JP6586391B2 - 酸洗装置およびその酸洗一時停止時運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、酸洗装置およびその酸洗一時停止時運転方法に関する。

酸洗装置は、冷延鋼板や熱延鋼板といった帯鋼板の表面に形成された酸化物である酸化スケールを、塩酸や硫酸などの酸液と反応させることによって洗浄除去する装置である。一般的な酸洗装置では、酸洗槽内へ帯鋼板を連続的に通板し、帯鋼板に酸液を噴射したり、帯鋼板を酸洗槽に貯留した酸液に浸漬したりすることで、帯鋼板表面の酸化スケールを連続的に除去している。

下記特許文献１には、鋼帯の走行方向へ横長であり、長手方向中央部で浅く、入り側および出側の両端部で深い形状である酸液受容槽およびこれを覆う槽蓋で構成される酸洗槽と、酸液受容槽中央部の両端の槽底に設けられた堰と、堰間に設けられた複数のサポートロールと、サポートロールに支持される鋼帯に酸液を噴射する酸液供給ヘッダと、酸液供給ヘッダと酸液供給ラインを介して接続されると共に、酸液受容槽と戻りラインを介して接続される循環槽と、酸液供給ラインに設けられた熱交換器とを備え、酸液供給ヘッダが酸液を鋼帯に噴射することにより連続的に酸洗を行う酸洗装置が記載されている。

下記特許文献２には、酸液を満たした酸洗槽と、酸洗槽の上部を覆う蓋と、蓋の下面に回転自在に設けられた浸漬ガイドロールと、酸洗槽の底面に設けられた支持ブロックと、支持ブロックの上部に設けられた底板と、底板の上面に浸漬ガイドロールと対向して設けられたスキッドとを備え、浸漬ガイドロールおよびスキッドで帯鋼板をガイドしながら酸液中を走行させることで当該帯鋼板を酸洗処理する酸洗装置が記載されている。

特開２００４−９１８５６号公報 特許第３１６０３００号公報

ところで、酸洗装置を備える設備において、帯鋼板の走行方向で上流側や下流側に配置される装置の保守などで当該帯鋼板の走行を一時的に（例えば、数時間から１日程度）停止する場合がある。このとき、帯鋼板が酸洗槽の酸液に浸漬した状態で当該帯鋼板の走行を停止すると、帯鋼板の酸洗が進行して過酸洗となることから、酸洗槽と別に設けられる循環槽へ酸洗槽内の酸液を移送したり、帯鋼板を酸液の上方に持ち上げたりするなどの処理が行われていた。

特許文献１に記載の酸洗装置では、酸洗一時停止時に酸洗槽内の酸液を循環槽へ移送することで鋼帯の過酸洗を防ぎ、酸洗運転時には熱交換器により酸液を加熱することができるものの、酸洗停止時間に応じて酸液の温度が低下し、酸洗一時停止から酸洗運転への切り替えに多大な時間を要していた。

特許文献２に記載の酸洗装置では、酸洗一時停止時に帯鋼板の過酸洗を防ぐためには、帯鋼板と共に、浸漬ガイドロールおよびスキッドなどもリフト装置で持ち上げる必要があることから、リフト装置が大型で強度のある装置となり、装置コストが高くなってしまう可能性があった。また、酸洗槽と別に設けた循環槽に酸洗槽内の酸液を移送することも考えられるが、酸液が多く、酸洗停止時間に応じて酸液の温度が低下することから、酸洗一時停止から酸洗運転への切り替えに多大な時間を要する可能性があった。

以上のことから、本発明は、前述した課題を解決するために為されたもので、酸洗一時停止中における帯鋼板の過酸洗を防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短くすることができる酸洗装置およびその酸洗一時停止時運転方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決する本発明に係る酸洗装置は、
酸液が溜められ、帯鋼板を前記酸液に浸漬した状態で通板させることで当該帯鋼板を酸洗する酸洗槽と、
前記酸洗槽内の記酸液を加温する加温手段と、
前記酸洗槽とは別に設けられ、前記酸液を貯留する酸液貯留槽と、
前記酸洗槽と前記酸液貯留槽との間で前記酸液を循環する酸液循環手段と、
前記酸液循環手段を制御して前記酸洗槽内の前記酸液の液面を前記帯鋼板の通板高さより下方に保持する液面高さ調整手段と
を有する
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する本発明に係る酸洗装置の酸洗一時停止時運転方法は、
帯鋼板を酸液に浸漬した状態で通板させることで当該帯鋼板を酸洗する酸洗槽と、前記酸洗槽内の前記酸液を加温する加温手段と、前記酸液を貯留する酸液貯留槽と前記酸洗槽との間で前記酸液を循環する循環手段とを有する酸洗装置の酸洗一時停止時運転方法であって、
前記帯鋼板の酸洗一時停止時に、前記酸洗槽内の前記酸液の液面を前記帯鋼板の通板高さより下方に保持しつつ、前記酸液貯留槽と前記酸洗槽との間で前記酸液を前記酸液循環手段により循環し、循環する前記酸液を前記酸洗槽内で前記加温手段により加温する
ことを特徴とする。

本発明によれば、帯鋼板の酸洗を一時停止しているときに、酸洗槽内の酸液の液面を帯鋼板の通板高さより下方に保持した状態で、酸洗槽と酸液貯留槽との間で酸液が循環することになり、このときの帯鋼板の過酸洗を防止することができる。また、加温手段により酸液を所定温度に加温し、酸液循環手段により酸液が酸洗槽と酸液貯留槽との間で循環していることから、全量の酸液を酸洗槽内から排出して酸洗槽とは別のタンクに貯留しておく場合と比べて、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短くすることができる。

本発明の第一の実施形態に係る酸洗装置の側面視概略図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の第二の実施形態に係る酸洗装置の側面視概略図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。

本発明に係る酸洗装置およびその酸洗一時停止時運転方法を実施するための形態について以下に説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態に係る酸洗装置について、図１、図２および図３を参照して説明する。

本実施形態に係る酸洗装置１００は、図１および図２に示すように、酸洗槽１０と、循環槽（酸液貯留槽）４３と、酸液循環装置（酸液循環手段）４０と、制御装置（液面高さ調整手段）５０とを備える。

酸洗槽１０は、深底の槽である。酸洗槽１０は、底板１１と前側板１２と後側板１３と右側板１４と左側板１５とを備え、上方が開口し、酸液Ｌが溜められる容器本体と、容器本体の開口を覆う複数（図示例では４つ）のカバー部材２５とを有する。底板１１は、帯鋼板Ｓの通板方向（走行方向）で延在し、詳細につき後述する第一の排出口１５ｂ（中央部循環口）にて最下点となるよう勾配が設けられている。前側板１２、後側板１３、右側板１４および左側板１５は、酸洗槽１０の縦壁をなしている。なお、酸洗槽１０およびカバー部材２５などとして、ポリプロピレン等の樹脂又はその複合材料のような耐酸性の材料で作製されたものや鋼缶体にゴムライニングを施し、その上から耐酸レンガによって作製されたものを用いることが可能である。

前側板１２は、帯鋼板Ｓの通板方向上流側をなす底板１１の前端部と接続している。後側板１３は、帯鋼板Ｓの通板方向下流側をなす底板１１の後端部と接続している。右側板１４は、帯鋼板Ｓの通板方向にて全体に亘り底板１１の幅方向右側の端部と接続している。右側板１４における帯鋼板Ｓの通板方向の上流側端部および下流側端部は、前側板１２および後側板１３と接続している。左側板１５は、帯鋼板Ｓの通板方向にて全体に亘り底板１１の幅方向左側の端部と接続している。左側板１５における帯鋼板Ｓの通板方向の上流側端部および下流側端部は、前側板１２および後側板１３と接続している。

左側板１５および右側板１４には、帯鋼板Ｓの通板方向中央の下方側にて第一の排出口１５ｂおよび第二の排出口１４ｂがそれぞれ設けられている。

前側板１２の上端部側には、帯鋼板Ｓの通板方向上流側へ水平に延在する前フランジ部１２ａが形成されている。後側板１３の上端部側には、帯鋼板Ｓの通板方向下流側へ水平に延在する後フランジ部１３ａが形成されている。前フランジ部１２ａおよび後フランジ部１３ａには、入側のスキッド３１および出側のスキッド３２がそれぞれ設けられている。

右側板１４および左側板１５の上端部側には、酸洗槽１０の幅方向内側へ延在する右フランジ部１４ａおよび左フランジ部１５ａがそれぞれ形成されている。右フランジ部１４ａおよび左フランジ部１５ａには、右受け部１６ａおよび左受け部１６ｂがそれぞれ設けられている。右受け部１６ａおよび左受け部１６ｂには、シール液がそれぞれ溜められており、カバー部材２５の右側板２５ｄおよび左側板２５ｅの端部が浸漬するようになっている。これにより、酸洗槽１０の幅方向両端部の上方は、カバー部材２５でシールされることになる。

右側板１４と左側板１５との間には、酸洗槽１０の幅方向で延在する形状をなす幅方向受け部１７が複数（図示例では３つ）架け渡されている。複数の幅方向受け部１７は、帯鋼板Ｓの通板方向にて隣接して配置される。

幅方向受け部１７は、帯鋼板Ｓの通板方向で隣接する案内装置本体（後述）の間に配置される。幅方向受け部１７には、シール液が溜められており、カバー部材２５の前側板２５ｂおよび後側板２５ｃの端部が浸漬するようになっている。これにより、酸洗槽１０における帯鋼板Ｓの通板方向にて隣接する案内装置本体間の上方は、カバー部材２５でシールされることになる。

酸洗槽１０には、熱交換器（加温手段）１８が複数（図示例では２つ）設けられている。複数の熱交換器１８は、帯鋼板Ｓの通板方向にて隣接して配置される。熱交換器１８は、右フランジ部１４ａの下方で、酸洗槽１０の底板１１における右側板１４近傍に配置される。熱交換器１８は、帯鋼板Ｓの通板高さｈとほぼ同じ高さを有する。また、熱交換器１８は、それぞれが、高さ方向及び側板幅方向に広がって配置された伝熱管であって、管中に熱媒（例えば蒸気）を供給することにより間接加温する機能を有する。よって、熱交換器１８の少なくとも一部が酸洗槽１０内の酸液Ｌに浸漬されることにより、酸洗槽１０内の酸液Ｌを所定温度に加温することが可能となる。

酸洗槽１０は、帯鋼板Ｓを案内する案内装置（帯鋼板案内装置）２０を有する。案内装置２０は、複数（図示例では４つ）の案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄを有する。複数の案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄは、帯鋼板Ｓの通板方向にて隣接して配置される。案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄは、横断面形状がＵ字状をなす樋状部材（浸漬ボックス）２２と、浸漬ガイドロール２３と、スキッド２４と、支持ブロック２６とをそれぞれ有する。

樋状部材２２は、帯鋼板Ｓの通板方向へ延在し、当該帯鋼板Ｓの通板方向上流側およびその下流側で開口する形状をなしている。樋状部材２２は、底板部２２ａと右側板部２２ｃと左側板部２２ｄとを有する。右側板部２２ｃと左側板部２２ｄとが対向している。底板部２２ａにおける一方の端部（帯鋼板Ｓの幅方向にて一方の端部）および他方の端部（帯鋼板Ｓの幅方向にて他方の端部）は、帯鋼板Ｓの通板方向全体に亘り右側板部２２ｃおよび左側板部２２ｄと接続している。樋状部材２２は、支持ブロック２６により支持されている。

スキッド２４は、帯鋼板Ｓの通板方向上流側の端部をなす、底板部２２ａの前端部側に設けられる。帯鋼板Ｓの通板方向下流側の第四の案内装置本体２１Ｄにおいては、スキッド２４は、帯鋼板Ｓの通板方向下流側の端部をなす、底板部２２ａの後端部側にも設けられる。浸漬ガイドロール２３は、帯鋼板Ｓの通板方向上流側の端部をなす、詳細につき後述するカバー部材本体２５ａの前端部側に設けられる。

支持ブロック２６は、帯鋼板Ｓの通板方向上流側の端部をなす、底板部２２ａの前端部側でスキッド２４の下方に設けられる。支持ブロック２６は、帯鋼板Ｓの幅方向両端部にそれぞれ設けられる。これにより、案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄが酸洗槽１０内にて所定の高さに配置されることになる。よって、帯鋼板Ｓの酸洗運転時に、酸洗槽１０は、案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄとほぼ同じ高さまで酸液Ｌで満たされ、帯鋼板Ｓは、酸液Ｌに浸漬した状態（所定の通板高さｈ）で案内されることになる。

カバー部材２５は、カバー部材本体２５ａと、前側板２５ｂと、後側板２５ｃと、右側板２５ｄと、左側板２５ｅとを有する。カバー部材本体２５ａは、板状をなしている。カバー部材本体２５ａは、樋状部材２２の上方に配置されている。

前側板２５ｂは、カバー部材本体２５ａの前端部と接続し、上方へ延在する形状をなしている。前側板２５ｂの上端部側には、帯鋼板Ｓの通板方向上流側へ延在する前フランジ部２５ｂａが形成されている。第二〜第四の案内装置本体２１Ｂ〜２１Ｄに対応して配置されるカバー部材２５にあっては、前側板２５ｂの前フランジ部２５ｂａの先端部が下方へ折り曲げられて、幅方向受け部１７に溜められるシール液内に浸漬されている。

後側板２５ｃは、カバー部材本体２５ａの後端部と接続し、上方へ延在する形状をなしている。後側板２５ｃの上端部側には、帯鋼板Ｓの通板方向下流側へ延在する後フランジ部２５ｃａが形成されている。第一〜第三の案内装置本体２１Ａ〜２１Ｃに対応して配置されるカバー部材２５にあっては、後側板２５ｃの後フランジ部２５ｂａの先端部が下方へ折り曲げられて、幅方向受け部１７に溜められるシール液内に浸漬されている。

右側板２５ｄは、カバー部材本体２５ａの右端部と接続し、上方へ延在する形状をなしている。右側板２５ｄの上端部側には、帯鋼板Ｓの幅方向外側へ延在する右フランジ部２５ｄａが形成されている。右フランジ部２５ｄａの先端部が下方へ折り曲げられて、右受け部１６ａに溜められるシール液内に浸漬されている。

左側板２５ｅは、カバー部材本体２５ａの左端部と接続し、上方へ延在する形状をなしている。左側板２５ｅの上端部側には、帯鋼板Ｓの幅方向外側へ延在する左フランジ部２５ｅａが形成されている。左フランジ部２５ｅａの先端部が下方へ折り曲げられて、左受け部１６ｂに溜められるシール液内に浸漬されている。

よって、第一〜第四の案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄに対応して設けられるカバー部材２５により、酸洗槽１０の上方が覆われることになる。

酸液循環装置４０は、第一の排出管（酸液の流通路）４１と、第二の排出管４２と、供給管（戻り管）４４とを備える。第一の排出管４１は、基端側（一方の端部側）が酸洗槽１０の第一の排出口１５ｂと接続し、先端側（他方の端部側）が循環槽４３と接続している。第一の排出管４１には、開閉弁４１ａが設けられる。第二の排出管４２は、基端側が酸洗槽１０の第二の排出口１４ｂと接続し、先端側（他方の端部側）が循環槽４３と接続している。第二の排出管４２には、開閉弁４２ａが設けられる。供給管４４は、基端側（一方の端部側）が循環槽４３と接続し、先端側（他方の端部側）が酸洗槽１０の供給口１４ｃと接続している。供給管４４には循環ポンプ４４ａが設けられる。なお、循環槽４３は、酸洗槽１０より下方に設けられることが好ましい。酸洗槽１０から酸液Ｌを循環槽４３にポンプなしで抜き出せるからである。

酸洗装置１００は、図１〜図３に示すように、さらに、酸洗槽１０内に設けられた堰６０を有する。排出口１５ｂは、左側板１５の幅方向中央かつ下端にある。堰６０は、第一の排出口１５ｂを囲う形状をなしており、前側板部６１と、後側板部６２と、横側板部６３とを有する。堰６０の前側板部６１は、左側板１５および底板１１と接続し酸洗槽１０の幅方向へ延在する形状をなしている。堰６０の後側板部６２は、左側板１５および底板１１と接続している。堰６０の後側板部６２は、前側板部６１と離間し、当該前側板部６１と平行に延在する形状をなしている。堰６０の横側板部６３は、前側板部６１の端部、後側板部６２の端部および底板１１と接続し、帯鋼板Ｓの通板方向で延在する形状をなしている。堰６０の上端部（入口）６０ａは、酸洗槽１０内での帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方、且つ酸洗運転中の酸液Ｌの液面Ｌａに対して３分の１の高さより上方の範囲内であることが好ましく、樋状部材２２の底板部２２ａより下方、且つ酸洗運転中の酸液Ｌの液面Ｌａに対してその半分の高さより上方の範囲内であることがより好ましい。これは、酸洗一時停止中に、酸洗槽１０内からの酸液Ｌの排出量を抑制しつつ、熱交換器１８による酸液Ｌの加温を効率良く行うことができるからである。また、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替えを短時間で行うことができるからである。すなわち、堰６０は、第一の排出口１５ｂと接続する流入路をなし、酸液Ｌが上端部６０ａより溢流して、酸液Ｌの液面Ｌｂを帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方に調整して保持する液面調整手段の一部をなしている。なお、流入路は、酸洗槽１０の左側板１５に入口を接続し、酸洗槽１０外に設けても良い。

なお、堰６０は、酸洗槽１０と同一の材質であることが好ましい。酸洗槽１０が樹脂製である場合には堰６０も酸洗槽１０と同一の樹脂製であることが好ましい。これは、酸洗槽１０内の酸液Ｌが酸洗運転中および酸洗一時停止中に高温（例えば、８５〜９０℃）で保持されており、酸洗槽１０とともに堰６０も熱伸びすることができるからである。酸洗槽１０と堰６０が異材であると、酸洗槽１０と堰６０の接続箇所にてこれらの熱伸びの差に起因した破損を生じる可能性が高められてしまうからである。

制御装置５０は、酸洗装置１００の各機器を制御する装置である。制御装置５０は、出力側が、熱交換器１８、開閉弁４１ａ，４２ａおよび循環ポンプ４４ａと接続しており、これら機器の動作を制御可能になっている。

ここで、上述した酸洗装置１００の中心となる作動について以下に説明する。

酸洗運転中にあっては、制御装置５０は、酸液Ｌを所定温度（例えば、８５〜９０℃）に加温するように熱交換器１８を制御し、酸液Ｌが循環しないように酸液循環装置４０を制御する。すなわち、制御装置５０は、第一および第二の排出管４１，４２に設けられる開閉弁４１ａ，４２ａが全閉状態となるように当該開閉弁４１ａ，４２ａを制御し、循環ポンプ４４ａが停止するように制御する。これにより、酸洗槽１０内において、酸液Ｌが前記所定温度に加温され、酸液Ｌの液面Ｌａがカバー部材２５のカバー部材本体２５ａとほぼ同じ高さで保持されることになる。よって、帯鋼板Ｓは、浸漬ガイドロール２３およびスキッド２４でガイドされながら、酸液Ｌに浸漬した状態にて酸液Ｌ中を走行することで酸洗処理されることになる。

酸洗運転を一時（例えば、数時間から１日程度）停止している酸洗一時停止中にあっては、制御装置５０は、酸液Ｌを所定温度（例えば、８５〜９０℃）に加温するように熱交換器１８を制御し、酸液Ｌが循環するように酸液循環装置４０を制御する。すなわち、制御装置５０は、第二の排出管４２に設けられる開閉弁４２ａが全閉状態となるように当該開閉弁４２ａを制御し、第一の排出管４１に設けられる開閉弁４１ａが全開状態となるように当該開閉弁４１ａを制御する。これにより、酸洗槽１０内の酸液Ｌは、堰６０の上端部６０ａを乗り越え当該堰６０内を下方へ流通して第一の排出口１５ｂ近傍へ至り、第一の排出口１５ｂから第一の排出管４１を通って循環槽４３内へ流通して、当該循環槽４３内で一時的に貯留されることになる。酸洗槽１０内の酸液Ｌが第一の排出管４１を介して循環槽４３内へ排出されて酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂが堰６０の上端部６０ａとほぼ同じ高さになる。その後、制御装置５０は、開閉弁４１ａの開度を制御すると共に、循環ポンプ４４ａを作動するように制御する。これにより、循環槽４３内に一時的に貯留された酸液Ｌは、循環ポンプ４４ａの作動により供給管４４を介して酸洗槽１０内へ流通することになる。すなわち、第一の排出管４１および供給管４４は、酸洗槽１０と循環槽４３との間で酸液Ｌが流通する２つの流通路をなしている。酸液Ｌが堰６０の上端部６０ａとほぼ同じ高さになった状態は、液面レベルセンサを設けておいて、その信号に基づいて判断する、また、予め堰６０の上端部６０ａにまで達する経過時間を調べておいて、その時間が経過したことに基づいて判断することが考えられる。循環ポンプ４４ａにより酸洗槽１０に供給する酸液の流量（供給量）を堰６０を乗り越えて酸洗槽１０から流出できる流量（排出量）をこえないように設計又は調整すれば、堰６０の上端部６０ａの高さで酸液Ｌの液面が保たれる。

よって、酸洗一時停止中にあっては、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂが酸洗槽１０内にて帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方となる堰６０の上端部６０ａとほぼ同じ高さまで下げられる。この状態で、酸液Ｌが酸液循環装置４０により酸洗槽１０と循環槽４３との間で循環し、循環する酸液Ｌが酸洗槽１０内で熱交換器１８により前記所定温度に加温されることになる。

したがって、本実施形態によれば、帯鋼板Ｓの酸洗を一時停止している酸洗一時停止中に、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂを帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方に保持した状態で、酸液Ｌが酸洗槽１０と循環槽４３との間で循環することになり、このときの帯鋼板Ｓの過酸洗を防止することができる。また、熱交換器１８により酸液Ｌを所定温度に加温し、酸液循環装置４０により酸液Ｌが酸洗槽１０と循環槽４３との間で循環していることから、全量の酸液を酸洗槽内から排出して酸洗槽とは別のタンクに貯留しておく場合と比べて、酸洗槽１０へ戻す酸液Ｌの量が少なく、別のタンクに貯留しておくことによる酸液の温度低下を防ぎ、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短くすることができる。

制御装置５０は、開閉弁４１ａの開閉および循環ポンプ４４ａの作動を制御するものであることにより、簡易な構成でありながらも、酸洗一時停止中の帯鋼板Ｓの過酸洗を確実に防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短縮することができる。

堰６０の高さは、酸洗一時停止中に、酸液温度を保持するために必要な加温が可能となるように、熱交換器１８の一部が酸液Ｌに浸漬されるような酸液Ｌの液面となるようにする。これにより、熱交換器１８により酸洗槽１０内の酸液Ｌを確実に加温できる。

酸洗槽１０は、熱交換器１８の上端が帯鋼板Ｓの通板高さｈとほぼ同じ高さで酸液Ｌ内に配置される深さを有するものであり、帯鋼板Ｓを酸洗槽１０内の酸液Ｌで酸洗するときに、当該帯鋼板Ｓを酸液Ｌ中で所定の高さで通板するように案内する案内装置２０を有することにより、酸洗一時停止中に、案内装置および帯鋼板を酸液の液面よりも上方にリフタ装置で持ち上げたり酸洗槽内の全量の酸液を別のタンクへ送給したりする場合と比べて、簡易な構成でありながらも、酸洗一時停止中における帯鋼板の過酸洗を確実に防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短縮することができる。

［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態に係る酸洗装置について、図４および図５を参照して説明する。
本実施形態は、図１および図２に示し上述した第一の実施形態が備える、酸液循環装置、制御装置を変更した構成となっている。その他の構成は、図１および図２に示し上述した装置と概ね同様であり、同一の機器には同一の符号を付記し重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る酸洗装置１００Ａは、図４および図５に示すように、上述した第一の実施形態に係る酸性装置１００と同じ機器を具備すると共に、酸液循環装置（酸液循環手段）４０Ａ、液面レベルセンサ（液面高さ計測手段）６４および制御装置（液面高さ調整手段）５０Ａを具備する。すなわち、酸洗装置１００Ａは、酸洗装置１００が具備する堰の代わりに、液面レベルセンサ６４を具備する。

酸液循環装置４０Ａは、第一の排出管４１と、開閉弁４１ａと、供給管４４と、循環ポンプ４４ａとを備える。本実施形態においては、開閉弁４１ａの開度を制御すると共に、循環ポンプ４４ａを駆動するタイミングを制御することにより、酸洗槽１０内の酸液Ｌは、第一の排出管４１、循環槽４３、供給管４４を介して、酸洗槽１０内へ送給されると共に、酸洗槽１０内にて酸液Ｌの液面Ｌｂが帯鋼板Ｓの通板高さｈよりも下方にて所定の高さで保持されることになる。

液面レベルセンサ６４は、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面の高さを検出する機器である。液面レベルセンサ６４の先端部６４ａは、案内装置２０の樋状部材２２よりも下方に位置づけられている。液面レベルセンサ６４の出力側が制御装置５０Ａと接続しており、液面レベルセンサ６４は、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面の高さを検出すると、この酸液Ｌの液面高さの情報を制御装置５０Ａへ送信する。

制御装置５０Ａの入力側は、液面レベルセンサ６４と接続している。制御装置５０Ａの出力側は、熱交換器１８、開閉弁４１ａ、循環ポンプ４４ａと接続している。

ここで、上述した酸洗装置１００Ａの中心となる作動について以下に説明する。

酸洗運転中にあっては、上述した酸洗装置１００の制御装置５０と同様、制御装置５０Ａは、酸液Ｌを所定温度（例えば、８５〜９０℃）に加温するように熱交換器１８を制御し、酸液Ｌが循環しないように酸液循環装置４０Ａを制御する。すなわち、制御装置５０Ａは、第一の排出管４１に設けられる開閉弁４１ａが全閉状態となるように当該開閉弁４１ａを制御し、循環ポンプ４４ａが停止するように制御する。これにより、酸洗槽１０内において、酸液Ｌが前記所定温度に加温され、酸液Ｌの液面Ｌａがカバー部材２５のカバー部材本体２５ａとほぼ同じ高さで保持されることになる。よって、帯鋼板Ｓは、浸漬ガイドロール２３およびスキッド２４でガイドされながら、酸液Ｌに浸漬した状態にて酸液Ｌ中を走行することで酸洗処理されることになる。

酸洗運転を一時（例えば、数時間から１日程度）停止している酸洗一時停止中にあっては、制御装置５０Ａは、酸液Ｌを所定温度（例えば、８５〜９０℃）に加温するように熱交換器１８を制御し、酸液Ｌが循環するように酸液循環装置４０Ａを制御する。すなわち、制御装置５０Ａは、第一の排出管４１に設けられる開閉弁４１ａが全開状態となるように当該開閉弁４１ａを制御する。これにより、酸洗槽１０内の酸液Ｌは、第一の排出口１５ｂから第一の排出管４１を通って循環槽４３内へ流通して、当該循環槽４３内で一時的に貯留されることになる。その後、制御装置５０Ａは、液面レベルセンサ６４で検出した酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂが案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄより下方になると、開閉弁４１ａの開度を制御すると共に、循環ポンプ４４ａを作動するように制御する。これにより、循環槽４３内に一時的に貯留された酸液Ｌは、循環ポンプ４４ａの作動により供給管４４を介して酸洗槽１０内へ流通することになる。

よって、酸洗一時停止中にあっては、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂが酸洗槽１０内にて帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方まで下げられ、この状態で、酸液Ｌが酸液循環装置４０Ａにより酸洗槽１０と循環槽４３との間で循環し、循環する酸液Ｌが酸洗槽１０内で熱交換器１８により前記所定温度に加温されることになる。

したがって、本実施形態によれば、上述した第一の実施形態と同様、帯鋼板Ｓの酸洗を一時停止している酸液一時停止中に、酸洗槽１０内の酸液Ｌの液面Ｌｂを帯鋼板Ｓの通板高さｈより下方に保持した状態で、酸洗槽１０と循環槽４３との間で酸液Ｌが循環することになり、このときの帯鋼板Ｓの過酸洗を防止することができる。また、熱交換器１８により酸液Ｌを所定温度に加温し酸液循環装置４０Ａにより酸液Ｌが酸洗槽１０と循環槽４３との間で循環していることから、全量の酸液を酸洗槽内から排出して酸洗槽とは別のタンクに貯留しておく場合と比べて、酸洗槽１０へ戻す酸液Ｌの量が少なく、別のタンクに貯留しておくことによる酸液の温度低下を防ぎ、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短くすることができる。

制御装置５０Ａは、開閉弁４１ａの開閉および循環ポンプ４４ａの作動を制御するものであることにより、簡易な構成でありながらも、酸洗一時停止中の帯鋼板Ｓの過酸洗を確実に防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短縮することができる。

制御装置５０Ａは、液面レベルセンサ６４で計測された酸液Ｌの液面高さに基づき、開閉弁４１ａの開閉およびポンプ４４ａの作動を制御するものであることで、簡易な構成でありながらも、酸洗一時停止中の帯鋼板Ｓの過酸洗をより確実に防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短縮することができる。

［他の実施形態］
上記では、第一の排出口１５ｂを囲う堰６０を液面高さ調整手段の流入路として備える酸洗装置１００を用いて説明したが、酸洗槽内に設けられ、酸洗槽の第一の排出口と接続し、入口が帯鋼板の通板高さより下方に位置づけられる溢流管を液面高さ調整手段の流入路として備える酸洗装置とすることも可能である。このような酸洗装置であっても、酸液が溢流管より溢流して、酸液の液面を帯鋼板の通板高さより下方に保持することができる。

上記では、浸漬ガイドロール２３およびスキッド２４が設けられる樋状部材２２を有す案内装置本体を帯鋼板Ｓの通板方向で複数備える案内装置２０が設けられた酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、帯鋼板を通板可能に、当該帯鋼板の下面側を支持する支持ロールなどが設けられた酸洗装置に適用することも可能である。

上記では、４つの案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄで構成される案内装置２０を備える酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、酸液に浸漬した状態で、且つ帯鋼板の通板方向へ走行可能に帯鋼板を支持することができれば、案内装置本体の数量は４つに限らず、３つ以下の案内装置本体を備えたり５つ以上の案内装置本体を備えたりする酸洗装置とすることも可能である。

上記では、酸洗槽１０の第一の排出口１５ｂおよび第二の排出口１４ｂと第一の排出管４１および第二の排出管４２が接続し酸洗槽１０の供給口１４ｃと供給管４４が接続する酸洗装置１００、酸洗槽１０の第一の排出口１５ｂと第一の排出管４１が接続し酸洗槽１０の供給口１４ｃと供給管４４が接続する酸洗装置１００Ａを用いて説明したが、酸洗槽と排出管および供給管との接続箇所にフレキシブルチューブを介在させることも可能である。これにより、酸洗槽１０が熱伸びしたとしても、この熱伸びを前記フレキシブルチューブで吸収することができる。

上記では、酸洗槽１０の右側板１４近傍にて帯鋼板Ｓの通板方向で隣接して配置された２つの熱交換器１８を備える酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、熱交換器の数量は２つに限らず、１つの熱交換器や３つ以上の熱交換器を備える酸洗装置とすることも可能である。酸洗槽１０の左側板１５近傍のみ、または酸洗槽１０の右側板１４近傍および左側板１５近傍の両側に配置された熱交換器を備える酸洗装置とすることも可能である。

上記では、各案内装置本体２１Ａ〜２１Ｄに対応して設けられたカバー部材２５を備える酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、１つのカバー部材で酸洗槽１０の上方を覆うようにした酸洗装置とすることも可能である。

上記では、カバー部材２５の端部のシール方式として水シールを用いた酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、この箇所のシール方式として、カバー部材の端部にラバーシールを取り付けたラバーパッキンを用いた酸洗装置とすることも可能である。

上記では、熱交換器１８を備える酸洗装置１００，１００Ａを用いて説明したが、熱交換器の代わりに、ヒータなど酸液Ｌを所定温度に加温可能な装置を備える酸洗装置とすることも可能である。

上記では、酸洗槽とその下方に配置された循環槽とを備える酸洗装置を用いて説明したが、酸洗槽および循環槽の配置はこれに限定されるものではない。酸液循環装置によって酸洗槽と循環槽との間で酸液を循環できれば良く、酸洗槽の上方に循環槽を配置した酸洗装置としたり、酸洗槽と循環槽とを同じ高さに配置した酸洗装置としたりすることも可能である。また、第一の排出管４１に設けられた開閉弁４１ａと、供給管４４に設けられた循環ポンプ４４ａとを有す酸液循環装置４０，４０Ａを用いて説明したが、酸洗槽と酸液循環槽との間で酸液を循環することができれば良く、排出管および供給管の両方に設けられたポンプを有する酸液循環装置としたり、排出管および供給管の両方に設けられたポンプおよび開閉弁を有する酸液循環装置としたり、排出管に設けられたポンプと供給管に設けられた開閉弁とを有する酸液循環装置としたりすることも可能である。

本発明によれば、酸洗一時停止中における帯鋼板の過酸洗を防止し、酸洗運転と酸洗一時停止との切り替え時間を短くすることができるため、製鉄産業などにて有益に利用することができる。

１０ 酸洗槽
１１ 底板
１４ 右側板
１４ｂ 第二の排出口
１４ｃ 供給口
１５ 左側板
１５ｂ 第一の排出口
１６ａ 右受け部
１６ｂ 左受け部
１７ 幅方向受け部
１８ 熱交換器（加温手段）
２０ 案内装置
２１Ａ〜２１Ｄ 案内装置本体
２２ 樋状部材
２３ 浸漬ガイドロール
２４ スキッド
２５ カバー部材
２６ 支持ブロック
３１，３２ スキッド
４０，４０Ａ 酸液循環装置（酸液循環手段）
４１ 第一の排出管
４１ａ 開閉弁
４２ 第二の排出管
４２ａ 開閉弁
４３ 循環槽（酸液貯留槽）
４４ 供給管
４４ａ 循環ポンプ
５０，５０Ａ 制御装置（液面高さ調整手段）
６０ 堰（流入路）
６０ａ 上端部（入口）
６４ 液面レベルセンサ（液面高さ計測手段）
６４ａ 先端部
１００，１００Ａ 酸洗装置
ｈ 帯鋼板の通板高さ
Ｌ 酸液
Ｌａ 液面（酸洗運転中）
Ｌｂ 液面（酸洗一時停止中）
Ｓ 帯鋼板

Claims (7)

1. 酸液が溜められ、帯鋼板を前記酸液に浸漬した状態で通板させることで当該帯鋼板を酸洗する酸洗槽と、
   前記酸洗槽内の前記酸液を加温する加温手段と、
   前記酸洗槽とは別に設けられ、前記酸液を貯留する酸液貯留槽と、
   前記酸洗槽と前記酸液貯留槽との間で前記酸液を循環する酸液循環手段と、
   前記加温手段の少なくとも一部が前記酸洗槽内にて前記酸液に浸漬されるように、前記酸洗槽内の前記酸液の液面を前記帯鋼板の通板高さより下方に保持する液面高さ調整手段と
   前記加温手段および前記酸洗循環手段を制御するための制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、前記帯鋼板の酸洗一時停止時、前記酸液に前記加温手段の少なくとも一部が浸漬される液面高さであり、且つ、前記帯鋼板の前記通板高さよりも低い液面高さに前記酸液の前記液面の高さが前記液面高さ調整手段により保持された状態で、前記加温手段による前記酸液の加温を行いながら、前記酸洗槽と前記酸液貯留槽との間での前記酸液循環手段による前記酸液の循環を行うように構成された
   ことを特徴とする酸洗装置。
2. 請求項１に記載された酸洗装置であって、
   前記酸液循環手段は、前記酸洗槽の排出口と前記酸液貯留槽との流通路と、前記酸洗槽の供給口と前記酸液貯留槽との流通路と、前記２つの流通路のうち少なくとも一方に設けられた開閉弁と、前記２つの流通路のうち少なくとも他方に設けられたポンプとを有し、
   前記液面高さ調整手段は、前記開閉弁の開閉および前記ポンプの作動を制御するものである
   ことを特徴とする酸洗装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された酸洗装置であって、
   前記液面高さ調整手段は、前記酸洗槽に設けられた前記酸液の排出口と接続する流入路を備え、
   前記流入路の入口は、前記帯鋼板の通板高さより下方に位置づけられる
   ことを特徴とする酸洗装置。
4. 酸液が溜められ、帯鋼板を前記酸液に浸漬した状態で通板させることで当該帯鋼板を酸洗する酸洗槽と、
   前記酸洗槽内の前記酸液を加温する加温手段と、
   前記酸洗槽とは別に設けられ、前記酸液を貯留する酸液貯留槽と、
   前記酸洗槽と前記酸液貯留槽との間で前記酸液を循環する酸液循環手段と、
   前記酸液循環手段を制御して前記酸洗槽内の前記酸液の液面を前記帯鋼板の通板高さより下方に保持する液面高さ調整手段と
   を有し、
   前記液面高さ調整手段は、前記酸洗槽に設けられた前記酸液の排出口と接続する流入路を備え、
   前記流入路の入口は、前記帯鋼板の通板高さより下方に位置づけられ、
   前記流入路は、前記酸液の前記排出口を囲う堰である
   ことを特徴とする酸洗装置。
5. 請求項２に記載された酸洗装置であって、
   前記液面高さ調整手段は、前記酸液の液面高さを計測する液面高さ計測手段を有し、前記液面高さ計測手段で計測された前記酸液の液面高さに基づき、前記開閉弁の開閉および前記ポンプの作動を制御するものである
   ことを特徴とする酸洗装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載された酸洗装置であって、
   前記加温手段は、熱交換器であり、
   前記液面高さ調整手段は、前記熱交換器の少なくとも一部が前記酸液に浸漬されるように前記酸液の液面を調整するものである
   ことを特徴とする酸洗装置。
7. 帯鋼板を酸液に浸漬した状態で通板させることで当該帯鋼板を酸洗する酸洗槽と、前記酸洗槽内の前記酸液を加温する加温手段と、前記酸液を貯留する酸液貯留槽と前記酸洗槽との間で前記酸液を循環する循環手段とを有する酸洗装置の酸洗一時停止時運転方法であって、
   前記帯鋼板の酸洗一時停止時に、前記酸洗槽内の前記酸液の液面を前記帯鋼板の通板高さより下方に保持しつつ、前記酸液貯留槽と前記酸洗槽との間で前記酸液を前記循環手段により循環し、循環する前記酸液を前記酸洗槽内で前記加温手段により加温する
   ことを特徴とする酸洗装置の酸洗一時停止時運転方法。

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