JP4102909B2 - 電極板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の表面処理技術のひとつである電気メッキに使用する陽極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板の表面処理技術ひとつとして、電気メッキを行って亜鉛、スズ、ニッケル、銅、クロムまたはそれらの合金を表面にコーティングする手法が採られて入る。これらメッキ鋼板を製造するラインは、メッキする金属の種類により、ＥＧＬ（Electro−Galvanizing Line）や、ＥＴＬ(Electro-Tinnizing Line)と呼ばれている。 このようなラインは、通常、複数の「セル」と呼ばれるメッキ槽から構成されており、図１に示すように、鋼帯のような金属ストリップがこれらメッキ槽を通過して、連続的に電気メッキを受けることによってコーティングが行われている。
【０００３】
この電気メッキのメッキ槽には不溶性陽極が用いられることが多く、とくに近年は、メッキ品質の向上を目的として、この不溶性陽極を従来の鉛合金製のものから、Ｔｉ製の基体の表面に貴金属酸化物のコーティングを施した電極へ置きかえることが、盛んに行われている。
【０００４】
Ｔｉ製基体の表面に貴金属酸化物をコーティングした電極のラインへの適用方法は、たとえば図５に示すように、バックプレート（１）上に、その表面を複数に分割してタイル状に配置された小電極板（２）を、取り付けボルト（４）で取り付けて、小電極板のボルト取付部周辺の通電部とバックプレートとの接触により、電流が小電極板に供給されるようにして行う。
【０００５】
小電極板をバックプレート上にタイル状に分割配置するのは、種々異なる幅の金属ストリップをメッキするラインにおいては電極板の消耗が一様でないため、保守点検の際に部分的に交換できることが望ましいからである。電極面が分割されていれば、損耗個所だけを交換することが可能である。
【０００６】
バックプレート上に小電極板を配置すると、各小電極板の間には、多かれ少なかれ、隙間ができる。鋼帯の走行方向に形成される直線状の隙間が長く連続すると、この隙間の部分における電流密度の不均一さが電着量に影響を与え、メッキされた金属層の厚さが走行方向に沿って若干少なくなった線が生じ、メッキ品質不良が生じる恐れがある。
【０００７】
これを防止する対策として、特許第２７７４８５２号公報には、小電極板間の隙間が鋼帯の走行方向と一致しないように、斜めにカットされた小電極板を配置することが提案されている。いうまでもなく、斜めにカットされた小電極は、電極の製造を有利に行うことができない。とくに、Ｔｉ基板上に貴金属酸化物のコーティングを施す場合、貴金属化合物の溶液を塗布して焼成する工程を繰り返すが、たとえば焼成炉の容量が、長方形のものを焼成する場合に比べて大きなものを必要とするなど、不利がある。
【０００８】
長方形の小電極板の使用で、上記のメッキ品質不良を防止する方策として、実公平７−３０６８９号公報では、バックプレート上に小電極板を配置するやり方を工夫し、図２に示すようにして、各小電極板間の隙間が一直線を形成しないような、いわゆる千鳥配置にすることを提案している。
【０００９】
これらの技術的着想は、電極板間の隙間を一直線に並べないことで、鋼板が電極の隙間部分を通過したときに生じ得るメッキ不良を、隙間でない部分を通過させることにより補い、結果として、全体としては均一なメッキを確保するというものである。
【００１０】
この千鳥配置により、斜めカットした形状の小電極板を製造することに伴う不利益は解消したが、なお、形状寸法が異なる小電極板およびバックプレートを複数種、少なくとも２種用意しなくてはならない。このことは、電極板およびバックプレートの製造コストがそれなりに嵩むこと、予備部品の必要数が多いこと、その在庫管理の問題、消耗時の交換の手間など、さまざまな問題が残っていることを意味する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような問題を解決し、１種類のバックプレート、１種類の小電極板を用意し、使用するだけで、ライン全体として鋼帯走行方向に沿って小電極板の間に存在する隙間に生じる電流密度の不均一さがひきおこす「目付不良」を防ぐことのできる、鋼帯連続電気メッキ装置の電極板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】
上記の目的を達成する本発明の電極板は、鋼帯の連続電気メッキに使用する陽極を構成する電極板であって、図３、図４および図５に示すように、電極面積を規定する寸法のバックプレート（１）と、その上にタイル状に細分化して配置された複数の不溶性陽極用小電極板（２）からなり、両者をボルト（４）で結合して構成した電極板であって、各電極板は、その一方の端に、鋼帯の進行方向の全長にわたって伸びる非導電性のダミー板（３）を備え、バックプレートは、
幅＝（小電極板の幅×幅方向に配置する小電極板の枚数）＋ダミー板の幅
に相当する幅と、
長さ＝（小電極板の長さ×長さ方向に配置する小電極板の枚数）
の長さを有するものとし、（ここで、「幅方向」は鋼帯の走行方向に対して垂直の方向を、「長さ方向」は鋼帯の走行方向を意味する）バックプレートと小電極板とを結合するボルトを、バックプレートのダミー板を置かない端において、１枚の小電極板の端からダミー板に相当する部分を除いた残りの部分の中心（Ｏ）に対して、点対称の位置にある少なくとも２点（ＡおよびＡ’、ＢおよびＢ’）と、以下これを幅方向および長さ方向に繰り返す位置に配置し、この電極板を、図７に示すように、ダミー板（３）が鋼帯の進行方向（白抜き矢印）に関して左右交互にあらわれるように複数個配置して使用する電極板である。
【００１３】
前記した従来の技術は、１枚のバックプレート上に並ぶ小電極板の配置において、鋼帯走行方向に沿う小電極板の間の隙間を走行方向に一致させないか、または隙間が鋼帯走行方向に沿って一直線を形成しないように配慮する、という発想に基づき、かつそれに限られているため、形状寸法の異なる小電極板やバックプレートを複数種類用意しなくてはならなかった。しかし、通常、連続メッキラインは複数の電極から構成されているため、必ずしも１枚のバックプレート内での小電極板の隙間が一直線を形成することを避けねばならないわけではなく、複数のバックプレート間で隙間が一直線に並ぶことを避ければ、同様の効果が得られるはずである。なぜなら、メッキはこの複数のバックプレートに取り付けられた電極上を通過することによって実施されるため、ライン全体として、走行方向に沿う小電極板の隙間が一直線に重なることを少なくすれば、効果が同じになるはずだからであるる。本発明の電極板は、このような着想に立脚し、その効果を実験的に確認することによって完成したものである。
【００１４】
【発明の実施形態】
バックプレートの一方の端に設けるダミー板は、あるバックプレート上で小電極板間の鋼帯走行方向に沿う隙間が形成する直線が、隣接するバックプレート上で隙間が形成する直線と重なって、一直線を形成することがないように配置するものである。材質としては、メッキ液の温度、薬品に耐えることができ、絶縁性ないし非導電性を有することが求められる。具体的には、ポロプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が適切である。その幅は広い範囲から任意に選定できるが、一般に１〜２００ｍｍ、通常は５〜１００ｍｍとするのがよい。あまり狭くてはダミー板を使用する効果が乏しくなり、あまり広くすると、幅広鋼帯を対象にする場合に、両縁のメッキ不良をまねくおそれがある。
【００１５】
バックプレートには、その両端にダミー板を取り付ける手段、たとえばネジ孔を設けて、ＦＲＰ製のネジなどで、どちらかにダミー板を固定する。固定の手段は、ネジに限らず、ダミー板を断面Ｌ字型に形成しておき、バックプレートと小電極板との間にある空隙に挟み込むなどの手法も可能である。バックプレートの両端にダミー板を取り付けられるようにする理由は、それによって、１種類のバックプレートを用意するだけで、これも1種類の小電極板を、１８０度回転させた形で配置するだけで、走行方向に沿う小電極板の隙間を、ある電極板からつぎの電極板にかけてずらし、一直線上に並ばないようにできるからである。
【００１６】
バックプレートと小電極板とを結合するボルトの位置を、ダミー板の幅に相当する分だけ幅方向にずらした位置で中心点を決め、それに対して振り分けの点対称の位置に置くのは、唯１種類のバックプレートに対して小電極板を１８０度回転させて取り付けることにより、異なる端にダミー板が来るようにするための工夫である。
【００１７】
図３ないし図６に示した態様の変更態様として、小電極のボルト孔を３個としたもの（たとえば図３のＡ，Ａ’およびＢ）も可能である。この場合は、バックプレートのネジ孔を、前記の中心に対し点対称の位置にある二組の点すなわち４点（Ａ，Ａ’およびＢ，Ｂ’）に設け、一方、小電極板のボルト孔は、一組の２点と、別の一組の２点のうち１点との３箇所（すなわちＡ，Ａ’およびＢ）に設ければよい。
【００１８】
以上の説明は、バックプレートに対する小電極板の結合を、小電極板にザグリして設けたボルト孔にボルトを通し、バックプレートに切ったネジにかみ合わせて行なう態様について行ったが、結合の様式は、もちろんこれに限られるわけではなく、バックプレートの裏面から小電極板に裏面から設けたネジ孔にボルトを通して行うこともできる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の電極板は、上述の構成により、１種類のバックプレート、1種類の小電極板を用意するだけで、鋼帯走行方向に沿う小電極板の隙間が一直線上に並ぶことを防ぎ、メッキ品質不良の発生を防ぐことを可能にする。バックプレートも小電極板も１種類で済むということは、それらの製造コストを低く抑え、必要な在庫の数を減らし、かつ保守管理を容易にするというメリットをもたらす。
【００２０】
【実施例】
図４に示した形状のバックプレートを、Ｔｉ板で製造した。幅は２０００ｍｍ、長さは７００ｍｍである。小電極板は、幅４９５ｍｍ、長さ３５０ｍｍのＴｉ板の表面に貴金属酸化物のコーティングを施した不溶性陽極板であって、図にみるように、４個のボルト孔を有し、幅方向に4枚、長さ方向に2枚配列され、全部で８枚が一組となって、上記のバックプレートにＴｉボルトで取り付けられる。ダミー板は、幅２０ｍｍ、長さ７００ｍｍのポリプロピレン製で、ＦＲＰ製ボルトでバックプレートに取り付けた。
【００２１】
この電極板を、図６に一部を示すように、上下あわせて４枚を一組として１個のセルに収め、そのセルを１１個直列に並べて、鋼帯連続電気メッキ装置を建設した。この装置を用いて、厚さ０．７〜１．７ｍｍ、幅６００〜１６００ｍｍの冷延鋼板に亜鉛メッキを行ったところ、メッキされた表面は均一で、小電極板の継ぎ目の影響は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電極版を使用した、鋼帯連続電気メッキ装置の全体の構成を示す概念図。
【図２】 従来技術における電極板の構成を示す平面図。
【図３】 本発明の電極板の一例を示す平面図。
【図４】 図１の電極板のＩ−Ｉ方向横断面図。
【図５】 バックプレートへの小電極板の取り付け方を示す、一部の拡大断面図。
【図６】 図１の電極板を構成するバックプレートの平面図。
【図７】 鋼帯連続電気メッキ装置における本発明の電極板の配置を示す平面図。
【符号の説明】
１ バックプレート １１ ネジ孔
２ 小電極板 ２１ ボルト孔
３ ダミー板
４ 取り付けボルト

Claims (2)

1. 鋼帯の連続電気メッキに使用する陽極を構成する電極板であって、電極面積を規定する寸法のバックプレートと、その上にタイル状に細分化して配置された複数の不溶性陽極用の小電極板からなり、両者をボルトで結合して構成した電極板であって、各電極板は、その一方の端に、鋼帯の進行方向の全長にわたって伸びる非導電性のダミー板を備え、バックプレートは、
   幅＝（小電極板の幅×幅方向に配置する小電極板の枚数）＋ダミー板の幅
   に相当する幅と、
   長さ＝（小電極板の長さ×長さ方向に配置する小電極板の枚数）
   の長さを有するものとし、（ここで、「幅方向」は鋼帯の走行方向に対して垂直の方向を、「長さ方向」は鋼帯の走行方向を意味する）バックプレートと小電極板とを結合するボルトを、バックプレートのダミー板を置かない端において、１枚の小電極板の端からダミー板に相当する部分を除いた残りの部分の中心に対して点対称の位置にある、少なくとも２点と、以下これを幅方向および長さ方向に繰り返す位置に配置し、この電極板を、ダミー板が鋼帯の進行方向に関して左右交互にあらわれるように複数個配置して使用する電極板。
2. バックプレートに対する小電極板の結合を、小電極板にザグリして設けたボルト孔にボルトを通し、バックプレートに切ったネジにかみ合わせて行ない、バックプレートのネジ孔を、前記の中心に対し点対称の位置にある二組の点すなわち４点に設け、一方、小電極板のボルト孔は、一組の２点と、別の一組の２点のうち１点との３箇所に設けた請求項１の電極板。

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