JPH0144784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば鋼帯に亜鉛メツキを施すため
の連続真空蒸着装置において、蒸着速度の応答性
が早く、メツキ性能の良い蒸着炉に関する。

鋼帯に連続的に亜鉛メツキ皮膜を形成する方法
として、従来の溶融亜鉛浴法や電気メツキ法の外
に、片面のみのメツキに対する有利性から真空蒸
着メツキ法が注目されている。従来の蒸着炉の形
式は第１図に示すように、炉の下部から加熱する
形式のものである。

第１図において、１は真空雰囲気中に収容され
た炉体で、この内部に溶融亜鉛７が保持されてい
る。天井３の一部に開口部６があり、ヒンジ５の
回りに回転駆動されるシヤツター４で覆われてい
る。炉の下方に加熱源のヒータ８が設置され、炉
体１とヒータ８は共に保温材９で覆われている。

蒸着時にはシヤツター４が開いており、溶融亜
鉛７はヒータ８によつて炉体１の底板を通して加
熱され、蒸発して開口部６を通つて蒸着炉の上方
を走行する鋼帯１０にメツキされる。溶融亜鉛
は、供給ダクト２から蒸発量と同じ量が連続的に
供給される。

このような従来の蒸着部では下記のような欠点
があつた。

(1) メツキプロセスラインでは、例えば供給され
る鋼帯の厚みが変つた場合、鋼帯にメツキすべ
き量すなわち単位面積あたりの目付量を瞬間的
に変化させたいことがあるが、従来の形式の蒸
着炉では、蒸着炉内の溶融亜鉛及び炉体自身の
熱容量が大きいために加熱源の加熱量を瞬間的
に変化させても亜鉛の蒸発速度の応答が遅く、
整定するまでに規格外の目付量をもつた製品が
大量にできてしまうという欠点がある。例えば
ライン速度30ｍ／min、目付量70g／m²のライ
ンで計画している蒸着炉では整定するまでに６
分間程度かかると予想され、この間に180ｍの
製品が規格外となつてしまう。

(2) 下部から加熱されるため、亜鉛浴の下部で沸
騰によつて気泡が生じそれが液中を上方へ昇つ
て液面から出ていき、この時、液が飛散するい
わゆるスプラツシユが起こる。又、液面には酸
化皮膜が形成されやすく、膜ができていると、
その下方に気泡がたまりある程度以上の大きさ
になると膜を瞬間的に破壊するためスプラツシ
ユが大きくなる。スプラツシユが起こると鋼帯
に液滴がついて製品不良となる恐れがある。

本発明は前記欠点を解決し、応答速度の早い
加熱方法を実現するために為されたものでその
要旨とするところは加熱源のヒータを炉内の溶
融亜鉛の上方に設置し、かつ亜鉛浴中にカーボ
ンのブロツクを浮遊させたことを特徴とする蒸
着炉であり、応答性が早くかつスプラツシユを
防止した蒸着炉を実現することができるもので
ある。

以下、本発明を第２図〜第６図に示した実施態
様について詳述する。

実施例 第２図に本発明の蒸着炉の一実施例を示す。第
２図において加熱源のヒータ８は炉内の溶融亜鉛
７の上方に設置され、亜鉛浴中にカーボンのブロ
ツク１１が浮遊している。その他は第１図に示し
た従来の構造と同一であるので説明を省略する。

第２図において、シヤツター４が開で、蒸着炉
上方に鋼帯１０が例えば図中右方に走行している
状態のとき、溶融亜鉛７は上方のヒータ８から直
接加熱され、あるいはカーボンブロツク１１を介
して加熱され蒸発して開口部６を通して鋼帯１０
にメツキされる。

このような構成であるので、以下の効果が奏さ
れる。

上方から単に加熱すると溶融亜鉛の表面の熱
吸収率は約0.1と非常に小さいため直接、上方
から輻射加熱する方法はヒータの温度が高温に
なりすぎるため実現困難であるが、カーボンの
ブロツクを液中に浮遊させると、カーボンの表
面の熱吸収率は約1.0と大きいため全体的な熱
吸収率を向上させることができるので上方から
加熱する方法が実現できる。

本発明によれば亜鉛は上方から加熱されるた
めに表面層から蒸発してゆくので、加熱源から
の加熱量の変化に速やかに応答する。すなわち
整定するまでの時間が非常に短くなるため規格
外の製品の発生が少くなる。

同時に、カーボンブロツクは還元力があるた
め、亜鉛液面の酸化膜の形成を抑えるので、ス
プラツシユがおこりにくくなり、製品への液滴
の付着が防止される。

従来の方法では亜鉛浴面550℃、炉底板600℃
程度になるため炉底に鋼板を使用した場合は腐
食速度が非常に大きく、工業的に利用するため
には鋼板ではなくセラミツクにする必要があつ
たが、本発明によれば、亜鉛浴面も炉底もほぼ
同温の550℃になるため鋼板が使用できるので
炉体製造費が廉価で済む。

実施例 第３図に実施例を示す。第３図において、加
熱源のヒータ８は炉内の溶融亜鉛７の上方に設置
され、亜鉛浴中に、表面にカーボン１２をコーテ
イングした亜鉛より比重の小さい物質でできたブ
ロツク１１が浮遊している。その他は第１図に示
した従来の構造と同一である。

これにより実施例と同じ作用、及び効果〜
を有する。

実施例 第４図に実施例を示す。第４図において、加
熱源のヒータ８は炉内の溶融亜鉛７の上方に設置
され、亜鉛浴中にカーボンペレツト１１が浮遊し
ている。その他は第１図に示した従来の構造と同
一である。

これにより実施例と同じ作用及び、効果〜
を有し、更に、 単位面積あたりの蒸発レートに浴温には一定
の関係があり、全体の蒸発量が一定のときペレ
ツトを浮かべると蒸発面積が減少して浴温が上
昇する。この関係を利用して、浴中に浮かべる
ペレツトの数を操作することによつて容易に希
望する浴温を得ることができる。効果を奏す
る。

実施例 第５図に実施例を示す。第５図Ａにおいて加
熱源のヒータ８は炉内の浴融亜鉛上方に設置さ
れ、亜鉛浴中にカーボンの井桁１１（第５図Ｂは
井桁の平面図である）が浮遊している。その他は
第１図に示した従来の構造と同一である。

これにより実施例と同じ作用及び、効果以外
に更に、 カーボン井桁の表面積が大きいため、カーボ
ンと溶融亜鉛との間の熱伝達が向上する。効果
を奏する。

実施例 １ 構 造 第６図に実施例を示す。第６図において加
熱源のヒータ８は炉内の溶融亜鉛７の上方に設
置され、亜鉛浴中に、比重が亜鉛より小さくハ
ニカム状の、あるいは多くの孔のあいたブロツ
ク１１が浮遊している。その他は第１図に示し
た従来の構造と同一である。

第７図、第８図はブロツク１１の形状の例を
示し、Ａは側面図、Ｂは平面図である。以上、
説明した本発明の真空蒸着部の構成によつて奏
される効果をまとめると以下のようになる。

上方から単に加熱すると溶融亜鉛の表面の
吸収率は約0.1と非常に小さいため、直接上
方から輻射加熱する方法は、ヒータの温度が
高温になりすぎるため、実現困難であるが、
ハニカム状の、あるいは多くの孔のあいたカ
ーボンのブロツクを液中に浮遊させると、キ
ヤビテイ効果によつてブロツク表面のみかけ
の黒度（熱の吸収率と結果的には同じ）が大
きくなり、形状を適切に選べば吸収率を1.0
に近くすることができ、これによつて全体的
に熱吸収率を向上させることができるので上
方からの加熱する方法が採用できる。

本発明によれば亜鉛は上方から加熱される
ために表面層から蒸発してゆくので、加熱源
からの加熱量の変化に速やかに応答する。例
えばライン速度30ｍ／min、目付量70g／m²
のラインで整定時間は30秒〜１分程度であ
る。すなわち整定するまでの時間が非常に短
くなるため規格外の製品の発生が少くなる。

単位面積あたりの蒸発レートと浴温には一
定の関係があり、全体の蒸発量が一定のとき
ブロツクを浮かべると蒸発面積が減少するた
め浴温が上昇してしまうが、本発明は一定の
蒸発面積を保持して浴温が必要以上に上昇す
るのを防ぎながら、見かけの吸収率を向上さ
せることができる。

従来の方法では亜鉛浴面550℃、炉底板600
℃程度になるため炉底に鋼板を使用した場合
は腐食速度が非常に大きく、工業的に利用す
るためには鋼板では無くセラミツクにする必
要があつたが、本発明による方法では亜鉛浴
面も炉底もほぼ同温の550℃になるため鋼板
が使用できるので廉価で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空蒸着部の構成を示す図、第
２図〜第６図は本発明の真空蒸着部の実施態様を
示す図、第７，８図は、第２図〜第６図以外のカ
ーボンブロツクの形状を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空蒸着部において、炉内上方に加熱源ヒー
   タを設置し、浴中にはカーボンのブロツクを浮遊
   させてなることを特徴とする真空蒸着部。