米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 化学;冶金 -> JFEスチール株式会社

発明の名称 連続溶融金属めっき装置のシンクロール
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−31804(P2007−31804A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−220000(P2005−220000)
出願日 平成17年7月29日(2005.7.29)
代理人 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎
発明者 ▲高▼橋 功一 / 石井 俊夫 / 安藤 誠
要約 課題
ボトムドロスを巻き上げるめっき浴槽内の流れの生成を防止できる連続溶融金属めっき装置のシンクロールを提供する。

解決手段
円筒状の胴部と、この胴部の両端部に胴部と一体化した一対の側板とを備えて中空円筒形状をなし、連続溶融金属めっき装置のめっき浴槽中に配置され、前記めっき浴槽に導入した鋼帯を前記胴部の外周に沿わせて移送するロールであって、前記側板の外周側に、ロール内部と外部とを連通する開口穴を設けたシンクロールにおいて、シンクロールのロール軸上の、側板より外側の側板に近接した位置に、ロール軸に垂直な円板を設けた連続溶融金属めっき装置のシンクロール。
特許請求の範囲
【請求項1】
円筒状の胴部と、この胴部の両端部に胴部と一体化した一対の側板とを備えて中空円筒形状をなし、連続溶融金属めっき装置のめっき浴槽中に配置され、前記めっき浴槽に導入した鋼帯を前記胴部の外周に沿わせて移送するロールであって、前記側板の外周側に、ロール内部と外部とを連通する開口穴を設けたシンクロールにおいて、シンクロールのロール軸上の、側板より外側で側板に近接した位置に、ロール軸に垂直な円板を設けたことを特徴とする連続溶融金属めっき装置のシンクロール。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続溶融金属めっき装置のシンクロールに関する。
【背景技術】
【0002】
連続溶融金属めっき装置には、図5に示すように、溶融金属を満たしためっき浴槽21中の下部に、浴中ロールとしてのシンクロール22が配置されている。このシンクロール22は、連続溶融金属めっき装置のロール支持部23に水平状態で支持され、軸受けを介して回転自在に配置されている。所定の通板速度でめっき浴槽21中に進入してきた鋼帯24は、浴槽下部のシンクロール22の外周上を周回して進行方向が転換され、浴槽外に引き上げられることで、連続的にめっき付着処理が行われる。
【0003】
前記シンクロールには種々の形状のものがあるが、円筒状の胴部の両端部に一対の側板を胴部と一体化した中空円筒形状のシンクロールが知られている。この形状のシンクロールは、通常、ロール中空部と外部とが連通するように側板に開口穴を設けており、めっき浴槽中に配置したときに開口穴からロール中空部に溶融金属を流入させることで浮力の発生を抑制し、めっき浴槽から引き上げるときに開口穴からロール中空部の溶融金属を外部に排出させることで引上げ作業を容易にしている。
【0004】
溶融亜鉛めっきを行う際に、溶融めっきを行うめっき浴槽内では鋼板のFe分がめっき浴中に溶出してFeZnを主成分とするドロスが生成し、このドロスはめっき浴槽の底部に堆積しボトムドロスを形成する。めっき浴槽の底部に堆積したボトムドロスがめっき浴中に巻き上げられると鋼帯の表面に付着する。付着したドロスは、プレスブツと呼ばれる表面不均一部分を生じさせ、美観を悪化させるだけでなく、耐食性も劣化させることから、ドロス付着を防止することが必要である。
【0005】
めっき浴槽底部に堆積したボトムドロスがめっき浴槽中に巻き上げられる理由の一つは、回転するシンクロールの側板に設けられた開口穴によってめっき浴槽中にボトムドロスを巻き上げる流れが発生するためである。
【0006】
特許文献1には、シンクロールの側板に設けられた開口穴に、平滑面を有する邪魔板を配することで、ボトムドロスを巻き上げる流れを生成しないようにしたシンクロールが開示されている。しかし、この邪魔板は、側板に張り出すような形で設置され、開口穴の開口面積を狭くしたことで、シンクロールのメンテナンス時に、めっき操業中にロール中空部分に堆積したドロスを含む溶融亜鉛が排出されにくいという問題がある。
【特許文献1】実開平5−54547号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前述の問題点を解消し、ボトムドロスを巻き上げるめっき浴槽内の流れの生成を防止できる連続溶融金属めっき装置のシンクロールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
側板に開口穴が設けられたシンクロールでは、側板の開口穴に存在する溶融金属は、開口穴の壁面によって押され加速され、加速された溶融金属は開口穴の外周寄り部分から外部に流出する。この溶融金属の流れがめっき浴槽の底部に堆積しているボトムドロスを巻き上げる。本発明者等は側板の開口穴に起因する溶融金属の流れを抑制する方法を検討した。その結果、ロール軸上に側板に近接して円板を配置することで、ロール中空部分に堆積したドロスを含む溶融亜鉛の排出に支障を与えることなく、側板の開口穴に起因する溶融金属の流れを効果的に抑制できることがわかった。本発明はこの知見に基づくものである。
【0009】
上記課題を解決する本発明の手段は、円筒状の胴部と、この胴部の両端部に胴部と一体化した一対の側板とを備えて中空円筒形状をなし、連続溶融金属めっき装置のめっき浴槽中に配置され、前記めっき浴槽に導入した鋼帯を前記胴部の外周に沿わせて移送するロールであって、前記側板の外周側に、ロール内部と外部とを連通する開口穴を設けたシンクロールにおいて、シンクロールのロール軸上の、側板より外側で側板に近接した位置に、ロール軸に垂直な円板を設けたことを特徴とする連続溶融金属めっき装置のシンクロールである。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、シンクロールの側板に近接して円板を設けることによって、側板の開口穴への溶融金属の流入経路と開口穴からの溶融金属の流出経路が共に側板と円板の隙間のみとなるため、この隙間で開口部へ流入する溶融金属と開口部から流出する溶融金属がお互いに減速し合うことで、開口部から流出する溶融金属の流速が低下し、めっき浴槽底部のボトムドロスを巻き上げることが抑制される。また、本発明のシンクロールでは、シンクロールのメンテナンスの際に開口穴からロール中空部のドロスを含む溶融金属が容易に排出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の溶融金属めっき装置のシンクロールの実施形態について説明する。
【0012】
図1は本発明の実施形態に係るシンクロールを示し、(a)は断面図、(b)は(a)のA−A断面矢視図である。本実施形態に係るシンクロール1は、円筒状の胴部2と、この胴部2の両端開口部を閉塞しながら胴部と一体化されている円形状の一対の側板3、3と、各々の側板3の中心を貫通して胴部の長手方向に延在しているロール軸4とを備えており、内部にロール中空部5が設けられている。このシンクロール1の側板3には、ロール中空部5と外部とを連通する開口穴6が形成されている。シンクロール1の側板3より外側のロール軸4上の側板に近接した位置に、ロール軸4に固定してロール軸4と垂直な円板7が設置されている。円板7の直径Dpはロール軸4の直径Daに対して、Dp>Daを満たす。図2はこの円板7の作用を説明する。
【0013】
図2において、(a)は円板が設置されていないシンクロールの側板3に設けられた開口穴6による溶融金属の流れ、(b)は側板3に近接して円板7が設置されたシンクロールにの開口穴6による溶融金属の流れを説明する模式図である。
【0014】
円板7が配置されていない従来のシンクロールでは、図2(a)中の矢印9aに示すような経路で溶融金属が開口穴6へ流入し、同時に開口穴6の壁面によって押し出されて加速された溶融金属が外部へ排出されている。開口穴6へ流入する溶融金属の流れと開口穴6から外部へ流出する溶融金属の流れは互いの流路が異なり影響し合うことがないので、開口穴6から流出した溶融金属は高速であり、めっき浴槽底部に堆積しているボトムドロスを巻き上げる。
【0015】
これに対して、ロール軸4上にロール軸4と垂直な円板7を設置した本発明のシンクロールでは、図2(b)中の矢印9bに示すように、シンクロールの側板3とロール軸4に固定された円板7の隙間8は、溶融金属の開口穴6へ流入する溶融金属の流路となり、同時に開口穴6から外部へ流出する溶融金属の流路となる。そのため、シンクロールの側板3とロール軸4に固定された円板7の隙間8では、開口穴6へ流れ込む溶融金属の流れと開口穴6から外部へ流れ出る溶融金属の流れが互いに減速し合って流動が抑制され、隙間8の外部へ排出される溶融金属の流速が低くなり、めっき浴槽底部に堆積しているボトムドロスの巻き上げが防止される。
【0016】
側板3と円板7の隙間8から外部に流出する溶融金属の流速を低下してめっき浴槽底部に堆積しているボトムドロスの巻き上げを防止するには、側板3と円板7の隙間8部分で、開口穴6へ流れ込む溶融金属の流れによって開口穴6から流れ出た溶融金属の流れを効果的に低下させることが必要である。係る観点から、円板7の直径Dpは、シンクロールの直径D、側板の開口穴6の径方向寸法b、側板外径Dyに対して、に対して、Dy−2b<Dp<1.3Dの関係を満足することが好ましい。Dpが小さすぎると開口穴6から出た溶融金属の流れを十分に抑制することができず、Dpが大きすぎると円盤の平面部分の随伴流が大きくなりめっき浴槽底部のドロスを巻き上げるおそれがある。円板7と胴部2の距離(隙間の寸法)Xは、シンクロールの直径Dに対して、0.01D<X<0.07Dを満足することが好ましい。Xが大きすぎると開口穴6へ流れ込む溶融金属の流れと開口穴6から外部へ流れ出る溶融金属の流れの減速が不十分となり、Xが小さすぎるとロール中空部分とロール外部との溶融亜鉛の出入りを妨げ、メンテナンス性を阻害するおそれがある。円板の厚さLが大きくなると円板の外周面で溶融金属の速い流れが発生するようになる。この流れを抑制するには、L<0.07Dを満足させることが望ましい。円板の厚さLが薄くなると円板の剛性が低下するので、厚さLは円板の剛性を損なわない範囲で適宜の厚さとすればよい。
【0017】
上記シンクロール1を、連続溶融金属めっき装置のめっき浴槽中に配置する際は、開口穴6からロール中空部5に溶融金属が流入してシンクロール1の浮力の発生が抑制され、めっき浴槽から引き上げる際には、開口穴6からロール中空部5のドロスを含む溶融金属が外部に容易に排出される。
【0018】
実ラインのめっき浴槽内の溶融金属の流れは、数値流体解析モデルを使用した流れのシミュレーションで評価できる。そこで図3に示す数値流体解析モデルを使用して本発明の実施形態のシンクロールから発生する溶融金属の流れをコンピュータ上のシミュレーションで評価した。
【0019】
図3の数値流体解析モデルは、溶融亜鉛を満たした浴槽11に直径800mmのシンクロール12と溶融亜鉛浴中を通過する鋼板14を備えている。鋼板14は3m/sで走行しており、シンクロール回転速度はシンクロール12と鋼板14が接する位置で両者が同じ速度となるように回転している。側板には外周側に等間隔で計8個の開口穴が設けられており、シンクロール軸上に円板がある本発明のシンクロールと円板がない従来のシンクロールの各々に対し、溶融亜鉛の流れをシミュレートすることができる。
【0020】
図4は、溶融亜鉛の流れのシミュレーション結果を示し、シンクロール12のロール軸を通過する鉛直断面におけるめっき浴槽内のシンクロール外部の溶融亜鉛の流れの流速(最大流速)の速度分布を示したものである。図4において、(a)は従来の円板がないシンクロールの場合の流動を示し、(b)は本発明の円板13があるシンクロールの場合の流動を示す。円板13は厚さが30mm、直径が800mm、側板と円板の間隔は30mmとした。
【0021】
図4において、流速が0.1m/sの等速度線の広がりを比較すると、(a)に示す従来のシンクロールでは、シンクロールの側板の下側に強い流れが発生しており、流れの発生した領域がめっき浴槽の底部近くまで大きく伸びているのに対して、(b)に示す本発明の円板を備えたシンクロールでは側板の下側に発生した流れの広がる範囲が、(a)に比べて顕著に狭くなっている。このようにシミュレーション結果においても、ロール軸上に円板を備えた本発明のシンクロールでは、側板の開口穴6による溶融金属の流れを抑える効果が明確である。
【産業上の利用可能性】
【0022】
本発明のシンクロールを装着した連続溶融亜鉛めっき装置は、めっき浴槽底部に堆積したボトムドロスの巻き上げを抑制して、ドロス付着のない高品質なめっき鋼板を製造するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の実施形態に係るシンクロールを示し、(a)は断面図、(b)は(a)のA−A断面矢視図である。
【図2】シンクロールの側板の開口穴による溶融金属の流れを説明する模式図で、(a)は、円板が設置されていない従来のシンクロールの場合、(b)は本発明の実施の形態に係るシンクロールの場合である。
【図3】コンピュータ上のシミュレーションに使用する数値流体解析モデルである。
【図4】シンクロール付近の溶融亜鉛の流動を説明する図で、(a)は従来のシンクロールの場合、(b)は本発明のシンクロールの場合を示す。
【図5】連続溶融金属めっき装置の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【0024】
1、12、22 シンクロール
2 胴部
3、13 側板
4 ロール軸
5 ロール中空部
6 開口穴
7 円板
8 側板と円板の隙間
9a、9b 開口穴へ流入する溶融金属と開口穴から流れ出る溶融金属の流路
11、21 めっき浴槽
14、24 鋼板
23 ロール支持部




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013