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Title:
CONTINUOUS HOT-DIP PLATING EQUIPMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/105079
Kind Code:
A1
Abstract:
A continuous hot-dip plating equipment comprising first constituent metal supply means (14a-14c) for supplying of zinc (101) to aerial pot (11); second constituent metal supply means (15a-15c) for supplying of aluminum (102) to the aerial pot (11); analyzer (18) for measuring of the concentrations of constituent metals in molten metal (100) within the aerial pot (11); and control unit (19) for controlling of the first and second constituent metal supply means (14a-14c,15a-15c) on the basis of information from the analyzer (18) so as to realize such a concentration of aluminum (102) in the molten metal (100) within the aerial pot (11) that the concentration of aluminum in a coating layer formed on the surface of band plate (1) becomes a target value, the above concentration of aluminum (102) determined from predetermined correlationship, thereby accomplishing regulation of the amount of zinc (101) and aluminum (102) supplied into the aerial pot (11).

Inventors:
MIHARA KAZUMASA (JP)
SUEMORI HIDEAKI (JP)
YASUI TOYOAKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/053722
Publication Date:
September 04, 2008
Filing Date:
February 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI HITACHI METALS (JP)
MIHARA KAZUMASA (JP)
SUEMORI HIDEAKI (JP)
YASUI TOYOAKI (JP)
International Classes:
C23C2/00
Foreign References:
JPH1143751A1999-02-16
JPH04272163A1992-09-28
JPH08333664A1996-12-17
JPH02175851A1990-07-09
Attorney, Agent or Firm:
MITSUISHI, Toshiro et al. (9-15 Akasaka 1-chom, Minato-ku Tokyo 52, JP)
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Claims:
 溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、
 前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、
 前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽へ供給する第一の組成金属供給手段と、
 前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽へ供給する第二の組成金属供給手段と、
 前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、
 前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を予め求められた相関関係から求め、求められた当該構成割合となるように、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整する制御手段と
 を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項1において、
 前記制御手段が、下記の関係式(1)に基づいて、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を求めるものである
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 C2=αlog(S/(Ta・Tb))+β   (1)
 ただし、C2は、めっき槽内の溶融金属中の一方の組成金属の濃度、Taは、帯板の温度、Tbは、溶融金属の温度、Sは、帯板と溶融金属との接触時間、α及びβは、帯板の材質及び被覆層の種類ごとに予め設定されている係数である。
 溶融金属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設備において、
 前記溶融金属を内部に貯留すると共に、前記帯板を内部に流通させるめっき槽と、
 前記溶融金属を構成する第一の組成金属を前記めっき槽に供給する第一の組成金属供給手段と、
 前記溶融金属を構成する第二の組成金属を前記めっき槽に供給する第二の組成金属供給手段と、
 前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を計測する溶融金属組成計測手段と、
 前記めっき槽内を流通する前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を調整する流量調整手段と、
 前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、当該めっき槽内の当該溶融金属の当該組成金属の構成割合から、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を予め求められた相関関係から求め、求められた当該流量となるように、前記流量調整手段を制御する制御手段と
 を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項3において、
 前記制御手段が、下記の関係式(2)に基づいて、前記帯板の表面に形成される前記被覆層中の前記組成金属の構成割合が目的の値となる前記めっき槽内の前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を求めるものである
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 F=γlog(S)+δ   (2)
 ただし、Fは、めっき槽内の帯板周辺の溶融金属の流量、Sは、帯板と溶融金属との接触時間、γ及びδは、帯板の材質及び被覆層の種類ごとに予め設定されている係数である。
 請求項3又は請求項4において、
 前記流量調整手段が、前記溶融金属を前記帯板の表面に噴き付ける溶融金属噴射手段を備えている
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項3から請求項5のいずれかにおいて、
 前記制御手段が、前記溶融金属組成計測手段からの情報に基づいて、さらに、前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合を規定範囲内とするように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御して当該めっき槽内へ供給する当該第一の組成金属及び当該第二の組成金属の供給量を調整するものである
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項1から請求項6のいずれかにおいて、
 前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、
 前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段を制御するものである
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項1から請求項7のいずれかにおいて、
 前記第一の組成金属供給手段及び前記第二の組成金属供給手段から前記組成金属をそれぞれ供給されて、前記めっき槽内の前記組成金属を循環給排させる溶融金属循環給排手段を備えている
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項8において、
 前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測手段を備え、
 前記制御手段が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの情報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調整するように、前記溶融金属循環給排手段を制御するものである
 ことを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項1から請求項9のいずれかにおいて、
 前記組成金属供給手段が、
 溶解した前記組成金属を貯留するタンクと、
 前記タンクから前記めっき槽に送給する前記組成金属の流量を調整する流量調整手段と
 を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
 請求項1から請求項9のいずれかにおいて、
 前記組成金属供給手段が、
 ワイヤ状の前記組成金属を巻き取ったリールと、
 前記リールを回転駆動させるリール回転駆動手段と
 を備えていることを特徴とする連続溶融めっき設備。
Description:
連続溶融めっき設備

 本発明は、溶融した金属中に帯板を連続 に流通させて当該帯板の表面に被覆層を形 する連続溶融めっき設備に関する。

 溶融した金属中に帯板を連続的に流通さ て当該帯板の表面に被覆層を形成する従来 連続溶融めっき設備の一例の要部の概略構 を図5に示す。

 図5に示すように、溶融金属100を貯留する 空中ポット111の本体容器111aの底部には、帯 1を通過させるチャンネル111bが形成されてい る。空中ポット111のチャンネル111bの周囲に 、電磁誘導コイル111cが設けられている。空 ポット111のチャンネル111aの下方には、デフ レクタロール112aが配設されている。デフレ タロール112aと空中ポット111のチャンネル111a との間には、ガイドロール112bが配設されて る。空中ポット111の上方には、通過する帯 1を挟んで対をなすエアノズル113が設けられ いる。

 このような従来の連続溶融めっき設備110 おいては、帯板1がデフレクタロール112a及 ガイドロール112bを介して空中ポット111内に ャンネル111bから入り込んで本体容器111a内 通過すると、空中ポット111の本体容器111a内 溶融金属100が帯板1の表面に付着し、エアノ ズル113から噴出するエアが、帯板1の表面に 着した余剰の溶融金属100aを除去することに り、帯板1の表面に溶融金属100からなる被覆 層を形成することができるようになっている 。

 なお、空中ポット111の本体容器111a内の溶融 金属100は、電磁誘導コイル111cから生じるロ レンツ力により、チャンネル111bから下方に 出することなく保持されている。

特許第2814306号公報

特開平8-333664号公報

 ところで、例えば、亜鉛とアルミニウム を混合した溶融金属100を帯板1に連続溶融め っき処理するにあたって、帯板1の溶融金属10 0との接触時間が短くなる、すなわち、帯板1 走行速度が速くなる、又は、空中ポット111 本体容器111a内の溶融金属100の貯留高さが低 くなると、帯板100の表面に形成される被覆層 のアルミニウムの組成割合が小さくなってし まうことが明らかとなった。

 このため、溶融金属100の組成割合が同じ あっても、帯板1の溶融金属100との接触時間 によって、帯板1に形成される被覆層のアル ニウムの組成割合に相違を生じてしまい、 的とする組成を有するアルミニウム合金の 覆層を形成することができないことが明ら となった。

 このような問題は、亜鉛とアルミニウム を混合した溶融金属を帯板に連続溶融めっ 処理する場合に限らず、二種の金属を混合 た溶融金属を帯板に連続溶融めっき処理す 場合でも、起こり得ることである。

 このようなことから、本発明は、二種の 属を混合した溶融金属を帯板に連続溶融め き処理する場合であっても、常に目的とす 組成を有する被覆層を容易に形成すること できる連続溶融めっき設備を提供すること 目的とする。

 前述した課題を解決するための、第一番 の発明に係る連続溶融めっき設備は、溶融 属中に帯板を連続的に流通させて当該帯板 表面に被覆層を形成する連続溶融めっき設 において、前記溶融金属を内部に貯留する 共に、前記帯板を内部に流通させるめっき と、前記溶融金属を構成する第一の組成金 を前記めっき槽へ供給する第一の組成金属 給手段と、前記溶融金属を構成する第二の 成金属を前記めっき槽へ供給する第二の組 金属供給手段と、前記めっき槽内の前記溶 金属の前記組成金属の構成割合を計測する 融金属組成計測手段と、前記帯板の表面に 成される前記被覆層中の前記組成金属の構 割合が目的の値となる前記めっき槽内の前 溶融金属の前記組成金属の構成割合を予め められた相関関係から求め、求められた当 構成割合となるように、前記溶融金属組成 測手段からの情報に基づいて、前記第一の 成金属供給手段及び前記第二の組成金属供 手段を制御して当該めっき槽内へ供給する 該第一の組成金属及び当該第二の組成金属 供給量を調整する制御手段とを備えている とを特徴とする。

 第二番目の発明に係る連続溶融めっき設備 、第一番目の発明において、前記制御手段 、下記の関係式(1)に基づいて、前記帯板の 面に形成される前記被覆層中の前記組成金 の構成割合が目的の値となる前記めっき槽 の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合 求めるものであることを特徴とする連続溶 めっき設備。
 C2=αlog(S/(Ta・Tb))+β   (1)
 ただし、C2は、めっき槽内の溶融金属中の 方の組成金属の濃度、Taは、帯板の温度、Tb 、溶融金属の温度、Sは、帯板と溶融金属と の接触時間、α及びβは、帯板の材質及び被 層の種類ごとに予め設定されている係数で る。

 第三番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、溶融金属中に帯板を連続的に流通させ 当該帯板の表面に被覆層を形成する連続溶 めっき設備において、前記溶融金属を内部 貯留すると共に、前記帯板を内部に流通さ るめっき槽と、前記溶融金属を構成する第 の組成金属を前記めっき槽に供給する第一 組成金属供給手段と、前記溶融金属を構成 る第二の組成金属を前記めっき槽に供給す 第二の組成金属供給手段と、前記めっき槽 の前記溶融金属の前記組成金属の構成割合 計測する溶融金属組成計測手段と、前記め き槽内を流通する前記帯板周辺の前記溶融 属の流量を調整する流量調整手段と、前記 融金属組成計測手段からの情報に基づいて 当該めっき槽内の当該溶融金属の当該組成 属の構成割合から、前記帯板の表面に形成 れる前記被覆層中の前記組成金属の構成割 が目的の値となる前記めっき槽内の前記帯 周辺の前記溶融金属の流量を予め求められ 相関関係から求め、求められた当該流量と るように、前記流量調整手段を制御する制 手段とを備えていることを特徴とする。

 第四番目の発明に係る連続溶融めっき設備 、第三番目の発明において、前記制御手段 、下記の関係式(2)に基づいて、前記帯板の 面に形成される前記被覆層中の前記組成金 の構成割合が目的の値となる前記めっき槽 の前記帯板周辺の前記溶融金属の流量を求 るものであることを特徴とする連続溶融め き設備。
 F=γlog(S)+δ   (2)
 ただし、Fは、めっき槽内の帯板周辺の溶融 金属の流量、Sは、帯板と溶融金属との接触 間、γ及びδは、帯板の材質及び被覆層の種 ごとに予め設定されている係数である。

 第五番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第三番目又は第四番目の発明において 前記流量調整手段が、前記溶融金属を前記 板の表面に噴き付ける溶融金属噴射手段を えていることを特徴とする。

 第六番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第三番目から第五番目の発明のいずれ において、前記制御手段が、前記溶融金属 成計測手段からの情報に基づいて、さらに 前記めっき槽内の前記溶融金属の前記組成 属の構成割合を規定範囲内とするように、 記第一の組成金属供給手段及び前記第二の 成金属供給手段を制御して当該めっき槽内 供給する当該第一の組成金属及び当該第二 組成金属の供給量を調整するものであるこ を特徴とする。

 第七番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第一番目から第六番目の発明のいずれ において、前記めっき槽内の前記溶融金属 貯留高さを計測する溶融金属貯留高さ計測 段を備え、前記制御手段が、前記溶融金属 留高さ計測手段からの情報に基づいて、前 めっき槽内の前記溶融金属の貯留高さを調 するように、前記第一の組成金属供給手段 び前記第二の組成金属供給手段を制御する のであることを特徴とする。

 第八番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第一番目から第七番目の発明のいずれ において、前記第一の組成金属供給手段及 前記第二の組成金属供給手段から前記組成 属をそれぞれ供給されて、前記めっき増内 前記組成金属を循環給排させる溶融金属循 給排手段を備えていることを特徴とする。

 第九番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第八番目の発明において、前記めっき 内の前記溶融金属の貯留高さを計測する溶 金属貯留高さ計測手段を備え、前記制御手 が、前記溶融金属貯留高さ計測手段からの 報に基づいて、前記めっき槽内の前記溶融 属の貯留高さを調整するように、前記溶融 属循環給排手段を制御するものであること 特徴とする。

 第十番目の発明に係る連続溶融めっき設 は、第一番目から第九番目の発明のいずれ において、前記組成金属供給手段が、溶解 た前記組成金属を貯留するタンクと、前記 ンクから前記めっき槽に送給する前記組成 属の流量を調整する流量調整手段とを備え いることを特徴とする。

 第十一番目の発明に係る連続溶融めっき 備は、第一番目から第九番目の発明のいず かにおいて、前記組成金属供給手段が、ワ ヤ状の前記組成金属を巻き取ったリールと 前記リールを回転駆動させるリール回転駆 手段とを備えていることを特徴とする。

 本発明に係る連続溶融めっき設備によれ 、二種の金属を混合した溶融金属を帯板に 続溶融めっき処理する場合であっても、常 目的とする組成を有する被覆層を容易に形 することができる。

本発明に係る連続溶融めっき設備の第 番目の実施形態の要部の概略構成図である 本発明に係る連続溶融めっき設備の第 番目の実施形態の要部の概略構成図である 本発明に係る連続溶融めっき設備の第 番目の実施形態の要部の概略構成図である 本発明に係る連続溶融めっき設備の第 番目の実施形態の要部の概略構成図である 従来の連続溶融めっき設備の一例の要 の概略構成図である。

 本発明に係る連続溶融めっき設備の実施 態を図面に基づいて以下に説明するが、本 明は以下に説明する実施形態の場合のみに 定されるものではない。

[第一番目の実施形態]
 本発明に係る連続溶融めっき設備の第一番 の実施形態を図1に基づいて説明する。図1 、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図 ある。

 図1に示すように、溶融金属100を貯留する めっき槽である空中ポット11の本体容器11aの 部には、帯板1を通過させるチャンネル11bが 形成されている。空中ポット11のチャンネル1 1bの周囲には、電磁誘導コイル11cが設けられ いる。空中ポット11の本体容器11aには、内 の温度を一定に保持する図示しない温度調 器が設けられている。

 前記空中ポット11のチャンネル11aの下方 は、デフレクタロール12aが配設されている デフレクタロール12aと空中ポット11のチャン ネル11aとの間には、ガイドロール12bが配設さ れている。空中ポット11の上方には、通過す 帯板1を挟んで対をなすエアノズル13が設け れている。

 前記空中ポット11の近傍には、溶融金属10 0を構成する第一の組成金属である溶融した 鉛101を貯留するタンク14aと、溶融金属100を 成する第二の組成金属である溶融したアル ニウム102を貯留するタンク15aとがそれぞれ 設されている。タンク14aには、当該タンク14 a中の亜鉛101を空中ポット11の本体容器11aへ送 給する送給管14bが接続している。タンク15aに は、当該タンク15a中のアルミニウム102を空中 ポット11の本体容器11aへ送給する送給管15bが 続している。これら送給管14b,15bの途中には 、流量を調整する流量調整弁14c,15cがそれぞ 設けられている。これらタンク14a,15aや送給 14b,15bには、内部の温度を一定に保持する図 示しない温度調整器が設けられている。

 前記空中ポット11の本体容器11aの上方に 、当該本体容器11a内の溶融金属100中の亜鉛10 1とアルミニウム102との組成割合を計測する すなわち、溶融金属100中のアルミニウム102 濃度を計測する溶融金属組成計測手段であ 蛍光X線分析器等の溶融金属濃度分析装置18 測定プローブ18aと、当該本体容器11a内の溶 金属100の貯留高さを計測する溶融金属貯留 さ計測手段である超音波距離計測器等の溶 金属貯留高さ計測装置19の測定プローブ19aと が配設されている。溶融金属濃度分析装置18 測定プローブ18aは、溶融金属濃度分析装置1 8の本体18bに接続している。溶融金属貯留高 計測装置19の測定プローブ19aは、溶融金属貯 留高さ計測装置19の本体19bに接続している。

 前記溶融金属濃度分析装置18の本体18b及 前記溶融金属貯留高さ計測装置19の本体19bは 、制御手段である制御装置10Aの入力部に電気 的に接続している。制御装置10Aの出力部は、 前記流量調整弁14c,15cに電気的に接続してお 、当該制御装置10Aは、帯板1の表面に形成さ る被覆層中の亜鉛101とアルミニウム102との 成割合が目的の値となる空中ポット11の本 容器11a内の溶融金属100の亜鉛101とアルミニ ム102との構成割合を、予め求められた相関 係から求め、求められた当該構成割合とな ように、前記溶融金属濃度分析装置18及び前 記溶融金属貯留高さ計測装置19からの情報に づいて、前記流量調整弁14c,15cを制御して前 記タンク14a,15aから空中ポット11の本体容器11a 内へ供給する亜鉛101及びアルミニウム102の供 給量を調整することができるようになってい る(詳細は後述する。)。

 なお、本実施形態では、送給管14b,流量調 整弁14c等により第一の組成金属供給手段の流 量調整手段を構成し、当該流量調整手段,タ ク14a等により第一の組成金属供給手段を構 し、送給管15b,流量調整弁15c等により第二の 成金属供給手段の流量調整手段を構成し、 該流量調整手段,タンク15a等により第二の組 成金属供給手段を構成している。

 このような本実施形態に係る連続溶融め き設備10の作用を次に説明する。

 始めに、帯板1の材質、被覆層の種類(品 )、帯板1の走行速度V、空中ポット11の本体容 器11a中の溶融金属100の貯留高さL、帯板1の温 Ta、溶融金属100の温度Tbを制御装置10Aにそれ ぞれ入力すると、制御装置10Aは、まず、帯板 1の材質及び被覆層の種類(品種)ごとに予め設 定されている、被覆層中のアルミニウム102の 濃度C1(目的とする値)を選択し、当該濃度C1の 被覆層が形成される、空中ポット11の本体容 11a内の溶融金属100中のアルミニウム102の濃 C2を下記の相関関係式(1),(1-1)に基づいて求 る。

 C2=αlog(S/(Ta・Tb))+β   (1)
 S=L/V                  (1-1)
 ただし、Sは、帯板1と溶融金属100との接触 間、α及びβは、帯板1の材質及び被覆層の種 類(品種)ごとに予め設定されている係数であ 。

 次に、前記制御装置10Aは、空中ポット11 本体容器11a内の溶融金属100中のアルミニウ 102を上記濃度C2とすると共に、当該本体容器 11a内の溶融金属100を上記貯留高さLとするよ に、前記溶融金属濃度分析装置18及び前記溶 融金属貯留高さ計測装置19からの情報に基づ て、前記流量調整弁14c,15cを制御して前記タ ンク14a,15aから空中ポット11の本体容器11a内へ 供給する亜鉛101及びアルミニウム102の供給量 を調整する。

 そして、連続溶融めっき設備10は、従来 場合と同様にして、デフレクタロール12a及 ガイドロール12bを介して帯板1を空中ポット1 1のチャンネル11bから本体容器11a内に流通さ て、空中ポット11の本体容器11a内の溶融金属 100を帯板1の表面に付着させ、エアノズル13か ら噴出するエアによって、帯板1の表面に付 した余剰の溶融金属100aを除去することによ 、目的とする値の濃度C1のアルミニウム102 含有する被覆層を帯板1の表面に形成するこ ができる。

 なお、空中ポット11内の溶融金属100は、 磁誘導コイル12から生じる電磁力により、チ ャンネル11aから下方に流出することなく保持 される。

 また、帯板1の表面への被覆層の形成に伴 って、前記空中ポット11の本体容器11a内のア ミニウム102の濃度C2が変化して、前記溶融 属濃度分析装置18で計測されるアルミニウム 102の濃度Cmが、帯板1の材質及び被覆層の種類 (品種)ごとに予め設定されている許容規定範 (CL<Cm<CH、ただし、CL<C2<CH)外になる 、前記制御装置10Aは、当該溶融金属濃度分 装置18及び前記溶融金属貯留高さ計測装置19 からの情報に基づいて、空中ポット11の本体 器11a内の溶融金属100を、入力された上記貯 高さLに維持しつつ、当該溶融金属濃度分析 装置18で計測されるアルミニウム102の濃度Cm 、上記許容規定範囲(CL<Cm<CH、ただし、CL <C2<CH)内となるように、前記流量調整弁14 c,15cを制御して前記タンク14a,15aから空中ポッ ト11の本体容器11a内へ供給する亜鉛101及びア ミニウム102の供給量を調整する。

 これにより、帯板1の表面に形成される被 覆層は、アルミニウム102が目的とする値の濃 度C1に常に維持されるようになる。

 したがって、本実施形態に係る連続溶融 っき設備10によれば、亜鉛101とアルミニウ 102とを混合した溶融金属100を帯板1に連続溶 めっき処理する場合であっても、常に目的 する組成を有する被覆層を容易に形成する とができる。

[第二番目の実施形態]
 本発明に係る連続溶融めっき設備の第二番 の実施形態を図2に基づいて説明する。図2 、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図 ある。ただし、前述した第一番目の実施形 の場合と同様な部分については、前述した 一番目の実施形態の説明で用いた符号と同 な符号を用いることにより、前述した第一 目の実施形態での説明と重複する説明を省 する。

 図2に示すように、空中ポット11の近傍に 、溶融金属100を構成する第一の組成金属で るワイヤ状の亜鉛101を巻き取ったリール24a 、溶融金属100を構成する第二の組成金属で るワイヤ状のアルミニウム102を巻き取った ール25aとがそれぞれ配設されている。

 前記リール24aと空中ポット11の本体容器11 aとの間には、当該リール24aに巻き取られて るワイヤ状の亜鉛101を空中ポット11の本体容 器11aへ案内するガイドロール24bが配設されて いる。前記リール25aと空中ポット11の本体容 11aとの間には、当該リール25aに巻き取られ いるワイヤ状のアルミニウム102を空中ポッ 11の本体容器11aへ案内するガイドロール25b 配設されている。

 前記リール24aには、当該リール24aを回転 動させるリール回転駆動手段であるリール 動装置24cが設けられている。前記リール25a は、当該リール25aを回転駆動させるリール 転駆動手段であるリール駆動装置25cが設け れている。

 そして、制御装置10Aの出力部は、前記リ ル駆動装置24c,25cに電気的に接続しており、 当該制御装置10Aは、帯板1の表面に形成され 被覆層中の亜鉛101とアルミニウム102との構 割合が目的の値となる空中ポット11の本体容 器11a内の溶融金属100の亜鉛101とアルミニウム 102との構成割合を、予め求められた相関関係 から求め、求められた当該構成割合となるよ うに、前記溶融金属濃度分析装置18及び前記 融金属貯留高さ計測装置19からの情報(分析 果)に基づいて、前記リール駆動装置24c,25c 制御して前記リール24a,25aから空中ポット11 本体容器11a内へ供給する亜鉛101及びアルミ ウム102の供給量を調整するようになってい 。

 つまり、前述した第一番目の実施形態に る連続溶融めっき設備10では、溶融した亜 101及びアルミニウム102を空中ポット11の本体 容器11aへ供給するようにしたが、本実施形態 に係る連続溶融めっき設備20では、ワイヤ状 亜鉛101及びアルミニウム102を空中ポット11 本体容器11aへ供給するようにしたのである

 なお、本実施形態では、リール24a,ガイド ロール24b,リール駆動装置24c等により第一の 成金属供給手段を構成し、リール25a,ガイド ール25b,リール駆動装置25c等により第二の組 成金属供給手段を構成している。

 このような本実施形態に係る連続溶融め き設備20においては、前述した第一番目の 施形態の場合と同様に、帯板1の材質、被覆 の種類(品種)、帯板1の走行速度V、空中ポッ ト11の本体容器11a中の溶融金属100の貯留高さL 、帯板1の温度Ta、溶融金属100の温度Tbを制御 置10Aにそれぞれ入力すると、制御装置10Aは 前述した第一番目の実施形態の場合と同様 して、空中ポット11の本体容器11a内の溶融 属100中のアルミニウム102を前記濃度C2とする と共に、本体容器11a内の溶融金属100を上記貯 留高さLとするように、前記溶融金属濃度分 装置18及び前記溶融金属貯留高さ計測装置19 らの情報(分析結果)に基づいて、前記リー 駆動装置24c,25cを制御して前記リール24a,25aか ら空中ポット11の本体容器11a内へ供給する亜 101及びアルミニウム102の供給量を調整する

 以下、連続溶融めっき設備20は、前述し 第一番目の実施形態の場合と同様に作動す ことにより、目的とする値の濃度C1のアルミ ニウム102を含有する被覆層を帯板1の表面に 成することができる。

 また、帯板1の表面への被覆層の形成に伴 って、前記空中ポット11の本体容器11a内のア ミニウム102の濃度C2が変化して、前記溶融 属濃度分析装置18で計測されるアルミニウム 102の濃度Cmが、帯板1の材質及び被覆層の種類 (品種)ごとに予め設定されている許容規定範 (CL<Cm<CH、ただし、CL<C2<CH)外になる 、前記制御装置10Aは、前述した第一番目の 施形態の場合と同様にして、当該溶融金属 度分析装置18及び前記溶融金属貯留高さ計 装置19からの情報に基づいて、空中ポット11 本体容器11a内の溶融金属100を、入力された 記貯留高さLに維持しつつ、当該溶融金属濃 度分析装置18で計測されるアルミニウム102の 度Cmが、上記許容規定範囲(CL<Cm<CH、た し、CL<C2<CH)内となるように、前記リー 駆動装置24c,25cを制御して前記リール24a,25aか ら空中ポット11の本体容器11a内へ供給する亜 101及びアルミニウム102の供給量を調整する

 これにより、帯板1の表面に形成される被 覆層は、アルミニウム102が目的とする値の濃 度C1に常に維持されるようになる。

 したがって、本実施形態に係る連続溶融 っき設備20によれば、前述した第一番目の 施形態の場合と同様に、亜鉛101とアルミニ ム102とを混合した溶融金属100を帯板1に連続 融めっき処理する場合であっても、常に目 とする組成を有する被覆層を容易に形成す ことができる。

[第三番目の実施形態]
 本発明に係る連続溶融めっき設備の第三番 の実施形態を図3に基づいて説明する。図3 、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図 ある。ただし、前述した第一,二番目の実施 態の場合と同様な部分については、前述し 第一,二番目の実施形態の説明で用いた符号 と同様な符号を用いることにより、前述した 第一,二番目の実施形態での説明と重複する 明を省略する。

 図3に示すように、空中ポット11の本体容 11aには、配管36baの一端側が連絡している。 配管36baの他端側は、貯留槽36aに連絡してい 。この配管36baには、空中ポット11の本体容 11a内の溶融金属100を貯留槽36a内へ向けて送 する送給ポンプ36caが設けられている。貯留 36aには、配管36bbの一端側が連絡している。 配管36bbの他端側は、上記空中ポット11の本体 容器11aに連絡している。この配管36bbには、 留槽36a内の溶融金属100を空中ポット11の本体 容器11a内へ向けて送給する送給ポンプ36cbが けられている。これら貯留槽36aや配管36ba,36b bには、内部の温度を一定に保持する図示し い温度調整器が設けられている。

 前記貯留槽36aには、タンク14a,15aが、流量 調整弁14c,15cを設けられた送給管14b,15bを介し それぞれ接続している。流量調整弁14c,15c及 び前記送給ポンプ36ca,36cbは、制御装置10Aの出 力部に電気的に接続している。

 つまり、前述した第一,二番目の実施形態 に係る連続溶融めっき設備10,20では、亜鉛101 びアルミニウム102を空中ポット11の本体容 11aへ直接的に供給するようにしたが、本実 形態に係る連続溶融めっき設備30では、亜鉛 101及びアルミニウム102を貯留槽36aへ一旦供給 してから、空中ポット11の本体容器11aへ循環 給するようにしているのである。

 なお、本実施形態では、貯留槽36a,配管36b a,36bb,送給ポンプ36ca,36cb等により溶融金属循 給排手段を構成している。

 このような本実施形態に係る連続溶融め き設備30においては、前述した第一,二番目 実施形態の場合と同様に、帯板1の材質、被 覆層の種類(品種)、帯板1の走行速度V、空中 ット11の本体容器11a中の溶融金属100の貯留高 さL、帯板1の温度Ta、溶融金属100の温度Tbを制 御装置10Aにそれぞれ入力すると、制御装置10A は、前述した第一番目の実施形態の場合と同 様にして、空中ポット11の本体容器11a内の溶 金属100中のアルミニウム102を前記濃度C2と ると共に、本体容器11a内の溶融金属100を上 貯留高さLとするように、前記溶融金属濃度 析装置18及び前記溶融金属貯留高さ計測装 19からの情報(分析結果)に基づいて、前記流 調整弁14c,15cを制御して前記タンク14a,15aか 貯留槽36a内へ供給する亜鉛101及びアルミニ ム102の供給量を調整すると共に、前記送給 ンプ36ca,36cbを制御して前記貯留槽36a内の溶 金属100の空中ポット11の本体容器11a内への送 給量を調整する。

 そして、連続溶融めっき設備30は、前述 た第一,二番目の実施形態の場合と同様に作 することにより、目的とする値の濃度C1の ルミニウム102を含有する被覆層を帯板1の表 に形成することができる。

 このとき、空中ポット11の本体容器11a内 溶融金属100は、送給ポンプ36caにより、配管3 6baを介して貯留槽36a内に送給され、前記タン ク14a,15aから供給された亜鉛101及びアルミニ ム102と混合された後、送給ポンプ36cbにより 配管36bbを介して前記空中ポット11の本体容 11a内に再び送給される。

 このようにして帯板1の表面へ被覆層を形 成していくにしたがって、前記空中ポット11 本体容器11a内のアルミニウム102の濃度C2が 化して、前記溶融金属濃度分析装置18で計測 されるアルミニウム102の濃度Cmが、帯板1の材 質及び被覆層の種類(品種)ごとに予め設定さ ている許容規定範囲(CL<Cm<CH、ただし、C L<C2<CH)外になると、前記制御装置10Aは、 述した第一番目の実施形態の場合と同様に て、当該溶融金属濃度分析装置18及び前記 融金属貯留高さ計測装置19からの情報に基づ いて、空中ポット11の本体容器11a内の溶融金 100を、入力された上記貯留高さLに維持しつ つ、当該溶融金属濃度分析装置18で計測され アルミニウム102の濃度Cmが、上記許容規定 囲(CL<Cm<CH、ただし、CL<C2<CH)内とな ように、前記流量調整弁14c,15cを制御して前 タンク14a,15aから前記貯留槽36a内へ供給する 亜鉛101及びアルミニウム102の供給量を調整す ると共に、前記送給ポンプ36ca,36cbを制御して 前記貯留槽36a内の溶融金属100の空中ポット11 本体容器11a内への送給量を調整する。

 これにより、空中ポット11の本体容器11a の溶融金属100は、目的とする値の濃度C1のア ルミニウム102を含有する被覆層を常に形成可 能な貯留高さL及びアルミニウム102の濃度C2と なり、帯板1の表面に形成される被覆層は、 ルミニウム102が目的とする値の濃度C1に常に 維持されるようになる。

 したがって、本実施形態に係る連続溶融め き設備30によれば、前述した第一,二番目の 施形態の場合と同様に、亜鉛101とアルミニ ム102とを混合した溶融金属100を帯板1に連続 溶融めっき処理する場合であっても、常に目 的とする組成を有する被覆層を容易に形成す ることができると共に、さらに、めっき処理 に伴って生成するAl 2 O 3 ,FeZn 7 ,Al x Zn y 等のドロスを容易に回収することができる。

[第四番目の実施形態]
 本発明に係る連続溶融めっき設備の第四番 の実施形態を図4に基づいて説明する。図4 、連続溶融めっき設備の要部の概略構成図 ある。ただし、前述した第一~三番目の実施 態の場合と同様な部分については、前述し 第一~三番目の実施形態の説明で用いた符号 と同様な符号を用いることにより、前述した 第一~三番目の実施形態での説明と重複する 明を省略する。

 図4に示すように、空中ポット11の本体容 11aの内部には、帯板1を挟むようにして対を なす噴射ノズル47が先端を当該帯板1に向ける ようにして配設されている。これら噴射ノズ ル47の基端側は、配管36bbの他端側にそれぞれ 連絡している。

 そして、制御装置10Aは、溶融金属濃度分 装置18からの情報(分析結果)に基づいて、空 中ポット11の本体容器11a内の溶融金属100の亜 101とアルミニウム102との構成割合から、帯 1の表面に形成される被覆層中の亜鉛101とア ルミニウム102との構成割合が目的の値となる 空中ポット11の本体容器11a内の帯板1周辺の溶 融金属100の流量を、予め求められた相関関係 から求め、求められた当該流量となるように 、前記送給ポンプ36ca,36cbを制御すると共に、 さらに、空中ポット11の本体容器11a内の溶融 属100の亜鉛101とアルミニウム102との構成割 を規定範囲内とするように、前記流量調整 14c,15cを制御して、前記タンク14a,15aから貯 槽36a内へ供給する亜鉛101及びアルミニウム10 2の供給量を調整することができるようにな ている(詳細は後述する。)。

 つまり、本実施形態に係る連続溶融めっ 設備40は、前述した第三番目の実施形態に る連続溶融めっき設備30において、前記噴射 ノズル47を前記配管36bbに接続すると共に、前 記制御装置10Aが前記送給ポンプ36ca,36cbを上述 したように制御できるようにしたものなので ある。

 なお、本実施形態では、溶融金属循環給 手段を構成している貯留槽36a,配管36ba,36bb, 給ポンプ36ca,36cb等、及び、前記噴射ノズル47 等により、流量調整手段である溶融金属噴射 手段を構成している。

 このような本実施形態に係る連続溶融め き設備40の作用を次に説明する。

 始めに、前述した第一~三番目の実施形態 の場合と同様に、帯板1の材質、被覆層の種 (品種)、帯板1の走行速度V、空中ポット11の 体容器11a中の溶融金属100の貯留高さL、帯板1 の温度Ta、溶融金属100の温度Tbを制御装置10A それぞれ入力すると、制御装置10Aは、まず 帯板1の材質及び被覆層の種類(品種)ごとに め設定されている、被覆層中のアルミニウ 102の濃度C1(目的とする値)を選択し、当該濃 C1の被覆層が形成される、前記噴射ノズル47 から噴射供給する溶融金属100の流量Fを下記 相関関係式(2),(2-1)に基づいて求める。

 F=γlog(S)+δ   (2)
 S=L/V         (2-1)
 ただし、Sは、帯板1と溶融金属100との接触 間、γ及びδは、帯板1の材質及び被覆層の種 類(品種)ごとに予め設定されている係数であ 。

 続いて、前記制御装置10Aは、前記噴射ノ ル47から噴射供給する溶融金属100の流量Fが 前記送給ポンプ36caの能力等により予め定め られている下限値FLとなる、空中ポット11の 体容器11a内の溶融金属100中のアルミニウム10 2の濃度CHとなるように、前記流量調整弁14c,15 cを制御して前記タンク14a,15aから前記貯留槽3 6a内へ供給する亜鉛101及びアルミニウム102の 給量を調整すると共に、前記噴射ノズル47 ら噴射供給する溶融金属100の流量Fが、下限 FLとなるように、前記送給ポンプ36cbを制御 て貯留槽36a内の溶融金属100を前記噴射ノズ 47から噴射供給すると同時に、空中ポット11 の本体容器11a内の溶融金属100を上記貯留高さ Lとするように、前記送給ポンプ36caを制御し 前記空中ポット11の本体容器11a内の溶融金 100の貯留槽36a内への回収量を調整する。

 そして、連続溶融めっき設備40は、前述 た第一~三番目の実施形態の場合と同様に作 することにより、目的とする値の濃度C1の ルミニウム102を含有する被覆層を帯板1の表 に形成することができる。

 なお、前記濃度C1の被覆層が形成される 記溶融金属100の流量Fにおいては、帯板1の温 度Ta及び溶融金属100の温度Tbの影響が非常に さいため、当該温度Ta,Tbを考慮せずに無視す ることができる。

 このようにして帯板1の表面へ被覆層を形 成していくにしたがって、前記空中ポット11 本体容器11a内のアルミニウム102の濃度CHが 少、すなわち、溶融金属濃度分析装置18で計 測される前記アルミニウム102の濃度Cmが減少 ていくと(Cm<CH)、制御装置10Aは、溶融金属 濃度分析装置18からの情報(分析結果)から、 記相関関係式(2)に基づいて、前記濃度C1の被 覆層が形成される前記流量Fとなるように(F> ;FL)、前記送給ポンプ36cbを作動させて貯留槽3 6a内の溶融金属100を前記噴射ノズル47から上 流量Fで噴射供給すると同時に、前記溶融金 貯留高さ計測装置19からの情報に基づいて 空中ポット11の本体容器11a内の溶融金属100を 前記貯留高さLで維持するように、前記送給 ンプ36caを制御して前記空中ポット11の本体 器11a内の溶融金属100の貯留槽36a内への回収 を調整する。

 そして、前記溶融金属濃度分析装置18で 測される前記アルミニウム102の濃度Cmがさら に減少して、前記噴射ノズル47から噴射供給 る溶融金属100の流量Fが、前記送給ポンプ36c aの能力等により予め定められている上限値FH となると(F<FH)、前記制御装置10Aは、前記溶 融金属濃度分析装置18及び前記溶融金属貯留 さ計測装置19からの情報に基づいて、空中 ット11の本体容器11a内の溶融金属100を前記貯 留高さLに維持しつつ、当該溶融金属濃度分 装置18で計測されるアルミニウム102の濃度Cm 、前記濃度CHとなるように、前記流量調整 14c,15cを制御して前記タンク14a,15aから前記貯 留槽36a内へ供給する亜鉛101及びアルミニウム 102の供給量を調整する。

 このとき、制御装置10Aは、溶融金属100の ルミニウム102の濃度調整に伴う空中ポット1 1の本体容器11a内のアルミニウム102の濃度Cmの 変化に対応する流量Fとなるように、溶融金 濃度分析装置18からの情報(分析結果)から、 記相関関係式(2)に基づいて、前記送給ポン 36cbを制御して貯留槽36a内の溶融金属100を前 記噴射ノズル47から噴射供給すると同時に、 記溶融金属貯留高さ計測装置19からの情報 基づいて、空中ポット11の本体容器11a内の溶 融金属100を前記貯留高さLに維持するように 前記送給ポンプ36caを制御して前記空中ポッ 11の本体容器11a内の溶融金属100の貯留槽36a への回収量を調整する。

 以下、連続溶融めっき設備40は、上述し 作動を繰り返し行う。これにより、帯板1の 面に形成される被覆層は、アルミニウム102 目的とする値の濃度C1に常に維持されるよ になる。

 つまり、前述した第一~三番目の実施形態 に係る連続溶融めっき設備10,20,30では、空中 ット11の本体容器11a内へ供給する亜鉛101及 アルミニウム102の供給量を調整することに り、帯板1の表面に形成される被覆層中の亜 101とアルミニウム102との構成割合が目的の となるようにしたが、本実施形態に係る連 溶融めっき設備40では、空中ポット11の本体 容器11a内の帯板1周辺の溶融金属100の流量を 整する、すなわち、溶融金属100中のアルミ ウム102の帯板1に対する物質伝達率(拡散量) 調整することにより、帯板1の表面に形成さ る被覆層中の亜鉛101とアルミニウム102との 成割合が目的の値となるようにしたのであ 。

 したがって、本実施形態に係る連続溶融 っき設備40によれば、前述した第一~三番目 実施形態の場合と同様に、亜鉛101とアルミ ウム102とを混合した溶融金属100を帯板1に連 続溶融めっき処理する場合であっても、常に 目的とする組成を有する被覆層を容易に形成 することができる。

[他の実施形態]
 なお、前述した第三,四番目の実施形態では 、タンク14a,15a,送給管14b,15b,流量調整弁14c,15c からなる組成金属供給手段を適用したが、 れに代えた他の実施形態として、例えば、 述した第二番目の実施形態に係るリール24a, 25a,ガイドロール24b,25b,リール駆動装置24c,25c からなる組成金属供給手段を適用すること 可能である。

 また、前述した第一~四番目の実施形態で は、溶解した亜鉛101及びアルミニウム102や、 ワイヤ状の亜鉛101やアルミニウム102を必要量 ずつ供給するようにしたが、これに代えた他 の実施形態として、例えば、所定の重量のブ ロック状の亜鉛101やアルミニウム102を必要量 ずつ供給するようにすることも可能である。

 また、前述した第四番目の実施形態では 貯留槽36a,配管36ba,36bb,送給ポンプ36ca,36cb,噴 ノズル47等からなる流量調整手段を適用し が、これに代えた他の実施形態として、例 ば、空中ポット11の本体容器11a内に配設され た撹拌翼と、当該撹拌翼を回転駆動させる駆 動手段とを備えた流量調整手段を適用するこ とも可能である。

 また、前述した第一~四番目の実施形態で は、空中ポット11やデフレクタロール12aやガ ドロール12b等により帯板1に連続溶融めっき を施す場合について説明したが、他の実施形 態として、例えば、内部に回転駆動可能なシ ンクロールを配設した溶融めっき浴等により 帯板1に連続溶融めっきを施す場合であって 、前述した第一~四番目の実施形態の場合と 様にして適用することが可能である。

 また、前述した第一~四番目の実施形態で は、亜鉛101とアルミニウム102とを混合した溶 融金属100を帯板1に連続溶融めっき処理する 合について説明したが、本発明はこれに限 ず、二種の金属を混合した溶融金属を帯板 連続溶融めっき処理する場合であれば、前 した第一~四番目の実施形態の場合と同様に て適用することが可能である。

 本発明に係る連続溶融めっき設備は、金 産業等において極めて有益に利用すること できる。




 
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