JPH0140111B2 - - Google Patents

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JPH0140111B2
JPH0140111B2 JP59164623A JP16462384A JPH0140111B2 JP H0140111 B2 JPH0140111 B2 JP H0140111B2 JP 59164623 A JP59164623 A JP 59164623A JP 16462384 A JP16462384 A JP 16462384A JP H0140111 B2 JPH0140111 B2 JP H0140111B2
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JP
Japan
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strip
pickling
acid solution
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endless belt
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Tomoaki Kimura
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Hitachi Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/024Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by a combination of dipping and spraying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/021Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by dipping

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間圧延工程によりストリツプ表面に
発生するスケール等を高速で酸洗する高速酸洗装
置に関する。
〔従来の技術〕
熱間圧延後のストリツプ表面のスケールの除去
は通常10〜15%濃度で約80℃の塩酸、硫酸等によ
る酸洗法によつて行なわれる。従来の酸洗方法
は、特開昭53−76929号公報に示されているよう
に、酸液を貯える数個の酸洗槽にストリツプを浸
漬させながら走行させて酸洗を行なうものであつ
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ストリツプ表面のスケール等を
酸洗により完全に除去するには通常30秒程度の時
間が必要である。ストリツプの走行速度は約300
m/分であるから、必要な酸洗槽は150mもの長
さが必要である。特開昭53−76929号公報に記載
のものでは、酸洗槽にストリツプが入る前にスト
リツプをバーナにより加熱して酸洗時間を短縮し
ようとしている。しかしながらストリツプを加熱
しても、酸洗時間は約10%程度減少するだけであ
り、酸洗槽の長さは依然として135mもの長さが
必要である。したがつて極めて大きな設備スペー
スを要する問題があつた。
また近年省エネルギ、省資源の観点から、酸洗
装置と次工程の冷間圧延設備を結合する、設備の
連続化に対する要求が高くなつている。しかし従
来は前述のように酸洗槽が極めて長いため、設備
スペースが膨大となり、設備の連続化が困難であ
つた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
酸洗時間を短くして酸洗槽を短くし、設備スペー
スを小さくすることができるとともに、冷間圧延
設備との連続化が容易な高速酸洗装置を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の高速酸洗
装置は、酸洗すべきストリツプの少なくとも一方
の表面に狭い間隔を設けてエンドレスベルトを対
向配置し、前記狭い間隔内へ酸液を供給する酸液
供給手段を設けるとともに、前記ストリツプとエ
ンドレスベルトとを互いに反対方向へ移動させて
前記狭い間隔内の酸液に乱流を生じさせる構成と
したことを特徴とする。
〔作用〕
上記構成によれば、ストリツプとエンドレスベ
ルトとの間に間隔内に酸液供給手段から酸液を供
給しながら、ストリツプとエンドレスベルトを互
いに反対方向へ移動させると、狭い間隔内で酸液
の小さな渦が発生して酸液層が乱流となる。この
ために、ストリツプ表面には常に新しい酸液が供
給されることになり、酸洗効率が向上して酸洗時
間の短縮を図ることができる。
〔実施例〕
本発明の第1の実施例による高速酸洗装置を第
1図に示す。この高速酸洗装置は、ストリツプを
加熱した後酸洗するものである。ストリツプ51
はローラ30,31によりガイドされ、加熱タン
ク32内に搬送される。加熱タンク32には、上
下にパツド35が〓間を設けて配置されている。
これらパツド35内にはヘツダ33が設けられ、
外部から圧力の高い加熱水が供給され、この加熱
水がパツド35に設けられたノズル34から噴出
され、ストリツプ51を加熱する。加熱水の流出
速度は0.5〜2m/sec程度である。加熱水は100
℃に近い温度にされ、これによりストリツプ51
は80℃近傍にまで、約1秒程度で加熱される。ス
トリツプ51を加熱した後の加熱水は加熱タンク
32に一時ためられ、循環パイプ(図示せず)に
より熱交換器(図示せず)に送られて加熱され、
再び100℃近くまで加熱され、加熱水として再使
用される。
このようにして約80℃に加熱されたストリツプ
51は、ローラ39,40,41によりガイドさ
れ、酸洗槽48に導かれる。酸洗槽48内には酸
液49が満たされ、ストリツプ51はこの酸液4
9中を走行し酸洗される。酸洗槽48内には、走
行するストリツプ51の上下にエンドレスベルト
43,47を配置する。これらエンドレスベルト
43,47は、ストリツプ51の表面と狭い間隔
をもつて対向するように設けられており、かつロ
ーラ44,45,46,52により外部から駆動
される。エンドレスベルト43,47は耐酸性の
ゴム、ビニール等で作られる。そしてエンドレス
ベルト43,47の走行速度は、ストリツプ51
の走行速度に応じて0.5〜5m/sec程度に選ばれ
る。エンドレスベルト43,47の間を通過した
ストリツプ51はローラ42,50によりガイド
され、次の工程に進む。なお、本実施例では酸洗
槽48が酸液供給手段を構成している。
本実施例では、ストリツプ51とエンドレスベ
ルト43,47の間の〓間を狭くして、この〓間
内の酸液に乱流を生じさせ、酸洗時間を短縮して
いる。この酸洗時間が短縮される理由について以
下詳述する。
従来の酸洗装置では、広い酸液槽内をストリツ
プが走行する。すると、ストリツプ51近傍の酸
液49が、粘性により、第3図に示すような速度
分布をなし、厚さaの境界層を生ずる。ストリツ
プ51の走行速度をVm/secとすると、ストリ
ツプ51より距離a以上離れたところでは、スト
リツプ51と酸液49の相対速度はVm/secで
あるが、ストリツプ51表面では粘性により相対
速度が0m/secになる。このため、従来はスト
リツプ51表面のスケールを化学反応により酸洗
した後の酸液49が、そのままストリツプ51表
面に付着したまま、ストリツプ51とともに走行
することになる。したがつて新しい酸液がストリ
ツプ51表面に供給されず、酸洗時間が長くな
る。すなわち、酸洗時間を短くするには、常に新
しい酸液がストリツプ表面に供給されるようにす
ればよい。
本実施例では、第4図に示すように、ストリツ
プ51の表面に形成される厚さaの境界層より小
さい距離δのところに、エンドレスベルト43,
47の面を設けている。このようにすると、エン
ドレスベルト43,47により、境界層が切断さ
れるので、この部分に小さな渦73が発生し、酸
液層が乱流となる。レイノルズ数Reが4000を超
える流れでは、〓間δの酸液層全体に渦73を生
じ乱流となる。すなわち、ストリツプ51の走行
により酸液に与えられるエネルギのすべてが、狭
い〓間内の酸液に与えられ、乱流となることがわ
かる。
このように乱流を生ずるためのδの大きさとス
トリツプの流速V0について考察する。レイノル
ズ数Reは、平均流速をm/sec、動粘性係数を
ν(=0.035×10-5m2/sec)とすると、次式の如
くなる。
Re=2δ/ν …(1) δが小さい場合には〓間内の流速分布は、乱流
となる前にはほぼ直約分布をしているので、平均
流速は、ストリツプの移動速度V0の半分であ
る。そしてストリツプの表面の境界層の厚さa
は、通常15mm程度であるから、δを10mmとすれ
ば、平均速度は、 =Re・ν/2δ=4000×0.035×10-5/2×10×10-3 =007m/sec となる。したがつてストリツプ51の速度V0は、
V0=2=0.14m/sec以上必要である。実際の
ストリツプの走行速度は0.5〜5m/secであり、
乱流を生ずるのに十分であることがわかる。
酸液が乱流となると、新しい酸液がストリツプ
表面に常に供給されることになり、酸洗効率が高
まり、酸洗時間が短縮される。
本実施例では、ストリツプ51に対向してエン
ドレスベルト43,47を設けるだけでなく、エ
ンドレスベルト43,47を、ストリツプ51の
走行方向と反対方向に走行させている。このよう
にすると、狭い〓間の酸液にさらに大きなエネル
ギが与えられ、第5図に示すようにさらに激しい
乱流が形成される。したがつて酸液の撹拌効果が
増し、酸洗時間がより短くなる。さらに、本実施
例では、エンドレスベルト43,47がストリツ
プ51の両面に設けられていることから、ストリ
ツプの両面が均一に酸洗される。
第6図に、酸液層の厚さδ=10mmの場合の、酸
液平均速度と酸洗時間との間の関係を示す。酸
洗時間は=0、すなわち従来の酸洗方法の場合
を100としてあらわしてある。これによると、平
均速度が大きくなれば酸洗時間は短縮される
が、=5m/sec以上では飽和してしまうこと
がわかる。したがつて=5m/sec程度にする
のが最も効率がよい。
なお、〓間δは10mm程度が望ましいが、境界層
の厚さである15mm以下であれば、かなりの効果が
期待できる。またストリツプに対向するエンドレ
スベルトを反対方向に走行させる場合には、境界
層が2倍となるから、これに応じてδを2倍にし
ても十分な効果がある。δをあまり小さくする
と、酸液濃度が低下するので、少なくとも1mm程
度以上は必要である。
本発明の第1の実施例では、エンドレスベルト
43,47を動かすことができるので、ストリツ
プの走行速度が変化しても、エンドレスベルトの
走行速度を変化させれば、平均速度(=(V0
V1)/2)を、5m/secの最適速度にあわせる
ことも可能である。
本発明の第1の実施例による高速酸洗装置のエ
ンドレスベルトの変形例を第2図に示す。これは
エンドレスベルト43,47の表面を凹凸にした
ものである。ローラ52,46と接触する方の面
は平らである。このようにエンドレスベルト4
3,47の表面に凹凸を設けると、酸液49が〓
間に十分移送され、新しい酸液49が供給される
ので、酸洗時間がさらに短縮される。なお凹凸部
の形状は、溝状、円形状、四角状等の形状でもよ
い。またこの凹凸の溝部分が貫通していてもよ
い。
本発明の第2の実施例による高速酸洗装置を第
7図に示す。ストリツプ1はローラ2によりガイ
ドされ、加熱タンク3に入る。ストリツプ1は加
熱タンク3上で屈曲ローラ5,11で折り返すよ
うに曲げられ、図に示すように、長い垂直部分を
有するように構成される。この垂直のストリツプ
1の両面と対向してエンドレスベルト7,27
が、狭い間隔をもつて設けられる。エンドレスベ
ルト7はローラ6,8に巻きつけられ、エンドレ
スベルト27は、ローラ12,14に巻きつけら
れる。ストリツプ1とエンドレスベルト7,27
とで形成する狭い〓間の上には、加熱水を供給す
るヘツド9,13が設けられている。エンドレス
ベルト7,27はストリツプ1の走行方向とは逆
方向に走行するように駆動される。このようにし
て供給された加熱水によりストリツプ1は約80℃
まで加熱され、次の酸洗槽24に、ローラ15を
ガイドとして送られる。
酸洗槽24においても、加熱タンク3の場合と
同様、ストリツプ1を屈曲ローラ16,22によ
り折り返し、長い垂直部分を有するように構成さ
れる。このストリツプ1の垂直部分の両面に対向
してエンドレスベルト4,29が設けられてい
る。エンドレスベルト4,29とストリツプ1と
の〓間は狭く形成されている。これらエンドレス
ベルト4,29はそれぞれ、ローラ17,18,
22,23に巻きつけられており、ストリツプ1
の走行方向と反対方向に走行するように駆動され
る。ストリツプ1とエンドレスベルト4,29と
の間の狭い〓間に酸液を供給するために、ヘツダ
19,21が設けられている。ヘツダ19,21
から供給された酸液は、エンドレスベルト4,2
9およびストリツプ1の移動力または重力により
下方に流下し、酸洗槽24内に貯えられる。酸洗
槽24内の酸液は循環ポンプ(図示せず)により
再びヘツダ19,21から供給される。酸洗後の
ストリツプ1はガイドローラ26により次の工程
に送られる。
本実施例によれば、重力により酸液の流下が助
けられるので、より短い酸洗時間が実施できる。
また垂直型なので、酸洗長さに比べて設置スペー
スを小さくすることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、エンドレ
スベルトとストリツプとの間の間隔内に酸液の乱
流が形成されるため、酸洗時間が短縮化され、そ
の結果、酸洗槽の長さを短くすることができる。
これによつて、酸洗槽の設備スペースを小さくす
ることができるとともに、冷間圧延設備を極めて
容易に連続結合することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例による高速酸洗
装置を示す図、第2図は同高速酸洗装置のエンド
レスベルトの変形例を示す図、第3図、第4図、
第5図は同高速酸洗装置の酸液の流れを示す図、
第6図は同高速酸洗装置の酸液の平均速度と酸洗
時間との関係を示す図、第7図は本発明の第2の
実施例による高速酸洗装置を示す図である。 1……ストリツプ、2,15,26……ガイド
ローラ、3……加熱タンク、4,7,27,29
……エンドレスベルト、5,11,13,22…
…屈曲ローラ、6,8,12,14,17,1
8,21,23……ローラ、9,13……ヘツ
ダ、19,21……ヘツダ、24……酸液槽、3
0,31,39,40,41,42,50……ガ
イドローラ、32……加熱タンク、33……ヘツ
ダ、34……ノズル、35……パツド、38……
加熱水、43,47……エンドレスベルト、4
4,45,46,52……ローラ、48……酸液
槽、49……酸液、51……ストリツプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸洗すべきストリツプの少なくとも一方の表
    面に狭い間隔を設けてエンドレスベルトを対向配
    置し、前記狭い間隔内へ酸液を供給する酸液供給
    手段を設けるとともに、前記ストリツプとエンド
    レスベルトとを互いに反対方向へ移動させて前記
    狭い間隔内の酸液に乱流を生じさせる構成とした
    ことを特徴とする高速酸洗装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    前記エンドレスベルトの表面を凹凸にしたことを
    特徴とする高速酸洗装置。 3 特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    装置において、前記ストリツプおよび前記エンド
    レスベルトを垂直に配置したことを特徴とする高
    速酸洗装置。
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JPS6141783A JPS6141783A (ja) 1986-02-28
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