JP3725853B2 - 金属ストリップの連続処理用電極の使用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法に関するものである。具体的には、連続メッキラインの電解洗浄セクション、電気メッキセクション、電解酸洗セクションや、入側洗浄装置を備えた連続ラインにおける電清ライン、酸洗ライン等において金属ストリップの連続処理を行なうために用いられる電極の使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−１２７９００号公報
【特許文献２】
特開２０００−２００３９７号公報
【０００３】
例えば鋼板等の金属ストリップの豎型セルを用いた連続処理ラインでは、図１に示すように多数のシンクロール１とコンダクターロール２との間に金属ストリップがジグザグ状に掛け渡され、一定方向に通板する間に平板状の電極３からの通電によって洗浄あるいはメッキが施される。図１では金属ストリップの通板方向は垂直方向であるが、横型セルを用いた連続処理ラインでは金属ストリップの通板方向は水平方向であり、上下に配置された電極からの通電により洗浄あるいはメッキが施される。
【０００４】
ところが図２に示されるように、金属ストリップの通板速度が高まるに連れて金属ストリップの周囲には処理液の随伴流が発生し、金属ストリップと電極３との間の流速が高まる。このため、ベルヌーイの定理によって金属ストリップと電極３との間の圧力が低下し、金属ストリップが電極板に吸着されることがあった。このような吸着が生ずると金属ストリップと電極板との距離が変化するため、電流密度がばらついて洗浄やメッキ等の処理が不安定になる。そこで金属ストリップと電極板との距離を十分に確保してこのようなトラブルを防止しているが、極間距離の増大は電力原単位の増加を招くという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、前記の特許文献１では電極３の電極板に多数の突起を形成することにより随伴流の流速を抑制し、金属ストリップの吸着を防止している。しかしこれだけでは十分な吸着防止効果をあげることは困難であった。
【０００６】
また特許文献２では、電極板をパンチングメタルのような表裏に貫通する多数のスリットを備えた構造とし、処理液が電極板を流通可能としている。これによっても随伴流の流速抑制効果を期待することができる。ところが随伴流の流速を抑制すると、水の電解によって生じた水素や酸素などの気泡が金属ストリップや電極板に付着したまま除去されず、洗浄効率やメッキ効率の低下を招くという別の問題が発生することが判明した。
【０００７】
しかも上記した随伴流の影響は、金属ストリップの通板速度が高速の場合に顕著に表れ、低速時には影響は少ない。このため、高速通板を前提として随伴流抑制対策を講ずると、低速通板時にはますます気泡の抜けが悪くなり、洗浄効率やメッキ効率が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、高速通板にも低速通板時にも随伴流による金属ストリップの吸着を防止しながら、水素や酸素などの気泡を除去して洗浄効率やメッキ効率の低下をも同時に防止することができる金属ストリップの連続処理用電極の使用方法を提供するためになされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、各分割電極板を金属ストリップの通板速度が低速のときには通板方向と平行にして使用し、金属ストリップの通板速度が高速のときには傾斜させて使用することを特徴とするものである。なお請求項２のように、分割電極板の傾動方向を、通板開始側の分割電極板と通板終了側の分割電極板とで逆方向とすることが好ましい。また請求項３のように、分割電極板の電極フレームに対する傾斜角度αを、０〜±８０°とすることが好ましい。
【００１０】
【００１１】
本発明によれば、分割電極板の角度を金属ストリップの通板速度に応じて変更することにより、高速通板時には随伴流を抑制して吸着防止を図り、低速通板時には電流密度の均一化を図ることができる。しかも適度な流速の随伴流により、気泡の除去を図ることができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図３は本発明を豎型セルの連続メッキラインに適用した実施形態を示すもので、１０は金属ストリップの通板方向と平行な上下方向に延びる電極フレーム、１１はこの電極フレーム１０に図示を略した駆動手段によって昇降できるように取り付けられた昇降アームである。この実施形態では、金属ストリップの通板方向に３枚に分割された分割電極１２、１３、１４が、電極フレーム１０と昇降アーム１１とに取り付けられている。
【００１３】
すなわち、通板終了側（出側）の２枚の分割電極１２、１３は中央部を軸１５によって昇降アーム１１に枢着されるとともに、上部が電極傾斜アーム１６を介して電極フレーム１０に連結されている。また通板開始側（入側）の分割電極１４は、中央部を軸１７によって昇降アーム１１に枢着されるとともに、下部が電極傾斜アーム１８を介して電極フレーム１０に連結されている。各分割電極１２、１３、１４は表裏に貫通する多数のスリットを備えたものとしても、スリットのない平板状のものしても、いずれでもよい。
【００１４】
後記するように、各分割電極１２、１３、１４は昇降アーム１１を昇降させることによって傾動可能であるが、図５に示すように、分割電極板１２、１３、１４の電極フレーム１０に対する傾斜角度αを、０〜±８０°とすることが好ましい。これよりも大きく傾斜させると、随伴流が生じ難くなるうえ、電極面の電流密度の不均一が甚だしくなるからである。
【００１５】
本発明の電極は、金属ストリップの通板速度が低速のときには図３に示すように各分割電極１２、１３、１４を通板方向と平行にして使用する。低速通板時には強い随伴流は発生しにくいため、各分割電極１２、１３、１４を通板方向と平行とすることにより、均等な電流密度を確保することを優先するものである。
【００１６】
しかし金属ストリップの通板速度が高速のときには、図４に示すように昇降アーム１１を適宜の駆動源により上昇させ、各分割電極１２、１３、１４を軸１５，１７を中心として傾斜させる。軸１５，１７に対する電極傾斜アーム１６、１８の位置が異なるため、通板終了側の２枚の分割電極１２、１３は出側端部が電極フレーム１０に近づく方向に傾斜し、通板開始側の分割電極１４は逆に出側端部が金属ストリップに近づく方向に傾斜する。なお、傾斜させた各分割電極板１２、１３、１４と金属ストリップとの最短距離及び最長距離を、電極各部の電流密度が最適電流密度の上限値と下限値との範囲内を外れないように決定することが好ましい。
【００１７】
前記したように、高速通板時には強い随伴流が形成される傾向がある。しかし本発明の電極では、図４のように各分割電極１２、１３、１４がそれぞれ通板方向に対して傾斜するため、随伴流は金属ストリップの通板開始側の分割電極板１４に沿って金属ストリップ側に引き込まれたうえ、出側端部が電極フレーム１０に近づく方向に傾斜した通板終了側の２枚の分割電極１２、１３に沿って屈曲して流れ外側に導かれる。このため、傾斜のない場合よりも随伴流の速度が大幅に緩和される。
【００１８】
この結果、金属ストリップが電極に吸着されるトラブルを防止することができ、吸着に伴う電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷の発生をなくすることができる。更に、広幅材をも安定して高速通板することが可能となるうえ、極間距離を短縮することもできるため、省電力化を図ることもできる。しかも適度な流速の随伴流により、電極面に付着した気泡の除去を図ることもできるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１９】
なお、この実施形態では電極板を上下３枚に分割したが、もちろん２枚に分割しても、更に多数枚に分割しても差し支えない。またこの実施形態では分割電極１２、１３、１４をリンク機構を利用して傾斜させたが、傾斜機構はこれに限定されるものではなく、チェーンやベルトを用いた機構など、種々の機構を用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法によれば、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、金属ストリップの通板速度に応じて傾斜させて使用するようにしたので、高速通板時には随伴流を抑制して吸着防止を図り、低速通板時には電流密度の均一化を図ることができる。これにより、金属ストリップの吸着に伴なう電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷などのトラブルを防止することができるとともに、気泡による洗浄効率やメッキ効率の低下も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ストリップの連続処理ラインを示す断面図である。
【図２】金属ストリップの通板による随伴流の説明図である。
【図３】低速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図４】高速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図５】分割電極板の傾斜角度αの説明図である。
【符号の説明】
１ シンクロール
２ コンダクターロール
３ 電気メッキ用電極
１０ 電極フレーム
１１ 昇降アーム
１２ 分割電極
１３ 分割電極
１４ 分割電極
１５ 軸
１６ 電極傾斜アーム
１７ 軸
１８ 電極傾斜アーム

Claims (3)

1. 金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板を、電極フレームに傾動可能に取り付け、各分割電極板を金属ストリップの通板速度が低速のときには通板方向と平行にして使用し、金属ストリップの通板速度が高速のときには傾斜させて使用することを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極の使用方法。
2. 分割電極板の傾動方向を、通板開始側の分割電極板と通板終了側の分割電極板とで逆方向とした請求項１記載の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法。
3. 分割電極板の電極フレームに対する傾斜角度を、０〜±８０°とした請求項１または２に記載の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法。

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