JP2732464B2 - 連続式溶融金属めっき鋼帯の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は連続式溶融金属めっき鋼帯の製造方法に係わ
り、特に鋼帯の蛇行を制御しながら溶融金属めっき鋼帯
を製造する方法に関するものである。

［従来技術］ 連続式溶融金属めっき鋼帯を製造する装置としては一
般に特公昭56−37302号に示されるようなものがある。
ここでは第６図に示すように張力調整装置１、無酸化予
熱炉２、加熱均熱炉３、ジェット式冷却炉４、調整冷却
炉５、ターンダウンロール６、溶融ポット７、シンクロ
ール８、ノズル９、冷却装置10、テフレクターロール1
1、冷却装置10、そしてテンションブライドルロール12
が順次配列している。この場合無酸化予熱炉２、加熱均
熱炉３、ジェット式冷却炉４、調整冷却炉５等は一般に
前処理炉21と称する。ここにおいて鋼帯13は張力調整装
置１及びテンションブライドルロール12によって一定の
張力に保持されて、まず無酸化予熱炉２で不完全燃焼の
高温ガスによって、鋼帯に付着した圧延油等を蒸発ある
いは分解することによって除去する。ついて加熱均熱炉
３で、鋼帯13の表面を900〜1000℃の水素等の還元雰囲
気によって還元し、ジェット式冷却炉４によって冷却、
更に調整冷却炉５で還元雰囲気内に保持し、過時効処理
を行う。次にターンダウンロール６によって溶融ポット
７の溶融金属中に導き、溶融金属を付着させ、シンクロ
ール８によって鋼帯13の方向を変更し、ノズル９によっ
て鋼帯13に付着した溶融金属の目付け量を調整し、冷却
装置10によってめっき後の冷却を行う。ここにおいて鋼
帯の溶融金属の目付け量を均一にすることが重要であ
る。一般に溶融金属の目付量の調節は不活性ガスを用い
たノズル９による気体絞りによって行われる。この溶融
金属の目付け量の調整方法ではノズル９における鋼帯13
の振れが重要な問題である。すなわち、このノズル９は
一般にスリットノズルが使用されており、鋼帯の幅方向
に均一な目付量を得るために、スリット巾について鋼帯
の巾方向の中央部と端部に対応する形状を変えたり、鋼
帯の巾方向の中央部と端部に吹きつけるガス圧を変えて
ガス量を調節している。鋼帯の蛇行が激しいと鋼帯とス
リットノズルとのセンターリングが困難であり、そのた
め鋼帯の巾方向のめっき付着量が不均一となり易く、甚
だしい場合には鋼帯のエッジ部にめっき欠陥を生ずるこ
ともある。また、鋼帯13の振れが過度の場合は、目付量
が不安定となるだけでなくノズル９が鋼帯13と接触し、
ノズル９の目詰まりを起こすという事故につながること
もある。

近年めっき設備の大形化にともないライン速度が200
〜250m/分と高速化が要求されてきている。一般に通板
速度が速くなれば鋼帯13の振れも大きくなる。この鋼帯
の振れの防止対策として、ノズルの部分の鋼帯の張力を
高く維持する方法が考えられるが、上述した装置では同
時に前処理炉内の張力も高くなる。前処理炉内では高温
雰囲気なのであまり鋼帯の張力を高くし過ぎると、板幅
縮み及び板切れ等の問題を発生する。そのため前処理炉
内の張力が制限され、ノズルの部分の鋼帯に必要な張力
まで全体の張力を高めることが出来ない。この問題に対
処するため、特公昭56−37302号では、第７図に示すよ
うに、前処理炉の後部にすなわちターンダウンロールの
設置した所に、モータ駆動されるブライドルロール14
a、14bを設け、前処理炉内の鋼帯の張力と無関係に、ノ
ズル部の鋼帯の張力を高めることが出来るようになって
いる。

しかしながら、張力のみで全くの振れを防止すること
は困難であり、張力は通称バタツキと呼ばれる鋼帯厚さ
方向の振れには効果はあるが、鋼帯幅方向の振れ即ち蛇
行には殆ど効果が無い。そして、この鋼帯13の蛇行防止
については、従来、シンクロール８の軸の勾配を変える
ことによって、ノズル９の近傍で蛇行せぬよう調整して
いた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前記したシンクロール８の調節によって
鋼帯13の蛇行を防止し鋼帯13の巾方向のめっき付着量を
均一とし、エッジ部のめっき欠陥のない鋼帯を製造する
ためには未だ多くの問題があった。シンクロールは溶融
ポット７内で鋼帯13に溶融金属を付着させ、その鋼帯13
の方向を変更し、次の溶融金属の目付け量調整装置へ鋼
帯13を走行せしめるのが主目的であり、そのためには固
定して設置するのが望ましい。このシンクロールを鋼帯
13の蛇行防止のためにステアリング制御に使用した場合
に、一つには、めっき鋼帯13の表面に疵を生じるという
問題があった。またシンクロール８での鋼帯13の蛇行防
止を適確に行うためには鋼帯13の蛇行の状態を正確に検
出する必要があるが、鋼帯13の蛇行の状態を検出する場
所が限られ、しかもその場所は亜鉛等のヒュームが発生
しており、通常の光電式センサー等の鋼帯蛇行検出装置
では、受光部が曇るため鋼板の蛇行を正確に検出するこ
とが困難であった。更に、蛇行の生ずる原因がシンクロ
ール８よりも前で発生していることも多く、これをシン
クロール８のみで解消することは難しく、このため蛇行
防止の出来る連続式溶融金属めっき鋼帯の製造方法が強
く望まれていた。本発明は以上のような問題点の解決を
図ったものであり、鋼帯の蛇行を防止し鋼帯の巾方向の
めっき付着量の不均一や、鋼帯のエッジ部のめっき欠陥
の生じない連続式溶融金属めっき鋼帯の製造方法を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成するために、本発明の方法は前処理
炉、溶融ポット、溶融金属目付量調節装置を具備した溶
融金属めつき装置で連続的に溶融金属めっき鋼帯を製造
する方法において、前記前処理炉の後部にステアリング
ロール装置とそのロール装置の鋼帯出側に鋼帯蛇行検出
装置を配設し、走行する鋼帯の蛇行状態を連続的に検出
し、その検出値に従って前記ステアリングロール装置の
複数のロールを一体物としてエンドピボット方式を用い
て操作することにより、前記鋼帯をステアリング制御し
ながら溶融金属めっき鋼帯を製造するものである。

本発明の方法で前処理炉の後部に走行する鋼帯の蛇行
状態を連続的に検出し、その検出値に従って前記ステア
リングロール装置の複数のロールを一体物としてエンド
ピボット方式を用いて操作することにより、前記鋼帯を
ステアリング制御するのは、鋼帯が溶融ポットでめっき
する前に鋼帯の蛇行状態を是正することによる。ここで
は鋼帯がまだめっきされていないのでめっき鋼帯の品質
に影響を与えることがない。これに加えて、エンドピボ
ット方式ではセンターピボット方式よりも修正精度が高
く、複数のロールを一体物として操作することを相俟っ
て鋼帯の変形量を小さく、且つ修正量を大きくすること
が容易である。これによって蛇行状態を正確に検出しそ
れを適確に是正することが出来る。その後鋼帯は溶融ポ
ットでめっきされ、続いてスリットノズルによる溶融金
属目付量の調節が行われるが、そのセンターリングが適
切になっているので鋼帯の巾方向のめっき付着量が均一
となる。

本発明方法では鋼帯蛇行検出装置に電磁誘導式センサ
ーを用いる。電磁誘導式センサーは検出端が送信コイル
と受信コイルとから構成され、鋼帯を挟んで対向配置さ
れる。その送信コイルに高周波電流を印加し交流磁界を
発生させて受信コイルに起電圧を誘起させる。送信コイ
ルと受信コイルとの間に鋼帯が存在すると磁界の一部を
遮ぎるために受信コイルの電圧が変化する。その変化量
は鋼帯の移動量に比例する。そこで鋼帯の中央位置と中
央位置からの移動量を検出する。しかも検出端は堅牢構
造であり、電磁誘導式センサーによれば、鋼帯の蛇行の
状態を検出する場所が悪環境でも、例えば亜鉛等のヒュ
ームが発生していても鋼帯の蛇行状態を正確に検出出来
る。本発明者等は電磁誘導式センサーのこれらの特性に
基づいて、この限られた場所での種々の試みを行い、初
めてこの限られた場所での鋼帯蛇行検出装置の使用を可
能とした。

［発明の実施例］ 以下に本発明方法の実施例を図によって説明する。第
１図は本発明方法を行う溶融金属めつき装置の一実施例
の要部を示す。図において前処理炉21の後部22にステア
リングロール装置23とそのロール装置の鋼帯出側に鋼帯
蛇行検出装置24を配設し、走行する鋼帯13の蛇行状態を
連続的に検出し、その検出値に従ってステアリングロー
ル装置23により鋼帯13をステアリング制御する。ステア
リングロール装置23により是正された鋼帯13は溶融ポッ
ト７に導かれそこで溶融金属を付着してシンクロール８
によって方向を変えて溶融ポット７の直上に設けられた
溶融金属目付量調節装置９で目付量が調節されて走行す
る。溶融金属目付量調節装置９は不活性ガス等を用いた
スリットノズルが使用されている。

第２図は本発明の方式と比較されるセンタピボット方
式を説明するための図である。ここでは３個のロール20
が一体になっている。これらのロールは架台25の上に設
置されている。図の上部の横面図の下に、位置を合わせ
て上面図を示したが、この架台25は支点26により太矢印
の方向に回動自在になっている。

第３図は本発明方法を行う溶融金属めつき装置のエン
ドピボット方式のステアリングロール装置23の説明図で
ある。ここでは３個のロール20が一対になっている。こ
れらのロールは架台27の上に設置されている。この架台
27は支点28により太矢印の方向に回動自在になっている
とともに鋼帯幅方向に可動となっている。ここにおいて
ステアリングロール装置23のステアリングロールは複数
個を一体とすることが好ましい。これによって鋼帯とス
テアリングロールとの巻き付け角度を増加し、ステアリ
ングロールでの鋼帯のすべり防止を図ることが出来る。
この場合ステアリングロール間での鋼帯の変形を防止す
るために、複数のステアリングロールを同時に操作する
ことが必要である。エンドピボット方式による場合はセ
ンターピボット方式による場合に比べて、精度良く、且
つステアリングロール前後の鋼帯の変形量を最小に抑
え、蛇行修正量を大きくし、且つ高応答性を得ることが
出来る。本発明ではステアリングロール装置23の鋼帯出
側に鋼帯蛇行検出装置を配設することが必要である。こ
の場合に鋼帯蛇行検出装置としては前述したように電磁
誘導式センサーによる装置がステアリングロール装置23
の鋼帯出側の限られた場所への設置として適している。
第４図は鋼帯の蛇行検出及びその制御を説明するための
図である。図において鋼帯蛇行検出装置24による鋼帯13
の蛇行状態を電磁誘導式センサーによる検出部29で連続
的に検出し、演算部30に信号を送り、そこで蛇行量に変
換され、蛇行量が許容範囲を超えた場合に指令部32によ
りステアリング駆動装置31に指示してその蛇行量にした
がってステアリングロール装置23を操作して鋼帯13をス
テアリング制御する。

次に上述したような装置を用いて本発明方法を行った
場合の実施例を具体的に述べる。

（実施例） 平均板巾1000mmの鋼帯を上述したような装置を用いて
走行させ、エンドピボット方式のステアリングロール装
置を用い、鋼帯の蛇行状態を電磁誘導式センサーで連続
的に検出してステアリングロール装置でステアリング制
御した場合について、溶融ポットの鋼帯の出側で更に鋼
帯の蛇行状態を電磁誘導式センサーで連続的に検出して
蛇行量を500回測定した。比較としてステアリングロー
ル機能のない従来のターンダウンロールを用いた場合に
ついて、溶融ポットの鋼帯の出側で鋼帯の蛇行状態を電
磁誘導式センサーで連続的に検出して蛇行量の500回の
測定値を調べたものである。その場合の鋼帯の蛇行量と
その頻度との関係の結果を第５図に示す。

ここにおいて実線は本発明方法による実施例を示し、
点線はステアリングロールでない従来のターンダウンロ
ールを用いた場合を示す。この図から明らかなように、
従来の方法では蛇行量20mm〜50mmの頻度が最も高かった
が、本発明方法による場合は、90％が10mm以内であり残
り10％も20mm以内と鋼帯の蛇行量が大きく減じているこ
とがわかる。

以上のように本発明方法によれば溶融金属目付量調節
装置を通過する鋼帯の蛇行量を実操業に影響を与えない
値に制御出来るので、スリットノズルによるそのセンタ
ーリングが適切に行われ、鋼帯の巾方向のめっき付着量
が均一となる。

［発明の効果］ 本発明方法によれば、前処理炉の後部にステアリング
ロール装置とそのロール装置の鋼帯出側に鋼帯蛇行検出
装置を配設するという簡単な機構により、走行する鋼帯
の蛇行状態を連続的に検出し、その検出値に従ってステ
アリングロール装置で鋼帯をエンドピボット方式により
ステアリング制御しながら溶融金属めっき鋼帯を製造す
ることが出来るので、溶融金属目付量調節装置９での目
付量が鋼帯の巾方向に均一であり、そのエッジでのめっ
き量の欠陥を生じることがなく、安定した溶融金属めっ
き鋼帯を製造することが出来る。このように、品質の優
れた溶融金属めっき鋼帯を高歩留で製造可能としたこの
発明の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を行う連続式溶融金属めっき装置の
一実施例の要部を示す模式図、第２図は本発明の方式と
比較されるセンタピボット方式を説明するための側面及
び平面図、第３図は本発明方法を行う連続式溶融金属め
っき装置の本発明の方式であるエンドピボット方式を説
明するための側面及び平面図、第４図は鋼帯の蛇行検出
及びその制御を説明するための図、第５図は本発明方法
による一実施例の蛇行量とその頻度を示す図、第６図は
従来方法を行う連続式溶融金属めっき装置の概略図、第
７図は第６図のターンダウンロールの代わりにブライド
ルロールを用いていることを示す図である。 21……前処理炉、22……後部、 23……ステアリングロール装置、 24……鋼帯蛇行検出装置、25,27……架台、 26,28……支点、29……検出部、30……演算部、 31……ステアリングロール駆動装置、指令部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前処理炉、溶融ポット、溶融金属目付量調
   節装置を具備した溶融金属めっき装置で連続的に溶融金
   属めっき鋼帯を製造する方法において、前記前処理炉の
   後部に複数のロールからなるステアリングロール装置と
   そのロール装置の鋼帯出側に鋼帯蛇行検出装置を配設
   し、走行する鋼帯の蛇行状態を連続的に検出し、その検
   出値に従って前記ステアリングロール装置の複数のロー
   ルを一体物としてエンドピボット方式を用いて操作する
   ことにより、前記鋼帯をステアリング制御しながら溶融
   金属めっき鋼帯を製造することを特徴とする連続式溶融
   金属めっき鋼帯の製造方法。
2. 【請求項２】前記鋼帯蛇行検出装置に電磁誘導式センサ
   ーを用い溶融ポットの前で蛇行を検出することを特徴と
   する請求項１記載の連続式溶融金属めっき鋼帯の製造方
   法。