[发明专利]熔融镀锌钢板制造装置及熔融镀锌钢板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔融镀锌钢板制造装置及熔融镀锌钢板制造方法。特别涉及用于使熔融镀锌钢板的制造时生成的熔渣无害化的熔融镀锌钢板制造装置及方法。

本申请基于2010年9月2日在日本提出申请的日本特愿2010-196796号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

熔融镀锌铝系钢板大多在汽车、家电、建筑材料等领域使用。作为镀覆钢板的代表品种，从镀液中的铝(Al)含量少的顺序，依次举出以下三种。

(1)合金化熔融镀锌钢板(镀液组成：例如，0.125～0.14质量%Al-Zn)

(2)熔融镀锌钢板(镀液组成：例如，0.15～0.25质量%Al-Zn)

(3)镀锌铝合金钢板(镀液组成：例如，2～25质量%Al-Zn)

因此，熔融镀锌铝系钢板是使用含有熔融金属的镀液进行镀覆而得到的钢板，所述熔融金属包含熔融锌及熔融铝。为了改善镀覆密合性及提高耐腐蚀性，该镀液在作为主成分的锌(Zn)中添加了铝(Al)，另外，为了提高耐腐蚀性，也有添加镁(Mg)、硅(Si)等物质的情况。

下面，将合金化熔融镀锌钢板称为“GA”，将用于制造GA的镀液称为“合金化熔融镀锌液(GA镀液)”。另外，将熔融镀锌钢板称为“GI”，将用于制造GI的镀液称为“熔融镀锌液(GI镀液)”。

在制造上述的熔融镀锌铝系钢板时，在镀液中会大量生成被称为熔渣的异物。该熔渣是从钢板熔解到镀液中的铁(Fe)与镀液(熔融金属)中所含的Al或Zn形成的金属间化合物。作为该金属间化合物的更具体的组成，例如为以Fe₂Al₅为代表的浮渣、以及以FeZn₇为代表的底渣。浮渣有可能由制造上述熔融镀锌铝系钢板的所有镀液(例如，GA镀液、GI镀液)生成，另一方面，底渣仅由合金化熔融镀锌液(GA镀液)生成。

浮渣由于其比重比构成镀液的熔融金属小，因此浮游在镀液中，并最终上浮到镀液液面。当镀液中浮游的浮渣的数量较多时，浮渣会在镀液中辊表面析出，成为在钢板上发生压痕缺陷的原因。上述浮游浮渣析出在镀液中的辊槽上，使辊与钢板间的表观摩擦系数下降，因此，也成为引发辊打滑及不转动的原因。另外，当粒径比较大的浮渣附着于钢板时，就会使产品的外观品位下降，根据用途而成为降级品。

另一方面，底渣由于其比重比构成镀液的熔融金属大，因此，浮游在镀液中并最终堆积在镀槽底部。当镀液中的底渣的数量较多时，与浮渣同样地，会产生镀液中辊缺陷及辊的打滑、不转动、以及对钢板的附着引起的外观品位的显著劣化等问题。并且，底渣不会像浮渣那样上浮到镀液液面而无害化，而是长时间在镀液中浮游，或暂时堆积于镀槽底部的底渣通过镀液内流动的变化而再次在镀液中浮游。因此，可以说底渣比浮渣更有害。

特别是，为了谋求镀覆钢板的生产性的提高，在使浸渍在镀液中的钢板的通板速度高速化的情况下，在伴随上述钢板的高速移动而带来的镀液流动的作用下，堆积在镀槽底部的底渣被卷入到镀液中。上述熔渣附着于钢板，产生熔渣缺陷，因此，成为镀覆钢板的质量下降的主要原因。因此，以往，为了确保镀覆钢板的质量，不得不抑制钢板的通板速度，牺牲生产性。

为了解决如上所述的浮渣及底渣引起的问题，到目前为止，提出了许多方案。如下所述，这些方案通常是利用镀液和熔渣的比重差将熔渣进行沉淀分离或上浮分离的方法。

例如，专利文献1提出了一种熔渣除去装置，该熔渣除去装置将包含熔渣的锌镀液由镀槽导入贮存槽，并利用熔渣与镀液之间的比重差对熔渣进行上浮、沉淀分离。在该装置中，贮存槽的容量为10m³以上，锌镀液的移送量为2m³/h以上，在贮存槽内设有使液流迂回的折流板。但是，在专利文献1中，采用在液流较缓慢时的粒子沉淀除去时成立的公式进行了研究，过大地评价了熔渣除去效果。另外，在专利文献1中，将有害熔渣规定为100μm以上，但近来被视为问题的熔渣缺陷包含了熔渣径50μm左右的熔渣成为原因的缺陷。实际上，需要比专利文献1更有效的对策。然而，在专利文献1记载的方法中，在以50μm的熔渣为除去对象的情况下，需要42m³以上的贮存槽，因此，不能避免装置的大型化，不实用。另外，为了使装置小型化，底渣的沉淀速度慢，因此，需要专利文献1以外的对策。