JPH0598406A - 溶融金属めつき方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続溶融亜鉛めっき鋼板の表面のドロス欠陥
を、めっき浴のAl濃度を高めることなく、解消する。 【構成】 めっきポット７をドロス堆積部とめっき部と
の二重構造としてめっきを行うことにより、めっき時の
ストリップ３およびシンクロール４の近傍のめっき浴を
清澄に保つ。前記二重構造は、従来のめっきポット７の
上に小型のポット３を浮上させて固定し、該小型のポッ
ト３の側面または底部に開口部２を設けた構造とし、小
型のめっきポット１から従来のめっきポット７へのドロ
スの排出を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属めっき方法お
よび装置に関する。さらに具体的には、本発明は、めっ
きポットの底部に堆積したボトムドロスがめっき浴中に
巻き上げられてストリップの表面に付着することに起因
する鋼板の外観不良を防止することができる溶融金属め
っき方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】既によく知られているように、現在、北
米やカナダでは、冬期の自動車スリップ事故防止のた
め、岩塩散布による道路の凍結防止対策がなされてい
る。かかる岩塩散布により自動車車体は苛酷な腐食環境
にさらされることになり、高耐食性の表面処理鋼板が使
用されつつある。したがって、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、かつ耐食
性にも優れた合金化処理鋼板が注目されている。しか
も、外装用鋼板であるために塗装後の高鮮映性といった
美観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っている。

【０００３】ところで、溶融金属めっきライン、例えば
溶融亜鉛めっきラインでは、めっきのままの状態の通常
の溶融亜鉛めっき鋼板と、めっき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、生産性向上の観点から、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。

【０００４】しかし、ストリップの連続溶融亜鉛めっき
を行っている溶融亜鉛めっき槽内では、ストリップのFe
がめっき浴中に溶出してFeZn₇ を主成分とするドロスが
生成し、このドロスはめっき槽の底部にボトムドロスと
して堆積する。

【０００５】図４は、このような溶融亜鉛めっきに際し
てのボトムドロス８の生成およびめっき浴中への巻上げ
の様子の略式説明図である。同図において、スナウト６
を経てめっきポット13に送られてきたストリップ３はシ
ンクロール４を周回しながらめっきされ、めっき終了後
はスナップロール５、５を経てめっきポット13から取り
出される。このとき、めっき浴内を浮遊する浮遊ドロス
15は次第にめっきポット13の底部に溜まり、ボトムドロ
ス８を形成する。なお、浮遊ドロス15の一部は浴内のAl
と化合して、めっき浴の頂部にトップドロス14として浮
遊する。

【０００６】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ップ３の随伴流
によってめっき浴中に巻上げられてストリップ３の上側
表面に付着することがある。

【０００７】前述のように、めっき鋼板に対する仕様が
厳しくなった現在、そのようなボトムドロス８のストリ
ップ３の表面への付着が発生すると、プレス時にプレス
ブツと称する表面不均一部分が生じ、塗装後の美観性
(例えば鮮映性) が著しく害されるばかりでなく、局部
電池を形成して耐食性を低下させる原因となる表面欠陥
が生じ、めっき鋼板に品質欠陥を生じさせるのである。

【０００８】従来、ストリップ３の表面へのドロス付着
を防止すべく、ボトムドロス８の生成を抑制する一般的
な方法として、めっき浴内のAl分を富化し、下記反応に
よりFe₂Al₅をトップドロス14として浮上回収する方法が
ある。

【０００９】2FeZn₇＋５Al→Fe₂Al₅＋14Zn しかし、Alはめっき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、トップドロス14の
浮上促進のためAlを添加すると、その一部がめっき浴に
残り、合金化不良を起こし品質低下の問題を生じさせ
る。

【００１０】特に、前述したように、合金化処理鋼板に
おいても優れた鮮映性を得ることができる表面性状が強
く求められている現状からは、Al添加によらずにドロス
付着を防止できる手段が強く求められている。

【００１１】特公昭57−58434 号公報には、溶融亜鉛め
っきポット内に、該めっきポットをめっき部と反応部と
に２分割し、その上部は開閉可能であって、さらにその
下部が解放された隔壁を設けた溶融亜鉛めっきポットが
提案されている。図５は、この提案にかかる溶融亜鉛め
っきポットの略式説明図であり、めっきポット13の内部
には、シンクロ−ル４が設置された空間とボトムドロス
８が堆積する空間とを遮断する隔壁16が設けられてい
る。そして、ボトムドロス８が堆積する空間に設けられ
た撹拌機17を運転することにより、ボトムドロス８を浮
上させてトップドロス14として回収することが提案され
ている。なお、図５の図中符号は図４で用いた図中符号
と同じである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特公昭57
−58434 号公報により提案された溶融亜鉛めっき槽によ
っても、前記隔壁16の下部は開放されたままであり、か
つめっき用槽および反応用槽間を対流循環させるため、
撹拌機17の運転によりめっき槽中に巻き上げられたドロ
スが前記隔壁16の下部および上部開口より、シンクロ−
ル４が設置された領域に混入してしまい、ストリップ３
の表面への付着を防止する効果が不十分であった。

【００１３】かくして、本発明の目的は、めっきポット
の底部に堆積したボトムドロスがめっき浴中に巻き上げ
られてストリップの表面に付着することに起因する鋼板
の外観不良を防止することができる溶融金属めっき方法
および装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、めっきポ
ット内の流体力学的な検討結果に基づき、上記課題を解
決するため種々検討を重ねた結果、以下に列記する内容
の基礎的事項を確認した。

【００１５】ドロス欠陥の要因は、浮遊ドロスがスト
リップの表面に付着し、ガスワイピング等による目付量
コントロール後にもめっき皮膜に残存する現象であるこ
と、 シンクロールとストリップとの接触面に挟まったドロ
スはストリップの表面に押込まれてさらに強固に付着し
てしまうため、ガスワイピングを行っても除去できなく
なること、 したがって、ドロス欠陥を防止するためには、ドロス
のストリップ表面への付着を防止することが重要かつ有
効であること、および ドロス欠陥に結び付く、ストリップ表面へのドロスの
付着の主たる原因は、100 μｍ程度の粒径が比較的大き
なボトムドロスが主体であり、このボトムドロスがめっ
きポットの底部に堆積し、シンクロール等のめっき浴中
回転体および随伴流の影響により、浮遊し付着すること
である。

【００１６】本発明者らは、これらの事項をもとにさら
に検討を重ねた結果、シンクロールの直下であって前記
随伴流の影響を受ける部位に、ボトムドロスを堆積させ
ることがない構造のめっきポットを用いて溶融金属めっ
きを行うことにより、上記課題を解決することができる
ことを知見し、本発明を完成した。

【００１７】ここに、本発明の要旨とするところは、め
っきポット内に軸支されたシンクロールを介してストリ
ップを連続的に通板・浸漬して溶融金属めっきを行う溶
融金属めっき方法であって、前記めっきポットの側面部
および／または底面部に開口部を少なくとも１つ設ける
とともに、前記めっきポットを包囲するドロス堆積ポッ
トを前記めっきポットの外部に設置して、前記溶融金属
めっきを行うことを特徴とする溶融金属めっき方法であ
る。

【００１８】上記の本発明にかかる溶融金属めっき方法
において、さらに、前記シンクロールおよび／またはめ
っきポットを昇降移動させ、前記シンクロールと前記め
っきポットの底部との距離を調整することが望ましい。

【００１９】別の面からは、本発明は、溶融金属を収容
するめっきポットと、該めっきポット内で軸支されてス
トリップを搬送するシンクロールとを有する溶融金属め
っき装置であって、(i)前記めっきポットを包囲して設
置されるとともに前記溶融金属を収容するドロス堆積ポ
ットと、(ii)前記めっきポットの側面部および／または
底面部に少なくとも１つ設けられた開口部とを組合わせ
て有することを特徴とする溶融金属めっき装置である。

【００２０】上記の本発明にかかる溶融金属めっき装置
において、前記シンクロールおよび／または前記めっき
ポットは、上下方向に昇降自在であることが望ましい。

【００２１】

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

【００２２】本発明では、めっきポット内に軸支された
シンクロールを介してストリップを連続的に通板・浸漬
して溶融金属めっきを行う通常の溶融金属めっきの際
に、前記めっきポットの側面部および／または底面部
に、ドロスをめっき浴とともに排出するための開口部を
少なくとも１つ設けるとともに、前記めっきポットを包
囲するドロス堆積ポットを前記めっきポットの外部に設
置して、前記溶融金属めっきを行う。

【００２３】めっきポット内でストリップのめっきを行
うことによりめっきポット内にドロスが生成され、該ド
ロスはめっきポット内を浮遊するが、該ボトムドロス
は、ストリップの随伴流の影響を受けて、前記めっきポ
ットの側面部および／または底面部に少なくとも１つ設
けられた開口部からドロス堆積ポットへ排出され、最終
的に、前記ドロス堆積ポットの底部でボトムドロスとし
て堆積する。このとき、ドロス堆積ポット内は、シンク
ロール等の回転体の影響を殆ど受けないためにめっき浴
の流れが著しく抑制されており、ドロスは殆どドロス堆
積ポット内を浮遊することなくドロス堆積ポットの底部
に堆積する。

【００２４】したがって、めっきポットの底部、すなわ
ちシンクロールの直下であってめっき浴の随伴流の影響
を受ける部位におけるボトムドロスの堆積を防止するこ
とができるとともに、ドロス堆積ポットの底部に堆積し
たボトムドロスはめっき浴中を殆ど浮遊しないため、前
記ボトムドロスのストリップの表面への付着、および該
付着に起因した鋼板の外観不良を防止することが可能と
なる。

【００２５】前記開口部の大きさ、形状、設置数等は特
に限定を要するものではない。前述のように、該開口部
はめっきポットからドロス堆積ポットへのボトムドロス
の排出を行うためのものであり、かかる目的を達成でき
るものであればよい。なお、めっきポットの材質として
は、例えばステンレス鋼や純鉄等、めっき浴中での使用
を勘案して適宜決定すれなよい。

【００２６】本発明において、前記めっきポットを包囲
するドロス堆積ポットを前記めっきポットの外部に設置
する手段も特に限定を要するものではない。適宜手段に
より、めっきポットを包囲するようにして該めっきポッ
トの外部にドロス堆積ポットを設置すればよい。

【００２７】ただし、前記シンクロールおよび／または
めっきポットを昇降移動させ、前記シンクロールと前記
めっきポットの底部との距離を調整自在とすれば、前記
シンクロールと前記めっきポットの底部との間のめっき
浴の流速を調整することが可能となるため、前記ボトム
ドロスのドロス堆積ポットへの排出を確実に行うことが
でき、好適である。なお、シンクロールおよび／または
めっきポットを昇降自在に設置することにより、特にス
トリップの破断時には、シンクロールの直下の空間を拡
大して板通しを容易に行うこともできる。

【００２８】本発明にかかる溶融金属めっき装置は、以
上の説明からも明らかなように、溶融金属を収容するめ
っきポットと、該めっきポット内で軸支されてストリッ
プを搬送するシンクロールとを有する溶融金属めっき装
置であって、(i)前記めっきポットを包囲して設置され
るとともに前記溶融金属を収容するドロス堆積ポット
と、(ii)前記めっきポットの側面部および／または底面
部に少なくとも１つ設けられた開口部とを組合わせて有
する溶融金属めっき装置である。

【００２９】上記の本発明にかかる溶融金属めっき装置
において、前述のように、前記シンクロールおよび／ま
たは前記めっきポットを上下方向に昇降自在として設置
することが望ましいが、このように設置する手段も何ら
限定を要するものでない。公知手段を適宜利用して行え
ばよく、例えばエアージャッキまたは油圧ジャッキを用
いる手段を例示することができる。

【００３０】さらに、本発明を実施例を参照しながら詳
述するが、これは本発明の例示であって、これにより本
発明が限定されるものではない。

【００３１】

【実施例】図１および図２は、本発明にかかる溶融金属
めっき装置の一実施例を示す、それぞれ略式説明図であ
る。

【００３２】図１において、めっきポット１（深さ：10
00mm) の内部には、スナウト６を経て供給されるストリ
ップ３を通板するためのシンクロール４が軸支されてい
る。ストリップ３は、シンクロール４を周回した後、ス
ナップロール５、５を経て、めっきが行われ、再びめっ
きポット１外に搬出される。

【００３３】本発明にかかる溶融金属めっき装置におい
ては、めっきポット１の外部に、該めっきポット１を包
囲するドロス堆積ポット７が設置され、めっきポット１
の内部のみならず、めっきポット１の外面〜ドロス堆積
ポット７の内面により構成される空間にもめっき浴が収
容されている。

【００３４】なお、シンクロール４のロール胴長方向の
縦断面を模式的に示す図２から明らかなように、本実施
例においては、めっきポット１はめっきポット上下エア
ジャッキ11、11により、シンクロール４はスナップロー
ル５、５を連結するシンクロール等連結軸10、10に接続
されたシンクロール等支持アーム９を介してシンクロー
ル上下エアジャッキ12、12により、それぞれ上下方向に
昇降自在に設置されている。

【００３５】さらに、図１に示す本実施例では、めっき
ポット１の側面部に、該めっきポット１内で発生したド
ロスをドロス堆積ポット７へ排出するための、直径50mm
の円形の開口部２、２が設けられている。

【００３６】この本発明にかかる溶融金属めっき装置を
用いて、ストリップの合金化溶融亜鉛めっきを行った。
溶融亜鉛めっきに際しては、シンクロールとめっきポッ
ト底部との間隔を小さくし、めっき浴流を強化して、め
っきポット底部へのドロス堆積の原因となるめっき浴の
淀みを生じさせなかった。

【００３７】なお、めっき浴の有効Al濃度は、実測値で
0.09〜0.11重量％であり、めっき中の通板速度は115m/m
inで一定とした。

【００３８】一方、比較例として、図４に示す従来の溶
融金属めっき装置を用いて、同一のめっき条件で同一の
組成のストリップに合金化溶融亜鉛めっきを行った。

【００３９】本発明にかかる溶融金属めっき方法および
装置、従来の溶融金属めっき方法および装置により得ら
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板から、板幅×100mm の試
料をそれぞれ50枚ずつ採取して、シンクロールとの接触
面側のドロス付着個数を測定し、平均値を算出した。結
果を図３にグラフで示す。

【００４０】図３から明らかなように、従来の方法およ
び装置により得られた試料では、めっき処理量が増加す
るにつれてドロス付着量が増加する傾向が明確に表れた
のに対し、本発明にかかる方法および装置によれば、め
っき処理量が３万トン／月を超えてもドロス付着個数は
１個／幅×100mm 未満であり、ストリップ表面へのドロ
スの付着を大幅に抑制することができたことがわかる。

【００４１】なお、本発明例においてはめっきポット１
の底部に、従来例においてはめっきポット13の底部に、
ステンレス鋼製パイプを固定し、これらの底部へのボト
ムドロスの堆積量の違いを測定した。その結果、本発明
例では全くボトムドロスの堆積が認められなかったが、
従来例では最大部で120m、平均で60mmの深さでボトムド
ロスが堆積していた。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
例えば合金化溶融亜鉛めっきにおいて近年最大の品質課
題であるドロス付着量の低減を、めっき浴中Al濃度を上
昇させることなく流体力学的作用により、解決すること
が可能となった。

【００４３】さらに、本発明にかかる溶融金属めっき装
置では、ストリップ破断時の板通しが容易になり作業効
率も向上する。

【００４４】かかる効果を有する本発明の意義は極めて
著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる溶融金属めっき方法およびめっ
き装置の一例を模式的に示す略式説明図である。

【図２】本発明にかかる溶融金属めっき装置の一例にお
いて、シンクロール４のロール胴長方向の縦断面を模式
的に示す略式説明図である。

【図３】実施例の結果を示すグラフである。

【図４】従来の溶融金属めっき方法およびめっき装置の
一例を模式的に示す略式説明図である。

【図５】特公昭57−58434 号公報により提案された溶融
亜鉛めっきポットの略式説明図である。

【符号の説明】

１：めっきポット ２：めっきポット
開口部 ３：ストリップ ４：シンクロール ５：スナップロール ６：スナウト ７：ドロス堆積ポット ８：ボトムドロス ９：シンクロール等支持アーム 10：シンクロール
等連結軸 11：めっきポット上下エアジャッキ 12：シンクロール
等上下エアジャッキ 13：従来のめっきポット 14：トップドロス 15：浮遊ドロス 16：隔壁 17：撹拌機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっきポット内に軸支されたシンクロー
   ルを介してストリップを連続的に通板・浸漬して溶融金
   属めっきを行う溶融金属めっき方法であって、前記めっ
   きポットの側面部および／または底面部に開口部を少な
   くとも１つ設けるとともに、前記めっきポットを包囲す
   るドロス堆積ポットを前記めっきポットの外部に設置し
   て、前記溶融金属めっきを行うことを特徴とする溶融金
   属めっき方法。
2. 【請求項２】 さらに、前記シンクロールおよび／また
   はめっきポットを昇降移動させ、前記シンクロールと前
   記めっきポットの底部との距離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方法。
3. 【請求項３】 溶融金属を収容するめっきポットと、該
   めっきポット内で軸支されてストリップを搬送するシン
   クロールとを有する溶融金属めっき装置であって、(i)
   前記めっきポットを包囲して設置されるとともに前記溶
   融金属を収容するドロス堆積ポットと、(ii)前記めっき
   ポットの側面部および／または底面部に少なくとも１つ
   設けられた開口部とを組合わせて有することを特徴とす
   る溶融金属めっき装置。
4. 【請求項４】 前記シンクロールおよび／または前記め
   っきポットは、上下方向に昇降自在である請求項３記載
   の溶融金属めっき装置。