JPH09141020A - 水系クーラントの浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水系クーラント中の油分及びスカム分等の浮上
物質を濃縮して除去できるとともに、濾過機の機器容量
を小さくでき、さらには設備の設置面積が少なくてすむ
水系クーラントの浄化方法を提供する。 【解決手段】金属圧延設備などから発生する金属粉，油
分、スカム分などの異物を含有する水系クーラントを処
理し、前記異物を除去して循環系で循環して使用するに
際して、前記循環系から水系クーラントを抜き出してス
クリュウ型デカンタで処理して、油分、スカム分及び金
属粉粗粒子を除去して循環系に戻すとともに、循環系に
濾過機を組み入れて水系クーラントを処理して金属粉な
どの微粒子を除去して水系クーラントを浄化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水系クーラントの
浄化方法に関し、さらに詳しくは水系クーラント中の金
属粉，油分，スカム分などの異物を効率よく除去して浄
化する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板や金属缶の圧延設備あるいは、金
属材料の切削機械には、主に冷却能力の大きい水系クー
ラントが用いられる。本発明でいう水系クーラントと
は、親水性のある合成油などを水中に溶解した液に、油
性向上剤，酸化防止剤等を添加配合した水溶解型潤滑
剤、あるいは鉱物油を乳化剤により水中に分散した懸濁
液に油性向上剤，酸化防止剤などを添加配合した水中油
型エマルジョン液を意味する（以下、水系クーラントと
いう）。この水系クーラントには、圧延あるいは切削の
際に発生する金属の微粉，圧延機械及び切削機械自体で
使用される潤滑油及び水系クーラント中に添加されてい
る前記各種有機化合物が経時的に酸化して生ずるスカム
分などの各種異物が混入してくる。

【０００３】そして、この水系クーラントは使用量が多
量であり、且つ高価でもあるため、循環系を形成して循
環して使用される。従って、上記の異物は常時除去しな
いと、次第に蓄積して含有量が徐々に増加し、水系クー
ラントとしての性能が低下し、さらには圧延製品あるい
は切削製品の表面欠陥等の原因にもなる。

【０００４】従来、これら異物の除去に用いられている
方法の概要は、次の通りである。すなわち、圧延設備な
どから戻ってくる水系クーラントを、始めに浮上分離装
置で処理して混入している比重の軽い機械油あるいはス
カムなどの浮上分を分離，除去する。次いで、濾過面積
が大きく、且つ金属微粉などの除去に好適な水平濾板式
濾過機（商品名：シュナイダーフィルタ）で処理し、固
形分を除去している。以上述べた従来法は、除去する物
質の性状に適した分離手段を組み合わせて使用している
点で好ましい方法であるが、次のような問題点も含んで
いる。

【０００５】すなわち、浮上分離装置としては、多数の
傾斜板を適宜間隔を有して積層したスタックを槽内に浸
漬した傾斜板式が用いられるが、水系クーラント自体と
浮上物質との比重差が小さいため、滞留時間を多く要
し、このため設備の設置面積が大きくなることであり、
そして浮上分離された成分の濃縮度が低いため、浮上物
質に同伴して損失する水系クーラントの量が多いことで
あり、さらには、これらの損失クーラントが廃水処理設
備に大きい負担を与えることである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の従来
技術の問題点に鑑みて成されたものであって、水系クー
ラント中の油分及びスカム分等の浮上物質を濃縮して除
去できるとともに、濾過機の機器容量を小さくでき、さ
らに設備の設置面積が少なくてすむ水系クーラントの浄
化方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１の発明の要旨は、金属圧延設備などから発
生する金属粉，油分、スカム分などの異物を含有する水
系クーラントを処理し、前記異物を除去して循環系で循
環して使用するに際して、前記循環系から水系クーラン
トを抜き出してスクリュウ型デカンタで処理して、油
分、スカム分及び金属粉粗粒子を除去して循環系に戻す
とともに、循環系に濾過機を組み入れて水系クーラント
を処理して金属粉などの微粒子を除去することを特徴と
する水系クーラントの浄化方法にあり、そして請求項２
の発明の要旨は、前記のスクリュウ型デカンタが分離液
の流量を調節して、スラッジ排出口から排出されるスラ
ッジ濃度を制御する手段を備えるスクリュウ型デカンタ
であることを特徴とする水系クーラントの浄化方法にあ
る。

【０００８】

【作用】金属粉，油分，スカム分などの異物を含有する
水系クーラントをスクリュウ型デカンタで処理し、高い
遠心力の場で異物と水系クーラントの比重差を利用し
て、効率よく遠心分離する。すなわち、比重の軽い油
分，スカム分などは軽質分として、デカンタの回転ボウ
ルの内径側液面に浮上させて、スラッジ排出口からオー
バーフロー式で排出する。そして比重の重い金属粉など
は、重質分としてデカンタの回転ボウルの外径側に移動
させて、スクリュウコンベアにより濃縮部を掻き揚げて
スラッジ排出口から排出する。

【０００９】そして前記の軽質分をスクリュウ型デカン
タのスラッジ排出口からオーバーフロー式で排出するに
際しては、スクリュウ型デカンタの分離液排出用の求心
インペラの吐出側管路に装着される調節弁を作動して、
水系クーラントの流量を調節することにより、適宜濃縮
して排出する。さらに水系クーラント中の金属粉などの
微粒子を除去するために、水平濾板式濾過機などの濾過
機でして浄化する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る水系クーラントの浄
化方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１
は、本発明の水系クーラントの浄化方法を示す系統図で
ある。図において、１はアルミ，ステンレスなどの薄板
圧延機あるいは製缶機などからなる圧延設備である。２
は圧延設備から発生する金属微粉などの異物を含有する
水系クーラント（以下、ダーティクーラントという）の
戻り管路であり、その下流端はダーティタンク３に接続
している。このダーティクーラントには、前記の圧延時
に発生する金属微粉の他に、圧延機自体で使用される潤
滑油あるいは作動油，クーラントに添加される各種の有
機化合物が酸化などして生じるスカム分等が異物として
含有される。

【００１１】ダーティタンク３中のクーラントは、最初
にポンプ４により管路５を介してスクリュウ型デカンタ
１０に供給される。この際、ダーティクーラント中に浮
上物質が多い場合には、図１に図示されるように、タン
ク中に溢流堰を設けて、浮上物質が多い部分を供給する
ことが望ましい。スクリュウ型デカンタにおいては、ダ
ーティクーラントは原液供給管１１により高速回転して
いる回転ボウル１２の中央部に案内される。ここでダー
ティクーラントは、遠心力の作用を受けて、比重の重い
金属粒子などは半径方向外向きに移動して、回転ボウル
１２の内壁に集積し、回転ボウル１２と適宜差速をもっ
て回転するスクリュウコンベア１３によって、濃縮ゾー
ン１４を掻き揚げられ濃縮されてスラッジ排出口１５か
ら、機外に排出される。

【００１２】一方、ダーティクーラント中の油分やスカ
ム分などの比重の軽い物質は、遠心力の分離効果で半径
方向の内向きに移動し、液面に浮上する。本スクリュウ
型デカンタにおいては、液面の深さはスラッジ排出口１
５から溢流できるようになっており、油分やスカム分は
スラッジ排出口１５から溢流する。以上のように、重質
及び軽質の異物を分離除去されたクーラントは、円板状
の堰板１６の外周縁と回転ボウルの内壁の間の流路を通
って分離液室１７に流入し、分離液室１７に浸漬してい
る求心型インペラ１８によって汲み出され、分離液出口
１９から加圧されて、分離液管路６を介してダーティタ
ンク３の下層部に戻される。

【００１３】分離液管路６には、流量調節計７が装着さ
れており、この流量調節計７の設定値を高くすれば、ス
ラッジ排出口１５から流出する分離液の量は少なくな
り、それだけより濃縮したスラッジを得ることができ
る。以上のように、流量調節計７の設定値を適宜流量に
することにより、スラッジ排出口から排出される油分，
スカム分，金属粉などからなるスラッジの濃度を任意に
調節でき、損失するクーラントを少なくできるととも
に、図示はされないスラッジ処理装置で処理する場合に
最適の濃度にすることができる。

【００１４】次に、主として油分，スカム分などの浮上
物質を除去されたダーティクーラントは、金属粉などの
微細粒子を除去するために、濾過機で全量処理される。
濾過機としては、図示される水平濾板式濾過機２０が望
ましいが、これに限定されるものではない。水平濾板式
濾過機は、処理する液の性状に適したシート状の濾材を
任意に選択して使用でき、しかも重ねる濾板数を多くす
ることにより、大量液の処理に適するなどの特性を備え
ており、本発明に特に適した濾過機である。

【００１５】図において、２１は多段に積層される水平
濾板であり、２２は濾板間に挿着され、図示はされない
濾材交換手段により自動交換されるシート状の濾材であ
る。ダーティクーラントは、ダーティタンク３の下層部
から、ポンプ８により抜き出され、管路９を介して原液
ヘッダ２３を介して、各原液室２４に入る。

【００１６】各原液室２４に入ったダーティクーラント
は、濾材２２により濾過されて微細金属粉その他の微粒
子異物は、濾材２２上に捕捉され、浄化された水系クー
ラントは濾材２２を透過して濾液室２５に入り、濾液ヘ
ッダ２６を介してから、管路３０を経由して、クリーン
タンク３１に貯留される。そしてポンプ３２により抜き
出されて、管路３３を経由して、圧延設備１に清浄化さ
れた水系クーラントとして、循環供給される。

【００１７】本発明で用いられるスクリュウ型デカンタ
としては、通常のものでもよいが、特に望ましくは特公
昭６３−２２１８号で開示されるような、スクリュウ軸
部に半径方向と若干の角度を有して放射状に多数枚配設
される縦通分離板を具備する分離板式デカンタが特に適
している。何故なら、分離板式デカンタは沈降面積が大
きく、微細粒子を精度よく分離できるので、場合によっ
ては濾過機で処理しなくても、クリーンクーラントとし
て循環使用できるためである。

【００１８】

【発明の効果】以上の構成と作用を有する本発明によれ
ば、次の効果を得ることができる。 (1) 従来技術のような浮上分離設備が不要になるので、
設置面積を節減できるとともに、浮上物質の回収に必要
な運転管理の労力を省力化できる。 (2) スクリュウ型デカンタのスラッジ排出口から排出さ
れる油分，スカム分，金属粉などからなる混合物の濃度
を濃縮して、クーラントの損失を少なくできるととも
に、これらの処理設備に適する濃度にも任意に調節でき
る。 (3) スクリュウ型デカンタで、ダーティクーラント中の
金属粉の相当部分を除去できるので、濾過機の負荷を軽
減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す系統図。

【符号の説明】

１；圧延設備、２；戻り管路、３；ダーティタンク、
４；ポンプ、５；管路、６；分離液管路、７；流量調節
計、８；ポンプ、９；管路。１０；スクリュウ型デカン
タ、１１；原液供給管、１２；回転ボウル、１３；スク
リュウコンベア、１４；濃縮ゾーン、１５；スラッジ排
出口、１６；堰板、１７；分離液室、１８；求心型イン
ペラ、１９；分離液出口。２０；水平濾板式濾過機、２
１；水平濾板、２２；濾材、２３；原液ヘッダ、２４；
原液室、２５；濾液室、２６；濾液ヘッダ。３０；管
路、３１；クリーンタンク、３２；ポンプ、３３；管
路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属圧延設備などから発生する金属粉，油
   分、スカム分などの異物を含有する水系クーラントを処
   理し、前記異物を除去して循環系で循環して使用するに
   際して、前記循環系から水系クーラントを抜き出してス
   クリュウ型デカンタで処理して、油分、スカム分及び金
   属粉粗粒子を除去して循環系に戻すとともに、循環系に
   濾過機を組み入れて水系クーラントを処理して金属粉な
   どの微粒子を除去することを特徴とする水系クーラント
   の浄化方法。
2. 【請求項２】スクリュウ型デカンタが分離液の流量を調
   節して、スラッジ排出口から排出されるスラッジ濃度を
   制御する手段を備えるスクリュウ型デカンタであること
   を特徴とする請求項１記載の水系クーラントの浄化方
   法。