特許 6238022 溶融金属メッキ鋼板の製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238022

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】溶融金属メッキ鋼板の製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 2/20 20060101AFI20171120BHJP

   C23C 2/40 20060101ALI20171120BHJP

   C23C 2/06 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   C23C2/20

   C23C2/40

   C23C2/06

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-56822(P2015-56822)

(22)【出願日】2015年3月19日

(65)【公開番号】特開2016-176107(P2016-176107A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2016年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001542

【氏名又は名称】特許業務法人銀座マロニエ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 憲亮

【審査官】 宮本 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１１８８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２６０１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３３２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３１６７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１２６８２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ ２／００− ２／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去するとともに、ワイピングガスの圧力であるワイピングガス圧とストリップに対するワイピングノズルの間隔であるノズル間隔とを調整することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造するに際し、
ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、
前記目標付着量を減少させる場合には、先ず付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせてノズル間隔の設定値を変更し、ワイピングガス圧を前記決定した設定値に到達させた後、ノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させ、
また前記目標付着量を増加させる場合には、先ずノズル間隔の設定値を増加させて付着量を変更後の目標付着量に増加させ、その後、付着量をその変更後の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせてノズル間隔の設定値を変更してワイピングガス圧およびノズル間隔をそれぞれ前記決定した設定値に到達させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることを特徴とする溶融金属メッキ鋼板の製造方法。

【請求項2】

鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造する装置において、
ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの圧力を設定値になるように調整するガス圧調整手段と、
ストリップに対するワイピングノズルの間隔を設定値になるように調整するノズル間隔調整手段と、
ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、その決定した設定値にワイピングガス圧の実際の値が向かうように前記ガス圧調整手段の作動を制御するとともに、ワイピングガス圧の、前記決定した設定値に向かって変化する実際の値に合わせて、ワイピングガス圧と比較して応答性の速いノズル間隔の設定値を変更し、その設定値にノズル間隔の実際の値が向かうように前記ノズル間隔調整手段の作動を制御して前記ノズル間隔調整手段の作動を前記ガス圧調整手段の作動と協調させ、付着量を目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させることで目標付着量の変更を補助する目標付着量変更補助手段と、
前記目標付着量変更補助手段を有して前記ガス圧調整手段と前記ノズル間隔調整手段との作動を制御する付着量制御手段と、
を具え、
前記付着量制御手段は、
前記目標付着量を減少させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行った後にノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させ、
また前記目標付着量を増加させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更後の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行う前に、付着量が変更後の目標付着量になるようにノズル間隔の設定値を増加させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることを特徴とする溶融金属メッキ鋼板の製造装置。

【請求項3】

前記溶融金属メッキは溶融亜鉛メッキであることを特徴とする、請求項２記載の溶融金属メッキ鋼板の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融金属メッキ鋼板の製造方法および製造装置に関し、特には溶融金属メッキの付着量を高精度に調整可能な製造方法および製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

溶融亜鉛メッキ鋼板等の溶融金属メッキ鋼板を製造する際の連続溶融金属メッキは、一般に、鋼板のストリップ（鋼帯）を溶融金属浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を設定値に調整する、という方法により行われている。

【0003】

この溶融金属メッキの付着量の調整に際し、特許文献１は、２次元噴流理論に基づいたモデル式によって、ワイピングノズルのガス圧であるワイピングガス圧と、ストリップに対するノズルの間隔であるノズル間隔とを調整し、溶融金属メッキの付着量を自動調整する方法を示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０５−１１７８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、溶融金属メッキの付着量は、溶融金属メッキ鋼板の用途や耐食性、コスト等に応じて多様に設定されているため、目標値に維持するだけでなくその目標値の変更が求められる。

【0006】

しかしながら、ワイピングガス圧を調整することで溶融金属メッキの付着量を調整する従来の方法では、ワイピングガス圧の変更はノズル間隔の変更と比べて設定値の変更に対する実際の値の応答性が遅く、しかも応答性の問題が考慮されていないため、目標付着量への実際の付着量の追従が遅れ、実際の付着量が目標値から大きく外れる可能性があるという問題があった。

【0007】

それゆえ本発明は、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の調整をそれより応答性の速いノズル間隔の調整で補うことにより上述の問題を解決した溶融金属メッキ鋼板の製造方法および製造装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を有利に解決する本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法は、鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去するとともに、ワイピングガスの圧力であるワイピングガス圧とストリップに対するワイピングノズルの間隔であるノズル間隔とを調整することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造するに際し、
ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、
前記目標付着量を減少させる場合には、先ず付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせてノズル間隔の設定値を変更し、ワイピングガス圧を前記決定した設定値に到達させた後、ノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させ、
また前記目標付着量を増加させる場合には、先ずノズル間隔の設定値を増加させて付着量を変更後の目標付着量に増加させ、その後、付着量をその変更後の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせてノズル間隔の設定値を変更してワイピングガス圧およびノズル間隔をそれぞれ前記決定した設定値に到達させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることを特徴とするものである。

【0009】

また、前記課題を有利に解決する本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置は、鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造する装置において、
ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの圧力を設定値になるように調整するガス圧調整手段と、
ストリップに対するワイピングノズルの間隔を設定値になるように調整するノズル間隔調整手段と、
ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、その決定した設定値にワイピングガス圧の実際の値が向かうように前記ガス圧調整手段の作動を制御するとともに、ワイピングガス圧の、前記決定した設定値に向かって変化する実際の値に合わせて、ワイピングガス圧と比較して応答性の速いノズル間隔の設定値を変更し、その設定値にノズル間隔の実際の値が向かうように前記ノズル間隔調整手段の作動を制御して前記ノズル間隔調整手段の作動を前記ガス圧調整手段の作動と協調させ、付着量を目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させることで目標付着量の変更を補助する目標付着量変更補助手段と、
前記目標付着量変更補助手段を有して前記ガス圧調整手段と前記ノズル間隔調整手段との作動を制御する付着量制御手段と、
を具え、
前記付着量制御手段は、
前記目標付着量を減少させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行った後にノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させ、
また前記目標付着量を増加させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更後の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行う前に、付着量が変更後の目標付着量になるようにノズル間隔の設定値を増加させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法によれば、鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去するとともに、ワイピングガスの圧力であるワイピングガス圧とストリップに対するワイピングノズルの間隔であるノズル間隔とを調整することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造するに際し、
ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、
前記目標付着量を減少させる場合には、先ず付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせて、ワイピングガス圧と比較して応答性の速いノズル間隔の設定値を変更し、ワイピングガス圧を前記決定した設定値に到達させた後、ノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させることができ、
また前記目標付着量を増加させる場合には、先ずノズル間隔の設定値を増加させて付着量を変更後の目標付着量に増加させ、その後、付着量をその変更後の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧を前記決定した設定値に向かって変化させるとともにそのワイピングガス圧の変化に合わせてノズル間隔の設定値を変更してワイピングガス圧およびノズル間隔をそれぞれ前記決定した設定値に到達させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることができる。

【0011】

また、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置によれば、鋼板のストリップを溶融金属メッキ浴に浸漬させて通過させた後に引き上げて、溶融金属浴の上方で水平に向き合わせたワイピングノズルの間に通し、それらのワイピングノズルから噴射するワイピングガスでストリップから余分な溶融金属を除去することでストリップに対する溶融金属メッキの付着量を目標付着量に調整して溶融金属メッキ鋼板を製造する装置において、
ガス圧調整手段が、ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの圧力を設定値になるように調整し、ノズル間隔調整手段が、ストリップに対するワイピングノズルの間隔を設定値になるように調整し、目標付着量変更補助手段が、ノズル間隔および、ノズル間隔と比較して応答性の遅いワイピングガス圧の、変更後の目標付着量に対応する設定値をそれぞれ決定し、その決定した設定値にワイピングガス圧の実際の値が向かうように前記ガス圧調整手段の作動を制御するとともに、ワイピングガス圧の、前記決定した設定値に向かって変化する実際の値に合わせて、ワイピングガス圧と比較して応答性の速いノズル間隔の設定値を変更し、その設定値にノズル間隔の実際の値が向かうように前記ノズル間隔調整手段の作動を制御して前記ノズル間隔調整手段の作動を前記ガス圧調整手段の作動と協調させ、付着量を目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させることで目標付着量の変更を補助し、付着量制御手段が、前記目標付着量変更補助手段を有して前記ガス圧調整手段と前記ノズル間隔調整手段との作動を制御するので、事後にノズル間隔の設定値を減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させることができ、また事前にノズル間隔の設定値を増加させておくことで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させることができる。

【0012】

ところで、ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの圧力を設定値になるように変更するガス圧調整手段によっては、変更後の設定値への実際のガス圧の応答に３０秒以上かかるものも存在するため、従来の方法では目標付着量の変更を行う度にライン速度によっては鋼板のストリップに５０ｍ以上に亘って付着量外れが生じる可能性があることが懸念される。これに対し本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法および溶融金属メッキ鋼板の製造装置によれば、上述の如くして応答性の遅いガス圧調整を応答性の速いノズル間隔調整で補うことができるようにしたので、応答性の遅いガス圧調整が原因で起こる付着量外れを防止することができる。また、より低いワイピングガス圧で付着量を制御できるので、溶融金属のスプラッシュの発生やドロス（酸化亜鉛等の不純物）の増加等の不都合を抑制することができる。

【0013】

しかも、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置によれば、前記付着量制御手段は、前記目標付着量を減少させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行った後にノズル間隔の設定値を前記決定した設定値に減少させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少させ、また前記目標付着量を増加させる場合に、前記目標付着量変更補助手段が付着量を変更前の目標付着量に維持しながらワイピングガス圧の実際の値を変化させて前記決定した設定値に到達させる制御を行う前に、付着量が変更後の目標付着量になるようにノズル間隔の設定値を増加させることで、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を増加させるので、付着量の実際の値が目標付着量の変化に遅れないようにしながら目標付着量を減少および増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法の一実施形態の実施に用いられる、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置の一実施形態を示す構成図である。

【図2】従来の方法および上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を減少させる際および付着量を増加させる際のワイピングガス圧とノズル間隔との変化状態を示す関係線図である。

【図3】（ａ）は、上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を減少させる際の手順を示すフローチャートであり、（ｂ）は、その実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を増加させる際の手順を示すフローチャートである。

【図4】上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法でワイピングガス圧が上昇する場合の実際のガス圧とノズル間隔の時間経過に伴う変化の状態とを示す関係線図である。

【図5】上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法でワイピングガス圧が下降する場合の実際のガス圧とノズル間隔の時間経過に伴う変化の状態とを示す関係線図である。

【図6】従来のワイピングガス圧だけを制御した場合の実際のガス圧の時間経過に伴う変化の状態と付着量の変化の状態とをシミュレーションした結果を示す関係線図である。

【図7】上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法でワイピングガス圧とノズル間隔とを協調制御した場合の実際のガス圧の時間経過に伴う変化の状態と付着量の変化の状態とをシミュレーションした結果を示す関係線図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法の一実施形態の実施に用いられる、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置の一実施形態を示す構成図である。

【0016】

この実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造装置は、溶融金属メッキ浴としての溶融亜鉛メッキ浴を行うメッキ浴槽１と、そのメッキ浴槽１の上方に水平に向き合わされて配置された対をなすワイピングノズル２と、メッキ浴槽１内に配置されたシンクロール３と、ワイピングノズル２の上方に複数配置された案内ロール４とを具えており、これにより、鋼板のストリップＳをメッキ浴槽１でメッキ浴に浸漬させてシンクロール３で上方へ向け、メッキ浴を通過させた後に引き上げてワイピングノズル２の間に通し、それらのワイピングノズル２から噴射するワイピングガスでストリップＳから余分な溶融亜鉛を除去した後に案内ロール４で所定方向へ移動させて図示しない設備でさらに処理を行い、溶融亜鉛メッキ鋼板を製造する。

【0017】

また、この実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造装置は、ワイピングノズル２から噴出するワイピングガスの圧力を設定値になるように調整するガス圧調整手段としての、ワイピングガスの図示しないガス圧供給源とワイピングノズル２との間に介挿された例えば電動式の圧力調整弁５と、ストリップＳに対するワイピングノズル２の間隔を設定値になるように調整するノズル間隔調整手段としての、例えば電動式直線移動機構を用いたノズル間隔調整機構６と、案内ロール４で移動を案内しているストリップＳへの溶融亜鉛メッキの付着量を測定する、例えば光学式測距センサからなる付着量センサ７と、その付着量センサ７や、ストリップＳの移動速度を測定する図示しない速度センサや、ワイピングノズル２から噴出するワイピングガスのガス圧を測定する図示しないガス圧センサ等からの測定データに基づいてそれら圧力調整弁５とノズル間隔調整機構６との作動を個別に制御するとともに協調もさせて制御する、目標付着量変更補助手段を有する付着量制御手段としての、通常のコンピュータからなる付着量制御装置８とを具えており、これにより、ストリップＳに対する溶融金属メッキの付着量を以下の如くして目標付着量に調整する。

【0018】

すなわち、ワイピングノズル２から噴出するワイピングガスのガス圧は、圧力調整弁５が作動しても直ぐには変化せず応答が遅いため、ガス圧の設定値を変更する際は圧力調整弁５とノズル間隔調整機構６との協調制御によりノズル間隔を動かすことで、ガス圧の応答の遅さを補う必要がある。また、ワイピングガスのガス圧は、大きな値にするとドロスの増加などのデメリットが生じるため、なるべく小さな値とすることが望ましい。そのためには、ノズル間隔をより狭い値に設定する必要がある。

【0019】

しかしながら、ワイピングガスのガス圧の設定値を上げる際には、ノズル間隔を狭める方向に協調制御が働く。そのため、ガス圧の設定値が大きく変更されるところではノズル間隔の下限からの余裕代をより多くとる必要が出てくる。そこで、特許文献１に記載されている如く流体力学に基づく付着量モデルを用いて付着量を制御するプリセット制御においては、例えばストリップＳが先行材から後行材に移る際等に亜鉛メッキの付着量を変更するために、ガス圧上昇の場合とガス圧が下降する場合の２つのケースに分けて考える必要がある。

【0020】

（ケース（１）：ガス圧上昇の場合）
プリセット制御にてワイピングガスのガス圧が上昇する場合、ノズル間隔を狭くする方向に協調制御を行う必要がある。しかし、ガス圧低減のためにはノズル間隔は通常下限に近い値に設定したほうが良い。そのため、従来のように先行材から後行材に移る際に付着量の目標値変更に合わせてガス圧を上昇させながらノズル間隔を狭める協調制御を起動すると、ノズル間隔が下限に固定されて協調制御が正しく機能しない可能性がある。

【0021】

図２は、従来の方法および上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を減少させる際および付着量を増加させる際のワイピングガス圧とノズル間隔との変化状態を示す関係線図であり、この図２を用いて具体例を示す。

【0022】

付着量５０［ｇ／ｍ^２］のストリップが先行材、付着量４５［ｇ／ｍ^２］のストリップが後行材であるとすると、その先行材から後行材への目標付着量の変更の際、協調制御ではガス圧の応答の遅さをノズル間隔で補うように制御するため、ガス圧を上げる時に従来の方法では、図２に示す協調制御１のように、先ずノズル間隔が狭まり、次いでガス圧が上がり始めるとともにノズル間隔を広げるような制御となる。この例を実際に制御しようとすると、ノズル間隔の設定値が下限値の７ｍｍより小さくなってしまい制御できないということが分かる。

【0023】

そこで、この実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法では、図２に示す協調制御２のように、事前に先行材で協調制御を用いてガス圧を上げておくことにより、ノズル間隔を下限の７ｍｍより小さく狭めることなく、ガス圧の設定値を変更することができるようにする。そのため、ケース（１）の場合には先行材ストリップの尾端がワイピングノズル２に到達した時点で、ワイピングガスのガス圧の設定値を変更する。

【0024】

図３（ａ）は、上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を減少させる際に上記付着量制御装置８があらかじめ与えられたプログラムに基づいて実行する手順を示すフローチャートであり、ここでは先ず、ステップＳ１で、ノズル間隔の定常最適値（図２では８ｍｍ）を決定し、次いでステップＳ２で、後行材ストリップへの変更後の目標付着量（図２では４５［ｇ／ｍ^２］）とノズル間隔の上記定常最適値とに基づきワイピングガスのガス圧の変更後設定値（図２では約０．６４ｋｇｆ／ｃｍ^２）を決定し、次いでステップＳ３で、ワイピングガスのガス圧の設定値を変更して、上記変更後設定値を圧力調整弁５に指令し、これにより先行材ストリップの付着量制御中にワイピングガスのガス圧が変更後設定値に向かって上昇し始める。

【0025】

次いでステップＳ４で、ワイピングガスのガス圧の上昇変化に応じて元の目標付着量（図２では５０［ｇ／ｍ^２］）を維持するようにノズル間隔の設定値を上記定常最適値から少し増加させてノズル間隔調整機構６に指令し、これにより図２に示す協調制御２の左側の矢印のように、ガス圧の上昇に合わせてノズル間隔が増加して元の付着量が維持され、次いでステップＳ５で、ワイピングガスのガス圧の実際値が上記変更後設定値まで変化したか判断し、変化してなければステップＳ４へ戻って、さらにノズル間隔の設定値を少し増加させてノズル間隔調整機構６に指令する。一方、ステップＳ５でワイピングガスのガス圧の実際値が上記変更後設定値まで変化していれば、次いでステップＳ６で、後行材ストリップへの切り替わり前にノズル間隔の設定値を上記定常最適値に変更してノズル間隔調整機構６に指令し、これにより図２に示す協調制御２の右側の矢印のように、ノズル間隔が減少して付着量が変更後の目標付着量（図２では４５［ｇ／ｍ^２］）になる。

【0026】

上述したケース（１）の協調制御を、特許文献１記載の付着量モデル（１）式を用いてシミュレーションした結果を図４に示す。目標付着量の変更の２０秒程度前から事前にガス圧の設定値を変更する。これに合わせて、ガス圧が上昇しても付着量が一定となるようにノズル間隔を広げることで、先行材ストリップの付着量を元の付着量から変更することなく事前にガス圧を上昇させることができる。そしてその後、後行材ストリップの付着量制御を開始する際には、応答性の良いノズル間隔のみ設定値を定常最適値へ変更して付着量を直ちに変更後の付着量とし、後行材ストリップの付着量の制御中は、その定常最適値付近でノズル間隔の制御を行うことで、適切な付着量制御が可能となる。

【0027】

（ケース（２）：ガス圧下降の場合）
ワイピングガスのガス圧が下降する場合には、先行材ストリップから後行材ストリップに切り替わるタイミングでの目標付着量変更に合わせて、ワイピングガスのガス圧を変更する。そうすることで、協調制御によりノズル間隔は広がる方向に移動する。そしてその後、後行材ストリップの付着量の制御中にガス圧の設定値を変更し、これに合わせて、ガス圧が下降しても付着量が一定となるようにノズル間隔を狭める。

【0028】

図３（ｂ）は、上記実施形態の溶融金属メッキ鋼板の製造方法で付着量を増加させる際に上記付着量制御装置８があらかじめ与えられたプログラムに基づいて実行する手順を示すフローチャートであり、ここでは先ず、ステップＳ１１で、ノズル間隔の定常最適値（図２では８ｍｍ）を決定し、次いでステップＳ１２で、後行材ストリップへの切り替わり前に、ノズル間隔の設定値を後行材ストリップへの変更後の目標付着量（図２では５０［ｇ／ｍ^２］）に対応させて変更して指令し、これにより後行材ストリップの付着量が直ちに変更後の目標付着量となり、次いでステップＳ１３で、後行材ストリップへの変更後の目標付着量とノズル間隔の上記定常最適値とに基づきワイピングガスのガス圧の変更後設定値（図２では約０．４ｋｇｆ／ｃｍ^２）を決定し、次いでステップＳ１４で、ワイピングガスのガス圧の設定値を変更して、上記変更後設定値を圧力調整弁５に指令し、これにより後行材ストリップの付着量制御中にワイピングガスのガス圧が変更後設定値に向かって下降し始める。

【0029】

次いでステップＳ１５で、ワイピングガスのガス圧の下降変化に応じて変更後の目標付着量（図２では５０［ｇ／ｍ^２］）を維持するようにノズル間隔の設定値を上記変更した設定値から少し減少させてノズル間隔調整機構６に指令し、これによりガス圧の下降に合わせてノズル間隔が減少して変更後の付着量が維持され、次いでステップＳ１６で、ワイピングガスのガス圧の実際値が上記変更後設定値まで変化したか判断し、変化してなければステップＳ１５へ戻って、さらにノズル間隔の設定値を少し減少させてノズル間隔調整機構６に指令する。一方、ステップＳ１６でワイピングガスのガス圧の実際値が上記変更後設定値まで変化していれば、ノズル間隔の設定値は上記定常最適値まで減少しているので通常の付着量制御に移行し、後行材ストリップの付着量の制御中は、その定常最適値付近でノズル間隔の制御を行うことで、適切な付着量制御が可能となる。

【0030】

従って、図３（ａ）中のステップＳ４，Ｓ５および図３（ｂ）中のステップＳ１５，Ｓ１６はそれぞれ、目標付着量変更補助手段に対応する。

【0031】

ケース（２）の協調制御を上記付着量モデル（１）式を用いてシミュレーションした結果を図５に示す。先行材ストリップから後行材ストリップへの目標付着量の変更タイミングでガス圧の設定値を変更しており、それに合わせて協調制御が起動し、ノズル間隔が移動している。

【0032】

図６に示す付着量シミュレーションはガス圧力だけを変更した場合の例である。ガス圧設定値（ＳＶ）を変更して目標付着量を変更した後、付着量シミュレーションが目標付着量に収束するまでに時間がかかっていることが分かる。それと比較して、図７に示す協調制御を用いたシミュレーションでは、上記実施態様に基づいて、設定値（ＳＶ）を変更した後にガス圧の変化に応じてノズル間隔を変更して付着量を維持し、ガス圧が変更後の設定値まで変化したら目標付着量を変更するとともにノズル間隔を戻しているので、付着量シミュレーションの値が目標付着量の変化に素早く追従していること分かる。これはガス圧が応答するまでの間、応答性の良いノズル間隔を代りに動かすことで、付着量を素早く変更できるためである。

【0033】

以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、上記実施形態では付着量制御手段が目標付着量変更補助手段を有してガス圧調整手段とノズル間隔調整手段との作動を制御しているが、付着量制御手段と目標付着量変更補助手段とを別個のコンピュータで構成して、それらがそれぞれガス圧調整手段とノズル間隔調整手段との作動を制御するようにしてもよい。

【0034】

また、付着量制御手段や目標付着量変更補助手段による付着量の制御は、上記実施形態では特許文献１記載の付着量モデル（１）式を用いて行っているが、これに限られず、例えば特許文献１記載の先行技術文献で開示されているような他の既知のモデルを用いたプリセット制御で行ってもよい。

【0035】

さらに、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置の具体的構成も、上記実施形態のものに限られず、例えば特許文献１記載のもののようにワイピングノズルの高さ変更手段をさらに具えていてもよい。

【0036】

そして、本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法および本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造装置は、溶融亜鉛メッキに限られず、スズメッキ等の他の溶融金属メッキを行うものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0037】

かくして本発明の溶融金属メッキ鋼板の製造方法および溶融金属メッキ鋼板の製造装置によれば、応答性の遅いガス圧調整を応答性の速いノズル間隔調整で補うことができるようにしたので、応答性の遅いガス圧調整が原因で起こる付着量外れを防止することができる。また、より低いワイピングガス圧で付着量を制御できるので、溶融金属のスプラッシュの発生やドロス（酸化亜鉛等の不純物）の増加等の不都合を抑制することができる。

【符号の説明】

【0038】

１ メッキ浴槽
２ ワイピングノズル
３ シンクロール
４ 案内ロール
５ 圧力調整弁
６ ノズル間隔調整機構
７ 付着量センサ
８ 付着量制御装置
Ｓ ストリップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】