(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極を金属ストリップの通板方向に複数に分割するとともに、各分割電極を表裏に貫通するスリットの角度を可変としたことを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極。
【請求項２】
分割電極を支持する電極フレームに、スリットの角度変更用の駆動機構を設けた請求項１記載の金属ストリップの連続処理用電極。
【請求項３】
通板開始側の分割電極と通板終了側の分割電極とで、スリットの角度を逆方向に変更できるようにした請求項２記載の金属ストリップの連続処理用電極。
【請求項４】
電極フレームと直交する平面に対するスリットの角度を、０〜±８０°とした請求項１〜３のいずれかに記載の金属ストリップの連続処理用電極。
【請求項５】
金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極のスリットの角度を可変としておき、金属ストリップの通板速度が低速のときには各分割電極のスリットの角度をほぼ同一方向とし、金属ストリップの通板速度が高速のときには通板開始側の分割電極と通板終了側の分割電極とでスリットの角度を逆方向とすることを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法に関するものである。具体的には、連続メッキラインの電解洗浄セクション、電気メッキセクション、電解酸洗セクションや、入側洗浄装置を備えた連続ラインにおける電清ライン、酸洗ライン等において金属ストリップの連続処理を行なうために用いられる電極及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−１２７９００号公報
【特許文献２】
特開２０００−２００３９７号公報
【０００３】
例えば鋼板等の金属ストリップの豎型セルを用いた連続処理ラインでは、図１に示すように多数のシンクロール１とコンダクターロール２との間に金属ストリップがジグザグ状に掛け渡され、一定方向に通板する間に平板状の電極３からの通電によって洗浄あるいはメッキが施される。図１では金属ストリップの通板方向は垂直方向であるが、横型セルを用いた連続処理ラインでは金属ストリップの通板方向は水平方向であり、上下に配置された電極からの通電により洗浄あるいはメッキが施される。
【０００４】
ところが図２に示されるように、金属ストリップの通板速度が高まるに連れて金属ストリップの周囲には処理液の随伴流が発生し、金属ストリップと電極３との間の流速が高まる。このため、ベルヌーイの定理によって金属ストリップと電極３との間の圧力が低下し、金属ストリップが電極板に吸着されることがあった。このような吸着が生ずると金属ストリップと電極板との距離が変化するため、電流密度がばらついて洗浄やメッキ等の処理が不安定になる。そこで金属ストリップと電極板との距離を十分に確保してこのようなトラブルを防止しているが、極間距離の増大は電力原単位の増加を招くという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、前記の特許文献１では電極３の電極板に多数の突起を形成することにより随伴流の流速を抑制し、金属ストリップの吸着を防止している。しかしこれだけでは十分な吸着防止効果をあげることは困難であった。
【０００６】
また特許文献２では、電極板をパンチングメタルのような表裏に貫通する多数のスリットを備えた構造とし、処理液が電極板を流通可能としている。これによっても随伴流の流速抑制効果を期待することができる。ところが随伴流の流速を抑制すると、水の電解によって生じた水素や酸素などの気泡が金属ストリップや電極板に付着したまま除去されず、洗浄効率やメッキ効率の低下を招くという別の問題が発生することが判明した。
【０００７】
しかも上記した随伴流の影響は、金属ストリップの通板速度が高速の場合に顕著に表れ、低速時には影響は少ない。このため、高速通板を前提として随伴流抑制対策を講ずると、低速通板時にはますます気泡の抜けが悪くなり、洗浄効率やメッキ効率が低下するという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、高速通板にも低速通板時にも随伴流による金属ストリップの吸着を防止しながら、水素や酸素などの気泡を除去して洗浄効率やメッキ効率の低下をも同時に防止することができる金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法を提供するためになされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明の金属ストリップの連続処理用電極は、金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極を金属ストリップの通板方向に複数に分割するとともに、各分割電極を表裏に貫通するスリットの角度を可変としたことを特徴とするものである。なお、分割電極を支持する電極フレームに、スリットの角度変更用の駆動機構を設けた構造とすることが好ましい。また、通板開始側の分割電極と通板終了側の分割電極とで、スリットの角度を逆方向に変更できるようにすることが好ましく、また電極フレームと直交する平面に対するスリットの角度を、０〜±８０°とすることが好ましい。
【００１０】
また本発明の金属ストリップの連続処理用電極の使用方法は、金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極のスリットの角度を可変としておき、金属ストリップの通板速度が低速のときには各分割電極のスリットの角度をほぼ同一方向とし、金属ストリップの通板速度が高速のときには通板開始側の分割電極と通板終了側の分割電極とでスリットの角度を逆方向とすることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極を金属ストリップの通板方向に複数に分割するとともに、各分割電極を表裏に貫通するスリットの角度を可変としておき、金属ストリップの通板速度に応じてスリットの角度を変更することにより、高速通板時には随伴流を抑制して吸着防止を図り、低速通板時には浮力を利用して気泡の除去を図ることができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図３は本発明を豎型セルの連続メッキラインに適用した実施形態を示すもので、１０は金属ストリップの通板方向と平行な上下方向に延びる電極フレームである。この電極フレーム１０には、金属ストリップの通板方向に３枚に分割された分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃが取り付けられている。この実施形態では、通板終了側の分割電極１１ａと、中央部の分割電極１１ｂと、通板開始側の分割電極１１ｃからなる３枚の分割電極が示されているが、その分割枚数は２枚であっても、４枚以上であってもよい。
【００１３】
各分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃは金属ストリップに面する表側フレーム１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、金属ストリップに面しない裏側フレーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃとを備えるとともに、それらの間に多数枚の平行な電極片１４ａ、１４ｂ、１４ｃを備えている。そしてこれらの多数枚の平行な電極片１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間に、表裏に貫通するスリットが形成される。なお、各電極片１４の両端部は表側フレーム１２と裏側フレーム１３とに緩やかに枢着されて、ブラインドのように平行状態を保ったままで角度が可変となっている。
【００１４】
分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃの表側フレーム１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、図３に示すとおり電極フレーム１０の表側枠１５に移動不能に取り付けられている。一方、分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃの裏側フレーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、電極フレーム１０の裏側に表側枠１５と平行に設けられたガイド１６上に、スライド自在に取り付けられている。
【００１５】
電極フレーム１０には、シリンダやラックピニオンなどの適宜の駆動機構１７、１８が設けられている。駆動機構１７は分割電極１１ａ、１１ｂの裏側フレーム１３ａ、１３ｂに直接連結されており、これらの裏側フレーム１３ａ、１３ｂをガイド１６上で同時に移動させることができる構造となっている。また、駆動機構１８は分割電極１１ｃの裏側フレーム１３ｃの張出部１９と連結されており、裏側フレーム１３ｃのみをガイド１６上で独立して移動させることができる構造となっている。これらの駆動機構１７、１８により各電極片１４を平行移動させれば、分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃのスリットの角度をそれぞれ変えることができる。
【００１６】
この実施形態では、通板終了側の分割電極１１ａと中央部の分割電極１１ｂとを同一の駆動機構１７によって駆動してスリットを同じ角度だけ傾斜させるようにしたが、通板開始側の分割電極１１ｃについては、そのスリットの角度を通板終了側の分割電極１１ａとは逆方向とするため、別の駆動機構１８を用いている。しかし、それぞれの分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応させてそれぞれ別の駆動機構を設けてもよいことはいうまでもない。なお、電極フレーム１０と直交する平面Ｓに対するスリットの角度αは、図５に示すように０〜±８０°とすることが好ましい。スリットをこれよりも大きく傾斜させると、随伴流が生じ難くなり本発明の目的を達成できないからである。
【００１７】
このように構成された本発明の電極は、金属ストリップの通板速度が低速のときには強い随伴流は発生しにくいため、図３に示すように各分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃのスリットの角度をほぼ同一方向とする。この場合、金属ストリップに面する表側よりも裏面側の方が上側となるようにスリットを傾斜させれば、電気分解により発生した酸素や水素などの気泡が浮力によって裏面側に自然に抜け易くなる。
【００１８】
しかし金属ストリップの通板速度が高速のときには、図４に示すように駆動機構１７、１８によって通板開始側の分割電極１１ｃと通板終了側の分割電極１１ａ、１１ｂとでスリットの角度を逆方向とする。すなわち、通板開始側の分割電極１１ｃのスリットは表面側が裏面側よりも通板方向の後側となるように角度を変え、通板終了側の分割電極１１ａ、１１ｂのスリットは表面側が裏面側よりも通板方向の前側となるようにする。
【００１９】
前記したように、高速通板時には強い随伴流が形成される傾向がある。しかし本発明の電極では、図４のように各分割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃのスリットがそれぞれ金属ストリップに対して傾斜するため、随伴流は金属ストリップの通板開始側の分割電極１１ｃのスリットを通じて金属ストリップ側に引き込まれたうえ、通板終了側の２枚の分割電極１１ａ、１１ｂのスリットを通じて外側に導かれる。このように随伴流は屈曲させられるため、スリットが同一角度の場合よりも随伴流の速度は大幅に緩和される。
【００２０】
この結果、金属ストリップが電極に吸着されるトラブルを防止することができ、吸着に伴う電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷の発生をなくすることができる。更に、広幅材をも安定して高速通板することが可能となるうえ、極間距離を短縮することもできるため、省電力化を図ることもできる。しかも適度な流速の随伴流及びスリットの角度を利用した浮力により、電極面に付着した気泡の除去を図ることもできるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属ストリップの連続処理用電極及びその使用方法によれば、各分割電極のスリットの角度を可変としておき、金属ストリップの通板速度が高速のときには通板開始側の分割電極と通板終了側の分割電極とでスリットの角度を逆方向として随伴流を抑制し、金属ストリップの吸着防止を図ることができる。これにより、金属ストリップの吸着に伴なう電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷などのトラブルを防止することができる。また、低速通板時には浮力を利用して気泡の除去を図ることができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ストリップの連続処理ラインを示す断面図である。
【図２】金属ストリップの通板による随伴流の説明図である。
【図３】低速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図４】高速通板の状態を示す実施形態の断面図である。
【図５】スリットの角度αの説明図である。
【符号の説明】
１  シンクロール
２  コンダクターロール
３  電気メッキ用電極
１０  電極フレーム
１１  分割電極
１２  表側フレーム
１３  裏側フレーム
１４  電極片
１５  表側枠
１６  ガイド
１７  駆動機構
１８  駆動機構
１９  張出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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