(57)【要約】【課題】被処理材に処理液を吹き付けて表面処理を行う際に、被処理材上方での結露発生を抑制する。【解決手段】処理タンク１内に搬送された被処理材３に向けて処理液６を吹き付けて被処理材３の表面処理を行う。このとき、上記処理タンク１内における被処理材３上方に位置するタンクカバー７の下面（天井面）を加熱する天井面加熱装置１２を備え、その天井面加熱装置１２によって上記天井面を上記処理液６の温度以上に調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内に搬送された被処理材に向けて処理液を吹き付けて当該被処理材の表面処理を行う表面処理設備において、
上記処理槽内における被処理材上方に位置する天井面を加熱する加熱装置を備え、その加熱装置によって上記天井面を上記処理液の温度以上に調整することを特徴とする表面処理設備。
【請求項２】
上記加熱装置は、上記処理槽の天井面を形成する天井板部材に沿って配置した管路内を上記処理液の温度以上の液体を循環させることで、上記天井面を加熱することを特徴とする請求項１に記載した表面処理設備。
【請求項３】
上記表面処理は、鋼材の化成処理であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した表面処理設備。
【請求項４】
処理槽内に搬送された被処理材に向けて処理液を吹き付けて当該被処理材の表面処理を行う表面処理方法において、
上記処理槽内における被処理材上方に位置する天井面を上記処理液の温度以上に調整しながら上記処理液の吹き付けを行うことを特徴とする表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼材料にクロメート処理液などを吹き付けることで処理液を塗布して化成処理を行うなど、処理槽内で被処理材に向けて処理液を吹き付ける工程を有する表面処理の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続して搬送されてくる鉄鋼材料に対し連続的に処理液を塗布する工程を有する表面処理設備としては、例えば特許文献１に記載の設備がある。この特許文献１に記載の設備では、表面処理を行う鉄鋼材料の上方にフードが配置されている。そして、外気温が低い場合には、フード内面で処理液の蒸気が結露し、結露した液滴が処理中の鉄鋼材料に落下するおそれがある。
【０００３】
これに対し、特許文献１では、フード内面に付着している液滴が処理中の鉄鋼材料に落下することを防止するために、上記フード内面に水を吹き付けて、当該フード内面に結露している液滴を除去、洗浄することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、フード内面に液滴が結露することを前提とし、その液滴に水を吹き付けて除去する構成である。したがって、フード内面での結露を抑制出来ない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、被処理材に処理液を吹き付けて表面処理を行う際に、被処理材上方での結露発生を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、処理槽内に搬送された被処理材に向けて処理液を吹き付けて当該被処理材の表面処理を行う表面処理設備において、
上記処理槽内における被処理材上方に位置する天井面を加熱する加熱装置を備え、その加熱装置によって上記天井面を上記処理液の温度以上に調整することを特徴とするものである。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記加熱装置は、上記処理槽の天井面を形成する天井板部材に沿って配置した管路内を上記処理液の温度以上の液体を循環させることで、上記天井面を加熱することを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した構成に対し、上記表面処理は、鋼材の化成処理であることを特徴とするものである。
【０００８】
次に、請求項４に記載した発明は、処理槽内に搬送された被処理材に向けて処理液を吹き付けて当該被処理材の表面処理を行う表面処理方法において、
上記処理槽内における被処理材上方に位置する天井面を上記処理液の温度以上に調整しながら上記処理液の吹き付けを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、処理液の温度以上に天井面を調整することで、被処理材の上方に位置する天井面での結露を抑制可能となる。この結果、被処理材への液滴の落下を抑制出来る。
このとき請求項２に係る発明によれば、安定して天井面を目的とする温度に加熱することが可能となる。
【００１０】
また化成処理設備を対象とすることで、結露した液滴の被処理材への落下による化成処理の不具合の発生を防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る化成処理設備を説明するための模式図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るタンクカバーを加熱する加熱装置を説明するための図である。
【図３】タンクカバー温度と処理液塗布後のムラ個数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、表面処理設備として、鋼板を被処理材とした化成処理設備を例に挙げて説明する。
図１は、本実施形態の表面処理設備としての化成処理設備を示す概要図である。
【００１３】
（構成）
本実施形態の化成処理設備は、水平方向若しくは略水平方向に沿って被処理材を搬送しながら処理液の塗布を行う横型の処理設備とする。
本実施形態の化成処理設備は、図１に示すように、１または２以上の処理槽を構成する処理タンク１（図１では、一つの処理タンク１だけを図示している。）と、被処理材３の表面に塗布された処理液を乾燥するドライヤ設備２とを備える。そして、被処理材３が予め規定した搬送ラインに沿って連続して搬送され、順次、上記処理タンク１内で処理液の塗布処理が実施される。
【００１４】
ここで、上記被処理材３は、例えば鋼板である。
上記処理タンク１内には、被処理材３を挟んで上下に配置されるスプレーヘッダ４と、２対のリンガーロール５とが配置されている。
上記スプレーヘッダ４にはそれぞれ複数の噴射口４ａが形成され、各噴射口４ａから被処理材３の表面に向けてクロメート処理液などの処理液６を吹き付け可能に、当該噴射口４ａが配置されている。すなわち、複数の噴射口４ａから処理液６を噴射することで、被処理材３の表面全面に処理液６を塗布することが出来る。
【００１５】
上記リンガーロール５は、処理タンク１内の入口側及び出口側にそれぞれ配置されて、被処理材３表面に塗布された処理液６などを絞る。
上記処理タンク１は、被処理材３と上下で対向するタンクカバー７を有する。タンクカバー７は天井板部材を構成し、そのタンクカバー７の下面が天井面を形成する。なお、タンクカバー７と被処理材３の間にフードを配置する場合には、フード下面が天井面を構成する。
【００１６】
また処理タンク１の底面１ａは、落下してきた処理液６を回収可能なホッパー形状となっていて、処理タンク１の底面１ａに落下した処理液６は、処理液回収路８を介して処理液タンク９に戻される。処理液タンク９内の処理液６は、所定の温度となるように加熱装置１０で加熱処理されると共に攪拌装置１１で攪拌される。その処理液タンク９内の処理液６が、処理液送り路２５を通じて上記スプレーヘッダ４に供給されることで循環する。
【００１７】
上記実施形態では、上記タンクカバー７を加熱する天井面加熱装置１２を備える。天井面加熱装置１２は、天井面コントローラ１３の指令によって、天井面となるタンクカバー７の下面を処理液６の温度以上に調整する装置である。
本実施形態の天井面加熱装置１２は、図２に示すように、加熱用管路１４、加熱用循環タンク１５、タンクカバー７の温度を測定する第１温度計１８を備える。
【００１８】
上記加熱用管路１４は、上記タンクカバー７の上面に敷設されている。具体的には、上記加熱用管路１４は、上記タンクカバー７上面に沿って蛇行するよう敷設されて、当該タンクカバー７全面を加熱及び保温可能となっている。その加熱用管路１４の両端部は加熱用循環タンク１５に接続して、当該加熱用循環タンク１５内の液体２２が加熱用管路１４を循環可能となっている。上記加熱用管路１４の１端部側にはポンプ１６が介装されていて、当該ポンプ１６を駆動することで加熱用管路１４へ液体２２を圧送可能となっている。すなわち、上記ポンプ１６を駆動することで、加熱用循環タンク１５内の液体２２は上記加熱用管路１４内を連続して流れるようになる。上記加熱用循環タンク１５内の液体２２は、昇温装置１７によって加熱可能となっている。昇温装置１７は、加熱用循環タンク１５に設けても良いし上記加熱用管路１４に介装させても良い。
【００１９】
ここで、上記液体２２は、例えば温水を利用すればよい。
また、第１温度計１８は、タンクカバー７の温度を測定して天井面コントローラ１３に出力する。また、第２温度計１９が加熱用循環タンク１５内の液体２２の温度を測定し、その測定値を天井面コントローラ１３に出力する。
また、天井面コントローラ１３には、第３温度計２０が測定した処理タンク１内の処理液６の温度を入力する。処理液６の温度は、処理液６の目標管理温度であっても良い。
【００２０】
天井面コントローラ１３は、入力した処理液６の温度に基づき、処理液６の温度以上の温度を目標温度に設定する。そして、天井面コントローラ１３は、例えば、加熱用循環タンク１５内の液体２２の温度を、処理液６の温度よりも高い温度に保持した状態で、上記第１温度計１８からの温度情報に基づき、タンクカバー７の温度が目標温度以上となるように、ポンプ１６の圧送量（つまり加熱用管路１４を流れる液体２２の流速）を制御する。または、タンクカバー７の温度が目標温度となるように、第１温度計１８からの温度情報に基づき、タンクカバー７の温度が目標温度以上となるように、昇温装置１７で液体２２を加熱するフィードバック制御を行う。ここで、制御の誤差を考慮して、所定の余裕代だけ目標温度を高く設定しておいても良い。
【００２１】
なお、化成処理を始める前に、タンクカバー７の温度を、予め上記処理液６の温度以上に調整しておく。
ここで、処理液６の液温に対する、タンクカバー７の温度を色々変えて化成処理をしたときにおける、化成処理後の鋼板（被処理材３）に生じたムラの個数についてそれぞれ測定してみた。処理液６の液温として３０℃、３５℃、４０℃の３つの温度で個々に実験した。図３がその結果である。
【００２２】
図３から分かるように、処理液６の液温が３０℃若しくは３５℃の場合には、処理液６の液温と同じ温度にタンクカバー７の温度を調整することで、液滴の落下によるムラの発生をゼロに抑制することが出来ていることが分かる。また、処理液６の液温が４０℃の場合には、処理液６と同じ温度にタンクカバー７の温度を調整することで、大幅に液滴の落下によるムラの発生が抑えられ、特に、処理液６の液温よりも５℃以上高く設定することで、液滴の落下によるムラの発生をゼロに抑制できることが分かる。
【００２３】
以上の事から、タンクカバー７の温度を処理液６の温度よりも５℃以上高く設定することが好ましい。
ここで、鋼板に対する通常の化成処理を考えた場合、処理液６の液温が３０℃より低くなると、化成処理の反応が悪くなる傾向にある。また、処理液６の液温が４０℃を超えると、処理液６の付着量が多すぎる傾向にある。従って、通常は、処理液６は、３０℃〜４０℃程度に管理されている。
【００２４】
（作用・効果その他）
本実施形態では、連続して鋼板などの被処理材３が処理タンク１に搬送され、処理タンク１内で目標管理温度の処理液６が被処理材３の表面に吹き付けによって塗布されると共に、リンガーロール５で塗布された処理液６が絞られることで、被処理材３の表面に所定量の処理液６が塗布された状態となる。
【００２５】
このとき、処理タンク１内で処理液６の一部が蒸発するが、タンクカバー７の温度は、処理液６の温度以上であるため、処理液６がタンクカバー７の下面で結露することが防止される。この結果、結露による液滴が被処理材３に落下することが防止、つまり被処理材３に対する処理ムラ発生を防止出来る。特に、タンクカバー７の温度を処理液６よりも５℃以上に調整することで、液滴落下による被処理材３の処理ムラ発生を無くすことが可能となる（図３参照）。
【００２６】
なお、処理タンク１内の側壁面で結露が発生する可能性はあるが、結露による液滴は、側壁面に沿って下方に流れるため、被処理材３に落下しない。
ここで、上記タンクカバー７への結露を抑制する解決策として、処理液６の温度を下げることで天井面への結露の量を低減する方法が考えられる。しかしこの方法では、処理液６の反応性を阻害して耐食性を劣化させる恐れがある。
【００２７】
これに対し、本実施形態では、処理液６の温度を下げる必要がないので、化成処理の処理への上記悪影響を抑制出来る。
ここで、上記実施形態では、天井面加熱装置１２として温水などの液体２２を循環させてタンクカバー７を加熱する場合を例示したが、天井加熱装置は、これに限定しない。電熱線など他の熱発生機構でタンクカバー７の温度を処理液６の温度以上に調整するようにしても良い。または、処理液６以上の温度の温風をタンクカバー７に吹き付けることで、タンクカバー７の温度を処理液６の温度以上に調整するようにしても良い。温水などの液体２２を循環させて加熱する方法は、タンクカバー７の温度を目標温度状態に安定した調整をする場合に好適である。
【００２８】
また、上記実施形態では、表面処理として化成処理を例示したが、酸洗処理設備などの洗浄処理設備など、処理液６を吹き付けたり滴下したりして処理を行うような、処理液が天井に結露する可能性のある表面処理であれば、本実施形態は適用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１    処理タンク
３    被処理材
４    スプレーヘッダ
４ａ  噴射口
５    リンガーロール
６    処理液
７    タンクカバー（天井板部材）
１２  天井面加熱装置
１２  天井面用加熱装置
１３  天井面コントローラ
１４  加熱用管路
１５  加熱用循環タンク
１６  ポンプ
１７  昇温装置
１８  第１温度計
１９  第２温度計
２０  第３温度計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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