JPH0711407A

JPH0711407A - ドロス除去方法および装置

Info

Publication number: JPH0711407A
Application number: JP15219093A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sato; 勝佐藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-13
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3268314B2

Abstract

(57)【要約】【目的】遠心分離されたボトムドロスに作用する遠心
力と重力とのバランスを調整することにより、ボトムド
ロスを流動変位させることを技術的課題とし、もって溶
融金属と遠心分離されたボトムドロスとを分離槽内から
自動的に排出除去する。【構成】めっき浴Ｍを、分離槽１の高速回転により溶
融金属ＫとボトムドロスＤｂとに分離し、分離した清浄
な溶融金属Ｋをオーバーフローさせて回収し、ボトムド
ロスＤｂを、分離槽１の回転速度を低下させて重力によ
り落下排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属めっき鋼板に
用いる、溶融亜鉛、溶融アルミニウム、溶融スズ、溶融
銅、溶融ハンダ等の溶融金属の品質を確保するため、遠
心分離によりめっき浴中の溶融金属とドロスとを分離し
て、ドロスを除去する方法および装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ストリップ（鋼板）の表面に亜鉛めっき
を施す方法の一つとして、一般に、溶融亜鉛を主成分と
するめっき浴中にストリップを連続的にどぶ付けする、
いわゆる溶融亜鉛めっきがある。このめっき浴中には、
添加剤であるアルミニウムおよびストリップから溶け出
した鉄分が含まれるが、これらの成分が金属間化合物と
なっていわゆるドロスと呼ばれる微粒子状不純物を生成
する。

【０００３】このドロスは、アルミニウムの含有比率が
高いことから比重が軽くめっき浴の上部に位置するトッ
プドロスと、鉄の含有比率が高いことから比重が重くめ
っき浴の底部に位置するボトムドロスとに大別され、め
っき浴中においては、上部にトップドロス、中間部に溶
融金属、そして底部にボトムドロスが位置する。

【０００４】めっき浴中のドロス量が増えると、めっき
の品質が著しく損なわれるので、めっき浴中からドロス
を除去する必要であるが、従来、このドロスを除去する
方法として、特開昭６３−２１９５３６号公報に開示の
手段が存在する。

【０００５】この従来技術は、めっき浴を遠心分離装置
によって比重の軽いトップドロスと比重の重い溶融亜鉛
とに分離し、トップドロスを上部に設けた排出口から排
出すると共に、溶融亜鉛を下部の排出口から排出するこ
とによって、トップドロスを除去するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術は、トップドロスの除去技術を開示している
だけで、ボトムドロスを除去する技術を開示しておら
ず、かつその開示された技術によりボトムドロスを除去
できると云うものではないので、ボトムドロス除去を達
成できないと云う問題があった。

【０００７】また、この従来技術は、連続して定常的に
溶融亜鉛とトップドロスとを分離、排出する方式であ
り、装置固有の最小連続排出限界量（連続して排出可能
な排出流量）未満の排出量では、トップドロスだけを選
択して排出することができず、排出ドロスへの溶融亜鉛
の混入が避けられないと云う問題があった。

【０００８】すなわち、トップドロスの含有比率が比較
的高く、トップドロスの最小連続排出限界量を上回って
いる場合は、トップドロスだけを選択して排出すること
が可能であるが、トップドロスの含有比率が比較的低
く、トップドロスの最小連続排出限界量を下回っている
場合は、トップドロスだけを選択して排出することが困
難となり、溶融亜鉛の混入が避けられなくなる。

【０００９】このため、上記した従来技術を利用してボ
トムドロスを除去するには、遠心分離装置を定期的に停
止させて、分離槽内に溜まったボトムドロスを何らかの
手段を用いて掻き出す等して排出する必要があり、ボト
ムドロス除去作業に大きな困難が伴うと云う問題があっ
た。

【００１０】そこで、本発明は、上記した従来技術にお
ける問題点を解消すべく創案されたもので、遠心分離さ
れたボトムドロスに作用する遠心力と重力とのバランス
を調整することにより、ボトムドロスを流動変位させる
ことを技術的課題とし、もって溶融金属と遠心分離され
たボトムドロスを分離槽内から自動的に排出除去するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
る本発明の手段は、分離槽に供給しためっき浴を、分離
槽の高速回転動作により溶融金属とボトムドロスとに遠
心分離すること、分離槽へのめっき浴の連続供給によ
り、分離されたボトムドロスを溜め込むと共に、分離さ
れた清浄な溶融金属をオーバーフローさせて回収するこ
と、溜め込んだボトムドロスの量が設定値に達したなら
ば、分離槽の回転速度を低下させて、ボトムドロスを自
重により落下排出して除去すること、にある。

【００１２】また、本発明の構成の手段は、円筒状の周
壁の下端に底壁を連設すると共に、周壁の上端に内鍔状
の頂壁を連設し、この頂壁が形成する開口部の開口縁よ
りも中心側に位置する底壁部分に、ボトムドロス除去用
の排出口を形成して構成され、周壁の中心軸芯を回転軸
芯として回転駆動される分離槽を有すること、分離槽の
頂壁の内径よりも大きい外径を有し、分離槽の周壁内周
面との間に開放部を形成して、分離槽内部を下端部と他
部とに上下に区画すべく、この分離槽内の下端部に固設
された仕切り壁を有すること、にある。

【００１３】仕切り壁の上面を、傾斜角ｔで分離槽の周
壁に向かって下降傾斜する傾斜面とすると共に、分離槽
の底壁の上面を、傾斜角ｓで底壁が形成する排出口に向
かって下降傾斜する傾斜面とするのが良く、仕切り壁の
上面の傾斜角ｔは１０〜２０度が望ましく、分離槽の底
壁の上面の傾斜角ｓは３０〜６０度が望ましい。

【００１４】

【作用】高速回転している分離槽内に、予めトップドロ
スを除去しためっき浴を注入すると、分離槽の高速回転
に伴う遠心力の作用により、めっき浴中の溶融金属とボ
トムドロスとが、その比重差に従って溶融金属の層とボ
トムドロスの層とに分離する。

【００１５】この遠心分離により、比重の大きいボトム
ドロスは、分離槽の周壁に押し付けられた状態で堆積状
に溜まり、比重の小さい溶融金属は、ボトムドロスによ
り中心側に押し出された状態で溜まるので、分離槽内に
めっき浴を連続供給することにより、ボトムドロスと分
離された清浄な溶融金属は、その液面を中心側に移動さ
せて、分離槽の上端に開口された開口部から、分離槽の
頂壁をオーバーフローする形態で連続流出して回収され
る。

【００１６】この際、分離した清浄な溶融金属は、仕切
り壁に遮られて排出口が形成された底壁側、すなわち下
端部側に侵入することがなく、またボトムドロスは、分
離槽の周壁に押し付けられた状態で堆積状に溜め込ま
れ、この溜め込みが進むことにより、仕切り壁と周壁と
の間に形成された開放部を塞ぐ。

【００１７】この分離槽内に溜め込まれたボトムドロス
の量が、予め設定した値に達したならば、遠心力により
分離槽の周壁に押し付けられていたボトムドロスが、遠
心力に打ち勝って自重により崩れ落ちるまで分離槽の回
転速度を低下させて、ボトムドロスに作用する遠心力を
弱める。

【００１８】分離槽の回転速度が低下して、分離槽の周
壁に押し付けられていたボトムドロスが自重により崩れ
ると、このボトムドロスは分離槽の底壁上に崩れ落ち、
この底壁に形成された排出口から落下排出して除去され
る。

【００１９】このボトムドロスの排出口からの排出は、
少量の溶融金属が混ざった状態で行われるので、流動的
に達成されることになり、このため半固形物であるボト
ムドロスの排出は比較的円滑に達成される。

【００２０】また、このボトムドロスの崩れ落ちは、仕
切り壁と周壁との間に形成された開放部を、それ自身で
閉鎖した状態で達成されるので、分離槽内の溶融金属
が、この開放部を通って直接的に排出口から流出するこ
とはなく、流出するとすれば、常にボトムドロスの層を
通って滲み出る形態で流出するので、ボトムドロスの排
出口からの排出を助長することになる。

【００２１】ボトムドロスの排出が或る程度達成された
ならば、分離槽の回転速度を再び高速回転に復帰させ、
めっき浴を溶融金属とボトムドロスとを遠心分離する分
離動作に復帰させる。

【００２２】仕切り壁の上面を傾斜角ｔの傾斜面に、そ
して底壁の上面を傾斜角ｓの傾斜面にしておくことによ
り、分離槽の回転速度を低下させて堆積状のボトムドロ
スを崩れ落とした際に、仕切り壁の上面に崩れ落ちたボ
トムドロスは開放部に向かって滑り落ち易くなり、同様
に底壁の上面に崩れ落ちたボトムドロスは排出口に向か
って滑り落ち易くなるので、ボトムドロスの分離槽内か
らの排出がより円滑に達成されることになる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。図１および図２は、本発明装置の基本的な
構成を示すもので、有底直線円筒形状をした分離槽１
は、その周壁２の中心軸芯を回転軸９の中心軸芯と一致
させて底壁３により回転軸９に固定されており、同じく
平円板状の仕切り壁７が、分離槽１内の下端部に位置し
た状態で回転軸９に固定されている。

【００２４】内鍔状の頂壁５により形成される開口部６
は、分離された清浄な溶融金属Ｋの分離槽１内からの流
出口を提供すると共に、分離槽１内へのトップドロスを
除去しためっき浴Ｍの注入供給口を提供するために、比
較的大径に構成されている。

【００２５】それゆえ、トップドロスを除去しためっき
浴Ｍは、回転軸９の側近である開口部６の中心部分を通
って、開口部６から分離槽１内の仕切り壁７上面上に連
続して流下供給され、分離された清浄な溶融金属Ｋは開
口部６の周縁部を通って、頂壁５をオーバーフローした
状態で流出回収される。

【００２６】分離槽１の遠心分離動作中に、周壁２に堆
積状に分離したボトムドロスＤｂの層を通って仕切り壁
７の下側、すなわち分離槽１の下端部側に滲みでた溶融
金属Ｍが無駄に流出しないように、開口部６の開口縁よ
りも中心側に位置して底壁３に形成された排出口４は、
底壁３を介しての分離槽１の回転軸９への組付け固定強
度を低下させない範囲で、できるだけ多数でかつできる
だけ大きい開口面積で形成されており、図２に示すよう
に、分離槽１の回転速度を低下させた状態で、崩れ落ち
てくるボトムドロスＤｂをできる限り円滑に排出するよ
うにしている。

【００２７】開放部８は、仕切り壁７により区画された
分離槽１内の下端部内への溶融金属Ｋの侵入量をできる
限り少なくするため、崩れ落ちてくるボトムドロスＤｂ
が円滑に通過できる範囲内で、できる限り小さくされて
いる。

【００２８】図１に示した、分離槽１を高速回転して清
浄な溶融金属Ｍを回収している状態から、分離槽１内に
分離堆積したボトムドロスＤｂを排出除去すべく、分離
槽１の回転速度を低下させると、ボトムドロスＤｂに作
用する遠心力が徐々に低下して重力の作用の影響が大き
くなるので、わずかに含まれている溶融金属Ｋの影響で
多少の流動性を持っているボトムドロスＤｂは、図２に
示すように、流下する形態で底壁３上に崩れ落ち、排出
口４から排出される。

【００２９】この際、ボトムドロスＤｂの一部は、仕切
り壁７上に崩れ落ちるが、この仕切り壁７上のボトムド
ロスＤｂは、仕切り壁７が仕切られた分離槽１の下端部
内のボトムドロスＤｂの排出が進むに従って、順次開放
部８を通って底壁３上に流下し、排出口４から排出され
る。

【００３０】また、このボトムドロスＤｂの排出時にお
いて、分離された溶融金属Ｋに作用する遠心力も低下す
るので、図２に示すように、溶融金属Ｋも自重により排
出口４から流出可能な状態となるが、開放部８がボトム
ドロスＤｂにより閉鎖された状態となっているので、直
接的には分離槽１の下端部側に流下することができな
い。

【００３１】図３は、本発明の好ましい実施例を示すも
ので、仕切り壁７の上面を傾斜角ｔで周壁２に向かって
下降傾斜した傾斜面とすると共に、底壁３の上面を傾斜
角ｓで排出口４に向かって下降傾斜した傾斜面とし、ま
た底壁３を内鍔状にしたその中央部分全体を排出口４と
して開放し、さらに頂壁５を上方に縮径した円錐筒台形
状としている。

【００３２】仕切り壁７の上面を傾斜角ｔの傾斜面とす
ると共に、底壁３の上面を傾斜角ｓの傾斜面とすること
により、仕切り壁７上に崩れ落ちたボトムドロスＤｂの
開放部６への滑り落ちを円滑に達成し、かつ底壁３上に
崩れ落ちたボトムドロスＤｂの排出口４への滑り落ちを
円滑に達成し、もって分離槽１内からのボトムドロスＤ
ｂの排出を円滑に達成できるようにしている。

【００３３】多くの実験によると、傾斜角ｔは１０〜２
０度程度が適当であり、傾斜角ｓは３０〜６０度が適当
であったが、これは分離槽１の回転速度を低下させたと
は言え、ボトムドロスＤｂには遠心力が作用している状
態であるので、この遠心力の作用により、仕切り壁７上
のボトムドロスＤｂは孔形状の開放部８’に向かって滑
り易い状態にあり、反対に底壁３上のボトムドロスＤｂ
は排出口４に向かって滑り難い状態になるため、傾斜角
ｔよりも傾斜角ｓを大きくして、底壁３上のボトムドロ
スＤｂを重力の作用により滑り易くするためである。

【００３４】多くの実験によると、分離槽１の遠心分離
時の回転速度は、重力加速度の影響をほぼ無視できる５
００ｒｐｍ以上が望ましく、またボトムドロスＤｂ排出
時の分離槽１の回転速度は、遠心力の影響をほぼ無視で
きる１００ｒｐｍ以下が望ましい。また、ボトムドロス
Ｄｂ排出操作の時間的間隔は、分離槽１にボトムドロス
Ｄｂが充満するまでの運転時間から、ボトムドロスＤｂ
排出操作終了時に、分離槽１に残留するボトムドロスＤ
ｂの量に相当する運転時間を引いた時間が望ましい。

【００３５】頂壁５を円錐筒台形状としたので、分離し
たボトムドロスＤｂと開口部６とを充分に離すことがで
き、これにより分離された溶融金属Ｋの清浄程度を高め
ることができると共に、分離したボトムドロスＤｂの集
中程度を円滑に高めることができる。

【００３６】なお、装置全体を無酸化雰囲気状態に保つ
と共に、溶融金属Ｋの融点以上の温度雰囲気に保つこと
が必要であることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、上記した構成となっているの
で、以下に示す効果を奏する。遠心分離作用を利用して
めっき浴中の溶融金属とボトムドロスとを分離して、こ
の分離されたボトムドロスを重力の作用を利用して排出
するので、ボトムドロスの溶融金属からの分離除去を、
簡単にかつ確実にそして安全に達成できる。

【００３８】溶融金属から分離したボトムドロスの排出
除去は、分離槽の回転速度を低下させるだけで良いの
で、ボトムドロス除去の自動化を簡単に実現化すること
が可能である。

【００３９】分離したボトムドロスを排出除去は、分離
槽の回転速度を低下させることにより達成するので、装
置の運転および装置へのめっき浴の供給を停止する必要
がなく、もって設備全体の稼働率を高めることができ
る。

【００４０】仕切り壁を設けることにより、ボトムドロ
ス排出除去時に、分離された溶融金属の不要な排出を防
止することができ、もって分離されたボトムドロスを確
実にかつ効率良く排出除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、右半分を縦断した全
体正面図。

【図２】図１に示した実施例の、ボトムドロス排出時の
状況を示す、右半分を縦断した全体正面図。

【図３】本発明の他の実施例を示す、右半分を縦断した
正面図。

【符号の説明】

１；分離槽２；周壁３；底壁４；排出口５；頂壁６；開口部７；仕切り壁８；開放部８’；孔形状開放部９；回転軸ｔ；仕切り壁上面の傾斜角ｓ；底壁上面の傾斜角Ｍ；めっき浴Ｋ；溶融金属Ｄｂ；ボトムドロス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分離槽(1) に供給しためっき浴(M) を、
前記分離槽(1) の高速回転動作により溶融金属(K) とボ
トムドロス(Db)とに遠心分離し、前記分離槽(1) へのめ
っき浴(M) の連続供給により、前記分離されたボトムド
ロス(Db)を溜め込むと共に、前記分離された清浄な溶融
金属(K) をオーバーフローさせて回収し、前記溜め込ん
だボトムドロス(Db)の量が設定値に達したならば、前記
分離槽(1) の回転速度を低下させて、前記ボトムドロス
(Db)を自重により落下排出して除去するドロス除去方
法。
【請求項２】円筒状の周壁(2) の下端に底壁(3) を連
設すると共に、前記周壁(2) の上端に内鍔状の頂壁(5)
を連設し、該頂壁(5) が形成する開口部(6)の開口縁よ
りも中心側に位置する前記底壁(3) 部分に、ボトムドロ
ス(Db)除去用の排出口(4) を形成して構成され、前記周
壁(2) の中心軸芯を回転軸芯として回転駆動される分離
槽(1) と、前記頂壁(5) の内径よりも大きい外径を有
し、前記周壁(2) 内周面との間に開放部(8) を形成し
て、前記分離槽(1) 内部を下端部と他部とに上下に区画
すべく、該分離槽(1) 内の下端部に固設された仕切り壁
(7)と、から成るドロス除去装置。
【請求項３】仕切り壁(7) の上面を、傾斜角(t) で周
壁(2) に向かって下降傾斜する傾斜面とすると共に、底
壁(3) の上面を、傾斜角(s) で排出口(4) に向かって下
降傾斜する傾斜面とした請求項２に記載のドロス除去装
置。
【請求項４】仕切り壁(7) の上面の傾斜角(t) を１０
度〜２０度に設定すると共に、底壁(3) の上面の傾斜角
(s) を３０度〜６０度に設定した請求項３に記載のドロ
ス除去装置。