JP2684914B2 - 錫鍍金ラインのクエンチステイン防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は錫鍍金ラインのクエンチ
ステイン防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】錫鍍金では光沢性を付与するために、鍍
金後錫と鉄の合金層を形成するリフロー処理し、その後
クエンチタンクを用いて、冷却して、光沢性のある錫鍍
金鋼板を製造している。しかし、リフロー処理し、その
後冷却した際に、クエンチステインが発生して、製品品
質の低下を招いている。

【０００３】そのため、クエンチステインの防止につい
ては古くからクエンチタンクにリフロー処理した鋼板
（以降単に鋼板と云う）を浸入する前に、高圧水、ミス
ト、更には冷却気体を吹付ける等の種々の対策が行われ
ておる（特公昭５４−９９７６号公報、特公昭５４−９
９７５号公報、特開昭５７−３５６９４号公報、特開平
０２−７７５９７号公報）。上記のようなステインの防
止方法で、それなりの効果が期待できる。

【０００４】しかし、この時鋼板表面に発生している酸
化錫皮膜が冷却水等によって剥がれて水酸化錫となり、
クエンチタンク内の冷却水中に浮遊することが多い。一
般にこの種のクエンチタンクでは、上記のようなクエン
チのためのスプレー用の供給水に循環水が用いられてい
る。発生した水酸化錫等はそのまま循環水に混合して、
スプレーヘッダノズルの目詰まりを起こし、冷却ムラと
なり、スティンを発生させる起因となる。この場合、水
酸化錫等の不純物を生じないようにすることは困難であ
る。

【０００５】そのため、クエンチタンクには上記スプレ
ー用の循環水配管系統とは別個に、クエンチタンク内の
冷却水の浄化のために、ストレーナーを設置した循環水
配管系統を設置して、不純物等の除去を行っている。ス
トレーナーは濾過能力が小さく、目詰まりを起こし易い
ので、ストレーナー本体に円筒形メッシュフイルター
（回転式）を設置している。叉、目詰まりを起こした時
点で、清掃を行なう等の処置がとられている。

【０００６】図３はストレーナーを設置した浄化用の循
環水配管系統の一例を示す図である。図３において、ク
エンチタンク２内には、スプレー用の循環水配管系統Ａ
を設けて、スプレーヘッダノズル３から８０℃±５℃の
温水を吐出させて、鋼板１表面の錫の合金層を冷却し、
その表面状態を安定させている。ここではクエンチタン
ク２内の冷却水が経時に伴い、水酸化錫等の不純物が下
部に浮遊してくるので、ストレーナー４を設置した循環
水配管系統Ｂを設けて、底部から排水を取出し、ストレ
ーナー４を通過させて、排水を浄化して、清浄な循環水
としてクエンチタンク２内に供給する。

【０００７】図４は図３のストレーナーの要部を示す図
である。５は円筒形メッシュフイルターである。円筒形
メッシュフイルター５はモータＭで回転される。しか
し、経時に伴い、水酸化錫等が次第に円筒形メッシュフ
イルターの濾材５ａに堆積して、遂には濾過能力を失う
ので、一定の間隔をおいて、ストレーナーの逆洗浄を行
い、濾過能力を正常にして再使用をしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たストレーナーのような濾過装置では、逆洗浄するため
には、浄化用の循環水配管系統Ｂを停止させてストレー
ナーを取外して、系外で行うことが必要である。そのた
めに、ストレーナーの取付け、取外し、逆洗浄等に通常
約２時間程度を要し、加えて人力を必要とする。

【０００９】一方、上記のような逆洗浄等をしている
間、クエンチタンクでの鋼板のクエンチはそのまま行わ
れており、クエンチタンク内で発生した水酸化錫は、そ
のまま排水に混入して、スプレー用の循環水配管系統Ａ
に排出されているので、次第にクエンチタンクの冷却水
の不純物の濃度が高くなって、スプレーヘッダノズル３
の目詰まりを起こし、冷却ムラとなり、ステインを発生
させる起因となる。

【００１０】一方、鋼板のクエンチタンク浸入時の温度
が約２８０℃程度なので、クエンチタンク内の冷却水は
一般に８０℃±５℃で温度管理している。 ストレーナ
ーの逆洗浄が終わって、浄化した循環水を循環する場
合、ストレーナー内の循環水置換で温度低下するので、
正常になるまで浄化した循環水を使用出来ないので、そ
の間の時間を要する。

【００１１】本発明は、上記問題点の解決を図ったもの
であり、クエンチタンクに浄化用の循環水を供給するた
めの配管系統の濾過装置の逆洗浄を短時間で行い、清浄
な循環水を円滑に供給して、循環水に起因する鋼板のク
エンチステインの防止を図ることの出来る方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明では錫鍍金ラインで、鋼板をクエン
チタンクに浸漬してクエンチするにあたり、前記クエン
チタンクに給水する浄化用の循環水配管系統に、自動逆
洗式濾過装置と、クエンチタンクからのオーバフロー水
を貯蔵する補給タンクを設けて、濾過装置の逆洗浄時の
洗浄水に補給タンクからのオーバフロー水を用いること
を特徴とした錫鍍金ラインのクエンチステイン防止方法
とするものである。鋼板をクエンチタンクに浸漬してク
エンチすることを前提とするものである。これは上記鋼
板のクエンチを均一に安定して行うためである。

【００１３】自動逆洗式濾過装置を用いるのは、濾過装
置の目詰まりした場合、逆洗浄によって、濾過能力を正
常に回復させるに必要な時間を出来るだけ少なくして、
浄化用の循環水配管系統の停止時間を出来るだけ短くす
ることによる。

【００１４】これによって、クエンチタンク内の冷却水
の水酸化錫等の増加を防止し、スプレー用の循環水配管
系統のスプレーヘッダノズル３からの８０℃±５℃の温
水を円滑に吐出させて、鋼板表面の錫の合金層を均一に
冷却し、その表面状態を安定させることが出来る。

【００１５】自動逆洗式濾過装置としてはセラミックス
濾材を用いたものが、実用的で好ましい。この濾材は対
象とする水酸化錫等の微細な不純物（５〜１０μｍ）を
濾過するのに適していること、耐熱性（循環水の温度８
０±５℃）であること、耐寿命性（半永久的）であるこ
との条件を満足するものである。

【００１６】これによって、逆洗浄を必要とした場合、
その切替えが短時間で行うことが出来るので、クエンチ
タンク内の冷却水の水酸化錫等の増加を生じないうち
に、正常にもどるので、鋼板のクエンチへの影響がな
い。

【００１７】本発明では、クエンチタンクからのオーバ
フロー水を貯蔵する補給タンクを浄化用の循環水配管系
統に設けることが必要である。これによって、自動逆洗
式濾過装置の逆洗浄でクエンチタンクの冷却水と同じ条
件のものを使用することが出来る。ここでは温度が同一
に出来るので、逆洗浄後、上記濾過装置の循環水置換で
温度低下がないので、直ぐに冷却水として浄化用の循環
水をクエンチタンクに供給することが出来る。補給タン
クはオーバフロー水によるので、クエンチタンクの水位
は常に変動しないようにすることが出来る。

【００１８】本発明は上記のような方法なので、自動逆
洗式濾過装置の逆洗浄を必要とした場合、浄化用の循環
水を一時停止して、次に補給タンクからのオーバフロー
水に切換えて、ポンプ圧によって、上記濾過材の逆洗浄
を簡単に短時間で行ない、逆洗浄後、クエンチタンクの
排水を濾過装置に通過させて浄化した循環水を直ぐにク
エンチタンクに供給することが出来る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図１は本発明の工程の一実施例を示す図である。本
発明では錫鍍金ラインで、リフロー処理した鋼板１をク
エンチタンク２に浸漬してクエンチするにあたり、クエ
ンチタンク２に給水する浄化用の循環水配管系統Ｃ、Ｄ
に、自動逆洗式濾過装置７と、クエンチタンク２からの
オーバフロー水を貯蔵する補給タンク１１を設けて、上
記濾過装置７の逆洗浄時の洗浄水に補給タンク１１から
のオーバフロー水を用いる。

【００２０】即ち、図示しない加熱炉でリフロー処理に
よりＳｎ−Ｆｅ合金を形成した鋼板１がクエンチタンク
２に浸入され、ここでスプレー用の循環水配管系統Ａの
スプレーノズル３で温水を吐出し、上記鋼板１の表面を
冷却する。鋼板１は冷却水に浸漬されて、浸漬ロール６
によって反転して、上方に引き抜かれる。

【００２１】一方、クエンチタンク２の冷却水の浄化を
するために、浄化用の循環水配管系統Ｃ、Ｄを設けてい
る。この浄化用の循環水配管系統Ｃ、Ｄでは、排水は底
部２ａから循環水配管系統Ｃ（濾過装置前）を通り、通
常濾過時は電動３方弁８を介して、濾過ポンプ９によ
り、５方弁１０により、自動逆洗式濾過装置７に入り、
そこで濾過されて、清浄な循環水として循環水配管系統
Ｄ（濾過装置後）を通り、クエンチタンク２内へ供給さ
れる。

【００２２】ここにおいて、自動逆洗式濾過装置７の濾
材が目詰まりして、差圧計１２により、濾過能力の低下
が検出された場合には、逆洗浄のために、電動３方弁８
と５方弁１０を切替えて、補給タンク１１からオーバー
フロー水を自動逆洗式濾過装置７に補給し、濾材に堆積
した水酸化錫等の不純物を濾過ポンプ９のポンプ圧によ
って、逆洗浄してすすぎ、５方弁１０を介して排水溝１
３に排水させる。差圧計１２により、濾過能力の回復が
確認された場合には、電動３方弁８と５方弁１０を切替
えて逆洗浄を停止し、浄化用の循環水の供給の正常操業
を行う。

【００２３】上記の自動逆洗式濾過装置７の濾材の目詰
まりを生じる経時サイクルは経験的に予測出来るので、
電動３方弁、５方弁の切替えをタイマー設定しておき、
一定間隔で逆洗浄を行って、清浄な循環水をクエンチタ
ンクに安定して、供給することが出来る。この場合で
も、異常な状態に備えて、差圧計１２での切替えが出来
るようにする。これらの操作は点線で示す自動制御機構
１８によって行われる。クエンチタンク２と補給タンク
１１では段差を設けて、オーバフローさせているので、
クエンチタンク２の冷却水の水位は常に一定である。

【００２４】自動逆洗式濾過装置７の逆洗浄が短時間で
出来るので、その間のクエンチタンク内の冷却水は不純
物の増加が無視出来る程度のものであり、スプレー用の
循環水配管系統Ａではポンプ１４を駆動させて、流調弁
１５によって、スプレーノズル３から円滑に循環水を吐
出し、鋼板１の表面を均一に冷却することが出来る。

【００２５】図２（ａ）、（ｂ）は本発明に用いるセラ
ミックス濾材の自動逆洗式濾過装置の要部を示す図で、
（ａ）は正常操業の状態を示す図であり、（ｂ）逆洗浄
操業の状態を示す図である。

【００２６】図２（ａ）では、上記電動３方弁８、５方
弁１０により、正常操業として、排水は自動逆洗濾過装
置７の上から入り、濾床１７の上のセラミックス濾材１
６を通過して、不純物を除去し、清浄な循環水として、
クエンチタンク２内に供給される。図において、記号
、、、は循環水の流れの順序を示している。

【００２７】図２（ｂ）では、逆洗浄操業で、上記電動
３方弁８、５方弁１０を切換えて、補給タンクからのオ
ーバフロー水を洗浄水として自動逆洗式濾過装置７の下
方から装入し、セラミックス濾材１６を通過して、堆積
した水酸化錫等の不純物を逆洗浄して上方から排出す
る。図において、記号、、、は洗浄水の流れの
順序を示している。逆洗浄は、濾過装置７の上方から洗
浄水を装入し、セラミックス濾材１６を通過させて、堆
積した水酸化錫等の不純物を逆洗浄して下方から排出し
てもよい。

【００２８】本発明の方法によれば、実操業において、
クエンチタンクの容量３．３ｍ³ 、補給タンクの容量
１．５ｍ³ 、循環水温度８０±５℃、濾過能力１３ｍ³
／時間の自動逆洗式セラミックス濾過装置を用いて、鋼
板のクエンチを行った場合、逆洗浄時間が３〜５分程度
であり、従来のストレーナーによる濾過装置で、系外で
逆洗浄を行っていた場合の約２時間に比較して、非常に
時間の短縮が出来た。この間、スプレー用の循環水配管
系統Ａのスプレーノズルの目詰まりは無く、円滑に吐出
することが出来、鋼板のクエンチには何ら影響がなかっ
た。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、微細な水酸化錫が含ま
れている排水を浄化用の循環水配管系統を通じて、循環
水として使用しても、上記濾過装置の逆洗浄を短時間で
出来るので、クエンチタンク内の冷却水の不純物を一定
に押さえることが出来、循環水に起因するクエンチステ
インの防止を図ることの出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工程の一実施例を示す図である。

【図２】本発明に用いる浄化用の濾過装置の操業状態を
示す図である。

【図３】従来の循環工程の一例を示す図である。

【図４】従来の循環工程で用いているストレーナーの一
例を示す図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ クエンチタンク ３ スプレーノズル ４ ストレーナー ５ 円筒形メッシュフイルター ６ 浸漬ロール ７ 自動逆洗式濾過装置 ８ 電動３方弁 ９ 濾過ポンプ １０ ５方弁 １１ 補給タンク １２ 差圧計 １３ 排水溝 １４ ポンプ１４ １５ 流調弁 １６ セラミックス濾材 １７ 濾床 １８ 自動制御機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 錫鍍金ラインで、リフロー処理した鋼板
   をクエンチタンクに浸漬してクエンチするにあたり、前
   記クエンチタンクに給水する浄化用の循環水配管系統
   に、自動逆洗式濾過装置と、クエンチタンクからのオー
   バフロー水を貯蔵する補給タンクを設けて、該濾過装置
   の逆洗浄時の洗浄水に補給タンクからのオーバフロー水
   を用いることを特徴とした錫鍍金ラインのクエンチステ
   イン防止方法。