JP3608469B2 - Metal strip degreasing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延後の金属帯に付着した圧延油や金属粉を除去する金属帯の脱脂装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属帯を冷間圧延する際に、金属帯の表面に圧延油や金属粉が付着する。圧延油や金属粉が付着した状態のまま後工程で金属帯に熱処理あるいは表面処理等を施すと、金属帯の表面品質に関わる欠陥が発生する。そのため、冷間圧延した後で金属帯に付着した圧延油や金属粉を除去しなければならない。これらの付着物を除去(以下、脱脂という)する技術として、一般にアルカリ水溶液を用いた化学的脱脂や電解脱脂が知られている。
【0003】
化学的脱脂では、脱脂槽内のカセイソーダやオルソケイ酸ソーダ等のアルカリ水溶液(以下、脱脂液という)中に金属帯を連続的に浸漬通板し、圧延油とアルカリ成分との化学反応(以下、鹸化反応という)によって石鹸が生成され、圧延油が金属帯から除去される。このとき、脱脂液中を金属帯が走行することによって、金属粉も金属帯から除去される。脱脂槽には加熱装置を含む温度制御装置が配設されており、鹸化反応を促進するために、脱脂液の温度を70〜80℃に保持している。
【0004】
また、圧延油の剥離を促進するために、電解脱脂が行なわれることも多い。電解脱脂では、金属帯の表面からO2 ガスやH2 ガスが発生するので、これらのガスと鹸化反応との効果によって圧延油の剥離が促進される。
鹸化反応が進行すると石鹸が生成して脱脂液に溶解する。同時に金属帯が脱脂槽内を走行することによって脱脂液が攪拌され、石鹸が発泡する。特に、金属板の走行速度が大きい場合や電解脱脂の電流密度が高い場合に激しく発泡する。石鹸が発泡すると、脱脂槽から泡が溢れて周辺を汚染し、作業環境が悪化する。また脱脂液が脱脂槽外へ流出することによって、脱脂液の原単位が悪化するのみならず、操業を阻害して生産性を低下させるという問題があった。
【0005】
これを防止するためには、金属帯の走行速度を低くするか、または頻繁に操業を停止して脱脂液を新品に交換する必要があり、生産性が低下する原因になる。したがって、脱脂液中の石鹸の発泡を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を分離除去して脱脂液の劣化を防止する必要がある。
特開平11−350176 号公報には、金属帯の連続処理ラインが開示されている。この技術は、継続使用されて石鹸を高濃度で含有するようになった脱脂液を冷却して、析出した石鹸を分離除去しようとするものである。しかしこの方法では、脱脂液に混入した金属粉を分離除去できないため、金属粉が槽内に滞留して脱脂液を交換する頻度が上昇するという問題があった。
【0006】
また特開平6−122987号公報には、金属帯の洗浄装置が開示されている。この技術は、洗浄液のレベル制御によって空気の巻き込みを抑制して発泡を抑え、かつ除鉄フィルターによって鉄分を除去しようとするものである。しかしこの方法では、除鉄フィルターを頻繁に新品に交換しなければならないので経済的に不利であるという問題、および脱脂液に溶解した石鹸を分離除去できないため脱脂液中の石鹸濃度が上昇し、頻繁に脱脂液を交換しなければならないという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、金属帯の脱脂を行なう際に、鹸化反応によって生じる石鹸の発泡を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を脱脂液から分離除去できる脱脂装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、脱脂槽内の脱脂液に金属帯を浸漬通板して金属帯の脱脂を行なう脱脂装置であって、脱脂槽内の脱脂液の液面レベルを一定に制御する液面レベル制御装置と、脱脂液を冷却して脱脂液中の石鹸を析出させて除去する石鹸除去装置と、脱脂液中の金属粉を吸着させて除去する磁石を底部に配設した金属粉除去装置とを有する金属帯の脱脂装置である。
【0009】
前記した発明においては、好適態様として、金属帯が鋼帯であり、金属粉が鉄粉であることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の脱脂装置の例を示す配置図であり、脱脂液の循環系統のブロック図とともに示す。
冷間圧延によって圧延油や金属粉が表面に付着した金属帯1は、脱脂槽2内の脱脂液3中を浸漬通板され、圧延油は脱脂液3中のアルカリ成分との鹸化反応によって金属板1から除去され、鹸化反応によって生じた石鹸は脱脂液3に溶解する。脱脂液3の温度は、鹸化反応を促進するために70〜80℃に保持されている。金属粉は、金属帯1が脱脂液3中を浸漬通板することによって金属帯1から除去される。
【0011】
脱脂槽2内の脱脂液3は、石鹸や金属粉とともに戻り配管4を介して循環槽5へ送給される。循環槽5は仕切り板10によって分割され、戻り配管4を介して脱脂槽2から脱脂液3を受け入れる槽(以下、戻り槽16という)と、送り配管6を介して脱脂槽2へ脱脂液3を送り出す槽(以下、送り槽17という)とに分かれている。
【0012】
戻り槽16内の脱脂液3中の金属粉は比重が大きいので戻り槽16の底部に沈降し、石鹸は比重が小さいので脱脂液3の上層へ浮上する。
戻り槽16の底部の脱脂液3は、混入した金属粉とともに金属粉除去装置9へ送給される。金属粉除去装置9内においても金属粉は底部に沈降する。金属粉除去装置9の底部には磁石14が配設されており、沈降した金属粉は磁石14に吸着される。こうして金属粉を除去された脱脂液3は、循環槽5の送り槽17へ送給される。
【0013】
金属粉除去装置9の磁石14に吸着された金属粉を排出するときは、磁石14の磁力を解除して、ドレン弁18を開いて排出する。なお本発明においては、磁石14として電磁石を用いても良いし、永久磁石を用いても良い。磁石14が電磁石である場合は電流を切ることによって磁力を解除でき、永久磁石の場合は磁石14を取り外すことによって磁力を解除できる。ただし電磁石を用いる方が、磁力を容易に解除できるので好ましい。
【0014】
仕切り板10の下端と循環槽5の底面との間には脱脂液3の流路が設けられており、脱脂液3が戻り槽16と送り槽17とを流通する。そのためドレン弁18を開いて金属粉除去装置9底部の金属粉を排出する際に、戻り槽16内の液面の急激な変動を抑制でき、脱脂液3中の石鹸の発泡を抑制できる。したがって石鹸の発泡による脱脂液の流出を抑制できる。ただしドレン弁18を開くことによって脱脂液3が減少するので新しい液を補給しなければならないが、頻度が少ないため原単位に及ぼす影響は小さい。
【0015】
一方、戻り槽16の上層の脱脂液3は、溶解した石鹸とともに石鹸除去装置7へ送給される。石鹸除去装置7内の脱脂液3は石鹸の析出温度以下まで冷却されて、溶解している石鹸が析出する。石鹸除去装置7として、図1に冷却水8を用いて石鹸除去装置7内の脱脂液3を冷却する構成の例を示したが、本発明においては、脱脂液3の冷却については特定の構成に限定せず、冷媒を用いて冷却しても良いし、冷浴によって冷却しても良い。析出した石鹸はろ過器15によって除去され、脱脂液3は循環槽5の送り槽17へ送給される。
【0016】
こうして石鹸や金属粉が除去された脱脂液3は一旦送り槽17に収容され、送り配管6を介して送り槽17から脱脂槽2へ送給される。石鹸を除去された脱脂液3は低温であるため、送り槽17から脱脂槽2へ送給されたとき、脱脂槽2内の脱脂液3の温度が一時的に低下する。しかし脱脂槽2には加熱装置と温度制御装置が配設されているので、特に問題にならない。
【0017】
脱脂槽2には液面レベルを検出する液面レベル検出器11が配設されている。液面レベル検出器11で検出した液面レベルのデータを入力信号として液面レベル制御器12で処理して、得られた出力信号を調整弁13へ伝送する。こうして戻り配管4の流量を制御することによって、脱脂槽2内の脱脂液3の液面レベルを一定に制御する。脱脂槽2内の脱脂液3の液面レベルを一定に制御すれば、脱脂槽2内の脱脂液3の液面の変動が抑制され、脱脂液3中の石鹸の発泡を抑制できる。したがって石鹸の発泡による脱脂液3の流出を防止できる。
【0018】
なお、ここでは石鹸除去装置7と金属粉除去装置9を循環槽5に配設する例について説明したが、石鹸除去装置7と金属粉除去装置9を脱脂槽2に配設しても同様の効果が得られるし、脱脂槽2と循環槽5とに配設しても同様の効果が得られる。
また、ここでは脱脂槽2内の脱脂液3中を浸漬通板することによって化学的に脱脂する例について説明したが、脱脂槽2に電極を設けて電解脱脂を行なう場合も同様の効果が得られる。
【0019】
金属帯1は磁性を有する金属であれば、冷間圧延によって生じる金属粉も磁性を有するので本発明を適用できる。特に金属帯1が冷延鋼板である場合は、磁性を有し、しかも連続的かつ大量に生産するため大きな効果が得られるので好ましい。
【0020】
【実施例】
図1に示す脱脂装置を用いて、冷間圧延したぶりき用冷延鋼板(厚さ0.25mm,幅900 mm)の脱脂を行なった。脱脂液3として、濃度2質量%のオルソケイ酸ナトリウム水溶液を使用した。冷延鋼板の通板速度は1100m/分とした。金属粉除去装置9底部の鉄粉の排出等によって脱脂液3が減少した場合は、新しい液を補給して操業を継続した。これを発明例とする。
【0021】
さらに比較例として、図2に示すような、石鹸除去装置7および金属粉除去装置9を有していない従来の脱脂装置を用いて、ぶりき用冷延鋼板の脱脂を行なった。冷延鋼板の寸法,通板速度および脱脂液の成分は発明例と同一である。石鹸の発泡によって脱脂液3が減少した場合は新しい液を補給し、石鹸の濃度が上昇して脱脂液3が劣化した場合は新しい液に交換して操業を継続した。
【0022】
発明例では、脱脂液3中の石鹸の発泡による脱脂液3の飛散、および脱脂液3中の石鹸や鉄粉の増加による脱脂液3の劣化を抑制できるので、冷延鋼板の処理量(t)に対する脱脂液3の使用量(kg)の比、すなわち脱脂液3の原単位(kg/t)を比較例に比べて24%削減できた。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、冷間圧延した金属帯の脱脂を行なう際に、鹸化反応によって生じる石鹸の発泡を抑制することによって脱脂液の流出を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を分離除去することによって脱脂液の劣化を防止して、作業環境の悪化の防止および脱脂液の原単位の削減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱脂装置の例を示す配置図であり、脱脂液の循環系統のブロック図とともに示す。
【図2】従来の脱脂装置の例を示す配置図である。
【符号の説明】
1 金属帯
2 脱脂槽
3 脱脂液
4 戻り配管
5 循環槽
6 送り配管
7 石鹸除去装置
8 冷却水
9 金属粉除去装置
10 仕切り板
11 液面レベル検出器
12 液面レベル制御器
13 調整弁
14 磁石
15 ろ過器
16 戻り槽
17 送り槽
18 ドレン弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal strip degreasing device for removing rolling oil and metal powder adhering to a metal strip after cold rolling.
[0002]
[Prior art]
When cold rolling a metal strip, rolling oil or metal powder adheres to the surface of the metal strip. When heat treatment or surface treatment or the like is performed on the metal strip in a subsequent process with the rolling oil or metal powder attached, defects related to the surface quality of the metal strip are generated. Therefore, the rolling oil and metal powder adhering to the metal strip after cold rolling must be removed. As a technique for removing these deposits (hereinafter referred to as degreasing), chemical degreasing and electrolytic degreasing using an alkaline aqueous solution are generally known.
[0003]
In chemical degreasing, a metal strip is continuously immersed in an alkaline aqueous solution (hereinafter referred to as degreasing liquid) such as caustic soda and orthosilicate sodium in a degreasing tank, and a chemical reaction between rolling oil and an alkaline component (hereinafter referred to as “degreasing liquid”). Soap is produced by the saponification reaction, and the rolling oil is removed from the metal strip. At this time, the metal powder is also removed from the metal strip as the metal strip travels in the degreasing liquid. The degreasing tank is provided with a temperature control device including a heating device, and the temperature of the degreasing solution is maintained at 70 to 80 ° C. in order to promote the saponification reaction.
[0004]
Moreover, in order to accelerate | stimulate peeling of rolling oil, electrolytic degreasing is often performed. In electrolytic degreasing, O 2 gas and H 2 gas are generated from the surface of the metal strip, and peeling of the rolling oil is promoted by the effect of these gases and the saponification reaction.
As the saponification reaction proceeds, soap is produced and dissolved in the degreasing solution. At the same time, the metal strip travels in the degreasing tank, whereby the degreasing liquid is stirred and the soap is foamed. In particular, when the traveling speed of the metal plate is high, or when the current density of electrolytic degreasing is high, foaming is intense. When soap is foamed, bubbles overflow from the degreasing tank and contaminate the surroundings, resulting in a worse working environment. Further, when the degreasing liquid flows out of the degreasing tank, there is a problem that not only the basic unit of the degreasing liquid is deteriorated but also the operation is hindered and the productivity is lowered.
[0005]
In order to prevent this, it is necessary to lower the traveling speed of the metal strip or to frequently stop the operation and replace the degreasing liquid with a new one, which causes a decrease in productivity. Therefore, it is necessary to suppress the foaming of the soap in the degreasing liquid and to prevent the degreasing liquid from being deteriorated by separating and removing the soap and the metal powder in the degreasing liquid.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-350176 discloses a continuous treatment line for metal bands. This technique is intended to separate and remove the deposited soap by cooling the degreasing liquid that has been used continuously and has a high concentration of soap. However, in this method, the metal powder mixed in the degreasing liquid cannot be separated and removed, so that there is a problem that the frequency of replacing the degreasing liquid increases because the metal powder stays in the tank.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-122987 discloses a metal strip cleaning apparatus. This technique is intended to suppress air entrainment by controlling the level of the cleaning liquid to suppress foaming and to remove iron by an iron removal filter. However, this method is disadvantageous economically because the iron removal filter must be frequently replaced with a new one, and the soap concentration in the degreasing liquid rises because the soap dissolved in the degreasing liquid cannot be separated and removed, There was a problem that the degreasing liquid had to be changed frequently.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the above-mentioned problems, suppresses soap foaming caused by a saponification reaction when degreasing a metal strip, and removes soap and metal powder in the degreasing liquid from the degreasing liquid. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a degreasing apparatus for degreasing a metal strip by immersing a metal strip in a degreasing liquid in a degreasing tank, and controlling the liquid level of the degreasing liquid in the degreasing tank to a constant level. a device, the degreasing solution soap removal apparatus is cooled to precipitate a soap in the degreasing liquid is removed and a metal dust removing device which is disposed at the bottom a magnet for removing by adsorb the metal powder in the degreasing solution It is a degreasing apparatus of the metal strip which has.
[0009]
In the above-described invention, as a preferred embodiment, the metal strip is preferably a steel strip and the metal powder is preferably iron powder.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a layout view showing an example of the degreasing apparatus of the present invention, and is shown together with a block diagram of a degreasing liquid circulation system.
The
[0011]
The degreasing
[0012]
Since the metal powder in the degreasing
The degreasing
[0013]
When discharging the metal powder adsorbed by the
[0014]
A flow path of the
[0015]
On the other hand, the upper layer of the
[0016]
The degreasing liquid 3 from which the soap and metal powder have been removed in this way is once stored in the
[0017]
The
[0018]
In addition, although the example which arrange | positions the
Moreover, although the example which chemically degreases by immersing the inside of the
[0019]
If the
[0020]
【Example】
Using the degreasing apparatus shown in FIG. 1, cold rolled cold rolled steel sheets (thickness 0.25 mm, width 900 mm) were degreased. As the
[0021]
Furthermore, as a comparative example, using a conventional degreasing device that does not have the
[0022]
In the invention example, the scattering of the
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, when degreasing a cold-rolled metal strip, the outflow of the degreasing liquid is suppressed by suppressing soap foaming caused by the saponification reaction, and the soap and metal powder in the degreasing liquid are separated. By removing, the deterioration of the degreasing liquid can be prevented, thereby preventing the working environment from deteriorating and reducing the basic unit of the degreasing liquid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout view showing an example of a degreasing apparatus according to the present invention, together with a block diagram of a degreasing liquid circulation system.
FIG. 2 is a layout view showing an example of a conventional degreasing apparatus.
[Explanation of symbols]
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