JPS6049711B2 - 片面溶融めつき鋼管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は片面溶融めつき鋼管を能率的に製造する方法
に関するものてある。

通常、両面溶融めつき鋼管は鋼管を脱脂、水洗、酸洗、
水洗、フラックス処理、溶融めつき浴浸漬などの各工程
を経て製造されている。

しかしながら、最近は熱交換の用途、その他の用途によ
つてバイブの内面あるいは外面のいずれか一方の面が溶
融めつき金属で被覆され他方の面にめつきが施されず、
めつき面が耐食性に富み、非めつき面が鋼面で熱伝導性
に富んでいる片面溶融めつき鋼管に対する要求が高くな
りつつある。

現在、かかる要求に対しては、例えば内面にめつきが施
された片面溶融めつき鋼管を得る場合には、両面に溶融
めつきが施された銅管の両端を耐酸性のゴム栓で密栓し
た後、この鋼管を酸液中に浸漬することによつて、外面
に被覆されためつき層を完全に溶解処理して外面の鋼面
を露出させる方法が採られている。このように両面溶融
めつき鋼管の片面のめつき層を溶解除去することにより
容易に目的の製造を得ることができるが、この方法には
種々の問題点がある。すなわち、酸処理によつてめつき
層を除去する必要があり、このため例えば亜鉛めつき層
を除去する場合、亜鉛が酸と激しく反応して刺激臭のあ
る発生機の水素ガスを発生し作業環境を悪化させ、また
浸漬で溶融めつきを施す場合に亜鉛の付着量が片面で３
５０〜４００ｙ／ｒ！ｌとなつており、これを１０〜１
５重量％の塩酸を使用して常温で溶解処理すると完全に
めつき層が除去されて鋼面を露出させるのに１．５〜２
．０１１８間もの長時間を要し、更に高価な金属資源を
溶解除去することは省資源の上からも好ましくないなど
の問題点を有するのである。本発明は上記した問題点を
解決したものであり、従来の両面溶融めつき鋼管の製造
工程の一部を変更することによつて、工業的有利に片面
溶融めつき鋼管を能率的に製造する方法を提供するもの
である。

更に詳しくは、本発明は脱脂、水洗、酸洗、水洗後の鋼
管の内面又は外面のいずれか一方の片面のみにフラック
スを塗布し、他方の面に水にほとんど溶解せず且つ耐熱
性を有する金属酸化物、金属複酸化物の１種又は２種以
上の粉末物質より成る溶融金属付着防止剤にリン酸、リ
ン酸塩、変性リン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩の１種又は２
種以上の成分より成る酸化防止剤を添加して水と混合し
た懸濁液のめつき阻止剤を塗布して乾燥炉でフラックス
及びめつき阻止剤を同時に乾燥した後、該鋼管を溶融金
属めつき浴中に移送浸漬してフラックス塗布面に溶融金
属めつきを施し、溶融金属めつき浴を出た直後の鋼管の
内外面にコンプレスドエヤーを吹き付けてめつき面が滑
らかで且つ均一な厚さのめつき層にすると同時に非めつ
き面に付着している溶融金属を吹き飛ばしてから、非め
つき面に塗布されているめつき阻止剤の被覆層を除去す
ることを特徴とする片面溶融めつぎ鋼管の製造方法に関
するものである。

以下、本発明に係る片面溶融めつき鋼管の製造方法につ
いて詳細に説明する。

本発明方法における製造工程は図面のフローチャートに
示す通り脱脂、水洗、酸洗、水洗の工程を経た鋼管の内
面又は外面のいずれか一方の片面のみにめつき用フラッ
クスを塗布し、その直後にフラックスを塗布した面と反
対面に、溶融金属浴に浸漬した際に溶融金属の付着を防
止し且つめつき後に鉄地面が高温の大気雰囲下に露出し
た際のテンパーカラー発生防止に効果のあるめつき付着
防止剤（以下、めつき阻止剤と称す）を塗布し、しかる
後にフラックス及び阻止剤を乾燥してから溶融金属浴に
浸漬して片面に溶融めつきを施して、エヤーフラッシュ
によつてめつき層を均一にすると共に表面を滑らかにし
た後、美麗な片面めつき鋼管を得るために、めつき前に
塗布しためつき阻止剤を除去し、更に後処理を施して製
品とするのである。

この場合、フローチャートではフラックス塗布工程の後
にめつき阻止剤を塗布する工程順となつているが、フラ
ックスとめつき阻止剤とは同時に乾燥されるので、この
工程順序が逆であつてもよい。

以下本発明方法を工程順に説明する。

脱脂、水洗、酸洗、水洗の各工程は通常の両面溶融めつ
き鋼管を製造する場合と同様であり、例えば鋼管をシリ
ケート系アルカリクリーナーの５〜１鍾量％（但しＮａ
ＯＨとして）の水溶液を使用して温度６０〜８０℃で２
〜５分間、浸漬又はスプレー処理して脱脂し、次いで常
温〜５０℃の工業用水又は浄水を使用して浸漬又はスプ
レー処理によつて水洗し、５〜１呼量％の塩酸又は硫酸
を使用して常温〜８０′Ｃの温度で１〜５分間の浸漬処
理を施す酸洗を行なつてから工業用水又は浄水を使用し
て浸漬又はスプレー処理によつて水洗する。

次いで鋼管の内面又は外面のいずれか一方のめつきを施
す面に液状のめつき用のフラックスを塗布し、他方のめ
つきを施さない面にめつき阻止剤を塗布するのである。
ここで使用するフラックス液は例えば溶融亜鉛めつきの
場合にはＺｎＣｌ２−ＮＨ４Ｃｌ系のフラックスを使用
し、このフラックスの１５〜３００Ｂｅ″水溶液を常温
〜８０℃の温度で内面塗装機、スプレー、シャワー、ロ
ーラーコーター、ワイピングなどのフラックス塗布装置
あるいはハケ塗りで均一に塗装する。まためつき阻止剤
は水にほとんど溶解せす且つ耐熱性を有する金属酸化物
、金属複酸化物の１種又は２種以上の粉末物質より成る
溶融金属付着防止剤を主成分とし、これに塗装からめつ
き浴浸漬、めつき阻止剤除去の工程を経る間、非めつき
面の鋼面の酸化を防止する目的で酸化防止剤を添加して
水と混合した懸濁液を使用し、この水と混合した懸濁状
のめつき阻止剤を内面塗装機、スプレー、ローラーコー
ターなどの塗布装置あるいはハケ塗りで乾燥後の塗布量
が３〜５０ｙ／ｄの範囲になるように塗布する。このめ
つき阻止剤の主成分の溶融金属付着防止剤としてはＳｌ
Ｏ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＴｌＯ２，ＢｅＯ，ＢａＯ
の１種又は２種以上の金属酸化物、あるいはこれらの金
属複酸化物の粉末、あるいはこれらの金属酸化物、金属
複酸化物とＫ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，ＣａＯ，Ｌｊ２Ｏの１種
又は２種以上の混合物を使用する。またこれに添加する
酸化防止剤としてはリン酸、リン酸塩、変性リン酸塩、
ホウ酸、ホウ酸塩の１種又は２種以上を使用する。この
非めつき面に塗布するめつき．阻止剤の組成は金属酸化
物、金属塩酸化物の粉末物質より成る溶融金属付着防止
剤が１０〜５５重量％、酸化防止剤が溶融金属付着防止
剤に対して３〜３５重量％、残部が水より成るものてあ
る。このように鋼管の内面又は外面のいずれか一方．の
面にフラックスを塗布し、他方の面にめつき阻止剤を塗
布した後、鋼管を乾燥炉に移送して、ここで雰囲気温度
２００〜４５０゜Ｃの大気雰囲気下で１〜５分間乾燥し
てフラックス中の水分及びめつき阻止剤中の水分を完全
に蒸発させる。次いで乾燥炉・を経た鋼管を亜鉛、アル
ミニウム、錫、鉛、鉛合金、亜鉛−アルミ合金、アルミ
ニウム合金などの溶融金属浴中に移送浸漬してフラック
スを塗布した面に溶融金属めつきを施す。この場合、例
えば溶融亜鉛めつきを施すには４５０〜４７０℃の溶融
亜鉛浴に鋼管を０．５〜３分間浸漬しフラックスを塗布
した面に完全に亜鉛めつきを施す。片面に溶融金属めつ
きが施され溶融金属めつき浴を出て鋼管のめつき面の金
属が未だ半溶融状態にある間に次工程のエヤーフラッシ
ュ工程に移送してエヤーフラッシュ装置で圧力１．２〜
２．５ｋ９／Ｃｌｔのコンプレスドエヤーを鋼管の内外
面に吹き付けてめつき面が滑らかで且つ均一な厚さのめ
つき層に調整すると同ノ時に、溶融金属浴から出る際に
非めつき面に付着して機械的に持ち出される溶融金属を
吹き飛はして、溶融金属浴にもどして回収するのである
。エヤーフラッシュ工程を経た鋼管は一方の面のめつき
面は美麗なめつき層を呈しており、他方の・面はめつき
金属が付着していないめつき阻止剤によつて被覆された
片面めつき・片面めつき阻止剤被覆銅管である。かかる
中間製品を市販に供してもよいが、商品価値が劣るので
、次工程のめつき阻止剤除去工程に移送する。ここでめ
つき阻止剤゛を除去する手段には機械的手段及び化学的
手段があり、機械的手段には鋼管円周に沿つて均一にブ
ラッシング可能なブラシングを水洗と併用するか、ある
いはショットブラスト又は液体ホーニングなどのブラス
ト処理で除去する手段があるが、いずれの手段でも簡単
に除去することができる。また化学的手段は硫酸、塩酸
、リン酸などの鉱酸の水溶液の０．０３〜５規定のもの
を用い、この鉱酸の水溶液に常温て鋼管を短時間浸漬す
るか、あるいはこの鉱酸の水溶液を常温てスプレー、ロ
ーラー塗り、ハケ塗りなどによつてめつき阻止剤被覆層
の上に塗布して５〜１８０秒放置した後、水洗、スプレ
ーなどによつて除去するのであり、かかる鉱酸の水溶液
中に浸漬又は鉱酸の水溶液をめつき阻止剤被覆面に塗布
して所定時間放置すれば、めつき阻止剤被覆層は容易に
鋼素地面から浮き上るので、水洗又はスプレーで完全に
めつき阻止剤被覆層を剥離除去し得る。なお、この場合
、酸の槽に鋼管を３囲２間程度の短時間浸漬して引き上
げ、直ちに水洗すればめつき面の腐食はほとんどなくめ
つき阻止剤被覆層を除去できる。例えば片面に亜鉛めつ
きが施された鋼管を１規定硫酸に（９）秒間浸漬すると
、１．５〜２．０ｙ／ｄのめつきされた亜鉛が溶解され
るが、この程度の溶解は非常に微少であるので実用的に
一向差支えないが、この場合、発生機の水素ガスによる
悪臭が若干あるのてめつき阻止剤被覆層のみに鉱酸の水
溶液を塗布する酸処理を施すのが好ましい。このように
してめつき阻止剤被覆層を除去した片面溶融めつき鋼管
を水洗し、エヤーパージなどによる水切り、ブロワー温
風乾燥などの乾燥を行なつた後、防錆油を塗油する後処
理を施して製品とする。

上記の通り、本発明方法は両面溶融めつき鋼管の製造設
備の脱脂、水洗、酸洗、水洗後の工程に、片面にフラッ
クスを塗布する装置と、片面にめつき阻止剤を塗布する
装置と、更にめつき後、前工程で塗布しためつき阻止剤
被覆層を除去する装置とを設けた一連の工程に鋼管を移
送して片面溶融めつき銅管を能率的に製造する方法であ
り、従来の方法及び装置では見られない良好な作業環境
で製造することが可能であり、しかも従来の如く、両面
溶融めつき鋼管の一方の面を長時間かかつてめつき金属
を溶解除去する必要がないので生産能率が著しく向上し
、美麗なめつき面を有する片面溶融めつき鋼管を作業環
境を損なうことなく容易に製造することができるのであ
る。

以下、実施例により本発明方法を更に説明する。

実施例１ 内径５５Ｔ＄Ｌ（７）鋼管を以下の工程及び条件で内面
に溶融亜鉛めつきを施した片面溶融亜鉛めつき鋼管を製
造した。

脱脂 アルカリクリーナーにリドリン＃２４（商品名、日本ペ
イント株式会社製）の６重量％水溶液を用い、この水溶
液の７０〜７５゜Ｃの液中に２分間浸漬した。

水洗 常温で上水により水洗した。

酸洗 １踵量％硫酸の５５〜６０℃の液中に３分間浸漬した。

水洗常温で上水により水洗した。

ラックス塗布 内面塗装機で鋼管内面のみにＺｎＣｌ２−ＮＨ４ＣＩ系
水溶液より成る亜鉛めつき用フラックスを塗布した。

めつき阻止剤塗布 エヤースプレー装置でＡＩ２Ｏ３・ＳｉＯ２系天然粘土
粉末が３鍾量％、リン酸が５重量％、残部が水から成る
水との混合懸濁液のめつき阻止剤を乾燥後の塗布量が１
８〜２２ｙ／７Ｔ１となるように鋼管外面に吹付塗布し
た。

乾燥 大気雰囲気温度３００〜３２０′Ｃで１８０秒間乾燥し
た。

溶融金属めつき 乾燥後の鋼管を４６０〜４７０℃の溶融亜鉛浴中に３０
秒間浸漬しフラックスを塗布した内面をめつきした。

一方めつき阻止剤を塗布した非めつき面は亜鉛が物理的
に僅かに付着した状態であつた。エヤーフラッシュ内面
の溶融亜鉛が未だ溶融状態にある間に、鋼管の内外面を
圧力２．２〜２．５ｋｇ／ｄのコンプレスドエヤーでエ
ヤーパージして内面のめつき層の厚さを均一にし表面を
平滑化すると共に、外面に物理ノ的に付着している亜鉛
を吹き飛ばして溶融亜鉛浴に回収した。

めつき阻止剤除去 エヤーフラッシュ後、冷却した鋼管を硫酸０．５規定水
溶液を入れた酸洗槽に移して２０秒間浸漬７し、酸洗槽
から取り出した銅管をスプレーで水洗してめつき阻止剤
被覆層を除去した。

水切り乾燥 エヤーパージ１．２〜１．５ｋ９／Ｃｆｌで水切りを行
なつた後、６０〜８０℃のエヤ−ブロワーで銅管内外面
を９乾燥した。

後処理 乾燥後の内面溶融亜鉛めつき鋼管の内、外両面に防錆油
のＮＯｘＲｕＳｔ５３Ｏ−４０（商品名、日本ハーカラ
イジング株式会社製）を塗布して製品とし５た。

以上の製造工程を経て得られた片面溶融亜鉛めつき銅管
は外面が完全に亜鉛の付着のない美麗で均一な鋼素地面
を有し、内面が滑らかなめつき面を有し、しかもめつき
厚みが均一な製品であつｆθた。

まためつき阻止剤の除去は硫酸０．５規定水溶液に２＠
）間浸漬後、スプレー水洗で簡単に除去でき、硫酸中に
浸漬した際にめつき面の亜鉛が０．６〜０．８ｙ／ボ程
度溶解したが、短時間の浸漬であるため作業環境をほと
んど損なうことなく製造できた。

実施例２ 実施例１の製造工程のうち、フラックス塗布とめつき阻
止剤塗布とを逆にして、内径５５ＴｆＵｎの鋼管を以下
の工程及び条件で外面に溶融亜鉛めつきを施した片面溶
融めつき鋼管を製造した。

脱脂、水洗、酸洗、水洗 実施例１と同様に行なつた。

めつき阻止剤塗布 鋼管の一方の端部の口を封栓して、めつき阻止剤を他方
の端部の口より注入して、鋼管を回転させながら浸漬塗
りを行なつて乾燥後の塗布量が３５〜５０（！／ボにな
るように塗布した。

なお、めつき阻止剤はＭｇＯ−ＳｉＯ２系のタルク粉末
が３鍾量％、リン酸アルミニウムが８重量％、ホウ酸が
２重量％、残部が水から成る水との混合懸濁液を使用し
た。

フラックス塗布 実施例１と同様の亜鉛用フラックスを鋼管外面のみにブ
ラシ塗布した。

乾燥、溶融金属めつき、エヤーフラッシュ、実施例１と
同様に行なつた。

めつき阻止剤除去 鋼管の一方の端部の口を耐酸性ゴム栓で封栓し、他方の
端部の口より１．２規定塩酸を注入して６叩２間放置後
、塩酸を塩酸槽に移し、鋼管内面を高圧スプレー水で洗
浄してめつき阻止剤を洗浄水と共に鋼素地面から完全に
脱離させた。

水切り乾燥、後処理 実施例１と同様に行なつた。

以上の製造工程を経て得られた片面溶融亜鉛めつき鋼管
は内面が完全に亜鉛付着のない均一な鋼素地面を有して
おり、外面が滑らかな亜鉛めつきされたものが得られた
。

実施例３ 内径５５Ｔｍｍ（７）鋼管を以下の工程及び条件で内面
に溶融アルミニウムめつきを施した片面溶融アルミニウ
ムめつき鋼管を製造した。

脱脂、水洗、酸洗、水洗 実施例１と同様に行なつた。

ラックス塗布 内面塗布装置でＮａＦ−ＮａＣｌ系水溶液より成るアル
ミニウムめつき用フラックスを鋼管内面のみに塗布した
。

めつき阻止剤塗布 エヤースプレー装置でＳｉＯ２・ＬｉＯ２系リチウムシ
リケート粉末が１５重量％、ＳｊＯ２・Ａｌ２Ｏ３系の
カオリン粉末が１鍾量％、変性リン酸マグネシウム２鍾
量％水溶液が１鍾量％、残部が水から成る水との混合懸
濁液のめつき阻止剤を乾燥後の塗布量が２５〜２８ｙ／
イとなるように鋼管外面に吹付塗布した。

乾燥 雰囲気温度４００〜４５０゜Ｃで１８０８′間大気中で
乾燥した。

溶融金属めつき 乾燥後の鋼管を６８０〜７００℃の溶融アルミニウム浴
中に３囲２間浸漬してフラックスを塗布した内面にアル
ミニウムめつきを施した。

一方めつき阻止剤を塗布した非めつき面はアルミニウム
が僅かではあるが物理的に付着した。エヤーフラッシュ 鋼管内面のめつき面が未だ溶融状態にある間に、内外面
を圧力１．８〜２．０ｋｇ／Ｃｌｔのコンプレスドエヤ
ーでエヤーパージして内面のめつき層の厚さを均一にし
表面を平滑にすると共に、外面に物理的に付着している
アルミニウムを吹き飛ばしてめつき浴に回収した。

めつき阻止剤除去 エヤーフラッシュ後、冷却した鋼管の外面を水洗を併用
したブラッシング装置及びブラッシング条件て処理して
めつき阻止剤を除去した。

ブラッシング装置及びブラッシング条件 ブラシ材質ＳｉＣ系研摩剤充填ナイロン ブラシ線径 １．２Ｔｎｍ ブラシ回転数１２００ｒｐｍ 通管速度 ５７ｎ／Ｍｉｎ 水切り乾燥 エヤーパージ１．２〜１．５ｋ９／Ｃ７ｌｆで水切りを
行なつた後、８０〜９０℃のエヤ−ブロワーで鋼管内外
面を乾燥した。

後処理 実施例１と同様に行なつた。

以上の製造工程を経て得られた片面溶融アルミニウムめ
つき鋼管は内面が均一な厚みのアルミニウムでめつきさ
れた面であり、一方、外面はブラッシングによる研摩目
が若干残つているが美麗な鋼管素地面を呈しており、優
れた製品であつた。

以上詳述した如く、本発明に係る片面溶融めつき鋼管の
製造方法は従来の両面溶融めつき鋼管の製造工程に片面
フラックス塗布工程、反対面めつき阻止剤塗布工程及び
めつき阻止剤除去工程の３工程を加えるだけで、片面溶
融めつき鋼管を能率的に製造することができ、従来の如
く両面溶融めつき銅管の一方の面を長時間かかつて酸に
よつてめつき層を除去する必要がないので、生産能率が
著しく向上すると共に、作業環境を損なうことなく製造
でき、まためつき層の溶解がほとんどないため、有用な
資源をロスすることがなく、しかも亜鉛などの重金属を
溶解した酸溶液は公害上排出できないことから、排液処
理の二次処理が必要であるが、本発明方法においてはそ
の必要がなく、製造コストを低下せしめることができる
などの種々の優れた利点を有しており、本発明方法は工
業的に片面溶融めつき鋼管を製造する際に、従来の欠点
をほとんど解消せしめた有利な方法であり、その工業的
価値は極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法における製造工程のフローチャートを
示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 脱脂、水洗、酸洗、水洗後の鋼管の内面又は外面の
   いずれか一方の片面のみにフラックスを塗布し、他方の
   面に水にほとんど溶解せず且つ耐熱性を有する金属酸化
   物、金属複酸化物の１種又は２種以上の粉末物質より成
   る溶融金属付着防止剤にリン酸、リン酸塩、変性リン酸
   塩、ホウ酸、ホウ酸塩の１種又は２種以上の成分より成
   る酸化防止剤を添加して水と混合した懸濁液のめつき阻
   止剤を塗布して乾燥炉でフラックス及びめつき阻止剤を
   同時に乾燥した後、該鋼管を溶融金属めつき浴中に移送
   浸漬してフラックス塗布面に溶融金属めつきを施し、溶
   融金属めつき浴を出た直後の鋼管の内外面にコンプレス
   ドエヤーを吹き付けてめつき面が滑らかで且つ均一な厚
   さのめつき層にすると同時に非めつき面に付着している
   溶融金属を吹き飛ばしてから、非めつき面に塗布されて
   いるめつき阻止剤の被覆層を除去することを特徴とする
   片面溶融めつき鋼管の製造方法。 ２ めつき阻止剤の被覆層を水洗ブラッシングにより除
   去する特許請求の範囲第１項に記載の片面溶融めつき鋼
   管の製造方法。 ３ めつき阻止剤の被覆層をブラスト処理により除去す
   る特許請求の範囲第１項に記載の片面溶融めつき鋼管の
   製造方法。 ４ めつき阻止剤の被覆層を鉱酸の水溶液中に鋼管を短
   時間浸漬した後、水洗処理で除去する特許請求の範囲第
   １項に記載の片面溶融めつき鋼管の製造方法。 ５ めつき阻止剤の被覆層をその上面に鉱酸の水溶液を
   スプレーして短時間放置した後、水洗処理で除去する特
   許請求の範囲第１項に記載の片面溶融めつき鋼管の製造
   方法。 ６ めつき阻止剤の被覆層をその上面に鉱酸の水溶液を
   ハケ塗りして短時間放置後、水洗処理して除去する特許
   請求の範囲第１項に記載の片面溶融めつき鋼管の製造方
   法。 ７ めつき阻止剤として溶融金属付着防止剤が１０〜５
   ５重量％、酸化防止剤が溶融金属付着防止剤に対して３
   〜３５重量％、残部が水より成るものを使用する特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の
   片面溶融めつき鋼管の製造方法。