JP3231740B2 - トップドロス掻き寄せ装置及びこの掻き寄せ装置を備えた亜鉛分離回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続溶融亜鉛設備
等におけるに溶融亜鉛めっき浴で生成されたトップドロ
スを、溶融亜鉛めっき槽内の所定位置まで掻き寄せる装
置、及び、この掻き寄せ装置で掻き寄せたトップドロス
から亜鉛を分離して回収する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鋼帯の表裏面に、連続的に溶融
亜鉛めっきを行う時、鋼帯の表裏面に付着する亜鉛量を
所定値に制御するため、ガスワイピングを行っている
が、その影響で溶融亜鉛めっき浴の表面にトップドロス
と呼ばれる酸化亜鉛と溶融亜鉛の溶融混合物が生成す
る。

【０００３】従って、表面品質の優れためっき鋼板を製
造するためには、溶融亜鉛めっき浴の表面に生成された
トップドロスを定期的に除去する必要があり、例えば特
開昭６１−３７９５６号，特開平５−３０２１５８号，
特開平９−１４３６５３号，特開平５−３０２１５７号
等が提案されている。

【０００４】このうち、特開昭６１−３７９５６号は、
噴流ノズルにより溶融亜鉛めっき槽の一端側に集められ
たトップドロスを、ドロス掻き寄せ装置によって更に隅
部に集め、この隅部に集めたトップドロスを、ドロス汲
み上げ装置で汲み上げてドロス回収ケトルに回収するも
のである。

【０００５】また、特開平５−３０２１５８号は、溶融
亜鉛めっき槽の幅方向に延びるアームを溶融亜鉛めっき
槽の長さ方向に沿って移動させ、アームに取付けたドロ
ス掻き寄せ網によって浮遊するトップドロスを一箇所に
掻き寄せるものである。

【０００６】また、特開平９−１４３６５３号は、不活
性ガスを噴射させることで浮遊するトップドロスを案内
ガイドに沿って一箇所に誘導し、この誘導してきたトッ
プドロスを汲み上げ、トップドロス中の溶融亜鉛のみを
分離回収して、残りは排出するものである。

【０００７】また、特開平５−３０２１５７号は、溶融
亜鉛めっき槽の幅方向に沿って移動が可能なロボット本
体に取付けたアームを、溶融亜鉛めっき槽の長さ方向に
延ばし、アームの先端に取付けられたドロス捕集網によ
って浮遊するトップドロスを掻き寄せて捕集するもので
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭６１−３７９５６号は、可動部が溶融亜鉛めっ
き浴に浸漬する等のため、設備の保守が困難である。ま
た、溶融亜鉛も含めて系外へ排出するので、めっき金属
の歩留りが悪い。

【０００９】また、特開平５−３０２１５８号は、トッ
プドロスを掻き寄せるために網を用いているので、網目
から微細ドロスが抜けてしまったり、網目にドロスが詰
まって固まってしまうなどの問題がある。網目にドロス
が詰まって固まった場合、網のメンテナンスに手間がか
かる。

【００１０】また、特開平９−１４３６５３号は、不活
性ガスのランニングコストが高い上、この不活性ガスに
よってトップドロスの表面が固化してしまう。そして、
表面が固化すると、移送ができなくなる。

【００１１】また、特開平５−３０２１５７号は、アー
ムの稼動範囲が狭い上、高さ方向にスペースが必要であ
り、また、多関節の精密機械であるので、故障が発生し
易く、稼動部におけるメンテナンスの頻度が多くなる。

【００１２】加えて、上記した特開昭６１−３７９５６
号，特開平５−３０２１５８号，特開平９−１４３６５
３号，特開平５−３０２１５７号は、いずれも、溶融亜
鉛めっき浴から引き出される鋼帯近傍等の非常に狭い部
分の浮遊ドロスを効率よく除去することができず、鋼帯
表面へドロスが付着するという問題がある。

【００１３】すなわち、上記した特開昭６１−３７９５
６号，特開平５−３０２１５８号，特開平９−１４３６
５３号，特開平５−３０２１５７号は、いずれも、実際
に使用した場合には満足できる結果が得られず、従来
は、人手による汲み出しを行っているのが実状である。
しかし、この人手による作業は、高熱、危険、重筋を伴
ういわゆる３Ｋ作業であり、また、この作業は熟練を必
要とするので、作業の良否がめっき品質に影響を与える
という問題があった。

【００１４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、溶融亜鉛めっき浴から引き出され
る鋼帯近傍等の非常に狭い部分であっても、溶融亜鉛め
っき浴の表面に浮遊するトップドロスを効率良く掻き寄
せて鋼帯表面へのドロス付着を効果的に防止することが
できる装置、及び、この装置を用いて掻き寄せたトップ
ドロスから歩留まり良くめっき金属を回収できる装置を
提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のトップドロス掻き寄せ装置は、浴面と
平行にその先端側が延出状に配置されたアームを、この
アームの先端に取り付けられた掻き寄せ板の下端部が、
掻き寄せ板昇降機構によって浴面内に若干挿入されるよ
うな状態で、アーム移動機構によって溶融亜鉛めっき槽
の幅又は長さ方向に前記平行状態を維持したまま移動さ
せることとしている。そして、このようにすることで、
浴面上に浮遊するトップドロスは溶融亜鉛めっき浴上の
一箇所に掻き寄せられる。

【００１６】また、本発明の亜鉛分離回収装置は、上記
した本発明のトップドロス掻き寄せ装置におけるトップ
ドロスの掻き寄せ位置に、移送ポンプの吸い込み口を配
置し、移送ポンプによって移送されてきたトップドロス
の内の溶融亜鉛のみを亜鉛分離回収装置によって分離し
て回収することとしている。そして、このようにするこ
とで、溶融亜鉛めっき浴上の一箇所に掻き寄せられたト
ップドロスの内の溶融亜鉛のみを分離して回収できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のトップドロス掻き寄せ装
置は、溶融亜鉛めっき浴の表面に浮遊するトップドロス
を掻き寄せる装置であって、浴面と平行にその先端側が
延出状に配置されたアームと、このアームを溶融亜鉛め
っき槽の幅又は長さ方向に前記平行状態を維持したまま
移動させるアーム移動機構と、前記アームの先端に取り
付けられた掻き寄せ板と、この掻き寄せ板の下端部が浴
面内に若干挿入されるように掻き寄せ板を昇降させる掻
き寄せ板昇降機構を備えたものである。

【００１８】本発明のトップドロス掻き寄せ装置では、
アーム移動機構を作動させてアームの先端側を溶融亜鉛
めっき浴上の所定位置まで移動させた後、掻き寄せ板昇
降機構を作動させて掻き寄せ板の下端部を浴面内に若干
挿入させる。その後、アーム移動機構を作動させてアー
ムを元の位置まで復帰させる。この一連の動作によって
浴面上に浮遊するトップドロスは溶融亜鉛めっき浴上の
一箇所に掻き寄せられる。

【００１９】また、本発明の亜鉛分離回収装置は、上記
した本発明のトップドロス掻き寄せ装置と、この掻き寄
せ装置におけるトップドロスの掻き寄せ位置に吸い込み
口を配置した移送ポンプと、この移送ポンプによって移
送されてきたトップドロスの内の溶融亜鉛のみを分離し
て回収する亜鉛分離回収装置を備えたものである。

【００２０】本発明の亜鉛分離回収装置では、上記した
本発明のトップドロス掻き寄せ装置によって溶融亜鉛め
っき浴上の一箇所に掻き寄せられたトップドロスを、移
送ポンプによって亜鉛分離回収装置まで移送し、この亜
鉛分離回収装置でトップドロスの内の溶融亜鉛のみを分
離して回収する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を図１〜図６に示す一実施例に
基づいて説明する。図１は本発明のトップドロス掻き寄
せ装置の概略構成図、図２は本発明のトップドロス掻き
寄せ装置を備えた本発明の亜鉛分離回収装置の概略構成
図、図３はアーム移動機構の概略説明図、図４はアーム
の先端に取り付けられた掻き寄せ板の概略説明図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、図５は掻き寄せ板昇
降機構の概略構成図、図６は本発明のトップドロス掻き
寄せ装置によってトップドロスを一箇所に掻き寄せる際
の説明図である。

【００２２】図１〜図６において、１は所定の長さを有
するアームであり、例えば溶融亜鉛めっき槽２の幅方向
に、溶融亜鉛めっき槽２内の溶融亜鉛めっき浴３の浴面
と平行となるように、その先端側が延出状に配置されて
いる。

【００２３】４は前記アーム１を例えば支持台１１によ
って溶融亜鉛めっき槽２内の溶融亜鉛めっき浴３の浴面
と平行な状態を維持したまま、アーム１を溶融亜鉛めっ
き槽２の幅方向に、例えば２０００ｍｍ移動させるアー
ム移動機構である。

【００２４】このアーム移動機構４は、本実施例では図
１及び図３に示すように、例えばインバータモータ５の
出力軸の正逆回転をチェーン６を介してスプロケット７
に伝え、このスプロケット７と同軸のスプロケット８
に、テンション用スプロケット９ａ，９ｂを介してチェ
ーン１０を張架させ、このチェーン１０の両端をアーム
１に取り付けることで、インバータモータ５の出力軸の
正逆回転により、溶融亜鉛めっき浴３に波を立たせない
為に、例えば１００〜５００ｍｍ／秒の移動速度でアー
ム１を移動させるものを示している。

【００２５】１２は前記アーム１の先端に取り付けられ
た、例えば全幅が２００ｍｍの掻き寄せ板であり、本実
施例では、図４に示したように、掻き寄せ板１２の上端
部をアーム１の先端に枢支状に取り付け、下端側を上下
揺動が可能なようにしたものを示している。

【００２６】１３は前記掻き寄せ板１２の下端部を、溶
融亜鉛めっき浴３内に例えば数ｍｍ〜十数ｍｍだけ挿入
するように、例えば掻き寄せ板１２の下端側を上下揺動
させる掻き寄せ板昇降機構であり、本実施例では、図４
及び図５に示したように、掻き寄せ板１２の上端に連結
ロッド１４の一方端を枢支し、この連結ロッド１４の他
方端をエアーシリンダ１５のロッドに取り付けたものを
示している。

【００２７】１６は、図２に示したように、連続亜鉛め
っき設備における鋼板１９の立ち上がり部における鋼板
１９の表裏面側に位置するトップドロス２０を掻き寄せ
るべく夫々設置した、上記した構成の本発明のトップド
ロス掻き寄せ装置における、トップドロス２０の掻き寄
せ位置に吸い込み口１７を配置した移送ポンプであり、
この移送ポンプ１６によって移送されてきたトップドロ
ス２０は亜鉛分離回収装置１８に送られ、ここで溶融亜
鉛がトップドロス２０から分離されて回収される。

【００２８】本発明のトップドロス掻き寄せ装置及び、
この掻き寄せ装置を備えた本発明の亜鉛分離回収装置は
上記したような構成であり、図４に想像線で示したよう
に、掻き寄せ板１２の下端側を上昇させた状態でインバ
ータモータ５を例えば正転させ、アーム１の先端側を溶
融亜鉛めっき浴３上の所定位置まで移動させる。次に、
エアーシリンダ１５のロッドを突出させて、掻き寄せ板
１２の下端側を降下させて溶融亜鉛めっき浴３内に数ｍ
ｍ〜十数ｍｍ挿入させる。

【００２９】その後、インバータモータ５を例えば逆転
させてアーム１を所定の位置まで移動させる。この一連
の動作によって溶融亜鉛めっき浴３上に浮遊するトップ
ドロス２０は溶融亜鉛めっき浴３上の一箇所に掻き寄せ
られる。以上の操作を複数回繰り返す。

【００３０】この一箇所に掻き寄せ、吸い込み口１７に
掻き入れられたトップドロス２０は、移送ポンプ１６に
よって亜鉛分離回収装置１８まで移送され、この亜鉛分
離回収装置１８でトップドロス２０の内の溶融亜鉛のみ
を分離して回収する。

【００３１】ちなみに、上記した本発明装置を用いた場
合と、作業者による人為的作業と、特開平５−３０２１
５８号（比較例１）、特開平５−３０２１５７号（比較
例２）、特開平９−１４３６５３号（比較例３）に開示
されたものを用いた場合の効果を比較した。

【００３２】その結果を下記表１に示すが、本発明装置
を用いた場合、作業性、効率、回収率等良好な結果が得
られていることが判る。

【００３３】

【表１】

【００３４】本実施例では、アーム移動機構４としてチ
ェーンとスプロケットを使用したものを示したが、アー
ム１を往復移動できるものであれば、ラックとピニオン
を用いたもの、２個のローラでアーム１を挟み、これら
ローラによる摩擦を利用するもの、エアー又は油圧シリ
ンダを使用するものであっても良い。また、アーム移動
機構４の駆動源として本実施例では、移動速度の調整が
可能なインバータモータ５を用いたものを示したが、他
の駆動源を使用しても良いことは言うまでもない。

【００３５】また、本実施例では、掻き寄せ板昇降機構
１３として掻き寄せ板１２の昇降速度を微妙に調整でき
るエアーシリンダ１５を使用したものを示したが、電動
やばね式のものを使用したものでも良い。また、本実施
例では、掻き寄せ板１２の下端部を溶融亜鉛めっき浴３
内に挿入するための昇降を、上端部を中心とした回動に
よって行うものを示したが、上下方向にスライドするも
のでも良い。

【００３６】また、本実施例では、連続亜鉛めっき設備
における鋼板１９の立ち上がり部における鋼板１９の表
裏面側に位置するトップドロス２０を掻き寄せるべく、
アームを溶融亜鉛めっき槽の幅方向に移動させるよう
に、本発明のトップドロス掻き寄せ装置を設置したもの
を示したが、アームを溶融亜鉛めっき槽の長さ方向に移
動させるように、本発明のトップドロス掻き寄せ装置を
設置しても良い。

【００３７】また、本実施例では、立ち上がり部の鋼板
１９の幅を考慮して、アーム１の移動量を２０００ｍｍ
とし、また、溶融亜鉛めっき浴３の浴面に波を立たせな
いように移動速度を１００〜５００ｍｍ／秒とし、ま
た、製品に悪影響を及ぼす範囲のみのトップドロスを掻
き寄せるために、掻き寄せ板１２の幅を２００ｍｍとし
たものを示したが、これらの移動量、移動速度、幅は適
宜変更しても良いことは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、溶融亜
鉛めっき浴から引き出される鋼帯近傍等の非常に狭い部
分であっても、溶融亜鉛めっき浴の表面に浮遊するトッ
プドロスを効率良く掻き寄せることができる。従って、
鋼帯表面へのドロス付着を効果的に防止することができ
る。また、掻き寄せたトップドロスから歩留まり良くめ
っき金属を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトップドロス掻き寄せ装置の概略構成
図である。

【図２】本発明のトップドロス掻き寄せ装置を備えた本
発明の亜鉛分離回収装置の概略構成図である。

【図３】アーム移動機構の概略説明図である。

【図４】アームの先端に取り付けられた掻き寄せ板の概
略説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】掻き寄せ板昇降機構の概略構成図である。

【図６】本発明のトップドロス掻き寄せ装置によってト
ップドロスを一箇所に掻き寄せる際の説明図である。

【符号の説明】

１ アーム ２ 溶融亜鉛めっき槽 ３ 溶融亜鉛めっき浴 ４ アーム移動機構 １２ 掻き寄せ板 １３ 掻き寄せ板昇降機構 １６ 移送ポンプ １７ 吸い込み口 １８ 亜鉛分離回収装置 ２０ トップドロス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000002118 住友金属工業株式会社 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 (72)発明者 村上 直彦 広島県福山市鋼管町１ 日本鋼管株式会 社福山製鉄所内 (72)発明者 穴吹 善範 岡山県倉敷市水島川崎通１ 川崎製鉄株 式会社水島製鉄所内 (72)発明者 宮本 俊彦 兵庫県加古川市金沢町１ 株式会社神戸 製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 菅澤 公夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 出口 聡 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 小池 利明 茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工 業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平５−239604（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−4051（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融亜鉛めっき浴の表面に浮遊するトッ
   プドロスを掻き寄せる装置であって、浴面と平行にその
   先端側が延出状に配置されたアームと、このアームを溶
   融亜鉛めっき槽の幅又は長さ方向に前記平行状態を維持
   したまま移動させるアーム移動機構と、前記アームの先
   端に取り付けられた掻き寄せ板と、この掻き寄せ板の下
   端部が浴面内に若干挿入されるように掻き寄せ板を昇降
   させる掻き寄せ板昇降機構を備えたことを特徴とするト
   ップドロス掻き寄せ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトップドロス掻き寄せ装
   置と、この掻き寄せ装置におけるトップドロスの掻き寄
   せ位置に吸い込み口を配置した移送ポンプと、この移送
   ポンプによって移送されてきたトップドロスの内の溶融
   亜鉛のみを分離して回収する亜鉛分離回収装置を備えた
   ことを特徴とする亜鉛分離回収装置。