JPH083707A - ドロス回収装置を有する溶融金属めっき槽 - Google Patents
ドロス回収装置を有する溶融金属めっき槽Info
- Publication number
- JPH083707A JPH083707A JP14052694A JP14052694A JPH083707A JP H083707 A JPH083707 A JP H083707A JP 14052694 A JP14052694 A JP 14052694A JP 14052694 A JP14052694 A JP 14052694A JP H083707 A JPH083707 A JP H083707A
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- JP
- Japan
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- dross
- flow path
- plating solution
- dip galvanizing
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明のめっき槽は、連続溶融亜鉛めっきラ
インの溶融亜鉛めっき液中に浮遊ドロスを大径化して沈
降させ、ドロスを系外に排出するのに適する。 【構成】 溶融亜鉛めっき槽は槽内にめっき液５を循環
させる流路４と、その流路入口にめっき液５を矢印の方
向へ流すためのリニア型電磁コイル３と前記めっき液５
を加熱するための高周波誘導加熱装置２と、その流路出
口に隣接してドロス回収バケット６を設けたものであ
る。流路入り口で、めっき液の温度を昇温して溶融亜鉛
に対する鉄の溶解度を増加させてドロスを溶解し、流路
内で昇温後のめっき液温度をゆっくり冷却し、流路を循
環しためっき液の過飽和状態の鉄を晶出する際に、既存
のドロスを核にして析出させ大径化する。それをドロス
回収バケット６で回収する。
インの溶融亜鉛めっき液中に浮遊ドロスを大径化して沈
降させ、ドロスを系外に排出するのに適する。 【構成】 溶融亜鉛めっき槽は槽内にめっき液５を循環
させる流路４と、その流路入口にめっき液５を矢印の方
向へ流すためのリニア型電磁コイル３と前記めっき液５
を加熱するための高周波誘導加熱装置２と、その流路出
口に隣接してドロス回収バケット６を設けたものであ
る。流路入り口で、めっき液の温度を昇温して溶融亜鉛
に対する鉄の溶解度を増加させてドロスを溶解し、流路
内で昇温後のめっき液温度をゆっくり冷却し、流路を循
環しためっき液の過飽和状態の鉄を晶出する際に、既存
のドロスを核にして析出させ大径化する。それをドロス
回収バケット６で回収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば連続溶融亜鉛め
っきラインの溶融亜鉛めっき浴中に浮遊しているドロス
を大径化させて除去することに適した溶融亜鉛めっき槽
に関する。
っきラインの溶融亜鉛めっき浴中に浮遊しているドロス
を大径化させて除去することに適した溶融亜鉛めっき槽
に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続溶融亜鉛めっきラインでは、通常の
溶融亜鉛めっき鋼板と、溶融亜鉛めっき後に熱拡散処理
を行いめっき層を鉄と亜鉛の合金層とした合金化溶融亜
鉛めっき鋼板とを製造する。一般に両者は同一ラインで
適宜製造条件を切り換えることによって、連続的に製造
される。上記操業では溶融亜鉛めっき槽で鋼板から溶融
亜鉛めっき浴中に鉄が溶出して鉄と亜鉛の金属間化合物
を主体とする不純物、いわゆるドロスが生成する。これ
らドロスは、溶融亜鉛より密度が僅かに大きいので、比
較的大きいものは溶融亜鉛めっき槽の底部に沈殿して堆
積する。
溶融亜鉛めっき鋼板と、溶融亜鉛めっき後に熱拡散処理
を行いめっき層を鉄と亜鉛の合金層とした合金化溶融亜
鉛めっき鋼板とを製造する。一般に両者は同一ラインで
適宜製造条件を切り換えることによって、連続的に製造
される。上記操業では溶融亜鉛めっき槽で鋼板から溶融
亜鉛めっき浴中に鉄が溶出して鉄と亜鉛の金属間化合物
を主体とする不純物、いわゆるドロスが生成する。これ
らドロスは、溶融亜鉛より密度が僅かに大きいので、比
較的大きいものは溶融亜鉛めっき槽の底部に沈殿して堆
積する。
【０００３】しかし、小さいものは溶融亜鉛めっき浴中
を鋼板が通板することによって随伴された溶融亜鉛の流
れによって攪拌されて、沈降できずに、常に溶融亜鉛め
っき浴中に浮遊している状態にある。この溶融亜鉛めっ
き浴中に浮遊するドロスが鋼板に付着すると、表面外観
が悪化したり、プレス成形時に表面欠陥を生じる原因に
なるため、特に優れた表面性状を要求される自動車用外
板においてはドロスの付着を防止する必要がある。
を鋼板が通板することによって随伴された溶融亜鉛の流
れによって攪拌されて、沈降できずに、常に溶融亜鉛め
っき浴中に浮遊している状態にある。この溶融亜鉛めっ
き浴中に浮遊するドロスが鋼板に付着すると、表面外観
が悪化したり、プレス成形時に表面欠陥を生じる原因に
なるため、特に優れた表面性状を要求される自動車用外
板においてはドロスの付着を防止する必要がある。
【０００４】このようなドロスの問題を解決する手段と
して、以下のような技術が開示されている。特開平４−
２２１０４９号公報では、溶融亜鉛めっき槽とは別に設
けた補助槽に溶融亜鉛を導いて、ドロスを鎮静させた後
に、上澄液を溶融亜鉛めっき槽のめっき浴温度より高く
した後に、元の温度に低下して、溶融亜鉛めっき槽に戻
している。これにより、溶融亜鉛めっき槽とは別に設け
た補助槽内で大径のドロスは沈降し、溶融亜鉛を昇温し
た後に元の温度に冷却することでドロスをめっき液に溶
解して、ドロス自体を微細化することができるとしてい
る。
して、以下のような技術が開示されている。特開平４−
２２１０４９号公報では、溶融亜鉛めっき槽とは別に設
けた補助槽に溶融亜鉛を導いて、ドロスを鎮静させた後
に、上澄液を溶融亜鉛めっき槽のめっき浴温度より高く
した後に、元の温度に低下して、溶融亜鉛めっき槽に戻
している。これにより、溶融亜鉛めっき槽とは別に設け
た補助槽内で大径のドロスは沈降し、溶融亜鉛を昇温し
た後に元の温度に冷却することでドロスをめっき液に溶
解して、ドロス自体を微細化することができるとしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した技術では、溶
融亜鉛めっき槽とは別に補助槽を設け、その中で温度操
作等を加えることで大径ドロスを除去、ドロスを微細化
することでドロスを無害化するものである。
融亜鉛めっき槽とは別に補助槽を設け、その中で温度操
作等を加えることで大径ドロスを除去、ドロスを微細化
することでドロスを無害化するものである。
【０００６】しかしながら、以下の問題点がある。第一
に、補助浴槽で５００℃ないし６５０℃にまで昇温し
て、ドロスを溶融亜鉛液中に溶解させた後に、昇温した
溶融亜鉛液を溶融亜鉛めっき槽の使用温度である４４０
℃ないし４８０℃に冷却するためには、膨大なエネルギ
ーが必要であり、熱回収を行ったとしても、エネルギー
使用の効率が著しく低い。
に、補助浴槽で５００℃ないし６５０℃にまで昇温し
て、ドロスを溶融亜鉛液中に溶解させた後に、昇温した
溶融亜鉛液を溶融亜鉛めっき槽の使用温度である４４０
℃ないし４８０℃に冷却するためには、膨大なエネルギ
ーが必要であり、熱回収を行ったとしても、エネルギー
使用の効率が著しく低い。
【０００７】第二に、溶融亜鉛めっき槽とは別に補助槽
を設けることは、その浴槽及び循環設備が必要であるた
めに、設備コストがかかる。また、その設備を稼動させ
るためには、循環に使用するポンプの動力、あるいはメ
ンテナンスが必要であり、いわゆるランニングコストが
かかる。そのため、装置を稼動させるためには相当の費
用を有する問題がある。
を設けることは、その浴槽及び循環設備が必要であるた
めに、設備コストがかかる。また、その設備を稼動させ
るためには、循環に使用するポンプの動力、あるいはメ
ンテナンスが必要であり、いわゆるランニングコストが
かかる。そのため、装置を稼動させるためには相当の費
用を有する問題がある。
【０００８】第三に、補助浴槽である静定層に堆積した
大径のドロスを除去するためには、溶融亜鉛めっき槽と
同様の作業を行う必要があり、装置的には溶融亜鉛めっ
き槽を大型化して機能分担したのと等価であり根本的解
決にはなっていない。また、既存の設備への設備化を検
討した場合には、スペース制約等の問題で対応すること
が必ずしもできない。
大径のドロスを除去するためには、溶融亜鉛めっき槽と
同様の作業を行う必要があり、装置的には溶融亜鉛めっ
き槽を大型化して機能分担したのと等価であり根本的解
決にはなっていない。また、既存の設備への設備化を検
討した場合には、スペース制約等の問題で対応すること
が必ずしもできない。
【０００９】このような技術によってドロスを効率的に
除去する、または無害化する設備を簡便な方法で作るこ
とは非常に困難である。本発明は、上記のような問題点
の解決を図ったものであり、ドロスを効率的に除去する
ことに適した溶融亜鉛めっき槽を提供することを目的と
する。
除去する、または無害化する設備を簡便な方法で作るこ
とは非常に困難である。本発明は、上記のような問題点
の解決を図ったものであり、ドロスを効率的に除去する
ことに適した溶融亜鉛めっき槽を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、通板する鋼板
に溶融金属めっきを施すめっき槽において、前記めっき
槽に、溶融金属を循環させる流路と、当該流路内の溶融
金属を循環させる循環装置を設けるとともに、前記流路
入口に溶融金属を加熱する加熱装置と、その流路出口に
隣接してドロスを回収する回収装置を設けたことを特徴
としている。
に溶融金属めっきを施すめっき槽において、前記めっき
槽に、溶融金属を循環させる流路と、当該流路内の溶融
金属を循環させる循環装置を設けるとともに、前記流路
入口に溶融金属を加熱する加熱装置と、その流路出口に
隣接してドロスを回収する回収装置を設けたことを特徴
としている。
【００１１】
【作用】本願発明のめっき槽においては、めっき浴の循
環装置によってめっき浴を流路に導くとともに、流路内
のめっき浴を加熱装置によって加熱する。流路を循環さ
せられためっき浴は、ドロスの回収装置を通過するとき
にドロスを回収されて清浄な状態で再びめっき槽内に還
流される。
環装置によってめっき浴を流路に導くとともに、流路内
のめっき浴を加熱装置によって加熱する。流路を循環さ
せられためっき浴は、ドロスの回収装置を通過するとき
にドロスを回収されて清浄な状態で再びめっき槽内に還
流される。
【００１２】本発明は上記のような構成なので、めっき
槽内に収納された溶融金属を流路の入口で例えば５００
℃〜７５０℃に昇温して流路に流入させ、流路を通過し
ている間に例えば１０℃／分以下で冷却して、流路出口
で溶融金属の保温に必要な温度になるようにする。溶融
金属の温度を昇温するのは、溶融金属に対する鉄の溶解
度を増加させてドロスを溶解するためである。
槽内に収納された溶融金属を流路の入口で例えば５００
℃〜７５０℃に昇温して流路に流入させ、流路を通過し
ている間に例えば１０℃／分以下で冷却して、流路出口
で溶融金属の保温に必要な温度になるようにする。溶融
金属の温度を昇温するのは、溶融金属に対する鉄の溶解
度を増加させてドロスを溶解するためである。
【００１３】このとき、もともと溶融めっき浴中に存在
するドロスのうち、細かいものは完全に溶解し、大きい
ものは一部が溶解して小径化する。昇温する温度の範囲
は５００℃〜７５０℃が好ましい。５００℃未満では昇
温する前の溶融金属の溶解度との違いが小さいために、
細かいドロスを十分溶解できないためである。また、７
５０℃を超える温度では昇温しても溶解度に大きな差が
ないので、効果が変わらないためである。
するドロスのうち、細かいものは完全に溶解し、大きい
ものは一部が溶解して小径化する。昇温する温度の範囲
は５００℃〜７５０℃が好ましい。５００℃未満では昇
温する前の溶融金属の溶解度との違いが小さいために、
細かいドロスを十分溶解できないためである。また、７
５０℃を超える温度では昇温しても溶解度に大きな差が
ないので、効果が変わらないためである。
【００１４】次に、昇温後の溶融金属温度をゆっくり冷
却するのは、過飽和状態の鉄が晶出する際に、既存のド
ロスを核にして析出することによって、既存のドロスの
大径化を促進するためである。冷却速度は１０℃／分以
下にすることが好ましい。冷却速度を１０℃／分以下に
すると、過飽和状態の鉄が晶出する際に、新たなドロス
核を生成する反応よりも、既存のドロスを核にして析出
することが優先して、既存のドロスの大径化を促進する
ことが出来る。
却するのは、過飽和状態の鉄が晶出する際に、既存のド
ロスを核にして析出することによって、既存のドロスの
大径化を促進するためである。冷却速度は１０℃／分以
下にすることが好ましい。冷却速度を１０℃／分以下に
すると、過飽和状態の鉄が晶出する際に、新たなドロス
核を生成する反応よりも、既存のドロスを核にして析出
することが優先して、既存のドロスの大径化を促進する
ことが出来る。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。図１
において、１はめっき槽であり、この槽内は溶融亜鉛５
で満たされている。
る。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。図１
において、１はめっき槽であり、この槽内は溶融亜鉛５
で満たされている。
【００１６】２は高周波誘導加熱装置、３はリニア型電
磁コイルを示している。リニア型電磁コイル３は、磁極
３ａに水平方向に走る溝３ｂを、磁極３ａの長さ方向に
一定間隔で多数設け、この溝３ｂに電線（図示略）を通
し、山部が垂直方向に交互に１山以上の任意のピッチで
Ｎ極とＳ極に磁化されるように配線する。そして、複数
山のピッチで正弦状にＮＳが変化する進行磁場を利用す
る。
磁コイルを示している。リニア型電磁コイル３は、磁極
３ａに水平方向に走る溝３ｂを、磁極３ａの長さ方向に
一定間隔で多数設け、この溝３ｂに電線（図示略）を通
し、山部が垂直方向に交互に１山以上の任意のピッチで
Ｎ極とＳ極に磁化されるように配線する。そして、複数
山のピッチで正弦状にＮＳが変化する進行磁場を利用す
る。
【００１７】４はめっき槽１内に設けた流路であり、槽
の側壁に近接させた仕切り壁９を設けて形成している。
溶融亜鉛はＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄ点を通り矢印の方向に流れて
めっき槽内を循環する。６は冷却された溶融亜鉛に含ま
れる大径化して沈降したドロスを槽外に汲み出すための
ドロス回収バケットである。
の側壁に近接させた仕切り壁９を設けて形成している。
溶融亜鉛はＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄ点を通り矢印の方向に流れて
めっき槽内を循環する。６は冷却された溶融亜鉛に含ま
れる大径化して沈降したドロスを槽外に汲み出すための
ドロス回収バケットである。
【００１８】本発明による溶融亜鉛５のめっき槽１内に
おける温度の履歴の一実施例を図２に示す。溶融亜鉛５
はめっき槽１内のＡ点よりＢ点を経て高週波誘導加熱装
置２及びリニア型電磁コイル３内に流れ、Ｃ点までに、
５４０℃に昇温された溶融亜鉛は流路４を経てＤ点まで
流れる。流路４を流れる間に５４０℃の溶融亜鉛の熱
は、仕切り壁９を介して内側の溶融亜鉛５に熱が伝わ
り、溶融亜鉛の保温効果とドロスを大径化するための溶
融亜鉛の冷却効果が同時に行われる。
おける温度の履歴の一実施例を図２に示す。溶融亜鉛５
はめっき槽１内のＡ点よりＢ点を経て高週波誘導加熱装
置２及びリニア型電磁コイル３内に流れ、Ｃ点までに、
５４０℃に昇温された溶融亜鉛は流路４を経てＤ点まで
流れる。流路４を流れる間に５４０℃の溶融亜鉛の熱
は、仕切り壁９を介して内側の溶融亜鉛５に熱が伝わ
り、溶融亜鉛の保温効果とドロスを大径化するための溶
融亜鉛の冷却効果が同時に行われる。
【００１９】Ｄ点から溶融亜鉛めっき槽内の元の位置に
循環した溶融亜鉛は含有するドロスは大径化しているの
で、流路出口に隣接して設けたドロス回収バケット６で
沈降する。ドロス回収バケット６は周面に細孔を有する
もので、ドロスを捕獲し、溶融亜鉛は通過させる。ドロ
ス回収バケット６に堆積したドロスは回収バケットごと
槽外に取り出すことで、ドロスの除去が出来る。回収バ
ケットを通過した清浄な溶融亜鉛は浸漬ロール７で反転
して引抜かれる鋼板８のめっきに寄与される。
循環した溶融亜鉛は含有するドロスは大径化しているの
で、流路出口に隣接して設けたドロス回収バケット６で
沈降する。ドロス回収バケット６は周面に細孔を有する
もので、ドロスを捕獲し、溶融亜鉛は通過させる。ドロ
ス回収バケット６に堆積したドロスは回収バケットごと
槽外に取り出すことで、ドロスの除去が出来る。回収バ
ケットを通過した清浄な溶融亜鉛は浸漬ロール７で反転
して引抜かれる鋼板８のめっきに寄与される。
【００２０】次に図１に示すめっき槽を用いて、本発明
の効果を確認するために行った実験について説明する。
めっき槽１内には、４６０℃に加熱された２５ｍ3 の溶
融亜鉛５が入っている。一対の高周波誘導加熱装置２と
リニア型電磁コイル３には４ｍ3 ／ｈの流量でめっき浴
が循環している。８０℃昇温して５４０℃になった昇温
溶融亜鉛が循環流路４を流れて４６０℃に低下してめっ
き槽１の元の位置に循環する。
の効果を確認するために行った実験について説明する。
めっき槽１内には、４６０℃に加熱された２５ｍ3 の溶
融亜鉛５が入っている。一対の高周波誘導加熱装置２と
リニア型電磁コイル３には４ｍ3 ／ｈの流量でめっき浴
が循環している。８０℃昇温して５４０℃になった昇温
溶融亜鉛が循環流路４を流れて４６０℃に低下してめっ
き槽１の元の位置に循環する。
【００２１】循環流路の幅は溶融亜鉛が凝固しないで流
動出来るように１０ｃｍ、深さは１ｍである。つまり、
溶融亜鉛流速は２０ｍ／ｈ、めっき槽の長さが５ｍであ
るので１５分で出口に到達する。
動出来るように１０ｃｍ、深さは１ｍである。つまり、
溶融亜鉛流速は２０ｍ／ｈ、めっき槽の長さが５ｍであ
るので１５分で出口に到達する。
【００２２】即ち、冷却速度は８０℃／１５＝５．３℃
／分である。単位時間当たりの入熱量は ４ｍ3 ／ｈ ×６６００ｋｇ／ｍ3 ×０．１２ｋｃａｌ
／ｋｇ℃×８０℃＝２５３ＭＪ また、放熱量はめっき槽の大きさが長さ５ｍ、幅２．５
ｍ、深さ２ｍであることから、表面での放熱量は ４．８８×（７．３３4 −３4 ) ×5 ×2.5 ＝１７１ＭＪ めっき槽の耐火物からの抜熱量は ２０００×（５×２．５＋２×１５）＝８５ＭＪ となり、ほぼ熱バランスは取れることになる。
／分である。単位時間当たりの入熱量は ４ｍ3 ／ｈ ×６６００ｋｇ／ｍ3 ×０．１２ｋｃａｌ
／ｋｇ℃×８０℃＝２５３ＭＪ また、放熱量はめっき槽の大きさが長さ５ｍ、幅２．５
ｍ、深さ２ｍであることから、表面での放熱量は ４．８８×（７．３３4 −３4 ) ×5 ×2.5 ＝１７１ＭＪ めっき槽の耐火物からの抜熱量は ２０００×（５×２．５＋２×１５）＝８５ＭＪ となり、ほぼ熱バランスは取れることになる。
【００２３】これにより、ドロス回収バケットには、５
００〜１０００μに大径化したドロスが堆積し、その量
は２ｍ3 ／月にも達した。また、めっき槽１の浴中ドロ
スの平均径は１００μから３０μにまで低下して、従来
発生していたドロス欠陥は皆無になった。
００〜１０００μに大径化したドロスが堆積し、その量
は２ｍ3 ／月にも達した。また、めっき槽１の浴中ドロ
スの平均径は１００μから３０μにまで低下して、従来
発生していたドロス欠陥は皆無になった。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、溶融亜鉛中に存在する
ドロスを大径化することによって、沈降させてドロスの
系外排出を容易にすることにより、工業的有用な効果を
もたらす。
ドロスを大径化することによって、沈降させてドロスの
系外排出を容易にすることにより、工業的有用な効果を
もたらす。
【図１】本発明による装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の溶融亜鉛の温度履歴を示す図である。
１ 溶融亜鉛めっき槽 ２ 高周波誘導加熱装置 ３ リニア型電磁コイル ４ 流路 ５ 溶融亜鉛 ６ ドロス回収パケット ７ 浸漬ロール ８ 鋼板 ９ 仕切り壁
Claims (1)
- 【請求項１】 通板する鋼板に溶融金属めっきを施すめ
っき槽において、前記めっき槽に、溶融金属を循環させ
る流路と、当該流路内の溶融金属を循環させる循環装置
を設けるとともに、前記流路入口に溶融金属を加熱する
加熱装置と、その流路出口に隣接してドロスを回収する
回収装置を設けたことを特徴とするドロス回収装置を有
する溶融金属めっき槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14052694A JPH083707A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | ドロス回収装置を有する溶融金属めっき槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14052694A JPH083707A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | ドロス回収装置を有する溶融金属めっき槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083707A true JPH083707A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15270722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14052694A Withdrawn JPH083707A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | ドロス回収装置を有する溶融金属めっき槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083707A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426122B1 (en) | 1998-04-01 | 2002-07-30 | Nkk Corporation | Method for hot-dip galvanizing |
| JP2008095207A (ja) * | 1998-04-01 | 2008-04-24 | Jfe Steel Kk | 溶融亜鉛系めっき方法およびそのための装置 |
| KR101137621B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2012-04-20 | 현대하이스코 주식회사 | 드로스 저감장치를 구비하는 용융아연 도금조 |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP14052694A patent/JPH083707A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426122B1 (en) | 1998-04-01 | 2002-07-30 | Nkk Corporation | Method for hot-dip galvanizing |
| US6770140B2 (en) | 1998-04-01 | 2004-08-03 | Nkk Corporation | Apparatus for hot dip galvanizing |
| JP2008095207A (ja) * | 1998-04-01 | 2008-04-24 | Jfe Steel Kk | 溶融亜鉛系めっき方法およびそのための装置 |
| KR101137621B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2012-04-20 | 현대하이스코 주식회사 | 드로스 저감장치를 구비하는 용융아연 도금조 |
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