特開 2022-94422 浴中ロール研磨ブレード、研磨装置及びめっき装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022094422

(43)【公開日】2022-06-27

(54)【発明の名称】浴中ロール研磨ブレード、研磨装置及びめっき装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 2/00 20060101AFI20220620BHJP

   C23C 2/40 20060101ALI20220620BHJP

【ＦＩ】

C23C2/00

C23C2/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020207288

(22)【出願日】2020-12-15

(71)【出願人】

【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】100105968

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】加來 慶彦

【テーマコード（参考）】

4K027

【Ｆターム（参考）】

4K027AA02

4K027AA05

4K027AD17

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複雑な制御手段を設けることなく、ブレードと浴中ロールの外周部との接触面圧を使用の初期段階で低く抑え、その後の中期段階以降で高くする、浴中ロール研磨用のブレード、それを用いた浴中ロール研磨装置及び溶融金属めっき装置を提供する。
【解決手段】溶融金属浴１０中に浸漬された浴中ロール５の外周部を研磨するブレード１であって、ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、ブレードの長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する、あるいはさらに、厚さが一定値に収束する形状である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融金属浴中に浸漬された浴中ロールの外周部を研磨するブレードであって、
該ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、ブレードの長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状であることを特徴とするブレード。

【請求項2】

前記ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状であることを特徴とする請求項１に記載のブレード。

【請求項3】

前記先端部のブレードの長さ方向の断面形状は、台形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレード。

【請求項4】

前記浴中ロールに当接する側の前記台形の底角の内一つを２５～８５°としたことを特徴とする請求項３に記載のブレード。

【請求項5】

前記浴中ロールが、外周部に被膜を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のブレード。

【請求項6】

前記先端部のブレードの幅を、前記浴中ロールに巻き付く金属帯の板幅より大きくかつ前記浴中ロールの胴幅より小さくしたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のブレード。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載されたブレードを有する浴中ロール研磨装置。

【請求項8】

請求項７に記載された浴中ロール研磨装置を有する溶融金属めっき装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浴中ロール研磨ブレード、詳しくは溶融金属めっき浴に浸漬された浴中ロールを研磨するためのブレード、前記ブレードを有する浴中ロール研磨装置及び前記浴中ロール研磨装置を有する溶融金属めっき装置に関する。

【背景技術】

【0002】

金属帯の溶融金属めっきの代表例である鋼帯の連続溶融亜鉛めっき工程で使用される溶融亜鉛めっき槽において、めっき浴中に懸濁する亜鉛鉄化合物等の不純物が、シンクロールや浴中サポートロール（以下、総称して浴中ロールという。）の外周面に付着すると、この付着物が、浴中ロールと接触する鋼帯に転写され、その結果、製造しためっき鋼板に押し疵等の欠陥が発生する。

【0003】

上記の押し疵等の欠陥の発生を防止するために、相当な厚さ、幅及び長さを有する板状物のブレードを用い、このブレードの幅方向の一辺を浴中ロールの外周面に押し付けて当該外周面を研磨することで付着物を掻き落とす方法が知られている。この方法は、ブレードの厚さ方向は浴中ロールの回転周速方向、ブレードの幅方向は浴中ロールの胴幅方向であり、ブレードの長さ方向は厚さ方向と幅方向に直角な方向である。

【0004】

上述の浴中ロールの外周面をブレードで研磨する方法において、特許文献１には、浴中ロールの胴幅より狭幅でかつ鋼板の板幅より狭幅（例えば浴中ロールの胴幅の１０％程度）のブレードを浴中ロールの外周面に一定の押付け荷重で押し付けながら幅方向に往復動させる方法が開示されている。このブレードは、先端部の厚さが長さ方向に一定な形状である。

【0005】

特許文献２には、浴中ロールの外周面に対するブレードの接触位置及び傾斜角度を特定することで浴中ロールの振動を抑制する方法が開示されている。このブレードの先端部は、長さ方向の先端から後端側にかけて厚さが増大し、あるいはさらに厚さが一定となる形状とされている。このブレードの幅は浴中ロールの胴幅よりも大きく、浴中ロールに押し付けながらの幅方向の往復動の開示はない。

【0006】

特許文献３には、研磨能力向上のために、先端部の厚さが長さ方向に一定な形状とし、またブレードの幅は浴中ロールの胴幅よりも長いブレードが開示されている。

【0007】

特許文献４には、ブレードの接触面圧をほぼ一定に保持するために、ブレードの自重に目減り分の重りを付加して押し付け荷重とすることが開示されている。このブレードは、先端部の厚さが長さ方向に一定な形状であると看取される。なお、このブレードは、鋼板の板幅よりも狭幅のものが開示されている。

【0008】

すなわち、従来のブレードは、長さ方向の先端から後端側にかけて厚さが増大し、あるいはさらに厚さが一定となる形状（特許文献２）又は先端部の厚さが長さ方向に一定な形状（特許文献１，３，４）である。

【0009】

ブレードの接触幅及び押し付け荷重が一定の場合、ブレードの接触面圧は接触厚さに反比例する。なお、前記接触幅及び接触厚さはそれぞれ、浴中ロール外周面とブレードの接触面におけるブレード幅方向寸法及びブレード厚さ方向寸法のことをいう。図３に符号Ｂで示す先細り形のブレードでは、使用時間の経過とともに接触厚さが増大し、あるいはさらに一定厚さに移行するから、接触面圧は図３に実線で示すように推移する。また、図３に符号Ｃで示す厚さ一定形のブレードでは、使用時間が経過しても接触厚さは一定であるから、接触面圧は図３に破線で示すように推移する。

【0010】

なお、図３及び後掲の図２において、ブレードと浴中ロールとの接触開始直後のごく短時間の非定常状態は考慮せず、定常状態の開始を「使用当初」とした。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００７－２５４８７５号公報

【特許文献2】実開平６－８３７６２号公報

【特許文献3】特開２０１９－１９３４３号公報

【特許文献4】特開２００５－２８１７８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

一方で、亜鉛による浸食や、亜鉛鉄合金等の不純物粒子の巻き付き付着から浴中ロールを保護する目的で、浴中ロールの外周部には溶射あるいは溶接肉盛り等で被膜を形成する処理を施す場合がある。浴中ロールの長寿命化を図る観点からは、この被膜は可能な限りブレードを接触させ押圧しないほうがよい。また、ブレードの使用の初期段階には前記被膜は健全な状態であり、浴中ロールに不純物粒子の付着も無いため、被膜の損傷を防ぐ観点から研磨能力は相対的に低い方が望ましい。これに対し、ブレードの使用の初期段階の時間が経過してそれ以降の中期段階以降では、浴中ロールの外周面の被膜が損傷し、浴中ロールに不純物粒子が付着しやすい状態になると、より強固に付着した付着物を確実に除去する観点からブレードの研磨能力は相対的に高い方が望ましい。なお、この研磨能力はブレードと浴中ロールの外周部との接触面圧を測定し、評価することができ、接触面圧が高いほど研磨能力は高いとされる。

【0013】

しかしながら、上記従来のブレードでは、図３に示されるように、接触面圧が使用当初で最大で使用時間の経過につれて減少し、あるいはさらに一定となる（Ｂ）か、使用時間が経過しても使用当初と同程度である（Ｃ）かのいずれかである。ブレードの使用の初期段階で研磨能力を低くし、その後、研磨能力を高くする上述の望ましい使用形態を実現するために、ブレードの押し付け荷重を使用の初期段階で低く、その後の中期段階以降で高くすることを実現するような複雑な制御手段を設けると、そのための設備費及び運転費が嵩み操業上不利益となる。

【0014】

本発明は、上述の事情に鑑み、溶融金属めっき浴に浸漬された浴中ロールを研磨するためのブレードの押し付け荷重を使用の進行につれて増加させる複雑な制御手段を設けることなく、ブレードと浴中ロールの外周部との接触面圧を使用の初期段階で低く抑え、その後の中期段階以降で高くすることができる、浴中ロール研磨用のブレード、それを用いた浴中ロール研磨装置及び溶融金属めっき装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討し、その結果、長さ方向の先端が最も厚く、後端に向かい厚さを減じるブレード形状に想到し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］ 溶融金属浴中に浸漬された浴中ロールの外周部を研磨するブレードであって、
該ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、ブレードの長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状であることを特徴とするブレード。
［２］ 前記ブレードの先端部の長さ方向の断面形状が、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状であることを特徴とする［１］に記載のブレード。
［３］ 前記先端部のブレードの長さ方向の断面形状は、台形であることを特徴とする［１］又は［２］に記載のブレード。
［４］ 前記浴中ロールに当接する側の前記台形の底角の内一つを２５～８５°としたことを特徴とする［３］に記載のブレード。
［５］ 前記浴中ロールが、外周部に被膜を有することを特徴とする［１］～［４］のいずれか１つに記載のブレード。
［６］ 前記先端部のブレードの幅を、前記浴中ロールに巻き付く金属帯の板幅より大きくかつ前記浴中ロールの胴幅より小さくしたことを特徴とする［１］～［５］のいずれか１つに記載のブレード。
［７］ ［１］～［６］のいずれか１つに記載されたブレードを有する浴中ロール研磨装置。
［８］ ［７］に記載された浴中ロール研磨装置を有する溶融金属めっき装置。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、浴中ロールが健全なうちは接触面圧を抑えて浴中ロールの外周部の損耗を回避し、さらに浴中ロールに合金不純物の巻き付き付着が起こり始める際には高い接触面圧として付着物の確実な除去を簡易な手法で図ることができ、したがって、より長期間、浴中ロールの寿命を維持しながら、安定的に浴中ロール外周面を健全な状態に保つことができて、浴中ロールの取り換え頻度を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明のブレードを浴中ロールに使用した１例を示す概略図であり、（ａ）は立体図、（ｂ）はブレード長さ方向の断面図、（ｃ）はブレード幅方向の断面図である。

【図2】本発明の先太り形（全体的及び部分的）のブレードの使用時間に対する接触面圧の推移を模式的に示す図である。

【図3】従来の先細り形及び厚さ一定形のブレードの使用時間に対する接触面圧の推移を模式的に示す図である。

【図4】本発明のブレードの先端部の多様な形状の例を示すブレード長さ方向断面の概略図である。

【図5】本発明のブレードの好ましい形状を示すブレード長さ方向断面の概略図である。

【図6】ブレードが浴中ロールより幅広である場合の問題を説明する図である。

【図7】ブレードの幅の決定方法の説明図である。

【図8】実施例におけるブレードの寸法を示す長さ方向断面の概略図である。

【図9】本発明の浴中ロール研磨装置の一例を示す模式図である。

【図10】本発明の溶融金属めっき装置の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
例えば図１に示すように、本発明のブレード１は、溶融金属浴１０中に浸漬された浴中ロール５の外周部を研磨するブレード１であることを前提とする。本発明において、浴中ロール５には、シンクロール５₁及び浴中サポートロール５₂があり、いずれか一方または両方が研磨対象とされるが、以下の実施形態では、図１のように、シンクロール５₁を研磨対象とする場合を例に挙げて説明する。

【0019】

［溶融金属浴］
溶融金属浴１０は、例えば亜鉛めっき浴１０で、浴の温度は４３０～７００℃である。亜鉛めっき浴１０は、例えば自動車用鋼板を製造する連続溶融亜鉛めっきラインで使用される。以下の実施形態は、金属帯６を鋼板６とした例で説明する。亜鉛めっきされる鋼板６の板厚は、０．３０～６．０ｍｍ、板幅は６００～２５００ｍｍであり、通板速度は、３０～３００ｍ／分である。
亜鉛めっき浴１０には、鋼板とＺｎとの合金化反応を制御するために、０．１～５５．０質量％程度のＡｌが添加される場合がある。亜鉛めっきにおいては、鋼板６に由来するＦｅとめっき浴に由来するＺｎ及び／又はＡｌとの反応生成物が浴中ロール５に巻き付き付着し、直径１０μｍ程度以上に成長した不純物粒子となって、鋼板６の押し疵の欠陥の原因となる。前記不純物粒子の発生頻度は、１～２４時間に１回程度である。

【0020】

［浸漬された浴中ロール］
浴中ロール５は、通過する鋼板６との接触により回転する。浴中ロール５の材質は、溶融亜鉛に対する耐食性を確保する観点からステンレス鋼が用いられる。浴中ロール５のサイズは、シンクロール５₁の場合、ロール径が６００～１０００ｍｍ、胴幅が１０００～３０００ｍｍであり、浴中サポートロール５₂の場合、ロール径が１５０～３５０ｍｍ、胴幅がシンクロール５₁の場合と同程度である。
また、浴中ロール５の胴幅は鋼板６の板幅よりも２００～５００ｍｍ大きく設定されている。
浴中ロール５は、浴中での耐用期間の延長を図るため、外周部にロール素地保護用の被膜を有するものが好ましい。
前記被膜としては、ＷＣ、ステライト等の材料の溶接肉盛り被膜及びＷＣ、ＷＣ－Ｃｏ等の材料の溶射被膜が挙げられる。
浴中ロール５は、従来のブレードを用いた場合、２週間程度でロール表面性状が不健全となって鋼板６の品質的問題が顕著になる。これに対し、本発明のブレードを用いるとロール表面性状を３週間以上健全な状態に保持でき、鋼板品質を担保できる。

【0021】

［ブレードの材質］
ブレード１の材質は、ステンレス鋼、耐熱鋼、あるいは耐熱性非鉄基合金等のいずれも好ましく用いうる。

【0022】

［ブレードの形状］
本発明は、上述の前提の下で、ブレード１の長さ方向の断面形状が、ブレード１の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状（以下、先太り形ともいう。）であることを特徴とする。先太り形には、ブレード１の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状がブレード１の長さ方向の全域に及ぶもの（以下、全体的先太り形ともいう。例えば図２のＡ１参照）と、さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状のものとがある。後者の「さらに厚さが一定値に収束する長さ方向の形状のもの」とは、は、ブレード１の長さ方向の最先端から後端側にかけて厚さが減少する形状がブレード１の長さ方向の先端側の一部の区域に及び、残りの区域は厚さが前記一部の区域の後端の厚さに等しい一定値となるもの（以下、部分的先太り形ともいう。例えば図２のＡ２参照）のことである。

【0023】

本発明では、ブレード１の材料節減及び製造容易性の観点から、全体的先太り形よりも部分的先太り形の方が好ましい。

【0024】

なお、ブレード１の厚さは、１０～４０ｍｍが好ましい。１０ｍｍ未満ではブレード１の剛性が不足し、４０ｍｍ超ではブレードの無駄な重量増を招く。

【0025】

本発明のブレード１は、先太り形であるがゆえに、接触幅及び押し付け荷重が一定の場合、図２に全体的先太り形（Ａ１）及び部分的先太り形（Ａ２）の使用時間に対する接触面圧の推移を示すように、接触面圧は、Ａ１，Ａ２とも使用当初で最小であり、使用時間の経過につれて接触面圧は増大し、Ａ１では接触面圧が後端まで増大を続け、Ａ２では、接触面圧が増大の途中で一定の状態に移行するが、いずれにしても、本発明の先太り形のブレード１によれば、ブレード長さ方向断面における厚さ寸法の設定のみにより、使用の初期段階での浴中ロール５が健全なうちは接触面圧を抑えて、浴中ロール５の外周部の損耗を回避し、さらに浴中ロール５に合金不純物の巻き付きが起こり始める際には高い接触面圧として付着物の確実な除去を図ることができる。

【0026】

なお、接触面圧は、次の要領で求めた。すなわち、押し付け荷重を一定としたときの累計研磨長さ及び累計摩耗量の関係からある研磨長さでの摩耗量を推定し、その時の接触面積と押し付け荷重から接触面圧を算出した。

【0027】

本発明のブレードは、先太り形である限りにおいて、先端部のより具体的な形状は特に限定されず、多様な形状が許容できる。例えば図４には、先太り形の内、ブレード１の長さ方向断面が台形形状（ａ），ラッパ形形状（ｂ）、ベル形形状（ｃ）の例を示した。なお、図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）には厚さ中心線（一点鎖線）が直線（断面形状が左右対称）である場合を例示したが、これに限らず例えば図４（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように厚さ中心線が曲線（断面形状が左右非対称）であってもよい。

【0028】

なお、本発明のブレード１は、平板を素材とし厚さ方向の圧下率を長さ方向で変化させる圧延によって製造できる。また、部分的先太り形の場合、先太りの部分をロール成形等で製造し、厚さ一定の部分と溶接する方法によっても製造できる。

【0029】

さらに、本発明のブレード１の先端部の断面形状は、造形の容易性の観点から、長さ方向の厚さ変化が直線的な形状である、台形（例えば図４（ａ）又は（ｄ））であることが好ましい。なお、先太り形であるために、前記台形の下底の長さは上底の長さより長くする。

【0030】

さらに、図５に示すように、前記台形の下底側（浴中ロールに当接する側）の二つの底角の内一つを角度θ＝２５～８５°とすることが好ましい。なお、より好ましくは、前記角度θ＝５０～６０°である。また、研磨能力をより高くする観点から、図５のように、接触厚さの領域へのロール外周部の進入側に、前記角度θの範囲とした一つの底角の側を配置することが好ましい。底角を二つとも前記角度θの範囲とした場合は、接触厚さの領域へのロール外周部の進入側には、いずれの底角の側を配置してもよい。

【0031】

［ブレードの幅］
本発明では、前記先端部のブレード１の幅は、浴中ロール５に巻き付く金属帯（例えば鋼板）６の板幅より大きくかつ浴中ロール５の胴幅より小さくすること（ｉ）が好ましい。図１には、この好適形態を例示した。これによる作用効果を、ブレード１が特許文献１及び３のように浴中ロール５よりも幅広である場合（ｉｉ）及びブレード１が特許文献２及び４のように鋼板６よりも幅狭である場合（ｉｉｉ）と対比して説明する。

【0032】

上記（ｉｉ）の場合、図６に示されるように、ブレード１を静止させたまま浴中ロール５の全幅を研磨できる（図６（ａ））。しかし、使用中に浴中ロール５との接触部のみが削れていく（図６（ｂ））ため、ブレード１の幅方向両端部に未摩耗部１５が発生する（図６（ｃ））。一方、ブレード１は、使用の途中で必要に応じて一時的に開放（浴中ロールから離間）し、次いで再使用（再度接触）する場合がある。また、浴中ロール５には、スラスト力によるスラスト受けへの負荷を軽減してロール寿命延長を図るため、通常、ロール軸方向の遊び代が設けられている（後掲の図７参照）。この遊び代の寸法は片側当たり３～１５ｍｍ程度である。そのため，ブレード１の開放中に浴中ロール５がロール軸方向に移動し、ブレード１の再使用時に浴中ロール５とブレード１の芯ずれが発生してブレード１の片側の未摩耗部１５のみが浴中ロール５と接触する、いわゆる片圧下となる（図６（ｄ））場合がある。この場合、未摩耗部１５の摩耗が進行して中央側との段差が解消されて再度ブレード全幅で浴中ロール５と接触するようになるまでの間は浴中ロール５の外周面の研磨が不十分となる。

【0033】

これに対し、上記（ｉ）の場合は、図１のように、ブレード１の幅は浴中ロール５の胴幅未満であるから、ブレード１は使用中に浴中ロール５と全幅で接触し、均等に削れていくため、ブレード１の両端部に前述の未摩耗部は発生しない。よって、１回目のブレード使用に後続する１回目のブレード開放時に浴中ロール５がロール軸方向に移動したとしても、後続する２回目のブレード使用時に前述の片圧下は発生しない。

【0034】

ただし、浴中ロール５の胴幅とブレード１の幅との差よりも、浴中ロール５のロール軸方向の移動量が大きいと、２回目のブレード開放中の浴中ロール５のロール軸方向の移動により、ブレード１の幅方向の片側が浴中ロール５の胴幅の領域から外れ、この外れた片側が３回目のブレード使用時に前述の未摩耗部となり、前述の片圧下につながるおそれがある。そこで、これを避けるため、図７に示すように、浴中ロール５の胴幅ｂとブレード１の幅ａの差（ｂ－ａ）が、浴中ロール５のロール軸方向の移動量（＝遊び代の設定量２ｙ＋スラスト受け摩耗想定量２ｚ）以上となるように、すなわち、板幅＜ａ≦ｂ－２ｙ－２ｚを満たすようにブレード１の幅ａを決定することが好ましい。

【0035】

また、上記（ｉｉｉ）の場合は、ブレード１の幅が鋼板６の板幅未満であるため、ブレード１をロール軸方向に往復動させる装置が必要であり、この往復動させる装置が、ブレード使用中に故障してブレード１が静止し、この静止の間は浴中ロール６外周面における鋼板６通過域の一部分しか研磨できなくなる場合がある。

【0036】

これに対し、上記（ｉ）では、ブレード１の幅ａを鋼板６の板幅超としている（図１及び図７）ため、ブレード１の静止状態下で、浴中ロール５外周面における鋼板６通過域を余すところなく研磨できる。ブレード１を往復動させる装置は、特に必要としないが、設けることはかまわない。なお、浴中ロール５外周面における鋼板６通過域を外れたロール両端部において合金不純物の巻き付きが生じても鋼板６への転写は起こらないため、めっき製品への悪影響はない。

【0037】

［浴中ロール研磨装置］
本発明の浴中ロール研磨装置は、上述のブレード１を有する浴中ロール研磨装置である。これは、例えば図９に示すように、ブレード１を昇降させるブレード昇降手段８を有することが好ましい。これによれば、ブレード１の使用状態と開放状態の交互の切り換えが容易である。さらに、ブレード昇降手段８は、ブレード１の押し付け荷重を一定にする方法の実行手段（図示せず）を具備することが好ましい。前記押し付け荷重を一定にする方法としては、例えば押し付け対象ロールのトルクをトルクセンサで検出し該センサ出力が目標値になるように押し付け荷重操作量（例えばエアシリンダを押し付け駆動源とする場合はそのエア圧力）を調整する方法や、また例えばより簡便な浮箱式浮力にて常時一定荷重を作用させる方法などのいずれも好ましく用いうる。

【0038】

［溶融金属めっき装置］
本発明の溶融金属めっき装置は、上述の本発明の浴中ロール研磨装置を有すること以外は、一般的な溶融金属めっき装置と同様であってよい。一般的な溶融金属めっき装置の代表例として、図１０に示す鋼板６の連続溶融亜鉛めっき装置は、前記浴中ロール５、ブレード１及びブレード昇降装置８の他、溶融金属浴１０例えば亜鉛めっき浴１０を保持するめっき槽２０、焼鈍炉（図示せず）から亜鉛めっき浴１０中へ鋼板６を送り込むためのスナウト２１及び亜鉛めっき浴１０を出た鋼板６のめっき付着量を調整するためのワイピングノズル２２を具備する。

【実施例0039】

図１０の連続溶融亜鉛めっき装置により鋼板の亜鉛めっきを行う溶融亜鉛めっき鋼板製造ラインにおいて本発明を実施した。本発明例において、ブレード１の研磨対象は、シンクロール５₁とした。鋼板６は自動車用鋼板であり、板厚は０．４～２．０ｍｍ、板幅は７００～１８５０ｍｍ、通板速度は３０～２３０ｍ/分である。亜鉛めっき浴１０の浴組成はＡｌ：０．１３３～０．１３９質量％を含有し残部Ｚｎであり、浴温度は、４５８．５～４６４．０℃である。

【0040】

シンクロール５₁は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製で、ロール径は７６０～８００ｍｍ、胴幅は２２００ｍｍであり、外周部にＷＣの溶射被膜を有する。
ブレード昇降手段８は、エアシリンダで構成した。

【0041】

本発明例のブレード１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製とし、図８に示すとおり、形状は先端側の先太り部１₁に厚さ一定部１₂が連なる部分的先太り形とし、寸法は、図８に記入したとおりとした。なお、本発明例では先太り部１₁は等脚台形形状としたから、台形の底角は２つとも約６８°である。

【0042】

ブレード１の幅２１７０ｍｍは、鋼板６の板幅１８５０ｍｍより大きく、シンクロール５₁の胴幅２２００ｍｍより小さい。なお、ブレード１の幅２１７０ｍｍは、図７において、ｂ＝２２００ｍｍ、遊び代ｙ＝１０ｍｍ、摩耗想定量ｚ＝５ｍｍとして、ｂ－２ｙ－２ｚの式で算出した値である。

【0043】

ブレード１の厚さの寸法は、以下の要領で決定した。
（ｉ）研磨能力が十分となり、かつ研磨屑発生量が少ない接触面圧を、過去の操業実績調査結果に基づき０．００３ｋｇｆ／ｍｍ²とし、押し付け荷重を１００ｋｇｆ一定として、先太り部１₁の摩耗による消滅後の長方形部１₂での研磨時の接触面圧が上記の０．００３ｋｇｆ／ｍｍ²となるように、厚さ一定部１₂の厚さ（＝台形の上底ｔ₁）は、１００／（２１７０×０．００３）≒１５ｍｍと決定した。
（ｉｉ）使用当初で研磨能力が最低限になる接触面圧を過去の操業実績調査結果に基づき０．００２ｋｇｆ／ｍｍ²とし、押し付け荷重を１００ｋｇｆ一定として、使用当初の接触面圧が上記の０．００２ｋｇｆ／ｍｍ²となるように、先太り部１₁の最先端の厚さ（＝台形の下底ｔ₀）は、１００／（２１７０×０．００２）≒２３ｍｍと決定した。

【0044】

なお、上記（ｉ），（ｉｉ）において、押し付け荷重が１００ｋｇｆに対して大きい、あるいは小さい場合はそれに応じてブレード厚さを変更してよく、その値に制限は設けない。

【0045】

先太り部１₁の長さ（台形の高さｈ）の決定に際しては、シンクロール５₁の外周部の被膜（ＷＣ）が使用当初から１０日間で保護機能を大きく損なうと仮定し、前記１０日間でブレード１（ＳＵＳ３１６Ｌ）が被膜（ＷＣ）との摩擦により接触厚さが２３ｍｍから１５ｍｍに減少するまでのブレード長さ方向の摩耗量が１０ｍｍであると仮定して、先太り部１₁の長さ（台形の高さｈ）は１０ｍｍと決定した。なお、先太り部１₁の長さは被膜の種類やブレードの材質に応じて適宜変更してもよい。

【0046】

ブレード１の全長Ｌはブレード１が摩耗し尽くされないよう、余裕をもって１００ｍｍとした。なお、ブレード１の長さは周囲との干渉を考えて決定する必要があるが、摩耗を考えると５０ｍｍ以上で可能な限り長くするのが好ましい。

【0047】

図８のブレード１を３０日間、シンクロール５₁の交換は行わずに、使用した。使用中、ブレード１の開放及び再使用を１０回以上繰り返したが、片圧下は1度も発生しなかった。使用後のブレード１の長さ方向の摩耗量は３０ｍｍであった。なお、使用後のブレード１にクラック等の発生は認められなかった。また、ブレード１の３０日間の使用中に、製造しためっき鋼板において浴中ロール付着物からの転写によると思われる押し疵等の欠陥は確認されなかった。さらに、使用後のシンクロール５₁を点検したところ、シンクロール５₁のブレード接触域を除く幅方向両端に合金不純物の微小な巻き付きが存在した以外は、健全な状態に保たれた。したがって、シンクロール５₁の取り替え頻度を３０日に１回以下とすればよいことが確認された。

【0048】

これに対し、比較例として、先端から長さ１００ｍｍまでのブレード厚さがほぼゼロから１５ｍｍまで増加する先細り形（図３のＢ参照）のブレードを用い、それ以外は本発明例と同様とした。比較例においては、使用当初からの研磨能力が高すぎて被膜の保護機能の劣化が早まるため、シンクロール５₁を２週間連続使用すると、鋼板の通過域にも合金不純物の微小な巻き付きが存在する不健全な状態となって、鋼板の押し疵等の欠陥が発生する惧れがあった。そのため、約２週間に１回の頻度でシンクロール５₁を取り換える必要があった。

【0049】

なお、ここでは、シンクロール５₁のみを研磨対象としたが、浴中サポートロール５₂を対象とする場合も同様に構成しうる。

【符号の説明】

【0050】

１，Ａ１，Ａ２ ブレード（本発明の先太り形）
１₁ 先太り部
１₂ 厚さ一定部
Ｂ ブレード（従来の先細り形）
Ｃ ブレード（従来の厚さ一定形）
５ 浴中ロール（添字₁付きはシンクロール、添字₂付きは浴中サポートロール）
６ 金属帯（例えば鋼板）
８ ブレード昇降手段
１０ 溶融金属浴（例えば亜鉛めっき浴）
２０ めっき槽
２１ スナウト
２２ ワイピングノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】