JPS6173897A - 垂直型電気亜鉛めつき装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電気亜鉛めっき鋼ス）　ＩＪツゾまたは亜
鉛合金電気めつき漠ス）　ＩＪツブを製造するための垂
直型電気亜鉛めっき装置に関するものである。

〔従来技術とその間頂点〕

近時、自動車メーカーなどから、皮膜組成が均一であっ
て、塗装後の耐食性に優れた電気亜鉛めっき鋼板特に亜
鉛と鉄、ニッケル、コバルト、クロム等との亜鉛合金電
気めつき鋼板が強く要求されている。

このような電気亜鉛めっき鋼板の製造装置として、鋼ス
トリップを、水平に設けられた複数の電気めつき槽内を
通して電気めっきする水平型電気亜鉛めっき装置と、前
記謂ス）　ＩＪッグを、垂直に設けられた複数の電気め
つき槽内を通して電気めっきする垂直型電気亜鉛めっき
装置とが知られている。垂直型電気亜鉛めっき装置は、
水平型電気亜鉛めっき装置に比べて、敷地面積が少なく
てすみ、且つ、複数の電気めっき槽を通る鋼ス）　ＩＪ
ツブに、波打ちの生ずることがない利点を有している。

第３図は、このような従来の垂直型電気亜鉛めっき装置
のめつき槽を示す概略縦断面図である。

めつき槽１は、槽内の下部に設けられたシンクロール２
と、めっき槽１の上方に設けられた入口側フンダククロ
ール・３および出口側コンダクタロール４と、入口側コ
ンダクタロール３、シンクロール２および出口側フング
クタロール４にかけ回されて、めつき槽ｌ内を下降する
漠ストリツ７°５を、その両側からはさむように、入口
側コンダクタロール３とシンクロール２との間のめつき
槽１内に設けられた１対の電極６と、めつき槽１内を上
昇する清ストリツ７’５を、その両側からはさむようニ
、出口側コンダクタロール４とシンクロール２との間の
めつき槽１内に設けられた１対の電極７と、めつき槽１
内の下部に、電極６，７の各々と鋼ス）　ＩＪツブ５と
の間の間隙に向けて、電極６゜７の各々の下方に設けら
れた、めっき液を噴射するためのノズル８，９とからな
っている。

ノズル８，９から噴射されためつき液は、１対の電極６
，６問および電極７，７間を通って上昇し、めつき槽１
の上部に設けられた溢流口１０からオーバーフローし、
図示しない循環機構によってノズル８，９に導かれ、循
環する。

このようなめつき槽１内に、入口側コンダクタロール３
、シンクロール２、出口側コンダクタロール４によって
導かれた鋼ス）　ＩＪツｆ５は、１ａｉ６．６問および
電極７，７間を通る間に、連続的に電気亜鉛めっきされ
る。

しかしながら、上述した従来の装置には、次のような問
題がある。即ち、ノズル８．９から噴射されて、電極６
，６問および電極７，７間を上昇するめつき液の流速は
、電極６，６および電極７゜７の、ノズル８，９に近い
下部に比べて、ノズル８．９より遠い上部はど遅く、め
っき液の流速分布は不均一となる。電気亜鉛めっき鋼ス
）　ＩＪツブ特に鉄−亜鉛合金のような亜鉛合金電気め
っき鋼ス）　ＩＪツブのめつき皮膜の組成や外観（光沢
）は、めっき液の流動条件によって大巾に異なり、均質
な皮膜組成や外観を有する亜鉛合金電気めっき鋼ストリ
ップを製造するためには、めっき液の流速分布が均一で
あることを必要とする。しかるに、上述したように、従
来の装置においては、ノズル８．９から噴射されるめっ
き液の、めつき槽１内における流速分布が不均一なため
、均質な皮膜組成や外観を有する亜鉛合金電気めつき謂
ストリップを得ることができな（・。

上述した間頴は、第４図に示したようにノズル８．９が
めつき槽１内の下部に設けられている場合に限られるも
のではなく、ノズル８，９が、めっき槽１内の上部の電
極６．７の各々の上方に、電極６，７の各々と鋼ス）　
ＩＪツブ５との間の間隙に向けて設けられている場合、
および、電極６゜７の各々の側方に、電極６，７の各々
と鋼ス）　ＩＪツブ５の間の間隙に向けて、鋼ス）　Ｉ
Ｊツブ５の移動方向と直交させてめっき液を噴射するよ
うに設けた場合でも同じように生ずる。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、均質な組成のめつき皮膜を
有する電気亜鉛めっき鋼ストリップまたは亜鉛合金電気
めっき鋼ス）　ＩＪツブを製造するための垂直型電気亜
鉛めっき装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明の装置は、垂直型めっき槽と、前記垂直型めっ
き槽の上方に設けられた入口側コンダクタロールおよび
出口側フングククロールと、前記垂直型めつき槽内の下
部に設げられたシンクロールド、入口側コンダクタロー
ル、シンクロールおよび出口側コンダクタロールの各々
にかけ回されて、前記垂直型めつき槽内を下降し次いで
上昇する鋼ス）　ＩＪツブを、一定の間隔をおいてその
両側からはさむように、前記入口側コンダクタロールと
前記シンクロールとの間、および、前記出口側コンダク
クロールと前記シンクロールとの間の前記垂直型めつき
槽内に各々設けられた１対の電極とからなり、前記垂直
型めつき槽内にめっき液を供給し、前記めっき液の供給
された垂直型めつき槽内に鋼ストリップを連続的に移動
させることによって、前記鋼ス）　ＩＪッグに電気亜鉛
めっきを施す垂直型電気亜鉛めっき装置において、前記
垂直型めつき槽内に、隔壁によって、前記入口側コンダ
クタロールから前記シンクロールに至る、前記１対の電
極を含む垂直通路と、前記出口側コンダクタロールから
前記シンクロ−／Ｌ／に至る前記１対の電極を含む第２
垂直通路と、前記２つの垂直通路間を連結する上部水平
通路および下部水平通路とからなるめっき液の循環路を
形成し、前記めつき槽内にめっき液を供給するためのノ
ズルを、前記循環路内に、前記シンクロールに向けて設
け、前記ノズルから噴射されるめっき液によって前記循
環路内を環流するめつき液の一部をオーバーフローさせ
るための溢流口を、前記めっき槽の上端に設け、且つ、
前記第１垂直通路および前記第２垂直通路の各々の、前
記１対の電極と前記鋼ストリップとの間の間隙を流れる
めっき液の流速が同一となるように、前記第１垂直通路
および前記第２垂直通路の各々の前記間隙の水平断面積
を、前記各々の間隙を流れるめっき液の流量の比によっ
て定めたことに特徴を有するものである。

〔発明の構成〕

次に、この発明の装置を、図面を参照しながら説明する
◎ 第１図は、この発明の装置の１つの実施態様を示す概略
縦断面図である。図面に示すように、竪型のめつき槽１
１内の底部にはシンクロール１２が、めつき槽１１の上
方には入口側コンダクタロール１３および出口側コンダ
クタロール１４が各々設けられている。

鋼ストリップ１５は、入口側コンダクタロール１３、シ
ンクロール１２および出口側コンダクタロールエ４の各
々にかげ回されてメッキ槽１１内を搬送される。

入口側コンダクタロール１３とシンクロール１２との間
には、鋼ストリップ１５をその両側から一定間隔をおい
てはさむように、１対の電極１６が垂直に設けられてい
る。出口側コンダクタロール１４とシンクロール１２と
の間には、同じく鋼ストリップ１５をその両側から一定
間隔をおいてはさむように、１対の電極１７が垂直に設
けられている。

電極１６と電極１７との闇には、下端がシンクロール１
２の上部に臨む垂直な隔壁２０が設けられており、隔壁
２０によって、めつき槽１１には、電極１６間を謳ス）
　ＩＪツブ１５が下降する第１垂直通路２２ａと、電極
１７間を漠ス）　ＩＪツブ１５が上昇する第２垂直通路
２２ｂと、第１垂直通路２２ａと第２垂直通路２２ｂと
を連結する一重部の水平通路２２ｃおよび下部の水平通
路２２ｄとからなる循環路２２が形成されている。

第２垂直通路２２ｂの電極１７の下方には、鋼が、その
噴射口１９をシンクロール１２に向けて設けられている
。

めつき槽１１の、鋼ス）　ＩＪツブ１５が上昇する第２
垂直通路２２ｂ側の上部には、めっき液をオーバーフロ
ーさせるための溢流口２１が設けられており、隔壁２０
の上端２０ａは、溢流口２１より下方に位置している。

従って、めつき槽１１内のめっき液には、スリットノズ
ル１８からシンクロール１２に向ケて噴射されためつき
液に同伴されて第１垂直通路２２ａを上昇し、上部の水
平通路２２ｃを経て第２垂直通路２２ｂを下降し、そし
て、下部の水平通路２２ｄを経て再び第１垂直通路２２
ａに至る、矢印に示すような循環流が生ずる。このよう
に、循環路２２を循環するめっき液の一部は、溢流口２
１からめつき槽１１の外部にオーバーフローする０１対
のスリットノズル１８からのめっき液の噴射によって、
第１垂直通路２２ａを上昇するめっき液の流量は、その
一部が溢流口２１からオーバーフローして第２垂直通路
２２ｂを下降するめっき液の流量よりも大であるから、
第１垂直通路２２ａを上昇するめつき液の流速と、第２
垂直通路２２ｂを下降するめつき液の流速とは相違する
。

そこで両者の流速が同一となるように、第１垂直通路２
２ａにおける１対の電極１６と鋼ス）　ＩＪツブ１５と
の間の間隙の水平断面積と、第２垂直通路２２ｂにおけ
る１対の電極１７と鋼ス）　ＩＪツブ１５との間隙の水
平断面積とを、前記各々の間隙を流れるめっき液の流量
の比によって定める。

例えば、スリットノズル１８から噴射されるめっき液の
流量をＩＴ／ｍｉｎとし、上記噴射めっき液に同伴され
て生ずるめつき槽１１内のめつき液の同伴流風を２Ｔ／
ｍｉｎとすると、めっき液が上昇する第１垂直通路２２
ａのめつき液流量は３Ｔ／ｍｉｎ。

溢流口２１からのめつき液のオーバーフロー流量はＩＴ
／ｍｉｎ、めっき液が下降する第２垂直通路２２ｂのめ
つき液流量は２Ｔ／ｍｉｎとなる。従って、第１垂直通
路２２ａにおける１対の電極１６と鋼ストリップ１５と
の間の間隙の水平断面積と、第２垂直通路２２ｂにおけ
る１対の電極１７と鋼ストリップ１５との間の間隙の水
平断面積との比を、３：２にすれば、両者の流速を同一
にすることができる。

この発明の装置は、上述のように構成されているので、
めつき槽１１内に、入口側コンダクタロール１５、シン
クロール１２および出口側コンダクタロール１４の各々
によって導かれた鋼ストリツ７’１５は、第１垂直通路
２２ａに設けられた１対の電極１６．１６間、および、
第２垂直通路２２ｂに設けられた１対の電極１７，１７
間を通る間に、連続的に電気めっきされる。このとき、
スリットノズル１８から噴射されためっき液は、シンク
ロール１２に当ってその流速が均一化し、めつき槽１１
内のめっき液は、第１垂直通路２２ａおよび第２垂直通
路２２ｂを、その全長にわたって同一流速で流れるので
、均質な皮膜組成および外観を有する亜鉛合金電気めっ
き鋼ス）　ＩＪツブを製造することができる。また、こ
の装置によれば、溢流口２１からオーバーフローするめ
っき液の量は、スリットノズル１８から噴射されるめっ
き液の量に等しいから、スリットノズル１８からのめつ
き液の噴射量は、循環路２２において所望の流速を得る
ための最少限の量でよい。

第２図は、この発明の装置の他の実施態様を示す概略縦
断面図である。この実施態様においては、めつき槽１１
の第１垂直通路２２ａと、第２垂直通路２２ｂとの間の
間隔が離れていて、下部水平通路２２ｄの両隅部には、
２つのシンクロール１２．１２′が設けられており、め
っき槽１１内にめっき液を供給するための１対のスリッ
トノズル１８は、下部水平通路２２ｄに漠ス）　ＩＪツ
ブ１５を挾んで、互いに反対方向に向けられた２つの噴
射口１９ａおよび１９ｂを、それぞれシンクロール１２
および１２′に向けて設けられている点が、前述した第
１図の装置と異なる。

この実施態様の装置は、上述のように構成されているの
で、スリットノズル１８の、シンクロール１２に向けら
れた一方の噴射口１９ａを開き、他方の噴射口１９ｂを
閉じておくときは、一方の噴射口１９ａから噴射される
めっき液によって、めつき槽１１内のめっき液に、第２
図に矢印で示すような、第１垂直通路２２ａ１上部水平
通路２２ｃ１第２垂直通路２２ｂ１下部水平通路２２ｄ
の順に流れる循環流が生ずる。そして、図示しない電磁
弁などによって噴射口を切替え、前記一方の噴射口１９
ａを閉じ、シンクロール１２′に向ケられた他方の噴射
口１９ｂを開くときは、他方の噴射口１９ｂから噴射さ
れるめっき液によって、めつき槽１１内のめつき液に、
第２図に示す矢印とは反対方向の、第２垂直通路２２ｂ
１上部水平通路２２Ｃ１第１垂直通路２２ａ１下部水平
通路２２ｄＯ順に流れる循環流が形成される。

上述したように、この実ｆ！態様の装置によればスリッ
トノズル１８の噴射口１９ａ、１９ｂの切替えにより、
めつき槽１１内を循環するめつき液の流れの方向を変え
ることができ、めっき槽ｌｌ内を通る謂ストリップに対
し、所望の厚さのめっきを施すことができる。

〔発明の実施例〕

第１図に示した装置を使泪し、下記条件で鋼ストリップ
に電気めっき処理を施した。

（１）　　めっき液の組成 硫酸亜鉛　　　　：１ｓｏ、＠／ｌ 硫酸第一鉄　　　：３５０ｐ／１ 硫酸ナトリウム　：　　３０９／１ 酢酸ナトリウム　：　　１５９／１ クエン酸　　　　：　　Ｌ５ｇ／／１ （２）めっき槽 めっき液の上昇側の電極１６と鋼ス）　ＩＪツブ１５と
の間の間隙の水平ｍ１面積 ：　　０．０４６　ｒｒｌ めっき液の下降側の電極１７と鋼ストリップ１５との間
の間隙の水平断面積 ：　　０．０３１　　ｍ （３）めっき条件 めっき液の温度　：５ｏ℃ めっき液の声値　：２．ｏ〜３．０ めっき電流密度　＝３０〜６０　Ａ／ｄｍ”上記条件に
より、めっき槽内の、第１垂直通路２２ａ１下部水平通
路２２ｄ１第２垂直通路２２ｂを通って、濁ストリップ
を、６０＠／ｍｉｎの速度で通過させ、一方、１対のス
リットノズル１８からシンクロール１２ＫｆｆＪけて、
１４　ｙ１／　ｓｅｃの噴射速度と１．０　ｋｇ／ｃｔ
ｉｌの噴射圧力で、２．１９７％／ｍｉｎ　Ｏ流量でめ
っき液を噴射し、めっき液を第１垂直通路２２　ａ、　
上ｍｙｋ平’ＡＭ２２　ｃ　、　第２垂直ａ１２２ｂ、
下部水平通路２２ｄの順で環流させた。

その結果、第１垂直通路２２ａおよび第２垂直通路２２
ｂを流れるめっき液の、鋼ス）　ＩＪツブ５との相対流
速は、１．６？７Ｌ／ｓｅｃの一定値となり１めつき量
４０１１　／ｖｌ　％めっき量に対する鉄の含有割合が
１８ｗｔ％の、均質な鉄−亜鉛合金電気めっき鋼ス）　
ＩＪツブを製造することができた。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、めっき槽内を流
れるめっき液の流速分布を均一にすることができるため
、均質な皮膜組成および外観を有する亜鉛合金電気めっ
き鋼ストリップを製造することができ、めっき液の供給
が少量で済む上、めっき液の流速制御も容易である等、
工業上多くの優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の１つの実施態様を示す概略縦
断面図、第２図はこの発明の装置の他の実施態様を示す
概略縦断面図、第３図は従来の装置の概略縦断面図であ
る。図面において、１１・・・めっき槽１２．１２’・
・・シンクロール１３・・・人口側コンダクタロール １４・・・出口側コンダクタロール １５・・・鋼ストリップ　　１６．１７．１ｉｉ１８・
・・スリットノズル　１９・・・噴射口２０・・・隔壁
　　　　　　２１・・・溢流口２２・・・循環路 ２２ａ・・・第１垂直通路　２２ｂ・・・第２垂直ａ１
２２ｂ・・・上部水平通路　２２ｄ・・・下部水平通路
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 垂直型めつき槽と、前記垂直型めつき槽の上方に設けら
   れた入口側コンダクタロールおよび出口側コンダクタロ
   ールと、前記垂直型めつき槽内の下部に設けられたシン
   クロールと、入口側コンダクタロール、シンクロールお
   よび出口側コンダクタロールの各々にかけ回されて、前
   記垂直型めつき槽内を下降し次いで上昇する鋼ストリッ
   プを、一定の間隔をおいてその両側からはさむように、
   前記入口側コンダクタロールと前記シンクロールとの間
   、および、前記出口側コンダクタロールと前記シンクロ
   ールとの間の前記垂直型めつき槽内に各々設けられた１
   対の電極とからなり、前記垂直型めつき槽内にめつき液
   を供給し、前記めつき液の供給された垂直型めつき槽内
   に鋼ストリップを連続的に移動させることによつて、前
   記鋼ストリップに電気亜鉛めつきを施す垂直型電気亜鉛
   めつき装置において、 前記垂直型めつき槽内に、隔壁によつて、前記入口側コ
   ンダクタロールから前記シンクロールに至る、前記１対
   の電極を含む第１垂直通路と、前記出口側コンダクタロ
   ールから前記シンクロールに至る、前記１対の電極を含
   む第２垂直通路と、前記２つの垂直通路間を連結する上
   部水平通路および下部水平通路とからなるめつき液の循
   環路を形成し、前記めつき槽内にめつき液を供給するた
   めのノズルを、前記循環路内に、前記シンクロールに向
   けて設け、前記ノズルから噴射されるめつき液によつて
   前記循環路内を環流するめつき液の一部をオーバーフロ
   ーさせるための溢流口を、前記めつき槽の上端に設け、
   且つ、前記第１垂直通路および前記第２垂直通路の各々
   の、前記１対の電極と前記鋼ストリップとの間の間隙を
   流れるめつき液の流速が同一となるように、前記第１垂
   直通路および前記第２垂直通路の各々の前記間隙の水平
   断面積を、前記各々の間隙を流れるめつき液の流量の比
   によつて定めたことを特徴とする、垂直型電気亜鉛めつ
   き装置。