(57)【要約】【課題】電気錫めっき鋼板の通電加熱によるリフロー処理において、不必要な通電加熱をなくして省エネルギーを図ると共に、電気錫めっき鋼板の製品品質の均一性向上を図ること。【解決手段】めっき装置で電気錫めっきされて連続的に送られてくる電気錫めっき鋼板Ｓに対し、少なくとも入側コンダクターロール１１及び出側コンダクターロール１２による通電加熱で電気錫めっき鋼板Ｓ表面の錫を溶融させた後、冷却水を入れたクエンチタンク１３を通して水冷する電気錫めっき鋼板のリフロー装置６において、出側コンダクターロール１２をクエンチタンク１３の水中に配置し、電気錫めっき鋼板Ｓが出側コンダクターロール１２に接触し始める位置から複数箇所にサポートロール１４を配置し、このサポートロール１４と出側コンダクターロール１２とで電気錫めっき鋼板Ｓを挟み込むようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき装置で電気錫めっきされて連続的に送られてくる電気錫めっき鋼板に対し、少なくとも入側コンダクターロール及び出側コンダクターロールによる通電加熱で電気錫めっき鋼板表面の錫を溶融させた後、冷却水を入れたクエンチタンクを通して水冷する電気錫めっき鋼板のリフロー装置において、
出側コンダクターロールをクエンチタンクの水中に配置し、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置から複数箇所にサポートロールを配置し、このサポートロールと出側コンダクターロールとで電気錫めっき鋼板を挟み込むようにしたことを特徴とする電気錫めっき鋼板のリフロー装置。
【請求項２】
電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置の入側に堰を配置し、電気錫めっき鋼板に誘導されるクエンチタンク内の冷却水の流れが、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置に向かうことを妨げるようにした請求項１に記載の電気錫めっき鋼板のリフロー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続電気錫めっきラインにおいて、めっき装置で電気錫めっきされて連続的に送られてくる電気錫めっき鋼板の合金化処理（リフロー処理）を行うリフロー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続電気錫めっきラインにおいては、めっき装置で電気錫めっきされた電気錫めっき鋼板のめっき面に光沢を持たせるためと、地金と錫めっき層間に合金層を形成するためにリフロー処理を行うが、このリフロー処理のための加熱方法には、（１）ガス、電熱による間接加熱、（２）直接通電による抵抗加熱、（３）高周波磁界による誘導加熱等の方法が知られている。ただし、上記のガス、電熱による間接加熱方法は、応答性が悪くライン速度変更等の操業条件の変化に追従できず、また通常の場合であってもライン長が長くなるという欠点があり、高周波磁界による誘導加熱は設備が高くなるという欠点があるので、直接通電による加熱方法が広く使用されている。
【０００３】
この直接通電による加熱を利用したリフロー処理では、所定の間隔をおいて配置された入側コンダクターロールと出側コンダクターロールを用い、これらのコンダクターロール間の電気錫めっき鋼板に通電し抵抗加熱する。そして、この抵抗加熱により電気錫めっき鋼板を錫の融点（２３２℃）以上に加熱して、電気錫めっき鋼板表面の錫を溶融させた後、冷却水を入れたクエンチタンクに通して急冷する。
【０００４】
このような直接通電によるリフロー処理を行うリフロー装置には、上述のとおり、入側コンダクターロール、出側コンダクターロール及びクエンチタンクが必要であるが、従来、これらは、電気錫めっき鋼板の走行方向に、入側コンダクターロール、クエンチタンク、出側コンダクターロールの順に配置されていた（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３５３７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７３６８２号公報
【特許文献３】特開２００７−１６９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気錫めっき鋼板のリフロー処理において電気錫めっき鋼板の温度は、本来、クエンチタンクに入る前に錫の融点以上になればよい。
【０００７】
しかし、上述した従来のリフロー装置におけるコンダクターロールの位置関係では、クエンチタンクを出た後の電気錫めっき鋼板も通電加熱される。このクエンチタンクを出た後の電気錫めっき鋼板の加熱は、リフロー処理には不必要であるから、その分、エネルギーの無駄が生じる。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電気錫めっき鋼板の通電加熱によるリフロー処理において、不必要な通電加熱をなくして省エネルギーを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明者は、クエンチタンク内で電気錫めっき鋼板を支持するために従来から配置されていた水中ロールを出側コンダクターロールとして使用することを考えた。
【００１０】
ただし、単に水中ロールを出側コンダクターロールとするだけでは、以下の問題があることがわかった。
【００１１】
すなわち、とくに電気錫めっき鋼板の走行速度が高速になると、水の粘性や表面張力等により電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間に水が巻き込まれる。そうすると、電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間の電気抵抗が増加し、電力損失も増大する。また、電気錫めっき鋼板の走行速度によっては、上記電気抵抗が変動することにより、電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間にアークが発生し、電気錫めっき鋼板及び出側コンダクターロールに表面疵が発生するおそれがある。
【００１２】
そこで、本発明では、電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間に水が巻き込まれることを防止するために、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置にサポートロールを配置し、このサポートロールと出側コンダクターロールとで電気錫めっき鋼板を挟み込むようにした。
【００１３】
すなわち、本発明は、めっき装置で電気錫めっきされて連続的に送られてくる電気錫めっき鋼板に対し、少なくとも入側コンダクターロール及び出側コンダクターロールによる通電加熱で電気錫めっき鋼板表面の錫を溶融させた後、冷却水を入れたクエンチタンクを通して水冷する電気錫めっき鋼板のリフロー装置において、出側コンダクターロールをクエンチタンクの水中に配置し、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置から複数箇所にサポートロールを配置し、このサポートロールと出側コンダクターロールとで電気錫めっき鋼板を挟み込むようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明では、上記構成に加えて、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置の入側に堰を配置し、電気錫めっき鋼板に誘導されるクエンチタンク内の冷却水の流れが、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置に向かうことを妨げるようにすることができる。
【００１５】
このように堰を設けることで、電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間に水が巻き込まれることを、より確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、出側コンダクターロールをクエンチタンクの水中に配置したので、不必要な通電加熱をなくすことができ、省エネルギーを図ることができる。
【００１７】
さらに、クエンチタンクの水中で、電気錫めっき鋼板が出側コンダクターロールに接触し始める位置から複数箇所にサポートロールを配置し、このサポートロールと出側コンダクターロールとで電気錫めっき鋼板を挟み込むようにしたので、電気錫めっき鋼板と出側コンダクターロールとの間に水が巻き込まれることを防止でき、水の巻き込みによる電気抵抗の増加やアークの発生といった不具合が発生することを防止できる。また、上述のように堰を設けることで、この水の巻き込みをより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のリフロー装置を適用した連続電気錫めっきラインの構成例を示す。
【図２】本発明のリフロー装置の一実施例を示す。
【図３】従来のリフロー装置を示す。
【図４】図２のリフロー装置における電気錫めっき鋼板の温度変化と電力使用量を示す。
【図５】図３のリフロー装置における電気錫めっき鋼板の温度変化と電力使用量を示す。
【図６】本発明のリフロー装置の他の実施例の要部を示す。
【図７】図６のリフロー装置における堰の配置を示す。
【図８】本発明のリフロー装置のさらに他の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明のリフロー装置を適用した連続電気錫めっきラインの構成例を示す。
【００２１】
この連続電気錫めっきラインにおいて、ペイオフリール１ａ又は１ｂから供給された鋼板は、入側ルーパ３を経て前処理装置４に導入される。前処理装置４では、鋼板のアルカリ洗浄、酸洗、水洗等の前処理を行い、鋼板表面を清浄化する。なお、図１中の符号２は、先行する鋼板と後続の鋼板とを接続し、連続処理を行うための溶接機である。
【００２２】
表面を清浄化された鋼板は、めっき装置５で電気錫めっきされ、リフロー装置６でリフロー処理される。リフロー処理された電気錫めっき鋼板は、後処理装置７に導入される。後処理装置７では、変色防止等の後処理を行う。後処理後の電気錫めっき鋼板は、出側ルーパ９を経て、巻き取りリール９ａ又は９ｂで巻き取られる。
【００２３】
図２は、図１の連続電気錫めっきラインに適用される本発明のリフロー装置の一実施例を示す。通電加熱を利用したリフロー装置では、電気錫めっき鋼板の走行方向の入側及び出側に入側コンダクターロールと出側コンダクターロールを配置するが、本発明のリフロー装置６では、出側コンダクターロール１２を、冷却水を入れたクエンチタンク１３の水中に配置し、入側コンダクターロール１１と出側コンダクターロール１２との間の電気錫めっき鋼板Ｓに通電し抵抗加熱する。そして、この抵抗加熱により電気錫めっき鋼板Ｓを錫の融点（２３２℃）以上に加熱して、電気錫めっき鋼板Ｓ表面の錫を溶融させた後、クエンチタンク１３に通して急冷する。
【００２４】
また、本発明のリフロー装置６では、クエンチタンク１３の水中で電気錫めっき鋼板Ｓが出側コンダクターロール１２に接触し始める位置から複数箇所（実施例では３箇所）にサポートロール１４を配置し、このサポートロール１４と出側コンダクターロール１２とで電気錫めっき鋼板Ｓを挟み込むようにしている。これによって、電気錫めっき鋼板Ｓと出側コンダクターロール１２との間に水が巻き込まれることを防止している。なお、出側コンダクターロール１２は直径６００ｍｍ程度であり、サポートロール１４は直径２００ｍｍ程度とすることができる。
【００２５】
一方、従来のリフロー装置においては、図３に示すように出側コンダクターロール１２は、クエンチタンク１３の後段に配置され、クエンチタンク１３の水中には、別途に水中ロール１５が配置される。
【００２６】
図４は、図２に示した本発明のリフロー装置６における電気錫めっき鋼板Ｓの温度変化と電力使用量を示す。また、図５は、図３に示した従来のリフロー装置６における電気錫めっき鋼板Ｓの温度変化と電力使用量を示す。図４及び図５において横軸は、リフロー装置の走行方向の位置を示し、Ａ〜Ｅは、それぞれ図２及び図３のＡ〜Ｅの位置に対応する。なお、位置Ｂは、電気錫めっき鋼板Ｓを錫の融点（２３２℃）として電気錫めっき鋼板Ｓ表面の錫を溶融させる位置である。
【００２７】
図４及び図５を比較すると、従来のリフロー装置では位置Ａ〜Ｅまでを加熱するのに対し、本発明のリフロー装置では位置Ａ〜Ｄまでを通電加熱する。すなわち、従来は、リフロー処理には不必要な位置Ｄ〜Ｅの間も通電加熱していたが、本発明では、位置Ｄ〜Ｅの間は通電加熱しないので、その分、電力使用量を削減できる。例えば、一般的なリフロー装置では位置Ａ〜Ｅが約２０ｍであり、位置Ｄ〜Ｅが約２ｍであるので、本発明により電力使用量を約１０％削減できる。
【００２８】
図６は、本発明のリフロー装置の他の実施例の要部を示す。図６のリフロー装置６では、電気錫めっき鋼板Ｓが出側コンダクターロール１２に接触し始める位置の入側（図６では上方）に堰１６を配置している。この堰１６は、図７に示すように、出側コンダクターロール１２の全長にわたるように配置されている。このように堰１６を配置することで、電気錫めっき鋼板Ｓに誘導されるクエンチタン１３内の冷却水の流れが、電気錫めっき鋼板Ｓが出側コンダクターロール１２に接触し始める位置に向かうことを妨げることができる。
【００２９】
このように、上述のサポートロール１４に加え、堰１６を設けることで、電気錫めっき鋼板Ｓと出側コンダクターロール１２との間に水が巻き込まれることを確実に防止できる。
【００３０】
なお、以上の実施例では、リフロー処理のための加熱方法として、通電加熱を単独で用いた例を示したが、図８に示すように、クエンチタンク１３の前段に高周波誘導加熱装置１７を配置し、通電加熱と誘導加熱を併用してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ，１ｂ  ペイオフリール
２  溶接機
３  入側ルーパ
４  前処理装置
５  めっき装置
６  リフロー装置
７  後処理装置
８  出側ルーパ
９ａ，９ｂ  巻き取りリール
１１  入側コンダクターロール
１２  出側コンダクターロール
１３  クエンチタンク
１４  サポートロール
１５  水中ロール
１６  堰
１７  高周波誘導加熱装置
【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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【図７】
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【図８】
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