JPH0538042Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、溶融金属メツキ、特に溶融亜鉛メツ
キにおけるボトムドロスの巻上げ抑制装置に関す
る。

（従来の技術） すでによく知られているように、現在、北米や
カナダでは、冬期の路面凍結に起因する自動車ス
リツプ事故防止のため、岩塩散布による道路の凍
結防止がなされている。

ところが、かかる岩塩散布により、腐食の面か
らは自動車車体は苛酷な腐食環境にさらされるこ
とになり、その素材面では高耐食性の表面処理鋼
板が使用されつつある。したがつて、外装用の鋼
板についても溶接性・加工性が冷延鋼板並みの特
性を有し、耐食性に優れた合金化処理溶融亜鉛メ
ツキ鋼板が注目されている。しかも、外装用のた
め塗装後の鮮映性も要求されるなど、ますます仕
様の厳しい材料が求められるようになつている。

ところで、前述の自動車用合金化処理溶融亜鉛
メツキ鋼板を製造する溶融亜鉛メツキラインで
は、メツキのままの状態の通常の溶融亜鉛メツキ
鋼板と、メツキ後合金化処理する合金化処理鋼板
（ガルバニール鋼板）とが製造されるが、一般に
この２種類の鋼板は同一のラインにおいて適宜切
り換えられることにより連続的に製造される。

しかし、ガルバニール鋼板を製造している溶融
亜鉛めつき槽内では、槽内のAlを低くおさえる
為、ストリツプのFeが溶出してメツキ浴内のZn
と反応してFeZn₇を主成分とするドロスが生成
し、このドロスはメツキ槽の底部に堆積する。

第４図は、このような溶融亜鉛メツキに際して
のボトムドロスの生成および槽内への巻上げ・堆
積状況の様子の説明図であり、スナウト２を経て
メツキ槽３に送られてきたストリツプ１はシンク
ロール４を周回しコレクテイングロール５、スタ
ビライジングロール６を経てメツキされた後メツ
キ槽から取り出され、ワイピングノズル７によつ
てZn付着量を調整されて、次工程へ送られる。
この際、鋼帯から溶出したFeとメツキ浴内のZn
とが反応してFeZn₇（ドロス）が形成され、この
メツキ浴内に浮遊するドロス９は次第にメツキ槽
底部に溜まり、ボトムドロス８を形成する。浮遊
ドロス９の一部はメツキ浴内のAlと化合して浴
頂部にトツプドロス１０として浮遊する。

このように堆積したボトムドロス８はシンクロ
ール４の下部付近で生じるストリツプ１の随伴流
１１によつてメツキ浴中に巻上げられてストリツ
プの表面に付着する。

このようなボトムドロス８のストリツプ１への
付着が行われると、プレス時にプレスブツと称す
る表面不均一部分が生じ、塗装後の鋼板の鮮映性
が害されるばかりでなく、ドロスブツと称する不
均一部分が形成される結果、局部電池を形成し、
製品の耐食性を低下させる原因となる表面欠陥を
生じ、メツキ鋼板に品質欠陥を生じさせる。前述
のように、メツキ鋼板に対する要求品質・仕様が
厳しくなつた現在では、このような鋼板の表面欠
陥の発生は極めて重大な問題であり、その解決が
強く望まれる。

そこで、従来から、ストリツプへのドロス付着
を防止すべく、ボトムドロスの生成を抑制する一
般的な方法として、例えば特開昭47−38630号公
報または特開昭55−128564号公報により、メツキ
浴内のAl分を富化し、下記反応により、ドロス
をFe₂Al₅のトツプドロスとして、メツキ浴表面
に浮上させて回収する方法がある。

2FeZn₇＋5Al→Fe₂Al₅＋14Zn しかし、Alはメツキ皮膜の合金化を抑制する
作用があることから、製造の対象が合金化処理鋼
板の場合には可及的少ない量に制限しているので
あり、トツプドロスの生成および浮上の促進のた
めAlを多量に添加すると、その一部がメツキ浴
に残り、合金化不良を起こし、品質低下の問題を
生じさせる。さらに、特開昭55−128569号公報に
より提案された手段では、Alを浴中に添加して、
ボトムドロスを攪拌する必要があり、長時間の操
作停止を余儀なくされるため実用的でない。

特に、すでに述べたように、合金化処理鋼板に
おいても優れた鮮映性などの表面性状が求められ
ている現状からは、Al添加によらずドロス付着
を防止できる手段が強く求められている。さら
に、ボトムドロスを系外に排出する方法がない場
合には、ボトムドロスが徐々に堆積し、やがてメ
ツキ処理鋼板と接触してその表面に付着し、やは
りメツキ鋼板の表面に品質欠陥を生じてしまうお
それがある。

そこで、Al添加によらずボトムドロスを除去
することができる手段として、 メツキ浴底部にセラミツクスシートを連続的
に供給してボトムドロスを取り出す手段（特開
昭61−190055号公報）、 メツキ浴中に不活性ガスをバブリングして気
泡と一緒に浮遊ドロスとして浮上させる手段
（特開昭62−185863号公報）、さらには 浴中Znを電磁ポンプで循環させて、ドロス
フイルターでドロスを除去する手段（実開昭57
−52563号公報） 等が知られている。

しかし、に示した手段には多数のセラミツク
スシートを用いるためにコスト高になるという問
題があり、現在までのところ、実用化されるには
至つていない。

また、に示した手段では、ボトムドロスの除
去効果が不充分であり、かつボトムドロスを気泡
とともに浴中に拡散させてしまうという問題があ
り、容易には実施できない。

さらに、に示した手段には、ドロスフイルタ
ーが短期間で目詰まりを起こすという問題があ
り、やはり実用的でない。

（考案が解決しようとする課題） そこで、本出願人は、先に特開平１−150832号
により、「溶融金属メツキ槽内のメツキ浴中に浸
漬されたシンクロールと溶融金属メツキ層底部と
の間に配置された、主としてシンクロールの下方
からのメツキ浴の流れを抑制する遮蔽板とから構
成されることを特徴とする溶融金属メツキ槽のボ
トムドロス巻上げ抑制装置」を提案した。

この提案は、シンクロールとメツキ槽底部との
間に遮蔽板を設け、鋼帯によるメツキ浴流を抑制
するとともに、遮蔽板によるボトムドロスの堆積
防止および槽底部に溜まつたボトムドロスの巻上
げを抑制するというものであり、ドロス付着の低
減を浴中Al濃度を変えることなく、または著し
く上昇させることなく、流体力学的な手段により
達成できるものである。第５図は、このような遮
蔽板を設けたボトムドロスの巻上げ抑制装置の一
例を示す略式断面図である。なお、第５図におい
ては、１２が遮蔽板であり、その他の図中符号は
第４図と同様である。すなわち、シンクロール４
とメツキ槽３の底部との間に遮蔽板１２を設け、
鋼帯１によるメツキ浴流の流れ１１を抑制すると
ともに、遮蔽板１２によるボトムドロス８の堆積
防止およびメツキ槽３の底部に溜まつたボトムド
ロス８の巻上げを抑制するものであつた。

しかし、本考案者の検討によれば、特願平１−
150832号により提案した装置は確かにドロス付着
の低減を浴中Al濃度を変えることなく、または
著しく上昇させることなく、流体力学的な手段に
より達成できる手段であるが、この目的が浴流の
制御によりボトムドロスの堆積場所を制御するも
のであり、このための手段として、前記遮蔽板の
下部に空間を設けておき、この部分にボトムドロ
スを堆積させる構造としているため、一定期間経
過した時点でドロツシング、すなわちボトムドロ
ス８のメツキ槽３外への排出が必要である。

しかし、前記遮蔽板１２をメツキ槽３の底部に
設置したままで例えば浴中にAlを添加した後N₂
ガスを吹き込んでドロツシングを行つても、遮蔽
板１２の下部（第５図中の〓部）に堆積している
ボトムドロス８は浮上しにくく、さらにN₂ノズ
ルを遮蔽板１２の下部に押し込むこと自体がむず
かしいため、遮蔽板１２の下部に堆積しているボ
トムドロス８の除去は、非常に困難である。

また、遮蔽板１２の下部にボトムドロスが一定
量堆積した場合に、シンクロール４等の交換タイ
ミングに併せて遮蔽板１２を引上げた後、前述の
如くにドロツシングを行つてボトムドロスをメツ
キ浴外へ徐々に搬出することも考えられるが、こ
のドロツシングを行う手段、すなわちボトムドロ
スをトツプドロスとして浮上回収させる手段を用
いても、この反応時間は従来法の場合と全く同じ
であつて不変であるため、この処理には従来法に
おけるのと同程度の処理時間を要することとな
り、やはりこの搬出には相当の時間を要するた
め、シンクロール４およびコレクテイングロール
５、スタビライジングロール６等の通常のロール
交換時間（３時間程度）内には、到底搬出を完了
することができず、結局長時間にわたつて、メツ
キラインを停止せざるを得ないという問題もあ
る。

さらに、ドロツシングの際に、ボトムドロスの
浮上促進のためにN₂等の流体をZnポツト内に吹
込むのであるが、この場合は作業者がその吹込治
具を手に持ち、その一端をポツト内に突つ込んで
N₂等の流体を吹込むため、Zn飛散等を生じるこ
とがあり、安全上の観点からも問題であつた。

ここに、本考案の目的は、上記の如くの特願平
１−150832号の有する問題を解決することができ
るボトムドロスの巻上げ抑制装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本考案者は、上記の課題を解決すべく、種々検
討を重ねた結果、次のような知見を得た。すなわ
ち、 第５図における遮蔽板１２の下部（〓部）へ
のボトムドロスの侵入・堆積を排除するために
は、当該部を占有する遮蔽部材を設置して物理
的にボトムドロスの堆積を排除することが有効
であること、 メツキ浴中の浮遊ドロスのストリツプへの付
着を防ぐには、前記遮蔽部材に、さらに前記ス
トリツプの進行方向に沿うようにしてボトムド
ロス巻上げ抑制部材を設置することが有効であ
る。こと である。

これらの知見に基づいて、本考案者はさらに検
討を重ねた結果、本考案を完成するに至つた。

ここに、本考案の要旨とするところは、溶融金
属メツキ装置において、槽内の底部でシンクロー
ルの下部に対向する領域に、当該領域へのボトム
ドロスの侵入・堆積を排除する遮蔽板部材と、メ
ツキすべき金属板に沿うようにして前記遮蔽部材
に設置されたボトムドロスの巻上げ抑制部材とを
有することを特徴とするボトムドロスの巻上げ抑
制装置である。

また、上記の本考案においては、前記遮蔽部材
の形状が、立方体、角錐台形状または下に凸なる
曲面を有する立体からなつていてもよい。

また、上記の本考案においては、堆積したボト
ムドロスをメツキ槽外に搬出するためのバケツト
を有することが好適である。

さらに、前記の本考案にかかるボトムドロスの
巻上げ抑制装置においては、さらにボトムドロツ
シング用の流体配管を有することが好適である。

なお、上記溶融金属メツキは溶融亜鉛メツキ、
溶融アルミメツキ、鉛メツキ、そして鉛・すず合
金メツキ等が例示さるが、特定のものに制限され
ない。

（作用） 次に、添付図面を参照してさらに本考案を詳述
する。

第１図は、本考案にかかるボトムドロスの巻上
げ抑制装置の略式説明図であり、第１図における
符号は、前述した第５図における符号と殆ど同一
であるが、遮蔽板１２に替えて、第１図において
は、その断面形状が角錐台形状の遮蔽部材１３と
この遮蔽部材１３の上面の端部に設置されたボト
ムドロスの巻上げ抑制部材１４と、さらに堆積し
たボトムドロス８をメツキ槽３外へ搬出するため
のバケツト１６とが設けられている。すなわち、
本考案は第５図に示すボトムドロスの巻上げ抑制
装置（特願平１−150832号により提案した装置）
において、シンクロール４の下方へのボトムドロ
ス８の侵入・堆積を防止するための遮蔽部材１３
とボトムドロス８の巻上げを抑制する巻上げ抑制
部材１４とを、遮蔽板１２に替えて設置する。

この遮蔽部材１３は、シンクロール４の下部を
占有することにより、当該部へのボトムドロス８
の侵入・堆積を排除するとともに、シンクロール
４の下部空間を減少させることにより当該空間に
おけるメツキ浴の流速を高めてシンクロール４の
下部付近への浮遊ドロスの堆積を排除するための
部材である。したがつて、その形状には制限を設
ける必要はない。第２図ａないし第２図ｃは、こ
の遮蔽部材１３の形状の種々の変更例を示す略式
斜視図であり、第２図ａは立方体形状の場合を、
第２図ｂは角錐台形状の場合を、さらに第２図ｃ
は下に凸なる曲面を有する立体の場合をそれぞれ
示すが、これら以外にも種々の変更例が考えられ
るが、前述の本考案の趣旨に反しない限り、いず
れも本考案の範囲内と考えられるものである。

また、第１図、第２図ａないし第２図ｃにおけ
る遮蔽部材１３は軽量性、製作時の容易性等の観
点から中空の部材あるいは溶接組立品を用いてい
るが、中実の部材であつてもよく、設置時にエア
ー抜きを行う必要性、またはエアー抜き穴を設け
る必要性がないことを考えると、中実のものも用
いることができる。

また、この遮蔽部材１３の設置位置は、シンク
ロール４の下部空間を占有することができればよ
く、明確な制限を必要とするものではない。ま
た、遮断部材１３の大きさは、シンクロール４の
下部に、すなわち遮蔽部材１３の上面へのボトム
ドロスの堆積を防止することができるとともに、
第１図に示すようにボトムドロス８と堆積部を確
保することができる大きさであればよく、本考案
を適用しようとするメツキラインの条件を勘案し
て適宜決定すればよい。

さらに、後述するボトムドロスの巻上げ抑制部
材１４を設置された遮蔽部材１３のメツキ槽３の
底部への設置は、例えばシンクロール交換時等の
ライン停止時に行えばよく、メツキ槽３の底部の
所定の位置に、メツキ浴流によりその位置がずれ
ないようにして設置すればよい。設置方法として
は、遮蔽部材１３の自重により固定・設置される
構造であつてもよいが、例えば両側に支持アーム
を取付け、浴面上でメツキ槽縁等に固定あるいは
移動しないように保持しておくことが望ましい。

そして、本考案においては、第１図および第２
図ａないし第２図ｃに示すように、この遮断部材
１３にボトムドロスの巻上げ抑制部材１４が設け
られている。この巻上げ抑制部材１４は、メツキ
槽３内を進行するストリツプ１により発生する随
伴流１１により、シンクロール４付近に運ばれる
浮遊ドロスの量を低減して、鋼板のプレスブツの
発生を低減するための、板状部材である。

したがつて、シンクロール４へ向かう随伴流を
除去もしくは軽減することができる部位に設置す
ればよく、特に制限を要するものではない。例え
ば、第１図に示す実施例ではストリツプ１のメツ
キ槽３に対する入側方向に沿うようにして遮蔽部
材１３に、第２図ａに示す実施例ではストリツプ
１のメツキ槽３に対する入側方向および出側方向
に沿うようにして遮蔽部材１３に、また第２図ｂ
に示す例ではストリツプ１のメツキ槽３に対する
出側方向に沿うようにして遮蔽部材１３に、それ
ぞれ設置されている。なお、第２図ｃに示す実施
例では、遮蔽部材１３の上端部が巻上げ抑制部材
１４の一部も構成しているが、このような態様も
その作用効果を考えれば、本考案に含まれること
は、当業者であれば容易に理解されるところであ
る。

巻上げ抑制部材１４は、前述の如くに随伴流１
１による流体圧力を受けるため、遮蔽部材１３へ
はしつかりと固定したおくことが望ましく、例え
ば溶接等により固定する手段を用いればよい。

また、巻上げ抑制部材１４の大きさ、遮蔽部材
１３に対する設置角度、ストリツプ１との距離等
は、ライン条件等を勘案して、プレスブツの最大
の低減効果が得られるように設定すればよいこと
はいうまでもない。

また、本考案においては、堆積するボトムドロ
ス８を収容して、その槽外への搬出を容易にする
ためのバケツト１６をメツキ槽３の底部に設置す
ることが好適である。

このバケツト１６は、第１図からも明らかなよ
うに、メツキ槽３の底部に配置されて、堆積する
ボトムドロス８を収容し得る部材、例えばその上
面が開口面である箱型部材である。第１図に示す
例では、バケツト１６として上記の箱型部材を用
いているが、この態様にのみ限定されるものでは
なく、前述の如くに堆積するボトムドロスを収容
し得る部材であれば等しく適用できるものであ
る。更に前述の遮蔽部材１３と一体型でも分割型
でもよい。

また、バケツト１６の材質は、Znとの反応に
より変形・破壊等を生じることのない材質である
ことが望ましく、例えばステンレス鋼が例示され
る。

さらに、バケツト１６のメツキ槽３の底部への
固定は、着脱の容易さ、操業時の安定性等の観点
から、その自重によりメツキ槽３の底部へ固定さ
れるタイプとすることが良いが、メツキ槽３内で
移動しないようにアームを付けてアームを浴面上
に出して保持する構造としても良い。

そして、この本考案にかかる装置を長時間にわ
たつて使用すると、メツキ槽３の底部には第１図
に示すように、ボトムドロス８がやはり堆積して
くる。そこで、本考案にかかる装置においても、
シンクロール４等の交換タイミングに伴せて、ボ
トムドロスのメツキ槽３の外への搬出を行う必要
があるが、本考案においては、遮蔽部材１３、シ
ンクロール４等を取り外してから、メツキ浴内の
Al分を富化し、ボトムドロスをトツプドロスと
して浮上・回収させるのではなく、バケツト１６
と遮断部材１３とボトムドロス８とをまとめてメ
ツキ槽３外へ搬出すればよいため、搬出に要する
時間を大幅に短縮することができ、例えばシンク
ロール４の通常の交換時間内に全てのボトムドロ
ス８の搬出および再設置を完了することができ、
メツキラインの停止時間を増加せずに済むのであ
る。

なお、このようにして引き上げたバケツト１６
内のボトムドロス８の除去には比較的長時間を要
するため、予め交換用のバケツト、これに設置さ
れた遮蔽部材および後述するガス吹き込み管を準
備しておき、これを新たに再設置することが作業
時間の短縮の観点からは望ましい。

さらに、本考案においては、第３図に示すよう
に、メツキ槽３内に、ボトムドロツシング用の流
体配管１５を設けることが好適である。第３図に
示す実施例では、流体配管１５は、遮蔽部材１３
に設置されており、メツキ槽３外に接続されて、
遠隔操作によりメツキ槽外からメツキ槽内へ流体
を圧送することができる構造となつている。

なお、圧送される流体としては、第３図に示す
ようにN₂等の不活性ガスであり、また流体配管
１５の設置位置は遮蔽部材１３にのみ限定される
ものではなく、ボトムドロスが堆積するメツキ槽
３の底部であつてもよい。すなわち、堆積してい
るボトムドロス８内にN₂等の不活性ガスを吹き
込んでボトムドロスの浮上を促進することができ
る位置に設置すればよい。

このように、例えばN₂のような不活性ガスを
吹き込むための流体配管１５を設置しておくこと
により、前述のように、停機時にALを含有した
Znインゴツトを投入する等の方法で、浴中Al濃
度を挙げておき、 2FeZn₇＋5Al→Fe₂Al₅＋14Zn の反応を利用してボトムドロス（FeZn₇）をトツ
プドロス（Fe₂Al₅）とし浴表面に浮かびあがら
せ、通常の方法で人的に系外へ排出すればメツキ
槽３の底部に堆積したボトムドロスを槽外へさら
に容易に排出できる。この際、反応促進のため
に、前記のボトムドロツシング用の流体配管から
不活性ガスであるN₂をZnインゴツト投入と同時
に吹き込んでやれば短時間での排出が可能であ
る。また、投入するAl量としては前記反応が完
結する量にすれば製品への影響は回避できる。

このように、本考案においては、まず、ロール
替え等の短時間停機時に、必要に応じて、バケツ
トの引上げを行つて、ボトムドロスのメツキ槽外
への搬出を行う。そして、保全停止時等の長時間
停止時に、メツキ浴の一層の清浄化を目的とし
て、前述のように浴中Al濃度を上げておき、不
活性ガスを吹き込むことにより、バケツトを取り
出すとなく、ボトムドロスをトツプドロスとして
回収するのである。

なお、流体配管１５のノズルは、Znとの濡れ
性を低下させてZnとの反応によるノズル詰まり
を防止するためには、セラミツクスノズルとする
ことが望ましい。

また、第３図に示す実施例では、ストリツプ１
の幅方向に、流体配管１５を設けているが、この
態様にのみ限定されるものではなく、ストリツプ
１の幅方向と交差する方向、例えば直交する方向
に設けてもよい。

また、設置された流体配管１５には、その長手
方向に多数の噴出孔を設けておき、N₂等の不活
性ガスを当該噴出孔から噴出させることがボトム
ドロツシングの促進という観点からは、さらに望
ましい。

このようにして、本考案にかかるボトムドロス
巻上げ抑制装置を用いることにより、第５図に示
す特願平１−150832号により提案した装置の問題
を解決して、ボトムドロツシングを行うことがで
きる。

（考案の効果） 本考案により、外装用合金化処理溶融亜鉛メツ
キ鋼板の最大の品質課題であつたドロス付着の低
減をAl濃度を変えることなく、または著しく上
昇させることなく、流体力学的な手段により達成
できるという効果が奏されることが分かる。

また、バケツトを遮蔽部材の下に設けたことに
より、ボトムドロスのメツキ槽外への除去を短時
間で行うこともできる。

さらに、ボトムドロスへの不活性ガス吹き込み
管を設けることで、長時間のライン停止時にドロ
ツシングを容易に確実に、かつ安全に行うことも
できる。

かかる効果を有する本考案の意義は著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかるボトムドロスの巻上
げ抑制装置の概略説明図；第２図ａないし第２図
ｃは、それぞれ本考案にかかるボトムドロスの巻
上げ抑制装置において用いる遮蔽部材および巻上
げ抑制部材の略式説明図；第３図は、さらに流体
配管を有する本考案にかかるボトムドロスの巻上
げ抑制装置の略式説明図；第４図は、メツキ槽に
おける各種ドロスの発生状況の概略説明図；およ
び第５図は、特願平１−150832号により提案した
ボトムドロスの巻上げ抑制装置の概略説明図であ
る。 １……ストリツプ、２……スナウト、３……メ
ツキ槽、４……シンクロール、５……コレクテイ
ングロール、６……スタビライジングロール、７
……ワイピングノズル、８……ボトムドロス、９
……浮遊ドロス、１０……ドツプドロス、１１…
…随伴流、１２……遮蔽板、１３……遮蔽部材、
１４……巻上げ抑制部材、１５……流体配管、１
６……バケツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 溶融金属メツキ装置において、槽内の底部で
   シンクロールの下部に対向する領域に、当該領
   域へのボトムドロスの侵入・堆積を排除する遮
   断部材と、メツキすべき金属板に沿うようにし
   て前記遮蔽部材に設置されたボトムドロスの巻
   上げ抑制部材とを有することを特徴とするボト
   ムドロスの巻上げ抑制装置。 (2) 前記遮蔽部材の形状が、立方体、角錘台形状
   または下に凸なる曲面を有する立体からなる請
   求項１記載のボトムドロスの巻上げ抑制装置。 (3) さらに、堆積したボトムドロスをメツキ槽外
   に搬出するためのバケツトを有することを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載のボトム
   ドロスの巻上げ抑制装置。 (4) さらに、ボトムドロツシング用の流体配管を
   有することを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３のいずれかに記載のボトムドロスの巻上げ抑
   制装置。