JPH04107296A - 鋼帯の連続電気メッキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は走行する鋼帯に連続的に電気メッキを行う装置
に関するものである。

第１図に典型的な連続電気メッキ装置を示す。鋼帯１は
メッキすべき金属イオンを含む溶液で満たされたメッキ
槽５の中を走行する。

メッキ電流は直流電源４により供給され陽極２、メッキ
浴、ｍｌ’ｌ、コンダクタ−ロール３の順に流れ、鋼帯
表面で金属イオンは負の電気を受取り鋼帯表面に析出し
てメッキが行われる。

し従来の技術］ さてこのような装置において高能率でメッキを行うため
には出来るだけ多くのｔ流を流す必要がある。しかしな
がらメッキ洛中での金属イオンの鋼帯表面への移動速度
には制約がありメッキ電流を無制限に大きくすることは
出来ない。また陽極表面で発生する酸素ガスも電流を大
きくする程多量となり均一なメッキを防げる。すなわち
メッキ電流にはメッキ金属の種類及びメッキ浴組成に依
存する上限値（以下Ｄ　ｍａｘと呼ぶ）がある。

一方、陽極の長さ方向に沿ったメッキ電流密度の分布は
一様ではなく、一般にコンダクタ−ロール３に近い側が
大きく、遠い側が小さい。

この理由は、陽極そのものは充分な厚みをもっておりそ
の電気抵抗は無視できるため全長にわたり一定電圧であ
るが、薄い鋼帯即ち電気抵抗の大きい鋼帯内を電流が陽
極下端に対向する位置から上端方向へ流れることにより
陽極と鋼帯との間の電位差が徐々に増大するためである
。

この傾向は当然鋼帯の厚みが薄い程、又メッキ電流が大
なる程著しくなる。

この状況を概念的に第３図に示した。結局陽極上端に於
ける電流密度りがメッキ浴から決まる許容上限値Ｄ　ｍ
ａｘを超えない条件のもとで操業しなければならない。

しかしながら第３図のような状態では当然メッキ浴の能
力を十分活用しているとは云えない。このため従来性わ
れている方法は第４図に示すように陽極を傾斜させ上端
の間隙を下端のそれより大きくすることによりメッキ浴
の液抵抗を上端側で大きくしｔ液密度の均一化を計ろう
とするものであった。

この方法は第４図に示すようにメッキ電流が小さい場合
は良い結果を得ることができる。例えば錫メッキライン
において陽極全長にわたる平均メッキ電流密度が２５０
０＾／■２の場合陽極下端における鋼帯との間隙を２５
ｍｍ、上端におけるそれを３８ｍｍとするとメッキ電流
密度の分布は１０％程度である。

［本発明が解決しようとする課題］ さて、近年メッキ浴の技術も進歩し、また電極間の液を
強制流動させて有害なガスをバージする方法も種々開発
され、大電流密度による高能率メッキ技術の下地がとと
のいつつある。しかしながら第４図に示すような直線状
の陽極を傾斜させる従来の方法では電流が犬なるほど中
央部と上下端との電流密度差が犬となる不具合を生ずる
ことが判明した。例えば平均電流密度が７５００Ａ／ｍ
２の場合陽極の上下端では１００ＯＯ八／ｍ２、陽極中
央付近ては６０００八／ｍ２となり４０％もの分布を生
じメッキ浴の能力を充分に発揮せしめることかできない
。

［課題を解決するための手段］ 本発明はかかる従来技術の不備を解決するために工夫さ
れたものでメッキ浴中を走行する鋼帯に対向して設置さ
れた陽極を有する連続電気メッキ装置に於いて陽極とｍ
＊との距１ｍ１ｙが、Ｘを陽極下端からの距離とした場
合 ｙ”ａｘ２＋ｂ 但し上式において、 Ｘ：メッキ電流を鋼帯に通電するコンダクタ−ロールの
側からみて遠い方の陽極端から鋼帯の長さ方向に測フた
距離 ａ、　　ｂ　　定数 なる関係式を満足するように陽極を曲面としたことを特
徴とするメッキ装置により均一なメッキ電流密度分布を
持つ高能率メッキ技術を提供するものである。

［作用及び実施例］ 以下本発明を第２図に示す実施例装置により詳細に説明
する。

陽極の長さをり、陽極下端及び上端におけるｖＡ帯との
距離を夫々ｙ１、ｙ２とすると陽極と鋼帯間の距離ｙは
、 ｙ＝−一□−−ｘ　’　　＋　ｙ　、　　　　・・・（
１）で表される。

第２図の場合Ｌ　＝　１５００ｍｍ、　ｙ　、　＝　１
０　ｍｍ。

ｙ、＝３４ｍｍであり、またメッキ浴の比抵抗ｐｆｌ＝
５６Ωｍｍ、鋼帯の厚みｔ　＝　０．２５＋ｎｍである
。第２図から分かるようにメッキ電流色度は均一であり
、メッキ電源電圧を上げて電流を大きくしてもこの均一
性は保たれている。

次に本発明による装置の具体的な設計方法について説明
する。

Ｘ　　陽極下端（コンダクタ−ロールから違い側）から
の距離 ■　、電流／ｍ帯単位巾／片面 Ｅ　：陽極〜ｍＩＦ′間電位差 ρｋ・メッキ浴比抵抗 ｙ　：陽極〜ｔ！４帯間距離 ρＳ：鋼帯の比抵抗 ｔ　、鋼帯厚み Ｌ　　：ｊＳｉ極長 Ｄ　：平均メッキ電流密度 としたとぎ下記の式が成り立つ まず陽極長りであるがこれを長くすると同一のメッキ付
着量を得るのに必要なメッキ槽５の数は少なくてすむが
、鋼帯における電圧降下は大となるのでメッキ電力は大
ぎくなる。常識的には１０００〜１５００ｍｍである。

陽極下端における鋼帯とし距離ｙ１は鋼帯の平坦度を考
慮しｔａｆが走行中に陽極と接触する事のない大きさと
する。一般には１０ｍｍ〜２０ｍａｎが適当。

次にＥ　（ｘ＝Ｏ）及びｙ２を仮定しく１）、（２）、
（３）式を数値積分により解く。その結果（４）式が設
計目標とする電流密度に一致しなけれはＥ　（ｘ＝０）
をその過不足量に比例して修正し再計算する。このよう
な計算をｙ、を徐々に変えながら行い電流密度分布即ち
（２）式が一定値となるｙ２を求める。なお（３）式か
ら分かるように電流密度分布を均一とする陽極形状は鋼
帯厚みｔにより変る。具体的にはｔが大なる程同−のｙ
Ｉのもとてのｙ２の値は小さくなる。しかしその影響は
大きなものではなく実用上は処理される鋼板の平均的な
厚みを用いて設計すれば充分である。又（１）式による
陽極面の加工精度も厳密な２次曲面である必要はなく１
ｍｍ程度の加工誤差は実用上差支えない。

［本発明の効果コ 以上述べたように本発明の技術を用いることによりメッ
キ浴の性能（上限電流密度）を最効率的に活用しコンパ
クトで高能率な連続電気メッキ設備を作製することが可
能となる顕著な効果が得られる。

なお本発明を通用することのできる被メッキ材は鋼帯に
限定されるものではなく電気メッキを行う金属帯であれ
ば何でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続電気メッキ設備の一般的な概念を示す図、
第２図は本発明を説明するための図、第３図、第４図は
従来技術を説明するための図である。 １・・・鋼帯　　　　　　　　２・・・陽極３・・・コ
ンダクタ−ロール ４・・・メッキ用直７荒電源　　５・・・メッキ糟第１
図 、銀４ Ｌ、　壷 他４名 メッキ電流密度 り 手続補正書 平成χ年９月２７日 補　　　　　正　　　　　書 本願明細書中下記事項を補正致します。 記 第７頁１２行目に 「陽極下端におけるｔｊＡ帯とし距１１ｙ　ｌ　Ｊとあ
る 平成２年 特 許 願 第λス′ｓ？≠針号 を ２゜ 発明の名称 鍼１←色望Ｅ階を知ノ、９〜ｔｆ【 「陽極下端におけるｖＡ帯との距１１１　ｙ　ｌ　Ｊす
る。 と訂正 住 氏 所　（居所） 名（名称） 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 （６６５）新日本製鐵株式會社 ４゜ 代 理 人 住 所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　メッキ浴中を走行する鋼帯に対向して設置された陽
   極を有する連続電気メッキ装置に於いて、陽極表面と鋼
   帯との距離ｙが、 ｙ＝ａｘ＾２＋ｂ なる関係式を満足するように陽極を曲面としたことを特
   徴とする鋼帯の連続メッキ装置 但し上式に於いて、 ｘ：メッキ電流を鋼帯に通電するコンダクターロールの
   側からみて遠い方の陽極端から鋼帯の長さ方向に測った
   距離、 ａ、ｂ：定数