(57)【要約】【課題】  溶融亜鉛めっき浴の表面からすくい出された浮遊ドロスに含まれる溶融亜鉛を効率よく回収することができ、亜鉛歩留まりの低下を防止することができる溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置を提供する。【解決手段】  溶融亜鉛めっき浴１の近傍に設置されたドロス汲みロボット２のアーム３の先端に、底面及び側面に多数の開口５を備えたドロス収容容器４を取り付け、浮遊ドロスをすくい取る。溶融亜鉛めっき浴１の上方に押圧手段６を設置し、ドロス収容容器４の内部のドロスを金型９で押圧して溶融亜鉛をしぼり出し、溶融亜鉛めっき浴１中に戻す。これにより亜鉛の歩留まりが向上し、コストダウンを図ることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融亜鉛めっき浴の近傍に設置されたドロス汲みロボットのアーム先端に、底面及び側面に多数の開口を備えたドロス収容容器を取り付けるとともに、溶融亜鉛めっき浴の上方には、このドロス収容容器の内部のドロスを金型で押圧して溶融亜鉛をしぼり出す押圧手段を設置したことを特徴とする溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置。
【請求項２】
ドロス収容容器をすり鉢状としたことを特徴とする請求項１記載の溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置。
【請求項３】
ドロス収容容器の側面と底面との間の角度を４０°〜８０°としたことを特徴とする請求項２記載の溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置。
【請求項４】
金型にヒーターを内蔵させたことを特徴とする請求項１記載の溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき浴の液面に浮遊するドロスから亜鉛を回収する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき浴の表面には、浮遊ドロスが発生する。これはめっき付着量を制御するワイピング部において溶融亜鉛が空気と接触して生成されるものであり、そのまま放置すると液面に凝固・堆積し鋼板に付着して押し疵を誘発するため、定期的に排除する必要がある。このため従来は作業員がスプーン状の器具により浮遊ドロスを除去していたが、高温騒音条件下での重筋作業であるため、疲労が著しいという問題があった。
【０００３】
このため特許文献１に示されるように、容器をロボットアームの先端に取り付けてドロスをすくい上げ、除去する装置が開発されている。しかしこのときにドロスとともに亜鉛をもすくい出してしまうため、容器の底面を開口径が２〜２０ｍｍ程度の網目としておき、溶融亜鉛を滴下させている。しかしそれでもすくい出した浮遊ドロスには９０％以上の亜鉛が含まれており、溶融亜鉛めっき浴の亜鉛歩留まりを低下させている。
【０００４】
そこで特許文献１及び特許文献２に示されるように、容器の周囲をヒーターで加熱して亜鉛を溶解し、溶融亜鉛めっき浴中に滴下させる工夫がなされている。しかしいずれも溶融亜鉛を容器中から自重で落下させる方式であるために亜鉛の回収率は１０％未満と低く、亜鉛歩留まりを十分に向上させることができなかった。
【特許文献１】特開平４−３２５４４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３０８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、溶融亜鉛めっき浴の表面の浮遊ドロスを除去することができるとともに、浮遊ドロスに含まれる溶融亜鉛を効率よく回収することができ、亜鉛歩留まりの低下を防止することができる溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の溶融亜鉛めっき浴浮遊ドロスからの亜鉛回収装置は、溶融亜鉛めっき浴の近傍に設置されたドロス汲みロボットのアーム先端に、底面及び側面に多数の開口を備えたドロス収容容器を取り付けるとともに、溶融亜鉛めっき浴の上方には、このドロス収容容器の内部のドロスを金型で押圧して溶融亜鉛をしぼり出す押圧手段を設置したことを特徴とするものである。
【０００７】
なお、押圧手段の金型によるしぼり出し効果を高めるために、ドロス収容容器をすり鉢状とすることが好ましく、ドロス収容容器の側面と底面との間の角度を４０°〜８０°とすることが好ましい。また押圧手段の金型へのドロスの付着を防止するためにも、金型にヒーターを内蔵させておくことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の装置によれば、アーム先端にドロス収容容器を取り付けたドロス汲みロボットによって単にドロスを汲みだすだけではなく、ドロス収容容器を押圧手段の直下に停止させて金型を降下させるか、ドロス収容容器を上昇させることにより、ドロス収容容器内部のドロスを加圧してドロス中から溶融亜鉛をしぼり出すことができる。このため溶融亜鉛めっき浴の表面の浮遊ドロスを除去できることはもちろん、亜鉛回収率を２０〜３０％程度にまで大幅に向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の好ましい実施形態を示す概念図であり、１は亜鉛めっき鋼板の製造に用いられる溶融亜鉛めっき浴、２はその近傍に設置されたドロス汲みロボットである。ドロス汲みロボット２のアーム３の先端にはドロス収容容器４が取り付けられており、液面の浮遊ドロスをすくい取る。
【００１０】
ドロス収容容器４は図２に示すように、上部が開いたすり鉢状の金属容器であり、その底面及び側面には多数の開口５が形成されている。この実施形態では底面は円形であるが、多角形としてもよい。ドロス収容容器４の側面と底面との間の角度θは、４０°〜８０°とすることが好ましい。この角度が８０°を越えると容積が小さくなるため汲み出し回数が増加し、且つ残渣ドロスが付着しやすくなる。又、この角度を４０°よりも小さくすると押圧の力がドロスに充分伝わらず回収率が低くなるからである。最も好ましい範囲は５０°〜６０°である。
【００１１】
開口５の孔径は６〜１４mmとすることが好ましい。これよりも小さいと目詰まりし易く、これよりも大きいとドロスが流下してしまうおそれがあるためである。図４に開口率とピッチと孔径との関係を図示した。図示のように開口率が大きくなると強度不足を招くため、開口率が１０〜３０％、ピッチが１５〜２０mm前後の範囲が最も好ましい。
【００１２】
なおドロス収容容器４の表面にはセラミックコーティングを施して濡れ性を抑制し、ドロスの付着防止を図ることが好ましい。ドロス汲みロボット２はプログラムに従ってアーム３を動かして溶融亜鉛めっき浴１の表面の浮遊ドロスを一箇所にかき集め、すくい取る。
【００１３】
溶融亜鉛めっき浴１の上方には、押圧手段６が設置されている。この押圧手段６はシリンダ７により昇降されるアーム８の下端に金型９を支持させたものである。この金型９は図２に示すようにドロス収容容器４の内面形状に対応する形状のものであり、側面と底面との間の角度θはやはり４０°〜８０°となっている。その材質は例えばSSであるが亜鉛よりも融点の高い金属であればその他の材質とすることもできる。
【００１４】
ドロス汲みロボット２は浮遊ドロスをすくい取ったのち、押圧手段６の直下の液面上にドロス収容容器４を静止させる。押圧手段６が金型９をドロス収容容器４の内部に向かって降下させるか、ドロス汲みロボット２がドロス収容容器４を金型９に向かって上昇させることにより、ドロス中から溶融亜鉛をしぼり出すようになっている。このとき金型９の表面にドロスが付着することを防止するために、金型９の表面にもセラミックコーティングを施しておくことが好ましい。また図３に示すように金型９にヒーター１０を内蔵させておき、亜鉛の融点(４２０℃）以上に金型９を加熱することが好ましい。この実施形態では約５００℃に加熱し、ドロスが付着することを防止している。
【００１５】
なお、金型９の押し込みストロークを大きくすると亜鉛回収率が増加し、また汲み出し量を大きくしても亜鉛回収率が増加する。図５は（汲み出し量）×（ストローク）２を指数KIとしてこれらの関係を一元的にまとめたグラフである。ただし亜鉛回収率を増加させると溶融亜鉛めっき浴１中のアルミニウム含有率が減少し、めっき特性に影響を及ぼしたり、ボトムドロスと呼ばれる槽底部のドロスが増加したりする傾向を生じる。このため実生産上は亜鉛回収率はあまり増加させず、２０〜３０％程度に留めることが好ましいと考えられる。
【００１６】
上記した本発明の装置の動作をまとめると次のとおりである。
まずドロス汲みロボット２がドロス収容容器４を浴中に３０秒程度浸漬し、付着しているドロスを溶解する。次にドロス汲みロボット２が予めプログラムされた通りアーム３を動かし、浮遊ドロスを一ヶ所にかき集めたうえ、ドロス収容容器４によりすくい取る。このときの動作パターンの一例を図６に示す。このようにして浮遊ドロスをすくい取った後、ドロス汲みロボット２はドロス収容容器４を上下左右に揺り動かして溶融亜鉛を開口５から流下させる。次にドロス汲みロボット２は押圧手段６の直下の液面上にドロス収容容器４を静止させ、押圧手段６が金型９をドロス収容容器４の内部に向かって降下させるか、ドロス収容容器４を上昇させることにより、ドロス収容容器４内のドロス中から溶融亜鉛をしぼり出す。このとき搾り出された亜鉛は浴中に戻る。その後、図１に示すようにドロス汲みロボット２がドロス収容容器４を反転させ、残渣ドロスをドロスバケット１１に排出する。
【００１７】
上記した本発明によれば、浮遊ドロスの汲み出し量が半減し、亜鉛地金コストを大幅に低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態を示す概念図である。
【図２】ドロス収容容器の（Ａ）正面図と（Ｂ）底面図である。
【図３】金型の正面図である。
【図４】開口率とピッチと孔径との関係を示すグラフである。
【図５】汲み出し量とストロークと亜鉛回収率の関係を示すグラフである。
【図６】浮遊ドロスのすくい取りパターンを説明する平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  溶融亜鉛めっき浴
２  ドロス汲みロボット
３  アーム
４  ドロス収容容器
５  開口
６  押圧手段
７  シリンダ
８  アーム
９  金型
１０  ヒーター
１１  ドロスバケット
【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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【図６】
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