KR790001163B1 - Horizontal type plating method for steel strip - Google Patents

Abstract

A method for electroplating a metal strip to be plated, included continuously running the metal strip through the interior of a plating vessel of a cylindrical form having a rectangular cross section, the upper and lower walls of the vessel being constructed of an insoluble anode material, and compulsively circulating a plating solution in a direction counter to the running direction of the metal strip within the plating vessel, and an appts. for carrying out the same.

Description

금속스트립, 특히 강스트립의 수평직선형 도금방법Horizontal straight plating of metal strips, especially steel strips

제 1 도는 본 발명의 실시예중 하나를 표시한 수평직선형 도금장치의 측면도.1 is a side view of a horizontal linear plating apparatus showing one of the embodiments of the present invention.

제 2a 도와 제 2b 도는 등 횡단 정면도의 두가지 예.Two examples of cross-sectional front views of FIGS.

제 3 도는 제 1 도의 도금장치의 내부를 표시한 개략적인 상면도.3 is a schematic top view showing the interior of the plating apparatus of FIG.

본 발명은 수평직선형 도금방법에 관한 것이다. 도금을 횡형 수평형 도금장치를 이용하여 행하고자 하는 것은 이미 일본국 특공소 44-17,249호 공보, 미국 특허 제2,377,550호, 제2,395,437호, 제2,445,675호, 제2,512,328호 등의 명세서 또는 문헌잡지에서도 이미 알려져 있고, 실제 스트립 도금을 위시하여 선재도금과 그 외의 여러곳에 여러 형식의 수평형 직선 도금장치가 채택되어지고 있다.The present invention relates to a horizontal linear plating method. Plating using a horizontal horizontal plating apparatus has already been carried out in the specification or the literature such as Japanese Patent Application Publication No. 44-17,249, US Patent Nos. 2,377,550, 2,395,437, 2,445,675, and 2,512,328. It is known that various types of horizontal linear plating apparatus are adopted for wire plating and other places including actual strip plating.

그러나 이들 수평직선 도금장치를 사용하는 경우에는 다음과 같은 중대한 결점이 있다.However, the use of these horizontal line plating apparatus has the following serious drawbacks.

즉 제1의 결점은 양극(陽極) 전극판의 보급 또는 교체에 있어, 특히 하부 양극판의 보급 또는 교체가 곤란하다는 것이다. 양극판의 재료로서는 아연도금의 경우는 아연 양극이, 니켈도금의 경우는 니켈양극이 동(銅) 도금의 경우는 동 전극이 사용되는데, 이들은 도금이 계속됨에 따라 용해되면서 소모되어 간다. 이 때문에 양극은 정기적으로 또는 반연속적으로 교체하든지 보급하는 것을 필요로 하게 된다. 특히 스트립의 고속도금과 같이 큰 전류로서 도금을 하는 경우에는, 양극의 교체, 보급작업은 빈번히 행하여져야만 한다. 그러나 수평직선형 도금장치에서는 하부양극이 스트립의 아래쪽에 위치하기 때문에, 도금작업중의 양극교체, 보급작업은 극히 곤란하다. 상부 양극에 대하여는 하부 전극 정도의 곤란은 없지만, 상부 카바를 사용하는 경우에는 역시 도금작업중의 교체, 보급은 곤란하다.That is, the first drawback is that in the supply or replacement of the positive electrode plate, it is particularly difficult to supply or replace the lower anode plate. As a material of the positive electrode plate, a zinc anode is used for zinc plating, and a nickel anode is used for nickel plating, and a copper electrode is used for copper plating. These are consumed as the plating continues. Because of this, the anode needs to be replaced regularly or semi-continuously. In particular, when plating with a large current such as high speed plating of strips, the replacement and replenishment of the anode must be frequently performed. However, in the horizontal linear plating apparatus, since the lower anode is located below the strip, it is extremely difficult to replace and replenish the anode during plating. The upper anode is not as difficult as the lower electrode, but when the upper cover is used, replacement and replenishment during the plating operation are also difficult.

제2의 결점은 양극의 소모에 따라 전극에서 발생한 양극 불순물이 스트립 위에 부착하는 일이다. 이것은 도금이 되지 못하게 하거나 또는 핀홀(pinhole)의 원인이 되어 도금제품의 품질을 저하시키게 된다.A second drawback is that anode impurities generated at the electrodes adhere to the strip as the anode is consumed. This prevents plating or causes pinholes and degrades the quality of the plated product.

제3의 결점은 도금할 때 발생하는 수소가스가 피도금 스트립면에, 특히 강 스트립면에 정체되어 도금이 되지 못하게 하거나 또는 핀 홀의 원인이 되는 것이다.A third drawback is that the hydrogen gas generated during plating is stagnant on the plated strip surface, in particular on the steel strip surface, preventing the plating from plating or causing pinholes.

이러한 결점들을 배제하기 위하여 지금까지 여러가지 노력을 해왔지만, 아직도 충분한 방법을 발견하지 못하고 있다.Various efforts have been made to rule out these shortcomings, but there are still not enough ways to find them.

본 발명의 목적은 상기와 같은 결점을 완전히 배제한 금속스트립, 특히 강스트립의 수평직선형 도금방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for horizontal linear plating of metal strips, in particular steel strips, which completely eliminates the above drawbacks.

본 발명의 상기한 바와 같은 목적은, 양극으로서 불용해성 양극을 사용하고, 또 그 양극 자체를 조(槽)의 구성재료로 한 수평형 도금조를 사용하며, 또 도금액을 강제로 순환시켜 도금을 행함으로서 달성된다.The object as described above of the present invention is to use the insoluble anode as the anode, and to use the horizontal plating bath using the anode itself as a constituent material of the tank, and to circulate the plating solution by forcibly circulating the plating solution. By doing.

본 발명은 적어도 수평으로 통과하는 도금시킬 금속스트립의 상하 양면에 대하여 있는 면이 양극으로서 불용해 양극재료로 내장되어진 단면이 장방형인 원통모양의 도금조내를 그 금속 스트립을 연속적으로 통과시키고, 또 그 도금조내에 도금액을 스트립과 반대 방향으로 강제 순환시키면서 도금하는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 특히 강스트립의 수평직선형 도금방법에 관한 것이다.The present invention continuously passes through the metal strip through a cylindrical plating bath having a rectangular cross section embedded with an anode material, in which the surfaces of the metal strip to be plated to pass through at least horizontally are insoluble as the anode. It relates to a horizontal linear plating method of a metal strip, in particular a steel strip, characterized in that the plating liquid is plated in a plating bath while being forcedly circulated in the opposite direction to the strip.

본 발명의 방법을 실시하는 장치는 도면에 의해 상세히 설명되어 진다.The apparatus for implementing the method of the invention is explained in detail by the figures.

제 1 도는 본 발명의 수평직선형 도금장치의 일례를 표시한 측면 단면도이다. 도금해야 할 스트립 4는 콘닥터롤(conductorroll) 7과 빽업롤(back up roll)에 인도되어 수평 직선적으로 도금장치 속을 통과하여 도금된다. 도금장치는 불용해 양극 1로 되어진 단면이 장방형인 상자모양의 조를 주요부분으로 하는데, 필요에 따라 또는 완전하게 하기 위해 고무, 합성수지 기타의 전기절연체 2로 외측을 라이닝하기도 한다.1 is a side sectional view showing an example of the horizontal linear plating apparatus of the present invention. Strip 4 to be plated is guided to conductor roll 7 and back up roll and plated horizontally and straight through the plating apparatus. Plating equipment consists of a box-shaped jaw with a rectangular cross section of insoluble anode 1, which may be lined outside with rubber, plastic or other electrical insulators 2 as necessary or complete.

또 양극 2의 표면에는, 스트립의 형상이 나쁠 경우 또는 작업이 중단되는 것 등에 의하여 스트립의 장력이 작아져서 양극 2와 스트립 4가 단락되는 것을 막기 위하여, 베이크 라이트(back lite)등으로 만들어진 방해판 3이 설치되어 있다.On the surface of the anode 2, a baffle plate made of a back lite or the like is used to prevent the anode 2 and the strip 4 from shorting due to a decrease in the tension of the strip due to bad strip shape or interruption of work. 3 is installed.

이 방해판 3은 제 3 도에 표시된 바와 같이 배치되어 있고, 도금조속의 도금액의 흐름을 균일화함과 동시에 스트립 폭 방향에 대하여 얼룩이 생기지 않도록 고안되어 있다. 10은 도금액 투입구인데 펌프에서 압송되는 도금액은 도금액 투입구 10을 통해 도금조로 투입되며, 스트립 진행방향과 반대방향으로 흘러서 도금조 입구 9를 통해 수조(受槽) 5로 흘러 떨어진다. 물론 도금조 출구 8에서 다소의 도금액이 유출되는 것은 피할 수 없는데, 오히려 도금액 흐름에 의해 공기가 도금조로 흡인 되는 것을 막기 위해서는 다소 유출되는 것이 바람직 하다. 수조 5에 고인 도금액은 출구 6, 저장조 동을 거쳐 다시 펌프에 의하여 10으로 투입된다.This baffle plate 3 is arranged as shown in Fig. 3, and is designed so that the flow of the plating liquid in the plating bath is uniform and the spots are not generated in the strip width direction. 10 is a plating liquid inlet, and the plating liquid fed from the pump is introduced into the plating tank through the plating liquid inlet 10, and flows in the opposite direction to the strip traveling direction and flows down to the water tank 5 through the plating tank inlet 9. Of course, it is inevitable that some plating liquid flows out from the plating bath outlet 8, but rather, it is preferable to flow out somewhat in order to prevent air from being sucked into the plating bath by the plating liquid flow. The plating liquid collected in the bath 5 is introduced into the tank 10 through the outlet 6 and the storage tank again.

제 2 도는 본 발명 도금조의 횡단면도를 나타낸다. 제 2a 도에서 불용해 양극은 조의 내벽의 재료로 사용되고 있다. 이러한 경우 피도금 강스트렙의 에지(edge) 부분에는 전류가 집중이 되며, 에지부가 타부분에 비하여 도금피막이 두껍게 되는 소위 에지 오버코트(edge overcoat) 현상이 나타난다. 이것을 막기 위해 전기 절연체로 된 에지 오버코트 방지판 11을 사용하여, 에지부의 전류 집중을 방지하는 것이 좋다. 이 방지판은 수동 또는 전동으로 피도금스트립의 폭의 변화, 위치의 변화에 따라 수동적으로 또는 자동적으로 변할 수 있도록 고안되어 있고, 에지 오바코트를 방지할 수 있는 적당한 위치에 설치된다. 제 2b 도는 본 발명의 또 하나의 실시예를 표시한 횡단면도이며, 불용해 양극이 조의 윗벽, 아랫벽의 재료로서 사용되고 있는 예를 표시하고 있다.2 shows a cross-sectional view of the plating bath of the present invention. In FIG. 2A, the insoluble anode is used as the material of the inner wall of the bath. In this case, current is concentrated in the edge portion of the plated steel strip, and a so-called edge overcoat phenomenon occurs in which the edge portion becomes thicker than the other portion. In order to prevent this, it is preferable to use the edge overcoat prevention plate 11 made of an electrical insulator to prevent current concentration at the edge portion. This baffle plate is designed to be changed manually or automatically according to the change of the width of the plated strip and the change of position by manual or electric movement, and is installed at a suitable position to prevent the edge overcoat. FIG. 2B is a cross sectional view showing yet another embodiment of the present invention, showing an example in which an insoluble anode is used as a material for the upper wall and the lower wall of the bath.

이상의 설명에서도 알 수 있는 것과 같이 본 발명의 방법을 실시하는 장치의 구성요건의 하나는, 양극으로서 불용해 양극을 사용하는 것과, 또 그것으로 조 내벽을 겸용하여 사용하는 것이다.As can be seen from the above description, one of the configuration requirements of the apparatus for carrying out the method of the present invention is to use an insoluble anode as an anode and to use the inner wall of the bath as a combination thereof.

불용해 양극재로서는 카본(carbon), 불용성 연(鉛) 합금, 백금속 그리고 기타의 불용해 양극이 사용되어질 수 있는데, 기계적 강도, 가격 등의 견지에서 볼 때 불용성 연 합금이 가장 적합하다. 이와 같이 불용해 양극을 사용함으로서, 양극 불순물이 발생하지 않고 핀홀 등의 결함이 없는 도금이 가능하게 되었고, 양극의 교체, 보급 등의 작업이 전혀 필요없게 되는 이점을 가지게 되었다. 그리고 종래에는 양극을 조와는 별개로 부착하였기 때문에 도금액의 순환에 있어 양극이 도금액의 흐름을 방해하여 균일한 흐름을 얻을 수가 없었지만, 본 발명에서는 양극 그 자체를 조의 구성재료로 하고 있으므로 도금액의 흐름을 방해하는 현상이 전연 없게 되며, 따라서 균일한 흐름을 얻을 수가 있으며 도금제품의 표면의 요철이 적어진다.Carbon, insoluble lead alloys, white metals and other insoluble anodes may be used as insoluble anode materials. In view of mechanical strength and price, insoluble lead alloys are most suitable. By using an insoluble anode as described above, plating without defects such as anode impurities and pinholes is possible, and thus, there is no advantage in that no replacement or replenishment of the anode is required. In the related art, since the anode was separately attached to the bath, the anode prevented the flow of the plating solution in the circulation of the plating solution, so that a uniform flow could not be obtained. There are no disturbing phenomena, so that a uniform flow can be obtained and the unevenness of the surface of the plated product is reduced.

또 에지 오바코트 현상을 방지하기 위하여, 피도금강 스트립의 폭의 변화에 대응하는 양극의 유효폭을 조절할 수 있도록 전기절연 재료로 된 에지오바코트 방지판을 만들고, 또한 그 방지판의 위치를 피도금 강스트립의 폭 변화 및 위치의 이동에 대응하여 쉽게 이동 조절 할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이에 의하여 종래의 가용성 양극의 사용에 있어서 행하여지던 피도금 강스트립의 폭에 대응하여 가늘고 좁은 사각형 모양의 가용성 양극의 수를 조절하는 작업이 불필요하게 되어 작업 능률의 향상을 가져올 수 있었다.In order to prevent the edge overcoat phenomenon, an edge overcoat prevention plate made of an electrically insulating material is made to control the effective width of the anode corresponding to the change in the width of the plated steel strip, and the position of the prevent plate is plated. It is good to be able to easily adjust the movement in response to the width change of the steel strip and the movement of the position. This makes it unnecessary to adjust the number of thin and narrow rectangular soluble anodes corresponding to the width of the steel strip to be plated in the conventional use of the soluble anode, resulting in improved work efficiency.

다음에 본 발명의 방법에 대하여 설명하겠다.Next, the method of the present invention will be described.

수평도금법에 있어서는 이미 설명한 바와 같이 음극에서 발생하는 수소 가스가 피도금스트립의 음극면 특히 그 아랫면에 부착 정체되어, 핀홀 또는 도금이 되지 못하게 하는 등의 결함이 원인이 된다. 이러한 결점을 방지하기 위해서는 도금액을 교반(agitation)시켜 주는 것이 가장 간단한 방법이다. 본 발명에서는 뒤에 설명하는 효과도 아울러 생각하여, 도금액을 피도금스트립의 진행방향과 반대의 방향으로 강제로 흐르게 하는 것을 구성요건의 하나로 하고 있다.In the horizontal plating method, as described above, hydrogen gas generated at the cathode is stuck and stuck to the cathode surface of the plated strip, particularly the lower surface thereof, thereby causing defects such as pinholes or plating. To prevent this drawback, agitation of the plating solution is the simplest method. In the present invention, the effects described later are also considered, and one of the structural requirements is to force the plating liquid to flow in the direction opposite to the advancing direction of the plated strip.

본 발명의 도금조에서는 상술한 바와 같이 양극 그 자신이 조를 구성하고 있기 때문에, 도금액의 강제 흐름을 방해하는 것이 없으며 스트립폭 전체에 걸쳐 균일한 흐름을 쉽게 얻을 수 있으므로, 부분적인 핀홀 또는 도금이 되지 않는 부분 등의 우려가 전연 없는 균일 완전한 도금스트립을 얻을 수 있다.In the plating bath of the present invention, since the anode itself constitutes the bath as described above, there is no obstruction of forced flow of the plating liquid, and uniform flow can be easily obtained over the entire strip width. It is possible to obtain a uniformly complete plating strip without any leading edge or the like.

이러한 효과를 발휘하는 도금액 유속으로서는, 실험연구의 결과 적어도 1분간에 5m 이상이 되어야 하나 되도록이면 15m 이상으로 해주는 것이 필요하다.As a plating liquid flow rate which exhibits such an effect, it is necessary to be at least 15 m as long as at least 5 m in at least one minute as a result of experimental studies.

또한 본 발명에 의하여 고속으로 작업을 행할 때 고내식성 도금을 얻는 것이 가능하다. 즉 스트립의 도금에 있어서 도금전류밀도와 라인스피드(line speed)는 밀접한 관계가 있고, 라인스피드가 증가할수록 사용가능한 전류밀도는 증가한다. 그런데 본 발명의 도금방법에서는 도금액을 스트립 진행방향과 반대 방향으로 강제로 흐르게 하기 때문에 실질적인 라인스피드는 스트립의 스피드와 도금액의 유속을 가산시킨 것이고, 또한 고전류 밀도로서 도금을 행하는 것이 가능하며, 동일한 라인스피드의 도금에 있어서 종래의 방법보다 짧은 시간이 걸리게 되며 도금조 전장의 단축이 가능하게 된다.Further, according to the present invention, it is possible to obtain high corrosion resistance plating when working at high speed. In other words, the plating current density and the line speed in the plating of the strip are closely related, and as the line speed increases, the usable current density increases. However, in the plating method of the present invention, since the plating liquid is forced to flow in the direction opposite to the strip traveling direction, the actual line speed is the addition of the speed of the strip and the flow rate of the plating liquid, and the plating can be performed at a high current density. It takes a shorter time than the conventional method in the plating of the speed, it is possible to shorten the length of the plating bath.

Claims (1)

수평으로 통과하는 도금시킬 금속 스트립의 적어도 상하양면에 대향(對向)하는 쪽이 양극으로서 불용해 양극재료로 구성된 단면이 장방형인 원통 모양의 도금조 내를 그 금속스트립을 음극으로서 연속적으로 통과시키고, 또 그 도금조내에 공급된 도금액을 스트립 진행방향에 대하여 반대방향으로 강제로 흐르게 하여 도금을 하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립, 특히 강스트립의 수평직선형도금 방법.The opposite side of at least the upper and lower sides of the metal strip to be plated horizontally is insoluble as an anode, and the metal strip is continuously passed as a cathode through a cylindrical plating bath having a rectangular cross section made of anode material. And plating by flowing a plating liquid supplied into the plating bath in a direction opposite to the strip traveling direction to perform plating.

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