WO2004003249A1

WO2004003249A1 - 溶融金属めっき鋼板の製造方法および製造装置

Info

Publication number: WO2004003249A1
Application number: PCT/JP2003/007924
Authority: WO
Inventors: Kenji Yamauchi; Yoichi Miyakawa
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-01-08
Also published as: JP2004027315A; KR20050014836A; EP1516939A1; KR100758240B1; CN1659301A

Abstract

本発明は、鋼板を溶融金属めっき浴中に連続的に浸入させて鋼板の表面に溶融金属を付着させる工程と、鋼板を溶融金属めっき浴中に設けられた方向転換装置により方向転換させた後溶融金属浴外へ引き出す工程と、鋼板に付着した溶融金属の付着量を気体絞り装置により調整する工程と、鋼板の反りを気体絞り装置の上流側および/または下流側に設けられ、鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させる電磁石を用いて磁力により非接触に矯正する工程とを有し、かつ、電磁石の電流値が鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定される溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供する。この方法により、鋼板の全長に渡って反りの発生が抑制され、めっき付着量が均一であり、かつ表面性状が優れた溶融金属めっき鋼板を製造できる。

Description

明細書溶融金属めつき鋼板の製造方法および製造装置技術分野本発明は、溶融金属めつき鋼板の製造方法、特に、電磁石を用いて非接触に鋼板の形状矯正を行う方法、およびその製造装置に関する。背景技術溶融亜鉛めつきをはじめとする溶融金属のめっき方法は、古くから実用化されている。特に、溶融亜鉛めつき鋼板は、自動車、家電、建材用の防鲭鋼板としてその需要が増加しており、めっき付着量の均一化や表面欠陥の抑制等さらなる高品質化が求められている。

現在、連続した鋼板に溶融金属をめつきする方法、例えば溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法としては、図 1にその一例を示すような装置を用いた気体絞り（ガスヮィビング）法が一般的に採用されている。この方法では、溶融金属のめっき浴 2中に連続的に侵入させた鋼板 Sをめつき浴から鉛直方向に引き上げ、鋼板 Sの両面に対向して設けられた気体絞り装置 4から噴射される高圧ガスにより鋼板 Sに付着した余分な溶融金属を払拭して、所望のめっき付着量が調整される。

図 1に示すような装置を用いると、めっき浴から引き上げられた鋼板が振動したり、鋼板の幅方向に反りが発生する。また、鋼板の平坦度不良が発生する場合もある。このような、気体絞り装置と鋼板との間隔が変化することとなり、鋼板の長手方向または幅方向のめっき付着量が不均一となる。そのため、めっき浴中に一対の支持ロールを、さらに気体絞り装置の上方にも同様な一対の支持口一ルを設けて鋼板を拘束することにより、鋼板の振動を防止し、反りの矯正を行うことが一般的に行われている。しかし、このような支持ロールによる方法では、振動防止や形状矯正の効果が十分でない場合がある。

この対策として、電磁石を用い、磁力によって鋼板の振動を抑制する方法が提案されている。例えば、特開 2001- 38412号公報では、走行する鋼板の制振を行うため、鋼板に磁力を作用させる電磁石対と位置センサーを設け、測定された距離に基づいて電磁石対の駆動電流を制御するとともに、板厚、速度、継目位置、板幅、張力等の鋼板に関する情報に基づいて電流制御における制御ゲインを決定する制置が記載されている。しカゝし、上記のような従来の電磁石を用いた制振装置や制振方法では、以下のような問題点がある。

まず、電磁石を用いた方法では、鋼板と電磁石の接触や吸着を防止するために、鋼板位置（電磁石との距離）を測定するための位置センサ一が必要となる。したがつて、コストがかかるだけでなく、装置が大型化して気体絞り装置のガス流を乱すため気体絞り装置の近くに電磁石を設置することが困難になる。

また、従来の電磁石を用いた方法では、位置センサーからの位置情報を基にフィ一ドバック制御しており、鋼板に振動や反りが発生した後それを位置センサーで認識し、電磁石の電流値が変更される。しカゝし、先行の鋼板と後行の鋼板の継目では反りの状態が急激に変化する場合があり、フィードパック制御では対応できず、後行の鋼板先端部等における反りを矯正できない。

さらに、上記のように部分的に反りを矯正できない場合があるので、気体絞り装置と鋼板との間隔は、反りが発生しても接触の危険が少ないように広く設定せざるを得ない。しかし、気体絞り装置と鋼板との間隔が広いと、それだけ高ガス圧および高ガス流量で気体絞りを行わなければならず、所望のめっき付着量に調整することが難しくなる。また、気体絞り装置近傍のガス流が原因となって生じる溶融金属のスプラッシュが鋼板に付着する欠陥（スプラッシュ欠陥）も発生し易くなる。

以上のように、従来の電磁石を用いた方法では、高コストであるだけではなく、反りの矯正効果も十分でなく、また、高品質のめっき鋼板が製造できないという問題がある。発明の開示本発明の目的は、鋼板の全長に渡って反りの発生が抑制され、めっき付着量が均一であり、かつ表面性状が優れた溶融金属めつき鋼板を製造する方法、およびその製造装置を »することにある。この目的は、鋼板を溶融金属めつき浴中に連続的に浸入させ、鋼板の表面に溶融金属を付着させる工程と、鋼板を溶融金属めつき浴中に設けられた方向転換装置により方向転換させた後、溶融金属浴外へ引き出す工程と、鋼板に付着した溶融金属の付着量を気体絞り装置により調整する工程と、鋼板の反りを、気体絞り装置の上流側および/または下流側に設けられ、鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させる電磁石を用いて磁力により非接触に矯正する工程とを有し、かつ、電磁石の電流値が鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定される溶融金属めつき鋼板の製造方法によって達成される。この方法は、鋼板の表面に溶融金属を付着させる溶融金属めつき浴槽と、溶融金属めつき浴槽中に設置され、鋼板を方向転換させる方向転換装置と、溶融金属めっき浴槽のめっき浴面の上方に設置され、鋼板に付着した溶融金属めつき量を調整する気体絞り装置と、気体絞り装置の上流側および/または下流側に設置され、鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させて鋼板の反りを非接触に矯正する電磁石と、電磁石の電流値を鋼板に関する情報に基づレ、て予め決定された電流値に設定する電流値プリセット制御装置とを備えた溶融金属めつき鋼板の製造装置により実現できる。図面の簡単な説明図 1は、従来の溶融亜鉛めつき鋼板の製造装置の一例を示す図である。

図 2は、鋼板の反り矯正における鋼板の変位量と鋼板に作用する力の概念図である。

図 3は、鋼板の変位量と鋼板に作用する力との関係の一例を示す図である。図 4は、本発明である溶融金属めつき鋼板の製造装置の一例を示す図である。図 5は、本発明である鋼板の幅方向における電磁石の配置の一例を示す図である。

図 6は、本発明によるプリセット制御フローの一例を示す図である。

図 7は、本発明である溶融金属めつき鋼板の製造装置の別の例を示す図である。図 8は、本発明によるフィードパック制御フ口一の一例を示す図である。

図 9は、本発明と従来技術との形状制御性を比較した図である。発明を実施するための形態上述したように、電磁石を用いて鋼板の振動や反りを抑制する従来の方法においては、電磁石の電流制御を行うためにいわゆるフィードバック制御が必須と考えられている。これは、電磁石の磁力は鋼板との距離の 2乗に反比例するため、鋼板が磁力により電磁石に引き寄せられると磁力が強くなり、鋼板がさらに引き寄せられて電磁石に接触したり吸着したりして、設備上のトラブルに至ることを防ぐためである。電磁石による鋼板の吸引は、このように「不安定系」であり、位置センシングによるフィードバック制御が必須であると考えられている。

これに対し、本発明者等が、電磁石による鋼板の吸引力と反った鋼板に作用する力との関係を詳細に調査した結果、以下のことが明らかとなった。

1 ) 接触するロール等により長手方向に曲げられた鋼板は、そのロール出側において幅方向に反る。例えば、図 1に示したような従来の溶融亜鉛めつき鋼板の製造装置では、鋼板 Sはめつき浴 2中のシンクロール 3や支持ロール 7により長手方向に曲げを受けて幅方向に反る。そして、この反りの大きさは、ローノレによる曲げ雜、ロールへの巻き付き角度、ロールとの摩擦力、張力、板厚、板幅、鋼種等により異なる。また、反りを矯正するために必要な力は、こうした各種要素に依存する。

2 ) このような鋼板の反りを電磁石により矯正する^、図 2に示すように、図中の点線で示した幅方向に反った鋼板 Sに対して、鋼板 Sの幅方向端部付近に対向して設置した電磁石 5にある一定の電流を流して磁力を作用させると、鋼板 Sには電磁石 5に近づく方向の力、すなわち吸引力が働く。そして、鋼板 Sの幅方向端部は距離 Xだけ変位して、鋼板 Sは図中の実線で示した状態になる。この時、鋼板 S には、元の状態（点線の状態）へ戻ろうとする力、すなわち復元力が働く。したがつて、鋼板 Sは、この吸引力と復元力とが釣り合った状態に落ち着くことになる。図 3に、実ラインを模擬したテスト装置により採取したデータを基にして求めた鋼板の変位量と鋼板に作用する力との関係を示す。図 3の横軸の鋼板変位量は、図 2の変位量 Xに相当する。

このように、電磁石 5による吸引力は鋼板 Sと電磁石 5との距離の 2乗に反比例し、鋼板 Sの復元力は変位量 Xに比例する。いま、電磁石 5に流す電流値を適切に選ぶと、電磁石 5の吸引力を示す曲線と鋼板 Sの復元力を示す直線とは、図 3に示すように 2 点で交わる。この 2点は、合力の向きから考えると、片方が安定中立点であり、もう一方が不安定中立点となる。不安定中立点よりも鋼板 Sが電磁石 5に近づくと、常に吸引力が復元力より強く作用するため、鋼板 Sは電磁石 5に吸い付けられてしまう。し力、不安定中立点よりも鋼板 Sが電磁石 5から遠レ、位置にあれば、鋼板 Sは必ず安定中立点に戻ることになる。このことから、電磁石 5に適切な電流を流して適切な吸引力を発生させることにより、鋼板 Sの反りが安定した状態に落ち着くことがわかる。また、この安定中立点は、吸引力と復元力との力が釣り合うポイントであり、必ずしも鋼板 Sの反りが矯正され、鋼板 Sが平坦ィヒされるポイントとは限らない。しかし、電磁石 5の電流値を最適化することにより、安定中立点において鋼板 Sを平坦化することができる。

このように、復元力と吸引力との間には安定中立点が存在し、電磁石 5の磁力による形状矯正を「不安定系」ではなく、「安定系」にすることができるが、これは、電磁石 5の電流制御には位置センサ一によるフィードパック制御は必ずしも必要ではなく、適切な電流値を予め設定するプリセット制御が可能であることを意味している。以上の知見から、鋼板を溶融金属めつき浴中に連続的に浸入させ、鋼板の表面に溶融金属を付着させる工程と、鋼板を溶融金属めつき浴中に設けられた方向転換装置により方向転換させた後、溶融金属浴外へ引き出す工程と、鋼板に付着した溶融金属の付着量を気体絞り装置により調整する工程と、鋼板の反りを、気体絞り装置の上流側および/または下流側に設けられ、鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させる電磁石を用いて磁力により非接触に矯正する工程とを有し、かつ、電磁石の電流値が鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定されるような方法により、鋼板の全長に渡って反りの発生が抑制され、めっき付着量が均一であり、かつ表面性状が優れた溶融金属めつき鋼板を製造できることになる。

先行の鋼板と後行の鋼板の継目が電磁石の設置位置を通過する場合は、電磁石の電流値を後行の鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に変更すればよい。

気体絞り装置の下流側に、鋼板の形状測定装置および/または鋼板に付着しためっき付着量の測定装置を設け、こうした装置により計測された情報に基づき電磁石の電流値を修正すれば、より効果的に鋼板の全長に渡つて反りの発生を抑制でき、めっき付着量を均一化できる。

溶融金属めつき浴中で鋼板を支持する装置を鋼板の方向転換装置のみにし、支持ロールなどを除けば、めっき浴中のドロスに起因する鋼板の疵ゃ欠陥を低減でさる。

こうした溶融金属めつき鋼板の製造方法は、鋼板の表面に溶融金属を付着させる溶融金属めつき浴槽と、溶融金属めつき浴槽中に設置され、鋼板を方向転換させる方向転換装置と、溶融金属めつき浴槽のめっき浴面の上方に設置され、鋼板に付着した溶融金属めつき量を調整する気体絞り装置と、気体絞り装置の上流側および/または下流側に設置され、鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させて鋼板の反りを非接触に矯正する電磁石と、電磁石の電流値を鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定する電流値プリセット制御装置とを備えた装置により実現できる。また、気体絞り装置の下流側に、鋼板の形状測定装置および/または鋼板に付着しためっき付着量の測定装置を設けると、反りの発生を抑制でき、めっき付着量の均一化により効果的である。実施の形態 1

図 4に、本発明である溶融金属めつき鋼板の製造装置の一例を示す。

この溶融金属めつき鋼板の製造装置は、鋼板 Sを引き込んで溶融金属を付着させる溶融金属めつき浴 2を保持する溶融金属めつき槽 1と、めっき浴 2から引き上げられた鋼板 Sに付着した溶融金属めつき量を調整する気体絞り装置 4と、電磁石 5と、浴外の支持ロール 6と力 ^構成され、さらに電磁石 5の制御装置として電流制御装置 8、プリセット制御用計算機 9、ライン制御装置 10を備えている。

溶融金属めつき槽 1には、めっき浴 2中で鋼板 Sを方向転換させる方向転換装置として、シンクロール 3が備えられている。また、方向転換された鋼板 Sをめつき浴 2中で支持する支持ロール 7が設けられていてもよい。ただし、この支持ロール 7は、鋼板 Sの振動抑制や反り矯正には効果があるが、めっき浴中のドロスを卷き込んで鋼板 Sにドロス欠陥を生じさせる場合がある。本発明においては、電磁石 5 により十分に振動抑制や反り矯正を行うことができるので、この支持ロール 7は必ずしも必要でなく、鋼板 Sの表面欠陥防止の観点からはむしろ設置しない方が好ましい。

気体絞り装置 4および電磁石 5は、めっき浴 2の浴面との支持口ール 6との間に設けられる。電磁石 5は、気体絞り装置 4の上方および/または下方に設置されるが、気体絞り装置 4の下方では亜鉛が飛散して堆積するため、気体絞り装置 4より上方に設置されることが望ましレ、。

気体絞り装置 4の気体噴出口（ワイビングノズル）の先端と鋼板 Sとの間隔は、従来、 15mm程度に設定されていた。これは、この程度の間隔を空けておかないと、先行の鋼板と後行の鋼板の継目において鋼板の反りの状態が急激に変化する場合に、ワイビングノズルと鋼板とが繊する恐れがあるためである。しかし、本発明では、鋼板の全長に渡って反り矯正を行うことができるため、ワイビングノズル先端と鋼板 Sとの間隔を従来の 15腿よりも小さくすることが可能である。

電磁石 5は、鋼板表面と交わる方向に磁力を発生させるように、鋼板面に対向して設けられる。この電磁石 5は、鋼板 Sの振動を抑制すると共に、シンクロール 3や浴中の支持口ール 7から受ける曲げ曲げ戻し変形によって生じる鋼板 Sの反りを矯正する機能も有する。また、電磁石 5は、例えば図 5に示すように、幅方向に多数設置され、幅方向の反りの程度に応じてこれらの電磁石 5が選択的に使用される。

なお、従来の電磁石を用いた装置では、鋼板の位置を測定するための位置センサ一が必要であるが、本発明ではいわゆるプリセット制御を行うので、そのような位置センサーは必ずしも必要ない。コスト増や装置大型ィヒの観点から、むしろ位置センサーはない方が好ましい。

めっき浴 2へ侵入した鋼板 Sは、シンクロール 3により方向転換されてめっき浴 2 力、ら引き上げられ、気体絞り装置 4によりそのめつき付着量が調整される。このとき、シンクロール 3を通過した鋼板 Sは、浴中の支持ロール 7およぴ浴外の支持ロール 6により支持されるとともに、これらの支持ロール間に設けられた電磁石 5 からの磁力によりその振動が抑制され、反りも矯正される。

電磁石 5の電流制御は、次のように行われる。まず、ライン制御装置 10から各種の操業条件データがプリセット制御用計算機 9へ送られる。プリセット制御用計算機 9では、これらの操業条件データをもとにプリセット制御における電流値が決定される。その決定方法としては、予め用意したテーブル値を用いてもよいし、モデル式を構築して計算して求めてもよい。テーブル値を用いる方法では、予め操業条件ごとに適切な電流値 (安定中立点で鋼板が平坦となる電流値）を求めておき、操業条件ごとにその値を用いる。操業条件としては、鋼板の板厚、板幅、鋼種、張力、上流側ロールのロール径、卷き付け角度、摩擦力、押し込み量等を考慮するとよい。また、モデル式は、反りの発生や電磁石による吸引力などをあらわす物理モデルから構築してもよいが、操業条件を重回帰して構築してもよい。そして、このようにして計算された最適な電流値は電流制御装置 8へ送られ、電流制御装置 8 力ら指令により電磁石 5の出力が制御される。また、電磁石 5の電流値は、先行の鋼板と後行の鋼板の継目が電磁石の設置位置を通過する時には、後行の鋼板の情報に基づいて予め決定された電流値に変更すればよい。

図 6に、本発明によるプリセット制御フローの一例を示す。

実線で示したフローは、上述した現在処理中の先行の鋼板に対するプリセット制御のフローである。

後行の鋼板に関しては、点線で示すように、ライン制御装置 10から送られた後行の鋼板の操業条件を用いてプリセット制御用計算機 9でテーブル値またはモデル式により最適な電流値が計算される。そして、ライン制御装置 10から、先行の鋼板と後行の鋼板の継目が気体絞り装置 4あるいは電磁石 5の位置を通過する信号を受け取り、電磁石 5の最適な電流値が電流制御装置 8へ送られる。このようにして、後行の鋼板の先端部が通過する時点から電磁石 5の電流値は最適値に設定される。

以上のように、電磁石 5の電流制御としてプリセット制御を行うことにより、先行の鋼板と後行の鋼板の継目近傍を含めた鋼板の全長に渡る反り矯正が可能となる。また、浴中の支持ロール 7を使用しないで済むので、プリセットモデルをさらに簡略化することも可能である。その他、浴中ロールに起因する表面欠陥発生の防止、口一ル整備費の削減なども可能である。さらに、気体絞り装置 4のワイピングノズル先端と鋼板 Sとの間隔を近づけることができるので、低ガス圧での操業が可能となり、スプラッシュ欠陥の発生も抑制することができる。実施の形態 2

図 7に、本発明である溶融金属めつき鋼板の製造装置の別の例を示す。

この溶融金属めつき鋼板の製造装置では、図 4に示した装置に、気体絞り装置 4 の近傍に設けられた鋼板の形状測定装置 11、浴外支持ロール 6よりも下流側に設けられためっき付着量測定装置 12、および電磁石 5の制御装置としてのフィードバック制御用計算機 13が付加されている。本装置により、実施の形態 1で述べたプリセット制御に加えて、形状測定装置 11および/またはめつき付着量測定装置 12により計測された情報に基づき、鋼板の反りを認識して電磁石 5の電流値を修正する、レ、わゆるフィードバック制御を行うことができる。

形状測定装置 11およびめつき付着量測定装置 12は、鋼板 Sの振動や反りの状態を認識するために設置されているので、必ずしも両方の測定装置を備える必要はない。

形状測定装置 11は、鋼板 Sの反りの大きさを測定するものであり、必ずしも鋼板 Sの幅方向全体を計測できるものである必要はない。例えば、鋼板 Sの幅方向の中心部と端部のみを計測できる位置センサーのようなものであればよい。また、気体絞り装置 4の位置での形状を測定するためには、できるだけ気体絞り装置 4に近づけて設置することが望ましい。さらに、亜鉛の飛散を避けるためには気体絞り装置 4の上方に設置することが望ましい。

めっき付着量測定装置 12は、鋼板 Sに付着しためっき付着量を測定し、幅方向のめつき付着量分布を求めるものである。このめつき付着量分布より気体絞り装置 4と鋼板 Sとの距離、すなわち鋼板 Sの反りを推測できる。

まず、形状測定装置 11により鋼板 Sの形状が、あるいはめっき付着量測定装置 12により鋼板表面のめっき付着量の幅方向分布が測定される。これらの情報は、フィードバック制御用計算機 13へ送られ、ここで鋼板 Sの反り量が求められる。そして、ライン制御装置 10から送られる各種の操業条件データを基に、フィードバック制御で設定する電流値の補正量を決定する。この補正量は、プリセット制御の場合と同様に、予め用意したテーブル値から決定してもよいし、モデル式を構築して決定してもょレ、。そして、このようにして計算された電流値の補正量は電流制御装置 8へ送られ、電流制御装置 8の指令により電磁石 5の出力が制御される。図 7に、本発明によるフィードバック制御フ口一の一例を示す。

実線で示したフローは、実施の形態 1で説明したプリセット制御フローである。フィードバック制御では、点線で示すように、形状測定装置 11により測定された形状のデータ、あるいはめっき付着量測定装置 12により測定されためつき付着量の幅方向分布のデータがフィードパック制御用計算機 13に送られる。めっき付着量測定装置 12を用いるには、予め幅方向のめっき付着量分布と鋼板形状との関係を求めておき、それに基づいて鋼板の形状が求められる。これらの形状のデータから鋼板の反り量を計算し、ライン制御装置 10から送られる各種操業条件を用いて、フィードパック制御用計算機 13においてテーブル値またはモデル式により電磁石 5の電流値の補正量が計算される。そして、この電流値の補正量が電流制御装置 8へ送られる。

実施の形態 1で説明したプリセット制御により、ほぼ平坦な鋼板が実現できる力モデルの誤差やロール摩耗等の不確定要因により、プリセット精度に誤差が生じる^がある。そのような^^に、さらにこのフィードバック制御を行って実際の鋼板の反り量を測定し、電磁石の出力に補正を加えれば、より平坦な鋼板を得ることができる。また、このようなプリセット誤差を考慮し、次回以降のプリセット時にもこの誤差を反映する誤差学習を行うことがより好ましい。図 9は、本発明と従来技術との形状制御性を比較した図である。

従来技術では、フィードバック制御のみを行っているため、先行の鋼板と後行の鋼板の継目において後行の鋼板先端部の反りを矯正できない。

上記本発明である実施の形態 1では、プリセット制御を行っているため、鋼板全長に渡って反り量を一定範囲に抑制することができる。

上記本発明である実施の形態 2では、プリセット制御に加えてフィードバック制御を行っているため、プリセット制御で生じた誤差を補正でき、ほぼ鋼板全長に渡り平坦な形状に制御することができる。

なお、実施の形態 1および 2では、電磁石 5の電流制御を行う方法について述べたが、電磁石 5による磁力を調整するには電磁石 5と鋼板との距離を調整することによっても達成される。したがって、本発明の電磁石 5の電流制御を行う代わりに、電磁石 5と鋼板との距離を調整することによつても同様な効果を得ることができる。

また、実施の形態 1および 2では、鋼板全長に渡り反りを矯正することが可能となり、浴中支持ロールを使用せずに浴中ロール起因の表面欠陥の発生を解消することができ、気体絞り装置のワイビングノズル先端と鋼板との間隔を近づけてスブラッシュ欠陥の発生を抑制することができるので、高品質な溶融亜鉛めつき鋼板の製造が可能となる。

なお、ここでは一般的な溶融亜鉛めつき鋼板の製造への適用について説明した力 S、本発明はこれに限定されるものではなく、他の溶融金属めつき鋼板の製造にも適用することができる。実施例

図 4および図 7に示した本発明である溶融金属めつき鋼板の製造装置を用レ、、板厚 0 . 7mm、板幅 1500mmの冷延鋼板をめつき原板として、表 1に示す電磁石やセンサーに関する 4種の条件下で溶融亜鉛めつき鋼板コイルを製造した。

発明例 1の条件では、図 4の製造装置を用いて電磁石のプリセット制御が行われる。特別なセンサ一を必要とせず、簡易な装置構成であるため、電磁石はワイピングノズルより上方 250mmに位置し、ワイビングノズルに近接している。また、ワイビングノズルと鋼板との間隔は 7mmであり、狭い。なお、浴中の支持ロールについては、使用と不使用の两方のを検討した。

発明例 2および 3の条件では、図 7の製造装置を用いて電磁石のプリセット制御とフィードバック制御が行われる。センサーとしては、発明例 2では形状測定装置が、発明例 3ではめつき付着量測定装置が設置されている。電磁石は、発明例 2 では形状測定装置がワイビングノズルの上方近傍に設置されているためワイピングノズルょり上方 500mmに位置するが、発明例 3ではワイピングノズルょり上方 250騰に位置する。また、ワイビングノズルと鋼板との間隔は 7mmであり、狭い。なお、浴中の支持ロールについては、発明例 1と同様に、使用と不使用の両方の ^^を検討した。

比較例の条件では、電磁石とその近傍に形状測定装置が設けられた図 9の従来の製造装置を用いて従来の電磁石のフィードバック制御が行われる。電磁石は、形状測定装置も設置されるため、ワイビングノズルより上方 500mmに位置する。また、ワイビングノズルと鋼板との間隔は 15議である。なお、浴中の支持ロールについては、使用する場合のみを検討した。

そして、製造された溶融亜鉛めつき鋼板について、スプラッシュ欠陥の発生およびめつき付着量の幅方向分布を調査した。スプラッシュ欠陥の発生については、溶融亜鉛めつきラインに設けられた表面欠陥計を用い、鋼板コイル全長に渡るスプラッシュ欠陥の総数で評価した。また、めっき付着量の幅方向分布については、溶融亜鉛めつきラインに設けられためつき付着量計を用い、幅方向のめつき付着量分布を測定して評価した。

その結果、スプラッシュ欠陥の発生については、 1本の鋼板コイルに発生するスプラッシュ個数は比較例では約 10個であるのに対し、発明例 1-3では、どの条件においても、 1-2個であり、比較例に較べて大幅に低減された。これは、ワイビングノズ^^と鋼板との間隔が、比較例では 15mmであるのに対し、発明例では 7腿まで狭めることができ、低ガス圧でのガスワイビングが可能になったためである。なお、発明例 1-3において、浴中支持ロール 7の使用/不使用による差は認められなかった。

鋼板コィル先端部における幅方向のめつき付着量分布については、比較例ではめっき付着量が ± 10g/m²程度で不均一であるのに対し、発明例 1-3ではめつき付着量が ± 3g/m²程度でほぼ均一であった。これは、電磁石のフィードバック制御を行った比較例では、先行の鋼板と後行の鋼板の継目において後行の鋼板先端部の反りの変化に対応できないが、電磁石のプリセット制御を行った発明例 1-3では、後行の鋼板の先端部から反りを適切に矯正することができるためである。鋼板コイル長手方向中央部における幅方向のめっき付着量分布については、発明例 1ではめつき付着量が鋼板コイル先端部と同等の ±

発明例 2および 3ではめつき付着量が ± l〜2g/m²程度に改善された。これは、電磁石のプリセット制御のみを行った発明例 1では、鋼板の反りをほぼ平坦とすることができるが、プリセット制御の誤差により若干の反りが残る場合があり、電磁石のプリセット制御に加えてフィードパック制御を行った発明例 2および 3では、プリセット制御に誤差を生じた^^でも、その誤差をフィードバック制御により適切に補正して形状矯正できるためである。表 1 発明例 1 発明例 2 発明例 3 比較例電磁石ありありありありプリセッ卜 + プリセット +

電磁石制御方法プリセットフィードパック

フィードパックフィード/くック

めつさ付 ¾"虽

センサーなし形状測定装置形状測定装置測定装置

電磁石設置位置

250mm 500mm 250mm 500mm (ノズルよリ上)

ノズルと鋼板の 7mm /'mm 7mm 15mm 距離

浴中支持ロール使用/不使用使用/不使用使用/不使用使用

Claims

請求の範囲

1 . 鋼板を、溶融金属めつき浴中に連続的に浸入させ、前記鋼板の表面に前記溶融金属を付着させる工程と、

前記鋼板を、前記溶融金属めつき浴中に設けられた方向転換装置により方向転換させた後、前記溶融金属?^へ引き出す工程と、

前記鋼板に付着した前記溶融金属の付着量を、気体絞り装置により調整する工程と、

前記鋼板の反りを、前記気体絞り装置の上流側および/または下流側に設けられ、前記鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させる電磁石を用いて、磁力により非に矯正する工程と、

を有し、

力つ、前記電磁石の電流値が前記鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定される溶融金属めつき鋼板の製造方法。

2 . 電磁石の電流値を、先行の鋼板と後行の鋼板の継ぎ目が前記電磁石の設置位置を通過するのに合わせて、前記後行の鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に変更する請求の範囲 1に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

3 . 気体絞り装置の下流側に、鋼板の形状測定装置および/または鋼板のめっき付着量測定装置を設け、前記形状測定装置および/または前記めつき付着量測定装置により計測された情報に基づき電磁石の電流値を修正する請求の範囲 1に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

4. 気体絞り装置の下流側に、鋼板の形状測定装置および/または鋼板のめつき付着量測定装置を設け、前記形状測定装置および/または前記めつき付着量測定装置により計測された情報に基づき電磁石の電流値を修正する請求の範囲 2に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

5 . 溶融金属めつき浴中で鋼板を支持する装置を、前記鋼板の方向転換装置のみとする請求の範囲 1に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

6 . 溶融金属めつき浴中で鋼板を支持する装置を、前記鋼板の方向転換装置のみとする請求の範囲 2に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

7 . 溶融金属めつき浴中で鋼板を支持する装置を、前記鋼板の方向転換装置のみとする請求の範囲 3に記載の溶融金属めつき鋼板の製造方法。

8 . 溶融金属めつき浴中で鋼板を支持する装置を、前記鋼板の方向転換装置のみとする請求の範囲 4の溶融金属めっき鋼板の製造方法。

9 . 鋼板の表面に溶融金属を付着させる溶融金属めつき浴槽と、

前記溶融金属めつき浴槽中に設置され、前記鋼板を方向転換させる方向転換装置と、

前記溶融金属めつき浴槽のめっき浴面の上方に設置され、前記鋼板に付着した溶融金属めつき量を調整する気体絞り装置と、

前記気体絞り装置の上流側および/または下流側に設置され、前記鋼板の表面と交わる方向に磁力を作用させて前記鋼板の反りを非接触に矯正する電磁石と、前記電磁石の電流値を、前記鋼板に関する情報に基づいて予め決定された電流値に設定する電流値プリセット制御装置と、

を備えた溶融金属めつき鋼板の製造装置。

10 . さらに、気体絞り装置の下流側に設置された鋼板の形状測定装置および/ または鋼板のめっき付着量測定装置と、

前記形状測定装置および/または前記めっき付着量測定装置により計測された情報に基づき電磁石の電流値を修正する電流値フィ一ドバック制御装置と、を備えた請求の範囲 9に記載の溶融金属めつき鋼板の製造装置。

11 . 溶融金属めつき浴槽中に設けられた鋼板を支持する装置が、前記鋼板の方向転換装置のみである請求の範囲 9に記載の溶融金属めつき鋼板の製造装置。

12 . 溶融金属めつき浴槽中に設けられた鋼板を支持する装置が、前記鋼板の方向転換装置のみである請求の範囲 10に記載の溶融金属めっき鋼板の製造装 So