JP2001526322A - ドロス収集亜鉛ポット - Google Patents

ドロス収集亜鉛ポット

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JP2001526322A JP2000524489A JP2000524489A JP2001526322A JP 2001526322 A JP2001526322 A JP 2001526322A JP 2000524489 A JP2000524489 A JP 2000524489A JP 2000524489 A JP2000524489 A JP 2000524489A JP 2001526322 A JP2001526322 A JP 2001526322A
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zinc
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JP2000524489A
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ボストン、スティーヴン・エル
メニース、デイヴィッド・ジェイ
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エイケイ・スティール・コーポレイション
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Abstract

(57)【要約】 鋼片のガルバナイジングのための亜鉛コーティングポットには、その底部表面に沿って二つの水平面がある。第一に、より浅い水平面がコーティングロールの下に位置しており、その結果、溶解亜鉛コーティング金属の流動速度が相対的に速い領域を生み出している。ドロス粒子は浮遊したままで、この領域の亜鉛コーティングポットの底部に蓄積することはない。第二に、より深い水平面が第一の水平面の一方の側に位置している。この第二の水平面は溶解金属流動速度がドロス粒子の終端速度よりも遅い空間を生み出す。このことにより、この領域でのドロス粒子の堆積が促進される。第二の水平面により、コーティング処置を妨げることなく、どのような底部ドロスも後にドロス除去機構（機械式シャベルあるいはポンプ動作等）により除去されるための蓄積領域が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の背景］ 本発明は、亜鉛含有金属によって、金属片をコーティングするためのコーティ
ングポットに関する。特に、本発明は、コーティングポットの収集領域における
底部ドロス（湯あか）の堆積を促進するために作られたコーティングポットに関
わり、その結果、底部ドロスは、除去されるまで収容され、その後、コーティン
グ工程を妨げることなく、除去されることが可能になる。
【０００２】 鋼は、腐食から守るために、亜鉛でコーティングされる。亜鉛コーティングは
、亜鉛含有金属の溶解浴のなかにコーティングすべき鋼製品を浸したり通したり
することにより施されることができる。この工程は、「ガルバナイジング(galva
nizing)」、「熱間ガルバナイジング」、「溶融メッキガルバナイジング」と呼 ばれている。
【０００３】 コーティング工程は、コーティングすべき鋼が細片となっており、典型的には
、コイルに巻き取られているときに継続的に行われることができる。細片は、溶
解浴に入る前にコイルから外され、洗浄および／またはアニールが行われるおよ
び／または他の方法で準備をされる。細片は、浴の中に沈められたコーティング
ロールの下に送られる。コーティングロールの下を移動した後に、細片は浴を出
る。
【０００４】 コーティング工程の間、ドロスが溶解浴のなかで生じる怖れがある。ドロスの
一つの形、底部ドロスは、通常、亜鉛−鉄金属間のデルタ位相（ＦｅＺｎ7）で ある。ドロス粒子は、僅かながら溶解亜鉛よりも高密度である。ドロス粒子がガ
ルバナイジング浴の中で生じると、それらは、最初は小さく、亜鉛浴における液
体の流れの動きにより浮遊する。しかしながら、その粒子は、典型的には、オス
ワルド(Oswald)熟成により成長していく。その粒子は、臨界寸度(critical size
)に達すると、亜鉛コーティングポットの底部に沈殿する。
【０００５】 一旦、かなりの量の底部ドロスが蓄積すると、例えば、浴を通った鋼片によっ
て引き起こさた乱流のために、蓄積された底部ドロスの粒子が動いてしまったり
、また、蓄積された底部ドロスが鋼片と接触してしまったりする怖れがある。そ
の結果、コーティング終了後の細片は傷が残る。結果、傷のある製品は廃棄され
るか、あるいは、低品質製品として販売することが強いられる。
【０００６】 一般に、ドロスはコーティングポットから一定の間隔で除去される。通常、ド
ロスは、コーティングポットの底部からすくわれることにより除去される。これ
を行うためには、コーティング動作はこの除去処置の間は停止されなければなら
ない。なぜならば、ドロスは、コーティングポットの底部全体にわたり沈殿され
るためだ。この停止時間がなければ動作は継続されるので、費用が嵩み且つ非効
率的といえる。ドロスは、コーティングを施した金属片に表面の傷を残さないよ
うに、コーティング工程を中断することなく除去されることが望ましい。
【０００７】 底部ドロスを最小限に抑える努力が数多くなされてきた。例えば、１８７９年
１０月２１日に発行されたMorewoodの米国特許第２２０，７６８号には、二段階
コーティングタンクが開示されており、タンクの第一の部分はタンクの第二の部
分よりも深くなっている。タンクの浅い部分には、上部にバッフル（邪魔板）が
あり、表面の「浮き滓」つまりドロスを収集している。このドロスは、亜鉛金属
及び酸化亜鉛及びイオンアルミニウム亜鉛金属間粒子の混合物である。この特許
は底部ドロスに向けられた二段階タンクの使用を説明していない。本発明とは異
なり、コーティングがタンクの深い部分と浅い部分の両方で行われる。
【０００８】 １９３２年７月２６日に発行されたShoverの米国特許第２，１５９，２９７号
には、金属コーティング用装置が説明されている。この特許では、コーティング
チャンバの底部に付いている導管の使用を開示し、それにより沈殿した底部ドロ
スの除去が可能になる。この特許は、コーティング領域から離れた特定の収集領
域のドロスの堆積を促進するための二段階タンクを使用してドロスがコーティン
グ品質を低減させないようにすることは教示していない。
【０００９】 １９８１年６月２３日に発行されたGunji他の米国特許第４，２７５，０９８ 号には、鋼片を継続的に溶解メッキガルバナイジングするための方法と装置が説
明されている。この特許は、二つの部分からなるコーティングポットを開示して
いる。このポットの第一の部分は、金属コーティングが行われる場所であり、よ
り深い第二の部分に繋がっている開口部を備えた傾いた底部を有する。傾いたコ
ーティングチャンバの目的は、底部ドロスをより深い部分に落下させ、そこで、
ドロスをアルミニウムと反応させ、表面ドロスを産出する点にある。底部ドロス
なしの物質は、リサイクルされコーティング部にもどり、表面ドロスは機械的に
除去される。この特許では、より深いチャンバからの底部グロスを除去するため
の手段が全く開示されておらず、底部ドロスとアルミニウムを反応させて表面ド
ロスを産出することを要件としている。この特許ではまた、掻き混ぜ羽根を用い
て、攪拌効果を増大させ、底部ドロスとアルミニウムの反応を強化することが教
示されているが、逆に、本発明では攪拌を最小限に抑える収集領域を要件として
いる。さらに、この特許が示唆するように、ドロスは傾斜部を滑り落ちることが
ない。つまり、ドロスは落ちた場所に留まる。これが意味するのは、ドロスは特
許された装置の深い部分に蓄積することはないということである。ドロスは、溶
解金属流動度が低い場所に沈殿する。特許された装置は、深い部分の攪拌と流動
を促進することにより、ドロスを深い部分に収集させることができない。
【００１０】 １９８４年１０月１６日に発行されたHiguchi他の米国特許第４，４７６，８ ０５号には、溶解コーティング金属によって、鋼片の片側だけをコーティングす
る装置が説明されている。上記特許が開示するのは、二段階融解ポットである。
特許された装置はスプレコータであり、これに対して、本発明は浸せきコーティ
ング法である。上記特許は二段階融解ポットの利点を記載していない。ドロスが
より浅い側に沈殿することがあまりないという示唆がない。また、より深い側に
堆積が促されるという示唆もない。更に、収集したドロスを除去するためには、
特許された装置のコーティングを停止する必要がある。これは、本発明とは全く
異なる。本発明では、細片をコーティングしている間に、ドロスを底部から除去
することが可能である。
【００１１】 １９９６年１２月２４日に発行されたYamanaka他の米国特許第５，５８７，０
１７号には、金属コーティング鋼板を産出するための工程と装置が説明されてい
る。この特許では、引き上げ部に作られたタンクの深い部分での堆積を高めるた
めに、シンクロールの下のコーティングタンクの浅い部分の使用が教示されてい
る。本発明はシンクロールの下部と正面に浅い部分を設ける。シンクロールの正
面に浅い領域を維持することで、該領域の堆積を抑制することが重要である。ド
ロスがシンクロールの正面に積まれてしまった場合、コーティング動作を停止し
、ドロスを洗浄しなければならない。本発明により、ドロスが沈殿するのを促進
するのは、より深く、シンクロールから離れたポットの後部だけであり、その結
果、コーティング動作を妨げることなくドロスは除去できる。この構成とそれに
関連する利点は、上記特許には開示も示唆もされていない。更に、特許された装
置の鋭利な端部は、本発明の傾斜スロープを示唆するものではない。傾斜スロー
プは洗浄を施すのをより容易にし、他方、特許された装置の鋭利な端部は、洗浄
用具を引き裂く怖れがある。
【００１２】 ［発明の概要］ 本発明は、亜鉛含有金属によって金属ストリップをコーティングするためのコ
ーティングポットであって、コーティング部と収集部を備え、収集部の深さはコ
ーティング部よりも深く、収集部の寸法と位置は、 ａ． 収集部がコーティング部の片側だけに位置し、 ｂ． ドロスが収集部に蓄積し、 ｃ． 溶解亜鉛含有金属はドロスの終端速度よりも遅い速度で収集部を循環
し、 ｄ． ドロスはコーティング工程を妨げることなく収集部から除去され得る
ように設定されたものである。
【００１３】 本発明はまた、コーティング部及び収集部を備えたコーティングポット及びコ
ーティングロールとドロス除去機構を備えたコーティング装置を提供する。
【００１４】 ［好適な実施の形態の詳細な説明］ 図１〜３に示すように、本発明のコーティングポット１０はコーティング部１
２と収集部１４を備えている。収集部１４は、ポットのコーティング部１２より
も深く、コーティング部の一方の側に位置している。
【００１５】 コーティングポットは当業者によく知られている。コーティングポットがコー
ティング部１２と収集部１４を備えている限り、どのようなコーティングポット
も本発明において用いることができる。典型的には、コーティングポットは、耐
火れんが１８と高温モルタル（図示せず）で内側を覆われた金属シェル１６を備
えている。好適には、金属シェル１６は構造用鋼により作られる。本発明のコー
ティングポット１０は、溶解金属を収容するために充分な強度を持っており、ま
た、約７９０ Ｆから約９００ Ｆの間の温度で溶解浴の温度操作に耐えることが
できる任意の金属により作ることができる。
【００１６】 コーティングロール２０は、典型的には、フレーム（図示せず）からつり下げ
られており、コーティングポットの溶解金属の中に浸されている。コーティング
されるべき金属ストリップ２２は、コーティングポット１０の溶解浴に入り、コ
ーティングロール２０の周囲に巻き込まれ、その後、コーティングポット１０か
ら出て、更なる処理のために移動する。コーティングロール２０の種類並びに本
発明のコーティングポット１０で用いることができるコーティング工程の種類は
限定されない。溶解コーティング材質における亜鉛を含む任意のコーティング工
程は、本発明のコーティングポット１０において用いることができる。
【００１７】 本発明のコーティングポット１０は、コーティングロール２０の直下に位置す
るコーティングポット１０の一部であるコーティング部１２を備えている。コー
ティング部１２はコーティングポットの収集部１４よりも浅い。コーティング部
１２が浅いので、コーティング領域を通る溶解金属の流動性をより高くする。こ
のより高い流動性は底部ドロスの堆積を最小限に抑え、形成されると残留するこ
とになるいかなるドロス粒子も溶解金属浴の中に浮遊させる。循環により、溶解
亜鉛やドロス粒子は収集部１４に移動する。
【００１８】 コーティングポット１０は、コーティング部の一方の側に位置している収集部
１４を備えている。収集部１４は、コーティング部よりも深い。このより深い部
分では、溶解コーティング金属の速度がドロス粒子の終端速度よりも遅くなる。
このことにより、収集領域でのドロス粒子の堆積が促進される。このコーティン
グポット１０のより深い部分は、コーティング領域から移動してきた底部ドロス
に対しても蓄積領域を提供する。その結果、コーティングを妨げることなく、ド
ロス除去機構によって、後に底部ドロスを除去することができる。収集部１４に
おけるドロス粒子の堆積を促すために、収集部１４の中で乱流が生じるのを防ぐ
必要がある。したがって、収集部１４は、流動速度を速くする可能性がある攪拌
装置、ミキサー、または、他の装置のいずれも備えるべきではない。
【００１９】 ドロス除去機構は周知であり、機械式シャベルあるいはポンプ機構を備えるこ
とが可能である。好適には、ドロス除去機構はドロスポンプ２４である。例えば
、その機構は、１９９６年６月１９日にMeneiceにより出願された米国特許出願 第０８／７９２，９２２号の「ガルバニーリング及びガルバナイジングの間の溶
解金属による底部ドロスを除去し現状回復するための方法及び装置」等に記載さ
れたものである。
【００２０】 一般的に、コーティング部１２の深さは最小限に抑えるべきであり、収集部１
４の深さは最大限にすべきである。コーティング部１２の深さは、コーティング
ロール２０等のコーティング装置によって制限される。コーティング部１２は、
溶解浴の金属ストリップ２２を完全に没入することができるように充分に深くな
ければならない。好適には、コーティング部１２は約４０インチから約１００イ
ンチの深さである。より好適には、コーティング部１２は、約８３．５インチ（
２．１ｍ）の深さである。収集部１４の深さは、溶解金属がその終端速度よりも
遅い速度まで減速されるのに充分でなくてはならず、その速度で、ドロス粒子は
溶解浴の外に堆積することが可能になる。この速度は、底部で収集されたドロス
を除去する能力により制限される。好適には、収集部１４は約５２インチから約
１３０インチの深さである。より好適には、ドロスポンプ２４が収集されたドロ
スを除去するために用いられる場合、収集部１４は、ポンプの長さよりも約６イ
ンチ（１５．２ｃｍ）ほど深い。最も好適には、収集部１４の深さは約１１０．
５インチ（２．８ｍ）である。好適には、コーティング部１２の深さに対する収
集部１４の深さの比は約１．１から１．５の範囲である。より好適には、その比
は、約１．３：１である。
【００２１】 収集部１４はコーティング部の一方の側にあるため、コーティング動作を妨げ
ることなく、ドロスをこのコーティング動作の間に除去することができる。好適
には、収集部１４はポットのコーティング部１２の背後に位置する。これが意味
するのは、コーティング部１４が溶解浴に入るストリップよりも溶解浴から出て
きたストリップに近接しているということである。
【００２２】 更に、コーティング部１０は移動領域を備えている。移動領域は、コーティン
グポットのコーティング部１２と収集部１４の間に位置している。移動領域は任
意の形態を取ることができる。例えば、移動領域では、より深いコーティング部
１４に対して浅いコーティング部１２は９０度に交わることができる。好適には
、移動領域は傾斜したスロープ２６である。より好適には、水平に計測した場合
、このスロープは約４５度以下である。最も好適には、スロープは約３０度であ
る。このようにすればドロスシャベルは傾斜スロープ２６をより簡単に洗浄する
ことができる。なぜならば、傾斜スロープ２６は、その周辺でドロスが掘り起こ
される際、９０度の鋭利な端部である時よりも砕かれにくいためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のコーティングポットの側面図である。
【図２】 本発明のコーティングポットの平面図である。
【図３】 本発明のコーティングポットの背面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１０月２９日（１９９９．１０．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 コーティングポットは当業者によく知られている。コーティングポットがコー
ティング部１２と収集部１４を備えている限り、どのようなコーティングポット
も本発明において用いることができる。典型的には、コーティングポットは、耐
火れんが１８と高温モルタル（図示せず）で内側を覆われた金属シェル１６を備
えている。好適には、金属シェル１６は構造用鋼により作られる。本発明のコー
ティングポット１０は、溶解金属を収容するために充分な強度を持っており、ま
た、約７９０Ｆ（４２０℃）から約９００Ｆ（４８２℃）の間の温度で溶解浴の
温度操作に耐えることができる任意の金属により作ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 ドロス除去機構は周知であり、機械式シャベルあるいはポンプ機構を備えるこ
とが可能である。好適には、ドロス除去機構はドロスポンプ２４である。例えば
、その機構は、１９９６年６月１９日にMeneiceにより出願された米国特許出願 第０８／７９２，９２２号で、米国特許第５，９６１，２８５号の「ガルバニー
リング及びガルバナイジングの間の溶解金属による底部ドロスを除去し現状回復
するための方法及び装置」等に記載されたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 一般的に、コーティング部１２の深さは最小限に抑えるべきであり、収集部１
４の深さは最大限にすべきである。コーティング部１２の深さは、コーティング
ロール２０等のコーティング装置によって制限される。コーティング部１２は、
溶解浴の金属ストリップ２２を完全に没入することができるように充分に深くな
ければならない。好適には、コーティング部１２は約４０インチ（１ｍ）から約
１００インチ（２．５ｍ）の深さである。より好適には、コーティング部１２は
、約８３．５インチ（２．１ｍ）の深さである。収集部１４の深さは、溶解金属
がその終端速度よりも遅い速度まで減速されるのに充分でなくてはならず、その
速度で、ドロス粒子は溶解浴の外に堆積することが可能になる。この速度は、底
部で収集されたドロスを除去する能力により制限される。好適には、収集部１４
は約５２インチ（１．３ｍ）から約１３０インチ（３．３ｍ）の深さである。よ
り好適には、ドロスポンプ２４が収集されたドロスを除去するために用いられる
場合、収集部１４は、ポンプの長さよりも約６インチ（１５．２ｃｍ）ほど深い
。最も好適には、収集部１４の深さは約１１０．５インチ（２．８ｍ）である。
好適には、コーティング部１２の深さに対する収集部１４の深さの比は約１．１
から１．５の範囲である。より好適には、その比は、約１．３：１である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】 収集部１４はコーティング部の一方の側にあるため、コーティング動作を妨げ
ることなく、ドロスをこのコーティング動作の間に除去することができる。好適
には、収集部１４はポットのコーティング部１２の背後に位置する。これが意味
するのは、コーティング部１４が溶解浴に入るストリップよりも溶解浴から出て
きたストリップからより遠いと
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 703 ＣＵＲＴＩＳ ＳＴＲＥＥＴ， Ｍ ＩＤＤＬＥＴＯＷＮ， ＯＨＩＯ 45043， Ｕ．Ｓ．Ａ． Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB42 AD04 AD08 AE04 AE08

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 亜鉛含有金属によって金属ストリップをコーティングするた
    めのコーティングポットであって、コーティング部と収集部を備え、収集部の深
    さはコーティング部よりも深く、収集部の寸法と位置は、 ａ． 収集部がコーティング部の一方の側だけに位置し、 ｂ． ドロスが収集部に蓄積し、 ｃ． 溶解亜鉛含有金属はドロスの終端速度よりも遅い速度で収集部を循環
    し、 ｄ． ドロスはコーティング工程を妨げることなく収集部から除去され得る
    ように設定されたことを特徴とするコーティングポット。
  2. 【請求項２】 収集部はコーティング部の背部に位置している請求項１に記
    載のコーティングポット。
  3. 【請求項３】 コーティング部の深さに対する収集部の深さの比は約１．１
    から約１．５の間である請求項１に記載のコーティングポット。
  4. 【請求項４】 前記の比は約１．３：１である請求項３に記載のコーティン
    グポット。
  5. 【請求項５】 コーティング部は約４０インチから約１００インチの間の深
    さであり、収集部は約５２インチから１３０インチの間の深さである請求項１に
    記載のコーティングポット。
  6. 【請求項６】 コーティング部は約８３．５インチの深さであり、収集部は
    約１１０．５インチの深さである請求項５に記載のコーティングポット。
  7. 【請求項７】 コーティング部と収集部の間に位置している移動領域をさら
    に備え、この移動領域が傾斜している請求項１に記載のコーティングポット。
  8. 【請求項８】 移動領域は水平面から約４５度以下の角度で傾斜している請
    求項７に記載のコーティングポット。
  9. 【請求項９】 移動領域は約３０度の角度で傾斜している請求項８に記載の
    コーティングポット。
  10. 【請求項１０】 コーティング部と収集部を備え、収集部の深さはコーティ
    ング部よりも深く、収集部の寸法と位置は ａ． 収集部がコーティング部の一方の側だけに位置し、 ｂ． ドロスが収集部に蓄積され、 ｃ． 溶解亜鉛含有金属はドロスの終端速度よりも遅い速度で収集部を循環
    し、 ｄ． ドロスはコーティング工程を妨げることなく収集部から除去され得る
    ように設定されたコーティングポットと、 コーティング部から吊り下がっているコーティングロールと、 ドロス除去手段と を含むことを特徴とするコーティング装置。
  11. 【請求項１１】 前記ドロス除去手段はシャベルまたはドロスポンプから構
    成される請求項１０に記載のコーティング装置。
  12. 【請求項１２】 前記ドロス除去手段はドロスポンプである請求項１１に記
    載のコーティング装置。
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