JP3896064B2 - 金属ストリップの連続処理用電極 - 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ラインに用いられる電極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２００１−２００３９７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、一定方向に走行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走行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走行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、金属ストリップの走行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と酸素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、処理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】
【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、随伴流による金属ストリップの吸着を防止しながら、水素や酸素の気泡を除去して洗浄あるいは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を提供するためになされたものである。
【０００８】
【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本発明は、金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、電極フレームに取り付けた電極板が表裏に貫通する多数のスリットを備えるとともに金属ストリップの通板方向に複数に分割されており、通板開始側の電極板のスリットを金属ストリップ側が裏面側よりも通板方向に向かうように傾斜させ、通板終了側の電極板のスリットを金属ストリップ側が裏面側よりも反通板方向に向かうように傾斜させたことを特徴とするものである。なお、分割された電極板を電極フレームに分離可能に取り付けた構造とすることが好ましい。またスリットの角度を、電極フレームに対して１０°〜１７０°に設定することが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、電極板が表裏に貫通する多数のスリットを備えて処理液が流通可能であるので、従来の無孔の電極板よりも随伴流の速度を抑制することができ、吸着防止効果が発揮される。しかも電極板が金属ストリップの通板方向に複数に分割されており、通板開始側の電極板のスリットを金属ストリップ側が裏面側よりも通板方向に向かうように傾斜させ、通板終了側の電極板のスリットをこれと逆方向に傾斜させたため、通板開始側では外側から処理液を金属ストリップ側に吸い込み、通板終了側では処理液を金属ストリップ側から外側に排出するような随伴流を生じさせることができる。これによって水素や酸素などの気泡を除去することができるので、洗浄効率やメッキ効率を高く維持することが可能となる。
【００１０】
【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、図４は本発明の実施形態を示すもので、金属製の電極フレーム１０に金属ストリップの通板方向に４枚に分割された電極板１１，１２が取り付けられている。これらの電極板１１，１２はいずれも表裏に貫通する多数のスリット１３，１４を備えたものである。図４に示されるように、通板開始側の電極板１１のスリット１３は金属ストリップに面する表面側が裏面側よりも通板方向に向かうように傾斜させてある。またこれとは逆に、通板終了側の電極板１２のスリット１４は金属ストリップ側が裏面側よりも反通板方向に向かうように傾斜させてある。
【００１１】
図４では電極板１１，１２の厚みを誇張して示したが、実際にサイズは１枚の電極板の高さが１２５ｍｍ、厚みが数ｍｍ程度のものである。スリット１３，１４のサイズや流路長は特に制限されるものではないが、スリット１３，１４を通過する処理液流に方向性を与えることができるものである必要がある。また図５に示すスリットの電極フレーム１０に対する角度αを、１０°〜１７０°とすることが好ましい。角度αがこの範囲を外れると好ましい随伴流を生じさせにくくなる。なお、通板方向の中間部分の電極板では角度αを９０°前後としても差し支えない
【００１２】
この実施形態では電極板を上下４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電極フレーム１０に電極板１１，１２を分離可能に取り付けたが、電極フレーム１０と電極板１１，１２とを一体化したものとしても差し支えない。なお、電極板１１，１２を電極フレーム１０に分離可能に取り付けた構造としておけば、損耗した電極板のみを容易に交換することができる利点がある。
【００１３】
このように構成された本発明の電極は、従来と同様に鋼板等の金属ストリップの連続処理ラインにセットして用いられるものである。そして金属ストリップの通板速度が増加すると、電極板１１，１２と金属ストリップとの間の処理液が金属ストリップに随伴して流れる随伴流が形成される。
【００１４】
しかし本発明の電極は、その電極板１１，１２がいずれも表裏に貫通する多数のスリット１３，１４を備えているため、処理液がこれらのスリット１３，１４を介して流通可能である。このため随伴流は各スリットから常に処理液を吸引あるいは排出することとなり、無孔の電極板よりも随伴流の速度を抑制することができる。従って、金属ストリップが電極板１１，１２に吸着するトラブルを防止する効果があり、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。
【００１５】
しかも本発明の電極は単に電極板１１，１２にスリット１３，１４を設けただけではなく、電極板１１，１２を通板方向に複数に分割し、通板開始側の電極板１１のスリット１３を金属ストリップ側が裏面側よりも通板方向に向かうように傾斜させ、通板終了側の電極板１２のスリット１４を逆に傾斜させてある。このため、図４に示すように通板開始側の電極板１１では外側から処理液を金属ストリップ側に吸い込み、通板終了側の電極板１２では処理液を金属ストリップ側から外側に排出するような随伴流を適度な速度で生じさせることができる。
【００１６】
このような随伴流によって、例えば連続メッキラインでは電極板１１，１２に生じる酸素の気泡を自然に除去することができるとともに、金属ストリップに付着する水素の気泡をも除去することができるので、メッキ効率を高く維持することが可能となる。また、上側の電極板１２では処理液を金属ストリップ側から外側に排出するので、豎型セルにおいても処理液が液面から高く盛り上がることもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の電極によれば、随伴流を適度な速度に制御することができるので、随伴流による金属ストリップの吸着を防止することができ、吸着に伴う多くのトラブルを解消することができる。しかも随伴流を適度な速度に制御することによって、水素や酸素の気泡を除去することができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も同時に防止することができる効果がある。更に請求項２の発明のように分割された電極板を電極フレームに分離可能に取り付けた構造とすれば、損耗した電極板のみを容易に交換することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ストリップの連続メッキラインを示す断面図である。
【図２】金属ストリップの走行による随伴流の説明図である。
【図３】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】スリットの角度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 電極
１０ 電極フレーム
１１ 下側の電極板
１２ 上側の電極板
１３ スリット
１４ スリット

Claims (3)

1. 金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、電極フレームに取り付けた電極板が表裏に貫通する多数のスリットを備えるとともに金属ストリップの通板方向に複数に分割されており、通板開始側の電極板のスリットを金属ストリップ側が裏面側よりも通板方向に向かうように傾斜させ、通板終了側の電極板のスリットを金属ストリップ側が裏面側よりも反通板方向に向かうように傾斜させたことを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極。
2. 分割された電極板を、電極フレームに分離可能に取り付けた請求項１記載の金属ストリップの連続処理用電極。
3. スリットの角度を、電極フレームに対して１０°〜１７０°に設定した請求項１または２記載の金属ストリップの連続処理用電極。

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