JPS62177163A - 連続式合金メツキ装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼帯を熱処理した後、連続的に合金メッキ処
理、例えば、亜鉛・アルミニウム合金メッキ処理等を行
う連続式合金メッキ装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の連続式合金メッキ装置として、第３図に
連続式亜鉛・アルミニウム合金メッキ装置の全体構成を
示す。

この種の連続式亜鉛・アルミニウム合金メッキ装置では
、加熱領域１と冷却領域２とからなる熱処理炉３内の抽
出側に、筒状のダウンシュート４が下方傾斜状に連設さ
れ、その下端のスナウト９は溶融した亜鉛・アルミニウ
ム合金を収容した溶融槽５内の溶融亜鉛・アルミニウム
合金に浸漬されている。熱処理炉３から抽出された鋼帯
６は、転向ロール７を経てダウンシュート４内を通過し
溶融槽５に導かれる。溶融槽５の溶融亜鉛・アルミニウ
ム合金中に導かれた鋼帯６は、転向ロール８で鋼帯６の
移送側に方向転換される。ダウンシュート４の下端に設
けられたスナウト９は耐熱・耐浸食性に富む鋳ｔＡ製の
筒口であり、溶融亜鉛・アルミニウム合金に浸漬される
ことによりダウンシュート４の下端を封止している。

鋼帯６の表面を還元状態に保つための雰囲気ガスは、ダ
ウンシュート４の下部に接続されている雰囲気ガス供給
管１０から供給されている。

このように構成された連続式亜鉛・アルミニウム合金メ
ッキ装置では、雰囲気ガス供給管１０から供給された雰
囲気ガス中を、加熱領域１と冷部領域２とからなる熱処
理炉３内で熱処理された鋼帯６は、ダウンシュート４内
を移送され、溶融槽５内の溶融亜鉛・アルミニウム合金
中を通過して、鋼帯６の表面に亜鉛・アルミニウム合金
がメッキされる。

［発明が解決しようとする問題点］ 一般に亜鉛・アルミニウム合金のメッキは、亜鉛メッキ
の場合よりも溶融槽におけるメッキ材料の溶解温度が１
００℃以上も高くなる。例えば、亜鉛・アルミニウム合
金をメッキする場合の溶解温度は６００℃前後であり、
亜鉛のみをメッキする場合の溶解温度は４４０〜４５０
℃である。このため、亜鉛・アルミニウム合金をメッキ
する場合の溶解温度を６００℃前後に維持すると、亜鉛
蒸気の発生はさけられない。

上記従来の連続式亜鉛・アルミニウム合金メッキ装置で
は、この亜鉛蒸気が雰囲気ガス供給管１０から供給され
た雰囲気ガスと共に、ダウンシュート４内を上昇し、熱
処理炉３内まで流入し、その結果、冷却領域２内及びダ
ウンシュート４内の鋼帯６の表面に、亜鉛蒸気が凝固し
亜鉛華として付着した。このため、鋼帯６は亜鉛華が付
着した状態で溶融槽５内の溶融亜鉛・アルミニウム合金
に浸漬され、亜鉛・アルミメッキされることとなり、鋼
帯６にメツキネ良を生じさせていた。当然ながら、上記
現象は合金メッキ全般に共通することである。

また、使用する雰囲気ガスの量は、ダウンシュート４内
から熱処理炉３内まで供給する必要があるから、大量に
高価な雰囲気ガス（Ｈ２＋Ｎ２）を供給する必要があり
、亜鉛・アルミメッキ処理コストを高くしていた。

そこで、上記問題点の対策として、ダウンシュート４を
封止状態とし、そこに雰囲気ガスを供給する方法が考え
られる。この方法について、第４図のダウンシュート及
び溶融槽部の詳細説明図を用いて説明する。なお、図中
、第３図と同−符号及び同一記号は、同一または相当部
分を示すものである。

ダウンシュート４の上部には雰囲気シール機構１３が配
設されている。そして、鋼帯６の表面を還元状態に保つ
ための雰囲気ガスは、ダウンシュート４の上部に接続さ
れている雰囲気ガス供給管１１から供給されている。そ
して、ダウンシュート４内に供給された雰囲気ガスは、
雰囲気ガス排出管１２から大気中に抽出される。

この種の雰囲気ガスを供給する方法は、金属蒸気を含ん
だ雰囲気ガス、即ち、亜鉛蒸気を含んだ雰囲気ガスを雰
囲気ガス排出管１２から大気中に排出させるものである
から、大気汚染上の問題があった。

また、雰囲気ガスの供給がオープン系であることから、
雰囲気ガスに無駄があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決すべく、雰囲気ガス
の消費を少なくすると共に、良質な合金メッキを行うこ
とのできる連続式合金メッキ装置の提供を目的とするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明にかかる連続式合金メッキ装置は、熱処理炉の抽
出側から移送された鋼帯を溶融合金中を浸漬させること
により合金メッキを行う溶融合金を収容する溶融槽と、
熱処理炉の抽出側に連設され、その下端が溶融槽内の溶
融合金に浸漬せられたダウンシュートと、前記ダウンシ
ュートの熱処理炉側に配設され、ダウンシュート内雰囲
気を熱処理炉側と遮断する雰囲気シール機構と、前記ダ
ウンシュートの下部からダウンシュート内の雰囲気ガス
を吸入し、前記雰囲気ガス中の金属を除去し、その金属
を除去した雰囲気ガスを加熱した後、前記鋼帯移送系を
構成するダウンシュートの上部からダウンシュート内及
び熱処理炉内またはダウンシュート内、熱処理炉内の一
方に供給する雰囲気ガス再生装置とからなるものである
。

［作用］ 本発明においては、溶融槽からダウンシュート内へ流入
してきた金属蒸気は、ダウンシュート内の雰囲気シール
機構により熱処理炉内への流入が阻止されると共に、供
給雰囲気ガスが所定の温度以上に加熱されているために
、前記亜鉛蒸気は凝固することなく、ダウンシュート内
の雰囲気ガスの流れに伴いダウンシュート外へすみやか
に排出される。排出された雰囲気ガス中の金属を除去し
、その金属を除去した雰囲気ガスを前記ダウンシュート
の上部からダウンシュート内及び／または熱処理炉内に
供給する雰囲気ガス再生装置により、雰囲気ガスの使用
量が削減される。

［実施例］ 本発明の連続式合金メッキ装置を連続式亜鉛・アルミニ
ウム合金メッキ装置として実施した実施例を、第１図の
ダウンシュート及び溶融槽部の詳細説明図、第２図の雰
囲気シール機構の部分拡大図を用いて説明する。図中、
前述した第４図及び第５図の従来の連続式亜鉛・アルミ
ニウム合金メッキ装置と同一部分については同一の符号
または記号を付して、その詳しい説明は省略する。

熱処理炉の抽出側に連設されたダウンシュート４の上部
には、雰囲気シール機構１３が設けられている。前記雰
囲気シール機構１３は第２図に示す構造を有している。

第２図において、ダウンシュート４内を通過する鋼帯６
の片面側には、鋼帯６面とダウンシュート４の内壁面と
の両方に接するか、またはダウンシュート４の内壁面と
僅かな間隙を持たせてシールロール１３ａが配設されて
いる。鋼帯６の反対面側には、鋼帯６に向って進退自在
なシール機構板１３ｃを配設した操作杆１３ｄがシャフ
ト支持機構１３８に挿着されている。前記シール機構板
１３Ｃはダウンシュート４内に配設した案内板１３ｂに
その一面が接している。通常、前記鋼帯６とシール機構
板１３ｃとの間は所定の間隙を開けて使用するものであ
る。前記鋼帯６とシール機構板１３Ｇとの間隙は、操作
杆１３ｄの端部に連結された図示しない駆動装置によっ
て制御され、シール機構板１３Ｃを配設した操作杆１３
ｄとシャフト支持機構１３ｅとの挿着深さの調節によっ
て決定される。したがって、雰囲気シール機構１３はダ
ウンシュート４内雰囲気を熱処理炉３側と遮断すること
ができる。

また、第１図において、スナウト９の上方のダウンシュ
ート４の下部には、雰囲気ガス吸入管１５が接続されて
いる。雰囲気ガス吸入管１５で導かれた亜鉛蒸気を含む
雰囲気ガスは、金属蒸気凝固室１６に導かれる。前記金
属蒸気凝固室１６は図示しない熱交換器の冷１！Ｉｎ構
により低温に維持されており、前記金属蒸気凝固室１６
内で、亜鉛蒸気は凝固されて雰囲気ガスから除去される
。

前記金属蒸気凝固室１６で亜鉛蒸気が除去された雰囲気
ガスは循環加圧機１７に送られ、前記亜鉛蒸気が除去さ
れた雰囲気ガスは加熱器１８により加温される。なお、
前記循環加圧機１７は公知の循環送１Ｍ１１の使用が可
能であり、また、加熱器１８は図示のように電熱ヒータ
ーを用いてもよいし、雰囲気ガスを圧縮することによっ
てその温度を上昇させてもよい。いずれにせよ、公知の
加熱手段を用いればよい。加温された雰囲気ガスは、バ
ルブ■１を有する帰還ガス供給管１９によって、所定の
温度に加温された雰囲気ガスをダウンシュー１−４と熱
処理炉３とに夫々供給するバルブ■２を有するダウンシ
ュート側供給管２０及びバルブ■３を有する炉側供給管
２１に導かれる。

なお、上記ダウンシュート４の下部からダウンシュート
４内の雰囲気ガスを雰囲気ガス吸入管１５で吸入し、前
記雰囲気ガス中の金属を金属蒸気凝固室１６で除去し、
その金属を除去した雰囲気ガスを加熱器１８で加熱した
後、前記ダウンシュート４の上部からダウンシュート４
内及び／または熱処理炉３内に供給する雰囲気ガス再生
系は、雰囲気ガス再生装置を構成する。

例えば、雰囲気ガス再生装置を構成する雰囲気ガス再生
系は、加温された雰囲気ガスがバルブ■１を介して帰還
ガス供給管１９、バルブＶ２を介してダウンシュート側
供給管２０からダウンシュート４に再供給されると、供
給された亜鉛蒸気が除去された雰囲気ガスは、ダウンシ
ュート４内を下降し、溶融槽５から蒸発している亜鉛蒸
気を含んで、雰囲気ガス吸入管１５により、再び前記金
属蒸気凝固室１６に送られる。また、加温された雰囲気
ガスがバルブ■１を介して帰還ガス供給管１９、バルブ
■３を介して炉側供給管２１から熱処理炉３に供給する
こともできる。なお、このとき、熱処理炉３とダウンシ
ュート４で不足する雰囲気ガスは、図示しない別系統か
ら供給される。

このようにして、本実施例の亜鉛・アルミ溶融合金メッ
キ装置は、亜鉛・アルミ溶融合金が溶融槽５からダウン
シュート４内に亜鉛蒸気が蒸発しても、この亜鉛蒸気は
ダウンシュート側供給管２０からダウンシュート４内に
供給された良質な所定の温度に加温さた雰囲気ガスの移
動に伴い、ダウンシュート４内を下方に流れ、それを雰
囲気ガス吸入管１５で吸入して、雰囲気ガス再生装置を
構成する金属蒸気凝固室１６へと送出するものである。

このとき、ダウンシュート４内に加熱手段４ａを配設し
て、ダウンシュート４内の雰囲気ガス温度を上昇してお
くと、ダウンシュート４内で亜鉛蒸気が冷却され、鋼帯
６に亜鉛華が付着するのを防止できる。

また、本実施例の連続式亜鉛・アルミニウム合金メッキ
装置は、雰囲気シール機構１３の前記シール機構板１３
ｃは、シャフト支持機構１３ｅで支持されている操作杆
１３（ｉが、操作杆１３ｄに連結された図示しない駆動
装置の作動によってダウンシュート４内への突出けを調
節できるから、ダウンシュート４中の雰囲気ガスの通過
断面が調節可能であり、ダウンシュート４から熱処理炉
３への雰囲気ガスの流入を制限することができる。

なお、このとき、ダウンシュート４内に加熱手段４ａを
配設して、ダウンシュート４内の雰囲気ガス温度を、更
に上昇させ、ダウンシュート４内の雰囲気ガス温度が下
降しないようにしておくと、ダウンシュート４内で亜鉛
蒸気が冷却され、鋼帯６に亜鉛華が付着する量をより少
なくすることができる。

本実施例の亜鉛・アルミニウム合金メッキ装置は、熱処
理炉３の抽出側から下方傾斜状に連設されたダウンシュ
ート４をその下端が亜鉛・アルミ溶融合金を収容した溶
融槽５に浸漬するように垂下させ、熱処理炉３から抽出
された鋼帯６を亜鉛・アルミ溶融合金中に導いて亜鉛・
アルミニウム合金メッキ処理を行うものにおいて、前記
ダウンシュート４内に雰囲気シール機構１３を設けて、
前記ダウンシュート４内を熱処理炉３側と溶融槽５とに
仕切し、ざらに、ダウンシュート４の下部位置から亜鉛
蒸気を含む雰囲気ガスを吸入し、亜鉛蒸気を除去し、雰
囲気ガスを加熱する雰囲気ガス再生装置により再生され
た良質な雰囲気ガスを所定の温度まで加熱してダウンシ
ュート４内及び／または熱処理炉３内に供給する雰囲気
ガス再生装置から構成されるものである。

そして、雰囲気ガス中の金属、を除去する雰囲気ガス再
生装置は、雰囲気ガスを金属の凝固温度状態にする金属
蒸気凝固室１６及び金属を除去した雰囲気ガスを所定の
温度まで加熱するガス加熱器１８からなるものであり、
フィルタで雰囲気ガス中の金属を除去するよりも簡単な
構成で確実に除去することができる。

しかし、上記実施例の連続式亜鉛・アルミニウム合金メ
ッキ装置は、亜鉛・アルミニウム合金のメッキは、亜鉛
メッキの場合よりも溶融槽におけるメッキ材料の溶解温
度が１００℃以上も高くなることに基因するものである
から、本発明は前記連続式亜鉛・アルミニウム合金メッ
キ装置に限定されるものではなく、合金メツキ一般に生
じることであるから、連続式合金メッキ装置一般に適用
できるものである。

上記連続式亜鉛・アルミニウム合金メッキ装置を連続式
合金メッキ装置として実施した場合においてら、雰囲気
ガス再生装置によって、ダウンシュートの下部からダウ
ンシュート内の雰囲気ガスを吸入し、前記雰囲気ガス中
の金属を除去し、その金属を除去した雰囲気ガスを加熱
した後、前記ダウンシュートの上部からダウンシュート
内及び／または熱処理炉内に供給するように、金属蒸気
を除去した雰囲気ガスを再利用するものであるから、雰
囲気ガスの有効利用を図り、雰囲気ガスの使用量を大幅
に削減することができる。また、絶えず金属蒸気を含ま
ない良質な所定の温度に保たれた雰囲気ガスを熱処理炉
、ダウンシュートに供給すると共に、雰囲気シール機構
によりダウンシュートから熱処理炉への金属蒸気の流入
を防止することにより、熱処理炉内とダウンシュート内
との鋼帯表面に凝縮金属が付着するのを防止することが
でき、凝縮金属の付着によるメツキネ良がなくなり、良
品質が維持される。また、熱処理炉内が凝縮金属により
汚染されないから、熱処理炉のメンテナンスが容易にな
り、ダウンシュート内の凝縮金属による汚染が少なくな
り、同様なメンテナンスが容易になる。

なお、特に、熱処理炉に再供給するものにおいては、そ
の種別によって加熱器を通さずして用いることもできる
。

［発明の効果］ 以上のように本発明の連続式合金メッキ装置は、熱処理
炉の抽出側から移送された鋼帯を溶融合金中を浸漬させ
ることにより合金メッキを行う溶融合金を収容する溶融
槽と、熱処理炉の抽出側に連設され、その下端が溶融槽
内の溶融合金に浸漬せられたダウンシュートと、前記ダ
ウンシュートの熱処理炉側に配設され、ダウンシュート
内雰囲気を熱処理炉側と遮断する雰囲気シール機構と、
前記ダウンシュートの下部からダウンシュート内の雰囲
気ガスを吸入し、前記雰囲気ガス中の金属を除去し、そ
の金属を除去した雰囲気ガスを加熱した後、鋼帯移送系
内に供給する雰囲気ガス再生装置から構成されるもので
あり、雰囲気ガス再生装置によって、ダウンシュートの
下部からダウンシュート内の雰囲気ガスを吸入し、前記
雰囲気ガス中の金属を除去し、その金属を除去した雰囲
気ガスを加熱した後、前記熱処理炉及びダウンシュート
からなる鋼帯移送系内に供給するように、金属蒸気を除
去した雰囲気ガスを再利用するものであるから、雰囲気
ガスの消Ｓ１量が少なくなる。

また、雰囲気ガス再生装置は金属を除去した雰囲気ガス
を加熱した後、再利用しているから、ダウンシュート内
、熱処理炉内に供給しても、ダウンシュート内、熱処理
炉内の雰囲気ガスを冷却し、雰囲気ガス中の金属蒸気を
鋼帯に付着して凝縮することがないから、良質な合金メ
ッキを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例のダウンシュート及び溶融
槽部の詳細説明図、第２図は上記実施例の雰囲気シール
機構の部分拡大図、第３図は従来の連続式亜鉛・アルミ
ニウム合金メッキ装置の全体構成、第４図は従来のダウ
ンシュート及び溶融摺部の詳細説明図である。 図において、 ３・・・熱処理炉、　　　　　４・・・ダウンシュート
、５・・・溶融栖、　　　　　　　６・・・鋼帯、９・
・・スナウト、　　　　　１３・・・雰囲気シール機構
、１６・・・金属蒸気凝固室、 １７・・・循環加圧機、　　１８・・・加熱器、である
。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱処理炉の抽出側から移送された鋼帯を溶融合金
   中を浸漬させることにより合金メッキを行う溶融合金を
   収容する溶融槽と、 熱処理炉の抽出側に連設され、その下端が溶融槽内の溶
   融合金に浸漬せられたダウンシュートと、前記ダウンシ
   ュートの熱処理炉側に配設され、ダウンシュート内雰囲
   気を熱処理炉側と遮断する雰囲気シール機構と、 前記ダウンシュートの下部からダウンシュート内の雰囲
   気ガスを吸入し、前記雰囲気ガス中の金属を除去し、そ
   の金属を除去した雰囲気ガスを加熱した後、鋼帯移送系
   に再供給する雰囲気ガス再生装置と、 から構成されることを特徴とする連続式合金メッキ装置
   。
2. （２）前記雰囲気ガス中の金属の除去は、雰囲気ガスを
   金属の凝固温度以下にする金属蒸気凝固室及び金属を除
   去した雰囲気ガスを所定の温度まで加熱するガス加熱器
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の連続式合金メッキ装置。
3. （３）前記再供給する雰囲気ガスの鋼帯移送系は、ダウ
   ンシュート内のみとしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の連続式合金メッキ装置。
4. （４）前記再供給する雰囲気ガスの鋼帯移送系は、熱処
   理炉内のみとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の連続式合金メッキ装置。
5. （５）前記再供給する雰囲気ガスの鋼帯移送系は、ダウ
   ンシュート内及び熱処理炉内としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の連続式合金メッキ装置。