JPS6129727Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は鋼板に連続的に電気錫メツキを施す
ラインにおけるリフロー処理装置に関するもので
ある。

周知のように電気錫メツキラインにおいては、
メツキ用原板となる鋼板に対し各種の表面清浄化
処理を行つた後電気錫メツキを施すのが通常であ
るが、電着されたままの錫は顕微鏡的には微粒状
であるから錫メツキ層表面は光沢を持たない状態
となつており、しかも電着されただけの錫メツキ
層は鋼板に対する附着力が弱く、これらの理由か
ら、電気錫メツキを施したままの状態の被メツキ
鋼板はブリキ製品とはなし難い。そこで一般には
電気メツキ後に被メツキ鋼板を錫の融点以上の温
度に一旦加熱して錫層を溶融させてから再び急冷
により錫層を再凝固させるいわゆるリフロー処理
を行ない、これによつて金属光沢を現出させると
ともに、錫層と鋼板との境界部分にFe−Sn合金
層を生成させて錫層の附着力を高めることが行な
われている。

上述のようなリフロー処理における加熱操作に
は、抵抗加熱法または高周波加熱法を用いるのが
通常であり、前者の抵抗加熱法を用いる場合、一
対の通電ロール間に被メツキ鋼板を走行させると
ともに、通電ロール間に100〜200V程度の交流電
流を通電して被メツキ鋼板を抵抗発熱により温度
上昇させ、表面の錫層が溶融された後クエンチタ
ンク内の冷却水に浸漬させるのが通常である。こ
のようなリフロー処理における被メツキ鋼板の加
熱温度と加熱時間は、被メツキ鋼板表面の黄変や
無光沢部分の残存などの外観上の不良のみなら
ず、Fe−Sn合金層の生成量に直接的に影響を及
ぼすから、非常に狭い範囲内に厳密に調節する必
要がある。そこで抵抗加熱法による場合には一対
の通電ロール間の電圧をライン速度の平方根に比
例して自動調整することが行なわれており、また
被メツキ鋼板の通電による昇温中の放熱を防止し
て外気による加熱温度への影響を防止するため、
通電中の被メツキ鋼板を密封するべくマツフル炉
で取り囲むことが行なわれている。このマツフル
炉は断熱材の内面にステンレス鋼板を内張りした
ものであるが、このようなマツフル炉を用いたリ
フロー処理では従来次のような問題が発生してい
た。

すなわち、トラブル発生等によつてラインが停
止した場合には通電ロールへの通電も停止される
のであるが、このようにして通電停止した後、ラ
インを再稼動させて通電ロールへの通電を再開し
た初期には、クエンチタンクで水冷した後の被メ
ツキ鋼板表面に、あたかも走行中の板に水滴を滴
下したかの如き平面形状を有する無光沢の部分が
極端な場合には鋼板の5000ｍの長さに亘つて点在
することがある。このような無光沢部分において
はFe−Sn合金層が充分に生成されておらず、し
たがつて単に外観上好ましくないのみならず、錫
層の附着力も弱いため品質上も好ましくない。そ
のため上述のような無光沢欠陥部が発生した箇所
はブリキ製品として出荷することは避けなければ
ならず、したがつて歩留りの低下を招く問題があ
り、またその無光沢欠陥部は相当の長さに亘つて
散発的に発生するため、発見できずにそのまま良
品として出荷されてしまうおそれがある。

上述のようなライン再開初期に発生する無光沢
欠陥部分は、前述の如くFe−Sn合金層が充分に
生成されていないことから、そもそもマツフル炉
内において充分に錫層が溶融されなかつた部分で
あると思われるが、さらにその発生原因について
実験・研究を重ねたところ、ライン停止後の通電
再開時にマツフル炉内壁面すなわちステンレス鋼
板の表面に結露することがあり、その結露した水
滴が昇温中の走行している被メツキ鋼板上に落下
し、局部的に冷却されてしまうためであることが
判明した。このように通電再開時にステンレス鋼
板表面が結露する理由は明確ではないが、ほぼ次
のように推測される。すなわち、ラインを停止し
て通電を停止させれば、マツフル炉内は自然放熱
により徐々に冷えて行き、特にマツフル炉近傍の
雰囲気が低温の場合にはマツフル炉内の温度も低
温となり、内側のステンレス鋼板も相当に低温と
なる。その状態でラインを再稼動させて通電ロー
ルに通電すれば被メツキ鋼板自体は比較的すみや
かに温度上昇するが、マツフル炉の内面のステン
レス鋼板は即時には温度上昇しない。一方被メツ
キ鋼板からは、その温度上昇の初期に、その前の
メツキ処理工程において析出した微粒状の錫の間
に含まれているメツキ液の水分が蒸発するから、
この水分が未だ低温の内張ステンレス鋼板表面に
おいて露点に達して結露されるものと思われる。
なおある程度時間が経過すれば内張ステンレス鋼
板も高温となつて結露しなくなる。また上述のよ
うなメツキ液の水分蒸発のほか、外部から引込ま
れる水分も若干は影響されているものと思われ
る。

この考案は以上の事情を背景としてなされたも
ので、ライン稼動開始時にマツフル炉内を脱湿気
体でパージし、また場合によつてはライン稼動開
始後数分間は脱湿気体をマツフル炉内に流し続け
得るようにし、これによつてマツフル炉内表面に
結露することを防止してその水滴落下による無光
沢欠陥部分の発生を防止し得るようにしたリフロ
ー処理装置を提供することを目的とするものであ
る。すなわちこの考案の電気錫メツキラインのリ
フロー処理装置は、ステンレス鋼で内張りされた
マツフル炉内に脱湿気体の噴出ノズルが設けられ
ると共に、この脱湿気体の噴出ノズルには外部の
脱湿気体供給源が気体供給管路を介して接続さ
れ、かつ前記気体供給管路には電気錫メツキライ
ンの稼動に先立つて開かれる開閉弁が設けられて
いることを特徴とするものである。

以下この考案の一実施例につき図面を参照して
詳細に説明すると、第１図はこの考案の一実施例
のリフロー処理装置を示すものであつて、既に電
気錫メツキが施された鋼板、すなわち被メツキ鋼
板１に通電するための入側通電ロール２および出
側通電ロール２′の間には、被メツキ鋼板１の走
行系路に沿つてマツフル炉３およびクエンチタン
ク４がその順に配設されている。前記マツフル炉
３は第２図に詳細に示すように、内面および外面
がステンレス鋼板３１，３２によつて覆われると
ともに内外のステンレス鋼板３１，３２の間に放
熱防止のための断熱材３３が充填された構造とさ
れ、しかも全体として状をなすように作られる
とともに、上辺部左右両側には被メツキ鋼板１の
走行方向を約90゜転換するためのデフレクタロー
ル５，５′が配設されている。そしてこのような
マツフル炉３はその入口３ａが入側通電ロール２
の上方に位置するように位置決めされ、またその
マツフル炉３の出口３ｂの下方には冷却水を収容
した前述のクエンチタンク４が配設され、そのク
エンチタンク４内にはマツフル炉３の出口３ｂか
ら走行して来た被メツキ鋼板１の走行方向を出側
通電ロール２′へ向けて転換するデフレクタロー
ル５″が設けられている。

さらに前記マツフル炉３内の入口３ａ近傍の位
置および出口３ｂ近傍の位置には、それぞれ脱湿
気体を上方へ向けて噴出するための気体噴出ノズ
ル６，６′が設けられている。これらの気体噴出
ノズル６，６′は、図示しない脱湿気体供給源、
例えば脱湿気体貯槽あるいは空気脱湿装置等が気
体供給管路７，７′を介して接続されており、ま
たその気体供給管路７，７′には開閉弁８，８′が
設けられている。

図示の装置において、電気メツキ工程を終了し
て表面に錫層が形成された被メツキ鋼板１は第１
図の左方から連続的に供給され、入側通電ロール
２を経てマツフル炉４内を通過し、次いでクエン
チタンク４内の冷却水内に浸漬された後、出側通
電ロール２′を経て図示しない巻取装置に巻取ら
れる。そして入側および出側通電ロール２，２′
の間に通電することにより被メツキ鋼板１がマツ
フル炉３内において昇温し、テブレクタロール
５′を過ぎた附近で錫の融点以上まで加熱されて
表面の錫層が溶融され、次いでクエンチタンク４
に浸漬されることにより急冷されて錫層が再凝固
する。ここで、各種トラブルの発生等によつてラ
インを停止して通電を停止した場合、その後のラ
イン稼動に先立つて、すなわち通電開始数分前に
開閉弁８，８′を開き、脱湿空気あるいは脱湿窒
素ガス等の脱湿気体をマツフル炉４内に噴出さ
せ、これによつてマツフル炉３内に脱湿気体を充
満させる。そしてライン稼動開始直後もしくはラ
イン稼動開始数分後に開閉弁８，８′を閉じ、脱
湿気体の噴出を停止させる。斯くすれば、ライン
稼動開始時におけるマツフル炉３内の雰囲気の水
分が著しく少なくなつているから、ライン稼動開
始直後のマツフル炉内面のステンレス鋼板３１が
未だ低温となつている間に被メツキ鋼板１が温度
上昇してそのメツキ層に含まれている水分が蒸発
しても、マツフル炉３内の雰囲気の水分はそれほ
ど高くならず、したがつてステンレス鋼板３１の
表面において露点に達することが防止されて、ス
テンレス鋼板３１の表面への結露が防止され、こ
れにより被メツキ鋼板１上への水滴の落下が防止
される。

なお、マツフル炉内への脱湿気体の噴出はライ
ン稼動開始直後に停止しても良いが、ライン稼動
開始後も数分間継続して噴出させれば、被メツキ
鋼板１とともに引込まれる外気によつて生じるお
それのある結露もほぼ完全に防止することができ
る。また、マツフル炉内はライン稼動開始時に脱
湿気体によりほぼ完全にパージされていれば良い
から、マツフル炉３の内容積および単位時間当り
の脱湿気体吐出量に応じてライン稼動開始の何分
前に開閉弁８，８′を開くかを設定することがで
きる。なおまた、脱湿気体の吐出圧力は、の脱湿
気体によりマツフル炉内の既存の雰囲気を効率良
く排除し得るようになすため、大気圧よりも高い
圧力とすることが望ましい。

なお、実施例においては気体噴出ノズル６，
６′をマツフル炉３の下部、すなわちマツフル炉
入口近傍および出口近傍に設けているが、場合に
よつてはマツフル炉入口近傍の一個所にのみ配設
しても良く、あるいはマツフル炉中央部（上部）
附近に１個所または２個所以上設けても良い。ま
たもちろん気体供給管路７，７′には開閉弁８，
８′のほか流量調整弁を設けても良い。

以上の説明で明らかなようにこの考案のリフロ
ー処理装置によれば、ライン稼動開始時にマツフ
ル炉内の雰囲気を脱湿気体でパージすることがで
き、したがつてライン稼動時におけるマツフル炉
内面への結露を防止して、被メツキ鋼板上への水
滴の落下を防止することができるから、ライン稼
動時の水滴落下による被メツキ鋼板表面の無光沢
欠陥部分の発生を有効に防止でき、そのため製品
歩留りが向上するとともに製品中に無光沢欠陥部
分を有する不良品が混入してしまうおそれも少な
く、さらにはマツフル炉内壁面の結露による腐食
を防止してマツフル炉の耐久性を高めることもで
きる等の各種の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のリフロー処理装
置を示す略解的な断面図、第２図は第１図の−
線における拡大断面図である。 １……被メツキ鋼板、３……マツフル炉、６，
６′……気体噴出ノズル、７，７′……気体供給管
路、８，８′……開閉弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステンレス鋼で内張りされたマツフル炉内を通
   過する被メツキ鋼板に通電して抵抗加熱により表
   面の錫層を溶融させ、かつその溶融された錫層を
   再凝固させるようにした電気錫メツキラインのリ
   フロー処理装置において、 前記マツフル炉内に脱湿気体の噴出ノズルが設
   けられるとともに、この脱湿気体の噴出ノズルに
   は外部の脱湿気体供給源が気体供給管路を介して
   接続され、かつ前記気体供給管路には前記電気錫
   メツキラインの稼動に先立つて開かれる開閉弁が
   設けられていることを特徴とするリフロー処理装
   置。