JP2001279415A - めっき付着量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融めっき鋼帯のエッジオーバコートおよび
スプラッシュによる表面疵の発生を防止する。 【解決手段】 吹払用ガスを水平面に対して下向きに鋼
帯３の一方表面に向って噴射する第１噴射ノズル手段１
０を設け、吹払用ガスをほぼ水平に第１吹払ノズル手段
１０の吹払用ガスよりも上方において鋼帯３の他方表面
に衝突するように噴射する第２吹払ノズル手段１１を設
け、さらに第１および第２角度検出器１３，１４を第１
および第２吹払ノズル手段１０，１１にそれぞれ設けて
噴射ガス流と水平面との成す第１および第２噴射角度を
それぞれ検出し、各噴射角度の検出値が目標値になるよ
うに第１および第２駆動手段１５，１６をそれぞれ制御
する。第１および第２噴射角度の目標値は、溶融めっき
鋼帯のエッジオーバコートおよび浴面からのスプラッシ
ュが発生しないように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき付着量制御
装置に関し、特に連続溶融めっき設備における幅方向の
めっき付着量制御を好適に行うことのできるめっき付着
量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶融めっき金属帯のめっき付
着量は溶融めっき金属浴上に金属帯を挟んで対向して設
けられた一対の吹払ノズルから溶融めっき金属帯に吹払
用ガスを吹付け、過剰な溶融めっき金属を吹払すること
によって制御されている。このようなめっき付着量制御
においては、一対の吹払ノズルから噴射された吹払用ガ
スがめっき金属帯の両端部外方において衝突し、相互に
干渉を起こすので、めっき金属帯の両端部における吹払
用ガスの絞り力が低下し、めっき金属帯の幅方向両端部
のめっき付着量が幅方向中央部のめっき付着量よりも多
くなるという問題がある。このような現象はエッジオー
バコートと呼ばれている。エッジオーバコートの発生が
問題であるのは、エッジオーバコートが発生すると、溶
融めっきされた金属帯を巻取るとき、幅方向両端部に巻
太りが発生し、溶融めっきされた金属帯の巻取りが困難
になるからである。

【０００３】特開昭６３−１５３２５４号公報には、エ
ッジオーバコートの発生を防止するために、各吹払ノズ
ルの両端上面部に補助ノズルをそれぞれ設け、補助ノズ
ルのガス噴出流の吹付け位置を吹払ノズルのガス噴出流
のめっき鋼板表面に対する吹付け位置に一致させ、めっ
き鋼板両端部における吹払用ガスの絞り力を高めるエッ
ジオーバコートを防止するための構成が開示されてい
る。このような補助ノズルを用いる先行技術には、めっ
き鋼板両端部における吹払用ガスの絞り力が高まるの
で、めっき鋼板の両端部から発生するスプラッシュが増
加し、補助ノズルおよび吹払ノズルにスプラッシュが付
着してノズル詰まりが発生しやすくなるという問題があ
る。またスプラッシュがめっき鋼板に付着して表面品質
を低下させるという問題がある。

【０００４】さらに従来の幅方向のめっき付着量制御
は、エッジオーバコートの防止に主眼が置かれており、
幅方向のめっき付着量分布を所望のめっき付着量分布に
なるように制御する先行技術は開示されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
問題を解決し、エッジオーバコートおよびスプラッシュ
の発生を防止することができるとともに、幅方向のめっ
き付着量分布を所望のめっき付着量分布になるように制
御することの可能なめっき付着量制御装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶融めっき金
属の浴面上方で、浴中を通過してほぼ鉛直上方に搬送さ
れる金属帯の一方表面から間隔をあけて設けられ、金属
帯の幅方向に延びる水平軸線まわりに角変位可能な第１
吹払ノズル手段であって、吹払用ガスを水平面に対して
下向きに金属帯の一方表面に向って噴射し、金属帯にめ
っきされた過剰なめっき金属を吹払する第１吹払ノズル
手段と、金属帯の他方表面から間隔をあけて第１吹払ノ
ズル手段と対向して設けられ、金属帯の幅方向に延びる
水平軸線まわりに角変位可能な第２吹払ノズル手段であ
って、吹払用ガスをほぼ水平に第１吹払ノズル手段の吹
払用ガスよりも上方において金属帯の他方表面に衝突す
るように噴射し、金属帯にめっきされた過剰なめっき金
属を吹払する第２吹払ノズル手段とを含むことを特徴と
するめっき付着量制御装置である。

【０００７】本発明に従えば、第２吹払ノズル手段から
噴射される吹払用ガスが第１吹払ノズル手段から噴射さ
れる吹払用ガスよりも上方で金属帯に衝突するので、金
属帯の幅方向両端部外方における吹払用ガスの衝突を回
避することができ、吹払用ガスの干渉を防止することが
できる。これによって、金属帯の幅方向両端部における
吹払用ガスの絞り力の低下が防止されるので、エッジオ
ーバコートの発生を防止することができる。

【０００８】また本発明は、第１および第２吹払ノズル
手段から噴射されるガス流と水平面との成す第１および
第２噴射角度をそれぞれ検出する第１および第２角度検
出器と、めっきすべき金属帯の目標めっき付着量を指令
する指令手段と、第１および第２吹払ノズル手段を水平
軸線まわりに角変位駆動する第１および第２駆動手段
と、指令手段の出力に応答し、金属帯の幅方向中央部と
両端部とのめっき付着量の偏差を予め定める正の値にす
るための第１および第２噴射角度の目標値を、前記目標
めっき付着量に対応して求め、第１および第２角度検出
器の出力に応答し、第１および第２噴射角度の検出値が
前記求めた目標値になるように第１および第２駆動手段
をそれぞれ制御する制御手段とを含むことを特徴とす
る。

【０００９】本発明に従えば、金属帯の幅方向中央部と
両端部とのめっき付着量の付着量偏差を予め定める正の
値にするための第１および第２噴射角度の目標値が目標
めっき付着量に応じて求められ、第１および第２噴射角
度の検出値が前記求めた目標値になるように制御される
ので、エッジオーバコートの発生を防止することができ
るばかりでなく、金属帯の幅方向のめっき付着量分布を
希望するめっき付着量分布に一致させることができる。

【００１０】また本発明は、第１噴射角度θ１の目標値
が水平面より下向きに−８°≦θ１＜０°に選ばれ、か
つ第２噴射角度θ２の目標値が水平面に対して−２°≦
θ２≦２°に選ばれることを特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、水平面よりも下向きの角
度である第１噴射角度θ１の目標値の上限値が充分に小
さい値に設定されるので、金属帯に沿って下降する吹払
用ガスの流量を抑制することができ、吹払用ガスの下降
流によるめっき浴の浴面からのスプラッシュの発生を防
止することができる。

【００１２】また本発明は、第１および第２吹払ノズル
手段よりも金属帯の走行方向下流側に設けられ、金属帯
に付着しためっき金属の付着量を金属帯の幅方向一端
部、中央部、他端部においてそれぞれ検出する付着量検
出器を含み、制御手段は、付着量検出器の出力に応答
し、金属帯の幅方向中央部の付着量と金属帯の幅方向一
端部および他端部の平均付着量との付着量偏差を求め、
前記求めた付着量偏差が予め定める正の値になるように
第１および第２駆動手段を制御して第１および第２噴射
角度を調整することを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、金属帯の幅方向中央部の
付着量と、幅方向一端部および他端部の平均付着量との
付着量偏差が予め定める正の値になるように第１および
第２噴射角度が調整されるので、前記第１および第２噴
射角度の目標値の設定精度が不充分であっても、幅方向
の付着量分布を希望する付着量分布になるように精度よ
く制御することができる。

【００１４】また本発明は、溶融めっき金属浴から上方
に引上げられた金属帯は、幅方向にわずかに湾曲してお
り、第２吹払ノズル手段は金属帯の湾曲内面側に設けら
れることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、第２吹払ノズル手段が湾
曲した金属帯の内面側に設けられるので、第２吹払ノズ
ル手段と金属帯の湾曲内面側の両端部との間隔を短くす
ることができる。これによって、第２吹払ノズル手段の
絞り力を高めることができるので、第１吹払ノズル手段
によって金属帯の湾曲外面側の両端部から吹払されため
っき金属が金属帯の湾曲内面側の両端部に回り込んで付
着しても、第２吹払ノズル手段によって回り込んで付着
しためっき金属を過剰にめっきされためっき金属ととも
に充分に吹払することができる。これに対して、第２吹
払ノズル手段を金属帯の湾曲外面側に設けると、第２吹
払ノズル手段と金属帯の湾曲内面側の両端部との間隔が
長くなるので、前記回り込んで付着しためっき金属を充
分に吹払することができない。したがって、第２吹払ノ
ズル手段を湾曲した金属帯の内面側に設ける方が第２吹
払ノズル手段を湾曲した金属帯の外面側に設けるよりも
第１および第２ノズル手段の総合的な絞り力を高くする
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るめっき付着量制御装置１の構成を簡略化して示す系統
図であり、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た平
面断面図であり、図３は図１に示す第１吹払ノズル手段
１０の構成を簡略化して示す斜視図である。図１には、
めっき付着量制御装置１を備える連続溶融Ａｌめっき設
備の主要部の概略構成が合わせて示されている。連続的
に走行する金属帯、たとえば鋼帯３はめっきポット４に
貯留されている溶融めっき金属である溶融Ａｌ−Ｓｉ合
金（以後、めっき浴と呼ぶ）中に導入される。めっき浴
中に導入された鋼帯３は、浸漬ロール５およびサポート
ロール６をこの順序で経由して浴面から上方に引上げら
れる。浴面から引上げられた鋼帯３はほぼ鉛直上方に導
かれ、トップロール７およびデフレクタロール８を経て
下流側に搬送される。

【００１７】めっき付着量制御装置１は、第１および第
２吹払ノズル手段１０，１１と、第１および第２角度検
出器１３，１４と、第１および第２駆動手段１５，１６
と、付着量検出器１７と、後述の図１３に示す指令手段
１９と、制御手段２０とを含んで構成される。

【００１８】第１吹払ノズル手段１０は、浴面上方の所
定位置に鋼帯３の一方表面から間隔をあけて設けられ、
吹払用ガスを鋼帯３の一方表面に向って噴射して鋼帯３
に付着した過剰なめっき層を吹払する。第１吹払ノズル
手段１０は、鋼帯３の幅方向に延びる水平軸線１０ａま
わりに角変位可能である。

【００１９】第２吹払ノズル手段１１は、鋼帯３の他方
表面から間隔をあけて第１吹払ノズル手段１０と対向し
て設けられ、第１吹払ノズル手段１０と同様に吹払用ガ
スを鋼帯３の他方表面に向って噴射してめっき層の厚み
を調整する。第１および第２吹払ノズル手段１０，１１
は、鋼帯３を挟んで浴面上の同一位置に設けられ、同一
の構成を有している。噴射される吹払用ガスは、空気、
窒素および燃焼排ガスなどであり、本実施の形態では空
気が用いられる。浴面から引上げられた鋼帯３は、張力
およびロール巻付け力等の残留応力によって図２に示す
ように幅方向にわずかに湾曲している。前記第２吹払ノ
ズル手段１１は、湾曲内面側、すなわち浸漬ロール５側
に設けられることが好ましい。

【００２０】第１吹払ノズル手段１０は、ノズル部材２
３と、ノズルヘッダ２４とを含む。ノズル部材２３は、
鋼帯３の幅方向に平行に延びる部材であり、その軸直角
断面形状は大略的に嘴状である。ノズル部材２３は、連
結部材２５を介してノズルヘッダ２４に取付けられる。
ノズルヘッダ２４は、鋼帯３の幅方向に平行に延びる略
円筒状部材であり、その内部空間には吹払用ガスが一端
部側から供給される。ノズルヘッダ２４の他端部側に
は、架台２６が取付けられており、架台２６には第１角
度検出器１３が乗載されている。架台２６は、水平軸線
１０ａに対して垂直に取付けられる。第２吹払ノズル手
段１１にも同様に第２角度検出器１４が取付けられてい
る。第１および第２角度検出器１３，１４の構成は同一
である。図１および図３では、図解の便宜のためにノズ
ルヘッダ２４に取付けられるノズル部材２３および架台
２６を一部省略して示している。

【００２１】第１および第２角度検出器１３，１４は、
器体の姿勢にかかわらずその傾斜角をデジタル表示する
角度計であり、水平姿勢で０°を表示するように調整さ
れている。第１および第２角度検出器１３，１４の感知
機構は特殊液の電気特性を応用している。第１および第
２駆動手段１５，１６は、第１および第２吹払ノズル手
段１０，１１を水平軸線１０ａまわりに角変位駆動す
る。付着量検出器１７は、第１および第２吹払ノズル手
段１０，１１よりも鋼帯３の走行方向下流側に設けら
れ、鋼帯３に付着しためっき層の表裏両面の合計付着量
を鋼帯３の幅方向一端部、中央部、他端部においてそれ
ぞれ検出する。

【００２２】図４は図１に示す第１および第２吹払ノズ
ル手段１０，１１の周辺の構成を簡略化して示す正面図
であり、図５は図４の右側面図である。第１吹払ノズル
手段１０はノズルヘッダ２４を備えており、ノズルヘッ
ダ２４にはノズル部材２３と切替用ノズル部材２３ａと
が連結部材２５を介して取付けられている。ノズル部材
２３と切替用ノズル部材２３ａとは、後記ノズル噴射口
６７の形状寸法が異なる以外は同一の構成を有する。第
１吹払ノズル手段１０の構成と第２吹払ノズル手段１１
の構成とは同一である。

【００２３】第１および第２吹払ノズル手段１０，１１
は、第１および第２駆動手段１５，１６によって角変位
駆動される。また第１および第２吹払ノズル手段１０，
１１は、第１および第２ノズル間隔調整手段２８，２９
によって各ノズル部材２３と鋼帯３の一方および他表面
との間隔を調整され、ノズル高さ調整手段３０によって
浴面からの高さを調整される。ノズル高さはめっき付着
量に応じて調整され、めっき層の厚みが厚くなるほど高
くなるように調整される。ノズル部材２３と鋼帯３の表
面との間隔は、たとえば１０ｍｍであり、ノズル高さ
は、たとえば１５０ｍｍである。めっき浴中には浸漬ロ
ール５と一対のサポートロール６とが設けられている。
浸漬ロール５および一対のサポートロール６はめっき浴
中に浸漬された支持部材３１によって回転自在に軸支さ
れる。

【００２４】図６は図１に示す第２駆動手段１６の構成
を簡略化して示す正面図であり、図７は図６の右側面図
であり、図８は図６の平面図である。第２駆動手段１６
は、ノズル回転用モータ３３を備える。ノズル回転用モ
ータ３３のモータ軸３３ａには、第１スプロケット３４
が設けられている。モータ軸３３ａの近傍には、モータ
軸３３ａと平行に間隔をあけて中間駆動軸３５が設けら
れており、中間駆動軸３５には第２スプロケット３７が
設けられている。第１および第２スプロケット３４，３
７の間には、ローラチェーン３６が架け渡されている。
中間駆動軸３５には、さらに第１平歯車３８が設けられ
ている。第１平歯車３８は、第１吹払ノズル手段１０の
ノズルヘッダ２４に設けられている第２平歯車３９と噛
み合っている。

【００２５】ノズル回転用モータ３３の回転運動は、ロ
ーラチェーン３６を介して中間駆動軸３５に伝動され、
さらに第１および第２平歯車３８，３９を介してノズル
ヘッダ２４に伝えられる。これによって、第１吹払ノズ
ル手段１０のノズルヘッダ２４およびノズル部材２３は
水平軸線１０ａまわりに角変位駆動される。第１駆動手
段１５はこのようにノズル部材２３を角変位させるばか
りでなく、板幅変更時などに切替用ノズル部材２３ａを
用いるときには、ノズルヘッダ２４を回転させて切替用
ノズル部材２３ａを所定位置まで移動させる。さらに図
６〜８には、架台２６の構成が示されている。架台２６
は、ノズルヘッダ２４の外周面に一対対向して設けられ
ている。各架台２６は、ノズルヘッダ２４の一直径線上
に存在する。一対の架台２６には、第２角度検出器１４
がそれぞれ取付けられる。各第２角度検出器１４は、ノ
ズル部材２３および切替用ノズル部材２３ａの角度を検
出するために用いられる。第１駆動手段１５の構成は、
第２駆動手段１６の構成と同一である。

【００２６】図９は図３に示すノズル部材２３の構成を
簡略化して示す平面図であり、図１０は図９の切断面線
Ｘ−Ｘから見た断面図である。ノズル部材２３は、上下
に分割されており、上ノズル部材４３と、下ノズル部材
４４とを含む。上ノズル部材４３は、鋼帯３の幅方向に
延びる部材であり、その先端部４５は鋼帯３を臨んで設
けられている。先端部４５の下部には、第１下面４６が
形成されており、先端部４５の上部には第１外面４７が
形成されている。第１外面４７は、上方に向うにつれて
鋼帯３から遠ざかるように傾斜している。上ノズル部材
４３の下部には、鋼帯３の幅方向に延び、第１下面４６
に連なる溝４８と、溝４８に連なる第２下面４９とが形
成されている。溝４８は、第１下面４６に連なる第１傾
斜面５０と、第１傾斜面５０に連なる第２傾斜面５１
と、第２傾斜面５１に連なる第３傾斜面５３とから成
る。第１傾斜面５０は第３傾斜面５３と平行であり、第
２傾斜面５１は第１傾斜面５０に対してほぼ垂直であ
る。第２下面４９は、第３傾斜面５３に連なる。第１下
面４６と第２下面４９とは同一平面内に存在する。上ノ
ズル部材４３の後端面５４には、鋼帯３の幅方向に延び
る切欠溝５５が形成されている。上ノズル部材４３の下
部には、複数のガス供給路５６が形成されている。ガス
供給路５６は溝４８と切欠溝５５とを連通する連通孔で
あり、鋼帯３の幅方向に間隔をあけて相互に平行に形成
されている。

【００２７】下ノズル部材４４は、鋼帯３の幅方向に延
びる部材であり、その先端部５８は鋼帯３を臨んで設け
られている。先端部５８の上部には第１上面５９が形成
されており、先端部５８の下部には第２外面６０が形成
されている。第２外面６０は下方に向うにつれて鋼帯３
から遠ざかるように傾斜している。下ノズル部材４４の
上部には、第１上面５９に連なる第４傾斜面６１と第４
傾斜面６１に連なる第２上面６３と、第２上面６３に連
なる第３上面６４とが形成されている。第１上面５９と
第３上面６４とは同一平面内に存在する。第２下面４９
と第３上面６４との間にはシム６５が介在されている。
したがって、第１下面４６と第１上面５９との間にはシ
ム６５と同一厚みのスリット状の隙間６７（以後、ノズ
ル噴射口と呼ぶ）が形成される。ノズル噴射口６７は、
鋼帯３に向って延びる平行部を有する。上ノズル部材４
３および下ノズル部材４４の両端面には、端面板６８が
設けられている。

【００２８】前記溝４８、第４傾斜面６１および第２上
面６３によって囲まれる空間６９には、整流棒７０が挿
通されている。整流棒７０は、鋼帯３の幅方向に延びる
細長い丸棒であり、その両端部は、端面板６８に挿通さ
れるピン７１によってピン止めされている。さらに整流
棒７０の長手方向複数箇所（本実施の形態では４箇所）
には、固定部材７３の一端部が固定されている。固定部
材７３の他端部は位置決めのために第２および第３傾斜
面５１，５３に当接しており、固定部材７３はこの状態
で固定ボルト７４によってねじ止めされている。

【００２９】これによって、整流棒７０は前記空間６９
内の所定位置に正確に位置決めされた状態で固定され
る。したがって、第１傾斜面５０および第２上面６３と
整流棒７０の外周面との間の間隔を所定の間隔ｈ１，ｈ
２に形成することができる。間隔ｈ１と間隔ｈ２とは、
同一に設定される。以後、所定の間隔ｈ１，ｈ２を有す
るガス流路を絞り流路と呼び、前記空間６９の整流棒７
０よりも後端部側（図１０の右側）の空間を第１空間６
９ａと呼び、整流棒７０よりも先端部４５側の空間を第
２空間６９ｂと呼ぶ。

【００３０】ノズルヘッダ２４に供給された吹払用ガス
は、連結部材２５およびノズル部材２３のガス供給路５
６を介して第１空間６９ａに流入する。第１空間６９ａ
は、ガス供給路５６よりも広い空間に形成されているの
で、吹払用ガスの流速は減速される。第１空間６９ａに
流入した吹払用ガスは絞り流路を介して第２空間６９ｂ
に流入する。この間、第１空間６９ａで一旦減速した吹
払用ガスは狭い絞り流路で加速され、絞り流路よりも広
い空間に形成されている第２空間６９ｂで再度減速され
る。このように吹払用ガスは加速減速を繰返しながら供
給されるので、その過程で整流化され、幅方向の圧力分
布が均一化される。整流化された吹払用ガスは、ノズル
噴射口６７から鋼帯３に向って均一の圧力分布で噴射さ
れる。

【００３１】図１１は、鋼帯３側から見たノズル噴射口
６７の形状を示す正面図である。ノズル噴射口６７は、
鋼帯３の幅方向に細長く延びるガス噴射空隙である。上
ノズル部材４３の第１下面４６の形状は逆台形状に形成
されており、下ノズル部材４４の第１上面５９の形状は
平坦状に形成されている。これによって、鋼帯３の幅方
向両端部付近の領域Ｅ１およびＥ５では、最も広く、か
つ平行な間隔Ｇ１の空隙が形成され、鋼帯３の幅方向中
央部の領域Ｅ３では最も狭く、かつ平行な間隔Ｇ２の空
隙が形成されている。これに対して、鋼帯３の幅方向中
間領域Ｅ２およびＥ４では幅方向中央に向うにつれて間
隙が狭くなる傾斜した空隙が形成されている。

【００３２】前述のように、ノズル噴射口６７からは均
一な圧力分布の整流化された吹払用ガスが噴射されるの
で、このような空隙分布の形成によって鋼帯３の幅方向
両端部に向うにつれて吹払用ガスの流量が多くなる。し
たがって、鋼帯３の両端部における吹払用ガスの絞り力
を増大させることができ、吹払用ガスの干渉による絞り
力の低下を補うことができる。前記領域Ｅ１〜Ｅ５の形
成範囲は、鋼帯３の板幅に応じて設定される。したがっ
て、鋼帯３の板幅が変更されるときには適性な空隙分布
を有するノズル部材２３に取替える必要がある。前記切
替用ノズル部材２３ａには、今後めっきされる鋼帯３の
板幅に応じた空隙分布が形成されている。

【００３３】再び図１０を参照して、上ノズル部材４３
には、第２下面４９に対して垂直に延びる第１挿通孔７
５と、第２下面４９に対して平行に延びる第２挿通孔７
６とが鋼帯３の幅方向に間隔をあけて形成されている。
下ノズル部材４４には、第３上面６４に対して垂直に延
びる第３挿通孔７７と、第３上面６４に対して平行に延
びる第４挿通孔７８とが鋼帯３の幅方向に間隔をあけて
形成されている。第１および第３挿通孔７５，７７は、
上ノズル部材４３と下ノズル部材４４とを組合わせた状
態で一直線上に存在する。

【００３４】各第１および第３挿通孔７５，７７には、
固定ボルト７９が挿通され、固定ナット８０によって締
付けられる。これによって、上および下ノズル部材４
３，４４は一体的に固定され、ノズル部材２３が形成さ
れる。各第２および第４挿通孔７６，７８には、固定ボ
ルト８１が挿通され、前記連結部材２５にねじ止めされ
る。これによって、ノズル部材２３は、連結部材２５を
介してノズルヘッダ２４に固定される。ノズル部材２３
および連結部材２５のノズルヘッダ２４に対する取付け
位置は、前記ノズル噴射口６７の平行部と、前記架台２
６の乗載面とが平行になるように設定される。

【００３５】本実施の形態では、第１吹払ノズル手段１
０は吹払用ガスを水平面に対して下向きに噴射し、第２
吹払ノズル手段１１は吹払用ガスをほぼ水平に第１吹払
ノズル手段１０の吹払用ガスよりも上方において鋼帯３
と衝突するように噴射する。このように吹払用ガスと鋼
帯３との衝突位置が第１吹払ノズル手段１０と第２吹払
ノズル手段１１とで異なるように構成されるのは次の理
由による。

【００３６】図１２は、第１および第２吹払ノズル手段
１０，１１からの吹払用ガスの噴射状況を模式的に示す
図である。第１吹払ノズル手段１０から噴射される吹払
用ガスは、水平面に対して下向きに噴射されるので、鋼
帯３の一方表面とＰ１点において衝突する。これに対し
て、第２吹払ノズル手段１１から噴射される吹払用ガス
は、ほぼ水平に噴射されるので、Ｐ１点よりも上方のＰ
２点において鋼帯３の他方表面と衝突する。以後、第１
吹払ノズル手段１０から噴射される吹払ガスの水平面に
対する噴射角度を第１噴射角度θ１と呼び、第２吹払ノ
ズル手段１１から噴射される吹払用ガスの水平面に対す
る噴射角度を第２噴射角度θ２と呼ぶ。

【００３７】このように第１および第２吹払ノズル手段
１０，１１から噴射される吹払用ガスは鋼帯３に対して
上下に段差をつけて噴射されるので、前述のように均一
な圧力分布を有する整流化された吹払用ガスが噴射され
ることと相俟って、鋼帯３の幅方向両端部よりも外方の
領域における吹払ガスの衝突が回避され、吹払用ガスの
干渉を防止することができる。これによって、鋼帯３の
両端部における吹払用ガスの絞り力の低下が防止され
る。したがって、前述のようにノズル噴射口６７の間隙
分布が鋼帯３の幅方向両端部に向うほど大きくなり、ガ
ス流量が増大することと相俟ってエッジオーバコートの
発生を防止することができる。また、吹払用ガスの干渉
防止によって鋼帯３の両端部からのスプラッシュの発生
および巻上げが抑制されるので、スプラッシュによる鋼
帯３の表面品質の低下が防止され、表面が美麗な溶融Ａ
ｌめっき鋼帯を製造することができる。

【００３８】本実施の形態では、第２吹払ノズル手段１
１は鋼帯３の湾曲内面側に設けられることが好ましい。
これは次の理由による。前述のように第１吹払ノズル手
段１０は水平面に対して下向きに吹払用ガスを噴射する
ので、図１２に示すように鋼帯３に沿って下方に向う吹
払用ガスの下降流８３の流量が第２吹払ノズル手段１１
の吹払用ガスの下降流の流量よりも大きくなる。また第
１吹払ノズル手段１０の吹払用ガスは、第２吹払ノズル
手段１１の吹払用ガスよりも下方において鋼帯３と衝突
する。鋼帯３に付着しためっき層の温度はめっき浴に近
接するほど高くなるので、めっき浴側に向う下降流の流
量が大きいほど、かつ吹払用ガスと鋼帯３との衝突位置
が下方になるほどめっき層の吹払量は多くなる。したが
って、第１吹払ノズル手段１０の絞り力の方が第２吹払
ノズル手段１１の絞り力よりも大きくなる。

【００３９】第２吹払ノズル手段１１を湾曲した鋼帯３
の内面側に設けると、第２吹払ノズル手段１１と鋼帯３
の湾曲内面側の両端部との間隔が短くなる。これによっ
て、第２吹払ノズル手段１１の湾曲内面側の両端部に対
する絞り力を高めることができるので、絞り力の大きい
第１吹払ノズル手段１０によって下方で鋼帯３の湾曲外
面側の両端部からめっき層が吹払され、鋼帯３の湾曲内
面側の両端部に回り込んで付着しても、第２吹払ノズル
手段１１によって上方で回り込んで付着したＡｌ−Ｓｉ
合金から成るスプラッシュを過剰なめっき層とともに充
分に吹払することができる。これに対して、第２吹払ノ
ズル手段１１を湾曲した鋼帯３の湾曲外面側に設ける
と、第２吹払ノズル手段１１と鋼帯３の湾曲外面側の両
端部との間隔が長くなるので、第２吹払ノズル手段１１
の湾曲外面側の両端部に対する絞り力が低下し、前記回
り込んで付着したスプラッシュを過剰なめっき層ととも
に充分に吹払することができない。したがって、第２吹
払ノズル手段１１を湾曲した鋼帯３の内面側に設ける方
が第２吹払ノズル手段１１を湾曲した鋼帯３の外面側に
設けるよりも第１および第２吹払ノズル手段１０，１１
の総合的な絞り力を高くすることができる。

【００４０】本実施の形態では、第１噴射角度θ１の目
標値が水平面より下向きに−８°≦θ１＜０°に選ば
れ、第２噴射角度θ２の目標値が水平面に対して−２°
≦θ２≦２°に選ばれることが好ましい。第１噴射角度
θ１の目標値の上限値がこのように限定されるのは、こ
の上限値を超えると絞り力が低下してエッジオーバコー
トが発生しやすくなるからである。第１噴射角度θ１の
目標値の下限値が−８°に限定されるのは、水平面に対
して下向きの第１噴射角度θ１が下限値未満になると図
１２に示すように吹払用ガスの下降流８３による浴面か
らのスプラッシュ８４の発生が激しくなり、スプラッシ
ュ８４がノズル部材２３および鋼帯３に付着しやすくな
るからである。ノズル部材２３に付着した浴面からのス
プラッシュ８４は、ノズル詰まりを発生させ、鋼帯３に
付着した浴面からのスプラッシュ８４は鋼帯３の表面品
質を低下させる。

【００４１】第２噴射角度θ２の目標値の上限値が２°
に限定されるのは、第２噴射角度θ２が上限値を超える
と、エッジオーバコートが発生しやすくなるとともに、
吹払用ガスの上昇流８５による鋼帯３の両端部からのス
プラッシュの巻上げが激しくなり、スプラッシュが鋼帯
３に付着しやすくなるからである。第２噴射角度θ２の
目標値の下限値が−２°に限定されるのは、下限値未満
では吹払用ガスの干渉が生じやすくなるからである。

【００４２】図１３は、図１に示すめっき付着量制御装
置１の電気的構成を示すブロック図である。前述のよう
に、めっき付着量制御装置１には指令手段１９と制御手
段である処理回路２０とが含まれる。指令手段１９は、
溶融Ａｌめっき設備の投入スケジュールに基づいてめっ
きすべき鋼帯３の目標めっき付着量を表す出力を導出す
る。処理回路２０は、たとえばプロセスコンピュータで
あり、メモリ２１を有する。メモリ２１には、目標めっ
き付着量と第１および第２噴射角度の目標値との対応関
係が予め求められ、表として格納されている。第１およ
び第２噴射角度の目標値は、後述のようにして設定され
る。第１および第２角度検出器１３，１４は、第１およ
び第２噴射角度を検出してそれを表す出力を導出する。
付着量検出器１７は、鋼帯３の幅方向中央部、一端部お
よび他端部における表裏合計のめっき付着量を検出して
それを表す出力を導出する。

【００４３】処理回路２０は、指令手段１９の出力に応
答し、指令された目標めっき付着量に対応する第１およ
び第２噴射角度の目標値を前記対応関係から求め、第１
および第２角度検出器１３，１４の出力に応答し、第１
および第２噴射角度の検出値が前記求めた目標値になる
ように第１および第２駆動手段１５，１６をそれぞれ制
御し、さらに付着量検出器１７の出力に応答し、後述の
ように鋼帯３の幅方向の付着量分布を求め、前記求めた
付着量分布が予め定める目標付着量分布になるように第
１および第２駆動手段１５，１６を制御する。

【００４４】次に前記第１および第２噴射角度の目標値
の設定方法を説明する。連続溶融Ａｌめっき設備におい
て、両面付着量を４０〜３００ｇ／ｍ²の範囲に変化さ
せるとともに、各両面付着量毎に、第１および第２噴射
角度を変化させて溶融Ａｌめっきの試験製造を行い、実
績めっき付着量を鋼帯３の幅方向中央部、一端部および
他端部においてそれぞれ検出して幅方向のめっき付着量
分布を求め、前記求めた付着量分布を予め定める目標付
着量分布と比較し、目標付着量分布を実現することので
きる第１および第２噴射角度をその目標値として設定し
た。前記付着量分布は、付着量偏差δによって表され
る。付着量偏差δは幅方向中央部、一端部および他端部
の付着量をそれぞれＣ，Ｗ，Ｄとすると１式によって表
される。したがって、エッジオーバコートの発生しない
目標付着量分布を設定するには、目標付着量偏差δを正
の値に設定すればよい。

【００４５】 δ＝Ｃ−（Ｗ＋Ｄ）／２ …（１） 第１および第２噴射角度の目標値の設定方法をさらに具
体的な数値に基づいて説明する。たとえば、目標付着量
１２０ｇ／ｍ²および目標付着量偏差３０ｇ／ｍ²の溶融
Ａｌめっき鋼帯を表１に示すような第１および第２噴射
角度の組合わせで試験製造し、表１に示すような付着量
分布および付着量偏差が得られたときには、目標付着量
偏差３０ｇ／ｍ²を満たす試験番号２の第１および第２
噴射角度３°，０°が第１および第２噴射角度の目標値
としてそれぞれ設定される。

【００４６】

【表１】

【００４７】このように目標付着量偏差を予め定める正
の値に設定することによってエッジオーバコートを防止
できるばかりでなく、希望する付着量分布になるように
第１および第２噴射角度の目標値を設定することができ
る。設定された第１および第２噴射角度の目標値は対応
する目標付着量とともにメモリ２１に格納される。また
付着量偏差の目標値も目標付着量に対応してメモリ２１
に格納される。

【００４８】図１４は、図１３に示す処理回路２０の動
作を説明するためのフローチャートである。図１４を参
照して本発明に係るめっき付着量の制御方法を説明す
る。処理回路２０は、鋼帯３の付着量変更点がめっき浴
に到達した時点から制御を開始する。ステップａ１で
は、目標付着量および目標付着量偏差の設定が行われ
る。目標付着量は、指令手段１９の出力に基づいて設定
され、目標付着量偏差は目標付着量に対応してメモリ２
１から取込まれる。目標付着量偏差は前述のように正の
値に設定される。ステップａ２では、第１および第２噴
射角度θ１，θ２の目標値の設定が行われる。これは、
メモリ２１に格納されている前記対応関係に基づいて前
記設定した目標付着量に対応する第１および第２噴射角
度θ１，θ２の目標値を求めることによって行われる。

【００４９】ステップａ３では、第１および第２噴射角
度θ１，θ２の測定が第１および第２角度検出器１３，
１４によって行われる。ステップａ４では、第１および
第２噴射角度の検出値が前記設定した目標値と一致して
いるか否かが判断される。この判断が否定であれば、ス
テップａ５に進む。ステップａ５では、角度変更が行わ
れる。この処理は、第１および第２噴射角度の検出値と
目標値との差を零とするように第１および第２駆動手段
１５，１６を駆動することによって行われる。ステップ
ａ５の処理後、再びステップａ３に戻る。このステップ
ａ３からステップａ４，ａ５を経て再びステップａ３に
戻る処理は、ステップａ４の判断が肯定になるまで繰返
して行われる。ステップａ４の判断が肯定であればステ
ップａ６に進む。

【００５０】ステップａ６では、付着量の測定が行われ
る。付着量の測定は、鋼帯３の幅方向中央部、一端部お
よび他端部においてそれぞれ行われ、各位置における表
裏合計付着量が測定される。ステップａ７では、付着量
偏差δの算出が行われる。この演算は、前記１式に基づ
いて行われる。

【００５１】ステップａ８では、前記求めた付着量偏差
δが目標付着量偏差と一致しているか否かが判断され
る。この判断が肯定であれば、再びステップａ６に戻
り、ステップａ６〜ａ８の処理が行われる。ステップａ
８における判断が否定であれば、ステップａ９に進む。
ステップａ９では、角度変更が行われる。この処理は、
前記求めた付着量偏差δが目標付着量偏差よりも大きい
ときには、第１噴射角度θ１を小さくすることによって
行われ、前記求めた付着量偏差δが目標付着量偏差より
も小さいときには、第１噴射角度θ１を大きくすること
によって行われる。ステップａ９の角度変更が終了する
と、再度ステップａ６に戻り、ステップａ６〜ａ８の処
理が行われる。このステップａ６〜ａ８を経て再びステ
ップａ６に戻る処理、あるいはステップａ６〜ａ９を経
て再びステップａ６に戻る処理は、鋼帯３の新たな付着
量変更点がめっき浴に到達するまで繰返される。

【００５２】このように、めっき付着量制御が試験製造
によって予め設定された第１および第２噴射角度の目標
値と、第１および第２噴射角度の実績値とを対比するこ
とによって行われ、さらに予め設定された鋼帯３の幅方
向の付着量分布の目標値と幅方向の付着量分布の実績値
とを対比することによって行われるので、エッジオーバ
コートを防止できるばかりでなく、鋼帯３の幅方向の付
着量分布を希望する付着量分布になるように精度よく制
御することができる。また、第１および第２噴射角度の
目標値がエッジオーバコートの防止とともにスプラッシ
ュの発生防止を考慮して設定されているので、表面品質
の優れた溶融Ａｌめっき鋼帯を製造することができる。

【００５３】以上述べたように、本実施の形態では、エ
ッジオーバコートが防止できるとともに、鋼帯３の幅方
向の付着量分布を希望する付着量分布に制御することが
できるように構成されているけれども、付着量分布を制
御する必要のないときには、めっき付着量検出器１７の
出力を用いないでエッジオーバコートの防止を行うよう
にしてもよい。また第１および第２噴射角度の実績値に
基づいて付着量制御が行われているけれども、噴射角度
の測定を行わないで制御を行うように構成してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の本発明によ
れば、第１および第２吹払ノズル手段から噴射される吹
払用ガスが第１吹払ノズル手段から噴射される吹払用ガ
スよりも上方で金属帯に衝突するので、金属帯の幅方向
両端部外方における噴射ガスの衝突を回避することがで
き、噴射ガスの干渉を防止することができる。これによ
って金属帯の幅方向両端部における吹払用ガスの絞り力
の低下が防止されるので、エッジオーバコートの発生を
防止することができる。

【００５５】また請求項２記載の本発明によれば、金属
帯の幅方向中央部と両端部とのめっき付着量の付着量偏
差を予め定める正の値にするための第１および第２噴射
角度の目標値が目標めっき付着量に応じて求められ、第
１および第２噴射角度の検出値が前記求めた目標値にな
るように制御されるので、エッジオーバコートの発生を
防止することができるばかりでなく、金属帯の幅方向の
めっき付着量分布を希望するめっき付着量分布に一致さ
せることができる。

【００５６】また請求項３記載の本発明によれば、水平
面よりも下向きの角度である第１噴射角度θ１の目標値
の下限値が充分に大きい値に設定されるので、めっき浴
の浴面からのスプラッシュの発生を防止することができ
る。これによってスプラッシュに起因する表面欠陥の発
生を防止することができるとともにノズル詰まりの発生
を防止することができる。

【００５７】また請求項４記載の本発明によれば、金属
帯の幅方向中央部の付着量と、幅方向一端部および他端
部の平均付着量との付着量偏差が予め定める正の値にな
るように第１および第２噴射角度が調整されるので、第
１および第２噴射角度の目標値の設定精度が不充分であ
っても幅方向の付着量分布を希望する付着量分布になる
ように精度よく制御することができる。

【００５８】また請求項５記載の本発明によれば、第２
吹払ノズル手段は湾曲した金属帯の内面側に設けられる
ので、第２吹払ノズル手段と金属帯の湾曲内面側の両端
部との間隔を短くすることができる。これによって第２
吹払ノズル手段の絞り力を高めることができるので、第
１吹払ノズル手段によって吹払されためっき金属が金属
帯の湾曲内面側の両端部に回り込んで付着しても、第２
吹払ノズル手段によって充分に吹払することができる。
したがって、第２吹払ノズル手段を湾曲した金属帯の外
面側に設けるよりも第１および第２吹払ノズル手段の総
合的な絞り力を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるめっき付着量制御
装置１の構成を簡略化して示す系統図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た平面断面図
である。

【図３】図１に示す第１吹払ノズル手段１０の構成を簡
略化して示す斜視図である。

【図４】図１に示す第１および第２吹払ノズル手段１
０，１１の周辺の構成を簡略化して示す正面図である。

【図５】図４の右側面図である。

【図６】図１に示す第２駆動手段１６の構成を簡略化し
て示す正面図である。

【図７】図６の右側面図である。

【図８】図６の平面図である。

【図９】図３に示すノズル部材２３の構成を簡略化して
示す平面図である。

【図１０】図９の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図であ
る。

【図１１】鋼帯３側から見たノズル噴射口６７の形状を
示す正面図である。

【図１２】第１および第２吹払ノズル手段１０，１１か
らの吹払用ガスの噴射状況を模式的に示す図である。

【図１３】図１に示すめっき付着量制御装置１の電気的
構成を示すブロック図である。

【図１４】図１３に示す処理回路２０の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ めっき付着量制御装置 １０ 第１吹払ノズル手段 １１ 第２吹払ノズル手段 １３ 第１角度検出器 １４ 第２角度検出器 １５ 第１駆動手段 １６ 第２駆動手段 １７ 付着量検出器 ２３ ノズル部材 ２４ ノズルヘッダ ２５ 連結部材 ２６ 架台 ６７ ノズル噴射口 ７０ 整流棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中溝 浩行 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社堺製造所内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA05 AA22 AB14 AB15 AB48 AC32 AC52 AD22 AE24

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融めっき金属の浴面上方で、浴中を通
   過してほぼ鉛直上方に搬送される金属帯の一方表面から
   間隔をあけて設けられ、金属帯の幅方向に延びる水平軸
   線まわりに角変位可能な第１吹払ノズル手段であって、
   吹払用ガスを水平面に対して下向きに金属帯の一方表面
   に向って噴射し、金属帯にめっきされた過剰なめっき金
   属を吹払する第１吹払ノズル手段と、 金属帯の他方表面から間隔をあけて第１吹払ノズル手段
   と対向して設けられ、金属帯の幅方向に延びる水平軸線
   まわりに角変位可能な第２吹払ノズル手段であって、吹
   払用ガスをほぼ水平に第１吹払ノズル手段の吹払用ガス
   よりも上方において金属帯の他方表面に衝突するように
   噴射し、金属帯にめっきされた過剰なめっき金属を吹払
   する第２吹払ノズル手段とを含むことを特徴とするめっ
   き付着量制御装置。
2. 【請求項２】 第１および第２吹払ノズル手段から噴射
   されるガス流と水平面との成す第１および第２噴射角度
   をそれぞれ検出する第１および第２角度検出器と、 めっきすべき金属帯の目標めっき付着量を指令する指令
   手段と、 第１および第２吹払ノズル手段を水平軸線まわりに角変
   位駆動する第１および第２駆動手段と、 指令手段の出力に応答し、金属帯の幅方向中央部と両端
   部とのめっき付着量の偏差を予め定める正の値にするた
   めの第１および第２噴射角度の目標値を、前記目標めっ
   き付着量に対応して求め、第１および第２角度検出器の
   出力に応答し、第１および第２噴射角度の検出値が前記
   求めた目標値になるように第１および第２駆動手段をそ
   れぞれ制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求
   項１記載のめっき付着量制御装置。
3. 【請求項３】 第１噴射角度θ１の目標値が水平面より
   下向きに−８°≦θ１＜０°に選ばれ、かつ第２噴射角
   度θ２の目標値が水平面に対して−２°≦θ２≦２°に
   選ばれることを特徴とする請求項２記載のめっき付着量
   制御装置。
4. 【請求項４】 第１および第２吹払ノズル手段よりも金
   属帯の走行方向下流側に設けられ、金属帯に付着しため
   っき金属の付着量を金属帯の幅方向一端部、中央部、他
   端部においてそれぞれ検出する付着量検出器を含み、 制御手段は、付着量検出器の出力に応答し、金属帯の幅
   方向中央部の付着量と金属帯の幅方向一端部および他端
   部の平均付着量との付着量偏差を求め、前記求めた付着
   量偏差が予め定める正の値になるように第１および第２
   駆動手段を制御して第１および第２噴射角度を調整する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のめっき付着
   量制御装置。
5. 【請求項５】 溶融めっき金属浴から上方に引上げられ
   た金属帯は、幅方向にわずかに湾曲しており、第２吹払
   ノズル手段は金属帯の湾曲内面側に設けられることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のめっき付着量
   制御装置。