熔融金属镀覆钢板的制造方法、熔融金属镀覆钢板的制造装置

摘要

本发明提供一种能够减少熔融金属镀覆钢板的表面与背面上的镀层附着量的差别的熔融金属镀覆钢板的制造方法以及制造装置。在本发明的熔融金属镀覆钢板的制造方法以及制造装置中，利用在气体节流装置(4)的上方以及下方的至少一方的位置沿着钢板(S)的宽度方向配置于钢板(S)的表背两侧的多个电磁铁(5)，沿与钢板(S)的表面以及背面相交的方向作用磁力，来非接触地矫正钢板(S)的翘曲形状，通过设置于镀浴(2)的下游侧的附着量计(11)测定钢板(S)的表面以及背面各自的镀层附着量，控制多个电磁铁(5)各自的电流值来调整矫正后的钢板(S)的形状，以便使钢板(S)的表面以及背面间的镀层附着量的差减少。

说明书

技术领域

本发明涉及熔融金属镀覆钢板的制造方法、熔融金属镀覆钢板的制造装置，特别是涉及用于减少熔融金属镀覆钢板的表面与背面上的镀层附着量的差别的技术。

背景技术

作为熔融金属镀覆钢板的制造方法，一般例如采用使用图5所图示的装置的方法。对该方法而言，将连续地导入熔融金属的镀浴2中的钢板S从镀浴2向上方提起，通过从气体节流装置4喷射的高压气体(擦拭气体)调整镀层附着量后，在合金化炉8对钢板S进行加热来使构成镀覆被膜的金属与钢板S的铁合金化。此外，在图5中的熔融金属的镀浴2中，将钢板S与导辊3接触的面称为钢板S的“表面”，将其相反侧的面称为“背面”。

在上述的制造方法中，控制镀层附着量是重要的课题。以往，通过调节气体节流装置4的喷嘴前端与钢板S的间隔、以及喷射的气体压力，从而调整镀层附着量以便成为目标的附着量。

然而，一般镀层附着量调整部分上的钢板S的形状并不平坦，而成为被称为C翘曲的在钢板S的宽度方向(以下也称为板宽方向)上弯曲为圆弧状的形状。在这样的翘曲形成于钢板S的情况下，钢板S与气体节流装置4的喷嘴前端的间隔根据板宽方向上的位置而变化。因此，在钢板S中，在远离喷嘴的部分由擦拭气体产生的刮落力不足而镀层附着量较多，在接近喷嘴的部分相反地镀层附着量较少，而在板宽方向上产生镀层附着量的差别。

因此，在熔融金属镀覆钢板的一般的制造装置中，在气体节流装置4的附近设置电磁铁，利用其磁力来将钢板的形状矫正为平坦，从而实现谋求镀层附着量的均匀化。

然而，一般而言，气体节流装置4的喷嘴形状是喷嘴宽度(详细而言是板宽方向上的喷嘴开口的长度)为2～2.5m(2000～2500mm)，喷嘴缝隙(详细而言是铅垂方向上的喷嘴开口的长度)为0.6～1.2mm的极薄且宽度较宽的形状。在这样的形状的喷嘴中，不容易将喷嘴缝隙在喷嘴的宽度方向上制造得完全均匀，另外，也不容易在喷嘴的宽度方向上以完全均匀的气体压力提供完全均匀的流量的擦拭气体。即，使擦拭力在板宽方向上完全均匀是极为困难的。

因此，对于通过电磁铁5进行矫正的钢板S的形状，并不成为完全的扁平形状(平坦形状)，而需要实测镀层附着量等，并基于该实测值调整矫正后的钢板形状。

另一方面，已知在熔融金属镀覆钢板的制造过程中实施基于电磁铁5的形状矫正时，基于测定出的信息，来控制电磁铁5的电流值，使得板宽方向上的合金化度(镀覆被膜中的平均Fe浓度)的分布均匀(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中记载的方法中，通过选择性地使用沿着板宽方向排列并配置的多个电磁铁5，从而矫正钢板S的宽度方向的翘曲形状(参照专利文献1的0043段)。具体而言，通过对所选择的电磁铁5修正电流值，或者变更位置(距钢板S的距离)从而控制输出(参照专利文献1的0050段)。

专利文献1：日本特开2004-52035号公报

然而，专利文献1中记载的方法的目的在于使板宽方向上的合金化度的分布均匀，未必在板宽方向上使镀层附着量均匀化(参照专利文献1的0022段)。另外，如上述那样，气体节流装置4的擦拭力并不在板宽方向上完全均匀。因此，板宽方向上的擦拭力的分布可能在钢板S的表面以及背面间改变。在该情况下，在钢板S的表面与背面之间镀层附着量不同。

并且，在专利文献1中记载的方法中为了使钢板S的表面上的镀层附着量均匀，当使用电磁铁5矫正钢板S的翘曲形状时，也同时矫正钢板S的背面的形状。在该情况下，钢板S的背面上的镀层附着量分布的均匀性会紊乱。

进而，在专利文献1中记载的方法中，反复实施基于电磁铁5的形状矫正直到合金化度的分布在允许范围内为止。但是，即使反复实施形状矫正，也不一定收敛为在钢板S的表面以及背面分别镀层附着量均变得均匀。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述的情况而完成的，以解决以下所示的目的作为课题。

具体而言，本发明的目的在于解决上述以往技术的问题点，提供一种能够减少熔融金属镀覆钢板的表面与背面上的镀层附着量的差别的熔融金属镀覆钢板的制造方法以及制造装置。

为了实现上述的目的，本发明的熔融金属镀覆钢板的制造方法是将钢板连续地导入熔融金属的镀浴，通过镀浴中的方向转换装置使钢板转换方向并将钢板从镀浴提起，通过气体节流装置调整钢板的镀层附着量的熔融金属镀覆钢板的制造方法，其特征在于，利用在气体节流装置的上方以及下方的至少一方的位置沿着钢板的宽度方向配置于钢板的表背两侧的多个电磁铁，沿与钢板的表面以及背面相交的方向作用磁力，来非接触地矫正钢板的翘曲形状，通过设置于镀浴的下游侧的附着量计，测定钢板的表面以及背面各自的镀层附着量，控制多个电磁铁各自的电流值来调整矫正后的钢板的形状，以便使钢板的表面以及背面间的镀层附着量的差减少。

根据上述的方法，在钢板的表面与背面间镀层附着量产生差的情况下，能够矫正钢板的形状以便减少该差。由此，能够制造良好的品质的熔融金属镀覆钢板。

另外，在上述的本发明的熔融金属镀覆钢板的制造方法中，可以附着量计在沿着宽度方向设定的钢板上的多个测定部位的每一个测定钢板的表面以及背面各自的镀层附着量，控制多个电磁铁各自的电流值来调整矫正后的钢板的形状，以使得在多个测定部位中的至少一个以上，差为零。

根据上述的方法，在钢板的表面以及背面间镀层附着量产生差的部位在板宽方向上局部地存在的情况下，能够进行钢板形状的矫正以便消除该部位上的镀层附着量的差。例如，在板宽方向上的某个测定部位上，相比于钢板的表面的镀层附着量而言背面的镀层附着量较多的情况下，矫正钢板的形状以便在该部位上使钢板的背面靠近气体节流装置。由此，上述部位上的背面的镀层附着量减少，该部位上的表面的镀层附着量增加，因此能够使表面与背面之间的附着量差靠近零。

另外，在上述的方法中，也可以对多个电磁铁各自的电流值进行反馈控制，以使得差为零。由此，能够重复钢板的形状矫正直至表面与背面之间的附着量差为零为止。

另外，在本发明的熔融金属镀覆钢板的制造方法中，可以通过调整矫正后的钢板的形状来变更气体节流装置所具备的喷嘴的前端与钢板的间隔。

另外，为了解决的课题，本发明的熔融金属镀覆钢板的制造装置的特征在于，具有：熔融金属的镀浴；方向转换装置，为了将连续地导入镀浴的钢板从镀浴提起而使钢板在镀浴中转换方向；气体节流装置，调整钢板的镀层附着量；多个电磁铁，为了沿与钢板的表面以及背面相交的方向产生磁力来非接触地矫正钢板的翘曲形状，而在气体节流装置的上方以及下方的至少一方的位置沿着钢板的宽度方向配置于钢板的表背两侧；附着量计，在镀浴的下游侧测定钢板的表面以及背面各自的镀层附着量；以及电磁铁控制装置，为了调整矫正后的钢板的形状以便使钢板的表面以及背面间的镀层附着量的差减少，而控制多个电磁铁各自的电流值。

根据本发明，能够制作减少熔融金属镀覆钢板的表面与背面上的镀层附着量的差别，而成为良好的品质(严格来说，抑制附着量不均)的熔融金属镀覆钢板。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的熔融金属镀覆钢板的制造装置的结构图。

图2是本发明的一实施方式所涉及的气体节流装置的结构图。

图3是示出本发明的一实施方式所涉及的电磁铁的宽度方向配置的一个例子的俯视图。

图4是示出本发明中的镀层附着量控制的处理流程的一个例子的图。

图5是示出以往的熔融金属镀覆钢板的制造装置的结构例的图。

具体实施方式

参照附图，在以下对本发明的一实施方式(以下，本实施方式)所涉及的熔融金属镀覆钢板的制造装置、以及使用该装置的熔融金属镀覆钢板的制造方法详细地进行说明。

此外，以下进行说明的实施方式虽然是本发明的适宜的一实施方式，但仅是一个例子，并不限定本发明。即，本发明可以不脱离其主旨地进行变更、改进，并且在本发明中当然包含其等价物。

另外，以下，假定作为熔融金属的一个例子使用熔融锌制造熔融金属镀覆钢板(主要是熔融镀锌钢板)的情况来进行说明。但是，对于熔融金属，不限于熔融锌，除其以外也可以举出熔融锡、熔融铝、以及熔融铅等。

另外，在以下的说明中，所谓“下游侧”，是指在熔融金属镀覆钢板的制造过程中的钢板S的搬运方向上更靠后段侧(为了容易理解，是在钢板的搬运路径上更靠近终点的一侧)。

另外，在以下的说明中，设为在“零”中也包含虽然严格来说不是零，但其误差处于本发明所属的技术领域中的允许范围内(对于镀层附着量，为不足±1.0g/m

＜关于熔融金属镀覆钢板制造装置的结构例＞

参照图1，对本实施方式所涉及的熔融金属镀覆钢板的制造装置(具体而言，是熔融镀锌钢板的制造装置，以下称为制造装置100)的结构进行说明。图1是制造装置100的结构图。

如图1所示，制造装置100具备对附着于条状的钢板S的熔融锌的镀浴2进行保持的镀覆槽1、对附着于从镀浴2提起后的钢板S的熔融镀锌量(镀层附着量)进行调节的气体节流装置4、电磁铁5、以及浴外的支承辊6。另外，在支承辊6的下游侧设置有使镀覆被膜合金化的合金化炉8、保热带9、以及冷却带10。在更下游侧的位置设置有作为镀覆被膜的测量机器的附着量计11以及合金化度测定装置12。

另外，对制造装置100而言，作为控制装置各部分的控制装置，具备控制电磁铁5的电磁铁控制装置13、控制合金化炉8的合金化控制装置14、以及控制气体节流装置4的喷嘴4a的喷嘴控制装置15，还具备协调这些控制装置的控制用计算机16以及生产线控制装置17。

钢板S被连续地导入位于镀覆槽1的内部的镀浴2，被浸渍于镀浴2。如图1所示，在镀浴2中设置有绕挂钢板S并使其转换方向的方向转换装置。作为该方向转换装置，一般是导辊3。

另外，也可以具备将转换方向后的钢板S在镀浴2中支承的浴中的支承辊7。但是，对于浴中的支承辊7而言，虽然对钢板S的振动抑制以及翘曲形状的矫正是有效果的，但存在将镀浴2中的浮渣卷入并使其咬入支承辊7与钢板S之间，而产生所谓的浮渣缺陷的情况。在本发明中，由于能够通过电磁铁5充分地进行振动抑制以及翘曲形状的矫正，因此并不一定需要设置浴中的支承辊7。

气体节流装置4以及电磁铁5设置于镀浴2的浴面与浴外的支承辊6之间。参照图1、图2以及图3，对本实施方式中的气体节流装置4以及电磁铁5的结构进行说明。图2是本实施方式所涉及的气体节流装置4的结构图。图3是示出本实施方式所涉及的电磁铁5的宽度方向配置的一个例子的俯视图。

如图2所示，气体节流装置4具有成对的喷嘴4a，一喷嘴4a与钢板S的表面对置，另一喷嘴4a与钢板S的背面对置。另外，各喷嘴4a的开口形状如在“背景技术”一项中进行了说明的那样，成为在上下方向上极薄且宽度较宽的形状。

电磁铁5设置于气体节流装置4的上方以及下方中的至少一方。但是，气体节流装置4的下方存在熔融锌飞散并堆积的担忧，因此期望如图1所示，在气体节流装置4的上方设置电磁铁5。

如图3所示，电磁铁5沿钢板S的宽度方向(板宽方向)配置多个。各个电磁铁5配置于钢板S的表背两侧，具体而言，与钢板S的表面或者背面对置地设置。而且，电磁铁5沿与钢板S的表面以及背面相交的方向作用磁力，来抑制钢板S的振动，并且非接触地矫正因卷绕于导辊3以及浴中的支承辊7时的弯曲以及回弯而产生的钢板S的翘曲形状。

对于电磁铁5的宽度方向的配置位置，例如，可以举出图3所图示的配置位置作为一个例子。这样，沿板宽方向排列配置多个电磁铁5，能够根据钢板S的板宽以及板宽方向的翘曲形状选择性地使用这些电磁铁5。当具体地进行说明时，例如，若按图3所图示的选择图案来选择并使用电磁铁5(图3中进行了阴影处理的电磁铁5)，则能够调整钢板S的翘曲形状。

此外，也可以在电磁铁5的附近设置测定钢板S与电磁铁5的距离(间隔)的传感器、或钢板S的形状测定装置等。

合金化炉8、保热带9以及冷却带10是通过适当地调整它们的温度条件，来控制镀覆被膜的合金化度的部件。为了使板宽方向的合金化度均匀，期望上述三个装置(合金化炉8、保热带9以及冷却带10)中的板宽方向的温度条件均匀。因此，优选合金化炉8的加热方式设为感应加热式。这是由于若为感应加热式，则不会像气体加热式那样受到钢板表面的辐射率的影响，而能够在宽度方向上实现均匀的加热。

附着量计11是非接触地测定钢板S的表面以及背面各自的镀层附着量的装置。另外，本实施方式所涉及的附着量计11能够在沿着板宽方向设定的钢板S上的多个测定部位分别测定钢板S的表面以及背面各自的镀层附着量。即，本实施方式所涉及的附着量计11能够测定钢板S的表面以及背面的每一个上的镀层附着量的宽度方向分布。

此外，对于镀层附着量的测定部位的数量以及位置不特别地限定，但优选包含板宽方向上的钢板S的两端位置以及中央位置，更优选还包含各端位置与中央位置的中间位置。

合金化度测定装置12是测定镀覆被膜中的含铁率、即合金化度的装置。此外，在本发明中，也可以合金化度测定装置12不一定需要是能够测定宽度方向的合金化度分布的装置。

接下来，对使用如以上那样构成的制造装置100的熔融金属镀覆钢板的制造方法进行说明。首先，如图1所示，将钢板S连续地导入镀浴2，通过镀浴2中的导辊3使其转换方向并将其从镀浴2提起。之后，从气体节流装置4的喷嘴4a朝向从镀浴2提起后的钢板S喷射擦拭气体。由此，调整钢板S的表面以及背面各自的镀层附着量。

此外，经过导辊3后的钢板S被浴外的支承辊6以及浴中的支承辊7支承。另外，钢板S在气体节流装置4的上方受到来自多个电磁铁5的磁力，实现振动防止以及翘曲形状的矫正。

调整镀层附着量后的钢板S在合金化炉8中被加热至合金化所需要的温度，由保热带9保持在适当的温度后，在冷却带10被冷却。这里，通过在合金化炉8、保热带9以及冷却带10的每一个中调整温度条件，从而获得所希望的合金化度。

通过以上的步骤，在钢板S的表面以及背面形成镀覆被膜。然后，在冷却带10的下游侧，通过附着量计11测定钢板S的表面以及背面各自的镀层附着量。这里，附着量计11在沿着板宽方向设定的多个测定部位的每一个测定镀层附着量。其结果是，测定钢板S的表面以及背面的每一个上的镀层附着量的宽度方向分布。

此外，通过合金化度测定装置12测定钢板S的合金化度。然后，将镀层附着量以及合金化度各自的测定值发送至控制用计算机16，基于这些测定值进行电磁铁5、合金化炉8以及气体节流装置4的控制。

当详细地进行说明时，首先，基于发送至控制用计算机16的镀层附着量的实测数据调整气体节流装置4，以使得钢板S的各测定部位上的镀层附着量成为适当量。作为具体的调整，使用公知的调整方法即可，例如，调整擦拭气体的压力以及流量等即可。然后，根据调整内容决定气体节流装置4的输出的控制值，当将该控制值发送至喷嘴控制装置15时，通过喷嘴控制装置15的指令来控制气体节流装置4的输出。

接下来，基于发送至控制用计算机16的镀层附着量的宽度方向分布数据控制多个电磁铁5各自的电流值，以便使钢板S的表面以及背面间的镀层附着量的差减少。

更具体而言，对多个电磁铁5各自的电流值进行反馈控制，使得在板宽方向上设定于钢板S的多个测定部位中的至少一个以上中，镀层附着量的差为零。特别是，在本实施方式中，对各电流值进行反馈控制，使得在多个测定部位的全部中上述的差为零。将这样获得的电流值的控制值发送至电磁铁控制装置13，通过电磁铁控制装置13的指令来控制各电磁铁5的输出。

然后，当控制各电磁铁5的输出时，调整矫正后的钢板S的翘曲形状，由此，变更气体节流装置4所具有的喷嘴4a的前端与钢板S的间隔(以下，称为喷嘴-钢板的间隔)。

此外，可以代替对各电磁铁5的电流值进行反馈控制，而将喷嘴-钢板的间隔、与钢板S的表面以及背面各自的镀层附着量的对应关系预先数学式化作为模型。也可以使用该模型式来确定镀层附着量的差为零的钢板形状(具体而言，喷嘴-钢板的间隔)，基于确定出的形状控制各电磁铁5的电流值。

接下来，基于被发送至控制用计算机16的合金化度的实测数据控制合金化炉8的输出，以便获得所希望的合金化度的值。对于输出控制的方法，使用公知的方法即可，例如能够使用日本特开平8-269669号公报中记载的方法。然后，将合金化炉8的输出控制值发送至合金化控制装置14，通过合金化控制装置14的指令来控制合金化炉8的输出。此外，对于合金化处理的控制，也可以不仅对合金化炉8进行，还对保热带9以及冷却带10进行。

以下，参照图4，对上述的镀层附着量控制的流程，特别是通过电磁铁5的输出控制进行的镀层附着量控制的处理流程进行说明。图4是示出本发明中的镀层附着量控制的处理流程的一个例子的图。

在镀层附着量控制的处理流程开始时，从生产线控制装置17将镀层附着量以及合金化度的目标值发送至控制用计算机16。由此，制造装置100的各部分按照初始条件(控制前的操作条件)开始运转，镀层附着量控制的处理流程以与此联动的方式开始。

在镀层附着量控制中，首先，实施基于附着量计11的镀层附着量的测定，取得示出钢板S的表面以及背面的附着量分布的实测数据(图4的ST1)。然后，判定是否在板宽方向上设定于钢板S的多个测定部位中的至少一个以上的测定部位上，钢板S的表面与背面之间的镀层附着量的差为零(图4的ST2)。

在上述的判定中，当并非在至少一个以上的测定部位上镀层附着量的差为零的情况下，控制多个电磁铁5各自的电流值来矫正钢板S的形状(图4的ST3)。

即，在图4的步骤ST3中，在钢板S的表面与背面之间镀层附着量产生差的部位在板宽方向上局部地存在的情况下，调整矫正后的钢板S的翘曲形状，以便使该部位上的镀层附着量的差为零。例如，在板宽方向上的某个测定部位上相比于钢板S的表面的镀层附着量而言背面的镀层附着量较多的情况下，调整矫正后的钢板S的形状，以便使该测定部位的背面靠近气体节流装置4的喷嘴4a的前端。由此，在上述的测定部位，钢板S的背面上的镀层附着量减少，另一方面，表面上的镀层附着量增加，因此镀层附着量的差靠近零。

然后，当并非在板宽方向上的多个测定部位的至少一个以上的测定部位上钢板S的表面与背面之间的镀覆附着量的差为零的情况下，重复上述的步骤ST1～ST3。即，对多个电磁铁5各自的输出进行反馈控制，重复进行控制直至调整矫正后的钢板S的形状以使得至少一个以上的测定部位上的镀层附着量的差为零。

此外，也可以配合电磁铁5的输出控制，实施气体节流装置4的输出控制来调整钢板S的表面以及背面的每一个上的镀层附着量(严格来说为刮落量)。

另外，也可以取得合金化度的测定值，基于所取得的合金化度的值控制合金化炉8的输出，调整镀覆被膜的合金化度以便成为适当值。

如以上进行了说明的那样，在本实施方式所涉及的镀层附着量控制的处理流程中，能够通过控制多个电磁铁5各自的电流值来减少钢板S的表面以及背面间的镀层附着量的差别(不均)。此外，在钢板S的表面以及背面间镀层附着量的差为零即可，各面上的镀层附着量不一定需要在板宽方向上均匀。

而且，通过本发明制造出的熔融金属镀覆钢板在钢板的表面与背面之间镀层附着量均匀，因此抑制附着量的不均，成为良好的品质的镀覆钢板。另外，通过抑制镀层附着量不均，能够抑制多余的熔融金属的使用，由此减少熔融金属的使用量。

实施例

以下，基于下述的实施例对本发明更详细地进行说明。此外，对于下述的实施例所示的处理内容以及处理步骤等，只要不脱离本发明的主旨就能够适当地变更。因此，本发明的范围并不应当被下述的实施例作限定性解释。

〔关于实施例以及比较例〕

在实施例中，按照图4所图示的处理流程，控制多个电磁铁各自的电流值来调整矫正后的钢板形状，使得在板宽方向上设定的多个测定部位的每一个中钢板的表面与背面之间的镀层附着量的差为零。具体而言，将气体节流装置所具有的喷嘴的前端与矫正后的钢板的背面的间隔(喷嘴-钢板的间隔)调整为下述的表1那样。

另外，在表1中，作为各测定部位上的镀层附着量的差，示出表面的镀层附着量减去背面的镀层附着量所得的值。

【表1】

表1

另一方面，在比较例中，不矫正钢板形状而成为平坦形状(扁平形状)。比较例中的喷嘴-钢板的间隔以及镀层附着量的差如上述的表1所示。

此外，在实施例以及比较例中，将板宽方向上的测定部位设为板宽方向的一端位置、一端位置与中央位置的中间位置(一端侧中间位置)、中央位置、另一端位置与中央位置的中间位置(另一端侧中间位置)、以及另一端位置这五个部位。

如上述的表1所示，在实施例中，通过利用电磁铁矫正钢板形状，从而钢板的表面与背面之间的镀层附着量的差相比于比较例而言较小(更靠近零)。

由于以上进行了说明的实施例均满足本发明的结构，因此本发明的效果是明显的。

附图标记的说明

1...镀覆槽；2...镀浴；3...导辊(方向转换装置)；4...气体节流装置；4a...喷嘴；5...电磁铁；6...浴外支承辊；7...浴中支承辊；8...合金化炉；9...保热带；10...冷却带；11...附着量计；12...合金度测定装置；13...电磁铁控制装置；14...合金化控制装置；15...喷嘴控制装置；16...控制用计算机；17...生产线控制装置；100...制造装置；S...钢板。