JP2004137546A

JP2004137546A - Electrode for continuous treatment of metallic strip and method of using the same

Info

Publication number: JP2004137546A
Application number: JP2002302656A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Maruhashi; 丸橋　俊洋
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: JP3725853B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for continuous treatment of a metallic strip capable of preventing the suction of the metallic strip due to following streams when the strip is passed through at high speed and of preventing reduction in washing efficiency and plating efficiency by removing bubbles, and a method of using the same. <P>SOLUTION: A plurality of divided electrodes 12, 13, and 14 in the passing direction of the metallic strip are attached to electrode frames 10 so that they can be tilted. When the passing speed of the metallic strip is low, the divided electrodes 12, 13, and 14 are used by being paralleled to the passing direction and when the passing speed is high, the divided electrodes are used by inclining the divided electrodes 12 and 13 on the end side of strip passing to a direction opposite to the divided electrodes 14 on the start side of strip passing. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法に関するものである。具体的には、連続メッキラインの電解洗浄セクション、電気メッキセクション、電解酸洗セクションや、入側洗浄装置を備えた連続ラインにおける電清ライン、酸洗ライン等において金属ストリップの連続処理を行なうために用いられる電極及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平８−１２７９００号公報
【特許文献２】特開２０００−２００３９７号公報
【０００３】
例えば鋼板等の金属ストリップの豎型セルを用いた連続処理ラインでは、図１に示すように多数のシンクロール１とコンダクターロール２との間に金属ストリップがジグザグ状に掛け渡され、一定方向に通板する間に平板状の電極３からの通電によって洗浄あるいはメッキが施される。図１では金属ストリップの通板方向は垂直方向であるが、横型セルを用いた連続処理ラインでは金属ストリップの通板方向は水平方向であり、上下に配置された電極からの通電により洗浄あるいはメッキが施される。
【０００４】
ところが図２に示されるように、金属ストリップの通板速度が高まるに連れて金属ストリップの周囲には処理液の随伴流が発生し、金属ストリップと電極３との間の流速が高まる。このため、ベルヌーイの定理によって金属ストリップと電極３との間の圧力が低下し、金属ストリップが電極板に吸着されることがあった。このような吸着が生ずると金属ストリップと電極板との距離が変化するため、電流密度がばらついて洗浄やメッキ等の処理が不安定になる。そこで金属ストリップと電極板との距離を十分に確保してこのようなトラブルを防止しているが、極間距離の増大は電力原単位の増加を招くという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、前記の特許文献１では電極３の電極板に多数の突起を形成することにより随伴流の流速を抑制し、金属ストリップの吸着を防止している。しかしこれだけでは十分な吸着防止効果をあげることは困難であった。
【０００６】
また特許文献２では、電極板をパンチングメタルのような表裏に貫通する多数のスリットを備えた構造とし、処理液が電極板を流通可能としている。これによっても随伴流の流速抑制効果を期待することができる。ところが随伴流の流速を抑制すると、水の電解によって生じた水素や酸素などの気泡が金属ストリップや電極板に付着したまま除去されず、洗浄効率やメッキ効率の低下を招くという別の問題が発生することが判明した。
【０００７】
しかも上記した随伴流の影響は、金属ストリップの通板速度が高速の場合に顕著に表れ、低速時には影響は少ない。このため、高速通板を前提として随伴流抑制対策を講ずると、低速通板時にはますます気泡の抜けが悪くなり、洗浄効率やメッキ効率が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、高速通板にも低速通板時にも随伴流による金属ストリップの吸着を防止しながら、水素や酸素などの気泡を除去して洗浄効率やメッキ効率の低下をも同時に防止することができる金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法を提供するためになされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明の金属ストリップの連続処理用電極は、金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付けたことを特徴とするものである。なお請求項２のように、分割電極板の傾動方向を、通板開始側の分割電極板と通板終了側の分割電極板とで逆方向とすることが好ましい。また請求項３のように、分割電極板の電極フレームに対する傾斜角度αを、０〜±８０°とすることが好ましい。
【００１０】
また本発明の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法は、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、各分割電極板を金属ストリップの通板速度が低速のときには通板方向と平行にして使用し、金属ストリップの通板速度が高速のときには傾斜させて使用することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、分割電極板の角度を金属ストリップの通板速度に応じて変更することにより、高速通板時には随伴流を抑制して吸着防止を図り、低速通板時には電流密度の均一化を図ることができる。しかも適度な流速の随伴流により、気泡の除去を図ることができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図３は本発明を豎型セルの連続メッキラインに適用した実施形態を示すもので、１０は金属ストリップの通板方向と平行な上下方向に延びる電極フレーム、１１はこの電極フレーム１０に図示を略した駆動手段によって昇降できるように取り付けられた昇降アームである。この実施形態では、金属ストリップの通板方向に３枚に分割された分割電極１２、１３、１４が、電極フレーム１０と昇降アーム１１とに取り付けられている。
【００１３】
すなわち、通板終了側（出側）の２枚の分割電極１２、１３は中央部を軸１５によって昇降アーム１１に枢着されるとともに、上部が電極傾斜アーム１６を介して電極フレーム１０に連結されている。また通板開始側（入側）の分割電極１４は、中央部を軸１７によって昇降アーム１１に枢着されるとともに、下部が電極傾斜アーム１８を介して電極フレーム１０に連結されている。各分割電極１２、１３、１４は表裏に貫通する多数のスリットを備えたものとしても、スリットのない平板状のものしても、いずれでもよい。
【００１４】
後記するように、各分割電極１２、１３、１４は昇降アーム１１を昇降させることによって傾動可能であるが、図５に示すように、分割電極板１２、１３、１４の電極フレーム１０に対する傾斜角度αを、０〜±８０°とすることが好ましい。これよりも大きく傾斜させると、随伴流が生じ難くなるうえ、電極面の電流密度の不均一が甚だしくなるからである。
【００１５】
本発明の電極は、金属ストリップの通板速度が低速のときには図３に示すように各分割電極１２、１３、１４を通板方向と平行にして使用する。低速通板時には強い随伴流は発生しにくいため、各分割電極１２、１３、１４を通板方向と平行とすることにより、均等な電流密度を確保することを優先するものである。
【００１６】
しかし金属ストリップの通板速度が高速のときには、図４に示すように昇降アーム１１を適宜の駆動源により上昇させ、各分割電極１２、１３、１４を軸１５，１７を中心として傾斜させる。軸１５，１７に対する電極傾斜アーム１６、１８の位置が異なるため、通板終了側の２枚の分割電極１２、１３は出側端部が電極フレーム１０に近づく方向に傾斜し、通板開始側の分割電極１４は逆に出側端部が金属ストリップに近づく方向に傾斜する。なお、傾斜させた各分割電極板１２、１３、１４と金属ストリップとの最短距離及び最長距離を、電極各部の電流密度が最適電流密度の上限値と下限値との範囲内を外れないように決定することが好ましい。
【００１７】
前記したように、高速通板時には強い随伴流が形成される傾向がある。しかし本発明の電極では、図４のように各分割電極１２、１３、１４がそれぞれ通板方向に対して傾斜するため、随伴流は金属ストリップの通板開始側の分割電極板１４に沿って金属ストリップ側に引き込まれたうえ、出側端部が電極フレーム１０に近づく方向に傾斜した通板終了側の２枚の分割電極１２、１３に沿って屈曲して流れ外側に導かれる。このため、傾斜のない場合よりも随伴流の速度が大幅に緩和される。
【００１８】
この結果、金属ストリップが電極に吸着されるトラブルを防止することができ、吸着に伴う電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷の発生をなくすることができる。更に、広幅材をも安定して高速通板することが可能となるうえ、極間距離を短縮することもできるため、省電力化を図ることもできる。しかも適度な流速の随伴流により、電極面に付着した気泡の除去を図ることもできるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１９】
なお、この実施形態では電極板を上下３枚に分割したが、もちろん２枚に分割しても、更に多数枚に分割しても差し支えない。またこの実施形態では分割電極１２、１３、１４をリンク機構を利用して傾斜させたが、傾斜機構はこれに限定されるものではなく、チェーンやベルトを用いた機構など、種々の機構を用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法によれば、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、金属ストリップの通板速度に応じて傾斜させて使用するようにしたので、高速通板時には随伴流を抑制して吸着防止を図り、低速通板時には電流密度の均一化を図ることができる。これにより、金属ストリップの吸着に伴なう電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷などのトラブルを防止することができるとともに、気泡による洗浄効率やメッキ効率の低下も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ストリップの連続処理ラインを示す断面図である。
【図２】金属ストリップの通板による随伴流の説明図である。
【図３】低速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図４】高速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図５】分割電極板の傾斜角度αの説明図である。
【符号の説明】
１　シンクロール
２　コンダクターロール
３　電気メッキ用電極
１０　電極フレーム
１１　昇降アーム
１２　分割電極
１３　分割電極
１４　分割電極
１５　軸
１６　電極傾斜アーム
１７　軸
１８　電極傾斜アーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrode for continuous processing of a metal strip such as a steel plate and a method of using the same. Specifically, for performing continuous processing of metal strip in an electrolytic cleaning section of a continuous plating line, an electroplating section, an electrolytic pickling section, and an electrocleaning line in a continuous line equipped with an inlet-side cleaning device, an pickling line, and the like. The present invention relates to an electrode used for the method and a method of using the electrode.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-127900 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-200397
For example, in a continuous processing line using a rice-plated steel strip or other sampler-type cell stripper, as shown in FIG. 1, a large number of sink rolls 1 and conductor rolls 2 are wound in a zigzag manner between conductor rolls 2 in a fixed direction. During the passage, cleaning or plating is performed by applying electricity from the flat electrode 3. In FIG. 1, the passing direction of the metal strip is vertical, but in a continuous processing line using horizontal cells, the passing direction of the metal strip is horizontal, and cleaning or plating is performed by applying electricity from electrodes arranged above and below. Is applied.
[0004]
However, as shown in FIG. 2, as the passing speed of the metal strip increases, an accompanying flow of the processing liquid occurs around the metal strip, and the flow velocity between the metal strip and the electrode 3 increases. For this reason, the pressure between the metal strip and the electrode 3 was reduced by Bernoulli's theorem, and the metal strip was sometimes adsorbed to the electrode plate. When such adsorption occurs, the distance between the metal strip and the electrode plate changes, so that the current density varies and the processing such as cleaning and plating becomes unstable. Therefore, such a trouble is prevented by securing a sufficient distance between the metal strip and the electrode plate, but there is a problem that an increase in the distance between the electrodes causes an increase in the power consumption.
[0005]
In order to solve such a problem, in Patent Document 1 described above, a large number of protrusions are formed on the electrode plate of the electrode 3 to suppress the flow velocity of the accompanying flow and prevent the metal strip from being adsorbed. However, it was difficult to achieve a sufficient adsorption-preventing effect by this alone.
[0006]
Further, in Patent Document 2, the electrode plate has a structure having a large number of slits penetrating on the front and back, such as punching metal, so that the processing liquid can flow through the electrode plate. With this, the effect of suppressing the flow velocity of the accompanying flow can be expected. However, if the flow velocity of the entrained flow is suppressed, another problem occurs that bubbles such as hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water are not removed while being attached to the metal strip or the electrode plate, which causes a reduction in cleaning efficiency and plating efficiency. It turned out to be.
[0007]
In addition, the above-described effect of the accompanying flow is remarkable when the metal strip passing speed is high, and is small when the speed is low. For this reason, if countermeasures are taken to prevent high-speed sheet passing, there is a problem that bubbles are more and more difficult to escape during low-speed sheet passing, and cleaning efficiency and plating efficiency are reduced.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and removes bubbles such as hydrogen and oxygen while preventing adsorption of the metal strip due to the entrainment flow at the time of high-speed passing and low-speed passing. The present invention has been made to provide an electrode for continuous processing of a metal strip and a method of using the same, which can also prevent a decrease in the temperature.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An electrode for continuous processing of a metal strip according to the first aspect of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problem, is an electrode used for a continuous processing line of a metal strip, and is divided into a plurality of pieces in the direction in which the metal strip passes. The divided electrode plate is tiltably attached to the electrode frame. It is preferable that the tilt direction of the divided electrode plate is opposite to that of the divided electrode plate on the side where the passing is started and the divided electrode plate on the side where the passing is finished. Further, it is preferable that the inclination angle α of the divided electrode plate with respect to the electrode frame be 0 to ± 80 °.
[0010]
The method of using the electrode for continuous treatment of a metal strip according to the present invention is such that a plurality of divided electrode plates that are divided in the direction of passing the metal strip are tiltably attached to an electrode frame, and each divided electrode plate is passed through the metal strip. When the sheet speed is low, the metal strip is used in parallel with the sheet passing direction, and when the sheet speed of the metal strip is high, it is used in an inclined state.
[0011]
According to the present invention, by changing the angle of the divided electrode plate according to the passing speed of the metal strip, the accompanying flow is suppressed during high-speed passing to prevent adsorption, and the current density is made uniform during low-speed passing. Can be achieved. In addition, the bubbles can be removed by the accompanying flow at an appropriate flow rate, so that a decrease in the cleaning efficiency and the plating efficiency can be prevented.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to a continuous plating line of a chopper type cell. Reference numeral 10 denotes an electrode frame extending in the vertical direction parallel to the direction in which the metal strip passes. The lifting arm is attached so as to be able to move up and down by a driving means. In this embodiment, three divided electrodes 12, 13, and 14 divided in the direction in which the metal strip passes are attached to the electrode frame 10 and the elevating arm 11.
[0013]
That is, the two divided electrodes 12 and 13 on the end side of the passing plate (outside) are pivotally connected to the lifting arm 11 at the center by the shaft 15 and the upper part is connected to the electrode frame 10 via the electrode inclined arm 16. Have been. The split electrode 14 on the passing side (entrance side) has a central portion pivotally attached to the lifting arm 11 by a shaft 17 and a lower portion connected to the electrode frame 10 via an electrode tilt arm 18. Each of the divided electrodes 12, 13, and 14 may be provided with a large number of slits penetrating on the front and back sides, or may be a flat plate having no slits.
[0014]
As will be described later, each of the divided electrodes 12, 13, and 14 can be tilted by moving the lifting arm 11 up and down. As shown in FIG. 5, the tilt angle of the divided electrode plates 12, 13, and 14 with respect to the electrode frame 10 is increased. α is preferably 0 to ± 80 °. If the inclination is larger than this, the accompanying flow is less likely to occur, and the current density on the electrode surface becomes extremely uneven.
[0015]
When the passing speed of the metal strip is low, the electrodes of the present invention are used in such a manner that the divided electrodes 12, 13, and 14 are passed in parallel with the passing direction as shown in FIG. Since strong entrained flows are unlikely to occur during low-speed passing, priority is given to ensuring uniform current density by passing each of the divided electrodes 12, 13, and 14 in parallel with the direction of passing.
[0016]
However, when the passing speed of the metal strip is high, the lifting arm 11 is raised by an appropriate drive source as shown in FIG. 4, and the divided electrodes 12, 13, 14 are tilted about the axes 15, 17. Since the positions of the electrode inclined arms 16 and 18 with respect to the shafts 15 and 17 are different, the two split electrodes 12 and 13 on the end side of the passing plate incline in the direction in which the outgoing ends approach the electrode frame 10 and the starting side of the passing plate. On the contrary, the divided electrode 14 is inclined in a direction in which the outgoing end approaches the metal strip. Note that the shortest distance and the longest distance between the inclined divided electrode plates 12, 13, and 14 and the metal strip are set so that the current density of each part of the electrode does not deviate from the range between the upper limit value and the lower limit value of the optimum current density. It is preferable to determine.
[0017]
As described above, a strong accompanying flow tends to be formed during high-speed sheet passing. However, in the electrode of the present invention, since each of the divided electrodes 12, 13, and 14 is inclined with respect to the passing direction as shown in FIG. 4, the accompanying flow flows along the divided electrode plate 14 on the side where the metal strip passes. In addition to being drawn into the metal strip side, it is bent along the two divided electrodes 12 and 13 on the end side of the passing plate, the outgoing end of which is inclined in a direction approaching the electrode frame 10, and flows outward. For this reason, the speed of the accompanying flow is remarkably reduced as compared with the case where there is no inclination.
[0018]
As a result, it is possible to prevent a problem that the metal strip is attracted to the electrode, and it is possible to prevent a variation in current density due to the attracting and a scratch of the metal strip due to the attracting. Further, it is possible to stably pass a wide material at a high speed and to reduce the distance between the poles, thereby achieving power saving. In addition, the bubbles attached to the electrode surface can be removed by the accompanying flow having an appropriate flow rate, so that a decrease in the cleaning efficiency and the plating efficiency can be prevented.
[0019]
In this embodiment, the electrode plate is divided into three upper and lower plates. However, it is needless to say that the electrode plate can be divided into two or more. Further, in this embodiment, the divided electrodes 12, 13, and 14 are tilted using a link mechanism, but the tilting mechanism is not limited to this, and various mechanisms such as a mechanism using a chain or a belt are used. be able to.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the electrode for continuous processing of the metal strip of the present invention and the method of using the same, the divided electrode plates divided into a plurality in the direction of passing the metal strip are attached to the electrode frame in a tiltable manner. Since the metal strip is used by being inclined in accordance with the passing speed, the accompanying flow is suppressed during high-speed passing to prevent adsorption, and the current density can be made uniform during low-speed passing. Accordingly, it is possible to prevent a problem such as a variation in current density due to the adsorption of the metal strip, abrasion of the metal strip due to the adsorption, and a decrease in cleaning efficiency and plating efficiency due to bubbles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a continuous processing line of a metal strip.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an entrainment flow caused by passing a metal strip.
FIG. 3 is a sectional view of the embodiment showing a state of low-speed passing.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the embodiment showing a state of high-speed threading.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a tilt angle α of a divided electrode plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sink roll 2 Conductor roll 3 Electroplating electrode 10 Electrode frame 11 Lifting arm 12 Split electrode 13 Split electrode 14 Split electrode 15 Axis 16 Electrode inclined arm 17 Axis 18 Electrode inclined arm

Claims

金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付けたことを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極。An electrode for use in a continuous processing line for a metal strip, wherein a divided electrode plate divided into a plurality of pieces in the direction in which the metal strip is passed is tiltably attached to an electrode frame, for continuous processing of a metal strip. electrode.

分割電極板の傾動方向を、通板開始側の分割電極板と通板終了側の分割電極板とで逆方向とした請求項１記載の金属ストリップの連続処理用電極。2. The electrode for continuous processing of a metal strip according to claim 1, wherein the tilt direction of the divided electrode plate is opposite to that of the divided electrode plate on the side where the passing is started and the divided electrode plate on the side where the passing is finished.

分割電極板の電極フレームに対する傾斜角度を、０〜±８０°とした請求項１または２に記載の金属ストリップの連続処理用電極。The electrode for continuous processing of a metal strip according to claim 1 or 2, wherein the angle of inclination of the divided electrode plate with respect to the electrode frame is 0 to ± 80 °.

金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、各分割電極板を金属ストリップの通板速度が低速のときには通板方向と平行にして使用し、金属ストリップの通板速度が高速のときには傾斜させて使用することを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極の使用方法。A plurality of divided electrode plates divided in the direction of passing the metal strip are tiltably attached to the electrode frame, and each divided electrode plate is used in parallel with the passing direction when the passing speed of the metal strip is low, A method of using an electrode for continuous processing of a metal strip, characterized in that the metal strip is used while being inclined when the passing speed of the metal strip is high.