JPH073413A - ドロス除去方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 めっき浴中からのドロスの除去を確実に安定
して達成することを技術的課題とし、もって品質の良い
めっき浴を得ると共に、無駄のないドロス除去を確実に
得る。 【構成】 ドロス除去装置から排出される溶融金属Ｋも
しくはドロスＤの排出量変化によって、分離されて層状
となった溶融金属層とドロス層との境界面の位置を正確
に推定し、これに従って溶融金属ＫもしくはドロスＤの
排出量を制御することにより、ドロスＤの含有量の極め
て少ない溶融金属Ｋを得ること共に、ドロスＤを無駄な
く分離除去する。

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
を除去する必要があるが、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、溶湯面上に浮遊して、溶
融亜鉛を含有するトップドロスを回収し、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、浴湯面上に浮遊するトップドロスを回収
して分離除去するものであるため、広い浴湯面からトッ
プドロスの回収は極めて困難で、到底自動化は望めない
ものであり、さらに浴中に懸濁しているドロスやボトム
ドロスは全く除去できないので、めっき浴中からのドロ
スの除去がきわめて不充分であり、単独では実用に供す
ることができないと云う問題があった。

【０００７】また、溶融金属めっきに使用されているめ
っき浴中における溶融金属とドロスとの比率は決して一
定ではなく、その時々によって変化するものであるた
め、トップドロスの含有比率が高い場合には、排出され
る溶融金属中に多量のトップドロスが含まれることがあ
り、反対にトップドロスの含有比率が低い場合には、除
去されたトップドロス中に多量の溶融金属が含まれるこ
とがあり、このため確実なトップドロスの除去を達成で
きないと共に、溶融金属を無駄に排出すると云う問題が
あった。

【０００８】さらに、高速回転による遠心分離作用を利
用してトップドロスと溶融金属とを分離するものである
ので、トップドロスと溶融金属との分離と同時に、必然
的にボトムドロスも分離するが、このボトムドロスを除
去する手段が全くないので、定期的にめっき装置を停止
させて、溜まったボトムドロスを除去する必要があるの
で、ドロスの連続除去操業を得ることができないと共
に、めっき装置を一時停止して、困難なボトムドロス除
去作業を行わなければいけないと云う問題があった。

【０００９】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、めっき浴中
からのドロスの除去を確実に安定して達成することを技
術的課題とし、もって品質の良いめっき浴を得ると共
に、無駄のないドロス除去を確実に得ることを目的とす
る。

【００１０】

【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、めっき浴中の溶融金属とドロスとを
ドロス除去装置によって遠心分離し、この分離したドロ
スを除去する方法であること、めっき浴を除去装置に連
続供給している状態で達成すること、除去装置から排出
される溶融金属もしくはドロスの量によって、溶融金属
もしくはドロスの排出量を制御しながら、ドロスを連続
的に除去すること、すなわち、除去装置に供給するめっ
き浴のドロスの含有比率に応じて、溶融金属もしくはド
ロスの排出量を制御しながら、ドロスを連続的に除去す
ること、にある。

【００１１】また、本発明の第二の手段は、めっき浴中
の溶融金属とトップドロスとボトムドロスとをドロス除
去装置によって遠心分離し、トップドロスとボトムドロ
スを除去する方法であること、めっき浴を除去装置に連
続供給している状態で達成すること、除去装置から排出
される溶融金属、トップドロスもしくはボトムドロスの
量によって、溶融金属もしくはボトムドロスの排出量を
制御しながら、トップドロスおよびボトムドロスを連続
的に除去すること、すなわち、除去装置に供給するめっ
き浴のトップドロスもしくはボトムドロスの含有比率に
応じて、溶融金属もしくはボトムドロスの排出量を制御
しながら、トップドロスおよびボトムドロスを連続的に
除去すること、にある。

【００１２】この方法手段において、溶融金属もしくは
ドロスの排出量制御は、除去装置における溶融金属排出
口もしくはドロス排出口と、この溶融金属排出口もしく
はドロス排出口に近接離反変位自在に対向配置された制
御部材との間に形成される間隙を、調整することによっ
て達成するのが有効である。

【００１３】本発明の構成の手段は、めっき浴中の溶融
金属とトップドロスとボトムドロスとを遠心分離して、
トップドロスとボトムドロスとを除去するドロス除去装
置であること、めっき浴が供給される供給筒を有するこ
と、この供給筒を中心部底部まで内装して回転し、上端
部で最も中心側に位置するトップドロスが排出されるト
ップドロス排出口と、下端部で最も中心から離れて位置
するボトムドロスが排出されるボトムドロス排出口と、
中間部でトップドロス排出口とボトムドロス排出口との
間の中心からの距離に位置する溶融金属が排出される溶
融金属排出口とを有する装置本体を有すること、にあ
る。

【００１４】溶融金属排出口およびボトムドロス排出口
に対向位置して、この溶融金属排出口もしくはボトムド
ロス排出口との間の間隙を調整すべく、近接離反変位自
在に制御部材を設けるのが良い。

【００１５】

【作用】高速回転しているドロス除去装置にめっき浴
を、この除去装置の中心部から注入すると、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ドロ
スとが、その比重差に従って溶融金属層とドロス層とに
分離する。そして、めっき浴を循環してドロスを分離す
ることにより、めっき浴槽において湯面にトップドロス
が浮遊することも、また底にボトムドロスが溜まること
もない。

【００１６】このように、めっき浴が溶融金属層とドロ
ス層とに分離した状態で、各層に対向して予め設けられ
た排出口から溶融金属とドロスとを排出し、もってめっ
き浴中からのドロスの除去を達成するのであるが、除去
装置に注入されるめっき浴中における溶融金属とドロス
との比率は一定しているわけではなく、それゆえめっき
浴を除去装置に連続供給したとしても、分離された溶融
金属層とドロス層との境界面の位置は一定せず、めっき
浴中の溶融金属とドロスとの比率に応じて変動する。

【００１７】この分離された溶融金属層とドロス層との
境界面は、不連続の明確な境界を形成するものではな
く、この境界面付近では、溶融金属層からドロス層に近
づくに従って、ドロスの含有比率が加速度的に増大する
と云う変化をしている。

【００１８】それゆえ、境界面が溶融金属の排出口に接
近すると、排出される溶融金属は、境界面付近の多少ド
ロスを含んだものとなり、このドロスの微粒子が溶融金
属排出口と制御部材間の間隙に大きな流動抵抗を引き起
こし、急激な排出量減少を招く。この排出量の急激な減
少を観察することにより、境界面の位置を正確に推定で
きる。

【００１９】排出されるドロスを対象とした場合には、
このドロスの微粒子がドロス排出口と制御部材間の間隙
で大きな流動抵抗を成しているところへ、溶融金属が多
量に混入して流動抵抗が小さくなり、急激な排出量増加
を招く。この排出量の急激な増加を観察することによ
り、境界面の位置を正確に推定できる。

【００２０】このように、除去装置から排出される溶融
金属もしくはドロスの排出量変化を観察することによ
り、除去装置内の溶融金属層とドロス層との境界面の位
置を正確に推定できるので、排出される溶融金属もしく
はドロスの排出量の変化に応じて、溶融金属もしくはド
ロスの排出量を、境界面が排出口から遠ざかる方向に制
御すると、排出される溶融金属はドロスの含有量の極め
て少ないものとなり、効率の良いドロス除去が達成され
る。

【００２１】除去されるドロスをトップドロスとボトム
ドロスとに分離して除去する場合には、その境界面、す
なわち溶融金属層とトップドロス層との境界面と溶融金
属層とボトムドロス層との境界面の二つの境界面の位置
を、排出される溶融金属、トップドロスそしてボトムド
ロスの排出量変化を観察することにより推定することは
同じであるが、この境界面の位置制御のための排出量の
制御は、溶融金属とボトムドロスが対象となる。

【００２２】これは、除去装置内におけるトップドロス
が、分離された溶融金属に浮いた状態にあるため、その
排出量を外部から直接的には変化制御することができな
いためである。

【００２３】要するに、供給筒を通して高速回転してい
る装置本体内に注入されためっき浴は、遠心力の作用に
より、装置本体内で、最も外側に位置するボトムドロス
層と最も内側に位置するトップドロス層と中間に位置す
る溶融金属層とに分離するので、トップドロス層は中間
の溶融金属層上に浮いた状態となり、トップドロスの排
出量は、溶融金属層とトップドロス層との境界面の位置
次第となり、この境界面をトップドロスの排出量では変
化させることができないのである。

【００２４】それゆえ、装置本体に形成されたトップド
ロス排出口には、トップドロスの排出量を制御する機能
を付与する必要はなく、溶融金属排出口とボトムドロス
排出口に排出量制御機能を付与し、溶融金属およびボト
ムドロスの排出量制御によって、二つの境界面の位置制
御を行う。

【００２５】すなわち、溶融金属排出口において、溶融
金属排出量を制御することにより、溶融金属層とトップ
ドロス層との境界面の位置を制御することができ、また
ボトムドロス排出口において、ボトムドロス排出量を制
御することにより、溶融金属層とボトムドロス層との境
界面と溶融金属層とトップドロス層との境界面の位置を
制御することができる。

【００２６】なお、ボトムドロス排出口におけるボトム
ドロス排出量制御は、溶融金属層とボトムドロス層との
境界面だけではなく、溶融金属層とトップドロス層との
境界面の位置も変化させてしまうので、その境界面位置
制御が複雑となるが、実際の稼働においては、めっき浴
中におけるボトムドロスの量が少ないので、このボトム
ドロスの排出による境界面の位置制御量はわずかであ
り、境界面位置制御は、溶融金属層とトップドロス層と
の境界面の位置制御が主体となるので、ボトムドロスを
排出しても、境界面位置制御に、複雑化する等の実用上
の悪影響の生じることはない。

【００２７】装置本体は高速回転しているので、排出さ
れる溶融金属およびボトムドロスには強大な遠心力が常
時作用していることになり、このため排出口が単純な開
口部であると、溶融金属およびボトムドロスが、この排
出口から無制限に噴出し、分離作用を達成できなくなる
ので、溶融金属排出口およびボトムドロス排出口に対向
して、この排出口との間に所望の間隙を形成する制御部
材を設け、この制御部材を排出口に対して接近離反変位
させることにより、溶融金属およびボトムドロスの通路
としての間隙を調整し、もって排出口からの溶融金属お
よびボトムドロスの排出を強力に制限した状態で、その
量を制御する。

【００２８】ところで、排出口は、高速回転する装置本
体に一体に設けられているのに対して、制御部材は回転
変位することなく不動（接近離反変位はするが）に設け
られているので、ボトムドロス排出口から押し固められ
て押し出され状に出てくるボトムドロスは、この制御部
材との摩擦接触により削り取られる状態となり、このた
めボトムドロスが押し固まって排出口からの押し出しが
不可能になると云う不都合の発生は皆無となる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。装置本体１は、略有底円錐筒形状をしていて、そ
の中心にモータ８に連結された回転軸７を設け、この回
転軸７を回転軸として高速回転し、この回転軸７には、
装置本体１の底部まで延びた供給筒２が、装置本体１の
上方から外嵌組付けされており、供給されためっき浴Ｍ
を自重により装置本体１の底部に注入するようにしてい
る。

【００３０】装置本体１の上方に縮径したテーパ壁部分
の上端部は開放されてトップドロスＤｔが排出されるト
ップドロス排出口３が形成されており、またテーパ壁部
分の中間部には、溶融金属Ｋが排出される溶融金属排出
口４が形成されており、そしてテーパ壁部分の下端部に
は、ボトムドロスＤｂが排出されるボトムドロス排出口
５が形成されている。

【００３１】このように、本体装置１のテーパ壁部分
は、めっき浴Ｍが供給される下位部分から上方に縮径し
た傾斜面を形成しており、各排出口は、排出対象物の比
重の大きさの順にその高さ位置および回転軸７からの径
距離が設定されているので、装置本体１内で遠心力によ
り分離したボトムドロスＤｂ、溶融金属Ｋそしてトップ
ドロスＤｔは、互いに他の排出口に対向することなく、
極めて正確に対応する排出口に対向した状態で層状態に
分離する。

【００３２】めっき浴Ｍは、溶融金属めっき装置のめっ
き浴槽１０内から、ポンプ９により送りパイプ１１を通
って供給筒２の上端部内に連続定量供給され、そのまま
供給筒２を通って装置本体１内に注入される。また各排
出口３、４、５の出口部分には、排出されたトップドロ
スＤｔ、溶融金属Ｋ、そしてボトムドロスＤｂを受け入
れるリング状の樋が設けられており、装置本体１内から
排出されたトップドロスＤｔおよびボトムドロスＤｂ
は、この樋を通って適当な箇所に搬出されるが、装置本
体１内から排出された溶融金属Ｋは、樋から戻りパイプ
１２を通ってめっき浴槽１０に戻される。

【００３３】溶融金属排出口４およびボトムドロス排出
口５は、その出口端面が内方（回転軸７側）に向いた傾
斜面となっており、この溶融金属排出口４に対向した
樋、およびボトムドロス排出口５に対向した樋には、溶
融金属排出口３およびボトムドロス排出口５の開口端面
に、傾斜した上面を対向させてリング状の制御部材６が
取付けられており、この制御部材６は、樋全体を上下変
位させることにより、排出口４、５に対して接近離反変
位して、この排出口４、５との間に形成される間隙を増
減変化させ、もって溶融金属ＫもしくはボトムドロスＤ
ｂの排出量を制御する。

【００３４】排出口４、５の開口端面が内方に傾斜して
いるので、この排出口４、５から排出された溶融金属Ｋ
およびボトムドロスＤｂは、その遠心力による噴出勢い
が制御部材６にぶつかることにより弱められることにな
り、このため装置本体１の高速回転にも関わらず、四方
に飛散することなしに、安定した流動形態で排出される
ことになる。なお、装置を無酸化雰囲気状態に保つと共
に、溶融金属を融点以上に保つことが必要である。

【００３５】

【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。ドロス全体を溶融金属か
らトップドロス、ボトムドロスの個別に分離して除去す
ることができるので、ドロス除去のために他の処理手法
および設備と組合せる必要がなく、もってドロス除去を
単一の操作で連続して達成できる。

【００３６】分離した溶融金属もしくはドロスの排出量
変化を観察することにより、分離した溶融金属層とドロ
ス層との境界面の位置を正確に推定することができるの
で、ドロスの含有量の極めて少ない状態で溶融金属のド
ロスとの分離を達成でき、もってめっき浴の品質を確実
に高めることができると共に、溶融金属の無駄な廃棄を
生じることなくドロスの除去を達成できる。

【００３７】分離した溶融金属層とドロス層との境界面
の位置制御は、分離した溶融金属もしくはドロスの排出
量の制御により達成するので、めっき浴を連続供給した
状態で達成でき、もってドロス除去を効率良く達成でき
る。

【００３８】トップドロスばかりでなくボトムドロスも
除去できるので、装置本体内からボトムドロス除去のた
めに運転に一時的に停止したり、専用の作業によりボト
ムドロスを装置本体内から除去する必要がなく、もって
ドロス除去を円滑にかつ安全に達成することができる。

【００３９】溶融金属排出口およびボトムドロス排出口
からの排出制御を、この排出口に対向した制御部材との
間に形成される間隙の値により達成するようにしたの
で、装置本体の高速回転動作にも関わらず、その排出量
を確実にかつ正確に制御することができ、かつボトムド
ロスの排出口への詰まりを確実に防止することができ、
もって安全で円滑なドロス除去動作を連続して達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す一部断面正面図。

【図２】図１に示した実施例の要部拡大詳細図。

【符号の説明】

Ｄ ； ドロス Ｄｔ； トップドロス Ｄｂ； ボトムドロス Ｋ ； 溶融金属 Ｍ ； めっき浴 １ ； 装置本体 ２ ； 供給筒 ３ ； トップドロス排出口 ４ ； 溶融金属排出口 ５ ； ボトムドロス排出口 ６ ； 制御部材 ７ ； 回転軸 ８ ； モータ ９ ； ポンプ １０； めっき浴槽 １１； 送りパイプ １２； 戻りパイプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき浴(M) 中の溶融金属(K) とドロス
   (D) とをドロス除去装置によって遠心分離し、前記ドロ
   ス(D) を除去する方法であって、前記めっき浴(M) を前
   記除去装置に連続供給している状態で、前記除去装置か
   ら排出される前記溶融金属(K) もしくはドロス(D) の量
   によって、前記溶融金属(K) もしくはドロス(D) の排出
   量を制御しながら、前記ドロス(D) を連続的に除去する
   ドロス除去方法。
2. 【請求項２】 めっき浴(M) 中の溶融金属(K) とトップ
   ドロス(Dt)とボトムドロス(Db)とをドロス除去装置によ
   って遠心分離し、前記トップドロス(Dt)とボトムドロス
   (Db)を除去する方法であって、前記めっき浴(M) を前記
   除去装置に連続供給している状態で、前記除去装置から
   排出される前記溶融金属(K) 、トップドロス(Dt)もしく
   はボトムドロス(Db)の量によって、前記溶融金属(K) も
   しくはボトムドロス(Db)の排出量を制御しながら、前記
   トップドロス(Dt)およびボトムドロス(Db)を連続的に除
   去するドロス除去方法。
3. 【請求項３】 溶融金属(K) もしくはドロス(D) の排出
   量制御を、溶融金属排出口(4) もしくはドロス排出口
   (5) と、該溶融金属排出口(4) もしくはドロス排出口
   (5) に近接離反変位自在に対向配置された制御部材(6)
   との間に形成される間隙を調整することによって達成す
   る請求項１または２に記載のドロス除去方法。
4. 【請求項４】 めっき浴(M) 中の溶融金属(K) とトップ
   ドロス(Dt)とボトムドロス(Db)とを遠心分離して、前記
   トップドロス(Dt)とボトムドロス(Db)とを除去するドロ
   ス除去装置であって、前記めっき浴(M) が供給される供
   給筒(2) と、該供給筒(2) を中心部底部まで内装して回
   転し、上端部で最も中心側に位置するトップドロス(Dt)
   が排出されるトップドロス排出口(3) と、下端部で最も
   中心から離れて位置するボトムドロス(Db)が排出される
   ボトムドロス排出口(5) と、中間部で前記トップドロス
   排出口(3) とボトムドロス排出口(5) との間の中心から
   の距離に位置する溶融金属(K) が排出される溶融金属排
   出口(4) とを有する装置本体(1) と、から成るドロス除
   去装置。
5. 【請求項５】 溶融金属排出口(4) およびボトムドロス
   排出口(5) に対向位置して、該溶融金属排出口(4) もし
   くはボトムドロス排出口(5) との間の間隙を調整すべ
   く、近接離反変位自在に制御部材(6) を設けた請求項４
   に記載のドロス除去装置。