JP2000008151A - 溶融亜鉛めっき設備におけるボトムドロス除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボトムドロスの発生量を低減して亜鉛原単位
を低減できるようにする。 【解決手段】 めっき槽からボトムドロスを含む溶融亜
鉛めっき液をボトムドロス沈殿槽に導き、ボトムドロス
を沈降分離した後に、溶融亜鉛めっき液をめっき槽に戻
すボトムドロス除去方法において、めっき槽に戻る溶融
亜鉛めっき液に含まれる鉄濃度を、めっき槽の溶融亜鉛
めっき液温度における亜鉛の飽和鉄溶解度−０．０１０
％以上、＋０．００５％以下の範囲内とする。鉄溶解量
が減少し、ボトムドロスの生成量が減少する。その結
果、亜鉛原単位を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融亜鉛めっき鋼
板を製造する際に発生するボトムドロスを含む溶融亜鉛
めっき液をボトムドロス沈殿槽に導きボトムドロスを除
去する方法、より具体的には、ボトムドロスの総生成量
を低減できるボトムドロスの除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボトムドロスは鋼板から溶出した鉄と亜
鉛の反応によって生じた金属間化合物（ＦｅＺｎ₇な
ど）であり、ボトムドロスによる表面欠陥は溶融亜鉛め
っき鋼板の表面欠陥の内で最も深刻なものである。ボト
ムドロスは溶融亜鉛めっき液の流動がなく、静かな状態
であれば、めっき槽の底部に堆積する。しかし、鋼板の
走行や浴中ロールの回転運動によって溶融亜鉛めっき液
が激しく攪拌されると、溶融亜鉛との比重差が非常に小
さいため、ドロスは底部から巻き上げられて鋼板に付着
し、ドロス性表面欠陥になる。

【０００３】ドロス性表面欠陥を防止するため、めっき
槽で発生したボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき液をボ
トムドロス沈殿槽に導き、ボトムドロスを沈降・分離し
て除去することが行われている。

【０００４】溶融亜鉛に対する鉄の溶解度が溶融亜鉛め
っき液温度に依存することに着目して、ボトムドロス沈
殿槽では、溶融亜鉛めっき液温度を低下して溶融亜鉛に
対する鉄の溶解度が低下することを利用してボトムドロ
スの粗大化を図り、ボトムドロス沈降能率を向上させ、
ボトムドロス回収効率を向上させている。

【０００５】例えば、特開平４−２２１０５０号公報で
は、溶融亜鉛めっき液をボトムドロス沈殿槽で４２０℃
以下に保持後、４２０℃以上に昇温保持して、ボトムド
ロスを沈降除去している。溶融亜鉛めっき液を４２０℃
以下にすると、溶融亜鉛中の鉄の溶解度がほとんどゼロ
になるため、溶融亜鉛めっき液中の鉄が鉄亜鉛の金属間
化合物（ボトムドロス）として析出し、その後４２０℃
以上に昇温することによって、ボトムドロス粒子が凝集
・粗大化し、沈降能率が向上する。めっき槽に戻す溶融
亜鉛めっき液の鉄濃度を未飽和状態にすることによっ
て、めっき槽全体の鉄濃度を未飽和にしてボトムドロス
欠陥を低減している。

【０００６】また、特開平９−１０４９５７号公報で
は、ボトムドロスの成長を促進して沈降しやすくするた
めに、ボトムドロス沈澱槽の温度をめっき槽より５℃以
上低くすることが推奨されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボトムドロス
沈殿槽において溶融亜鉛めっき液の温度を低下してボト
ムドロスの析出を促進させると、めっき槽に戻る溶融亜
鉛めっき液が鉄未飽和状態になり、ひいてはめっき槽内
の溶融亜鉛めっき液も鉄未飽和状態になる。その結果、
鋼板や浴中機器からの鉄溶解量が溶融亜鉛めっき液が鉄
飽和状態のときに比べて増加する。溶融亜鉛めっき液に
溶解した鉄は、亜鉛と反応してボトムドロスになり、ボ
トムドロス沈殿槽等で沈澱・分離されて系外に取り出さ
れるため、系全体としてボトムドロスの生成量が増え、
その結果、亜鉛原単位が増加するという問題がある。

【０００８】本発明は、ボトムドロスの発生量を低減し
て亜鉛原単位を低減できるドロスの除去方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】めっき槽へ戻る溶融亜鉛
めっき液の鉄濃度を、めっき槽浴温における溶融亜鉛に
対する飽和鉄溶解度とすると、ボトムドロスの生成量を
低減できる。本発明はこの知見に基くものであり、前記
課題を解決する本発明の要旨は、めっき槽からボトムド
ロスを含む溶融亜鉛めっき液をボトムドロス沈殿槽に導
き、ボトムドロスを沈降分離した後に、溶融亜鉛めっき
液をめっき槽に戻すボトムドロス除去方法において、め
っき槽に戻る溶融亜鉛めっき液に含まれる鉄濃度を、め
っき槽の溶融亜鉛めっき液温度における亜鉛の飽和鉄溶
解度−０．０１０％以上、＋０．００５％以下の範囲内
とすることを特徴とする溶融亜鉛めっき設備におけるボ
トムドロスの除去方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】溶融亜鉛めっき液に溶解する鉄
の量は、めっき槽における溶融亜鉛めっき液の鉄未飽和
度、すなわちめっき槽浴温における溶融亜鉛に対する飽
和鉄溶解度とその温度において溶融亜鉛めっき液に含ま
れる鉄濃度の差に比例する。

【００１１】めっき槽で溶解した鉄は、めっき槽もし
くは沈殿槽で亜鉛と反応して、最終的にボトムドロスと
なる。すなわち、鉄溶解量の減少はボトムドロスの生成
量の減少につながる。

【００１２】本発明では、めっき槽に戻る溶融亜鉛め
っき液の鉄濃度がめっき槽浴温における飽和状態に近い
ので、めっき槽での鉄溶解量が減少し、ボトムドロスの
生成量を減少できる。

【００１３】前記効果をあげるために、めっき槽に戻る
溶融亜鉛めっき液の鉄濃度を、めっき槽における溶融亜
鉛めっき液の飽和鉄溶解度−０．０１０％以上、＋０．
００５％以下の範囲内とする。

【００１４】下限を−０．０１０％としたのは、これ以
上未飽和状態を大きくするとボトムドロスの発生量が増
え、亜鉛原単位低減効果が少なくなるためである。好ま
しくは−０．００５％以内とするのがよい。さらに好ま
しくは−０．００３％以内とするのがよい。

【００１５】上限を０．００５％としたのは、これ以上
過飽和状態を大きくしてもドロス発生量を低減する効果
が少なく、逆にボトムドロスがめっき槽内で成長し鋼板
に付着して表面外観を損なうようになるためである。好
ましくは０．００３％以内とするのがよい。

【００１６】

【実施例】実施例に使用した溶融亜鉛めっき設備の概略
断面図を図１、また図１の装置の概略平面図を図２に示
す。図１、図２において、１はスナウト、２はめっき
槽、３はシンクロール、４はボトムドロスを沈降・分離
する沈殿槽、５はめっき槽の溶融亜鉛めっき液Ｌを沈殿
槽４に移送するめっき槽ポンプ、６は第１の移送管、７
はドロス沈殿槽４の溶融亜鉛めっき液Ｌをめっき槽２に
移送する沈殿槽ポンプ、８は第２の移送管、９は邪魔
板、Ｓは鋼板である。

【００１７】この装置において、鋼板Ｓは矢印の方向に
走行してスナウト１からめっき槽２に浸漬され、シンク
ロール３で方向転換後、溶融亜鉛めっき浴Ｌから引上げ
られてめっきされ、次いで図示しない付着量制御装置で
めっき付着量を調整後、冷却されあるいは合金化処理後
冷却され、所定の後処理を施されて所要の溶融亜鉛めっ
き鋼板になる。

【００１８】前記めっき作業と並行して、めっき槽２の
ボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき液Ｌを、めっき槽ポ
ンプ５を用いて第１の移送管６を経て沈殿槽４に移送
し、沈殿槽４でボトムドロスを沈降・分離する。沈殿槽
４には、ボトムドロスの沈降効率を上げるために邪魔板
９が設けられている。ボトムドロスを沈降・分離しため
っき液Ｌを沈殿槽ポンプ７を用いて第２の移送管８を経
てめっき槽２に戻す。

【００１９】前記装置を用いて鋼板Ｓにめっきを行い、
溶融亜鉛めっき液Ｌをめっき槽２と沈殿槽４の間を循環
してボトムドロスを沈降・分離した。また、その際に、
鉄濃度を変えて、ボトムドロスの発生量を調査した。

【００２０】鉄濃度は沈殿槽４からめっき槽２に戻る溶
融亜鉛めっき液Ｌの鉄濃度を化学分析より測定した。前
記で測定した化学分析値に基いて、沈殿槽４の溶融亜鉛
めっき液温度ならびに移送する溶融亜鉛めっき液Ｌの流
量を調整して、沈殿槽４からめっき槽２に戻る溶融亜鉛
めっき液Ｌの鉄濃度を亜鉛−鉄二元系浴における飽和鉄
溶解度との差が所定値になるように制御した。

【００２１】ボトムドロス量の測定は、予めボトムドロ
スを除去しためっき槽２と沈殿槽４を用意し、２週間の
操業後に発生したボトムドロスを回収することにより行
った。めっき槽２にもボトムドロスが発生した場合は沈
殿槽４のボトムドロスとの合計量をボトムドロス発生量
とした。

【００２２】調査結果を図３に示す。図３において、鉄
濃度差は、沈殿槽４からめっき槽２に戻る溶融亜鉛めっ
き液Ｌの鉄濃度とめっき槽２のめっき液温度における溶
融亜鉛の飽和鉄溶解度との差（化学分析に基く鉄濃度−
飽和鉄溶解度）とした。また、ボトムドロスの発生量は
鉄濃度差が０のときの発生量を１として、発生量比で表
した。

【００２３】鉄濃度差が本発明に規定する範囲内にある
場合、ドロス低減効果が大きい。鉄濃度差が０．００３
％以内の場合、低減効果がさらに優れる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ボトムドロスを除去す
る際に、ボトムドロスの発生量を低減でき、その結果、
亜鉛原単位を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に使用した溶融亜鉛めっき設備の概略断
面図。

【図２】図１の装置の概略平面図。

【図３】鉄濃度差とボトムドロス発生量の関係を示す
図。

【符号の説明】

１ スナウト ２ めっき槽 ３ シンクロール ４ 沈殿槽 ５ めっき槽ポンプ ６ 第１の移送管 ７ 沈殿槽ポンプ ８ 第２の移送管 ９ 邪魔板 Ｓ 鋼板 Ｌ 溶融亜鉛めっき液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永山 隆治 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 畠山 誠之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 石井 俊夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 野村 修二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB42 AD05 AE02 AE03 AE04 AE08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき槽からボトムドロスを含む溶融亜
   鉛めっき液をボトムドロス沈殿槽に導き、ボトムドロス
   を沈降分離した後に、溶融亜鉛めっき液をめっき槽に戻
   すボトムドロス除去方法において、めっき槽に戻る溶融
   亜鉛めっき液に含まれる鉄濃度を、めっき槽の溶融亜鉛
   めっき液温度における亜鉛の飽和鉄溶解度−０．０１０
   ％以上、＋０．００５％以下の範囲内とすることを特徴
   とする溶融亜鉛めっき設備におけるボトムドロスの除去
   方法。