JPH07331401A - 溶融金属めっき浴のドロス回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶融亜鉛を主成分とする金属めっ
き浴中のドロスを分離し、回収する装置であり、そのメ
ッシュフィルターで適宜目詰まりしない程度にドロス回
収を行うことが出来、ドロス回収率を向上出来る。 【構成】 ガスリフトポンプ２１で汲み上げた溶融亜鉛
は蓋２４ａを有する収容容器２４に収容される。収容容
器２４内では溶融金属は汲上げ手段から還流手段へ向か
う流れを形成する。このとき、溶融金属に含まれるドロ
スは、沈降容易なドロス（ドロス径の大きいもの例えば
１００μ程度が多い）が収容容器２４内に沈降し、浮遊
ドロスが、空孔径を１ｍｍ未満で、捕獲目標ドロス径の
５０倍以内とし、且つ空孔率３０％以下に形成のガラス
繊維製メッシュフィルタで捕獲回収される。ドロス回収
容器を通過した溶融金属は清浄になってめっき浴に還流
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続的に走行する鋼板
に溶融亜鉛を主成分とする金属めっきを施す場合に発生
する、めっき浴中の不純物いわゆるドロスを分離し、回
収する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のドロス回収装置として実
開平２−１４６１５３号公報に開示されているものがあ
り、これを図７を用いて説明する。

【０００３】溶融めっき浴槽１のボトムドロス３が堆積
している部分にボトムドロス回収フード４を沈めて固定
し、浴面９より上方で気体噴射管１４に圧縮気体を供給
し、ボトムドロス回収フード４内に圧縮気体を注入す
る。

【０００４】これにより、ボトムドロスが粉砕され、細
分される。また、圧縮気体はボトムドロス回収フード４
内のめっき浴２に上昇流を形成し、めっき浴２とともに
回収ドロス上昇管８を上昇する。

【０００５】これにより、ボトムドロス回収フード４内
に浴流入管５を通じて溶融めっき金属が流入する。

【０００６】浴流入管５の先端の浴流入口７には逆止弁
６を備え、逆流を防止している。粉砕、細分されたボト
ムドロス３は上昇気流に乗って、回収ドロス上昇管８を
上昇して、逆Ｕ状部１０より排出され、ドロス濾過器１
２に流下し、ドロス濾過器１２のフィルター１３で濾過
させて、フィルター１３上にドロス３が回収され、フィ
ルター１３を透過しためっき浴２は溶融めっき浴槽１に
還流して再利用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たドロス回収装置を用いた場合は、汲み上げためっき液
の全量をドロス濾過器１２のフィルター１３で除去する
ために、短時間でフィルター１３の目詰まりを生じ、そ
のために、連続的な操業に使用出来ない。本発明は上記
のような問題点の解決を図ったものであり、溶融金属め
っき浴のドロス分離回収を連続的に効率良く出来るドロ
ス回収装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は溶融金属めっき浴の溶融金属を汲み上げる
汲上げ手段、その汲上げ手段によって汲み上げられる溶
融金属を収容する収容容器、その収容容器に配置された
メッシュフィルターを備えたドロス回収容器、収容容器
に汲み上げられる溶融金属を再び前記めっき浴に還流す
る還流手段を具備し、前記ドロス回収容器のメッシュフ
ィルターの空孔径を１ｍｍ未満で、捕獲目標ドロス径の
５０倍以内とし、且つ空孔率３０％以下に形成したこと
を特徴とする溶融金属めっき浴のドロス回収装置とする
ものである。

【０００９】

【作用】本発明では上記において、ドロス回収容器のメ
ッシュフィルターの空孔径を１ｍｍ未満で、捕獲目標ド
ロス径の５０倍以内とし、且つ空孔率３０％以下に形成
することが必要である。

【００１０】以下にその限定理由を述べる。発明者等は
ドロス捕獲のターゲットとするドロス径（体積を球状に
換算した場合の直径）の５倍から５０倍の空隙即ち空孔
径を有するメッシュフィルターを用いた場合のドロス回
収率についての実験による検討を行った。メッシュフィ
ルターにはガラス繊維製フィルターを用いた。ここで空
孔径とは、ガラス繊維製フィルターに形成された孔の一
辺をいう。

【００１１】実験ではターゲットとするドロス径を最大
径で２０μｍとした。ドロス径を２０μｍに選定したの
は、本発明でのガスリフトポンプに汲み上げられるドロ
ス径が３００μｍ程度までであり、容易に沈降するもの
と、浮遊するものとが含まれているものの、浮遊状態に
あるドロスはドロス径で高々２０μｍだからである。

【００１２】メッシュフィルターではこの浮遊状態のも
のを捕獲して回収することを狙ったものであり、回収を
必要とする低い側としてドロス径２０μｍを選定した。

【００１３】図４にその結果を示す。空孔径１００μｍ
以下のメッシュフィルターでは殆どのドロスが回収でき
るものの、短時間で目詰まりを生じてしまうことがわか
った。

【００１４】一方、空孔径１５０μｍ以上のメッシュフ
ィルターを使用した場合には、目詰まりまでの時間が長
くなるもののドロス回収率が低下する傾向にある。

【００１５】そこでメッシュフィルターを重ね合わせた
場合の実験を行った。図５にその結果を示す。図から明
らかなように、フィルターの枚数を増加させるとドロス
回収率が向上する。

【００１６】空孔径３００μｍ程度のフィルターを採用
した場合には概ね１０枚以上のフイルターを重ね合わせ
ることで、図４に示される空孔径１００μｍ程度のフイ
ルターを使用した場合と同程度のドロス回収率が得られ
る。

【００１７】空孔径５００μｍ程度のフイルターを採用
した場合には１０枚重ね合わせることで、空孔径３００
μｍ程度のフイルターを１枚使用した場合と同等の効果
が得られる。

【００１８】また、空孔径と空孔率の関係を整理する
と、図６のようになる。空孔率とは、ガラス繊維製フィ
ルターの表面積に対する空孔による開口面積の合計の比
率をいう。図６では、通常のガラス繊維製フィルターに
ついて、所定の空孔径を有する場合の空孔率の範囲を示
している。そして、本願発明においては、特にドロス回
収率の良いフィルターは空孔径にかかわらず、空孔率が
３０％以下の斜線部分のものであることが分かった。

【００１９】尚、空孔径１ｍｍ以上のメッシュフィルタ
ーでは枚数を重ねてもドロス回収効率に著しい効果が見
られなかった。

【００２０】上記実験に基づいて、メッシュフィルター
は空孔径１ｍｍ未満で捕獲目標ドロス径（体積を球状に
換算した場合の直径）の５０倍以内とし、かつ空孔率３
０％以下のものを用いることにした。なお、メッシュフ
ィルターの空孔径の下限については、特に限定しないが
捕獲目標ドロス径の５倍程度である。これ以下では、ド
ロスの形状が球状にかぎらないので、目詰まりし易くな
り、本発明の目的を十分達成出来ない。

【００２１】予めメッシュフィルターでの捕獲回収しよ
うとするドロスのドロス径の目標を決め、そのドロス径
に対して、例えば適切なガラス繊維フィルターの空孔率
と空孔径、および適切な重ね合わせ枚数を選択すること
で、目詰まりするまでの時間を延ばし、ドロス回収率を
向上出来る。

【００２２】次に本発明の作用を述べる。本発明では、
まず、溶融金属めっき浴の溶融金属を汲上げ手段を介し
て収容容器に汲み上げる。汲み上げられた溶融金属はそ
の収容容器の他端側に設けた還流手段を介して前記溶融
金属めっき浴に還流される。

【００２３】従って、収容容器内では溶融金属は汲上げ
手段から還流手段へ向かう流れを形成する。

【００２４】このとき、前記収容容器を通過する溶融金
属に含まれるドロスは、沈降容易なドロス（ドロス径の
大きいもの例えば１００μｍ程度が多い）が収容容器内
に沈降し、浮遊ドロスが、空孔径を１ｍｍ未満で、捕獲
目標ドロス径の５０倍以内とし、且つ空孔率３０％以下
に形成したメッシュフィルターで捕獲回収される。

【００２５】上記のようなドロス回収容器を通過した溶
融金属は清浄になってめっき浴に還流する。

【００２６】

【実施例】以下本発明の一実施例を説明する。図１はド
ロス回収装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視に
よる横断面図である。２１はガスリフトポンプで、ガス
リフト管２２と使用する窒素ガス供給管２３から構成さ
れている。ガスリフトポンプ２１で汲み上げた溶融亜鉛
は蓋２４ａを有する収容容器２４に収容される。２５は
ガスリフトポンプ２１に供給された窒素ガスの排気口で
ある。太矢印は汲み上げた溶融亜鉛の流れ方向を示す。

【００２７】２６は溶融亜鉛に含まれるドロスを分離
し、回収するドロス回収容器であり、収容容器２４に設
置されている。３４は仕切板である。ドロス回収容器２
６はガラス繊維製のメッシュフィルター２７を一部に取
り付けたバケットで収容容器２４に取り出し可能に設置
している。

【００２８】２８は大径ドロスを下流側に流出させない
ためのメッシュの粗いフィルターである。

【００２９】ガラス繊維製メッシュフィルター２７は最
終的にドロスを流出させないためのもので、ここでは空
孔径０．２ｍｍで空孔率３０％のものを１０枚重ねて使
用している。

【００３０】次に本発明のドロス回収装置の使用状況を
説明する。図３は本発明のドロス回収装置を溶融亜鉛め
っき浴槽に設置した状態を示す図である。図１、図２と
ともに説明する。

【００３１】溶融亜鉛めっき浴槽１にドロス回収装置２
６が配置されている。まず、ガスリフト管２２に不活性
ガスとして窒素を配管２３を通じて吹込まれる。ガスリ
フト管２２の内部は溶融亜鉛と窒素気泡の混合流体にな
り、その見掛け密度の低下からめっき浴面以上の位置に
設置された収容容器２６に導かれた溶融亜鉛内のドロス
は、まず大径のドロスの一部がバケット型のドロス回収
容器２６内にて沈降し、あるいは、粗いフィルター２８
に捕獲される。

【００３２】その後、ドロスは最適化されたガラス繊維
製メッシュフィルター２７に捕獲される。

【００３３】その後、ガラス繊維製メッシュフィルター
２７を通過した清浄な溶融亜鉛は収容容器２４から戻り
管２９を介してめっき浴１に還流する。

【００３４】一方、ドロス回収容器２６内に分離された
ドロスは、フィルターにより構成された系外排出用のバ
ケットを収容容器２４から引き出すことにより、全ての
ドロスを排出でき、かつ、バケットはメッシュで構成さ
れているために、ドロス以外の溶融亜鉛の持ち出しは最
小限に抑えられる。

【００３５】また、通常のフィルターが目詰まりを生じ
た場合には、使い捨てでも酸洗いによる再使用でも可能
であり、ライン個々の設備的制約や人件費的制約により
対応することが可能である。

【００３６】上記ドロスの回収に影響されることなく、
溶融亜鉛めっき浴槽１では、スナウト３０からめっき浴
２に侵入した鋼板３３は反転ロール３１により反転し
て、めっきされて、めっき浴２から引き抜かれ、ガスワ
イピング装置３２でめっき量を調整されて、次工程に移
送する。

【００３７】特に本実施例のように、めっき浴にドロス
回収装置を設置することにより、ドロス回収容器に保温
設備が不必要となり、操業上ではめっき液の凝固による
トラブルを最大限低減することができ、操作上、保全性
ともよいドロス回収が有効に達成出来る。

【００３８】既設の連続亜鉛めっきラインに本発明装置
を組み込むことによって、次の効果が得られた。めっき
液循環量は１０トン／時間で、ガスリフトポンプ用の窒
素ガス使用量は０．５ｍ³ ／ｈであった。

【００３９】本発明ではドロス回収装置のドロス回収を
８時間毎に行った場合、メッシュフィルターの目詰まり
を生じることなく、溶融亜鉛の清浄化を連続的に行うこ
とが出来た。ドロス回収装置のドロス回収時期について
は、メッシュフィルターの空孔径と空孔率且つメッシュ
フィルターの重ね枚数を適宜調節することによって、調
整が出来る。

【００４０】また、めっき鋼板上に付着するドロス欠陥
の発生率は１月の平均値として９６％低減でき、従来め
っき浴底面に堆積していたドロスが１０％まで低減し、
堆積したドロスの処理を行う必要が無くなった。

【００４１】

【発明の効果】本発明ドロス回収装置によれば、予めメ
ッシュフィルターでの捕獲回収しようとするドロスのド
ロス径の目標を決め、そのドロス径に対して、例えば適
切なガラス繊維フィルターの空孔率と空孔径、および適
切な重ね合わせ枚数を選択することで、適宜目詰まりし
ない程度にドロス回収を行うことが出来、ドロス回収率
を向上出来る。

【００４２】また、系外に排出するドロスはフィルター
を使用するためにドロス中に混入する亜鉛を余剰に排出
することが無くなり、ドロス単身の排出を可能にするこ
とで、亜鉛の使用量が従来より低減でき、コスト低下に
貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視による横断面を示す図であ
る。

【図３】本発明の装置を溶融亜鉛めっき浴槽に設置した
場合の状態を示す図である。

【図４】本発明によるフィルターの空孔径とドロス回収
率の関係を示す図である。

【図５】本発明によるフィルターの重ね合せ枚数とドロ
ス回収率の関係を示す図である。

【図６】本発明によるフィルターの空孔径と空孔率の関
係を示す図である。

【図７】従来のドロス回収装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 溶融めっき浴槽 ２ めっき浴 ２１ ガスリフトポンプ ２２ ガスリフト管 ２３ 窒素ガス供給管 ２４ 収容容器 ２５ 排出口 ２６ ドロス回収容器 ２７ ガラス繊維製メッシュフィルター ２８ メッシュの粗いフィルター ２９ 戻り管 ３０ スナウト ３１ 反転ロール ３２ ガスワイピング装置 ３３ 鋼板 ３４ 仕切板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属めっき浴の溶融金属を汲み上げ
   る汲上げ手段、その汲上げ手段によって汲み上げられる
   溶融金属を収容する収容容器、その収容容器に配置され
   たメッシュフィルターを備えたドロス回収容器、収容容
   器に汲み上げられる溶融金属を再び前記めっき浴に還流
   する還流手段を具備し、前記ドロス回収容器のメッシュ
   フィルターの空孔径を１ｍｍ未満で、捕獲目標ドロス径
   の５０倍以内とし、且つ空孔率３０％以下に形成したこ
   とを特徴とする溶融金属めっき浴のドロス回収装置。