JP2000334218A - 洗浄液浄化装置および浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼材等の洗浄槽の底部に堆積するスラジを効
率的に除去する洗浄装置およびその洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】 洗浄槽の底部に沈殿したスラジを吸引す
る吸引ヘッド、吸引ヘッドの走行駆動手段、伸縮可能な
吸引配管、吸引手段および、スラジ除去装置を備えた洗
浄液浄化装置。吸引ヘッドの走行速度は洗浄液の吸引流
速の０．１倍以上で、かつ吸引流速未満とするのがよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼材等の洗浄工程に
おける洗浄液の浄化装置および浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯、鋼線、鋼棒、鋼管等の製造におい
て、後工程のために表面を洗浄する工程がある。洗浄工
程には、熱間加工及び冷間加工や焼鈍等の熱処理によっ
て鋼材表面に生成するスケールを除去する脱スケール工
程が代表的なものである。脱スケール方法として、アル
カリ溶融塩処理や中性塩電解処理のようにスケール自体
を溶解して除去する方法と、酸によってスケールを溶解
するとともに、スケール直下の地金を溶解して剥離する
方法がある。

【０００３】一般に、前者の方法はスケールが薄い場合
に適用されることが多く、例えばステンレス鋼帯の焼鈍
後の酸洗ラインにおいて多用されている。一方、後者の
方法は熱延後の鋼帯のように、スケールが比較的厚い場
合に用いられることが多く、剥離したスケールが酸洗液
中に蓄積し、槽の底部にヘドロ状の物質（スラジと呼ば
れる）が堆積し操業に悪影響をおよぼす。このスケール
は槽内にある間は酸洗液と反応して酸洗液を劣化させ
る、このため例えば、１ヶ月に１回のように定期的に清
掃して、スラジを酸洗槽外に排出する作業が必要にな
る。又スラジ排出作業の時には操業を停止して酸洗槽を
空にする必要があり、酸洗の能率が低下する。

【０００４】そのほか、鉄鋼業の洗浄工程には冷延鋼帯
の洗浄ラインがある。冷間圧延後の鋼帯には圧延油、鉄
粉、それらの反応生成物である金属石鹸などが付着して
おり、これを洗浄ラインで清浄化する。この工程でも洗
浄槽の底部には鉄粉を含んだ油脂等のヘドロ状のスラジ
が堆積し、定期的に清掃する必要がある。

【０００５】特開平７−２１３９４１号公報には、普通
鋼の冷間圧延後の鋼帯の洗浄工程において、洗浄液を洗
浄槽外に導出し、永久磁石を装備した円盤を洗浄液中に
浸濆して磁性体を含有するスラジを吸着させ、ついでス
ラジを掻き取り除去した後、洗浄液を循環使用する装置
が開示されている。特開平８−３２５７６５には、洗浄
液を洗浄槽外に導出し、磁気式フィルタでスラジを吸着
・除去する装置が開示されている。

【０００６】上記の公報に開示された技術は洗浄槽から
回収した後の磁性物質等の洗浄装置であり、洗浄槽内に
沈殿しているスラジを集める方法は提案されていない。
鋼材の洗浄で発生するスケールは大半がすぐに沈殿して
堆積スラジとなるため、槽内の洗浄液を循環するだけで
は浮遊しているスラジしか除去できない。大量に沈殿し
たスラジは槽内に残されたままになり、洗浄液を劣化さ
せることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、鋼材
の洗浄槽内のスラジ、特に底部に沈殿したスラジを効率
よく回収し洗浄液を浄化する装置および浄化方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは種々の方式を
検討の結果、槽の底部に堆積したスラジを選択的に吸引
する方法を想到した。

【０００９】鋼管、形鋼のような長尺材のバッチ式洗浄
装置の洗浄槽、あるいは鋼帯、鋼線材のようにコイル状
に巻き取られた鋼材の連続洗浄ラインの洗浄槽は、幅に
対して１０倍以上の長さがある。従って、洗浄槽の幅方
向に延びた吸引ヘッドを設け、これを洗浄槽の底部に沿
って走行させる方法が考えられる。

【００１０】この場合、吸引ヘッドの走行速度を過度に
速くすると、沈殿したスラジが舞い上がり、吸引効率が
低下するため、吸引流速との兼ね合いがある。

【００１１】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
のであり、その要旨は以下の(1) および(2) にある。

【００１２】(1) 洗浄槽の底部に沈殿したスラジを吸引
する吸引ヘッドと、吸引ヘッドを洗浄槽の底部に沿って
走行させる駆動手段と、吸引ヘッドに接続した伸縮可能
な配管部を有する吸引配管と、スラジの混入した洗浄液
を吸引する吸引手段と、洗浄液中のスラジを除去するス
ラジ除去装置とを有することを特徴とする洗浄液浄化装
置。

【００１３】(2) 洗浄槽の底部に沿って吸引ヘッド走行
させ、洗浄槽の底部に沈殿したスラジを洗浄液とともに
吸引し、スラジ除去装置でスラジを除去する洗浄液の浄
化方法であって、吸引ヘッドの走行速度を、洗浄液の吸
引流速の０．１倍以上で、かつ吸引流速未満とすること
を特徴とする洗浄液の浄化方法。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の洗浄液浄化装置の
概要図であり、同図(a) は平面図、同図（ｂ）は側面縦
断面図である。

【００１５】同図は鋼帯の酸洗装置に適用した場合の例
を示す。同図において、符号１は酸洗槽、２は鋼帯、３
は鋼帯２のパスラインを形成するデフレクタロール、４
は酸液、５はスラジ、６は吸引ヘッド、７は吸引口、８
は吸引ホース、９は吸引ヘッドを走行させるロープ、１
０は滑車、１１は巻取りドラム、１２ａ、および１２ｂ
はドラム駆動装置、１３は吸引配管、１４は回転継手、
１５は循環ポンプ、１６はスラジ除去装置、１７は切替
えバルブ、１８はリターン配管である。

【００１６】本発明の洗浄槽は酸洗槽１、洗浄液は酸液
４に対応する。また、図１では鋼帯２がデフレクタロー
ル３を介して連続的に酸洗処理される態様を示している
が、鋼管、形鋼などがバッチ的に処理される洗浄槽であ
ってもかまわない。

【００１７】吸引ヘッド６は酸洗槽１のほぼ幅全体にわ
たって酸液４を吸引する吸引口７を備えている。この吸
引ヘッド６から吸引された酸液は巻き取りドラム１１に
巻き付けられた吸引ホース８によって吸引される。吸引
ホース８の終端は巻き取りドラム１１の軸心の回転継手
１４に接続されているので、酸液は回転継手１４から吸
引配管１３を介してスラジ除去装置１６で清浄化され
る。図１は循環ポンプ１５はスラジ除去装置１６の下流
側から吸引する構成を図示しているが、上流側に設置し
てもよい。循環ポンプ１５の後、酸液は酸洗槽１に回収
される。

【００１８】吸引ヘッド６はロープ９、滑車１０、巻き
取りドラム１１、およびドラム駆動装置１２ａによっ
て、酸洗槽１の一方の端から他の端まで走行し、復路は
反対側の駆動装置１２ｂで引かれて元の酸洗槽端に戻
る。

【００１９】吸引口７は、吸引ヘッド６が吸引動作を行
なうときの進行方向に向かって開口しているのが好まし
いが、やや下向きまたは真下向きであっても構わない。
要は、吸引口７は吸引ヘッド６が走行中に酸洗槽の底部
に沈殿したスラジ５を効率よく吸引できる方向に向かっ
ていればよい。

【００２０】吸引口７の下端は酸洗槽１の底面から上方
に５〜５０ｍｍ程度の位置とするのが好ましい。既設の
酸洗槽に本発明に係る吸引ヘッドを設置する場合、吸引
ヘッドの全高さはできるだけ低くするのが望ましい。ま
た、吸引ヘッドの全幅にわたって均一に酸液を吸引する
ためには、吸引ヘッドの各部分と吸引ホースまでの流路
抵抗がほぼ等しくなるような構造とするのが望ましい。

【００２１】図２は全幅で均一吸引可能な吸引ヘッド６
の構造を示す概要図である。同図のように、枝管１９を
樹枝状に分岐した構造によって、吸引ヘッド６の全幅流
路抵抗を均一にでき、洗浄液を吸引口から幅方向に均一
に吸引できる。

【００２２】図１では吸引口７は向かって右側に１個だ
け図示されているが、これは吸引ヘッド６が向かって右
方向に走行するときのみ酸液４の吸引を行い、逆方向に
走行するときは吸引を行なわないとしたものである。能
率を上げるため、往復走行で酸液の吸引を行なうように
するには、同図の吸引ヘッド６の向かって左方向にも吸
引口を設け、進行方向によって吸引方向を切り替える弁
を吸引ヘッド６内に装備して、双方向吸引ができるよう
にすればよい。

【００２３】図１では吸引ヘッド６には吸引ホース８が
取り付けられている。吸引ホース８はロープ９の巻き取
りと共有する巻き取りドラム１１およびドラム駆動装置
１２ａ、１２ｂによって適度な張力を与えられつつ伸縮
する構造となっている。

【００２４】図１ではスラジを除去された酸液はリター
ン配管１８を経由して再び酸洗槽に供給されるようにな
っているが、他のタンクなどに蓄積してもよい。

【００２５】図１ではスラジ除去装置１６は複数設置さ
れている。これは切替えバルブ１７によって１系列を稼
動させる間、他の系列は溜まったスラジ排出するタイプ
のスラジ除去装置を表したものである。しかし、本発明
においてはスラジ除去装置１６の方式はこれに限定され
るものではなく、また、除去対象物質はスケールのよう
な磁性物質を含有したスラジに限定されるものではな
く、洗浄槽底部に沈殿しやすいスラジであれば種類を問
わない。

【００２６】図１では吸引ヘッド６と接続するための伸
縮自在な配管として巻き取り式のホースを例示したが、
蛇腹形式の配管や、回転継手によって接続された多関節
型配管であってもよい。また吸引ヘッド６の走行駆動方
式も図示されたようなロープ９、滑車１０および巻き取
りドラム１１による方式以外に、ラックピニオン方式、
シリンダ方式あるいは吸引ヘッド自体に駆動装置を有す
る自走式のものでもよい。

【００２７】図１では、吸引ヘッド６は酸洗槽１の長手
方向に平行に走行する方式を例示したが、幅と長さの比
が小さい槽では、吸引ヘッド６が槽底面を掃くように回
転する方式としてもよい。

【００２８】吸引ヘッド６の走行速度は酸液の吸引流速
より小さくする。これによって、底部に堆積したスラジ
が舞い上がるのを防止でき、吸引効率を高めることがで
きる。また、槽内に浮遊しているスラジも吸引ヘッド６
に吸引されやすくなる。ただし、吸引ヘッド６の走行速
度が過度に遅いと、吸引効率が低下するので、走行速度
は吸引流速の０．１倍以上とするのが好ましい。さらに
好ましくは、吸引ヘッドの走行速度は吸引流速の０．３
〜０．９倍とするのがよい。

【００２９】

【実施例】酸洗槽を摸擬した水槽に本発明の洗浄液浄化
装置を設置し、スラジを吸引する試験を行った。

【００３０】水槽の寸法は幅８００ｍｍ、長さ１５ｍ、
浴深さ５００ｍｍで、水槽の底部にはスケール質のスラ
ジを底部に約５ｍｍ堆積させた状態で試験した。

【００３１】吸引装置の要部は図１に示すような、吸引
ヘッドをロープで引っ張る方式とした。吸引ヘッドはφ
５０ｍｍのステンレス鋼管を用い、これに装着した吸引
口は寸法が幅７００ｍｍ、開口高さ５ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍで、走行方向に開口したスリットノズル状とし、水平
方向に対して３０°下向きに傾斜させた。吸引口の下端
は酸洗槽底部から１０ｍｍであった。吸引ヘッドと吸引
ホースの接続部には図２に示すような枝管を設けた。

【００３２】循環ポンプの流量は１１ｍ^３ ／ｈであ
り、吸引口における吸引流速は０．８５ｍ／ｓであっ
た。

【００３３】吸引ヘッドの走行速度を変化させ、吸引効
率を調査した。吸引効率は単位吸引水量あたりのスラジ
含有量にて評価した。表１に試験結果を示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】同表に示すように、吸引ヘッドの走行速度
／吸引流速が０．１未満であると、吸引効率が著しく低
下し、１．０を超えてもやはり吸引効率が低下すること
がわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明により、洗浄槽の底部に堆積した
スラジを効率的に除去することができ、洗浄液の劣化が
抑制され、洗浄槽の定期的な清掃が不要になる。また、
既設の洗浄槽の大幅な改造なしに設置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄液浄化装置の概要図であり、同図
(a) は平面図、同図(b) は側面縦断面図である。

【図２】均一吸引可能な吸引ヘッドを構造を示す概要図
である。

【符号の説明】

１：酸洗槽 ２：鋼帯 ３：デフレクタロール ４：酸液 ５：スラジ ６：吸引ヘッド ７：吸引口 ８：吸引ホース ９：ロープ １０：滑車 １１：巻取りドラム １２ａ、１２ｂ：ドラム駆動装置 １３：吸引配管 １４：回転継手 １５：循環ポンプ １６：スラジ除去装置 １７：切替えバルブ １８：リターン配管 １９：枝管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松橋 透 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K053 PA02 PA12 PA14 PA18 QA01 SA06 TA16 TA24 XA24 XA45 YA18 YA23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄槽の底部に沈殿したスラジを吸引す
   る吸引ヘッドと、吸引ヘッドを洗浄槽の底部に沿って走
   行させる駆動手段と、吸引ヘッドに接続した伸縮可能な
   配管部を有する吸引配管と、スラジの混入した洗浄液を
   吸引する吸引手段と、洗浄液中のスラジを除去するスラ
   ジ除去装置とを有することを特徴とする洗浄液浄化装
   置。
2. 【請求項２】 洗浄槽の底部に沿って吸引ヘッドを走行
   させ、洗浄槽の底部に沈殿したスラジを洗浄液とともに
   吸引し、スラジ除去装置でスラジを除去する洗浄液の浄
   化方法であって、吸引ヘッドの走行速度を洗浄液の吸引
   流速の０．１倍以上で、かつ吸引流速未満とすることを
   特徴とする洗浄液の浄化方法。