JP2006169572A - Phosphate treatment apparatus for steel sheet, and method for reusing wasted washing water in phosphate treatment apparatus - Google Patents

Phosphate treatment apparatus for steel sheet, and method for reusing wasted washing water in phosphate treatment apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphate treatment apparatus which can save washing water necessary for phosphate-treating steel sheet and a treatment liquid for forming a phosphate film without installing a large-scaled facility, and can reduce a running cost. <P>SOLUTION: This phosphate treatment apparatus comprises: a phosphate treatment solution circulation tank 5 which accommodates the treatment liquid for forming the phosphate film; a phosphate treatment tank 2 for forming the phosphate film on the steel sheet by using the treatment liquid for forming the phosphate film supplied from the phosphate treatment solution circulation tank 5; a rinse tank 4 for rinsing the steel sheet having the phosphate film formed thereon in the phosphate treatment tank 2; and a rinse tank 3 for recovering the treatment liquid, which is installed between the phosphate treatment tank 2 and the rinse tank 4, collects the rinse water having washed the steel sheet in the rinse tank 3, and returns the recovered rinse water of an untreated state to the phosphate treatment solution circulation tank as make-up water. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は鋼板のボンデ処理装置及びボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法に関し、特に、鋼板のボンデ処理において、水洗廃水中に含まれるリン酸等の有効成分を回収して再利用するために用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to a steel plate bonder and a method for reusing washing wastewater in a bonder, and in particular, for recovering and reusing active components such as phosphoric acid contained in water in wastewater in a steel plate bonder. It relates to a technique suitable for use.

従来、自動車、家電、建材等に用いられる亜鉛メッキ鋼板はボンデ処理(リン酸塩処理)を施し、更に用途に応じて有機被膜処理が施されて利用される。ボンデ処理により形成される被膜は、下地である金属表面やメッキ被膜との密着性に優れ、その上に形成される塗膜との密着性にも優れるため、耐腐食性を高める効果が期待されて広く利用されている。ボンデ処理では、リン酸化成処理液を被処理物にスプレー塗布したり、該液中に被処理物を浸漬して反応させた後に、複数段の水洗工程を経て金属表面に付着している余分のリン酸塩処理液が洗い流される。   Conventionally, galvanized steel sheets used for automobiles, home appliances, building materials, and the like are subjected to bondage treatment (phosphate treatment) and further subjected to organic coating treatment according to applications. The film formed by the bonde process is excellent in adhesion to the underlying metal surface and plating film, and also excellent in adhesion to the coating film formed on it. Widely used. In the bonder treatment, the phosphorylation treatment liquid is spray-coated on the object to be treated, or after the object to be treated is immersed and reacted in the liquid, the excess adhered to the metal surface through a plurality of water washing steps. The phosphating solution is washed away.

ボンデ処理後の水洗工程は被膜形成反応を停止させるために重要であり、この水洗の実施が無い場合には、鋼板上に残存したリン酸化成処理液により部分的に反応が進行して、付着量が不均一になり、ムラが発生する。またリン酸化成処理液は腐食性を有するため、長時間の接触は好ましくない。   The water washing step after the bonde treatment is important for stopping the film formation reaction, and in the absence of this water washing, the reaction proceeds partially due to the phosphorylation treatment liquid remaining on the steel plate and adheres. The amount becomes uneven and unevenness occurs. Further, since the phosphorylation treatment solution has corrosive properties, it is not preferable to make contact for a long time.

従来のボンデ処理ラインでは水洗廃液を系外へ排出していたために、環境問題や資源の有効利用上の問題があった。近年、このような問題を解決するために種々の提案が行われている。   In conventional bondage processing lines, washing waste liquid was discharged out of the system, which caused environmental problems and problems in effective use of resources. In recent years, various proposals have been made to solve such problems.

例えば、金属の化成処理後の水洗により汚染した水洗廃水を、中和処理工程及び濾過工程を設けて処理し、濾滓は系外に排出し、濾液は脱脂後の水洗水として再利用するようにした例がある。   For example, washing wastewater contaminated by water washing after chemical conversion treatment of metal is treated by providing a neutralization treatment step and a filtration step, the filter cake is discharged out of the system, and the filtrate is reused as washing water after degreasing. There is an example.

この例では、更に、蒸発法による濃縮装置で脱脂後の水洗廃水を新鮮水として化成処理後の水洗に再利用する化成処理ラインが提案されている。この化成処理ラインでは、汚染された水洗廃水を系外に排出せず、しかも節水が可能である(特許文献1)。   In this example, there is further proposed a chemical conversion treatment line in which waste water after washing with fresh water is reused for washing after chemical conversion treatment with a concentrating device using an evaporation method. In this chemical conversion treatment line, contaminated washing wastewater is not discharged out of the system, and water can be saved (Patent Document 1).

また、金属成型物に対して、薬液を使用して金属表面処理を行う際に、水洗工程の第1段目の水洗水を取り出し、次いで、逆浸透膜で処理を行い、薬液成分を回収する方法がある。この方法では、前記逆浸透膜処理に先だって、取り出した水洗水を帯状フィルター濾過装置で濾過することを特徴としている。   In addition, when metal surface treatment is performed on a metal molding using a chemical solution, the first flush water in the washing step is taken out, and then treated with a reverse osmosis membrane to recover the chemical component. There is a way. This method is characterized in that, prior to the reverse osmosis membrane treatment, the taken out washing water is filtered by a belt-like filter filtration device.

これは、リン酸塩処理液等の処理において逆浸透膜を用いる場合に、帯状フィルター濾過装置を事前に通過させることにより、有効成分を効率よく回収しようとするものである(特許文献2)。   In this method, when a reverse osmosis membrane is used in the treatment of a phosphate treatment solution or the like, an active ingredient is to be efficiently recovered by passing it in advance through a strip filter device (Patent Document 2).

また、閉鎖型多段式処理ラインに関する発明では、リン酸塩皮膜化成処理工程に複数段の向流水洗工程を設けて、汚染された洗浄水を逆浸透装置により処理し、ライン外に汚染水を持ち出すことなく水と薬液とを分離して再利用することが開示されている(特許文献3)。   Further, in the invention related to the closed type multi-stage treatment line, the phosphate film chemical conversion treatment process is provided with a multi-stage counter-current water washing process, and the contaminated washing water is treated by a reverse osmosis device, and the contaminated water is discharged outside the line. It is disclosed that water and a chemical solution are separated and reused without being taken out (Patent Document 3).

また、特許文献4には、リン酸塩化成処理後の洗浄工程における排出水の処理方法において、洗浄排出水中に浸漬した陰陽両極間に陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを交互に多数配列し、これに直流電流を印加することにより、洗浄排出水をイオン交換膜電気透析層で濃縮液と良質水とに分離して再利用する方法が開示されている。   Further, in Patent Document 4, in the treatment method of discharged water in the washing step after the phosphate chemical conversion treatment, a large number of anion exchange membranes and cation exchange membranes are alternately arranged between the anion and the anode immersed in the washing discharge water. In addition, a method is disclosed in which a DC current is applied thereto to separate and reuse the washed discharged water into a concentrated solution and high-quality water using an ion exchange membrane electrodialysis layer.

さらに、特許文献5には、被処理物を化成処理する化成処理工程と、化成処理された被処理物を水洗処理する1段以上の水洗工程とを備える塗装前処理方法において、化成処理槽に収容された化成処理液の一部、及び水洗槽に収容された水洗水の一部、を混合した混合液をフィルターにより透析処理して濃縮液及び透過液に分離し、得られた濃縮液を化成処理槽に送液し、また、得られた透過液を水洗槽に送液することを特徴とする塗装前処理方法が開示されている。この発明では、化成処理後の水洗水を系外に排出せずに、化成処理液及び水洗水として再利用することを可能として、環境問題を解決している。   Further, Patent Document 5 discloses a chemical conversion treatment process including a chemical conversion treatment process for subjecting a chemical treatment object and a one or more water washing process for subjecting the chemical treatment object to a chemical treatment treatment with a chemical conversion treatment tank. A mixed liquid obtained by mixing a part of the stored chemical conversion treatment liquid and a part of the washing water stored in the water washing tank is dialyzed with a filter to separate into a concentrated liquid and a permeated liquid, and the resulting concentrated liquid is obtained. There is disclosed a coating pretreatment method characterized by feeding a chemical conversion treatment tank and sending the obtained permeate to a washing tank. In this invention, the washing water after chemical conversion treatment can be reused as a chemical conversion treatment liquid and flush water without discharging out of the system, thereby solving environmental problems.

ところで、化成処理液の水洗工程では、使用される大量の水洗水を節水するために、水洗槽を多段構造にして向流水洗する、所謂向流多段水洗法が用いられている。このような向流多段水洗法において、水洗水を補充する場合は、最終段の槽に水洗水を供給し、隣接する水洗槽間においては、後段の槽からオーバーフローした水洗廃水を前段の槽に順次流入させるようにしている。   By the way, in the water washing step of the chemical conversion treatment liquid, a so-called countercurrent multi-stage water washing method is employed in which a water washing tank is formed in a multistage structure in order to save a large amount of water to be used. In such a countercurrent multi-stage flushing method, when replenishing flush water, supply flush water to the final tank, and between adjacent flush tanks, flush waste water overflowed from the latter tank is transferred to the previous tank. It is made to flow in sequentially.

該向流多段水洗における最前段の水洗槽の水洗廃水には、最終水洗槽から水洗廃水が前段送りされてくるために、水洗後の溶解成分には、例えば塩酸塩類、硝酸塩類等が多く含まれている。これらは、化成液の成分とは異なるため、化成槽には返液することができず、オーバーフロー水として系外の廃水処理工程にて処理後、廃棄しなければならなかった。   The washing waste water in the front washing tank in the counter-current multi-stage washing is fed upstream from the final washing tank, so the dissolved components after washing contain a lot of hydrochlorides, nitrates, etc. It is. Since these components are different from the components of the chemical conversion liquid, they cannot be returned to the chemical conversion tank, and must be discarded after being treated as overflow water in the wastewater treatment process outside the system.

特許文献6では化成処理液の有効成分である亜鉛、ニッケルの重金属やリン酸、フッ素等の有効成分を含む濃縮液と、不要成分である硝酸、アンモニウム、ナトリウムイオン等を含む透過液とを分離する圧力透析装置を用いた圧透析法が記載されている。   Patent Document 6 separates a concentrated solution containing active ingredients such as zinc and nickel heavy metals, phosphoric acid and fluorine, which are effective components of chemical conversion treatment liquid, and a permeate containing unnecessary components such as nitric acid, ammonium and sodium ions. A pressure dialysis method using a pressure dialysis machine is described.

この圧力透析装置にはスパイラル型イオン交換膜を用い、化成処理水洗廃水を透析圧で供給し、透過液と濃縮液とに分離するが、透過液中には不要成分である硝酸、アンモニウム、ナトリウムイオン等を含むので、イオン交換器を通してこれらを更に分離して廃棄することが開示されている。   This pressure dialysis machine uses a spiral ion exchange membrane, and feeds the waste water from chemical conversion treatment water at dialysis pressure and separates it into permeate and concentrate, but the permeate contains nitric acid, ammonium and sodium, which are unnecessary components. Since it contains ions and the like, it is disclosed to further separate and discard them through an ion exchanger.

特開昭50―153455号公報Japanese Patent Laid-Open No. 50-153455 特開2002―85942号公報JP 2002-85942 A 特開昭54―155135号公報JP 54-155135 A 特開昭54―158061号公報Japanese Patent Laid-Open No. 54-158061 特開2002―102788号公報JP 2002-102788 A 特開2002―59162号公報JP 2002-59162 A

従来技術である向流多段水洗方式は、最終水洗槽に新鮮水を供給して順次前段の水洗槽へ水洗廃水をカスケードさせる方式であるが、系全体の水洗廃水を一括して取り扱うため水処理量が増加し、蒸発濃縮装置や逆浸透装置、交換膜電気透析装置などのコストが問題となっていた(特許文献1、特許文献3、特許文献4)。   The conventional countercurrent multi-stage flushing system is a system that supplies fresh water to the final flush tank and cascades flush waste water to the previous flush tank. The amount increased, and the costs of evaporating and concentrating devices, reverse osmosis devices, exchange membrane electrodialyzers, and the like were problematic (Patent Document 1, Patent Document 3, Patent Document 4).

また、特許文献2で提案されている水洗工程の第1段目の水洗水のみを処理する方式でも、第1水洗槽の薬液濃度が化成処理に用いられる薬液濃度の10倍希釈状態になるように、水洗水の供給量が設定されているため、水洗廃水を直接ボンデ処理槽に導入できず、帯状フィルター濾過装置と逆浸透膜を用いて薬液成分を高濃度にして回収する必要が生じている。   Further, even in the method of treating only the first stage of washing water in the washing process proposed in Patent Document 2, the chemical concentration in the first washing tank is in a 10-fold dilution state of the chemical concentration used for chemical conversion treatment. In addition, since the washing water supply amount is set, the washing waste water cannot be directly introduced into the bonder treatment tank, and it is necessary to recover the chemical component at a high concentration by using a band filter filtration device and a reverse osmosis membrane. Yes.

水洗水を濃縮する方法としては、ナノフィルター膜、逆浸透膜(RO膜)あるいは圧力透析膜を用いる方法等が考えられる。ナノフィルター膜、逆浸透膜及び圧力透析膜は、化成処理液成分の一部(特に不要蓄積成分)を除去し得る作用があるため、これらの装置を使用すれば水洗水の濃縮液を化成処理液に戻すことは可能である。   As a method for concentrating the washing water, a method using a nanofilter membrane, a reverse osmosis membrane (RO membrane) or a pressure dialysis membrane can be considered. Nanofilter membranes, reverse osmosis membranes and pressure dialysis membranes have the effect of removing some of the chemical conversion liquid components (especially unnecessary accumulation components). It is possible to return to the liquid.

しかしながら閉鎖型多段処理ラインでは、これらの問題に加えて水バランスの問題を解決しなければならない。化成処理液はワーク(被処理物)による前工程の液(例えば、表面調整液)の持ち込みと、ワークによる化成処理液の持ち出しとが、一定容量でバランスされている。しかし省エネルギー型(低温型)の化成処理薬剤を用いた場合には、化成処理液の蒸発がほとんど計算できず、ナノフィルター膜や圧力透析膜を用いて得られる濃縮液(水洗水濃縮液)を化成処理液として利用すると、その分だけ化成処理液の量が増加し、化成処理槽がオーバーフローしてしまうという問題が生じてしまう。この問題を解決するためには、供給される水洗水濃縮液の分だけ化成処理液を蒸発させなければならなくなり、省エネルギー化の要求に反し、合理的でない。   However, in a closed multistage processing line, in addition to these problems, the water balance problem must be solved. As for the chemical conversion treatment liquid, the carry-in of the liquid (for example, surface adjustment liquid) of the previous process by the work (object to be processed) and the carry-out of the chemical conversion treatment liquid by the work are balanced at a constant volume. However, when an energy-saving (low-temperature) chemical treatment chemical is used, evaporation of the chemical conversion solution can hardly be calculated, and a concentrated solution (washed water concentrate) obtained using a nanofilter membrane or a pressure dialysis membrane can be used. If it uses as a chemical conversion liquid, the quantity of a chemical conversion liquid will increase by that much, and the problem that a chemical conversion tank will overflow will arise. In order to solve this problem, it is necessary to evaporate the chemical conversion treatment liquid by the amount of the washing water concentrate to be supplied, which is against the demand for energy saving and is not rational.

また、低濃度の水洗水を高濃度化するためにはフィルター膜の負担を増大させなければならないが、装置の大型化、及び高コスト化を招来するとともに、目詰まり等の不具合も起こりやすく、フィルターを含む装置全体の信頼性にも影響を及ぼす問題があった。   Moreover, in order to increase the concentration of low-concentration flush water, it is necessary to increase the burden on the filter membrane, but this leads to an increase in the size and cost of the device and also causes problems such as clogging. There is a problem that affects the reliability of the entire apparatus including the filter.

これらの問題を解決する方法として、化成処理槽に収容された化成処理液の一部、及び水洗槽に収容された水洗水の一部を混合して混合液を調製し、該混合液をフィルターにより透析処理して濃縮液及び透過液に分離し、得られた濃縮液を化成処理槽に、また、得られた透過液を水洗槽に、それぞれ送液することを特徴とする全循環型クローズド方法も提案されている。しかし、この方法で透析処理装置の小型化が達成できたとしても、透析処理装置を使用することには変わりが無く、コストアップの課題を解決することはできなかった(特許文献5)。   As a method for solving these problems, a liquid mixture is prepared by mixing a part of the chemical conversion treatment liquid contained in the chemical conversion treatment tank and a part of the washing water contained in the water washing tank, and filtering the liquid mixture. The total circulation type closed, characterized in that the concentrate is separated into a concentrate and a permeate, and the resulting concentrate is sent to a chemical conversion treatment tank, and the resulting permeate is sent to a water washing tank. A method has also been proposed. However, even if the dialysis treatment apparatus can be miniaturized by this method, the use of the dialysis treatment apparatus remains unchanged, and the problem of cost increase cannot be solved (Patent Document 5).

また、向流多段水洗装置を用いて化成処理水洗廃水を系外に排出しないようにする、所謂クローズドシステムに応用可能な、水洗水を濃縮した時に蓄積する不要成分(硝酸、アンモニウム、ナトリウムイオン等)の除去方法が特許文献6で提案されているが、この方法も圧力透析処理装置を使用するためコストアップの課題を解決することはできない。   In addition, it is applicable to a so-called closed system that prevents the waste water from chemical conversion treatment water from being discharged out of the system using a countercurrent multi-stage water washing device. Unnecessary components accumulated when the water is concentrated (nitric acid, ammonium, sodium ions, etc.) ) Is proposed in Patent Document 6, but this method also uses a pressure dialysis treatment apparatus, and thus cannot solve the problem of cost increase.

本発明は上述の問題点にかんがみ、鋼板をボンデ処理する際に必要な水洗水やリン酸塩皮膜形成用処理液を、大掛かりな設備を設けることなく節約できるようにするとともに、ランニングコストを低減できるようにすることを目的としている。   In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to save the washing water and the processing liquid for forming the phosphate film necessary for the bond processing of the steel sheet without providing a large-scale equipment and reduce the running cost. The purpose is to be able to.

本発明では、リン酸塩皮膜を形成するボンデ処理槽と水洗槽の間に、ボンデ処理液を水洗廃水の形態で回収するボンデ処理液回収用水洗槽を介設する。また、回収したボンデ処理液(水洗廃水)は蒸発濃縮装置や逆浸透装置、交換膜電気透析装置などの廃液処理装置を経由せずに直接、未処理でボンデ循環タンクに戻すことを特徴としている。
また、本発明の好適な水洗廃液の再利用方法では処理液回収用水洗槽の洗浄廃液の温度を60℃以下とすること、あるいは洗浄廃液のボンデ溶液希釈率を、30%以下に維持することが重要である。
洗浄廃液を上記の範囲に維持する事により、製品であるボンデ処理鋼板の品質に悪影響を与えずに洗浄廃液を効率よく回収することが出来る。
In the present invention, a bond processing liquid recovery washing tank for recovering the bond processing liquid in the form of washing waste water is interposed between the bond processing tank for forming the phosphate film and the water washing tank. In addition, the recovered bonder treatment liquid (washing wastewater) is directly returned to the bonder circulation tank without being passed through a waste liquid treatment device such as an evaporation concentrator, a reverse osmosis device, or an exchange membrane electrodialyzer. .
In the preferred method for reusing waste water for washing, the temperature of the waste washing liquid in the treatment liquid recovery water washing tank is set to 60 ° C. or lower, or the bond solution dilution ratio of the cleaning waste liquid is maintained to 30% or lower. is important.
By maintaining the cleaning waste liquid within the above range, the cleaning waste liquid can be efficiently recovered without adversely affecting the quality of the bonded steel sheet as a product.

本発明によれば、ボンデ処理槽と水洗槽との間に処理液回収用水洗槽を介設して、鋼板を水洗した洗浄水を回収し、上記回収した洗浄水を上記処理液回収用水洗槽に供給する処理液回収用タンクを設け、上記処理液回収用タンク内に回収した洗浄水を、上記ボンデ溶液循環タンクへ補給水として未処理で戻すようにしたので、ボンデ処理(リン酸塩処理)ラインにおいて、水洗廃液中に含まれるリン酸処理液成分を簡便な方法で回収することができる。また、水洗水を再利用することにより、系外からボンデ処理ラインに供給される新鮮水を削減する。これにより、環境問題や資源の有効利用を図ることができ、環境保全に寄与することができるとともに、ボンデ廃液の廃棄処分に必要であった廃棄コストを削減することができる。
また、蒸発器などの凝縮装置や浸透膜などの分離装置を用いることなくボンデ処理ラインを構成することができるので、水洗廃液中に含まれるリン酸処理液成分を回収する設備の投資額を低く抑えることができる。
According to the present invention, the treatment liquid recovery washing tank is interposed between the bonder treatment tank and the water washing tank, the washing water obtained by washing the steel sheet is collected, and the recovered washing water is washed with the treatment liquid collection water washing. A treatment liquid recovery tank to be supplied to the tank is provided, and the cleaning water recovered in the treatment liquid recovery tank is returned to the bonder solution circulation tank as untreated water as makeup water. In the (treatment) line, the phosphoric acid treatment liquid component contained in the washing waste liquid can be recovered by a simple method. In addition, by reusing washing water, fresh water supplied from outside the system to the bondage treatment line is reduced. As a result, environmental problems and effective use of resources can be achieved, which can contribute to environmental conservation and can reduce the disposal cost required for the disposal of the bonder waste liquid.
In addition, since a bonder processing line can be configured without using a condensing device such as an evaporator or a separation device such as an osmosis membrane, the investment amount of equipment for recovering the phosphoric acid processing liquid component contained in the washing waste liquid can be reduced. Can be suppressed.

(第1の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の鋼板のボンデ処理装置及びボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法の第1の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態の鋼板のボンデ処理装置及びボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法の特徴は、処理液回収用タンク6の廃水の一部を未処理でボンデ溶液循環タンク5に戻すことにある。ここで述べる未処理とは、濃縮処理や沈殿凝固処理などの成分変化を伴う特別な処理を行わないことを意味し、単純な濾過や加熱処理などは未処理として扱うことにする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a steel plate bonder according to the present invention and a reuse method of washing wastewater in the bonder will be described with reference to the drawings.
A feature of the steel plate bonder of the first embodiment and the reuse method of the washing wastewater in the bonder is that a part of the wastewater in the treatment liquid recovery tank 6 is returned to the bonder solution circulation tank 5 untreated. It is in. The term “untreated” as used herein means that a special process involving a change in components such as a concentration process and a precipitation coagulation process is not performed, and simple filtration and heat treatment are treated as untreated.

図1は、本実施の形態の鋼板のボンデ処理装置の全体構成を示すブロック図である。図1において、1はボンデ前処理セクションであり、2はボンデ処理槽、3は処理液回収用水洗槽、4は水洗槽である。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a steel plate bonder processing apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, 1 is a bonder pretreatment section, 2 is a bonder treatment tank, 3 is a washing tank for recovering treatment liquid, and 4 is a washing tank.

また、5はボンデ溶液循環タンク、6は処理液回収用タンク、7は新鮮水タンク、8はバッファタンク、9は廃液処理センター、10は浴濃度分析、制御系を示している。本実施の形態において、浴濃度分析、制御系10は浴濃度分析装置11、制御装置12、TA補給液貯蔵タンク13、FA調整液貯蔵タンク14、第1のポンプP1、第2のポンプP2、第3のポンプP3、第4のポンプP4等によって構成されている。   Reference numeral 5 represents a bond solution circulation tank, 6 represents a treatment liquid recovery tank, 7 represents a fresh water tank, 8 represents a buffer tank, 9 represents a waste liquid treatment center, and 10 represents a bath concentration analysis and control system. In the present embodiment, the bath concentration analysis and control system 10 includes a bath concentration analyzer 11, a control device 12, a TA replenisher storage tank 13, an FA adjustment liquid storage tank 14, a first pump P1, a second pump P2, It is comprised by 3rd pump P3, 4th pump P4, etc.

上記処理液回収用水洗槽3の処理槽と処理液回収用タンク6との間は戻り配管161により接続され、水洗廃液が処理液回収用タンク6内に回収される。また、上記処理液回収用タンク6と処理液回収用水洗槽3に設けられたスプレーノズル20との間が洗浄水供給配管162により接続され、上記処理液回収用タンク6内に回収された水洗廃液が、第5のポンプP5の吐出圧力により、処理液回収用水洗槽3のスプレーノズル20からリン酸亜鉛メッキ鋼板200の表裏面に吹き付けられるようになされている。   The treatment tank and the treatment liquid collection tank 6 of the treatment liquid collection washing tank 3 are connected by a return pipe 161, and the washing waste liquid is collected in the treatment liquid collection tank 6. The treatment liquid recovery tank 6 and the spray nozzle 20 provided in the treatment liquid recovery water washing tank 3 are connected by a washing water supply pipe 162, and the water washing recovered in the treatment liquid recovery tank 6 is performed. Waste liquid is sprayed on the front and back surfaces of the zinc phosphate-plated steel sheet 200 from the spray nozzle 20 of the treatment liquid recovery rinsing tank 3 by the discharge pressure of the fifth pump P5.

本実施の形態においては、水洗槽4の水洗廃液は廃液処理センター9に排出するようにしている。これにより、後述するように、処理液回収用水洗槽3の水洗廃液をボンデ溶液循環タンク5内に戻して使用しても不都合が発生しないようにしている。上記廃液処理センター9においては、中和処理及びスラッジ処理等を行い、スラッジと水分とを分離処理している。   In the present embodiment, the washing waste liquid in the washing tank 4 is discharged to the waste liquid treatment center 9. As a result, as will be described later, inconvenience does not occur even if the washing waste liquid of the treatment liquid recovery washing tank 3 is returned to the bonder solution circulation tank 5 and used. In the waste liquid treatment center 9, neutralization treatment and sludge treatment are performed to separate sludge and moisture.

ボンデ前処理セクション1は、良好なボンデ処理を行うために重要なセクションである。すなわち、リン酸塩処理は一種の腐食反応であり、重金属第三リン酸塩の析出が基本反応である。この腐食生成物である化成皮膜を金属表面に均一にかつ緻密に生成させるには、腐食反応を多数起こさせる必要がある。このためには、結晶生成の起点となる結晶核を鋼鈑表面に密に生成させればよい。この結晶核を鋼鈑表面に均一にかつ緻密に生成させる処理が、前処理の役割である。   The bonder pretreatment section 1 is an important section for good bond processing. That is, phosphating is a kind of corrosion reaction, and precipitation of heavy metal tertiary phosphate is a basic reaction. In order to produce the chemical conversion film as the corrosion product uniformly and densely on the metal surface, it is necessary to cause many corrosion reactions. For this purpose, crystal nuclei that are the starting points for crystal formation may be formed densely on the surface of the steel sheet. The treatment for generating the crystal nuclei uniformly and densely on the surface of the steel sheet is the role of the pretreatment.

本実施の形態で行う化成処理の目的は、鋼鈑に酸化膜や無機塩の皮膜(一種の腐食生成物)を、溶液を使用して化学的に生成させ、鋼鈑表面に防錆皮膜および塗装下地用皮膜を生成することにある。   The purpose of the chemical conversion treatment performed in this embodiment is to form an oxide film or inorganic salt film (a kind of corrosion product) chemically on the steel sheet using a solution, The purpose is to create a coating film for coating.

ボンデ前処理セクション1には、処理槽の入り口側及び出口側にリンガーロール21が設けられている。また、処理槽内において前処理剤を亜鉛メッキ鋼板110に吹き付けるためのスプレーノズル20が配設されている。本実施の形態においては、前処理剤(Ti化成物コロイド系)の成分として、リン酸二ナトリウム(50〜55%)、ピロリン酸ナトリウム(20〜25%)、炭酸水素ナトリウム(5〜10%)、チタン化合物(1〜5%)、リン酸一ナトリウム(1〜5%)を用いている。   In the bonder pretreatment section 1, ringer rolls 21 are provided on the entrance side and the exit side of the treatment tank. Further, a spray nozzle 20 for spraying the pretreatment agent onto the galvanized steel sheet 110 in the treatment tank is provided. In the present embodiment, disodium phosphate (50 to 55%), sodium pyrophosphate (20 to 25%), sodium hydrogen carbonate (5 to 10%) are used as components of the pretreatment agent (Ti chemical colloidal system). ), A titanium compound (1-5%), and monosodium phosphate (1-5%).

ボンデ処理槽2の構成も上記ボンデ前処理セクション1と同様な構成であり、ボンデ処理槽2においてはスプレーノズル20からボンデ処理液を亜鉛メッキ鋼板110に吹き付けて、亜鉛メッキ鋼板110の表面及び裏面上にリン酸塩皮膜を形成するようにしている。   The configuration of the bonder treatment tank 2 is the same as that of the bonder pretreatment section 1. In the bonder treatment tank 2, the bonder treatment liquid is sprayed from the spray nozzle 20 onto the galvanized steel sheet 110, so A phosphate film is formed on top.

上記スプレーノズル20から亜鉛メッキ鋼板110に吹き付けられるボンデ処理液は、ボンデ溶液循環タンク5に収容されている。上記ボンデ処理液は、亜鉛メッキ鋼板の表面にボンデ皮膜を生成するためのリン酸塩化成処理を行うために必要な複数の成分からなる処理液である。ボンデ溶液循環タンク5内の処理液は、例えば、特定量、特定比率で配合された硝酸Mg: 20〜25%、硝酸Ni: 5〜10%、リン酸: 1〜5%、リン酸Ni: 1〜5%、フッ化水素: 0.1%未満、硅フッ化水素酸: 0.1%未満とし、残りを水とした処理液であり、亜鉛メッキ鋼板110や使用環境などに対応して、リン酸塩処理液の構成及びその成分濃度を適切に調整するようにしている。   The bonder treatment liquid sprayed from the spray nozzle 20 onto the galvanized steel sheet 110 is accommodated in the bonder solution circulation tank 5. The bonder treatment liquid is a treatment liquid composed of a plurality of components necessary for performing a phosphate chemical conversion treatment for forming a bonde film on the surface of a galvanized steel sheet. The treatment liquid in the bonder solution circulation tank 5 includes, for example, a specific amount and a specific ratio of Mg nitrate: 20 to 25%, Ni nitrate: 5 to 10%, Phosphoric acid: 1 to 5%, Ni phosphate: 1 to 5%, hydrogen fluoride: less than 0.1%, hydrofluoric acid: less than 0.1%, the rest is water treatment liquid, and phosphates corresponding to galvanized steel sheet 110 and usage environment etc. The configuration of the treatment liquid and its component concentration are adjusted appropriately.

後述するように、本実施の形態においては、ボンデ溶液循環タンク5内のボンデ処理浴濃度調整は次の考え方に基づいて、自動で実施している。また自動測定、調整に加えて、2回/番のオフライン分析によりTA、FA、Zn、Ni、Mgの濃度を確認している。   As will be described later, in the present embodiment, the bonder bath concentration adjustment in the bonder solution circulation tank 5 is automatically performed based on the following concept. In addition to automatic measurement and adjustment, the concentration of TA, FA, Zn, Ni, and Mg is confirmed by off-line analysis twice / number.

次に、図9を参照しながら、ボンデ水洗廃液循環系の物質収支を説明する。
(1)ボンデ処理槽循環系の処理液収支
qTA:TA補給液の補給量
qFA:FA調整液の投入量
qY:ボンデ処理槽からの持ち出し量
qL1:蒸発損失量
qW:処理液回収量
qB1:オーバーフロー量

qTA+qFA+qW=qY+qL1+qB1----------------1式
Next, the material balance of the bonde washing waste liquid circulation system will be described with reference to FIG.
(1) Treatment liquid balance in the bonder treatment tank circulation system qTA: TA replenisher replenishment quantity qFA: FA adjustment liquid input quantity qY: Take-out quantity from bonder treatment tank qL1: Evaporation loss qW: Treatment liquid recovery quantity qB1: Overflow amount

qTA + qFA + qW = qY + qL1 + qB1 ---------------- 1 formula

(2)処理液回収用水洗槽系の処理液収支
qX:新鮮水の補給量
qY:ボンデ処理槽からの流入量
qL2:蒸発損失量
qZ:水洗槽への持ち出し量
qW:処理液の送出量
qB2:オーバーフロー量

qX+qY=qZ+qW+qL2+qB2--------------------2式
(2) Treatment liquid balance of treatment liquid recovery washing tank system qX: Replenishment quantity of fresh water qY: Inflow quantity from bonder treatment tank qL2: Evaporation loss qZ: Amount taken out to washing tank qW: Delivery quantity of treatment liquid qB2: Overflow amount

qX + qY = qZ + qW + qL2 + qB2 ------------------- 2 formulas

系外にボンデ処理液を排出せずに極力再利用する事が本願の目的であるから、オーバーフロー量(qB1、qB2)を零とする。qB2を零にするためには、処理液回収用タンクのレベル制御を行ってオーバー分を全量ボンデ溶液循環タンクに戻す操作を実施する。   Since the purpose of the present application is to reuse as much as possible without discharging the bonder treatment liquid outside the system, the overflow amount (qB1, qB2) is set to zero. In order to make qB2 zero, an operation is performed to control the level of the treatment liquid recovery tank to return the excess amount to the entire bonder solution circulation tank.

蒸発損失量(qL1、qL2)を一定だと仮定すると、1式及び2式は、

qTA+qFA+qW=qY+K(const)------------------3式
qX+qY=qZ+qW+K(const)--------------------4式
Assuming that the evaporation loss (qL1, qL2) is constant, Equation 1 and Equation 2 are

qTA + qFA + qW = qY + K (const) --------------------------------- 3 qq + qY = qZ + qW + K (const) ----------------- --4 formulas

(3)処理液回収用水洗槽の入出側には同形式のリンガーロールを使用しているため、鋼板に付着して随伴される液量はほぼ同量であるから、qY=qZとすると3、4式は、

qTA+qFA+qW=qZ+K(const)-------------------5式
qX=qW+K(const)-------------------------------6式
(3) Since the same type of ringer roll is used on the inlet / outlet side of the treatment liquid recovery washing tank, the amount of liquid adhering to and adhering to the steel sheet is almost the same, so if qY = qZ, 3 Formula 4 is

qTA + qFA + qW = qZ + K (const) ------------------ 5 formula qX = qW + K (const) ----------------- -------------- 6 formula

(4)5、6式より、

qTA+qFA+qX=qZ+K(const)--------------------7式
(4) From formulas 5 and 6,

qTA + qFA + qX = qZ + K (const) ------------------- 7

したがって、系全体の処理液バランスは、処理液回収用水洗槽から水洗槽へ持ち出される量(qZ)の変化分に追従して、「qTA+qFA+qX」の供給量を制御すればよいことになる。すなわち、処理液回収槽の回収液をボンデ循環タンクに直接全量戻す事により物質収支を単純化し、制御を簡素化している。   Therefore, the treatment liquid balance of the entire system may be controlled by controlling the supply amount of “qTA + qFA + qX” following the amount of change (qZ) taken out from the treatment liquid recovery washing tank to the washing tank. That is, the material balance is simplified and the control is simplified by returning the entire amount of the recovered liquid in the processing liquid recovery tank directly to the bonder circulation tank.

(5)リン酸処理液の各成分のバランス
鋼板表面に形成されるボンデ被膜の形成量は、ボンデ処理槽内に収容されているリン酸処理液の成分濃度に依存して、その形成量が変化する。
本実施の形態では、処理液回収用水洗槽を付加したボンデ処理設備においても、ボンデ処理槽内のリン酸処理液を組成する複数の成分の物質収支バランスを、安定に維持出来るという考えを提示する。
(5) Balance of each component of phosphating solution The amount of bonde film formed on the surface of the steel sheet depends on the component concentration of the phosphating solution contained in the bonder tank, Change.
In the present embodiment, the idea that the balance of mass balance of a plurality of components constituting the phosphoric acid treatment liquid in the bonder treatment tank can be stably maintained even in the bonder treatment facility with the treatment liquid recovery washing tank added. To do.

ボンデ処理液には、一般的に75%リン酸液からなるFA液と、リン酸を主体とし硝酸ニッケル、フッ酸、マグネシウム等を含んだTA液が混合されている。上記溶液のバランス式(7式)を用いて、リン酸処理液の成分の収支を取ると、下記の如くなる。   In the bonder treatment solution, a FA solution generally composed of a 75% phosphoric acid solution and a TA solution mainly containing phosphoric acid and containing nickel nitrate, hydrofluoric acid, magnesium and the like are mixed. When the balance of the components of the phosphating solution is calculated using the above-described solution balance formula (formula 7), the result is as follows.

FA溶液の収支。
P1*qTA+P2*qFA=P3*qZ+R+K(const)------------8式
(P1、P2、P3は各溶液中のリン酸濃度、Rは鋼板表面に反応析出した量)
TA溶液の収支。
F1*qTA=F3*qZ+R+K(const)-----------------------9式
(F1、F3は各溶液中のリン酸以外の濃度、Rは鋼板表面に反応析出した量)
Balance of FA solution.
P1 * qTA + P2 * qFA = P3 * qZ + R + K (const) ---------------------------------------- (P1, P2, P3 are phosphoric acid concentrations in each solution, R is reaction precipitation on the steel sheet surface) Amount)
Balance of TA solution.
F1 * qTA = F3 * qZ + R + K (const) ---------------------- 9 Concentration, R is the amount of reaction deposited on the steel sheet surface)

(6)qZとRについて
上記8,9式の右辺にあるqZ(処理液回収用水洗槽から水洗槽への持ち出し量)とR(反応析出量)は鋼板の単位時間内の処理量すなわちライン速度に依存する。したがって、8式、9式を基にして、ライン速度に応じた偏差補正を実施すればTAとFAの濃度調整が可能となる。
(6) About qZ and R qZ (the amount taken out from the treatment liquid recovery rinsing tank to the rinsing tank) and R (reaction precipitation amount) on the right side of the above-mentioned formulas 8 and 9 are the processing amount, that is, the line within the unit time of the steel sheet. Depends on speed. Therefore, if the deviation correction according to the line speed is performed based on the formulas 8 and 9, the TA and FA densities can be adjusted.

本実施の形態における浴濃度自動調整の考え方を以下に説明する。
まず、浴濃度分析装置11(オンライン分析装置)を用いて、TA濃度,FA濃度を測定する。そして、その測定結果に基づいてTA補給液、FA調整液投入量を自動調整する。
(1)TA調整:TA補給液と水洗廃液 を連続投入してTA濃度を調整する。
TA補給液投入量=(1+ΔTA偏差)*A*板幅*板厚*ライン速度
水洗廃液投入量=(1+ΔTA偏差)*B*板幅*板厚*ライン速度
である。但し、ΔTA偏差とは目標値と分析値のTA濃度の差を意味する。
The concept of bath concentration automatic adjustment in the present embodiment will be described below.
First, the TA concentration and FA concentration are measured using the bath concentration analyzer 11 (online analyzer). Then, based on the measurement result, the TA replenishing liquid and the FA adjusting liquid input amount are automatically adjusted.
(1) TA adjustment: TA replenishment solution and washing waste solution are continuously added to adjust TA concentration.
TA replenisher input amount = (1 + ΔTA deviation) * A * plate width * plate thickness * line speed
Washing waste liquid input amount = (1 + ΔTA deviation) * B * plate width * plate thickness * line speed. However, ΔTA deviation means a difference in TA concentration between the target value and the analysis value.

(2)FA調整:閾値を超えた時にFA濃度を調整する。
FA調整液投入量=ΔFA偏差*C*タンクレベル
但し、ΔFA偏差とは目標値と分析値のFA濃度の差を意味する。
(2) FA adjustment: The FA density is adjusted when the threshold value is exceeded.
FA adjustment liquid input amount = ΔFA deviation * C * tank level However, ΔFA deviation means a difference in FA concentration between the target value and the analysis value.

(3)タンクレベル調整: TA補給液と水洗廃液を比率一定で投入する。
(TA補給液+水洗廃液)投入量=Δタンクレベル偏差*D
但し、Δタンクレベル偏差とは目標レベルと実績レベルの差である。
なお、上記(1)〜(3)において、A、B、C、Dは定数(分析結果を参考にオペレータが変更する場合がある。)
(3) Tank level adjustment: TA replenisher and washing waste liquid are charged at a constant ratio.
(TA replenisher + washing waste liquid) Input amount = Δ tank level deviation * D
However, the Δ tank level deviation is the difference between the target level and the actual level.
In the above (1) to (3), A, B, C, and D are constants (the operator may change with reference to the analysis result).

図2は、亜鉛メッキ鋼板110の表面にボンデ皮膜が形成された状態の鋼鈑の断面を模式的に示した図である。例えば、上述した亜鉛イオン、リン酸イオン、マグネシウムイオン、硝酸イオン、及びニッケルイオン等を含有したリン酸塩処理液を用いたリン酸化成処理装置では、地鉄(Fe)層210の表面に所定量の亜鉛層220を電気メッキにより形成し、さらにリン酸、亜鉛、マグネシウムから構成されるボンデ皮膜230を形成してリン酸亜鉛メッキ鋼板200を製造するようにしている。このボンデ皮膜230は、具体的には例えば、Zn3(PO42・7H2O、Zn2・Mg(PO42・7H2Oである。 FIG. 2 is a view schematically showing a cross section of the steel plate in a state where a bondage film is formed on the surface of the galvanized steel plate 110. For example, in the phosphating apparatus using a phosphate treatment solution containing zinc ions, phosphate ions, magnesium ions, nitrate ions, nickel ions, and the like, the surface of the ground iron (Fe) layer 210 is placed. A predetermined amount of the zinc layer 220 is formed by electroplating, and a bond film 230 composed of phosphoric acid, zinc, and magnesium is further formed to manufacture the zinc phosphate-plated steel sheet 200. Specifically, the bond film 230 is, for example, Zn 3 (PO 4 ) 2 .7H 2 O, Zn 2 .Mg (PO 4 ) 2 .7H 2 O.

ボンデ処理槽内には、内部に搬入される亜鉛メッキ鋼板110に所定の厚さのボンデ皮膜230が形成されるようにするために、複数のスプレーノズル20が配設されており、上記複数のスプレーノズル20と上記ボンデ溶液循環タンク5との間がリン酸塩処理液供給配管150によって接続されている。   In the bond processing tank, a plurality of spray nozzles 20 are disposed in order to form a bond film 230 having a predetermined thickness on the galvanized steel sheet 110 carried into the bond processing tank. The spray nozzle 20 and the bonder solution circulation tank 5 are connected by a phosphating solution supply pipe 150.

そして、上記リン酸塩処理液供給配管150には第1のポンプP1が介設されており、上記第1のポンプP1によって上記ボンデ溶液循環タンク5内に収容されているリン酸塩処理液を汲み上げて上記複数のスプレーノズル20から亜鉛メッキ鋼板110に吹き付けるようにしている。上記複数のスプレーノズル20、リン酸塩処理液供給配管150及び第1のポンプP1によりリン酸塩処理液吹き付け手段が構成されている。   The phosphating solution supply pipe 150 is provided with a first pump P1, and the phosphating solution contained in the bonder solution circulation tank 5 is received by the first pump P1. The galvanized steel sheet 110 is sprayed from the plurality of spray nozzles 20 by being pumped up. The plurality of spray nozzles 20, the phosphate treatment liquid supply pipe 150, and the first pump P1 constitute a phosphate treatment liquid spraying means.

また、上記亜鉛メッキ鋼板110に吹き付けられたリン酸塩処理液は、上記ボンデ処理スプレー槽の下部に接続された戻り配管151を通して上記ボンデ溶液循環タンク5に戻されるように構成されている。なお、図示しないスプレー制御装置が、上記リン酸塩処理液の吹き付け時間や吹き付け量を制御している。   The phosphating solution sprayed on the galvanized steel sheet 110 is returned to the bonder solution circulation tank 5 through a return pipe 151 connected to the lower part of the bonder spray tank. In addition, the spray control apparatus which is not shown in figure controls the spraying time and spraying amount of the said phosphate process liquid.

本実施の形態の鋼板のボンデ処理装置においては、ボンデ溶液循環タンク5内のリン酸塩処理液の濃度を調整するために、TA補給液貯蔵タンク13、FA調整液貯蔵タンク14、及び水洗廃液バッファタンク8を設けて、ボンデ溶液循環タンク5内のリン酸塩処理液を組成する成分を所定の濃度となるように調整するようにしている。   In the steel plate bonder of the present embodiment, the TA replenisher storage tank 13, the FA adjusting liquid storage tank 14, and the washing waste liquid are used to adjust the concentration of the phosphate processing liquid in the bonder solution circulation tank 5. A buffer tank 8 is provided, and the components constituting the phosphate treatment liquid in the bonder solution circulation tank 5 are adjusted so as to have a predetermined concentration.

TA補給液貯蔵タンク13には、リン酸を主として、硝酸ニッケル、フッ酸、及び微少量のマグネシウム等を含んだ混合溶液(以下、TA補給液ともいう)が収容されており、全酸度(TA:Total Acid、単位:ポイント)の調整のために用いられる。ここで、全酸度とは、ホールピペットを用いて化成処理液を10mL採取し、フェノールフタレインを指示薬として、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液でpHが8.3になるまで滴定し、これに要した上記水酸化ナトリウム水溶液の容量(mL)のことである。   The TA replenishing liquid storage tank 13 contains a mixed solution (hereinafter also referred to as TA replenishing liquid) mainly containing phosphoric acid, nickel nitrate, hydrofluoric acid, and a small amount of magnesium. : Total Acid, unit: points). Here, the total acidity is obtained by taking 10 mL of a chemical conversion treatment solution using a whole pipette, titrating with 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution using phenolphthalein as an indicator until the pH becomes 8.3. This is the volume (mL) of the required aqueous sodium hydroxide solution.

また、FA調整液貯蔵タンク14には、75%リン酸液(以下、FA原液ともいう)が収容されており、遊離酸度(FA:Free Acid、単位:ポイント)の調整のために用いられる。ここで、遊離酸度とは、ホールピペットを用いて化成処理液を10mL採取し、ブロムフェノールブルーを指示薬として、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液でpHが3.8になるまで滴定し、これに要した上記水酸化ナトリウム水溶液の容量(mL)のことである。   The FA adjusting solution storage tank 14 contains a 75% phosphoric acid solution (hereinafter also referred to as FA stock solution) and is used for adjusting the free acidity (FA: Free Acid, unit: point). Here, free acidity means that 10 mL of a chemical conversion treatment solution is collected using a whole pipette, titrated with 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution using bromophenol blue as an indicator, until pH becomes 3.8. This is the volume (mL) of the required aqueous sodium hydroxide solution.

上記遊離酸度(FA)は、リン酸化成処理を施す上で、亜鉛メッキ鋼板表面の初期反応であるリン酸亜鉛結晶核の生成密度および反応過程での皮膜析出速度に大きく影響し、リン酸亜鉛皮膜量を決定する成分である。遊離酸度(FA)は、これら反応により減少するが、鋼板表面性状およびリン酸塩処理液に含まれるスラッジの濃度によりその変化量は異なる。FA調整液貯蔵タンク14に収納されているFA調整液は、上記遊離酸度(FA)の濃度を上昇させることを主目的とした液である。   The free acidity (FA) greatly affects the formation density of zinc phosphate crystal nuclei, which is the initial reaction on the surface of the galvanized steel sheet, and the film deposition rate in the reaction process when performing the phosphorylation treatment. It is a component that determines the coating amount. Free acidity (FA) decreases by these reactions, but the amount of change differs depending on the steel sheet surface properties and the concentration of sludge contained in the phosphating solution. The FA adjustment liquid stored in the FA adjustment liquid storage tank 14 is a liquid whose main purpose is to increase the concentration of the free acidity (FA).

上記全酸度(TA)は、第一リン酸亜鉛濃度(H2PO4-)と遊離酸度(FA)を足し合わせた因子であり、リン酸亜鉛皮膜(Zn3PO4)のリン酸イオンの源となる成分である第一リン酸亜鉛の濃度を管理するための指標として用いる。TA補給液貯蔵タンク13に収納されるTA補給液は、皮膜生成により消費される第一リン酸亜鉛およびフッ酸、ニッケルイオン及びその他微量元素を定常的に補給することを目的として混合された液である。 The total acidity (TA) is a factor obtained by adding the primary zinc phosphate concentration (H2PO4 ) and the free acidity (FA), and is a component that is a source of phosphate ions in the zinc phosphate coating (Zn3PO4). Used as an index for managing the concentration of primary zinc phosphate. The TA replenisher stored in the TA replenisher storage tank 13 is a liquid mixed for the purpose of constantly replenishing zinc phosphate, hydrofluoric acid, nickel ions and other trace elements consumed by film formation. It is.

なお、本実施の形態における遊離酸度、全酸度、及び酸比の調整は、特に限定するものではなく、リン酸塩処理液の組成やその濃度はリン酸亜鉛めっき鋼板200の用途によって適宜決定されるものである。
また、全酸度及び遊離酸度のポイントを高くするためには、リン酸や硝酸などの酸の割合を多くして酸の濃度を上げることが挙げられる。逆に、全酸度及び遊離酸度のポイントを低くするためには、特に限定するものではないが、例えば、水酸化ナトリウム水溶液もしくは水で希釈することが挙げられる。なお、水酸化ナトリウム水溶液を用いる際には、局所的な中和反応によるリン酸亜鉛スラッジの生成が起こりやすいため、0.01N程度に希釈した溶液を使用するのが望ましい。
The adjustment of the free acidity, the total acidity, and the acid ratio in the present embodiment is not particularly limited, and the composition and concentration of the phosphating solution are appropriately determined depending on the use of the zinc phosphate-plated steel sheet 200. Is.
In order to increase the points of total acidity and free acidity, it is possible to increase the acid concentration by increasing the ratio of acids such as phosphoric acid and nitric acid. On the contrary, in order to lower the points of total acidity and free acidity, although not particularly limited, for example, diluting with an aqueous sodium hydroxide solution or water can be mentioned. When using an aqueous sodium hydroxide solution, it is desirable to use a solution diluted to about 0.01 N because zinc phosphate sludge is likely to be generated by a local neutralization reaction.

水洗廃液バッファタンク8には、一次水洗循環タンク6から未処理で戻された水洗廃液が充填されている。ボンデ溶液循環タンク5内のリン酸塩処理液は水溶液であるため、ボンデ溶液循環タンク5とボンデ処理槽とを循環する間に水分が蒸発することから、その補給用として水洗廃液バッファタンク8を用意している。   The washing waste liquid buffer tank 8 is filled with the washing waste liquid returned from the primary washing circulation tank 6 untreated. Since the phosphating solution in the bonder solution circulation tank 5 is an aqueous solution, the water evaporates while circulating between the bonder solution circulation tank 5 and the bonder treatment tank. I have prepared it.

なお、上述したTA補給液貯蔵タンク13、FA調整液貯蔵タンク14、水洗廃液バッファタンク8のように、これらの液タンクは必ずしも3個に限定する必要はない。また、上記水洗廃液バッファタンク8に収容されている水をTA補給液貯蔵タンク13の混合溶液と一緒に収容して、合計2個の液タンクで構成するようにしてもよい。   Note that the number of these liquid tanks is not necessarily limited to three, like the TA replenishing liquid storage tank 13, the FA adjustment liquid storage tank 14, and the washing waste liquid buffer tank 8 described above. Further, the water stored in the washing waste liquid buffer tank 8 may be stored together with the mixed solution in the TA replenishing liquid storage tank 13 to constitute a total of two liquid tanks.

浴濃度分析装置11は、ボンデ溶液循環タンク5内の処理液の成分濃度を分析するための分析装置である。具体的には、一定量の処理液に重量ビュレットを使って所定の溶液(NaOH)を順次滴下していったときの液中のpH変動を検出して、処理液のpHが特定値に到達した時点までに要した上記所定の溶液(NaOH)量から、処理液の濃度を決定している。濃度分析の処理を開始する時間間隔をあらかじめ設定しておくことにより、浴濃度分析装置11は設定した時間毎に処理液の成分濃度の分析を自動的に行う。   The bath concentration analyzer 11 is an analyzer for analyzing the component concentration of the treatment liquid in the bonder solution circulation tank 5. Specifically, the pH of the processing solution reaches a specific value by detecting the pH fluctuation in the solution when a predetermined solution (NaOH) is sequentially dropped into a certain amount of processing solution using a weight burette. The concentration of the treatment liquid is determined from the amount of the predetermined solution (NaOH) required up to the time point. By setting in advance the time interval at which the concentration analysis process is started, the bath concentration analyzer 11 automatically analyzes the component concentration of the treatment liquid at each set time.

制御装置12は、浴濃度分析装置11が分析した処理液の成分濃度の分析結果に基づき、ボンデ溶液循環タンク5内のリン酸塩処理液の補給調整を行うことが必要となる成分を特定したり、その補給量を算出したりする。   Based on the analysis result of the component concentration of the treatment liquid analyzed by the bath concentration analyzer 11, the control device 12 specifies a component that needs to be replenished with the phosphate treatment liquid in the bonder solution circulation tank 5. Or calculate the replenishment amount.

さらに、所定の補給液タンク(特定した成分が収容された補給液タンク)13、14、8からボンデ溶液循環タンク5内に、上記算出した量の補給液が補給されるように、制御装置12は、対応する補給液タンクに付設されたポンプP2〜P4の動作の制御指令を出力する。   Further, the control device 12 is configured so that the calculated amount of replenisher is replenished into the bonder solution circulation tank 5 from predetermined replenisher tanks (replenisher tanks containing the specified components) 13, 14, 8. Outputs a control command for the operation of the pumps P2 to P4 attached to the corresponding replenisher tank.

以上のような化成処理ラインによりリン酸塩皮膜が表裏面に形成されたリン酸亜鉛メッキ鋼板200は、次の水洗工程において、その表面に付着しているリン酸塩処理液が水洗される。本実施の形態の鋼板のボンデ処理装置は、ボンデ処理槽2から外部に持ち出されるリン酸塩処理液をできる限り回収するようにしている。   In the zinc phosphate-plated steel sheet 200 on which the phosphate coating is formed on the front and back surfaces by the chemical conversion treatment line as described above, the phosphate treatment liquid adhering to the surface is washed with water in the next washing step. The steel plate bonder of the present embodiment is designed to collect as much of the phosphating liquid taken out from the bonder tank 2 to the outside as much as possible.

すなわち、図1に示すように、水洗工程を処理液回収用水洗槽3と水洗槽4とに分割し、処理液回収用水洗槽3においては主としてリン酸塩処理液を回収するようにし、水洗槽4において本格的な水洗を行ってリン酸亜鉛メッキ鋼板200表面の腐食反応を伴うボンデ処理を停止させるようにしている。   That is, as shown in FIG. 1, the water washing step is divided into a treatment liquid recovery water washing tank 3 and a water washing tank 4, and the treatment liquid recovery water washing tank 3 mainly recovers the phosphate treatment liquid, Full-fledged water washing is performed in the tank 4 so as to stop the bonding process accompanied by the corrosion reaction on the surface of the zinc phosphate-plated steel sheet 200.

このような目的を達成するために、上記処理液回収用水洗槽3で使用した洗浄水を戻り配管161を介して処理液回収用タンク6に戻すとともに、上記処理液回収用タンク6内の洗浄水を、洗浄水供給配管162に介設された循環用のポンプP5を使用して、処理液回収用水洗槽3内に配設されたスプレーノズル20からリン酸亜鉛メッキ鋼板200の表裏面に吹き付けるようにしている。   In order to achieve such an object, the washing water used in the treatment liquid recovery rinsing tank 3 is returned to the treatment liquid collection tank 6 via the return pipe 161 and the inside of the treatment liquid collection tank 6 is washed. Water is supplied to the front and back surfaces of the zinc phosphate-plated steel sheet 200 from the spray nozzle 20 disposed in the treatment liquid recovery washing tank 3 using a circulation pump P5 provided in the washing water supply pipe 162. I try to spray.

上記リン酸亜鉛メッキ鋼板200の表裏面に付着したリン酸塩処理液を、ボンデセクション2の出口側に配設したリンガーロール21によって拭い取ることにより、外部に持ち出されるリン酸塩処理液をできるだけ少なくするようにしている。しかしながら、ボンデ処理を高速で行っていることにより、リン酸亜鉛メッキ鋼板200の表裏面にはかなり多くのリン酸塩処理液が付着した状態でボンデ処理槽2を出て行く。   By wiping the phosphating solution adhering to the front and back surfaces of the zinc phosphate-plated steel sheet 200 with the ringer roll 21 disposed on the outlet side of the bond section 2, the phosphating solution taken out to the outside can be as much as possible. I try to reduce it. However, since the bond processing is performed at a high speed, the bond processing tank 2 leaves the surface of the zinc phosphate-plated steel sheet 200 with a considerable amount of the phosphate processing solution attached thereto.

そこで、上述したように本実施の形態においては、水洗工程の最初で使用する洗浄水を回収して循環使用することにより、一次水洗水中にリン酸塩処理液を回収するようにしている。そして、上記回収することによりリン酸塩処理液の濃度が向上した一次水洗水を水洗廃液バッファタンク8に戻し、水洗廃液バッファタンク8からボンデ溶液循環タンク5に戻すようにしている。本実施の形態においては、「5リットル/分」の洗浄水を処理液回収用タンク6から水洗廃液バッファタンク8へ戻すようにしている。また、「80リットル/分」の洗浄水を処理液回収用タンク6から処理液回収用水洗槽3へ供給している。なお、新鮮水タンク7から水洗槽4へは、「300リットル/分」の新鮮水が供給されている。   Therefore, as described above, in the present embodiment, the phosphating solution is recovered in the primary rinsing water by recovering and circulating the cleaning water used at the beginning of the rinsing process. The primary washing water whose concentration of the phosphating solution is improved by the recovery is returned to the washing waste liquid buffer tank 8 and returned from the washing waste liquid buffer tank 8 to the bonder solution circulation tank 5. In the present embodiment, “5 liters / minute” of washing water is returned from the treatment liquid recovery tank 6 to the washing waste liquid buffer tank 8. Further, “80 liters / minute” of cleaning water is supplied from the processing liquid recovery tank 6 to the processing liquid recovery water washing tank 3. It should be noted that “300 liters / min” of fresh water is supplied from the fresh water tank 7 to the washing tank 4.

上述のように、本格的な水洗を行う水洗槽4と、ボンデ処理槽2との間に、リン酸塩処理液を回収するための処理液回収用水洗槽3をカスケード接続することにより、本実施の形態の鋼板のボンデ処理装置においては、ボンデ薬品の使用量を大幅に削減することができた。図3にその一例を示す。この例の場合は、処理液回収用水洗槽3を設けてリン酸塩処理液を回収するように設備変更する事により、ボンデ薬品原単位を52%に削減することができている。   As described above, by cascade-connecting the washing tank 3 for collecting the treatment liquid for collecting the phosphate treatment liquid between the washing tank 4 for performing full-scale washing and the bonder treatment tank 2, In the steel sheet bonder processing apparatus of the embodiment, the amount of bonder chemicals used could be greatly reduced. An example is shown in FIG. In the case of this example, the bonder chemical unit can be reduced to 52% by changing the equipment so as to recover the phosphating solution by providing the rinsing tank 3 for recovering the processing solution.

図4は、化成処理中の処理液回収用水洗槽における水洗廃液の希釈率推移の例を示している。図4(a)は、液回収全量適用開始後約40時間の通板で一次水洗水ボンデ溶液希釈率が25%に達することを示している。なお、図4(a)において、黒丸印はICP分析結果を示し、実線は流量測定によりボンデ溶液割合を求めた実績を示している。   FIG. 4 shows an example of the dilution rate transition of the washing waste liquid in the treatment liquid recovery washing tank during the chemical conversion treatment. FIG. 4A shows that the dilution ratio of the primary flushing water bonder solution reaches 25% after passing through about 40 hours after the start of application of the total amount of liquid recovery. In FIG. 4A, black circles indicate the results of ICP analysis, and solid lines indicate the results of obtaining the bonder solution ratio by flow measurement.

また、図4(b)は処理液回収用水洗槽における水洗廃液のボンデ溶液希釈率を約25%に維持し定常操業をしている状態を示している。なお、図4(b)において、黒三角印はICP分析結果を示し、実線は流量測定によりボンデ溶液割合を求めた実績を示している。   FIG. 4B shows a state in which the bond solution dilution ratio of the waste water for washing in the treatment liquid recovery washing tank is maintained at about 25% and a steady operation is performed. In FIG. 4B, the black triangle mark indicates the ICP analysis result, and the solid line indicates the result of obtaining the bonder solution ratio by flow rate measurement.

図5は、ライン速度とボンデラインタンクからの持ち出し量との関係を示した特性図である。
図5(a)は、処理液回収用水洗槽3を設けた場合のライン速度と単位幅当たり持ち出し量との関係を示し、図5(b)は処理液回収用水洗槽3を設けていない場合のライン速度と単位幅当たり持ち出し量との関係を示している。これらの特性図から明らかなように、処理液回収用水洗槽3を設けることにより、リン酸塩処理液の持ち出し量を大幅に減少させることができる。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the line speed and the amount taken out from the bonder line tank.
FIG. 5 (a) shows the relationship between the line speed and the amount taken out per unit width when the treatment liquid recovery washing tank 3 is provided, and FIG. 5 (b) does not provide the treatment liquid recovery washing tank 3. The relationship between the line speed and the amount taken out per unit width is shown. As is clear from these characteristic diagrams, the amount of the phosphate treatment liquid taken out can be greatly reduced by providing the treatment liquid recovery rinsing tank 3.

リン酸塩処理液の持ち出し量を削減するには、処理液回収用水洗槽の槽長を2m以下とするのが好ましい。処理液回収用水洗槽は鋼板の入側と出側に液絞り用のリンガーロールを設置しているが、槽長を短くし、入出のリンガーロールの間隔を短くすると、鋼板の形状強制効果が強化されて、液絞り性能が飛躍的に向上する。   In order to reduce the carry-out amount of the phosphate treatment liquid, it is preferable that the tank length of the treatment liquid recovery washing tank is 2 m or less. The treatment liquid recovery washing tank has ringer rolls for liquid squeezing on the inlet and outlet sides of the steel sheet.If the tank length is shortened and the interval between the inlet and outlet ringer rolls is shortened, the shape forcing effect of the steel sheet is reduced. The liquid squeezing performance is dramatically improved.

図6は、上記持ち出し量の関係を使用して、実際のコイル通板サイズにて回収処理液中ボンデ溶液希釈率の変化をシミュレーションした結果を示す特性図である。図6に示すように、ボンデ溶液希釈率は約25%付近で飽和することが分かる。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing a result of simulating a change in the bond solution dilution ratio in the collected treatment liquid with the actual coil passage size using the relationship of the amount taken out. As shown in FIG. 6, it can be seen that the bond solution dilution rate is saturated at about 25%.

ボンデ溶液希釈率は主にボンデ処理槽から処理液回収用水洗槽に持ち出されるリン酸塩処理液量と新鮮水量のバランスによって決まる。もしもボンデ希釈率が30%を超える場合には、図8に示す如く、ボンデ付着量への影響が出てくるので、ボンデ希釈率を低下させなければならない。ボンデ希釈率を低下させるには、処理液回収用タンクの回収液の一部を廃液として系外に取り出すとともに新鮮水の量を増加させるなどの方法を採用する。   The bond solution dilution ratio is determined mainly by the balance between the amount of the phosphate treatment liquid taken out from the bond processing tank to the washing tank for recovering the processing liquid and the amount of fresh water. If the bond dilution ratio exceeds 30%, as shown in FIG. 8, the bond adhesion amount is affected, so the bond dilution ratio must be lowered. In order to decrease the bond dilution ratio, a method is adopted in which a part of the recovered liquid in the processing liquid recovery tank is taken out of the system as waste liquid and the amount of fresh water is increased.

次に、図7のフローチャートを参照しながら、FA調整液及びTA補給液を対象としたオンライン濃度制御を行う一例を説明する。
図7に示すように、まず、ボンデ処理スプレー槽内へ亜鉛メッキ鋼板110が搬入されると(ステップS300)、亜鉛メッキ鋼板110に対する処理液の吹き付けが開始される(ステップS301)。なお、上記ステップS300とステップS301の順序を逆にし、処理液の吹き付けがあらかじめ開始された後に(ステップS301)、亜鉛メッキ鋼板がボンデスプレー槽内へ搬入されるように(ステップS300)、動作制御されるようにしてもよい。
Next, an example of performing online concentration control for the FA adjustment liquid and the TA replenishment liquid will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 7, first, when the galvanized steel sheet 110 is carried into the bonder treatment spray tank (step S300), spraying of the treatment liquid onto the galvanized steel sheet 110 is started (step S301). It should be noted that the order of steps S300 and S301 is reversed, and after the spraying of the treatment liquid is started in advance (step S301), the galvanized steel sheet is carried into the bond spray tank (step S300), and the operation control is performed. You may be made to do.

次に、ステップS3011に進み、所定時間(例えば3時間)ごとに処理液回収用水洗槽中のボンデ廃液の全酸度(TA)を測定し、ボンデ溶液希釈率を計算する。
その後、ステップS3012において、ボンデ溶液希釈率が30%以下か判断する。この判断の結果、ボンデ溶液希釈率が30%以下の場合は次のステップS302へ進む。また、ステップS3012の判断の結果、ボンデ溶液希釈率が30%を超える場合はステップS3013に進み、廃液濃度調整処理を行う。これは、処理液回収用タンクの液面レベルは一定に維持し、新鮮水を追加供給することによりタンク内の回収廃液の一部をオーバーフローさせて行う。
Next, it progresses to step S3011, and the total acidity (TA) of the bonder waste liquid in the washing tank for process liquid collection | recovery is measured every predetermined time (for example, 3 hours), and a bonder solution dilution rate is calculated.
Then, in step S3012, it is determined whether the bond solution dilution rate is 30% or less. If the bond solution dilution ratio is 30% or less as a result of this determination, the process proceeds to the next step S302. If the bond solution dilution rate exceeds 30% as a result of the determination in step S3012, the process proceeds to step S3013 to perform a waste liquid concentration adjustment process. This is performed by maintaining a constant liquid level in the treatment liquid recovery tank and overflowing a part of the recovered waste liquid in the tank by additionally supplying fresh water.

本実施の形態のオンラインによる濃度制御では、上述した処理液の吹き付けが所定時間(例えば、15分)経過か否かを監視しており(ステップS302)、上記所定の時間が経過すると浴濃度分析装置11によって全酸度(TA)及び遊離酸度(FA)各々の測定が行われる(ステップS303及びステップS304)。   In the online concentration control of the present embodiment, it is monitored whether or not a predetermined time (for example, 15 minutes) has elapsed for spraying of the processing liquid described above (step S302), and bath concentration analysis is performed when the predetermined time has elapsed. The total acidity (TA) and free acidity (FA) are measured by the apparatus 11 (steps S303 and S304).

これらの測定により、ボンデ溶液循環タンク5とボンデ処理スプレー槽との間を循環する処理液のFA成分濃度及びTA成分濃度の実測値が、浴濃度分析装置11による分析結果として出力される。   By these measurements, the measured values of the FA component concentration and TA component concentration of the treatment liquid circulating between the bonder solution circulation tank 5 and the bonder treatment spray tank are output as analysis results by the bath concentration analyzer 11.

次に、制御装置12には、浴濃度分析装置11から15分毎に出力されるFA及びTA成分の濃度値(現在のFA及びTA成分の濃度値)が入力され、上記入力された現在のFA成分及びTA成分の濃度値と、所定の厚さのボンデ皮膜230を形成するために適切なFA成分及びTA成分の濃度値(目標のFA成分及びTA成分の濃度値)とを比較する。   Next, the FA and TA component concentration values (current FA and TA component concentration values) output every 15 minutes from the bath concentration analyzer 11 are input to the control device 12, and the input current values are input. The FA component and TA component concentration values are compared with the FA component and TA component concentration values (target FA component and TA component concentration values) appropriate for forming the bond film 230 having a predetermined thickness.

この比較処理は下記のステップS3041で実施される。これから処理する予定の鋼板(亜鉛めっき鋼板)の目標リン酸処理付着量、板厚、板幅、ライン速度の情報を取り込む。   This comparison process is performed in the following step S3041. Information on the target phosphoric acid treatment adhesion amount, plate thickness, plate width, and line speed of a steel plate to be processed (galvanized steel plate) is captured.

鋼板の板幅Wと鋼板の走行速度LSとの代数積(W×LS)は、単位時間あたりのボンデ被膜処理面積に相当する。この反応面積(W×LS)と目標リン酸処理付着量から必要とされるFA液、TA液の量が予測できる。また板厚はリンガーロールの液随伴量に影響を与えるのでライン速度と合わせて重要な情報となる。   The algebraic product (W × LS) of the plate width W of the steel plate and the traveling speed LS of the steel plate corresponds to the bond coating treatment area per unit time. The amount of FA solution and TA solution required can be predicted from this reaction area (W × LS) and the target phosphoric acid treatment adhesion amount. In addition, since the plate thickness affects the amount of liquid accompanying the ringer roll, it becomes important information together with the line speed.

次に、ステップS3042に進み、制御装置12は、現在のFA成分及びTA成分の濃度値が目標のFA成分及びTA成分の濃度値に対して、どの程度の増減を示しているのかを算出する。   Next, proceeding to step S3042, the control device 12 calculates how much the current FA component and TA component density values show an increase or decrease with respect to the target FA component and TA component density values. .

上記算出した各成分における濃度値の増減が、濃度一定値とみなせる所定の変動範囲を越えている場合には、現在のボンデ溶液循環タンク5内に存在するリン酸塩処理液量、ボンデ処理スプレー槽内で吹き付けに使用しているリン酸塩処理液量、及びポンプP1で循環途中にあるリン酸塩処理液量を考慮して、現在のFA成分及びTA成分の濃度が目標の濃度値になるためには、どのくらいの補給量が必要となるのかを、TA成分及びFA成分、水、のそれぞれについて、制御装置12により算出する(ステップS305及びステップS306)。   If the calculated increase / decrease in the concentration value of each component exceeds a predetermined fluctuation range that can be regarded as a constant concentration value, the amount of phosphate treatment liquid present in the present bond solution circulation tank 5 and the bond treatment spray Considering the amount of phosphating solution used for spraying in the tank and the amount of phosphating solution being circulated by pump P1, the current concentrations of FA and TA components are set to the target concentration values. In order to become, the amount of replenishment required is calculated by the control device 12 for each of the TA component, the FA component, and water (steps S305 and S306).

次に、上記算出した補給量の補給液を、FA調整液貯蔵タンク14及びTA補給液貯蔵タンク13からボンデ溶液循環タンク5内へ投入するために、制御装置12は、上記FA調整液貯蔵タンク14と上記ボンデ溶液循環タンク5との間を接続している液補給用管に介設されている第3のポンプP3、及び上記TA補給液貯蔵タンク13と上記ボンデ溶液循環タンク5との間を接続している液補給用管に介設されている第2のポンプP2の動作時間を設定する(ステップS307)。   Next, in order to feed the calculated replenishment amount of replenishment liquid from the FA adjustment liquid storage tank 14 and the TA replenishment liquid storage tank 13 into the bonder solution circulation tank 5, the control device 12 includes the FA adjustment liquid storage tank. 14 and a third pump P3 provided in a liquid supply pipe connecting between the bonder solution circulation tank 5 and between the TA supply solution storage tank 13 and the bonder solution circulation tank 5. The operation time of the second pump P2 interposed in the liquid replenishing pipe connected to is set (step S307).

そして、制御装置12から上記第2のポンプP2、及び第3のポンプP3の動作制御指令が行われると、上記TA補給液貯蔵タンク13、及びFA調整液貯蔵タンク14からボンデ溶液循環タンク5へと実際の補給液の供給が行われる(ステップS308)。
次に、ステップS309において、処理の終了か否かを判断し、処理を続行する場合にはステップS302に戻って上述した処理を繰り返し行う。
When the operation control command for the second pump P2 and the third pump P3 is issued from the control device 12, the TA replenishing liquid storage tank 13 and the FA adjustment liquid storage tank 14 are transferred to the bonder solution circulation tank 5. Then, the actual replenisher is supplied (step S308).
Next, in step S309, it is determined whether or not the process is finished. When the process is continued, the process returns to step S302 and the above-described process is repeated.

図8は、処理液回収用タンク中のボンデ溶液希釈率を変化させて、化成処理製品への影響を調査した結果を示す特性図である。
ボンデ溶液希釈率とは処理液回収用タンク中の水洗廃液に含まれる化成処理溶液の混合割合を示し、以下の如く定義される。ボンデ処理槽中の化成処理溶液のTA(全酸度)をA、処理液回収用水洗槽中の化成処理溶液のTA(全酸度)をB、とすると、
ボンデ溶液希釈率(%)=B/A×100である。
したがって、ボンデ溶液希釈率が30%の水洗廃液では、ボンデ溶液は30%濃度に希釈されている事になる。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a result of investigating the influence on the chemical conversion treatment product by changing the bond solution dilution rate in the treatment liquid recovery tank.
The bond solution dilution ratio indicates a mixing ratio of the chemical conversion treatment solution contained in the washing waste liquid in the treatment liquid recovery tank, and is defined as follows. When TA (total acidity) of the chemical conversion treatment solution in the bonder treatment tank is A, TA (total acidity) of the chemical conversion treatment solution in the washing tank for recovering the treatment liquid is B,
Bonde solution dilution ratio (%) = B / A × 100.
Therefore, in the washing waste liquid having a bond solution dilution ratio of 30%, the bond solution is diluted to a concentration of 30%.

発明者らは、図8に示すように、処理液回収用水洗槽のボンデ溶液希釈率を30%以上、そのときの液温を60℃以上にすると、鋼板上の化成処理反応が完全に停止せずに、不均一に進行する事を確認した。この様な状態では製品の表面清浄が悪化するため、ボンデ溶液希釈率は高すぎても良くない。ボンデ溶液希釈率の上限は、製品の要求品質、ボンデ溶液の液組成などによって変化するが、通常の化成処理においては、30%以下、液温を60℃以下とするのが好ましいことを確認した。   As shown in FIG. 8, the inventors completely stopped the chemical conversion reaction on the steel sheet when the bond solution dilution rate of the treatment liquid recovery washing tank was 30% or more and the liquid temperature at that time was 60 ° C. or more. It was confirmed that the process progressed unevenly. In such a state, the surface cleanliness of the product deteriorates, so the bond solution dilution ratio may not be too high. The upper limit of the bond solution dilution ratio varies depending on the required quality of the product, the liquid composition of the bond solution, etc., but in normal chemical conversion treatment, it was confirmed that the liquid temperature is preferably 30% or less and the liquid temperature is preferably 60 ° C. or less. .

本発明の鋼板のボンデ処理装置の実施の形態を示し、主要部の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of the bonder processing apparatus of the steel plate of this invention, and shows the structure of the principal part. 亜鉛メッキ鋼板の表面にボンデ皮膜が形成された状態の鋼板の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the steel plate of the state in which the bonder film was formed in the surface of a galvanized steel plate. ボンデ薬品の使用量が減少した例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the example which the usage-amount of bonde chemical | medical agent decreased. ボンデ溶液希釈率と通板速度との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the bonder solution dilution rate and the plate passing speed. ライン速度と単位幅当たりの持ち出し量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between a line speed and the amount of taking out per unit width. 回収処理液中ボンデ溶液希釈率と通板時間との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the bond solution dilution rate in collection | recovery process liquid, and plate passing time. FA調整液及びTA補給液を対象としたオンライン濃度制御を行う一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example which performs on-line density | concentration control which made FA adjustment liquid and TA replenishment liquid object. ボンデ溶液希釈率と付着量変化との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between a bond solution dilution rate and the amount change of adhesion. ボンデ水洗廃液循環系の物質収支を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the material balance of a bond water washing waste liquid circulation system.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボンデ前処理セクション
2 ボンデ処理槽
3 処理液回収用水洗槽
4 水洗槽
5 ボンデ溶液循環タンク
6 処理液回収用タンク
7 新鮮水タンク
8 水洗廃液バッファタンク
9 廃液処理センター
10 浴濃度分析、制御系
11 浴濃度分析装置
12 制御装置
13 TA補給液貯蔵タンク
14 FA調整液貯蔵タンク
15 廃液回収装置
20 スプレーノズル
21 リンガーロール
110 亜鉛メッキ鋼板
150 リン酸塩処理液供給配管
151 戻り配管
161 戻り配管
162 洗浄水供給配管
200 リン酸亜鉛メッキ鋼板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonde pretreatment section 2 Bonde treatment tank 3 Washing tank for treatment liquid recovery 4 Washing tank 5 Bonde solution circulation tank 6 Treatment liquid recovery tank 7 Fresh water tank 8 Washing waste liquid buffer tank 9 Wastewater treatment center 10 Bath concentration analysis and control system DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Bath concentration analyzer 12 Control apparatus 13 TA replenisher storage tank 14 FA adjustment liquid storage tank 15 Waste liquid collection | recovery apparatus 20 Spray nozzle 21 Ringer roll 110 Galvanized steel plate 150 Phosphate processing liquid supply piping 151 Return piping 161 Return piping 162 Cleaning Water supply pipe 200 Zinc phosphate plated steel sheet

Claims (11)

リン酸塩皮膜を形成するためのリン酸塩皮膜形成用処理液を収容したボンデ溶液循環タンクと、上記ボンデ溶液循環タンクから供給されるリン酸塩皮膜形成用処理液により鋼板にリン酸塩皮膜を形成するボンデ処理槽と、前記ボンデ処理槽でリン酸塩皮膜が形成された鋼板を水洗いする水洗槽とを有する鋼板のボンデ処理装置において、
上記ボンデ処理槽と上記水洗槽との間に介設された処理液回収用水洗槽と、
上記処理液回収用水洗槽において上記鋼板を水洗した洗浄水を回収するとともに、上記回収した洗浄水を上記処理液回収用水洗槽に循環供給するための処理液回収用タンクとを有し、上記処理液回収用タンク内に回収した洗浄水を、上記ボンデ溶液循環タンクへ未処理で戻す配管を設置したことを特徴とする鋼板のボンデ処理装置。
A bonder solution circulation tank containing a phosphate film forming treatment liquid for forming a phosphate film, and a phosphate film formed on the steel sheet by the phosphate film formation treatment liquid supplied from the bonder solution circulation tank. In a steel plate bonder treatment apparatus having a bonder treatment tank for forming a water-washing tank for washing a steel sheet on which a phosphate film is formed in the bonder treatment tank,
A treatment tank recovery washing tank interposed between the bonde treatment tank and the washing tank;
In the treatment liquid recovery rinsing tank, there is a treatment liquid recovery tank for recovering the washing water obtained by washing the steel sheet, and circulatingly supplying the recovered washing water to the treatment liquid recovery rinsing tank. A steel plate bonder processing apparatus, wherein a pipe for returning the cleaning water recovered in the processing liquid recovery tank to the bonder solution circulation tank is untreated.
上記ボンデ処理槽及び上記処理液回収用水洗槽から持ち出されるリン酸塩皮膜形成用処理液を補充し成分調整するための新鮮水の供給配管を上記処理液回収用タンクに設け、上記リン酸塩皮膜形成用処理液の全酸度および遊離酸度を一定に維持するためのTA補給液及びFA調整液の供給配管を上記ボンデ溶液循環タンクに設けたことを特徴とする請求項1に記載の鋼板のボンデ処理装置。   A fresh water supply pipe for replenishing the phosphate film forming treatment liquid taken out from the bond treatment tank and the treatment liquid recovery washing tank and adjusting the components is provided in the treatment liquid collection tank, and the phosphate 2. The steel plate according to claim 1, wherein a supply pipe for a TA replenisher and an FA adjusting liquid for maintaining a constant total acidity and free acidity of the film forming treatment liquid is provided in the bonder solution circulation tank. Bonde processing equipment. 上記ボンデ処理及び水洗処理をスプレー装置で行うことを特徴とする請求項1または2に記載の鋼板のボンデ処理装置。   The steel sheet bonder processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the bonder process and the water washing process are performed by a spray device. 上記処理液回収用水洗槽の槽長が2m以内であり、鋼板のパスラインの入側と出側の両端にリンガーロールを設置した事を特徴とする請求項1または2に記載の鋼板のボンデ処理装置。   The steel plate bonder according to claim 1 or 2, wherein a tank length of the water tank for recovering the treatment liquid is 2 m or less, and ringer rolls are installed at both ends of the pass line of the steel plate. Processing equipment. 上記リン酸塩皮膜形成用処理液を収容しているボンデ溶液循環タンク内に入ってくる流入液の量と、上記ボンデ溶液循環タンクから持ち出される持ち出し液の量とをバランスさせるのに必要な補給量をそれぞれの成分物質毎に求めて、各成分液の補給調整制御を行う濃度制御装置を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の鋼板のボンデ処理装置。   Replenishment necessary to balance the amount of inflow liquid that enters the bonder solution circulation tank containing the phosphate film forming treatment liquid and the amount of carry-out liquid that is taken out of the bonder solution circulation tank. The steel plate bonder processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a concentration control device that calculates a quantity for each component substance and performs replenishment adjustment control of each component liquid. 上記ボンデ溶液循環タンク内に収容されているリン酸塩皮膜形成用処理液の成分濃度を分析するための分析装置として、一定量のリン酸塩処理液に所定の溶液を順次滴下していきながら液中のpH変動を検出して、上記pHが中和した時点までに要した上記所定の溶液量から上記リン酸塩処理液の成分濃度を決定する自動中和滴定装置を有することを特徴とする請求項4に記載の鋼板のボンデ処理装置。   As an analyzer for analyzing the component concentration of the processing solution for forming a phosphate film accommodated in the above-mentioned bonder solution circulation tank, a predetermined solution is successively dropped into a fixed amount of the phosphate processing solution. It has an automatic neutralization titration device that detects pH fluctuations in the liquid and determines the component concentration of the phosphating solution from the predetermined amount of solution required until the pH is neutralized. The steel sheet bonder processing apparatus according to claim 4. 鋼板にリン酸塩皮膜を形成するボンデ処理槽と、前記ボンデ処理槽でリン酸塩皮膜が形成された鋼板を水洗いする水洗槽とを有するボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法において、
上記ボンデ処理槽と上記水洗槽との間に処理液回収用水洗槽を介設し、上記処理液回収用水洗槽において鋼板を水洗するために散布させる洗浄水の温度を60℃以下とするとともに、回収した水洗廃液を、上記ボンデ溶液循環タンクへの補給水として未処理で戻すことを特徴とするボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法。
In the reuse method of waste water for washing in a bonder treatment apparatus having a bond treatment tank for forming a phosphate film on a steel sheet and a water washing tank for washing the steel sheet on which the phosphate film is formed in the bonde treatment tank,
A treatment liquid recovery washing tank is interposed between the bonder treatment tank and the water washing tank, and the temperature of the washing water sprayed to wash the steel plate in the treatment liquid collection washing tank is 60 ° C. or less. A method for reusing washing waste water in a bonder treatment apparatus, wherein the recovered washing waste liquid is returned untreated as makeup water to the bonder solution circulation tank.
上記ボンデ処理槽及び上記処理液回収用水洗槽から持ち出されるリン酸塩皮膜形成用処理液を補給するための補給水として処理液回収用タンク内の水洗廃水を、溶液循環タンクに未処理で供給するとともに、リン酸塩皮膜形成用処理液の全酸度および遊離酸度を一定に維持するためのTA補給液及びFA調整液を上記ボンデ溶液循環タンクに供給して成分調整することを特徴とする請求項7に記載のボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法。   The washing waste water in the treatment liquid recovery tank is supplied untreated to the solution circulation tank as make-up water for replenishing the phosphate film forming treatment liquid taken out from the bonder treatment tank and the treatment liquid recovery washing tank. In addition, the TA replenisher and the FA adjusting liquid for maintaining the total acidity and free acidity of the phosphate film forming treatment liquid to be constant are supplied to the bonder solution circulation tank to adjust the components. Item 8. A method for reusing washing wastewater in a bonder treatment apparatus according to Item 7. 上記処理液回収用タンク内における廃水のボンデ溶液希釈率を30%以下とすることを特徴とする請求項7または8に記載のボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法。   9. The method for reusing washing waste water in a bonder treatment apparatus according to claim 7 or 8, wherein the bond solution dilution ratio of waste water in the treatment liquid recovery tank is 30% or less. 上記処理液回収用水洗槽に供給する補給水の量を鋼板の通板速度に基づいて決定することを特徴とする請求項7または8に記載のボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法。   9. The method for reusing flush wastewater in a bonder treatment apparatus according to claim 7 or 8, wherein the amount of makeup water supplied to the treatment liquid recovery washing tank is determined based on a plate passing speed of the steel plate. 上記ボンデ溶液循環タンクヘ供給するTA補給液、FA調整液、水洗廃液の量を上記ボンデ溶液循環タンクにおける物質収支を基に計算して決定することを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載のボンデ処理装置における水洗廃水の再利用方法。

11. The amount of TA replenisher, FA adjustment liquid, and washing waste liquid supplied to the bonder solution circulation tank is determined by calculation based on a material balance in the bonder solution circulation tank. The reuse method of the flush wastewater in the bonde processing apparatus as described in a term.

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