JPH01262911A

JPH01262911A - 流体中の不純物浄化装置

Info

Publication number: JPH01262911A
Application number: JP8737388A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Shibuya; 清渋谷; Masaji Matsumoto; 正次松本
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野１本発明は鉄鋼の冷間圧延クーラントを浄化する装置のよ
うな、流体中の不純物を浄化する装置に関する。

〔従来の技術］高勾配磁気分離法（ＨＧ　Ｍ　Ｓ　、　Ｈｉｇｈ　Ｇｒ
ａｄｉｅｎｔＭａｇｎｅｔｉｃ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎ
　）は強磁性体の線材をフィルタとして用いる方法で、
１９６３年頃Ｋｏ１ｍらによって考案され（Ｐｈｙｓ、
Ｒｅｖ、　　１３２，３８７（１９６３）ｌ　、その後
、１９７０年初頭にＭ。

１、Ｔ、で研究開発が推進され、実用化されている　（
Ｊ、Ａ、　　０ｂｅｒｔｅｕｆｆｅｒ：　　　夏ＥＥＥ
　　Ｔｒａｎｓ、　　Ｍａｇｎ、、　　ＮＡＧ−９（３
）、３０３　（１９７３））。

このＨＧＭＳの原理を第４図を用いて説明すると、磁性
を有する線材２８に磁場２２を加えた時、線材２８近傍
に磁場勾配か発生し１Ｍｉ性粒子２３に磁力２４が作用
する。この時の磁力は次式７式％ここて、ＩＳ：粒子の飽和磁化Ｘ　１粒子の磁化率 χ　３粒子の体積Ｈ：＆Ｂ場強度ｄＨ／ｄｘ：磁気勾配上記式中、操作可能因子として、Ｈは磁石の性能に依存
し、ｄ　Ｈ／　ｄ　ｘはフィルタ材料の特性に依存する
ものである。

磁力に対抗する力としては、流体の抵抗２５、重力２６
、慣性力２７等か考えられる。

第３図は従来の磁気フィルタの一例を示したもので、フ
ィルタ１７を容器内に収納し、その周囲に磁化装置１８
を備え、液体人口弁１５、流体出口弁１３、逆洗水入口
弁１４．逆洗水出口弁１６を備えている。１ｉｆ１化装
置１８には電磁石を用い。

フィルタ１７にはフェライト系ステンレス線を用いてい
る。

従来このＨＧ　Ｍ　Ｓに用いられるフィルタの材質とし
てはフェライト系ステンレスの線材を用い、磁石には電
磁石を使用し、フィルタに強磁場をかけて磁力を大きく
していた。また、フィルタの逆洗には蒸気および温水を
大量に用いていた（特開昭６２−１９３６１７、参考：
特開昭６２−０１９３００、６ｌ−１５４７０５）　　
。

Ｅ発明が解決しようとする課題ＩＨＧＭＳに用いる従来の装置は、フェライト系ステンレ
ス線材の磁気特性が十分に良好ではなく１例えば透磁率
が１２０程度であり、また消磁した時に磁性が残存する
のでフィルタの逆洗に大量の温水等を要し、フィルタ特
性が不十分であること、イニシャルコストおよびランニ
ングコストが高い等の点で問題がある。

本発明はこのような従来のＨＧＭＳに用いる装置の問題
点を改菩した簡易で高性能の装置を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段１本発明は流体中の磁性不純物を除去する浄化装置におい
て、アモルファス線材を収納したフィルタ室を備え、該
フィルタ室の外側に該フィルタ室から離隔自在にハード
磁石を配設したことを特徴とする。

すなわち、本発明はフィルタ材料に磁気特性の良好なア
モルファス金属の線材を用い、磁化用磁石としてハード
磁石を使用し、上記問題点を解決した。

また、前記フィルタ室に洗浄用液体または気体を導入す
る導入管を設け、該導入管に超音波洗浄装置を配設し洗
浄効果を上げるようにした。

さらに本発明装置はフィルタ室に超音波を送信する超音
波洗浄装置を設けて溜め洗いを可能にすることによって
洗浄効果を高めることもできる。

【作用］アモルファス金属は磁気特性、耐食性、強度などの特性
に優れている。従って、従来のフィルタ材料として用い
られているフェライト系ステンレス線材と代替すれば、
効率の良い磁気フィルタを設計することができる。

第１表に両者の透磁率と保磁力を比較して示したが、フ
ェライト系ステンレスに対し、アモルファス金属は透磁
率が１０２倍良好である。つまり、低磁場中でも容易に
磁化し、磁性浮遊物に磁力をかけることが可能である。

これにより、磁化装置を電磁石からハード磁石にするこ
とができた。また残留磁化は両者はぼ同じであるが、保
磁力が小さいことにより逆洗が容易である。

第　　　１　　　表また逆洗について超音波洗浄装置をフィルタ室に直接付
設するか、または洗浄用液体もしくは気体導入管に設け
、逆洗流の流量を低減または静止して洗浄することがで
きるようにしたので逆洗時間短縮、排液排出の著減を達
成した。

〔実施例〕

第１図は本発明の不純物浄化装置の実施例を示しており
、磁化装置２１にはハード磁石を用い、これを機械的に
移動させる０本図では２１ａの位置に移動する。

これによりアモルファスフィルタ１７を磁化したり、消
磁したりすることが簡単にできる。

また、逆洗については従来と同様に蒸気、温水などによ
ってフィルタを洗浄するが、逆洗流の上流側に超音波洗
浄装置のヘッダ２０を設置して洗浄効果を高め、逆洗流
の流速を高めず、流量を低減し、逆洗時間、廃水を少な
くすることができる。

さらにこれを推し進める方法として、従来は逆洗の高速
流で不純物を流し去っていたが、超音波洗浄を導入する
ことにより、静止流でも洗浄することができる。よって
バルブ１３〜１６を全閉し、超音波によって溜め洗いす
ることにより、廃水量を極端に小なくすることができる
。廃水量は２次公害を発生するため少なくすることが極
めて好ましい。

第２図に本発明装置を適用した圧延クーラントの系統図
を示した。

圧延ロール！、２を通過する圧延材３は、圧延中にロー
ルバイト間にクーラントノズル５がらクーラント４、例
えば水溶性合成エステルを噴射されている。

このクーラント４はロール２の下のパンＩＯで受け、タ
ンク７に戻り、ポンプ８、メツシュフィルタ９を通過し
て循環している。このように循環を繰返すにつれ、圧延
材やロールからの鉄粉が蓄積され、クーラント４中の鉄
濃度が増加する。

クーラント４中の鉄濃度が増加すると、圧延材の表面性
状劣化、ロールマーク、圧延時のスリップ、箔圧延の場
合の板破断などの原因となる。

このためクーラント４には鉄粉除去装置が設置されてい
る。クーラントタンクはダーティタンク７とクリーンタ
ンク６に分離され、ダーティタンク７からのクーラント
はポンプ１１を通り、磁気フィルタ１２で浄化され、ク
リーンタンク６に戻り、ロールバイトに循環される。磁
気フィルタ１２では、磁気的にクーラント中の磁性浮遊
物が濾過される。

濾過したものが多く蓄積すると濾過効率が低下するため
、除去する必要がある。この場合、従来の技術ではバル
ブ１３．１５を閉じ、バルブ１４．１６を開いて、バル
ブ１４側から、蒸気、温水などを送り、フィルタに付着
したクーラント油と一緒になった鉄粉を洗浄、系外に排
出する。この洗浄（逆洗）が終了すると、バルブ１４．
１６を閉じ、バルブ１３．１５を開いて循環を開始し鉄
粉除去を行う。

実施例−１第２図の圧延クーラント系統において、磁気フィルタ１
２として第１図の不純物浄化装置を使用した。

フィルタ材質：　Ｃｏ７０Ｆ　ｅ　５　Ｓ　ｉ　１５Ｂ
１（１（ａｔ、％）アモルファスフィルタ線断面形状：０、８　ｍ　ｍ　Ｘ　０．０２　ｍ　ｍフィルタ透磁率
：１５．ＯＯｏ磁化磁石：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂハード磁石超音波加振周波数：　８００ｋＨｚ逆洗ニア０℃温水　３ｎｉ”、３０秒結果は第２表の本方式Ｉに示した通りである。

実施例−２実施例１において、逆洗時、バルブ１３゜１４．１５．
１６を閉止して溜め洗い方式を採って洗浄した結果を第
２表の本方式Ｉ■に示した。

比較例第２図の圧延クーラント系統に、従来の第３図に示す不
純物浄化装置を用いた。

フィルタ材質：フェライト系ステンレス（ＳＵＳ４３０
）フィルタ線径：１．５ｍｍψ フィルタ透磁率：５００磁化用磁石、電磁石：最大　４ＫＯｅ逆洗：蒸気５分間通した後、７０”Ｃの温水３、５　ｒ
ｎ’を３０秒で流した。

結果を第２表中の従来法に示した。

第２表中鉄粉除去率は、の通りである。また油持ち出し比は、の通りである。

第２表から本発明ではフィルタ効果が良好であり、浦の
持ち出し量も少なくなったことが明らかに分る。

第　　２　　表〔発明の効果Ｊ本発明の不純物浄化装置は以上の構成により下記の優れ
た効果を奏する。

ａ）フィルタ線材の磁気特性が良好であるので、磁化磁
石としてハード磁石を用いることができ、逆洗が簡易高
能率であり、イニシャルコスト、ランニングコストが安
価である。

ｂ）本装置を圧延クーラントの浄化に用いると、冷間圧
延性の向上、箔圧延性の向上、省エネルギー、低公害化
を容易に達成できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流体中の不純物浄化装置の実施例の模
式側面図、第２図は実施例を適用した圧延クーラントの
循環系統図、第３図は従来の流体中の不純物浄化装置の
模式側面図、第４図はＨＧＭＳの原理説明図である。１．２・・・ロール　　　３−・・圧延材４・・・クー
ラント　　　５・・・クーラントノズル６・・・クリー
ンタンク　７・・・ダーティタンク８・・・ポンプ　　
　　　９・・・メツシュフィルタ１０・・・パン　　　
　　１ｌ＝−ポンプ１２・・・磁気フィルタ１３．１４．１５．１６・・・バルブ１７・・・フィルタ１８・・・電磁石１９・−・アモルファスフィルタ２０−・・超音波洗浄装置ヘッダ２１．２１ａ・・・ハード磁石２２・・・磁束２３・・・ｌ１ｆｌ性拉子　　　２４・・・磁力２５・
・・流体抵抗２６・・・重力

Claims

【特許請求の範囲】１　流体中の磁性不純物を除去する浄化装置において、
アモルファス線材を収納したフィルタ室を備え、該フィ
ルタ室の外側に該フィルタ室から離隔自在にハード磁石
を配設したことを特徴とする流体中の不純物浄化装置。２　前記フィルタ室に洗浄用液体または気体を導入する
導入管を設け、該導入管に超音波洗浄装置を配設した請
求項１記載の流体中の不純物浄化装置。３　前記フィルタ室に超音波を送信する超音波洗浄装置
を付設した請求項１記載の流体中の不純物浄化装置。