JPS63140070A - 溶融めつき浴中の微小不純物除去装置 - 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〕 この発明は、溶融めっき浴中に不可避的に存在する微小
不純物を除去する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

溶融めっき浴中に微小不純物が存在していると、めっき
時に微小不純物がめつき層中に取込まれるので、ス）　
ＩＪツブのめつき表面に凸状の欠陥全形成する。

溶融めっき浴中の微小不純物の代表的なものは、例えば
溶融亜鉛めっき浴を例にとれば、溶融亜鉛めっき浴中の
成分と、ストリップの表面から浴中に溶出するＦｅ　と
の反応生成物である、ＦｅＺｎ７゜ＦｅｚＡムおよびＦ
ｅ　−ＡＬ−Ｚｎ三元合金等の金属間化合物が掲げられ
る。

これらの微小不純物は、種々の粒子形態全しておシ、ス
トリップの周辺に生起される溶融めっき金属の随拌流や
、意図的なめつき浴の撹拌によって、めっき浴全体に比
較的均一に分散している。

めっき作業においては、ス）　ＩＪツブが溶融めっき浴
を出る際に、ス）　ＩＪツブの表面に付着する溶融めっ
き金属量をロール絞シや気体絞シを利用して調整するが
、めっき層に取込まれた微小不純物はそのままめっき表
面に残留することが多く、めっき表面は凸状の外観を呈
することになる。

なお、溶融めっき浴中には、上記のような不可避的に発
生する金属間化合物からなる微小不純物の他にも、めっ
き槽を構築する煉瓦の破片や、作業環境中からの砂塵等
の不純物も存在し、上記と同様の機構によシ、めっき表
面の凸状欠陥を発生する。

ところで、本出願人は、先頃、「溶融亜鉛めっき中に発
生する浮遊ドロスから亜鉛を回収する方法」を出触した
が（特公昭５９−５２９３９号）、そこでは、溶融亜鉛
めっき中に発生する、ＺｎＯ。

Ｚｎ、ｔ＝よびＦｅ−Ａｔ−Ｚｎｎ三元金量間化合物ら
なる浮遊ドロスから、ＺｎＯを除去し、この後、セラミ
ックフィルターを用いて、前記浮遊ドロス中からＦｅ−
ＡＬ−Ｚｎ三元金属間化合物を分離することを行なって
いる。

そこで、本発明者は、上記出願の方法で使用したのと同
様なセラミックフィルターを用いて、溶融めっき浴の循
環ろ過を行ない、めっき浴中に存在する微小不純物を除
去することを行なった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記セラミックフィルター１は、第１０図に示
すように、Ａｔ２０３　、５ｉＯｚ等からなるセラミッ
ク繊維２が立体網目状に形成された多孔質層からなった
もので、気孔率が８５〜９０％と犬きぐ、この発明の目
的とする、溶融めっき浴中に浮遊拡散して存在する微小
不純物の除去には、必ずしも最適でないことが判明した
。

その問題点は、下記の通シである。

ｆｉ＋セラミックフィルター１の気孔率が犬であるため
、溶融めっき金属がセラミックフィルター１内をスムー
ズに通過してしまい、めっき浴中に存在する平均粒径２
０μφ以下の微小不純物と効率的に除去できない。また
、平均粒径２０μφ以上の微小不純物についても、除去
効率が低い。

（２）セラミック繊維２が立体網目状に形成されてなる
セラミックフィルター１であるため、板械的衝撃に対す
る強度が充分でない。このため、セラミックフィルター
１上に堆積した微小不純物を掻き落とす際等に、セラミ
ックフィルタ−１自体に破損が生じ、長期の連続使用に
絶えない。

（３）セラミックフィルター１の再生使用が難しく、溶
融めっき金属処理量当りのフィルターコストが高い。

（４）除去効率が低いため、フィルター容積を大きくし
なければならないので、除去装置が大型化する。このた
め、除去装置の設置場所の確保が困難となる。

この発明の目的は、上述の現状に鑑み、平均粒径２０μ
φ以下は勿論、平均粒径１０μφ以下の微小不純物につ
いても効率良く除去でき、且つ、長期の連続使用に絶え
る等の利点を備えた、溶融めっき浴中の微小不純物除去
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の除去装置においては、セラミック粒子を結合
して成形した多孔質層からなるセラミックフィルターに
よって、溶融めっき浴中の微小不純物を除去することに
よシ、従来技術の問題点を解決するものでめる。

この発明の除去装置に設けられるセラミックフィルター
３は、第１図に示すように、Ａｌ２Ｏ２１ＳｔＯ２，Ｓ
ｉＣ，ＳｉＮ等の微細なセラミック粒子４をバインダー
によシ結合して成形したもので、セラミック粒子４が密
に結合した多孔質層からなっておシ、気孔率が約５０％
以下と低いことが特徴である。このセラミックフィルタ
ー３は、次のような利点を有している。

ｆｉ＋その気孔率やセラミック粒子４の大きさを調整す
ることにより、平均粒径１０μφ以下の微小不純物まで
も効率良く捕捉可能である。

（２）強度が強く、使用中の破損が生じない。

（３）成形性が良いので、各種の形状に容易に成形可能
である。

（４）再成使用が容易であり、溶融めっき金属処理１・
当フのフィルターコストが低い。

（５）除去効率が高いため、フィルター容積°の減少が
図れるので、除去装置が大型化することもない。

このため、除去装置の設置場所に関して制限を受けるこ
とがない。

以下、この発明の溶融めっき浴中の微小不純物除去装置
について詳述する。

第２図は、この発明の除去装置の第１の実施態様を示す
概略断面図である。

この除去装置は、平板のセラミックフィルター３を収容
したフィルターボックス５と、１ノξイブ６によってフ
ィルターボックス５に連通されたポンプ７と、フィルタ
ーボックス５の側壁に設けられた環流管８とからなって
いる。

フィルターボックス５は、めつき槽内に設けられた基台
９上に設置されている。平板のセラミックフィルター３
は、フィルターボックス５内の中間位置の受は部５ａに
載置され、ボックス５内に水平に設置されている。ポン
プ７は、めつき槽内の溶融亜鉛めっき浴１０中に下半部
が浸漬されてオシ、そして、フィルターがツクス５のｔ
ｆ５ｂＫ取付けられたバイブロによって、ボックス５内
の上半部５ｃに連通されている。ポンプ７はセラミック
又はカーがン製の遠心ポンプ、電磁誘導ポンプ等のポン
プからなっている。溶融亜鉛をフィルターボックス５の
上半部５Ｃ一杯まで満たすようにさせながら、溶融亜鉛
めっき浴１０から溶融亜鉛をボックス５内に送込むため
に、ポンプ７には吐出圧の高いものを用いる。

環流管８は、フィルターボックス５内に送込まれた溶融
亜鉛を、セラミックフィルター３の下方に空隙を生じさ
せないで還流させるために、逆Ｕ字状の通路を有する構
造に形成されている。環流管８は、その一端がフィルタ
ーボックス５の側壁下部の開口５ｅｉ介してボックス５
内の下半部５ｄに連通され、その他端が溶融亜鉛めっき
浴１０中に浸漬されている。

従って、この除去装置においては、溶融亜鉛めっき浴１
０から溶融亜鉛が、ポンプ７によってツクイブ６を通っ
てフィルターボックス５内に、上半部５Ｃ一杯まで満た
すように送込まれる。送込まれた溶融亜鉛は平板のセラ
ミックフィルター３を通過してろ過され、これによって
溶融亜鉛中の微小不純物がフィルター３の上面および内
部で捕捉、除去されて、溶融亜鉛は清浄になる。清浄に
なった溶融亜鉛は、フィルターボックス５の下半部５ｄ
から環流ｖ８を通って、めつき槽内のめつき浴ｌＯに戻
される。かくして、溶融亜鉛めっき浴１０中の微小不純
物が除去される。

上記除去装置による溶融亜鉛めっき浴１０中の微小不純
物の除去の効果を示す顕微鏡写真を、第３図（ａ）、（
ｂ）に掲げる。第３図（ａ）は、上記除去装置真、同図
（ｂ）は、上記除去装置によシ微小不純物を上記除去装
置によれば、溶融亜鉛めっき浴１０中に存在する微小不
純物は、９０％以上が除去される。従って、このような
除去装置による微小不純物の除去をめっき作業中に継続
して行なえば、ストリップに良好な溶融亜鉛めっきをす
ることができ、めっき表面に凸状の欠陥を呈させること
がない。

以上の実施態様では、ポンプ７によってフィルターボッ
クス５の上半部５ｃ一杯まで溶融亜鉛を満たし、セラミ
ックフィルター３上の溶融亜鉛のヘッド圧とポンプ５の
吐出圧とによって、溶融亜鉛にフィルター３を通過させ
る圧入前の除去装置を示した。このような圧入方式の除
去装置では、ポンプ７に吐出圧の高いものが必要とされ
るが、フィルター３での単位時間当シの溶融亜鉛のろ過
流量を大きくできるため、溶融亜鉛の処理量を犬にでき
る。

第４図は、この発明の除去装置の第２の実施態様を示す
概略断面図である。なお、第４図において、第２図の符
号と同一の符号は同一の部材を示す。

この除去装置は、ポンプ７によってフィルターボックス
５内に送込ｌれた溶融亜鉛を、平板のセラミックフィル
ター３上の溶融亜鉛のヘッド圧のみによって、フィルタ
−３全通過させる方式で、ポンプ７には吐出圧の低いも
のを用いている。このため、フィルターボックス５内の
上半部５ｃ上方には溶融亜鉛によって満されない２　Ｉ
Ｊｉ　５　ｆが生じ、ここで溶融亜鉛が酸化される鳳れ
がある。そこで、この除去装置においては、フィルター
ボックス５のｉ５ｂに１対の不活性ガス用パイプ１１ａ
。

１１ｂを取付けて、１方の、ｏイブｌｌａからＮ２等の
不活性ガスをフィルターボックス５内の上半部５Ｃ上方
の空間５ｆに送給し、空間５ｆを不活性ガスで満たして
、ここでの溶融亜鉛の酸化を防止する。

上記除去装置によっても、第２図に示した除去装置と同
様、溶融亜鉛めっき浴１０中に存在する微小不純物が良
好に除去される。

第５図（ａ）は、この発明の除去装置の第３の実施態様
を示す概略断面図、第５図（ｂ）は、第５図（ａ）の除
去装置で用いるセラミックフィルターを示す斜視図であ
る。なお、第５図（ａ）、（ｂ）において、第２図の符
号と同一の符号は同一の部材を示す。

この発明の除去装置は、第２図に示した。除去装置と同
様、セラミックフィルター３での単位時間尚りの溶融亜
鉛のろ過流量が大きい圧入方式の装置であるが、フィル
ター３でのろ過面租を大例してろ過流量をよシ大にする
ために、フィルタ−３全上面開放のボックス状に成形し
である。前述したように、この発明で用いるセラミック
フィルター３は成形性が良いので、このように、上面開
放のボックス状に容易に成形できる。ボックス状のフィ
ルター３は、その上部のＮ部３ａをフィルターｙｊ？ツ
クス５内の上部位置の受は部５ａｆＣ！架して、ボック
ス５内に鉛直に設置されている。

この除去装置においては、フィルターボックス５内の上
部一杯まで満たすようにめっき浴１０から送込まれた溶
融亜鉛が、セラミックフィルター３の側壁および底壁を
通過してろ過され、これによって溶融亜鉛中の微小不純
物がフィルター３の側壁および底壁の内面および内部で
捕捉、除去される。この除去装トニによれば、フィルタ
ー３での単位時間車りの溶融亜鉛のろ過流量をよシ犬に
できるので、溶融亜鉛の不純物除去処理ｋを容易に増大
できる。

第６図（ａ）は、この発明の除去装置の第４の実施態様
を示す斜視図、第６図（ｂ）は、第６図（ａ）の除去装
置で用いるセラミックフィルターを示す斜視図である。

なお、第６図（ａ）、（ｂ）において、第２図の符号と
同一の符号は同一の部材を示す。

この除去装置は、第２図等に示したこれまでの除去装置
と違って、セラミックフィルター３を収容するフィルタ
ーがツクスを設はス、フィルター３を溶融亜鉛めっき浴
１０中に浸漬させている。

セラミックフィルター３は、上面開放の円筒状に成形さ
れておシ、複数個設けられている。円筒状のフィルター
３の各々は下半部が溶融亜鉛めっき浴１０中に浸漬され
ておシ、その上部の鍔部３ａを取付けた７ランソ１２ｔ
−介して、ノミイブ６の１端から枝分かれした枝％ｆ　
６　ａの各々に接続されている。、ｏイブ６の他端はポ
ンプ７に接続されておＶ、ポンプ７の下半部はめつき浴
１０中に浸漬されている。

従って、この除去装置においては、溶融亜鉛めっき浴１
０から溶融亜鉛が、ポンプ７によってＡイブ６を通って
複数個のセラミックフィルター３内に送込まれる。送込
まれた溶融亜鉛は、フィルター３０周壁および底壁を通
過してろ過され、これによって溶融亜鉛中の微小不純物
がフィルター３０周壁および底壁の内面および内部で捕
捉、除去されて、溶融亜鉛は清浄になる。清浄になった
溶融亜鉛はフィルター３から直接めっき浴１０中に入シ
、戻される。かぐして、溶融亜鉛めっき浴１０中の微小
不純物が除去される。

上記除去装置によれば、フィルターボックスを設けない
ので、フィルターボックスの設置に伴なう費用の増大や
放熱ロスが生じない等の利点を有する。

第７図は、この発明の除去装置の第５の実施態様を示す
概略断面図である。

この除去装置においては、めつき榴１３を利用して装置
を構成している。即ち、セラミックフィルター３を大寸
法の平板に成形して、溶融亜鉛めっき浴１０を収容した
めつき槽１３内をフィルター３で２つの部］１１３ａ、
１３ｂに仕切る。そして、ス）　Ｕツブ１４が通板され
る一万の部屋１３ａ内のめつき浴１０中にポンプ７を浸
漬し、ポンプ７に一端を接続したＡイカの他端を他方の
部屋１３ｂ内のめつき浴１０中に浸漬して、除去装置を
構成する。なお、箇７図において、１５はめつぎ（６１
０の、ス）　ＩＪツズ１４の入口部分に設けられたスナ
ウド、１６は浴中ロール、１７はめつきロールである。

従って、この除去装置においては、めつき榴１３の一方
の部屋１３ａ内のめつき浴１０から溶融亜鉛が、ポンプ
７によってパイプ６を通って、他方の部屋１３ｂ内のめ
つき浴１０中に送込まれる。

そして、他方の部屋１３ｂ内のめつき浴ｌＯから溶融亜
鉛がフィルター３を通過してろ過され、これによって溶
融亜鉛中の微小不純物がフィルター３に捕捉、除去され
、溶融亜鉛は清浄になる。清浄になった溶融亜鉛はフィ
ルター３から一方の部ｒｒ＝＝　１３　ａ内のめつき浴
１０中に入シ、戻される。

かくして、めっき浴１０中の微小不純物が除去される。

以上の第２〜７図に示した除去装置においては、微小不
純物除去後の溶融亜鉛をめっき浴ｌＯ中に戻す原に、め
っき浴１０における戻す箇所については特に限定はして
いないが、微小不純物除去後の溶融（亜鉛を、ストリッ
プのめつき表面への微小不純物の付着が特に問題になる
めっき浴１０の特定箇所に戻すことによシ、この発明の
除去装置による効果をよシ犬にすることができる。

第８図は、その１つの例を示す説明図である。

最終段の溶融亜鉛めっき浴１０においては、ストリップ
１４がめつき浴１０でのめつき後そこから離脱するので
、めっき表面への微小不純物の付着が特に問題になる。

そこで、最終段のめつき浴１０の、ストリップ１４が離
脱するところの、めっきロール１７付近の塔部分１０ａ
？仕切板１８で仕切シ、めっき浴１０の他の部分から分
かつ。そして、微小不純物除去後の溶融亜鉛をパイプ１
９で導いて、仕切シ板１８で仕切られた塔部分１０ａに
戻す。従って、塔部分１０ａは清浄になるので、そこか
ら離脱するストリップ１４のめつき表面に付着する微小
不純物ｆ−を減少することができる。

第９図は、別の例を示す説明図である。溶融亜鉛めっき
浴１０の、ストリップ１４が侵入する入口部分はスナウ
ト１５で仕切られているが、このスナウト１５で仕切ら
れている塔部分は、よどみ易いので微小不純物が残留し
易い。そこで、微小不純物除去後の溶融亜鉛全パイプ１
９で導いて、スナウト１５で仕切られた塔部分に戻す。

従って、スナウト１５で仕切られた塔部分は清浄になる
ので、そこに侵入するストリップ１４の表面と溶融亜鉛
との初期反応を均一に行なせることができる。

以上、この発明の除去装置を溶融亜鉛めっき浴に適用し
た場合を示したが、この発明の除去装置は、溶融亜鉛−
アルミニウム合金めっき浴、溶融アルミニウムめっき浴
等、他の溶融めっき浴に対しても適用できる。

〔発明の効果〕

この発明の除去装置によれば、溶融金属めっき浴中の平
均粒径１０μφ以下の微小不純物についても効率良く除
去でき、且つ、長期の連続使用に絶える等の侵れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の除去装置に設けられるセラミック
フィルターを示す断面図、第２図は、この発明の除去装
置の第１の実施態様？示す概略断面図、第３図（ａ）は
、第１図の除去装置による微小は、微小不純物除去後の
同様な顕微鏡写真、第４図は、この発明の除去装置の第
２の実施態様を示す概略断面図、第５図（ａ）は、この
発明の除去装置の第３の実施態様を示す概略断面図、第
５図（ｂ）は、第５図（ａ）の除去装置で用いるセラミ
ックフィルターの斜視図、第６図（ａ）は、この発明の
除去装置の第４の実施態様を示す斜視図、第６図（′ｂ
）は、第５図（ａ）の除去装置で用いるセラミックフィ
ルターの斜視図、第７図は、この発明の除去装置の第５
の実施態様？示す概略断面図、第８図および第９図は、
それぞれ、この発明の除去装ｂ・Ｃによる微小不純物除
去後の溶融亜鉛の、めっき浴へのｙ４す箇所の例を示す
説明図、第１０図は、従来の除去装置に設けられるセラ
ミックフィルターを示す断面図である。図面において、 ３・・・セラミックフィルター、４・・・セラミック粒
子、５・・・フィルターボックス、　　５ｂ・・・蓋、
６・・・パイプ、　　　　　　　　７・・・ポンプ、８
・・・環流管、 １０・・・溶融亜鉛めっき浴、　　１３・・・めっき槽
、１４・・・ストリップ、　　　　　１５・・・スナウ
ト１８・・・仕切板、　　　　　　　１９・・りぐイブ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック粒子を結合して成形した多孔質層からなるセ
   ラミックフィルターを設けたことを特徴とする、溶融め
   つき浴中の微小不純物除去装置。