JP3487240B2 - 溶融金属めっき浴槽 - Google Patents
溶融金属めっき浴槽Info
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Description
槽に係わり、詳しくは、めっき製品に、めっき浴内で形
成されたトップドロスに起因した欠陥が生じるのを防止
するため、該トップ・ドロスの除去に便利なめっき浴槽
に関する。
施して、溶融亜鉛めっき鋼板を製造するには、通常、以
下のような方法で行なわれる。
トと称される鋼帯表面の酸化を防止する覆いを経て、溶
融亜鉛めっき浴(以下、単にめっき浴ということが多
い)に一定速度で連続的に浸入させる。該鋼帯1は、図
7に示すように、めっき浴2中に設けたシンクロール3
で進行方向を鉛直上向きに転換し、サポートロール4で
反りを矯正され、該めっき浴2から抜き出される。その
間に、鋼帯1の表面には溶融亜鉛めっきが付着する。そ
のままでは、鋼帯1に付着した溶融亜鉛めっきの量が位
置によって不揃いで、全面的に均一な厚みのめっき層が
形成されていない。そこで、めっき付着量を調整するた
め、ワイピングと称し、ノズル(ワイピングノズルとい
う)6を介してガスを吹き付け、めっきを払拭するよう
にしている。なお、溶融亜鉛めっきを保持するめっき浴
槽7は、長方体あるいは台形体の形状で、内壁面に耐食
性ライニングを施したものである。
操業を行なうと、めっき浴2中には鋼帯1の表面から鉄
分が溶出し、金属間化合物であるFeZn7を主成分と
するドロスが形成される。このドロス(ボトムドロス8
という)は、比重がめっき浴2を形成する金属より大き
く、めっき浴槽7の底部に堆積する。しかし、めっき浴
2の成分には、少量ながらAlも含まれているので、上
記FeZn7の一部は、そのAlと反応し、Fe2Al5
を主成分とするドロスになる。このドロスは、めっき浴
2を形成する金属より比重が軽く、めっき浴2の表面に
浮上して堆積するので、トップドロス9と称されてい
る。
過位置に存在したり、あるいはシンクロール等3,4の
表面に付着していると、鋼帯1の表面にも付着するよう
になる。その結果、製造された溶融亜鉛めっきされた鋼
帯1には、所謂「めっき欠陥」が生じてしまう。そこ
で、従来より、めっき浴2面に浮上するトップドロス9
を回収する技術が多々研究されている。
は、該トップドロス9を含有するめっき浴2が流入する
切欠部10及び着脱可能なセラミックフィルタ11を有
する排出口12が箱体13に設けられ、かつ、この箱体
13内の適当な位置に着脱可能に加熱手段14が設けら
れたことを特徴とする溶融亜鉛めっきにおけるトップド
ロス9の回収装置を提案している(図8参照)。この装
置は、図9に示すように、めっき浴2中に浸漬して使用
されるもので、その構造は前記した通りである。この回
収装置を用いると、トップドロス9は箱体13内の限定
した領域に保持、静止し、補助加熱でトップドロス9中
の溶融亜鉛と酸化亜鉛との分離を促進し、トップドロス
9の汲み上げ除去量が低減される。つまり、有効なめっ
き浴2の成分をそのままにして、不要なトップドロス9
のみが除去されるので、品質の良い溶融亜鉛めっき鋼板
が得られる。しかしながら、この装置は、セラミックフ
ィルタ11の交換周期(1ヶ月)が短く、そのメンテナ
ンス費用がばかにならず、加熱手段14の電気代も大き
い。つまり、該回収装置は、トップドロス回収のために
だけ、別途大きな費用を要するので、めっき製品の製造
コストが増大するという経済的な面で問題があり、実用
に至っていない。
(b)に示すように、めっき浴2中の鋼帯通過位置15
からある程度離れた部分を、表面に浅く(通常、100
mm程度)浸漬した板状部材16で平面的に囲み(該板
状部材の下方への延長線で囲む部分をトップドロス回収
領域17という)、その中にトップドロス9を集めるよ
うにしている。つまり、トップドロス9を、人力あるい
は機械的に前記板状部材の上を越えて該トップドロス回
収領域17に掻き集め、再度鋼帯通過位置15の方(ド
ロス回収領域以外の部分をめっき作業領域18という)
へ移動するのを防止するのである。この場合、トップド
ロス回収領域(以下、ドロス回収領域という)17に溜
まったトップドロス9は、任意の手段(例えば、汲み上
げ、減圧吸引等)で系外に適宜除去されるようにしてい
る。このようなトップドロス9の回収方法は、特別な回
収装置の設置が不要で、簡便且つ安価に、実施できるの
で、現在の溶融亜鉛めっき浴の一般的な管理の主流にな
っている。
た単にドロス回収領域17を設ける方法にも、実施上の
問題がある。つまり、該ドロス回収領域17内に掻き集
められたトップドロス9のうち、めっき浴2の表面に浮
上しているものは問題ないが、浴中に浮遊するものが、
該ドロス回収領域17から容易に元のめっき作業領域1
8に戻ってしまう。そして、この浮遊するトップドロス
9が鋼帯1の表面に付着し、「めっき欠陥」の原因にな
るという問題があった。
き槽に簡単な工夫を凝らすだけで、めっき浴からのトッ
プドロスの除去を容易にし、該めっき浴の清浄化に有効
な溶融金属めっき浴槽を提供することを目的としてい
る。
成するため、めっき浴内の流れに着眼して鋭意研究を行
ない、その成果を本発明に具現化した。
保持する長方体状あるいは台形体状の槽と、該溶融金属
めっき浴の表面近傍をトップドロス回収領域と被めっき
材へめっきを施すめっき作業領域とに仕切る板状部材と
を設けた溶融金属めっき浴槽において、前記板状部材に
代え、前記槽の外周壁に側壁及び底の側端を接して、上
部が開放された箱体を設けると共に、該側壁には、底の
位置より上方に向け、トップドロス回収領域とめっき作
業領域とがなす境界面の全面積に対して10〜70%に
相当する開口を設けたことを特徴する溶融金属めっき浴
槽である。
持する長方体状あるいは台形体状の槽からなる溶融金属
めっき浴槽において、前記溶融金属めっき浴槽の外周壁
の一部を切り欠き、めっき浴の表面から掻き集めたトッ
プドロスが溜まるよう、該外周壁のあった位置より外側
に張り出し、該位置にめっき浴の表面を仕切る仕切り壁
を備えたドロス回収領域を別途設けたことを特徴とする
溶融金属めっき浴槽である。
に、前記トップドロス回収領域とめっき作業領域とがな
す境界面の全面積に対して10〜70%に相当する開口
を設けたことを特徴とする溶融金属めっき浴槽である。
外周壁より前記めっきを施す領域側に移動させたり、あ
るいは前記箱体の底又は前記仕切り壁の下端位置を、め
っき浴面から該めっき浴深さの2/3相当とすることを
特徴とする溶融金属めっき浴槽である。
っき浴が溶融亜鉛めっき浴であることを特徴とする溶融
金属めっき浴槽でもある。
き作業領域への溶融金属の流出量が従来より低減され、
ドロス回収領域内で浮遊するトップドロスが、めっき作
業領域へ戻るのが抑制される。その結果、該トップドロ
スの被めっき材面への付着が従来より格段に減少して、
ドロス起因の「めっき欠陥」の発生が減り、めっき製品
の品質が向上するようになる。
施の形態を説明する。
10(a)及び(b)に示した従来の溶融金属めっき浴
を保持する長方体状あるいは台形体状の槽に設けた板状
部材16に代え、図1に示すように、前記槽7の外周壁
19に側壁20及び底21の側端を接して、上部が開放
された箱体13を設けるようにした。そして、該側壁2
0には、底21の位置より上方に向け、前記トップドロ
ス回収領域17とめっき作業領域18とがなす境界面の
全面積に対して10〜70%に相当する開口5を設け
た。つまり、ドロス回収領域17で浮遊するトップドロ
ス9がめっき作業領域18へ戻るための流路を従来より
狭め、戻り難くしたのである。なお、開口5は、底21
に一部がかかっても良い。このようにした理由は、以下
の通りである。
属の補充が行なわれたり(循環方式)、鋼帯1の走行、
シンクロール3、サポートロール4等の回転で、めっき
浴中に流れが生じている。従来のドロス回収領域17と
めっき作業領域18とを仕切る板状部材16は、めっき
浴2の表面からたかだか100mmの深さしかなく、め
っき浴の流れは、ドロス回収領域17内とめっき作業領
域18内とで大きく異なることはない。そのため、板状
部材16の上端を越えてドロス回収領域17内にトップ
ドロス9を集めても、表面に浮上して汲み取り等で除去
されないものは、該板状部材16の下方からめっき作業
領域18へ戻る機会が多かった。これに対して、本発明
によれば、ドロス回収領域17からめっき作業領域18
への戻りの流路を狭めたので、開口5を境にして各領域
内でのめっき浴2の流れが異なるようになる。つまり、
開口5からめっき作業領域18へ戻ろうとする流れは、
ドロス回収領域17へ入り込もうとする流れと衝突し、
戻りの流量が制限される。その結果、浮遊ドロスがめっ
き作業領域18へ入り込む機会が減ると共に、めっき浴
2表面に浮上して汲み上げ等で除去される機会が増加す
る。
て設けた開口5の面積を、前記トップドロス回収領域1
7とめっき作業領域18とがなす境界面の全面積に対し
て10〜70%に制限したのは、10%未満だと、浸漬
していない側壁の上を越え、ドロスがめっき作業領域へ
戻る現象が生じ、70%を超えると、めっき浴の流れが
従来の仕切り板を設けた時と同様になるからである。こ
のことは、図2に示すように、溶融亜鉛めっき鋼板の製
造で確認されている。なお、図2のドロス起因欠陥率
は、処理鋼板の全体重量に対するドロス起因欠陥を有す
る部分の重量割合として定義される。
て特に限定しない。図3に平面で示すように、正方形状
22、長方形状23、側壁が曲線の有底の筒体状24
等、如何なる形状であっても良い。開口5の形状も、必
ずしも図4(a)の側面図に示すような連続した孔でな
くても良く、図4(b)の側面図に示すように、多数の
孔25が合計で上記開口面積を満足するようになれば良
い。さらに、箱体13の平面上の大きさは、めっき浴槽
7の大きさに依存するので、特に限定するものではな
い。ドロス掻きの作業性を配慮し、幅がめっき浴槽幅の
1/3,長さが走行する鋼帯1から十分離れた位置まで
(ドロス掻き作業具と鋼帯との干渉を避ける)とするの
が好ましい。また、箱体13の深さも、トップドロス9
の汲み上げ作業の都合で、めっき浴面から該めっき浴深
さの1/2程度であることが好ましい。
5に示すように、長方体状あるいは台形体状の槽におい
て、外周壁19の一部を切り欠き、めっき浴2の表面か
ら掻き集めたトップドロス9が溜まるよう、該外周壁1
9のあった位置より外側に張り出し、該位置に仕切り壁
26を備えるようにしたものである。そして、前記仕切
り壁26の下端には、前記トップドロス回収領域17と
めっき作業領域18とがなす境界面の全面積に対して1
0〜70%に相当する開口を設けるようにした。つま
り、ドロス回収領域17を従来のめっき浴槽7の外周よ
り延長して、外に別途設けたのである。この場合も、め
っき浴2の流については、上記箱体13の場合と同じに
なるからである。また、張り出し部分の大きさ、開口5
の面積、形状等についても、前記箱体13の場合と同様
なので、説明を省略する。
図6に示すように、元の外周壁19より前記めっきを施
す領域18側に移動させるようにしても良い。つまり、
前記開口面積の制限を満足させれば良いからである。加
えて、本発明では、前記箱体13の底21又は前記仕切
り壁26の下端位置を、めっき浴面から該めっき浴深さ
の2/3相当とするのが好ましい。それ以上深いと、開
口5からめっき作業領域18へ戻る流れが、ボトムドロ
ス8の巻き上げを含む流れと合体する恐れがあるので、
それを避けるためである。
金属めっきの種類を限定せず、如何なるものでも良い。
例えば、溶融亜鉛めっき浴、溶融Al−Znめっき浴、
溶融Alめっき浴等である。また、被めっき材1も、鋼
帯に限らず、非鉄金属帯であってもかまわない。如何な
る金属めっきでも、トップドロス9が発生するからであ
る。加えて、本発明では、仕切り壁26は、平断面でみ
て、めっき浴槽の一つの外周壁と平行で、それと垂直な
他の外周壁に接触させても良い。このことは、箱体にお
いても同様である。
明に係るめっき浴槽7を用いて、連続的に溶融亜鉛めっ
きを施し、溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。また、発明
の効果を比較するため、同種の鋼帯1を従来のめっき浴
槽でもめっきした。その際、鋼帯1の走行速度は、80
〜150m/min、めっき浴温度は、460〜480
℃、めっき浴へ浸漬する時の鋼帯温度は、450〜50
0℃である。
製造した溶融亜鉛めっき鋼帯の欠陥発生率を表1に一括
して示す。表1より、本発明に係るめっき浴槽の採用
で、トップドロスに起因しためっき欠陥のない溶融亜鉛
めっき鋼板が製造できることが明らかである。ちなみ
に、仕切り壁26の開口率が20%の場合には、従来
0.2%程度あった「めっき欠陥率」が、1/10の
0.02%程度にまで低減されている。
ス回収領域からめっき作業領域へのトップドロスの流出
が低減するようになる。その結果、トップドロスが被め
っき材へ接触する機会が減り、ドロス起因のめっき欠陥
のない溶融金属めっき金属板が製造できるようになっ
た。
た図であり、(a)は箱体の側面、(b)は箱体の平面
を示す。
て溶融亜鉛めっき鋼板を製造した際の開口率とめっき欠
陥発生率との関係を示す図である。
(a)は正方形状、(b)は長方形状、(c)は筒体状
を示す。
(a)は連続した孔、(b)は多数孔の例である。
した図である。
す図である。
る。
ロス回収装置を示す図である。
方法を説明する図であり、(a)は側面図を、(b)は
平面図を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 溶融金属めっき浴を保持する長方体状あ
るいは台形体状の槽と、該溶融金属めっき浴の表面近傍
をトップドロス回収領域と被めっき材へめっきを施すめ
っき作業領域とに仕切る板状部材とを設けた溶融金属め
っき浴槽において、前記板状部材に代え、前記槽の外周
壁に側壁及び底の側端を接して、上部が開放された箱体
を設けると共に、該側壁には、底の位置より上方に向
け、トップドロス回収領域とめっき作業領域とがなす境
界面の全面積に対して10〜70%に相当する開口を設
けたことを特徴する溶融金属めっき浴槽。 - 【請求項2】 溶融金属めっき浴を保持する長方体状あ
るいは台形体状の槽からなる溶融金属めっき浴槽におい
て、前記溶融金属めっき浴槽の外周壁の一部を切り欠
き、めっき浴の表面から掻き集めたトップドロスが溜ま
るよう、該外周壁のあった位置より外側に張り出し、該
位置にめっき浴の表面を仕切る仕切り壁を備えたドロス
回収領域を別途設けたことを特徴とする溶融金属めっき
浴槽。 - 【請求項3】 前記仕切り壁の下端に、前記トップドロ
ス回収領域とめっき作業領域とがなす境界面の全面積に
対して10〜70%に相当する開口を設けたことを特徴
とする請求項2記載の溶融金属めっき浴槽。 - 【請求項4】 前記仕切り壁を、元の外周壁より前記め
っきを施す領域側に移動させてなることを特徴とする請
求項2又は3記載の溶融金属めっき浴槽。 - 【請求項5】 前記箱体の底又は前記仕切り壁の下端位
置を、めっき浴面から該めっき浴深さの2/3相当とす
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の溶
融金属めっき浴槽。 - 【請求項6】 前記溶融金属めっき浴が溶融亜鉛めっき
浴であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載の溶融金属めっき浴槽。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001115245A JP2001115245A (ja) | 2001-04-24 |
JP3487240B2 true JP3487240B2 (ja) | 2004-01-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29500099A Expired - Fee Related JP3487240B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 溶融金属めっき浴槽 |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
CN112251699B (zh) * | 2020-11-11 | 2022-12-23 | 嘉兴恒瑞金属科技股份有限公司 | 一种铸铁件表面热镀锌处理设备 |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29500099A patent/JP3487240B2/ja not_active Expired - Fee Related
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