JP2001064760A - 溶融亜鉛めっき設備におけるドロス除去装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボットによるトップドロスの汲み上げを効
率的に行うことが可能な溶融亜鉛めっき設備におけるド
ロス除去装置及び方法を提供する。 【解決手段】 亜鉛系溶融めっき金属５が収容されため
っきポット２のトップドロスをひしゃく１３を用いて汲
み上げるトップドロス汲み上げロボット７と、めっきポ
ット浴面レベルを検出する浴面レベル計８とを備える。
前記装置を用いてめっきポット浴面変動を基準浴面レベ
ルに対して±20mm以内に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融亜鉛めっき設
備におけるドロス除去装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯に対する連続溶融亜鉛めっきは、図
５に示すような装置によって行われている。すなわち、
鋼帯Ｓは矢印の方向に走行して、スナウト１から亜鉛系
溶融めっき金属が収容されためっきポット２に浸漬さ
れ、シンクロール３で方向転換後、サポートロール４で
支持されながらめっき浴５から引き上げられ、めっき付
着量が調整され、冷却され、所要のめっき鋼帯になる。
めっき付着量調整は、ガスワイピングノズル６から加圧
したガスを鋼帯Ｓに吹き付けるガスワイピング法が主流
である。この方法では、めっき浴面近傍の溶融めっき金
属が酸化されやすく、トップドロスの発生が不可避であ
る。

【０００３】従来、ひしゃくを用いて人手で発生したト
ップドロスをめっきポットから汲み上げていた（トップ
ドロス揚げという）。トップドロスは、その95wt％以上
が純亜鉛で残部が酸化亜鉛である。トップドロス揚げを
行う場合、ひしゃくでドロスを掬い取った後、十分に純
亜鉛を瀘し落とす必要がある。人手の場合、この瀘し落
しが重労働であるため、純亜鉛の濾し落としが不十分に
なりがちである。すなわち、トップドロス揚げは、重労
働であるだけでなく、余分に純亜鉛まで汲み上げてしま
うため、鋼帯のめっきに有効に使用される亜鉛の割合
（釜歩留という）の低下原因になっていた。

【０００４】近年、ロボットを使用してトップドロス揚
げの試みもなされている（例えば、特開平５−３０２１
５７号公報）。トップドロス揚げロボットを使用する
と、作業者をトップドロス揚げという重労働から開放で
きるだけでなく、ドロス揚げ時に掬い取ってしまう純亜
鉛量を最小化できるという長所がある。しかし、トップ
ドロスを安定して効率的に汲み上げることができないた
め、ロボットの稼働率が低いという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を考慮し、ロボットによるトップドロスの汲み上げを効
率的に行うことが可能な溶融亜鉛めっき設備におけるド
ロス除去装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、トップドロ
ス揚げロボットによるトップドロス汲み上げ効率の低下
原因について調査・検討した。その結果、ロボットは、
予め設定された一定の動作しかできず、浴面レベルが変
化してもそれに追随した動作が出来ないことが、トップ
ドロス揚げロボットによるトップドロス汲み上げ効率低
下の主要な原因であり、浴面変動を少なくするとトップ
ドロス揚げロボットによりトップドロスの汲み上げ効率
を大きく向上できることが明らかになった。

【０００７】本発明は、前記知見に基づくものであり、
前記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。 （１）亜鉛系溶融めっき金属が収容されためっきポット
のトップドロスをひしゃくを用いて汲み上げるトップド
ロス汲み上げロボットと、めっきポット浴面レベルを検
出する浴面レベル計とを備えることを特徴とする溶融亜
鉛めっき設備におけるドロス除去装置。 （２）前記（１）のドロス除去装置を用いて、めっきポ
ット浴面変動を基準浴面レベルに対して±20mm以内に制
御してトップドロスを汲み上げることを特徴とする溶融
亜鉛めっき設備におけるドロス除去方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施の形態にかかるドロ
ス除去装置を備える溶融亜鉛めっき設備の要部を示す図
である。図１の装置には、図５で説明した装置に加え
て、トップドロス揚げロボット７、浴面レベル計８、め
っき浴５にめっきに使用する亜鉛インゴット９を補給す
るインゴット供給装置１０が付設されている。

【００１０】本装置では、インゴット供給装置１０は浴
面レベル調整手段を兼ね、インゴット供給装置１０を用
い、めっき浴５への亜鉛インゴット９の補給量の調整あ
るいは亜鉛インゴット９の浴中への浸漬量の調整によっ
てポット浴面レベルの調整が可能である。

【００１１】トップドロス揚げロボット７は、めっきポ
ット２のスナウト１後方に設置されており、ロボットの
本体１１に複数の屈折部によって屈折可能なアーム１２
が取りつけられ、前記アーム１２の先端にめっきポット
浴面のドロスを捕集するひしゃく１３が取りつけられて
いる。

【００１２】図２は、アーム１２の先端に取りつけられ
たひしゃく１３を示す図で、（ａ）は平面、（ｂ）は断
面の概略図である。ひしゃく１３は椀型の金属製ひしゃ
くで、柄１４を介してアーム１２に取りつけられ、底に
多数の穴１５があけられている。

【００１３】図３を用いて、トップドロス揚げロボット
７の本対１１及びアーム１２を駆動して、ひしゃく１３
でトップドロスを掬い取る方法を具体的に説明する。

【００１４】先ず、柄１４を一定位置まで傾動させなが
ら下降させ、図３（ａ）に示すように、ひしゃく１３を
めっき浴中に浸漬させ、次いで、ひしゃくを１３を矢印
で示す方向に一定距離移動させる。この動作によって、
ひしゃく１３内にトップドロス１６が掻き寄せられる。
次いで、図３（ｂ）に示すように、ひしゃく１３を、若
干下降させながらその先端部分を上昇させるように回転
し、ひしゃく１３内にトップドロス１６を捕集する。次
いで、（ｃ）に示すように、ひしゃく１３を浴面上に上
昇し、トップドロス１６を掬い上げる。浴面上でひしゃ
く１３を一定時間停止し、掬い上げたドロス中の純亜鉛
をひしゃくの穴からめっき浴中へ濾し落とす。次いで、
ロボット本体１１を回転し、ひしゃく１３をめっきポッ
ト外に設置されているドロスバッグ（図示なし）上に移
動し、ひしゃく１３を反転し、掬い上げたトッブドロス
１６をドロスバッグ内に回収する。

【００１５】前記一連の動作の中で、トップドロスを効
率的に掬い取るには、ひしゃくの角度、浴中への浸漬深
さの調整が重要である。ひしゃくの角度が急すぎると一
回あたりに掬い取れるドロスの量が減少し、緩やかすぎ
ても同様の結果となる。ひしゃくの角度は水平面に対し
て10〜20度程度傾斜させることが好ましい。また、ひし
ゃくの浸漬深さについても、完全に浸漬するとトップド
ロスがかき寄せられず、ドロスの掬い上げ量が減少し、
浸漬深さが浅すぎるとドロスが拡散し、掬い上げ量が減
少する。ひしゃくはほぼ半分くらい浸漬することが好ま
しい。

【００１６】一定の動作しかできないロボットに対し
て、ポット浴面レベルの変動があると、最適なひしゃく
の条件でドロス揚げを実施できないため、これが致命的
なファクターとなり、ロボット稼働率低下の原因とな
る。

【００１７】従来、ポット浴面レベルの測定装置が無か
ったため、ポットの浴面レベルは実績として基準値±40
mm程度の変動があった。浴面レベルにこれだけの変動が
あると、一定の動作しかできないロボットでは、上記の
最適な掬い取り条件でのトップドロス揚げは不可能であ
ることが分かった。ロボットの稼働率向上には、浴面レ
ベルの管理が不可欠である。

【００１８】ひしゃくによって最適な掬い取り条件でト
ップドロス揚げができる浴面レベル変動の許容範囲を調
査したところ、浴面レベル変動を基準値±20mm以内に管
理する必要のあることが分かった。また、浴面レベル変
動を前記範囲内に管理するには、浴面レベルを検出する
浴面レベル計を用いた浴面レベル管理が必要であった。

【００１９】本発明では、前記の理由から、溶融亜鉛め
っき装置に浴面レベル計を備え、浴面変動を基準浴面レ
ベルに対して±20mm以内に制御することとした。

【００２０】浴面レベルの調整は、インゴット供給装置
１０を用いて、めっき浴５への亜鉛インゴット９の補給
量の調整、あるいは亜鉛インゴット９の浴中への浸漬量
の調整等によって行う。

【００２１】本発明によれば、トップドロス揚げロボッ
トによるトップドロスの汲み上げを効率的に行うこと可
能になり、ロボットの稼働率を向上でき、更に、作業者
をトップドロス揚げの重労働から開放でき、また釜歩留
を向上できる。

【００２２】

【実施例】連続式溶融亜鉛めっきラインに、図１に示し
た装置を設置し、トップドロス揚げロボットと浴面レベ
ル計をスナウト後面側に設置した。トップドロス揚げロ
ボットは固定設置した。浴面レベル計として、レーザー
光式浴面レベル計を用いた。スナウト後面側は、スナウ
ト前面側のように、ガスワイピングノズル、シンクロー
ル、サポートロール等による浴面攪拌によるレベル変動
が大きくなることがなく、また、浴面に浮遊するトップ
ドロスによる浴面レベル計の測定誤差を最小化できる。
従って、浴面レベルを精度良く検出し、それに基づいて
浴面レベル変動を一定の範囲内に制御する本発明の実施
に好適である。

【００２３】前記装置で、亜鉛インゴット９の補給量を
調整し、浴面レベルを基準値±20mmに管理し、トップド
ロス揚げロボットを使用してトップドロス揚げを実施し
た。スナウト前面側に発生したトップドロスは作業員に
よってスナウト後面側にかき寄せ、トップドロス揚げロ
ボットを用いて掬い上げた。

【００２４】ロボットは、ドロスを掬い上げてポット浴
面上に約10秒間停止し、ひしゃくの底に空けた穴から純
亜鉛を濾し落とし、トップドロスを濃縮後ドロスバッグ
に移した。この瀘し落し時間が短いとトップドロスとと
もに多量の純亜鉛が取り出され、釜歩留が低下する。逆
に瀘し落し時間が長すぎるとドロスが凝固してひしゃく
にこびりつき、トップドロスをドロスバッグに落とせな
くなる。この瀘し落し作業を人手で実施すると、ドロス
の重さがネックとなり、体力的に約4〜5秒程度が限度で
あるため、十分な純亜鉛の瀘し落しができず、釜歩留低
下の一因になっていた。

【００２５】図４に、レベル計を用いない従来のポット
浴面レベル推移実績と、レベル計を用いてレベル管理を
実施した場合のポット浴面レベル推移実績を示す。従来
の浴面レベル変動が基準値に対して±30mm程度の変動で
あるのに対し、浴面レベル計を用いて浴面レベル管理を
実施した場合、浴面レベルを基準値±10mm以内に管理で
きていることがわかる。

【００２６】浴面レベル計を用いて浴面レベル管理を実
施する前後における、ドロス揚げロボットの稼働率と釜
歩留の推移を表１に示す。浴面レベル計を用いて浴面レ
ベル管理を実施することによって、ロボットの稼働率が
向上し、また釜歩留が向上していることがわかる。

【００２７】

【表1】

【００２８】

【発明の効果】本発明により、トップドロス揚げロボッ
トの稼働率を向上でき、また釜歩留を向上することがで
きた。また、ロボットの稼働率向上によって、作業員の
トップドロス揚げ作業の負荷が軽減された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるドロス除去装置を
備える溶融亜鉛めっき設備の要部を示す図。

【図２】トップドロス揚げロボットのアーム先端に取り
つけられたひしゃくを示す図で、（ａ）は平面、（ｂ）
は断面の概略図。

【図３】トップドロス揚げロボットに取りつけられてい
るひしゃくを用いてトップドロスを掬い取る方法を説明
する図。

【図４】レベル計設置前後における浴面レベル変動の実
績を示す図。

【図５】連続溶融亜鉛めっき装置の要部を示す図。

【符号の説明】

１ スナウト ２ めっきポット ３ シンクロール ４ サポートロール ５ めっき浴 ６ ガスワイピングノズル ７ ロボット（トップドロス揚げロボット） ８ 浴面レベル計 ９ 亜鉛インゴット １０ インゴット供給装置（浴面レベル調整手段） １３ ひしゃく １６ トップドロス Ｓ 鋼帯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亜鉛系溶融めっき金属が収容されためっ
   きポットのトップドロスをひしゃくを用いて汲み上げる
   トップドロス汲み上げロボットと、めっきポット浴面レ
   ベルを検出する浴面レベル計とを備えることを特徴とす
   る溶融亜鉛めっき設備におけるドロス除去装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のドロス除去装置を用い
   て、めっきポット浴面変動を基準浴面レベルに対して±
   20mm以内に制御してトップドロスを汲み上げることを特
   徴とする溶融亜鉛めっき設備におけるドロス除去方法。