JP3012075B2 - 溶融金属めっき方法及び装置 - Google Patents
溶融金属めっき方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属めっき方法及
び装置に関する。
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属めっき浴、たとえば溶融亜鉛め
っき浴中には鋼帯や浴中機器から溶出したFeが固溶限界
以上になると、AlあるいはZnと反応して析出し、一般に
ドロスと呼ばれる固体介在物となる。この介在物は、浴
中Al濃度等によりFeZn7 として浴の底部に堆積したり、
Fe2Al5として浴面に浮上するが、Fe2Al5はその過程にお
いて浴中に浮遊するものが多くあり、これがめっき鋼帯
に付着してそのめっき品質を低下させている。
っき浴中には鋼帯や浴中機器から溶出したFeが固溶限界
以上になると、AlあるいはZnと反応して析出し、一般に
ドロスと呼ばれる固体介在物となる。この介在物は、浴
中Al濃度等によりFeZn7 として浴の底部に堆積したり、
Fe2Al5として浴面に浮上するが、Fe2Al5はその過程にお
いて浴中に浮遊するものが多くあり、これがめっき鋼帯
に付着してそのめっき品質を低下させている。
【０００３】この介在物の除去方法として、セラミック
フィルタを利用して濾過する方法（特開昭62−202070号
公報）が開示されているが、フィルタの目が大きいと除
去効果が少なく、小さいと目詰まりして除去性能を落と
し安定して長時間使用することができない難点があるた
め実用的でなく、ドロス付着によるめっき品質の低下を
軽減できなかった。
フィルタを利用して濾過する方法（特開昭62−202070号
公報）が開示されているが、フィルタの目が大きいと除
去効果が少なく、小さいと目詰まりして除去性能を落と
し安定して長時間使用することができない難点があるた
め実用的でなく、ドロス付着によるめっき品質の低下を
軽減できなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、設備の管理
や保全に手間がかからず、安定して長時間にわたり介在
物の除去ができ、ドロス付着による品質低下を大幅に軽
減できる溶融金属めっき方法及び装置を提供することを
目的とする。
や保全に手間がかからず、安定して長時間にわたり介在
物の除去ができ、ドロス付着による品質低下を大幅に軽
減できる溶融金属めっき方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属めっき
方法は、鋼帯の溶融金属めっきにおいて、めっき浴槽内
の溶融金属を、溶融金属中の固体介在物を遠心分離する
機能を有する装置及び溶融金属中の固体介在物を浮上分
離する機能を有する装置内に通過させることにより、溶
融金属中の固体介在物を除去した後、めっき浴槽内へ還
流することを特徴とし、また、めっき浴表面近傍に、溶
融金属めっき浴より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成
し、該区画中に、固体介在物を除去し、清浄化した溶融
金属を還流することを特徴とするものである。
方法は、鋼帯の溶融金属めっきにおいて、めっき浴槽内
の溶融金属を、溶融金属中の固体介在物を遠心分離する
機能を有する装置及び溶融金属中の固体介在物を浮上分
離する機能を有する装置内に通過させることにより、溶
融金属中の固体介在物を除去した後、めっき浴槽内へ還
流することを特徴とし、また、めっき浴表面近傍に、溶
融金属めっき浴より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成
し、該区画中に、固体介在物を除去し、清浄化した溶融
金属を還流することを特徴とするものである。
【０００６】そして、本発明の溶融金属めっき装置は、
鋼帯の溶融金属めっき浴槽と、溶融金属中の固体介在物
を遠心分離する機能を有する装置と、溶融金属中の固体
介在物を浮上分離する機能を有する装置と、前記溶融金
属めっき浴槽内の溶融金属を前記二つの装置内に通過さ
せ前記溶融金属めっき浴槽内へ還流する装置を備えてい
ることを特徴とし、また、めっき浴表面近傍に、溶融金
属めっき浴より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成し、該
区画中に、固体介在物を除去し清浄化した溶融金属を還
流することを特徴とするものである。
鋼帯の溶融金属めっき浴槽と、溶融金属中の固体介在物
を遠心分離する機能を有する装置と、溶融金属中の固体
介在物を浮上分離する機能を有する装置と、前記溶融金
属めっき浴槽内の溶融金属を前記二つの装置内に通過さ
せ前記溶融金属めっき浴槽内へ還流する装置を備えてい
ることを特徴とし、また、めっき浴表面近傍に、溶融金
属めっき浴より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成し、該
区画中に、固体介在物を除去し清浄化した溶融金属を還
流することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明は、めっき浴槽内の溶融金属を、溶融金
属中の固体介在物を遠心分離する機能を有する装置及び
溶融金属中の固体介在物を浮上分離する機能を有する装
置内に通過させることにより、溶融金属中の固体介在物
を除去した後、めっき浴槽内へ還流するのであるが、図
９は溶融亜鉛における介在物の遠心分離機能の例であ
る。
属中の固体介在物を遠心分離する機能を有する装置及び
溶融金属中の固体介在物を浮上分離する機能を有する装
置内に通過させることにより、溶融金属中の固体介在物
を除去した後、めっき浴槽内へ還流するのであるが、図
９は溶融亜鉛における介在物の遠心分離機能の例であ
る。
【０００８】図９は、図３、４に示した本発明の一実施
例において、遠心分離層８ａの直径が 600mmのとき、遠
心分離槽の端部に投入されたドロスが時間の経過と共に
中心に移動する状態を、回転数60rpm （図９(a) ）、 1
20rpm （図９(b) ）について、介在物の粒径毎に示して
いる。ドロスの粒径、遠心分離槽の磁界の回転数及び処
理時間により分離能力が変化する。回転数 20rpm未満で
は粒径が大きくても分離効果はほとんどなく、 200rpm
を越えると回転による亜鉛飛散の問題があり、回転数20
〜 200rpm の範囲内での処理が適当である。
例において、遠心分離層８ａの直径が 600mmのとき、遠
心分離槽の端部に投入されたドロスが時間の経過と共に
中心に移動する状態を、回転数60rpm （図９(a) ）、 1
20rpm （図９(b) ）について、介在物の粒径毎に示して
いる。ドロスの粒径、遠心分離槽の磁界の回転数及び処
理時間により分離能力が変化する。回転数 20rpm未満で
は粒径が大きくても分離効果はほとんどなく、 200rpm
を越えると回転による亜鉛飛散の問題があり、回転数20
〜 200rpm の範囲内での処理が適当である。
【０００９】また、図10は堰がある場合とない場合の固
体介在物の流れの軌跡20を示したものである。図10(a)
のように堰がある場合は、堰のない図10(b) に比べ、固
体介在物を効果的に浮上させる。浮上させた介在物は塩
化アンモニウム等のフラックスによりトラップして除去
する。なお、堰の数は特に限定されない。
体介在物の流れの軌跡20を示したものである。図10(a)
のように堰がある場合は、堰のない図10(b) に比べ、固
体介在物を効果的に浮上させる。浮上させた介在物は塩
化アンモニウム等のフラックスによりトラップして除去
する。なお、堰の数は特に限定されない。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例に用いられる装置の構成図で、
鋼帯５はスナウト１及びシンクロール４によってめっき
槽２内の溶融金属３中を通過し、ワイピングノズル６に
よって目付量を調整していることは、従来技術と同様で
ある。
図１は本発明の一実施例に用いられる装置の構成図で、
鋼帯５はスナウト１及びシンクロール４によってめっき
槽２内の溶融金属３中を通過し、ワイピングノズル６に
よって目付量を調整していることは、従来技術と同様で
ある。
【００１１】本発明においては、めっき槽２中の溶融金
属（例えば溶融亜鉛）３をポンプ７等により汲み上げ
て、固体介在物の遠心分離機能を有する容器８、続いて
浮上分離機能を有する別の容器９を通過させて固体介在
物を除去し、清浄化した溶融金属をめっき槽２に戻すも
のである。ここで、固体介在物の遠心分離機能を有する
装置８は、図３に示すように、遠心分離槽８ａの外周に
回転磁場発生装置８ｂを装着しており、遠心分離槽８ａ
内の溶融金属に水平方向の回転を与えるものである。例
えば溶融亜鉛めっき浴の場合、除去すべき固体介在物は
Fe2Al5を主成分とするFe−Al系合金であり、その比重4.
2 は溶融亜鉛の比重 6.7より小さい。そのため、回転を
与えることにより、介在物は中央に集まる。
属（例えば溶融亜鉛）３をポンプ７等により汲み上げ
て、固体介在物の遠心分離機能を有する容器８、続いて
浮上分離機能を有する別の容器９を通過させて固体介在
物を除去し、清浄化した溶融金属をめっき槽２に戻すも
のである。ここで、固体介在物の遠心分離機能を有する
装置８は、図３に示すように、遠心分離槽８ａの外周に
回転磁場発生装置８ｂを装着しており、遠心分離槽８ａ
内の溶融金属に水平方向の回転を与えるものである。例
えば溶融亜鉛めっき浴の場合、除去すべき固体介在物は
Fe2Al5を主成分とするFe−Al系合金であり、その比重4.
2 は溶融亜鉛の比重 6.7より小さい。そのため、回転を
与えることにより、介在物は中央に集まる。
【００１２】また、固体介在物の浮上分離機能を有する
装置９は、図４に示すように、浮上分離槽９ａの内部に
１次堰９ｂ、２次堰９ｃ、３次堰９ｄがあり、入口９ｅ
から流入させた溶融金属が出口９ｆから流出する間に、
上向きの流れを作るものである。例えば溶融亜鉛めっき
浴の場合、Fe−Al系合金は粒径の大きなものは短時間で
容易に浮上するが、粒径が小さくなる程長時間を要し、
浮上が困難となる。これを堰を設けることにより短時間
で浮上する。なお、図中10は除去装置入側配管、11は除
去装置連絡配管、12は除去装置出側配管である。
装置９は、図４に示すように、浮上分離槽９ａの内部に
１次堰９ｂ、２次堰９ｃ、３次堰９ｄがあり、入口９ｅ
から流入させた溶融金属が出口９ｆから流出する間に、
上向きの流れを作るものである。例えば溶融亜鉛めっき
浴の場合、Fe−Al系合金は粒径の大きなものは短時間で
容易に浮上するが、粒径が小さくなる程長時間を要し、
浮上が困難となる。これを堰を設けることにより短時間
で浮上する。なお、図中10は除去装置入側配管、11は除
去装置連絡配管、12は除去装置出側配管である。
【００１３】このように本発明は、装置８、９を通過さ
せ清浄化した溶融金属を、配管等を経てめっき浴へと還
流させるので、鋼帯表面への介在物の付着を大幅に減少
させることができる。なお、図２に示すように、装置８
と９の順序が逆であっても、同様の除去効果が得られ
る。
せ清浄化した溶融金属を、配管等を経てめっき浴へと還
流させるので、鋼帯表面への介在物の付着を大幅に減少
させることができる。なお、図２に示すように、装置８
と９の順序が逆であっても、同様の除去効果が得られ
る。
【００１４】図５、図６は、遠心分離及び浮上分離両機
能を持った１基の固体介在物除去装置13、14を用いた場
合の実施例であり、この場合も、図１、図２の実施例と
同様の効果が得られる。図５の装置13は、図７に示すよ
うに、遠心分離機能を有する装置15と浮上分離機能を有
する装置16とから成り、装置15、16は内壁17の底部でつ
ながっている。18ａは１次堰、18ｂは２次堰、18ｃは３
次堰である。
能を持った１基の固体介在物除去装置13、14を用いた場
合の実施例であり、この場合も、図１、図２の実施例と
同様の効果が得られる。図５の装置13は、図７に示すよ
うに、遠心分離機能を有する装置15と浮上分離機能を有
する装置16とから成り、装置15、16は内壁17の底部でつ
ながっている。18ａは１次堰、18ｂは２次堰、18ｃは３
次堰である。
【００１５】図６の固体介在物除去装置14は、図７の装
置15、16の配列順序を逆にしたものであり、同様の効果
を有する。本発明により、めっき浴中の介在物がめっき
鋼帯に付着して品質を損なうことを軽減し得るととも
に、めっき浴面に浮上する介在物・トップドロスの発生
量も大幅に減少させることができる。
置15、16の配列順序を逆にしたものであり、同様の効果
を有する。本発明により、めっき浴中の介在物がめっき
鋼帯に付着して品質を損なうことを軽減し得るととも
に、めっき浴面に浮上する介在物・トップドロスの発生
量も大幅に減少させることができる。
【００１６】溶融金属めっき浴に用いられる金属とし
て、亜鉛の他、アルミニウム、錫等も使用可能である。
また図８に示すように、鋼帯のめっき浴からの立ち上が
り部に、鋼帯５に近接した浴面を区画する小浴槽19を設
け、その中に介在物を除去した溶融金属を還流すること
により、鋼帯表面への介在物の付着を更に減少させるこ
とができる。
て、亜鉛の他、アルミニウム、錫等も使用可能である。
また図８に示すように、鋼帯のめっき浴からの立ち上が
り部に、鋼帯５に近接した浴面を区画する小浴槽19を設
け、その中に介在物を除去した溶融金属を還流すること
により、鋼帯表面への介在物の付着を更に減少させるこ
とができる。
【００１７】次に、本発明の具体的実施例を説明する。
図５に示した構成の装置を用い、めっき槽２の外部近傍
に、図７に示した構成の遠心分離及び浮上分離機能を有
する介在物除去装置13を設け、ポンプ７により亜鉛めっ
き浴３を汲み上げて、入側配管10を経て介在物除去装置
13に 400kg/minの速度で導き、この中で遠心分離続いて
浮上分離したのち、出側配管12を経てめっき槽中に還流
しながら鋼帯の溶融亜鉛めっきを行った。
図５に示した構成の装置を用い、めっき槽２の外部近傍
に、図７に示した構成の遠心分離及び浮上分離機能を有
する介在物除去装置13を設け、ポンプ７により亜鉛めっ
き浴３を汲み上げて、入側配管10を経て介在物除去装置
13に 400kg/minの速度で導き、この中で遠心分離続いて
浮上分離したのち、出側配管12を経てめっき槽中に還流
しながら鋼帯の溶融亜鉛めっきを行った。
【００１８】遠心分離は下記の条件で行った。 遠心分離槽内径：600mm 磁界回転数 ：120rpm 槽内滞溜時間 ：３min また浮上分離槽には、図７のように、１次堰18ａ、２次
堰18ｂ、３次堰18ｃを設けた。
堰18ｂ、３次堰18ｃを設けた。
【００１９】なお、比較例として、介在物の除去を行わ
なかった他は上記と同様に鋼帯の溶融亜鉛めっきを行っ
た。上記の方法により、鋼帯の板厚 0.9mm、板幅 1,200
mm、ライン速度 120ｍ/min、目付量45ｇ/m2 、めっき槽
及び介在物（浮遊ドロス）除去装置間の溶融亜鉛循環速
度 400kg/minの条件で、溶融亜鉛めっき鋼帯を10,000ｔ
生産したところ、Fe−Al系浮遊ドロスは効率良く除去さ
れ、不純物の付着数は比較例の５個/m2 に対し0.03個/m
2 となり、品質低下が激減するとともに、めっき槽中の
トップドロスの発生量は半減した。
なかった他は上記と同様に鋼帯の溶融亜鉛めっきを行っ
た。上記の方法により、鋼帯の板厚 0.9mm、板幅 1,200
mm、ライン速度 120ｍ/min、目付量45ｇ/m2 、めっき槽
及び介在物（浮遊ドロス）除去装置間の溶融亜鉛循環速
度 400kg/minの条件で、溶融亜鉛めっき鋼帯を10,000ｔ
生産したところ、Fe−Al系浮遊ドロスは効率良く除去さ
れ、不純物の付着数は比較例の５個/m2 に対し0.03個/m
2 となり、品質低下が激減するとともに、めっき槽中の
トップドロスの発生量は半減した。
【００２０】さらに、図８に示した小浴槽19を付加し、
介在物を除去した溶融金属を該小浴槽19中に還流させな
がら、鋼帯の溶融亜鉛めっきを行ったところ、ドロスの
付着数はさらに減少して 0.005個/m2 となった。
介在物を除去した溶融金属を該小浴槽19中に還流させな
がら、鋼帯の溶融亜鉛めっきを行ったところ、ドロスの
付着数はさらに減少して 0.005個/m2 となった。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、鋼
帯の溶融亜鉛めっき等において、めっき鋼帯への不純物
の付着を減少させ、製品の品質・歩留りを向上すること
ができ、さらに、めっき槽の浴面に浮上する不純物が減
少する等の効果が得られる。
帯の溶融亜鉛めっき等において、めっき鋼帯への不純物
の付着を減少させ、製品の品質・歩留りを向上すること
ができ、さらに、めっき槽の浴面に浮上する不純物が減
少する等の効果が得られる。
【図１】本発明の装置の実施例の説明図である。
【図２】本発明の装置の実施例の説明図である。
【図３】本発明の遠心分離機能を有する装置の一実施例
を示し、図３(a) は縦方向断面図、図３(b) は図３(a)
のＩ−Ｉ線断面図である。
を示し、図３(a) は縦方向断面図、図３(b) は図３(a)
のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】本発明の浮上分離機能を有する装置の一実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図５】本発明の装置の実施例の説明図である。
【図６】本発明の装置の実施例の説明図である。
【図７】本発明の遠心分離機能及び浮上分離機能を有す
る容器の一実施例を示し、図７(a) は断面図、図７(b)
は平面図である。
る容器の一実施例を示し、図７(a) は断面図、図７(b)
は平面図である。
【図８】本発明の小浴槽の一実施例の説明図である。
【図９】本発明における遠心分離機能を示すグラフであ
る。
る。
【図10】本発明（図10(a) ）と従来装置（図10(b) ）に
おける固体介在物の流動軌跡の例を示す図である。
おける固体介在物の流動軌跡の例を示す図である。
１ スナウト ２ めっき槽 ３ 溶融金属 ４ シンクロール ５ 鋼帯 ６ ワイピングノズル ７ ポンプ ８ 固体介在物の遠心分離機能を有する装置 ８ａ 遠心分離槽 ８ｂ 回転磁場発生装置 ９ 固体介在物の浮上分離機能を有する装置 ９ａ 浮上分離槽 ９ｂ １次堰 ９ｃ ２次堰 ９ｄ ３次堰 ９ｅ 浮上分離槽入口 ９ｆ 浮上分離槽出口 10 除去装置入側配管 11 除去装置連絡配管 12 除去装置出側配管 13 固体介在物除去装置 14 固体介在物除去装置 15 固体介在物の遠心分離機能を有する装置 16 固体介在物の浮上分離機能を有する装置 17 内壁 18ａ １次堰 18ｂ ２次堰 18ｃ ３次堰 19 小浴槽 20 固体介在物の流れの軌跡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋吉 勝則 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 平３−126853（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−100149（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−155864（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼帯の溶融金属めっきにおいて、めっき
浴槽内の溶融金属を、溶融金属中の固体介在物を遠心分
離する機能を有する装置及び溶融金属中の固体介在物を
浮上分離する機能を有する装置内に通過させることによ
り、溶融金属中の固体介在物を除去した後、めっき浴槽
内へ還流することを特徴とする溶融金属めっき方法。 - 【請求項２】 めっき浴表面近傍に、溶融金属めっき浴
より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成し、該区画中に、
固体介在物を除去し、清浄化した溶融金属を還流するこ
とを特徴とする請求項１記載の溶融金属めっき方法。 - 【請求項３】 鋼帯の溶融金属めっき浴槽と、溶融金属
中の固体介在物を遠心分離する機能を有する装置と、溶
融金属中の固体介在物を浮上分離する機能を有する装置
と、前記溶融金属めっき浴槽内の溶融金属を前記二つの
装置内に通過させ前記溶融金属めっき浴槽内へ還流する
装置を備えていることを特徴とする溶融金属めっき装
置。 - 【請求項４】 めっき浴表面近傍に、溶融金属めっき浴
より立ち上がる鋼帯を囲む区画を形成し、該区画中に、
固体介在物を除去し清浄化した溶融金属を還流すること
を特徴とする請求項３記載の溶融金属めっき装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029867A JP3012075B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 溶融金属めっき方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029867A JP3012075B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 溶融金属めっき方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230606A JPH05230606A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3012075B2 true JP3012075B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=12287925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029867A Expired - Fee Related JP3012075B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 溶融金属めっき方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012075B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5076579B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2012-11-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融金属めっき方法およびその装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4029867A patent/JP3012075B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05230606A (ja) | 1993-09-07 |
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