JPH08176885A

JPH08176885A - 錫電気めっきのクエンチステイン防止方法

Info

Publication number: JPH08176885A
Application number: JP33626794A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Ota; 充紀太田; Kazuo Shimazaki; 一穂島崎
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】冷却水による錫電気めっき鋼板の急冷時に発
生した蒸気を除去してクエンチステインの発生を防止す
る。【構成】クエンチタンク２内の冷却水６の液面６ａの
位置を降下可能に設け、スプレーノズル３の位置を上下
動可能に設け、錫めっき鋼板１の幅、厚さおよびライン
スピードに応じてクエンチタンク２内の冷却水の液面６
ａおよび／またはスプレーノズル３の位置を上下に変化
させて液面６ａとスプレーノズル３の噴出口との間の距
離を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、錫電気めっき生産ラ
インにおいて、錫めっきが施こされた鋼帯、鋼ストリッ
プ等の錫めっき鋼板をリフロー処理する際に発生するク
エンチステインを防止するための方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】錫電気めっき鋼板の生産ラインにおいて
は、錫めっき後、表面に光沢を与えるために錫めっき後
の鋼板を加熱して表面錫を溶融させるリフロー処理を行
ない、次いで、これを急冷する処理を行っている。

【０００３】この急冷時にクエンチステインと呼ばれる
外観欠陥が発生する問題がある。クエンチステインは、
恰も汚水が付着して乾燥した後のような汚れ模様であ
り、製缶後の美しい外観が要求される錫めっき鋼板にお
いては嫌われているものである。クエンチステインの発
生原因は、鋼板急冷時の冷却水の沸騰現象により発生す
る蒸気を鋼板が巻込み、冷却ムラを生ずることにあると
考えられている。

【０００４】このようなことから、錫めっき鋼板を均一
に加熱することに研究が重ねられ、クエンチタンクにス
プレーを設け、鋼板の錫めっき面に向けて冷却水を噴射
する方法が用いられてきた。

【０００５】従来、このようなクエンチステインを防止
する方法としては、急冷する前に、予め鋼板を、ミスト
により冷却する方法（特公昭５４−９９７５号公報、以
下、「先行技術１」という）、空気および窒素などを用
いた気体冷却により冷却する方法（特開昭５７−３５６
９４号公報、以下、「先行技術２」という）などが開示
されている。

【０００６】更に、冷却装置内の冷却水液面を安定化さ
せ、水流を鋼板に平行に当てる方法（特公昭４３−２６
９７７号公報）（以下、「先行技術３」という）、錫め
っき鋼板の表面温度を基に冷却水温度を所定の温度に制
御する方法（特開昭５４−１３７４４０号公報）（以
下、「先行技術４」という）、鋼板に噴射させるスプレ
ー流量および流速を幅方向で変える方法（特開平４−６
２９４号公報）（以下、「先行技術５」という）などが
開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１および２では、冷却能力に限界があり困難である。

【０００８】先行技術４のような方法では、目標とする
冷却水の温度を得る迄に時間がかかり不適当である。

【０００９】先行技術５のような方法では、幅方向およ
び表裏面を同時に且つ均一に制御することは困難であ
る。

【００１０】また、近年、錫電気めっきラインの速度は
高速化しており、先行技術３のような静かな流れでは冷
却能力不足となる。

【００１１】従って、この発明の目的は、上述の問題を
解決し、急冷時に発生した蒸気を鋼板移動方向に対し適
切な位置で除去処理してクエンチステインの発生を無く
すことができる錫電気めっきのクエンチステイン防止方
法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、リフロー処
理後の錫めっき鋼帯を冷却水が充填されたクエンチタン
ク内に挿入して冷却するとともに、前記クエンチタンク
内に設けられたスプレーから前記冷却水中において前記
錫めっき鋼帯に対して液体を噴射して前記冷却水中で発
生する蒸気を除去してクエンチステインを防止する錫電
気めっきのクエンチステイン防止方法において、前記ク
エンチタンク内の冷却水の液面の位置を移動可能に設
け、前記スプレーの位置を移動可能に設け、前記錫めっ
き鋼帯の幅、厚さおよびラインスピードに応じて前記ク
エンチタンク内の冷却水の液面および／またはスプレー
の位置を上下に移動させて前記冷却水の液面と前記スプ
レーとの間の距離を制御することに特徴を有するもので
ある。

【００１３】

【作用】錫めっき鋼帯、鋼ストリップ（以下、鋼板で説
明する）のリフロー処理方法においては、リフロー処理
後の鋼板を冷却装置（以下、「クエンチタンク」とい
う）の冷却水内に挿入して急冷する。これにより、錫め
っき鋼板の有する熱による冷却水の沸騰現象により蒸気
が発生しこれが鋼板に巻き込まれクエンチステインの原
因となる。この、蒸気を除去するために冷却水内にスプ
レーを設け、このスプレーから鋼板に向けて液体を噴射
する。この液体の噴射は、鋼板移動方向に対し適切な位
置において行なわれる必要がある。即ち、スプレーの噴
出口と冷却水の液面との間の距離が小さい場合には、以
下に示すようにクエンチステインが発生する。

【００１４】鋼板がクエンチタンク内の冷却水に接した
ときに沸騰現象が起こるが、このとき、鋼板の板厚が厚
い場合には、鋼板が冷却されるときに放出する熱量が多
いため、蒸気量も多いと考えられる。スプレーからの液
体噴出量は一定であるとすると、これにより蒸気除去が
十分に行われず、スプレーの噴出口よりも下方に蒸気が
巻き込まれるため、クエンチステインが発生すると考え
られる。このようなことから、冷却水の液面とスプレー
との間の距離を適切な値に制御する必要がある。

【００１５】鋼板のサイズ、特に板厚が大きいと放出さ
れる熱量も大きいため、スプレーの噴出口で蒸気を除去
するにはスプレーと冷却水の液面との間の距離は大きい
ほうがよい。冷却水の液面とスプレーとの間の距離は、
鋼板のサイズおよびラインスピードとの関係によって左
右される。特に、上記のように鋼板のサイズ、中でも板
厚がクエンチステインに影響されやすい。

【００１６】また、ラインスピードは遅いほうが、蒸気
が巻き込まれにくいためクエンチステインの防止には有
効である。図３、図４は、ラインスピードと板温との関
係を示すグラフであり、横軸に、鋼板が液面に接してか
らの時間をとり、縦軸に鋼板温度の変化をとっている。
ただし、板温は、時間と比例してある温度に落ち着くと
考える。ここで、ラインスピードが速い場合のスプレー
○印に到達する迄の時間ｔ₁、ラインスピードが遅い場
合のスプレー○印に到達する迄の時間ｔ₂、また、それ
ぞれの板温をＴ₁、Ｔ₂とすると、Ｔ₁＞Ｔ₂となって
いる。このように、クエンチステインは、板温が低いほ
うがよいため、ラインスピードは遅いほうがよい。

【００１７】スプレー噴射の実施にあたっては、予め、
テストを実施して、スプレーの噴出口と冷却水の液面と
の間の距離から最適位置を決めておき（テーブルを作成
しておき）、鋼板サイズデータおよび前記のテーブルか
ら、スプレーおよび液面の移動量を決定し、移動用駆動
源（サーボモータ等）を動かす。

【００１８】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１９】図１はこの発明の実施例に係る錫めっき装
置のクエンチタンクの部分を示す断面図、図２はスプレ
ーの部分を拡大して示す断面図である。図面において、
１は錫電気めっき鋼板（鋼板はストリップの状態）、２
はクエンチタンク、３はスプレー、４は蛇腹、５ａおよ
び５ｂはスクリュージャッキ、６は冷却水である。筒状
の蛇腹４は、モータ７ａにより駆動するスクリュージャ
ッキ５ａの作用により、その上端の位置が上下動可能で
あり、前記上端の開口から浸入する冷却水がドレン８か
ら排水され、液面を降下させることができる。また、別
途注水装置を設け、液面の上昇をも可能とすることもで
きる。鋼板１の両側に配設された２機のスプレー３は、
モータ７ｂにより駆動するスクリュージャッキ５ａの作
用により上下動可能である。

【００２０】リフロー処理工程で表面の錫が溶融した錫
電気めっき鋼板１は、冷却水６によって満たされたクエ
ンチタンク２内へ挿入され急冷される。このとき発生し
た蒸気は、スプレー３から噴射される液体（冷却水）に
よって除去される。蛇腹４およびスプレー３は互いに連
動し、上下相反する方向（蛇腹４は降下のみ）に同じ距
離移動するようになっており、これにより、時間短縮が
図れる。勿論、非連動動作も可能である。

【００２１】スクリュージャッキ５ａ、５ｂによる蛇腹
４、スプレー３の移動、即ち、スプレー３の噴出口と冷
却水６の液面６ａとの間の距離は、鋼板１のサイズデー
タ（板厚、板幅）、ラインスピードの値から、スクリュ
ージャッキ５ａ、５ｂ、サーボモータ７ａ、７ｂ等の駆
動装置により自動的に制御される。

【００２２】本発明方法によりリフロー処理後の錫めっ
き鋼板をクエンチタンク内の冷却水によって冷却して、
クエンチステインの発生状況を調べた。図１、図２に示
す装置を使用し、予め、テストを実施して、スプレー３
の噴出口と冷却水６の液面６ａとの間の距離から最適位
置を決定した。次いで、鋼板サイズデータから、スプレ
ー３および液面６ａの移動量を決定し、サーボモータ７
ａ、７ｂを稼働した。サーボモータを動かすときの基準
位置は、スプレー３の噴出口と蛇腹４の上端を基準とし
た。なお、スプレー噴出口と冷却水液面との間の距離は
図２中の符号Ｘで示した。また、本実施例においては、
スクリュージャッキ５ａ、５ｂによる蛇腹４、スプレー
３の移動距離、即ち、スプレー３の噴出口と冷却水６の
液面６ａとの間の距離は、０〜３０ｃｍの範囲内とし、
冷却条件、即ち、スプレー流量、流速、冷却水温度は、
すべて同じ条件で実施した。なお、表１は、鋼板サイズ
およびラインスピードとスプレー３の噴出口と液面６ａ
との間の距離との関係を調べた結果を示している。表１
に示す試験No. ３および８の距離にスプレーと液面とを
制御して実施すればクエンチステインが発生しないわけ
である。

【００２３】

【表１】

【００２４】また、表１から、鋼板サイズおよびライン
スピードが同じであれば、スプレー噴出口と冷却水液面
との間の距離は大きいほうがクエンチステイン防止効果
が大きいこと、および、鋼板サイズが小さいほうがクエ
ンチステイン防止効果が大きいことがわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、クエンチタンク内の冷却水の液面とスプレーとの位
置関係を制御することにより、操業条件が変更する毎の
冷却条件（スプレー流量、流速、冷却水温度）調整の手
間が省け、クエンチステインを発生させずにブリキ等の
錫めっき鋼板を製造することができ、かくして、工業上
有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る錫めっき装置のクエン
チタンクの部分を示す断面図である。

【図２】この発明の実施例に係るスプレーの部分を拡大
して示す断面図である。

【図３】ラインスピードが速い場合のラインスピードと
板温との関係を示すグラフである。

【図４】ラインスピードが遅い場合のラインスピードと
板温との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１：錫電気めっき鋼板２：クエンチタンク３：スプレー４：蛇腹５ａ、５ｂ：スクリュージャッキ６：冷却水６ａ：液面７ａ、７ｂ：サーボモータ８：ドレン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リフロー処理後の錫めっき鋼帯を冷却水
が充填されたクエンチタンク内に挿入して冷却するとと
もに、前記クエンチタンク内に設けられたスプレーから
前記冷却水中において前記錫めっき鋼帯に対して液体を
噴射して前記冷却水中で発生する蒸気を除去してクエン
チステインを防止する錫電気めっきのクエンチステイン
防止方法において、前記クエンチタンク内の冷却水の液
面の位置を移動可能に設け、前記スプレーの位置を移動
可能に設け、前記錫めっき鋼帯の幅、厚さおよびライン
スピードに応じて前記クエンチタンク内の冷却水の液面
および／またはスプレーの位置を上下に移動させて前記
冷却水の液面と前記スプレーとの間の距離を制御するこ
とを特徴とする錫電気めっきのクエンチステイン防止方
法。