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WO2018181940A1 - 溶融金属めっき鋼帯の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

溶融金属めっき鋼帯の製造方法およびその製造装置 Download PDF

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Publication number
WO2018181940A1
WO2018181940A1 PCT/JP2018/013738 JP2018013738W WO2018181940A1 WO 2018181940 A1 WO2018181940 A1 WO 2018181940A1 JP 2018013738 W JP2018013738 W JP 2018013738W WO 2018181940 A1 WO2018181940 A1 WO 2018181940A1
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WO
WIPO (PCT)
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roll
steel strip
gap
bath
molten metal
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/013738
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博成 川端
宗司 吉本
貴彦 板垣
Original Assignee
Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｊｆｅスチール株式会社 filed Critical Ｊｆｅスチール株式会社
Priority to US16/497,501 priority Critical patent/US11313020B2/en
Priority to EP18774752.2A priority patent/EP3604601A4/en
Priority to JP2018526595A priority patent/JP6372678B1/ja
Priority to CN201880019949.2A priority patent/CN110462092B/zh
Priority to MX2019011524A priority patent/MX2019011524A/es
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0034—Details related to elements immersed in bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C2/0034—Details related to elements immersed in bath
    • C23C2/00342—Moving elements, e.g. pumps or mixers
    • C23C2/00344—Means for moving substrates, e.g. immersed rollers or immersed bearings

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a molten metal plated steel strip and a manufacturing apparatus therefor.
  • a foreign substance called dross is generated in a continuous hot dip galvanizing method in which a hot dip galvanizing bath is manufactured by using a hot dip galvanizing bath as a hot dip galvanizing bath and allowing the steel strip to be continuously immersed and passed through the plating bath. It is known. The reason for this is that when the steel strip passes through the hot dip galvanizing bath, iron eluted from the steel strip reacts with the constituent elements (zinc and aluminum) in the hot dip galvanizing bath to produce intermetallic compounds. It is known that it occurs when zinc is oxidized.
  • dross having a density higher than that of zinc becomes bottom dross (mainly Fe—Zn alloy) and settles and deposits in the hot dip galvanizing bath.
  • bottom dross mainly Fe—Zn alloy
  • top dross mainly zinc oxide, Fe—Al alloy
  • Patent Document 1 discloses a current plate that is opposed to a band to be plated positioned between the sink roll and the support roll at a position that does not overlap the sink roll in a top view. Disclosed is a technology for guiding the flow of the accompanying flow, which has been changed by the support roll coming into contact with the plate to be plated, by the current plate, between the lower side of the sink roll or between the sink roll and the bottom of the bathtub Has been.
  • Patent Document 2 discloses a technique for controlling the flow of molten zinc by arranging a baffle plate in the vicinity of the bath surface above the sink roll.
  • the technique of the above-mentioned prior art document 1 separates the accompanying flow generated along with the passage of the zone to be plated and the flow at the bottom of the bath by introducing a current plate, and this suppresses the rolling up of the bottom dross.
  • the plating bath is introduced from the outlet side of the support roll. It was inevitable that top dross floating in the plating bath in the region up to the bath surface of the steel would adhere to the steel strip.
  • An object of the present invention is to produce a molten metal plated steel strip that can effectively avoid quality degradation of the steel strip due to adhesion of floating top dross in the region from the exit side of the support roll to the bath surface of the plating bath A method and a manufacturing apparatus thereof are proposed.
  • a steel strip is continuously immersed in a bathtub containing a molten metal plating bath, and the direction of travel of the steel strip is changed by a sink roll disposed in the bath, and then the upper side of the sink roll and Molten metal with a plating layer formed on the outer surface by passing between the support rolls consisting of two rolls on the stabilizing side and the collect side, which are installed under the bath surface of the plating bath, and drawing them out of the bath.
  • a rectifying plate that covers at least the upper surface side of the roll cylinder with a gap is disposed on the stabilizing side roll, and a space between the support roll exit side and the bath surface of the plating bath.
  • a method of manufacturing a molten metal plated steel strip characterized by guiding a flow of a molten metal plating bath toward a steel strip located at a lower side of a roll on the stabilizing side through the gap.
  • the gap dimension is continuously or intermittently enlarged from the entry side to the exit side of the gap, or the gap dimension is continuous or intermittent from the entry side to the center of the gap. It is preferable that the gap size is continuously or intermittently reduced from the enlarged portion of the gap size toward the exit side of the gap.
  • the present invention provides a sink roll that is disposed in a bathtub that accommodates a molten metal plating bath and changes a traveling direction of a steel strip that is continuously immersed in the bathtub, and above the sink roll,
  • a support roll composed of two rolls on the stabilizing side and the collect side, which is installed under the bath surface of the bath, and passes between the support rolls through a steel strip whose traveling direction has been changed by the sink roll.
  • the gap from the inner wall to the roll drum of the stabilizing roll is 5 to 60 mm, and the distance from the upper end to the surface of the steel strip
  • the horizontal distance is 50 to 100 mm, and the roll cylinder of the roll on the stabilizing side is 60 to 135 ° from the upper end to the bottom of the bathtub with respect to the rotation center of the roll.
  • An apparatus for producing a molten metal-plated steel strip characterized in that a rectifying plate having a length covering the area is provided.
  • the present invention provides a sink roll that is disposed in a bathtub that accommodates a molten metal plating bath and changes a traveling direction of a steel strip that is continuously immersed in the bathtub, and a molten metal plating that is above the sink roll and that is above the molten metal plating.
  • a support roll composed of two rolls on the stabilizing side and the collect side, which is installed under the bath surface of the bath, and passes between the support rolls through a steel strip whose traveling direction has been changed by the sink roll.
  • the gap from the inner wall to the roll cylinder of the stabilizing side roll is 10 to 40 mm, from the upper end to the surface of the steel strip.
  • the distance between the horizontal rolls is 50 to 100 mm, and the roll cylinder of the roll on the stabilizing side is directed to the bottom side of the bathtub from the upper end on the basis of the rotation center of the roll.
  • An apparatus for producing a hot-dip metal-plated steel strip characterized in that a rectifying plate having a length covering in a range of is provided.
  • the gap dimension is continuously or intermittently enlarged from the entry side to the exit side of the gap, or the gap dimension is continuous or intermittent from the entry side to the center of the gap. It is preferable that the gap dimension is continuously or intermittently reduced from the enlarged portion of the gap dimension toward the exit side of the gap.
  • the continuous expansion and reduction of the gap dimension means that the gap dimension gradually increases and decreases along the outer surface of the roll cylinder of the stabilizing side roll.
  • the fact that the dimension is intermittently enlarged and reduced means that the gap dimension is enlarged and reduced stepwise (stepwise) along the outer surface of the roll cylinder of the roll on the stabilizing side.
  • the flow of the molten metal plating bath toward the steel strip located between the exit side of the support roll and the bath surface of the plating bath is directed away from the steel strip by the current plate, that is, Since it can guide to the lower side of the roll on the stabilizing side, it is possible to suppress the top dross from adhering to the steel strip in that region.
  • the gap is tapered such that the gap dimension continuously or intermittently expands from the entry side to the exit side of the gap, or the gap dimension is continuous from the entry side to the center of the gap, or
  • a dross near the steel strip in the plating bath is formed by a mountain-shaped, crescent-shaped shape in which the gap dimension continuously or intermittently decreases from the central portion toward the exit side of the gap while intermittently expanding. It can be discharged efficiently.
  • the gap into a mountain shape and a crescent shape, the flow rate of the molten metal plating bath located in the gap is increased, and the dross discharge efficiency near the steel strip is further enhanced.
  • FIG. 1 is a diagram (sectional view) schematically showing an apparatus for producing a molten metal-plated steel strip suitable for use in the practice of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of the main part of the apparatus shown in FIG. FIG.
  • reference numeral 1 is a bathtub for housing a molten metal plating bath M
  • 2 is a snout for guiding the steel strip S to be plated into the bathtub 1 and the tip portion is immersed in the plating bath
  • 3 is in the bathtub 1 Is installed on the sink roll 4 for changing the traveling direction of the steel strip S
  • 4 is provided above the sink roll 3 and below the bath surface of the molten metal plating bath, and is a support roll for guiding the steel strip S and correcting its shape. It is.
  • the support roll 4 is composed of two rolls, a roll 4a on the stabilizing side (a support roll on the side closer to the bath surface (upper side)) and a roll 4b on the collect side (a support roll on the side farther from the bath surface (lower side)). Has been.
  • Numeral 5 is a wiping nozzle disposed so as to sandwich the steel strip S on the bath surface of the molten metal plating bath.
  • the wiping nozzle 5 has a function of adjusting the thickness of the plating layer by blowing gas to the outer surface of the steel strip S on the outlet side of the plating bath.
  • Numeral 6 is a current plate that covers at least the upper surface side of the stabilizing roll 4a with a gap t (see FIG. 2).
  • the current plate 6 has an inner wall 6a formed along the outer surface of the roll body of the stabilizing roll 4a.
  • the current plate 6 is preferably equal to or wider than the roll body of the roll 4a.
  • the rectifying plate 6 may be made of a material that is resistant to molten zinc.
  • SUS having a thickness of 15 mm or more or a steel material provided with a ceramic coat is suitable.
  • the gap t is such that the gap dimension continuously or intermittently expands from the entry side t1 to the exit side t2 of the gap t, for example, as shown in FIG. 3, or from the entry side t1 of the gap t to the center. While the gap dimension continuously or intermittently expands toward the portion t3, the gap dimension continuously or intermittently decreases from the central portion t3, which is the maximum expansion portion of the gap dimension, toward the exit side t2 of the gap t.
  • FIG. 4 shows an example of the gap t, and are not limited to the illustrated shape.
  • the gap dimension of the central portion t3 of the gap t is shown as the largest, but the place where the gap dimension is the largest is the entry side of the gap t. You may shift to the t1 side or the exit t2 side.
  • FIG. 6 Normally, in the surface layer region of the plating bath, since the plating bath flows toward the steel strip S as shown in FIG. 5 (flows from the wall surface side of the bathtub 1 toward the steel strip S), FIG. 6 or FIG. As shown in Fig. 3, the apparatus (conventional apparatus) in which the current plates 7 and 8 are installed behind the roll 4a in the plating bath on the side of the stabilizing roll 4a (the support roll on the side close to the bath (upper side)) is applied.
  • the flow of the plating bath is allowed to flow through the gap t to the stabilizing side, although it is difficult to avoid the top dross existing in the region. Therefore, adhesion of the top dross to the steel strip S can be suppressed.
  • the gap t is set to 5 to 60 mm because the flow of the plating bath can be efficiently guided to the entry side of the gap t by setting the gap t to 5 to 60 mm. It is.
  • the gap t is more preferably 10 to 40 mm.
  • the separation distance L from the upper end portion 6b of the current plate 6 to the surface of the steel strip S is set to 50 to 100 mm, because the separation distance L is set to 50 to 100 mm. This is because the flow of the plating bath can be smoothly introduced into the gap t. If the separation distance L exceeds 100 mm, the distance to the steel strip S becomes too wide, so that it is difficult to guide the dross into the gap t and the dross is caught in the steel strip S, while the separation distance L is 50 mm. If it is less than that, the dross may adhere to the steel strip S when the dross is guided into the gap t.
  • the current plate 6 covers the roll cylinder of the roll 4a on the stabilizing side in the range of 60 to 135 ° because the range covers the roll cylinder of the roll 4a on the stabilizing side. Is less than 60 °, the flow of the plating bath cannot be efficiently guided to the lower side of the stabilizing side roll 4a, while the range covering the roll cylinder of the stabilizing side roll 4a exceeds 135 °. This is because there is a concern that the flow of the plating bath reaches the steel strip S located below the stabilizing side roll 4a and entrains the dross.
  • the upper end of the immersion depth of the current plate 6 is preferably 10 mm or less from the bath surface so as not to inhibit surface layer flow. Moreover, the upper end of the immersion depth of the current plate 6 is installed above the upper surface of the support roll 4 (position close to the liquid level). The upper end of the dipping depth of the rectifying plate 6 is automatically determined by the installation position of the roll 4a on the stabilizing side of the support roll 4, for example, the stabilizing of the support roll 4 at a position 60 mm deep from the bath surface. If the upper surface of the side roll 4a is located, the thickness of the current plate 6 is 10 mm, and the gap t is 10 mm, the upper end of the immersion depth of the current plate 6 is located at a depth of 40 mm from the bath surface. It will be.
  • the stabilizing roll 4a is disposed on the back side of the steel strip S (the steel plate side in the positional relationship between the sink roll and the steel plate), and the collect side roll 4b is disposed on the front side of the steel strip S (sink roll).
  • the example is described on the sink roll side
  • the collect side roll 4b is arranged on the back side of the steel strip S
  • the stabilizing side roll 4a is arranged on the front side of the steel strip.
  • the rectifying plate 6 is provided on the roll positioned above, that is, the roll 4a on the stabilizing side.
  • Example 1 A cold rolled steel strip having a width of 800 to 1900 mm and a thickness of 0.4 to 4.0 mm is applied to a manufacturing apparatus as shown in FIG. Hot dip galvanization after performing hot dip galvanizing treatment under the conditions of 460 ° C., plating adhesion amount: 45 to 90 g / m 2 per side, and line speed: 60 to 150 mpm.
  • Example 2 It has a structure as shown in FIG. 3 having a gap having a taper shape in which the gap dimension is continuously enlarged from the entrance side to the exit side of the gap (gap dimension of the entry side t1 is 10 mm and the gap dimension of the exit side t2 is 20 mm).
  • Manufacturing device top of immersion depth of rectifying plate: 10 mm, angle ⁇ : 90 °, separation distance L: 100 mm) and gap size continuously enlarged from the entrance side to the center of the gap (gap on entry side t1) FIG.
  • Example 4 shows a crescent-shaped gap having a size of 10 mm and a gap size of 40 mm at the center portion t3, while the gap size is reduced from the center portion toward the exit side of the gap (a gap size of 10 mm at the exit side t2).
  • the manufacturing apparatus the upper end of the rectifying plate immersion depth: 40 mm, the angle ⁇ : 135 °, the separation distance L: 100 mm
  • Dross when applied was investigated foreign matter number average of factors (conditions of the plating process, check condition number of foreign matter average of dross caused Same as Example 1).
  • the average number of foreign matters caused by dross is 13.5, which is a further improvement in quality compared to the number 4 in Table 1.
  • the average number of foreign substances caused by dross is 1.1 for those having a crescent-shaped gap, which is a further improvement in quality compared to No. 6 in Table 1. It was confirmed that it was possible.
  • the present invention it is possible to provide a method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing a hot-dip metal-plated steel strip in which surface defects due to adhesion of dross are suppressed.

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Abstract

溶融金属めっき浴が収容された浴槽に鋼帯を連続的に浸漬させ、該浴槽中に配設されたシンクロールにより該鋼帯の進行方向を転換したのち、該シンクロールの上方かつ、めっき浴の浴面下に設置された、スラビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する方法において、該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の少なくとも上面側を隙間を隔てて覆い隠す整流板を配置し、該サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの間に位置する鋼帯へ向かう溶融金属めっき浴の流れを、該隙間を通して該スタビライジング側のロールの下方側へ誘導する。

Description

溶融金属めっき鋼帯の製造方法およびその製造装置
　本発明は、溶融金属めっき鋼帯の製造方法およびその製造装置に関するものである。
　溶融金属めっき浴を溶融亜鉛めっき浴として、そのめっき浴に鋼帯を連続的に浸漬、通板させることによって溶融亜鉛めっき鋼帯を製造する連続溶融亜鉛めっき法では、ドロスと呼ばれる異物が発生することが知られている。その原因としては、鋼帯が溶融亜鉛めっき浴中を通板する際、該鋼帯から溶出した鉄が溶融亜鉛めっき浴中の成分元素（亜鉛、アルミニウム）と反応して金属間化合物を生成したり、亜鉛が酸化したりすることで発生することが知られている。
　このうち、亜鉛よりも密度の高いドロスは、ボトムドロス（主としてＦｅ－Ｚｎ系合金）となり、溶融亜鉛めっき浴中内で沈降・堆積する。逆に、亜鉛よりも密度の低いドロスは、トップドロス（主として酸化亜鉛、Ｆｅ－Ａｌ系合金）となり、溶融亜鉛めっき浴中から浴面へと浮上する。
　かかるドロスは、いずれのものも、鋼帯の表面に付着した場合に表面品質に悪影響を与えることから、鋼帯のめっき処理においてはドロスの付着を回避することが極めて重要になっている。
　ドロスの付着を防止する先行技術として、例えば、特許文献１には、上面視でシンクロールと重ならない位置において、該シンクロールとサポートロールとの間に位置する被めっき帯と対向させて整流板を配置し、その整流板により該被めっき帯にサポートロールが接触することで変更された随伴流の流れを、シンクロールの下部側、若しくはシンクロールと浴槽底面との間に誘導する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、シンクロールの上方の浴面近傍域に整流板を配置して溶融亜鉛流を制御する技術が開示されている。
特開２０１３－４４０４８号公報 特開２０１３－２２４４５７号公報
　上記先行文献１の技術は、整流板を導入することによって、被めっき帯の通過に伴って発生する随伴流と浴底部の流動を分離するものであり、これによればボトムドロスの巻き上げを抑制することはできたものの、とくに、サポートロールがめっき浴の浴面から１００ｍｍ以内に配置されているような設備を使用してめっき処理を実施する場合にあっては、サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの領域のめっき浴中に浮遊するトップドロスが鋼帯へ付着するのが避けられない状況にあった。また、先行文献２に開示された技術においては、その図１において示されている（ハ）の流れ（鋼板とシンクロールが接する位置の近傍で衝突し上方に向きを変えた流れ）を制御して（二）の流れ（浴面近傍でサポートロール方向に向きを変えた流れ）を低減させることができ、これによりサポートロールの下部側でのドロスの巻き込みを抑制することが可能であったが、先行文献２の技術も先行文献１と同様、サポートロールの出側から浴面に至るまでの領域において浮遊するトップドロスの鋼帯への付着を回避するのは困難であった。
　本発明の課題は、サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの領域において浮遊するトップドロスの付着に起因した鋼帯の品質劣化を効果的に回避できる溶融金属めっき鋼帯の製造方法およびその製造装置を提案するところにある。
　本発明は、溶融金属めっき浴を収容する浴槽に鋼帯を連続的に浸漬させ、該浴槽中に配設されたシンクロールにより該鋼帯の進行方向を転換したのち、該シンクロールの上方かつ、めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する方法において、
　該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の少なくとも上面側を隙間を隔てて覆い隠す整流板を配置し、該サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの間に位置する鋼帯へ向かう溶融金属めっき浴の流れを、該隙間を通して該スタビライジング側のロールの下方側へ誘導することを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造方法である。前記隙間としては、該隙間の入側から出側に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大するもの、あるいは、該隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、該隙間寸法の拡大部位から該隙間の出側へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小するものが好ましい。
　また、本発明は、溶融金属めっき浴を収容する浴槽内に配置され該浴槽内に連続的に浸漬される鋼帯の進行方向を転換するシンクロールと、該シンクロールの上方かつ、溶融金属めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールとを備え、該シンクロールにより進行方向が転換された鋼帯を、該サポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する製造装置であって、該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の外表面に沿う内壁を有し該内壁から該スタビライジング側のロールのロール胴に至るまでの隙間が５～６０ｍｍ、上側先端部から該鋼帯の表面に至るまでの離間距離が水平距離にして５０～１００ｍｍであり、かつ、該スタビライジング側のロールのロール胴を該ロールの回転中心を基準にして該上側先端部から該浴槽の底部側へ向け６０～１３５°の範囲で覆う長さをもった整流板を設けた、ことを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造装置である。
　さらに、本発明は、溶融金属めっき浴を収容する浴槽内に配置され該浴槽内に連続的に浸漬される鋼帯の進行方向を転換するシンクロールと、該シンクロールの上方かつ、溶融金属めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールとを備え、該シンクロールにより進行方向が転換された鋼帯を、該サポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する製造装置であって、該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の外表面に沿う内壁を有し該内壁から該スタビライジング側のロールのロール胴に至るまでの隙間が１０～４０ｍｍ、上側先端部から該鋼帯の表面に至るまでの離間距離が水平距離にして５０～１００ｍｍであり、かつ、該スタビライジング側のロールのロール胴を該ロールの回転中心を基準にして該上側先端部から該浴槽の底部側へ向け６０～１３５°の範囲で覆う長さをもった整流板を設けた、ことを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造装置である。
　前記隙間としては、該隙間の入側から出側に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大するもの、あるいは、該隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、該隙間寸法の拡大部位から該隙間の出側へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小するもの、とするのが好ましい。なお、本発明において隙間寸法が連続的に拡大、縮小するとは、該隙間寸法がスタビライジング側のロールのロール胴の外表面に沿いながら徐々に拡大、縮小することを意味しており、該隙間寸法が断続的に拡大、縮小するとは、該隙間寸法がスタビライジング側のロールのロール胴の外表面に沿いながら段階的（階段状）に拡大、縮小することを意味している。
　本発明によれば、該サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの間に位置する鋼帯へ向かう溶融金属めっき浴の流れを、整流板により、鋼帯から離れる向き、すなわち、スタビライジング側のロールの下方側へ誘導することができるため、その領域でトップドロスが鋼帯に付着するのを抑制することができる。隙間を、該隙間の入側から出側に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大するテーパー形状とするか、あるいは、該隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、該中央部から該隙間の出側へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小する山型、三日月形状とすることにより、めっき浴内の鋼帯近傍のドロスを効率よく排出することができる。とくに、隙間を山型、三日月形状とすることにより、隙間内に位置する溶融金属めっき浴の流速が速くなり、鋼帯近傍のドロスの排出効率がより一層高まることになる。
本発明の実施に用いて好適な製造装置の実施の形態を模式的に示した図（側面図）である。 図１に示した製造装置の要部を拡大して示した図である。 隙間の断面形状の一例を模式的に示した図である。 隙間の断面形状の他の例を模式的に示した図である。 めっき浴の流れる状況を示した図である。 従来の溶融金属めっき鋼帯の製造装置の一例を模式的に示した図である。 従来の溶融金属めっき鋼帯の製造装置の他の例を模式的に示した図である。 本発明の実施に用いて好適な製造装置の他の例を示した図である。
　以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
　図１は、本発明の実施に用いて好適な溶融金属めっき鋼帯の製造装置を模式的に示した図（断面表示）であり、図２は、図１に示した装置の要部を拡大して示した図である。
　同図における符号１は、溶融金属めっき浴Ｍを収容する浴槽、２は先端部分がめっき浴内に浸漬され、めっき処理すべき鋼帯Ｓを浴槽１内に誘導するスナウト、３は浴槽１内に設置され、鋼帯Ｓの進行方向を転換するシンクロール、４は、シンクロール３の上方かつ、溶融金属めっき浴の浴面下に設置され鋼帯Ｓの案内とその形状矯正を行うサポートロールである。サポートロール４は、スタビライジング側のロール４ａ（浴面に近い側（上側）のサポートロール）とコレクト側のロール４ｂ（浴面から遠い側（下側）のサポートロール）の２つのロールから構成されている。
　また、５は、溶融金属めっき浴の浴面上に鋼帯Ｓを挟むように配置されたワイピングノズルである。ワイピングノズル５は、めっき浴の出側で、鋼帯Ｓの外表面にガスを吹き付け、めっき層の厚さを調整する機能を有している。
　また、６は、スタビライジング側のロール４ａの少なくとも上面側を隙間ｔ（図２参照）を隔てて覆い隠す整流板である。この整流板６は、スタビライジング側のロール４ａのロール胴の外表面に沿う内壁６ａが形成されており、整流板６とスタビライジング側のロール４ａとの間に形成される隙間ｔが、５～６０ｍｍ、上側先端部６ｂから鋼帯Ｓに至るまでの離間距離Ｌ（図２参照）が水平距離にして５０～１００ｍｍ、スタビライジング側のロール４ａのロール胴を該ロール４ａの回転中心Ｐを基準にして該上側先端部６ｂから浴槽１の底部側へ向けθ＝６０～１３５°の範囲で覆う長さＨ（図２参照）を有している。整流板６としては、ロール４ａのロール胴と同等若しくはそれよりも幅広とすることが好ましい。整流板６は、溶融亜鉛中での耐性がある材質とすればよく、例えば、厚さ１５ｍｍ以上のＳＵＳもしくはセラミックコートを施した鋼材等が好適である。
　また、隙間ｔは、隙間ｔの入側ｔ１から出側ｔ２に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する、例えば図３に示すようなもの、あるいは、隙間ｔの入側ｔ１から中央部ｔ３へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、隙間寸法の最大拡大部位である中央部ｔ３から隙間ｔの出側ｔ２へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小する、例えば図４に示すようなものが好適であり、これにより、めっき浴内の鋼帯近傍のドロスを効率よく排出することができる。なお、上掲図３、図４は、隙間ｔの一例を示したものであって、図示の形状に限定されることはない。とくに、図４に示した隙間ｔを備えたものにあっては、隙間ｔの中央部ｔ３の隙間寸法を最も大きくしたものとして示したが、隙間寸法が最も大きくなる箇所を隙間ｔの入側ｔ１側あるいは出側ｔ２側へずらしてもよい。
　通常、めっき浴の表層領域では、めっき浴が図５に示すように鋼帯Ｓに向けて流れていることから（浴槽１の壁面側から鋼帯Ｓに向けて流れる）、図６あるいは図７に示すように、スタビライジング側のロール４ａ（浴面に近い側（上側）のサポートロール）側のめっき浴中でロール４ａの後方に整流板７、８を設置した装置（従来装置）を適用したとしてもその領域に存在するトップドロスの鋼帯Ｓへの付着は避け難かったが、本発明においては、図２の矢印に示すように、めっき浴の流れを、隙間ｔを通して該スタビライジング側のロール４ａの下方側へと誘導することができるため、トップドロスの鋼帯Ｓへの付着を抑制することができる。
　本発明においては、隙間ｔを５～６０ｍｍとしたが、その理由は、隙間ｔを５～６０ｍｍとすることによりめっき浴の流れを効率的に隙間ｔの入側へと誘導することができるからである。なお、隙間ｔについては、１０～４０ｍｍとするのがより好ましい。
　また、本発明では、整流板６の上側先端部６ｂから鋼帯Ｓの表面に至るまでの離間距離Ｌを５０～１００ｍｍとしたが、その理由は、離間距離Ｌを５０～１００ｍｍとすることによりめっき浴の流れを隙間ｔにスムーズに導入することができるからである。なお、離隔距離Ｌが１００ｍｍを超えると鋼帯Ｓとの距離が広くなりすぎるためドロスを隙間ｔに誘導し難くなりドロスが鋼帯Ｓに巻き込まれることが懸念される一方、離間距離Ｌが５０ｍｍ未満になると、隙間ｔにドロスを誘導する際にドロスが鋼帯Ｓに付着するおそれがある。
　さらに、本発明では、整流板６は、スタビライジング側のロール４ａのロール胴を６０～１３５°の範囲で覆うようにしたが、その理由は、スタビライジング側のロール４ａのロール胴を覆う範囲が６０°未満では、めっき浴の流れをスタビライジング側のロール４ａの下方側へ効率的に誘導することができず、一方、スタビライジング側のロール４ａのロール胴を覆う範囲が１３５°を超えると、めっき浴の流れが該スタビライジング側のロール４ａの下方に位置する鋼帯Ｓまで達してドロスを巻き込むことが懸念されるからである。
　整流板６の浸漬深さの上端は、表層流動を阻害させることがないよう浴面から１０ｍｍ以下とするのが好ましい。また、整流板６の浸漬深さの上端は、サポートロール４の上面よりも上（液面に近い位置）に設置する。整流板６の浸漬深さの上端は、サポートロール４のスタビライジング側のロール４ａの設置位置によって自動的に決まるものであり、例えば、浴面から深さ６０ｍｍの位置にサポートロール４のスタビライジング側のロール４ａの上面が位置し、整流板６の厚さを１０ｍｍ、隙間ｔが１０ｍｍであったとすると、整流板６の浸漬深さの上端は、浴面から深さ４０ｍｍのところに位置することになる。
　本発明の実施の形態では、スタビライジング側のロール４ａを鋼帯Ｓの裏側（シンクロールと鋼板の位置関係において、鋼板側）に配置しコレクト側のロール４ｂを鋼帯Ｓの表側（シンクロールと鋼板の位置関係において、シンクロール側）に配置したものを例として説明したが、コレクト側のロール４ｂを鋼帯Ｓの裏側に配置し、スタビライジング側のロール４ａを鋼帯の表側に配置した図８に示すような装置に適用することも可能であり、この場合にも整流板６は、上方に位置するロール、すなわち、スタビライジング側のロール４ａに設けられる。
＜実施例１＞
　幅８００～１９００ｍｍ、厚さ０．４～４．０ｍｍの冷延鋼帯を、表１に示すような整流板を設置した上掲図１に示す如き製造装置を適用して浴温度：４５０～４６０℃、めっき付着量：片面当たり４５～９０ｇ／ｍ２、ライン速度：６０～１５０ｍｐｍの条件のもとに溶融亜鉛めっき処理を実施し、該冷延鋼帯を３００ｔ処理した後の溶融亜鉛めっき鋼帯（コイル）から、５００ｍｍ×５００ｍｍの供試材各５枚を採取し、採取した各５枚の供試材にハット型加工（ポンチ径：３００ｍｍφ（Ｒ：２１ｍｍ）、しわ押さえ圧：３２０ｋＮ、ポンチスピード：３２０ｍｍ／ｍｉｎ、成形高さ：２７ｍｍ）を施し、得られた５個のハットの上面の平坦部分をそれぞれ♯１５０の砥石で一往復研磨した後にドロス起因の異物の個数を測定し、ハット５個の異物の個数を平均してハット１個当たりの異物個数として表１に示した。なお、砥石でハットの上面を研磨したのは、異物を目視で確認しやすくするためである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示すように、本発明を適用して鋼帯にめっき処理を施した場合には、ドロスの付着が抑制されており、品質の良好な製品の製造が可能であることが確認できた。
＜実施例２＞
　隙間の入側から出側に向けて隙間寸法を連続的に拡大（入側ｔ１の隙間寸法１０ｍｍ、出側ｔ２の隙間寸法２０ｍｍ）したテーパー形状をなす隙間を有する図３に示す如き構造からなる製造装置（整流板の浸漬深さの上端：１０ｍｍ、角度θ：９０°、離間距離Ｌ：１００ｍｍ）および隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法を連続的に拡大（入側ｔ１の隙間寸法１０ｍｍ、中央部ｔ３の隙間寸法４０ｍｍ）する一方、該中央部から隙間の出側に向けて隙間寸法を縮小（出側ｔ２の隙間寸法１０ｍｍ）した三日月形状をなす隙間を有する図４に示す如き構造からなる製造装置（整流板の浸漬深さの上端：４０ｍｍ、角度θ：１３５°、離間距離Ｌ：１００ｍｍ）を使用して実施例１と同様の冷延鋼帯に溶融亜鉛めっき処理を施した場合のドロス起因の異物個数平均値を調査した（めっき処理の条件、ドロス起因の異物個数平均値の調査条件は実施例１と同じ）。その結果、テーパー形状をなす隙間を有するものにあってはドロス起因の異物個数平均値（個／ハット１個）は１３．５であり、表１の番号４のものに比較してさらに品質改善が可能であることが、また、三日月形状をなす隙間を有するものにあってはドロス起因の異物個数平均値は１．１であり、表１の番号６のものに比較してさらに品質改善が可能であることが確認された。
　本発明によれば、ドロスの付着に起因した表面欠陥の抑制された溶融金属めっき鋼帯の製造が可能な方法および製造装置が提供できる。
１　　　浴槽
２　　　スナウト
３　　　シンクロール
４　　　サポートロール
４ａ　　スタビライジング側のロール
４ｂ　　コレクト側のロール
５　　　ワイピングノズル
６　　　整流板
６ａ　　内壁
６ｂ　　上側先端部
７　　　整流板
８　　　整流板
Ｓ　　　鋼帯

Claims (7)

  1. 　溶融金属めっき浴を収容する浴槽に鋼帯を連続的に浸漬させ、該浴槽中に配設されたシンクロールにより該鋼帯の進行方向を転換したのち、該シンクロールの上方かつ、めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する方法において、
    　該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の少なくとも上面側を隙間を隔てて覆い隠す整流板を配置し、該サポートロールの出側からめっき浴の浴面に至るまでの間に位置する鋼帯へ向かう溶融金属めっき浴の流れを、該隙間を通して該スタビライジング側のロールの下方側へ誘導することを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造方法。
  2. 　前記隙間は、該隙間の入側から出側に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大するものであることを特徴とする請求項１に記載した溶融金属めっき鋼帯の製造方法。
  3. 　前記隙間は、該隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、該隙間寸法の拡大部位から該隙間の出側へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小するものであることを特徴とする請求項１に記載した溶融金属めっき鋼帯の製造方法。
  4. 　溶融金属めっき浴を収容する浴槽内に配置され該浴槽内に連続的に浸漬される鋼帯の進行方向を転換するシンクロールと、該シンクロールの上方かつ、溶融金属めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールとを備え、該シンクロールにより進行方向が転換された鋼帯を、該サポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する製造装置であって、
    　該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の外表面に沿う内壁を有し該内壁から該スタビライジング側のロールのロール胴に至るまでの隙間が５～６０ｍｍ、上側先端部から該鋼帯の表面に至るまでの離間距離が水平距離にして５０～１００ｍｍであり、かつ、該スタビライジング側のロールのロール胴を該ロールの回転中心を基準にして該上側先端部から該浴槽の底部側へ向け６０～１３５°の範囲で覆う長さをもった整流板を設けた、ことを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造装置。
  5. 　溶融金属めっき浴を収容する浴槽内に配置され該浴槽内に連続的に浸漬される鋼帯の進行方向を転換するシンクロールと、該シンクロールの上方かつ、溶融金属めっき浴の浴面下に設置された、スタビライジング側およびコレクト側の２つのロールからなるサポートロールとを備え、該シンクロールにより進行方向が転換された鋼帯を、該サポートロールの相互間を通過させて浴外へ引き出すことにより外表面にめっき層が形成された溶融金属めっき鋼帯を製造する製造装置であって、
    　該サポートロールのうちのスタビライジング側のロールに、そのロール胴の外表面に沿う内壁を有し該内壁から該スタビライジング側のロールのロール胴に至るまでの隙間が１０～４０ｍｍ、上側先端部から該鋼帯の表面に至るまでの離間距離が水平距離にして５０～１００ｍｍであり、かつ、該スタビライジング側のロールのロール胴を該ロールの回転中心を基準にして該上側先端部から該浴槽の底部側へ向け６０～１３５°の範囲で覆う長さをもった整流板を設けた、ことを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造装置。
  6. 　前記隙間は、該隙間の入側から出側に向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大するものであることを特徴とする請求項４または５に記載した溶融金属めっき鋼帯の製造装置。
  7. 　前記隙間は、該隙間の入側から中央部へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に拡大する一方、該隙間寸法の拡大部位から該隙間の出側へ向けて隙間寸法が連続的または断続的に縮小するものであることを特徴とする請求項４または５に記載した溶融金属めっき鋼帯の製造装置。
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