JP2002079011A - 磁気フィルタ装置 - Google Patents
磁気フィルタ装置Info
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- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
- B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
- B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
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- Filtration Of Liquid (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フェライト磁石やネオジム磁石のような汎用
性のある永久磁石を用いた場合に、最高のフィルタ性能
を引き出すことによって、低コストの下で装置のコンパ
クト化を可能ならしめる。 【解決手段】 容器内の流体移動方向に対してほぼ直交
する向きに磁力線が発生するように、該容器を挟んで永
久磁石を対向に設置した磁気フィルタ装置において、流
体のフィルタ通過時間が 0.5秒以上、1.5 秒以内という
規制の下で、上記永久磁石を、その設置間隔Ｌ (mm) が
永久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）との関連で、次式 Ｂ×100 ≦Ｌ≦Ｂ×250 の関係を満足するように設置する。
性のある永久磁石を用いた場合に、最高のフィルタ性能
を引き出すことによって、低コストの下で装置のコンパ
クト化を可能ならしめる。 【解決手段】 容器内の流体移動方向に対してほぼ直交
する向きに磁力線が発生するように、該容器を挟んで永
久磁石を対向に設置した磁気フィルタ装置において、流
体のフィルタ通過時間が 0.5秒以上、1.5 秒以内という
規制の下で、上記永久磁石を、その設置間隔Ｌ (mm) が
永久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）との関連で、次式 Ｂ×100 ≦Ｌ≦Ｂ×250 の関係を満足するように設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の冷間圧延時
に使用される圧延油や冷間圧延後にかかる圧延油を除去
するための洗浄液などの各種流体の清浄化処理におい
て、流体中に混在している磁性粒子を連続して分離する
ために用いる磁気フィルタ装置に関し、特に強磁性体の
フィルタ体を磁化するために用いる永久磁石の配置に工
夫を加えることによって、フィルタ性能の有利な向上を
図ろうとするものである。
に使用される圧延油や冷間圧延後にかかる圧延油を除去
するための洗浄液などの各種流体の清浄化処理におい
て、流体中に混在している磁性粒子を連続して分離する
ために用いる磁気フィルタ装置に関し、特に強磁性体の
フィルタ体を磁化するために用いる永久磁石の配置に工
夫を加えることによって、フィルタ性能の有利な向上を
図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の冷間圧延時に使用される圧延油を
清浄化したり、冷間圧延後の鋼板の表面に残存する圧延
油を除去するための洗浄液を清浄化する場合に、流体中
の磁性粒子を除去する手段として磁気フィルタ装置が用
いられている。従来の代表的な磁気フィルタ装置の一例
を、図１(a) の断面図および同図(b)の側面図を用いて
説明する。図中、番号１は容器、２は永久磁石、３はフ
ィルタ体、４はバックプレートであり、５で流体導入
口、６で流体排出口を示す。
清浄化したり、冷間圧延後の鋼板の表面に残存する圧延
油を除去するための洗浄液を清浄化する場合に、流体中
の磁性粒子を除去する手段として磁気フィルタ装置が用
いられている。従来の代表的な磁気フィルタ装置の一例
を、図１(a) の断面図および同図(b)の側面図を用いて
説明する。図中、番号１は容器、２は永久磁石、３はフ
ィルタ体、４はバックプレートであり、５で流体導入
口、６で流体排出口を示す。
【０００３】通常、鋼製あるいは SUS 430などのフェラ
イト系ステンレス鋼製の金網等からなる強磁性体が、磁
気フィルタ体３として容器１内に設置されている。ま
た、この容器１の外側には、被処理液である流体の流動
方向とはほぼ直交する向きに磁力線を発生するように、
永久磁石２が容器１を挟んで対向に設置されている。被
処理液は、流体の導入口５から容器１内に導入され、磁
気フィルタ体３を通過後、排出口６から排出される。被
処理液中に混在している鉄粉などの磁性粒子は、磁気フ
ィルタ体３を通過中に永久磁石２により磁化された磁気
フィルタ体３によって磁気吸着され、被処理液中から分
離される。
イト系ステンレス鋼製の金網等からなる強磁性体が、磁
気フィルタ体３として容器１内に設置されている。ま
た、この容器１の外側には、被処理液である流体の流動
方向とはほぼ直交する向きに磁力線を発生するように、
永久磁石２が容器１を挟んで対向に設置されている。被
処理液は、流体の導入口５から容器１内に導入され、磁
気フィルタ体３を通過後、排出口６から排出される。被
処理液中に混在している鉄粉などの磁性粒子は、磁気フ
ィルタ体３を通過中に永久磁石２により磁化された磁気
フィルタ体３によって磁気吸着され、被処理液中から分
離される。
【０００４】このような磁気フィルタ装置による磁性粒
子の捕捉処理において、フィルタ体を構成する細線また
は金網からの吸引力Ｆm は、次式で表される。 Ｆm ＝χ・Ｖ・Ｈ・（ｄＨ／ｄｘ） ここで、χ ：粒子の磁化率 Ｖ ：粒子の体積 Ｈ ：磁場の強さ ｄＨ／ｄｘ：磁気勾配（磁場の空間的変化）
子の捕捉処理において、フィルタ体を構成する細線また
は金網からの吸引力Ｆm は、次式で表される。 Ｆm ＝χ・Ｖ・Ｈ・（ｄＨ／ｄｘ） ここで、χ ：粒子の磁化率 Ｖ ：粒子の体積 Ｈ ：磁場の強さ ｄＨ／ｄｘ：磁気勾配（磁場の空間的変化）
【０００５】上掲式において、χとＶは磁性粒子の特性
であるので、吸引力Ｆm を大きくしてフィルタ性能を高
めるためには、磁場Ｈを大きくするか、磁気勾配ｄＨ／
ｄｘを大きくする必要がある。しかしながら、磁気勾配
ｄＨ／ｄｘは、フィルタ体を構成する強磁性体の材質や
形状に依存する係数であり、この磁気勾配ｄＨ／ｄｘ
も、強磁性体の材質や形状が決定された後は磁場の強さ
に支配されるので、結局、フィルタ内で如何に強力な磁
場を保つかということが、フィルタ性能すなわち吸引力
向上の最重要な課題となる。
であるので、吸引力Ｆm を大きくしてフィルタ性能を高
めるためには、磁場Ｈを大きくするか、磁気勾配ｄＨ／
ｄｘを大きくする必要がある。しかしながら、磁気勾配
ｄＨ／ｄｘは、フィルタ体を構成する強磁性体の材質や
形状に依存する係数であり、この磁気勾配ｄＨ／ｄｘ
も、強磁性体の材質や形状が決定された後は磁場の強さ
に支配されるので、結局、フィルタ内で如何に強力な磁
場を保つかということが、フィルタ性能すなわち吸引力
向上の最重要な課題となる。
【０００６】従来は、このフィルタ性能と磁場との関係
について十分な研究がなされていなかったため、しばし
ばフィルタ内の磁場が小さくなってフィルタ性能が劣化
するという不具合が生じた。また、磁石の選定に関して
も、どの程度強力な磁石を使えば所定のフィルタ性能が
得られるのかが定かではなく、フィルタの形状および処
理する流体の流速等と磁石の強度との関係が明らかにな
っていなかったため、しばしば所望のフィルタ性能が得
られないという不具合が生じていた。つまり、たとえ強
力な磁石を使用したとしても、設計・仕様の如何によっ
ては、必ずしも良好な結果を得られるとは限らなかった
のである。また、強力な磁石を使用すれば、それなりの
効果が期待できるとはいえ、コストの上昇が避けられな
い不利もある。
について十分な研究がなされていなかったため、しばし
ばフィルタ内の磁場が小さくなってフィルタ性能が劣化
するという不具合が生じた。また、磁石の選定に関して
も、どの程度強力な磁石を使えば所定のフィルタ性能が
得られるのかが定かではなく、フィルタの形状および処
理する流体の流速等と磁石の強度との関係が明らかにな
っていなかったため、しばしば所望のフィルタ性能が得
られないという不具合が生じていた。つまり、たとえ強
力な磁石を使用したとしても、設計・仕様の如何によっ
ては、必ずしも良好な結果を得られるとは限らなかった
のである。また、強力な磁石を使用すれば、それなりの
効果が期待できるとはいえ、コストの上昇が避けられな
い不利もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を有利に解決するもので、フェライト磁石やネオジム磁
石のような汎用性のある永久磁石を用いた場合に、最高
のフィルタ性能を引き出すことによって、低コストの下
で装置のコンパクト化を可能ならしめた磁気フィルタ装
置を提案することを目的とする。
を有利に解決するもので、フェライト磁石やネオジム磁
石のような汎用性のある永久磁石を用いた場合に、最高
のフィルタ性能を引き出すことによって、低コストの下
で装置のコンパクト化を可能ならしめた磁気フィルタ装
置を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、これまでに
も磁気フィルタ装置における磁場の強度とフィルタ性能
との関係を明確にすることを目的として、フィルタ性能
に及ぼす各種因子の影響について調査を行ってきたが、
今回、各種因子のフィルタ性能に及ぼす影響を明らかに
することに成功し、これに基づいて安価でかつ高効率の
磁気フィルタ装置を開発したのである。
も磁気フィルタ装置における磁場の強度とフィルタ性能
との関係を明確にすることを目的として、フィルタ性能
に及ぼす各種因子の影響について調査を行ってきたが、
今回、各種因子のフィルタ性能に及ぼす影響を明らかに
することに成功し、これに基づいて安価でかつ高効率の
磁気フィルタ装置を開発したのである。
【０００９】すなわち、本発明は、流体の導入口および
排出口を設けた容器内に、強磁性体からなるフィルタ体
を設置し、このフィルタ体を磁化させる永久磁石を、容
器内の流体移動方向に対してほぼ直交する向きに磁力線
が発生するように、容器を挟んで対向に設置してなる磁
気フィルタ装置において、流体のフィルタ通過時間が
0.5秒以上、1.5 秒以内という規制の下で、上記永久磁
石を、その設置間隔Ｌ (mm) が永久磁石の残留磁束密度
Ｂ（Ｔ）との関連で、次式 Ｂ×100 ≦Ｌ≦Ｂ×250 を満足する条件下で設置したことを特徴とする磁気フィ
ルタ装置である。
排出口を設けた容器内に、強磁性体からなるフィルタ体
を設置し、このフィルタ体を磁化させる永久磁石を、容
器内の流体移動方向に対してほぼ直交する向きに磁力線
が発生するように、容器を挟んで対向に設置してなる磁
気フィルタ装置において、流体のフィルタ通過時間が
0.5秒以上、1.5 秒以内という規制の下で、上記永久磁
石を、その設置間隔Ｌ (mm) が永久磁石の残留磁束密度
Ｂ（Ｔ）との関連で、次式 Ｂ×100 ≦Ｌ≦Ｂ×250 を満足する条件下で設置したことを特徴とする磁気フィ
ルタ装置である。
【００１０】本発明において、フィルタ体を磁化させる
永久磁石としては、残留磁束密度が0.4 Ｔ以上のものを
用いることが好ましい。
永久磁石としては、残留磁束密度が0.4 Ｔ以上のものを
用いることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。まず、本発明の解明経緯について説明する。さて、
フィルタ性能に関する諸因子としては以下の項目が考え
られる。 ・磁石強度 ・磁石間距離 ・フィルタ体の材質と形状 ・流体速度 ・フィルタ体の長さ ・流体の性状
る。まず、本発明の解明経緯について説明する。さて、
フィルタ性能に関する諸因子としては以下の項目が考え
られる。 ・磁石強度 ・磁石間距離 ・フィルタ体の材質と形状 ・流体速度 ・フィルタ体の長さ ・流体の性状
【００１２】ここで、フィルタ性能に関する諸因子の実
験に当たり、フィルタ体としては、最も一般的に使用さ
れているフェライト系ステンレス鋼SUS430製の金網（10
mesh、素線：1.0 mmφ) を容器内に充満させることと
し、また流体としては、冷延鋼板の洗浄処理に一般的に
使用されるアルカリ洗浄液を用いた。このアルカリ洗浄
液は、通常、再使用されるものであり、フィルタ通過前
の入側鉄粉濃度としては、60 mass ppm から100 mass p
pm程度のものを使用した。
験に当たり、フィルタ体としては、最も一般的に使用さ
れているフェライト系ステンレス鋼SUS430製の金網（10
mesh、素線：1.0 mmφ) を容器内に充満させることと
し、また流体としては、冷延鋼板の洗浄処理に一般的に
使用されるアルカリ洗浄液を用いた。このアルカリ洗浄
液は、通常、再使用されるものであり、フィルタ通過前
の入側鉄粉濃度としては、60 mass ppm から100 mass p
pm程度のものを使用した。
【００１３】また、フィルタ性能については、 鉄粉除去率η＝（Ｆ−Ｅ）／Ｆ×100 （％） ここでＦ：入側鉄粉濃度 Ｅ：出側鉄粉濃度 で評価した。ここに、鉄粉除去率ηが60％以上であれ
ば、フィルタ性能は良好といえる。これに対し、鉄粉除
去率ηが60％未満では、後述するように、流体の清浄度
を確保するためにフィルタを循環させる循環流量が増大
し、結局、フィルタ設備が大きくなってしまうため、得
策ではない。なお、フィルタ性能の確認に際し、鉄粉除
去率ηの測定は、フィルタを逆洗後、10分から20分経過
し、安定してフィルタリングが行われている時に、試料
を採取して測定した。
ば、フィルタ性能は良好といえる。これに対し、鉄粉除
去率ηが60％未満では、後述するように、流体の清浄度
を確保するためにフィルタを循環させる循環流量が増大
し、結局、フィルタ設備が大きくなってしまうため、得
策ではない。なお、フィルタ性能の確認に際し、鉄粉除
去率ηの測定は、フィルタを逆洗後、10分から20分経過
し、安定してフィルタリングが行われている時に、試料
を採取して測定した。
【００１４】さらに、永久磁石については、残留磁束密
度Ｂの大きさが 0.2Ｔから 0.6Ｔ程度の、通常使用され
るフェライト磁石あるいはネオジム磁石を用いた。ま
た、図１(a) に示した、永久磁石の磁石間距離Ｌは、磁
気フィルタ装置において期待される性能を得る上で非常
に重要な値であることに着目し、この磁石間距離Ｌを35
mmから 200mmまで変化させて鉄粉除去率ηを測定した。
度Ｂの大きさが 0.2Ｔから 0.6Ｔ程度の、通常使用され
るフェライト磁石あるいはネオジム磁石を用いた。ま
た、図１(a) に示した、永久磁石の磁石間距離Ｌは、磁
気フィルタ装置において期待される性能を得る上で非常
に重要な値であることに着目し、この磁石間距離Ｌを35
mmから 200mmまで変化させて鉄粉除去率ηを測定した。
【００１５】図２に、使用した永久磁石の残留磁束密度
Ｂ（Ｔ）と磁石間距離Ｌ（mm）が鉄粉除去率ηに及ぼす
影響について調べた結果を示す。なお、流体のフィルタ
通過時間は 1.0秒とした。同図から明らかなように、永
久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）と磁石間距離Ｌ（mm）
が、次式 Ｌ≦250 ×Ｂ の関係を満足する場合に、高いフィルタ性能が安定して
得られることが判明した。
Ｂ（Ｔ）と磁石間距離Ｌ（mm）が鉄粉除去率ηに及ぼす
影響について調べた結果を示す。なお、流体のフィルタ
通過時間は 1.0秒とした。同図から明らかなように、永
久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）と磁石間距離Ｌ（mm）
が、次式 Ｌ≦250 ×Ｂ の関係を満足する場合に、高いフィルタ性能が安定して
得られることが判明した。
【００１６】次に、磁石間距離Ｌを小さくする場合につ
いても検討したが、ＬがＢ×100 よりも小さくなると、
鉄粉除去率ηは安定して高い値を維持できるものの、フ
ィルタ断面積があまりにも小さくなってしまうので、循
環流量を確保するために多数のフィルタユニットが必要
となる結果、設備が複雑となり、保守も煩雑になること
の他、設備費の著しい増大を招くことが判明した。
いても検討したが、ＬがＢ×100 よりも小さくなると、
鉄粉除去率ηは安定して高い値を維持できるものの、フ
ィルタ断面積があまりにも小さくなってしまうので、循
環流量を確保するために多数のフィルタユニットが必要
となる結果、設備が複雑となり、保守も煩雑になること
の他、設備費の著しい増大を招くことが判明した。
【００１７】図３に、実際の圧延後の鋼板のアルカリ洗
浄設備において、鋼板を洗浄する洗浄液の量：約20m3、
循環流量：0.2 m3／分として、Ｌ／Ｂを種々に変化させ
た場合におけるフィルタの設備費について調べた結果を
示す。なお、同図では、Ｌ／Ｂ＝150 の場合の設備費を
1.0として、設備費を相対比較した。同図から明らかな
ように、Ｌ／Ｂが小さくなると、フィルタの鉄粉除去性
能は向上するにしても、循環流量を確保するためにフィ
ルタのユニット数を増大させる必要があるため、設備費
は上昇する。特にＬ／Ｂが 100未満になると、設備費の
急激な増大を招く。従って、本発明では、図４に示すよ
うに、永久磁石の残留磁束密度Ｂと磁石間距離Ｌについ
て、次式 100×Ｂ≦Ｌ≦250 ×Ｂ の関係を満足させることにしたのである。
浄設備において、鋼板を洗浄する洗浄液の量：約20m3、
循環流量：0.2 m3／分として、Ｌ／Ｂを種々に変化させ
た場合におけるフィルタの設備費について調べた結果を
示す。なお、同図では、Ｌ／Ｂ＝150 の場合の設備費を
1.0として、設備費を相対比較した。同図から明らかな
ように、Ｌ／Ｂが小さくなると、フィルタの鉄粉除去性
能は向上するにしても、循環流量を確保するためにフィ
ルタのユニット数を増大させる必要があるため、設備費
は上昇する。特にＬ／Ｂが 100未満になると、設備費の
急激な増大を招く。従って、本発明では、図４に示すよ
うに、永久磁石の残留磁束密度Ｂと磁石間距離Ｌについ
て、次式 100×Ｂ≦Ｌ≦250 ×Ｂ の関係を満足させることにしたのである。
【００１８】なお、上記の実験では、流体のフィルタ入
側における鉄粉濃度を 60 mass ppmから100 mass ppm程
度としたが、通常フィルタは定常的に循環使用されるた
め、循環される流体の清浄度については、鉄粉濃度：30
mass ppm 以下を目標とすることが多い。図５に、実際
の圧延後の鋼板のアルカリ洗浄設備において、鋼板を洗
浄する洗浄液の量：約20m3、フィルタ入側の平均鉄粉濃
度：約150 mass ppmのアルカリ洗浄液の経路に、循環流
量：0.2 m3／分のフィルタを設備し、アルカリ洗浄液の
鉄粉濃度を約20ppm に保持することにした場合の、１ユ
ニット当たりのフィルタ性能（鉄粉除去率η）とフィル
タの設備費との関係について調べた結果を示す。なお、
同図では、鉄粉除去率η＝70％の場合の整備費を 1.0と
して、設備費を相対比較した。
側における鉄粉濃度を 60 mass ppmから100 mass ppm程
度としたが、通常フィルタは定常的に循環使用されるた
め、循環される流体の清浄度については、鉄粉濃度：30
mass ppm 以下を目標とすることが多い。図５に、実際
の圧延後の鋼板のアルカリ洗浄設備において、鋼板を洗
浄する洗浄液の量：約20m3、フィルタ入側の平均鉄粉濃
度：約150 mass ppmのアルカリ洗浄液の経路に、循環流
量：0.2 m3／分のフィルタを設備し、アルカリ洗浄液の
鉄粉濃度を約20ppm に保持することにした場合の、１ユ
ニット当たりのフィルタ性能（鉄粉除去率η）とフィル
タの設備費との関係について調べた結果を示す。なお、
同図では、鉄粉除去率η＝70％の場合の整備費を 1.0と
して、設備費を相対比較した。
【００１９】同図に示したとおり、１ユニット当たりの
フィルタの鉄粉除去率ηが60％に満たないと、洗浄液を
所定の清浄度に保持するために必要なフィルタが大掛か
りとなり、設備費の増大を招く。従って、フィルタの鉄
粉除去率ηは60％以上とすることが、設備効率の面から
も得策である。
フィルタの鉄粉除去率ηが60％に満たないと、洗浄液を
所定の清浄度に保持するために必要なフィルタが大掛か
りとなり、設備費の増大を招く。従って、フィルタの鉄
粉除去率ηは60％以上とすることが、設備効率の面から
も得策である。
【００２０】次に、フィルタを通過する処理液の流量、
流速および通過時間について調査を行った。処理液の流
速に関しては、100 mm／秒から 300mm／秒まで変化させ
た。またフィルタ通過長さに関しては、50mm，100 mm,
150 mm, 200 mmの４通りで、鉄粉除去率ηの測定を行っ
た。図６に、フィルタ長さＡとフィルタ内流体流速ｖを
示すが、ここで通過時間ｔは、 ｔ＝Ａ／ｖ ｔ：フィルタ通過時間（秒） Ａ：フィルタ長さ (mm) ｖ：フィルタ内流体流速 (mm／秒) で表される。
流速および通過時間について調査を行った。処理液の流
速に関しては、100 mm／秒から 300mm／秒まで変化させ
た。またフィルタ通過長さに関しては、50mm，100 mm,
150 mm, 200 mmの４通りで、鉄粉除去率ηの測定を行っ
た。図６に、フィルタ長さＡとフィルタ内流体流速ｖを
示すが、ここで通過時間ｔは、 ｔ＝Ａ／ｖ ｔ：フィルタ通過時間（秒） Ａ：フィルタ長さ (mm) ｖ：フィルタ内流体流速 (mm／秒) で表される。
【００２１】上記の調査によれば、フィルタ性能すなわ
ち鉄粉除去率ηは、フィルタの通過時間で整理できるこ
とが判明した。図７に、フィルタ通過時間ｔと鉄粉除去
率ηとの関係について調べた結果を整理して示す。同図
に示したとおり、いずれの場合も、フィルタ通過時間ｔ
が 0.5秒未満では鉄粉除去率ηが急激に低下し、フィル
タ性能が大幅に低下することが判明した。また、フィル
タ通過時間ｔが 1.5秒を超えても、鉄粉除去率ηの大幅
な向上は認められなかった。
ち鉄粉除去率ηは、フィルタの通過時間で整理できるこ
とが判明した。図７に、フィルタ通過時間ｔと鉄粉除去
率ηとの関係について調べた結果を整理して示す。同図
に示したとおり、いずれの場合も、フィルタ通過時間ｔ
が 0.5秒未満では鉄粉除去率ηが急激に低下し、フィル
タ性能が大幅に低下することが判明した。また、フィル
タ通過時間ｔが 1.5秒を超えても、鉄粉除去率ηの大幅
な向上は認められなかった。
【００２２】次に、図８に、実際の圧延後の鋼板のアル
カリ洗浄設備において、鋼板を洗浄する洗浄液の量：約
20m3、フィルタ入側の平均鉄粉濃度：約150 mass ppmの
アルカリ洗浄液の経路に、循環流量：0.2 m3／分、通過
時間：1.0 秒の時に、鉄粉除去率ηが70％になるような
フィルタを設置して、アルカリ洗浄液の鉄粉濃度を約20
mass ppm に保持することにした場合の、フィルタ通過
時間ｔとフィルタ設備費との関係について調べた結果を
示す。なお、同図では、フィルタ通過時間ｔ＝1.0 秒の
場合の設備費を 1.0として、設備費を相対比較した。同
図に示したとおり、フィルタ通過時間ｔが 1.5秒を超え
ると、永久磁石の残留磁束密度は少し小さくても、また
磁石間距離が少し広い場合でも、必要な鉄粉除去率は確
保できるものの、洗浄液の清浄度を保持するために必要
なフィルタが結局は大掛かりとなってしまうため、設備
費は増大することが判明した。従って、フィルタ通過時
間ｔは 1.5秒以内とすることが、設備効率から見ても得
策である。
カリ洗浄設備において、鋼板を洗浄する洗浄液の量：約
20m3、フィルタ入側の平均鉄粉濃度：約150 mass ppmの
アルカリ洗浄液の経路に、循環流量：0.2 m3／分、通過
時間：1.0 秒の時に、鉄粉除去率ηが70％になるような
フィルタを設置して、アルカリ洗浄液の鉄粉濃度を約20
mass ppm に保持することにした場合の、フィルタ通過
時間ｔとフィルタ設備費との関係について調べた結果を
示す。なお、同図では、フィルタ通過時間ｔ＝1.0 秒の
場合の設備費を 1.0として、設備費を相対比較した。同
図に示したとおり、フィルタ通過時間ｔが 1.5秒を超え
ると、永久磁石の残留磁束密度は少し小さくても、また
磁石間距離が少し広い場合でも、必要な鉄粉除去率は確
保できるものの、洗浄液の清浄度を保持するために必要
なフィルタが結局は大掛かりとなってしまうため、設備
費は増大することが判明した。従って、フィルタ通過時
間ｔは 1.5秒以内とすることが、設備効率から見ても得
策である。
【００２３】上掲図７および図８に示した結果から、フ
ィルタ性能および設備費を考慮した効率的なフィルタ通
過時間ｔは、0.5 秒から1.5 秒の間であることが判明し
た。そこで、本発明では、流体のフィルタ通過時間を
0.5秒以上、1.5 秒以内に制限したのである。
ィルタ性能および設備費を考慮した効率的なフィルタ通
過時間ｔは、0.5 秒から1.5 秒の間であることが判明し
た。そこで、本発明では、流体のフィルタ通過時間を
0.5秒以上、1.5 秒以内に制限したのである。
【００２４】
【実施例】図９に示す、実際の洗浄設備において、本発
明の磁気フィルタ装置を用いて洗浄液の清浄化処理を行
った。同図に示したところにおいて、圧延後の鋼板７
は、通常ダンクタンクと呼ばれる粗洗浄タンク８を通過
後、第１ブラシスクラバ９でブラシングされたのち、ク
リーニングタンク10で本洗浄される。ダンクタンク８と
クリーニングタンク10にはそれぞれ、循環タンク11，12
が設置されていて、アルカリ洗浄液を主体とする洗浄液
がポンプ13，14により循環使用されている。本発明の磁
気フィルタ装置15，16には、循環タンク11または12の洗
浄液がポンプ17，18により導入され、洗浄過程で鋼板か
ら除去された鉄粉を、吸着除去している。ここに、クリ
ーニングタンク循環タンク用磁気フィルタ装置16の仕
様、洗浄液のフィルタ通過時間および入側鉄粉濃度を表
１に示す。また、表１には、上記の条件で洗浄液の清浄
化処理を行った後の洗浄液の出側鉄粉濃度および鉄粉除
去率ηについて調べた結果を併記する。
明の磁気フィルタ装置を用いて洗浄液の清浄化処理を行
った。同図に示したところにおいて、圧延後の鋼板７
は、通常ダンクタンクと呼ばれる粗洗浄タンク８を通過
後、第１ブラシスクラバ９でブラシングされたのち、ク
リーニングタンク10で本洗浄される。ダンクタンク８と
クリーニングタンク10にはそれぞれ、循環タンク11，12
が設置されていて、アルカリ洗浄液を主体とする洗浄液
がポンプ13，14により循環使用されている。本発明の磁
気フィルタ装置15，16には、循環タンク11または12の洗
浄液がポンプ17，18により導入され、洗浄過程で鋼板か
ら除去された鉄粉を、吸着除去している。ここに、クリ
ーニングタンク循環タンク用磁気フィルタ装置16の仕
様、洗浄液のフィルタ通過時間および入側鉄粉濃度を表
１に示す。また、表１には、上記の条件で洗浄液の清浄
化処理を行った後の洗浄液の出側鉄粉濃度および鉄粉除
去率ηについて調べた結果を併記する。
【００２５】
【表１】
【００２６】同表に示したとおり、本発明に従う磁気フ
ィルタ装置を用いて処理した場合には、鉄粉除去比率η
はいずれも60％以上であり、良好な結果を得ることがで
きた。また、ダンクタンク循環タンク用磁気フィルタ装
置15を本発明の磁気フィルタ装置として浄化処理を行う
場合についても調査したしたところ、良好な結果が得ら
れることが確認された。
ィルタ装置を用いて処理した場合には、鉄粉除去比率η
はいずれも60％以上であり、良好な結果を得ることがで
きた。また、ダンクタンク循環タンク用磁気フィルタ装
置15を本発明の磁気フィルタ装置として浄化処理を行う
場合についても調査したしたところ、良好な結果が得ら
れることが確認された。
【００２７】
【発明の効果】かくして、本発明によれば、汎用性の永
久磁石を用いて流体の清浄化処理を行う場合に、最高の
フィルタ性能を発揮されることができ、その結果、低コ
ストで装置のコンパクト化が達成される。また、従来、
洗浄後の連続焼鈍過程において、炉内のロール表面に鋼
板表面の残留鉄粉が付着して、ロールマークという凹凸
欠陥がしばしば発生し、これにより 0.2〜0.5 ％程度の
製品歩留りの低下を余儀なくされていたが、本発明の磁
気フィルタ装置を洗浄処理に使用することにより、鉄粉
を強力かつ安定して除去することが可能となり、その結
果、この欠陥を根絶することに成功した。
久磁石を用いて流体の清浄化処理を行う場合に、最高の
フィルタ性能を発揮されることができ、その結果、低コ
ストで装置のコンパクト化が達成される。また、従来、
洗浄後の連続焼鈍過程において、炉内のロール表面に鋼
板表面の残留鉄粉が付着して、ロールマークという凹凸
欠陥がしばしば発生し、これにより 0.2〜0.5 ％程度の
製品歩留りの低下を余儀なくされていたが、本発明の磁
気フィルタ装置を洗浄処理に使用することにより、鉄粉
を強力かつ安定して除去することが可能となり、その結
果、この欠陥を根絶することに成功した。
【図１】 従来の代表的な磁気フィルタ装置の一例を示
した図であって、(a) は断面図、(b) は側面図である。
した図であって、(a) は断面図、(b) は側面図である。
【図２】 永久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）と磁石間距
離Ｌ（mm）が鉄粉除去率ηに及ぼす影響を示したグラフ
である。
離Ｌ（mm）が鉄粉除去率ηに及ぼす影響を示したグラフ
である。
【図３】 磁石間距離と残留磁束密度の比（Ｌ／Ｂ）と
フィルタ設備費との関係を示したグラフである。
フィルタ設備費との関係を示したグラフである。
【図４】 良好な鉄粉除去率が得られる永久磁石の残留
磁束密度Ｂと磁石間距離Ｌとの関係を示したグラフであ
る。
磁束密度Ｂと磁石間距離Ｌとの関係を示したグラフであ
る。
【図５】 １ユニット当たりのフィルタ性能（鉄粉除去
率η）とフィルタ設備費との関係を示したグラフであ
る。
率η）とフィルタ設備費との関係を示したグラフであ
る。
【図６】 フィルタ長さＡとフィルタ内流体流速ｖを示
した図である。
した図である。
【図７】 フィルタ通過時間ｔと鉄粉除去率ηとの関係
を示したグラフである。
を示したグラフである。
【図８】 フィルタ通過時間ｔとフィルタ設備費との関
係を示したグラフである。
係を示したグラフである。
【図９】 本発明を磁気フィルタ装置を設置した洗浄設
備の模式図である。
備の模式図である。
１ 容器 ２ 永久磁石 ３ フィルタ ４ バックプレート ５ 流体導入口 ６ 流体排出口 ７ 鋼板 ８ ダンクタンク ９ 第１ブラシスクラバ 10 クリーニングタンク 11 ダンクタンク循環タンク 12 クリーニングタンク循環タンク 13 ダンクタンク循環ポンプ 14 クリーニングタンク循環ポンプ 15 ダンクタンク循環タンク用磁気フィルタ装置 16 クリーニングタンク循環タンク用磁気フィルタ装置 17, 18 磁気フィルタ用循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 直人 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 加藤 克彦 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 流体の導入口および排出口を設けた容器
内に、強磁性体からなるフィルタ体を設置し、このフィ
ルタ体を磁化させる永久磁石を、容器内の流体移動方向
に対してほぼ直交する向きに磁力線が発生するように、
容器を挟んで対向に設置してなる磁気フィルタ装置にお
いて、 流体のフィルタ通過時間が 0.5秒以上、1.5 秒以内とい
う規制の下で、上記永久磁石を、その設置間隔Ｌ (mm)
が永久磁石の残留磁束密度Ｂ（Ｔ）との関連で、次式 Ｂ×100 ≦Ｌ≦Ｂ×250 を満足する条件下で設置したことを特徴とする磁気フィ
ルタ装置。
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| JP2000268303A JP2002079011A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 磁気フィルタ装置 |
| KR1020027005747A KR100697502B1 (ko) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | 자기 필터 장치 |
| CA002389819A CA2389819A1 (en) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | Magnetic filter apparatus |
| TW090121908A TW494004B (en) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | Magnetic filter device |
| PCT/JP2001/007645 WO2002020125A1 (fr) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | Dispositif filtrant magnetique |
| CNB018026168A CN1222343C (zh) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | 磁过滤器装置 |
| EP01963413A EP1316348A4 (en) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | MAGNETIC FILTER DEVICE |
| BR0107168-8A BR0107168A (pt) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | Aparelho de filtro magnético |
| US10/110,309 US6649054B2 (en) | 2000-09-05 | 2001-09-04 | Magnetic filter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268303A JP2002079011A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 磁気フィルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079011A true JP2002079011A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18755096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000268303A Pending JP2002079011A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 磁気フィルタ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002079011A (ja) |
| KR (1) | KR100697502B1 (ja) |
| CN (1) | CN1222343C (ja) |
| TW (1) | TW494004B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012030031A1 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 한국전력공사 | 용수에 함유된 입자상 철분 제거 장치 및 방법 |
| KR101302309B1 (ko) * | 2005-02-17 | 2013-08-30 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 고액 혼합물의 고액 분리를 위한 장치, 교차-유동 여과 시스템 및 캔들형 여과 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100450628C (zh) * | 2005-02-05 | 2009-01-14 | 李泽 | 一种陶瓷浆料除铁方法及装置 |
| US7615151B2 (en) * | 2007-01-25 | 2009-11-10 | Cummins Filtration Ip Inc. | Filter with installation integrity and magnetic flow-control |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06323707A (ja) * | 1993-05-13 | 1994-11-25 | Mitsui Constr Co Ltd | 氷雪散布設備 |
| JP2728848B2 (ja) * | 1993-09-01 | 1998-03-18 | 川崎製鉄株式会社 | 磁気フィルタ |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000268303A patent/JP2002079011A/ja active Pending
-
2001
- 2001-09-04 TW TW090121908A patent/TW494004B/zh active
- 2001-09-04 KR KR1020027005747A patent/KR100697502B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-09-04 CN CNB018026168A patent/CN1222343C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101302309B1 (ko) * | 2005-02-17 | 2013-08-30 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 고액 혼합물의 고액 분리를 위한 장치, 교차-유동 여과 시스템 및 캔들형 여과 시스템 |
| EP2653234A3 (en) * | 2005-02-17 | 2016-11-09 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Apparatus for magnetic field and magnetic gradient enhanced filtration |
| WO2012030031A1 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 한국전력공사 | 용수에 함유된 입자상 철분 제거 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1388765A (zh) | 2003-01-01 |
| KR20020044183A (ko) | 2002-06-14 |
| KR100697502B1 (ko) | 2007-03-20 |
| TW494004B (en) | 2002-07-11 |
| CN1222343C (zh) | 2005-10-12 |
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