JP3117871B2 - 鋼材の酸洗方法および酸洗装置 - Google Patents
鋼材の酸洗方法および酸洗装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄基合金、Ｎｉ基合金
などの鋼材の酸洗処理における酸洗液の酸洗能力を維
持、安定化させる方法に関する。
などの鋼材の酸洗処理における酸洗液の酸洗能力を維
持、安定化させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の熱間加工、熱処理などの高温加熱
によって鋼材の表面に形成された酸化スケールを除去す
るいわゆる脱スケールのために酸洗が行われる。酸洗は
塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸等の水溶液に鋼材を浸漬して
鋼材表面の酸化スケール、酸化スケール直下の地金を溶
解して酸化スケールを溶去または剥離させる化学処理で
ある。鋼材の酸洗により、酸洗処理浴中の水素イオンは
酸化スケールおよび地金中の金属原子に電荷を与えるこ
とにより、水素イオン自身は電荷を失ってガス化し系外
に去り酸濃度を減じる。他方金属原子はイオン化して酸
洗処理浴中に溶出し、酸洗処理浴中の金属イオン濃度を
上昇させる。これらの化学反応の速度は酸および金属イ
オン温度に依存性をもつ。
によって鋼材の表面に形成された酸化スケールを除去す
るいわゆる脱スケールのために酸洗が行われる。酸洗は
塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸等の水溶液に鋼材を浸漬して
鋼材表面の酸化スケール、酸化スケール直下の地金を溶
解して酸化スケールを溶去または剥離させる化学処理で
ある。鋼材の酸洗により、酸洗処理浴中の水素イオンは
酸化スケールおよび地金中の金属原子に電荷を与えるこ
とにより、水素イオン自身は電荷を失ってガス化し系外
に去り酸濃度を減じる。他方金属原子はイオン化して酸
洗処理浴中に溶出し、酸洗処理浴中の金属イオン濃度を
上昇させる。これらの化学反応の速度は酸および金属イ
オン温度に依存性をもつ。
【０００３】酸洗脱スケールにおいては、地金の溶解に
よる損失をできるだけ少なくして、完全な脱スケールを
安定して行うために酸洗処理浴の温度管理、酸濃度管理
が行われる。また、おもに地金を溶解することにより酸
化スケールを剥離して脱スケールをする硫酸酸洗などに
おいては、特に、酸洗処理浴中の金属イオン濃度が増加
すると急激に脱スケール性が低下するので、酸水溶液中
の金属イオン濃度の管理も行われる。
よる損失をできるだけ少なくして、完全な脱スケールを
安定して行うために酸洗処理浴の温度管理、酸濃度管理
が行われる。また、おもに地金を溶解することにより酸
化スケールを剥離して脱スケールをする硫酸酸洗などに
おいては、特に、酸洗処理浴中の金属イオン濃度が増加
すると急激に脱スケール性が低下するので、酸水溶液中
の金属イオン濃度の管理も行われる。
【０００４】しかし、酸濃度の測定、金属イオンの定量
分析などは繁雑な操作と多くの労力を要するため、従来
１日当り３回程度の測定分析を行って酸濃度を調整する
に過ぎず、また、酸洗処理浴中の金属イオン除去は行わ
れておらず、ある濃度例えば１００ｇ／リットルになると廃
液し新酸液で新たに浴調整をして酸洗処理を展開する方
法であるため、安定した脱スケール性を得ることは困難
であった。
分析などは繁雑な操作と多くの労力を要するため、従来
１日当り３回程度の測定分析を行って酸濃度を調整する
に過ぎず、また、酸洗処理浴中の金属イオン除去は行わ
れておらず、ある濃度例えば１００ｇ／リットルになると廃
液し新酸液で新たに浴調整をして酸洗処理を展開する方
法であるため、安定した脱スケール性を得ることは困難
であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の現状に鑑み、本
発明の目的とするところは、酸洗処理浴中の酸濃度およ
び金属イオン濃度を連続的かつ自動的に調整することに
よって、安定した脱スケール性を経済的に得ることがで
きる鋼材の酸洗方法および酸洗装置を提供することにあ
る。
発明の目的とするところは、酸洗処理浴中の酸濃度およ
び金属イオン濃度を連続的かつ自動的に調整することに
よって、安定した脱スケール性を経済的に得ることがで
きる鋼材の酸洗方法および酸洗装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による鋼材の酸洗方法は、（１）酸洗処理浴槽
から連続的に採取される酸洗処理浴サンプルの酸濃度お
よび金属イオン濃度を連続的に測定する工程と、（２）
溶液処理室と、この溶液処理室を挟んで両側に配置さ
れ、カチオン性イオン交換膜によって溶液処理室と区分
された陽極室および陰極室とよりなり、陽極室および陰
極室にはそれぞれ陽極および陰極に印荷される電極を備
える酸回収装置の溶液処理室に、酸洗処理浴槽から連続
的に一定量の酸洗処理浴を導入し、酸洗処理浴を電解分
離し、酸を回収して酸洗処理浴槽へ戻す工程と、（３）
前記金属イオン濃度測定値によって、前記酸回収装置の
陽極および陰極間に流れる電解電流値を自動制御する工
程と、（４）自動分析計の酸濃度測定値によって新酸液
を酸洗処理浴槽へ供給する量を自動制御する工程とを含
むことを特徴とする。
の本発明による鋼材の酸洗方法は、（１）酸洗処理浴槽
から連続的に採取される酸洗処理浴サンプルの酸濃度お
よび金属イオン濃度を連続的に測定する工程と、（２）
溶液処理室と、この溶液処理室を挟んで両側に配置さ
れ、カチオン性イオン交換膜によって溶液処理室と区分
された陽極室および陰極室とよりなり、陽極室および陰
極室にはそれぞれ陽極および陰極に印荷される電極を備
える酸回収装置の溶液処理室に、酸洗処理浴槽から連続
的に一定量の酸洗処理浴を導入し、酸洗処理浴を電解分
離し、酸を回収して酸洗処理浴槽へ戻す工程と、（３）
前記金属イオン濃度測定値によって、前記酸回収装置の
陽極および陰極間に流れる電解電流値を自動制御する工
程と、（４）自動分析計の酸濃度測定値によって新酸液
を酸洗処理浴槽へ供給する量を自動制御する工程とを含
むことを特徴とする。
【０００７】上記に加えて、さらに、本発明による鋼材
の酸洗方法は、好ましくは、（５）酸洗処理浴槽の浴液
面位置を液面計によって連続的に測定する工程と、
（６）前記液面計の測定値によって酸洗処理浴槽の浴液
面位置を自動制御する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の鋼材の酸洗装置は、（１）酸洗処理浴槽
と、（２）酸洗処理浴槽から連続的に採取される酸洗処
理浴サンプルの酸濃度および金属イオン濃度を連続的に
測定する自動分析計と、（３）前記自動分析計の金属イ
オン濃度測定値によって電解電流値が自動制御される電
解電流制御装置と、（４）酸洗処理浴槽との間に連続的
に一定量の酸洗処理浴を循環する溶液処理室と、この溶
液処理室を挟んで両側に配置され、カチオン性イオン交
換膜によって溶液処理室と区分された陽極室および陰極
室とよりなり、陽極室および陰極室にはそれぞれ陽極お
よび陰極に印荷され、前記電解電流制御装置によって電
解電流が自動制御される電極を備える酸回収装置と、
（５）自動分析計の酸濃度測定値によって、酸洗処理浴
槽へ供給される新酸液の量が自動制御される新酸液供給
装置とを含むことを特徴とする。
の酸洗方法は、好ましくは、（５）酸洗処理浴槽の浴液
面位置を液面計によって連続的に測定する工程と、
（６）前記液面計の測定値によって酸洗処理浴槽の浴液
面位置を自動制御する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の鋼材の酸洗装置は、（１）酸洗処理浴槽
と、（２）酸洗処理浴槽から連続的に採取される酸洗処
理浴サンプルの酸濃度および金属イオン濃度を連続的に
測定する自動分析計と、（３）前記自動分析計の金属イ
オン濃度測定値によって電解電流値が自動制御される電
解電流制御装置と、（４）酸洗処理浴槽との間に連続的
に一定量の酸洗処理浴を循環する溶液処理室と、この溶
液処理室を挟んで両側に配置され、カチオン性イオン交
換膜によって溶液処理室と区分された陽極室および陰極
室とよりなり、陽極室および陰極室にはそれぞれ陽極お
よび陰極に印荷され、前記電解電流制御装置によって電
解電流が自動制御される電極を備える酸回収装置と、
（５）自動分析計の酸濃度測定値によって、酸洗処理浴
槽へ供給される新酸液の量が自動制御される新酸液供給
装置とを含むことを特徴とする。
【０００８】上記に加えて、さらに、本発明の鋼材の酸
洗装置は、好ましくは、（６）酸洗処理浴槽の浴液面位
置を測定する液面計と、（７）前記液面計の測定値によ
って酸洗処理浴槽の浴液面位置が自動制御される新酸液
供給装置とを含むことを特徴とする。
洗装置は、好ましくは、（６）酸洗処理浴槽の浴液面位
置を測定する液面計と、（７）前記液面計の測定値によ
って酸洗処理浴槽の浴液面位置が自動制御される新酸液
供給装置とを含むことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の鋼材の酸洗処理方法を示す概要図である。
鋼材は酸洗処理浴槽１に張られた酸洗処理浴２に浸漬さ
れて酸洗処理される。酸洗処理浴２としては１０％硫酸
水溶液を主とし、少量の酸洗抑制剤を加えたものを用い
た。酸洗処理浴２は導液管１１とポンプ１２によって濾
過装置１３を経て酸回収装置３の溶液処理室３１に導か
れる。濾過装置１３は酸洗処理浴２中に含まれる未溶解
スケール等の固体夾雑物を除去するためのものである。
１は本発明の鋼材の酸洗処理方法を示す概要図である。
鋼材は酸洗処理浴槽１に張られた酸洗処理浴２に浸漬さ
れて酸洗処理される。酸洗処理浴２としては１０％硫酸
水溶液を主とし、少量の酸洗抑制剤を加えたものを用い
た。酸洗処理浴２は導液管１１とポンプ１２によって濾
過装置１３を経て酸回収装置３の溶液処理室３１に導か
れる。濾過装置１３は酸洗処理浴２中に含まれる未溶解
スケール等の固体夾雑物を除去するためのものである。
【００１０】酸回収装置３は溶液処理室３１と、この溶
液処理室３１を挟んで両側に配置され、カチオン性イオ
ン交換膜３４または３５によってそれぞれ溶液処理室３
１と区分された陽極室３２および陰極室３３とよりな
る。陽極室３２および陰極室３３にはそれぞれ陽極電極
３６および陰極電極３７を備える。電解電源３９から陽
極電極３６および陰極電極３７に供給される電流は電解
電流制御装置３８によって制御される。電解電流制御装
置３８は、自動分析計４の金属イオン濃度測定値をもと
に、中央演算処理装置５から与えられる命令によって作
動する。酸回収装置３によって電解処理された再生液は
戻り管１４により酸洗処理浴槽１に戻される。
液処理室３１を挟んで両側に配置され、カチオン性イオ
ン交換膜３４または３５によってそれぞれ溶液処理室３
１と区分された陽極室３２および陰極室３３とよりな
る。陽極室３２および陰極室３３にはそれぞれ陽極電極
３６および陰極電極３７を備える。電解電源３９から陽
極電極３６および陰極電極３７に供給される電流は電解
電流制御装置３８によって制御される。電解電流制御装
置３８は、自動分析計４の金属イオン濃度測定値をもと
に、中央演算処理装置５から与えられる命令によって作
動する。酸回収装置３によって電解処理された再生液は
戻り管１４により酸洗処理浴槽１に戻される。
【００１１】他方、試料抽出管４１により、酸洗処理浴
槽１から連続的に酸洗処理浴２の分析試料が抽出され、
自動分析計４によって酸濃度および金属イオン濃度が連
続的に測定される。自動分析計４による測定情報は中央
演算処理装置５に送られる。液面計７は酸洗処理浴槽１
内の酸洗処理浴２の液面の位置を計測するためのもの
で、その測定情報は中央演算処理装置５に伝えられる。
槽１から連続的に酸洗処理浴２の分析試料が抽出され、
自動分析計４によって酸濃度および金属イオン濃度が連
続的に測定される。自動分析計４による測定情報は中央
演算処理装置５に送られる。液面計７は酸洗処理浴槽１
内の酸洗処理浴２の液面の位置を計測するためのもの
で、その測定情報は中央演算処理装置５に伝えられる。
【００１２】新酸液槽６は１０％硫酸水溶液を主とし、
少量の酸洗抑制剤を加えた酸洗処理浴の新酸液６１を蓄
えた容器である。新酸液６１は、制御弁６３を備えた新
酸液補給管６２および制御弁６５を備えた新酸液補給管
６４によって酸洗処理浴槽１に導かれる。制御弁６３は
自動分析計４による酸濃度の測定情報を受けた中央演算
処理装置５の命令によって制御される。また、制御弁６
５は液面計の測定情報を受けた中央演算処理装置５の命
令によって制御される。中央演算処理装置５は、自動分
析計４から酸洗処理浴２の酸濃度および金属イオン濃度
の測定値を、また、液面計７から酸洗処理浴槽１内の酸
洗処理浴２の液面位置の測定値を受けて、電解電流制御
装置３８、制御弁６３および制御弁６５の作動を制御す
る。そして、本発明の方法においては、自動分析計４お
よび液面計７から中央演算処理装置５へ連続的に測定値
が送られるように構成されている。
少量の酸洗抑制剤を加えた酸洗処理浴の新酸液６１を蓄
えた容器である。新酸液６１は、制御弁６３を備えた新
酸液補給管６２および制御弁６５を備えた新酸液補給管
６４によって酸洗処理浴槽１に導かれる。制御弁６３は
自動分析計４による酸濃度の測定情報を受けた中央演算
処理装置５の命令によって制御される。また、制御弁６
５は液面計の測定情報を受けた中央演算処理装置５の命
令によって制御される。中央演算処理装置５は、自動分
析計４から酸洗処理浴２の酸濃度および金属イオン濃度
の測定値を、また、液面計７から酸洗処理浴槽１内の酸
洗処理浴２の液面位置の測定値を受けて、電解電流制御
装置３８、制御弁６３および制御弁６５の作動を制御す
る。そして、本発明の方法においては、自動分析計４お
よび液面計７から中央演算処理装置５へ連続的に測定値
が送られるように構成されている。
【００１３】すなわち、酸洗処理が進んで酸洗処理浴２
の金属イオン濃度が所定値より高まれば、中央演算処理
装置５は電解電流制御装置３８に電解電流を増すように
命令し、これによって、陰極室３３内の金属イオンは、 Ｍ（ＯＨ）X →（Ｍ，Ｆｅ）Ｏ・Ｆｅ2 Ｏ3 の反応が進行し、結果的に還元が促進されて陰極室３３
内の金属イオン濃度を減じるので、溶液処理室３１内の
金属イオンはカチオン性イオン交換膜３５を浸透して陰
極室３３へ移り、溶液処理室３１内の金属イオン濃度を
減じる結果となる。本実施例の場合には酸洗処理浴２の
金属イオン濃度の所定値は５０±２ｇ／リットルとして実施
した。
の金属イオン濃度が所定値より高まれば、中央演算処理
装置５は電解電流制御装置３８に電解電流を増すように
命令し、これによって、陰極室３３内の金属イオンは、 Ｍ（ＯＨ）X →（Ｍ，Ｆｅ）Ｏ・Ｆｅ2 Ｏ3 の反応が進行し、結果的に還元が促進されて陰極室３３
内の金属イオン濃度を減じるので、溶液処理室３１内の
金属イオンはカチオン性イオン交換膜３５を浸透して陰
極室３３へ移り、溶液処理室３１内の金属イオン濃度を
減じる結果となる。本実施例の場合には酸洗処理浴２の
金属イオン濃度の所定値は５０±２ｇ／リットルとして実施
した。
【００１４】酸洗処理浴２中の酸分は蒸発するとか鋼材
に付着して酸洗処理浴槽１外へ運び去られるなどして酸
濃度を減じ、あるいは酸洗処理浴槽１内の液量が減じ
る。自動分析計４によって測定された酸濃度測定値が所
定の酸濃度の値を下回れば、中央演算処理装置５は制御
弁６３を開いて新酸液６１を補給させる。また、液面計
７による測定値が液面位置の低下を示したときは、中央
演算処理装置５は制御弁６５を開いて新酸液６１を補給
させる。
に付着して酸洗処理浴槽１外へ運び去られるなどして酸
濃度を減じ、あるいは酸洗処理浴槽１内の液量が減じ
る。自動分析計４によって測定された酸濃度測定値が所
定の酸濃度の値を下回れば、中央演算処理装置５は制御
弁６３を開いて新酸液６１を補給させる。また、液面計
７による測定値が液面位置の低下を示したときは、中央
演算処理装置５は制御弁６５を開いて新酸液６１を補給
させる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鋼材の酸
洗方法および酸洗装置によれば、酸洗処理浴の酸濃度お
よび金属イオン濃度を連続的かつ自動的に測定し、調整
することができるので、安定した脱スケールが可能であ
り、過剰な酸洗処理による地金の損耗を防ぐことがで
き、繁雑な分析操作をなくするなど、品質的にも経済的
にも優れた鋼材の酸洗方法および酸洗装置を提供するこ
とができる。
洗方法および酸洗装置によれば、酸洗処理浴の酸濃度お
よび金属イオン濃度を連続的かつ自動的に測定し、調整
することができるので、安定した脱スケールが可能であ
り、過剰な酸洗処理による地金の損耗を防ぐことがで
き、繁雑な分析操作をなくするなど、品質的にも経済的
にも優れた鋼材の酸洗方法および酸洗装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の鋼材の酸洗処理方法を示す概要図であ
る。
る。
１ 酸洗処理浴槽 ３ 酸回収装置 ４ 自動分析計 ５ 中央演算処理装置 ６ 新酸液槽 ７ 液面計 ３１ 溶液処理室 ３４ カチオン性イオン交換膜 ３５ カチオン性イオン交換膜 ３６ 陽極電極 ３７ 陰極電極 ３８ 電解電流制御装置 ６３ 制御弁 ６５ 制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 忠也 大阪府吹田市朝日ケ丘27−１−1206 (56)参考文献 特開 平１−234582（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23G 1/08 C23G 1/36 C23G 3/02 C25F 1/06
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼材の酸洗方法において、 （１）酸洗処理浴槽から連続的に採取される酸洗処理浴
サンプルの酸濃度および金属イオン濃度を連続的に測定
する工程と、 （２）溶液処理室と、この溶液処理室を挟んで両側に配
置され、カチオン性イオン交換膜によって溶液処理室と
区分された陽極室および陰極室とよりなり、陽極室およ
び陰極室にはそれぞれ陽極および陰極に印荷される電極
を備える酸回収装置の溶液処理室に、酸洗処理浴槽から
連続的に一定量の酸洗処理浴を導入し、酸洗処理浴を電
解分離し、酸を回収して酸洗処理浴槽へ戻す工程と、 （３）前記金属イオン濃度測定値によって、前記酸回収
装置の陽極および陰極間に流れる電解電流値を自動制御
する工程と、 （４）自動分析計の酸濃度測定値によって新酸液を酸洗
処理浴槽へ供給する量を自動制御する工程とを含むこと
を特徴とする鋼材の酸洗方法。 - 【請求項２】 鋼材の酸洗方法において、 （１）酸洗処理浴槽の浴液面位置を液面計によって連続
的に測定する工程と、 （２）前記液面計の測定値によって酸洗処理浴槽の浴液
面位置を自動制御する工程とを含むことを特徴とする請
求項１記載の鋼材酸洗方法。 - 【請求項３】 鋼材の酸洗装置において、 （１）酸洗処理浴槽と、 （２）酸洗処理浴槽から連続的に採取される酸洗処理浴
サンプルの酸濃度および金属イオン濃度を連続的に測定
する自動分析計と、 （３）前記自動分析計の金属イオン濃度測定値によって
電解電流値が自動制御される電解電流制御装置と、 （４）酸洗処理浴槽との間に連続的に一定量の酸洗処理
浴を循環する溶液処理室と、この溶液処理室を挟んで両
側に配置され、カチオン性イオン交換膜によって溶液処
理室と区分された陽極室および陰極室とよりなり、陽極
室および陰極室にはそれぞれ陽極および陰極に印荷さ
れ、前記電解電流制御装置によって電解電流が自動制御
される電極を備える酸回収装置と、 （５）自動分析計の酸濃度測定値によって、酸洗処理浴
槽へ供給される新酸液の量が自動制御される新酸液供給
装置とを含むことを特徴とする鋼材酸洗装置。 - 【請求項４】 鋼材の酸洗装置において、 （１）酸洗処理浴槽の浴液面位置を測定する液面計と、 （２）前記液面計の測定値によって酸洗処理浴槽の浴液
面位置が自動制御される新酸液供給装置とを含むことを
特徴とする請求項３記載の鋼材酸洗装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06136057A JP3117871B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 鋼材の酸洗方法および酸洗装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06136057A JP3117871B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 鋼材の酸洗方法および酸洗装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083774A JPH083774A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3117871B2 true JP3117871B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=15166189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06136057A Expired - Fee Related JP3117871B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 鋼材の酸洗方法および酸洗装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3117871B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008081508A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-10 | Hirata Corporation | 再生装置及び再生方法 |
| CN103409766A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-11-27 | 江苏华阳管业股份有限公司 | 一种酸洗池 |
| CN115522210B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-02-27 | 山东大业股份有限公司 | 一种酸度可控金属丝酸洗槽 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP06136057A patent/JP3117871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH083774A (ja) | 1996-01-09 |
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