WO2007132701A1

WO2007132701A1 - 溶融金属めっき鋼帯の製造方法

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Publication number: WO2007132701A1
Application number: PCT/JP2007/059541
Authority: WO
Inventors: Gentaro Takeda; Hideyuki Takahashi
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-11-22
Also published as: BRPI0711633A2; EP2017365A4; US20090159233A1; EP2017365A1; KR20080108342A; EP3656887A1; US8529998B2; EP2474640B1; EP3190204A2; EP3190204B1; EP3656887B1; EP3190204A3; EP2017365B1; EP2474640A1; KR101084934B1

Description

明細書溶融金属めつき鋼帯の製造方法技術分野

本発明は、溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、ガスワイピングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめつき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法に関するものである。背景技術

連続溶融めつきプロセスにおレヽては、図 6に示すように、一般に溶融金属が満たされているめっき浴 2 0に鋼帯 Xを浸漬させ、この鋼帯 Xをめつき浴 2 0力垂直上方に引き上げた後、鋼帯を挟んで対向して設けられたガスワイビングノズル 2 1から鋼帯面に気体を吹き付けるガスワイビングが行われる。図 6において、 2 2はシンク口ール、 2 3、 2 4はサポート口ールを示す。このガスワイピングにより、余剰な溶融金属が搔き取られてめっき付着量が制御されるとともに、銅帯表面に付着した溶融金属が板幅方向および板長手方向で均一化される。ガスワイビングノズルは、多様な鋼帯幅に対応するとともに、鋼帯引き上げ時の幅方向の位置ズレなどに対応するため、通常、鋼帯幅より長く構成され、鋼帯の幅端部より外側まで延びている。

このようなガスワイビング方式では、鋼帯に衝突した気体噴流の乱れによつて鋼帯下方に落下する溶融金属が周囲に飛び散る、いわゆるスプラッシュが発生し、これが鋼帯表面に付着してめつき鋼帯の表面品質の低下を招くという問題がある。

鋼帯の連続処理プロセスにおいて生産量を増加させるには、鋼帯通板速度（ライン速車）を増加させればよい。しかし、連続溶融めつきプロセスにおいてガスワイピング方式でめっき付着量を制御する、ライン速度を増加させると、溶融金属の粘性によつて鋼帯のめつき浴通過直後の初期付着量が増加するため、めつき付着量を一定範囲内に制御するには、ガスワイピングノズルから鋼帯面に吹き付ける気体圧力をより高圧に設定する必要があり、これによつてスプラッシュが大幅に増カ卩し、良好な表面品質を維持できなくなる。

このような問題を解決するため、主として鋼帯に付着した溶融金属の付着量を制御するガスワイビング用のノズル（主ノズル）の上下に補助的なノズル（副ノズル）を設け、副ノズルの作用によって主ノズルの性能を向上させることを狙いとした、以下のような方法が提案されている。

特許文献 1に示される方法'は、エッジオーバーコート対策として、ワイピングノズル両端上部に補助ノズルを取り付け、補助ノズルからの噴射ガスとワイピングノズルからの噴射ガスの鋼帯衝立置を一致させることにより、ガスワイビング力を幅方向で部分的に向上させるようにした方法である。

特許文献 2に示される方法は、主ノズルの上下に、幅方向で 3分割以上され、各分割部がそれぞれ独立に圧力制御可能な補助ノズル（副ノズル）を設け、この補助ノズルから気体を噴射するものであり、この捕助ノズルからの気体の噴射により主ノズルからの気体噴流の広がりが抑えられ、衝突後鋼帯に沿って流れる気体が安定するとしている。

特許文献 3に示された方法は、主ノズルと副ノズル間の仕切り板の噴出口先端を鋭角にし、且つ主ノズルに対して副ノズルを 5〜2 0 ° 傾けたものであり、ポテンシャル 'コアを長くすることで、付着 *fU御性が向上し、気体 B費流が安定するため騒音もするとしている。

特許文献 4に示された方法は、主気体噴流を噴射する際、この主気体噴流を周囲の空気から遮断するための遮断ガスとして火炎をするものであり、主気体噴流の周りを高温ガスで囲むことによって主気体噴流の流動抵抗を低下させ、ポテンシャル · コア延長による衝突力向上が可能になるとしている。

特許文献 1 ：特開昭 6 3 - 1 5 3 2 5 4号公報

特許文献 2 ：特開平 1— 2 3 0 7 5 8号公報特許文献 3 ：特開平 1 0— 2 0 4 5 9 9号公報

特許文献 4 ：特開 2 0 0 2— 3 4 8 6 5 0号公報発明の開示

し力し、本 ϋ明者らが検討したところによれば、上記従来技術には以下のような問題があることが判った。

特許文献 1の方法では、鋼帯エッジ部でのワイビング力を高めるために、補助ノズルからはワイビングノズルよりも高いガス圧でガスを嘖射させているため、それぞれのガス噴流の衝^置を一致させたとしてもガスの混合が激しくなり、スプラッシュが相当量努生して製品の品質が安定しないことが判った。 '

また、特許文献 2の方法では、 3つのノズルが一体式になっているため、ノズル先端部の縦断面外形角度が大きくなり、この外形角度の鈍角化によってめつき切れ性の低下ゃスプラッシュ飛散が助長されることが判明した。また、複数のノズルが一体になっていると、ノズル嘖射口のトータルの厚み（鋼帯長手方向の幅）も大きくなり、ノズル性能に悪影響を及ぼすことも判った。なお、特許文献 2には「ノズル外面角度が鋭角である」との記述があるが、説明図ではノズル先端部分の縦断面外形角度は約 1 2 0° になっており、記述内容の意味するところは全く不明であるととともにその根拠も示されていない。

したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の議を解決し、ガスワイピングノズルを用レ、てめつき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法において、鋼帯を高速通板させる ^でもスブラッシュによるめつき表面欠陥の発生を適切に抑え、高品質の溶融金属めつき鋼帯を安定して製造することができ製造方法を»すると ί る ₀

上記課題を解決するための本発明の製造方法の要旨は、以下のとおりである。

[1] 溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、ガスワイビングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめっき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法において、主ノズル部の上側と下側の両方又は一方に副ノズル部を備え. 主ノズル部の気体噴射方向に対して副ノズ ¾の気体噴射方向力 S低斜するとともに、副ノズル部からは、主ノズル部から噴射される気体噴流よりも低速の気体噴流が噴射されるガスワイピングノズルを用い、且つ該ガスワイピングノズルの少なくとも先端側部分の下面と鋼帯とのなす角度を 6 0 ° 以上とすることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

[2] 上記 [1] の製造方法において、ガスワイビングノズル先端部の縦断面外形角度が 6 0 ° 以下であることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

[3] 上記 [1] 又は [2] の製造方法において、副ノズル部が、主ノズル部を構成する第 1ノズル部材とその外側に配される第 2ノズル部材との間で形成され、該副ノズル部の気体噴射口を形成する第 2ノズル部材先端部の厚みが 2 mm以下であることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

[4] 上記 [1] 〜 [3] のいずれかの製造方法において、ガスワイピングノズノレ先端の上部側と下部側の両方又は一方において、主ノズル部の気体噴射口を形成する第 1 ノズル部材先端部の厚みと、副ノズルの気体噴射口のスリット幅と、副ノズル部の気体噴射口を形成する第 2ノズル部材先端部の厚みの合計が 4 mm以下であることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

[5] 溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、主ノズル部の上側と下側の両方又は一方に副ノズル部を備え、主ノズル部の気体噴射方向に対して副ノズル部の気体噴射方向力 S俱斜し、主ノズル部から噴射された気体噴流に副ノズル部から噴射された気体 P貪流が合流するように構成されたガスワイピングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめっき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法にぉレ、て、副ノズル部の気体噴射口を主ノズ /レ部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に 5 mm以上離間させるとともに、該副ノズル部から噴射される気体噴流が主ノズル部から噴射される気体噴流との合流部で 1 0 mZ s以上の流速となるよう、副ノズル部から気体を噴射することを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。 [6] 上記 [5] の製造方法において、副ノズル部が、主ノズル部を構成する第 1ノズル部材とその外側に配される第 2ノズル部材との間で形成され、該副ノズル部の気体噴射口から第 1ノズル部材の外面に沿って気体を噴射することを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造方法。

[7] 上記 [5] または [6] の製造方法において、畐 (jノズル部の気体噴射口が、主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に離間する距離が 1 0 0 mm以下であることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

[8] 上記 [5] 〜 [7] のいずれかの製造方法において、主ノズル部の気体噴射口を形成する第 1ノズル部材先端の厚みが 2 mm以下であることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

本発明によれば、畐1レズル部から所定の条件で気体を噴射することにより、鋼帯表面で気体噴流の衝突圧力が上昇するとともに、鋼帯通板方向の衝突圧力分布の圧力勾配が急峻になり、このため気体噴流による溶融金属の搔き取り力が向上する。加えて、ガスワイピングノズル下面と鋼帯との角度を規制して両者の間隔を十分にあけることにより、めっき搔き取り力をさらに向上させることができる。このため鋼帯を高速通板させるでも気体圧力を過剰に高めることなく溶融金属の搔き取りを行うことができるので、スプラッシュの発生を効果的に抑制することができる。また、搔き取り力の向上によって従来技術に較べて気体の嘖射圧力を下げたり、ガスワイピングノズルと鋼帯の距離を大きく取ることが可能となるため、スプラッシュがガスワイビングノズルに付着しにくくなり、ノズル詰りを防止する点からも; である。以上のことから、本発明によれば高品質の溶融金属めつき鋼帯を安定して製造することができる。その一方で、副ノズル部の気体噴射口は、主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に離間しているため、ノズル詰りの発生も抑えることができる。このため、鋼帯の高速通板時にぉヽてもスプラッシュによるめつき表面欠陥の発生とノズル詰まりが適切に抑えられ、高品質の溶融金属めつき鋼帯を安定して製造することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態を、ガスワイビングノズルを縦断面した状態で示す説明図である。

図 2は、図 1のガスワイピングノズルのノズル先端部の部分拡大図である。

図 3は、従来の単一ノズ ^式のガスワイピングノズルと図 1に示すガスワイビングノズルの衝突圧力分布曲線を比較して示した図である。

図 4は、主ノズル部の上下に副ノズル部を備えたガスワイピングノズルを用いためつ 'き鋼帯表面のガスワイビングにぉレ、て、ノズル外形角度 a とガスワイビング性能

(ガスワイビング後のめっき付着量）との関係を示す図である。

図 5は、主ノズル部の上下に副ノズル部を備えたガスワイピングノズルを用いためつき鋼帯表面のガスワイビングにおいて、ノズル下端角度 0 とガスワイビング性能

図 6は、鋼帯の溶融金属めっき方法の概略を示す説明図である。

図 7は、本発明で使用するガスワイピングノズルの一実施形態を示す縦断面図である _c 図 8は、本発明で使用するガスワイピングノズルの他の実施形態を示す縦断面図である。

図 9は、図 7のガスワイピングノズルのノズル先端部の部分拡大図である。

図 1 0は、主ノズル部の上側および下側に副ノズルを備えた参考例のガスワイビングノズルを示す縦断面図である。

図 1 1は、図 1 0に示す形式のガスワイピングノズルと、離間距離 Lが異なる図 8に示す形式のガスワイピングノズルを用いた製造試験において、離間距離 Lとめっき付着量およびノズル詰まり発生頻度との関係を示した図である。

図 1 2は、図 1 1の一部（離間距離 Lの小さい領域）を拡大して示した図である。図 1 3は、図 8に示す形式のガスワイピングノズルを用いた製造試験において、主気体噴流との合流部 pにおける副気体噴流の流速とめつき付着量およびノズル詰まり発生頻度との関係を示した図である。図 1 4は、図 1 3の一部（離間距離 Lの小さい領域）を拡大して示した図である。図 1 5は、図 8に示す形式のガスワイピングノズルを用いた製造試験において、主ノズル部の気体噴射口を形成する第 1ノズル部材先端の厚さ tとめつき付着量およびノズル詰まり発生頻度との関係を示した図である。

図中の符号の意味は以下の通りである。

1 主ノズル部

2 a ， 2 b 副ノズル部

3 a 3 b 第 1ノズル部材

4， 6 6 気体噴射口

5 a 5 b 第 2ノズル部材

7 下面

8 , 9 a 圧力室

1 0

1 1 主ノズル部

2 0 a j 2 副ノズル部

P 合流部努明を実施するための最良の形態

図 1及ぴ図 2は本発明の一実施形態を示すもので、図 1はガスワイピングノズルの縦断面を示したものであり、図 2は図 1のノズル先端部の部分拡大図である。図において、 Aはガスワイビングノズル、 Xは鋼帯、 mは鋼帯 Xの表面に付着した溶融金属である。

主ノズル部 1とその上側及び下側に設けられる副ノズル部 2 a， 2 bとを備え、主ノズル部 1の気体噴射方向（通常、鋼帯面に対してほぼ直角方向）に対して副ノズル部 2 a， 2 bの気体噴射方向が傲斜し（図 2の傲斜角 y _a , y _b) 、主ノズル部 1からの気体噴流（以下、主気体噴流という）に副ノズル部 2 a， 2 b力らの気体噴流（以下、副気体噴流という）が合流するように構成されている。

.漏己主ノズル部 1は上下の第 1ノズル部材 3 a , 3 bを備え、この第 1ノズル部材 3 a , 3 bの先端間が気体噴射口 4 (ノズルスリット）を形成している。また、この主ノズル部 1を構成する第 1ノズル部材 3 a , 3 bの外側（上方および下方）には第 2ノズノレ部材 5 a， 5 bが酉 3され、このうち第 2ノズノレ部材 5 aと第 1ノズノレ部材 3 aとにより副ノズノレ部 2 aが形成され、第 2ノズノレ部材 5 bと第 1ノズノレ部材 3 とにより副ノズル部 2 bが形成されている。 'そして、第 1ノズル部材 3 aと第 2ノズル部材 5 aの先端部間と、第 1ノズル部材 3 bと第 2ノズル部材 5 の先端部間が、各々気体噴射口 6 a， 6 b (ノズルスリット）を形成している。このような主ノズル部 1と畐 ljノズル部 2 a , 2 bからなるノズル本体の縦断面形状は、先端に向かつて先細りするテーノ状となっている。

このようなガスワイピングノズル Aでは、主に主ノズル部 1からの主気体噴流で鋼帯表面の溶融金属の搔き取りが行われ、一方、畐 ljノズル部 2 a , 2 b力らは主気体嘖流よりも低速の副気体噴流が噴射される。このような副気体噴流が副ノズル部 2 a， 2 bから噴射されることにより、鋼帯表面で気体噴流の衝突圧力が上昇し、また鋼帯通板方向の衝突圧力分布の圧力勾配が急峻になる。この気体噴流により、めっき搔き取り力が向上し、鋼帯の高速通板時にぉレヽても気体圧力を過剰に高めることなく溶融金属の搔き取りを行うことができるので、スプラッシュの発生を効果的に抑制することができる。図 3は、従来の単一ノス式のガスワイビングノズル（副ノス、ノレ部を有しないガスワイピングノズル) と、図 1に示すガスワイピングノズルの衝突圧力分布曲線を比較して示したものであり、（a ) は前者、 ( b ) は後者の衝突圧力分布曲線を各々示している。図横軸の y Z bにおいて、 bはノズルスリット幅（スリットギヤップ）、 yは気体噴流中心 ( y = 0 ) からの距離である。また、縦軸の衝突圧力比とは、（a ) の衝^ IE力分布曲線の最大圧力を基準 ( 1 . 0 ) とし、その最大圧力に対する圧力比である。 yく 0は気体噴流中心より下方側（溶融めつき槽側）、 y>0 は気体噴流中心より上方側（反溶融めつき槽側）である。

この図 3に示されるように、図 1のガスワイピングノズノレによる（b) の衝突圧力分布は従来の単一ノズン I ^式のガスワイビングノズルによる（a) の衝突圧力分布に比べて気体噴流の拡散が抑制され、衝突圧力分布曲線の圧力勾配が急峻に変化するとともに、衝突圧力が上昇しており、これによつて（a) に比べてめっき搔き取り力 (-ワイビング力）が向上していることが判る。

本発明では、ガスワイビングノズル Aの少なくとも先端側部分（好ましくは、少なくとも前半部分）の下面 7と鋼帯 Xとのなす角度 0 (以下、ノズル下端角度 0 という）を 60° 以上とする。さらに好ましくは、ガスワイピングノズル先端部の縦断面外形角度 α (第 2ノズル部材 5 aの上面と第 2ノズル部材 5 bの下面とのなす角度。以下、ノズル外形角度 _α という）を 60° 以下とする。以下、これらの限定理由について説明する。

ガスワイビングノズルの最適な形状 ·設置形態を調查するため、溶融亜鈴めつき鋼帯の製造ラインにおいて、溶融めっき鋼帯の製造試験を行った。製造条件としては、鋼帯寸法： W0. 8111111 板幅100 Omni、通板 (ライン髓）： 15 Om/m i n、溶融めっき浴面からのガスワイビングノズル高さ： 40 Omm、溶融めっき浴 ¾ ： 460°C、ガスワイピングノズノレ一鋼帯間距離： 8 mmとした。

ガスワイピングノズルとしては、図 1に示すように主ノズル部 1の上側及び下側に副ノズル部 2 a, 2 bを備えたタイプを用い、まず、ノズル外形角度 _aだけを変えた試験を行うため、その他については以下のような一定の条件とした。すなわち、主ノズル部 1の気体噴流方向に対する副ノズル部 2 a, 2 bの気体噴射方向の傲斜角度 γ _a， γ _b ： 20° 、主ノズル部 1のスリツト幅 _w (スリットギヤップ）： 0. 8m m、副ノズル 2 a, 2 bのスリット幅 w_a， w_b (スリットギャップ) : 0. 8mm、主ノズ、ノレ 1を構成する第 1ノズ、ノレ部材 3 a, 3 bの先端部厚み t _la, t _lb ： 0. 2 mm、副ノズル 2 a , 2 bを構成する第 2ノズル部材 5 a， 5 bの先端部厚み t _{2 a}， t _2b： 2 mm, 主ノズル部 1のヘッダ圧力： 0. 5 k g f /cm\ 上側副ノズル部 2 aのヘッダ圧力： 0 · 2 k g f / c m²、下側副ノズル部 2 aのヘッダ圧力： 0. l k g f /cm²とした。

以上の条件で、ノズル外形角度 αを 45〜1 20° の範囲で変化させたときのめつき付着量（ガスワイビング後のめっき付着量）を図 4に示す。なお、こ'の試験では主ノズル部 1の気体噴射方向を鋼帯面に対してほぼ直角とした。図 4によれば、同じ気体噴射圧力であっても、ノズル外形角度 αが大きくなるとめっき付着量は増加

(=ガスワイピング性能が低下）しており、ノズル外形角度としては 60° 以下、より望ましくは 50° 以下が好ましいことが判る。

図 4のような結果が得られた理由につ、て詳細な検討を行つた結果、次のような点が明らかになった。すなわち、ノズル外形角度 αが鈍角になって鋼帯 Xとガスワイピングノズル Α間のスペースが狭くなると、ガスワイピングノズル Aから噴射されて鋼帯 Xに衝突した後の気 {«れがガスワイピングノズル側により接近するようになるため、鋼帯 Xに沿って流れる気体量が減少し、鋼帯 Xがめつき浴から出た後に鋼帯に付随している溶融金属の初期付着量が増加することによってめっき切れ性が低下すること、さらに、初期付着量が増加するとスブラッシュ力 S発生しゃすくなることが判明した。

したがって、ガスワイビング性能に対しては、ノズル外形角度 αでも特に下端側 (めっき謝則）の角度の影響が大きいことが予想される。そこで、主ノズル部 1の気体嘖流方向に対する上側副ノズル部 2 aの気体噴射方向の傲斗角度 γ ₃ : 20。、同じく下側副ノズル部 2 aの気体噴射方向の惧斜角度 o/_b： 1 5° で一定とし、ノズル下端を形成する部材 5 bを変更してノズル下端角度 Θ を変化させ、めっき付着量

(ガスワイビング後のめっき付着量）に及ぼす影響を調査した。なお、通板条件ゃガス圧力等のワイビング条件は上記と同様にした。ノズル下端角度 ø は 30° 、 4 5° 、 60。、 72。（このときノズル外形角度 a は各々 8 5° 、 70° 、 5 5。、 43° ) とした。また、参考例として、'ノズル下端角度 0 : 72° で且つノズル外形角度 α： 70° とした試験も行った。

それらの結果を図 5に示す。これによれば、ノズル下端角度 Θ が小さい 30〜 4 5° ではめつき付着量が多かった- (=ガスワイビング性能が低い）のに対して、 ·6 0° 以上ではほぼ一定の値となり、ノズル下端角度 Θ の影響範囲外になつた。なお、同じノズル下端角度 Θ ： 72° でも、ノズル外形角度： 70° の^はめつき付着量がやや増加したが、図 4のノズル外形角度 α : 70° のめつき付着量よりは少なくなった。このことは、同じノズル外形角度 aであってもノズル下端角度 0 を大きくとれば、めっき切れ性が向上することを示している。

以上の理由からして、本努明ではノズル下端角度 0 を 60° 以上とし、さらに好ましくは、ノズル外形角度 αを 60° 以下とする。

次に、ノズノレ先端部（気体噴射口）でのノズル部材の厚さの影響について調べた。その結杲、ノズル先端部でノズル壁厚みが大きいとその近傍が負圧化し、気体噴流を拡散させてしまうために、ガスワイビング力を低下させることが判明した。

この試験の通板条件等は上述の試験と同様であり、ガスワイピングノズル Αの形状 ·設置形態は以下のような条件とした。すなわち、主ノズル部 1の気体噴流方向に対する副ノズル部 2 a, 2 bの気体噴射方向のィ斜角度ッ _a, γ _b： 20° 、ノズル外形角度 α ： 50° 、ノズル下端角度 S ： 65° 、主ノズル部 1のヘッダ圧力： 0. 5 k g f /cm², 上側副ノズル部 2 aのへッダ圧力： 0. 2 k g f Z c m²、下側副ノズル部 2 aのへッダ圧力： 0. l k g f/cm²とした。

ガスワイ.ピングノズル Aに関するその他の条件とめつき付着量を表 1に示す。これによれば、上述したノズル外形角度 aやノズル下端角度 Θ ほどの影響は無いものの、主ノズル部 1の気体噴射口 4を形成する第 1ノズル部材 3 a, 3 bの先端部の厚み t _la, t _b、副ノズル部 2 a, 2 bの気体噴射口 6 a， 6 bを形成する第 2ノズル部材 5 a， 5 bの先端部の厚み t _2a, t _2bがそれぞれ大きくなるとガスワイビング性能が低下する。この結果から、畐 I ズル部 2 a, 2 bの気体噴射口 6 a， 6 bを形成する第 2ノズル部材 5 a, 5 bの先端部の厚みは 2 mm以下とすることが好ましレ、。また同様の観点から、主ノズル部 1の気体噴射口 4を形成する第 1ノズル部材 3 aの先端部の厚み t i _aと、副ノズル部 2 aの気体噴射口 6 aのスリット幅 w _aと、副ノス、ル部 2 aの気体噴射口 6 aを形成する第 2ノズル部材 5 aの先端部の厚みの合計、同じく主ノズル部 1の気体噴射口 4を形成する第 1ノズル部材 3 bの先端部の厚み ΐ ₁ _¾と、副ノズル部 2 bの気体噴射口 6 bのスリット幅 w _bと、副ノズル部 2 bの気体噴射口 6 bを形成する第 2ノズル部材 5 bの先端部の厚みの合計は、各々 4 mm以下とすることが好ましい。 ' 表 1

*1 (第 1ノズル部材の先端部厚み) + (副ノズル部のスリット幅) + (第 2ノズル部材の先端部厚み) 図 1のその他の構造にっ、て説明すると、主ノズル部 1と畐 ijノズル部 2 a, 2 bの気体嘖射圧力を任意に調整できるようにするため、主ノズル部 1と副ノズル部 2 a， 2 は各々個別の圧力室 8， 9 a, 9 bを備え、この各圧力室 8， 9 a, 9 bに各々値別に圧力制御された気体が供給されるようになっている。これら圧力室 8， 9 a， 9 に供給された気体は、整流板 10を通つて主ノズル部 1と副ノズル部 2 a, 2 b にそれぞれ流れる。

主ノズノ 1と副ノズル部 2 a, 2 bの気体噴射口 4, 6 a， 6 bのスリット幅 (スリットギャップ）は特に制限はないが、一般には気体噴射口 4のスリット幅 wは

0. 5〜2mm¾¾、気体噴射口 6 a, 6bのスリット幅 w_a， w_¾は 0. 1〜2.

5 mm程度に構成される。また、主ノズル部 1の気体嘖射方向に対する副ノズル部 2 a , 2 bの気体噴射方向の衝斜角度 γ _a , γ _bも、所定のノズル外形角度 _α内に収まるのであれば特に制限はないが、 1 5。〜4 5° 程度に構成されるのが好ましい。本発明で用いるガスワイピングノズル Αは、主ノズル部 1の上側又は下側のレ、ずれか一方にのみ副ノズル 2を備えたものでもよレ、。

また、図 1の実施形態のように主ノズル部 1の上側及び下側に副ノズル 2 a , 2 b を備える:^には、主ノズル部 1の気体噴流方向に対する副ノズル部 2 a , 2 bの気体噴射方向の傾斜角度 γ ₃ , y _bは互いに異なる角度であってもよい。

本発明では、溶融金属めつき浴から違続的に引き上げられる鋼帯 Xの表面に、以上述べたような条件（構造 ·形状及ひ置形態に関する条件）を満足するガスワイピングノズル Aから気体を吹き付け、鋼帯表面の溶融金属を搔き取ることにより、めっき付着量を制御する。

し力し、図 1 0に示すようなガスワイビングノズルを用いる方法では、鋼帯面から非常に近い位置に複数のノズルスリット（主ノズル、副ノズル）が存在することになるため、ノズル詰りが頻発する恐れが高く、実には不向きとなるがある。そこで本発明では、副ノズノレ部のガス噴射口を主ノズ /レ部のガス B賁射口に対して反鋼帯方向に適当な距離だけ離間させることによりノズル詰まりを防止するとともに、この副ノズル部から噴射される気体噴流（以下、副気体噴流という）の流速を所定の条件に制御することで、主ノズル部から噴射される気体噴流（以下、主気体噴流という）の拡散を抑制し、これにより図 3の（b ) に示すように衝突圧力分布曲線の圧力勾配を急峻化するとともに、衝突圧力を上昇させ、めっき搔き取り力を向上させることにより、気体圧力を過剰に高めることなくスプラッシュの発生を抑止するものである。ここで、副ノズル部からの副気体噴流による上記作用は、副ノズル部を主ノズル部の上側、下側のどちらに設けた場合でも本質的な差はない。したがって、本発明では主ノズル部の上側、下側のいずれカゝ一方にのみ副ノズル部を設けてもよいし、また、主ノズル部の上側と下側に各々副ノズルを設けてもよい。

以下、本発明の製造方法の詳細と好ましい実施形態について説明する。本発明で用いるガスワイピングノズルは、主ノズル部とその上側と下側の両方又は一方に設けられる副ノズル部とを備え、主ノズル部の気体噴射方向に対して副ノズル部の気体噴射方向が傾斜し、主ノズル部から噴射された気体噴流に副ノズル部から噴射された気体噴流が合流するように構成されたものであり、溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、そのガスワイビングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめっき付着量を制御する。

本発明の製造方法では、畐 Uノズル部の気体噴射口を主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に 5 mm以上離間させるとともに、畐 ijノズル部から噴射される気体噴流が主ノズル部から噴射される気体噴流との合流部で 1 0 mZ s以上の流速となるよう、副ノズル部から気体を噴射する。

図 Ίは、本発明で使用するガスワイピングノズルの一実施形態を示すもので、ノズルの縦断面図である。このガスワイピングノズルは、主ノズル部 1とその上側に設けられる畐 ijノズル部 2とを備え、主ノズル部 1の気体噴射方向（通常、鋼帯面に対してほぼ直角方向）に対して副ノズル部 2の気体噴射方向が { 斜し、主ノズル部 1から嘖射された気体噴流に副ノズル部 2から ¾射された気体噴流が合流するように構成されている。 ffrf己主ノズ ¾5 1は上下の第 1ノズル部材 3 a , 3 b (第 1ノズル部材）を備え、この第 1ノズル部材 3 a , 3 の先端間が気体噴射口 4 (ノズルスリット）を形成している。また、第 1ノズル部材 3 aの外側（上方）には第 2ノズル部材 5 (第 2ノズル部材）が配され、この第 2ノズル部材 5と第 1ノズル部材 3 aとにより副ノズル 2が形成されている。そして、第 2ノズル部材 5の先端と第 1ノズル部材 3 a 間が気体噴射口 6 (ノズルスリット）を形成し、この気体噴射口 6から編己第 1ノズル部材 3 aの外面に沿つて気体が噴射される。

前記副ノズル部 2の気体噴射口 6は、主ノズル部 1の気体噴射口 4に対して反鋼帯方向に 5 mm以上離間（図中、 L：離間距離）させる。これにより、溶融金属のスプラッシュによる副ノズル 2のノズル詰まりを適切に抑えることができる。主ノズル部 1の気体噴射口 4に対する副ノズル部 2の気体噴射口 6の離間距離しが 5 mm未満では、ノズル詰りの防止効果が不十分である。また、離間距離 Lのより好ましい下限は 1 O mmである。

一方、主ノズル部 1の気体噴射口 4に対する副ノズル部 2の気体噴射口 6の離間距離 Lが大きくなり過ぎると、必要気体量の増大を招くだけでなく、副ノズル部 2からの副気体噴流によるめつき搔き取り力の向上効果も低下するので好ましくない。気体噴流の性質として、壁面に沿って流れること（コアンダ効果）が一般に知られている力噴流が急激に方向変換したり、長距離を流れたりすると、噴流が次第に壁面から剥離または拡散してしまい、これを抑えるためには必要気体量が増大してしまう。主ノズル部 1の気体噴射口 4に対する副ノズル部 2の気体噴射口 6の離間距离隹が 1 0 0 mm以下程度であれば、コァンダ効果により第 1ノズル部材 3 aの外面に沿って付着噴流が形成されるため、副ノズル 2からの副気体噴流が効率良く形成されるが、 1 0 0 mmを超えると次第に拡散がおこり、必要気体量が増大するだけでなく、畐 ijノズルからの副気体噴流によるめつき搔き取り力の向上効果も低下する。このため離間距離 Lは 1 0 0 mm以下、望ましくは 5 0 mm以下が好適である。

なお、第 1ノズル部材 3 a , 3 bは副気体噴流の剥離がなるべく起こらないようにするため、あまり急激な角度変化を持たないような形状に設計することが望ましい。さらに本発明の製造方法では、副ノズル部 2からの副気体噴流が、主ノズル部 1からの主気体噴流との合流部 p V l O m/ s以上の流速となるよう、副ノズル部 2から気体を噴射する。合流部 pでの副気体噴流の流速が 1 O m/ s未満では、副気体噴流による主気体噴流の拡散防止効果が十分に得られず、めっき搔き取り力の向上効果が小さレ、。また、合流部 pでの副気体噴流のより好まし！/、流速は 2 0 mZ s以上である。なお、この合流部 pでの副気体噴流の流速の制御は、へッダ圧力と合流部 pに相当する位置での副気体噴流の実流速との関係を予め求めておき、ヘッダ圧力を制御することにより行うことが可能である。

図 8は、本発明で使用するガスワイピングノズルの他の実施形態を示すもので、ノズルの縦断面図である。このガスワイピングノズノレは、主ノス、/レ部 1とその上側と下側に設けられる'副ノズル部 2 a , 2 bとを備え、主ノズル部 1の気体噴射方向（通常. 鋼帯面に対してほぼ直角方向）に対して副ノズル部 2 a , 2 bの気体噴射方向力 S傾斜し、主ノズル部 1からの主気体噴流に副ノズル部 2 a， 2 bカゝらの副気体噴流が合流するように構成されている。前記主ノズル部 1の構成は図 7と同様であるが、 'この主ノズル部 1を構成する第 1ノズル部材 3 a , 3 b (第 1ノズル部材）の外側（上方およぴ下方）には第 2ノズル部材 5 a， 5 b (第 2ノズル部材）が配され、この第 2ノズル部材 5 a， 5 bと第 1ノズ材 3 a , 3 bとにより副ノズル部 2 a , 2 bが形成されている。そして、第 2ノズル部材 5 a , 5 bの各先端と第 1ノズル部材 3 a， 3 間が気体噴射口 6 a， 6 b (ノズルスリット）を形成し、この気体噴射口 6 a， 6 から ffrt己第 1ノズル部材 3 a , 3 bの外面に沿って気体が噴射される。

Ιϋ|Ε副ノズル部 2 a , 2 の気体噴射口 6 a， 6 bは、主ノズル部 1の気体噴射口 4に対して反鋼帯方向に 5 mm以上、好ましくは 1 0 mm以上離間（図中、 L ：離間距離）させる。これにより溶融金属のスプラッシュによる副ノズル 2 a , 2 bのノズル詰まりを適切にえることができる。また、離間距離 Lは 1 0 0 mm以下、望ましくは 5 0 mm以下が好適である。さらに、副ノズル部 2からの副気体噴流が、主ノズル部 1からの主気体噴流との合流部 pで 1. 0 mZ s以上、好まレくは 2 0 m/ s以上の流速となるよう、副ノズル部 2から気体を噴射する。以上のような離間距離 Lおよび副気体噴流の流速の限定理由等については、図 Ίの実施形態と同様である。

図 9は図 7のノズル先端部の部分拡大図であるが、本発明で使用するガスワイピングノズルは、主ノズル部 1の気体噴射口 4を形成する第 1ノズル部材 3 a , 3 b先端の厚み tを 2 mm以下、望ましくは 1 mm以下とすることが好ましい。主ノズ /レ部の気体噴射方向に対する副ノズルの気体噴射方向の傾斜の度合いにもよる力一般に第 1ノズル部材 3 a , 3 b先端の厚み tが 2 mmを超えると、主気体噴流と副気体噴流との合流部がノズル先端から遠くなるため、副気体噴流による主気体噴流の拡散防止効果が低下し、めっき搔き取り力の向上効果が小さくなる。 - なお、通常ガスワイピングノズルは C rめっき等の表面処理を施すため角部が半径 Rの円弧が接する形状に R加工されるが、第 1ノズル部材 3 a , 3 b先端の内側および外側の角部にっレヽては、副気体噴流による主気体噴流の拡散防止効果が十分に発揮されるようにするには^ は極力小さいことが望ましく、 R 0 . 5以下が特に好適である。実施例

溶融亜鉑、めつき鋼帯の製造ラインにおいて、溶融亜鉛めつき浴上方のガスワイピング位置に種々のガスワイピングノズルを設置し、 1 . 0 mmX板幅 1 2 0 0 mm の溶融敵ロ、めっき鋼帯の製造試験を行った。製造条件（全試験共通）は、溶融 «5、めつき浴面からのガスワイビングノズル高さ： '4 0 0 mm、溶融めっき浴 ½： 4 6 0 °C、ガスワイピングノズルの主気体噴流圧力： 0 . 6 5 k g f / c m²、ガスヮィビングノズル一鋼帯間距離： 8 mm, 鋼帯通板速度： 1 2 0 m p mとし、各試験でのめつき付着量、ノズル詰り発生頻度（回/ h r ) を調査した。その結果を、図 1 1 〜図 1 5に示す。なお、ガスワイピングノズルとしては、図 8および図 1 0に示すような主ノズル部の上側と下側に副ノズルを有する形式のものを用いた。これらのガスワイピングノズレは、主ノズル部のノズルスリット幅： l mm、副ノズル部のノズルスリット幅： 1 mm、主ノズル部 «角度： 4 0 ° (図 8，図 1 0の角度 0 ) である。 .

図 1 1は、副ノズノレ部の気体噴射口を主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に離間させたの当該離間距離 Lとめつき付着量及びノズル詰まり発生頻度との関係を示したものである。また、図 1 2は図 1 1の一部（離間距離 Lの小さレ、領域）を拡大して示したものである。この試験ではガスワイビングノズルとして、図 1 0に示す形式のノズル（離間距離 L = 0 ) と、離間距離 Lが異なる図 8に示す形式のノズルを用いた。いずれのガスワイピングノズルも、主ノズル部を構成する第 1ノズル部材の先端の厚さ tは 1 mmであり、また、主ノズル部の主気体噴流との合流部 pにおける副気体噴流の流速は 2 0 mZ sとした。なお、図 1 1およぴ図 1 2に示す基準めつき付着量とは副ノズル部からの気体噴射がなく、主ノズル部からの気体噴射だけでガスワイビングした場合のめっき付着量のことである。図 1 1およぴ図 1 2によれば、離間距離が 5 mm以上になるとノズル詰まり回数が顕著に低減し、特に 1 0 mm以上において特に低減している。一方、離間距離 Lが 1 0 0 mmを超えると、副ノズル部からの副気体噴流によるめつき搔き取り力の向上効果が低下し、めっき付着量が基準めつき付着量に近づく。また、特に離間距離 Lが 5 0 mm以下であれば、副ノズル部からの副気体噴流によるめつき搔き取り力の向上効舉がより適切に得られている。図 1 3は、図 8に示す形式のガスワイピングノズル (離間距離 L = 2 0 mm, 主ノズル部を構成する第 1ノズル部材の先端の厚さ t = 1 mm) を用い、主ノズル部 1からの主気体噴流と副ノズル部 2 a , 2 bカゝらの副気体噴流との合流部における副気体噴流の流速とめっき付着量及びノズル詰まり頻度との関係を示したものである。また、図 1 4は図 1 3の一部（離間距離 Lの小さい領域）を拡大して示したものである。なお、図 1 3およぴ図 1 4に示す基準めつき付着量とは副ノズからの気体噴射がなく、主ノズル部からの気体噴射だけでガスワイビングした^のめっき付着量のことである。図 1 3および図 1 4によれば、合流部 pにおける副ノズル部からの副気体噴流の流速が 1 0 mZ s以上となるとめつき付着量が効果的に低減化し、 2 0 mZ s 以.上において特に効果的に低減している。

図 1 5は、図 8に示す形式のガスワイピングノズル（離間距離 L = 2 0 mm) であつて、主ノズル部 1の気体噴射口 4を形成する第 1ノズル部材 3 a , 3 bの先端の厚さ tが異なるものを用い、この厚さ tとめつき付着量及ぴノズル詰まり頻度との関係を示したものである。この試験では、主ノズル部 1の主気体噴流との合流部 pにおける副気体噴流の流速は 2 0 mZ sとした。

図 1 5によれば、第 1ノズル部材 3 a， 3 先端の厚さ t力 S 2 mm以下であれば、副ノズル部からの副気体噴流によるめつき搔き取り力の向上効果が得られ、また、ノズル詰まりも抑えられている。特に、厚さ tが l rrmi以下においてめつき搔き取り力の向上効果が高い。

Claims

請求の範囲

1 . 溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、ガスワイビングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめっき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法にぉレ、て、主ノズル部の上側と下側の両方又は一方に副ノズル部を備え、主ノズル部の気体噴射方向に対して副ノズル部の気体噴射方向が惧斜するとともに、副ノズル部からは、主ノズル部から噴射される気体噴流よりも低速の気体噴流が嘖射されるガスワイビングノズルを用い、且つ該ガスワイビングノズルの少なくとも先端側部分の下面と鋼帯とのなす角度を 6 0° 以上とすることを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

2 . ガスワイピングノズル先端部の縦断面外形角度が 6 0。以下であることを特徴とする請求項 1に記載の溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

3 . 副ノズル部が、主ノズル部を構成する第 1ノズル部材とその外側に配される第 2ノズル部材との間で形成され、該副ノズル部の気体噴射口を形成する第 2ノズル部材先端部の厚みが 2 mm以下であることを特徵とする請求項 1又は 2に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。

4 . ガスワイピングノズル先端の上側と下側の両方又は一方において、主ノズル部の気体噴射口を形成する第 1ノズル部材先端部の厚みと、副ノズルの気体噴射口のスリット幅と、副ノズル部の気体嘖射口を形成する第 2ノズル部材先端部の厚みの合計が 4 mm以下であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

5 . 溶融金属めつき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、主ノズル部の上側と下側の両方又は一方に副ノズル部を備え、主ノズル部の気体噴射方向に対して副ノズル部の気体噴射方向が衝斜し、主ノズル部から噴射された気体噴流に副ノズル部から噴射された気体噴流が合流するよに構成されたガスワイピングノズルから気体を吹き付け、鋼帯表面のめつき付着量の制御を行う溶融金属めつき鋼帯の製造方法において、副ノズル部の気体噴射口を主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に 5 mm以上離間させるとともに、該副ノズル部から噴射される気体噴流が主ノズル部から噴射される気体噴流との合流部で 1 0 m/ s以上の流速となるよう、副ノズル部から気体を噴射することを特徴とする溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

6 . 副ノル部が、主ノズル部を構成する第 1ノズル部材とその外側に配される第 2ノズル部材との間で形成され、該副ノズル部の気体噴射口から第 1ノズル部材の外面に沿って気体を噴射することを特徴とする請求項 5に記載の溶融金属めつき鋼帯の製造方法。 ·

7 . 副ノズル部の気体噴射口が、主ノズル部の気体噴射口に対して反鋼帯方向に離. 間する距離が 1 0 0 mm以下であることを特徴とする請求項 5または 6に記載の溶融金属めつき鋼帯の製造方法。

8 . 主ノズル部の気体噴射口を形成する第 1ノズル部材先端の厚みが 2 mm以下であることを特徴とする請求項 5〜 7のいずれカに記載の溶融金属めつき鋼帯の製造方法。