溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，及び溶融メッキライン設備
【課題】鋼板をＮｉプレメッキするための前処理として，鋼板表面に付着した防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去することが可能な溶融メッキ鋼板の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の溶融メッキ鋼板の製造方法は，鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；を含むことを特徴とする。上記洗浄工程では，電解洗浄工程を行わなくても，鋼板に付着している水溶性の防錆剤を，Ｎｉプレメッキを行うに際して必要十分に除去できるとともに，洗浄処理を効率化できる。
【解決手段】本発明の溶融メッキ鋼板の製造方法は，鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；を含むことを特徴とする。上記洗浄工程では，電解洗浄工程を行わなくても，鋼板に付着している水溶性の防錆剤を，Ｎｉプレメッキを行うに際して必要十分に除去できるとともに，洗浄処理を効率化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，溶融メッキライン設備に関し，特に，Ｎｉプレメッキの前処理として好適な洗浄を行う溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，及び溶融メッキライン設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融メッキ鋼板の製造ラインにおいては，溶融メッキされる鋼板の濡れ性を向上させるため，焼鈍された鋼板に対して電気Ｎｉメッキによるプレメッキ（以下，「Ｎｉプレメッキ」という。）を施した後に，メッキ浴で溶融亜鉛メッキするプロセスが知られている。このようなプロセスにおいては，これらのメッキ処理を施す前に，焼鈍後の鋼板を一時的に保管する必要がある場合がある。この保管の目的としては，定期修理，保守作業等により焼鈍装置が停止する場合でも，溶融メッキラインに鋼板を継続的に供給する目的や，溶融メッキラインにおける通板効率の向上のため，通板前に鋼板サイズを選択調整する目的，などが挙げられる。
【０００３】
ところが，焼鈍したままの鋼板は酸化して錆やすいという問題がある。一説では，鋼板を酸化させないためには，鋼板を焼鈍してから例えば８時間以内程度で，溶融メッキラインに通板することが適切であるとされている。しかし，焼鈍された鋼板を短期間だけ保管して，溶融メッキラインに通板させるのは，製造スケジュール上，困難である場合が多く，焼鈍後の鋼板をある程度長期間にわたり保管することが要求される。
【０００４】
そこで，従来では，焼鈍後の鋼板を所定期間保管して電気メッキラインに通板させる場合には，焼鈍後に調質圧延を行い，この際に用いる調質圧延液中に防錆剤を含ませたり，或いは，調質圧延後の鋼板に防錆剤を塗布したりすることによって，保管される鋼板の酸化を防止することが行われていた。
【０００５】
しかし，従来から，電気亜鉛メッキ鋼板を製造する際に，上記のように焼鈍後に鋼板表面に塗布された防錆剤が残留していると，電気亜鉛メッキ時にメッキ付着にムラが生じてしまうことが知られている（特許文献１参照）。このため，従来の電気メッキラインでは，メッキ前処理として，アルカリ液のスプレー，電解脱脂槽，ブラシスクラバーなどを用いて，鋼板表面に付着した防錆剤を洗浄・除去する処理が行われていた。特に，特許文献１には，電気亜鉛メッキ前の洗浄処理として，電解洗浄工程において，アルカリ液中で鋼板の極性を切り替えつつ，最後にカソードになるように電解して，洗浄効果を向上させる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４１８７号公報
【特許文献３】特公昭４６−１９２８２号公報
【特許文献４】特許第２７２５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで，溶融メッキラインにおいて，Ｎｉプレメッキを行う場合，その機能を発揮するためには，一般的な電気メッキのメッキ付着量（電気亜鉛メッキの場合には，例えば約３０ｇ／ｍ２）と比べて，Ｎｉメッキ付着量を少なくしなければならない（例えば約０．２ｇ〜０．８ｇ／ｍ２）。従って，Ｎｉプレメッキでは，従来の電気メッキに比べて，メッキ付着量を厳密に管理する必要があり，このためには，メッキ処理前に，鋼板表面に付着した防錆剤を好適に洗浄しておく必要がある。
【０００８】
しかしながら，従来では，電気亜鉛メッキ前の洗浄方法については，上述したようにある程度の知見はあったが，Ｎｉプレメッキ前の洗浄方法については，如何にすれば鋼板に付着した防錆剤を効率的かつ必要十分に洗浄できるかについて，十分な知見がなかった。
【０００９】
例えば，特許文献２には，［００４３］段落に，アルカリ水溶液等による洗浄後に，鋼板表面にＮｉメッキして溶融亜鉛メッキすることが記載されているが，［実施例］では，Ｎｉメッキ後にＮａＯＨ水溶液で洗浄するとも記載されており，Ｎｉプレメッキの前処理として適した洗浄方法については開示されていない。
【００１０】
また，特許文献３には，実施例１に，焼鈍鋼板をソーダ溶液による電解，水洗，酸洗によって洗浄する前処理を行った後に，鋼板表面にＮｉを析出させることが記載されているが，実施例２には，実施例１の前処理をしなくても同じ効果を示したことが記載されており，洗浄処理の効果が定かではない。
【００１１】
さらに，特許文献４には，［００１９］，［実施例］に，焼鈍工程前に鋼板を通常のアルカリ脱脂により洗浄することが記載されているが，防錆剤除去との関連については何ら記載されていない。
【００１２】
以上のように，従来では，溶融メッキのためのＮｉプレメッキ前に，鋼板から防錆剤を洗浄・除去する手法に関して，十分な知見はなかった。上述したように，防錆剤の洗浄・除去が不十分であると，付着量の少ないＮｉメッキにムラが生じるという問題があり，一方，必要以上に洗浄し過ぎると，洗浄設備がオーバースペックになって設備コスト，製造コストが高価となり，非効率的であるという問題がある。従って，Ｎｉプレメッキ前の洗浄処理において，鋼板表面に付着している防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去できる手法が希求されていた。
【００１３】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，鋼板をＮｉプレメッキするための前処理として，鋼板表面に付着した防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去することが可能な，新規かつ改良された溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，及び溶融メッキライン設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するべく，本願発明者らは，溶融メッキ前にＮｉプレメッキを行う場合の前処理洗浄工程の洗浄効果について，鋭意研究した。
【００１５】
この結果，水溶性の防錆剤を使用すれば，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄工程において，従来から電気メッキラインの洗浄に用いられている電解洗浄工程を省略できることを見出した。即ち，水溶性の防錆剤を使用して，調質圧延率を調整すれば，電解洗浄を行わずともアルカリ液を用いて洗浄するだけで，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を，Ｎｉプレメッキ時にムラが生じない程度まで必要十分に除去できることを見出した。これは，Ｎｉは析出過電圧が高いため，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板表面においてＮｉが析出すると同時に水素の発生も起こりやすいので，この水素ガス発生が，鋼板表面に残存している防錆剤の除去作用を発揮することに起因すると考えられる。
【００１６】
さらに，従来の前処理洗浄で用いられている電解洗浄を行うと，洗浄液中に例えばＦｅ−ＯＨが溶け出したり，他の金属不純物が混入したりして，金属不純物イオンが表面に付着・析出してしまうことがあり，却って，Ｎｉプレメッキに悪影響を及ぼすことがあることも判明した。即ち，Ｎｉプレメッキは，付着量が例えば０．２〜０．８ｍｇ／ｃｍ２と非常に少なく，かつ，均一にメッキされる必要があるので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出は，極力避ける必要がある。このような観点からも，洗浄工程で，金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出しないようにするために，電解洗浄を省略することが好適であるという結論に達した。そこで，このような知見を基に，本願発明者らは，以下のような発明に想到した。
【００１７】
即ち，上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；を含むことを特徴とする，溶融メッキ鋼板の製造方法が提供される。
【００１８】
かかる製造方法によれば，焼鈍後の鋼板をＮｉプレメッキした上で溶融メッキして溶融メッキ鋼板を製造するに際し，焼鈍後でメッキ処理前の鋼板の保管中に錆が生じることを防止するため，焼鈍後の鋼板に水溶性の防錆剤を塗布するとともに，Ｎｉプレメッキ工程の前処理として，当該防錆剤が付着した鋼板を，電解洗浄を行うことなくアルカリ洗浄することを特徴としている。このようにアルカリ洗浄された鋼板は，水溶性の防錆剤が好適に除去されるので，電解洗浄を行った場合と同程度の濡れ性を発揮でき，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。さらに，洗浄後の鋼板表面に残留した防錆剤は，電気Ｎｉメッキを行うＮｉプレメッキ工程において，Ｎｉ析出と同時に発生した水素ガスによって，鋼板表面から剥離されて除去される。このように，Ｎｉプレメッキを行う場合には，従来の電気亜鉛メッキを行う場合と比べて，鋼板表面に防錆剤が多少残存していたとしても，Ｎｉメッキ時に，水素ガスの作用により防錆剤を除去することが可能である。よって，上記のような電解洗浄を行わない洗浄手方法であっても，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄として必要十分かつ効率的に，鋼板表面の防錆剤を洗浄・除去できる。
【００１９】
また，電解洗浄を省略できるので，電解洗浄設備が不要であり，設備コスト，製造コストの低減にも寄与する。さらに，電解洗浄を行うことにより鋼板表面に金属不純物イオンが付着・析出してしまうことを防止できるので，厳密なメッキ付着量が要求されるＮｉメッキにおける，ムラの発生をさらに抑制できる。
【００２０】
また，上記洗浄工程は，防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄工程と；スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄工程と；を含むようにしてもよい。このように，スプレー洗浄とブラシ洗浄を行うことにより，電解洗浄を行わなくても，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を必要十分に除去して，鋼板表面の濡れ性を向上させ，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。
【００２１】
また，上記洗浄工程では，電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，電解洗浄を行わないようにしてもよい。これにより，Ｎｉプレメッキ時におけるムラの発生を防止できる。
【００２２】
また，上記洗浄工程では，鋼板表面における防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄してもよい。これによって，Ｎｉプレメッキ工程において，鋼板表面に残留した防錆剤によってムラが生じない程度にまで，防錆剤を洗浄・除去できる。
【００２３】
また，上記焼鈍工程後に，調質圧延液を用いて焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程を含み，防錆剤塗布工程は，調質圧延工程において，調質圧延液に水溶性の防錆剤を含ませることにより実行されてもよい。これにより，焼鈍後の鋼板に対して，調質圧延工程中に防錆剤を塗布することができ，防錆剤塗布工程を別途に設ける必要がないので，製造工程が効率的となる。
【００２４】
また，調質圧延工程における調質圧延率は，０％以上，０．４％以下であるようにしてもよい。これにより，洗浄工程で，鋼板表面の防錆剤を好適に除去できるようになる。つまり，本願発明者らは，鋭意研究して，防錆剤を含む水性の調質圧延液を用いて調質圧延すると，調質圧延中に防錆剤が鋼板表面の微細な凹凸に押し込まれて取れ難くなってしまい，この結果，Ｎｉプレメッキ前の洗浄工程において，防錆剤の均一除去が困難になる場合があることを見出した。そこで，かかる問題を解決する手法として，調質圧延工程における調質圧延率を０．４％以下に制限する手法に想到した。これにより，調質圧延時に防錆剤が鋼板表面に押し込まれることを抑制できるので，洗浄工程において，防錆剤を容易かつ均一に除去することができるようになる。
【００２５】
また，上記水溶性の防錆剤を含まない調質圧延液を用いて，焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程をさらに含み，上記防錆剤塗布工程では，調質圧延後の鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布するようにしてもよい。これにより，調質圧延工程とは別途に，防錆剤塗布専用の工程で，水溶性の防錆剤を塗布するので，上述したように調質圧延により防錆剤が鋼板表面に押し込まれてしまうという問題がない。従って，洗浄工程において，防錆剤を容易かつ均一に除去することができる。
【００２６】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板に対して，電気ＮｉメッキによるＮｉプレメッキ，及び溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬する溶融メッキを施すための前処理として，防錆剤が塗布された鋼板を洗浄する前処理洗浄装置が提供される。この前処理洗浄装置は，防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄することを特徴とする。
【００２７】
かかる構成の前処理洗浄装置は，上記溶融メッキ鋼板の製造方法の洗浄工程に，好適に適用可能である。この前処理洗浄装置は，電解洗浄を行わなくても，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄としては必要十分に防錆剤を除去できるので，洗浄処理を効率化できる。さらに，電解洗浄装置を設置しなくて済むので，オーバースペックを回避でき，設備コストを安価にすることができる。
【００２８】
また，上記前処理洗浄装置は，防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄装置と；スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄装置と；を備えるようにしてもよい。このようにスプレー洗浄とブラシ洗浄を行うことにより，電解洗浄を行わなくても，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を必要十分に除去して，鋼板表面の濡れ性を向上させ，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。
【００２９】
また，上記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，電解洗浄を行わないようにしてもよい。これにより，Ｎｉプレメッキ時におけるムラの発生を防止できる。
【００３０】
また，鋼板表面における防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄するようにしてもよい。これによって，Ｎｉプレメッキ工程において，残留した防錆剤によってムラが生じない程度にまで，防錆剤を洗浄・除去できる。
【００３１】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，上述した前処理洗浄装置と；前処理洗浄装置によって洗浄された鋼板を電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ装置と；Ｎｉプレメッキされた鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ装置と；を備えることを特徴とする，溶融メッキライン設備が提供される。かかる構成の溶融メッキライン設備は，上述したような溶融メッキ鋼板の製造方法に好適に適用可能である。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によれば，鋼板をＮｉプレメッキするための前処理として，鋼板表面に付着した防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３４】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法，およびこれに用いる溶融メッキ鋼板の製造設備について説明する。
【００３５】
まず，図１に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１の概略を示す模式図である。
【００３６】
溶融メッキ鋼板の製造設備１は，例えば，冷延・焼鈍棟１０と，第１精整棟１１と，第２精整棟１２と，倉庫１３と，溶融メッキ棟１４を備えている。冷延・焼鈍棟１０，第１精整棟１１，第２精整棟１２及び倉庫１３は，Ｘ方向正方向（図１の右方向）に向けて順に直線状に設置されている。溶融メッキ棟１４は，第２精整棟１２のＹ方向正方向（図１の下方向）側に設置されている。第２精整棟１２と溶融メッキ棟１４は，搬送通路１５によって接続されている。
【００３７】
冷延・焼鈍棟１０には，鋼帯状の鋼板の冷延と焼鈍を連続的に行う冷延・焼鈍ライン設備２０が形成されている。冷延・焼鈍ライン設備２０は，Ｘ方向負方向側（図１の左方向側）から第１精整棟１１側に向けて鋼板が移送されるように形成されている。冷延・焼鈍ライン設備２０の出側は，例えば第１精整棟１１内に設置されている。
【００３８】
例えば第１精整棟１１から第２精整棟１２にかけて，コイル状の鋼板を移送する中継ラインＡが形成されている。中継ラインＡは，例えばローラコンベアにより構成されている。中継ラインＡの入側は，第１精整棟１１内の冷延・焼鈍ライン設備２０の出側に並設されている。中継ラインＡは，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側の鋼板を，Ｘ方向正方向側に向けて第２精整棟１２内まで移送できる。
【００３９】
例えば第２精整棟１２から倉庫１３にかけて，コイル状の鋼板を搬送し梱包する梱包ライン設備２１が形成されている。梱包ライン設備２１の入側は，第２精整棟１２内に設置され，中継ラインＡの出側に接続されている。梱包ライン設備２１は，例えばローラコンベアにより形成され，コイル状の鋼板をＸ方向正方向側に向かって移送でき，倉庫１３内の梱包ライン設備２１上の梱包機（図示せず。）により鋼板を梱包できる。
【００４０】
溶融メッキ棟１４には，鋼帯状の鋼板にメッキ処理を施す溶融メッキライン設備２２が形成されている。溶融メッキライン設備２２は，例えば長手方向がＸ方向に向くように形成されている。つまり溶融メッキライン設備２２は，冷延・焼鈍ライン設備２０と梱包ライン設備２１に平行に形成されている。
【００４１】
例えば第１精整棟１１には，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側と中継ラインＡの入側の上方をＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３０が設けられている。このクレーン３０により，冷延・焼鈍ライン設備２０において冷延・焼鈍が終了した鋼板のコイルを中継ラインＡの入側に搬送できる。
【００４２】
第２精整棟１２には，コイル状の複数の鋼板を一時的に収容して保管できる保管部３１が設けられている。保管部３１は，例えば梱包ライン設備２１及び中継ラインＡと，搬送通路１５との間に配置されている。第２精整棟１２内には，例えば梱包ライン設備２１，中継ラインＡ及び保管部３１の上方をＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３２が設けられている。このクレーン３２によって，中継ラインＡ上の鋼板を保管部３１に搬送して保管できる。また，クレーン３２によって，保管部３１の鋼板を梱包ライン設備２１上に搬送できる。なお，梱包ライン設備２１と中継ラインＡとの連結部には，中継ラインＡとクレーン３２との間と，梱包ライン設備２１とクレーン３２との間の鋼板の移送を行う移載機が設けられていてもよい。
【００４３】
例えば搬送通路１５には，保管部３１の上方から搬送通路１５内にわたりＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３３が設けられている。また，搬送通路１５には，コイル状の鋼板を搬送する搬送装置である複数の台車３４が設けられている。第２精整棟１２の保管部３１の鋼板をクレーン３３によって搬送通路１５内に搬送し，その搬送通路１５の鋼板を台車３４によって溶融メッキ棟１４の溶融メッキライン設備２２の入側まで搬送できる。また，溶融メッキライン設備２２の出側の鋼板を台車３４により搬送通路１５内に搬送し，当該鋼板をクレーン３３により保管部３１まで搬送できる。
【００４４】
このように，例えばクレーン３０，中継ラインＡ，クレーン３２，３３及び台車３４によって，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側から溶融メッキライン設備２２に鋼板を搬送する。また，台車３４及びクレーン３３，３２によって，溶融メッキライン設備２２から梱包ライン設備２１に鋼板を搬送する。
【００４５】
また，第２精整棟１２から第１精整棟１１にわたり，例えば鋼板の幅方向の長さを調整する精整ライン３６が配置されている。この精整ライン３６は，例えば入側がクレーン３２の移動範囲内に設けられており，出側がクレーン３０の移動範囲内に設けられている。したがって，例えば溶融メッキ処理が終了した鋼板をクレーン３２によって精整ライン３６に搬送し，精整ライン３６で調整された鋼板をクレーン３０によって中継ラインＡの入側に戻すことができる。なお，精整ライン３６は，鋼板の欠陥部除去やトリムを行う機能をさらに有するものであってもよい。
【００４６】
以上のような構成により，冷延・焼鈍ライン設備２０で冷間圧延及び焼鈍した鋼板を，溶融メッキライン設備２２に搬送して，メッキ処理を施した上で，当該メッキ処理後の鋼板を梱包ライン設備２１に搬送して梱包することができる。この冷延・焼鈍ライン設備２０から溶融メッキライン設備２２に搬送する途中で，保管部３１に複数の鋼板を一時的にストックしておくことにより，溶融メッキライン設備２２への鋼板供給を調整することができる。これにより，冷延・焼鈍ライン設備２０がメンテナンスのため停止する場合であっても，溶融メッキライン設備２２に鋼板を継続的に供給して，生産性を向上させることができる。また，精整ライン３６によって鋼板の幅等のサイズを調整することにより，溶融メッキライン設備２２における鋼板の通板効率を向上させることができる。
【００４７】
このような保管部３１における鋼板の一時保管時や，精整ライン３６による鋼板のサイズ調整時に，鋼板が錆びないようにするために，例えば冷延・焼鈍ライン設備２０において，焼鈍後の鋼板表面に防錆剤が塗布される。
【００４８】
次に，図２に基づいて，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０について詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の概略を示す模式図である。
【００４９】
図２に示すように，冷延・焼鈍ライン設備２０は，例えば，鋼帯状の鋼板Ｈを冷間圧延する冷間圧延装置４０と，冷間圧延された鋼板Ｈを焼鈍する焼鈍装置５０とが連続形成された構成である。
【００５０】
冷間圧延装置４０は，搬入装置としての巻戻し機４１と，溶接機４２と，テンションブライドル４３と，鋼板を酸洗する酸洗漕４４と，デスケルーパ４５と，入側ルーパ４６と，鋼板Ｈを冷間圧延する冷間圧延機４７と，中間溶接機４８と，電解洗浄装置を含んだ洗浄ライン４９とを，上流側から下流側に向けて順に備えている。このような冷間圧延装置４０によって，冷間圧延された鋼板Ｈは，連続的に焼鈍装置５０に供給される。
【００５１】
焼鈍装置５０は，例えば，水平方向に伸縮する横型ルーパであるセンタールーパ５１と，鋼板Ｈを焼鈍する焼鈍炉５２と，焼鈍された鋼板を酸洗する後処理装置５３と，水平方向に伸縮する横型ルーパである出側ルーパ５３と，焼鈍後の鋼板Ｈを調質圧延する調質圧延機（スキンパスミル）５５と，トリマー及びシャーなどの出側装置５６と，搬出装置としての巻取り機５７とを，上流側から下流側に向けて順に備えている。
【００５２】
焼鈍炉５２は，鋼板Ｈを焼鈍する，即ち，鋼板Ｈを加熱して所定の温度（例えば８１０℃，４００℃）で均熱処理を行い，その後，炉中で一定の冷却速度で冷却する。かかる焼鈍処理により，加工硬化による鋼板Ｈ内部の歪みを取り除き，組織を軟化させ，展延性を向上させるようにして，鋼板Ｈの材質を調整できる。
【００５３】
調質圧延機５５は，上記焼鈍後の鋼板Ｈに対して潤滑水等の調質圧延液を供給しながら所定の調質圧延率で調質圧延して，鋼板Ｈの厚さを調節する。本実施形態では，この調質圧延時に用いられる調質圧延液に，水溶性の防錆剤が含まれている。これにより，調質圧延工程と同時に，鋼板Ｈ表面に水溶性の防錆剤を塗布して（防錆剤塗布工程），焼鈍後の鋼板Ｈが酸化して錆が発生することを防止できる。
【００５４】
この防錆剤としては，水溶性の防錆剤，例えば，フェノキシアルキルカルボン酸塩化合物（特公昭５９−３１５９４号公報を参照），１ヒドロキシベンゾトリアゾール化合物又はその塩（特公昭５３−２７６９４号公報を参照）などを使用できる。より具体的には，例えば，１ヒドロキシベンゾトリアゾールのＮａ塩を主体とし，その濃度が０．５％程度の防錆剤を使用できる。
【００５５】
また，本実施形態では，このような防錆剤を含有する水溶液を，調質圧延液として利用する。このような水溶性の調質圧延液は，油溶性の調質圧延液に比べて，鋼板Ｈの汚染発生が少ないという利点がある（非特許文献「わが国における最近のコールドストリップ設備および製造技術の進歩」，第１６０頁を参照）。また，防錆剤として，油溶性の防錆剤ではなく，上記のような水溶性の防錆剤を使用することによって，後述する溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置で，当該防錆剤を容易に洗浄・除去できるようになる。
【００５６】
また，後工程での防錆剤の洗浄・除去処理を容易ならしめるという観点からは，上記調質圧延機５５による調質圧延時の調質圧延率を，例えば０％以上０．４％以下とすることが好適であるが，詳細については後述する。
【００５７】
以上のような構成の冷延・焼鈍ライン設備２０により，鋼板Ｈは，冷間圧延及び焼鈍された後に，調質圧延と同時に防錆剤が塗布される。この防錆剤が塗布された鋼板Ｈは，上記図１に示したような保管部３１に保管された後，或いは，精整ライン３６によりサイズ調整された後に，溶融メッキライン設備２２に搬送される。
【００５８】
なお，上述したように，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０は，冷間圧延装置４０と焼鈍装置５０とが連続した設備構成であるが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，冷間圧延装置と焼鈍装置とを別個独立した装置として構成し，冷間圧延装置による冷間圧延後の鋼板Ｈを，焼鈍装置まで搬送して焼鈍する設備構成であってもよい。
【００５９】
次に，図３に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２について説明する。図３は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の概略を示す模式図である。
【００６０】
図３に示すように，溶融メッキライン設備２２には，搬入装置としての巻戻し機６０と，搬出装置としての巻取り機６１とが同じ高さで近接して設けられている。巻戻し機６０と巻取り機６１は，例えば，建物内で上述の冷延・焼鈍ライン設備２０，梱包ライン設備２１と同一の高さの階に設けられており，鋼板Ｈを容易に搬出入できるようになっている。
【００６１】
巻戻し機６０から巻取り機６１までのライン上には，シャーや溶接機などの入側装置６２と，入側ルーパ６３と，鋼板Ｈを前処理洗浄する前処理洗浄装置６４と，前処理洗浄された鋼板Ｈを電気Ｎｉメッキするプレメッキ装置６５と，Ｎｉプレメッキされた鋼板Ｈを溶融メッキ直前に加熱する加熱装置６６と，加熱された鋼板Ｈを溶融メッキする溶融メッキ装置６７と，溶融メッキされた鋼板Ｈの合金化処理を行う合金化炉設備６８と，鋼板Ｈを調質圧延して鋼板Ｈの厚みを調節する調質圧延機６９と，鋼板Ｈの表面処理などを行う後処理装置７０と，出側ルーパ７１と，トリマー，オイラー及びシャーなどの出側装置７２とが，上流側から下流側に向けて順に設けられている。この溶融メッキライン設備２２は，略鉛直面内において略環状に形成されている。
【００６２】
例えば入側ルーパ６３は，水平方向に伸縮する横型ルーパであり，巻戻し機６０と巻取り機６１の上方に配置されている。出側ルーパ７１も，横型ルーパであり，入側ルーパ６３のさらに上方に配置されている。このように入側ルーパ６３と出側ルーパ７１は，巻戻し機６０と巻取り機６１の上方に積層されて配置されている。なお，本実施形態においては，例えば，入側ルーパ６３と出側ルーパ７１の間を階の境界とし，入側ルーパ６３側を下階，出側ルーパ７１側を上階とする。
【００６３】
入側ルーパ６３の出側にある前処理洗浄装置６４，プレメッキ装置６５，加熱装置６６及び溶融メッキ装置６７は，巻戻し機６０と同じ下階の同程度の高さに設けられている。また，これらの巻戻し機６０，前処理洗浄装置６４，プレメッキ装置６５，加熱装置６６及び溶融メッキ装置６７は，平面から見て直線状に配置されている。溶融メッキ装置６７は，入側ルーパ６３から水平方向の距離で最も遠くなる位置に配置され，巻戻し機６０から溶融メッキ装置６７までが略環状の溶融メッキライン設備２２の往路になっている。
【００６４】
前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈに対してＮｉプレメッキ及び溶融亜鉛メッキを施すための前処理として，上記焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板Ｈを洗浄し，防錆剤等の不要物を除去する。具体的には，前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈに対して，アルカリ液を用いたスプレー洗浄，ブラシ洗浄，アルカリリンス，乾燥等の各種の処理を施す。この前処理洗浄装置６４は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２における特徴的構成要素であり，詳細については後述する。
【００６５】
プレメッキ装置６５は，溶融メッキ工程のプレ工程として，上記前処理洗浄装置６４によって洗浄された鋼板Ｈに対して電気Ｎｉメッキを施すＮｉプレメッキを行い，鋼板Ｈ表面を活性化させる。このプレメッキ装置６５は，メッキ液（Ｎｉイオンを含む水溶液）内を通る鋼板Ｈの両側に電極（陽極）を配置した状態で，整流器からの電流を印可して，メッキ金属であるＮｉを鋼板Ｈの表面（陰極）に付着させる。これによって，鋼板Ｈが電気Ｎｉメッキされて，鋼板Ｈの両表面にＮｉ薄膜が形成される。このＮｉプレメッキにおけるＮｉメッキ付着量は，例えば約０．２〜０．８ｇ／ｍ２であり，溶融メッキの付着量と比べて非常に少ない。
【００６６】
なお，このプレメッキ装置６５は，Ｎｉプレメッキを行う前の鋼板Ｈに対して，例えば，プレ洗浄処理，横型酸洗によるピックリング処理，ピックルリンス処理などを施して，鋼板Ｈに付着しているアルカリ液を中和する設備を具備してもよい。
【００６７】
加熱装置６６は，例えば，変圧器効果型通電加熱法の加熱方式により，上記Ｎｉプレメッキ後の鋼板Ｈに高電流を流して発熱させることにより，当該鋼板Ｈを溶融メッキ直前に加熱する。
【００６８】
溶融メッキ装置６７は，上記Ｎｉプレメッキ後に加熱された鋼板Ｈを，溶融メッキ槽６７ａ内に貯留されている溶融メッキ金属に浸漬することによって，鋼板Ｈ表面にメッキ金属を付着させて溶融メッキする。ここで，溶融メッキ金属は，例えば，溶融亜鉛であってもよいし，或いは，溶融亜鉛にアルミニウム，マグネシウム等の他の金属を添加したものであってもよい。また，この溶融メッキにおけるメッキ付着量は，例えば約３０ｇ／ｍ２である。
【００６９】
合金化炉設備６８は，例えば，溶融メッキ装置６７の上方に配置されており，鋼板Ｈに溶融メッキされた金属を合金化する。この合金化炉設備６８は，例えば，ＩＨ方式の加熱炉と，熱風又は冷風切替可能な保温炉と，気水冷却方式の冷却装置などを備える。
【００７０】
調質圧延機６９と後処理装置７０は，合金化炉設備６８の出側に配置され，例えば溶融メッキ装置６７までの往路の上方に並設されて，同程度の高さの出側ルーパ７１に通じている。調質圧延機６９は，材質調整および表面調整のために，所定の調質圧延率で鋼板Ｈを調質圧延する。また，後処理装置７０は，溶融メッキ鋼板の種類に応じて，鋼板Ｈに適当な後処理，例えば，クロメート処理，Ｌ処理，Ｃｏメッキ処理などを施す。
【００７１】
出側ルーパ７１の出側は，後処理装置７０の反対側に設けられ，下方の出側装置７２に通じている。出側装置７２は，巻取り機６１と同じ上階の同程度の高さに設置されている。
【００７２】
以上のような構成の溶融メッキライン設備２２は，搬入された鋼板Ｈを前処理洗浄して防錆剤等の不要物を除去した上で，Ｎｉプレメッキ及び溶融亜鉛メッキを施して，溶融メッキ鋼板を製造することができる。このように製造される溶融メッキ鋼板は，Ｎｉプレメッキを施したものであれば，例えば，ＧＩ（溶融亜鉛メッキ鋼板），ＧＡ（合金化処理溶融亜鉛メッキ鋼板）だけでなく，Ｚｎ−０．５％Ｍｇ−０．２％Ａｌ鋼板，Ｚｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ−０．２％Ｓｉ鋼板，Ｚｎ−５％Ａｌ−０．１％Ｍｇ鋼板（溶融亜鉛−５%アルミニウム合金メッキ鋼板），ガルバリウム鋼板（溶融亜鉛−５５%アルミニウム合金メッキ鋼板）など，任意の溶融メッキ鋼板であってよい。
【００７３】
次に，上記のような溶融メッキライン設備２２における前処理洗浄装置６４について詳細に説明する。本願発明者らは，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄処理において，鋼板Ｈ表面の防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄するためには如何にすればよいかについて，鋭意研究して実験を行った。この結果，下記の実験結果に示すように，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄として，水溶性の防錆剤を洗浄・除去するためには，アルカリ液を用いたスプレー洗浄とブラシ洗浄とで十分であり，従来の電解洗浄を省略できることに想到した。以下に，かかる実験結果と，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４の構成について説明する。
【００７４】
まず，前処理洗浄装置６４の効率的な設備仕様を決定するために，防錆剤付き鋼板Ｈの試験体を洗浄して，その洗浄効果を評価した洗浄評価実験について説明する。この洗浄実験における供試条件は以下の通りである。
【００７５】
試験材料：焼鈍後に，調質圧延率０．４％で調質圧延をしながら，水溶性の防錆剤（１ヒドロキシベンゾトリアゾールのＮａ塩を主体としたもの）を塗布した鋼板。
洗浄に用いたアルカリ液の条件：５質量％のＮａＯＨ溶液，温度６０℃
洗浄時の通板速度：１２０ｍ／分
【００７６】
また，本洗浄実験においては，次の表１に示すように，５種類の洗浄方式を多様に組み合わせた４種類のテスト条件で，鋼板を洗浄した。例えば，テスト条件１では，「電解ディップ」と「アルカリブラシ」の２つの洗浄方式で，鋼板を洗浄したことを表している。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１に示す各洗浄方式の詳細は以下の通りである。
電解ディップ ：鋼板をアルカリ液内に浸漬して電解洗浄する洗浄方式
プレスプレー ：鋼板表面にアルカリ液をスプレー噴射して洗浄する洗浄方式
電解スプレー ：鋼板表面にアルカリ液をスプレー噴射しながら電解洗浄する洗浄方式
アルカリブラシ：鋼板表面にアルカリ液を供給しながら，砥粒入りナイロンブラシで洗浄する洗浄方式
温水ブラシ ：鋼板表面に温水を噴射しながら砥粒入りナイロンブラシで洗浄する洗浄方式
【００７９】
なお，「電解ディップ」および「電解スプレー」における電解洗浄の電流密度は，それぞれ，３３Ａ／ｄｍ，６７Ａ／ｄｍとした。また，「アルカリブラシ」，「温水ブラシ」におけるブラシ回転数は，９００ｒｐｍとした。
【００８０】
このような４種類のテスト条件で鋼板を洗浄し，洗浄後の鋼板表面のＬ値と水濡れ性を評価する実験を行った。この実験結果を，図４に示す。なお，図４における原板とは，未洗浄の鋼板を意味する。また，Ｌ値は，鋼板表面の明度であり，鋼板が好適に洗浄されているほど高い数値を示す。
【００８１】
図４（ａ）に示すように，「原板」のＬ値は，８５であるのに対し，テスト条件１〜４による洗浄後の鋼板のＬ値は，いずれも９０であった。また，図４（ｂ）に示すように，「原板」の水濡れ性は，０であるのに対し，テスト条件１〜４による洗浄後の鋼板のＬ値は，いずれも１００であった。
【００８２】
このような実験結果によれば，上記テスト条件１〜４による洗浄により，鋼板表面に付着している不要物（防錆剤や，圧延液，圧延時に発生した鉄粉，大気中の塵など）が，好適に洗浄・除去されていることが分かる。さらに，各テスト条件１〜４による洗浄効果（Ｌ値，水濡れ性）は，洗浄方式が異なるにも関わらず，同程度であることが分かる。
【００８３】
従って，同程度の洗浄効果であるならば，設備コスト及び維持コストの低減，洗浄効率の向上といった観点からは，テスト条件４の「プレスプレー」と「アルカリ洗浄」を組み合わせた洗浄方式を採用することが好ましいといえる。即ち，このテスト条件４の洗浄方式は，「電解ディップ」，「電解ブラシ」等の電解洗浄を行わず，かつ，洗浄工程数が少ないので，電解洗浄装置に要する設備コスト及び維持コストを削減できるとともに，鋼板を効率的に洗浄できるからである。
【００８４】
そこで，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４は，上記テスト条件４の例に従い，「プレスプレー」と「アルカリブラシ」を組み合わせた洗浄方式を採用している。
【００８５】
ここで，図５に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４の構成について詳細に説明する。図５は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４の概略を示す模式図である。
【００８６】
本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４は，上記入側ルーパ６３からの鋼板Ｈを，所定の送り速度（例えば１２０ｍ／分）で移送しながら，アルカリスプレー洗浄及びアルカリブラシ洗浄して，上記プレメッキ装置６５に送出する。
【００８７】
具体的には，図５に示すように，前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈをアルカリ液でスプレー洗浄するスプレー洗浄装置８０と，スプレー洗浄後の鋼板Ｈを，アルカリ液を供給しながらブラシ洗浄するブラシ洗浄装置８１と，ブラシ洗浄された鋼板Ｈにリンス液を噴射してリンスするリンス装置８２と，リンス後の鋼板Ｈを乾燥させるドライヤ８３と，乾燥された鋼板Ｈを酸洗する酸洗装置８４と，スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１で使用されるアルカリ液（例えば，５％ＮａＯＨ溶液，液温６０℃）を貯留するアルカリ液循環タンク８５と，リンス装置８２で使用されるリンス液（例えば水）を貯留するリンス液循環タンク８６と，を備える。
【００８８】
スプレー洗浄装置８０は，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下一対の送りロール９１と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方からアルカリ液をスプレー噴射する複数（図５の例では上下３対で合計６つ）の噴射ノズル９２と，を備える。
【００８９】
スプレー洗浄装置８０の各噴射ノズル９２には，上記アルカリ液循環タンク８５からポンプ８７によって送出されたアルカリ液が連続供給され，各噴射ノズル９２は，このアルカリ液を例えば１．３ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面に上下からスプレー噴射する。このときのスプレー時間（ウェット時間）は例えば約０．３秒以上であり，スプレー長は例えば１．４ｍである。なお，噴射されたアルカリ液は，スプレー洗浄装置８０で回収され，アルカリ液循環タンク８５に戻されて再利用される。
【００９０】
かかる構成のスプレー洗浄装置８０は，鋼板Ｈ表面に残存している調質圧延液，水溶性の防錆剤等を，アルカリ液に馴染ませて洗浄・除去するとともに，鋼板Ｈを昇温することができる。
【００９１】
ブラシ洗浄装置８１は，例えばブラシスクラバーで構成される。このブラシ洗浄装置８１は，鋼板Ｈの送り方向に沿って上下交互に等間隔で配置された複数（図５の例では上下交互に２つずつ，合計４つ）のブラシロール９３と，各ブラシロール９３と対になるように対向配置される複数（図５の例では上下交互に２つずつ，合計４つ）のバックアップロール９４と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方から交互にアルカリ液をスプレー噴射する複数（図５の例では合計６つ）の噴射ノズル９５と，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下一対の送りロール９６と，を備える。
【００９２】
ブラシロール９３は，例えば，砥粒入りのナイロンブラシ等で構成され，鋼板Ｈの送り方向とは逆方向に回転（例えば１２００ｒｐｍ）する。一方，バックアップロール９４は，当該ブラシロール９３と上下一対となるように配設されており，鋼板Ｈの送り方向順方向に回転する。このバックアップロール９４は，鋼板Ｈを移送する機能と，洗浄時にブラシロール９３の押圧力によって鋼板Ｈが撓まないように，ブラシロール９３の反対側から鋼板Ｈを支持する機能を有する。
【００９３】
また，各噴射ノズル９５には，上記アルカリ液循環タンク８５からポンプ８７によって送出されたアルカリ液が連続供給され，各噴射ノズル９５は，このアルカリ液を例えば０．６ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面にスプレー噴射する。なお，噴射されたアルカリ液は，ブラシ洗浄装置８１で回収され，アルカリ液循環タンク８５に戻されて再利用される。
【００９４】
かかるブラシ洗浄装置８１は，アルカリ液を供給しながら，鋼板Ｈ表面に上記ブラシロール９３を擦りつけることによって，鋼板Ｈ表面を，機械的及び化学的にブラシ洗浄することができる。これにより，鋼板Ｈを仕上げ洗浄して，スプレー洗浄装置８０による粗洗浄では除去しきれなかった防錆剤等を，洗浄・除去することができる。
【００９５】
リンス装置８２は，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下二対の送りロール９７と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方からリンス液（例えば温水）をスプレー噴射する複数（図５の例では上下６対で合計１２つ）の噴射ノズル９８とを備える。
【００９６】
リンス装置８２の各噴射ノズル９８には，上記リンス液循環タンク８６からポンプ８８によって送出されたリンス液が連続供給され，各噴射ノズル９８は，このリンス液を例えば１．０ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面に上下からスプレー噴射する。なお，噴射されたリンス液は，リンス装置８２で回収され，リンス液循環タンク８６に戻されて再利用される。
【００９７】
かかるリンス装置８２は，上記スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１により鋼板Ｈに付着されたアルカリ液を，リンス液の噴射によって除去する機能を有する。
【００９８】
ドライヤ８３は，上記のように洗浄及びリンスされて濡れた鋼板Ｈを，例えば蒸気熱交換方式により乾燥させる。また，酸洗装置８４は，上記ドライヤ８３による乾燥後の鋼板Ｈを，硫酸，塩酸等により洗浄する。このように酸洗された鋼板Ｈは，上記プレメッキ装置６５に移送されて，電気Ｎｉメッキされる。
【００９９】
以上のように，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４は，洗浄手段としては，スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１を具備するのみであり，電解洗浄装置を具備しておらず，洗浄手段が簡易であり設置数も少ない。これにより，電解洗浄装置に要する設備コスト及び維持コストを削減できるとともに，Ｎｉプレメッキ前の鋼板Ｈにとって必要十分な洗浄処理のみを施して，効率的に洗浄することができる。
【０１００】
次に，上記前処理洗浄装置６４による洗浄効果を高めるため，上記焼鈍後の鋼板Ｈを調質圧延する際の好適な調質圧延率について検討を行った結果について説明する。
【０１０１】
上述したように，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の調質圧延機５５では，焼鈍後の鋼板Ｈに対して調質圧延を行うが，この際用いられる調質圧延液に水溶性の防錆剤を含ませることによって，調質圧延と同時に防錆剤塗布を行っている。ところが，本願発明者らが鋭意研究したところ，かかる調質圧延時の調質圧延率が大きすぎると，調質圧延中に防錆剤が鋼板Ｈ表面にある微少な凹凸の凹部に押し込まれてしまい，この結果，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄時に，防錆剤の均一な除去が困難になることが判明した。そこで，本願発明者らは，適切な調質圧延率を見出すため，鋼板Ｈの調質圧延率と，その後の鋼板Ｈ表面における防錆剤の洗浄効果との相関について実験を行った。
【０１０２】
この実験では，調質圧延率を複数段階（０％，０．２％，０．４％，０．６％，０．８％の５段階）で変えて鋼板Ｈの調質圧延を行い，各調質圧延率で調質圧延された鋼板Ｈの表面を，エタノール及びイオン交換水で洗浄し，洗浄液を濃縮して，高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって，鋼板Ｈ表面における防錆剤の残存量を定量した。防錆剤としては，ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＢＴ）水溶液を用いた。図６は，かかる実験結果を表すグラフであり，横軸は，洗浄時間（脱脂時間）であり，縦軸は，残存ＨＴＢイオン量（防錆剤の残存量）である。
【０１０３】
図６に示すように，調質圧延率が小さい鋼板Ｈほど，洗浄後の鋼板Ｈ表面における防錆剤の残存量が少なく，洗浄効果が高いことが分かる。一般に，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板Ｈ表面の防錆剤の残存量が，２０μｇ／ｍ２であれば，ムラ無く好適にＮｉプレメッキできるとされている。従って，図６によれば，この目標レベルである２０μｇ／ｍ２以下とするためには，調質圧延率を０〜０．４％にする必要があることが分かる。
【０１０４】
かかる実験結果に基づき，上記本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の調質圧延機５５では，鋼板Ｈの調質圧延率が０％以上，０．４％以下となるように調節されている。このように調質圧延率を０．４％以下に制限することにより，調質圧延時に鋼板Ｈ表面の凹部に防錆剤が押し込まれることを抑制できるので，前処理洗浄装置４６による洗浄時に，防錆剤を容易かつ均一に除去することができるようになる。従って，防錆剤が好適に除去された鋼板Ｈに対して，Ｎｉプレメッキをムラ無く好適に行うことができる。なお，上述した他の水溶性防錆剤をも用いても，同様の結果を得ることができる。
【０１０５】
以上，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１の構成について詳細に説明した。次に，図７に基づき，この溶融メッキ鋼板の製造設備１を用いた溶融メッキ鋼板の製造方法について説明する。図７は，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法を示すフローチャートである。
【０１０６】
図７に示すように，まず，冷延・焼鈍ライン設備２０において，鋼板Ｈが冷間圧延機４７によって冷間圧延された後に，焼鈍炉５２によって焼鈍される（ステップＳ１０：冷延・焼鈍工程）。
【０１０７】
次いで，上記焼鈍後の鋼板Ｈが，調質圧延機５５によって，水溶性の防錆剤を含む調質圧延液を用いて調質圧延されるとともに，当該防錆剤が鋼板Ｈ表面に塗布される（ステップＳ１２：調質圧延工程及び防錆剤塗布工程）。この調質圧延時の調質圧延率は，０〜０．４％となるように調整されており，鋼板Ｈ表面に対して防錆剤が押入されないようになっている。なお，調質圧延率が０％である場合には，調質圧延機５５に鋼板Ｈを通しても圧下を行わないことになる。
【０１０８】
このように本実施形態では，調質圧延液に防錆剤を含ませることによって，調質圧延工程と防錆剤塗布工程を同時に行い，製造効率を向上させている。しかし，本発明は，かかる例に限定されず，例えば，調質圧延工程と防錆剤塗布工程を別工程にしてもよい。具体的には，例えば，水溶性の防錆剤を含む液体をスプレー噴射する防錆剤塗布装置（図示せず。）などを設置して，当該防錆剤塗布装置により，調質圧延後の鋼板Ｈに対して防錆剤を塗布してもよい。また，調質圧延工程を省略し，焼鈍後の鋼板Ｈに対して，調質圧延を行わずに水溶性の防錆剤を塗布するようにしてもよい。これらによっても，防錆剤が鋼板Ｈ表面に押入されないようにでき，後工程で防錆剤を容易かつ均一に洗浄できるようになる。
【０１０９】
その後，上記のように防錆剤が塗布された鋼板Ｈが，例えば，第２精整棟１２の保管部３１に所定期間保管される（ステップＳ１４）。具体的には，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側におけるコイル状の鋼板Ｈは，中継ラインＡにより，第１精整棟１１から第２精整棟１２に搬送され，クレーン３２により例えば中継ラインＡの出側から保管部３１に搬送されて，保管部３１に保管される。なお，必要に応じて，保管部３１の鋼板Ｈをクレーン３２によって精整ライン３６に搬送し，精整ライン３６において鋼板Ｈの幅などをサイズ調整してもよい。その後，保管部３１に保管されている鋼板Ｈは，クレーン３３によって搬送通路１５内に搬送され，台車３４によって溶融メッキ棟１４内に搬送される。こうして，鋼板Ｈは，図２に示す溶融メッキライン設備２２の巻戻し機６０に設置される。
【０１１０】
次いで，上記防錆剤が塗布された鋼板Ｈが，前処理洗浄機６４によって，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄される（ステップＳ１６：前処理洗浄工程）。具体的には，上記溶融メッキライン設備２２の巻戻し機６０に設置された鋼板Ｈは，入側装置６２を通過し，上方の入側ルーパ６３に送られ，その後，前処理洗浄装置６４に搬送される。前処理洗浄装置６４では，搬送された鋼板Ｈが，上記スプレー洗浄装置８１によってアルカリ液のスプレー噴射により粗洗浄され，次いで，ブラシ洗浄装置８２によってアルカリ液を供給しながらブラシロール９３を用いて仕上げ洗浄され，さらに，リンス装置８２によるリンス処理，ドライヤ８３による乾燥処理，酸洗装置８４による酸洗処理を経て，前処理洗浄が完了する。
【０１１１】
その後，上記洗浄された鋼板Ｈが，プレメッキ装置６５によって，電気Ｎｉメッキされる（ステップＳ１８：Ｎｉプレメッキ工程）。かかるＮｉプレメッキ工程では，Ｎｉ析出とともに水素ガスが発生するため，この水素ガスが，鋼板Ｈにわずかに残存している防錆剤を除去する作用を奏する。これによって，Ｎｉメッキのムラ発生を抑制できる。
【０１１２】
さらに，上記Ｎｉプレメッキ後の鋼板Ｈが，加熱装置６６によって通電により急速低温加熱され，連続して溶融メッキ装置６７によって，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬されて溶融メッキされる（ステップＳ２０：溶融メッキ工程）。その後，溶融メッキされた鋼板Ｈは，合金化炉設備６８，調質圧延機６９，後処理装置７０を通過し，出側ルーパ７１に送られる。その後，鋼板Ｈは，出側装置７２を通過し，巻取り機６１に巻き取られる。
【０１１３】
次いで，巻取り機６１で巻き取られたコイル状の鋼板Ｈは，例えば図１に示したように台車３４により搬送通路１５内に搬送され，クレーン３３により第２精整棟１２の保管部３１に収容される。その後，鋼板Ｈは，クレーン３２により梱包ライン設備２１上に搬送される。梱包ライン設備２１に戻された鋼板Ｈは，梱包ライン設備２１によって倉庫１３側に搬送され，梱包される（ステップＳ２２：梱包工程）。
【０１１４】
以上のように，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法では，焼鈍後の鋼板Ｈに対して水溶性の防錆剤を塗布して保管時の防錆をおこなうとともに，この防錆剤が塗布された鋼板ＨをＮｉプレメッキする前に，電解洗浄を行うことなく，アルカリ洗浄して，当該防錆剤を必要十分に除去することができる。
【０１１５】
上述したように，従来の前処理洗浄で用いられている電解洗浄を行うと，洗浄液中に例えばＦｅ−ＯＨが溶け出したり，他の金属不純物が混入したりして，金属不純物イオンが鋼板Ｈの表面に付着・析出することもある。Ｎｉプレメッキでは，付着量が例えば０．２〜０．８ｍｇ／ｃｍ２と非常に少なく，かつ，均一にメッキされる必要があるので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出は，極力防止する必要がある。このために，本実施形態にかかる前処理洗浄工程では，洗浄中に，金属不純物イオンの付着・析出が起こらないようにするために，電解洗浄を省略することを特徴としている。
【０１１６】
また，従来の電解洗浄装置は，主に，鉱油や，牛脂，パーム油などの油脂系の圧延油を除去するために用いられてきた。しかし，上述した本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１のように，焼鈍後の調質圧延率を制限し，水溶性の防錆剤を用いた場合には，電解洗浄装置は不要であり，これにより，設備コストおよび維持コストの大幅な削減が可能である。
【０１１７】
次に，上記のようなＮｉプレメッキの前処理洗浄工程Ｓ１６において，従来の電気亜鉛メッキの前処理では必要とされていた電解洗浄を行わなくても，Ｎｉプレメッキの前処理としては必要十分に防錆剤を洗浄・除去できる理由について説明する。
【０１１８】
上記図４の洗浄評価実験結果では，電解洗浄の有無に関わらず，洗浄後の鋼板のＬ値及び水濡れ性は同等であった。この結果から，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄装置６４では，電解洗浄を省略してもよいという結論が導かれる。また，上記図６の調質圧延率の実験で説明したように，Ｎｉプレメッキ時における防錆剤の残存量は，２０μｇ／ｍ２以下であれば好適である。これらの結果から，防錆剤の残存量が２０μｇ／ｍ２以下であれば，鋼板Ｈの水濡れ性は良好であり，Ｎｉプレメッキを好適に実行可能となる。
【０１１９】
これに対して，一般的な電気亜鉛メッキでは，上記特許文献１に記載されているように，１原子層でも防錆剤が残存していれば，メッキムラが生じる場合があるので，どうしても電解洗浄が必要だった。
【０１２０】
以上のことを総合して考慮すると，Ｎｉプレメッキの場合では，電解洗浄を行わなくても，防錆剤の残存量が２０μｇ／ｍ２以下であれば，メッキ可能であるが，電気亜鉛メッキでは，電解洗浄も必要である。よって，電解亜鉛メッキで要求される防錆剤の残存量レベルは，２０μｇ／ｍ２よりも更に低いと考えられる。
【０１２１】
従って，Ｎｉプレメッキの場合に電解洗浄を省略できる理由は，Ｎｉプレメッキ時に要求される防錆剤の残存量レベル（２０μｇ／ｍ２以下）が，電気亜鉛メッキで要求されるレベルよりも緩いからであり，さらに，この残存量レベルが緩い理由は，Ｎｉプレメッキ時においては，電気亜鉛メッキ時と比べて，鋼板Ｈ表面から防錆剤が取れやすいからと考えられる。
【０１２２】
即ち，イオン化傾向でいえば，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉの順にイオン化しにくくなるので，ＮｉはＦｅに置換メッキする（Ｆｅが溶け出して，電気を流さなくてもメッキが付く）が，ＺｎはＦｅに置換メッキしない（Ｚｎが先に溶けだす。亜鉛メッキの犠牲防食の原理）。そして，一般に，Ｎｉは析出過電圧が高く，水素発生も同時に起こりやすい。このため，Ｎｉプレメッキ時には，この水素ガス発生が，鋼板Ｈの表面の汚れ除去作用も発揮すると考えられる。従って，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板Ｈ表面に防錆剤が多少残存していても，上記水素ガスの汚れ除去作用により防錆剤が取れやすいため，好適に電気Ｎｉメッキ可能であると思われる。
【０１２３】
ここで，Ｎｉプレメッキ時に鋼板Ｈから防錆剤が取れやすい原理を説明するため，鋼板Ｈ表面に対する防錆剤の吸着機構について説明する。
【０１２４】
防錆剤の鋼板Ｈ表面への吸着機構には，物理吸着と化学吸着とがあるが，いずれの吸着機構であっても，図８に示すように，防錆剤の単分子膜層の防錆被膜を形成して，鋼板Ｈの表面を防錆するようになっている。この防錆剤の分子は，鋼板Ｈと強固な結合をしているのではなく，鋼板Ｈ表面についたり離れたりしているもので，離れた際にすぐに吸着すべき待機分子が必要となる。また，鋼板Ｈの表面に吸着する原子団は，水に溶解しやすく（親水基），鋼板Ｈ表面の水被膜中に入り込んで吸着する。このような吸着能力をもつ原子としては窒素Ｎ，酸素Ｏ，リンＰ，イオウＳ等があるが，水溶性の防錆剤として実際に使用されているのは，主に窒素原子Ｎを有する化合物でその代表がアミンである。
【０１２５】
また，水溶性の防錆剤が鋼板Ｈの表面に１原子層程度付着している場合には，図８に示すように，鋼板Ｈ側にマイナス基が，鋼板Ｈとは反対側にプラス基が並ぶようにして，防錆剤が配向していると考えられる。また，このとき，鋼板Ｈ表面に存在する他の吸着物質としては，水等の吸着層（水被膜），大気中のＣＯ２，汚れ等がある。
【０１２６】
このようにして，水溶性の防錆剤分子が鋼板Ｈの表面に付着している状態で，Ｎｉプレメッキを行うと，上記のように水素ガスが発生し，この水素ガスが防錆剤を鋼板Ｈ表面から剥離して除去する作用を奏する。このとき，水溶性の防錆剤分子が上記のように電気的に配向しているので，当該発生した水素ガスにより剥離しやすい。なお，油性の防錆剤を用いた場合には，高分子である油性の防錆剤が鋼板Ｈの表面に強固に付着するので，電解洗浄を行わないと除去が困難であると思われる。
【０１２７】
以上説明したような理由から，油性の防錆剤に比べて比較的付着力の小さい水溶性の防錆剤を用いれば，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄において，従来の電気亜鉛メッキの前処理洗浄で行われていた電解洗浄を行わなくても，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４のようなスプレー洗浄及びブラシ洗浄だけで，鋼板Ｈの表面から，当該水溶性の防錆剤を適度に洗浄・除去でき，均一なＮｉプレメッキを実現可能であるといえる。よって，電解洗浄装置を省略して，設備コスト及び維持コストを大幅に低減できるとともに，洗浄工程を効率化することが可能となる。
【０１２８】
さらに，電解洗浄を行うと金属不純物イオンが鋼板Ｈの表面に付着・析出することもあり，却って，Ｎｉプレメッキに悪影響を及ぼす場合がある。従って，かかる観点からも，電解洗浄を行わない方が好ましいが，本実施形態では，電解洗浄を行わないので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出を防止でき，Ｎｉプレメッキをムラなく均一に実行できる。
【０１２９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備の概略を示す模式図である。
【図２】同実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備の概略を示す模式図である。
【図３】同実施形態にかかる溶融メッキライン設備の概略を示す模式図である。
【図４】複数種類の洗浄方式による洗浄評価実験の結果を示すグラフ図である。
【図５】同実施形態にかかる溶融メッキライン設備の前処理洗浄装置の概略を示す模式図である。
【図６】鋼板の調質圧延率と防錆剤の洗浄効果との相関についての実験結果を示すグラフ図である。
【図７】同実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】防錆剤の鋼板表面への吸着機構を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ 溶融メッキ鋼板の製造設備
２０ 冷延・焼鈍ライン設備
２１ 梱包ライン設備
２２ 溶融メッキライン設備
４０ 冷間圧延装置
４７ 冷間圧延機
５０ 焼鈍装置
５２ 焼鈍炉
５５ 調質圧延機
６４ 前処理洗浄装置
６５ プレメッキ装置
６６ 加熱装置
６７ 溶融メッキ装置
６８ 合金化炉設備
８０ スプレー洗浄装置
８１ ブラシ洗浄装置
８２ リンス装置
８３ ドライヤ
８４ 酸洗装置
８５ アルカリ液循環タンク
８６ リンス液循環タンク
９１ 送りロール
９２ 噴射ノズル
９３ ブラシロール
９４ バックアップロール
９５ 噴射ノズル
９６ 送りロール
Ｈ 鋼板
【技術分野】
【０００１】
本発明は，溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，溶融メッキライン設備に関し，特に，Ｎｉプレメッキの前処理として好適な洗浄を行う溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，及び溶融メッキライン設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融メッキ鋼板の製造ラインにおいては，溶融メッキされる鋼板の濡れ性を向上させるため，焼鈍された鋼板に対して電気Ｎｉメッキによるプレメッキ（以下，「Ｎｉプレメッキ」という。）を施した後に，メッキ浴で溶融亜鉛メッキするプロセスが知られている。このようなプロセスにおいては，これらのメッキ処理を施す前に，焼鈍後の鋼板を一時的に保管する必要がある場合がある。この保管の目的としては，定期修理，保守作業等により焼鈍装置が停止する場合でも，溶融メッキラインに鋼板を継続的に供給する目的や，溶融メッキラインにおける通板効率の向上のため，通板前に鋼板サイズを選択調整する目的，などが挙げられる。
【０００３】
ところが，焼鈍したままの鋼板は酸化して錆やすいという問題がある。一説では，鋼板を酸化させないためには，鋼板を焼鈍してから例えば８時間以内程度で，溶融メッキラインに通板することが適切であるとされている。しかし，焼鈍された鋼板を短期間だけ保管して，溶融メッキラインに通板させるのは，製造スケジュール上，困難である場合が多く，焼鈍後の鋼板をある程度長期間にわたり保管することが要求される。
【０００４】
そこで，従来では，焼鈍後の鋼板を所定期間保管して電気メッキラインに通板させる場合には，焼鈍後に調質圧延を行い，この際に用いる調質圧延液中に防錆剤を含ませたり，或いは，調質圧延後の鋼板に防錆剤を塗布したりすることによって，保管される鋼板の酸化を防止することが行われていた。
【０００５】
しかし，従来から，電気亜鉛メッキ鋼板を製造する際に，上記のように焼鈍後に鋼板表面に塗布された防錆剤が残留していると，電気亜鉛メッキ時にメッキ付着にムラが生じてしまうことが知られている（特許文献１参照）。このため，従来の電気メッキラインでは，メッキ前処理として，アルカリ液のスプレー，電解脱脂槽，ブラシスクラバーなどを用いて，鋼板表面に付着した防錆剤を洗浄・除去する処理が行われていた。特に，特許文献１には，電気亜鉛メッキ前の洗浄処理として，電解洗浄工程において，アルカリ液中で鋼板の極性を切り替えつつ，最後にカソードになるように電解して，洗浄効果を向上させる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４１８７号公報
【特許文献３】特公昭４６−１９２８２号公報
【特許文献４】特許第２７２５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで，溶融メッキラインにおいて，Ｎｉプレメッキを行う場合，その機能を発揮するためには，一般的な電気メッキのメッキ付着量（電気亜鉛メッキの場合には，例えば約３０ｇ／ｍ２）と比べて，Ｎｉメッキ付着量を少なくしなければならない（例えば約０．２ｇ〜０．８ｇ／ｍ２）。従って，Ｎｉプレメッキでは，従来の電気メッキに比べて，メッキ付着量を厳密に管理する必要があり，このためには，メッキ処理前に，鋼板表面に付着した防錆剤を好適に洗浄しておく必要がある。
【０００８】
しかしながら，従来では，電気亜鉛メッキ前の洗浄方法については，上述したようにある程度の知見はあったが，Ｎｉプレメッキ前の洗浄方法については，如何にすれば鋼板に付着した防錆剤を効率的かつ必要十分に洗浄できるかについて，十分な知見がなかった。
【０００９】
例えば，特許文献２には，［００４３］段落に，アルカリ水溶液等による洗浄後に，鋼板表面にＮｉメッキして溶融亜鉛メッキすることが記載されているが，［実施例］では，Ｎｉメッキ後にＮａＯＨ水溶液で洗浄するとも記載されており，Ｎｉプレメッキの前処理として適した洗浄方法については開示されていない。
【００１０】
また，特許文献３には，実施例１に，焼鈍鋼板をソーダ溶液による電解，水洗，酸洗によって洗浄する前処理を行った後に，鋼板表面にＮｉを析出させることが記載されているが，実施例２には，実施例１の前処理をしなくても同じ効果を示したことが記載されており，洗浄処理の効果が定かではない。
【００１１】
さらに，特許文献４には，［００１９］，［実施例］に，焼鈍工程前に鋼板を通常のアルカリ脱脂により洗浄することが記載されているが，防錆剤除去との関連については何ら記載されていない。
【００１２】
以上のように，従来では，溶融メッキのためのＮｉプレメッキ前に，鋼板から防錆剤を洗浄・除去する手法に関して，十分な知見はなかった。上述したように，防錆剤の洗浄・除去が不十分であると，付着量の少ないＮｉメッキにムラが生じるという問題があり，一方，必要以上に洗浄し過ぎると，洗浄設備がオーバースペックになって設備コスト，製造コストが高価となり，非効率的であるという問題がある。従って，Ｎｉプレメッキ前の洗浄処理において，鋼板表面に付着している防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去できる手法が希求されていた。
【００１３】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，鋼板をＮｉプレメッキするための前処理として，鋼板表面に付着した防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去することが可能な，新規かつ改良された溶融メッキ鋼板の製造方法，前処理洗浄装置，及び溶融メッキライン設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するべく，本願発明者らは，溶融メッキ前にＮｉプレメッキを行う場合の前処理洗浄工程の洗浄効果について，鋭意研究した。
【００１５】
この結果，水溶性の防錆剤を使用すれば，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄工程において，従来から電気メッキラインの洗浄に用いられている電解洗浄工程を省略できることを見出した。即ち，水溶性の防錆剤を使用して，調質圧延率を調整すれば，電解洗浄を行わずともアルカリ液を用いて洗浄するだけで，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を，Ｎｉプレメッキ時にムラが生じない程度まで必要十分に除去できることを見出した。これは，Ｎｉは析出過電圧が高いため，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板表面においてＮｉが析出すると同時に水素の発生も起こりやすいので，この水素ガス発生が，鋼板表面に残存している防錆剤の除去作用を発揮することに起因すると考えられる。
【００１６】
さらに，従来の前処理洗浄で用いられている電解洗浄を行うと，洗浄液中に例えばＦｅ−ＯＨが溶け出したり，他の金属不純物が混入したりして，金属不純物イオンが表面に付着・析出してしまうことがあり，却って，Ｎｉプレメッキに悪影響を及ぼすことがあることも判明した。即ち，Ｎｉプレメッキは，付着量が例えば０．２〜０．８ｍｇ／ｃｍ２と非常に少なく，かつ，均一にメッキされる必要があるので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出は，極力避ける必要がある。このような観点からも，洗浄工程で，金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出しないようにするために，電解洗浄を省略することが好適であるという結論に達した。そこで，このような知見を基に，本願発明者らは，以下のような発明に想到した。
【００１７】
即ち，上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；を含むことを特徴とする，溶融メッキ鋼板の製造方法が提供される。
【００１８】
かかる製造方法によれば，焼鈍後の鋼板をＮｉプレメッキした上で溶融メッキして溶融メッキ鋼板を製造するに際し，焼鈍後でメッキ処理前の鋼板の保管中に錆が生じることを防止するため，焼鈍後の鋼板に水溶性の防錆剤を塗布するとともに，Ｎｉプレメッキ工程の前処理として，当該防錆剤が付着した鋼板を，電解洗浄を行うことなくアルカリ洗浄することを特徴としている。このようにアルカリ洗浄された鋼板は，水溶性の防錆剤が好適に除去されるので，電解洗浄を行った場合と同程度の濡れ性を発揮でき，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。さらに，洗浄後の鋼板表面に残留した防錆剤は，電気Ｎｉメッキを行うＮｉプレメッキ工程において，Ｎｉ析出と同時に発生した水素ガスによって，鋼板表面から剥離されて除去される。このように，Ｎｉプレメッキを行う場合には，従来の電気亜鉛メッキを行う場合と比べて，鋼板表面に防錆剤が多少残存していたとしても，Ｎｉメッキ時に，水素ガスの作用により防錆剤を除去することが可能である。よって，上記のような電解洗浄を行わない洗浄手方法であっても，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄として必要十分かつ効率的に，鋼板表面の防錆剤を洗浄・除去できる。
【００１９】
また，電解洗浄を省略できるので，電解洗浄設備が不要であり，設備コスト，製造コストの低減にも寄与する。さらに，電解洗浄を行うことにより鋼板表面に金属不純物イオンが付着・析出してしまうことを防止できるので，厳密なメッキ付着量が要求されるＮｉメッキにおける，ムラの発生をさらに抑制できる。
【００２０】
また，上記洗浄工程は，防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄工程と；スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄工程と；を含むようにしてもよい。このように，スプレー洗浄とブラシ洗浄を行うことにより，電解洗浄を行わなくても，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を必要十分に除去して，鋼板表面の濡れ性を向上させ，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。
【００２１】
また，上記洗浄工程では，電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，電解洗浄を行わないようにしてもよい。これにより，Ｎｉプレメッキ時におけるムラの発生を防止できる。
【００２２】
また，上記洗浄工程では，鋼板表面における防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄してもよい。これによって，Ｎｉプレメッキ工程において，鋼板表面に残留した防錆剤によってムラが生じない程度にまで，防錆剤を洗浄・除去できる。
【００２３】
また，上記焼鈍工程後に，調質圧延液を用いて焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程を含み，防錆剤塗布工程は，調質圧延工程において，調質圧延液に水溶性の防錆剤を含ませることにより実行されてもよい。これにより，焼鈍後の鋼板に対して，調質圧延工程中に防錆剤を塗布することができ，防錆剤塗布工程を別途に設ける必要がないので，製造工程が効率的となる。
【００２４】
また，調質圧延工程における調質圧延率は，０％以上，０．４％以下であるようにしてもよい。これにより，洗浄工程で，鋼板表面の防錆剤を好適に除去できるようになる。つまり，本願発明者らは，鋭意研究して，防錆剤を含む水性の調質圧延液を用いて調質圧延すると，調質圧延中に防錆剤が鋼板表面の微細な凹凸に押し込まれて取れ難くなってしまい，この結果，Ｎｉプレメッキ前の洗浄工程において，防錆剤の均一除去が困難になる場合があることを見出した。そこで，かかる問題を解決する手法として，調質圧延工程における調質圧延率を０．４％以下に制限する手法に想到した。これにより，調質圧延時に防錆剤が鋼板表面に押し込まれることを抑制できるので，洗浄工程において，防錆剤を容易かつ均一に除去することができるようになる。
【００２５】
また，上記水溶性の防錆剤を含まない調質圧延液を用いて，焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程をさらに含み，上記防錆剤塗布工程では，調質圧延後の鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布するようにしてもよい。これにより，調質圧延工程とは別途に，防錆剤塗布専用の工程で，水溶性の防錆剤を塗布するので，上述したように調質圧延により防錆剤が鋼板表面に押し込まれてしまうという問題がない。従って，洗浄工程において，防錆剤を容易かつ均一に除去することができる。
【００２６】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板に対して，電気ＮｉメッキによるＮｉプレメッキ，及び溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬する溶融メッキを施すための前処理として，防錆剤が塗布された鋼板を洗浄する前処理洗浄装置が提供される。この前処理洗浄装置は，防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄することを特徴とする。
【００２７】
かかる構成の前処理洗浄装置は，上記溶融メッキ鋼板の製造方法の洗浄工程に，好適に適用可能である。この前処理洗浄装置は，電解洗浄を行わなくても，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄としては必要十分に防錆剤を除去できるので，洗浄処理を効率化できる。さらに，電解洗浄装置を設置しなくて済むので，オーバースペックを回避でき，設備コストを安価にすることができる。
【００２８】
また，上記前処理洗浄装置は，防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄装置と；スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄装置と；を備えるようにしてもよい。このようにスプレー洗浄とブラシ洗浄を行うことにより，電解洗浄を行わなくても，鋼板表面に付着した水溶性の防錆剤を必要十分に除去して，鋼板表面の濡れ性を向上させ，Ｎｉプレメッキ時のムラの発生を防止できる。
【００２９】
また，上記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，電解洗浄を行わないようにしてもよい。これにより，Ｎｉプレメッキ時におけるムラの発生を防止できる。
【００３０】
また，鋼板表面における防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄するようにしてもよい。これによって，Ｎｉプレメッキ工程において，残留した防錆剤によってムラが生じない程度にまで，防錆剤を洗浄・除去できる。
【００３１】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，上述した前処理洗浄装置と；前処理洗浄装置によって洗浄された鋼板を電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ装置と；Ｎｉプレメッキされた鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ装置と；を備えることを特徴とする，溶融メッキライン設備が提供される。かかる構成の溶融メッキライン設備は，上述したような溶融メッキ鋼板の製造方法に好適に適用可能である。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によれば，鋼板をＮｉプレメッキするための前処理として，鋼板表面に付着した防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄・除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３４】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法，およびこれに用いる溶融メッキ鋼板の製造設備について説明する。
【００３５】
まず，図１に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１の概略を示す模式図である。
【００３６】
溶融メッキ鋼板の製造設備１は，例えば，冷延・焼鈍棟１０と，第１精整棟１１と，第２精整棟１２と，倉庫１３と，溶融メッキ棟１４を備えている。冷延・焼鈍棟１０，第１精整棟１１，第２精整棟１２及び倉庫１３は，Ｘ方向正方向（図１の右方向）に向けて順に直線状に設置されている。溶融メッキ棟１４は，第２精整棟１２のＹ方向正方向（図１の下方向）側に設置されている。第２精整棟１２と溶融メッキ棟１４は，搬送通路１５によって接続されている。
【００３７】
冷延・焼鈍棟１０には，鋼帯状の鋼板の冷延と焼鈍を連続的に行う冷延・焼鈍ライン設備２０が形成されている。冷延・焼鈍ライン設備２０は，Ｘ方向負方向側（図１の左方向側）から第１精整棟１１側に向けて鋼板が移送されるように形成されている。冷延・焼鈍ライン設備２０の出側は，例えば第１精整棟１１内に設置されている。
【００３８】
例えば第１精整棟１１から第２精整棟１２にかけて，コイル状の鋼板を移送する中継ラインＡが形成されている。中継ラインＡは，例えばローラコンベアにより構成されている。中継ラインＡの入側は，第１精整棟１１内の冷延・焼鈍ライン設備２０の出側に並設されている。中継ラインＡは，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側の鋼板を，Ｘ方向正方向側に向けて第２精整棟１２内まで移送できる。
【００３９】
例えば第２精整棟１２から倉庫１３にかけて，コイル状の鋼板を搬送し梱包する梱包ライン設備２１が形成されている。梱包ライン設備２１の入側は，第２精整棟１２内に設置され，中継ラインＡの出側に接続されている。梱包ライン設備２１は，例えばローラコンベアにより形成され，コイル状の鋼板をＸ方向正方向側に向かって移送でき，倉庫１３内の梱包ライン設備２１上の梱包機（図示せず。）により鋼板を梱包できる。
【００４０】
溶融メッキ棟１４には，鋼帯状の鋼板にメッキ処理を施す溶融メッキライン設備２２が形成されている。溶融メッキライン設備２２は，例えば長手方向がＸ方向に向くように形成されている。つまり溶融メッキライン設備２２は，冷延・焼鈍ライン設備２０と梱包ライン設備２１に平行に形成されている。
【００４１】
例えば第１精整棟１１には，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側と中継ラインＡの入側の上方をＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３０が設けられている。このクレーン３０により，冷延・焼鈍ライン設備２０において冷延・焼鈍が終了した鋼板のコイルを中継ラインＡの入側に搬送できる。
【００４２】
第２精整棟１２には，コイル状の複数の鋼板を一時的に収容して保管できる保管部３１が設けられている。保管部３１は，例えば梱包ライン設備２１及び中継ラインＡと，搬送通路１５との間に配置されている。第２精整棟１２内には，例えば梱包ライン設備２１，中継ラインＡ及び保管部３１の上方をＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３２が設けられている。このクレーン３２によって，中継ラインＡ上の鋼板を保管部３１に搬送して保管できる。また，クレーン３２によって，保管部３１の鋼板を梱包ライン設備２１上に搬送できる。なお，梱包ライン設備２１と中継ラインＡとの連結部には，中継ラインＡとクレーン３２との間と，梱包ライン設備２１とクレーン３２との間の鋼板の移送を行う移載機が設けられていてもよい。
【００４３】
例えば搬送通路１５には，保管部３１の上方から搬送通路１５内にわたりＹ方向に移動可能な搬送装置であるクレーン３３が設けられている。また，搬送通路１５には，コイル状の鋼板を搬送する搬送装置である複数の台車３４が設けられている。第２精整棟１２の保管部３１の鋼板をクレーン３３によって搬送通路１５内に搬送し，その搬送通路１５の鋼板を台車３４によって溶融メッキ棟１４の溶融メッキライン設備２２の入側まで搬送できる。また，溶融メッキライン設備２２の出側の鋼板を台車３４により搬送通路１５内に搬送し，当該鋼板をクレーン３３により保管部３１まで搬送できる。
【００４４】
このように，例えばクレーン３０，中継ラインＡ，クレーン３２，３３及び台車３４によって，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側から溶融メッキライン設備２２に鋼板を搬送する。また，台車３４及びクレーン３３，３２によって，溶融メッキライン設備２２から梱包ライン設備２１に鋼板を搬送する。
【００４５】
また，第２精整棟１２から第１精整棟１１にわたり，例えば鋼板の幅方向の長さを調整する精整ライン３６が配置されている。この精整ライン３６は，例えば入側がクレーン３２の移動範囲内に設けられており，出側がクレーン３０の移動範囲内に設けられている。したがって，例えば溶融メッキ処理が終了した鋼板をクレーン３２によって精整ライン３６に搬送し，精整ライン３６で調整された鋼板をクレーン３０によって中継ラインＡの入側に戻すことができる。なお，精整ライン３６は，鋼板の欠陥部除去やトリムを行う機能をさらに有するものであってもよい。
【００４６】
以上のような構成により，冷延・焼鈍ライン設備２０で冷間圧延及び焼鈍した鋼板を，溶融メッキライン設備２２に搬送して，メッキ処理を施した上で，当該メッキ処理後の鋼板を梱包ライン設備２１に搬送して梱包することができる。この冷延・焼鈍ライン設備２０から溶融メッキライン設備２２に搬送する途中で，保管部３１に複数の鋼板を一時的にストックしておくことにより，溶融メッキライン設備２２への鋼板供給を調整することができる。これにより，冷延・焼鈍ライン設備２０がメンテナンスのため停止する場合であっても，溶融メッキライン設備２２に鋼板を継続的に供給して，生産性を向上させることができる。また，精整ライン３６によって鋼板の幅等のサイズを調整することにより，溶融メッキライン設備２２における鋼板の通板効率を向上させることができる。
【００４７】
このような保管部３１における鋼板の一時保管時や，精整ライン３６による鋼板のサイズ調整時に，鋼板が錆びないようにするために，例えば冷延・焼鈍ライン設備２０において，焼鈍後の鋼板表面に防錆剤が塗布される。
【００４８】
次に，図２に基づいて，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０について詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の概略を示す模式図である。
【００４９】
図２に示すように，冷延・焼鈍ライン設備２０は，例えば，鋼帯状の鋼板Ｈを冷間圧延する冷間圧延装置４０と，冷間圧延された鋼板Ｈを焼鈍する焼鈍装置５０とが連続形成された構成である。
【００５０】
冷間圧延装置４０は，搬入装置としての巻戻し機４１と，溶接機４２と，テンションブライドル４３と，鋼板を酸洗する酸洗漕４４と，デスケルーパ４５と，入側ルーパ４６と，鋼板Ｈを冷間圧延する冷間圧延機４７と，中間溶接機４８と，電解洗浄装置を含んだ洗浄ライン４９とを，上流側から下流側に向けて順に備えている。このような冷間圧延装置４０によって，冷間圧延された鋼板Ｈは，連続的に焼鈍装置５０に供給される。
【００５１】
焼鈍装置５０は，例えば，水平方向に伸縮する横型ルーパであるセンタールーパ５１と，鋼板Ｈを焼鈍する焼鈍炉５２と，焼鈍された鋼板を酸洗する後処理装置５３と，水平方向に伸縮する横型ルーパである出側ルーパ５３と，焼鈍後の鋼板Ｈを調質圧延する調質圧延機（スキンパスミル）５５と，トリマー及びシャーなどの出側装置５６と，搬出装置としての巻取り機５７とを，上流側から下流側に向けて順に備えている。
【００５２】
焼鈍炉５２は，鋼板Ｈを焼鈍する，即ち，鋼板Ｈを加熱して所定の温度（例えば８１０℃，４００℃）で均熱処理を行い，その後，炉中で一定の冷却速度で冷却する。かかる焼鈍処理により，加工硬化による鋼板Ｈ内部の歪みを取り除き，組織を軟化させ，展延性を向上させるようにして，鋼板Ｈの材質を調整できる。
【００５３】
調質圧延機５５は，上記焼鈍後の鋼板Ｈに対して潤滑水等の調質圧延液を供給しながら所定の調質圧延率で調質圧延して，鋼板Ｈの厚さを調節する。本実施形態では，この調質圧延時に用いられる調質圧延液に，水溶性の防錆剤が含まれている。これにより，調質圧延工程と同時に，鋼板Ｈ表面に水溶性の防錆剤を塗布して（防錆剤塗布工程），焼鈍後の鋼板Ｈが酸化して錆が発生することを防止できる。
【００５４】
この防錆剤としては，水溶性の防錆剤，例えば，フェノキシアルキルカルボン酸塩化合物（特公昭５９−３１５９４号公報を参照），１ヒドロキシベンゾトリアゾール化合物又はその塩（特公昭５３−２７６９４号公報を参照）などを使用できる。より具体的には，例えば，１ヒドロキシベンゾトリアゾールのＮａ塩を主体とし，その濃度が０．５％程度の防錆剤を使用できる。
【００５５】
また，本実施形態では，このような防錆剤を含有する水溶液を，調質圧延液として利用する。このような水溶性の調質圧延液は，油溶性の調質圧延液に比べて，鋼板Ｈの汚染発生が少ないという利点がある（非特許文献「わが国における最近のコールドストリップ設備および製造技術の進歩」，第１６０頁を参照）。また，防錆剤として，油溶性の防錆剤ではなく，上記のような水溶性の防錆剤を使用することによって，後述する溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置で，当該防錆剤を容易に洗浄・除去できるようになる。
【００５６】
また，後工程での防錆剤の洗浄・除去処理を容易ならしめるという観点からは，上記調質圧延機５５による調質圧延時の調質圧延率を，例えば０％以上０．４％以下とすることが好適であるが，詳細については後述する。
【００５７】
以上のような構成の冷延・焼鈍ライン設備２０により，鋼板Ｈは，冷間圧延及び焼鈍された後に，調質圧延と同時に防錆剤が塗布される。この防錆剤が塗布された鋼板Ｈは，上記図１に示したような保管部３１に保管された後，或いは，精整ライン３６によりサイズ調整された後に，溶融メッキライン設備２２に搬送される。
【００５８】
なお，上述したように，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０は，冷間圧延装置４０と焼鈍装置５０とが連続した設備構成であるが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，冷間圧延装置と焼鈍装置とを別個独立した装置として構成し，冷間圧延装置による冷間圧延後の鋼板Ｈを，焼鈍装置まで搬送して焼鈍する設備構成であってもよい。
【００５９】
次に，図３に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２について説明する。図３は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の概略を示す模式図である。
【００６０】
図３に示すように，溶融メッキライン設備２２には，搬入装置としての巻戻し機６０と，搬出装置としての巻取り機６１とが同じ高さで近接して設けられている。巻戻し機６０と巻取り機６１は，例えば，建物内で上述の冷延・焼鈍ライン設備２０，梱包ライン設備２１と同一の高さの階に設けられており，鋼板Ｈを容易に搬出入できるようになっている。
【００６１】
巻戻し機６０から巻取り機６１までのライン上には，シャーや溶接機などの入側装置６２と，入側ルーパ６３と，鋼板Ｈを前処理洗浄する前処理洗浄装置６４と，前処理洗浄された鋼板Ｈを電気Ｎｉメッキするプレメッキ装置６５と，Ｎｉプレメッキされた鋼板Ｈを溶融メッキ直前に加熱する加熱装置６６と，加熱された鋼板Ｈを溶融メッキする溶融メッキ装置６７と，溶融メッキされた鋼板Ｈの合金化処理を行う合金化炉設備６８と，鋼板Ｈを調質圧延して鋼板Ｈの厚みを調節する調質圧延機６９と，鋼板Ｈの表面処理などを行う後処理装置７０と，出側ルーパ７１と，トリマー，オイラー及びシャーなどの出側装置７２とが，上流側から下流側に向けて順に設けられている。この溶融メッキライン設備２２は，略鉛直面内において略環状に形成されている。
【００６２】
例えば入側ルーパ６３は，水平方向に伸縮する横型ルーパであり，巻戻し機６０と巻取り機６１の上方に配置されている。出側ルーパ７１も，横型ルーパであり，入側ルーパ６３のさらに上方に配置されている。このように入側ルーパ６３と出側ルーパ７１は，巻戻し機６０と巻取り機６１の上方に積層されて配置されている。なお，本実施形態においては，例えば，入側ルーパ６３と出側ルーパ７１の間を階の境界とし，入側ルーパ６３側を下階，出側ルーパ７１側を上階とする。
【００６３】
入側ルーパ６３の出側にある前処理洗浄装置６４，プレメッキ装置６５，加熱装置６６及び溶融メッキ装置６７は，巻戻し機６０と同じ下階の同程度の高さに設けられている。また，これらの巻戻し機６０，前処理洗浄装置６４，プレメッキ装置６５，加熱装置６６及び溶融メッキ装置６７は，平面から見て直線状に配置されている。溶融メッキ装置６７は，入側ルーパ６３から水平方向の距離で最も遠くなる位置に配置され，巻戻し機６０から溶融メッキ装置６７までが略環状の溶融メッキライン設備２２の往路になっている。
【００６４】
前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈに対してＮｉプレメッキ及び溶融亜鉛メッキを施すための前処理として，上記焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板Ｈを洗浄し，防錆剤等の不要物を除去する。具体的には，前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈに対して，アルカリ液を用いたスプレー洗浄，ブラシ洗浄，アルカリリンス，乾燥等の各種の処理を施す。この前処理洗浄装置６４は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２における特徴的構成要素であり，詳細については後述する。
【００６５】
プレメッキ装置６５は，溶融メッキ工程のプレ工程として，上記前処理洗浄装置６４によって洗浄された鋼板Ｈに対して電気Ｎｉメッキを施すＮｉプレメッキを行い，鋼板Ｈ表面を活性化させる。このプレメッキ装置６５は，メッキ液（Ｎｉイオンを含む水溶液）内を通る鋼板Ｈの両側に電極（陽極）を配置した状態で，整流器からの電流を印可して，メッキ金属であるＮｉを鋼板Ｈの表面（陰極）に付着させる。これによって，鋼板Ｈが電気Ｎｉメッキされて，鋼板Ｈの両表面にＮｉ薄膜が形成される。このＮｉプレメッキにおけるＮｉメッキ付着量は，例えば約０．２〜０．８ｇ／ｍ２であり，溶融メッキの付着量と比べて非常に少ない。
【００６６】
なお，このプレメッキ装置６５は，Ｎｉプレメッキを行う前の鋼板Ｈに対して，例えば，プレ洗浄処理，横型酸洗によるピックリング処理，ピックルリンス処理などを施して，鋼板Ｈに付着しているアルカリ液を中和する設備を具備してもよい。
【００６７】
加熱装置６６は，例えば，変圧器効果型通電加熱法の加熱方式により，上記Ｎｉプレメッキ後の鋼板Ｈに高電流を流して発熱させることにより，当該鋼板Ｈを溶融メッキ直前に加熱する。
【００６８】
溶融メッキ装置６７は，上記Ｎｉプレメッキ後に加熱された鋼板Ｈを，溶融メッキ槽６７ａ内に貯留されている溶融メッキ金属に浸漬することによって，鋼板Ｈ表面にメッキ金属を付着させて溶融メッキする。ここで，溶融メッキ金属は，例えば，溶融亜鉛であってもよいし，或いは，溶融亜鉛にアルミニウム，マグネシウム等の他の金属を添加したものであってもよい。また，この溶融メッキにおけるメッキ付着量は，例えば約３０ｇ／ｍ２である。
【００６９】
合金化炉設備６８は，例えば，溶融メッキ装置６７の上方に配置されており，鋼板Ｈに溶融メッキされた金属を合金化する。この合金化炉設備６８は，例えば，ＩＨ方式の加熱炉と，熱風又は冷風切替可能な保温炉と，気水冷却方式の冷却装置などを備える。
【００７０】
調質圧延機６９と後処理装置７０は，合金化炉設備６８の出側に配置され，例えば溶融メッキ装置６７までの往路の上方に並設されて，同程度の高さの出側ルーパ７１に通じている。調質圧延機６９は，材質調整および表面調整のために，所定の調質圧延率で鋼板Ｈを調質圧延する。また，後処理装置７０は，溶融メッキ鋼板の種類に応じて，鋼板Ｈに適当な後処理，例えば，クロメート処理，Ｌ処理，Ｃｏメッキ処理などを施す。
【００７１】
出側ルーパ７１の出側は，後処理装置７０の反対側に設けられ，下方の出側装置７２に通じている。出側装置７２は，巻取り機６１と同じ上階の同程度の高さに設置されている。
【００７２】
以上のような構成の溶融メッキライン設備２２は，搬入された鋼板Ｈを前処理洗浄して防錆剤等の不要物を除去した上で，Ｎｉプレメッキ及び溶融亜鉛メッキを施して，溶融メッキ鋼板を製造することができる。このように製造される溶融メッキ鋼板は，Ｎｉプレメッキを施したものであれば，例えば，ＧＩ（溶融亜鉛メッキ鋼板），ＧＡ（合金化処理溶融亜鉛メッキ鋼板）だけでなく，Ｚｎ−０．５％Ｍｇ−０．２％Ａｌ鋼板，Ｚｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ−０．２％Ｓｉ鋼板，Ｚｎ−５％Ａｌ−０．１％Ｍｇ鋼板（溶融亜鉛−５%アルミニウム合金メッキ鋼板），ガルバリウム鋼板（溶融亜鉛−５５%アルミニウム合金メッキ鋼板）など，任意の溶融メッキ鋼板であってよい。
【００７３】
次に，上記のような溶融メッキライン設備２２における前処理洗浄装置６４について詳細に説明する。本願発明者らは，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄処理において，鋼板Ｈ表面の防錆剤を必要十分かつ効率的に洗浄するためには如何にすればよいかについて，鋭意研究して実験を行った。この結果，下記の実験結果に示すように，Ｎｉプレメッキの前処理洗浄として，水溶性の防錆剤を洗浄・除去するためには，アルカリ液を用いたスプレー洗浄とブラシ洗浄とで十分であり，従来の電解洗浄を省略できることに想到した。以下に，かかる実験結果と，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４の構成について説明する。
【００７４】
まず，前処理洗浄装置６４の効率的な設備仕様を決定するために，防錆剤付き鋼板Ｈの試験体を洗浄して，その洗浄効果を評価した洗浄評価実験について説明する。この洗浄実験における供試条件は以下の通りである。
【００７５】
試験材料：焼鈍後に，調質圧延率０．４％で調質圧延をしながら，水溶性の防錆剤（１ヒドロキシベンゾトリアゾールのＮａ塩を主体としたもの）を塗布した鋼板。
洗浄に用いたアルカリ液の条件：５質量％のＮａＯＨ溶液，温度６０℃
洗浄時の通板速度：１２０ｍ／分
【００７６】
また，本洗浄実験においては，次の表１に示すように，５種類の洗浄方式を多様に組み合わせた４種類のテスト条件で，鋼板を洗浄した。例えば，テスト条件１では，「電解ディップ」と「アルカリブラシ」の２つの洗浄方式で，鋼板を洗浄したことを表している。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１に示す各洗浄方式の詳細は以下の通りである。
電解ディップ ：鋼板をアルカリ液内に浸漬して電解洗浄する洗浄方式
プレスプレー ：鋼板表面にアルカリ液をスプレー噴射して洗浄する洗浄方式
電解スプレー ：鋼板表面にアルカリ液をスプレー噴射しながら電解洗浄する洗浄方式
アルカリブラシ：鋼板表面にアルカリ液を供給しながら，砥粒入りナイロンブラシで洗浄する洗浄方式
温水ブラシ ：鋼板表面に温水を噴射しながら砥粒入りナイロンブラシで洗浄する洗浄方式
【００７９】
なお，「電解ディップ」および「電解スプレー」における電解洗浄の電流密度は，それぞれ，３３Ａ／ｄｍ，６７Ａ／ｄｍとした。また，「アルカリブラシ」，「温水ブラシ」におけるブラシ回転数は，９００ｒｐｍとした。
【００８０】
このような４種類のテスト条件で鋼板を洗浄し，洗浄後の鋼板表面のＬ値と水濡れ性を評価する実験を行った。この実験結果を，図４に示す。なお，図４における原板とは，未洗浄の鋼板を意味する。また，Ｌ値は，鋼板表面の明度であり，鋼板が好適に洗浄されているほど高い数値を示す。
【００８１】
図４（ａ）に示すように，「原板」のＬ値は，８５であるのに対し，テスト条件１〜４による洗浄後の鋼板のＬ値は，いずれも９０であった。また，図４（ｂ）に示すように，「原板」の水濡れ性は，０であるのに対し，テスト条件１〜４による洗浄後の鋼板のＬ値は，いずれも１００であった。
【００８２】
このような実験結果によれば，上記テスト条件１〜４による洗浄により，鋼板表面に付着している不要物（防錆剤や，圧延液，圧延時に発生した鉄粉，大気中の塵など）が，好適に洗浄・除去されていることが分かる。さらに，各テスト条件１〜４による洗浄効果（Ｌ値，水濡れ性）は，洗浄方式が異なるにも関わらず，同程度であることが分かる。
【００８３】
従って，同程度の洗浄効果であるならば，設備コスト及び維持コストの低減，洗浄効率の向上といった観点からは，テスト条件４の「プレスプレー」と「アルカリ洗浄」を組み合わせた洗浄方式を採用することが好ましいといえる。即ち，このテスト条件４の洗浄方式は，「電解ディップ」，「電解ブラシ」等の電解洗浄を行わず，かつ，洗浄工程数が少ないので，電解洗浄装置に要する設備コスト及び維持コストを削減できるとともに，鋼板を効率的に洗浄できるからである。
【００８４】
そこで，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４は，上記テスト条件４の例に従い，「プレスプレー」と「アルカリブラシ」を組み合わせた洗浄方式を採用している。
【００８５】
ここで，図５に基づいて，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４の構成について詳細に説明する。図５は，本実施形態にかかる溶融メッキライン設備２２の前処理洗浄装置６４の概略を示す模式図である。
【００８６】
本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４は，上記入側ルーパ６３からの鋼板Ｈを，所定の送り速度（例えば１２０ｍ／分）で移送しながら，アルカリスプレー洗浄及びアルカリブラシ洗浄して，上記プレメッキ装置６５に送出する。
【００８７】
具体的には，図５に示すように，前処理洗浄装置６４は，鋼板Ｈをアルカリ液でスプレー洗浄するスプレー洗浄装置８０と，スプレー洗浄後の鋼板Ｈを，アルカリ液を供給しながらブラシ洗浄するブラシ洗浄装置８１と，ブラシ洗浄された鋼板Ｈにリンス液を噴射してリンスするリンス装置８２と，リンス後の鋼板Ｈを乾燥させるドライヤ８３と，乾燥された鋼板Ｈを酸洗する酸洗装置８４と，スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１で使用されるアルカリ液（例えば，５％ＮａＯＨ溶液，液温６０℃）を貯留するアルカリ液循環タンク８５と，リンス装置８２で使用されるリンス液（例えば水）を貯留するリンス液循環タンク８６と，を備える。
【００８８】
スプレー洗浄装置８０は，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下一対の送りロール９１と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方からアルカリ液をスプレー噴射する複数（図５の例では上下３対で合計６つ）の噴射ノズル９２と，を備える。
【００８９】
スプレー洗浄装置８０の各噴射ノズル９２には，上記アルカリ液循環タンク８５からポンプ８７によって送出されたアルカリ液が連続供給され，各噴射ノズル９２は，このアルカリ液を例えば１．３ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面に上下からスプレー噴射する。このときのスプレー時間（ウェット時間）は例えば約０．３秒以上であり，スプレー長は例えば１．４ｍである。なお，噴射されたアルカリ液は，スプレー洗浄装置８０で回収され，アルカリ液循環タンク８５に戻されて再利用される。
【００９０】
かかる構成のスプレー洗浄装置８０は，鋼板Ｈ表面に残存している調質圧延液，水溶性の防錆剤等を，アルカリ液に馴染ませて洗浄・除去するとともに，鋼板Ｈを昇温することができる。
【００９１】
ブラシ洗浄装置８１は，例えばブラシスクラバーで構成される。このブラシ洗浄装置８１は，鋼板Ｈの送り方向に沿って上下交互に等間隔で配置された複数（図５の例では上下交互に２つずつ，合計４つ）のブラシロール９３と，各ブラシロール９３と対になるように対向配置される複数（図５の例では上下交互に２つずつ，合計４つ）のバックアップロール９４と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方から交互にアルカリ液をスプレー噴射する複数（図５の例では合計６つ）の噴射ノズル９５と，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下一対の送りロール９６と，を備える。
【００９２】
ブラシロール９３は，例えば，砥粒入りのナイロンブラシ等で構成され，鋼板Ｈの送り方向とは逆方向に回転（例えば１２００ｒｐｍ）する。一方，バックアップロール９４は，当該ブラシロール９３と上下一対となるように配設されており，鋼板Ｈの送り方向順方向に回転する。このバックアップロール９４は，鋼板Ｈを移送する機能と，洗浄時にブラシロール９３の押圧力によって鋼板Ｈが撓まないように，ブラシロール９３の反対側から鋼板Ｈを支持する機能を有する。
【００９３】
また，各噴射ノズル９５には，上記アルカリ液循環タンク８５からポンプ８７によって送出されたアルカリ液が連続供給され，各噴射ノズル９５は，このアルカリ液を例えば０．６ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面にスプレー噴射する。なお，噴射されたアルカリ液は，ブラシ洗浄装置８１で回収され，アルカリ液循環タンク８５に戻されて再利用される。
【００９４】
かかるブラシ洗浄装置８１は，アルカリ液を供給しながら，鋼板Ｈ表面に上記ブラシロール９３を擦りつけることによって，鋼板Ｈ表面を，機械的及び化学的にブラシ洗浄することができる。これにより，鋼板Ｈを仕上げ洗浄して，スプレー洗浄装置８０による粗洗浄では除去しきれなかった防錆剤等を，洗浄・除去することができる。
【００９５】
リンス装置８２は，鋼板Ｈの送り方向に回転して鋼板Ｈを下流側に移送する上下二対の送りロール９７と，鋼板Ｈの表面に対して上方及び下方からリンス液（例えば温水）をスプレー噴射する複数（図５の例では上下６対で合計１２つ）の噴射ノズル９８とを備える。
【００９６】
リンス装置８２の各噴射ノズル９８には，上記リンス液循環タンク８６からポンプ８８によって送出されたリンス液が連続供給され，各噴射ノズル９８は，このリンス液を例えば１．０ｍ３／分の流量で，鋼板Ｈの表面に上下からスプレー噴射する。なお，噴射されたリンス液は，リンス装置８２で回収され，リンス液循環タンク８６に戻されて再利用される。
【００９７】
かかるリンス装置８２は，上記スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１により鋼板Ｈに付着されたアルカリ液を，リンス液の噴射によって除去する機能を有する。
【００９８】
ドライヤ８３は，上記のように洗浄及びリンスされて濡れた鋼板Ｈを，例えば蒸気熱交換方式により乾燥させる。また，酸洗装置８４は，上記ドライヤ８３による乾燥後の鋼板Ｈを，硫酸，塩酸等により洗浄する。このように酸洗された鋼板Ｈは，上記プレメッキ装置６５に移送されて，電気Ｎｉメッキされる。
【００９９】
以上のように，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４は，洗浄手段としては，スプレー洗浄装置８０及びブラシ洗浄装置８１を具備するのみであり，電解洗浄装置を具備しておらず，洗浄手段が簡易であり設置数も少ない。これにより，電解洗浄装置に要する設備コスト及び維持コストを削減できるとともに，Ｎｉプレメッキ前の鋼板Ｈにとって必要十分な洗浄処理のみを施して，効率的に洗浄することができる。
【０１００】
次に，上記前処理洗浄装置６４による洗浄効果を高めるため，上記焼鈍後の鋼板Ｈを調質圧延する際の好適な調質圧延率について検討を行った結果について説明する。
【０１０１】
上述したように，本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の調質圧延機５５では，焼鈍後の鋼板Ｈに対して調質圧延を行うが，この際用いられる調質圧延液に水溶性の防錆剤を含ませることによって，調質圧延と同時に防錆剤塗布を行っている。ところが，本願発明者らが鋭意研究したところ，かかる調質圧延時の調質圧延率が大きすぎると，調質圧延中に防錆剤が鋼板Ｈ表面にある微少な凹凸の凹部に押し込まれてしまい，この結果，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄時に，防錆剤の均一な除去が困難になることが判明した。そこで，本願発明者らは，適切な調質圧延率を見出すため，鋼板Ｈの調質圧延率と，その後の鋼板Ｈ表面における防錆剤の洗浄効果との相関について実験を行った。
【０１０２】
この実験では，調質圧延率を複数段階（０％，０．２％，０．４％，０．６％，０．８％の５段階）で変えて鋼板Ｈの調質圧延を行い，各調質圧延率で調質圧延された鋼板Ｈの表面を，エタノール及びイオン交換水で洗浄し，洗浄液を濃縮して，高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって，鋼板Ｈ表面における防錆剤の残存量を定量した。防錆剤としては，ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＢＴ）水溶液を用いた。図６は，かかる実験結果を表すグラフであり，横軸は，洗浄時間（脱脂時間）であり，縦軸は，残存ＨＴＢイオン量（防錆剤の残存量）である。
【０１０３】
図６に示すように，調質圧延率が小さい鋼板Ｈほど，洗浄後の鋼板Ｈ表面における防錆剤の残存量が少なく，洗浄効果が高いことが分かる。一般に，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板Ｈ表面の防錆剤の残存量が，２０μｇ／ｍ２であれば，ムラ無く好適にＮｉプレメッキできるとされている。従って，図６によれば，この目標レベルである２０μｇ／ｍ２以下とするためには，調質圧延率を０〜０．４％にする必要があることが分かる。
【０１０４】
かかる実験結果に基づき，上記本実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備２０の調質圧延機５５では，鋼板Ｈの調質圧延率が０％以上，０．４％以下となるように調節されている。このように調質圧延率を０．４％以下に制限することにより，調質圧延時に鋼板Ｈ表面の凹部に防錆剤が押し込まれることを抑制できるので，前処理洗浄装置４６による洗浄時に，防錆剤を容易かつ均一に除去することができるようになる。従って，防錆剤が好適に除去された鋼板Ｈに対して，Ｎｉプレメッキをムラ無く好適に行うことができる。なお，上述した他の水溶性防錆剤をも用いても，同様の結果を得ることができる。
【０１０５】
以上，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１の構成について詳細に説明した。次に，図７に基づき，この溶融メッキ鋼板の製造設備１を用いた溶融メッキ鋼板の製造方法について説明する。図７は，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法を示すフローチャートである。
【０１０６】
図７に示すように，まず，冷延・焼鈍ライン設備２０において，鋼板Ｈが冷間圧延機４７によって冷間圧延された後に，焼鈍炉５２によって焼鈍される（ステップＳ１０：冷延・焼鈍工程）。
【０１０７】
次いで，上記焼鈍後の鋼板Ｈが，調質圧延機５５によって，水溶性の防錆剤を含む調質圧延液を用いて調質圧延されるとともに，当該防錆剤が鋼板Ｈ表面に塗布される（ステップＳ１２：調質圧延工程及び防錆剤塗布工程）。この調質圧延時の調質圧延率は，０〜０．４％となるように調整されており，鋼板Ｈ表面に対して防錆剤が押入されないようになっている。なお，調質圧延率が０％である場合には，調質圧延機５５に鋼板Ｈを通しても圧下を行わないことになる。
【０１０８】
このように本実施形態では，調質圧延液に防錆剤を含ませることによって，調質圧延工程と防錆剤塗布工程を同時に行い，製造効率を向上させている。しかし，本発明は，かかる例に限定されず，例えば，調質圧延工程と防錆剤塗布工程を別工程にしてもよい。具体的には，例えば，水溶性の防錆剤を含む液体をスプレー噴射する防錆剤塗布装置（図示せず。）などを設置して，当該防錆剤塗布装置により，調質圧延後の鋼板Ｈに対して防錆剤を塗布してもよい。また，調質圧延工程を省略し，焼鈍後の鋼板Ｈに対して，調質圧延を行わずに水溶性の防錆剤を塗布するようにしてもよい。これらによっても，防錆剤が鋼板Ｈ表面に押入されないようにでき，後工程で防錆剤を容易かつ均一に洗浄できるようになる。
【０１０９】
その後，上記のように防錆剤が塗布された鋼板Ｈが，例えば，第２精整棟１２の保管部３１に所定期間保管される（ステップＳ１４）。具体的には，冷延・焼鈍ライン設備２０の出側におけるコイル状の鋼板Ｈは，中継ラインＡにより，第１精整棟１１から第２精整棟１２に搬送され，クレーン３２により例えば中継ラインＡの出側から保管部３１に搬送されて，保管部３１に保管される。なお，必要に応じて，保管部３１の鋼板Ｈをクレーン３２によって精整ライン３６に搬送し，精整ライン３６において鋼板Ｈの幅などをサイズ調整してもよい。その後，保管部３１に保管されている鋼板Ｈは，クレーン３３によって搬送通路１５内に搬送され，台車３４によって溶融メッキ棟１４内に搬送される。こうして，鋼板Ｈは，図２に示す溶融メッキライン設備２２の巻戻し機６０に設置される。
【０１１０】
次いで，上記防錆剤が塗布された鋼板Ｈが，前処理洗浄機６４によって，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄される（ステップＳ１６：前処理洗浄工程）。具体的には，上記溶融メッキライン設備２２の巻戻し機６０に設置された鋼板Ｈは，入側装置６２を通過し，上方の入側ルーパ６３に送られ，その後，前処理洗浄装置６４に搬送される。前処理洗浄装置６４では，搬送された鋼板Ｈが，上記スプレー洗浄装置８１によってアルカリ液のスプレー噴射により粗洗浄され，次いで，ブラシ洗浄装置８２によってアルカリ液を供給しながらブラシロール９３を用いて仕上げ洗浄され，さらに，リンス装置８２によるリンス処理，ドライヤ８３による乾燥処理，酸洗装置８４による酸洗処理を経て，前処理洗浄が完了する。
【０１１１】
その後，上記洗浄された鋼板Ｈが，プレメッキ装置６５によって，電気Ｎｉメッキされる（ステップＳ１８：Ｎｉプレメッキ工程）。かかるＮｉプレメッキ工程では，Ｎｉ析出とともに水素ガスが発生するため，この水素ガスが，鋼板Ｈにわずかに残存している防錆剤を除去する作用を奏する。これによって，Ｎｉメッキのムラ発生を抑制できる。
【０１１２】
さらに，上記Ｎｉプレメッキ後の鋼板Ｈが，加熱装置６６によって通電により急速低温加熱され，連続して溶融メッキ装置６７によって，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬されて溶融メッキされる（ステップＳ２０：溶融メッキ工程）。その後，溶融メッキされた鋼板Ｈは，合金化炉設備６８，調質圧延機６９，後処理装置７０を通過し，出側ルーパ７１に送られる。その後，鋼板Ｈは，出側装置７２を通過し，巻取り機６１に巻き取られる。
【０１１３】
次いで，巻取り機６１で巻き取られたコイル状の鋼板Ｈは，例えば図１に示したように台車３４により搬送通路１５内に搬送され，クレーン３３により第２精整棟１２の保管部３１に収容される。その後，鋼板Ｈは，クレーン３２により梱包ライン設備２１上に搬送される。梱包ライン設備２１に戻された鋼板Ｈは，梱包ライン設備２１によって倉庫１３側に搬送され，梱包される（ステップＳ２２：梱包工程）。
【０１１４】
以上のように，本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法では，焼鈍後の鋼板Ｈに対して水溶性の防錆剤を塗布して保管時の防錆をおこなうとともに，この防錆剤が塗布された鋼板ＨをＮｉプレメッキする前に，電解洗浄を行うことなく，アルカリ洗浄して，当該防錆剤を必要十分に除去することができる。
【０１１５】
上述したように，従来の前処理洗浄で用いられている電解洗浄を行うと，洗浄液中に例えばＦｅ−ＯＨが溶け出したり，他の金属不純物が混入したりして，金属不純物イオンが鋼板Ｈの表面に付着・析出することもある。Ｎｉプレメッキでは，付着量が例えば０．２〜０．８ｍｇ／ｃｍ２と非常に少なく，かつ，均一にメッキされる必要があるので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出は，極力防止する必要がある。このために，本実施形態にかかる前処理洗浄工程では，洗浄中に，金属不純物イオンの付着・析出が起こらないようにするために，電解洗浄を省略することを特徴としている。
【０１１６】
また，従来の電解洗浄装置は，主に，鉱油や，牛脂，パーム油などの油脂系の圧延油を除去するために用いられてきた。しかし，上述した本実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備１のように，焼鈍後の調質圧延率を制限し，水溶性の防錆剤を用いた場合には，電解洗浄装置は不要であり，これにより，設備コストおよび維持コストの大幅な削減が可能である。
【０１１７】
次に，上記のようなＮｉプレメッキの前処理洗浄工程Ｓ１６において，従来の電気亜鉛メッキの前処理では必要とされていた電解洗浄を行わなくても，Ｎｉプレメッキの前処理としては必要十分に防錆剤を洗浄・除去できる理由について説明する。
【０１１８】
上記図４の洗浄評価実験結果では，電解洗浄の有無に関わらず，洗浄後の鋼板のＬ値及び水濡れ性は同等であった。この結果から，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄装置６４では，電解洗浄を省略してもよいという結論が導かれる。また，上記図６の調質圧延率の実験で説明したように，Ｎｉプレメッキ時における防錆剤の残存量は，２０μｇ／ｍ２以下であれば好適である。これらの結果から，防錆剤の残存量が２０μｇ／ｍ２以下であれば，鋼板Ｈの水濡れ性は良好であり，Ｎｉプレメッキを好適に実行可能となる。
【０１１９】
これに対して，一般的な電気亜鉛メッキでは，上記特許文献１に記載されているように，１原子層でも防錆剤が残存していれば，メッキムラが生じる場合があるので，どうしても電解洗浄が必要だった。
【０１２０】
以上のことを総合して考慮すると，Ｎｉプレメッキの場合では，電解洗浄を行わなくても，防錆剤の残存量が２０μｇ／ｍ２以下であれば，メッキ可能であるが，電気亜鉛メッキでは，電解洗浄も必要である。よって，電解亜鉛メッキで要求される防錆剤の残存量レベルは，２０μｇ／ｍ２よりも更に低いと考えられる。
【０１２１】
従って，Ｎｉプレメッキの場合に電解洗浄を省略できる理由は，Ｎｉプレメッキ時に要求される防錆剤の残存量レベル（２０μｇ／ｍ２以下）が，電気亜鉛メッキで要求されるレベルよりも緩いからであり，さらに，この残存量レベルが緩い理由は，Ｎｉプレメッキ時においては，電気亜鉛メッキ時と比べて，鋼板Ｈ表面から防錆剤が取れやすいからと考えられる。
【０１２２】
即ち，イオン化傾向でいえば，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉの順にイオン化しにくくなるので，ＮｉはＦｅに置換メッキする（Ｆｅが溶け出して，電気を流さなくてもメッキが付く）が，ＺｎはＦｅに置換メッキしない（Ｚｎが先に溶けだす。亜鉛メッキの犠牲防食の原理）。そして，一般に，Ｎｉは析出過電圧が高く，水素発生も同時に起こりやすい。このため，Ｎｉプレメッキ時には，この水素ガス発生が，鋼板Ｈの表面の汚れ除去作用も発揮すると考えられる。従って，Ｎｉプレメッキ時には，鋼板Ｈ表面に防錆剤が多少残存していても，上記水素ガスの汚れ除去作用により防錆剤が取れやすいため，好適に電気Ｎｉメッキ可能であると思われる。
【０１２３】
ここで，Ｎｉプレメッキ時に鋼板Ｈから防錆剤が取れやすい原理を説明するため，鋼板Ｈ表面に対する防錆剤の吸着機構について説明する。
【０１２４】
防錆剤の鋼板Ｈ表面への吸着機構には，物理吸着と化学吸着とがあるが，いずれの吸着機構であっても，図８に示すように，防錆剤の単分子膜層の防錆被膜を形成して，鋼板Ｈの表面を防錆するようになっている。この防錆剤の分子は，鋼板Ｈと強固な結合をしているのではなく，鋼板Ｈ表面についたり離れたりしているもので，離れた際にすぐに吸着すべき待機分子が必要となる。また，鋼板Ｈの表面に吸着する原子団は，水に溶解しやすく（親水基），鋼板Ｈ表面の水被膜中に入り込んで吸着する。このような吸着能力をもつ原子としては窒素Ｎ，酸素Ｏ，リンＰ，イオウＳ等があるが，水溶性の防錆剤として実際に使用されているのは，主に窒素原子Ｎを有する化合物でその代表がアミンである。
【０１２５】
また，水溶性の防錆剤が鋼板Ｈの表面に１原子層程度付着している場合には，図８に示すように，鋼板Ｈ側にマイナス基が，鋼板Ｈとは反対側にプラス基が並ぶようにして，防錆剤が配向していると考えられる。また，このとき，鋼板Ｈ表面に存在する他の吸着物質としては，水等の吸着層（水被膜），大気中のＣＯ２，汚れ等がある。
【０１２６】
このようにして，水溶性の防錆剤分子が鋼板Ｈの表面に付着している状態で，Ｎｉプレメッキを行うと，上記のように水素ガスが発生し，この水素ガスが防錆剤を鋼板Ｈ表面から剥離して除去する作用を奏する。このとき，水溶性の防錆剤分子が上記のように電気的に配向しているので，当該発生した水素ガスにより剥離しやすい。なお，油性の防錆剤を用いた場合には，高分子である油性の防錆剤が鋼板Ｈの表面に強固に付着するので，電解洗浄を行わないと除去が困難であると思われる。
【０１２７】
以上説明したような理由から，油性の防錆剤に比べて比較的付着力の小さい水溶性の防錆剤を用いれば，Ｎｉプレメッキ前の前処理洗浄において，従来の電気亜鉛メッキの前処理洗浄で行われていた電解洗浄を行わなくても，本実施形態にかかる前処理洗浄装置６４のようなスプレー洗浄及びブラシ洗浄だけで，鋼板Ｈの表面から，当該水溶性の防錆剤を適度に洗浄・除去でき，均一なＮｉプレメッキを実現可能であるといえる。よって，電解洗浄装置を省略して，設備コスト及び維持コストを大幅に低減できるとともに，洗浄工程を効率化することが可能となる。
【０１２８】
さらに，電解洗浄を行うと金属不純物イオンが鋼板Ｈの表面に付着・析出することもあり，却って，Ｎｉプレメッキに悪影響を及ぼす場合がある。従って，かかる観点からも，電解洗浄を行わない方が好ましいが，本実施形態では，電解洗浄を行わないので，上記のような金属不純物イオンの付着・析出を防止でき，Ｎｉプレメッキをムラなく均一に実行できる。
【０１２９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造設備の概略を示す模式図である。
【図２】同実施形態にかかる冷延・焼鈍ライン設備の概略を示す模式図である。
【図３】同実施形態にかかる溶融メッキライン設備の概略を示す模式図である。
【図４】複数種類の洗浄方式による洗浄評価実験の結果を示すグラフ図である。
【図５】同実施形態にかかる溶融メッキライン設備の前処理洗浄装置の概略を示す模式図である。
【図６】鋼板の調質圧延率と防錆剤の洗浄効果との相関についての実験結果を示すグラフ図である。
【図７】同実施形態にかかる溶融メッキ鋼板の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】防錆剤の鋼板表面への吸着機構を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ 溶融メッキ鋼板の製造設備
２０ 冷延・焼鈍ライン設備
２１ 梱包ライン設備
２２ 溶融メッキライン設備
４０ 冷間圧延装置
４７ 冷間圧延機
５０ 焼鈍装置
５２ 焼鈍炉
５５ 調質圧延機
６４ 前処理洗浄装置
６５ プレメッキ装置
６６ 加熱装置
６７ 溶融メッキ装置
６８ 合金化炉設備
８０ スプレー洗浄装置
８１ ブラシ洗浄装置
８２ リンス装置
８３ ドライヤ
８４ 酸洗装置
８５ アルカリ液循環タンク
８６ リンス液循環タンク
９１ 送りロール
９２ 噴射ノズル
９３ ブラシロール
９４ バックアップロール
９５ 噴射ノズル
９６ 送りロール
Ｈ 鋼板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；
前記焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；
前記防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；
前記洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；
前記Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；
を含むことを特徴とする，溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄工程は，
前記防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄工程と；
前記スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄工程と；
を含むことを特徴とする，請求項１に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄工程では，前記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，前記電解洗浄を行わないことを特徴とする，請求項１または２に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記洗浄工程では，鋼板表面における前記防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記焼鈍工程後に，調質圧延液を用いて前記焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程を含み，
前記防錆剤塗布工程は，前記調質圧延工程において，前記調質圧延液に前記水溶性の防錆剤を含ませることにより実行されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記調質圧延工程における調質圧延率は，０％以上，０．４％以下であることを特徴とする，請求項５に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記水溶性の防錆剤を含まない調質圧延液を用いて，前記焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程をさらに含み，
前記防錆剤塗布工程では，前記調質圧延後の鋼板に対して，前記水溶性の防錆剤を塗布することを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項８】
焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板に対して，電気ＮｉメッキによるＮｉプレメッキ，及び溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬する溶融メッキを施すための前処理として，前記防錆剤が塗布された鋼板を洗浄する前処理洗浄装置であって：
前記防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄することを特徴とする，前処理洗浄装置。
【請求項９】
前記防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄装置と；
前記スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄装置と；
を備えることを特徴とする，請求項８に記載の前処理洗浄装置。
【請求項１０】
前記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，前記電解洗浄を行わないことを特徴とする，請求項８または９に記載の前処理洗浄装置。
【請求項１１】
鋼板表面における前記防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄することを特徴とする，請求項８〜１０のいずれかに記載の前処理洗浄装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれかに記載の前処理洗浄装置と；
前記前処理洗浄装置によって洗浄された鋼板を，電気Ｎｉメッキするプレメッキ装置と；
前記Ｎｉプレメッキされた鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ装置と；
を備えることを特徴とする，溶融メッキライン設備。
【請求項１】
鋼板を焼鈍する焼鈍工程と；
前記焼鈍された鋼板に対して，水溶性の防錆剤を塗布する防錆剤塗布工程と；
前記防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄する洗浄工程と；
前記洗浄された鋼板を，電気ＮｉメッキするＮｉプレメッキ工程と；
前記Ｎｉプレメッキ後の鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ工程と；
を含むことを特徴とする，溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄工程は，
前記防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄工程と；
前記スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄工程と；
を含むことを特徴とする，請求項１に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄工程では，前記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，前記電解洗浄を行わないことを特徴とする，請求項１または２に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記洗浄工程では，鋼板表面における前記防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記焼鈍工程後に，調質圧延液を用いて前記焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程を含み，
前記防錆剤塗布工程は，前記調質圧延工程において，前記調質圧延液に前記水溶性の防錆剤を含ませることにより実行されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記調質圧延工程における調質圧延率は，０％以上，０．４％以下であることを特徴とする，請求項５に記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記水溶性の防錆剤を含まない調質圧延液を用いて，前記焼鈍された鋼板を調質圧延する調質圧延工程をさらに含み，
前記防錆剤塗布工程では，前記調質圧延後の鋼板に対して，前記水溶性の防錆剤を塗布することを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の溶融メッキ鋼板の製造方法。
【請求項８】
焼鈍後に水溶性の防錆剤が塗布された鋼板に対して，電気ＮｉメッキによるＮｉプレメッキ，及び溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬する溶融メッキを施すための前処理として，前記防錆剤が塗布された鋼板を洗浄する前処理洗浄装置であって：
前記防錆剤が塗布された鋼板を，電解洗浄を行わずに，アルカリ液を用いて洗浄することを特徴とする，前処理洗浄装置。
【請求項９】
前記防錆剤が塗布された鋼板を，アルカリ液のスプレー噴射により洗浄するスプレー洗浄装置と；
前記スプレー洗浄後の鋼板を，アルカリ液を供給しながらブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄装置と；
を備えることを特徴とする，請求項８に記載の前処理洗浄装置。
【請求項１０】
前記電解洗浄によって金属不純物イオンが鋼板表面に付着・析出することを防止するために，前記電解洗浄を行わないことを特徴とする，請求項８または９に記載の前処理洗浄装置。
【請求項１１】
鋼板表面における前記防錆剤の残留量が２０μｇ／ｍ２以下となるように洗浄することを特徴とする，請求項８〜１０のいずれかに記載の前処理洗浄装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれかに記載の前処理洗浄装置と；
前記前処理洗浄装置によって洗浄された鋼板を，電気Ｎｉメッキするプレメッキ装置と；
前記Ｎｉプレメッキされた鋼板を，溶融Ｚｎを含む溶融メッキ金属中に浸漬して溶融メッキする溶融メッキ装置と；
を備えることを特徴とする，溶融メッキライン設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３９７５９（Ｐ２００７−３９７５９Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２６７５８（Ｐ２００５−２２６７５８）
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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