JP2913433B2 - 鋼材洗浄用アルカリ洗浄液の浄化方法 - Google Patents

鋼材洗浄用アルカリ洗浄液の浄化方法

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JP2913433B2 JP30973191A JP30973191A JP2913433B2 JP 2913433 B2 JP2913433 B2 JP 2913433B2 JP 30973191 A JP30973191 A JP 30973191A JP 30973191 A JP30973191 A JP 30973191A JP 2913433 B2 JP2913433 B2 JP 2913433B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷間圧延鋼帯等のアル
カリ洗浄処理に使用されるアルカリ洗浄液の浄化方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】冷間圧延された鋼帯の表面には圧延油が
付着し、またその油分に混入して多量の鉄粉が付着して
いるので、次工程(例えば、焼鈍、めつき工程)に送給
されるに際し、苛性ソーダ、オルソ珪酸ソーダ等の水溶
液を洗浄液とするアルカリ洗浄処理が施される。アルカ
リ洗浄処理により、鋼帯表面の油分はケン化反応により
石ケンとなつて液中に溶解し、また鉄粉も油分と共に鋼
帯表面から分離除去される。
【0003】アルカリ洗浄液は、鋼帯洗浄処理の進行に
伴い鋼帯表面から石ケンとなつて分離する大半の油分の
ほか、ケン化されないまゝ分離した油分、およびこれら
と共に分離した鉄粉が蓄積濃化し、次第にその洗浄能力
が低下する。このため、鋼帯洗浄処理ラインでは、洗浄
液中の油分および鉄粉の濃度に一定の管理限界を設定
し、液の汚染が管理限界に達すると、その液を廃棄し、
新しい洗浄液と交換するようにしている。しかし、洗浄
液の交換は多大のコストを要し、かつ液の交換に際して
は鋼帯洗浄ラインの一時的な操業中断を余儀なくされ
る。
【0004】そこで、実操業では、洗浄液の洗浄能力の
維持、および液の寿命延長策として、洗浄液に混入した
油分および鉄粉を液中から分離除去する、洗浄液の浄化
(再生)処理を行つている。その洗浄液の代表的な浄化
(再生)方法として、電磁フイルタによる濾過処理、ま
たは冷却濾過処理が実用されている。
【0005】図4は、鋼帯洗浄ラインに電磁フイルタに
よる濾過処理系が付設された例を示している。1は、鋼
帯洗浄処理ラインのアルカリ洗浄浴槽、2は、アルカリ
洗浄液循環タンク、3aは電磁フイルタであり、鋼帯洗
浄処理ライン内の鋼帯Sは、ローラR,R,…に案内さ
れ、洗浄浴槽1に送通されてアルカリ洗浄液による洗浄
処理を受ける。洗浄浴槽1内を鋼帯が通過して油分およ
び鉄粉が混入したアルカリ洗浄液は、洗浄液導出管路L
1 を介して連続的に所定の流量で循環タンク2内に導入
される。循環タンク2内に導入された洗浄液はポンプP
1 により管路L2 を通つて電磁フイルタ3aに供給され
たのち、再び循環タンク2内に戻される。電磁フイルタ
3aにおいて、洗浄液中の鉄粉は電磁吸着作用により液
中から分離され、また鉄粉の粒子表面に付着している油
分の一部は、鉄粉に対する電磁吸着作用により鉄粉と共
に液中から分離される。電磁フイルタ3aによる浄化処
理をうけたアルカリ洗浄液は、ポンプP2 により循環タ
ンク2から戻り管路L3 を通つてラインの洗浄浴槽1に
供給される。
【0006】このように、図4の洗浄液の浄化処理系
は、洗浄液を連続的に洗浄浴槽1と循環タンク2の間を
循環させながら電磁フイルタ3aによる濾過処理を施す
ことにより洗浄浴槽1内の洗浄液の汚染濃化を抑制しよ
うとするものである。
【0007】他方、冷却濾過法は、洗浄液の液温(約8
0℃)を一定温度(約20℃)まで冷却させて液中の油
分を析出させたうえ、濾過処理に付して油分と鉄粉とを
液中から分離するものであり、その濾過装置として、真
空吸引機構を有する濾布回転体を使用し濾布表面に油分
および鉄粉を吸着させるようにした提案もなされている
(特公昭63−15995号公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記電磁フイルタ方式
の浄化方法は、鉄粉の除去効果にすぐれ、液中の鉄分濃
度を比較的長時間に亘つて管理限界値(例えば、200
ppm)以下に維持することが可能である。しかし、油
分については、鉄粉の粒子表面に付着してその一部が鉄
粉と共に液中から分離されるに過ぎないため、その除去
効果は低く、液中の油分濃度は短時間(鉄分濃度の管理
限界値到達時間の約1/5〜1/6)でその管理限界値
(例えば、0.2%)に達する。すなわち、その洗浄液
の浄化能力および液寿命は、油分濃度に左右され、液寿
命の改善効果は少ない。
【0009】他方、冷却濾過法は、洗浄液の厳密な液温
制御と適切な濾過処理とにより油分および鉄粉を効果的
に除去することが可能であるが、その液温の厳密な制御
は困難であり、かつ液温制御により析出させた油分の極
めて微細な粒子を十分に濾過することも容易なことでは
ない。また、冷却した洗浄液をもとの液温(約80℃)
に戻す工程での熱経済性を図るための熱交換器の設置
や、微細な油分粒子の濾過効率を高めるための真空吸引
機構を付帯する濾過装置の組込み等、処理系の複雑化と
それに伴うメンテナンスの増大等の不利を免れない。本
発明は、上記に鑑み、比較的簡素な処理工程により洗浄
液中の油分および鉄粉を効率よく分離除去することがで
きる浄化方法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、鋼
材表面の付着油分および油分に混入した鉄粉を鋼材表面
から除去するためのアルカリ洗浄液を収容したアルカリ
洗浄浴槽から、油分および鉄粉で汚染されたアルカリ洗
浄液を浴槽外に導出し、電磁フィルタで濾過処理した
後、前記洗浄浴槽に還流するアルカリ洗浄液の浄化処理
において、 浴槽外に導出されたアルカリ洗浄液に、清浄
な鉄粉を添加し混合することにより、その鉄粉の粒子表
面に液中の油分を吸着捕捉させて、電磁フィルタによる
濾過処理を行うことを特徴としている。
【0011】以下、本発明について詳しく説明する。本
発明において洗浄液に添加される鉄粉は、金属鉄の粉
末、または酸化鉄(Fe3 4 )の粉末である。清浄な
粉末を使用するのは、その粒子表面に対する油分の吸着
を十分に行わせるためでる。鉄粉の粒径は、微細な程、
油分が吸着される比表面積が大となるので有利である
が、約5〜50μm程度のものであつてよい。洗浄液に
対する必要な添加量は、液中の油分濃度にもよるが、通
常その量は約200〜1000ppm程度として十分目
的を達することができる。
【0012】洗浄液に鉄粉を添加したのち、液を攪拌す
ることにより、粒子と油分の接触を促進し、短時間で粒
子表面に対する油分の吸着を十分に行わせることができ
る。油分を吸着した鉄粉を液中から分離するための電磁
フイルタによる濾過処理は、従来の浄化処理における電
磁フイルタによる洗浄液の濾過処理と同様に行われ、特
別の制限や条件の付加を必要としない。
【0013】なお、上記鉄粉の添加による油分の除去処
理は、ライン洗浄浴槽から導出される洗浄液の全量に対
して実施する必要は必ずしもなく、その洗浄液を2つの
処理系路に分流させ、一方は従来と同じ電磁フイルタに
よる処理系とし、他方に鉄粉の添加による油分除去処理
を施したうえ、両者を合流させてラインの洗浄浴槽に還
流させるようにしてもよい。
【0014】図1は、本発明の洗浄液の浄化処理を行う
ための処理系の例を示している。この処理系は、前記図
4に示した電磁フイルタ方式による既設の処理系に、鉄
粉を添加する油分除去工程を付加した構成を有してい
る。4は鉄粉投入タンク、3bは電磁フイルタである。
鉄粉投入タンク4は、管路L4 を介して、ライン洗浄浴
槽1の洗浄液導出管路L1 に接続され、電磁フイルタ3
bは、循環タンク2の電磁フイルタ配管L2 に接続され
ている。
【0015】ラインの洗浄浴槽1から排出され循環タン
ク2に送給されるアルカリ洗浄液の一部は、管路L4
通つて鉄粉投入タンク4に導入される。鉄粉投入タンク
4内に導入されたアルカリ洗浄液は、鉄粉供給ホッパ5
から鉄粉が投与される。投与された鉄粉は、攪拌機6の
攪拌作用により液中に懸濁し、液中の油分を吸着する。
鉄粉の投与および攪拌をうけた洗浄液は、タンク4から
電磁フイルタ3bに供給され、液中の油分を吸着した鉄
粉は電磁吸着作用により液中から分離除去されたのち管
路L2 内に導入される。他方、ラインの洗浄浴槽1から
直接循環タンク2内に導入された洗浄液は、前記図4に
ついてすでに説明したように、配管L2 を通り電磁フイ
ルタ3aによる濾過処理をうけて循環タンク2に戻され
る。その洗浄液に、前記鉄粉の添加による油分除去処理
をうけた洗浄液が管路L5 を通つて合流し、電磁フイル
タ3aによる濾過処理をうける。
【0016】図1では、鉄粉投入タンク4の下流に電磁
フイルタ3bを設けているが、循環タンク2側の電磁フ
イルタ3aの容量が十分に大きければ、電磁フイルタ3
bは省略してよい。また、鉄粉投入タンク4は、図のよ
うに循環タンク2の電磁フイルタ配管L2 と別の経路と
せず、その配管L2 内に組込んだ構成とすることもでき
る。
【0017】
【実施例】図1の洗浄液浄化処理系において、ライン洗
浄浴槽1から排出され循環タンク2に送給されるアルカ
リ洗浄液の一部を管路L4 を介して鉄粉投入タンク4に
供給し、鉄粉の投入・攪拌および電磁フイルタ3bによ
る鉄粉の除去を行うと共に、その洗浄液を循環タンク2
に導入された洗浄液と合流させて電磁フイルタ3aに供
給する浄化処理を行いながら、ラインの鋼帯洗浄処理を
行った。鉄粉投入タンク4および電磁フイルタ3bに供
給される洗浄液の処理量は、ライン洗浄浴槽1から排出
される洗浄液全量の10%(容量)とした。また、使用
した鉄粉は、平均粒径20μmの金属鉄粉であり、洗浄
液への投入量は500ppmとし、投入タンク4内での
攪拌時間は約1分とした。
【0018】図2および図3は、上記発明例の浄化処理
を行つたアルカリ洗浄液の油分濃度の経時変化、および
鉄分濃度の経時変化を、従来の浄化処理を行つた場合と
比較して示したグラフである(イ:発明例、ロ:従来
例)。従来法における浄化処理は、鉄粉の添加とその電
磁フイルタによる除去工程を有しない点を除き、他の条
件は、上記発明例のそれと同一である。図2において、
油分濃度の管理限界値aは0.2%で、本発明の浄化処
理(イ)における油分濃度の管理限界値到達時間ta1
は、従来法の浄化処理(ロ)における到達時間ta2
約3.5倍の長さであつた。また、図3において、鉄分
濃度の管理限界値bは、200ppmで、本発明の浄化
処理(イ)における鉄分濃度の管理限界値到達時間tb
1 は、従来法の浄化処理(ロ)における到達時間tb2
の約1.05倍の長さであつた。上記のように本発明の
浄化処理により洗浄液中の油分濃化が効果的に抑制さ
れ、管理限界到達時間は従来法によるそれの3.5倍に
長くなつており、油分除去効果は顕著である。なお、鉄
分濃度の管理限界到達時間については殆ど差異がない
が、電磁吸着方式の浄化処理における鉄分除去効果は本
来良好であり、液の寿命は油分濃度に左右されている
(油分濃度の管理限界到達時間は鉄分濃度のそれの約1
/5〜1/6と著しく短い)のであるから、上記のよう
に油分濃度の管理限界到達時間の長時間化は、それだけ
洗浄液の連続使用時間の延長を意味し、その液寿命の改
善効果は大である。
【0019】
【発明の効果】本発明方法によれば、アルカリ洗浄液中
に混入する鉄粉および油分を効率よく除去し、その洗浄
能力を長期に亘つて良好に維持することができ、鋼材洗
浄ラインの処理効率の向上、および洗浄処理コストの低
減等の効果が得られる。また、本発明の浄化処理は、複
雑な装置を必要とせず、鉄粉の投与・攪拌と、その鉄粉
の電磁濾過処理を付加するだけでよく、装置構成および
処理工程が簡素であり、実用性にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の洗浄液浄化処理系の例を示す図であ
る。
【図2】洗浄液中の油分濃度の経時変化を示すグラフで
ある。
【図3】洗浄液の鉄分濃度の経時変化を示すグラフであ
る。
【図4】従来の洗浄液浄化処理系を示すグラフである。
【符号の説明】
1:アルカリ洗浄浴槽、2:洗浄液循環タンク、3a,
3b:電磁フイルタ、4:鉄粉投入タンク、5:鉄粉供
給ホッパ、6:攪拌機。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−64023(JP,A) 特公 昭63−15995(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23G 3/00 - 3/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼材表面の付着油分および油分に混入し
    た鉄粉を鋼材表面から除去するためのアルカリ洗浄液を
    収容したアルカリ洗浄浴槽から、油分および鉄粉で汚染
    されたアルカリ洗浄液を浴槽外に導出し、電磁フィルタ
    で濾過処理した後、前記洗浄浴槽に還流するアルカリ洗
    浄液の浄化処理において、 浴槽外に導出されたアルカリ洗浄液に、清浄な鉄粉を添
    加し混合することにより、その鉄粉の粒子表面に液中の
    油分を吸着捕捉させて、電磁フィルタによる濾過処理を
    行うことを特徴とする鋼材洗浄用アルカリ洗浄液の浄化
    方法。
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