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JPH0639720B2 - Method for producing zinc alloy electroplated steel sheet - Google Patents
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JPH0639720B2 - Method for producing zinc alloy electroplated steel sheet - Google Patents

Method for producing zinc alloy electroplated steel sheet

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JPH0639720B2
JPH0639720B2 JP63070708A JP7070888A JPH0639720B2 JP H0639720 B2 JPH0639720 B2 JP H0639720B2 JP 63070708 A JP63070708 A JP 63070708A JP 7070888 A JP7070888 A JP 7070888A JP H0639720 B2 JPH0639720 B2 JP H0639720B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、亜鉛合金系電気めっき鋼板の製造方法、特
に、不溶性陽極を用いた場合における亜鉛合金系電気め
っき鋼板の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a zinc alloy electroplated steel sheet, and more particularly to a method for producing a zinc alloy electroplated steel sheet using an insoluble anode.

(従来の技術) 従来、亜鉛合金系電気めっき浴への金属イオンの供給手
段は、極く初期の段階では例えば、亜鉛イオンについて
は溶解度の大きい炭酸亜鉛、酸化亜鉛などの亜鉛化合物
を投入、溶解することであった。しかし、これらの亜鉛
源は高価であるという欠点を有していた。
(Prior Art) Conventionally, as a means for supplying metal ions to a zinc alloy-based electroplating bath, at the very initial stage, for example, zinc compounds such as zinc carbonate and zinc oxide, which have high solubility for zinc ions, are added and dissolved. Was to do. However, these zinc sources have the disadvantage of being expensive.

近年に至り、亜鉛合金めっき、特に連続式亜鉛合金系電
気めっき鋼板の普及に伴い、生産コスト低減のため亜鉛
合金電気めっき設備も大型化、高速度化してきており、
操業条件も厳しく管理されるようになってきた。そこで
亜鉛合金系電気めっき、特に、Pb製等の不溶性陽極を用
いた場合、めっき浴へは亜鉛イオンおよびその他の金属
イオンを多量にかつ安価に供給しなければならず、通
常、安価な手段として純亜鉛めっき製造では金属亜鉛の
み、亜鉛合金めっき製造では金属亜鉛および他の合金成
分をそれぞれ溶解している。しかし、金属亜鉛等の金属
は溶解速度が遅く、急激な濃度変化に追随して速やかな
応答性が得られない。しかも、合金めっきの場合、単体
金属の場合と比較してより正確な濃度コントロールが要
求されるのであって、金属亜鉛など合金成分の金属の直
接的溶解手段は採用されない。
In recent years, with the spread of zinc alloy plating, especially continuous type zinc alloy electroplated steel sheets, zinc alloy electroplating equipment has become larger and faster in order to reduce production costs.
Operating conditions have come to be strictly controlled. Therefore, zinc alloy-based electroplating, especially when using an insoluble anode made of Pb or the like, it is necessary to supply a large amount of zinc ions and other metal ions to the plating bath at low cost, which is usually an inexpensive means. In pure zinc plating manufacturing, only metallic zinc is melted, and in zinc alloy plating manufacturing, metallic zinc and other alloy components are melted, respectively. However, metals such as metallic zinc have a slow dissolution rate and cannot follow a rapid concentration change to obtain a rapid response. In addition, in the case of alloy plating, more accurate concentration control is required as compared with the case of a single metal, and a direct melting means of metal of alloy component such as metallic zinc is not adopted.

特に、合金電気亜鉛めっき鋼板の製造に際しては、その
めっき浴中の各被めっき金属イオンの濃度比率をある一
定範囲内に保持する必要があり、かつその精度もかなり
高いレベルに保つ必要がある。
In particular, in the production of galvannealed steel sheet, it is necessary to keep the concentration ratio of each metal ion to be plated in the plating bath within a certain fixed range, and to keep its accuracy at a considerably high level.

したがって、一般に現在のところ、Zn-Fe、Zn-Ni等の合
金電気亜鉛めっき鋼板は不溶性陽極を使用し、めっき金
属イオンはそれ専用の供給設備を金属イオンの種類の数
と同数基有する製造プロセスによって製造されている。
Therefore, generally, at present, Zn-Fe, Zn-Ni alloy electrogalvanized steel sheets use insoluble anodes, and plating metal ions have a dedicated supply facility for the same number of metal ion types as the manufacturing process. Is manufactured by.

そして、そのような金属イオン供給設備にあっては、そ
の原料としてZnO、ZnCO3、ZnSO4、Zn(OH)2、NiCO3、Ni
(OH)2、NiO2、FeSO4、Fe(OH)2等の金属塩をスラリー状
にして添加使用するのが通例である。ちなみに、Zn金属
塩の溶解速度は2〜3分であるが、Znの金属の溶解速度
は数時間となる。
And, in such metal ion supply equipment, ZnO, ZnCO 3 , ZnSO 4 , Zn (OH) 2 , NiCO 3 and Ni are used as the raw materials.
It is customary to add and use a metal salt such as (OH) 2 , NiO 2 , FeSO 4 , Fe (OH) 2 in the form of slurry. By the way, the dissolution rate of the Zn metal salt is 2-3 minutes, but the dissolution rate of the Zn metal is several hours.

金属塩を使用する理由は、金属単体(原料)を使用する
場合に比べ、溶解性が良好で、短時間で溶解し、濃度コ
ントロールの応答性が良好であるという利点があるから
である。
The reason for using a metal salt is that it has the advantages of good solubility, dissolution in a short time, and good response for concentration control, as compared with the case of using a simple metal (raw material).

しかしながら、原料精製の工程上、金属塩は金属単体か
ら製造するため、かなりの原料コストアップが必至であ
る。そのため戦略的製品である合金電気亜鉛めっき鋼板
の価格競争力向上のためには原料コスト削減の要請が非
常に大きい。
However, in the process of refining the raw material, the metal salt is produced from a simple metal, so that the cost of the raw material must be increased considerably. Therefore, there is a great demand for reducing raw material costs in order to improve the price competitiveness of strategic electrogalvanized steel sheets.

これまでもかかる被めっき金属イオンの供給手段に関し
ては幾つかの手段が提案されており、例えば特公昭53-2
4897号には純亜鉛めっきに関してであるが、予めZnSO4
の形態で金属亜鉛を溶解して置き、めっき浴における亜
鉛イオンの消費量を絶えず監視して、その都度わずかず
つ補給するのである。また、特公昭61-16440号にあって
は、同じく金属の形態で供給しているが、この場合には
供給される金属イオン量より多く金属を溶解して、流量
制御によってめっき浴への金属イオンの供給を制御して
いる。
Several means have been proposed so far for supplying such metal ions to be plated, for example, Japanese Patent Publication No. 53-2.
No. 4897 is about pure zinc plating, but ZnSO 4
In this form, zinc metal is dissolved and placed, the consumption of zinc ions in the plating bath is constantly monitored, and each time it is replenished little by little. Also, in Japanese Examined Patent Publication No. 61-16440, which is also supplied in the form of a metal, in this case, the metal is dissolved in an amount larger than the amount of supplied metal ions, and the metal is supplied to the plating bath by controlling the flow rate. It controls the supply of ions.

ところで、金属塩の形態でZnイオンおよびその他の金属
イオンを供給する場合、各金属塩はその金属単体のコス
トの数倍のコスト高となっている。電気亜鉛合金めっき
鋼板の製造コストに占めるめっき金属の費用、つまり原
料費は最も高い比率を占めているため、めっき製品のコ
スト競争力を著しく阻害する要因となっている。また、
金属単体の形態で金属イオンを補給する方法は、Zn濃度
コントロールおよびZnと他のめっき金属イオンとの比の
コントロールにおいて、金属塩投入法より劣っており、
合金めっき品質の安定確保の面で問題がある。
By the way, when Zn ions and other metal ions are supplied in the form of metal salts, the cost of each metal salt is several times higher than the cost of the metal alone. Since the cost of plated metal, that is, the cost of raw materials, accounts for the highest percentage of the manufacturing cost of electrogalvanized steel sheets, it is a factor that significantly impedes the cost competitiveness of plated products. Also,
The method of replenishing metal ions in the form of a simple metal is inferior to the metal salt charging method in controlling the Zn concentration control and the ratio of Zn and other plating metal ions,
There is a problem in terms of ensuring stable alloy plating quality.

(発明が解決しようとする課題) かくして、本発明の目的は、亜鉛合金、例えばZn-Feお
よびZn-Ni合金の電気めっきに際しても各金属イオンの
濃度コントロールを高い精度で可能とするより安価な手
段を提供することである。
(Problems to be solved by the invention) Thus, an object of the present invention is to make the concentration control of each metal ion with high accuracy possible even in the electroplating of zinc alloys, for example, Zn-Fe and Zn-Ni alloys, which is less expensive. To provide the means.

(課題を解決するための手段) ここに、本発明の要旨とするところは、不溶性陽極を用
いる亜鉛合金系電気めっき鋼板の製造方法において、酸
性めっき液への亜鉛イオン供給に当り40〜90%を金属亜
鉛の形で供給し、残りはめっき浴の亜鉛イオンの濃度変
動に応答して金属塩の形で供給し、一方亜鉛以外の合金
成分の金属イオンについてはすべて金属塩の形で供給す
ることを特徴とする、亜鉛合金系電気めっき鋼板の製造
方法である。
(Means for Solving the Problems) Here, the gist of the present invention is, in a method for producing a zinc alloy-based electroplated steel sheet using an insoluble anode, 40 to 90% per supply of zinc ion to an acidic plating solution. Are supplied in the form of metallic zinc, and the rest are supplied in the form of metal salts in response to changes in the concentration of zinc ions in the plating bath, while all the metal ions of alloy components other than zinc are supplied in the form of metal salts. It is a method for producing a zinc alloy-based electroplated steel sheet.

なお、上述の酸性めっき液への亜鉛イオン供給に当って
は、具体的に好ましくは、必要亜鉛供給速度の変動範囲
の下限以下の固定分を金属亜鉛で供給する固定法か、必
要亜鉛供給速度の変動を操業条件から予測して、その予
測値の40〜90%を金属亜鉛で供給する変動法か、または
消費電流の積算値から算出した必要亜鉛供給速度の40〜
90%を金属亜鉛で供給する積算法を用い、必要亜鉛量の
残りを亜鉛金属塩で供給すればよい。ここに、必要亜鉛
供給速度はめっき槽に供給すべき金属亜鉛と亜鉛金属塩
の所要溶解量である。
In addition, in supplying zinc ions to the above-mentioned acidic plating solution, specifically, preferably, a fixing method of supplying a fixed amount of metal zinc below the lower limit of the fluctuation range of the required zinc supply rate or a required zinc supply rate. Of the required zinc supply rate calculated from the integrated value of the consumed current
It is sufficient to use the integration method in which 90% is supplied with zinc metal and the rest of the required amount of zinc is supplied with zinc metal salt. Here, the required zinc supply rate is the required amount of dissolved zinc metal and zinc metal salt to be supplied to the plating tank.

すなわち、本発明の1態様である固定法によれば、亜鉛
イオンのうち通常の操業に際しての濃度変動にかからな
い範囲の濃度分についてはその供給源として金属亜鉛を
選ぶのである。そして、その部分については可及的に大
幅にとることによって原料費のより一層の低減を計るの
である。
That is, according to the fixing method, which is one aspect of the present invention, metallic zinc is selected as a supply source for the concentration of zinc ions in a range not affected by the concentration fluctuation during normal operation. Then, by taking as much as possible about that portion, the raw material cost can be further reduced.

そのように、予め決定するあるいはその都度決定する金
属分の溶解部分については操業時の濃度変動に影響され
ないため、溶解速度が小さいことによる応答性の悪さは
問題とならず、むしろ原料費の安いことの利点が大き
い。通常、このような金属分としての供給比率は40〜90
%である。これは合金組成によっても異なる。亜鉛の比
率が高ければ、上記比率は比較的高めに設定できる。
In this way, the dissolved portion of the metal content, which is determined in advance or determined each time, is not affected by the concentration fluctuation during operation, so the poor responsiveness due to the low dissolution rate does not pose a problem, and the raw material cost is rather low. The advantage of that is great. Usually, the supply ratio of such metal components is 40 to 90.
%. This also depends on the alloy composition. If the ratio of zinc is high, the ratio can be set relatively high.

このように、本発明によれば、Zn2+イオン補給形態を、
金属単体と金属塩との複合投入の形態とすることによ
り、合金めっきの原料費削減をはかるとともにZnと合金
成分金属との濃度比のコントロールを正確に行い得るの
であり、製造コストの削減が叫ばれている今日的状況か
らは本発明の意義は大きい。
As described above, according to the present invention, the Zn 2+ ion supply form is
The combination of simple metal and metal salt is used to reduce the raw material cost of alloy plating and to accurately control the concentration ratio of Zn and alloying component metals, thus reducing manufacturing cost. The present invention has great significance in the present-day situation that has been revealed.

(作用) 次に、本発明を添付図面を参照してさらに説明する。(Operation) Next, the present invention will be further described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明にかかる方法を実施するための装置の
概略説明図であり、図中、めっき槽12との間でめっき液
が循環している溶解槽1に対し、めっき金属の補給装置
としてはZn以外の金属の金属塩13(例:NiCO3 etc.)の
供給装置3、Znの金属塩(例:ZnCO3etc.)の供給装置
4、金属Zn15の溶解槽、つまり亜鉛溶解槽2を備えてい
る。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus for carrying out the method according to the present invention. In the figure, a plating metal is replenished to a melting tank 1 in which a plating solution is circulated with a plating tank 12. As a device, a supply device 3 for metal salt 13 of metal other than Zn (eg NiCO 3 etc.), a supply device 4 for metal salt of Zn (eg ZnCO 3 etc.), a dissolution tank for metal Zn15, that is, zinc dissolution The tank 2 is provided.

Zn以外の金属の金属塩13とZnの金属塩14とは所定量だけ
定量切り出し器5、7によってそれぞれ切り出される。
一方、亜鉛溶解槽2にあっては金属亜鉛15が投入されめ
っき液内に浸漬されている。金属亜鉛に由来する亜鉛イ
オンは弁10の調整によってその量がコントロールされ、
ポンプPによって亜鉛溶解槽2を経て前述の溶解槽1に
送られる。溶解槽1への金属イオンの金属塩としての供
給は同様に弁6、8によっても調整される。
The metal salt 13 of a metal other than Zn and the metal salt 14 of Zn are cut out by a predetermined amount by the quantitative cutting devices 5 and 7, respectively.
On the other hand, in the zinc dissolution tank 2, metallic zinc 15 is charged and immersed in the plating solution. The amount of zinc ions derived from metallic zinc is controlled by adjusting valve 10,
It is sent to the above-mentioned melting tank 1 through the zinc melting tank 2 by the pump P. The supply of metal ions to the dissolution tank 1 as a metal salt is also adjusted by the valves 6 and 8.

なお、めっき槽12と溶解槽1との間には所望によってめ
っき槽の金属イオンの濃度安定化のためにバッファ槽11
が設けられてもよい。
If desired, a buffer bath 11 may be provided between the plating bath 12 and the melting bath 1 to stabilize the concentration of metal ions in the plating bath.
May be provided.

めっき槽12内の金属イオンは絶えずめっき液分析器17に
よって分析されており、後述するようにその信号によっ
て各弁6、8、10がコントロールされている。
The metal ions in the plating tank 12 are constantly analyzed by the plating solution analyzer 17, and the respective valves 6, 8 and 10 are controlled by the signals as described later.

溶解槽1の好適形状は第2図に示すようにカスケードタ
イプである。材質は鉄板にゴムライニングを施したもの
でよい。未溶解残渣対策として適宜循環経路を設けるの
がよい。すなわち、溶解槽1を3つに区分して上段の区
分イにそれぞれ金属塩の供給装置3,4からの金属塩を投
入するとともに、亜鉛溶解槽2からの液供給もこの区分
イに行われる。ついで区分イにおいて調整されためっき
液は順次区分ロ、ハを経てめっき槽12に循環供給される
のである。この場合にはめっき槽からの戻り配管から亜
鉛溶解槽2へもめっき液の循環が行われる。亜鉛溶解槽
2へのめっき液供給源はなるべく低いpHのめっき槽循環
系からの戻り配管から分岐管で取るほうが、金属亜鉛の
溶解を促進するためには望ましいからである。もしくは
第2図の区分イ、ロ、ハで示す各カスケード溶解槽のう
ち入り側の区分イからめっき液を分岐・供給してもよ
い。第1図参照。区分ロ、ハからの分岐・供給はすでに
金属塩の溶解によって溶解液のpHが徐々に上昇してくる
ので、溶解性が減少するのでなるべく避けたほうがよ
い。
The preferable shape of the melting tank 1 is a cascade type as shown in FIG. The material may be an iron plate with rubber lining. As a countermeasure against undissolved residues, it is advisable to provide a circulation path as appropriate. That is, the dissolution tank 1 is divided into three, and the metal salts from the metal salt supply devices 3 and 4 are respectively charged to the upper section a, and the liquid supply from the zinc dissolution tank 2 is also performed in this section a. . Then, the plating solution prepared in the section a is sequentially circulated and supplied to the plating tank 12 through the sections b and c. In this case, the plating solution is also circulated from the return pipe from the plating tank to the zinc dissolving tank 2. This is because it is desirable to use a branch pipe from the return pipe from the plating tank circulation system having a pH as low as possible to supply the plating solution to the zinc dissolution tank 2 in order to accelerate the dissolution of metallic zinc. Alternatively, the plating solution may be branched / supplied from the entry side of the cascade melting tank shown in FIG. See FIG. It is recommended to avoid branching / supply from sections B and C because the pH of the solution gradually rises due to the dissolution of the metal salt and the solubility decreases.

これらの区分イ、ロ、ハの槽区分は図示例では3区分で
あるが、最低2区分あれば十分である。
In the example shown in the figure, there are three divisions A, B, and C, but at least two divisions are sufficient.

第1図に示すように、亜鉛溶解槽2から溶解槽1へめっ
き供給液が戻る途中には逆洗式のフィルター16を設ける
ことが好ましい。これは金属Zn溶解の際に、めっき液中
のZn以外の金属イオン(Fe2+またはNi2+etc.)が置換析出
し、めっき製品への阻害因子となる可能性が高いため、
それらの異物を除去するためである。ただし、逆洗式フ
ィルターでなくとも、シックナー形式でも異物除去に効
力があれば適用可である。
As shown in FIG. 1, it is preferable to provide a backwash type filter 16 on the way of returning the plating supply solution from the zinc dissolution tank 2 to the dissolution tank 1. This is because metal ions other than Zn (Fe 2+ or Ni 2+ etc.) in the plating solution are substituted and deposited during the dissolution of metal Zn, which is likely to be an inhibitory factor to plated products.
This is to remove those foreign matters. However, even if it is not a backwash filter, it can be applied even if it is thickener type as long as it is effective in removing foreign matters.

このようにして調整するめっき液に望む大略の仕様は、
通常以下の通りである。pH≦2.0、温度:45〜80℃、浴
組成(めっき金属イオン濃度)は特に問わない。但し、
Zn濃度については、70g/以下程度の制限は必要であ
る。
The general specifications of the plating solution adjusted in this way are:
It is usually as follows. pH ≦ 2.0, temperature: 45 to 80 ° C., bath composition (plating metal ion concentration) is not particularly limited. However,
It is necessary to limit the Zn concentration to about 70 g / or less.

次に、金属イオン、特に亜鉛イオンの供給制御態様につ
いて説明する。
Next, the manner of controlling the supply of metal ions, especially zinc ions, will be described.

本発明における制御目標は第1図のめっき液分析器17に
よる分析データであり、これをオンラインで受け、それ
らのデータに基づいて所要溶解量、つまり金属亜鉛と亜
鉛金属塩との合計量である必要亜鉛供給速度VZn(kg/h
r)を算出するのである。所要溶解量が分かったら、各弁
操作によって所要イオン量を亜鉛溶解槽2から供給する
のである。金属塩の場合には切り出し量を調整するので
ある。これらの操作は手動であっても自動であっても可
能である。
The control target in the present invention is the analytical data by the plating solution analyzer 17 of FIG. 1, which is received online and is the required dissolution amount based on these data, that is, the total amount of metallic zinc and zinc metallic salt. Required zinc supply rate V Zn (kg / h
r) is calculated. Once the required dissolution amount is known, the required ion amount is supplied from the zinc dissolution tank 2 by operating each valve. In the case of a metal salt, the cutout amount is adjusted. These operations can be manual or automatic.

次に、本発明において亜鉛イオンを金属亜鉛から供給す
る比率と金属塩から供給する比率を決定することは重要
である。それには固定法と変動法と積算法とがある。
Next, in the present invention, it is important to determine the ratio of supplying zinc ions from metallic zinc and the ratio of supplying metallic ions from metallic salts. There are fixed method, variable method and multiplication method.

(1)固定法: 第3図に示すように、予めめっき設備、仕様等から決定
される最大消費量VZnmaxを決定しておき、これに対
し、金属亜鉛の供給比率Kを40〜90%の範囲で考える。
このとき、必要亜鉛供給速度VZn(kg/hr)は常に変動す
るので、その変動分を亜鉛金属塩の投入で吸収できるよ
うな範囲にKを決定しておく。そのためには、最大変動
幅を経験的に知り、それよりわずかに少なくなるように
金属亜鉛溶解速度VM-Zn(kg/hr)がくるようにその比率
を決定するのである。つまり、VM-Zn=K・VZn max(K
=0.4〜0.9)となるようにして金属亜鉛の溶解量を確保
するのである。変動幅が大きい場合には、不必要な金属
塩の投入量が多くなり、本発明の本来の効果が十分に発
揮されない場合がある。
(1) Fixing method: As shown in FIG. 3, the maximum consumption V Znmax determined in advance from plating equipment, specifications, etc. is determined, and the supply ratio K of metallic zinc is 40 to 90%. Think in the range of.
At this time, the required zinc supply rate V Zn (kg / hr) constantly fluctuates, so K is determined in a range such that the fluctuation can be absorbed by the addition of the zinc metal salt. For that purpose, the maximum fluctuation range is empirically known, and the ratio is determined so that the metal zinc dissolution rate VM -Zn (kg / hr) is slightly lower than the maximum fluctuation range. That is, V M-Zn = K · V Zn max (K
= 0.4 to 0.9) to ensure the amount of dissolved zinc metal. When the fluctuation range is large, the unnecessary amount of the metal salt is increased, and the original effect of the present invention may not be sufficiently exhibited.

なお、Ni分はその都度金属塩を適宜転化する。In addition, the Ni content is appropriately converted into a metal salt each time.

(2)変動法: 前述のVZn maxをもとにその時の操業条件つまり板幅
(W:mm)、目付量(C:g/m2)、ラインスピード(v:m/分)
の各項の補正を入れ、VZnを決定する。
(2) Variation method: Based on the above-mentioned V Zn max , the operating condition at that time, that is, the plate width
(W: mm), unit weight (C: g / m 2 ), line speed (v: m / min)
V Zn is determined by adding the correction of each term of

Zn=f(v,w,c)VZn max 上式によって決定される亜鉛供給量の予測値に対応し
て、予め決定されているKの比率で金属亜鉛供給量を決
定し、前述と同様にして溶解槽に供給するのである。
V Zn = f (v, w, c) V Zn max Corresponding to the predicted value of the zinc supply amount determined by the above formula, the metal zinc supply amount is determined by the ratio of K determined in advance, and Similarly, it is supplied to the dissolution tank.

Niについては、前述のようにその都度金属塩として適宜
添加する。
As described above, Ni is appropriately added as a metal salt in each case.

なお、これらの方法にあっては予め把握していた循環ポ
ンプ9とVMZn(金属亜鉛の溶解速度)との相関に基づ
き、弁10の開度を調整するか、あるいは循環ポンプ9の
ポンプ流量自体を交流モータの場合、VVVF等の回転数制
御の手段によって制御して行う。VZnの変動に応じて、
金属亜鉛溶解量は変動し、弁制御を必要とする。
In these methods, the opening of the valve 10 is adjusted or the pump flow rate of the circulation pump 9 is adjusted based on the correlation between the circulation pump 9 and V MZn (melting rate of metallic zinc) which is known in advance. In the case of an AC motor itself, it is controlled by a rotational speed control means such as VVVF. Depending on the variation of V Zn ,
The amount of zinc metal dissolved varies and requires valve control.

なお、金属亜鉛溶解速度の変動は5%以内であれば、そ
の応答性は余り悪くなく、したがって、その程度に変動
量をおさえれば、上述のように予測せずにめっき液分析
器のデータでもって制御することも可能である。
If the fluctuation of the metal zinc dissolution rate is within 5%, the response is not so bad. Therefore, if the fluctuation amount is suppressed to that extent, the data of the plating solution analyzer will not be predicted as described above. It is also possible to control it.

(3)積算法: この方法では、まずZn2+濃度の絶対値、つまり消費量は
めっき液分析器17によってオンラインで決定され、その
値に基づいて所定の管理値を設定する。つまり、Zn消費
量の限度の設定である。そしてその時点からの濃度増減
を消費電流によって評価し、その消費電流を積算してバ
ランスするように、濃度制御を実施するのである。ここ
で亜鉛消費量をVznとすると、例えば、 ただし、I=合金めっき時の負荷電流 η=電流効率(≦0.95) 65.4/2 =Zn 1g当量 (なお、電流効率は品質によって異なる) と示せる。
(3) Integration method: In this method, first, the absolute value of the Zn 2+ concentration, that is, the consumption amount is determined online by the plating solution analyzer 17, and a predetermined control value is set based on that value. In other words, it is the setting of the Zn consumption limit. Then, the density increase / decrease from that time is evaluated by the consumed current, and the density control is performed so that the consumed current is integrated and balanced. Assuming that the zinc consumption is V zn , for example, However, I = load current during alloy plating η = current efficiency (≦ 0.95) 65.4 / 2 = Zn 1 g equivalent (current efficiency depends on quality).

つまり第4図に示すように、まず電流効率を設定し、次
いで積算電流値を設定する。これは消費亜鉛量の算出で
ある。このときの消費量は電流按分比の設定により金属
亜鉛、亜鉛金属塩そしてZn以外の金属塩の消費量、つま
り所要供給量が算出される。これは直ちに既知の金属イ
オン溶解速度でもって所要供給時間が算出され、弁操作
が指令されるのである。
That is, as shown in FIG. 4, the current efficiency is set first, and then the integrated current value is set. This is a calculation of the amount of zinc consumed. The consumption amount at this time is the consumption amount of metal zinc, zinc metal salt, and metal salts other than Zn, that is, the required supply amount is calculated by setting the current proportional division ratio. This is because the required supply time is immediately calculated with a known metal ion dissolution rate and the valve operation is commanded.

この方法によれば、消費電流の積算値が所定の臨界値に
達した時点においてその電流に見合う各成分のめっき金
属原料を補給するのである。いわば、消費金属の後補充
である。この間のタイムラグは好ましくは第1図のバッ
ファ槽11を設けるなどしてめっき液総量を増やし、変動
に対する緩衝効果を狙うか積算時間の間隔を短縮すれば
改善でき、実用上問題となる事はない。特に効果として
は、後者の方を採用する方が良好である。
According to this method, when the integrated value of the consumed current reaches a predetermined critical value, the plating metal raw materials of the respective components commensurate with the current are replenished. In other words, it is the supplemental consumption metal. The time lag during this period can be improved by increasing the total amount of the plating solution, preferably by providing the buffer tank 11 of FIG. 1 or the like, and aiming at the buffering effect against fluctuations or shortening the interval of the integration time, and there is no practical problem. . Especially, it is better to adopt the latter as the effect.

これを例を示して説明すれば、次の通りである。This will be described below with reference to an example.

Ni-Zn合金(Ni:13%)を電気めっきする場合、 QNi:QZn=13/58.7:87/65.4 QNi=0.143×Q、QZn=0.857×Q(Q:電流×時間) この0.857を前述のように、K″倍して金属亜鉛と亜鉛
金属塩との2種の供給源に割り振るのである。そのとき
の消費Zn(WZn:kg)は以下のようになる。
When electroplating a Ni-Zn alloy (Ni: 13%), Q Ni : Q Zn = 13 / 58.7: 87 / 65.4 Q Ni = 0.143 x Q, Q Zn = 0.857 x Q (Q: current x time) As described above, 0.857 is multiplied by K ″ to be allocated to two sources of metallic zinc and zinc metallic salt. The consumption Zn (W Zn : kg) at that time is as follows.

ただし、α:定数。 However, α: constant.

よって、金属亜鉛溶解速度VM-Zn(kg/hr)の供給装置で
(WZn/VM-Zn)時間の投入を実施する。このときの様子は
第5図に示す。
Therefore, with the supply device of metal zinc dissolution rate VM -Zn (kg / hr)
(W Zn / VM -Zn ) time is applied. The state at this time is shown in FIG.

実操業においては、消費電流=消費亜鉛と必ずしもなら
ない。それは、めっき液のドラッグアウト(系外流出)
が少なからず存在するためである。この消費亜鉛の増加
分は、各めっきセル構造による所大であるが、補正項(D
Zn)をWZn+DZnのように追加した値をWZnの代わりに
使用すれば良い。DZnについては、事前に特性調査をし
て把握する必要がある。
In actual operation, current consumption does not necessarily equal zinc consumption. It is a drag-out of the plating solution (outflow from the system)
This is because there are not a few. This increase in consumed zinc is large due to each plating cell structure, but the correction term (D
A value obtained by adding Zn ) such as W Zn + D Zn may be used instead of W Zn . For D Zn, it is necessary to understand the characteristics by conducting a characteristic survey in advance.

なお、金属亜鉛の性状は、特に問わず、通常のように9
9.9%以上のZn純度をもつ金属単体であればよく、ま
た、形状も板状、粒状、あるいは粉末状の何れであって
もよい。
Incidentally, the property of metallic zinc is not particularly limited, and it is usually 9
Any simple substance of metal having a Zn purity of 9.9% or more may be used, and the shape may be plate-like, granular, or powder.

次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be described more specifically by way of examples.

実施例 Ni-Zn合金電気めっき(Ni:13%目標)を行ってめっき鋼
板を製造する場合、本発明によって、Niの補給をNiC
O3、Znの補給を80%を金属亜鉛粒によって、残りの20%
をZnOで供給した。
Example When Ni-Zn alloy electroplating (Ni: 13% target) is performed to produce a plated steel sheet, Ni is supplemented with NiC according to the present invention.
Replenishment of O 3 and Zn 80% by metal zinc particles, the remaining 20%
Was supplied with ZnO.

比較例として金属亜鉛でもって全部の亜鉛を供給した操
業も行った。
As a comparative example, an operation was also performed in which all zinc was supplied with metallic zinc.

Zn供給量の調整は前述の積算法によって行った。The Zn supply amount was adjusted by the integration method described above.

Zn濃度の目標値に対し、めっき液全量100m3では金属亜
鉛のみの場合は±3g/のバラツキが生じたが、本発明
により金属亜鉛+金属塩を供給した場合には±1g/の
バラツキ内に収まった。
With respect to the target value of Zn concentration, when the plating solution total amount of 100 m 3 had a variation of ± 3 g / in the case of only metallic zinc, when the metallic zinc + metal salt was supplied according to the present invention, the variation was within ± 1 g /. Fit in.

因みに、全量ZnOで亜鉛を供給したところ、そのときの
精度は±0.5g/であった。
By the way, when zinc was supplied with the total amount of ZnO, the accuracy at that time was ± 0.5 g /.

本発明により原料コストは40%低減することができた。
このことは月50トンの金属亜鉛を使用することを想定す
ると、現在の価格で云って年間ベースで6千万〜9千万
円の節減になることを意味するのである。
According to the present invention, the raw material cost could be reduced by 40%.
This means that, assuming that 50 tons of metallic zinc is used per month, the current price will be 60 to 90 million yen on an annual basis.

このように、本発明は、精度的には全量金属塩投入方式
に比べ劣るが、その程度は実用上では何ら問題のない程
度であり、一方コスト的には圧倒的に有利であり、本発
明の実用上の意義がいかに大きいかが分かる。
As described above, the present invention is inferior in accuracy to the total amount of metal salt charging method, but the degree is practically no problem, while the cost is overwhelmingly advantageous. You can see how significant the practical use of is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の方法を示すフローチャート; 第2図は、溶解槽の変更例を示す略式説明図; 第3図は、金属亜鉛と亜鉛金属塩との振り分け方法の略
式説明図;および 第4図はおよび第5図は、積算法の略式説明図である。
FIG. 1 is a flow chart showing the method of the present invention; FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a modification example of a melting tank; FIG. 3 is a schematic explanatory view of a method of distributing metal zinc and zinc metal salt; FIG. 4 and FIG. 5 are schematic explanatory views of the integration method.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】不溶性陽極を用いる亜鉛合金系電気めっき
鋼板の製造方法において、酸性めっき浴への亜鉛イオン
供給に当り40〜90%を金属亜鉛の形で供給し、残りはめ
っき浴の亜鉛イオンの濃度変動に応答して金属塩の形で
供給することで、一方亜鉛以外の合金成分の金属イオン
についてはすべて金属塩の形で供給することを特徴とす
る、亜鉛合金系電気めっき鋼板の製造方法。
1. A method for producing a zinc alloy-based electroplated steel sheet using an insoluble anode, wherein 40 to 90% is supplied in the form of metallic zinc when supplying zinc ions to an acidic plating bath, and the rest is zinc ions in the plating bath. Of zinc alloy-based electroplated steel sheet, characterized in that it is supplied in the form of a metal salt in response to the fluctuation of the concentration of Al2O3, while all the metal ions of alloy components other than zinc are supplied in the form of a metal salt. Method.
【請求項2】酸性めっき液への亜鉛イオン供給に当り、
必要亜鉛供給速度の40〜90%である変動範囲の下限以下
の固定分を金属亜鉛で供給する固定法か、必要亜鉛供給
速度の変動を操業条件から予測して、その予測値の40〜
90%を金属亜鉛で供給する変動法か、または消費電流の
積算値から算出した必要亜鉛供給速度の40〜90%を金属
亜鉛で供給する積算法を用い、必要亜鉛量の残りを亜鉛
金属塩で供給する請求項(1)記載の亜鉛合金系電気めっ
き鋼板の製造方法。
2. When supplying zinc ions to an acidic plating solution,
A fixed method of supplying a fixed amount below the lower limit of the fluctuation range that is 40 to 90% of the required zinc supply rate with metallic zinc, or predicting the fluctuation of the required zinc supply rate from operating conditions,
Using the variation method of supplying 90% with metallic zinc or the integrating method of supplying 40 to 90% of the required zinc supply rate calculated from the integrated value of consumption current with metallic zinc, the remaining required amount of zinc is zinc metal salt. The method for producing a zinc alloy-based electroplated steel sheet according to claim 1, which is supplied by.
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