JP5126659B2 - Chemical treatment apparatus and chemical treatment method for metal pipe - Google Patents
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本発明は、金属管の化成処理装置及び化成処理方法に関するものであり、特に、金属管を化成処理装置に浸漬して化成処理する際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止できる装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a chemical conversion treatment apparatus and a chemical conversion treatment method for metal pipes, and in particular, sludge generated when chemical conversion treatment is performed by immersing a metal pipe in a chemical conversion treatment apparatus becomes coarse and adheres to the surface of the metal pipe. The present invention relates to an apparatus and a method that can prevent this.
鋼管等の金属管の表面を防錆処理したり又は塗装下地処理したりするために、その金属材料表面にリン酸塩等の化成処理液を反応させることによって、化成処理皮膜を生成し、固着させることがなされている。 In order to treat the surface of metal pipes such as steel pipes with a rust-proofing treatment or to treat the surface of a coating, a chemical conversion treatment film such as phosphate is reacted with the surface of the metal material to generate a chemical conversion treatment film and fix it. Has been made.
たとえば、リン酸亜鉛を含有する化成処理液を満たした化成処理槽の中に鋼管を浸漬すると、酸の消費に伴い鋼管と化成処理液の界面のＰＨが上昇して処理液中の亜鉛が析出し、この亜鉛が鋼管の表面に付着することによって鋼管の表面に亜鉛皮膜が形成される。しかしながら、この化成処理の際に、鋼管を構成する鉄より生じたリン酸鉄（ＦｅＰＯ４）と、析出したが鋼管表面に付着できなかった亜鉛より生じたリン酸亜鉛（ＺｎＰＯ４）を主成分とするスラッジが発生する。このスラッジは凝集しやすく、その結果、粗粒のスラッジが生成されることになる。この粗粒スラッジは比重が大きく、化成処理槽内に堆積しやすい。 For example, when a steel pipe is immersed in a chemical conversion treatment tank filled with a chemical conversion treatment solution containing zinc phosphate, the pH of the interface between the steel pipe and the chemical conversion treatment solution increases with the consumption of acid, and zinc in the treatment solution is precipitated. The zinc adheres to the surface of the steel pipe, thereby forming a zinc film on the surface of the steel pipe. However, in this chemical conversion treatment, the main components are iron phosphate (FePO 4 ) generated from iron constituting the steel pipe and zinc phosphate (ZnPO 4 ) generated from zinc which is deposited but cannot adhere to the surface of the steel pipe. Sludge is generated. This sludge tends to agglomerate, resulting in the formation of coarse sludge. The coarse sludge has a large specific gravity and is easily deposited in the chemical conversion treatment tank.
ところが、化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管を浸漬して化成処理を行った後に、鋼管を化成処理槽から取り出す際に、鋼管表面に粗粒スラッジが付着して、次のライニング工程又は塗装工程に悪影響を及ぼす。鋼管表面に粗粒スラッジが付着していると、次のライニング工程又は塗装工程でライニング不良又は塗装不良となりやすいし、化成処理工程で鋼管表面に一旦付着した粗粒スラッジが剥離した後にライニング又は塗装がなされると、その部分の防錆処理又は塗装下地処理が不十分なままとなる。 However, after the steel pipe is immersed in the chemical conversion treatment tank filled with the chemical conversion treatment liquid and subjected to chemical conversion treatment, when the steel pipe is taken out from the chemical conversion treatment tank, coarse sludge adheres to the surface of the steel pipe, and the next lining process or It has an adverse effect on the painting process. If coarse sludge adheres to the surface of the steel pipe, it is likely to cause lining failure or painting failure in the next lining process or painting process, and lining or painting after the coarse sludge once adhered to the steel pipe surface in the chemical conversion treatment process is peeled off. If this is done, the rust prevention treatment or paint ground treatment of that portion remains insufficient.
化成処理槽内に発生するスラッジの除去に関しては、従来、次のような改善提案がなされている。 Conventionally, the following improvement proposals have been made regarding the removal of sludge generated in the chemical conversion treatment tank.
特許文献１には、自動車ボディの化成処理槽の底にホッパ部を形成し、化成処理時に発生するスラッジを化成処理槽の底に形成されたホッパ部に溜めておき、ライン終了時に槽外に排出するようにした化成処理装置において、ホッパ部にスラッジが付着しないように、ホッパ部の出口側から化成処理槽側に向けてエアーを供給してなる装置が記載されている。 In Patent Document 1, a hopper portion is formed at the bottom of a chemical conversion treatment tank of an automobile body, sludge generated at the time of chemical conversion treatment is stored in a hopper portion formed at the bottom of the chemical conversion treatment tank, and outside the tank at the end of the line. In the chemical conversion treatment apparatus discharged, an apparatus is described in which air is supplied from the outlet side of the hopper portion toward the chemical treatment tank side so that sludge does not adhere to the hopper portion.
そして、特許文献２には、鋼板を塗装する前処理として、リン酸亜鉛等を用いた化成処理槽において鋼板表面に付着したスラッジを、化成処理を終了した直後に高圧洗浄水をスプレーすることによって、鋼板表面に付着したスラッジを除去することが記載されている。
And in
しかしながら、上述した特許文献１には、自動車ボディの化成処理槽のホッパ部にスラッジが付着しないように、ホッパ部の出口側から化成処理槽側に向けてエアーを供給することが記載されているが、ホッパ部を形成することによってホッパ部に溜めておいた粗粒スラッジをエアーで巻き上げており、被化成処理物にスラッジが付着することを防止することはできない。 However, Patent Document 1 described above describes supplying air from the outlet side of the hopper part toward the chemical conversion treatment tank side so that sludge does not adhere to the hopper part of the chemical conversion treatment tank of the automobile body. However, coarse sludge accumulated in the hopper portion is formed with air by forming the hopper portion, and it is impossible to prevent the sludge from adhering to the chemical conversion treatment product.
また、上述した特許文献２には、化成処理槽において鋼板表面に付着したスラッジを、化成処理を終了した直後に高圧洗浄水をスプレーすることによって、鋼板表面に付着したスラッジを除去することが記載されているが、被化成処理物に粗粒スラッジが付着することを防止することはできない。
Further,
そして、これらは、被化成処理物が自動車ボディ又は鋼板であって、被化成処理物が鋼管等の金属管の場合については、全く記載がない。 In these cases, the chemical conversion treatment is an automobile body or a steel plate, and the chemical conversion treatment is a metal tube such as a steel pipe.
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管等の金属管を浸漬して化成処理を行う際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止できる装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and sludge generated when a chemical treatment is performed by immersing a metal tube such as a steel pipe in a chemical treatment tank filled with a chemical conversion treatment solution is coarsened to form a metal. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method that can prevent adhesion to the surface of a tube.
本発明者らは、鋼管等の金属管の表面に粗粒スラッジが付着することを防止できる金属管の化成処理装置及び化成処理方法について、種々検討と実験を行った結果、次の(a)〜(g)の知見を得た。 The present inventors have conducted various studies and experiments on a chemical conversion treatment apparatus and a chemical conversion treatment method for a metal pipe that can prevent coarse sludge from adhering to the surface of a metal pipe such as a steel pipe.The following (a) The knowledge of ~ (g) was obtained.
(a) 化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管等の金属管を浸漬して化成処理を行う際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止するためには、スラッジが凝集して粗大化する前に化成処理槽から取り出せばよい。 (a) In order to prevent sludge generated when performing chemical conversion treatment by immersing a metal pipe such as a steel pipe in a chemical conversion treatment tank filled with the chemical conversion treatment liquid, and adhere to the surface of the metal pipe, What is necessary is just to take out from a chemical conversion treatment tank, before sludge aggregates and coarsens.
(b) 粗粒スラッジは比重が大きいことを考慮すると、化成処理槽内に満たした化成処理液に対流を形成し、その化成処理液の対流中に含まれる粗粒スラッジを化成処理槽から吸い出してやればよい。化成処理槽から粗粒スラッジを吸い出す際には、その化成処理液の流れを妨げないようにして、すなわち、対流する化成処理液中を流れる粗粒スラッジの慣性力と重力を利用して化成処理槽から吸い出すのが得策である。したがって、粗粒スラッジを含む化成処理液流を化成処理槽から吸い出すための吸い込み口は、対流している化成処理液の中心流に含まれる粗粒スラッジの慣性を利用できるように、化成処理液流が流れを変える場所、すなわち、化成処理槽の端部近傍の底部に設置するのが好ましい。 (b) Considering that the coarse grain sludge has a large specific gravity, convection is formed in the chemical conversion treatment liquid filled in the chemical conversion treatment tank, and the coarse particle sludge contained in the convection of the chemical conversion treatment liquid is sucked out from the chemical conversion treatment tank. Do it. When the coarse sludge is sucked out from the chemical conversion treatment tank, the chemical conversion treatment is performed without disturbing the flow of the chemical conversion treatment liquid, that is, by using the inertial force and gravity of the coarse sludge flowing in the convection chemical conversion liquid. It is a good idea to suck it out of the tank. Therefore, the suction port for sucking out the chemical conversion treatment liquid stream containing the coarse sludge from the chemical conversion treatment tank can utilize the inertia of the coarse particle sludge contained in the central flow of the convection chemical conversion liquid. It is preferable to install at the place where the flow changes flow, that is, at the bottom near the end of the chemical conversion treatment tank.
(c) 化成処理槽内に化成処理液の対流を形成するためには、化成処理液を化成処理槽内に吐出するための吐出ノズルを複数個設置すればよい。このとき、その吐出ノズルの設置方向は化成処理槽中の化成処理液流を妨げないようにするのがよい。したがって、化成処理槽内に設置される吐出ノズルの方向は、その設置場所によって異なる。 (c) In order to form a convection of the chemical conversion treatment liquid in the chemical conversion treatment tank, a plurality of discharge nozzles for discharging the chemical conversion treatment liquid into the chemical conversion treatment tank may be provided. At this time, it is preferable that the installation direction of the discharge nozzle does not disturb the chemical conversion treatment liquid flow in the chemical conversion treatment tank. Therefore, the direction of the discharge nozzle installed in the chemical conversion treatment tank varies depending on the installation location.
(d)このようにすれば、化成処理液中に発生したスラッジは、粗大な粗粒スラッジとなる前に化成処理槽の吸い込み口から取り出されるから、化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管等の金属管を浸漬して化成処理を行う際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止することができる。また、粗粒スラッジを積極的に吸い出すため、化成処理液からのスラッジの除去効率も向上する。 (d) In this way, since the sludge generated in the chemical conversion treatment liquid is taken out from the suction port of the chemical conversion treatment tank before becoming coarse coarse sludge, the steel pipe is put into the chemical conversion treatment tank filled with the chemical conversion treatment liquid. It is possible to prevent sludge generated when the chemical conversion treatment is performed by immersing a metal tube or the like from coarsening and adhering to the surface of the metal tube. Moreover, because the sucking coarse sludge positively, also improves the efficiency of removing sludge from the chemical conversion treatment liquid.
(e) 一方、金属管の表面で化成処理反応を十分に起こさせるためには、金属管の長手方向に平行な層流となるように化成処理液を流すのがよい。金属管表面で化成処理液が層流の状態で接触すると、亜鉛析出等の金属管表面での化成処理反応が十分になされるとともに、金属管表面への粗粒スラッジの付着も防止できる。 (e) On the other hand, in order to sufficiently cause the chemical conversion treatment reaction on the surface of the metal tube, it is preferable to flow the chemical conversion solution so that the laminar flow is parallel to the longitudinal direction of the metal tube. When the chemical conversion treatment liquid comes into contact with the surface of the metal tube in a laminar flow state, the chemical conversion treatment reaction on the surface of the metal tube such as zinc precipitation is sufficiently performed, and adhesion of coarse sludge to the surface of the metal tube can be prevented.
(f) したがって、鋼管等の金属管を化成処理槽の中に横方向に浸漬する場合には、化成処理液流は金属管の載置された化成処理槽の中心部においては管長手方向に水平に流すとともに、金属管の載置されていない化成処理槽の端部においては垂直に流すことによって、化成処理槽内を垂直方向に対流する化成処理液流を形成するのがよい。なお、金属管表面への化成処理は、金属管の内外面の両面の場合と、外面又は内面の一方の面の場合とがあるが、内面の化成処理が不要なときには金属管の両端面に蓋をすればよいし、外面の化成処理が不要なときには外面をポリエチレンフィルム等の剥離可能なフィルムで覆えばよい。 (f) Therefore, when a metal pipe such as a steel pipe is immersed in the chemical conversion treatment tank in the lateral direction, the chemical conversion treatment liquid flow is in the longitudinal direction of the pipe at the center of the chemical conversion treatment tank on which the metal pipe is placed. It is preferable to form a chemical conversion liquid flow that convects in the vertical direction in the chemical conversion treatment tank by flowing horizontally and flowing vertically at the end of the chemical conversion treatment tank where the metal tube is not placed. The chemical conversion treatment on the surface of the metal tube may be performed on both the inner and outer surfaces of the metal tube and on one surface of the outer surface or the inner surface. What is necessary is just to cover, and when the chemical conversion process of an outer surface is unnecessary, the outer surface should just be covered with peelable films, such as a polyethylene film.
(g) なお、化成処理槽の吸い込み口から取り出された化成処理液は、吐出ノズルを通して化成処理槽内に吐出することによって化成処理液を循環させることができる。この際、その一部又は全部をフィルターリングした後に、化成処理槽内に吐出してもよいし、一旦、循環系外に吸い出し、スラッジを除去した後、循環系内に戻すこともできる。また、循環系の内外で化成処理液にその化学成分を追加してもよい。 (g) The chemical conversion treatment liquid taken out from the suction port of the chemical conversion treatment tank can be circulated by discharging it into the chemical conversion treatment tank through the discharge nozzle. At this time, after part or all of the material is filtered, it may be discharged into the chemical conversion treatment tank, or it may be once sucked out of the circulation system to remove sludge and then returned to the circulation system. Moreover, you may add the chemical component to a chemical conversion liquid inside and outside a circulation system.
本発明は、このような知見に基づいて完成したものであり、その要旨は次の(1)〜(5)の金属管の化成処理装置と、(6)の金属管の化成処理方法にある。以下、それぞれ、本発明(1)〜本発明(6)という。本発明(1)〜本発明(6)を総称して、本発明ということがある。 The present invention has been completed on the basis of such findings, and the gist of the invention resides in the following metal pipe chemical conversion treatment apparatus (1) to (5) and (6) metal pipe chemical conversion treatment method. . Hereinafter, the present invention (1) to the present invention (6), respectively. The present invention (1) to the present invention (6) may be collectively referred to as the present invention.
(1)端部に垂直な壁面を有する化成処理槽に満たされた化成処理液に金属管を浸漬してその表面を化成処理する装置であって、化成処理液を化成処理槽内に吐出する複数の吐出ノズルと、当該垂直な壁面近傍に設置され、化成処理液の一部を吸い出すための吸い込み口とを有し、もって化成処理槽の中に化成処理液の対流を形成することを特徴とする金属管の化成処理装置。
(1) A device that immerses a metal tube in a chemical conversion treatment liquid filled in a chemical conversion treatment tank having a wall surface perpendicular to the end, and converts the surface of the metal tube, and discharges the chemical conversion treatment liquid into the chemical conversion treatment tank. a plurality of discharge nozzles, installed in the vertical walls near and a suction port for out have suction part of the chemical conversion solution, forming a convection of chemical conversion treatment solution in the chemical conversion treatment tank with A chemical conversion treatment apparatus for metal pipes.
(2)前記吸い込み口から吸い出した化成処理液の一部又は全部を前記吐出ノズルを通して化成処理槽内に吐出することによって化成処理液を循環させることを特徴とする、上記(1)の金属管の化成処理装置。
(2), characterized in that circulating chemical conversion solution by ejecting part or all of the chemical conversion treatment liquid sucked from the suction port to the chemical conversion treatment tank through the discharge nozzle, the metal pipe of the above (1) Chemical treatment equipment.
(3)前記吸い込み口から吸い出した化成処理液の一部又は全部を、循環系外に取り出し、取り出した化成処理液を液体サイクロンに送り込み液中のスラッジを濃縮し、濃縮スラッジをタンクに排出するとともにタンク底部に堆積させ、さらに堆積した濃縮スラッジを遠心分離機に送って固液分離することでスラッジを除去した後、該スラッジを除去した化成処理液の一部又は全部を吐出ノズルを通して化成処理槽内に吐出することを特徴とする、上記(1)又は(2)の金属管の化成処理装置。
(3) some or all of the chemical conversion treatment liquid sucked from the suction port, the circulatory system taken out of, the retrieved chemical conversion treatment solution was concentrated sludge feed liquid to the liquid cyclone, discharging the concentrated sludge to a tank In addition, the sludge is removed by solid-liquid separation by depositing the accumulated sludge at the bottom of the tank and then sending it to a centrifuge , and then part or all of the chemical conversion treatment liquid from which the sludge has been removed is subjected to chemical conversion treatment through a discharge nozzle. The metal pipe chemical conversion treatment apparatus according to (1) or (2), wherein the chemical conversion treatment apparatus is discharged into a tank.
(4)前記スラッジを除去した化成処理液の一部又は全部に化成処理液の化学成分を追加してから、吐出ノズルを通して化成処理槽内に吐出することを特徴とする、上記(3)の金属管の化成処理装置。
(4) after adding the chemical components of the chemical conversion treatment solution to some or all of the chemical conversion treatment liquid removing the sludge, characterized in that discharging into the chemical treatment bath through the discharge nozzle, the above (3) Metal tube chemical treatment equipment.
(5)前記吐出ノズルが化成処理槽内の下部および上部に設置され、該下部の吐出ノズルと該上部の吐出ノズルとの吐出方向が逆向きであることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかの金属管の化成処理装置。
(5) The discharge nozzles are installed at a lower part and an upper part in the chemical conversion treatment tank, and the discharge directions of the lower discharge nozzle and the upper discharge nozzle are opposite to each other. (4) Any one of the chemical conversion treatment apparatus of a metal pipe.
(6) 上記(1)〜(5)のいずれかの金属管の化成処理装置を用いる化成処理方法であって、この化成処理槽内に金属管を横方向に載置するとともに、化成処理槽の中に形成される化成処理液の対流が金属管の表面において長手方向に流れるように金属管を化成処理槽内に載置することを特徴とする金属管を化成処理する方法。 (6) A chemical conversion treatment method using the chemical conversion treatment apparatus for a metal pipe according to any one of (1) to (5) above, wherein the metal pipe is placed in the chemical conversion treatment tank in the lateral direction, and the chemical conversion treatment tank A method for chemical conversion treatment of a metal tube, characterized in that the metal tube is placed in a chemical conversion treatment tank so that convection of the chemical conversion treatment liquid formed therein flows in the longitudinal direction on the surface of the metal tube.
本発明によれば、化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管等の金属管を浸漬して化成処理を行う際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止することができる。また、化成処理液からのスラッジの除去効率も向上する。 According to the present invention, sludge generated when chemical conversion treatment is performed by immersing a metal pipe such as a steel pipe in a chemical conversion treatment tank filled with a chemical conversion treatment liquid is prevented from becoming coarse and adhering to the surface of the metal pipe. Can do. Moreover, the removal efficiency of the sludge from a chemical conversion liquid is also improved.
以下、図面を用いて、本発明を説明する。なお、本発明は次の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples.
図１は、本発明にかかる金属管の化成処理装置の一例を示す一部断面側面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an example of a chemical conversion treatment apparatus for a metal tube according to the present invention.
化成処理装置は、化成処理槽とその付属装置からなる。化成処理槽５は複数本の金属管（図示せず）を並列に並べて化成処理液中に浸漬できるだけの容積を有しており、化成処理槽５は約１６トンの化成処理液１０で満たされている。化成処理槽５の底部の外面には、化成処理液の温度管理ができるようにスチームヒータ６が設けられている。そして、化成処理液１０は化成処理槽５の中で垂直方向の対流を形成しており、ここでは、下部において右方向の水平の流れに、右端部において上方向の流れに、上部において左方向の水平の流れに、そして、左端部において下方向の流れになっていて、化成処理槽の中を垂直方向に循環している。複数本の金属管は、スチームヒータ６の上面に天井クレーン等を利用して、化成処理槽の中を対流する化成処理液の下部における右方向の水平の流れに平行になるように載置されており、化成処理液は金属管表面では層流となっている。したがって、金属管表面で化成処理反応が起こり易く、亜鉛析出等の化成処理を十分に行うことができるし、粗大な粗粒スラッジが対流する化成処理液中に存在していても、金属管表面には付着しにくい。
The chemical conversion treatment apparatus comprises a chemical conversion treatment tank and its auxiliary equipment. The chemical
この例では、化成処理槽内に化成処理液の対流を形成するために、化成処理槽の端部近傍の底部には、吸い込み口１５が設けられていて、粗粒スラッジを含む化成処理液流を流量６００Ｌ（リットル）／分で循環ポンプ１６によって化成処理槽から吸い込み、その一部をフィルター（図示せず）を通した後、循環ライン１７を経由して化成処理槽に戻す（ここでは、ライン流量４８０Ｌ／分）ことで、化成処理液の循環系を形成している。
In this example, in order to form convection of the chemical conversion treatment liquid in the chemical conversion treatment tank, a
化成処理槽内には、化成処理槽内の下部に４本の吐出ノズル１１が、そして、化成処理槽内の上部に１本の吐出ノズル１１が、それぞれ設けられている。上記の吸い込み口から吸い込まれた化成処理液はその一部が化成処理槽に戻されるが、化成処理槽内の下部に設けられ、化成処理液に浸漬された４本の吐出ノズル１１から、化成処理槽内を対流する化成処理液の流れに吐出される（１本の吐出ノズル当たりの流量は１２０Ｌ／分）ので、この吐出によって、化成処理槽内での化成処理液の対流が強化される。吐出ノズル１１の先端はエジェクター機能を有し、ノズルの流量に対して周囲からその４倍の液量を吸い込むから、１本の吐出ノズル当たり、５倍のエジェクター能力を有することになる。 In the chemical conversion treatment tank, four discharge nozzles 11 are provided in the lower part of the chemical conversion treatment tank, and one discharge nozzle 11 is provided in the upper part of the chemical conversion treatment tank. A part of the chemical conversion treatment liquid sucked from the suction port is returned to the chemical conversion treatment tank, but the chemical conversion treatment liquid is provided in the lower part of the chemical conversion treatment tank and is formed from the four discharge nozzles 11 immersed in the chemical conversion treatment liquid. Since it is discharged in the flow of the chemical conversion treatment liquid flowing in the treatment tank (the flow rate per discharge nozzle is 120 L / min), this discharge enhances the convection of the chemical conversion treatment liquid in the chemical conversion treatment tank. . The tip of the discharge nozzle 11 has an ejector function, and sucks in four times the amount of liquid from the surroundings with respect to the flow rate of the nozzle. Therefore, the discharge nozzle 11 has an ejector capacity of five times per discharge nozzle.
一方、流量６００Ｌ／分で循環ポンプ１６によって化成処理槽の吸い込み口１５から吸い込まれた、粗粒スラッジを含む化成処理液流のうちの一部（ここでは、ライン流量１２０Ｌ／分）は、分岐ライン１８を経由して液体サイクロン２１に送り込まれて、ここで液中のスラッジが濃縮され、ライン流量の１０％程度を液体サイクロン２１の下方から一次受けタンク２２にドレーン液として排出する。この分岐ライン１８には、流量調整弁１９と流量計２０が設けられており、流量調整弁１９を制御することによって、循環ライン１７と分岐ライン１８の流量を変更することができる。
On the other hand, a part of the chemical conversion liquid flow including coarse sludge (here, the line flow rate of 120 L / min) sucked from the
ライン流量の９０％程度はドレーン調整弁２３を経由して化成処理槽に戻されるが、化成処理槽内の上部に設けられ、化成処理液に浸漬された１本の吐出ノズル１１から、化成処理槽内を対流する化成処理液の流れに吐出される（その流量は１０８Ｌ／分）ので、この吐出によっても、化成処理槽内での化成処理液の対流が強化される。この吐出ノズル１１もその先端はエジェクター機能を有し、ノズルの流量に対して周囲からその４倍の液量を吸い込むから、１本の吐出ノズル当たり、５倍のエジェクター能力を有することになる。 About 90% of the line flow rate is returned to the chemical conversion treatment tank via the drain adjustment valve 23, but the chemical conversion treatment is performed from one discharge nozzle 11 provided in the upper part of the chemical conversion treatment tank and immersed in the chemical conversion treatment liquid. Since it is discharged in the flow of the chemical conversion treatment liquid flowing in the tank (the flow rate is 108 L / min), this discharge also enhances the convection of the chemical conversion liquid in the chemical conversion treatment tank. The tip of the discharge nozzle 11 also has an ejector function, and sucks four times the amount of liquid from the surroundings with respect to the flow rate of the nozzle, so that it has an ejector capability of five times per discharge nozzle.
このように、上記の吸い込み口から吸い込まれた化成処理液は粗粒スラッジを除去して、化成処理槽に戻されるが、その化成処理液は、化成処理槽内の上部に設けられた１本の吐出ノズルに、化成処理槽内の下部に設けられた４本の吐出ノズルを加えた合計５本の吐出ノズルによって、化成処理槽内を対流する化成処理液の流れに吐出される。これらの吐出ノズル１１はいずれもその先端はエジェクター機能を有しており、５本の吐出ノズル合計の流量は５８８Ｌ／分となり、１本の吐出ノズル当たり５倍のエジェクター能力を有している。したがって、合計２９４０Ｌ／分の循環流量を形成し、化成処理槽中を対流する化成処理液は約６分で槽内を循環することになる。 Thus, the chemical conversion treatment liquid sucked from the suction port removes coarse sludge and is returned to the chemical conversion treatment tank, but the chemical conversion treatment liquid is provided at the upper part in the chemical conversion treatment tank. A total of five discharge nozzles, in which four discharge nozzles provided in the lower part of the chemical conversion treatment tank are added to the discharge nozzles, are discharged into the flow of the chemical conversion treatment liquid convection in the chemical conversion treatment tank. Each of these discharge nozzles 11 has an ejector function at the tip, and the total flow rate of the five discharge nozzles is 588 L / min, and has an ejector capacity five times that of each discharge nozzle. Therefore, a total of 2940 L / min circulating flow rate is formed, and the chemical conversion liquid that convects in the chemical conversion tank circulates in the tank in about 6 minutes.
一次受けタンク２２は、アンダーフローの仕切り２５によって２つの槽に分かれており、液体サイクロン２１の下方から排出された濃縮スラッジを含むドレーン液は、一次受けタンク２２の第一の槽２６に受け入れられ、アンダーフローの仕切りを通されることによって、濃縮スラッジを一次受けタンク２２の底部に堆積させるとともに、余剰液はオーバーフローさせて一次受けタンクの第二の槽２７から化成処理槽５に戻す。
The primary receiving tank 22 is divided into two tanks by an
一次受けタンク２２の底部に堆積した濃縮スラッジを吸い出しポンプ３１で吸い出し、遠心分離機３２に送って固液分離し、固形スラッジをスラッジボックス３３に回収する。なお、遠心分離機で固形スラッジが除去された液は、化成処理槽５に戻される。
The concentrated sludge accumulated at the bottom of the primary receiving tank 22 is sucked out by the suction pump 31 and sent to the centrifugal separator 32 for solid-liquid separation, and the solid sludge is collected in the sludge box 33. The liquid from which the solid sludge has been removed by the centrifugal separator is returned to the chemical
図２は、化成処理槽の吸い込み口から吸い出される化成処理液中のスラッジ量（化成処理液の単位液量当たりのスラッジ量：ｇ／Ｌ）を、従来例（化成処理槽に吸い込み口のみを設置したもの）と上記実施例に係る本発明例（化成処理槽に吸い込み口と吐出ノズルを設置したもの）とで比較したものである。本発明例では、従来例に比して、スラッジの除去効率は約５倍であることがわかる。 FIG. 2 shows the amount of sludge in the chemical conversion treatment liquid sucked out from the suction port of the chemical conversion treatment tank (sludge amount per unit liquid amount of the chemical conversion treatment solution: g / L) in a conventional example (only the suction port in the chemical conversion treatment tank). And a sample of the present invention according to the above embodiment (in which a suction port and a discharge nozzle are installed in a chemical conversion treatment tank). In the example of the present invention, it can be seen that the sludge removal efficiency is about five times that of the conventional example.
図３は、化成処理槽中の化成処理液中に含まれるスラッジ量（化成処理液の単位液量当たりのスラッジ量：ｇ／Ｌ）を、化成処理する鋼管の処理量（トン数）との関係で図示したものである。化成処理液中に含まれるスラッジ量の許容量は４ｇ／Ｌである。 FIG. 3 shows the amount of sludge contained in the chemical conversion treatment liquid in the chemical conversion treatment tank (the amount of sludge per unit liquid amount of the chemical conversion treatment liquid: g / L) and the treatment amount (tonn) of the steel pipe to be subjected to chemical conversion treatment. This is illustrated in the relationship. The allowable amount of sludge contained in the chemical conversion liquid is 4 g / L.
従来例（化成処理槽に吸い込み口のみを設置したもの）と上記実施例に係る本発明例（化成処理槽に吸い込み口と吐出ノズルを設置したもの）とで比較すると、従来例では鋼管処理量が約４０トンで化成処理液中に含まれるスラッジ量は許容量（４ｇ／Ｌ）を超えてしまうのに対して、本発明例では鋼管処理量が３００トンを超えても、化成処理液中に含まれるスラッジ量は許容量（４ｇ／Ｌ）に達しないことがわかる。 Compared with the conventional example (the one in which only the suction port is installed in the chemical conversion treatment tank) and the present invention example (one in which the suction port and the discharge nozzle are installed in the chemical conversion treatment tank), the steel pipe throughput in the conventional example Is about 40 tons, the amount of sludge contained in the chemical conversion treatment liquid exceeds the allowable amount (4 g / L), whereas in the present invention example, even if the steel pipe treatment amount exceeds 300 tons, It can be seen that the amount of sludge contained in does not reach the allowable amount (4 g / L).
次に、化成処理後の鋼管の内面に付着したスラッジの面積率を、従来例（化成処理槽に吸い込み口のみを設置したもの）と上記実施例に係る本発明例（化成処理槽に吸い込み口と吐出ノズルを設置したもの）とで比較した。鋼管のサイズは、従来例と本発明例のいずれも、外径４００ｍｍ、肉厚９．５ｍｍ、長さ６０００ｍｍを用いた。 Next, the area ratio of the sludge adhering to the inner surface of the steel pipe after the chemical conversion treatment is compared with the conventional example (in which only the suction port is installed in the chemical conversion treatment tank) and the present invention example (suction port in the chemical conversion treatment tank). And those equipped with discharge nozzles). As for the size of the steel pipe, an outer diameter of 400 mm, a wall thickness of 9.5 mm, and a length of 6000 mm were used for both the conventional example and the present invention example.
その結果、本発明例に係る鋼管の内面に付着したスラッジは、その個数が減少するだけでなく、１個当たりの面積も減少するという結果が得られた。 As a result, the result was obtained that not only the number of sludge adhering to the inner surface of the steel pipe according to the present invention was reduced, but also the area per piece was reduced.
表１は、化成処理後の鋼管の内面に付着したスラッジの面積率を、従来例（化成処理槽に吸い込み口のみを設置したもの）と上記実施例に係る本発明例（化成処理槽に吸い込み口と吐出ノズルを設置したもの）とで比較した結果である。なお、スラッジの面積率は、鋼管の一端と他端について、それぞれ、端から１ｍまでの範囲において、内面に付着したスラッジの面積を目視により測定し、そのスラッジの合計面積を端から１ｍまでの範囲の全面積で除することによって求めた（単位は％）。 Table 1 shows the area ratio of sludge adhering to the inner surface of the steel pipe after chemical conversion treatment, the conventional example (one in which only the suction port is installed in the chemical conversion treatment tank) and the present invention example (suction into the chemical conversion treatment tank). It is the result compared with the thing which installed the opening | mouth and the discharge nozzle). In addition, the area ratio of sludge is measured by visually measuring the area of sludge adhering to the inner surface in the range from 1 m to 1 m at one end and the other end of the steel pipe, and the total area of the sludge from 1 m to 1 m from the end. It was determined by dividing by the total area of the range (unit:%).
その結果、化成処理後の鋼管の内面に付着したスラッジの面積率は、従来例では平均６．０１％であったのに対して、本発明例では０．８１％であり、本発明によればスラッジの付着量が各段に低減することができた。 As a result, the area ratio of sludge adhering to the inner surface of the steel pipe after the chemical conversion treatment was an average of 6.01% in the conventional example, and 0.81% in the present invention example. For example, the amount of sludge attached could be reduced in each stage.
本発明に係る金属管の化成処理装置及び化成処理方法によれば、化成処理液を満たした化成処理槽に鋼管等の金属管を浸漬して化成処理を行う際に発生するスラッジが粗大化して金属管の表面に付着することを防止することができる。また、化成処理液からのスラッジの除去効率も向上する。 According to the chemical conversion treatment apparatus and chemical conversion treatment method of the present invention, sludge generated when chemical conversion treatment is performed by immersing a metal tube such as a steel pipe in a chemical conversion treatment tank filled with a chemical conversion treatment solution is coarsened. It can prevent adhering to the surface of the metal tube. Moreover, the removal efficiency of the sludge from a chemical conversion liquid is also improved.
５ 化成処理槽
６ スチームヒータ
１０ 化成処理液
１５ 吸い込み口
１６ 循環ポンプ
１７ 循環ライン
１８ 分岐ライン
１９ 流量調整弁
２０ 流量計
２１ 液体サイクロン
２２ 一次受けタンク
２３ ドレーン調整弁
２５ アンダーフローの仕切り
２６ 一次受けタンクの第一の槽
２７ 一次受けタンクの第二の槽
３１ 吸い出しポンプ
３２ 遠心分離機
３３ スラッジボックス
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A chemical conversion treatment method using the metal pipe chemical conversion treatment device according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal pipe is placed laterally in the chemical conversion treatment tank, and the chemical conversion treatment tank includes A method of chemical conversion treatment of a metal tube, wherein the metal tube is placed in a chemical conversion treatment tank so that convection of the chemical conversion treatment liquid formed flows in a longitudinal direction on the surface of the metal tube.
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