JP2001508833A - 金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 酸洗い槽内で金属製ストリップを連続して化学的にスケール除去をおこなう方法と装置とを開示する。多数の酸洗いの噴射４が、スケール除去されるべき金属製ストリップ１の表面に垂直に適用され、かつ酸洗い槽２内の衝突地点周りに噴出流れＳＳを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置および方法 本発明は、金属製ストリップが通過する酸洗い槽内での金属製ストリップの連 続的化学的スケール除法装置および方法に関する。 酸洗い浴を通過する金属製ストリップの酸洗い時に酸洗い速度を増加せしめる 種々の可能性が存在する。酸洗い速度は、酸洗い剤の配合とその温度との両方に よって影響されうる。ストリップにおける酸洗い浴の表面流れが増大することも また公知であって、この流れはストリップの運動によって、酸洗い槽の入口側面 と出口側面とにおいて酸洗い剤が供給されて、槽の中心では酸洗い剤が取り除か れるという結果になる。表面全体を横切る均等な酸洗い強度を得るために、酸洗 い槽全体で均等な流速を提供することが必要とされる。このことはポンプ容量が 大きい場合にのみ可能である。 東独国特許第２６６８１３号公報（ＤＤ ２６６ ８１３ Ａ５）から、酸洗 い装置は公知であり、この酸洗い装置では水平方向に配置された閉鎖処理通路を 介してストリップが長手方向に通過しており、この閉鎖処理通路は、閉鎖処理通 路を取り囲む蓋部によって閉鎖されるコンテナ内に配置され、入口側面および出 口側面において、閉鎖処理通路に供給される処理媒体を移動させて前記コンテナ へ導くことができる。酸洗いの質を向上させるため、および酸洗い時間を最小に するために、別個の処理通路が閉鎖されたコンテナ内に配置される。入口側面と 出口側面および関連したポンプにおいては配置されたノズルの梁部を介して処理 媒体はこの処理通路へ供給される。しかしながら、この配置でも、達成可能な酸 洗い強度に必要とされるポンプ容量は比較的高い。 西独国特許第４０３１２３４号公開公報から、金属製ストリップの酸洗い用装 置と方法とが公知であって、これら酸洗い用装置と方法とにおいて、金属製スト リップが、処理液体で満たされた処理コンテナを通過せしめられる。処理液体は 、パイプラインと少なくとも一つのコンテナ上のポンプとを介して循環して運ば れる。酸洗い時間を短くするため、および金属製ストリップの質を向上させるた めに、金属製ストリップの上方および下方にある噴射ノズルによって、対向する 両方の長手方向側面から処理液体は処理コンテナ内の液面よりも下方に方向付け られ、かつ金属製ストリップに向かって鋭角で運ばれる。ここでもまた、酸洗い 強度を増大するには比較的大きいポンプ容量が必要となる。 西独国特許第２９１１７０１号公開公報は、処理室内で連続的な材料を処理す る方法と装置とを開示する。これら方法と装置とにおいて、処理室の内部空間で は、気体もしくは液体からなる処理媒体の連続的な乱流の流れが、連続的な材料 の二つの表面に向かって連続的な材料の搬送方向に対して反対方向に鋭角で圧力 下で方向付けられる。このようにして、連続的な材料が処理されて、同時に処理 室を介する略水平通路において媒体の形成ベッドを通過せしめられる。この効果 のため、公知の装置は処理ノズルの少なくとも一つの上方の列および下方の列を 具備し、これら処理ノズルは、連続的な材料の搬送方向に対して垂直な方向に関 して縦方向に配置される。各ノズルは、運ばれる連続性材料に対面する縦方向ス ロットを具備し、前記スロットの長さ部分は連続的な材料の幅に少なくとも等し く、ノズルはスロットから連続的な材料まで連続的な材料の搬送方向に反対方向 に鋭角で乱流の媒体流れを方向付ける。 最終的に、オーストリア国特許第３９９５１７号公報から、金属製ストリップ を酸洗いする酸洗い方法が公知であり、この酸洗い方 法では、処理室を介して循環される処理媒体用の少なくとも一つの入口部および 出口部を具備する処理室を介して金属製ストリップが通過される。処理媒体は方 向付けられた流れの形で圧力下で導かれて処理室を覆い、かつ処理媒体の圧力と 流速とが変更される。酸洗い効果を向上させかつ酸洗い時間を短くするために、 一つのもしくは複数の入口の位置における圧力が２ｂａｒ（２０００ｈＰａ）か ら１０ｂａｒ（１００００ｈＰａ）との間に設定され、出口の位置における流速 が毎秒１０ｍと毎秒３０ｍとの間で維持される。さらに、オーストリア国特許第 ３９９５１７号公報は、処理室の側壁内において金属製ストリップの高さに設け られた、取り囲む隙間の形状である出口開口部によって特徴付けられ同時に前記 隙間は金属製ストリップの流入および流出用開口部としての役目を果たすという 方法を実施する装置を開示する。 本発明の目的は、比較的低いポンプ容量で酸洗い強度を増大させる装置と方法 とを発展させることである。 この目的は、下方および上方にある酸洗い液体用ノズルのグループを槽が具備 することで達成され、これらノズルは完全流れノズルとして構成され、ストリッ プ上に垂直方向に方向付けられ、圧力とノズルの直径とが、適用される金属製ス トリップの表面からの距離にそれぞれ適合し、それにより個々の液体用ノズルの 各衝突噴射の衝突地点の周りに噴出流れを伴う領域を形成するようになる。 この解決法では、酸洗いの噴射は、酸洗いされるべき金属製ストリップの表面 において異常に大きい流速を形成し、従って厚さの増大された材料の移送では酸 洗い強度が大きいという結果になる。このことに必要とされるポンプ容量は、噴 出流れに必要とされる酸洗い液体が比較的小さい体積のみであるために、比較的 小さい。「噴出流れ」の特別な特徴は、膨張速度（ｓｗｅｌｌ ｓｐｅｅｄ）よ りも大きい速度で構成されることである（ボルフガングカライド教授兼外交の大 学卒技師による技術流体力学入門、１９８４年の第６版、９７から９８ページ、 ミュンヘン、ウィーンのカールハンセル出版（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｂｙ Ｐｒｏｆ．Ｄ ｉｐｌ−Ｉｎｇ．Ｗｏｌｆｇａｎｇ Ｋａｌｉｄｅ，Ｃａｒｌ Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｕｎｉｃｈ Ｖｉｅｎｎａ，６ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ １９８４，ｐａｇｅｓ ９７／９８（独語による））。 本発明によれば、酸洗い槽を酸洗い液体で満たすことができ、それにより、酸 洗いされるべきストリップが酸洗い液体を介して搬送される。この場合には、衝 突噴射が、ストリップを取り囲む液体に貫入する。噴出流れは、ストリップ上と 酸洗い液体の層の下とでそれぞれストリップの被覆部分を形成する。 液体用ノズルは酸洗い槽の底部と蓋部とに形成されるのが好ましい。 ストリップを電解により処理することについての、ストリップの搬送方向を横 切って整列される管状電極を備えた酸洗い槽の場合には、液体用ノズルを電極内 に配置でき、管状電極は、酸洗い液体の液体用ノズルへの入口部としての役目を 果たす。変更可能には、ストリップを電解により処理することについての、互い に離間され、かつストリップの搬送方向を横切って整列され、かつストリップの 搬送方向に配置された電極を備えた酸洗い槽においては、酸洗い液体を液体用ノ ズルに供給するために、液体用ノズルを管状骨組部内の電極間の空間に配置する ことができる。 液体方向付けノズルは、規則的な間隔で配置されて、特にいくつかの連続する 列でストリップの搬送方向に対して横方向に列から列 へ整列され、液体用ノズルの連続する列はストリップの搬送方向を横切って偏倚 されるのが好ましい。特に、液体用ノズルの連続する列の横方向の偏倚は、隣接 する衝突噴射を分離させる空間の半分である。このようにして、酸洗い液体をス トリップの幅全体に均等に適用でき、相互のノズル間隔は、衝突噴射の噴出流れ の形成に適している。 衝突噴射を介して供給される酸洗い液体を取り除くため、ストリップの縁部へ の流出通路を、ストリップの搬送方向に関して、一つが他の一つの後ろに配置さ れた列間に形成すべきである。本発明のさらなる実施態様によると、これら流出 通路の酸洗い液体の流出作用を、流出通路に関連したノズルによって、ストリッ プの縁部から助勢流れが形成されるように改良できる。 頂部と底部とにおいてだけでなく幅を横切る酸洗い強度の変更をおこなうため に、液体方向付けノズルを、個々でもしくはグループで供給、停止を切り換える ことができる。 以下のような模範的な実施態様を示す図面によって、本発明は以下にさらに詳 細に示される。 図１はストリップの搬送方向に対して垂直な、酸洗い槽の断面図である。 図２はストリップ上で衝突噴射と噴出流れとを伴う液体用ノズルの原理的な代 理物を示す。 図３から図６は変種のノズル配列体を示す。 図７は図１に示す実施態様とは異なる実施態様の、上方および下方に配置され た管状電極を備えた酸洗い槽の、ストリップの搬送方向に対して垂直な部分縦断 面図である。 図８は図７の細部Ｘからの一対の電極についての、ストリップの搬送方向を横 切る断面図である。 図９は図７および図８に基づく電極の拡大図である。 図１０はストリップの搬送方向に対して垂直な、図１および図７に示す実施態 様とは異なる実施態様の、板状電極を備えた酸洗い槽の部分縦断面図である。 図１に基づく実施態様では、ストリップ１が、底部２ａと蓋部２ｂとを備えた 酸洗い槽２を通過する。底部２ａと蓋部２ｂとの両方が、ストリップ１に向かっ て噴射作用を方向付ける液体用ノズル３ａ、３ｂを具備する。液体用ノズル３ａ 、３ｂには酸洗い液体が入ロパイプ３ｃ、３ｄを介して供給される。必要であれ ば酸洗い槽２は、浸漬されるべきストリップ１用の酸洗い液体で十分に満たされ るのが好ましい。酸洗い液体内にストリップ１を浸漬することによって、ストリ ップ１の上面および下面への酸洗いの効果が均等になる。 各液体用ノズル３ａ、３ｂは、図２による完全噴射ノズルとして構成される。 例えば２ｂａｒ（２０００ｈＰａ）から１０ｂａｒ（１００００ｈＰａ）の間の 高圧で液体用ノズル３ａ、３ｂから発せられる完全噴射４はストリップ１に対し て垂直方向に衝突噴射として衝突する。衝突地点において、半径方向への噴出流 れＳＳを発する停滞領域ＳＺは、特徴的なことには、噴出流れＳＳの端部におい て波Ｗが生ずるのを形成する。液体用ノズル３ａ、３ｂに適用される圧力と、液 体用ノズルの出口部の直径と、ストリップ１からの液体用ノズルの距離と、表面 に存在する液体層の厚さ部分とは、全て噴出流れＳＳの形成作用に関する重要な 要素である。液体層が厚いほど、圧力および／または液体用ノズルの断面は大き く、および／または必要とされる前記距離は小さい。 図３から図５の実施態様は、個々の液体方向付けノズルの変種の幾何学的配置 を示す。全ての実施態様において、液体用ノズルは、 一つが他の一つの後ろにあって一列に配置され、各列の液体用ノズルの噴出流れ ＳＳの領域は互いに重なり合う。 図３に示す実施態様では、各列の液体用ノズルの中心は、ストリップの搬送方 向Ｒに関して垂直方向に整列され、かつ隣接するノズルを分離させる間隔の半分 だけ偏倚される。対照的に、図４による実施態様では、連続するノズルの中心が 、ストリップの搬送方向Ｒに向かうわずかに傾いた線上に位置決めされる。さら に、並行して配置されたノズルの中心もまた、ストリップの搬送方向に関して傾 いた線上に相互に位置決めされる。特に、ストリップの搬送方向に対しての連続 するノズルの中心線の傾きによって、ノズルがストリップの搬送方向に関して列 から列へ幾何学的に偏倚するという結果となり、従って、ストリップの表面での 衝突噴射の供給がさらに均等になるという結果になる。図５による実施態様では 、連続する列のノズルの中心は、隣接する列を分離させる間隔の半分だけ、互い に偏倚される。この場合もまた、あらゆる変更可能な連続する列のノズルの中心 が位置決めされる線をストリップの搬送方向Ｒに関してわずかに傾けることがで きる。 全ての実施態様に関して、ノズルの列の間の矢印で示すように、ストリップの 縁部に向かう酸洗い剤の流出用の流出通路Ａが残存する。 図６による実施態様では、ストリップ１のそばにある流出通路Ａにおいて、酸 洗い剤を運ぶノズルが設けられ、このノズルは酸洗い剤を流出通路Ａへと押し進 める。 図７から図９による実施態様では、管状電極ＥＬが、ストリップ１の上方およ び下方にあって、ストリップの搬送方向の向かいに互いに離間されて配置される 。ノズル３ａ、３ｂの開口部は実際に図示されるか（図９）もしくは単に矢印で 示される（図８）。酸洗い 液体は管状電極ＥＬを介してノズル３ａ、３ｂの開口部に供給される。 図１０による実施態様では、電極Ｅは酸洗い層２内にあってストリップ１の上 方および下方にストリップの搬送方向に関して離間されて配置される。電極Ｅ間 の中間の空間部において、管状骨組部Ｌが、矢印で示されるノズル３ａ、３ｂの 開口部を具備して配置され、前記管状骨組部Ｌによって前記ノズル３ａ、３ｂの 開口部には酸洗い液体が供給される。 従って、図７から図１０の実施態様において、ストリップ１に衝突噴射を適用 するのに使用されるノズル３ａ、３ｂの開口部は空間を節約するよう収容されう る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年４月１日（１９９９．４．１） 【補正内容】 請求の範囲 １．金属製ストリップ（１）が通過する酸洗い槽（２）内で金属製ストリップ （１）に対し連続して化学的スケール除法をおこなう金属製ストリップの連続的 化学的スケール除法装置において、酸洗い槽（２）が酸洗い液体用の液体用ノズ ル（３ａ、３ｂ）の下方および上方のグループを具備し、これら液体用ノズル（ ３ａ、３ｂ）は完全噴射ノズルとして構成されてストリップ（１）に対し垂直に 方向付けられており、個々の液体ノズルの各衝突地点の周りに噴出流れを伴う領 域を形成するように、圧力とノズルの直径とが、適用されるべき金属製ストリッ プの表面からの距離にそれぞれ適合されており、液体用ノズル（３ａ、３ｂ）が 、ストリップの搬送方向（Ｒ）に対して横方向に整列された連続する複数の列内 に配置され、連続する列の液体用ノズル（３ａ、３ｂ）はストリップの搬送方向 （Ｒ）を横切って互いに偏倚されることを特徴とする金属製ストリップの連続的 化学的スケール除法装置。 ２．前記液体用ノズル（３ａ、３ｂ）が前記酸洗い槽（２）の底部（２ａ）と 蓋部（２ｂ）とに形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属製ストリッ プの連続的化学的スケール除法装置。 ３．連続する列にある液体用ノズル（３ａ、３ｂ）の横方向の偏倚が、隣接す る液体用ノズル（３ａ、３ｂ）を分離させる間隔の半分までであることを特徴と する請求項１もしくは２に記載の金属製ストリップの連続的化学的スケール除法 装置。 ４．酸洗い槽（２）は、ストリップの搬送方向（Ｒ）を横切って整列された管 状電極を備え、ストリップを電解により処理するために、液体用ノズル（３ａ、 ３ｂ）が管状電極（ＥＬ）内に配置されて管状電極（ＥＬ）が酸洗い液体の液体 用ノズルへの入口部として の役目を果たすことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の 金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ５．酸洗い槽（２）は、相互に離間されてストリップの搬送方向（Ｒ）を横切 って整列された電極を備え、ストリップを電解により処理するために、液体用ノ ズルが電極間の空間に配置される管状骨組部（Ｌ）に形成され、酸洗い液体が該 管状骨組部（Ｌ）を介して供給されることを特徴とする請求項１から３のうちの いずれか一項に記載の金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ６．液体用ノズル（３ａ、３ｂ）の列がストリップの搬送方向（Ｒ）に関して 一つの後ろに他の一つが位置決めされており、これら列がこれら列間に酸洗い液 体用の流出通路（Ａ）を形成し、これら流出通路（Ａ）は酸洗い液体をストリッ プの縁部に導くことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の金属製 ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ７．酸洗い液体の流出を助勢するノズル（Ｄ）が前記流出通路（Ａ）に割り当 てられることを特徴とする請求項６に記載の連続的化学的スケール除法装置。 ８．液体用ノズル（３ａ、３ｂ）を個々でもしくはグループで供給、停止を切 り換えることができることを特徴とする請求項１から７に記載の金属製ストリッ プの連続的化学的スケール除法装置。 ９．金属製ストリップが通過する酸洗い液体内で金属製ストリップを連続して 化学的にスケール除去をおこなう連続的化学的スケール除法方法において、スト リップの表面に対し垂直に方向付けられかつストリップの表面を横切って供給さ れる複数の衝突噴射を適用し、それにより各衝突噴射の衝突地点周りに噴出流れ を伴う領域を形成するようにし、酸洗い液体がストリップの幅全体を横切ってス トリップに均等に適用されるようにした金属製ストリップの連続的 化学的スケール除法方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属製ストリップ（１）が通過する酸洗い槽（２）内で金属製ストリップ （１）に対し連続して化学的スケール除法をおこなう金属製ストリップの連続的 化学的スケール除法装置において、酸洗い槽（２）が酸洗い液体用の液体用ノズ ル（３ａ、３ｂ）の下方および上方のグループを具備し、これら液体用ノズル（ ３ａ、３ｂ）は完全噴射ノズルとして構成されてストリップ（１）に対し垂直に 方向付けられており、個々の流体ノズル（３ａ、３ｂ）の各衝突噴射の衝突地点 周りで噴出流れ（ＳＳ）を伴う領域を形成するように、圧力とノズルの直径とが 、適用されるべき金属製ストリップの表面からの距離にそれぞれ適合されている ことを特徴とする金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ２．前記液体用ノズル（３ａ、３ｂ）が前記酸洗い槽（２）の底部（２ａ）と 蓋部（２ｂ）とに形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属製ストリッ プの連続的化学的スケール除法装置。 ３．液体用ノズル（３ａ、３ｂ）が、ストリップの搬送方向（Ｒ）に対して横 方向に整列された連続する複数の列内に配置され、連続する列の液体用ノズル（ ３ａ、３ｂ）はストリップの搬送方向（Ｒ）を横切って互いに偏倚されることを 特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の金属製ストリップの連 続的化学的スケール除法装置。 ４．連続する列にある液体用ノズル（３ａ、３ｂ）の横方向の偏倚が、隣接す る液体用ノズル（３ａ、３ｂ）を分離させる間隔の半分までであることを特徴と する請求項３に記載の金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ５．酸洗い槽（２）は、ストリップの搬送方向（Ｒ）を横切って 整列された管状電極を備え、ストリップを電解により処理するために、液体用ノ ズル（３ａ、３ｂ）が管状電極（ＥＬ）内に配置されて管状電極（ＥＬ）が酸洗 い液体の液体用ノズルへの入口部としての役目を果たすことを特徴とする請求項 １から４のうちのいずれか一項に記載の金属製ストリップの連続的化学的スケー ル除法装置。 ６．酸洗い槽（２）は、相互に離間されてストリップの搬送方向（Ｒ）を横切 って整列された電極を備え、ストリップを電解により処理するために、液体用ノ ズルが電極間の空間に配置される管状骨組部（Ｌ）に形成され、酸洗い液体が該 管状骨組部（Ｌ）を介して供給されることを特徴とずる請求項１から４のうちの いずれか一項に記載の金属製ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ７．液体用ノズル（３ａ、３ｂ）の列がストリップの搬送方向（Ｒ）に関して 一つの後ろに他の一つが位置決めされており、これら列がこれら列間に酸洗い液 体用の流出通路（Ａ）を形成し、これら流出通路（Ａ）は酸洗い液体をストリッ プの縁部に導くことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の金属製 ストリップの連続的化学的スケール除法装置。 ８．酸洗い液体の流出を助勢するノズル（Ｄ）が前記流出通路（Ａ）に割り当 てられることを特徴とする請求項７に記載の金属製ストリップの連続的化学的ス ケール除法装置。 ９．液体用ノズル（３ａ、３ｂ）を個々でもしくはグループで供給、停止を切 り換えることができることを特徴とする請求項１から８に記載の金属製ストリッ プの連続的化学的スケール除法装置。 １０．金属製ストリップが通過する酸洗い液体内で金属製ストリップを連続し て化学的にスケール除去をおこなう連続的化学的スケール除法方法において、ス トリップの表面に対し垂直に方向付けられかつストリップの表面を横切って供給 される複数の衝突噴射を適 用し、それにより各衝突噴射の衝突地点周りに噴出流れを伴う領域を形成するよ うにした金属製ストリップの連続的化学的スケール除法方法。