JP2008073666A - Sand filtration device and method, and method of hot-rolling steel sheet by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、砂ろ過装置、方法、及び、これを用いた鋼板の熱間圧延方法に係り、特に、熱間圧延でスケールをろ過して水から分離する際に用いるのに好適な、砂ろ過装置、方法、及び、これを用いた鋼板の熱間圧延方法に関する。 The present invention relates to a sand filtration device, a method, and a hot rolling method of a steel plate using the sand filtration device, and particularly suitable for use in filtering a scale by hot rolling to separate it from water. The present invention relates to an apparatus, a method, and a hot rolling method for a steel plate using the same.
工業用水は、主として、冷却用や洗浄用として、様々な工場で循環使用されている。 Industrial water is circulated and used in various factories mainly for cooling and washing.
例えば、製鉄業では、水を様々な製造工程で循環使用しており、更に具体的な例を述べれば、図12に示すように、熱間圧延の工程100においては、鋼板21の表面に生成する酸化鉄(以下、スケールという)を取り除くのに、スプレーノズル18などを介して、圧力を加えた水を、鋼板21に直接噴射して使用したり、圧延機のワークロール20を冷却するのに、同じくスプレーノズル19などを介して、水を供給したりするなどしている。
For example, in the steel industry, water is circulated and used in various manufacturing processes, and more specific examples will be described. As shown in FIG. 12, in the
ここで、前者のスケールを取り除く方の話であるが、取り除かれたスケールは、水とともに、スルース22を通ってピット23に回収され、沈殿池24を通る。沈殿池24では、スケールを沈殿させ水と分離するが、分離しきれなかったスケールは、水とともに、砂ろ過装置1を通過することで、スケールを水から完全に分離し、水を再使用、すなわち循環使用するようにしている。ちなみに、図中、4、25、26で示したのは、いずれも、ポンプである。
Here, as for the former method of removing the scale, the removed scale is collected together with water into the
このように、循環させて使用する水のことを環水ともいうが、環水(以下、単に水)の方は何度でも再使用される一方で、砂ろ過装置1の方には、分離されたスケールがたまっていく。このため、複数機存在する砂ろ過装置1のうち1台(例えば、砂ろ過装置1、6台中1台)を、砂ろ過装置1にてスケールを水から分離する際に水を流すのとは逆の方向に水を流すようにすることで、定期的にスケールを取り除く作業(以下、逆洗という)が、それぞれの砂ろ過装置1に対して順番に行われる。
As described above, the water to be circulated is also referred to as “circular water”. However, while the cyclic water (hereinafter simply referred to as “water”) is reused as many times as possible, the
砂ろ過装置に関する技術としては、例えば、特許文献1のように、微細気泡を発生する微細気泡発生水を注入して、ろ砂の流出を防ぎながら、逆洗を行なう技術がある。
As a technique related to the sand filtration device, for example, as in
ろ過及び逆洗の仕方について、図13乃至図16を用いて説明する。砂ろ過とは、細かい粒子のろ砂16の間に水を通すことにより、水に含まれる不純物を、ろ砂16により、ろ過して除去し、水の方を再び利用するための、いわば洗浄処理ともいえる。ろ過は、通水→1次逆洗→2次逆洗→満水→通水という一連の処理の繰り返しにて行われる。以下、各処理について説明する。
The method of filtration and backwashing will be described with reference to FIGS. The sand filtration means that water is passed between the fine particles of the
図13は、工場から排出される工業用水を処理してスケールを水から分離し再使用する、砂ろ過装置1の本来の運転、すなわち、通水(ろ過)の処理のようすを示す。通水時は、原水弁5、処理水弁7が開いており、その他の弁は閉じている。ろ過送水ポンプ4により、ろ砂16の表面よりも上方にある、流入口14から砂ろ過装置1に流入した水は、ろ砂16を通過する間に不純物が除去される。その後、水は、砂利17を通過し、排水口15を通り、再度工場に向け供給されることで、再使用される。
FIG. 13 shows the original operation of the
図14は、1次逆洗処理の様子を示す。砂ろ過装置1では、ろ砂16に付着した不純物を洗浄するための、逆洗処理を行うことができる。1次逆洗時は、吸排気弁2、排水弁6、逆洗弁8、空気弁12が開いており、その他の弁は閉じている。逆洗水ポンプ11により排水口15より、砂ろ過装置1内に逆洗水を送水する。逆洗水は、砂利17、ろ砂16を洗浄し、流入口14を通って排水される。あわせて、特許文献1に記載されているように、ブロワ13より空気を送ることにより、洗浄効果を向上している。なお、吸排気弁2を開いておくことにより、逆洗水が大量に送り込まれても、砂ろ過装置1の内部の圧力が極端に上昇してしまうことがないようにしている。
FIG. 14 shows the state of the primary backwash process. In the
図15は、2次逆洗処理の様子を示す。2次逆洗時は、排水弁6、逆洗弁8が開いており、その他の弁は閉じている。逆洗水ポンプ11により、排水口15から砂ろ過装置1内に逆洗水を送水する。逆洗水は砂利17、ろ砂16を洗浄し、流入口14を通って排水される。ブロワ13より空気を送るのは停止する。
FIG. 15 shows the state of the secondary backwash process. At the time of the secondary backwash, the
図16は、満水処理の様子を示す。逆洗終了後の砂ろ過装置1は、再び通水を行う前に満水の状態にしておく必要がある。満水時は、満水弁3、逆洗弁8は開いており、その他の弁は閉じている。
FIG. 16 shows a state of full water treatment. The
しかしながら、発明者が検討したところによれば、以下のような問題があることがわかった。 However, according to the examination by the inventors, it has been found that there are the following problems.
熱間圧延では、図12に示したように、鋼板21とワークロール20の間に油を含んだ潤滑剤を供給して圧延しているが、ろ砂16に油分が付着し、ろ砂16が粗大化してしまうと、体積が大きくなり、見かけ上、比重が軽くなるため、図17に示すように、逆洗処理中に流入口14より、ろ砂16が、砂ろ過装置1の外に流出し、排水に混入してしまう。これにより、(1)砂ろ過装置1内のろ砂16が少なくなるために、所望の水質が得られなくなる、(2)流出したろ砂16を回収・廃棄しなければならない、(3)砂ろ過装置1内のろ砂16および砂利17を新規に補充しなければならなくなる、といった問題がある。
In hot rolling, as shown in FIG. 12, a lubricant containing oil is supplied between the
これを解決するために、例えば、(1)ろ砂16に油分が多く付着している場合には、薬品タンク9から薬品注入ポンプ10により逆洗水に薬品を注入し、ろ砂16に付着した油分を分離する方法、更に、(2)1次に逆洗時に薬品を用いた場合に、再使用しようとする水への薬品の混入を避けるべく、2次逆洗時に、砂ろ過装置1内の薬品を完全に洗浄するため、洗浄時間を通常より長くする、といった方法がとられているが、ろ砂16の流出には効果が無く、また、薬品が、再使用しようとする水に混入し、鋼板の所望の品質や表面性状が得られないという問題があった。
In order to solve this problem, for example, (1) when a large amount of oil is attached to the
本発明は、従来技術のかかる問題を解決するためになされたものであり、砂ろ過装置における逆洗時のろ砂の流出を防ぎ、ろ砂の洗浄効果を向上させるための砂ろ過装置、方法、及び、これを用いた鋼板の熱間圧延方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and prevents sand from flowing out at the time of backwashing in the sand filtration device, and a sand filtration device and method for improving the effect of washing sand. And it aims at providing the hot rolling method of the steel plate using this.
かかる目的を達成するための本発明は、以下の通りである。すなわち、
(1)砂ろ過装置において、水の流入口に、網を設置したことを特徴とする砂ろ過装置。
(2)前記(1)の網を着脱可能としたことを特徴とする請求項1に記載の砂ろ過装置。
(3)砂ろ過装置を用いたろ過方法において、水の流入口に、網を設置することを特徴とする砂ろ過方法。
(4)(3)の方法を用いて、スケールをろ過して水から分離することを特徴とする鋼板の熱間圧延方法。
The present invention for achieving this object is as follows. That is,
(1) A sand filtration device characterized in that a net is installed at the water inlet in the sand filtration device.
(2) The sand filtration device according to
(3) In the filtration method using a sand filtration device, a sand filtration method characterized by installing a net at the water inlet.
(4) A method of hot rolling a steel sheet, wherein the scale is filtered and separated from water using the method of (3).
本発明により、砂ろ過装置における逆洗時のろ砂の流出を防ぎ、ろ砂の洗浄効果を向上させることができるようになった。そして、安定した水質を得ることができ、鋼板の所望の品質や表面性状を確保しつつ、砂ろ過装置の維持費の低減も図ることができるようになった。 By this invention, the outflow of the filter sand at the time of backwashing in a sand filter apparatus can be prevented, and the washing | cleaning effect of filter sand can be improved now. And it became possible to obtain a stable water quality, and to reduce the maintenance cost of the sand filtration device while ensuring the desired quality and surface properties of the steel sheet.
以下、本発明の実施の形態の一例を、適宜図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の砂ろ過装置1の一つの実施の形態を示したものである。符号は、先述の図13乃至図16のものと共通である。ろ砂16の表面よりも上方にある流入口14に、網30を設置している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows one embodiment of a
図2は、本発明の作用を示したものである。図17と比較してみてもわかるとおり、逆洗時に、網30により、ろ砂16がせき止められ、流入口14から排水される水と一緒にろ砂16が流出してしまうのを防止することができる。
FIG. 2 shows the operation of the present invention. As can be seen from a comparison with FIG. 17, the
ろ砂16は、補足しようとする対象に合わせてその大きさが決まるが、スケールを補足するためには一般に平均粒径2mmのものを用いる。網30の目開きは、無数のろ砂16のうち最小のものの粒径よりも小さいことが望ましいが、あまりに小さくすると、排水時の抵抗になって排水がスムーズにいかなくなるため、油分とスケールの付着により見かけ上の比重が軽くなったろ砂16を通さない程度の大きさ、平均粒径2mmのろ砂16であれば目開きは3.35mmとすることができる。
The size of the
なお、発明者らの調査によれば、網30の目開きを、ろ砂16の平均粒径よりも1.5mm大きくするのを限度として、85%のろ砂16は流出しないで済むことがわかっている。
According to the investigations by the inventors, 85% of the
なお、平均粒径は、2mmのものであれば、JIS Z 8801:2000に規定する公称目開きW=4mmのものを通過し、W=1mmのものを通過しなかったものについて、ろ砂16の顕微鏡写真を画像処理し、視野内に全体が写っているろ砂について、その画像上の面積を一つ一つ求め、同面積の円の直径を、ろ砂の数で除して平均したもので規定した値にて評価している。
In addition, if an average particle diameter is 2 mm, it will pass through the thing of the nominal opening W = 4mm prescribed | regulated to JISZ8801: 2000, and the thing which did not pass the thing of W = 1mm about the
また、スケールの粒は、概して、ろ砂16よりも小さいため、網30があっても、十分に流入口14から排水される水と一緒に排出される。
Further, since the scale grains are generally smaller than the
中には大きな粒のスケールがあったりして、砂ろ過装置1から排出されなくなったりするが、そのような大きな粒のスケールの割合は極めて小さいため、砂ろ過装置1内に残存したとしても、実際上問題はない。
There are large grain scales in the
次に、本発明の砂ろ過装置を用いた逆洗の動作について、以下、順を追って説明する。 Next, the operation of backwashing using the sand filtration device of the present invention will be described below step by step.
図3は、通水(ろ過)の処理の様子を示す。通水時は、原水弁5、処理水弁7が開いており、その他の弁は閉じている。ろ過送水ポンプ4により流入口14から砂ろ過装置1に流入した水は、ろ砂16を通過する間に不純物が除去される。その後、水は、砂利17を通過し、排水口15を通り、再度工場に向け供給されることで、再使用される。
FIG. 3 shows a state of water passing (filtration) treatment. During water flow, the
図4は、1次逆洗処理の様子を示す。砂ろ過装置1では、ろ砂16に付着した不純物を洗浄するための、逆洗処理を行うことができる。1次逆洗時は、吸排気弁2、排水弁6、逆洗弁8、空気弁12が開いており、その他の弁は閉じている。逆洗水ポンプ11により排水口15から砂ろ過装置1内に逆洗水を送水する。逆洗水は、砂利17、ろ砂16を洗浄し、流入口14を通って排水される。あわせて、ブロワ13より空気を送ることにより、洗浄効果を向上している。
FIG. 4 shows the state of the primary backwash process. In the
また、ろ砂16に油分が多く付着している場合には、薬品タンク9から薬品注入ポンプ10により逆洗水に薬品を注入して、ろ砂16に付着した油分を分離するようにしてもよい。
In addition, when a large amount of oil is attached to the
網30の目開きは、ろ砂16の平均粒径より小さいことが望ましいのは先にも述べたが、これにより、ろ砂16の流入口14からの流出を防止することができるとともに、ろ砂16を砂ろ過装置1内にとどめておくことで、水とろ砂16との接触回数が増え、これにより、ろ砂16に付着した不純物の分離を促進することができる。
As described above, it is desirable that the mesh opening of the
図5は、2次逆洗処理の様子を示す。2次逆洗時は、排水弁6、逆洗弁8が開いており、その他の弁は閉じている。逆洗ポンプ11により排水口15から砂ろ過装置1内に逆洗水を送水する。逆洗水は、砂利17、ろ砂16を洗浄し、流入口14を通って排水される。ブロワ13より空気を送るのは停止する。また、1次逆洗時に薬品を使用する場合には、再使用しようとする水への薬品の混入を避けるべく、2次逆洗時に砂ろ過装置1内の薬品を完全に洗浄するため、洗浄時間を通常より長くするのが好ましい。
FIG. 5 shows the state of the secondary backwash process. At the time of the secondary backwash, the
図6は、ろ砂16の流出防止を目的として、網30を設置した、本発明を適用した場合の、2次逆洗時の砂ろ過装置1内の様子を示す。1次逆洗時と同様に、ろ砂16は、網30により、流入口14からの流出を防止できるとともに、ろ砂16を砂ろ過装置1内にとどめておくことで、水とろ砂16との接触により、不純物の分離を促進することができる。
FIG. 6 shows a state in the
図7は、満水処理の様子を示す。逆洗終了後の砂ろ過装置1は、再び通水を行う前に満水の状態にしておく必要がある。満水時は、満水弁3、逆洗弁8は開いており、その他の弁は閉じている。
FIG. 7 shows a state of full water treatment. The
図8は、通水(ろ過)の処理の様子を示す。水が流入口14を通る際に網30の網目を洗浄することになり、網30の目詰まりによる、ろ過および逆洗効果の低減を防止できる。
FIG. 8 shows a state of water passing (filtration) treatment. When the water passes through the
(第2の実施の形態)
図9及び図10は、網30の着脱が可能な砂ろ過装置1を示す。このようにすれば、網30を外した状態にして洗浄を行うことができるようになる。よって、砂ろ過装置1の使用に影響を与えることなく、網30の洗浄が可能になる。また、網30の目詰まりによる、ろ過および逆洗効果の低減を防止できる。
(Second Embodiment)
9 and 10 show the
これにより、ろ砂16の長寿命化及び砂ろ過装置1の維持費の低減が図れる。なお、着脱は手動で行ってもよいし、油圧、空気圧などの流体圧を用いたシリンダや、電動機ほかのアクチュエータを遠隔で操作するように自動で行ってもよい。
Thereby, lifetime improvement of the
以上の説明の通り、本発明によれば、上記したいずれの実施形態、あるいは、別の実施の形態によっても、砂ろ過装置において、ろ砂で補足したスケールを、ろ砂の流出を防止しつつ、逆流水により水の流入口から排出することができる。 As described above, according to the present invention, in any of the above-described embodiments or another embodiment, the scale supplemented with the filter sand is prevented from flowing out of the filter sand in the sand filter device. The water can be discharged from the water inlet by backflow water.
本実施例は、次に述べる本発明例、比較例とも、ろ砂として、平均粒径2mmのものを用い、網として、JIS Z 8801:2000に規定する公称目開きW=3.35mmを用いた場合のものである。 In this example, both the examples of the present invention and the comparative examples described below use filter sand having an average particle diameter of 2 mm, and use a nominal opening W = 3.35 mm defined in JIS Z 8801: 2000 as a net. If it was.
図11は、本発明を適用した場合(本発明例)とそうでない場合(比較例)の、ろ砂16の流出量を比較したものである。本発明の適用により、ろ砂16の流出量が大幅に低減されていることがわかる。
FIG. 11 compares the outflow amount of the
1…砂ろ過装置
2…吸排気弁
3…満水弁
4…ろ過送水ポンプ
5…原水弁
6…排水弁
7…処理水弁
8…逆洗弁
9…薬品タンク
10…薬品注入ポンプ
11…逆洗水ポンプ
12…空気弁
13…ブロワ
14…流入口
15…排水口
16…ろ砂
17…砂利
18、19…スプレーノズル
20…圧延機のワークロール
21…鋼板
22…スルース
23…ピット
24…沈殿池
30…網
100…熱間圧延の工程
DESCRIPTION OF
Claims (4)
水の流入口に、網を設置したことを特徴とする砂ろ過装置。 In sand filter,
A sand filter characterized by a net installed at the water inlet.
水の流入口に、網を設置することを特徴とする砂ろ過方法。 In the filtration method using a sand filtration device,
A sand filtration method characterized by installing a net at the water inlet.
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JP2006259124A JP2008073666A (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Sand filtration device and method, and method of hot-rolling steel sheet by using the same |
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CN105879483A (en) * | 2016-06-16 | 2016-08-24 | 北京通捷智慧水务股份有限公司 | Vertical gravel net type semi-automatic integrated filter |
CN105879484A (en) * | 2016-06-16 | 2016-08-24 | 北京通捷智慧水务股份有限公司 | Vertical gravel net type automatic integrated filter |
-
2006
- 2006-09-25 JP JP2006259124A patent/JP2008073666A/en active Pending
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