JP2004197210A

JP2004197210A - 電気ブリキの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2004197210A
Application number: JP2002377801A
Authority: JP
Inventors: Kei Yuki; 慶結城; Katsuto Kawamura; 勝人河村; Motohiro Yoshimura; 元宏吉村; Toshihiro Kaneko; 智弘金子
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】複数種類の電気ブリキを製造する場合において生産能率を低下させることなく木目模様の発生も防止できる電気ブリキの製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】鋼ストリップＳの表面に電気錫めっきを施した後、離間して配置された通電ロール８，９を介して鋼ストリップＳに電流を流し、離間して配置された通電ロール８，９間の鋼ストリップＳを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融し、その後、溶融した錫を冷却、凝固させるに際し、離間して配置された通電ロール８，９間に設けたロール１３により、離間して配置された通電ロール８，９間の鋼ストリップ長を可変とするとともに鋼ストリップＳの昇温速度を調整する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気ブリキ、特に薄めっき電気ブリキ表面にあらわれる木目状の模様（以下、木目模様と称する）の発生を防止する電気ブリキの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気ブリキは、鋼板表面に錫をめっきした後、耐食性の向上と光沢の良い表面を得るために、加熱して錫を溶融させ、冷却凝固させる。錫の加熱方法には、一般的に、抵抗加熱方法と高周波加熱方法とがあり、場合によっては両方法が併用される。ここで、前者の抵抗加熱方法にあっては、錫を溶融、凝固した際に、表面の錫の光沢にむらができ、「木目模様」が発生することがある。この木目模様の発生は、鋼板表面積あたりの錫めっき量によって大きく左右され、５．６ｇ／ｍｍ^２以上ではほとんど発生しないが、２．８ｇ／ｍｍ^２以下ではしばしば発生し、鋼板全表面に対し、部分的にダル目残りがあるような不均一な光沢を呈する。このため、均一光沢面に比べ外観の美麗さにおいて劣り商品価値をそこなっていた。
【０００３】
この木目模様は、図１０に示すように帯状に長く延びる方向に搬送される鋼ストリップ表面の幅方向に定ピッチで生じ、搬送速度や通電する交流の周波数を変化させると、そのピッチも変化することが経験的に知られており、その発生機構については、非特許文献１に詳しい調査結果があり、抵抗加熱に使用する交流電流の脈動が原因とされている。
【０００４】
この木目模様を防止する方法としては、加熱方法を変えることが最も有効であり、具体的には高周波加熱方法を採用することにより、木目模様は全く発生しなくなる。しかしながら、既存の設備を高周波加熱方式に変更するには多額の投資を必要とし、現実的でない。
そこで、従来から、加熱方法を変えずに（抵抗加熱方式のままで）、木目模様を防止する種々の提案がなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、電気錫鍍金鋼板をフラックシング（以降、フラックス処理という）した後交流を使用して抵抗加熱で表層錫をフローメルトする（鋼板表面に錫を電着した後、耐食性の向上と光沢の良い表面を得るために、加熱して錫を溶融させ、冷却凝固する）電気ブリキの製造方法において、フラックス中に界面活性剤を添加し、フラックス処理の効果を強化し電気ブリキの表面光沢を改善するとともに木目模様を防止するようにしている。
【０００６】
また、特許文献２においては、溶接性に優れた薄錫めっき鋼板の製造方法として、鋼板表面にＮｉめっきし、その上にＳｎめっきして、その後リフロー処理（前出のフローメルトと同じ）する薄錫めっき鋼板の製造方法において、Ｎｉめっきの片面あたりの付着量を３〜３０ｍｇ／ｍ^２、Ｓｎめっきの片面あたりの付着量を２００〜１２００ｍｇ／ｍ^２とし、リフロー処理の昇温速度を３０℃／秒〜４０℃／秒の範囲とし、錫めっき層の最終到達温度を２８０℃以下として、急冷するようにしている。
【０００７】
ところで、電気ブリキは、大別すると、
▲１▼光沢、耐食性を重視したブリキと、
▲２▼溶接性を重視した主に飲料用缶用途として用いられる薄めっきブリキと、がある。
ここで、特許文献１に開示の技術は、前記▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを得ることを目的としており、図６に示すように、鋼板の表面に錫（Ｓｎ）めっきを施し、その後、錫めっき層を均一、平坦に凝固させるために鋼板の表面にめっきした錫めっき層の上にフラックス処理を施し、その後、錫のリフロー処理をするものである。
【０００８】
また、特許文献２に開示の技術は、前記▲２▼の溶接性を重視したブリキを得ることを目的としており、図７に示すように、鋼板（Ｆｅ）の表面にニッケル（Ｎｉ）めっきを施し、その上に錫（Ｓｎ）めっきをして、その後、錫の溶融、凝固処理（リフロー処理）をするものであって、このリフロー処理において、「錫はじき」ができるという特徴がある。この電気ブリキにあっては、リフロー処理前のフラックス処理は省略されるとともに、錫めっき量は、２．８ｇ／ｍｍ^２以下と少ない。ここで、「錫はじき」とは、図７に示すように、錫めっき層における純錫の凹凸の凸部分のことをさす。錫はじき部は金属特性から、鉄、鉄ー錫合金層に比較し、軟質で融点が低いため、シーム溶接時に、母材の溶接性向上に寄与するのである。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術にあっては、前述の▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する際の木目模様を防止するものとしては有効であるが、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する際の木目模様を防止するものとしては有効ではない。
一方、特許文献２に開示された技術にあっては、前述の▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する際の木目模様を防止するものとしては有効であるが、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する際の木目模様を防止するものとしては有効ではない。
【００１０】
そこで、従来にあっては、以下の方法で、▲１▼及び▲２▼のブリキの双方について木目模様を防止することとしていた。
図８は従来の電気ブリキの製造ラインの概略構成図である。図８における電気ブリキの製造ラインにおいて、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合、洗浄、酸洗を終えた鋼ストリップＳは、複数のめっき層１０２及び通電ロール１０３を備えためっき装置１０１によって鋼ストリップＳの表面に錫めっきが施される。図中の矢印は、鋼ストリップＳの搬送方向を示す。そして、めっきが施された鋼ストリップＳは、複数のフラックス処理タンク１０５、鋼ストリップＳをフラックス処理タンク１０５に浸漬させるデフレクタロール１０６を有するフラックス処理装置１０４を通過する。この際に、デフレクタロール１０６は実線で示すように下降しており、鋼ストリップＳはフラックス処理タンク１０５内でフラックス処理される。そして、鋼ストリップＳはドライヤー１０７により乾燥させられた後、リフロー処理がなされる。このリフロー処理においては、錫めっきが施された鋼ストリップＳに離間して配置された通電ロール１０８，１０９を介して電流が流され、前記離間して配置された通電ロール１０８，１０９間の鋼ストリップＳが直接抵抗加熱される。この際に、鋼ストリップＳの表層の錫は、加熱時間の経過とともに、一方の通電ロール１０８、上部のデフレクタロール１１０，１１１を順次通過した後、溶融する。その後、鋼ストリップＳは、クエンチ装置１１２に入り、表層の錫が冷却、凝固されるのである。リフロー処理前にフラックス処理がなされているので、得られた錫めっき層は均一、平坦になっている。
【００１１】
また、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合、洗浄、酸洗を終えた鋼ストリップＳは、複数のめっき層１０２及び通電ロール１０３を備えためっき装置１０１によって鋼ストリップＳの表面にニッケルめっきが施され、さらにその上に錫めっきが施される。そして、めっきが施された鋼ストリップＳは、複数のフラックス処理タンク１０５、鋼ストリップＳをフラックス処理タンク１０５に浸漬させるデフレクタロール１０６を有するフラックス処理装置１０４を通過する。この際に、デフレクタロール１０６は一点鎖線で示すように上昇しており、鋼ストリップＳはフラックス処理タンク１０５上を通過し、鋼ストリップＳにフラックス処理は行われない。そして、ドライヤー１０７により乾燥させられた後、鋼ストリップＳにはリフロー処理が行われる。このリフロー処理においては、錫めっきが施された鋼ストリップＳに離間して配置された通電ロール１０８，１０９を介して電流が流され、前記離間して配置された通電ロール１０８，１０９間の鋼ストリップＳが直接抵抗加熱される。この間、鋼ストリップＳの表層の錫は、加熱時間の経過とともに、一方の通電ロール１０８、上部のデフレクタロール１１０，１１１を順次通過した後、溶融する。その後、鋼ストリップＳは、クエンチ装置１１２に入り、表層の錫が冷却、凝固されるのである。
【００１２】
ここで、リフロー処理においては、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合及び▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合の双方の場合において、めっき被膜の表面に木目模様が発生する場合があるが、この木目模様の発生は、通電ロール１０８直後のリフローゾーンＺ（鋼ストリップＳ表層の錫が直接抵抗加熱により次第に昇温するゾーン）入側のＡ点における鋼ストリップＳの温度Ｔ_１からクエンチ装置１１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点における鋼ストリップＳの温度Ｔ_２（錫の融点）に至るまでの昇温速度Ｖ_Ｔに強く影響を受けると考えられている。
昇温速度Ｖ_Ｔは次の（１）式によって表される。
【００１３】
【数１】

【００１４】
ここで、Ｔ_１：リフローゾーン入側のＡ点における鋼ストリップの温度（℃）Ｔ_２：リフローゾーン出側のＢ点における鋼ストリップの温度（℃）
Ｖ_Ｌ：ライン速度（ｍｐｍ）
Ｌ：Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長（ｍ）
即ち、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合にあっては、昇温速度Ｖ_Ｔが速いほど木目模様の発生が少なく、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合にあっては、昇温速度Ｖ_Ｔが遅いほど木目模様の発生が少ない。この理由は、図９に示すように、昇温速度Ｖ_Ｔが速いと融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間Ｓが短く、一方、昇温速度Ｖ_Ｔが遅いと通過時間Ｓ’が長いところ、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合にあっては融点近傍の通過時間が短いほど木目模様発生防止に有利で、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合にあっては融点近傍の通過時間が長いほど木目模様発生防止に有利だからである。図９において、Ｔ_１はリフローゾーンＺ入側のＡ点における鋼ストリップの温度、Ｔ_２はリフローゾーンＺ出側のＢ点における鋼ストリップの温度（錫の融点）、ｔ_１は鋼ストリップＳがリフローゾーンＺ入側のＡ点に到達した時刻、ｔ_２は昇温速度Ｖ_Ｔが速い場合の鋼ストリップＳがリフローゾーンＺ出側のＢ点に到達した時刻、ｔ_３は昇温速度Ｖ_Ｔが遅い場合の鋼ストリップＳがリフローゾーンＺ出側のＢ点に到達した時刻である。
【００１５】
従って、従来にあっては、（１）式から理解されるように、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合、昇温速度Ｖ_Ｔを速くするためにライン速度Ｖ_Ｌを速くし、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合、昇温速度Ｖ_Ｔを遅くするためにライン速度Ｖ_Ｌを遅くするように調整していた。
尚、直接抵抗加熱するための電流は、これら２つのライン速度の水準ごとに、鋼ストリップＳの厚さと幅の積で決まる断面積の平方根に比例して、図示しない制御装置により制御していた。
【００１６】
【特許文献１】
特公昭５７−２６３５４号公報
【特許文献２】
特開平４−４１６９４号公報
【非特許文献１】
「ＰＬＡＴＩＮＧ」、１９６０年１１月、ｐ．１２５５〜１２６１
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の電気ブリキの製造方法にあっては、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合及び▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合、双方において、めっき被膜の表面に木目模様が発生するのを防止できるものの、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合において、昇温速度Ｖ_Ｔを遅くするためにライン速度Ｖ_Ｌを遅くすることになるため、電気ブリキの生産能率が低下してしまうという問題があった。
【００１８】
従って、本発明はこの問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、複数種類の電気ブリキを製造する場合においてライン速度を低下させることなく高生産能率での製造が可能な電気ブリキの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る電気ブリキの製造方法は、鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施した後、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融し、その後、溶融した錫を冷却、凝固する電気ブリキの製造方法において、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を可変にするとともに前記鋼ストリップの昇温速度を調整することを特徴としている。
【００２０】
本発明のうち請求項２に係る電気ブリキの製造方法は、請求項１記載の発明において、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を２水準で可変としたことを特徴としている。
本発明のうち請求項３に係る電気ブリキの製造方法は、鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施した後、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融し、その後、溶融した錫を冷却、凝固する電気ブリキの製造方法において、前記離間して配置された通電ロール間に配置される１本又は複数本のロールを通電ロールとして計３本以上の通電ロールを配置し、鋼ストリップの搬送方向最も下流側の通電ロールを除く複数本の通電ロールを切り換えることによって加熱する鋼ストリップ長を可変にするとともに、前記鋼ストリップの昇温速度を調整することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明のうち請求項４に係る電気ブリキの製造装置は、鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施すめっき装置と、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融する加熱装置と、溶融した錫を冷却、凝固するクエンチ装置とを具備した電気ブリキの製造装置において、前記離間して配置された通電ロール間に、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を可変とするロールを設けたことを特徴としている。
【００２２】
更に、本発明のうち請求項５に係る電気ブリキの製造装置は、鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施すめっき装置と、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融する加熱装置と、溶融した錫を冷却、凝固するクエンチ装置とを具備した電気ブリキの製造装置において、前記離間して配置された通電ロール間に配置される１本又は複数本のロールを通電ロールとして計３本以上の通電ロールを配置すると共に、鋼ストリップの搬送方向最も下流側の通電ロールを除く複数本の通電ロールを切り換えることによって加熱する鋼ストリップ長を可変にするとともに、前記鋼ストリップの昇温速度を調整する切換装置を設けたことを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る電気ブリキの製造装置の第１実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの概略説明図である。図２は鋼ストリップ長が最短の場合と最長の場合の昇温速度の変化を示すグラフである。
【００２４】
図１における電気ブリキ製造ラインにおいて、電気ブリキ製造装置は、めっき装置１と、フラックス処理装置４と、ドライヤー７と、通電ロール８，９と、電源（図示せず）及び制御装置（図示せず）を備えた加熱装置と、クエンチ装置１２とを具備している。
ここで、めっき装置１は、複数のめっき槽２及び通電ロール３を備え、洗浄、酸洗を終えた鋼ストリップＳの表面に錫めっきあるいはさらにニッケルめっきを施すようになっている。めっき装置１は、前述の▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳの表面に錫めっきを、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳの表面にニッケルめっき及び錫めっきを施す。
【００２５】
また、フラックス処理装置４は、めっき装置１の下流側に配置され、めっきされた鋼ストリップＳをフラックス処理するものであって、複数のフラックス処理タンク５及び鋼ストリップＳをフラックス処理タンク５に浸漬させるデフレクタロール６を備えている。デフレクタロール６は、実線で示す鋼ストリップＳをフラックス処理タンク５に浸漬させる浸漬位置と、一点鎖線で示す退避位置との間を移動可能となっている。フラックス処理装置４は、前述の▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳにフラックス処理を行い、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳにフラックス処理を行わない。
【００２６】
さらに、ドライヤー７は、フラックス処理装置４の下流側に配置され、鋼ストリップＳを乾燥するようになっている。
加熱装置は、ドライヤー７の下流側に配置された通電ロール８，９及びこれら通電ロール８，９を介して鋼ストリップＳに電流を流す図示しない電源と、それに、これも図示しない制御装置とを備え、めっきが施された鋼ストリップＳの表面錫をリフロー処理するようになっている。即ち、加熱装置は、鋼ストリップＳに通電ロール８，９を介して電流を流し通電ロール８，９間の鋼ストリップＳを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融する。
【００２７】
また、クエンチ装置１２は、鋼ストリップＳの搬送方向下流側の通電ロール９の直前に配置され、タンク内に貯留された冷却液にて、リフロー処理により溶融した錫を冷却、凝固する。
そして、通電ロール８，９間には、互いに所定間隔を置いて２本のデフレクタロール１０，１１が通電ロール８，９よりも上方に設置され、それら２本のデフレクタロール１０，１１間には、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長を可変とするロール１３が設けられている。このロール１３は、図１に示すように、２本のデフレクタロール１０，１１よりも上方に位置する第１位置Ｐ１と、前記デフレクタロール１０，１１よりも下方に位置する第２位置Ｐ２との間を移動装置（図示せず）により移動可能となっている。ロール１３が第１位置Ｐ１に位置する場合には、図１の実線で示すように、鋼ストリップＳは２本のデフレクタロール１０，１１間の長さが最短となり、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点までの鋼ストリップ長（リフローパス長）が最短となる。また、ロール１３が第２位置Ｐ２に位置する場合には、図１の一点鎖線で示すように、２本のデフレクタロール１０，１１間の長さは最長となり、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点までの鋼ストリップ長（リフローパス長）が最長となる。前述した▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、ロール１３を第１位置Ｐ１に位置させて通電ロール８，９間の鋼ストリップ長を短くし、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、ロール１３を第２位置Ｐ２に位置させて前記鋼ストリップ長を長くする。
【００２８】
本実施形態にあっては、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキ及び▲２▼の溶接性を重視したブリキの２種類の電気ブリキを製造するために、ロール１３は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との２位置に停止し、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長は２水準で可変となっている。しかし、ロール１３を、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２以外に、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の任意の位置で停止可能として通電ロール８，９間の鋼ストリップ長を３水準以上に可変としてもよい。これにより、３種類以上の電気ブリキを製造するのにも対応することができる。
【００２９】
このように、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長を、何水準かに変化させることで、鋼ストリップの搬送速度を変化させなくても、通電ロール８，９間のリフローゾーンＺを鋼ストリップ上の定点が通過するのに要する時間を何水準かに変化させることができるのである。この水準数に応じ、直接抵抗加熱するための電流を、鋼ストリップＳの厚さと幅の積で決まる断面積の平方根に比例して、図示しない制御装置により制御するようにするのである。
【００３０】
次に、図１における電気ブリキの製造装置により前述した▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキ及び▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する方法についてそれぞれ説明する。
先ず、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、洗浄、酸洗を終えた鋼ストリップＳは、複数のめっき層２及び通電ロール３を備えためっき装置１によって鋼ストリップＳの表面に錫めっきが施される。そして、めっきが施された鋼ストリップＳは、複数のフラックス処理タンク５、鋼ストリップＳをフラックス処理タンク５に浸漬させるデフレクタロール６を有するフラックス処理装置４を通過する。この際に、デフレクタロール６は実線で示すように下降しており、鋼ストリップＳはフラックス処理タンク５によりフラックス処理される。
【００３１】
そして、鋼ストリップＳはドライヤー７により乾燥された後、リフロー処理が行われる。このリフロー処理においては、錫めっきが施された鋼ストリップＳに通電ロール８，９を介して電流が流され、通電ロール８，９間の鋼ストリップＳが直接抵抗加熱され、表層の錫が溶融する。この際に、鋼ストリップＳの表層の錫は搬送方向最も上流側の通電ロール８、上部のデフレクタロール１０，１１を通過した後に、溶融する。ここで、ロール１３は第１位置Ｐ１に位置しており、図１の実線で示すように、２本のデフレクタロール１０，１１間の長さは最短となっており、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点までの鋼ストリップ長（リフローパス長）は最短となっている。
【００３２】
このリフロー処理において、鋼ストリップＳの温度は、通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温する。
ここで、Ａ点における温度Ｔ_１からＢ点における温度Ｔ_２までの鋼ストリップＳの昇温速度Ｖ_Ｔは、前述の（１）式と同様に表される。
【００３３】
【数２】

【００３４】
ここで、Ｔ_１：リフローゾーン入側のＡ点における鋼ストリップの温度（℃）
Ｔ_２：リフローゾーン出側のＢ点における鋼ストリップの温度（℃）
Ｖ_Ｌ：ライン速度（ｍｐｍ）
Ｌ：Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長（ｍ）
鋼ストリップＳの昇温速度Ｖ_Ｔを表す（１）式において、Ａ点における鋼ストリップの温度Ｔ_１及びＢ点における鋼ストリップの温度Ｔ_２は、目標値として鋼ストリップＳの鋼種や寸法等、属性によって予め決定されているものであり、ある鋼種、寸法のブリキの場合、例えば、Ｔ_１は約４０℃、Ｔ_２は約２３０℃に設定されている。従って、昇温速度Ｖ_Ｔはライン速度Ｖ_ＬとＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌの値によって左右されることになる。ライン速度Ｖ_Ｌを変化させずに一定とすると、（１）式より昇温速度Ｖ_Ｔは鋼ストリップ長Ｌが長ければ遅くなり、鋼ストリップ長Ｌが短ければ速くなる。
【００３５】
▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、図１の実線で示すように、２本のデフレクタロール１０，１１間の長さは最短となり、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ちＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長が最短になっていることから、昇温速度Ｖ_Ｔは速く、図２に示すように、Ａ点における鋼ストリップの温度Ｔ_１からＢ点における鋼ストリップの温度Ｔ_２までの所要時間がｔ_５−ｔ_４と短い。この場合、短時間で温度Ｔ_１から温度Ｔ_２まで昇温しなければならないので、それに応じて当然に通電ロール８，９を介して鋼ストリップＳに流す電流も大きくするよう、図示しない制御装置により制御する。もちろん、その電流は鋼ストリップＳの厚さと幅の積で決まる断面積の平方根に比例させるようにも制御する。
【００３６】
リフロー処理がなされた後、鋼ストリップＳは、クエンチ装置１２に入り、表層の溶融した錫が冷却、凝固される。
このように、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合において、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ちＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌを短くし、昇温速度Ｖ_Ｔを速くすることにより、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を短くすることができ、木目模様を少なくすることができる
一方、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、洗浄、酸洗を終えた鋼ストリップＳは、複数のめっき層２及び通電ロール３を備えためっき装置１によって鋼ストリップＳの表面にニッケルめっきが施され、さらにその上に錫めっきが施される。そして、めっきが施された鋼ストリップＳは、複数のフラックス処理タンク５、鋼ストリップＳをフラックス処理タンク５に浸漬させるデフレクタロール６を有するフラックス処理装置４を通過する。この際に、デフレクタロール６は一点鎖線で示すように上昇しており、鋼ストリップＳはフラックス処理タンク５上を通過し、フラックス処理は行われない。
【００３７】
そして、鋼ストリップＳはドライヤー７により乾燥された後、リフロー処理が行われる。このリフロー処理においては、錫めっきが施された鋼ストリップＳに通電ロール８，９を介して電流が流され、通電ロール８，９間の鋼ストリップＳが直接抵抗加熱され、表層の錫が溶融する。この際に、鋼ストリップＳは入側の通電ロール８、上部のデフレクタロール１０，１１を通過した後、鋼ストリップＳの表層の錫は溶融する。ここで、ロール１３は図示しない移動装置により移動されて第２位置Ｐ２に位置し、図１の一点鎖線で示すように、２個のデフレクタロール１０，１１間の長さは最長となり、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点までの鋼ストリップ長は最長となっている。
【００３８】
このリフロー処理において、鋼ストリップＳの温度は、通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温する。
ここで、Ａ点における温度Ｔ_１からＢ点における温度Ｔ_２までの鋼ストリップＳの昇温速度Ｖ_Ｔは、前述の（１）式と同様に表される。
【００３９】
鋼ストリップＳの昇温速度Ｖ_Ｔを表す（１）式においては、昇温速度Ｖ_Ｔはライン速度Ｖ_ＬとＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌの値によって左右され、ライン速度Ｖ_Ｌを変化させずに一定とすると、（１）式より昇温速度Ｖ_Ｔは鋼ストリップ長Ｌが長ければ遅くなり、鋼ストリップ長Ｌが短ければ速くなる。
▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、図１の一点鎖線で示すように、２本のデフレクタロール１０，１１間の長さは最長となり、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ちＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長は最長になっていることから、昇温速度Ｖ_Ｔは遅く、図２に示すように、鋼ストリップＳはＡ点における温度Ｔ_１からＢ点における温度Ｔ_２までの所要時間はｔ_６−ｔ_４と長い。この場合、比較的長時間かけて温度Ｔ_１から温度Ｔ_２まで昇温するので、それに応じて通電ロール８，９を介して鋼ストリップＳに流す電流を小さくするよう、図示しない制御装置により制御する。もちろん、その電流は鋼ストリップＳの厚さと幅の積で決まる断面積の平方根に比例させるようにも制御する。
【００４０】
このように、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合において、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ちＡ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌを長くし、昇温速度Ｖ_Ｔを遅くすることにより、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を長くすることができ、木目模様を少なくすることができる。そして、昇温速度Ｖ_Ｔを遅くするに際して、ライン速度Ｖ_Ｌを▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合と同等の速度とすればよいので、ライン速度Ｖ_Ｌを低下させる必要はなく、生産能率の低下を招くことはない。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る電気ブリキの製造装置の第２実施形態を図３を参照して説明する。図３は本発明に係る電気ブリキの製造装置の第２実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの一部の概略説明図である。
【００４１】
図３に示した電気ブリキの製造装置は、図１に示した電気ブリキの製造装置と基本的構成は同様であるが、２本のデフレクタロール１０，１１間に設けられたロール１４の構成が異なっている。
即ち、ロール１４は、上下方向に移動可能に設置されておらず、２本のデフレクタロール１０，１１よりも下方の位置に固定設置されている。ロール１４の設置位置は、図１におけるロール１３の位置Ｐ２と上下方向において同一位置となっている。
【００４２】
そして、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合、図３の実線で示すように、鋼ストリップＳをロール１４を介さずに２本のデフレクタロール１０，１１を通してクエンチ装置１２に導くようにし、また、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合、図３の一点鎖線で示すように、鋼ストリップＳをロール１４を介して２本のデフレクタロール１０，１１を通してクエンチ装置１２に導くようにし、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点までの鋼ストリップ長を２水準で可変とし、昇温速度を調整するようにしている。
【００４３】
ここで、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳは通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温することになるが、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長は最短となっているため、（１）式における昇温速度Ｖ_Ｔは速く、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を短くすることができ、木目模様を少なくすることができる。
【００４４】
一方、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳは通電ロール８直後のリフローゾーンＺ入側のＡ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーンＺ出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温することになるが、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長は最長となっているため、（１）式における昇温速度Ｖ_Ｔは遅く、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を長くすることができ、木目模様を少なくすることができる。そして、この場合、ライン速度Ｖ_Ｌを低下させる必要はなく、生産能率の低下を招くことはない。
【００４５】
なお、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造してから▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳをロール１４を介して２本のデフレクタロール１０，１１を通してクエンチ装置１２に導くようにつなぎかえる必要があり、その逆に▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造してから▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳを途中で切断して鋼ストリップＳをロール１４を介さずに２本のデフレクタロール１０，１１を通してクエンチ装置１２に導くようにつなぎかえる必要がある。このつなぎかえは作業員の手作業やクレーンを使った作業が介在してもちろんよい。
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る電気ブリキの製造装置の第３実施形態を図４を参照して説明する。図４は本発明に係る電気ブリキの製造装置の第３実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの一部の概略説明図である。
【００４６】
図４に示した電気ブリキの製造装置は、図３に示した電気ブリキの製造装置と基本構成は同様であるが、通電ロール８，９間に配置されるデフレクタロール１０，１１のうち鋼ストリップＳの搬送方向上流側のデフレクタロール１０を通電ロール１０ａとして計３本の通電ロール８，１０ａ，９を配置すると共に、入側２本の通電ロール８，１０ａを切り換えることによって加熱される鋼ストリップＳの長さを可変とする切換装置１５を設けた点で相違している。
【００４７】
即ち、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、切換装置１５は、鋼ストリップＳの搬送方向上流側２本の通電ロール８，１０ａのうち下流側の通電ロール１０ａを通電ロールとして機能するように制御し、通電ロール１０ａ，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール１０ａ直後のリフローゾーン入側のＡａ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーン出側のＢ点までの鋼ストリップ長を最短にし、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、切換装置１５は、鋼ストリップＳの搬送方向上流側２本の通電ロール８，１０ａのうち上流側の通電ロール８を通電ロールとして機能するように制御し、通電ロール８，９間の鋼ストリップ長、即ち通電ロール８直後のリフローゾーン入側のＡ点からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーン出側のＢ点までの鋼ストリップ長（リフローパス長）を最長にし、鋼ストリップ長を２水準で可変としている。
【００４８】
ここで、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳは通電ロール１０ａ直後のリフローゾーン入側のＡａ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーン出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温することになるが、Ａａ点からＢ点までの鋼ストリップ長が最短となっているため、（１）式における昇温速度Ｖ_Ｔは速く、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を短くすることができ、木目模様を少なくすることができる。
【００４９】
一方、▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合には、鋼ストリップＳは通電ロール８直後のリフローゾーン入側のＡ点における温度Ｔ_１からクエンチ装置１２の直前のリフローゾーン出側のＢ点における温度Ｔ_２（錫の融点）まで昇温することになるが、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長が最長となっているため、（１）式における昇温速度Ｖ_Ｔは遅く、錫の融点（温度Ｔ_２）近傍の通過時間を長くすることができ、木目模様を少なくすることができる。そして、この場合、ライン速度Ｖ_Ｌを低下させる必要はなく、生産能率の低下を招くことはない。
【００５０】
なお、▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造してから▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合、あるいはその逆に▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造してから▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキを製造する場合には、切換装置１５によって鋼ストリップＳの搬送方向上流側２本の通電ロール８，１０ａを切り換えればよく、図３に示す製造装置と異なり、鋼ストリップＳを途中で切断してつなぎ変える必要はない。このため、鋼ストリップＳのつなぎ変えによる停止時間がなくなり、生産能率を一層向上させることができる。
【００５１】
また、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長を２水準で可変とするのに、切換装置１５によって鋼ストリップＳの搬送方向上流側２本の通電ロール８，１０ａを切り換えればよく、簡単な方法及び構成で鋼ストリップ長を２水準に可変とすることができる。
また、本実施形態にあっては、通電ロール８，９間に配置されるデフレクタロール１０，１１のうち鋼ストリップＳの搬送方向上流側のデフレクタロール１０を通電ロール１０ａとして計３本の通電ロール８，１０ａ，９を配置すると共に、鋼ストリップＳの搬送方向上流側２本の通電ロール８，１０ａを切り換えることによって加熱される鋼ストリップＳの長さを可変とする切換装置１５を設けている。しかしながら、本発明は上記実施形態に限らず、例えば、通電ロール８，９間に配置される複数本のロールを通電ロールとして計４本以上の通電ロールを配置すると共に、切換装置１５により、鋼ストリップＳの搬送方向最も下流側の通電ロール９を除く複数本の通電ロールを切り換えることによって鋼ストリップ長を可変とするようにしてもよい。いずれにせよ、その切換の水準数に応じ、直接抵抗加熱するための電流を、鋼ストリップＳの厚さと幅の積で決まる断面積の平方根に比例して、図示しない制御装置により制御するようにする。
【００５２】
【実施例】
▲２▼の溶接性を重視したブリキを、従来の図８に示した電気ブリキの製造装置及び本発明の図３に示した電気ブリキの製造装置のそれぞれにより製造した。ここで、図８に示す製造装置にあっては、リフローゾーンＺ入側のＡ点における鋼ストリップＳの温度Ｔ_１は４２（℃）、リフローゾーンＺ出側のＢ点における鋼ストリップの温度Ｔ_２は２２９（℃）、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌは１９．７（ｍ）とした。一方、図３に示す製造装置にあっては、リフローゾーンＺ入側のＡ点における鋼ストリップＳの温度Ｔ_１は４２（℃）、リフローゾーンＺ出側のＢ点における鋼ストリップの温度Ｔ_２は２２９（℃）、Ａ点からＢ点までの鋼ストリップ長Ｌは３２．７（ｍ）とした。
【００５３】
従来の図８に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合と本発明の図３に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合とを比較した、昇温速度とライン速度の関係を図５に示す。
前述の▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合において、木目模様が許容範囲におさまる最高の昇温速度は図５より約４８（℃／ｓｅｃ）となっている。
【００５４】
図５を参照すると、従来の図８に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合には、昇温速度Ｖ_Ｔを約４８（℃／ｓｅｃ）以下とするためには、ライン速度Ｖ_Ｌを約３００（ｍｐｍ）以下とする必要があるのに対して、本発明の図３に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合には、昇温速度Ｖ_Ｔを約４８（℃／ｓｅｃ）以下とするためには、ライン速度Ｖ_Ｌを約４８０（ｍｐｍ）以下とする必要があることが理解される。従って、本発明によれば、従来、昇温速度を低速にする必要があった▲２▼の溶接性を重視したブリキを製造する場合であっても、ライン速度を従来よりも速くすることができ、生産能率を向上させることができる。
【００５５】
尚、本発明は以上述べた実施形態だけでなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えてももちろんよい。例えば、鋼ストリップＳのリフローゾーン入側のＡ点における温度Ｔ_１は季節に応じて変化することから、それに応じて電流を調整するなどすればよく、また、将来、融点の異なるめっき用錫が登場してきたような場合は、それに応じてやはり電流を調整すればよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明のうち請求項１に係る電気ブリキの製造方法及び請求項４に係る電気ブリキの製造装置によれば、離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を可変にするとともに鋼ストリップの昇温速度を調整するので、複数種類の電気ブリキを製造する場合において生産能率を低下させることなく木目模様の発生も防止できる電気ブリキの製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００５７】
また、本発明のうち請求項２に係る電気ブリキの製造方法によれば、請求項１記載の発明において、通電ロール間の鋼ストリップ長を２水準で可変としたので、２種類の電気ブリキを製造する場合において生産能率を低下させることなく木目模様の発生も防止できる電気ブリキの製造方法を提供することができる。
さらに、本発明のうち請求項３に係る電気ブリキの製造方法及び請求項５に係る電気ブリキの製造装置によれば、離間して配置された通電ロール間に配置される１本又は複数本のロールを通電ロールとして計３本以上の通電ロールを配置し、鋼ストリップの搬送方向最も下流側の通電ロールを除く複数本の通電ロールを切り換えることによって加熱する鋼ストリップ長を可変にするとともに、前記鋼ストリップの昇温速度を調整するので、複数種類の電気ブリキを製造する場合において生産能率を低下させることなく木目模様の発生も防止できる電気ブリキの製造方法及び製造装置を簡単な方法及び構成で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気ブリキの製造装置の第１実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの概略説明図である。
【図２】鋼ストリップ長が最短の場合と最長の場合の昇温速度の変化を示すグラフである。
【図３】本発明に係る電気ブリキの製造装置の第２実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの一部の概略説明図である。
【図４】本発明に係る電気ブリキの製造装置の第３実施形態が適用される電気ブリキ製造ラインの一部の概略説明図である。
【図５】▲２▼の溶接性を重視したブリキを、従来の図８に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合と本発明の図３に示した電気ブリキの製造装置により製造する場合とを比較した、昇温速度とライン速度の関係を示すグラフである。
【図６】▲１▼の光沢、耐食性を重視したブリキの一部断面図である。
【図７】▲２▼の溶接性を重視したブリキの一部断面図である。
【図８】従来の電気ブリキの製造装置が適用される電気ブリキ製造ラインの概略説明図である。
【図９】昇温速度が速い場合の融点近傍の通過時間と昇温速度が遅い場合の融点近傍の通過時間とを比較して示したグラフである。
【図１０】木目模様の発生のようすを示した図である。
【符号の説明】
１めっき装置
２めっき槽
３通電ロール
４フラックス処理装置
５フラックス処理タンク
６デフレクタロール
７ドライヤー
８，９通電ロール
１０，１１デフレクタロール
１０ａ通電ロール
１２クエンチ装置
１３ロール
１４ロール
１５切換装置
Ｓ鋼ストリップ
Ｚリフローゾーン

Claims

鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施した後、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融し、その後、溶融した錫を冷却、凝固する電気ブリキの製造方法において、
前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を可変にするとともに前記鋼ストリップの昇温速度を調整することを特徴とする電気ブリキの製造方法。
前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を２水準で可変としたことを特徴とする請求項１記載の電気ブリキの製造方法。
鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施した後、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融し、その後、溶融した錫を冷却、凝固する電気ブリキの製造方法において、
前記離間して配置された通電ロール間に配置される１本又は複数本のロールを通電ロールとして計３本以上の通電ロールを配置し、鋼ストリップの搬送方向最も下流側の通電ロールを除く複数本の通電ロールを切り換えることによって加熱する鋼ストリップ長を可変にするとともに、前記鋼ストリップの昇温速度を調整することを特徴とする電気ブリキの製造方法。
鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施すめっき装置と、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融する加熱装置と、溶融した錫を冷却、凝固するクエンチ装置とを具備した電気ブリキの製造装置において、
前記離間して配置された通電ロール間に、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップ長を可変とするロールを設けたことを特徴とする電気ブリキの製造装置。
鋼ストリップの表面に電気錫めっきを施すめっき装置と、離間して配置された通電ロールを介して前記鋼ストリップに電流を流し、前記離間して配置された通電ロール間の鋼ストリップを直接抵抗加熱することにより表面錫を溶融する加熱装置と、溶融した錫を冷却、凝固するクエンチ装置とを具備した電気ブリキの製造装置において、
前記離間して配置された通電ロール間に配置される１本又は複数本のロールを通電ロールとして計３本以上の通電ロールを配置すると共に、鋼ストリップの搬送方向最も下流側の通電ロールを除く複数本の通電ロールを切り換えることによって加熱する鋼ストリップ長を可変にするとともに、前記鋼ストリップの昇温速度を調整する切換装置を設けたことを特徴とする電気ブリキの製造装置。