明細書 溶融亜鉛メツキ浴槽のボトムドロスの除去方法および装置 Description Method and apparatus for removing bottom dross from molten zinc plating bath
技術分野 Technical field
本発明は、 主としてバッチ処理方式の溶融亜鉛メツキ浴槽において、 その底部 に堆積する塊状のボトムドロスをトップドロスとして効率よく除去し、 また、 ボ トムドロスの除去の前後で溶融亜鉛メッキ浴液の組成をほとんど変化させること なく、 適正な浴液組成の保持を可能にする溶融亜鉛メッキ浴槽におけるボトムド 口スの除去方法および装置に関する。 背景技術 The present invention mainly removes massive bottom dross deposited on the bottom of a hot-dip galvanizing bath with a batch processing method efficiently as a top dross, and almost completely removes the composition of a hot-dip galvanizing bath solution before and after the removal of bottom dross. The present invention relates to a method and an apparatus for removing a bottomed port in a hot-dip galvanizing bath which can maintain an appropriate bath liquid composition without changing the bath liquid composition. Background art
亜鉛メツキは、 トタンを含む各種の鉄製品などの防食を目的として広く利用さ れており、 溶融した亜鉛金属浴槽中に防食すベき鉄製品などを浸漬してその表面 を亜鉛金属で被覆するものである。 近年の亜鉛メツキ浴には、 メツキ処理後の表 面光沢を安定させるために、 メツキ浴中にアルミニウムなどの微量の金属が溶解 されている力5、 亜鉛メツキの全過程を通じて、 かかる微量の金属の濃度を所定の 濃度に維持することが必要とされる。 例えば、 通常の亜鉛メツキの場合、 アルミ ニゥムのメツキ浴中の濃度は 2 0〜 8 0 p p m程度であり、 また高濃度アルミ二 ゥム亜鉛メッキ浴の場合には、 3〜 7 %程度に維持することがメッキされた製品 の仕上がり表面状態の品質上必要とされる。 Zinc plating is widely used for the purpose of preventing corrosion of various iron products, including galvanized iron, and the surface of the product is immersed in a molten zinc metal bath and coated with zinc metal. Things. The recent zinc plated bath, in order to stabilize the front surface gloss after plated processing, the force trace metals such as aluminum is dissolved in the plated bath 5, throughout the course of the zinc plated, such trace metals It is necessary to maintain the concentration at a predetermined concentration. For example, in the case of ordinary zinc plating, the concentration of aluminum in the plating bath is about 20 to 80 ppm, and in the case of high-concentration aluminum zinc plating bath, it is maintained at about 3 to 7%. This is required for the quality of the finished surface condition of the plated product.
一方で、 上記の鋼版及び鋼材の溶融亜鉛メツキ作業の際、 溶融亜鉛メツキ浴槽 中に溶出した鉄 (F e ) は亜鉛 (Z n ) と反応し、 F e Z n 7のような合金であ る所謂ドロスを生成する。 かかるドロスは主成分が亜鉛で、 その他に少量の鉄と アルミニウムを含有しているものであり、 メツキ浴中で浮遊し、 時間の経過とと もに徐々に成長する。 これらのドロスとして生成される合金は、 亜鉛、 鉄、 アル ミニゥムの含有比率によって比重が異なり、 亜鉛より低比重のものはその一部は 浴中に浮遊するとともに、 トップドロス (F e 2 A l 5 ) として浴面に浮上する。
他方、 亜鉛よりも高比重のものはボトムドロス (F e Z n 7 ) となり、 一部が固 形化して塊状になり、 亜鉛浴槽の底部に数 c m〜数十 c mの厚みに堆積する。 上記の浮遊ドロスは、 メツキ作業を施す鋼板や鋼材の表面に付着することによ り、 亜鉛メツキ製品の著しい品質の低下、 かかる付着を避けるためにメツキの作 業速度を遅くすることによる生産性の低下及びメッキ不良品の再処理による製造 コス トの上昇をもたらす。 また、 ボトムドロスは、 その一部は浮遊して上記のよ うな弊害をもたらし、 力、つ、 亜鉛メツキ浴槽の底部に堆積した、 塊状の大量のド ロス中には亜鉛金属が含まれるため、 時間と費用のかかる人的作業による定期的 なドロスの除去を行わざるを得なかった。 このため、 メツキ浴槽の操業停止ゃド ロス除まの危険作業の発生、 ドロス除去後のメツキ浴面調整のための亜鉛補給、 除去したドロスの低引き取り価額による亜鉛地金の損失など、 生産性ゃコスト等 の観点から種々の弊害を招来する原因となる。 On the other hand, when the molten zinc plated work of the steel plate and steel, iron eluted in molten zinc plated tub (F e) is reacted with zinc (Z n), an alloy such as F e Z n 7 Generate a so-called dross. Such dross is mainly composed of zinc, and also contains a small amount of iron and aluminum. The dross floats in the bath and gradually grows over time. Alloy produced as these dross, zinc, iron, different specific gravity by the content ratio of Al Miniumu, together with the low specific gravity of that of the part from zinc suspended in the bath, the top dross (F e 2 A l 5 ) Ascend to the bath surface. On the other hand, next to the bottom-dross is of high specific gravity than zinc (F e Z n 7), becomes partially by solid formulated bulk is deposited to a thickness of several cm~ tens cm to the bottom of the zinc bath. The floating dross mentioned above adheres to the surface of the steel plate or steel material to be subjected to the plating work, which significantly reduces the quality of zinc plating products, and reduces productivity by reducing the work speed of the plating to avoid such adhesion. And increase the production cost due to the reprocessing of defective plating. In addition, bottom dross partially floats and causes the above-mentioned adverse effects, and zinc metal is contained in a large amount of massive dross deposited at the bottom of the zinc plating bath, so that time is lost. And periodic removal of dross by costly human work had to be done. As a result, productivity was lost due to the stoppage of the bathtub operation, dangerous work to remove the dross, replenishment of zinc for adjusting the bath surface after the dross removal, and loss of zinc ingot due to the low pick-up value of the removed dross.か ら It causes various adverse effects from the viewpoint of cost and the like.
これらのドロスによる弊害を減じるための対策として、 例えば特開昭 5 0— 5 9 2 1 8号公報には、 溶融亜鉛メツキ浴中にアルミニウムの粉末やアルミニウム 塩又は純アルミニウムを添加してドロス中のアルミニウム濃度を上昇させ、 これ によつて比重が低下したドロスをメツキ浴表面に浮上させ、 浮上したドロスを人 為的に取り除く方法が提案されている。 As a measure to reduce the adverse effects of these dross, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-59218 discloses a method in which aluminum powder, aluminum salt or pure aluminum is added to a molten zinc plating bath to remove the dross. A method has been proposed in which the aluminum concentration is increased, and dross having a reduced specific gravity is caused to float on the surface of the plating bath, thereby removing the floated dross artificially.
しかし、 上記のような溶融亜鉛メッキ浴中にアルミニウムを添加してドロスを 浮上分離する方法による場合、 メツキ浴液中に浮遊するドロスは比較的容易に除 去できるものの、 メツキ浴液における局部的又は急激的な組成変化をもたらすと ともに、 以下のようにボトムドロスの除去するための有効な手段とは到底なり得 なかった。 即ち、 ボトムドロス中のアルミニウム含有量を上昇させて、 その比重 の減少により浴面に浮上させるには、 大量のアルミニウムを投入してメツキ浴液 全体のアルミニウムの濃度を大幅に変化させる必要がある。 しかし、 それでもメ ツキ浴の底部に堆積する固形化し、 塊状の大量のボトムドロスの浮上を図るには なお不充分であり、 このような手段ではボトムドロスを除去することは実質上極 めて困難である。 However, when the dross is floated and separated by adding aluminum to the hot-dip galvanizing bath as described above, the dross floating in the plating bath can be removed relatively easily, but the dross in the plating bath can be locally removed. Or, a rapid change in the composition could not be achieved, and no effective means for removing bottom dross could be obtained as described below. In other words, in order to raise the aluminum content in the bottom dross and float on the bath surface by decreasing its specific gravity, it is necessary to add a large amount of aluminum to drastically change the aluminum concentration in the entire plating bath. However, it is still inadequate for the solidification that accumulates at the bottom of the plating bath and for the floating of a large amount of bottom dross, and it is extremely difficult to remove the bottom dross by such means. .
更に、 上記メツキ浴中にアルミニウムを添加する方法では、 メツキ浴に対して
アルミニウムを投入した後のメツキ浴液の混合攪拌が不充分な場合には、 過渡的 に浴中の浮遊ド口スが増加し、 かかる浮遊ドロスはメツキ製品に付着することと なって、 メツキ製品の品質を一層低下させることになる。 Further, in the method of adding aluminum into the plating bath, Insufficient mixing and stirring of the plating bath after the aluminum has been introduced will result in a transient increase in the number of floating ports in the bath, and such floating dross will adhere to the plating products, causing Quality will be further reduced.
上記の他の先行技術として、 例えば、 特開昭 5 6— 7 7 3 7 3号公報、 特開昭 6 3 - 2 7 4 6 5 0号公報、 特開平 1— 1 4 7 0 4 7号公報、 特開平 2— 3 4 7 6 1号公報には、 ドロスを分離するための大掛かりな処理装置をメツキ浴槽とは 別に固定的に設置する提案がなされている。 しかしながら、 これらの大掛かりな 処理槽ゃ装置も、 浮遊ドロスはともかく、 メツキ浴の底部に堆積する固形化し、 塊状化した大量のボトムドロスの除去については有効な除ま手段ではない。 この ため、 溶融亜鉛メツキ浴槽における特にボトムドロスの除去は依然としてたいへ んな労力と危険を伴う人的な作業に依存せざるを得ないのが現状である。 As the other prior arts described above, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 56-73773, Sho 63-274750, Sho Hei 1-147047 Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Heisei 2-34-7661 proposes that a large-scale processing apparatus for separating dross be fixedly installed separately from a plating bath. However, these large-scale treatment tanks / devices are not effective means for removing a large amount of solidified and agglomerated bottom dross deposited at the bottom of the plating bath, regardless of the floating dross. For this reason, the removal of bottom dross in the hot-dip zinc bath is still dependent on a lot of labor and dangerous human work.
本発明の目的は、 上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、 簡便な 構造で且つ低コストで、 メッキ浴の底部に堆積する固形化した塊状のボトムドロ スをそのまま除去するのではなく、 トップドロスに変えて効率的に除去すること を可能にするとともに、 溶融亜鉛メツキ浴槽における浴液組成を実質上ほとんど 変化させることなく実施でき、 この結果、 労力と危険を伴うボトムドロス除去の ための人的作業を大きく軽減し、 また、 溶融亜鉛メツキ浴液の組成は大きく変化 せず、 メツキ作業を再開する場合もメツキ浴液に対して特別な処理の必要のない 溶融亜鉛メッキ浴槽におけるボトムドロスの除去方法および装置を提供すること にある。 発明の開示 SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a simple structure and low cost, and removes solidified massive bottom dross deposited on the bottom of a plating bath as it is. Instead of the top dross, it is possible to remove the bottom dross efficiently and virtually without changing the composition of the bath liquid in the molten zinc plating bath. In addition, the composition of the hot-dip galvanizing bath does not change significantly, and no special treatment is required for the hot-bathing bath when resuming the hot-dip galvanizing bath. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for removing bottom dross. Disclosure of the invention
本発明は、 下記するように、 特定の機能と簡便な構造を有する移動可能な筒状 体からなる装置を使用し、 これを溶融亜鉛メツキ浴槽中に浸漬し、 連続的又は断 続的に移動させてメツキ浴液を部分ごとに分けて処理するものである。 As described below, the present invention uses an apparatus comprising a movable cylindrical body having a specific function and a simple structure, which is immersed in a molten zinc plating bath and moved continuously or intermittently. Then, the plating bath is processed by dividing it into portions.
かかる本発明によれば、 予想外のことに、 筒状体装置内に設けた気泡吹き込み 手段により発生した気泡を固形化した塊状のボトムドロスに吹きつけることによ り、 塊状のボトムドロスが徐々に崩壊して粉粒状化し、 かかる粉状化物は気泡の
上昇とともに浮上することが判明した。 同時に、 本発明の筒状体装置内に保持さ れた金属アルミニウム含有ィンゴッ トは、 その融点がメツキ浴の温度よりも高温 であり、 メツキ浴液中で溶解することは到底予想されないが、 上記気泡が 1?在し た場合にはインゴッ トがメツキ浴液中に溶解し、 上記浮上した粉粒状のボトムド ロス(F e Z n 7 )と反応し、 次の反応により トップドロス (F e 2 A l 5) に変化 することが判明した。 According to the present invention, unexpectedly, the massive bottom dross is gradually collapsed by blowing bubbles generated by the bubble blowing means provided in the cylindrical body device onto the solidified massive bottom dross. Into powder and granules. It turned out to rise with the rise. At the same time, the melting point of the metallic aluminum-containing ingot held in the tubular device of the present invention is higher than the temperature of the plating bath, and it is not expected that the ingot will be dissolved in the plating bath solution. If one bubble is present, the ingot dissolves in the plating bath and reacts with the powdery bottom dross (F e Zn 7 ) that floats, and the top dross (F e 2 Al 5 ).
2 F e Z n 7 + 5 A 1 ― F e 2 A 1 5 + 1 4 Z n 2 F e Z n 7 + 5 A 1 ― F e 2 A 1 5 + 1 4 Z n
このようなボトムドロスからトップドロスへの転換により、 メツキ浴槽の底部 に堆積するボトムドロスはトップドロスとして容易に除去できることになる。 ま た、 本発明による処理は筒状体装置を移動させてメツキ浴液を部分ごとに行い、 かつ好ましくは、 筒状体装置の内外の液を循環させながら行うために、 メツキ浴 液中のアルミニウム濃度は、 大きく変化することがないので、 メツキ浴槽の再使 用にあたっても特別の処理を施す必要がないという利点を有する。 By converting from the bottom dross to the top dross, the bottom dross deposited on the bottom of the bathtub can be easily removed as a top dross. In addition, the treatment according to the present invention is performed by moving the cylindrical body device so that the plating bath liquid is performed part by part, and preferably, while circulating the liquid inside and outside the cylindrical body device, Since the aluminum concentration does not change significantly, there is an advantage that no special treatment is required when the plating bath is reused.
本発明は、 上記のような新規な知見に基づき、 特定の機能と簡便な構造を有す る移動可能な筒状体からなる新規な装置及び該装置を使用したボトム ドロスの除 去を提供するものであり、 以下の構成を有するものである。 The present invention provides a novel device comprising a movable tubular body having a specific function and a simple structure based on the above-described novel findings, and elimination of a bottom dross using the device. And has the following configuration.
( 1 ) 溶融亜鉛メツキ浴槽中を連続的又は断続的に除去装置を移動させ、 溶融亜 鉛メツキ浴槽における、 亜鉛と鉄との合金を主体とするボトムドロスを除去する 方法において、 上記除去装置は、頂部及び底部に開口部を有し、 底部に気泡吹き 込み手段を有し、 中段部に金属アルミニウム含有インゴッ トを保持する筒状体か らなっており、 該除去装置を溶融亜鉛メツキ浴液中に浸漬し、 前記気泡吹き込み 手段により、 前記ボトムドロスに対して気泡を吹き込んで該ボトムドロスを気泡 とともに装置内を浮上させ、 該浮上させたボトム ドロスを金属アルミニウム含有 ィンゴッ トと反応させて亜鉛とアルミニウムとの合金を主体とするトップドロス に転換して浮上させ、 該浮上したトップドロスを取り除くことを特徴とする溶融 亜鉛メッキ浴槽のボトム ドロスの除去方法。 (1) A method for removing bottom dross mainly composed of an alloy of zinc and iron in a molten zinc plating bath by moving a removing device continuously or intermittently in a molten zinc plating bath. It has an opening at the top and bottom, a bubble injecting means at the bottom, and a tubular body holding a metal aluminum-containing ingot at the middle part. The bottom dross is floated in the apparatus together with the bubbles by blowing bubbles into the bottom dross by the bubble blowing means, and the floated bottom dross is reacted with a metal aluminum-containing ingot to form zinc and aluminum. A molten zinc alloy characterized by being converted to a top dross mainly composed of an alloy of aluminum and floated, and removing the floated top dross. How to remove bottom dross from the bathtub.
( 2 ) 前記筒状体装置の高さが、 溶融亜鉛メツキ浴の深さよりも小さく、 前記ボ トムドロスから転換したトップドロスを含むメッキ浴液を筒状体装置の頂部の開
口部から溶融亜鉛メツキ浴液中に排出させ、 循環させる上記 (1 ) に記載のボト ム ドロスの除去方法。 (2) The height of the cylindrical body device is smaller than the depth of the molten zinc plating bath, and the plating bath solution containing the top dross converted from the bottom dross is opened at the top of the cylindrical body device. The method for removing a bottom dross according to the above (1), wherein the solution is discharged from a mouth into a molten zinc plating bath and circulated.
( 3 ) 前記筒状体装置の高さが、 溶融亜鉛メツキ浴の深さよりも大きく、 前記ボ トムドロスから転換したトップドロスを含むメツキ浴液を筒状体内に循環する上 記 (1 ) に記載のボトムドロスの除去方法。 (3) The height of the cylindrical body device is larger than the depth of the molten zinc plating bath, and the plating bath liquid containing the top dross converted from the bottom dross is circulated through the cylindrical body. Bottom dross removal method.
( 4 ) 頂部及び底部に開口部を有し、 底部に気泡吹き込み手段を有し、 中段部に 金属アルミニウム含有インゴッ トを保持する筒状体からなり、 かかる筒状体を、 溶融亜鉛メツキ浴液中に連続的又は断続的に移動可能に浸漬して配置し、 前記気 泡吹き込み手段により、 亜鉛と鉄との合金を主体とするボトムドロスに対して気 泡を吹き込み、 該ボトム ドロスを気泡とともに筒状内を浮上させ、 該浮上させた ボトムドロスを金属アルミニウム含有ィンゴッ トと反応させて亜鉛とアルミニゥ ムとの合金を主体とするトップドロスに転換して浮上させ、 浮上したトップドロ スを取り除く ようにしたことを特徴とする溶融亜鉛メツキ浴槽のボトムドロスの 除去装置。 (4) A cylindrical body having openings at the top and bottom, having a bubble blowing means at the bottom, and holding a metal-aluminum-containing ingot in the middle section, and forming the cylindrical body into a molten zinc plating bath. It is immersed so as to be able to move continuously or intermittently in it, and is blown into the bottom dross mainly composed of an alloy of zinc and iron by the bubble blowing means. The bottom dross is floated in the mold, and the raised bottom dross is reacted with an ingot containing metallic aluminum to be converted into a top dross mainly composed of an alloy of zinc and aluminum and floated to remove the raised top dross. An apparatus for removing bottom dross from a molten zinc plating bath.
( 5 ) 前記金属アルミニウム含有インゴッ トの上方の筒状体の中間部の横断面積 力、 下部及び上部における横断面積に比べて小さくなつており、 該中間部の近傍 に開口を有し、 該開口からメツキ浴液が導入されるようにした上記 (4 ) に記載 の溶融亜鉛メツキ浴からボトムドロスの除去装置。 (5) The cross-sectional area of the intermediate portion of the cylindrical body above the metal aluminum-containing ingot is smaller than the cross-sectional area of the lower and upper portions, and has an opening near the intermediate portion. The apparatus for removing bottom dross from a molten zinc plating bath according to the above (4), wherein the plating bath liquid is introduced from the bath.
( 6 ) 前記気泡を発生する手段が、 溶融亜鉛メツキ浴の温度以下にて熱分解して 発泡する無機化合物 1 0〜 9 0質量部と、 溶融亜鉛メッキ浴の温度以下にて熱分 解して発泡する含窒素有機化合物 9 0〜 1 0質量部とを含む組成物である上記 (6) The means for generating air bubbles is composed of 10 to 90 parts by mass of an inorganic compound which thermally decomposes and foams at a temperature of the molten zinc plating bath or lower, and is thermally decomposed at a temperature of the galvanizing bath or lower. And 90 to 10 parts by mass of the nitrogen-containing organic compound to be foamed.
( 4 ) または (5 ) に記載の溶融亜鉛メツキ浴のボトムドロスの除去装置。 (4) The apparatus for removing bottom dross of a molten zinc plating bath according to (5).
( 7 ) 前記組成物が溶融亜鉛メツキ浴にて消失しない被覆材料により、 一部を露 出して被覆されている上記 (6 ) に記載の溶融亜鉛メツキ浴槽のボトムドロスの 以下、 本発明の方法及び装置について、 図面を参照しながらよりさらに言羊しく 説明する。
図面の簡単な説明 (7) The method according to the present invention, wherein the bottom dross of the molten zinc plating bath according to the above (6), wherein the composition is partially exposed and coated with a coating material that does not disappear in the molten zinc plating bath. The device will be described more clearly with reference to the drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 :本発明の溶融亜鉛メツキ浴槽のボトムドロスを除去する方法に使用され る一例の装置の概要図。 Figure 1: Schematic diagram of an example of an apparatus used in the method for removing bottom dross from a molten zinc plating bath according to the present invention.
図 2 :図 1の装置を使用し、 亜鉛メツキ槽をボトムドロスを除まする過程の概 図 3 :比較的小型の亜鉛メツキ槽に適した本発明の別の一例の装置を使用して ボトムドロスを除去する過程を示す概要図。 Fig. 2: Outline of the process of removing the bottom dross from the zinc plating tank using the apparatus of Fig. 1. Fig. 3: The bottom dross is removed using another apparatus of the present invention suitable for a relatively small zinc plating tank. The schematic diagram which shows the process of removing.
図 4 :実施例 1における亜鉛メツキ浴液中のアルミニウム濃度分布を示すグラ フ o Figure 4: Graph showing the aluminum concentration distribution in the zinc plating bath in Example 1.
図 5 :実施例 1の亜鉛メッキ浴槽におけるドロス汲み上げ回数、 ドロス屑発生 回数及び亜鉛原単位の推移を示すグラフ。 Figure 5: Graph showing changes in the number of dross pumpings, the number of dross debris generation, and the basic unit of zinc in the galvanizing bath of Example 1.
符号の説明 Explanation of reference numerals
1 2 頂部開口部 1 2 Top opening
3 気泡吹き込み手段 4 金属アルミニウム保持部 5 一次混合反応部 6 二次混合反応部 3 Bubble blowing means 4 Metal aluminum holding section 5 Primary mixing reaction section 6 Secondary mixing reaction section
7 メ ツキ浴液吸い込み部 8 三次混合反応部 7 Mesh bath liquid suction section 8 Tertiary mixing reaction section
9 頂部開口部 1 0 メッキ浴液 9 Top opening 1 0 Plating bath
1 1 ポ'トム ドロス 1 2 トップドロス 1 1 Po Tom Dross 1 2 Top Dross
2 0 外側壁 2 1 内部循環通路 発明を実施するための最良の形態 2 0 Outer side wall 2 1 Internal circulation passage Best mode for carrying out the invention
図 1は、 本癸明の溶融亜鉛メッキ浴のボトムドロスを除去する方法を実施する ために使用される装置の好ましい一つの例の概略断面図を示し、 図 2は、 図 1の 装置を使用した亜鉛メツキ槽のボトムドロスを除去する過程を示す説明図である c 図 1及び図 2に示される装置 1は、全体として、断面が円形又は多角形を有し、 頂部及び底部に開口部を有する筒状体からなる。筒状体の横断面の径及び高さは、 亜鉛メツキ槽の大きさによって決められる。 装置 1の内部には、 亜鉛メツキ槽の 底部に堆積するボトムドロス 1 1が浮上した場合の受入れ口となる底部の開口部
2、 気泡を発生する気泡吹き込み手段 3、 金属アルミニウム含有インゴッ トを保 持する金属アルミニウム保持部 4、 一次混合反応部 5、 二次混合反応部 6、 亜鉛 メツキ浴液吸い込み部 7、 及び三次混合反応部 8を有する。 かかる装置は、 メッ キ浴槽中に移動可能に浸漬して配置され、 装置が配置された区域のボトムドロス を除去する作業を行う。 装置が配置された区域の除去作業を終了した段階または 除去作業を行いながら、 亜鉛メツキ浴槽中を連続的または断続的に別の区域に移 動される。 FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of one preferred example of an apparatus used to carry out a method for removing bottom dross of a hot-dip galvanizing bath of the present invention, and FIG. 2 shows an apparatus using the apparatus of FIG. C is an explanatory view showing the process of removing the bottom dross from the zinc plating tank.The device 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a circular or polygonal cross section as a whole, and has a cylinder having openings at the top and bottom. Consists of a shape. The diameter and height of the cross section of the cylindrical body are determined by the size of the zinc plating tank. Inside the device 1, there is an opening at the bottom serving as a receiving port when the bottom dross 11 deposited on the bottom of the zinc plating tank floats 2, Bubble blowing means for generating bubbles 3, Metal aluminum holding part for holding metal aluminum containing ingot 4, Primary mixing reaction part 5, Secondary mixing reaction part 6, Zinc plating bath suction part 7, and Tertiary mixing It has a reaction section 8. Such a device is movably immersed in a bathtub to remove bottom dross in the area where the device is located. After the removal operation of the area where the equipment is located is completed or while the removal operation is being performed, the zinc plating bath is continuously or intermittently moved to another area.
上記装置 1を使用してのボトムドロスを除去する作業を行う場合、 まず、 かか る装置 1を、 通常、 亜鉛メツキ浴槽中に沈降させて配置する。 この場合、 装置 1 内には、 その底部の開口部 2、 及び亜鉛メツキ浴液吸い込み部 7が存在する場合 には、 該吸い込み部 7からメッキ槽のメッキ浴液が侵入しメッキ浴液で充たされ る。 装置 1の底部の側壁には、 適宜の大きさの開口または切り欠き (図示されな い。 ) が設けられ、 かかる開口を通じてメツキ浴液が装置 1 とメツキ浴槽間を自 由に流通できるようにされる。 このようにして、 装置 1をメツキ浴槽中に沈降さ せて配置する場合、 メツキ浴槽の底部には、 通常、 溶融亜鉛による腐食を防ぐた めに厚みが数 c m〜約 1 0 c mの金属鉛溶融層が設けられており、 ボトムドロス 層はその上に堆積しているので、 装置 1の気泡吹き込み手段 3は、 メツキ浴槽の 底部に堆積するボトムドロス層中に埋め込むようにされる力、、 またはボトムドロ ス層の下側に位置するようにされるのが好ましい。 When performing the work of removing bottom dross using the above device 1, first, the device 1 is usually settled down in a zinc plating bath. In this case, if there is an opening 2 at the bottom of the apparatus 1 and a zinc plating bath liquid suction section 7, the plating bath liquid in the plating tank enters from the suction section 7 and is filled with the plating bath liquid. It is done. Appropriately sized openings or cutouts (not shown) are provided in the bottom side wall of the device 1 so that the plating bath can be freely circulated between the device 1 and the plating bath through such openings. Is done. In this way, when the device 1 is settled down in the plating bath, the bottom of the plating bath is usually provided with metallic lead having a thickness of several cm to about 10 cm to prevent corrosion by molten zinc. Since a molten layer is provided and the bottom dross layer is deposited thereon, the bubble blowing means 3 of the apparatus 1 is provided with a force to be embedded in the bottom dross layer deposited at the bottom of the plating bath, or Preferably, it is located below the layer.
かかる状態において、 装置の気泡吹き込み手段 3を作用させ、 気泡をボトムド ロス 1 1の表面乃至その内部に吹き込むことにより、 メツキ浴槽の底部に固形化 し、 塊状に堆積していたボトムドロスは、 予想外のことに、 時間とともに崩壊し て粉粒状化する。 粉粒状化したボトムドロスは、 気泡の上昇とともに攪拌されな がら装置内に浮上する。 気泡吹き込み手段 3は、 気泡を発生させるガスを外部か ら送り込んで気泡を発生させる構造のものや、 気泡の発生源であるガスボンベ等 であってもよい。 気泡を発生させるガスとしては、 窒素、 水素、 水蒸気、 炭酸ガ ス、 ヘリウムガス、 アルゴンガス、 アンモニアなどの溶融亜鉛に対して不活性な ものが好ましい。 気泡吹き込み手段 3から吹き込む気泡量は、 過多の場合には、
気 ¾の装置 1内の滞留時間が短くなり、 十分な混合攪拌力绗なわれずに装置 1を 通過してしまい、 一方、 過少の場合にはボトム ドロスの吹き上げ不足や混合攪拌 不足のために本発明の目的が達成不充分になるので適度の範囲に設定するのが好 ましい。 In this state, the bubble blowing means 3 of the apparatus is operated to blow air bubbles into the surface of the bottom dross 11 or the inside thereof, whereby the bottom dross solidified at the bottom of the plating bath and accumulated in a lump is unexpectedly increased. However, it disintegrates over time and becomes granular. The powdered bottom dross floats in the apparatus while being stirred with rising bubbles. The bubble blowing means 3 may have a structure in which gas for generating bubbles is sent from the outside to generate bubbles, or a gas cylinder or the like which is a source of bubbles. As a gas for generating bubbles, a gas inert to molten zinc, such as nitrogen, hydrogen, water vapor, gas carbonate, helium gas, argon gas, or ammonia is preferable. If the amount of bubbles blown from the bubble blowing means 3 is excessive, The gas stays in the device 1 for a short time, and passes through the device 1 without sufficient mixing and stirring power.On the other hand, when the mixing amount is too small, insufficient blow-up of the bottom dross and insufficient mixing and stirring occur. Since the object of the present invention will not be sufficiently achieved, it is preferable to set the range within an appropriate range.
気泡の吹き込みにより、 装置 1内に吹き上げられ、 浮上する粉粒状化したボト ムドロス 1 1 は、 気泡によ り混合攪拌され、 金属アルミニウム保持部 4に到達す る。 かかる場合、 この部分のアルミニウム濃度は、 金属アルミニウム含有インゴ ットがメツキ浴液に溶解することにより高濃度に達しているため、 次の反応によ り、 ボトムドロス 1 1からトップドロス (F e 2 A l 5) への転換が行われる。 The powdered bottom dross 11 which is blown up into the apparatus 1 by the blowing of the air bubbles and floats is mixed and stirred by the air bubbles, and reaches the metal aluminum holding section 4. In such a case, since the aluminum concentration in this portion has reached a high concentration due to the dissolution of the metal aluminum-containing ingot in the plating bath, the following reaction causes the bottom dross 11 to the top dross (F e 2 The conversion to A l 5 ) is performed.
2 F e Z n 7 + 5 A 1 → F e 2 A 1 5 + 1 4 Z n 2 F e Z n 7 + 5 A 1 → F e 2 A 1 5 + 1 4 Z n
金属アルミニウム保持部 4に保持されている金属アルミニウム含有ィンゴッ ト は、 純粋なアルミニウム金属であってもよく、 また、 亜ま&とアルミニウムとの合 金であってもよレ 。 また、 形状は棒状または粒状であってもよい。 しかし、 意外 なことに、 これらの金属、 例えば、 金属アルミニウムは、 その融点が約 6 6 0 °C であり、 亜鉛メッキ浴槽の温度である約 4 4 0 °Cよりもかなり高く、 通常ならば 溶解することは考えられない。 それにも拘らず、 本発明では、 気泡が存在した場 合には、 金属アルミニウム含有ィンゴッ トがメツキ浴液中に溶解し、 上記反応が 進行することが判明した。 The metal-aluminum-containing ingot held by the metal-aluminum holding section 4 may be a pure aluminum metal, or may be an alloy of aluminum and aluminum. Further, the shape may be rod-like or granular. Surprisingly, however, these metals, for example metallic aluminum, have a melting point of about 660 ° C, which is much higher than the galvanizing bath temperature of about 440 ° C, It is not expected to dissolve. Nevertheless, according to the present invention, it has been found that in the case where bubbles exist, the metal-containing ingot dissolves in the plating bath and the above reaction proceeds.
金属アルミニウム保持部 4における金属アルミニウムインゴッ トの量は、 上記 ボトムドロスに含まれる鉄分を上記の反応により トツプドロスに変えるのに必要 な濃度のアルミニウムを供給するために、 反応理論当量の好ましくは、 1 0 0 % 〜 1 3 0 %が使用される。 さらに、 アルミニウムインゴッ トの量は、 メッキ浴に おけるメツキの進行に伴うアルミニウムの減少を補給するための量を増加するこ とができる。 また、 この場合のインゴッ トとして、 亜鉛とアルミニウムとの合金 を使用した場合には、 合金中のアルミニウム金属の組成を変えることにより、 そ の溶融温度を制御でき、 また、 溶融した場合に亜鉛メツキ浴中への金属亜鉛の補 給を同時に行なえる。 The amount of the metal aluminum ingot in the metal aluminum holding section 4 is preferably set at 1 theoretical equivalent, in order to supply aluminum at a concentration necessary for converting iron contained in the bottom dross into top dross by the above reaction. 0% to 130% is used. In addition, the amount of aluminum ingots can be increased to compensate for the aluminum loss associated with plating in the plating bath. When an alloy of zinc and aluminum is used as an ingot in this case, the melting temperature of the alloy can be controlled by changing the composition of the aluminum metal in the alloy. Metal zinc can be supplied to the bath at the same time.
上記反応により、 その一部がトップドロスに変化したボトム ドロスは、 トップ
ド口スが元来比重が小さく、 また、 気泡のもたらす上昇流によって、 装置の一次 混合反応部 5に達する。 一次混合反応部 5では、 金属アルミニゥム保持部 4を通 過することで更に高アルミニウム濃度になるため、浮上したボトムドロス 1 1 、 さらにアルミニウムと反応してトップドロスに変化する箇所である。 Due to the above reaction, the bottom dross, part of which changed to top dross, The inlet port has a low specific gravity and reaches the primary mixing reaction section 5 of the apparatus by the upward flow caused by the bubbles. In the primary mixing reaction section 5, since the aluminum concentration is further increased by passing through the metal aluminum holding section 4, the bottom dross 11 floated, and further react with the aluminum to change into a top dross.
装置 1の二次混合反応部 6は、 筒状体の横断面の径を絞って、 高速かつ急激な 混合攪拌を行なわせることにより、 ボトムドロス 1 1をさらにトップドロスに変 化させる箇所である。 この二次混合反応部 6では、 好ましくは、 横断面の径を絞 ることによるェジェクタ一効果により、 図 1及び図 2に示されるように、 メツキ 浴液がメッキ浴液吸い込み部 7から装置内に取り入れられる。 The secondary mixing reaction section 6 of the apparatus 1 is a place where the bottom dross 11 is further transformed into a top dross by reducing the diameter of the cross section of the cylindrical body and performing high-speed and rapid mixing and stirring. In the secondary mixing reaction section 6, preferably, a plating bath solution is supplied from the plating bath solution suction section 7 to the inside of the apparatus by an ejector effect by reducing the diameter of the cross section, as shown in FIGS. 1 and 2. Incorporated in.
二次混合反応部 6を通過したボトム ドロス 1 1を含んだ亜鉛メッキ浴液は、 メ ツキ浴液吸い込み部 7から取り入れられたメツキ浴液と混合され、 さら:こその上 方に位置する三次混合反応部 8に移動し、 そこで、 トップドロスへの反 をさら に進行させられる。三次混合反応部 8で反応が十分に進行した後、メッキ浴液は、 装置 1の頂部開口部 9から吐出され、 亜鉛メツキ浴液 1 0に戻される。 頂部開口 部 9から吐出されたメツキ浴液は、 メツキ浴液吸い込み部 7から取り入れられた メッキ浴液と混合され、 その中に含まれるアルミニウム濃度はかなり低下してい るので、 メツキ浴槽の液組成を大きく変えることはない。 The zinc plating bath containing the bottom dross 11 that has passed through the secondary mixing reaction section 6 is mixed with the plating bath introduced from the plating bath suction section 7, and then the tertiary tertiary located above It moves to the mixing reaction section 8, where the reaction to the top dross can be further advanced. After the reaction has sufficiently proceeded in the tertiary mixing reaction section 8, the plating bath solution is discharged from the top opening 9 of the apparatus 1 and returned to the zinc plating bath solution 10. The plating bath discharged from the top opening 9 is mixed with the plating bath introduced from the plating bath suction unit 7, and the aluminum concentration contained therein is considerably reduced. Does not change much.
また、 三次混合反応部 8にて得られるメツキ浴液には、 反応により生じたトツ プドロス力含まれているが、 これらのトップド口スは比重が小さいので、 メツキ 浴液の表面に生成と同時に浮上するので、 容易に取り除く ことができる c したが つて、 頂部開口部 9から吐出され、 メツキ浴槽に戻される液中には、 ほとんど含 まれておらず、 メツキ槽の作業上問題の内程度にまで減少している。 The plating bath obtained in the tertiary mixing reaction section 8 contains the top dross force generated by the reaction, but since these tops have a small specific gravity, they are formed on the surface of the plating bath at the same time. Since it floats, it can be easily removed.c.Therefore, the liquid discharged from the top opening 9 and returned to the plating bath is hardly contained in the liquid, which is within the operational problems of the plating bath. Has decreased to
上記のようにして、 亜鉛メツキ槽中に配置し、 その区域のボトムドロスを除去 しな力5'ら、 または除まが完了した後に、 装置 1は、 亜鉛メツキ槽の別の部分に移 動して、 上記と同じような過程を通じて、 その区域のボトムドロスを除去する: このようにして、 最初に、 装置 1を亜鉛メツキ槽の一端部に配置し、 順次メッキ 槽を他端部に向かって移動させることにより、 容易に亜鉛メッキ槽全体のボトム ドロスを除去することができる。
図 3は、 比較的小型の亜鉛メツキ槽に対して適用する、 本発明の別の一例のボ トム ドロス除去方法及び装置を示す。 図 3において、 同じ番号の数値は、 図 1及 び図 2と同じものを示す。 図 3においても、 装置 1には、 ボトムドロスの受入口 となる底部開口部 2、 気泡を発生する気泡吹き込み手段 3、 金属アルミニウム含 有イ ンゴッ トを保持する金属アルミニウム保持部 4が設けられている力、 小型亜 鉛メツキ浴槽のため、 混合反) ΐ、部は、 一次混合反応部 5のみが設けられる。 また、 かかる図 3の装置では、 外側の壁 2 0を有する二重壁となっており、 反 応を終了したメッキ浴液を上方から下方へ循環する循環経路 2 1が設けられてい る。 これは、 小型メツキ槽の場合には、 メツキ楕の液保有量力 s小さいため、 液を 内部循環することにより、 装置内外のメツキ浴液のアルミニウム濃度差を小さく してからメツキ浴槽に戻すことが好ましいためである。 図 3の装置でも、 その底 部側壁には、 開口が設けられ、 装置の内部とメッキ浴槽のメッキ液とは自由に流 通するようにされている。 As described above, placed in the zinc-plated tank, bottom dross removal Shinano force 5 'et al in their areas, or after the removal or has been completed, the device 1 is to move to another part of the zinc plated tank Then remove the bottom dross in the area through the same process as above: In this way, first, the apparatus 1 is placed at one end of the zinc plating tank, and the plating tank is sequentially moved toward the other end. By doing so, the bottom dross of the entire galvanizing tank can be easily removed. FIG. 3 shows another example of a method and apparatus for removing a bottom dross according to the present invention, which is applied to a relatively small zinc plating tank. In FIG. 3, the same numerical values indicate the same as those in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3 as well, the apparatus 1 is provided with a bottom opening 2 serving as a bottom dross receiving port, a bubble blowing means 3 for generating bubbles, and a metal aluminum holding section 4 for holding a metal aluminum containing ingot. Because of the power and the small zinc plating bath, mixing is not possible. Only the primary mixing reaction section 5 is provided. Further, the apparatus shown in FIG. 3 has a double wall having an outer wall 20 and is provided with a circulation path 21 for circulating the plating bath solution after the reaction from above to below. This is because, in the case of a small plating bath, since the liquid holding capacity of the plating bath is small, the liquid is circulated internally, so that the aluminum concentration difference between the plating bath inside and outside the device is reduced before returning to the plating bath. This is because it is preferable. Also in the apparatus shown in FIG. 3, an opening is provided in the bottom side wall, so that the inside of the apparatus and the plating solution in the plating bath can flow freely.
なお、 本発明のボトムドロスの除去する方法及び装置において、 気泡吹き込み 手段として、 溶融亜鉛メッキ浴の温度以下にて熱分解して発泡する無機化合物 1 0〜 9 0質量部と、 溶融亜鉛メツキ浴の温度以下にて熱分解して発泡する含窒素 有機化合物である 9 0〜 1 0質量部とを含む組成物を使用した場合には極めて有 利であることが判明した。 In the method and the apparatus for removing bottom dross according to the present invention, as the bubble blowing means, 10 to 90 parts by mass of an inorganic compound which thermally decomposes and foams at a temperature equal to or lower than the temperature of the hot-dip galvanizing bath; It has been found to be extremely advantageous when a composition containing 90 to 10 parts by mass of a nitrogen-containing organic compound which is thermally decomposed and foamed at a temperature not higher than the temperature is used.
かかる場合には、 上記ボトム ドロスの除丟装置 1に気泡を発生させるために外 部からホースなどにガスを送り込む設備が不要で、 装置内に簡便に収納させるこ とができることはもちろん、 この組成物より発生するガスは、 無機化合物と含窒 素有機化合物との組み合わせによって、 発生させるガスの性質、 時間当りの発生 量および発生時間が好適に制御できるためである。 In such a case, a device for sending gas from the outside to a hose or the like in order to generate air bubbles in the bottom dross removing device 1 is not required, so that the device can be easily stored in the device. This is because the properties of the gas to be generated, the amount generated per hour, and the generation time can be suitably controlled by the combination of the inorganic compound and the nitrogen-containing organic compound.
ここで使用される、 亜鉛メツキ浴の温度以下にて熱分解して発泡する無機化合 物とは、 熱分解温度が好ましくは 1 2 0 °C以上であり、 熱分解により、 水、 一酸 化炭素、二酸化炭素、ァンモニァ、水蒸気などのガスを発生するものが好ましい。 無機化合物の好ましい例として、 ナトリウム、 カリウムなどのアルカリ金属、 ま たはカルシウムなどのアルカリ土類金属などの炭酸塩、 重炭酸塩、 硫酸塩、 リン
酸塩または硝酸塩などが挙げられる。 具体的な好ましい例としては、 炭酸ナトリ ゥム、 重炭酸ナ トリウム、 硫酸カルシウム、 塩化アンモニゥムなどであり、 また はそれらの結晶水をもった結晶物も挙げられる。 これらは合成物でも天然物でも よく、 また、 単独、 または混合物としても使用できる。 As used herein, the inorganic compound which thermally decomposes and foams at a temperature lower than the temperature of the zinc plating bath has a thermal decomposition temperature of preferably 120 ° C. or higher, and water and monooxidation by thermal decomposition. Those that generate gases such as carbon, carbon dioxide, ammonia, and water vapor are preferred. Preferred examples of the inorganic compound include carbonates, bicarbonates, sulfates, and phosphorus such as alkali metals such as sodium and potassium, or alkaline earth metals such as calcium. Acid salts or nitrates. Specific preferred examples include sodium carbonate, sodium bicarbonate, calcium sulfate, ammonium chloride, and the like, and a crystalline material having water of crystallization thereof. These may be synthetic or natural products, and may be used alone or as a mixture.
一方、 本発明で使用される上記含窒素有機化合物は、 熱分解温度が好ましくは On the other hand, the nitrogen-containing organic compound used in the present invention preferably has a thermal decomposition temperature.
1 2 0 °C以上であり、窒素ガス、亜硝酸ガス、 アンモニアガスなどの含窒素ガスを 生成するものが好ましい。 含窒素ガスは亜鉛メッキに対して不活性であるととも に、 溶融亜鉛浴の表面を覆って、 溶融亜鉛が空気と接触して酸化させるのを効果 的に防止する役割を行う。 かかる含窒素有機化合物の好ましい例としては、 ァゾ 化合物、 ヒ ドラジン化合物、 ニトロソ化合物などが挙げられる。 具体的な好まし い例としては、各種の化合物が挙げられる 、なかでも、ァゾジ力ルボンアミ ド、 ノ リウムァゾジカルボキシレート、 N, N, ージニ トロソペンタメチレンテトラ ミン、 ヒ ドラゾジカルボンアミ ド、 4 , 4 ' 一ォキシビス (ベンゼンスルホニル ヒ ドラジドなどが挙げられる。 これらは、 通常、 粉状、 粒状物の形態で市販品と して入手できる。 It is preferable that the temperature be 120 ° C. or higher and generate a nitrogen-containing gas such as a nitrogen gas, a nitrite gas, and an ammonia gas. The nitrogen-containing gas is inert to galvanizing and covers the surface of the hot-dip zinc bath to effectively prevent the hot-dip zinc from oxidizing by contact with air. Preferred examples of such a nitrogen-containing organic compound include an azo compound, a hydrazine compound and a nitroso compound. Specific preferred examples include various compounds, among which azodicarboxylic acid bonamide, norium azodicarboxylate, N, N, dinitrosopentamethylenetetramine, hydrazodicarbonamide. , 4,4'-Monoxybis (benzenesulfonyl hydrazide, etc.) These are usually available as commercial products in the form of powder or granules.
上記の無機化合物と含窒素有機化合物とは、 本発明において、 前者が 1 0 〜 9 0質量部と、 後者が 9 0 〜 1 0質量部とを含む組成物として使用される。 組成物 中において前者の割合が上記範囲よりも小さいと発泡量が少なくなり、 また上記 範囲よりも大きいと発泡が急激で短時間になり、 本発明の目的の達成が十分でな くなる。 上記の範囲のなかでも、 前者が 2 5 〜 7 5質量部と、 後者が 7 5 〜 2 5 質量部とを含む組成物が好ましく、 特には前者が 4 0 〜 6 0質量部と、 後者が 4 0 〜 6 0質量部とを含む組成物が特に好適である。 In the present invention, the inorganic compound and the nitrogen-containing organic compound are used in the present invention as a composition containing 10 to 90 parts by mass of the former and 90 to 10 parts by mass of the latter. If the former ratio in the composition is smaller than the above range, the amount of foaming is small, and if it is larger than the above range, foaming is rapid and short, and the object of the present invention is not sufficiently achieved. Among the above ranges, a composition containing 25 to 75 parts by mass of the former and 75 to 25 parts by mass of the latter is preferable, and in particular, the former contains 40 to 60 parts by mass and the latter contains Compositions containing from 40 to 60 parts by weight are particularly preferred.
本発明では、 気泡吹き込み手段として、 上記の組成物を使用する場合、 粒状混 合物の形態で使用することもできる力、 かかる組成物の粒状混合物を、 必要に応 じて石膏などの結合剤を混合して、 水などの適宜の媒体を使用して混練して適宜 の大きさの形状に賦形した成形物として使用することができる。 この場合、 成形 物の形状は、 適宜のものが取り得るが、 運搬や取り扱いの便宜上、 例えば、 円筒 状、 角筒状、 球状などが選ばれる。
さらに、 本発明の気泡吹き込み手段である上記組成物は、 溶融亜鉛浴中で消失 しない被覆材料により、一部を露出して被覆した形態で使用することが好ましい。 かかる被覆した形態でメツキ浴液中に浸漬させることにより、 組成物は即座に分 解、発泡することがないので、気泡発生量の程度、時間などの制御が容易になる。 この場合、 被覆材料で被覆し露出面積を変えることにより、 組成物の分解が調節 され、 気泡発生量の制御ができ、 所定の気泡発生量を長時間にわたって行うこと が可能になる。 In the present invention, when the above-mentioned composition is used as the means for blowing bubbles, a force that can be used in the form of a granular mixture, and a granular mixture of such a composition, if necessary, a binder such as gypsum Can be mixed, kneaded using an appropriate medium such as water, and used as a molded article shaped into an appropriate size. In this case, the shape of the molded product may be any appropriate shape, but for convenience of transportation and handling, for example, a cylindrical shape, a rectangular tube shape, a spherical shape, and the like are selected. Further, it is preferable to use the composition, which is the bubble blowing means of the present invention, in a form in which a part thereof is exposed and coated with a coating material which does not disappear in a molten zinc bath. When the composition is immersed in the plating bath in such a coated form, the composition does not immediately decompose and foam, so that it is easy to control the degree of bubble generation and the time. In this case, by changing the exposed area by coating with the coating material, the decomposition of the composition is adjusted, the amount of generated bubbles can be controlled, and the predetermined amount of generated bubbles can be performed for a long time.
上記被覆材料としては、 溶融亜鉛浴中に溶解、 分解などにより消失しないもの が好ましい。 この場合には、 組成物は常に所定の面積を被覆材料にて被覆される ことになるので、 所定の気泡発生量を長時間にわたって行うことが可能になる。 し力 し、 被覆材料としては、 その一部力徐々に溶解、 分解または脆化していく も のであっても、 急激でない場合には、 気泡発生量は実質上変化させることなく持 続できる。 As the coating material, a material that does not disappear due to dissolution or decomposition in a molten zinc bath is preferable. In this case, the composition always covers a predetermined area with the coating material, so that a predetermined amount of bubbles can be generated for a long time. However, even if the coating material gradually dissolves, decomposes, or embrittles partially, if it is not abrupt, the amount of generated bubbles can be maintained without substantially changing.
かかる被覆材料としては、 天然または合成の各種のもの力3使用できるが、 溶融 または熱分解の速度やそれにより発生するガスなどの亜鉛浴に対する影響からセ ルロースからなる紙材が好ましい。 被覆材料の厚みは、 上記のように、 気泡発生 量の持続時間にも影響するが、 好ましくは、 0 . l〜 5 0 mm、 特には 5〜 2 0 m mが良好である。 As such a coating material, a naturally-occurring or synthetic various kinds of force 3 can be used, the paper material is preferably made of impact Karase cellulose to zinc bath, such as a gas generated by the speed and its melting or pyrolysis. As described above, the thickness of the coating material also affects the duration of the bubble generation amount, but is preferably 0.1 to 50 mm, particularly preferably 5 to 20 mm.
実施例 Example
以下に、 本発明の亜鉛メツキ浴槽のボトムドロスの除去方法及び装置の実施例 を挙げて本発明をより具体的に説明するが、 本発明はこれらに限定されるもので はないことはもちろんである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of a method and an apparatus for removing bottom dross of a zinc plating bath of the present invention. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these. .
実施例 1 Example 1
本実施例は、 (株) ガルバ興業三原工場の溶融亜鉛メッキ浴槽の実ラインにて 行った。 亜鉛メツキ浴槽は、 幅 2 m、 奥行 1 7 m、 深さ 3 . 4 mの鉄製の箱型形 状を有し、 メツキ浴槽は、 常時メツキ浴液量 7 5 0 トンを保有していた。 また、 メツキ浴槽の底板上には、 材料鉄の亜鉛による腐食を防止するために、 常法によ り厚み約 1 0 c mの溶融鉛層が設けられ、 その上には、 塊状ィ匕したボトムドロス
の約 1 0 c mの層力 s堆積していた。 This example was carried out on an actual hot-dip galvanizing bath at Galva Kogyo Mihara Plant. The zinc plating bath had an iron box shape with a width of 2 m, a depth of 17 m and a depth of 3.4 m. The plating bath always had a plating bath volume of 75 tons. In addition, on the bottom plate of the bathtub, a molten lead layer having a thickness of about 10 cm is provided by a conventional method in order to prevent corrosion of the material iron due to zinc. About 1 0 cm was of the layers force s deposition of.
ボトムドロスの除去装置としては、 図 1に示した形態の装置を使用した。 かか る装置は、 幅 1. 11¾、 奥行1. 1 mの正方形横断面、 高さ 3. 0 5 mの角型筒 状体であった。 筒状体の底部の対向する両側壁には、 メツキ浴液が流通できる開 口 (高さ 30 c mX幅 1 00 c m) が設けられていた。 また、 気泡吹き込み手段 として、 外部からホースにより導入された不活性ガス (ヘリウムとアルゴンとの 混合ガス) の下方に向けた気泡吹き出し口 1 0個が底から 10 c mの位置に設け られ、更に、底から 4 0 c mの位置に亜鉛 ·アルミニウム合金ィンゴッ ト (組成: 亜鉛 3 0%、 アルミニウム 7 0%) 5 4 k gを浮上しないように網状体に収納し て保持させた。 また、 筒状体の底部から約 1 0 0 c mの高さの中間部には、 その 横断面が幅 4 0 c m、 奥行 4 0 c mに絞られており、 この部分には、 直径 2 0 c mの開口が周囲にわたって 4箇所設けられていた。 As a device for removing bottom dross, an apparatus having the form shown in FIG. 1 was used. The device was a square tube with a square cross section of 1.1 m wide and 1.1 m depth and a height of 3.05 m. Openings (height 30 cm x width 100 cm) through which the plating bath liquid can flow were provided on opposite side walls at the bottom of the cylindrical body. In addition, as a bubble blowing means, 10 bubble blowing ports are provided at a position 10 cm from the bottom toward the lower side of an inert gas (mixed gas of helium and argon) introduced from outside through a hose. At a position 40 cm from the bottom, a zinc / aluminum alloy ingot (composition: 30% zinc, 70% aluminum) was stored and held in a mesh so as not to float. In the middle part of the cylindrical body at a height of about 100 cm from the bottom, the cross section is narrowed to 40 cm in width and 40 cm in depth, and this part has a diameter of 20 cm. There were four openings around the periphery.
上記除去装置内に収納されたアルミニウム量は、 メツキ浴槽のボトムドロスを トップドロスに転換するのに必要とされるアルミニウムと、 亜鉛メツキ浴に含ま れるアルミニウム濃度である 0. 002〜0. 005%を維持するための ^ffi給ァ ルミニゥム量との合計であり、 以下の式に従って算定された。 The amount of aluminum stored in the removal device is 0.002% to 0.005%, which is the aluminum concentration required to convert the bottom dross in the plating bath to the top dross and the aluminum concentration in the zinc plating bath. It is the sum of the amount of ^ ffi salary to maintain and was calculated according to the following formula.
即ち、 亜鉛 . アルミニウム合金量 (k g) 二 [投入亜鉛量 (トン) X 0. 8 + ボトム ドロス除去量 (k g) X 0 - 03] ノ 0. 7 That is, zinc.aluminum alloy amount (kg) 2 [input zinc amount (ton) X 0.8 + bottom dross removal amount (kg) X 0-03] no 0.7
上記式中、 0. 8は、 メッキ浴液中のアルミニウム濃度を維持するために必要 なアルミニゥム量を算出する係数であり、 実際の投入亜鉛量に対するアルミニゥ ム使用量のデー夕から統計的手法により決定した。 また、 0. 03は、 ボトムド ロスの平均組成が亜鉛: 97%、 鉄: 396であることから、 ボトムドロスからト ップドロスへの転換に要するアルミニウム量は、 ボトム ドロス中の鉄とほほ *当量 であるとの理論によるものである。 In the above equation, 0.8 is a coefficient for calculating the amount of aluminum required to maintain the aluminum concentration in the plating bath solution. Were determined. In 0.03, the average composition of bottom dross is 97% for zinc and 396 for iron, so the amount of aluminum required to convert from bottom dross to top dross is approximately * equivalent to iron in the bottom dross. It is based on the theory of.
かく して、 除去装置に装着される亜鉛 · アルミニウム合金量は、 投入亜鉛量を 10 トンノ2日、ボトムドロス除去量を 1, 0 0 0 k gZ回として、 (1 0 X 0. 8+ 1 0 0 0 X 0. 03) /0. 7= 54 k gとした。 また、 かかる亜鉛 · アル ミニゥム合金量は、 亜鉛メツキ浴液中で 30分間で徐々に溶解する量である。
上記のボトムドロスの除去装置を亜鉛メツキ浴槽の一方の端部:こ沈降させて配 置させた。 この場合、 除去装置に設けた前記気泡吹き出し口が、 メツキ浴槽の底 部に堆積するボトムドロス層の下側に位置するようにさせた。 かく して、 除ま装 置内の気泡吹き出し口より上記不活性ガスを吹き出すことにより、 ボトム ドロス に対して気泡を吹き込んだ。 Thus, the amount of zinc-aluminum alloy attached to the removal device is calculated as (10 x 0.8 + 10), with the input zinc amount being 10 tons / day and the bottom dross removal amount being 1,000 kg g times. 0 0 X 0. 03) /0.7 = 54 kg. The amount of the zinc-aluminum alloy is an amount that gradually dissolves in the zinc plating bath in 30 minutes. The bottom dross removing device was settled down at one end of a zinc plating bath. In this case, the bubble outlet provided in the removing device was positioned below the bottom dross layer deposited on the bottom of the plating bath. Thus, the above inert gas was blown out from the bubble blow-out opening in the shredder, so that bubbles were blown into the bottom dross.
このようにして、 ボトムドロスに対して気泡を吹き込みながら、 亜鉛メ ツキ槽 の他端部に向かって連続的に移動させた。 移動速度は、 0 . 5 3 mZ分であり、 3 0分で亜鉛メツキ槽の一方端から他端に移動させた。 かかる移動に要する 3 0 分の時間は、 除ま装置中に装着された亜鉛 · アルミニウム合金がメツキ浴液中で 溶解する時間と同じである。 上記気泡の吹き込みにより、 メツキ浴槽の底部に堆 積していた塊状のボトムドロスが粉粒状化して浮上し、 アルミニウムと反応によ り生じたかなりの量のメッキ';谷面に観察された。 メッキ浴面に浮上したトツプド ロスは、 人手により容易に除去できた。 In this way, the bubbles were continuously moved toward the other end of the zinc plating tank while blowing bubbles into the bottom dross. The moving speed was 0.553 mZ, and the zinc tank was moved from one end to the other end in 30 minutes. The time required for such movement is 30 minutes, which is the same as the time required for the zinc-aluminum alloy mounted in the shredder to dissolve in the plating bath. Due to the blowing of the air bubbles, massive bottom dross deposited on the bottom of the bathtub became powdery and granulated and floated, and a considerable amount of plating generated by reaction with aluminum was observed on the valley surface. The top loss that floated on the plating bath surface was easily removed manually.
かかる除去作業を定期的に 3回ノ週の頻度で 6ヶ月の連続テス トを実施し、 こ のテストの実施前とこのテスト実施する過程における亜鉛メツキ槽の状態を調べ た。 この結果を図 4及び図 5に示す。 図 4は、 実施例の亜鉛メツキ浴液における アルミニウム濃度分布を示すグラフであり、 図 5は、 実施例における亜鉛メツキ 浴のドロス汲み上げ回数、 メッキ製品のドロス疵発生回数、 亜鉛原単位の推移を 示すグラフである。 This removal operation was periodically tested three times a week for six months, and the condition of the zinc plating tank was examined before and during the test. The results are shown in FIGS. Fig. 4 is a graph showing the aluminum concentration distribution in the zinc plating bath solution of the example, and Fig. 5 shows the changes in the number of dross pumping of the zinc plating bath, the number of occurrences of dross flaws in the plated product, and the zinc basic unit in the example. It is a graph shown.
かかる図 4及び図 5からわかるように、 ボトムドロスの除去作業が行われた結 果、 実施例においては、 亜鉛メツキ浴液中のアルミニウム濃度、 亜鉛メツキ浴液 の組成はきわめて均一で安定した状態に維持することができた。 また、 亜鉛メッ キ槽におけるドロス汲み上げ回数は激減し、 かつ亜鉛原単位は、 メツキされる鋼 材重量あたりの亜鉛消費量は、 従来に比べて改善され、 平均 8 k g ,トン減少さ せることができた。 As can be seen from FIGS. 4 and 5, as a result of the work of removing the bottom dross, in the embodiment, the aluminum concentration in the zinc plating bath and the composition of the zinc plating bath were extremely uniform and stable. Could be maintained. In addition, the number of dross pumping in the zinc plating tank will be drastically reduced, and the zinc consumption per unit weight of the steel material to be plated will be improved compared to the conventional method, reducing the average by 8 kg / ton. did it.
実施例 2 Example 2
ィンゴッ トとし、 亜鉛ーァルミニゥム合金ィンゴッ トの代わりに、 純アルミ二 ゥム金属インゴッ ト 1 6 . 2 k gを使用し、 かつ気泡吹き込み手段として、 内部
に発泡剤組成物を収納し、 雨端が開口したセルロース紙円筒管 (直径 9 0 m m、 長さ 2 0 0 m m ) 2本を使用した。 また、 除去装置は、 メツキ浴槽中を連続的に 移動させるのではなく、 1個所に 3分間づっ停止させるというメッキ浴槽中を断 続的に移動させて行った。 これ以外は、 実施例 1 と同様にして実施した。 Use 16.2 kg of pure aluminum metal ingot instead of zinc alloy alloy ingot. The foaming agent composition was stored in the tube, and two cellulose paper cylindrical tubes (diameter 90 mm, length 200 mm) each having an open rain end were used. In addition, the removal equipment was not moved continuously in the plating bath, but was moved intermittently in the plating bath, which stopped at one location for 3 minutes. Except for this, the procedure was the same as in Example 1.
なお、 発泡剤組成物は、 重炭酸ナトリウム (平均粒径が 2 μ πι ) 3 k gとベン ゼンスルホニルヒ ドラジド (平均粒径が 2 μ τη ) 7 k gとの水を媒体とする混練 物を、 上記の円筒管に収納できるように成形した成形物であった。 また、 該成形 物を収納した円筒管は、 除去装置の底部に水平に保持され、 除去装置がメツキ浴 槽に浸潰され場合に、 円筒管の両端部がボトムドロス層の下側に位置するように 配置された。 The foaming agent composition is a kneaded mixture of 3 kg of sodium bicarbonate (average particle size of 2 μπι) and 7 kg of benzenesulfonyl hydrazide (average particle size of 2 μτη) in water. The molded article was molded so as to be housed in the above-mentioned cylindrical tube. Further, the cylindrical tube containing the molded product is held horizontally at the bottom of the removing device so that when the removing device is immersed in the plating bath, both ends of the cylindrical tube are positioned below the bottom dross layer. Placed in
その結果、 亜鉛メッキ浴液におけるアルミニウム濃度分布、 亜鉛メッキ浴槽に おける ドロス汲み上げ回数については、実施例 1 とほぼ同様の結果が得られたが、 亜鉛原単位は、 メツキされる鋼材重量あたりの亜鉛消費量は、 平均 1 0 k g Zト ン減少させることができ、 実施例 1に比較して、 さらに改善することができた。 また、 この実施例 2の場合には、 高価な亜鉛 ' アルミニウム合金の代わりに安価 な純アルミニウム金属インゴッ トを使用できたことに加えて、 インゴッ トの重量 も約 3 0 %に軽減できた。 発明の産業上の利用可能性 As a result, almost the same results as in Example 1 were obtained for the aluminum concentration distribution in the galvanizing bath solution and the number of times the dross was pumped in the galvanizing bath, but the basic zinc unit was zinc per weight of the steel material to be plated. The consumption could be reduced by an average of 10 kg Z tonnes, which could be further improved compared to Example 1. In addition, in the case of Example 2, in addition to using an inexpensive pure aluminum metal ingot instead of the expensive zinc-aluminum alloy, the weight of the ingot could be reduced to about 30%. Industrial applicability of the invention
本発明によれば、 溶融亜鉛メツキ浴槽における浴液組成を実質上ほとんど変化 させることなく、 簡便な構造で且つ低コストで効率的なドロス除去を行うことが できる溶融亜鉛メツキ浴における新規なボトムドロスの除去方法および装置カ 是 供される。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a novel bottom dross in a molten zinc plating bath capable of efficiently removing dross at low cost with a simple structure without substantially changing the bath liquid composition in the molten zinc plating bath. Removal method and equipment provided.
本発明による場合、 亜鉛メツキ浴液中のボトム ドロスはトップドロスに転換さ れて効率的に除まされ、 かつアルミニウム濃度、 亜鉛メツキ浴液の組成は均一で 安定した状態にて維持することができるので、 メッキ製品の仕上がり状態は改善 され、 その品質は大きく向上する。 また、 亜鉛メツキ浴槽におけるドロス汲み上 げ回数は激減するので、 危険なドロス等の汲み上げ作業を減少でき、 メツキ浴槽
の安全操業にも貢献する。 更には、 メツキされる鋼材重量あたりの亜鉛消費量と しての亜鉛原単位は低下し、 経費節減も可能になる。
According to the present invention, the bottom dross in the zinc plating bath is converted to a top dross and efficiently removed, and the aluminum concentration and the composition of the zinc plating bath are maintained in a uniform and stable state. As a result, the finished condition of the plated product is improved and its quality is greatly improved. In addition, the number of times dross is pumped up in the zinc bath is drastically reduced, which reduces the work of pumping dangerous dross. Also contributes to safe operation. Furthermore, the unit consumption of zinc per unit weight of the steel material to be melted is reduced, and costs can be reduced.