JP2000256886A - 熱延鋼板の脱スケール方法 - Google Patents
熱延鋼板の脱スケール方法Info
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- JP2000256886A JP2000256886A JP11064228A JP6422899A JP2000256886A JP 2000256886 A JP2000256886 A JP 2000256886A JP 11064228 A JP11064228 A JP 11064228A JP 6422899 A JP6422899 A JP 6422899A JP 2000256886 A JP2000256886 A JP 2000256886A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波を鋼板表面に確実に印加できる構造に
より、酸洗効率を向上させることができる酸洗装置を提
供する。 【解決手段】 超音波酸洗槽で、超音波振動子列を熱延
鋼板の搬送方向と垂直に配置し、脱スケール可視化装置
により決定した最適な搬送方向の位置に、搬送する熱延
鋼板により形成される境界層厚さ以下の距離に近接させ
て設置することを特徴とする熱延鋼板の脱スケール装置
及び方法。
より、酸洗効率を向上させることができる酸洗装置を提
供する。 【解決手段】 超音波酸洗槽で、超音波振動子列を熱延
鋼板の搬送方向と垂直に配置し、脱スケール可視化装置
により決定した最適な搬送方向の位置に、搬送する熱延
鋼板により形成される境界層厚さ以下の距離に近接させ
て設置することを特徴とする熱延鋼板の脱スケール装置
及び方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱延鋼板の脱スケ
ール方法に関し、詳細には酸洗を促進し、酸洗効率を向
上させる熱延鋼板の酸洗方法に関する。
ール方法に関し、詳細には酸洗を促進し、酸洗効率を向
上させる熱延鋼板の酸洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、酸洗を促進し、酸洗効率を向
上させる熱延鋼板の酸洗装置又は方法が提案されてい
る。この酸洗を促進し、酸洗効率を向上させることに関
する技術は、例えば、 （１）「熱延巻取温度が６３０℃以上の熱延鋼，もしく
はＣが０．０１％以下の極低炭素熱延鋼板等の酸洗性の
劣る鋼板を，酸洗する。その際，酸洗時に，超音波を付
加する。更に，酸洗時に，酸洗液中に固体粒子を分散さ
せた状態で超音波を付加する」構成の超音波酸洗方法
（特開昭６１−２３５５８４号公報；以下、「引用例
１」という）
上させる熱延鋼板の酸洗装置又は方法が提案されてい
る。この酸洗を促進し、酸洗効率を向上させることに関
する技術は、例えば、 （１）「熱延巻取温度が６３０℃以上の熱延鋼，もしく
はＣが０．０１％以下の極低炭素熱延鋼板等の酸洗性の
劣る鋼板を，酸洗する。その際，酸洗時に，超音波を付
加する。更に，酸洗時に，酸洗液中に固体粒子を分散さ
せた状態で超音波を付加する」構成の超音波酸洗方法
（特開昭６１−２３５５８４号公報；以下、「引用例
１」という）
【０００３】（２）「熱延鋼板はスケ−ルブレ−カによ
り下降伏域の予歪を与えられた後、ロ−ルにより搬送さ
れて入口を経て酸洗層に送入される。送入された熱延鋼
板はロ−ル間で一定レベルに保持される。熱延鋼板は酸
洗液中に装着された発振器からその上面及び下面に対し
て、収束された２０ＫＨｚ＜周波数＜１００ＫＨｚの強
力な超音波を入射する。超音波はシリンドリカル音響レ
ンズにより鋼板表面上にラインフオ−カスされ、鋼板幅
方向全域をカバ−する。超音波によりキヤビテ−シヨン
が発生し、効率よく酸洗が行なわれる。又、鋼板表面と
酸洗溶液との間の境界層が破壊され、酸洗の効果が高め
られる」という超音波酸洗方法（特開平４−３４１５８
８号公報；以下、「引用例２」という）
り下降伏域の予歪を与えられた後、ロ−ルにより搬送さ
れて入口を経て酸洗層に送入される。送入された熱延鋼
板はロ−ル間で一定レベルに保持される。熱延鋼板は酸
洗液中に装着された発振器からその上面及び下面に対し
て、収束された２０ＫＨｚ＜周波数＜１００ＫＨｚの強
力な超音波を入射する。超音波はシリンドリカル音響レ
ンズにより鋼板表面上にラインフオ−カスされ、鋼板幅
方向全域をカバ−する。超音波によりキヤビテ−シヨン
が発生し、効率よく酸洗が行なわれる。又、鋼板表面と
酸洗溶液との間の境界層が破壊され、酸洗の効果が高め
られる」という超音波酸洗方法（特開平４−３４１５８
８号公報；以下、「引用例２」という）
【０００４】（３）「帯板を囲む断面矩形の流路を浸漬
型連続酸洗槽に設け、流路内に帯板を挾む受部材を設
け、帯板の走行によつて流路内の酸洗液を入れ替えると
共に境界層を寸断する。また流路内に超音波振動板と噴
流ノズルを設け、酸洗液を帯板に向けて吐出し酸洗液に
振動を与える」構成の超音波酸洗装置（特開平５−７８
８７０号公報；以下、「引用例３」という）
型連続酸洗槽に設け、流路内に帯板を挾む受部材を設
け、帯板の走行によつて流路内の酸洗液を入れ替えると
共に境界層を寸断する。また流路内に超音波振動板と噴
流ノズルを設け、酸洗液を帯板に向けて吐出し酸洗液に
振動を与える」構成の超音波酸洗装置（特開平５−７８
８７０号公報；以下、「引用例３」という）
【０００５】（４）「公知の電解酸洗法と帯鋼表面の超
音波清浄とを１つの複式スケ−ル除去操作内で組合せた
ことを特徴とする、酸洗熱間・冷間圧延帯鋼製造設備内
で特殊鋼帯鋼の表面をスケ−ル除去するための方法及び
装置」（特開平１０−１８００号公報；以下、「引用例
４」という）、などがある。
音波清浄とを１つの複式スケ−ル除去操作内で組合せた
ことを特徴とする、酸洗熱間・冷間圧延帯鋼製造設備内
で特殊鋼帯鋼の表面をスケ−ル除去するための方法及び
装置」（特開平１０−１８００号公報；以下、「引用例
４」という）、などがある。
【０００６】図４は、従来の酸液中の熱延鋼板に超音波
収束装置を用いて超音波を加える図である。図５は、従
来の境界層破壊を目的とした堰１３付きの矩形流路に設
置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板に超音波
を加える図である。図６は、従来の酸液中の熱延鋼板に
超音波収束装置を用いて超音波を加える詳細図である。
図７は、従来の境界層破壊を目的とした堰１３付きの矩
形流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼
板に超音波を加える詳細図である。
収束装置を用いて超音波を加える図である。図５は、従
来の境界層破壊を目的とした堰１３付きの矩形流路に設
置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板に超音波
を加える図である。図６は、従来の酸液中の熱延鋼板に
超音波収束装置を用いて超音波を加える詳細図である。
図７は、従来の境界層破壊を目的とした堰１３付きの矩
形流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼
板に超音波を加える詳細図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】熱延鋼板の酸洗装置に
おいて、酸液２が満たされた酸洗槽１に、熱延鋼板３
を、図４等では左から右に通板させつつ連続的に浸漬さ
せ、熱延鋼板３表面のスケールを溶解させる処理を行っ
ていた。近年、生産性向上のため、脱スケール効率を良
くするために、酸洗槽１内に超音波振動子４を設置し、
酸液２を介して超音波を熱延鋼板３表面に印加する技術
開発が行われている。
おいて、酸液２が満たされた酸洗槽１に、熱延鋼板３
を、図４等では左から右に通板させつつ連続的に浸漬さ
せ、熱延鋼板３表面のスケールを溶解させる処理を行っ
ていた。近年、生産性向上のため、脱スケール効率を良
くするために、酸洗槽１内に超音波振動子４を設置し、
酸液２を介して超音波を熱延鋼板３表面に印加する技術
開発が行われている。
【０００８】しかしながら、引用例１ないし引用例４に
開示された酸洗装置にあっては、「超音波を熱延鋼板３
表面に印加しない場合と比較すると酸洗効率が良くなる
ものの、超音波印加位置が特定されていないため、鋼板
全面に印加することになり、設備化する費用が膨大とな
る」という問題や、「通板させる熱延鋼板３によって酸
液の随伴流れによる境界層７が発生し、熱延鋼板３表面
に到達する超音波６の強度が弱くなり、酸洗促進部分の
ムラが発生するため、通板速度を維持できない」という
問題があった。これは、随伴流れによる境界層７を通過
する際に超音波６が流され拡散されることによると考え
られる。この現象は、超音波収束装置を用いても境界層
７内では超音波６の強度が弱くなり、酸洗促進効果が減
少するため解決せず、また境界層７を破壊する堰１３を
持つ矩形流路９に於いても、新たな境界層７と堰１３に
よる境界層７’を発生させ、超音波６の強度が弱くな
り、酸洗促進効果が減少し、解決しなかった。
開示された酸洗装置にあっては、「超音波を熱延鋼板３
表面に印加しない場合と比較すると酸洗効率が良くなる
ものの、超音波印加位置が特定されていないため、鋼板
全面に印加することになり、設備化する費用が膨大とな
る」という問題や、「通板させる熱延鋼板３によって酸
液の随伴流れによる境界層７が発生し、熱延鋼板３表面
に到達する超音波６の強度が弱くなり、酸洗促進部分の
ムラが発生するため、通板速度を維持できない」という
問題があった。これは、随伴流れによる境界層７を通過
する際に超音波６が流され拡散されることによると考え
られる。この現象は、超音波収束装置を用いても境界層
７内では超音波６の強度が弱くなり、酸洗促進効果が減
少するため解決せず、また境界層７を破壊する堰１３を
持つ矩形流路９に於いても、新たな境界層７と堰１３に
よる境界層７’を発生させ、超音波６の強度が弱くな
り、酸洗促進効果が減少し、解決しなかった。
【０００９】本発明は、上記課題に鑑み、熱延鋼板の脱
スケールに用いる超音波酸洗又は水洗方法において、随
伴流れによる境界層７を通過する際に流されたり拡散さ
れることなく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加で
き、均一に酸洗促進され、通板速度を維持でき、また設
備化する費用を減少させ、酸洗効率を向上させることを
目的とする。
スケールに用いる超音波酸洗又は水洗方法において、随
伴流れによる境界層７を通過する際に流されたり拡散さ
れることなく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加で
き、均一に酸洗促進され、通板速度を維持でき、また設
備化する費用を減少させ、酸洗効率を向上させることを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、 本発明の要旨とするところは、 （１）振動面が平面であり、槽の長さ以下で幅が熱延鋼
板の幅以上、かつ槽の幅以下の超音波振動子列を熱延鋼
板の搬送方向と垂直に配置し、かつ、搬送する熱延鋼板
により形成される境界層厚さ以下の距離に超音波振動子
の振動面を近接させることを特徴とする熱延鋼板の脱ス
ケール方法。
め、 本発明の要旨とするところは、 （１）振動面が平面であり、槽の長さ以下で幅が熱延鋼
板の幅以上、かつ槽の幅以下の超音波振動子列を熱延鋼
板の搬送方向と垂直に配置し、かつ、搬送する熱延鋼板
により形成される境界層厚さ以下の距離に超音波振動子
の振動面を近接させることを特徴とする熱延鋼板の脱ス
ケール方法。
【００１１】（２）振動面が平面であり、槽の長さ以下
で幅が熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の２以上の超
音波振動子列を熱延鋼板の搬送方向と垂直に配置し、か
つ、搬送する熱延鋼板により形成される境界層厚さ以下
の距離に超音波振動子の振動面を近接させると共に、搬
送される鋼板の下流側超音波振動子の出側に近接して脱
スケール可視化装置を設置し、脱スケール可視化装置に
より脱スケール状況に応じ、超音波振動子の位置を変更
させることを特徴とする熱延鋼板の脱スケール方法。
で幅が熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の２以上の超
音波振動子列を熱延鋼板の搬送方向と垂直に配置し、か
つ、搬送する熱延鋼板により形成される境界層厚さ以下
の距離に超音波振動子の振動面を近接させると共に、搬
送される鋼板の下流側超音波振動子の出側に近接して脱
スケール可視化装置を設置し、脱スケール可視化装置に
より脱スケール状況に応じ、超音波振動子の位置を変更
させることを特徴とする熱延鋼板の脱スケール方法。
【００１２】（３）また、 前記（１）で熱延鋼板の搬
送方向前後に、整流板を超音波振動子の振動面に接する
ように設置し、サポートロールにより超音波振動子の振
動面及び当該整流板と熱延鋼板の距離を一定距離に保つ
こと、
送方向前後に、整流板を超音波振動子の振動面に接する
ように設置し、サポートロールにより超音波振動子の振
動面及び当該整流板と熱延鋼板の距離を一定距離に保つ
こと、
【００１３】（４） また、前記（１）又は（２）で、
超音波振動子列の振動面の熱延鋼板の搬送方向前方に直
径１μｍ以上１ｍｍ以下のマイクロバブルを供給する装
置を超音波酸洗槽あるいは超音波水洗槽内に配置するこ
と、
超音波振動子列の振動面の熱延鋼板の搬送方向前方に直
径１μｍ以上１ｍｍ以下のマイクロバブルを供給する装
置を超音波酸洗槽あるいは超音波水洗槽内に配置するこ
と、
【００１４】（５） また、前記（１）〜（３）の何れ
か１項に記載の脱スケール方法において、水洗槽の水温
を摂氏０度以上摂氏２０度以下とすること、を特徴とす
る脱スケール方法にある。
か１項に記載の脱スケール方法において、水洗槽の水温
を摂氏０度以上摂氏２０度以下とすること、を特徴とす
る脱スケール方法にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明について図面を見ながら説
明する。図１は本発明の脱スケール方法において、超音
波振動子を熱延鋼板に近接させて超音波印加する図であ
る。図２は本発明の超音波振動子を熱延鋼板に近接させ
て超音波印加する詳細図である。図１において、熱延鋼
板３は左から右へ搬送される。本発明の熱延鋼板の脱ス
ケールに用いる超音波酸洗槽１あるいは超音波水洗槽１
の中に、振動面５が平面であり、長さが槽の長さ以下
で、幅が熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の２つ以上
の超音波振動子４を熱延鋼板３の搬送方向と垂直に配置
している。そして、超音波振動子の振動面と熱延鋼板の
距離Ｃを境界層厚さＢ以下の一定の距離に保つように振
動面５と熱延鋼板３を対面させて配置する。ここで用い
る境界層厚さＢ[ｍ]は熱延鋼板の搬送速度Ｕ[ｍ／ｍｉ
ｎ]とｉ番目の超音波振動子の設置位置Ａｉ[ｍ]と液の
動粘性係数ν[ｍ2 ／ｓ]から次式によって求める。
明する。図１は本発明の脱スケール方法において、超音
波振動子を熱延鋼板に近接させて超音波印加する図であ
る。図２は本発明の超音波振動子を熱延鋼板に近接させ
て超音波印加する詳細図である。図１において、熱延鋼
板３は左から右へ搬送される。本発明の熱延鋼板の脱ス
ケールに用いる超音波酸洗槽１あるいは超音波水洗槽１
の中に、振動面５が平面であり、長さが槽の長さ以下
で、幅が熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の２つ以上
の超音波振動子４を熱延鋼板３の搬送方向と垂直に配置
している。そして、超音波振動子の振動面と熱延鋼板の
距離Ｃを境界層厚さＢ以下の一定の距離に保つように振
動面５と熱延鋼板３を対面させて配置する。ここで用い
る境界層厚さＢ[ｍ]は熱延鋼板の搬送速度Ｕ[ｍ／ｍｉ
ｎ]とｉ番目の超音波振動子の設置位置Ａｉ[ｍ]と液の
動粘性係数ν[ｍ2 ／ｓ]から次式によって求める。
【式１】 以上により、超音波が拡散する距離が短くでき、随伴流
れによる境界層を通過する際に流されたり拡散されるこ
となく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加できる。
れによる境界層を通過する際に流されたり拡散されるこ
となく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加できる。
【００１６】超音波振動子４は、図１に示す実施例で
は、２以上の複数個を熱延鋼板３の搬送方向に設けてい
る。これは、上流側の超音波振動子４で、熱延鋼板３に
超音波を印可することで、母材とスケールの間に酸液の
侵入を促進させ働きをさせるものである。一方、下流側
の超音波振動子４の振動で熱延鋼板３に機械的な力を加
えスケールの除去の促進を図るものである。次いで、下
流側の超音波振動子４に近接して設けた、脱スケール可
視化装置によって、熱延鋼板３の脱スケールの状況を判
別する。なお、脱スケール可視化装置１１は、図２に示
すように例えば、超音波振動子の下流の整流板８に設置
し、例えば、マイクロスコープを用いている。また、脱
スケールの状況の判別は、スケール剥離による熱延鋼板
の色調の変化を判断し行うことが出来る。このように上
流側の超音波振動子４では、熱延鋼板３の母材とスケー
ルの間に酸液の侵入を促進させ、下流側の超音波振動子
４で、上流側の超音波振動子４で浮いた状態のスケール
を機械的な振動でスケールを効率的に除去すると共に、
その後の脱スケール可視化装置によって、熱延鋼板３の
脱スケールの状況を正確に把握しながら、上流及び下流
の超音波振動子の位置を、それぞれ上流側或いは下流側
に移動させることにより確実にスケールを除去すること
が出来る。
は、２以上の複数個を熱延鋼板３の搬送方向に設けてい
る。これは、上流側の超音波振動子４で、熱延鋼板３に
超音波を印可することで、母材とスケールの間に酸液の
侵入を促進させ働きをさせるものである。一方、下流側
の超音波振動子４の振動で熱延鋼板３に機械的な力を加
えスケールの除去の促進を図るものである。次いで、下
流側の超音波振動子４に近接して設けた、脱スケール可
視化装置によって、熱延鋼板３の脱スケールの状況を判
別する。なお、脱スケール可視化装置１１は、図２に示
すように例えば、超音波振動子の下流の整流板８に設置
し、例えば、マイクロスコープを用いている。また、脱
スケールの状況の判別は、スケール剥離による熱延鋼板
の色調の変化を判断し行うことが出来る。このように上
流側の超音波振動子４では、熱延鋼板３の母材とスケー
ルの間に酸液の侵入を促進させ、下流側の超音波振動子
４で、上流側の超音波振動子４で浮いた状態のスケール
を機械的な振動でスケールを効率的に除去すると共に、
その後の脱スケール可視化装置によって、熱延鋼板３の
脱スケールの状況を正確に把握しながら、上流及び下流
の超音波振動子の位置を、それぞれ上流側或いは下流側
に移動させることにより確実にスケールを除去すること
が出来る。
【００１７】また、各超音波振動子の位置の変更は、例
えば位置調節装置１２を用いて熱延鋼板３の搬送方向に
移動させる。この位置調節装置１２は、例えばＬＭガイ
ドを用いることにより行う。以上述べたように、処理す
る材料の種類、処理速度、酸液温度等により、脱スケー
ル状況が顕著となる位置にのみ超音波振動板を設置する
ことで、酸洗促進効果が得られるため、設備化する費用
を減少させ、酸洗効率を向上させることができる。
えば位置調節装置１２を用いて熱延鋼板３の搬送方向に
移動させる。この位置調節装置１２は、例えばＬＭガイ
ドを用いることにより行う。以上述べたように、処理す
る材料の種類、処理速度、酸液温度等により、脱スケー
ル状況が顕著となる位置にのみ超音波振動板を設置する
ことで、酸洗促進効果が得られるため、設備化する費用
を減少させ、酸洗効率を向上させることができる。
【００１８】また、図２において、超音波振動子４から
の境界層影響を確実に抑えるためには、超音波振動子４
の振動面５の熱延鋼板の搬送方向前後に、整流板８を超
音波振動子の振動面５に接するように熱延鋼板と平行に
なるように設置する。超音波振動子４の振動面５及び当
該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃを一定距離に保つため
に、サポートロール１０を当該整流板８の両端に設置す
ることが好ましい。以上により、超音波振動子４の振動
面５及び当該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃを一定距離
に保つことができ、超音波振動子４からの境界層発生を
抑制できるため、随伴流れによる境界層を通過する際に
流されたり拡散されることなく、超音波を熱延鋼板表面
に確実に印加できるため均一に酸洗促進され、通板速度
を維持できる。
の境界層影響を確実に抑えるためには、超音波振動子４
の振動面５の熱延鋼板の搬送方向前後に、整流板８を超
音波振動子の振動面５に接するように熱延鋼板と平行に
なるように設置する。超音波振動子４の振動面５及び当
該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃを一定距離に保つため
に、サポートロール１０を当該整流板８の両端に設置す
ることが好ましい。以上により、超音波振動子４の振動
面５及び当該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃを一定距離
に保つことができ、超音波振動子４からの境界層発生を
抑制できるため、随伴流れによる境界層を通過する際に
流されたり拡散されることなく、超音波を熱延鋼板表面
に確実に印加できるため均一に酸洗促進され、通板速度
を維持できる。
【００１９】図２において、超音波振動子４の振動面５
と熱延鋼板３の間にキャビテーションの元になる直径１
μｍ以上１ｍｍ以下の細かい気泡であるマイクロバブル
１６（微小気泡）を発生させる装置を超音波水洗槽内に
配置すると、脱スケール効果が確実となる。すなわち、
エアレータ１４に空気供給管１５を介して空気を供給
し、微小気泡１６を発生させ、熱延鋼板３の超音波印加
部位に微小気泡１２を供給することにより、確実にキャ
ビテーションが発生し、脱スケール効果が確実となっ
た。直径１μｍ未満のマイクロバブルは発生困難であ
り、１ｍｍ超の気泡では超音波の伝達が低下するため、
キャビテーションが発生しにくくなるという問題が発生
するので好ましくない。
と熱延鋼板３の間にキャビテーションの元になる直径１
μｍ以上１ｍｍ以下の細かい気泡であるマイクロバブル
１６（微小気泡）を発生させる装置を超音波水洗槽内に
配置すると、脱スケール効果が確実となる。すなわち、
エアレータ１４に空気供給管１５を介して空気を供給
し、微小気泡１６を発生させ、熱延鋼板３の超音波印加
部位に微小気泡１２を供給することにより、確実にキャ
ビテーションが発生し、脱スケール効果が確実となっ
た。直径１μｍ未満のマイクロバブルは発生困難であ
り、１ｍｍ超の気泡では超音波の伝達が低下するため、
キャビテーションが発生しにくくなるという問題が発生
するので好ましくない。
【００２０】また、図１において、超音波振動子を設置
する水洗槽の水温を摂氏０度以上摂氏２０度以下とする
と水の飽和水蒸気圧が下がり、確実にキャビテーション
が発生する。本発明では、温度計測器９を設置し、温度
調節器１８により水洗槽の水温を摂氏０度以上摂氏２０
度以下とすることで確実にキャビテーションが発生し、
脱スケール効果が確実に得られる。水温が０℃未満だと
液が凝固するため、熱延鋼板が持ち込めなくなるという
問題が発生し、２０℃超だと飽和水蒸気圧が上昇するた
め、キャビテーションが発生しにくくなるという問題が
発生するので好ましくない。
する水洗槽の水温を摂氏０度以上摂氏２０度以下とする
と水の飽和水蒸気圧が下がり、確実にキャビテーション
が発生する。本発明では、温度計測器９を設置し、温度
調節器１８により水洗槽の水温を摂氏０度以上摂氏２０
度以下とすることで確実にキャビテーションが発生し、
脱スケール効果が確実に得られる。水温が０℃未満だと
液が凝固するため、熱延鋼板が持ち込めなくなるという
問題が発生し、２０℃超だと飽和水蒸気圧が上昇するた
め、キャビテーションが発生しにくくなるという問題が
発生するので好ましくない。
【００２１】
【実施例】以下、図１と図２の図面を参照しながら、本
発明の実施例について具体的に説明する。図１におい
て、幅１．０ｍの熱延鋼板３は左から右へ搬送される。
本発明の熱延鋼板の脱スケールに用いる長手方向の長さ
１０ｍ、幅２ｍ、水深１ｍの超音波酸洗槽１あるいは超
音波水洗槽１中に、振動面５が平面であり、長さが０．
３ｍで幅が１．５ｍの２つの超音波振動子４を熱延鋼板
３の搬送方向と垂直に配置し、超音波振動子の振動面と
熱延鋼板の距離Ｃ＝０．１ｍを境界層厚さＢ以下の一定
の距離に保つように振動面５と熱延鋼板３を対面させて
配置した。ここで用いる境界層厚さＢ[ｍ]は熱延鋼板の
搬送速度Ｕ＝５０[ｍ／ｍｉｎ]と位置Ａｉ＜槽の長さ１
０[ｍ]と液の動粘性係数ν＝０．０００００１[ｍ2 ／
ｓ]を式１に代入すると、次式２となり境界層厚さＢを
求めた。
発明の実施例について具体的に説明する。図１におい
て、幅１．０ｍの熱延鋼板３は左から右へ搬送される。
本発明の熱延鋼板の脱スケールに用いる長手方向の長さ
１０ｍ、幅２ｍ、水深１ｍの超音波酸洗槽１あるいは超
音波水洗槽１中に、振動面５が平面であり、長さが０．
３ｍで幅が１．５ｍの２つの超音波振動子４を熱延鋼板
３の搬送方向と垂直に配置し、超音波振動子の振動面と
熱延鋼板の距離Ｃ＝０．１ｍを境界層厚さＢ以下の一定
の距離に保つように振動面５と熱延鋼板３を対面させて
配置した。ここで用いる境界層厚さＢ[ｍ]は熱延鋼板の
搬送速度Ｕ＝５０[ｍ／ｍｉｎ]と位置Ａｉ＜槽の長さ１
０[ｍ]と液の動粘性係数ν＝０．０００００１[ｍ2 ／
ｓ]を式１に代入すると、次式２となり境界層厚さＢを
求めた。
【式２】
【００２２】図１における最適な搬送方向の位置Ａ１，
Ａ２は、図２における脱スケール可視化装置１１とし
て、耐酸容器内に装着したマイクロスコープを超音波振
動子の下流に長さ０．１ｍ幅１．５ｍの整流板８に設置
し、脱スケール状況が顕著となる位置を、超音波酸洗装
置の位置調節装置１２を用いて熱延鋼板３の搬送方向に
移動させながら観察することにより、Ａ１＝４ｍ，Ａ２
＝８ｍと決定した。位置調節装置はＬＭガイドを用い
た。（式１）より、Ｂ＝０．１１６，０．１６４［ｍ］
となり、一方Ｃ＝０．１ｍであったので、Ｃ＜Ｂを満た
した。以上により、超音波が拡散する距離が短くできる
ため、随伴流れによる境界層を通過する際に流されたり
拡散されることなく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印
加できた。また、脱スケール状況が顕著となる位置２箇
所にのみ超音波振動板を設置するだけで、酸洗促進効果
が得られるため、設備化する費用を減少させ、酸洗効率
を向上させることができた。
Ａ２は、図２における脱スケール可視化装置１１とし
て、耐酸容器内に装着したマイクロスコープを超音波振
動子の下流に長さ０．１ｍ幅１．５ｍの整流板８に設置
し、脱スケール状況が顕著となる位置を、超音波酸洗装
置の位置調節装置１２を用いて熱延鋼板３の搬送方向に
移動させながら観察することにより、Ａ１＝４ｍ，Ａ２
＝８ｍと決定した。位置調節装置はＬＭガイドを用い
た。（式１）より、Ｂ＝０．１１６，０．１６４［ｍ］
となり、一方Ｃ＝０．１ｍであったので、Ｃ＜Ｂを満た
した。以上により、超音波が拡散する距離が短くできる
ため、随伴流れによる境界層を通過する際に流されたり
拡散されることなく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印
加できた。また、脱スケール状況が顕著となる位置２箇
所にのみ超音波振動板を設置するだけで、酸洗促進効果
が得られるため、設備化する費用を減少させ、酸洗効率
を向上させることができた。
【００２３】図２において、実施例１に加え、実施例２
では、超音波振動子４からの境界層発生を確実に抑える
ために、超音波振動子４の振動面５の熱延鋼板の搬送方
向前後に、長さ０．１ｍ幅１．５ｍの整流板８を超音波
振動子の振動面５に接するように設置した。超音波振動
子４の振動面５及び当該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃ
を一定距離に保つために、直径０．２ｍのサポートロー
ル１０を当該整流板８の両端に設置した。以上により、
超音波振動子４の振動面５及び当該整流板８と熱延鋼板
３の距離Ｃを一定距離０．１ｍに保つことができ、超音
波振動子４からの境界層発生を抑制できるため、随伴流
れによる境界層を通過する際に流されたり拡散されるこ
となく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加できるため
均一に酸洗促進され、通板速度を５０[ｍ／ｍｉｎ]に維
持できた。
では、超音波振動子４からの境界層発生を確実に抑える
ために、超音波振動子４の振動面５の熱延鋼板の搬送方
向前後に、長さ０．１ｍ幅１．５ｍの整流板８を超音波
振動子の振動面５に接するように設置した。超音波振動
子４の振動面５及び当該整流板８と熱延鋼板３の距離Ｃ
を一定距離に保つために、直径０．２ｍのサポートロー
ル１０を当該整流板８の両端に設置した。以上により、
超音波振動子４の振動面５及び当該整流板８と熱延鋼板
３の距離Ｃを一定距離０．１ｍに保つことができ、超音
波振動子４からの境界層発生を抑制できるため、随伴流
れによる境界層を通過する際に流されたり拡散されるこ
となく、超音波を熱延鋼板表面に確実に印加できるため
均一に酸洗促進され、通板速度を５０[ｍ／ｍｉｎ]に維
持できた。
【００２４】図２において、実施例２に加え、実施例３
では、超音波振動子４の振動面５と熱延鋼板３の間にキ
ャビテーションの元になる直径１μｍ以上１ｍｍ以下の
細かい気泡であるマイクロバブル１６（微小気泡）を発
生させる装置を超音波水洗槽内に配置すると、脱スケー
ル効果が確実となった。すなわち、当該整流板８の一部
を多孔質セラミック製のエアレータ１４とし、当該整流
板８の先端から０．０２ｍから０．０３ｍのところに当
該整流板８の幅だけ設置し、当該エアレータ１４に空気
供給管１５を介して空気を毎分１リットル供給し、直径
１０μｍの微小気泡１６を発生させ、熱延鋼板３の超音
波印加部位に微小気泡１２を供給することにより、確実
にキャビテーションが発生し、脱スケール効果が確実と
なった。
では、超音波振動子４の振動面５と熱延鋼板３の間にキ
ャビテーションの元になる直径１μｍ以上１ｍｍ以下の
細かい気泡であるマイクロバブル１６（微小気泡）を発
生させる装置を超音波水洗槽内に配置すると、脱スケー
ル効果が確実となった。すなわち、当該整流板８の一部
を多孔質セラミック製のエアレータ１４とし、当該整流
板８の先端から０．０２ｍから０．０３ｍのところに当
該整流板８の幅だけ設置し、当該エアレータ１４に空気
供給管１５を介して空気を毎分１リットル供給し、直径
１０μｍの微小気泡１６を発生させ、熱延鋼板３の超音
波印加部位に微小気泡１２を供給することにより、確実
にキャビテーションが発生し、脱スケール効果が確実と
なった。
【００２５】また、図１において、実施例３に加え、実
施例４では、超音波振動子を設置する水洗槽の水温を摂
氏２０度とすると水の飽和水蒸気圧が下がり、確実にキ
ャビテーションが発生した。本発明では、温度計測器９
を設置し、温度調節器１８により水洗槽の水温を摂氏２
０度とすることで確実にキャビテーションが発生し、脱
スケール効果が確実となった。以上の効果を通板速度減
速回数で比較し、図３に示した。
施例４では、超音波振動子を設置する水洗槽の水温を摂
氏２０度とすると水の飽和水蒸気圧が下がり、確実にキ
ャビテーションが発生した。本発明では、温度計測器９
を設置し、温度調節器１８により水洗槽の水温を摂氏２
０度とすることで確実にキャビテーションが発生し、脱
スケール効果が確実となった。以上の効果を通板速度減
速回数で比較し、図３に示した。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、熱延鋼板を通板させなが
ら連続的に脱スケールする超音波酸洗槽において、超音
波が拡散する距離が短くできるため、随伴流れによる境
界層を通過する際に流されたり拡散されることなく、超
音波を熱延鋼板表面に確実に印加できるため均一に酸洗
促進され、通板速度を維持できる。また脱スケール状況
が顕著となる位置にのみ超音波振動板を設置するだけ
で、酸洗促進効果が得られるため、設備化する費用を減
少させ、酸洗効率を向上させることができる。
ら連続的に脱スケールする超音波酸洗槽において、超音
波が拡散する距離が短くできるため、随伴流れによる境
界層を通過する際に流されたり拡散されることなく、超
音波を熱延鋼板表面に確実に印加できるため均一に酸洗
促進され、通板速度を維持できる。また脱スケール状況
が顕著となる位置にのみ超音波振動板を設置するだけ
で、酸洗促進効果が得られるため、設備化する費用を減
少させ、酸洗効率を向上させることができる。
【図１】本発明の酸洗装置において、超音波振動子を熱
延鋼板に近接させて超音波印加する図である。
延鋼板に近接させて超音波印加する図である。
【図２】本発明の超音波振動子を熱延鋼板に近接させて
超音波印加する詳細図である。
超音波印加する詳細図である。
【図３】本発明の酸洗効率向上の効果を示した図であ
る。
る。
【図４】従来の酸液中の熱延鋼板に超音波収束装置を用
いて超音波を加える図である。
いて超音波を加える図である。
【図５】従来の、境界層破壊を目的とした堰付きの矩形
流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板
に超音波を加える図である。
流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板
に超音波を加える図である。
【図６】従来の酸液中の熱延鋼板に超音波収束装置を用
いて超音波を加える詳細図である。
いて超音波を加える詳細図である。
【図７】従来の、境界層破壊を目的とした堰付きの矩形
流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板
に超音波を加える詳細図である。
流路に設置した超音波振動板を用いて酸液中の熱延鋼板
に超音波を加える詳細図である。
１ 酸洗槽又は水洗槽 ２ 酸液または水 ３ 熱延鋼板 ４ 超音波振動子 ５ 超音波振動面 ６ 超音波 ７ 、７‘境界層 ８ 整流板 ９ 矩形水路 １０ サポートロール １１ 脱スケール可視化装置 １２ 超音波振動子の位置調節装置 １３ 堰 １４ エアレータ １５ 空気供給管 １６ 微小気泡 １７ 温度計測器 １８ 温度調節器 Ａｉ ｉ番目の超音波振動子の設置位置 Ｂ 境界層厚さ Ｃ 超音波振動子列の振動面と熱延鋼板の距離
Claims (5)
- 【請求項１】振動面が平面であり、槽の長さ以下で幅が
熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の超音波振動子列を
熱延鋼板の搬送方向と垂直に配置し、かつ、搬送する熱
延鋼板により形成される境界層厚さ以下の距離に超音波
振動子の振動面を近接させることを特徴とする熱延鋼板
の脱スケール方法。 - 【請求項２】振動面が平面であり、槽の長さ以下で幅が
熱延鋼板の幅以上、かつ槽の幅以下の超音波振動子列を
熱延鋼板の搬送方向と垂直に配置し、かつ、搬送する熱
延鋼板により形成される境界層厚さ以下の距離に超音波
振動子の振動面を近接させると共に、 搬送される鋼板の下流側超音波振動子の出側に近接して
脱スケール可視化装置を設置し、脱スケール可視化装置
により脱スケール状況に応じ、超音波振動子の位置を変
更させることを特徴とする熱延鋼板の脱スケール方法。 - 【請求項３】熱延鋼板の搬送方向前後に、整流板を超音
波振動子の振動面に接するように設置し、サポートロー
ルにより超音波振動子の振動面及び当該整流板と熱延鋼
板の距離を一定距離に保つことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の熱延鋼板の脱スケール方法。 - 【請求項４】 超音波振動子の振動面の熱延鋼板の搬送
方向前方に直径１μｍ以上１ｍｍ以下のマイクロバブル
を供給する装置を超音波酸洗槽内あるいは超音波水洗槽
内に配置することを特徴とする請求項１〜３項に記載の
熱延鋼板の脱スケール方法。 - 【請求項５】 超音波水洗槽の水温を摂氏０度以上摂氏
２０度以下とすることを特徴とする請求項１〜４の何れ
か１項に記載の熱延鋼板の脱スケール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064228A JP2000256886A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 熱延鋼板の脱スケール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064228A JP2000256886A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 熱延鋼板の脱スケール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000256886A true JP2000256886A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13252057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11064228A Pending JP2000256886A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 熱延鋼板の脱スケール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256886A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100378247C (zh) * | 2004-04-15 | 2008-04-02 | 三菱日立制铁机械株式会社 | 酸洗设备 |
| WO2008136537A1 (ja) | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nippon Steel Corporation | 鋼板の洗浄方法及び鋼板の連続洗浄装置 |
| JP2010222654A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 銅系素材の酸洗方法 |
| JP2011001631A (ja) * | 2009-05-20 | 2011-01-06 | Nippon Steel Corp | 表面性状に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2011067955A1 (ja) | 2009-12-03 | 2011-06-09 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼板の酸洗方法及び酸洗装置 |
| JP2014214346A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社Ihi | ステンレス鋼部品の不動態化処理方法 |
| WO2020071224A1 (ja) | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 日本製鉄株式会社 | 金属管の製造方法及び洗浄方法 |
| CN113897661A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-07 | 南京宝日钢丝制品有限公司 | 一种盘条钢丝酸洗装置及其酸洗控制方法 |
| JP7427777B2 (ja) | 2019-11-05 | 2024-02-05 | アルセロールミタル | 移動する鋼ストリップの連続洗浄方法および装置 |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP11064228A patent/JP2000256886A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9476128B2 (en) | 2007-05-01 | 2016-10-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method of cleaning steel sheet and continuous cleaning system of steel sheet |
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| KR20210053949A (ko) | 2018-10-04 | 2021-05-12 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 금속관의 제조 방법 및 세정 방법 |
| JP7427777B2 (ja) | 2019-11-05 | 2024-02-05 | アルセロールミタル | 移動する鋼ストリップの連続洗浄方法および装置 |
| CN113897661A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-07 | 南京宝日钢丝制品有限公司 | 一种盘条钢丝酸洗装置及其酸洗控制方法 |
| CN113897661B (zh) * | 2021-10-08 | 2024-02-02 | 南京宝日钢丝制品有限公司 | 一种盘条钢丝酸洗装置及其酸洗控制方法 |
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