연속적으로 도입된다. 그 후 강대 (S) 는, 용융 금속욕 (14) 중의 싱크 롤 (16), 서포트 롤 (18) 을 통하여 용융 금속욕 (14) 의 상방으로 끌어 올려지고, 1 쌍의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 에 의해 소정의 도금 두께로 조정된 후에, 냉각되어 후공정으로 유도된다.

1 쌍의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) (이하, 간단히 「노즐」이라고도 한다) 은, 도금조 (12) 상방에, 강대 (S) 를 사이에 두고 대향하여 배치된다. 도 1 에 추가로 도 2 도 참조하여, 노즐 (20A) 은, 그 선단에서 강대의 판폭 방향으로 연장되는 슬릿상의 가스 분사구 (28) 로부터 강대 (S) 를 향하여 가스를 분사하여 강대의 표면의 도금 부착량을 조정한다. 타방의 노즐 (20B) 도 동일하여, 이들 1 쌍의 노즐 (20A, 20B) 에 의해, 잉여 용융 금속이 긁어내어져서, 강대 (S) 의 양면의 도금 부착량이 조정되고, 또한, 판폭 방향 및 판길이 방향으로 균일화된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (20A, 20B) 은, 다양한 강대 폭에 대응함과 함께, 강대를 끌어 올릴 때의 폭 방향의 위치 어긋남 등에 대응하기 위해, 통상적으로 강대 폭보다 길게 구성되어, 강대의 폭 방향 단부보다 외측까지 연장되어 있다. 즉, 노즐 (20A, 20B) 의 슬릿상의 가스 분사구 (28) 는, 강대의 폭 방향을 따라 강대보다 넓은 폭으로 연장된다.

또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (20A) 은, 노즐 헤더 (22) 와, 이 노즐 헤더 (22) 에 연결된 상측 노즐 부재 (24) 및 하측 노즐 부재 (26) 를 갖는다. 상하 노즐 부재 (24, 26) 의 선단 부분은, 강대 (S) 에 수직인 단면에서 볼 때 서로 평행하게 대향하는 면을 갖고, 이로써 슬릿상의 가스 분사구 (28) 를 형성하고 있다. 가스 분사구 (28) 는, 강대 (S) 의 판폭 방향으로 연장되어 있다. 노즐 (20A) 의 종단면 형상은, 선단을 향하여 앞이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 상하 노즐 부재 (24, 26) 의 선단부의 두께는, 1 ∼ 3 ㎜ 정도로 하면 된다. 또, 가스 분사구의 개구 폭 (노즐 갭) 은, 특별히 한정되지 않지만 0.5 ∼ 3.0 ㎜ 정도로 할 수 있다. 도시하지 않은 가스 공급 기구로부터 공급되는 가스가, 헤더 (22) 의 내부를 통과하고, 또한 상하 노즐 부재 (24, 26) 가 구획하는 가스 유로를 통과하여, 가스 분사구 (28) 로부터 분사되어서, 강대 (S) 의 표면에 분사된다. 타방의 노즐 (20B) 도 동일한 구성을 갖는다. 본 발명에 있어서, 노즐 헤더 (22) 내에서의 가스의 압력을 「헤더 압력 (P)」이라고 정의한다.

본 실시형태의 용융 금속 도금 강대의 제조 방법에서는, 용융 금속욕 (14) 에 연속적으로 강대 (S) 를 침지하고, 용융 금속욕 (14) 으로부터 끌어 올려지는 강대 (S) 에, 그 강대 (S) 를 사이에 두고 배치되는 1 쌍의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 로부터 가스를 분사하여, 강대 (S) 의 양면의 용융 금속의 부착량을 조정하고, 연속적으로 용융 금속 도금 강대를 제조하는 것이다.

도 1, 2 에 추가로 도 4 ∼ 6 도 참조하여, 본 실시형태에서는, 강대 (S) 의 폭 방향 양단부의 외측에, 바람직하게는 강대 (S) 의 폭 방향 단부 근방의 강대 연장면 상에, 1 쌍의 배플 플레이트 (40, 42) 가 배치된다. 이들 배플 플레이트 (40, 42) 는, 1 쌍의 노즐 (20A, 20B) 사이에 배치된다. 따라서, 배플 플레이트의 표리면은, 1 쌍의 노즐 (20A, 20B) 의 가스 분사구 (28) 와 대향한다. 배플 플레이트 (40, 42) 는, 1 쌍의 노즐 (20A, 20B) 로부터 분사된 가스끼리의 직접적인 충돌을 회피함으로써, 스플래시의 저감에 기여한다.

배플 플레이트 (40, 42) 의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 도 7 에 나타내는 바와 같이 사각형인 것이 바람직하고, 그 중 2 변이 강대 (S) 의 폭 방향 단부의 연장 방향과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 배플 플레이트 (40, 42) 의 판두께는, 2 ∼ 10 ㎜ 인 것이 바람직하다. 판두께가 2 ㎜ 이상이면, 와이핑 가스의 압력으로 배플 플레이트가 변형되기 어렵다. 판두께가 10 ㎜ 이하이면, 와이핑 노즐과 접촉하거나, 열 변형이 일어나거나 할 가능성이 낮다.

여기서 본 실시형태에서는, 도 4 를 참조하여, 용융 금속욕 (14) 의 욕면에 대한 1 쌍의 배플 플레이트 (40, 42) 의 하단의 높이 (B) 가, 연직 방향 상측을 정으로 하여 ＋50 ㎜ 이하로 하는 것이 중요하다. 당해 높이 (B) 가 ＋50 ㎜ 를 초과하는 경우, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 배플 플레이트 하단의 바로 아래에서 발생하는 난류에서 기인하여 와이핑력이 감소하는 강대 표면의 에지 부분의 연직 방향 길이도 50 ㎜ 초과로 존재하게 된다. 그 경우, 앞서 서술한 바와 같이 당해 에지 부분에 체류하여 괴상으로 된 용융 금속에서 기인하여, 에지 오버코트가 발생한다. 이에 대해, 당해 높이 (B) 를 ＋50 ㎜ 이하로 함으로써, 와이핑력이 감소하는 강대 표면의 에지 부분의 연직 방향 길이도 50 ㎜ 이하로 짧게 할 수 있다. 그 결과, 에지 오버코트가 충분히 억제된다. 보다 충분하게 에지 오버코트를 억제하는 관점에서, 높이 (B) 는 ＋40 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, ＋30 ㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 가장 바람직하게는, 배플 플레이트 (40, 42) 를 용융 금속욕에 침지시키는 경우, 즉 B = 0 ㎜ 또는 B ＜ 0 ㎜ 이다.

특히 목표 도금 두께가 120 g/㎡ 이상이고, 헤더 압력 (P) 이 30 ㎪ 이하의 고부착량·저가스압의 조건인 경우, 강대 표면의 에지 부분은 톱 드로스 (포트 욕면 상에 부유하고 있는 아연 덩어리) 를 감아올리기 쉬워지기 때문에, 에지 오버코트가 악화되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에 의한 에지 오버코트를 억제하는 효과는, 상기한 조건의 경우에 특히 현저하게 얻어진다. 단, 헤더 압력 (P) 은 1 ㎪ 이상인 것이 바람직하다.

또, 높이 (B) 는 －10 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 배플 플레이트가 용융 금속욕 중의 서포트 롤 (18) 에 접촉하거나, 배플 플레이트가 욕 중의 드로스의 흐름을 저해하여 드로스 결함이 증가하거나 할 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 일 조업예에 있어서, 욕면의 높이는 조업 중에 미미하게 변화된다. 구체적으로는, 강대에 의한 용융 아연의 반출에서 기인하여, 욕면의 높이는 서서히 낮아지지만, 욕면의 높이가 수 ㎜ 정도 하강하면, 조업 중에 욕 조성의 잉곳 덩어리를 서서히 추가하여, 원래의 욕면 높이가 되도록한다. 욕면 높이는 레이저 변위계에 의해 항상 감시할 수 있다. 여기서, 본 실시형태의 용융 금속 도금 강대의 제조 방법은, 높이 (B) 가 ＋50 ㎜ 이하인 상태에서 와이핑을 함으로써 에지 오버코트를 억제하는 효과를 얻는 것이기 때문에, 조업 중 항상 높이 (B) 가 ＋50 ㎜ 이하 상태를 유지하는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정되지는 않고, 조업 중에 일시적으로 ＋50 ㎜ 를 초과하는 경우도 포함된다. 단, 본 실시형태의 연속 용융 금속 도금 설비는, 조업 중 항상 높이 (B) 가 ＋50 ㎜ 이하인 상태를 유지하도록 제어하는 것으로 한다.

또한, 배플 플레이트 (40, 42) 의 상단의 높이는, 가스 분사구 (28) 의 위치보다 높기만 하면 특별히 한정되지 않지만, 가스의 직접적인 충돌을 확실하게 회피하는 관점에서는, 가스 분사구 (28) 의 갭 중심 위치보다 10 ㎜ 이상 높은 것이 바람직하고, 불필요한 지점까지 배플 플레이트를 배치하지 않는 관점에서는, 가스 분사구 (28) 의 갭 중심 위치보다 300 ㎜ 이하 높은 것이 바람직하다.

도 6 을 참조하여, 강대의 폭 방향 단부와 배플 플레이트와의 거리 (E) 는, 10 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 5 ㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 대향 분류의 직접적인 충돌을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또, 강대가 사행했을 때에 배플 플레이트와 접촉할 가능성을 저감하는 관점에서, 당해 거리 (E) 는 3 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

배플 플레이트의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 본 실시형태에서는, 배플 플레이트가 욕면으로부터 가깝기 때문에, 톱 드로스나 스플래시 (용융 아연의 비말) 가 부착되고, 배플 플레이트와 합금화하여 고착될 가능성을 생각할 수 있다. 또, 배플 플레이트가 욕 중에 침지되어 있는 경우에는, 상기 합금화뿐만 아니라 열 변형도 고려할 필요가 있다. 이 관점에서, 배플 플레이트의 재질로는, 철판에 아연을 튕겨내기 쉬운 질화붕소계의 스프레이를 도포한 것이나, 아연과 반응하기 어려운 SUS316L 을 들 수 있다. 또한, 알루미나, 질화규소, 및 탄화규소 등의 세라믹스는, 합금화와 열 변형의 양방을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.

도 2 를 참조하여, 노즐 높이 (H) 는 낮은 편이 바람직하다. 노즐 높이 (H) 가 낮은 편이, 정체점에서의 용융 금속의 온도가 높고, 점도가 낮기 때문에, 저헤더 압력으로 와이핑할 수 있고, 에지 오버코트도 발생하기 어렵다. 또, 배플 플레이트의 길이도 짧게 할 수 있기 때문에, 배플 플레이트의 강성도 유지할 수 있다. 단, 노즐 높이를 지나치게 낮추면, 고가스압에서는 스플래시가 다량으로 발생하기 때문에, 적당한 높이로 조정할 필요가 있다. 이 관점에서, 노즐 높이 (H) 는, 50 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 80 ㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 또, 450 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 250 ㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

도 3 을 참조하여, 본 실시형태에서는, 1 쌍의 가스 와이핑 노즐 (20A, 20B) 은, 가스 분사구 (28) 가 수평면과 이루는 각도 (θ) 가 10 도 이상 75 도 이하가 되도록, 수평면에 대해 하향으로 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 「가스 분사구가 수평면과 이루는 각도 (θ)」란, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 상측 노즐 부재 (24) 와 하측 노즐 부재 (26) 가 대향하여 슬릿을 형성하고 있는 부분 (평행 부분) 을, 강대에 수직인 단면에서 보아, 당해 평행 부분의 연장 방향이 수평면과 이루는 각도를 의미하는 것으로 한다. 당해 노즐 각도 (θ) 를 10 도 이상으로 함으로써, 와이핑 가스에 의한 전단력을 높일 수 있어, 와이핑력이 약해지는 현상을 보다 방지하기 쉽고, 현저한 에지 오버코트 억제 효과가 얻어진다. 한편, 노즐 각도 (θ) 가 75 도를 초과하면, 불안정한 압력 정체가 발생하여 배스 링클이 발생하기 쉬워질 우려가 있기 때문에, 노즐 각도 (θ) 는 75 도 이하로 하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3 을 참조하여, 노즐 선단과 강대간의 거리 (d) 는 특별히 한정되지 않지만, 노즐 선단이 강대에 접촉할 우려를 저감하는 관점에서는 3 ㎜ 이상으로 하고, 와이핑 가스의 절약의 관점에서는 50 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

가스 와이핑 노즐로부터 분사되는 가스는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 공기로 할 수 있지만, 불활성 가스로 해도 된다. 불활성 가스로 함으로써, 강대 표면 상의 용융 금속의 산화를 방지할 수 있기 때문에, 용융 금속의 점도 불균일을 더욱 억제할 수 있다. 불활성 가스는, 질소, 아르곤, 헬륨, 및 이산화탄소로 이루어지는 1 종 이상을 함유하는 것으로 할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또, 본 실시형태에 있어서, 용융 금속의 성분은, Al : 1.0 ∼ 10 질량％, Mg : 0.2 ∼ 1 질량％, Ni : 0 ∼ 0.1 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 Mg 가 함유되면, 용융 금속이 산화되기 쉽고, 톱 드로스 발생량이 증가하기 때문에, 에지 오버코트가 발생하기 쉬워지는 것이 확인되어 있다. 그 때문에, 용융 금속이 상기 성분 조성을 갖는 경우에, 본 발명의 에지 오버코트를 억제하는 효과가 현저하게 나타난다. 또, 용융 금속의 조성이, 5 질량％ Al-Zn 인 경우나, 55 질량％ Al-Zn 인 경우에도, 본 발명의 에지 오버코트를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제조 방법 및 도금 설비에 의해 제조되는 용융 금속 도금 강대로는, 용융 아연 도금 강판을 들 수 있고, 이것은, 용융 아연 도금 처리 후 합금화 처리를 실시하지 않는 도금 강판 (GI) 과, 합금화 처리를 실시하는 도금 강판 (GA) 을 모두 포함한다.

실시예

(실시예 1)

용융 아연 도금 강대의 제조 라인에 있어서, 용융 아연 도금 강대의 제조 시험을 실시하였다. 각 발명예 및 비교예에서, 도 1 에 나타내는 도금 설비를 사용하였다. 가스 와이핑 노즐은, 노즐 갭이 1.2 ㎜ 인 것을 사용하였다. 각 발명예 및 비교예에서, 도금욕의 조성, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B), 노즐 각도 (θ), 와이핑 가스 압력 (헤더 압력) (P), 노즐 선단과 강대와의 거리 (d), 강대 속도 (L) 는, 표 1 에 나타내는 것으로 하였다. 배플 플레이트 상단은, 가스 분사구의 갭 중심 위치보다 70 ㎜ 높은 위치로 하였다. 노즐의 욕면으로부터의 높이 (H) 는 200 ㎜ 로 하였다. 배플 플레이트의 재질은 질화규소를 사용하고, 판두께는 3 ㎜, 강대의 폭 방향 단부와 배플 플레이트와의 거리 (E) 는 5 ㎜ 로 하였다.

가스 와이핑 노즐에 대한 가스 공급 방법으로서, 컴프레서로 소정 압력으로 가압한 가스를 노즐 헤더에 공급하는 방법을 채용하였다. 가스종 (種) 은 공기로 하고, 와이핑 가스 온도는 100 ℃ 로 하였다. 이렇게 해서, 판두께 1.2 ㎜ × 판폭 1000 ㎜ 의 강대를, 소정의 강대 속도 (L) 로 통판시켜, 용융 아연 도금 강대를 제조하였다.

또, 제조된 용융 아연 도금 강대 양면의 에지 오버코트율 (R) 을, 이하의 순서로 구하고 평가하였다. 먼저, 각 수준에 있어서의 양면 합계의 목표 부착량 (CW) (g/㎡) 을 표 1 에 나타냈다. 그리고, 각 수준에 있어서 제조된 아연 도금 강대에 대해, 강판 중심부의 양면 합계의 실제 부착량 (CWc) (g/㎡) 과 강판 에지부의 양면 합계의 실제 부착량 (CWe) (g/㎡) 을 측정하고, 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한, CWc 및 CWe 의 측정은, 각각 양면의 1 지점에 대해, JIS G3302 에 준거하여 갔다. 에지 오버코트율 (R) 은, (CWe/CWc-1) × 100 (％) 으로서 산출하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 표 1 에는, 각 도금종에 있어서, 배플 플레이트가 없는 경우의 에지 오버코트율에 대한 「에지 오버코트 개선율」도 함께 나타낸다. 단, 도금종 B 에 관해서는, No.9 ∼ 13, 18 ∼ 23 의 개선율은 No.8 을 기준으로 한 것이고, No.15 ∼ 17 의 개선율은 No.14 를 기준으로 한 것이다. 에지 오버코트 개선율이 50 ％ 이상인 수준을 합격으로 하고, 50 ％ 미만인 수준을 불합격으로 하였다.

표 1 로부터 분명한 바와 같이, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 가 50 ㎜ 이하를 만족하는 경우, 에지 오버코트율 (R) 이 낮고, 에지 오버코트 개선율이 50 ％ 이상으로, 품질이 양호한 도금 강판을 제조할 수 있는데 반하여, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 가 본 발명 범위를 벗어나는 경우, 에지 오버코트율 (R) 이 커지고, 에지 오버코트 개선율이 50 ％ 미만으로 되어 버렸다. 특히, 도금종 B, E, F 에서는, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 를 본 발명 범위로 한 경우의 효과가 현저하게 얻어졌다.

(실시예 2)

도 1 에 나타내는 도금 설비를 사용하고, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 를 여러 가지로 변경하여, 용융 아연 도금 강대의 제조 시험을 실시하였다.

가스 와이핑 노즐은, 노즐 갭이 1.2 ㎜ 인 것을 사용하였다. 도금욕의 조성은, Al : 0.2 질량％, 잔부 아연으로 하였다. 노즐 각도 (θ) 는 0 도, 와이핑 가스 압력 (헤더 압력) (P) 은 8 ㎪, 노즐 선단과 강대와의 거리 (d) 는 10 ㎜, 강대 속도 (L) 는 50 m/min 으로 하였다. 배플 플레이트 상단은, 가스 분사구의 갭 중심 위치보다 70 ㎜ 높은 위치로 하였다. 노즐의 욕면으로부터의 높이 (H) 는 200 ㎜ 로 하였다. 배플 플레이트의 재질은 질화규소를 사용하고, 판두께는 3 ㎜, 강대의 폭 방향 단부와 배플 플레이트와의 거리 (E) 는 5 ㎜ 로 하였다.

실시예 1 과 동일하게 하여 에지 오버코트율 (R) 을 구하고, 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이 (B) 와의 관계를 도 9 에 정리하였다. 또, 강대 표면의 에지 부분을 카메라로 관찰하여, 에지 부분의 용융 금속 상태를 확인하였다.

도 9 로부터 분명한 바와 같이, 에지 오버코트율 (R) 은, 노즐 하단 높이 (B) 를 60 ㎜ 이상으로 한 경우에는 높았던 것에 대하여, 노즐 하단 높이 (B) 를 50 ㎜ 이하로 함으로써 현저하게 저하되었다. 또, 노즐 하단 높이 (B) 를 60 ㎜ 이상으로 한 경우에는, 에지 부분에 체류하여 괴상으로 된 용융 금속이 관찰된 것에 반하여, 노즐 하단 높이 (B) 를 50 ㎜ 이하로 한 경우에는, 그러한 괴상의 용융 금속은 관찰되지 않고, 용융 금속의 표면 상태는 비교적 균일하였다.

100 : 연속 용융 금속 도금 설비
10 : 스나우트
12 : 도금조
14 : 용융 금속욕
16 : 싱크 롤
18 : 서포트 롤
20A : 가스 와이핑 노즐
20B : 가스 와이핑 노즐
22 : 노즐 헤더
24 : 상측 노즐 부재
26 : 하측 노즐 부재
28 : 가스 분사구
40 : 배플 플레이트
42 : 배플 플레이트
S : 강대
B : 욕면에 대한 배플 플레이트 하단의 높이
θ : 가스 분사구가 수평면과 이루는 각도
d : 노즐 선단과 강대간의 거리
H : 노즐 높이
E : 강대의 폭 방향 단부와 배플 플레이트와의 거리

Claims

용융 금속욕에 연속적으로 강대를 침지하고,
상기 용융 금속욕으로부터 끌어 올려지는 강대에, 그 강대를 사이에 두고 배치되는 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의, 상기 강대의 폭 방향을 따라 상기 강대보다 광폭으로 연장되는 슬릿상의 가스 분사구로부터 가스를 분사하여, 그 강대의 양면의 용융 금속의 부착량을 조정하고,
연속적으로 용융 금속 도금 강대를 제조하는 용융 금속 도금 강대의 제조 방법으로서,
상기 강대의 폭 방향 양단부의 외측에, 또한, 표리면의 일부가 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의 상기 가스 분사구와 대향하도록 1 쌍의 배플 플레이트를 설치하고,
상기 용융 금속욕의 욕면에 대한 상기 1 쌍의 배플 플레이트의 하단의 높이 (B) 를, 연직 방향 상측을 정으로 하여 －10 ㎜ 이상 ＋50 ㎜ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐은, 상기 가스 분사구가 수평면과 이루는 각도 (θ) 가 10 도 이상 75 도 이하가 되도록, 그 수평면에 대해 하향으로 설치되는, 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 용융 금속의 성분은, Al : 1.0 ∼ 10 질량％, Mg : 0.2 ∼ 1 질량％, Ni : 0 ∼ 0.1 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는, 용융 금속 도금 강대의 제조 방법.
용융 금속을 수용하고, 용융 금속욕을 형성한 도금조와,
상기 용융 금속욕으로부터 연속적으로 끌어 올려지는 강대를 사이에 두고 배치되고, 상기 강대의 폭 방향을 따라 상기 강대보다 광폭으로 연장되는 슬릿상의 가스 분사구를 갖고, 그 가스 분사구로부터 상기 강대를 향하여 가스를 분사하여, 상기 강대의 양면의 도금 부착량을 조정하는 1 쌍의 가스 와이핑 노즐과,
상기 강대의 폭 방향 양단부의 외측에, 또한, 표리면의 일부가 상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐의 상기 가스 분사구와 대향하도록 배치된 1 쌍의 배플 플레이트
를 갖고, 상기 용융 금속욕의 욕면에 대한 상기 1 쌍의 배플 플레이트의 하단의 높이 (B) 가, 연직 방향 상측을 정으로 하여 －10 ㎜ 이상 ＋50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 연속 용융 금속 도금 설비.
삭제
제 5 항에 있어서,
상기 1 쌍의 가스 와이핑 노즐은, 상기 가스 분사구가 수평면과 이루는 각도 (θ) 가 10 도 이상 75 도 이하가 되도록, 그 수평면에 대해 하향으로 설치되는, 연속 용융 금속 도금 설비.