JPH0580559B2

JPH0580559B2 -

Info

Publication number: JPH0580559B2
Application number: JP62302165A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kono; Kyohide Uzuki
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1993-11-09
Also published as: JPH01142098A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、金属板条材の表面に錫めつきを施し
た後、この錫皮膜を溶融処理（リフロー処理）す
る錫めつき板条材の製造方法に関する。

「従来の技術」錫めつき板条材の製造においては、電解めつき
法で形成された錫皮膜表面のピンホールやホイス
カー（針状結晶）を除去するため、この錫皮膜を
一旦溶融して表面を滑らかにし、耐食性を高め光
沢を増す、いわゆるリフロー処理が通常行なわれ
る。

この種のリフロー処理を伴う錫めつき板条材の
連続製造方法としては、例えば特公昭59−52717
号公報で提案されたものがある。この方法では、
第４図（平面図）および第５図（側面図）に示す
ようにアンコイラ１により垂直に軸支された板条
材コイルＲから、板条材Ｔを幅方向垂直にして繰
り出し、まず前処理槽２２で洗浄および活性化し
たのち、めつき槽３で板条材Ｔの両面に同時に錫
めつきする。ここで板条材Ｔを幅方向垂直に保持
するのは、陽極４から発生するスライムおよびガ
スが板条材Ｔへ付着することを防ぐためである。

次いで、この板条材Ｔを洗浄槽５および乾燥器
６内に通した後、垂直ゴムローラ７と水平ゴムロ
ーラ８により、板条材Ｔを幅方向垂直から幅方向
水平に転回させて加熱炉９内を通し、300℃前後
でリフロー処理を行なう。そしてこれを冷却器１
０内において上下面に冷却水を吹き付けて冷や
し、巻き取りコイルを水平に軸支したコイラ１１
で完成した板条材Ｔを巻き取り、製品とする。

「発明が解決しようとする問題点」ところが上記の製造方法では、加熱炉９内で板
条材Ｔが水平走行する際に、板条材Ｔが熱膨張お
よび軟化して自重により下方に弛むため、加熱炉
９内に設けられているガイドローラ１２…（本来
は板条材Ｔに接触しない）に当たつて表面の錫層
に条痕が付き、製品の歩留まりを低下させる問題
があつた。前記ガイドローラ１２は、板条材Ｔが
弛んで下がつた場合にのみ、その下面を支持して
転動することにより、板条材Ｔが加熱炉内のバー
ナーに直接接触することを防止するためのもので
ある。

また、板条材Ｔは長手方向に下方に弛むと同時
に、幅方向中央部も若干凹むので、この凹部分の
上下面に溶融錫が流れて溜まり、冷却後の錫皮膜
の厚さが不均一となつて品質を低下させるという
欠点もあつた。

「問題点を解決するための手段」本発明は上記問題を解決するためになされたも
ので、溶融処理に際し、下端開口部が冷却水に浸
漬され気密的に塞がれるとともに外部から不活性
ガスが導入されている加熱炉を通し、板条材を幅
方向水平とした状態で鉛直方向下方へと走行させ
つつ加熱して錫めつき層を溶融処理した後、板条
材を前記角熱炉の前記下端開口部から、加熱炉の
熱により上層部が昇温した前記冷却水中を通過さ
せて冷却することを特徴とする。

「作用」本発明の方法によれば、リフロー処理時に板条
材が膨張し軟化しても、板条材は鉛直方向下方に
延びているため自重により常に長手方向に適度の
張力がかかつて平面に保たれる。このため、板条
材は加熱炉内でローラ等に接触せず、錫皮膜に条
痕を生じるといつたことがない。また、板条材が
鉛直下方に走行中にこれを加熱するため、溶融し
た錫の垂れが生じにくいうえ、垂れたとしても板
条材の長手方向にのみで幅方向の流れは生じない
ので、錫被膜の厚さ均一性を高めることができ
る。また、加熱炉の下端開口部が冷却水により気
密的に封止され、加熱炉内での上昇気流に伴う下
端開口部からの外気侵入が阻止されるから、加熱
炉への不活性ガスの導入量が比較的少なくとも、
加熱炉内を適度な不活性雰囲気に保つことが可能
で、錫被膜の酸化が効果的に防止でき、不活性ガ
スに要するコストも低減できる。また、冷却水は
加熱炉の下端と接しているので、冷却水の上層部
は加熱炉の熱により常に昇温した状態にあり、加
熱後の板条材はまずこの昇温した冷却水上層部で
冷却されることになる。このため、常温程度の冷
却水で急冷する場合に比して、冷却開始直後の板
条材冷却速度が比較的小さく、板条材と接触した
冷却水が沸騰しても、気泡を原因とする冷却むら
によつて錫被膜に斑模様が生じることはない。

「実施例」第１図および第２図は、本発明に係わる錫めつ
き板条材の連続製造方法に使用される製造装置の
一例を示すものである。

図中符号２０は板条材コイルＲを水平に支持し
回転させるアンコイラであり、ここから繰り出さ
れる板条材Ｔは、ローラ２１を経て板条材端部を
接続するための接続機２２を通され、さらに一対
のローラ２３，２４間で床面Ｆに形成されたルー
プピツト２５内において一定長弛ませられる。こ
れにより、板条材コイルＲが尽きた際には、前記
弛み分を処理している間にコイルＲを交換し、接
続機２２により板条材端部同士を接続できる。

板条材Ｔは次に、垂直ローラ２６により幅方向
水平から垂直に転回され、前処理槽２７およびめ
つき槽２８へと通される。前処理槽２７ではアル
カリ浴による洗浄、酸性浴による活性化および水
洗が行なわれる。まためつき槽２８内には、錫め
つき液が満たされるとともに、板条材Ｔの両側方
に錫製の陽極板２９…（または錫塊を収容したチ
タンバツグ）が配置されており、一方、板条材Ｔ
はめつき槽２８の両側方に配置された給電ローラ
（図示略）を介して電源陰極に接続されている。
なお、これら前処理槽２７およびめつき槽２８の
板条材入出口はスリツト状で、ここから漏れる処
理液およびめつき液は回収され、それぞれ再利用
される。

前記めつき槽２８を経た板条材Ｔは洗浄された
のち垂直ローラ３０および水平ローラ３１により
再び幅方向水平に転回され、ローラ３２…を経て
加熱炉３３の上方へ延ばされ、この加熱炉３３上
端のスリツト状開口部から鉛直方向下方に向けて
炉内を通される。この加熱炉３３内には、燃料を
加熱炉内で燃焼させるバーナが設置され内部が
300℃前後に昇温されるとととに、不活性ガス供
給源より炭酸ガスあるいは窒素ガス等が供給され
るようになつている。また加熱炉３３の下部には
図示しない冷却水循環器から供給される冷却水Ｗ
が満たされ、加熱炉３３の下端開口部はこの冷却
水Ｗにより外気との連通を断たれている。そして
加熱炉３３内の板条材は、冷却水Ｗ中を通つてロ
ーラ３４で上方に曲折されて炉開口部より導出さ
れ、ローラ３５を経て乾燥炉３６内へと導入され
る。そして、ここで乾燥された板条材Ｔはさらに
ローラ３７を経てリコイラ３８で水平に巻き取ら
れる。

上記のような錫めつき板条材の連続製造方法に
おいては、加熱炉３３内でリフロー処理する際
に、板条材Ｔを幅方向水平のまま鉛直方向下方に
走行させて加熱するので、板条材Ｔが膨張し軟化
しても、自重で常に適度の張力がかかつて、長手
方向および幅方向のいずれにおいても良好な平面
性が保たれる。したがつて、従来法のように加熱
中の板条材が弛んで加熱炉内部に接触し、錫皮膜
に条痕を生じるといつたことがない。また、錫皮
膜が溶融した際、板条材Ｔが鉛直下方に走行して
いるため溶融した錫の垂れが生じにくいうえ、垂
れたとしても板条材の長手方向にのみで幅方向の
流れは生じないので、錫皮膜の偏厚を防いで高品
質の板条材を製造することができる。

また上記方法では、加熱炉３３の下部に冷却水
Ｗを満たし、この冷却水Ｗで加熱炉３３の下部開
口部を気密的に封止しているため、ここから空気
が加熱炉３３内に侵入せず、炉内は外部から供給
される不活性ガスで満たされる。したがつて加熱
中の錫皮膜の酸化が起こりにくく、製造した錫被
覆板条材Ｔの光沢を高めることが可能である。ま
た、加熱炉３３への不活性ガスの導入量が比較的
少なくとも、加熱炉３３内を適度の不活性雰囲気
に保つことが可能で、不活性ガスに要するコスト
も低減できる。しかも、板条材Ｔの浸漬で発生し
た水蒸気により、加熱炉３３内が錫被膜を酸化さ
せることのないごく弱い酸化雰囲気に常に保たれ
るので、加熱炉３３の加熱停止時に、加熱炉燃料
が未燃焼のまま加熱炉３３内に残留することがな
く、再着火時等に未燃焼燃料が爆発するなどのお
それがない。これに対し、加熱炉内に空気が侵入
すれば錫被膜が酸化して光沢を失つてしまうし、
加熱炉内が燃料ガスの不完全燃焼などで還元性雰
囲気に傾くことがあれば、加熱炉の停止時に加熱
炉燃料ガスの一部が未燃焼のまま残留し、加熱炉
の再着火時に爆発するおそれがある。加熱炉内を
酸化性雰囲気でも還元性雰囲気でもない不活性雰
囲気に維持することは実際には困難であるから、
加熱炉内に水蒸気を導入してごく弱い酸化性雰囲
気に保つことは、安全上きわめて有効である。

さらに、冷却水Ｗは加熱炉３３の下端と接して
いるので、冷却水Ｗの上層部は加熱炉３３の熱に
より常に昇温した状態にあり、加熱後の板条材Ｔ
はまずこの昇温した冷却水上層部で冷却されるこ
とになる。このため、常温程度の冷却水で急冷す
る場合に比して、冷却開始直後の板条材冷却速度
が比較的小さく、板条材Ｔと接触した冷却水Ｗが
沸騰しても、気泡を原因とする冷却むらによつて
錫被膜に斑模様が生じることはない。

また、前述の従来法ではリフロー処理後の板条
材の上下面に冷却水を吹き付けて冷却するため
に、板条材の上下面の冷却条件を同一にすること
が難しく、板条材に冷却ムラに起因する応力が生
じやすかつたが、それに対し、本法では冷却水中
に垂直に板条材Ｔを浸漬して冷却を行なうので、
板条材の両面を全く同一条件で冷却でき、冷却ム
ラによる応力発生が防止でき、応力に起因する板
条材Ｔの反りが防げる。

さらに本例の方法では、床面Ｆに形成したルー
プピツト２５内において、板条材Ｔを自重で所定
長弛ませておき、アンコイラ２０内の板条材コイ
ルＲが尽きた際には、この弛み分を処理している
間にコイル交換を行なえるようにしているので、
コイル交換時に装置を停止する必要がなく、生産
効率が高い。しかも、現在一部で実施されてい
る、板条材を幅方向垂直の状態で複数のローラに
より蛇行させて余裕分とする方法に比べて、装置
構成が簡単で済み設備コストが安い利点がある。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでは
なく、例えば板条材コイルＲを垂直に軸支し、板
条材Ｔを幅方向垂直状態で前処理槽２７に供給す
るようにしてもよい。

次に、実際の稼働例を挙げて本発明の効果を実
証する。第３図は稼働例に使用した錫めつき板条
材の製造装置の加熱炉周辺を示す概略図であり、
この図に示していない他の部分は先の第１図およ
び第２図に示した通りである。また、第３図にお
いて、第１図および第２図に既に記載した構成に
は同一符号を付して説明を省略する。

図中符号４０は水槽で、導入管４２から冷却水
が連続供給され、過剰の冷却水はオーバーフロー
用ポツト４４から排出されるようになつている。
加熱炉３３の炉体４６内にはバーナー支持体４８
が配置され、その内面には複数のバーナー４８Ａ
が内側に向けて設けられ、外部から燃料管（図示
略）を通じて燃料ガス（LNG）が供給されるよ
うになつている。

また、炉体４６およびバーナー支持体４８の下
部を貫通して一対の不活性ガス導入炉５２が形成
され、図示しないガス源からN₂ガスが供給され
る。

炉体４６の上端開口部にはスリツト板５０が位
置調整可能に取り付けられ、これにより開口部の
幅が調整できるようになつている。炉体４６の下
端開口部には筒状のスカート部５４が形成され、
このスカート部５４が水槽４０内の冷却水内に浸
漬され、炉体４６の下端は冷却水によつて封止さ
れている。

この装置を以下の条件で稼働した。

不活性ガス供給量：５m³／hr 炉体４６のサイズ：幅1.2ｍ×奥行き0.9ｍ×高さ２ｍ冷却水量：20001／hr 板条材Ｔの走行速度：10ｍ／min 板条材Ｔの寸法：厚さ0.2mm×幅450mm 板条材Ｔの加熱温度：300℃ 燃料供給量：17m³／hr リフロー処理中に、加熱炉内ガスを採取して組
成を分析したところ、次の結果が得られた。

CO₂：9.5vol％ CO：1.1vol％ O₂：0.015vol％ H₂O：16.8vol％ H₂：3.0vol％ N₂：69.6vol％なお、炉内ガスの酸素濃度が0.01〜0.02vol％、
H₂O濃度が15〜18vol％の範囲であると、錫皮膜
の酸化が抑制され、かつバーナー停止時に燃焼ガ
スが残留しないことが稼働実績により判明してい
る。

上記条件でリフロー処理することにより、光沢
に優れ、皮膜厚さが一定な錫めつき板条材を得る
ことができた。また、バーナー停止時にも炉体内
に未燃焼燃料が検出されなかつた。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の錫めつき板条材
の連続製造方法によれば、リフロー処理時に板条
材を幅方向水平のまま鉛直方向下方に走行させて
加熱処理を行なうので、板条材が膨張し軟化して
も、自重で常に長手方向に適度の張力がかかつて
平面性が保たれる。したがつて、従来法のように
加熱炉内で板条材が弛んで炉内のローラ等に接触
し、錫皮膜に条痕を生じるといつたことがない。
また、板条材が鉛直下方に走行中にこれを加熱す
るため、溶融した錫の垂れが生じにくいうえ、垂
れたとしても板条材の長手方向にのみで幅方向の
流れは生じないので、錫皮膜の厚さ均一性を高
め、高品質の板条材を製造することができる。さ
らに、加熱炉の下端開口部が冷却水により気密的
に封止され、加熱炉内での上昇気流に伴う下端開
口部からの外気侵入が阻止されているから、加熱
炉への不活性ガスの導入量が比較的少なくとも、
加熱炉内を適度の不活性雰囲気に保つことが可能
で、錫被膜の酸化が効果的に防止でき良好な光沢
が得られるうえ、不活性ガスに要するコストも低
減できる。しかも、板条材の浸漬で発生した水蒸
気により、加熱炉内が錫被膜を酸化させることの
ないごく弱い酸化雰囲気に常に保たれるので、加
熱炉の加熱停止時に、加熱炉燃料が未燃焼のまま
加熱炉内に残留することがなく、再着火時等に未
燃焼燃料が爆発するなどのおそれがない。また、
冷却水は加熱炉の下端と接しているので、冷却水
の上層部は加熱炉の熱により常に昇温した状態に
あり、加熱後の板条材はまずこの昇温した冷却水
上層部で冷却されることになる。このため、常温
程度の冷却水で急冷する場合に比して、冷却開始
直後の板条材冷却速度が比較的小さく、板条材と
接触した冷却水が沸騰しても、気泡を原因とする
冷却むらによつて錫被膜に斑模様が生じることは
ないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係わる錫めつ
き板条材の連続製造方法の一実施例に使用される
製造装置の平面図および側面図である。また、第
３図は本発明の稼働例に使用した装置の要部の概
略図である。一方、第４図および第５図は従来法
に使用される製造装置の一例を示す平面図および
側面図である。Ｒ……板条材コイル、２０……アンコイラ、２
２……接続機、２５……ループピツト、２７……
前処理槽、２８……めつき槽、３３……加熱炉、
３６……乾燥炉、３８……リコイラ、Ｔ……板条
材、４０……水槽、４６……炉体、４８……バー
ナー支持体、４８Ａ……バーナー、５４……スカ
ート部（炉体の下端部）。

Claims

【特許請求の範囲】１板条材を連続走行させつつ該板条材に錫めつ
きを施し、さらにこの錫めつき層を溶融処理する
錫めつき板条材の連続製造方法において、内部に燃焼バーナを備え下端に開口部を有する
縦型の加熱炉を設け、この加熱炉の前記開口部が
気密的に封止されるように加熱炉の下方に冷却水
を配置し、この冷却水の上層部を加熱炉の熱によ
り昇温させ、前記加熱炉の内部に不活性ガスを導入するとと
もに、加熱炉の上部から錫めつきされた板条材を
加熱炉内に導入し、この板条材を幅方向水平とし
た状態で鉛直方向下方へと走行させて錫めつき層
を溶融処理した後、加熱された板条材を前記開口部を通して昇温し
た冷却水の上層部中へと導出し、前記冷却水中を
通過させて板条材を冷却するとともに、冷却水か
ら水蒸気を連続的に発生させ、この水蒸気を加熱
炉内に満たして、加熱炉内を弱酸化性雰囲気に維
持することを特徴とする錫めつき板条材の連続製
造方法。