JPH0499258A - 溶融亜鉛めっきにおけるドロスの除去方法 - 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、溶融亜鉛めっきにおいて溶融亜鉛浴ポｙ）の
底部に堆積するボトムドロスを効率よく除去する方法に
関する。

（従来の技術） 溶融亜鉛めっきでは、溶融めっきのままの通常の溶融亜
鉛めっき鋼板と、溶融亜鉛めっき後に熱処理を行う合金
化溶融亜鉛めっき鋼板とが製造されている。これらのめ
っき鋼板は、同一ラインにおいて通宣切り換え操作を行
うことによって連続して製造されている。

ところで、この溶融亜鉛めっきにおいては、溶融亜鉛浴
ポットを通過するストリップからＦｅが溶出し、めっき
液中のＺｎと反応してＦｅＺｎ　ｑを主成分とするドロ
スが生成する。ドロスはめっき操業の進行にともなって
次第に溶融亜鉛浴ボンドの底部に堆積し、第１図におい
て符号１２で示すポＩ・ムドロスを形成する。近年、合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造量が増加する傾向にあり
、これに伴い前記ボトムドロスの発生量が増加している
。合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する場合、めっき液
中のＡｌは合金化反応を抑制するので、Ａ１濃度を例え
ば０．１４％以下と低くした溶融亜鉛めっき液が用いら
れるが、Ａｌｆｉ度を低くするとボトムドロスの生成量
が増加するのである。

溶融亜鉛浴ポットの底部に堆積したボトムドロスは、め
っき操業時にジンクロール下部付近で注じるストリップ
の随伴流によって巻き上げられ、ストリップ表面に付着
し、めっき品質を損ねる。

従って、めっき品質に優れる溶融亜鉛めっき綱板を製造
するためには、定期的にボトムドロスを溶融亜鉛浴ポッ
トから除去する必要がある。

従来、ボトムドロスを除去する方法として、ボトムドロ
スを直接汲み上げる方法やＦｅとの親和力の強いＡ１と
の反応を利用する方法がある。Ａｌとの反応を利用する
方法とは、溶融亜鉛めっき液のＡ１濃度を富化し、下記
０式の置換反応を促進させて、トップドロスとして浮上
するＦｅｚＡｌ５を回収して除去する方法である。

２ＦｅＺｎｙ＋　５Ａｌ→ＦｅＪＩｓ＋１４Ｚｎ　ＨＨ
Ｈ■しかし、これらの方法でボトムドロスを除去するた
めには、−旦操業を停止しなければならないので、生産
性が低下する。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、上記の実状に鑑み、めっき操業を停止
することなく、溶融亜鉛浴ポットの底部に堆積するボト
ムドロスを効率よく除去することができて、表面品質に
優れためっき綱板を得ることのできるボトムドロスの除
去方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、溶融亜鉛めっき液の温度を高くし、且つ
そのめっき液のＡｌ濃度を高めると、ボトムドロスが効
率よくトップドロスになること、および、溶融亜鉛浴ポ
ットとは別にサブポットを配置し、このサブポットで溶
融亜鉛浴ポットから汲み出したボトムドロスを含むめっ
き液に前記の処理を施せば、操業を中断することなく、
溶融亜鉛浴ポット内のボトムドロスを完全に取り除くこ
とができることを見出し、本発明を完成した。

ここに本発明の要旨は「溶融亜鉛浴ポットとは別にサブ
ポットを設け、前記溶融亜鉛浴ポットからボトムドロス
を含む溶融亜鉛めっき液を汲み出してサブポットに移送
し、サブポット内でボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき
液を溶融亜鉛浴ポット内の溶融亜鉛めっき液より高温に
保持し、且つＡ１濃度を０．１４重量％以上に高め、そ
の溶融亜鉛めっき液に含まれるボトムドロスをトップド
ロスとして浮上させて除去することを特徴とする溶融亜
鉛めっきにおけるドロスの除去方法」にある。

上記のようにしてドロスを除去した後のめっき液は、直
ちにめっき用のポットに戻してもよく、或いは他のめっ
きラインで使用してもよい。

（作用） 以下、添付図面を参照して本発明方法を詳細に説明する
。

第１回は、本発明方法を実施する溶融亜鉛めっき設備の
一例を示す概略断面図である。

第１図において、１はストリップ、２はスナウト、３は
溶融亜鉛浴ポット、４は溶融亜鉛めっき液、５はジンク
ロール、６は案内ロールである。

これらは従来のめっき設備と同じである。７は前記溶融
亜鉛浴ポット３に近接して配置されたサブポットであり
、サブポット７と溶融亜鉛浴ポット３との間には途中に
ポンプ８を有する吸引管９がある。更に、この例では途
中にポンプ１０ををする戻し管１１が設けられ、清浄化
されためっき液を直ちに溶融亜鉛浴ポット３に戻すよう
になっている。

吸引管９はその先端が溶融亜鉛浴ポット３内のボトムド
ロス１２が堆積しやすい位置にＲませである。

なお、サブポット７は図示のように１個でもよいが、２
個以上配置してもよい。

ストリップｌはスナウト２を介して溶融亜鉛浴ボット３
内の溶融亜鉛めっきｅ４に浸漬される。

溶融亜鉛めっき液は、一般に液温は４５５〜４６５°Ｃ
１Ａｌ１度は０．０８〜０．１０％に保持されている。

ストリップ１は次いでジンクロール５により上方に進行
方向が変えられ、案内ロール６を介して浴上に引き上げ
られる。

本発明方法では、この溶融亜鉛めっき作業とは別に、定
期的に溶融亜鉛浴ポット３からボトムドロス１２を含む
溶融亜鉛めっき液を吸引管９を介して汲み上げてサブポ
ット７に移送する。

サブポット７では、移送されたボトムドロスを含む溶融
亜鉛めっき液を加熱し、溶融亜鉛浴ボソト３内の溶融亜
鉛めっき液４より高い温度にするとともに、そのめっき
液中にＡｌを添加してＡ１濃度を０．１４％以上に高め
る。

サブポット７内に移送したボトムドロスを含む溶融亜鉛
めっき液を溶融亜鉛浴ボンド３内の溶融亜鉛めっき液４
より高温にすると、Ｆｅ溶解度が上がり、操業温度で存
在していたボトムドロスが溶は出し、操業温度の状態よ
りもドロスの粒径が全体的に小さくなり、且つその量も
少なくなる。

第２図は、ボトムドロスを含む液温が４５０℃の溶融亜
鉛めっき液を、５００’Ｃおよび５５０’Ｃに昇温し、
それぞれの温度におけるドロスの粒径と量との変化を調
べたものである。めっき液の温度を高めると、ドロスの
粒径が小さくなり、絶対量も減少していることがわかる
。

上記のように、サブポット７内で溶融亜鉛めっき液に含
まれるボトムドロスの粒径が小さくなり、量も減少した
ところへ、Ａｌを添加するとボトムドロスがトップドロ
ス１３として浮上しやすくなる。

めっき液中のＡｌ１度を高めると、ボトムドロスは前記
の式の置換反応によりトップドロスに変換されるが、粒
径の大きいものより粒径の小さいものの方が短い時間で
トップドロスとなる。また、溶融亜鉛めっき液の昇温に
よりボトムドロスからめっき液中に溶は出したＦｅも速
やかにＡ１と反応し、トップドロスとして浮上してくる
。これは固体のボトムドロスと液体のめっき液中のＡｌ
との反応よりも液体のめっき液中のＦｅと液中のＡｌと
の反応の方が速く起こるためである。

本発明において、サブポットに汲み上げたボトムドロス
を含む溶融亜鉛めっき液は、溶融亜鉛浴ポット内の溶融
亜鉛めっき液の温度以上で可能な限り高い温度に昇温す
る方がボトム１゛ロスを効率よくトップドロスに変えて
回収除去することができる。

つぎの第１表は、実機装置の溶融亜鉛浴ポットからボト
ムドロスを含む液温が４５０°ＣでＡｌｌｌｌ度が０．
１０％の溶融亜鉛めっき液をそれぞれ２０ｋｇづつ採取
し、これらのめっき液を容量５Ｎのセラミ・ックス坩堝
に入れ、一つのめっき液は昇温することなく、他のめっ
き液は５００’Ｃおよび５５０’Ｃの温度に昇温した後
、それぞれのめっき液に１４０ｇのＡ１を添加し、Ａｌ
添加直後から２０分おきに浮上したトップドロスを回収
し、それぞれの時間でのトップドロスの重量を測定した
ものである。

第　　１　　表 上表から、めっき液の温度を高くする方が短い時間でボ
トムドロスをトップドロスとして回収除去できることが
わかる。しかし、高い温度の方が短時間で回収できると
いっても、サブポット内のめっき液を過度に高い温度に
加熱すると、トップドロスの主成分であるＦｅｚＡｌｓ
が固体から液体に変化し、トンブトロスとしての回収が
困難となるばかりか亜鉛の蒸発が起こって作業が困難と
なるので、昇温の上限はこれらの問題が生じない６５５
℃とするのがよい。

サブポット内に移送したボトムドロスを含む溶融亜鉛め
っき液を、溶融亜鉛めっき浴ボット内の溶融亜鉛めっき
液の温度より高く、６５５°Ｃより低い温度に昇温し、
＾Ｉｆｉ度を０．１４％以上に高めれば、ボトムドロス
の全てをトンブトロスとすることができるが、過度にＡ
１濃度を高くすると後述するトップドロス回収後に操業
レベルのＡ！濃度に戻すとき、多くの亜鉛を必要とする
上に操業レベルのＡ１濃度に戻るまでの時間も長くなる
。この操業レベルのＡ１濃度に戻す作業を考慮すると、
Ａ１１度は０．１４％付近にするのが望ましい。

こうして、サブポット内に浮上したトップドロス１３を
網などでかきだして除去し、レンプトロスが発生しなく
なった時点で溶融亜鉛めっき液をサブポット７から戻し
管１１を介して溶融亜鉛浴ポット３に戻す。このとき、
サブポット内の溶融亜鉛めっき液は溶融亜鉛浴ポット内
の溶融亜鉛めっき液より温度が高く、Ａ１濃度も高いの
で、液温およびＡｌ濃度、を溶融亜鉛浴内の溶融亜鉛め
っき液の液温およびＡｌ濃度と同しレベルに調整してか
ら溶融亜鉛浴ボットに戻す。

液温およびＡｌ濃度の調整は、液温を下げた後、Ａ１濃
度を下げるようにするのがよい。液温を下げるとＦｅの
溶解炭も下がり、余剰のＦｅばドロスとなるが、液温よ
りＡ１濃度を先に下げてその濃度を０．１４％より低く
すると、余剰のＲｅから生じたドロスはトップドロスと
ならずボトムドロスに戻る。

Ａｌ１度を０．１４％以上に保ちながら先に液温を所定
温度まで低下させ、それからＡｌ４度を所定の濃度に低
下させれば、余剰のＰｅもトップドロスとして回収する
ことができる。なお、Ａｌｆｉ度はサブポット内に亜鉛
を添加して所定の濃度に調整する。

上記のように、溶融亜鉛めっき槽と１つ又は２つ以上の
サブポットの間で、ボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき
液を汲み出し、ボトムドロスを除去して戻すという作業
を行うことにより、操業を中断することなく、溶融亜鉛
浴ポットからボトムドロスを取り除くことができる。そ
してこの作業をめっき操業中に繰り返し行えば、ポトＬ
ドロスレス操業も可能となる。

次に実施例により本発明の効果を示す。

（実施例） 溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛浴ポットに近接してｌ
０ＫＷの電気ヒータを備えた容量２Ｏｆのサブポットを
５個配置した。溶融亜鉛浴ポット内の溶融亜鉛めっき液
の温度を４６０℃、Ａ１濃度を０．１０％として、スト
リップを溶融亜鉛めっきするとともに、溶融亜鉛浴ポッ
トからボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき液を汲み出し
てそれぞれのサブポットに移送し、ボトムドロスを除去
した後、溶融亜鉛浴ポットに戻す作業を行った。

それぞれのサブポットには、−回につきボトムドロスを
含む溶融亜鉛めっき液を５００ｋｇづつ移送した。これ
を０．５時間で５５０°Ｃに昇温し、Ａｌ濃度を０．１
５％に高め、浮上したトンブトロスを１時間を要して回
収除去し、回収除去しなから液温を４６０°Ｃに下げ、
純亜鉛を添加してＡ１１度を０．１０％に調整した後、
溶融亜鉛浴ポンドに戻した。これの全所要時間は２時間
であった。

この作業を一日に２回、４回、８回および１２回繰り返
す条件で行い、それぞれの条件ごとに１万トンのストリ
ップを溶融亜鉛めっきした。また、前記の作業を行わず
に１万トンのストリップを溶融亜鉛めっきした。

第３図は、それぞれの条件で溶融亜鉛めっきした１万ト
ンのストリップにおけるドロス原因による欠陥の発生率
を調べた結果である。比較例は前記作業を行うことなく
溶融亜鉛めっきしたものである１本発明例Ａは一日に２
回、本発明例Ｂは一日に４回、本発明例Ｃは一日に８回
、そして本発明例りは一日に１２回それぞれ前記作業を
行いながら溶融亜鉛めっきしたものである。

第３図から明らかなように、本発明方法によるドロス除
去を行いながら溶融亜鉛めっきしたものはドロス原因に
よる欠陥が減少している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によればめっき操業を
停止することなく、溶融亜鉛浴ポットの底部に堆積した
ボトムドロ不を効率よく除去することができる。従って
、生産性を損なわずに溶融亜鉛めっきｗ４板のめっき品
質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する溶融亜鉛めっき設備の
一例を示す概略断面図、 第２図は、めっき液温の違いによるドロス粒径とドロス
量との関係を示すグラフ、 第３図は、実施例におけるドロス原因による欠陥の発生
率を示すグラフ、である。 １ニストリツプ、３：溶融亜鉛浴ポット、４：溶融亜鉛
めっき液、７：サブポット、９：吸引管、１１：戻し管
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融亜鉛浴ポットとは別にサブポットを設け、前記溶融
   亜鉛浴ポットからボトムドロスを含む溶融亜鉛めっき液
   を汲み出してサブポットに移送し、サブポット内でボト
   ムドロスを含む溶融亜鉛めっき液を溶融亜鉛浴ポット内
   の溶融亜鉛めっき液より高温に保持し、且つＡｌ濃度を
   ０．１４重量％以上に高め、その溶融亜鉛めっき液に含
   まれるボトムドロスをトップドロスとして浮上させて除
   去することを特徴とする溶融亜鉛めっきにおけるドロス
   の除去方法。