JPS5985891A - 電解液の流れが均一な電解方法及び電解槽 - Google Patents

電解液の流れが均一な電解方法及び電解槽

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JPS5985891A
JPS5985891A JP19536282A JP19536282A JPS5985891A JP S5985891 A JPS5985891 A JP S5985891A JP 19536282 A JP19536282 A JP 19536282A JP 19536282 A JP19536282 A JP 19536282A JP S5985891 A JPS5985891 A JP S5985891A
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electrolyte
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electrodes
electrolytic
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Kango Sakai
酒井 完五
Hirobumi Nakano
寛文 中野
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速で連続して走行するストリツの電解にお
ける電解液の均一流れを与える方法及び装置に関するも
のである。
ストリップの電解プロセスにおける電解槽及び電解方法
の改良に関して極間の近接化を計り、電流密度の高い条
件で電流効率が高く、品質の良い電解が可能な電解槽及
び電解方法がいくつか提案されている。本発明はこのよ
うな高効率電解槽及び電解方法の改良に関するもので、
ストリップのスピードに影響を受けない均一な流れの状
態を与え、ガス除去及びイオン供給を均一に与える方法
及び装置を提供することを目的とするものである。
近接及び高電流密度電解が可能な高効率電解槽として公
知のものは、例えば特公昭50−8020に示されるジ
ェットセル(J、C,;第1図)、アシツク(ACIC
;第2図)、特公昭46−7162に示されるラジアル
セル(R,、C,;第3図)がある。
第1図はス) IJツブ1の走行方向の反対方向即ちス
) IJツブの電解槽の出口方向端部から液を噴出し、
カウンターフロー効果によって高電流密度で電解する方
法である。この方法の場合、メッキ液の流速としては均
一流れを得られ易いが、ストリップスピードが早くなる
と、液の流速が遅(なり電解時に発生するガスが槽内に
蓄積し電解電圧の上昇やメッキむらの原因となる。第2
図のACICはJ、C0に改良を加え、電極の中央から
液を噴出供給しガスが電極間を走行する時間を%に減少
させる効果を与え1つ噴出圧力によってストリップに支
持力を与え、J、C,よりもより近接状態で電解を可能
にした。第3図は大径の通電ロールにストリップを接触
通電させそのロール周に沿って電極を近接配置し、電極
の中央下部より液を噴出させる高効率セルである。
なお、第1図〜第3図において、1はストリップ、2及
び3はストリップ案内ロール、4は電極。
5は電解液供給ヘッダー、6は液噴出口である。
これらの電解槽は従来性なわれて来た電解槽に較べ、格
段に優れた高効率な電解槽であるが、例えば次の理由で
完全とは言えない。第4図に模式的に示したように、ス
トリップが高速で走行すると、ストリップ面によってメ
ッキ液は粘性の作用により影響を受ける。即ち、ストリ
ップ面に近い程メッキ液の流速は、・ストリップの走行
する方向にプラス、マイナスされる事になる。従ってス
トリップ1と電極14が近接されればされる程、この影
響を受は易くなる。高効率電解槽の場合、この現象は以
下述べるように非常に重要であり解決する必要がある。
一般に高効率電解槽の場合、電極として不溶性もしくは
難溶性の電極材料が用いられるが、これらの電極の場合
、陽極として用いれば酸素ガスが、又陰極として用いれ
ば水素ガスが発生し1発生したガスを効率良く除去しな
いとガスの遮断によって電解電圧が異常に上昇したり更
にはメッキ面がむらになる等の害が生じる。更に近年は
自動車等の車体防錆対策から合金メッキ鋼板の製造が可
能な電解槽の要求が強(ガス除去と同時に出来るだけ均
一な流速に制御された条件でメッキする必要がある。
これらの事を考慮した場合、第2図、第3図の如く電極
の中央部にストリップ幅方向に延在するように設けた電
解液噴射口からメッキ液を噴出する電解槽では、第4図
の対向流10 (噴出口に対してス) IJツブが進入
する側)の流速は加速され、皿内流側(噴出口に対して
ストリップが出る側)は逆に流速が減速されることにな
り、上述した問題が生じる。本発明者等の研究によれば
ガス溜りは、対向流、ボトムサイドに激しい。第3図の
R,C,の場合も同様に対向流と皿内流の同順は上述し
た理由から、同様に生ずる事がさけられない。
特に、この場合、ストリップ入側には空気の捲き込みが
生ずる可能性が高くスピードに限界が生ずる。
本発明は、前記従来法である近接電解における電極の中
央にストリップ幅方向に延在するように設けた電解液噴
射口から液を噴出するタイプの高効率電解槽における対
向流・皿内流の流速差の課題を解決するために、電解液
の噴射口をストリップの進行方向と反対方向に向けて傾
斜させて設けて電解液をストリップの進行方向と反対方
向に噴射するとともに、ストリップの支持力を高めるた
めにストリップの人出口に電解液を噴射してシールしな
がら電解を行う方法及びそのための装置に特徴を有する
以下図面によって本発明の詳細な説明する。
第5図に本発明の模式図を示した。所定のラインスピー
ドで走行しているストリップ1に対向して電極14をト
ップ、ボトムに配置し、第5図はボトム側のみを示して
いる。この第5図に示す装置を用いてメッキ液を噴出口
16より電極幅1m当りの流量Q1で噴出し、その時の
噴出口の角度θを種々変えて、対向流の流速V。、並行
流側の流速V、を“セキ法”で測定し電解槽の断面積か
ら計算して平均流速を算出した。極間は、9 mmで実
施した。第5図中17,18はストリップの人出側をメ
ッキ液でシールする液力−テンノズルで各々の流量はQ
3、Q2である。θが90°でQt = 1.4i/m
・m。
Q2 ” Q3 ” 0の場合第6図の結果になった。
ラインスピードゼロ”即ちストリップが停止中は、Vc
== Vp =l m/SeCで均一に分配されていイ
)。しかしラインスピードの増加につれ並行流Vpは大
きく対向流■。は小さくなる。電解した場合、ボトム側
の電圧は、ラインスピード(LS) 100 m/17
1/n以上で異常に上昇し、ガス溜りが生じた。第7図
にθを60°、第8図にθ−45°に傾けてQ、=1.
477//IRi/It−m、Q2=Q3−0.17r
r?/−・m 流した場合の結果を示す。いずれもライ
ンスピードゼロ”の時に流速差(V、 > Vp)があ
る≠が、ラインスピードの上昇につれ流速差が小さくな
り、均一な分配流が得られるラインスピードはθ=60
°の場合150 m/Wj/IN、θ=45°の場合2
00 ml諸である。
実験結果から■p/■cの比が1.6〜0.6であれば
ガス除去及びメッキむらの恐れは一般にはなく、θ=6
0°の場合ラインスピード50〜250 myvt=。
θ=45°の場合、100〜350 m/m迄は可能で
ある。即ちθを調整する事によってライン設計すれば、
効率の良い電解槽を実用化出来る。
本発明では中央の噴出口を傾けることに加えてストリッ
プ人出側の液シールを付加させることによって、電極内
の流速が板幅方向にも均一化されストリップの支持力に
も寄与する他、全流量を耐電解槽では液シールの代りに
物理的な遮閉板宝設置しているがこれだとストリップの
接触とガス溜りが生じ易い。前述のラジアルセルの場合
も同様に対向流・皿内流の問題が生じる。この解決策と
して、特開昭56−142891 (A ) 、特開昭
56−142893(B)の公知例がある。Aでは中央
噴出ノズルの他に電極途中に、液を加速するためストリ
ップ入側方向にノズルを配置すると共に液を減速するた
めストリップ出側方向にもノズルを設ける構造であるが
、以下の4つの問題点がある。
1)電極を分断するための構造が複雑である。
2)ストリップ入側方名側方向ノズル間のガス除去の効
率が悪い。
3)電極全面にわたって均一な流速設計が難しXJ)。
4)必要流量が太き(大容量のポンプが必要である。
又Bでは電極中央部に仕切板Wによって内部を2分した
パイプを設け、中央部で対向流側は吸引する一方、皿内
流側へは液を噴出して人出側を別々にポンプ循環する事
によって流速を調節する方法である。この−合も完全と
は言い難い。その理由は、 1)電極を分断するため構造が複雑であること。
2)仕切板では充分な分配効果が得られない事特にスト
リップ面の近接した部分は仕切板で分配出来ない。
3)ポンプは1パス当り2基必要である。
等の問題点が残る。
本発明は基本的な流体実験を基礎として、実験を重ねて
完成されたもので、コンパクトな装置で、しかも流量を
削減できる画期的なものである。さらに非常に簡単な構
造であるにも拘わらず、広いラインスピード範囲で均一
な分配流効果が得られる特徴がある。第9図に横型の中
央噴き込み電解槽、又第10図にラジアル型の中央噴き
込み電解槽、第11図に竪型の中央吹込み電解槽に対す
る本発明の特徴とする傾斜噴出口と液シール手段を配置
した例を示した。
即ち、第9図では対向する水平型電極14の中央部に、
電解流ヘッダー15に連通ずる電解液噴出口16をス)
 IJツブ1の進行方向と反対方向に傾斜するように設
けると共に、電極14の人出側両端部にストリップ幅方
向に延びる液力−テンノズル17.18を配置している
。又、第10図においても円弧状のストリップ1のライ
ンにそって配置した電極14に、ストリップ進行方向と
反対方向に電解液を送給する噴出口16を設け、かつ電
極の両端にはシール用のノズル17,18を設げている
。更に、第11図は竪型のダブル形式の電解槽を示すも
ので、電極の中央部に同様な電解液噴出口16を、両端
に各々シールノズル17,18を設げてイル。
このように本発明は今後多くなるであろう高効率の高速
度電解プロセス例えば電気メッキ、電解酸洗、電解脱脂
において基本的な流速の吻−化、ガス除去の問題を解決
した工業的に有用な発明である。
第12図に本発明の適正範囲をラインスピードと噴出口
角度θの関係で示した。図中○印は操業可能な範囲を示
し、◎印は分配比が理想的(対向流と皿内流がほぼ等速
)な所を示す。電解プロセスラインのラインスピードを
下限50 m/#2.上限300 m/vrmとした場
合、ペストな噴射角度は直線Tb)で示されるθ=75
°〜25°の範囲から選択できる。直線(a)、(C)
は○印に相当する適用可能な上限、下限の範囲を示し本
発明においては斜線で囲まれる領域が実用的である。尚
、直線(a)、(bL (c>は第5図の流量QI Q
2 Qa、極間距離Hおよび噴出口面積Aによって影響
を受け、’ Q + Hs Aは電解プロセスラインに
合せて決定する付加要因である。尚、当然のことながら
噴出口の角度を可変な構造にすれば、万能型の最適な電
解槽にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は従来のメッキ槽の略図、第4
図はストリップのスピードによって液流速が影響される
模式図、第5図は本発明のメカニズムを説明するための
模式図、第6図は液分配が悪い従来セルの場合の流速の
結果を示すグラフ、第7図、第8図は本発明による均一
分配が発揮された流速測定結果を示すグラフ、第9.1
0.11図は本発明の電解槽の構成例を示す断面略図、
第12図は本発明の最適範囲を示す図である。 ■・・ストリップ、2.3・・ロール、4・0電極、5
・・ヘッダー、6・・電解液噴出口、12913・・ロ
ール、14・・電極、15・・ヘッダー、16・・電解
液噴出口、 17 、18・・液力−テンノズル。 特許出願人 代理人 弁理士矢葺知之 (ほか1名) 第1図 第 2図 第 3図 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空間を走行するス) IJツブに近接して配置し
    た電極の略中央にストリップ幅方向に延在するように設
    けた電解液噴射口から電解液を噴射させながら電解を行
    う方法において、前記電解液をス) IJツブの進行方
    向と反対方向に向けて斜めに噴射するとともに、電極の
    ストリップ人出側端部において電解液をストリップ面に
    噴射して流出する電解液をシールしながら電解すること
    を特徴とする電解液の流れが均一な電解方法。
  2. (2)電極の略中央にス) IJツブ幅方向に延在する
    電解液噴出口を有する電極をストリップ面に近接配置し
    てなる電解槽において、前記電解液噴出口をス) IJ
    ツブの進行方向と反対方向に傾斜して設けるとともに、
    電極のストリップ人出側両端部にストリップ幅方向に延
    しする電解液噴出用手段を設けたことを特徴とする電解
    液の流れが均一な電解槽。
JP19536282A 1982-11-09 1982-11-09 電解液の流れが均一な電解方法及び電解槽 Granted JPS5985891A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312530A (en) * 1991-07-01 1994-05-17 Reine Lindwall Surface processing device
WO2017213021A1 (ja) 2016-06-09 2017-12-14 Jfeスチール株式会社 電気めっき鋼板の製造方法およびその製造装置

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KR20190002552A (ko) 2016-06-09 2019-01-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 전기 도금 강판의 제조 방법 및 그 제조 장치
US11365489B2 (en) 2016-06-09 2022-06-21 Jfe Steel Corporation Method and apparatus for manufacturing electroplated steel sheet

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JPS6116432B2 (ja) 1986-04-30

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