ガスワイピング装置
【課題】鋼帯およびガスワイピングノズルを包囲する箱状体を備えたガスワイピング装置にあって、鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制することが可能なガスワイピング装置を提供する。
【解決手段】ガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０と、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０とを備えている。箱状体２０は、内部に、帯状体３０の幅方向に沿って設けられた管状部材２５ａ，２５ｂと、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに帯状体３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂと、ガスワイピングノズル２６ａの両端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された延設部材２８ａ，２８ｂと、ガスワイピングノズル２６ｂの両端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された延設部材２９ａ、２９ｂとを有する。
【解決手段】ガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０と、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０とを備えている。箱状体２０は、内部に、帯状体３０の幅方向に沿って設けられた管状部材２５ａ，２５ｂと、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに帯状体３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂと、ガスワイピングノズル２６ａの両端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された延設部材２８ａ，２８ｂと、ガスワイピングノズル２６ｂの両端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された延設部材２９ａ、２９ｂとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制するガスワイピング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着したメッキ厚みを制御するガスワイピング装置においては、鋼帯の表面肌の荒れ防止を目的として、シールボックスを設けたものが知られている。
【０００３】
この種のガスワイピング装置は、鋼帯およびガスを噴射するガスワイピングノズルをシールボックスにより包囲するとともに、シールボックス内の酸素濃度を規定値内（例えば１％以内）に制御することによって、鋼帯の表面肌の荒れを防止できる。ところが、シールボックスを設けたガスワイピング装置にあっては、シールボックスを設けないものと比較すると、鋼帯へのスプラッシュの付着が顕著なものとなり、その結果、スプラッシュ斑点模様の個数が増加してしまうといった問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に開示されているガスワイピング装置では、帯状体（鋼帯）およびガスワイピングノズルを包囲し、該帯状体の出口部を備えた囲繞体、該囲繞体内にあって、前記ガスワイピングノズルの少なくとも１の下端面に接して配置され、前記帯状体の走行する開口部を残して、該囲繞体を前記ガスワイピングノズルが配置された上部空間と下部空間とに分離、区画する、該帯状体を挟んで対向配置された一対のバッフル板、および、前記囲繞体の下部空間に連通し、吸引、排気手段に接続したワイピングガス排出口を備えることで、鋼帯へのスプラッシュの付着の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１９３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＡｌおよびＭｇがＺｎ中に適量含有されためっき浴を用いた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、他のＺｎ系めっき鋼板と比べて耐食性に優れるので、近年、建材、土木建築、住宅、電機などの産業分野における適用事例が増えている。
【０００７】
このような溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の工業的な製造にあたっては、得られる溶融めっき鋼板が優れた耐食性を有することはもとより、耐食性および表面外観が良好な帯成品を、高い生産性のもとで製造できることが要求される。
【０００８】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇの三元平衡状態図上では、Ａｌが約４重量％付近，Ｍｇが約３重量％近傍において、融点が最も低くなる三元共晶点（融点＝３４３℃）が見られる。しかし、この三元共晶点近傍の浴組成を採用した場合に、めっき層の組織中にＺｎ11Ｍｇ2系の相（Ａｌ／Ｚｎ／Ｚｎ11Ｍｇ2の三元共晶の素地自体、該素地中に〔Ａｌ初晶〕が混在してなるＺｎ11Ｍｇ2系の相、または／および該素地中に〔Ａｌ初晶〕と〔Ｚｎ単相〕とが混在してなるＺｎ11Ｍｇ2系の相）が局部的に晶出する現象が起きる。この局部的に晶出したＺｎ11Ｍｇ2系の相は、Ｚｎ2Ｍｇ系の相よりも変色しやすく、放置しておくと、この部分が非常に目立った色調となり、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の表面外観を著しく悪くする。また、このＺｎ11Ｍｇ2系の相が局部的に晶出した場合に、この晶出部分が優先的に腐食される現象も起きる。溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、その他のＺｎ系めっき鋼板と比較して、光沢感のある美麗な表面外観を有しているため、微細な斑点模様であっても目立ってしまい、製品価値を著しく低下させてしまう。
【０００９】
溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板におけるＺｎ11Ｍｇ2系の相の局部的な晶出は、めっき浴の浴温およびめっき後の冷却速度を適正範囲に制御することで防止できる（例えば特開平１０−２２６８６５）。しかし、本発明者らは、これらの条件を適正範囲に制御している場合であっても、シールボックス内でガスワイピングにより発生したスプラッシュが、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯に付着することで、Ｚｎ11Ｍｇ2系の相が晶出し斑点模様が発生すること、およびめっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯にスプラッシュが付着した場合には、再溶融するため斑点模様が発生しないことを知見した。
【００１０】
ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュの付着を抑制するには、ガスワイピングノズルのノズル面（互いに対向して配置されるガスワイピングノズルの先端部同士を結ぶ面）よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制することが必要である。ノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制するには、好ましくは、シールボックス内において、対向して配置されたガスワイピングノズル間を除く全ての部位をシールすることである。
【００１１】
しかしながら、この種のガスワイピング装置では、メッキ厚みを制御する制御方法の一つとして、互いに対向して配置されるガスワイピングノズルのノズル間距離を変更する手法が採られるので、ガスワイピングノズルの幅方向両端部においては、ノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止することは困難を極める。上記特許文献１のガスワイピング装置においても、ガスワイピングノズルの幅方向両端部からノズル面の上方に向けてスプラッシュが回り込んでくるので、この回り込みによる帯状体（鋼帯）へのスプラッシュ付着を抑制することができないのが実情である。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、鋼帯およびガスワイピングノズルを包囲する箱状体を備えたガスワイピング装置にあって、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制することが可能なガスワイピング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明のガスワイピング装置は、溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去するために前記鋼帯を挟んで対向配置されている第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、を備えるガスワイピング装置であって、前記第１のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第１延設部材と、前記第１のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第２延設部材と、前記第２のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第３延設部材と、前記第２のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第４延設部材と、をさらに備え、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているものである。
【００１４】
上記（１）の構成のガスワイピング装置によれば、第１の仕切り部材により第１の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされるとともに、第２の仕切り部材により第２の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされる。すなわち、第１のガスワイピングノズルの先端部と第２のガスワイピングノズルの先端部とを結ぶノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて、第１の管状部材と箱状体の内壁との間または第２の管状部材と箱状体の内壁との間からのスプラッシュの回り込みを防止できる。また、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部における第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間からも、上記のノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。つまり、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置される第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルを包囲する箱状体を設けた場合であっても、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯表面に、スプラッシュが付着することをより抑制できる。
【００１５】
（２）上記構成のガスワイピング装置において、前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間が前記所定の範囲内における最大距離にあるときであっても、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記（２）の構成のガスワイピング装置によれば、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間が最大距離にあるときであっても、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部において、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動しうるなかであっても、第１延設部材と第３延設部とが常に干渉することなく且つ第２延設部材と第４延設部とが常に干渉することがないので、第１のガスワイピングノズルまたは／および第２のガスワイピングノズルの平行移動が阻害されることもない。これにより、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとのノズル間距離にかかわらず、常に、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着しためっき厚みを制御するガスワイピング装置として本発明の装置を用いることで、ガスワイピングノズルの出側へのスプラッシュの回り込みを防ぎ、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制できるため、スプラッシュ付着による表面外観の欠陥を大幅に低減することができる。特に、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の場合、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯にスプラッシュが付着することでＺｎ11Ｍｇ2系の相が晶出して斑点模様が発生するという問題があるが、本発明のガスワイピング装置により、斑点模様の発生や耐食性の低下を確実に抑制できるようになる。また、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板における斑点模様の発生は、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯においては、スプラッシュが付着しても再溶融し斑点模様が発生しないため、先行技術文献（特開昭６２−１９３６７１）などのように、ガスワイピングノズルの下方である下部空間にスプラッシュ含有ガスの吸引、排気手段や、誘導するための案内板を設ける必要がない。したがって、本発明のガスワイピング装置は、簡易な構造とすることができ、シールガス使用量が増大することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るガスワイピング装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）が図１に示したガスワイピング装置における箱状体の斜視図、（ｂ）が（ａ）に示した箱状体の内部構造を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示したガスワイピング装置における箱状体の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るガスワイピング装置について説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係るガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０の上部に配置されており、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０を備えているものである。
【００２１】
メッキ浴槽１０の内部には、鋼帯３０をメッキ浴槽１０の上部へ配送または支持するためのメインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂと、鋼帯３０を外部（例えば炉）からメッキ浴槽１０内へ送入するためのスナウト１４と、が設けられている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、箱状体２０は、略筒状の本体２１と、本体２１の幅方向の両端部を閉塞するように設けられた閉塞部２２，２３と、溶融金属が表面にメッキされた鋼帯３０を箱状体２０内部から外部へと送出するための送出口２４とを有する。箱状体２０には、シールカーテン３１が設けられている。このシールカーテン３１はめっき鋼帯製造時には閉じて気密性を確保し、シールボックス内のドロスを排出する際に開口するものである。
【００２３】
また、図１および図２（ｂ）に示すように、ガスワイピング装置１００は、箱状体２０の内部に、鋼帯３０の幅方向に沿って設けられた管状部材２５ａ，２５ｂと、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに鋼帯３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル（第１のガスワイピングノズル２６ａ、第２のガスワイピングノズル２６ｂ）と、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれの外壁に一端が固定され、他端が箱状体２０の内壁に固定されている蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂと、ガスワイピングノズル２６ａの両端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された延設部材（第１延設部材２８ａ、第２延設部材２８ｂ）と、ガスワイピングノズル２６ｂの両端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された延設部材（第３延設部材２９ａ、第４延設部材２９ｂ）とを備える。
【００２４】
管状部材２５ａ，２５ｂは、管状部材２５ａ，２５ｂそれぞれの外部から内部にガスを送り込むためのガス管（図示せず）に接続されている。なお、ガス管が図３紙面の上下左右方向に移動することができるように、閉塞部２２，２３は蛇腹構造とされている。
【００２５】
ガスワイピングノズル２６ａは、管状部材２５ａの内部と連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ａ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ａの先端から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。同様に、管状部材２５ｂとガスワイピングノズル２６ｂとは連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ｂ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ｂの先端から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。
【００２６】
なお、図３の管状部材２５ａ付近に示すように、管状部材２５ａは図３紙面の上下左右方向に移動することが可能に構成されており、例えば、ガスワイピングノズル２６ａをガスワイピングノズル２６ｂに対して略平行に移動することが可能な構成となっている。そして、鋼帯３０に付着した溶融金属によるメッキ厚みを制御する手法の一つとして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間隔が調整される。また、図示していないが、管状部材２５ｂにおいても、管状部材２５ａと同様に、図３紙面の上下左右方向に移動することが可能な構成となっている。そして、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂの両方または片方を、図３紙面の左右方向に移動させることによって、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離を、所定の範囲内で変更させることができるようになっている。
【００２７】
仕切り部材である蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、伸縮自在な耐熱性材料からなるものであり、金属性の部材であってもよいし、不織布のようなものであってもよい。この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂにより、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされる。仕切り部材としては、蛇腹状カーテンの他に、例えば、管状部材２５の外壁に固定された仕切り板と、箱状体２０の内壁に固定された仕切り板とが上下方向に重なるように配置されていてもよい。
【００２８】
延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは耐熱性の板状部材であり、図１〜図３に示すように、一端部は管状部材に接続固定されている。
【００２９】
ガスワイピングノズル２６ａの幅方向における一端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された第１延設部材２８ａは、ガスワイピングノズル２６ｂの幅方向における一端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された第３延設部材２９ａと、上下方向に互いにずれて対向している。また、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離は、上述したように可変するが、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間が最大距離にあるときであっても、第１延設部材２８ａの先端部と第３延設部材２９ａの先端部とが互いに重なるように設けられている。これにより、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離が小さくなった場合であってもこれらが互いに干渉することなく、常に、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向の一端側では、第１延設部材２８ａおよび第３延設部材２９ａにおいてシールすることが可能となる。
【００３０】
同様に、ガスワイピングノズル２６ａの幅方向における他端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された第２延設部材２８ｂは、ガスワイピングノズル２６ｂの幅方向における他端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された第４延設部材２９ｂと、上下方向に互いにずれて対向している。上述したように、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離は可変するが、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間が最大距離にあるときであっても、第２延設部材２８ｂの先端部と第４延設部材２９ｂの先端部とが互いに重なるように設けられている。これにより、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離が小さくなった場合であってもこれらが互いに干渉することなく、常に、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向の他端側では、第２延設部材２８ｂおよび第４延設部材２９ｂにおいてシールすることが可能となる。
【００３１】
なお、延設部材２８，２９の上下方向の設置位置については、ガスワイピングノズル２６ａのノズル口の中心に対して±５０ｍｍの範囲内に設けることが好ましい。上限位置をノズル口＋５０ｍｍとするのは、＋５０ｍｍを超えるとガスワイピングにより発生したスプラッシュがワイピング後の鋼帯表面に付着するのを防止することが困難となるためであり、下限位置をノズル口−５０ｍｍとするのは、−５０ｍｍを下回るとスプラッシュがワイピング後の鋼帯表面に付着するのを防止することが困難になると共に、鋼帯エッジから飛散するスプラッシュが延設部材２８，２９に付着して成長するため、鋼板に接触したり、延設部材同士が干渉し動作不良を生じる恐れがあるためである。また、延設部材２８と延設部材２９との上下方向の隙間は可能な限り狭くすることが好ましい。さらに、第１延設部材２８ａまたは／および第２延設部材２８ｂのガスワイピングノズル２６ｂ側の先端部、並びに、第３延設部材２９ａまたは／および第４延設部材２９ｂのガスワイピング２６ａ側の先端部は、図３の紙面左右方向に傾斜を有するテーパ状に形成されていてもよい。
【００３２】
次に、ガスワイピング装置１００の動作について説明する。まず、図１に示したように、鋼帯３０が外部からメッキ浴槽１０内へスナウト１４を介して送入され、メッキ浴槽１０内の溶融金属１１の液体中に浸漬される。次に、鋼帯３０は、メインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂを介して箱状体２０の内部へ配送される。箱状体２０の内部へ配送されてきた鋼帯３０は、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過して、送出口２４（図２（ａ）参照）から箱状体２０外部へと送出される。そして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過する際に、管状部材２５ａ，２５ｂを介してガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂから噴出されるガスによって、鋼帯３０表面に付着した過剰分の溶融金属１１が除去され、溶融金属１１のメッキ層の厚みが所定厚みとなるように調整される。このとき、図３に示したように、箱状体２０内部（より詳しくはノズル面よりも下方）においてスプラッシュ４０が飛散する。そこで、ノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制する必要がある。
【００３３】
ところが、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂは、いずれも、図３の紙面上下左右に移動することから、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部においては、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間をシールすることは困難である。この点、本実施形態においては、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの一端側では第１延設部材２８ａおよび第３延設部材２９ａによりシールされ、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの他端側では第２延設部材２８ｂおよび第４延設部材２９ｂによりシールされるので、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの両端部から箱状体２０内部の上部空間５０に向けてのスプラッシュ４０の飛散ひいては回り込みを抑制することが可能となる。
【００３４】
とくに、本実施形態に係るガスワイピング装置１００では、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間がいずれの距離であっても（最大距離であっても最小距離であっても）、第１延設部材２８ａと第３延設部材２９ａとが互いに重なるとともに、第２延設部材２８ｂと第４延設部材２９ｂとが互いに重なるので、これらが互いに干渉することがなく、ひいては、ガスワイピングノズル２６ａまたは／およびガスワイピングノズルｂの平行移動が阻害されることもない。すなわち、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部は、これらのノズル間距離にかかわらず常にシールされて、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。
【００３５】
また、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間は、いずれも、蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂによって、箱状体２０内部の上部空間５０にスプラッシュ４０が飛散することが抑制される。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。なお、この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを防止する観点から、箱状体２０の幅方向（鋼帯３０の幅方向と同じ）の全域にわたって設けられていることが好ましい。
【００３６】
さらに、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間は、ガス（例えば窒素ガス）が噴出されているので、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。
【００３７】
＜実施例＞
溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を、図２（ｂ）に示すガスワイピング装置を用いて製造した。また、比較例として、図２（ｂ）から延設部材２８，２９を除いたガスワイピング装置を用いて溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を製造した。これらそれぞれの条件で製造しためっき鋼板について、Ｚｎ11Ｍｇ2系の相が晶出した斑点模様の単位面積あたりの発生個数の割合を表１に示す。なお、発生個数の割合は、比較例を１としている。この結果、本発明のガスワイピング装置を用いることで、スプラッシュによる斑点模様の発生を大幅に低減できることがわかる。
【００３８】
【表１】
【００３９】
以上説明したように、本実施形態のガスワイピング装置１００によれば、カーテンにより管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされるので、これらの間から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュの回り込みを防止できる。また、幅方向両端部におけるガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間からも、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置されるガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂを包囲する箱状体２０を設けた場合であっても、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯３０の表面に、スプラッシュが付着することをより抑制でき、スプラッシュ斑点模様の個数の増加を抑制することができる。
【００４０】
しかも、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとのノズル間距離がいずれであったとしても、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、ガスワイピングノズル２６ａおよび／またはガスワイピングノズル２６ｂの平行移動が阻害されることもない。
【００４１】
＜変形例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、上記実施形態において、延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂのそれぞれは板状部材からなるものであるが、該板状部材からなるものに限られず、棒状部材または筒状部材などであってもよく、少なくとも第１延設部材の先端部と第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも第２延設部材の先端部と第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置され、スプラッシュ付着を抑制できるものであれば、どのような形状の部材からなるものであってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂのそれぞれは、管状部材およびガスワイピングノズルに固定されたものであったが、この代わりに、取り外し自在な構成として、定期的に取り換えができるようにしておいてもよい。これにより、メンテナンスしやすいガスワイピング装置とすることができる。
【００４３】
また、上記実施形態においては、延設部材２８ａの先端部付近と延設部材２９ａの先端部付近とが、装置上下方向に重なるように配置されているとともに、延設部材２８ｂの先端部付近と延設部材２９ｂの先端部付近とが、装置上下方向に重なるように配置されている様子が示されている。しかしながら、少なくとも延設部材２８ａの先端部と延設部材２９ａの先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも延設部材２８ｂの先端部と延設部材２９ｂの先端部とが装置上下方向に重なるように配置されていればよく、図１〜図３に図示した位置関係に限られるものではない。ただし、延設部材２８ａの先端部付近と延設部材２９ａの先端部付近とが、装置上下方向に十分に重なるように配置されているとともに、延設部材２８ｂの先端部付近と延設部材２９ｂの先端部付近とが、装置上下方向に十分に重なるように配置されている場合の方が、鋼帯３０へのスプラッシュ付着をより抑制できることは言うまでもない。なお、ガスワイピングノズルの手入れ時の良好な作業性の確保、または／および、熱変形による接触等のトラブル発生の回避、といったことを実現するために、延設部材２８ａと延設部材２９ａとの間あるいは延設部材２８ｂと延設部材２９ｂとの間に間隔を設けることが必要である場合には、これら延設部材２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂの先端に、耐熱性に優れたシール材を設けることが効果的である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ メッキ浴槽
１１ 溶融金属
１２ メインローラー
１３ａ、１３ｂ サブローラー
１４ 送入口
２０ 箱状体
２１ 本体
２２、２３ 閉塞部
２４ 送出口
２５ａ、２５ｂ 管状部材
２６ａ、２６ｂ ガスワイピングノズル
２７ａ、２７ｂ 蛇腹状カーテン
２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ 延設部材
３０ 鋼帯
３１ シールカーテン
４０ スプラッシュ
５０ 上部空間
１００ ガスワイピング装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制するガスワイピング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着したメッキ厚みを制御するガスワイピング装置においては、鋼帯の表面肌の荒れ防止を目的として、シールボックスを設けたものが知られている。
【０００３】
この種のガスワイピング装置は、鋼帯およびガスを噴射するガスワイピングノズルをシールボックスにより包囲するとともに、シールボックス内の酸素濃度を規定値内（例えば１％以内）に制御することによって、鋼帯の表面肌の荒れを防止できる。ところが、シールボックスを設けたガスワイピング装置にあっては、シールボックスを設けないものと比較すると、鋼帯へのスプラッシュの付着が顕著なものとなり、その結果、スプラッシュ斑点模様の個数が増加してしまうといった問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に開示されているガスワイピング装置では、帯状体（鋼帯）およびガスワイピングノズルを包囲し、該帯状体の出口部を備えた囲繞体、該囲繞体内にあって、前記ガスワイピングノズルの少なくとも１の下端面に接して配置され、前記帯状体の走行する開口部を残して、該囲繞体を前記ガスワイピングノズルが配置された上部空間と下部空間とに分離、区画する、該帯状体を挟んで対向配置された一対のバッフル板、および、前記囲繞体の下部空間に連通し、吸引、排気手段に接続したワイピングガス排出口を備えることで、鋼帯へのスプラッシュの付着の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１９３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＡｌおよびＭｇがＺｎ中に適量含有されためっき浴を用いた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、他のＺｎ系めっき鋼板と比べて耐食性に優れるので、近年、建材、土木建築、住宅、電機などの産業分野における適用事例が増えている。
【０００７】
このような溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の工業的な製造にあたっては、得られる溶融めっき鋼板が優れた耐食性を有することはもとより、耐食性および表面外観が良好な帯成品を、高い生産性のもとで製造できることが要求される。
【０００８】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇの三元平衡状態図上では、Ａｌが約４重量％付近，Ｍｇが約３重量％近傍において、融点が最も低くなる三元共晶点（融点＝３４３℃）が見られる。しかし、この三元共晶点近傍の浴組成を採用した場合に、めっき層の組織中にＺｎ11Ｍｇ2系の相（Ａｌ／Ｚｎ／Ｚｎ11Ｍｇ2の三元共晶の素地自体、該素地中に〔Ａｌ初晶〕が混在してなるＺｎ11Ｍｇ2系の相、または／および該素地中に〔Ａｌ初晶〕と〔Ｚｎ単相〕とが混在してなるＺｎ11Ｍｇ2系の相）が局部的に晶出する現象が起きる。この局部的に晶出したＺｎ11Ｍｇ2系の相は、Ｚｎ2Ｍｇ系の相よりも変色しやすく、放置しておくと、この部分が非常に目立った色調となり、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の表面外観を著しく悪くする。また、このＺｎ11Ｍｇ2系の相が局部的に晶出した場合に、この晶出部分が優先的に腐食される現象も起きる。溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、その他のＺｎ系めっき鋼板と比較して、光沢感のある美麗な表面外観を有しているため、微細な斑点模様であっても目立ってしまい、製品価値を著しく低下させてしまう。
【０００９】
溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板におけるＺｎ11Ｍｇ2系の相の局部的な晶出は、めっき浴の浴温およびめっき後の冷却速度を適正範囲に制御することで防止できる（例えば特開平１０−２２６８６５）。しかし、本発明者らは、これらの条件を適正範囲に制御している場合であっても、シールボックス内でガスワイピングにより発生したスプラッシュが、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯に付着することで、Ｚｎ11Ｍｇ2系の相が晶出し斑点模様が発生すること、およびめっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯にスプラッシュが付着した場合には、再溶融するため斑点模様が発生しないことを知見した。
【００１０】
ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュの付着を抑制するには、ガスワイピングノズルのノズル面（互いに対向して配置されるガスワイピングノズルの先端部同士を結ぶ面）よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制することが必要である。ノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制するには、好ましくは、シールボックス内において、対向して配置されたガスワイピングノズル間を除く全ての部位をシールすることである。
【００１１】
しかしながら、この種のガスワイピング装置では、メッキ厚みを制御する制御方法の一つとして、互いに対向して配置されるガスワイピングノズルのノズル間距離を変更する手法が採られるので、ガスワイピングノズルの幅方向両端部においては、ノズル面よりも上方の鋼帯の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止することは困難を極める。上記特許文献１のガスワイピング装置においても、ガスワイピングノズルの幅方向両端部からノズル面の上方に向けてスプラッシュが回り込んでくるので、この回り込みによる帯状体（鋼帯）へのスプラッシュ付着を抑制することができないのが実情である。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、鋼帯およびガスワイピングノズルを包囲する箱状体を備えたガスワイピング装置にあって、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制することが可能なガスワイピング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明のガスワイピング装置は、溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去するために前記鋼帯を挟んで対向配置されている第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、を備えるガスワイピング装置であって、前記第１のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第１延設部材と、前記第１のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第２延設部材と、前記第２のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第３延設部材と、前記第２のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第４延設部材と、をさらに備え、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているものである。
【００１４】
上記（１）の構成のガスワイピング装置によれば、第１の仕切り部材により第１の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされるとともに、第２の仕切り部材により第２の管状部材の外壁と箱状体の内壁との間がシールされる。すなわち、第１のガスワイピングノズルの先端部と第２のガスワイピングノズルの先端部とを結ぶノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて、第１の管状部材と箱状体の内壁との間または第２の管状部材と箱状体の内壁との間からのスプラッシュの回り込みを防止できる。また、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部における第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間からも、上記のノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。つまり、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置される第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルを包囲する箱状体を設けた場合であっても、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯表面に、スプラッシュが付着することをより抑制できる。
【００１５】
（２）上記構成のガスワイピング装置において、前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間が前記所定の範囲内における最大距離にあるときであっても、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記（２）の構成のガスワイピング装置によれば、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとの間が最大距離にあるときであっても、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部において、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、第１のガスワイピングノズルおよび第２のガスワイピングノズルのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動しうるなかであっても、第１延設部材と第３延設部とが常に干渉することなく且つ第２延設部材と第４延設部とが常に干渉することがないので、第１のガスワイピングノズルまたは／および第２のガスワイピングノズルの平行移動が阻害されることもない。これにより、第１のガスワイピングノズルと第２のガスワイピングノズルとのノズル間距離にかかわらず、常に、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
溶融金属に浸漬された鋼帯にガスを吹き付けて鋼帯に付着しためっき厚みを制御するガスワイピング装置として本発明の装置を用いることで、ガスワイピングノズルの出側へのスプラッシュの回り込みを防ぎ、ガスワイピング後の鋼帯へのスプラッシュ付着を抑制できるため、スプラッシュ付着による表面外観の欠陥を大幅に低減することができる。特に、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の場合、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング後の鋼帯にスプラッシュが付着することでＺｎ11Ｍｇ2系の相が晶出して斑点模様が発生するという問題があるが、本発明のガスワイピング装置により、斑点模様の発生や耐食性の低下を確実に抑制できるようになる。また、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板における斑点模様の発生は、めっき金属が未凝固状態であるガスワイピング前の鋼帯においては、スプラッシュが付着しても再溶融し斑点模様が発生しないため、先行技術文献（特開昭６２−１９３６７１）などのように、ガスワイピングノズルの下方である下部空間にスプラッシュ含有ガスの吸引、排気手段や、誘導するための案内板を設ける必要がない。したがって、本発明のガスワイピング装置は、簡易な構造とすることができ、シールガス使用量が増大することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るガスワイピング装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）が図１に示したガスワイピング装置における箱状体の斜視図、（ｂ）が（ａ）に示した箱状体の内部構造を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示したガスワイピング装置における箱状体の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るガスワイピング装置について説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係るガスワイピング装置１００は、溶融金属１１が貯留されているメッキ浴槽１０の上部に配置されており、メッキ浴槽１０上部に載置された箱状体２０を備えているものである。
【００２１】
メッキ浴槽１０の内部には、鋼帯３０をメッキ浴槽１０の上部へ配送または支持するためのメインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂと、鋼帯３０を外部（例えば炉）からメッキ浴槽１０内へ送入するためのスナウト１４と、が設けられている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、箱状体２０は、略筒状の本体２１と、本体２１の幅方向の両端部を閉塞するように設けられた閉塞部２２，２３と、溶融金属が表面にメッキされた鋼帯３０を箱状体２０内部から外部へと送出するための送出口２４とを有する。箱状体２０には、シールカーテン３１が設けられている。このシールカーテン３１はめっき鋼帯製造時には閉じて気密性を確保し、シールボックス内のドロスを排出する際に開口するものである。
【００２３】
また、図１および図２（ｂ）に示すように、ガスワイピング装置１００は、箱状体２０の内部に、鋼帯３０の幅方向に沿って設けられた管状部材２５ａ，２５ｂと、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれに鋼帯３０を挟むように対向して設けられたガスワイピングノズル（第１のガスワイピングノズル２６ａ、第２のガスワイピングノズル２６ｂ）と、管状部材２５ａ，２５ｂのそれぞれの外壁に一端が固定され、他端が箱状体２０の内壁に固定されている蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂと、ガスワイピングノズル２６ａの両端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された延設部材（第１延設部材２８ａ、第２延設部材２８ｂ）と、ガスワイピングノズル２６ｂの両端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された延設部材（第３延設部材２９ａ、第４延設部材２９ｂ）とを備える。
【００２４】
管状部材２５ａ，２５ｂは、管状部材２５ａ，２５ｂそれぞれの外部から内部にガスを送り込むためのガス管（図示せず）に接続されている。なお、ガス管が図３紙面の上下左右方向に移動することができるように、閉塞部２２，２３は蛇腹構造とされている。
【００２５】
ガスワイピングノズル２６ａは、管状部材２５ａの内部と連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ａ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ａの先端から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。同様に、管状部材２５ｂとガスワイピングノズル２６ｂとは連通しており、外部から上記ガス管（図示せず）を介して管状部材２５ｂ内部に送られてきたガスが、ガスワイピングノズル２６ｂの先端から鋼帯３０の表面に向けて噴出するように構成されている。
【００２６】
なお、図３の管状部材２５ａ付近に示すように、管状部材２５ａは図３紙面の上下左右方向に移動することが可能に構成されており、例えば、ガスワイピングノズル２６ａをガスワイピングノズル２６ｂに対して略平行に移動することが可能な構成となっている。そして、鋼帯３０に付着した溶融金属によるメッキ厚みを制御する手法の一つとして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間隔が調整される。また、図示していないが、管状部材２５ｂにおいても、管状部材２５ａと同様に、図３紙面の上下左右方向に移動することが可能な構成となっている。そして、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂの両方または片方を、図３紙面の左右方向に移動させることによって、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離を、所定の範囲内で変更させることができるようになっている。
【００２７】
仕切り部材である蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、伸縮自在な耐熱性材料からなるものであり、金属性の部材であってもよいし、不織布のようなものであってもよい。この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂにより、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされる。仕切り部材としては、蛇腹状カーテンの他に、例えば、管状部材２５の外壁に固定された仕切り板と、箱状体２０の内壁に固定された仕切り板とが上下方向に重なるように配置されていてもよい。
【００２８】
延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは耐熱性の板状部材であり、図１〜図３に示すように、一端部は管状部材に接続固定されている。
【００２９】
ガスワイピングノズル２６ａの幅方向における一端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された第１延設部材２８ａは、ガスワイピングノズル２６ｂの幅方向における一端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された第３延設部材２９ａと、上下方向に互いにずれて対向している。また、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離は、上述したように可変するが、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間が最大距離にあるときであっても、第１延設部材２８ａの先端部と第３延設部材２９ａの先端部とが互いに重なるように設けられている。これにより、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離が小さくなった場合であってもこれらが互いに干渉することなく、常に、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向の一端側では、第１延設部材２８ａおよび第３延設部材２９ａにおいてシールすることが可能となる。
【００３０】
同様に、ガスワイピングノズル２６ａの幅方向における他端においてガスワイピングノズル２６ｂ方向に向かって延設された第２延設部材２８ｂは、ガスワイピングノズル２６ｂの幅方向における他端においてガスワイピングノズル２６ａ方向に向かって延設された第４延設部材２９ｂと、上下方向に互いにずれて対向している。上述したように、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離は可変するが、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間が最大距離にあるときであっても、第２延設部材２８ｂの先端部と第４延設部材２９ｂの先端部とが互いに重なるように設けられている。これにより、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間の距離が小さくなった場合であってもこれらが互いに干渉することなく、常に、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向の他端側では、第２延設部材２８ｂおよび第４延設部材２９ｂにおいてシールすることが可能となる。
【００３１】
なお、延設部材２８，２９の上下方向の設置位置については、ガスワイピングノズル２６ａのノズル口の中心に対して±５０ｍｍの範囲内に設けることが好ましい。上限位置をノズル口＋５０ｍｍとするのは、＋５０ｍｍを超えるとガスワイピングにより発生したスプラッシュがワイピング後の鋼帯表面に付着するのを防止することが困難となるためであり、下限位置をノズル口−５０ｍｍとするのは、−５０ｍｍを下回るとスプラッシュがワイピング後の鋼帯表面に付着するのを防止することが困難になると共に、鋼帯エッジから飛散するスプラッシュが延設部材２８，２９に付着して成長するため、鋼板に接触したり、延設部材同士が干渉し動作不良を生じる恐れがあるためである。また、延設部材２８と延設部材２９との上下方向の隙間は可能な限り狭くすることが好ましい。さらに、第１延設部材２８ａまたは／および第２延設部材２８ｂのガスワイピングノズル２６ｂ側の先端部、並びに、第３延設部材２９ａまたは／および第４延設部材２９ｂのガスワイピング２６ａ側の先端部は、図３の紙面左右方向に傾斜を有するテーパ状に形成されていてもよい。
【００３２】
次に、ガスワイピング装置１００の動作について説明する。まず、図１に示したように、鋼帯３０が外部からメッキ浴槽１０内へスナウト１４を介して送入され、メッキ浴槽１０内の溶融金属１１の液体中に浸漬される。次に、鋼帯３０は、メインローラー１２およびサブローラー１３ａ，１３ｂを介して箱状体２０の内部へ配送される。箱状体２０の内部へ配送されてきた鋼帯３０は、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過して、送出口２４（図２（ａ）参照）から箱状体２０外部へと送出される。そして、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間を通過する際に、管状部材２５ａ，２５ｂを介してガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂから噴出されるガスによって、鋼帯３０表面に付着した過剰分の溶融金属１１が除去され、溶融金属１１のメッキ層の厚みが所定厚みとなるように調整される。このとき、図３に示したように、箱状体２０内部（より詳しくはノズル面よりも下方）においてスプラッシュ４０が飛散する。そこで、ノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを抑制する必要がある。
【００３３】
ところが、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂは、いずれも、図３の紙面上下左右に移動することから、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部においては、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間をシールすることは困難である。この点、本実施形態においては、上述したように、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの一端側では第１延設部材２８ａおよび第３延設部材２９ａによりシールされ、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの他端側では第２延設部材２８ｂおよび第４延設部材２９ｂによりシールされるので、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの両端部から箱状体２０内部の上部空間５０に向けてのスプラッシュ４０の飛散ひいては回り込みを抑制することが可能となる。
【００３４】
とくに、本実施形態に係るガスワイピング装置１００では、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間がいずれの距離であっても（最大距離であっても最小距離であっても）、第１延設部材２８ａと第３延設部材２９ａとが互いに重なるとともに、第２延設部材２８ｂと第４延設部材２９ｂとが互いに重なるので、これらが互いに干渉することがなく、ひいては、ガスワイピングノズル２６ａまたは／およびガスワイピングノズルｂの平行移動が阻害されることもない。すなわち、ガスワイピングノズル２６ａ，２６ｂの幅方向両端部は、これらのノズル間距離にかかわらず常にシールされて、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。
【００３５】
また、管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間は、いずれも、蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂによって、箱状体２０内部の上部空間５０にスプラッシュ４０が飛散することが抑制される。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。なお、この蛇腹状カーテン２７ａ，２７ｂは、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュが回り込むことを防止する観点から、箱状体２０の幅方向（鋼帯３０の幅方向と同じ）の全域にわたって設けられていることが好ましい。
【００３６】
さらに、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間は、ガス（例えば窒素ガス）が噴出されているので、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュがノズル面よりも上方の鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを抑制することができる。
【００３７】
＜実施例＞
溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を、図２（ｂ）に示すガスワイピング装置を用いて製造した。また、比較例として、図２（ｂ）から延設部材２８，２９を除いたガスワイピング装置を用いて溶融Ｚｎー６質量％Ａｌ−２．９質量％Ｍｇ系めっき鋼板を製造した。これらそれぞれの条件で製造しためっき鋼板について、Ｚｎ11Ｍｇ2系の相が晶出した斑点模様の単位面積あたりの発生個数の割合を表１に示す。なお、発生個数の割合は、比較例を１としている。この結果、本発明のガスワイピング装置を用いることで、スプラッシュによる斑点模様の発生を大幅に低減できることがわかる。
【００３８】
【表１】
【００３９】
以上説明したように、本実施形態のガスワイピング装置１００によれば、カーテンにより管状部材２５ａと箱状体２０の内壁（管状部材２５ａ側の内壁）との間、および、管状部材２５ｂと箱状体２０の内壁（管状部材２５ｂ側の内壁）との間がシールされるので、これらの間から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてスプラッシュの回り込みを防止できる。また、幅方向両端部におけるガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとの間からも、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けてのスプラッシュの回り込みを防止できる。これにより、ノズル面よりも下方において発生したスプラッシュが、互いに対向して配置されるガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂのノズル幅を除く領域から、ノズル面よりも上方における鋼帯３０の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。したがって、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂを包囲する箱状体２０を設けた場合であっても、ガスワイピングノズル２６ａおよびガスワイピングノズル２６ｂによって過剰な溶融金属を除去した後の鋼帯３０の表面に、スプラッシュが付着することをより抑制でき、スプラッシュ斑点模様の個数の増加を抑制することができる。
【００４０】
しかも、ガスワイピングノズル２６ａとガスワイピングノズル２６ｂとのノズル間距離がいずれであったとしても、ノズル面よりも上方における鋼帯の通り道に向けて回り込むことを防止することが可能となる。とくに、ガスワイピングノズル２６ａおよび／またはガスワイピングノズル２６ｂの平行移動が阻害されることもない。
【００４１】
＜変形例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、上記実施形態において、延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂのそれぞれは板状部材からなるものであるが、該板状部材からなるものに限られず、棒状部材または筒状部材などであってもよく、少なくとも第１延設部材の先端部と第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも第２延設部材の先端部と第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置され、スプラッシュ付着を抑制できるものであれば、どのような形状の部材からなるものであってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、延設部材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂのそれぞれは、管状部材およびガスワイピングノズルに固定されたものであったが、この代わりに、取り外し自在な構成として、定期的に取り換えができるようにしておいてもよい。これにより、メンテナンスしやすいガスワイピング装置とすることができる。
【００４３】
また、上記実施形態においては、延設部材２８ａの先端部付近と延設部材２９ａの先端部付近とが、装置上下方向に重なるように配置されているとともに、延設部材２８ｂの先端部付近と延設部材２９ｂの先端部付近とが、装置上下方向に重なるように配置されている様子が示されている。しかしながら、少なくとも延設部材２８ａの先端部と延設部材２９ａの先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも延設部材２８ｂの先端部と延設部材２９ｂの先端部とが装置上下方向に重なるように配置されていればよく、図１〜図３に図示した位置関係に限られるものではない。ただし、延設部材２８ａの先端部付近と延設部材２９ａの先端部付近とが、装置上下方向に十分に重なるように配置されているとともに、延設部材２８ｂの先端部付近と延設部材２９ｂの先端部付近とが、装置上下方向に十分に重なるように配置されている場合の方が、鋼帯３０へのスプラッシュ付着をより抑制できることは言うまでもない。なお、ガスワイピングノズルの手入れ時の良好な作業性の確保、または／および、熱変形による接触等のトラブル発生の回避、といったことを実現するために、延設部材２８ａと延設部材２９ａとの間あるいは延設部材２８ｂと延設部材２９ｂとの間に間隔を設けることが必要である場合には、これら延設部材２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂの先端に、耐熱性に優れたシール材を設けることが効果的である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ メッキ浴槽
１１ 溶融金属
１２ メインローラー
１３ａ、１３ｂ サブローラー
１４ 送入口
２０ 箱状体
２１ 本体
２２、２３ 閉塞部
２４ 送出口
２５ａ、２５ｂ 管状部材
２６ａ、２６ｂ ガスワイピングノズル
２７ａ、２７ｂ 蛇腹状カーテン
２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ 延設部材
３０ 鋼帯
３１ シールカーテン
４０ スプラッシュ
５０ 上部空間
１００ ガスワイピング装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去するために前記鋼帯を挟んで対向配置されている第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、
前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、
前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、
前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、
を備えるガスワイピング装置であって、
前記第１のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第１延設部材と、
前記第１のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第２延設部材と、
前記第２のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第３延設部材と、
前記第２のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第４延設部材と、
をさらに備え、
少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されている
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、
前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間が前記所定の範囲内における最大距離にあるときであっても、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のガスワイピング装置。
【請求項１】
溶融金属メッキ浴から引き上げられる鋼帯の表面に付着した過剰溶融金属を除去するために前記鋼帯を挟んで対向配置されている第１ガスワイピングノズルおよび第２ガスワイピングノズルと、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第１のワイピングノズルに接続されている第１の管状部材と、
前記鋼帯の幅方向に沿って設けられ、前記第２のワイピングノズルに接続されている第２の管状部材と、
前記第１のガスワイピングノズル、前記第２のガスワイピングノズル、前記第１の管状部材および前記第２の管状部材を包囲する箱状体と、
前記第１の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第１の仕切り部材と、
前記第２の管状部材の外壁に一端が固定され、他端が前記箱状体の内壁に固定されている第２の仕切り部材と、
を備えるガスワイピング装置であって、
前記第１のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第１延設部材と、
前記第１のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第２のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第２延設部材と、
前記第２のガスワイピングノズルの幅方向一端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第３延設部材と、
前記第２のガスワイピングノズルの幅方向他端部から前記第１のガスワイピングノズルの方向に向かって延設されている第４延設部材と、
をさらに備え、
少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されている
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
前記第１のガスワイピングノズルおよび前記第２のガスワイピングノズルは、互いの距離が所定の範囲内で変更可能となるように、これらのうち少なくともいずれか一方が他方に対して平行移動可能であって、
前記第１のガスワイピングノズルと前記第２のガスワイピングノズルとの間が前記所定の範囲内における最大距離にあるときであっても、少なくとも前記第１延設部材の先端部と前記第３延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されているとともに、少なくとも前記第２延設部材の先端部と前記第４延設部材の先端部とが装置上下方向に重なるように配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のガスワイピング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１０７３２１（Ｐ２０１２−１０７３２１Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６２９２（Ｐ２０１１−２２６２９２）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
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