(57)【要約】　　　（修正有）【課題】トータル電流が変化するメッキラインからのスラッジの発生を防止するとともに、電気メッキ電極の使用寿命を大幅に延長することができる方法を提供する。【解決手段】クロムメッキ液中のＰｂＯ２電極、スズメッキ液または亜鉛めっき液中のＩｒＯ２電極などの、通電停止時に不安定な特性を示す電気メッキ電極３が配置されたメッキラインにおいて、通板速度の低下などによりトータル電流が減少した際にも、どのパスにおいても所定の最低通電電流が確保されるように制御器４が各パスへの電流配分を行なう。これにより電極は常に化学的に安定に保たれ、使用寿命を大幅に延長することが可能となる。【選択図】　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気メッキ電極が配置された多数のパスからなるメッキラインにおいて、目付量またはライン速度の低下によりメッキラインのトータル電流が減少した際にも、どのパスにおいても所定の最低通電電流が確保されるように各パスへの電流配分を行なうことを特徴とする電気メッキ電極の長寿命化方法。
【請求項２】
電位が０以下のとき不安定な特性を示す電気メッキ電極が、クロムメッキ液中のＰｂＯ２電極である請求項１記載の電気メッキ電極の長寿命化方法。
【請求項３】
電位が０以下のとき不安定な特性を示す電気メッキ電極が、スズメッキ液または亜鉛めっき液中のＩｒＯ２電極である請求項１記載の電気メッキ電極の長寿命化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の連続メッキラインに適した電気メッキ電極の長寿命化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−２００３９７号公報
【０００３】
鋼板等の金属ストリップに連続メッキを施すためには、メッキ槽の内部に多数のパスを直列に設けたメッキラインが用いられている。各パスはそれぞれ電気メッキ電極を備え、金属ストリップはコンダクターロールとターンロールとの間に縦方向または横方向にジグザグ状に掛け渡されて連続走行しつつ、各パスで電気メッキを施される。
【０００４】
このようなメッキラインにおける目付量の制御には、トータル電流が用いられる。トータル電流は金属ストリップがメッキライン内の全パスを走行する間に、各パスの電気メッキ電極から通電される電流の積算値である。このトータル電流は、要求される目付量、板幅、メッキ効率、ライン速度に基づいて算出され、各パスに配分される。トータル電流は目付量、板幅、ライン速度に比例し、例えばライン速度が低下するとトータル電流は減少する。
【０００５】
ところで、電気メッキ電極には最適電流密度があり、この範囲を外れるとメッキ効率が低下する。このために、従来は目付量またはライン速度の低下によりメッキラインのトータル電流が低下した場合には、全パスの通電量を均等に低下させるのではなく、使用するパス数を減少させることにより、通電されるパスの電気メッキ電極の最適電流密度を維持している。
【０００６】
図１はこの関係を示す説明図である。直線ＯＡは３パスを使用する場合の各パスの電気メッキ電極の電流密度を示しており、ライン速度（またはこれに比例するトータル電流）がＡＢの区間にあるときには、最適電流密度範囲内に収まっている。しかしライン速度がＢよりもさらに低下すると、最適電流密度範囲を下回りメッキ効率が低下してしまうため、１つのパスへの通電を停止して直線ＯＣで示される２パス使用に切り替える。そしてライン速度がＤよりもさらに低下すると、最適電流密度範囲を確保するために直線ＯＥで示される１パス使用に切り替える。
【０００７】
上記した従来技術は、通電される電極のメッキ効率を高く維持するうえで効果が大きい。しかし特定の電極では、トータル電流の変化に応じて通電と通電停止とが繰り返されることとなるため、次のような問題があることが判明した。
【０００８】
例えば鋼板のクロムメッキには、フッ化物を含有するｐＨが１程度のメッキ液が用いられ、電気メッキ電極には前記の特許文献１に示すように、ＰｂＯ２電極が用いられている。図２のプルベ曲線（ｐＨ−電位線図）に示すように、ｐＨ１のメッキ液中において電位が１．５Ｖ以上ではＰｂＯ２の状態で安定しているが、電位が−０．３５〜１．５ＶではＰｂ２＋の状態が安定となり、電位が−０．３５Ｖ以下ではＰｂの状態で安定する。すなわち、ＰｂＯ２電極は電位が０付近では不安定となる。
【０００９】
従って、通電中の電位は１．８〜２．０Ｖであるために電気メッキ電極はＰｂＯ２の状態で安定しているが、通電が停止され電位が０Ｖ以下となるとＰｂ２＋の状態が安定となり、メッキ液中のクロムイオンと反応して通電停止中にＰｂＣｒＯ４の不溶物を生成する。そして再度通電されるとＰｂＣｒＯ４の下層に再びＰｂＯ２の安定層が形成されてＰｂＣｒＯ４が剥離し、スラッジを生成する。このようにして通電と通電停止とを繰り返すと、ＰｂＯ２電極は次第に消耗して行き、短期間で交換を余儀なくされることとなる。
【００１０】
なお上記した問題はＰｂＯ２電極のみならず、プルベ曲線（ｐＨ−電位線図）上において電位が０以下のとき不安定な特性を示す材料からなる電気メッキ電極に共通するものであり、他の例としては、スズメッキ液または亜鉛めっき液中のＩｒＯ２電極を挙げることができる。図３のプルベ曲線に示されるように、ＩｒＯ２電極もｐＨが低いメッキ液中では通電中と通電停止中で安定状態が異なり、通電停止中には不安定な状態となる。
【００１１】
【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、トータル電流が変化するメッキラインに設置された電気メッキ電極におけるスラッジの発生を防止するとともに、電気メッキ電極の使用寿命を大幅に延長することができる電気メッキ電極の長寿命化方法を提供するためになされたものである。
【００１２】
【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本発明の電気メッキ電極の長寿命化方法は、電気メッキ電極が配置された多数のパスからなるメッキラインにおいて、目付量またはライン速度の低下によりメッキラインのトータル電流が減少した際にも、どのパスにおいても所定の最低通電電流が確保されるように各パスへの電流配分を行なうことを特徴とするものである。なお本発明の対象となる電気メッキ電極としては、前記したようにクロムメッキ液中のＰｂＯ２電極、スズメッキ液または亜鉛めっき液中のＩｒＯ２電極などを挙げることができる。
【００１３】
本発明によれば、目付量またはライン速度の低下によりメッキラインのトータル電流が減少した際にも、従来のように使用パス数を削減して特定パスの通電を停止するのではなく、どのパスにおいても所定の最低通電電流が確保されるように各パスへの電流配分を行なう。このように本発明ではトータル電流が減少した際にも電極保護のための電流を流すことにより、全パスの電気メッキ電極の電位が高く保たれる。この結果、電極が化学的に不安定にならず、スラッジの発生を防止することができるとともに、電気メッキ電極の使用寿命を大幅に延長することが可能となる。
【００１４】
【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４は１０のパスからなるメッキラインを示す図であり、鋼板などの金属ストリップはコンダクターロール１とターンロール２との間にジグザグ状に掛け渡されて各パスを連続走行しつつ、電気メッキを施されるようになっている。図４では豎パスの場合を示したが、横パスの場合も同様である。各パスには電気メッキ電極３が配置されているが、その材質は前記したようにパスが不使用の状態において不安定な特性を示すもの、例えばクロムメッキに用いられるＰｂ、ＰｂＯ２、スズメッキまたは亜鉛めっきに用いられるＩｒＯ２などである。このほか電極の材料としては、Ｐｔ，Ｔａ，ＩｒＯ２−Ｔａ２Ｏ５などを挙げることができ、電極基体の材料としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａなどを挙げることができる。
【００１５】
各パスの電気メッキ電極３への通電量の配分は、制御器４により行われる。制御器４は要求される目付量、板幅、メッキ効率、ライン速度に基づいてトータル電流を算出し、トータル電流の大きい高速通板時には、全パスに通電する。このときにはどのパスの電気メッキ電極３も、最適電流密度の範囲内にある。このようにトータル電流の大きい高速通板時には、本発明も従来法と変わらない。
【００１６】
しかし目付量またはライン速度の低下によりメッキラインのトータル電流が減少した際には、従来法では使用するパス数を減少させ、通電を完全に停止するパスを生じたのに対し、本発明ではどのパスでも所定の最低通電電流が確保されるように各パスへの電流配分を行なう。
【００１７】
例えば１０パスのメッキラインのトータル電流を定格の４０％にまで減少させるべき場合、従来法では第１〜第４のパスへの通電量を１００％に維持したままで、第５〜第１０のパスへの通電量を０とすることにより、トータル電流を目標値である４０％にまで減少させようとする。即ち（１×４＋０×６）／１×１０＝０．４とする。これにより第１〜第４のパスでは最適電流密度が確保されて高いメッキ効率が保たれるが、通電を停止した第５〜第１０のパスでは、前記したように電極の消耗が進行する。
【００１８】
これに対して本発明では、例えば１０パスのメッキラインのトータル電流を定格の４０％にまで減少させるべき場合、第１〜第４のパスへの通電量を例えば８５％に減少させる一方、第５〜第１０のパスへの通電量を電極が安定するのに必要な１０％とする。即ち（０．８５×４＋０．１×６）／１×１０＝０．４とする。このように本発明ではどのパスでも電極が安定するのに必要な所定の最低通電電流が確保されるようにし、従来は通電が停止されていたパスにも電極保護のための電流を流し、全パスの電気メッキ電極の電位を高く保つ。この結果、電極の安定性が保たれてスラッジの発生等が防止され、電気メッキ電極の使用寿命を大幅に延長することが可能となる。
【００１９】
このために必要な保護電流の大きさは電極の種類やメッキ浴の組成によって異なるが、アノード分極曲線を引くことによって求めることができる。例えば特定組成のクロムメッキ浴中で用いられるＰｂＯ２電極の場合には、１．０Ａ／ｄｍ２である。このように本発明によれば従来は通電が停止されていたパスにも電極保護のための電流を流すため、メッキライン全体のメッキ効率は従来法よりもやや低下する場合がある。しかし、電気メッキ電極の使用寿命が延長されることによる効果はそれを上回るものである。
【００２０】
具体的には、本発明によれば電気メッキ電極の使用寿命を従来の１０倍以上とすることができ、またメッキラインからのスラッジ発生量を従来の３％にまで大幅に減少させることができた。これにより環境への負荷も減少することとなり、その意義は大である。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気メッキ電極の長寿命化方法によれば、通電と通電停止とが繰り返される電気メッキ電極を保護電流により保護し、電気メッキ電極の使用寿命を大幅に延長することができるとともに、スラッジの発生を防止することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】使用パス数と電流密度との関係を示すグラフである。
【図２】ＰｂＯ２電極のプルベ曲線（ｐＨ−電位線図）である。
【図３】ＩｒＯ２電極のプルベ曲線（ｐＨ−電位線図）である。
【図４】メッキラインの説明図である。
【符号の説明】
１　コンダクターロール
２　ターンロール
３　電気メッキ電極
４　制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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