JP3032452B2 - 固体粒子の排出方法および装置 - Google Patents

固体粒子の排出方法および装置

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JP3032452B2
JP3032452B2 JP7252605A JP25260595A JP3032452B2 JP 3032452 B2 JP3032452 B2 JP 3032452B2 JP 7252605 A JP7252605 A JP 7252605A JP 25260595 A JP25260595 A JP 25260595A JP 3032452 B2 JP3032452 B2 JP 3032452B2
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正彦 伊藤
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属材料の酸洗槽、
循環槽、メッキ槽等の設備中にスラッジ等の固体粒子が
堆積するのを防ぎ効率よく固体粒子を槽外へ排出するこ
とができる方法および設備に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に金属材料を酸洗した場合、表面ス
ケールおよび金属と酸液とからなる化合物がスラッジと
なって酸洗槽内および必要に応じて設置される循環槽内
に堆積することがある。特に弗酸を含む酸洗液でステン
レス鋼等の鋼材を処理した場合、槽内にスラッジが固化
し、この清掃に多大の労力と時間を要していた(特公昭
55−2476号参照)。これらの清掃作業は操業停止
時のみ可能であり、人海戦術で行わざるを得ない。
【0003】操業中にスラッジを除去する方法としては
スクリューコンベアーを用いた方法(特開昭58−55
012号参照)、また2条の無端チェーンに取りつけら
れた送り部材で槽内の一端に設けたピット溝に掻き寄せ
る方法(実開昭55−53508号参照)、さらには酸
洗槽にスクレーパーを用い、沈降槽を備える方法(特公
平2−10874号参照)が知られている。しかしなが
ら、これらの方法は後述する本発明を開示あるいは示唆
するものではない。
【0004】また、特開平7−90649号公報では、
金属材料を酸洗処理する酸洗槽の底部に設置されたエジ
ェクターからおよび存在する場合には循環槽の底部に設
置されたエジェクターから酸洗液を噴出せしめて酸洗液
中のスラッジを上記槽内で沈降させずに懸濁せしめ、懸
濁したスラッジを含む酸洗液の一部を固液分離装置で液
とスラッジに固液分離し、分離された実質的にスラッジ
を含まない液を酸洗液として循環し、分離されたスラッ
ジを酸洗処理系外へ排出する方法が提案されている。上
記提案は、スラッジを系外に排出する方法として優れて
おり、エジェクターから液を噴出させてスラッジが槽内
に沈降しないようにすることを基本原理としている。こ
の方法では、エジェクターから液を頻繁に噴出させる必
要性から、それに用いるポンプが大型であり、かつ比較
的多くの電気を消費する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、槽の
底部に沈降した粒子を効率よく経済的に槽外に排出する
方法を提供することである。本発明の他の目的は、ステ
レン鋼板等の金属鋼板の酸洗槽および付帯設備としての
循環槽内のスラッジを効率よく経済的に槽外に排出する
方法を提供することである。本発明のさらなる他の目的
は、上記方法に採用され得る設備を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1
に、固体粒子が存在する溶液を含む水平断面形状が略長
方形の槽に存在する沈降粒子を槽外に排出する方法であ
って、 (1)槽内に、両側の側壁に略平行に複数個のエジェク
ターを配置し、 (2)(i)一方の側のエジェクター(A)の少なくと
も1つから、このエジェクター(A)の有効範囲に存在
する沈降粒子に向けて液を噴出して、該粒子の少なくと
も1部を他の側のエジェクター(B)の有効範囲内に移
動させる操作(I)、および(ii)操作(I)の液の噴
出が実質的に終了した後ただちにあるいは所定の時間が
経過後に、他の側のエジェクター(B)の少なくとも1
つから、このエジェクター(B)の有効範囲に存在する
操作(I)により移動した沈降粒子に向けて液を噴出し
て、該粒子の少なくとも1部を移動させる操作(II)、
を行い、 (3)沈降粒子を槽内に設けられた粒子排出口の方向へ
移動する、ことを特徴とする沈降粒子の排出方法が提供
される。
【0007】さらに、本発明によれば、第2に、沈降し
た固体粒子が存在する溶液を含み、水平断面形状が略長
方形の槽から該沈降粒子を排出するための装置であっ
て、(イ)槽の両側の側壁に略平行に沈降粒子に液を噴
出するための複数個のエジェクターが配置され、(ロ)
いずれの側のエジェクターについても、各々のエジェク
ターには他方の側に有効範囲が1部重複しているエジェ
クターが少なくとも1個存在し、そして(ハ)エジェク
ターから液を所望の時間に噴出するための手段が設けら
れている、ことを特徴とする装置が提供される。
【0008】以上の方法および装置により本発明の目的
および利点が達成される。以下、本発明を詳述するが、
それにより本発明の別の目的、利点および効果が明らか
となろう。
【0009】図1、図2および図3に基づきステンレス
鋼板の酸洗工程で用いられる酸洗槽から、本発明の方法
および設備に従い、スラッジを槽外に排出するフローを
説明する。図1は、ステンレス鋼板の酸洗工程の概略を
示す図である。酸洗槽1では、ステンレス鋼板(図示せ
ず)が酸洗処理されている。酸洗槽1からオーバーフロ
ーした酸洗液は流路8を経て循環槽2へ供給される。循
環槽2の酸洗液はポンプ6により流路9を経て酸洗槽1
へ戻される。循環槽2は、酸洗液の酸濃度調整および酸
洗槽内の酸洗液を貯蔵するためのものである。
【0010】一方、酸洗槽1の酸洗液はポンプ5により
流路12および流路13を経て酸洗槽1あるいは循環槽
2のエジェクター19へ導かれる。さらに、酸洗槽1お
よび循環槽2の酸洗液は固液分離のためにスラッジを高
濃度に含んで各々流路10、10’を経て沈降槽3へ送
られる。沈降槽3で分離されたスラッジを実質的に含ま
ない清浄な酸洗液は流路11を経て循環槽2へ戻され、
再使用される。勿論、循環槽2が用いられていないとき
は、この清浄な酸洗液は直接酸洗槽1へ戻される。
【0011】沈降槽3で分離され沈降したスラッジは沈
降量に応じた適切な時期にバルブ7を開くことにより貯
槽4に貯められ、酸洗系外へと排出される。系外へ排出
するスラッジの量を酸洗槽1で発生するスラッジ量以上
とすることにより酸洗系内でのスラッジの蓄積量の増加
が防止される。
【0012】図2は、酸洗槽1、酸洗槽の側壁30aお
よび30bに平行に設置されているエジェクター20a
〜23aおよび20b〜23b、バルブ15a〜18a
および15b〜18b、流路12から上記エジェクター
に到るライン、並びにスラッジを酸洗槽1から排出する
ための流路(排出流路)10a、10bおよび10を模
式的に示した図である。複数個(4個)のエジェクター
が分配管35に連通し、分配管35は酸洗槽1の側壁3
0aおよび30bに添って各々複数個(4個)配置され
ている。
【0013】エジェクターの個数、分配管の個数、分配
管の配置等は適宜酸洗槽1の大きさおよび形状に従って
設計することができる。
【0014】エジェクターからの液の噴出方向Aは、沈
降したスラッジを有効に移動させる観点から、水平面に
対して好ましくは1〜45゜、より好ましくは5〜30
゜下方向であり、かつ酸洗槽の側壁がなす鉛直面に対し
て内側に、好ましくは0〜85゜、より好ましくは30
〜70゜である(これらの角度は、各々図7(a)、
(b)でαおよびβとして示されている)。
【0015】なお、上記エジェクター20a〜23bの
各々の液の噴出方向は、沈降スラッジを有効に移動させ
る観点から同一である必要はなく、異なるように設計す
ることもできる。
【0016】エジェクターから噴出する酸洗液の噴出速
度および噴出量は、沈降スラッジの量、沈殿スラッジの
移動場所等の要因により決定される。
【0017】酸洗槽を運転することによって、スラッジ
が酸洗槽の底部に沈降した沈降スラッジは以上のように
配置されたエジェクターから酸洗液を噴出することによ
り、沈降スラッジを移動させて酸洗槽から排出流路に排
出する。
【0018】沈降スラッジを酸洗槽から排出する一連の
操作を、図3〜図5に基づき以下に説明する。なお、エ
ジェクター20a〜23aの液の噴出方向は、図7のα
が10゜、βが75゜であり、エジェクター20b〜2
3bはαが10゜、βが45゜である。まず、4個のエ
ジェクター20aからバルブ15aを開くことにより、
酸洗槽の酸洗液を噴出させる。噴出した酸洗液により4
個のエジェクター20aの有効範囲内にある沈降スラッ
ジは、舞い上がると共にエジェクター20bの有効範囲
内に沈降する。エジェクター20aの有効範囲内の沈降
スラッジの移動がほぼ終了したときにバルブ15aを閉
じて酸洗液の噴出を停止する。
【0019】上記のエジェクターの有効範囲とは、エジ
ェクターから液を噴出することにより、沈降粒子を舞い
上がらせ、沈降していた場所から移動させることが可能
な範囲を言う。従って、エジェクターの有効範囲は、噴
出する液の方向、液の噴出速度、噴出量、沈降粒子の物
性(大きさおよび比重等)によって変化する。図3
(a)に、4個のエジェクター20aの各々の有効範囲
40が示されている。エジェクターから液を噴出した後
は、粒子は有効範囲外に沈降する。
【0020】エジェクター20aから酸洗液を噴出した
ことにより、エジェクター20aの有効範囲に存在して
いた沈降スラッジは、エジェクター20bの有効範囲内
に移動して沈降する。沈降したスラッジは、図3(a)
で沈降スラッジ41として示されている。
【0021】次に移動しかつ沈降したスラッジ41と、
当初からエジェクター20bの有効範囲内に存在してい
た沈降スラッジをエジェクター21aの有効範囲内に移
動させるためにバルブ15bを開け、エジェクター20
bから酸洗液を噴出する。エジェクター20bから酸洗
液の噴出を開始する時期は、エジェクター20aから酸
洗液の噴出を停止して、舞い上がったスラッジが完全に
沈降してからでもよいし、該スラッジの相当部分が、好
ましくは20%以上が沈降したときに行ってもよい。従
って、エジェクター20aの噴出停止と同時にあるいは
それよりも若干早くエジェクター20bの噴出を開始す
ることもできる。エジェクター20bからの酸洗液の噴
出により、沈降スラッジ41はエジェクター21aの有
効範囲内に移動する(図3(b)参照)。
【0022】以上の操作を繰り返し、図4(c)および
(d)、図5(e)および(f)、図6(g)に示され
る如く沈降スラッジは、排出流路10の方向へ移動させ
られる。図6(g)に示されている沈降スラッジ41
は、図6(h)で示されるようにエジェクター23bか
らの酸洗液の噴出により、排出流路10aへ流し込ま
れ、酸洗槽外へと排出される。
【0023】以上の操作により、沈降スラッジは槽外へ
排出されるが、酸洗工程の操業は連続して行われている
ので、再度スラッジが槽内に沈降する。その場合は、適
切な時期に上記の操作を繰り返して沈降スラッジを槽外
へ排出する。
【0024】上述した方法によれば、すべてのエジェク
ターから常に酸洗液を噴出することが必要でなく、沈降
スラッジを槽外に排出する操業を行うときに1部のエジ
ェクターから液を順次噴出すればよいので、ポンプ5の
容量は小さくて済み、使用電気量も少なくて済む。従っ
て、本発明の方法は経済的である。
【0025】以上、酸洗槽からスラッジを槽外に排出す
るフローを説明したが、循環槽に関しても同様な方法お
よび設備によってスラッジを槽外に排出することができ
る。さらに、金属板のメッキ槽に沈降する固体粒子を槽
外に排出する方法および設備として上記したものと基本
的に同じ概念のものを使用することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ステンレス鋼板の酸洗
槽および循環槽、メッキ槽等で生じる固体粒子を効率的
かつ経済的に槽外に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ステンレス鋼板酸洗工程で発生するスラッジを
処理するフローを示す概略図である。
【図2】酸洗槽およびそこに設置されているエジェクタ
ーを模式的に示す図である。
【図3】エジェクターから噴出する液により沈降スラッ
ジが移動する様子を模式的に示した図である。
【図4】エジェクターから噴出する液により沈降スラッ
ジが移動する様子を模式的に示した図である。
【図5】エジェクターから噴出する液により沈降スラッ
ジが移動する様子を模式的に示した図である。
【図6】エジェクターから噴出する液により沈降スラッ
ジが移動する様子を模式的に示した図である。
【図7】エジェクターからの液の噴出方向を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 酸洗槽 2 循環槽 3 沈降槽 4 貯槽 5 ポンプ 6 ポンプ 7 バルブ 8 流路 9 流路 10 排出流路 10’ 排出流路 10a 排出流路 10b 排出流路 11 流路 12 流路 13 流路 14 流路 15a バルブ 15b バルブ 16a バルブ 16b バルブ 17a バルブ 17b バルブ 18a バルブ 18b バルブ 20a エジェクター 20b エジェクター 21a エジェクター 21b エジェクター 22a エジェクター 22b エジェクター 23a エジェクター 23b エジェクター 30a 酸洗槽の側壁 30b 酸洗槽の側壁 35 連通管 40 エジェクターの有効範囲 41 沈降スラッジ A エジェクターの液の噴出方向を示す矢印
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23G 3/00 C25D 21/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体粒子が存在する溶液を含む水平断面
    形状が略長方形の槽に存在する沈降粒子を槽外に排出す
    る方法であって、 (1)槽内に、両側の側壁に略平行に複数個のエジェク
    ターを配置し、 (2)(i)一方の側のエジェクター(A)の少なくと
    も1つから、このエジェクター(A)の有効範囲に存在
    する沈降粒子に向けて液を噴出して、該粒子の少なくと
    も1部を他の側のエジェクター(B)の有効範囲内に移
    動させる操作(I)、および(ii)操作(I)の液の噴
    出が実質的に終了した後ただちにあるいは所定の時間経
    過後に、他の側のエジェクター(B)の少なくとも1つ
    から、このエジェクタ ー(B)の有効範囲に存在する操作(I)により移動し
    た沈降粒子に向けて液を噴出して、該粒子の少なくとも
    1部を移動させる操作(II)、を行い、 (3)沈降粒子を槽内に設けられた粒子排出口の方向へ
    移動させる、ことを特徴とする沈降粒子の排出方法。
  2. 【請求項2】 上記操作(II)を、沈降粒子がエジェク
    ター(A)の有効範囲内に移動するように行う請求項1
    に記載の排出方法。
  3. 【請求項3】 (イ)操作(I)および(II)を複数回
    行い、(ロ)操作(I)および(II)のいずれにおいて
    も、後の操作で用いた液の噴出のためのエジェクター
    は、前回の操作で用いたエジェクターよりも排出口に近
    く、そして(ハ)操作(II)に引き続き操作(I)を行
    う場合、操作(II)の液の噴出が実質的に終了した後た
    だちにあるいは所定の時間が経過後に操作(I)を開始
    する、請求項2に記載の排出方法。
  4. 【請求項4】 エジェクターからの液の噴出方向が、水
    平面に対して1〜45゜下方向であり、かつ槽の水平断
    面の長辺を含む鉛直面に対して槽の内側に0〜85゜の
    方向である請求項1〜3のいずれかに記載の排出方法。
  5. 【請求項5】 槽がステンレス鋼板の酸洗槽であり、溶
    液が酸洗液であり、エジェクターから噴出する液が酸洗
    液であり、そして固体粒子がスラッジである請求項1〜
    4いずれかに記載の排出方法。
  6. 【請求項6】 沈降した固体粒子が存在する溶液を含
    み、水平断面形状が略長方形の槽から該沈降粒子を排出
    するための装置であって、(イ)槽の両側の側壁に略平
    行に沈降粒子に液を噴出するための複数個のエジェクタ
    ーが配置され、(ロ)いずれの側のエジェクターについ
    ても、各々のエジェクターには他方の側に有効範囲が1
    部重複しているエジェクターが少なくとも1個存在し、
    そして(ハ)エジェクターから液を所望の時間に噴出す
    るための手段が設けられている、ことを特徴とする装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013032235A2 (ko) * 2011-08-30 2013-03-07 주식회사 화성트레이딩 기능성 골프장화
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