JP4238457B2 - 溶融金属めっき浴中のドロスの除去方法および溶融金属めっき装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の連続溶融金属めっきにおいて、簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、従来の鋼帯の連続溶融金属めっき装置を縦断面図によって示す。
なお、図８において、１は溶融金属であるめっき浴、２はめっき用ポット、３はめっき浴１中に配設されたシンクロール（以下、浴中シンクロールまたはシンクロールと記す）、４は鋼帯、５はスナウト、f1は鋼帯の搬送方向（通板方向）、f2はシンクロールの回転方向を示す。
【０００３】
すなわち、鋼帯の連続溶融金属めっき装置においては、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ、シンクロール３を周回後、方向転換し、めっき浴１液面より上方へ引き上げて連続的にめっきを施す。
以下、溶融金属めっきにおける従来技術を、鋼帯の連続溶融金属めっきの代表例である溶融亜鉛めっきを例として説明する。
【０００４】
現在、溶融亜鉛めっきラインにおいては、一般的に、めっきしたままの通常の溶融亜鉛めっき鋼板と、溶融亜鉛めっき後、合金化処理を施す合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、同一ラインで適宜処理を切り替えることにより製造している。
この内、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐食性、溶接性および加工性に優れた特性を有するため、主に自動車用鋼板として広く使用されているが、特に外装用鋼板として使用される場合には、塗装後の高鮮映性も要求されるなど、品質に対する要求が益々厳しくなっている。
【０００５】
かかる状況下において、溶融亜鉛めっきポット内では、鋼帯（以下ストリップとも記す）から溶出するFeとZnが反応して、FeZn7 を主成分とするボトムドロスが生成し、めっきポット内の底部に堆積する。
また、めっき液中のAlとFeが反応しFe2Al5を主成分とする浮上ドロスが生成し、めっき浴上に浮上する。
【０００６】
この場合、ボトムドロスは、めっき浴中のシンクロールを周回して搬送されるストリップの随伴流であるめっき液に巻き上げられてストリップに付着する。
また、浮上ドロスは再度めっき液中に一部巻き込まれ、上記と同様にストリップに付着する。
この結果、製造されためっき鋼板のプレス時に、プレスブツと称する表面不均一部分が生じ、鮮映性が損なわれるばかりでなく、付着ドロスが金型に損傷を与えるという問題がある。
【０００７】
上記した問題を解決するため、特開平６−248405号公報において、溶融亜鉛めっき浴中に、取り外し可能な槽からなるドロス除去装置を設置し、ポンプによって浴内の溶融亜鉛を吸い上げ、槽の上部側壁に設けた流入口から槽内に流入せしめ、槽内に配設した複数枚の邪魔板によってドロスを沈降させた後、溶融亜鉛を槽の上部側壁に接続した返送管から浴内に返送することによってめっき浴中のドロスを除去するドロスの除去方法および装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、上記した方法は、下記▲１▼、▲２▼の問題を有している。
▲１▼ポンプの交換および配管の閉塞：
浴内の溶融亜鉛を吸い上げ、ドロス除去装置の槽内に流入せしめるために、回転翼などを用いたポンプが必要となる。
この結果、ポンプおよび配管が亜鉛もしくはドロスによって閉塞もしくは破損することが避けられず、ポンプの交換および配管中の閉塞物の除去など装置の保守が必要となる。
【０００９】
▲２▼めっき鋼板への比重の軽いドロスの付着：
前記したように、めっき鋼板の付着ドロスとしては、溶融亜鉛より比重の重いFe-Zn 系のドロスと溶融亜鉛より比重の軽いFe-Al 系のドロスの両者が生成する。
これに対して、上記したドロスの除去方法、除去装置の場合、その構成上、除去装置の槽が密閉式の構造となり、比重の軽いFe-Al 系のドロスの分離が不可能であり、Fe-Al 系のドロスが浴中に再循環され、前記しためっき鋼板へのドロス付着による問題を解決することができない。
【００１０】
特開平４−52257 号公報では、めっきポット底部の一部にドロス溜まりを設け、該ドロス溜まりが設けられた空間とシンクロールが設けられた空間とを遮断する開閉自在な開口を有する遮断部材を設け、該遮断部材の作用により、ドロス溜まりに堆積したボトムドロスがめっき浴中を浮遊してストリップ表面に付着することを防止する方法が提案されている。
【００１１】
また、特開昭55−128569号公報では、めっきポット内を、上部に開閉可能な開口を有し下部が解放された隔壁によりめっき用槽と反応用槽とに２分割し、前記めっき用槽の底部を反応用槽に向かうにつれて下降する傾斜面とすることで、反応用槽内にボトムドロスを導き入れ、反応用槽内の撹拌機を運転することでボトムドロスを浮上させてトップドロスとして回収する方法が提案されている。
【００１２】
しかしながら、特開平４−52257 号公報で提案された方法の場合、シンクロールが設けられた空間を開閉自在な遮断部材で囲むことは、現実的にはスナウトが障害となって設置スペースを確保するのが困難であり、また浴面に浮遊しているトップドロスを掻き寄せて除去・回収する作業を著しく困難にするなどの問題があり現実的でない。
【００１３】
また、特開昭55−128569号公報で提案された方法の場合、めっき用槽の傾斜底面によりボトムドロスを反応用槽内に導き入れることは可能だが、解放されたままの隔壁下部の開口および隔壁上部の開口から反応用槽内で撹拌されたボトムドロスがめっき用槽内へ入り込むため、ドロス付着防止効果が不十分であるという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、連続溶融金属めっきにおいて、簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ、浴中シンクロール３を周回後、方向転換し、めっき浴１液面より上方へ引き上げて連続的にめっきを施す溶融金属めっきにおけるドロス除去槽10を用いた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法であって、前記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を用いると共に、該ドロス除去槽10をめっき浴１に浸漬し、めっき液を、浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れＦを駆動力として前記めっき液流入口11から前記ドロス除去槽10内に導入し、前記複数枚の邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過せしめ、めっき液中のドロスを比重分離した後、前記めっき液流出口15からめっき浴１中に再循環することを特徴とする溶融金属めっき浴中のドロス除去方法である。
【００１６】
前記した第１の発明においては、前記ドロス除去槽10の前記めっき液流入口11に、ドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12を取り付け、該可動整流板12によってドロス除去槽10内へのめっき液流入量を調整することが好ましい（第１の発明の好適態様）。
第２の発明は、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ溶融金属めっきを施すめっき用ポット２と、鋼帯を方向転換させめっき浴１液面より上方へ引き上げるための浴中シンクロール３と、溶融金属めっき浴中のドロスを除去するためのドロス除去槽10を有する溶融金属めっき装置であって、前記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、該めっき液流入口11に設けられた槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を用い、該ドロス除去槽10をめっき浴１に浸漬配置すると共に、前記めっき液流入口11を、前記めっき液流出口15に対して浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れの上流側に配置したことを特徴とする溶融金属めっき装置である。
【００１７】
前記した第２の発明においては、前記めっき液流出口15を、該めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置となるように配置することが好ましい。
また、前記した第２の発明においては、前記めっき液流出口15を、該めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置で、かつ、ドロス除去槽10内のめっき液液面の高さおよびドロス除去槽10槽外のめっき浴１浴面の高さの両者よりも低い高さの位置となるように配置することが好ましい。
【００１８】
また、前記した第２の発明においては、前記複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることが好ましい。
さらに、前記した第２の発明においては、前記ドロス除去槽10を一体としてめっき浴１から引き上げ可能な構造とすることが好ましい。
なお、前記した第１の発明の好適態様、第２の発明における前記可動整流板12としては、前記ドロス除去槽10のめっき液流入口11に設けられ、めっき液の流れに対して抵抗を与える面を有し、めっき浴１内のめっき液をドロス除去槽10内に導入すると共に、上記した面が傾動および／または移動することが可能な可動部材であればその形状、構造は特に制限を受けるものではない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明者らは前記した課題を解決するために、図６に示す槽内に複数枚の邪魔板32、33を各々上下方向に取り付けたドロス除去槽30を用い、ドロス除去槽内の溶融亜鉛31の流量を変化させ、ドロスの比重分離実験を行った。
【００２０】
図７に、得られた結果を示す。
なお、図７に示す溶融亜鉛の流量は、溶融亜鉛中の粒子の移動速度、溶融亜鉛の流れと直交する槽内断面の面積および溶融亜鉛の密度から求め、ドロス除去効率：ηは下記式(1) から求めた。
ドロス除去効率：η＝〔（Ａ−Ｂ）／Ａ〕×100 ％………(1)
なお、上記式(1) 中、
Ａ：ドロス除去槽入口の溶融亜鉛中の粒子径≧20μm の粒子の個数
Ｂ：ドロス除去槽出口の溶融亜鉛中の粒子径≧20μm の粒子の個数
を示し、上記した個数は、ドロス除去槽入口、出口の溶融亜鉛をサンプリングし、凝固後の亜鉛の断面の観察によって測定した。
【００２１】
図７に示されるように、上記した実験によって、一定値以下の溶融亜鉛流量、すなわち上記した実験装置においては、0.5t/min以下の溶融亜鉛流量でほぼ100 ％に近いドロス除去効率ηが得られることが分かった。
本発明者らは、▲１▼上記で得られた実験結果および▲２▼回転する浴中シンクロールを用いた鋼帯の連続溶融金属めっきのめっき浴におけるめっき液の循環流に着目した。
【００２２】
すなわち、回転する浴中シンクロールを用いた鋼帯の連続溶融金属めっきのめっき浴においては、浴中シンクロールの回転方向に沿ってめっき液が流れ、めっき浴内に循環流が形成される。
本発明者らは、ドロス除去槽をめっき浴に浸漬配置すると共に、上記した循環流を有効に活用し、ドロス除去槽内に溶融金属を導入することによって、ポンプを用いずにめっき浴中のドロスを比重分離できるのではないかと考えた。
【００２３】
このため、めっき浴内にめっき浴の循環流を利用したドロス除去槽を配設して実験を行った。
その結果、後記する実施例で示すように、めっき浴中のドロスが効率的に比重分離され、溶融金属めっき鋼板へのドロス付着を極めて効果的に防止することが可能であることが分かり本発明に至った。
【００２４】
図１に、本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を平面図(a) 、Ａ−Ａ部矢視図（縦側面図）(b) およびＢ−Ｂ部断面図（縦断面図）(c) によって示す。
なお、図１において、１は溶融金属であるめっき浴、２はめっき用ポット、３は浴中シンクロール（：シンクロール）、４は鋼帯、５はスナウト、10はドロス除去槽、11はドロス除去槽10内へのめっき液流入口、12はめっき液流入口11に設けられたドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板、12S は可動整流板12の回転軸、13、14は板面が上下方向に配設されためっき液中のドロス比重分離用の邪魔板、15はドロス除去槽10内からのめっき液流出口、Ｆはめっき液の流れ、ｆはめっき液の流れ方向、f1は鋼帯の搬送方向（通板方向）、f3は可動整流板12の回転方向、ｈはめっき液流出口15の開口部最下端部のドロス除去槽10内槽底に対する高さ、θはめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（以下、整流板角度とも記す）を示す。
【００２５】
図１に示す溶融金属めっき装置においては、溶融金属めっき浴中のドロスを除去するためのドロス除去槽10がめっき浴１に浸漬されている。
また、上記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、めっき液流入口11に設けられた槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されためっき液中のドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を配設した。
【００２６】
なお、図１に示すドロス除去槽10は、槽全体をめっき浴に浸漬することなく、ドロス除去槽10の槽壁がめっき浴浴面（めっき浴液面）より上方に突き出し、またドロス比重分離用の邪魔板13および邪魔板14が下記に示すように配置されている。
すなわち、図１に示す溶融金属めっき装置においては、ドロス比重分離用の邪魔板13は、板面上方端部がめっき液液面より上方に突き出すと共に、板面下方端部とドロス除去槽10内の槽底との間にめっき液流通用の流路を形成するように配置されている。
【００２７】
また、ドロス比重分離用の邪魔板14は、板面上方端部がめっき液中に浸漬され、板面上方端部上方にめっき液流通用の流路を形成し、板面下方端部がドロス除去槽10内の槽底に至るように配置されている。
また、ドロス比重分離用の邪魔板13と邪魔板14の両者は、邪魔板13の板面下方端部が邪魔板14の板面上方端部より低い位置となるように配置されている。
【００２８】
この結果、めっき液がドロス除去槽10内に配設された邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過することによって、ドロス除去槽10内にめっき液の下降流および上昇流の両者が形成され、めっき液中の比重の軽いドロスは、ドロス除去槽10内のめっき液液面に浮上し、めっき液中の比重の重いドロスは、ドロス除去槽10内の槽底に沈積し、めっき液中のドロスが比重分離される。
【００２９】
また、図１に示す溶融金属めっき装置においては、ドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12が、板面が上下方向となるように配設されると共に、整流板が、可動整流板12の回転軸12S を中心として水平方向（f3の方向）に回転可能な構成となっている。
この結果、めっき液の流れが可動整流板12によって抵抗を受け、めっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θを調整することによって、ドロス除去槽10内へのめっき液流入口11の開口部の開度を調整し、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量を調整することができる。
【００３０】
なお、本発明における前記可動整流板12としては、上記した目的からドロス除去槽10のめっき液流入口11に設けられ、めっき液の流れに対して抵抗を与える面を有し、めっき浴１内のめっき液をドロス除去槽10内に導入すると共に、上記した面が傾動および／または移動することが可能な可動部材であればその形状、構造は特に制限を受けるものではない。
【００３１】
次に、図２に、上記した図１に示す溶融金属めっき装置を斜視図によって示す。
なお、図２において、16はドロス除去槽10の保守時に、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴から引き上げるためにドロス除去槽10に取り付けられた懸架用部材を示し、その他の符号は図１と同一の内容を示す。
【００３２】
以上述べた図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置によれば、めっき液を、浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れＦを駆動力としてドロス除去槽10のめっき液流入口11からドロス除去槽10内に導入し、複数枚の邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過せしめ、めっき液中のドロスを比重分離した後、めっき液流出口15からめっき浴１中に再循環することが可能となった。
【００３３】
なお、図３に示すように、本発明においては、上記しためっき液の流れＦをさらに効果的に利用するために、めっき用ポット２内にめっき液流れに対する抵抗板20を設けてもよい。
これは、上記した抵抗板20によって抵抗板20の配設箇所におけるめっき液の流通抵抗が大となり、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量（流入速度）が増加するためである。
【００３４】
なお、上記した抵抗板20は、図３に示すめっき用ポットの側壁に取り付けた抵抗板20に限定はされず、めっき用ポット２内に配設され、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量（流入速度）を増加できる位置に取り付けた抵抗板20であればよい。
本発明の溶融金属めっき装置によれば、比重の重いドロスがドロス除去槽10の槽内底部に沈降し分離されるばかりでなく、ドロス除去槽10内のめっき液液面の上方を大気開放とするか空間を形成することが可能であるため、比重の軽いドロスはドロス除去槽10の槽内のめっき液液面に浮上、滞留し、浮上ドロスが再度めっき液中に巻き込まれることが防止される。
【００３５】
この結果、本発明によれば、連続溶融金属めっきにおいて、めっき浴中のドロスを効果的に除去することが可能となった。
さらに、本発明によれば、ポンプおよび配管が不要であり、ポンプおよび配管の亜鉛もしくはドロスによる閉塞もしくは破損に対する保守が不要となり、保守性に優れた連続溶融金属めっき装置を達成できた。
【００３６】
また、本発明においては、ドロス除去槽10のめっき液流出口15を、めっき液流出口15の開口部最下端の位置がドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置となるよう配置することが好ましい。
これは、めっき液流出口15を、上記した条件を満足するように配置することによって、ドロス除去槽10出口側の槽底に沈降したドロスの槽外めっき浴への流出を防止できるためである。
【００３７】
また、本発明においては、ドロス除去槽10のめっき液流出口15から槽外のめっき浴１へのめっき液の流出が阻害されないように、めっき液流出口15を、めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置で、かつ、ドロス除去槽10内のめっき液液面の高さおよびドロス除去槽10槽外のめっき浴１浴面の高さの両者よりも低い高さの位置となるよう配置することが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明においては、前記した複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることが好ましい。
図４に、上記した溶融金属めっき装置の一例を、図１のＢ−Ｂ部縦断面図によって示す。
なお、図４において、17a 、18a は邪魔板13、邪魔板14のそれぞれを両面側から挟持する支持部材、17b 、18b は邪魔板13、邪魔板14のそれぞれを邪魔板の下端で支持する支持部材を示し、その他の符号は図１、図２と同一の内容を示す。
【００３９】
すなわち、図４に示す溶融金属めっき装置においては、装置稼働時においても、邪魔板13、邪魔板14を上方に引き上げ取り外すことができる。
本発明においては、図４に例示するように、複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることによって、溶融金属めっき装置の稼働中においても、邪魔板を取り外し、ドロス除去槽10内の槽底に沈積した槽底ドロスを容易に掻き出し、回収することが可能となる。
【００４０】
なお、上記した溶融金属めっき装置の稼働中に槽底ドロスを掻き出し、回収する際には、前記したドロス除去槽10のめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θを０度としめっき液流入口11を閉鎖し、ドロス除去槽10内におけるめっき液の流れを停止することによって、ドロス除去槽10内の槽底ドロスおよびドロス除去槽10内の浮遊ドロスの槽外めっき浴中への流出を防止できる。
【００４１】
さらに、本発明においては、図２、図４に例示するようにドロス除去槽10に懸架用部材16などを取り付け、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げ可能な構造とすることが好ましい。
これは、ドロス除去槽10を上記した構造とし、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げることによって、ドロス除去槽10の保守、補修を容易に行うことができ、また保守、補修の時間を短縮することができるためである。
【００４２】
また、ドロス除去槽10を上記した構造とすることによって、軽微な保守、補修の場合は、溶融金属めっき装置の稼働中においても、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げ、保守、補修を行うことができる。
さらに、本発明によれば、ドロス除去槽10をめっき浴１内に浸漬配置するため、めっき浴外にドロス除去槽を設ける場合の放散熱量が大幅に低減でき、省エネルギーを達成できるという効果も有する。
【００４３】
また、本発明によれば、ドロス除去槽10をめっき浴１内に浸漬配置するため、ドロス除去槽からのめっき液の漏洩の問題が無く、安全上の問題も無い。
以上本発明について述べたが、本発明における溶融金属めっきの溶融金属としては、溶融亜鉛に限定されることはなく、亜鉛を主成分とする溶融（亜鉛−アルミ：Zn-Al ）、アルミを主成分とする溶融（アルミ−亜鉛：Al-Zn ）など、溶融亜鉛以外の溶融金属を用いることもできる。
【００４４】
すなわち、本発明は、前記した本発明の作用、効果に基づき、溶融亜鉛以外の溶融金属を用いた溶融金属めっきにおける溶融金属めっき浴中のドロスの除去方法および溶融金属めっき装置としても好適に用いることができる。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明および本発明により得られる効果をさらに具体的に説明する。
図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置を用いて鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、鋼板へのドロス付着状況を調べた。
【００４６】
また、図８に示す従来の溶融金属めっき装置を用いて鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、本発明の溶融金属めっき装置で得られた鋼板のドロス付着状況と従来の溶融金属めっき装置で得られた鋼板のドロス付着状況との比較を行った。
なお、図１、図２に示す溶融金属めっき装置において、めっき液流出口15の開口部最下端の位置は、ドロス除去槽10内の槽底から 500mmの高さとした。
【００４７】
すなわち、図１(b) 、図２においてｈ＝ 500mmとした。
（実施例１）
図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置を用い、予め、ドロス除去槽10のめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θと、ドロス除去槽10内の循環溶融亜鉛流量との関係を、前記した図７と同様の方法で調査した。
【００４８】
図５に、得られた結果を示す。
なお、図５に示す循環溶融亜鉛流量は、可動整流板12を取り付ける前のドロス除去槽10内の循環溶融亜鉛流量を１とし、相対値で示した。
図５に示されるように、整流板角度：θ＝90度の時に最大の循環溶融亜鉛流量が得られ、以下の実験では整流板角度：θ＝90度と設定した。
【００４９】
次に、下記条件下で鋼帯の連続溶融亜鉛めっきを行い、得られた溶融亜鉛めっき鋼板の品質を下記試験方法で評価した。
（溶融亜鉛めっきの条件：）
鋼帯：冷延鋼板、板厚0.4 〜1.6mm ×板幅750 〜1850mm
溶融亜鉛めっき浴侵入板温：470 〜480 ℃
溶融亜鉛めっき浴Al濃度 ：0.13〜0.15％
通板速度 ：30〜150m/min
（溶融亜鉛めっき鋼板の試験方法：）
得られた鋼帯50コイルについて下記試験を行い、品質を評価した。
【００５０】
▲１▼溶融亜鉛めっき鋼板のドロス付着による不良率：
溶融亜鉛めっき鋼板をプレス加工し、プレス加工後の鋼板のドロス付着個数が２個／m2以上の製品を不良とし、全製品中における不良製品の発生率を不良率と定義した。
▲２▼付着ドロスの最大粒径：
溶融亜鉛めっき鋼板表面の付着ドロスを顕微鏡で観察し、各コイルの付着ドロスの最大粒径を求め、全コイルについての付着ドロスの平均最大粒径を求めた。
【００５１】
表１に、得られた試験結果を示す。
（比較例）
図８に示す従来の溶融金属めっき装置を用いた以外は前記した実施例１と同様の条件で鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、得られた溶融亜鉛めっき鋼板の品質を前記した実施例１と同様の方法で評価した。
【００５２】
表１に、得られた試験結果を示す。
表１の前記した実施例１と比較例との対比で示されるように、本発明によれば、本発明に係わるドロス除去槽および浴中シンクロールによるめっき液の循環流の作用・効果によって、めっき浴中のドロスが効率的に比重分離され、溶融金属めっき鋼板へのドロス付着を極めて効果的に防止することが可能であることが分かった。
【００５３】
（実施例２）
前記した実施例１で用いた図１、図２に示す溶融金属めっき装置において、前記した図４に示す邪魔板13、邪魔板14を両面側から挟持する支持部材17a 、18b および邪魔板13、邪魔板14を邪魔板の下端で支持する支持部材17b 、18b を取り付けた。
【００５４】
本実施例においては、前記した実施例１と同様の方法および条件で鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行うと共に、下記(1) 、(2) の方法で本発明の溶融金属めっき装置の保守の難易度を評価した。
(1) ドロス除去槽内の蓄積ドロスの回収：
ドロス除去槽10内に槽底ドロスおよび浮遊ドロスが蓄積した時点で、装置を稼働した状態でドロスの掻き上げ、回収を行った。
【００５５】
すなわち、ドロス除去槽10内にドロスが蓄積した時点で、可動整流板12の整流板角度：θを０度とし、めっき液流入口11を閉鎖した。
次に、邪魔板13、邪魔板14を上方に引き上げ取り外し、槽底ドロスおよび浮遊ドロスを掻き上げ、回収した。
この結果、ドロス除去槽10内の槽底ドロスおよび浮遊ドロスの両者を容易に回収することができ、また回収時に製造された鋼板へのドロス付着量が回収前後のドロス付着量と同様に少ないことが分かった。
【００５６】
(2) ドロス除去槽の保守、補修：
ドロス除去槽10内の邪魔板13、14の支持部材17b 、18b の凹部にドロスが沈積し、邪魔板13、14の取り外し、取り付けに支障が生じた時点で、ドロス除去槽10の懸架用部材16にチェーンを掛け、巻上機を用いてドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げた。
【００５７】
次に、支持部材17b 、18b の凹部に沈積したドロスを除去した。
また、上記したドロス除去後、ドロス除去槽10をめっき浴１中に浸漬した。
この結果、溶融金属めっき装置の稼働中においても、短時間かつ容易にドロス除去槽10の保守、補修を行うことができることが分かった。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、連続溶融金属めっきにおいて、極めて簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を示す平面図(a) 、Ａ−Ａ部矢視図（縦側面図）(b) およびＢ−Ｂ部断面図（縦断面図）(c) である。
【図２】本発明の溶融金属めっき装置の１例を示す斜視図である。
【図３】本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を示す平面図である。
【図４】本発明の溶融金属めっき装置の１例を示す図１のＢ−Ｂ部縦断面図である。
【図５】整流板角度θとドロス除去槽内の循環溶融亜鉛流量との関係を示すグラフである。
【図６】ドロス除去槽を示す縦断面図である。
【図７】ドロス除去槽内の溶融亜鉛流量とドロス除去効率ηとの関係を示すグラフである。
【図８】従来の溶融金属めっき装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ めっき浴（溶融金属）
２ めっき用ポット
３ 浴中シンクロール（：シンクロール）
４ 鋼帯
５ スナウト
10 ドロス除去槽
11 ドロス除去槽内へのめっき液流入口
12 ドロス除去槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板
12S 可動整流板の回転軸
13、14 めっき液中のドロス比重分離用の邪魔板
15 ドロス除去槽内からのめっき液流出口
16 ドロス除去槽懸架用部材
17a 、17b 、18a 、18b 邪魔板の支持部材
20 抵抗板
Ｆ めっき液の流れ
ｆ めっき液の流れ方向
f1 鋼帯の搬送方向（通板方向）
f2 浴中シンクロールの回転方向
f3 可動整流板の回転方向
ｈ めっき液流出口の開口部最下端部のドロス除去槽内槽底に対する高さ
θ 整流板角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の連続溶融金属めっきにおいて、簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、従来の鋼帯の連続溶融金属めっき装置を縦断面図によって示す。
なお、図８において、１は溶融金属であるめっき浴、２はめっき用ポット、３はめっき浴１中に配設されたシンクロール（以下、浴中シンクロールまたはシンクロールと記す）、４は鋼帯、５はスナウト、f1は鋼帯の搬送方向（通板方向）、f2はシンクロールの回転方向を示す。
【０００３】
すなわち、鋼帯の連続溶融金属めっき装置においては、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ、シンクロール３を周回後、方向転換し、めっき浴１液面より上方へ引き上げて連続的にめっきを施す。
以下、溶融金属めっきにおける従来技術を、鋼帯の連続溶融金属めっきの代表例である溶融亜鉛めっきを例として説明する。
【０００４】
現在、溶融亜鉛めっきラインにおいては、一般的に、めっきしたままの通常の溶融亜鉛めっき鋼板と、溶融亜鉛めっき後、合金化処理を施す合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、同一ラインで適宜処理を切り替えることにより製造している。
この内、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐食性、溶接性および加工性に優れた特性を有するため、主に自動車用鋼板として広く使用されているが、特に外装用鋼板として使用される場合には、塗装後の高鮮映性も要求されるなど、品質に対する要求が益々厳しくなっている。
【０００５】
かかる状況下において、溶融亜鉛めっきポット内では、鋼帯（以下ストリップとも記す）から溶出するFeとZnが反応して、FeZn7 を主成分とするボトムドロスが生成し、めっきポット内の底部に堆積する。
また、めっき液中のAlとFeが反応しFe2Al5を主成分とする浮上ドロスが生成し、めっき浴上に浮上する。
【０００６】
この場合、ボトムドロスは、めっき浴中のシンクロールを周回して搬送されるストリップの随伴流であるめっき液に巻き上げられてストリップに付着する。
また、浮上ドロスは再度めっき液中に一部巻き込まれ、上記と同様にストリップに付着する。
この結果、製造されためっき鋼板のプレス時に、プレスブツと称する表面不均一部分が生じ、鮮映性が損なわれるばかりでなく、付着ドロスが金型に損傷を与えるという問題がある。
【０００７】
上記した問題を解決するため、特開平６−248405号公報において、溶融亜鉛めっき浴中に、取り外し可能な槽からなるドロス除去装置を設置し、ポンプによって浴内の溶融亜鉛を吸い上げ、槽の上部側壁に設けた流入口から槽内に流入せしめ、槽内に配設した複数枚の邪魔板によってドロスを沈降させた後、溶融亜鉛を槽の上部側壁に接続した返送管から浴内に返送することによってめっき浴中のドロスを除去するドロスの除去方法および装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、上記した方法は、下記▲１▼、▲２▼の問題を有している。
▲１▼ポンプの交換および配管の閉塞：
浴内の溶融亜鉛を吸い上げ、ドロス除去装置の槽内に流入せしめるために、回転翼などを用いたポンプが必要となる。
この結果、ポンプおよび配管が亜鉛もしくはドロスによって閉塞もしくは破損することが避けられず、ポンプの交換および配管中の閉塞物の除去など装置の保守が必要となる。
【０００９】
▲２▼めっき鋼板への比重の軽いドロスの付着：
前記したように、めっき鋼板の付着ドロスとしては、溶融亜鉛より比重の重いFe-Zn 系のドロスと溶融亜鉛より比重の軽いFe-Al 系のドロスの両者が生成する。
これに対して、上記したドロスの除去方法、除去装置の場合、その構成上、除去装置の槽が密閉式の構造となり、比重の軽いFe-Al 系のドロスの分離が不可能であり、Fe-Al 系のドロスが浴中に再循環され、前記しためっき鋼板へのドロス付着による問題を解決することができない。
【００１０】
特開平４−52257 号公報では、めっきポット底部の一部にドロス溜まりを設け、該ドロス溜まりが設けられた空間とシンクロールが設けられた空間とを遮断する開閉自在な開口を有する遮断部材を設け、該遮断部材の作用により、ドロス溜まりに堆積したボトムドロスがめっき浴中を浮遊してストリップ表面に付着することを防止する方法が提案されている。
【００１１】
また、特開昭55−128569号公報では、めっきポット内を、上部に開閉可能な開口を有し下部が解放された隔壁によりめっき用槽と反応用槽とに２分割し、前記めっき用槽の底部を反応用槽に向かうにつれて下降する傾斜面とすることで、反応用槽内にボトムドロスを導き入れ、反応用槽内の撹拌機を運転することでボトムドロスを浮上させてトップドロスとして回収する方法が提案されている。
【００１２】
しかしながら、特開平４−52257 号公報で提案された方法の場合、シンクロールが設けられた空間を開閉自在な遮断部材で囲むことは、現実的にはスナウトが障害となって設置スペースを確保するのが困難であり、また浴面に浮遊しているトップドロスを掻き寄せて除去・回収する作業を著しく困難にするなどの問題があり現実的でない。
【００１３】
また、特開昭55−128569号公報で提案された方法の場合、めっき用槽の傾斜底面によりボトムドロスを反応用槽内に導き入れることは可能だが、解放されたままの隔壁下部の開口および隔壁上部の開口から反応用槽内で撹拌されたボトムドロスがめっき用槽内へ入り込むため、ドロス付着防止効果が不十分であるという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、連続溶融金属めっきにおいて、簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ、浴中シンクロール３を周回後、方向転換し、めっき浴１液面より上方へ引き上げて連続的にめっきを施す溶融金属めっきにおけるドロス除去槽10を用いた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法であって、前記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を用いると共に、該ドロス除去槽10をめっき浴１に浸漬し、めっき液を、浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れＦを駆動力として前記めっき液流入口11から前記ドロス除去槽10内に導入し、前記複数枚の邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過せしめ、めっき液中のドロスを比重分離した後、前記めっき液流出口15からめっき浴１中に再循環することを特徴とする溶融金属めっき浴中のドロス除去方法である。
【００１６】
前記した第１の発明においては、前記ドロス除去槽10の前記めっき液流入口11に、ドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12を取り付け、該可動整流板12によってドロス除去槽10内へのめっき液流入量を調整することが好ましい（第１の発明の好適態様）。
第２の発明は、鋼帯を溶融金属であるめっき浴１中に連続的に侵入させ溶融金属めっきを施すめっき用ポット２と、鋼帯を方向転換させめっき浴１液面より上方へ引き上げるための浴中シンクロール３と、溶融金属めっき浴中のドロスを除去するためのドロス除去槽10を有する溶融金属めっき装置であって、前記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、該めっき液流入口11に設けられた槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を用い、該ドロス除去槽10をめっき浴１に浸漬配置すると共に、前記めっき液流入口11を、前記めっき液流出口15に対して浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れの上流側に配置したことを特徴とする溶融金属めっき装置である。
【００１７】
前記した第２の発明においては、前記めっき液流出口15を、該めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置となるように配置することが好ましい。
また、前記した第２の発明においては、前記めっき液流出口15を、該めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置で、かつ、ドロス除去槽10内のめっき液液面の高さおよびドロス除去槽10槽外のめっき浴１浴面の高さの両者よりも低い高さの位置となるように配置することが好ましい。
【００１８】
また、前記した第２の発明においては、前記複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることが好ましい。
さらに、前記した第２の発明においては、前記ドロス除去槽10を一体としてめっき浴１から引き上げ可能な構造とすることが好ましい。
なお、前記した第１の発明の好適態様、第２の発明における前記可動整流板12としては、前記ドロス除去槽10のめっき液流入口11に設けられ、めっき液の流れに対して抵抗を与える面を有し、めっき浴１内のめっき液をドロス除去槽10内に導入すると共に、上記した面が傾動および／または移動することが可能な可動部材であればその形状、構造は特に制限を受けるものではない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明者らは前記した課題を解決するために、図６に示す槽内に複数枚の邪魔板32、33を各々上下方向に取り付けたドロス除去槽30を用い、ドロス除去槽内の溶融亜鉛31の流量を変化させ、ドロスの比重分離実験を行った。
【００２０】
図７に、得られた結果を示す。
なお、図７に示す溶融亜鉛の流量は、溶融亜鉛中の粒子の移動速度、溶融亜鉛の流れと直交する槽内断面の面積および溶融亜鉛の密度から求め、ドロス除去効率：ηは下記式(1) から求めた。
ドロス除去効率：η＝〔（Ａ−Ｂ）／Ａ〕×100 ％………(1)
なお、上記式(1) 中、
Ａ：ドロス除去槽入口の溶融亜鉛中の粒子径≧20μm の粒子の個数
Ｂ：ドロス除去槽出口の溶融亜鉛中の粒子径≧20μm の粒子の個数
を示し、上記した個数は、ドロス除去槽入口、出口の溶融亜鉛をサンプリングし、凝固後の亜鉛の断面の観察によって測定した。
【００２１】
図７に示されるように、上記した実験によって、一定値以下の溶融亜鉛流量、すなわち上記した実験装置においては、0.5t/min以下の溶融亜鉛流量でほぼ100 ％に近いドロス除去効率ηが得られることが分かった。
本発明者らは、▲１▼上記で得られた実験結果および▲２▼回転する浴中シンクロールを用いた鋼帯の連続溶融金属めっきのめっき浴におけるめっき液の循環流に着目した。
【００２２】
すなわち、回転する浴中シンクロールを用いた鋼帯の連続溶融金属めっきのめっき浴においては、浴中シンクロールの回転方向に沿ってめっき液が流れ、めっき浴内に循環流が形成される。
本発明者らは、ドロス除去槽をめっき浴に浸漬配置すると共に、上記した循環流を有効に活用し、ドロス除去槽内に溶融金属を導入することによって、ポンプを用いずにめっき浴中のドロスを比重分離できるのではないかと考えた。
【００２３】
このため、めっき浴内にめっき浴の循環流を利用したドロス除去槽を配設して実験を行った。
その結果、後記する実施例で示すように、めっき浴中のドロスが効率的に比重分離され、溶融金属めっき鋼板へのドロス付着を極めて効果的に防止することが可能であることが分かり本発明に至った。
【００２４】
図１に、本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を平面図(a) 、Ａ−Ａ部矢視図（縦側面図）(b) およびＢ−Ｂ部断面図（縦断面図）(c) によって示す。
なお、図１において、１は溶融金属であるめっき浴、２はめっき用ポット、３は浴中シンクロール（：シンクロール）、４は鋼帯、５はスナウト、10はドロス除去槽、11はドロス除去槽10内へのめっき液流入口、12はめっき液流入口11に設けられたドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板、12S は可動整流板12の回転軸、13、14は板面が上下方向に配設されためっき液中のドロス比重分離用の邪魔板、15はドロス除去槽10内からのめっき液流出口、Ｆはめっき液の流れ、ｆはめっき液の流れ方向、f1は鋼帯の搬送方向（通板方向）、f3は可動整流板12の回転方向、ｈはめっき液流出口15の開口部最下端部のドロス除去槽10内槽底に対する高さ、θはめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（以下、整流板角度とも記す）を示す。
【００２５】
図１に示す溶融金属めっき装置においては、溶融金属めっき浴中のドロスを除去するためのドロス除去槽10がめっき浴１に浸漬されている。
また、上記ドロス除去槽10として、槽内へのめっき液流入口11と、めっき液流入口11に設けられた槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されためっき液中のドロス比重分離用の複数枚の邪魔板13、14と、槽内からのめっき液流出口15を有するドロス除去槽10を配設した。
【００２６】
なお、図１に示すドロス除去槽10は、槽全体をめっき浴に浸漬することなく、ドロス除去槽10の槽壁がめっき浴浴面（めっき浴液面）より上方に突き出し、またドロス比重分離用の邪魔板13および邪魔板14が下記に示すように配置されている。
すなわち、図１に示す溶融金属めっき装置においては、ドロス比重分離用の邪魔板13は、板面上方端部がめっき液液面より上方に突き出すと共に、板面下方端部とドロス除去槽10内の槽底との間にめっき液流通用の流路を形成するように配置されている。
【００２７】
また、ドロス比重分離用の邪魔板14は、板面上方端部がめっき液中に浸漬され、板面上方端部上方にめっき液流通用の流路を形成し、板面下方端部がドロス除去槽10内の槽底に至るように配置されている。
また、ドロス比重分離用の邪魔板13と邪魔板14の両者は、邪魔板13の板面下方端部が邪魔板14の板面上方端部より低い位置となるように配置されている。
【００２８】
この結果、めっき液がドロス除去槽10内に配設された邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過することによって、ドロス除去槽10内にめっき液の下降流および上昇流の両者が形成され、めっき液中の比重の軽いドロスは、ドロス除去槽10内のめっき液液面に浮上し、めっき液中の比重の重いドロスは、ドロス除去槽10内の槽底に沈積し、めっき液中のドロスが比重分離される。
【００２９】
また、図１に示す溶融金属めっき装置においては、ドロス除去槽10内へのめっき液流入量調整用の可動整流板12が、板面が上下方向となるように配設されると共に、整流板が、可動整流板12の回転軸12S を中心として水平方向（f3の方向）に回転可能な構成となっている。
この結果、めっき液の流れが可動整流板12によって抵抗を受け、めっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θを調整することによって、ドロス除去槽10内へのめっき液流入口11の開口部の開度を調整し、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量を調整することができる。
【００３０】
なお、本発明における前記可動整流板12としては、上記した目的からドロス除去槽10のめっき液流入口11に設けられ、めっき液の流れに対して抵抗を与える面を有し、めっき浴１内のめっき液をドロス除去槽10内に導入すると共に、上記した面が傾動および／または移動することが可能な可動部材であればその形状、構造は特に制限を受けるものではない。
【００３１】
次に、図２に、上記した図１に示す溶融金属めっき装置を斜視図によって示す。
なお、図２において、16はドロス除去槽10の保守時に、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴から引き上げるためにドロス除去槽10に取り付けられた懸架用部材を示し、その他の符号は図１と同一の内容を示す。
【００３２】
以上述べた図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置によれば、めっき液を、浴中シンクロール３の回転によって生じるめっき液の流れＦを駆動力としてドロス除去槽10のめっき液流入口11からドロス除去槽10内に導入し、複数枚の邪魔板13、14のそれぞれの下方または上方を通過せしめ、めっき液中のドロスを比重分離した後、めっき液流出口15からめっき浴１中に再循環することが可能となった。
【００３３】
なお、図３に示すように、本発明においては、上記しためっき液の流れＦをさらに効果的に利用するために、めっき用ポット２内にめっき液流れに対する抵抗板20を設けてもよい。
これは、上記した抵抗板20によって抵抗板20の配設箇所におけるめっき液の流通抵抗が大となり、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量（流入速度）が増加するためである。
【００３４】
なお、上記した抵抗板20は、図３に示すめっき用ポットの側壁に取り付けた抵抗板20に限定はされず、めっき用ポット２内に配設され、ドロス除去槽10内へのめっき液の流入量（流入速度）を増加できる位置に取り付けた抵抗板20であればよい。
本発明の溶融金属めっき装置によれば、比重の重いドロスがドロス除去槽10の槽内底部に沈降し分離されるばかりでなく、ドロス除去槽10内のめっき液液面の上方を大気開放とするか空間を形成することが可能であるため、比重の軽いドロスはドロス除去槽10の槽内のめっき液液面に浮上、滞留し、浮上ドロスが再度めっき液中に巻き込まれることが防止される。
【００３５】
この結果、本発明によれば、連続溶融金属めっきにおいて、めっき浴中のドロスを効果的に除去することが可能となった。
さらに、本発明によれば、ポンプおよび配管が不要であり、ポンプおよび配管の亜鉛もしくはドロスによる閉塞もしくは破損に対する保守が不要となり、保守性に優れた連続溶融金属めっき装置を達成できた。
【００３６】
また、本発明においては、ドロス除去槽10のめっき液流出口15を、めっき液流出口15の開口部最下端の位置がドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置となるよう配置することが好ましい。
これは、めっき液流出口15を、上記した条件を満足するように配置することによって、ドロス除去槽10出口側の槽底に沈降したドロスの槽外めっき浴への流出を防止できるためである。
【００３７】
また、本発明においては、ドロス除去槽10のめっき液流出口15から槽外のめっき浴１へのめっき液の流出が阻害されないように、めっき液流出口15を、めっき液流出口15の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽10内の槽底から100mm 以上の高さの位置で、かつ、ドロス除去槽10内のめっき液液面の高さおよびドロス除去槽10槽外のめっき浴１浴面の高さの両者よりも低い高さの位置となるよう配置することが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明においては、前記した複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることが好ましい。
図４に、上記した溶融金属めっき装置の一例を、図１のＢ−Ｂ部縦断面図によって示す。
なお、図４において、17a 、18a は邪魔板13、邪魔板14のそれぞれを両面側から挟持する支持部材、17b 、18b は邪魔板13、邪魔板14のそれぞれを邪魔板の下端で支持する支持部材を示し、その他の符号は図１、図２と同一の内容を示す。
【００３９】
すなわち、図４に示す溶融金属めっき装置においては、装置稼働時においても、邪魔板13、邪魔板14を上方に引き上げ取り外すことができる。
本発明においては、図４に例示するように、複数枚の邪魔板13、14の少なくとも一枚を取り外し可能な構造とすることによって、溶融金属めっき装置の稼働中においても、邪魔板を取り外し、ドロス除去槽10内の槽底に沈積した槽底ドロスを容易に掻き出し、回収することが可能となる。
【００４０】
なお、上記した溶融金属めっき装置の稼働中に槽底ドロスを掻き出し、回収する際には、前記したドロス除去槽10のめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θを０度としめっき液流入口11を閉鎖し、ドロス除去槽10内におけるめっき液の流れを停止することによって、ドロス除去槽10内の槽底ドロスおよびドロス除去槽10内の浮遊ドロスの槽外めっき浴中への流出を防止できる。
【００４１】
さらに、本発明においては、図２、図４に例示するようにドロス除去槽10に懸架用部材16などを取り付け、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げ可能な構造とすることが好ましい。
これは、ドロス除去槽10を上記した構造とし、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げることによって、ドロス除去槽10の保守、補修を容易に行うことができ、また保守、補修の時間を短縮することができるためである。
【００４２】
また、ドロス除去槽10を上記した構造とすることによって、軽微な保守、補修の場合は、溶融金属めっき装置の稼働中においても、ドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げ、保守、補修を行うことができる。
さらに、本発明によれば、ドロス除去槽10をめっき浴１内に浸漬配置するため、めっき浴外にドロス除去槽を設ける場合の放散熱量が大幅に低減でき、省エネルギーを達成できるという効果も有する。
【００４３】
また、本発明によれば、ドロス除去槽10をめっき浴１内に浸漬配置するため、ドロス除去槽からのめっき液の漏洩の問題が無く、安全上の問題も無い。
以上本発明について述べたが、本発明における溶融金属めっきの溶融金属としては、溶融亜鉛に限定されることはなく、亜鉛を主成分とする溶融（亜鉛−アルミ：Zn-Al ）、アルミを主成分とする溶融（アルミ−亜鉛：Al-Zn ）など、溶融亜鉛以外の溶融金属を用いることもできる。
【００４４】
すなわち、本発明は、前記した本発明の作用、効果に基づき、溶融亜鉛以外の溶融金属を用いた溶融金属めっきにおける溶融金属めっき浴中のドロスの除去方法および溶融金属めっき装置としても好適に用いることができる。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明および本発明により得られる効果をさらに具体的に説明する。
図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置を用いて鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、鋼板へのドロス付着状況を調べた。
【００４６】
また、図８に示す従来の溶融金属めっき装置を用いて鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、本発明の溶融金属めっき装置で得られた鋼板のドロス付着状況と従来の溶融金属めっき装置で得られた鋼板のドロス付着状況との比較を行った。
なお、図１、図２に示す溶融金属めっき装置において、めっき液流出口15の開口部最下端の位置は、ドロス除去槽10内の槽底から 500mmの高さとした。
【００４７】
すなわち、図１(b) 、図２においてｈ＝ 500mmとした。
（実施例１）
図１、図２に示す本発明の溶融金属めっき装置を用い、予め、ドロス除去槽10のめっき液流入口11に対する可動整流板12の水平方向の角度（：整流板角度）θと、ドロス除去槽10内の循環溶融亜鉛流量との関係を、前記した図７と同様の方法で調査した。
【００４８】
図５に、得られた結果を示す。
なお、図５に示す循環溶融亜鉛流量は、可動整流板12を取り付ける前のドロス除去槽10内の循環溶融亜鉛流量を１とし、相対値で示した。
図５に示されるように、整流板角度：θ＝90度の時に最大の循環溶融亜鉛流量が得られ、以下の実験では整流板角度：θ＝90度と設定した。
【００４９】
次に、下記条件下で鋼帯の連続溶融亜鉛めっきを行い、得られた溶融亜鉛めっき鋼板の品質を下記試験方法で評価した。
（溶融亜鉛めっきの条件：）
鋼帯：冷延鋼板、板厚0.4 〜1.6mm ×板幅750 〜1850mm
溶融亜鉛めっき浴侵入板温：470 〜480 ℃
溶融亜鉛めっき浴Al濃度 ：0.13〜0.15％
通板速度 ：30〜150m/min
（溶融亜鉛めっき鋼板の試験方法：）
得られた鋼帯50コイルについて下記試験を行い、品質を評価した。
【００５０】
▲１▼溶融亜鉛めっき鋼板のドロス付着による不良率：
溶融亜鉛めっき鋼板をプレス加工し、プレス加工後の鋼板のドロス付着個数が２個／m2以上の製品を不良とし、全製品中における不良製品の発生率を不良率と定義した。
▲２▼付着ドロスの最大粒径：
溶融亜鉛めっき鋼板表面の付着ドロスを顕微鏡で観察し、各コイルの付着ドロスの最大粒径を求め、全コイルについての付着ドロスの平均最大粒径を求めた。
【００５１】
表１に、得られた試験結果を示す。
（比較例）
図８に示す従来の溶融金属めっき装置を用いた以外は前記した実施例１と同様の条件で鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行い、得られた溶融亜鉛めっき鋼板の品質を前記した実施例１と同様の方法で評価した。
【００５２】
表１に、得られた試験結果を示す。
表１の前記した実施例１と比較例との対比で示されるように、本発明によれば、本発明に係わるドロス除去槽および浴中シンクロールによるめっき液の循環流の作用・効果によって、めっき浴中のドロスが効率的に比重分離され、溶融金属めっき鋼板へのドロス付着を極めて効果的に防止することが可能であることが分かった。
【００５３】
（実施例２）
前記した実施例１で用いた図１、図２に示す溶融金属めっき装置において、前記した図４に示す邪魔板13、邪魔板14を両面側から挟持する支持部材17a 、18b および邪魔板13、邪魔板14を邪魔板の下端で支持する支持部材17b 、18b を取り付けた。
【００５４】
本実施例においては、前記した実施例１と同様の方法および条件で鋼帯への連続溶融亜鉛めっきを行うと共に、下記(1) 、(2) の方法で本発明の溶融金属めっき装置の保守の難易度を評価した。
(1) ドロス除去槽内の蓄積ドロスの回収：
ドロス除去槽10内に槽底ドロスおよび浮遊ドロスが蓄積した時点で、装置を稼働した状態でドロスの掻き上げ、回収を行った。
【００５５】
すなわち、ドロス除去槽10内にドロスが蓄積した時点で、可動整流板12の整流板角度：θを０度とし、めっき液流入口11を閉鎖した。
次に、邪魔板13、邪魔板14を上方に引き上げ取り外し、槽底ドロスおよび浮遊ドロスを掻き上げ、回収した。
この結果、ドロス除去槽10内の槽底ドロスおよび浮遊ドロスの両者を容易に回収することができ、また回収時に製造された鋼板へのドロス付着量が回収前後のドロス付着量と同様に少ないことが分かった。
【００５６】
(2) ドロス除去槽の保守、補修：
ドロス除去槽10内の邪魔板13、14の支持部材17b 、18b の凹部にドロスが沈積し、邪魔板13、14の取り外し、取り付けに支障が生じた時点で、ドロス除去槽10の懸架用部材16にチェーンを掛け、巻上機を用いてドロス除去槽10を一体（全体）としてめっき浴１から引き上げた。
【００５７】
次に、支持部材17b 、18b の凹部に沈積したドロスを除去した。
また、上記したドロス除去後、ドロス除去槽10をめっき浴１中に浸漬した。
この結果、溶融金属めっき装置の稼働中においても、短時間かつ容易にドロス除去槽10の保守、補修を行うことができることが分かった。
【００５８】
【表１】
【発明の効果】
本発明によれば、連続溶融金属めっきにおいて、極めて簡易な装置で、めっき浴中のドロスを効果的に除去し、かつ、ドロスの回収作業が容易で装置の保守性に優れた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法および溶融金属めっき装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を示す平面図(a) 、Ａ−Ａ部矢視図（縦側面図）(b) およびＢ−Ｂ部断面図（縦断面図）(c) である。
【図２】本発明の溶融金属めっき装置の１例を示す斜視図である。
【図３】本発明の溶融金属めっき装置およびドロス除去槽の１例を示す平面図である。
【図４】本発明の溶融金属めっき装置の１例を示す図１のＢ−Ｂ部縦断面図である。
【図５】整流板角度θとドロス除去槽内の循環溶融亜鉛流量との関係を示すグラフである。
【図６】ドロス除去槽を示す縦断面図である。
【図７】ドロス除去槽内の溶融亜鉛流量とドロス除去効率ηとの関係を示すグラフである。
【図８】従来の溶融金属めっき装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ めっき浴（溶融金属）
２ めっき用ポット
３ 浴中シンクロール（：シンクロール）
４ 鋼帯
５ スナウト
10 ドロス除去槽
11 ドロス除去槽内へのめっき液流入口
12 ドロス除去槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板
12S 可動整流板の回転軸
13、14 めっき液中のドロス比重分離用の邪魔板
15 ドロス除去槽内からのめっき液流出口
16 ドロス除去槽懸架用部材
17a 、17b 、18a 、18b 邪魔板の支持部材
20 抵抗板
Ｆ めっき液の流れ
ｆ めっき液の流れ方向
f1 鋼帯の搬送方向（通板方向）
f2 浴中シンクロールの回転方向
f3 可動整流板の回転方向
ｈ めっき液流出口の開口部最下端部のドロス除去槽内槽底に対する高さ
θ 整流板角度
Claims (6)
- 鋼帯を溶融金属であるめっき浴(1) 中に連続的に侵入させ、浴中シンクロール(3) を周回後、方向転換し、めっき浴(1) 液面より上方へ引き上げて連続的にめっきを施す溶融金属めっきにおけるドロス除去槽(10)を用いた溶融金属めっき浴中のドロス除去方法であって、前記ドロス除去槽(10)として、槽内へのめっき液流入口(11)と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板(13 、14) と、槽内からのめっき液流出口(15)を有するドロス除去槽(10)を用いると共に、該ドロス除去槽(10)をめっき浴(1) に浸漬し、めっき液を、浴中シンクロール(3) の回転によって生じるめっき液の流れＦを駆動力として前記めっき液流入口(11)から前記ドロス除去槽(10)内に導入し、前記複数枚の邪魔板(13 、14) のそれぞれの下方または上方を通過せしめ、めっき液中のドロスを比重分離した後、前記めっき液流出口(15)からめっき浴(1) 中に再循環することを特徴とする溶融金属めっき浴中のドロス除去方法。
- 前記ドロス除去槽(10)の前記めっき液流入口(11)に、ドロス除去槽(10)内へのめっき液流入量調整用の可動整流板(12)を取り付け、該可動整流板(12)によってドロス除去槽(10)内へのめっき液流入量を調整することを特徴とする請求項１記載の溶融金属めっき浴中のドロス除去方法。
- 鋼帯を溶融金属であるめっき浴(1) 中に連続的に侵入させ溶融金属めっきを施すめっき用ポット(2) と、鋼帯を方向転換させめっき浴(1) 液面より上方へ引き上げるための浴中シンクロール(3) と、溶融金属めっき浴中のドロスを除去するためのドロス除去槽(10)を有する溶融金属めっき装置であって、前記ドロス除去槽(10)として、槽内へのめっき液流入口(11)と、該めっき液流入口(11)に設けられた槽内へのめっき液流入量調整用の可動整流板(12)と、槽内に設けられかつ板面が上下方向に配設されたドロス比重分離用の複数枚の邪魔板(13 、14) と、槽内からのめっき液流出口(15)を有するドロス除去槽(10)を用い、該ドロス除去槽(10)をめっき浴(1) に浸漬配置すると共に、前記めっき液流入口(11)を、前記めっき液流出口(15)に対して浴中シンクロール(3) の回転によって生じるめっき液の流れの上流側に配置したことを特徴とする溶融金属めっき装置。
- 前記めっき液流出口(15)を、該めっき液流出口(15)の開口部最下端の位置が、ドロス除去槽(10)内の槽底から100mm 以上の高さの位置となるように配置したことを特徴とする請求項３記載の溶融金属めっき装置。
- 前記複数枚の邪魔板(13 、14) の少なくとも一枚を取り外し可能な構造としたことを特徴とする請求項３または４記載の溶融金属めっき装置。
- 前記ドロス除去槽(10)を一体としてめっき浴(1) から引き上げ可能な構造としたことを特徴とする請求項３〜５いずれかに記載の溶融金属めっき装置。
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