JPH0765148B2 - 溶融亜鉛浴槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、溶融亜鉛めっきラインにおける溶融亜鉛浴槽
に関し、さらに詳しくは溶融亜鉛浴槽に沈澱堆積した異
物によるめっき鋼板の品質低下を防ぐための溶融亜鉛浴
槽の形状に関する。

＜従来の技術＞ 従来、帯状の薄鋼板に連続的に溶融亜鉛めっきを施す場
合に、第２図に示すように被めっき鋼板１を一旦溶融亜
鉛浴２中に引き入れた後に、この中に配置された浴中ロ
ール３で方向転換させて垂直に引き上げて生き、そして
これの表面に付着して上がってきた溶融亜鉛の余剰な分
を溶融亜鉛浴槽２上に配設された対向する一対のワイピ
ングノズル４から噴射される気流の力によって吹き落と
して所要のめっき厚みに仕上げる設備が用いられてい
る。

このような溶融亜鉛めっき製造設備においては、溶融亜
鉛が大気中の酸素、溶融亜鉛中に添加されているアルミ
ニウム、更には被めっき鋼板から溶出する鉄分との化学
反応によって生じる異物（以下これをドロスと称する）
が溶融亜鉛浴槽２の底面に多かれ少なかれ必然的に堆積
することは避けられず、しばしばこの堆積したドロスが
被めっき鋼板１の品質を損なうような極めて深刻な問題
の原因となっている。

溶融亜鉛浴槽２の底面に堆積するドロスは、溶融亜鉛の
流れがなく静かな状態であれば、底面に堆積したままの
状態を保っているが、このドロスは溶融亜鉛との比重差
がほとんどなく、しかも溶融亜鉛は被めっき鋼板１の走
行や、浴中ロール３の回転運動によって激しく撹拌され
ているために、しばしばこれが巻き上げられて被めっき
鋼板１に付着してしまい、その経過著しくめっき品質を
損なうことになる。

従来、このような不都合を軽減するために、柄杓を用い
て頻繁に堆積したドロスの排除作業を行ったり、アルミ
ニウムを多量に添加してドロスを浮上がらせた後これを
掬い取ったり、更には溶融亜鉛浴２を深くしてこれの底
面と浴中ロール３との間の距離を広げてドロスの許容堆
積量を多くするようにして巻き上がり量を軽減するよう
な構造を採ったりしているが、これらはいずれも作業そ
のものが容易でない上に、操業を安定させながら行うこ
とは極めて困難である。

また、このような対処方法は、生産性を低下させるばか
りでなく労働コストや設備コスト等を高くする欠点があ
り、大きな問題となっている。

このような問題に対処するために、特公昭57−58434号
公報に、溶融亜鉛めっき浴槽を下部が開放された隔壁で
めっき用槽と反応用槽とに２分割し、めっき用槽でめっ
き処理する一方、反応用槽内に設けた撹拌機により反応
用槽内の浴を強制的に撹拌し、めっき用槽内底部のゆる
やかな傾斜にそって反応用槽内に流れ込んだボトムドロ
スと反応用槽内の浴に投入されたAlとの反応を促進さ
せ、平衡に達した浴をめっき用槽内に対流循環させるこ
とにより、ボトムドロスの増加を防止でき低Al濃度操業
を行うことができる溶融亜鉛めっき方法およびの装置が
提案されている。

しかし、本引用例は基本的には一旦めっき用槽の底部に
ボトムドロスを沈澱堆積させた後に、これを反応用槽内
に自然流下させるために、シンクロール下端部とめっき
用槽底部との間の距離は、従来のボトムドロス許容堆積
高さ分だけしか縮められず、飛躍的にめっき用槽の深さ
を浅くしたり、容量を小さくしたりすることができな
い。

また、ボトムドロスが流下するための安息角は比較的大
きく、したがってめっき用槽の底部傾斜を少なくとも30
゜以上にすることが必要であり、その結果としてめっき
用槽および反応用槽の深さは、かなり深くなってしまう
欠点を有する。

さらに、めっき用槽と反応用槽の間の浴面部が隔壁で仕
切られているために、浮上ドロスをめっき用槽側で処理
せざるを得ず、この点に置いては何等の改善も為されて
いない。

したがって、前記のような問題に対処し得る適当な技術
がなく、何等根本的な解決策が採られていない 本発明は、上述のような問題点を解決するために為され
たものである。

なお、本発明の装置は、上記の特公昭57−58434号公報
の手段と異なり、溶融亜鉛浴槽底部に全くボトムドロス
を沈澱堆積させないことを主眼にしたものであり、槽の
深さを大幅に浅くすることを可能にしており、また、浮
上ドロスを沈澱浴側で排除することができるため作業性
の点でも明らかに有利である。

本発明の装置が、被めっき鋼板の動きに沿っためっき液
の流れで、めっき液全体をめっき浴と沈澱浴の間で循環
させるのに対して、特公昭57−58434号公報では、鋼板
の進入部分のめっき液はそれほど循環しない点が大きな
相違点である。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛浴槽におい
て、浴中ロールに巻き掛けられた被めっき鋼板に沿い、
かつ底面と浴中ロール胴周との間に300mm以下の間隔を
保つ底部と、該底部につながりドロスの安息角以上の傾
斜角をなす側壁とから形成されるめっき浴と、該めっき
浴に浅い流路を介してつながる沈澱浴と、該沈澱浴内に
設置され、ドロスが分離された清浄な溶融亜鉛を沈澱浴
からめっき浴における被めっき鋼板の浸入位置の近傍に
移送するポンプとから構成されることを特徴とする溶融
亜鉛浴槽である。

＜作用および実施例＞ 本発明の作用及び実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の装置の一実施例の構造を示す図であ
り、被めっき鋼板の搬送ライン側方より見た側断面図で
ある。

第１図において、10は本発明による溶融亜鉛浴槽を示
し、これはめっき浴11、沈澱浴12、ポンプ13の主要構成
部から成っている。

めっき浴11の中には浴中ロール14が配置されており、こ
れによって左方から引き込まれてきた被めっき鋼板15は
垂直上方に方向転換され、この際に被めっき鋼板15の表
面には溶融亜鉛が付着する。

めっき浴11から引き上げられてくる被めっき鋼板15は、
さらにめっき浴11の上方に配置された一対の対向して配
設されたワイピングノズル16の間を通過していき、この
際にこの表面に余剰に付着している溶融亜鉛がワイピン
グノズル16から噴射される気流の力によって吹き払われ
て所要の付着量、すなわちめっき膜厚に仕上げられる。

めっき浴11は、その底部11aが曲面を成しており、この
曲率半径の中心の位置は浴中ロール14の軸心の位置にほ
ぼ一致しており、またこの曲率半径は浴中ロール14の胴
周部と、底部11aとの間に10〜300mm程度の隙間を確保す
るような値に選ばれている。

めっき浴11の底部11aより上方に延びる入り側（図の左
側）の壁面11bは、進入する被めっき鋼板15の傾斜より
緩やかな勾配で傾斜しており、この傾斜角はドロスが堆
積しないようにドロスの安息角以上で、かつ被めっき鋼
板15に接触することのないような、できるだけ急な角度
になっている。

また、めっき浴11の出側（図の右側）の壁面11cも同様
に考えられるが、これは実際的にほぼ垂直になってい
る。

めっき浴11と、これの前方に配置されている沈澱浴12と
は、互いに浅い流路17で連結されており、この流路17の
主たる目的はめっき浴11から沈澱浴12に溶融亜鉛を落差
なく穏やかに導くためのものであり、これの底面位置は
ここに浮上しているドロスが引っ掛からないように普通
は溶融亜鉛の表面18よりも10mm以上深くなるように考慮
されている。

沈澱浴12が溶融亜鉛に混在しているドロスを沈澱させて
分離させためのものであり、これはドロスを底面に沈澱
堆積し易くするために、この中の溶融亜鉛の動きができ
るだけ少なくするように十分な平面積と深さを有してい
る。

沈澱浴12の他の目的は、ここで補給された亜鉛を溶解
し、所要の温度に維持することであり、ここでの加熱方
法として、これの壁面を外からガスバーナもしくは電気
ヒータで加熱する方法や、これの壁面に取り付けられた
誘起渦電流の発熱による加熱装置による方法などが適用
される（図示省略）。

しかし、溶融亜鉛の加熱は、場合によってはめっき浴11
側で行ったり、またはめっき浴11と沈澱浴12の両方で行
ったりすることもある。

ポンプ13は沈澱浴12の中でドロスが分離された清浄な溶
融亜鉛を沈澱浴12からめっき浴11に送り返すためのもの
であり、これから圧送される溶融亜鉛は配管19を介して
めっき浴11の入側に注ぎ込まれる。

このポンプ13は、沈澱浴12の底面に堆積したドロス20や
溶融亜鉛浴の表面18に浮遊するドロスを吸い込まないよ
うに、これの吸込口が中庸の深さで、かつ、なるべくめ
っき層11から離れた位置になるように取り付けられてい
る。

このように構成された本発明による溶融亜鉛浴槽10の働
きについて以下に述べる。

めっき浴11の入側から溶融亜鉛の中に侵入した被めっき
鋼板15は浴中ロール14によって方向転換されて垂直上方
に搬送されていき、そして浴中ロール14は被めっき鋼板
15の動きにつられて従動的に回転する。

この時、めっき浴11の底部11aと、被めっき鋼板15もし
くは浴中ロール14との間の隙間にある溶融亜鉛は摩擦力
による撹拌によって太線矢印Ａの方向に激しい流れをつ
くる。

本発明は、この流れが生じていることによってめっき浴
11の底部11aにはドロスが沈澱堆積できないことに着目
して行なわれたものである。

この流れの強さは被めっき鋼板11の速度や、またはめっ
き浴11の底部11aと、被めっき鋼板15もしくは浴中ロー
ル14との間の隙間の広さによって異なるが、実操業にお
ける40〜200m/分の速度範囲においては、隙間の広さが3
00mm程度以下であれば、ドロスは底部11a上に沈澱堆積
することができないことが見出された。

もちろん壁面11bおよび11cも、これらの傾斜角がドロス
の安息角より急角度になっているために、これらの面上
にドロスが沈澱堆積できないことは当然である。

実施例においては、めっき浴11の底部11aと、被めっき
鋼板15もしくは浴中ロール14との間の隙間は、被めっき
鋼板15が底部11aに接触せず、かつなるべくこの隙間を
流れる溶融亜鉛の速度が速くなるように100mmに選定さ
れた。

この形状のめっき浴11の中においては、どの部分におい
ても常に溶融亜鉛の速い動きがあって、この中の如何な
る場所にもドロスは堆積できず、したがって沈澱してい
たドロスが突発的に巻き上がってめっき面の品質を阻害
するようなことは有り得ない。

めっき浴11の中で生成してくるドロスは、溶融亜鉛と共
に沈澱浴12に向かって流路17を通って流れ出ていき、そ
して流れの穏やかな沈澱浴12の中で沈澱し、底部にドロ
ス20となって堆積する。

沈澱浴12の中でドロスを分離された清浄な溶融亜鉛は、
ポンプ13によって配管19を介してめっき浴11の入側に注
入される。

めっき浴11への注入点は基本的にはどこでもかまわない
が、めっき浴11内での溶融亜鉛の滞留場所をなくし、で
きるだけ沈澱浴12との間の循環を確実に効率よくさせる
ためには図に示すようなこの位置が最も適当である。

沈澱浴12に堆積したドロス20は、吸引ポンプ（図示省
略）を用いて自動的に、もしくは柄杓を用いて人力で排
出することができるが、いずれの場合においても操業し
ながら容易に行うことができる。

＜発明の効果＞ このように本発明による溶融亜鉛めっき槽は、沈澱ドロ
スが巻き上がって問題になることや、操業中でのドロス
の排出作業が困難といった不都合が解消されるばかりで
なく、沈澱浴内の溶融亜鉛の温度を下げてドロスの生成
を早めて分離するような技術を適用することも簡単に行
えるなど、いろいろな面で特徴を発揮することができ、
工業的価値は極めて大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例の構造を示す図であ
り、被めっき鋼板の搬送ライン側方より見た断面図であ
る。第２図は従来の一般的な帯状鋼板の連続溶融亜鉛め
っき装置の説明図である。 １……被めっき鋼板、２……溶融亜鉛浴、 ３……浴中ロール、４……ワイピングノズル、 10……溶融亜鉛浴槽、11……めっき浴、 11a……底部、11b、11c……壁面、 12……沈澱浴、13……ポンプ、 14……浴中ロール、15……被めっき鋼板、 16……ワイピングノズル、17……流路、 18……溶融亜鉛浴の表面、19……配管。 20……ドロス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛浴槽にお
   いて、 浴中ロールに巻き掛けられた被めっき鋼板に沿い、かつ
   底面と浴中ロール胴周との間に300mm以下の間隔を保つ
   底部と、該底部につながりドロスの安息角以上の傾斜角
   をなす側壁とから形成されるめっき浴と、 該めっき浴に浅い流路を介してつながる沈澱浴と、 該沈澱浴内に設置され、ドロスが分離された清浄な溶融
   亜鉛を沈澱浴からめっき浴における被めっき鋼板の浸入
   位置の近傍に移送するポンプとから構成されることを特
   徴とする溶融亜鉛浴槽。