JPS59115717A - 鉄鋼冷延ク−ラントの処理方法 - Google Patents

鉄鋼冷延ク−ラントの処理方法

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JPS59115717A
JPS59115717A JP57232274A JP23227482A JPS59115717A JP S59115717 A JPS59115717 A JP S59115717A JP 57232274 A JP57232274 A JP 57232274A JP 23227482 A JP23227482 A JP 23227482A JP S59115717 A JPS59115717 A JP S59115717A
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純一 矢野
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太田 正広
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025High gradient magnetic separators
    • B03C1/031Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/032Matrix cleaning systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269Cleaning
    • B21B45/029Liquid recovering devices
    • B21B45/0293Recovering coolants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

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】 本発明は鉄鋼冷延クーラントの処理方法、更に詳しくは
、鉄鋼材料の冷延加工に使用されたクーラントを電磁フ
ィルタで処理した後、該電磁フィルタに捕捉された鉄分
等を適宜に水蒸気や加圧空気等で逆洗して排出し、排出
された逆洗水を遠心分離することにより、該クーラント
中の有効成分である油分の持ち出しを極力抑制しつつ、
不純成分である鉄分をハンドリングし易い状態で効率的
に除去する鉄鋼冷延クーラントの処理方法に関する。
鉄鋼材料の冷延加工には、主として焼付きを防止するた
め、クーラントが使用される。この種のクーラントは、
各種の動植物油や鉱油等の油分の水性エマルジョン様の
ものであるが、使用によシ該り−ラント中には、不純成
分である鉄分が多量に混入してくる。したがって、使用
後のクーラントの循環再使用に備え、該クーラント中か
ら鉄分を除去することが必要となるが、この際、鉄分の
除去がハンドリングし易い状態に且つ効率的に行なわれ
、併せて該クーラント中の有効成分である油分の持ち出
しの極力抑制されるととが要請される0 従来、使用後の鉄鋼冷延クーラントは、ディスク型やド
ラム型等の永久磁石を用いた磁気分離機で処理する方法
が行なわれている0 しかし、かかる従来法によると、鉄分の除去がハンドリ
ングし易い状態でなされる利点を有するが、その除去程
度が不充分であり、特に鉄分とともに多量の油分が持ち
出される欠点がある。
本発明は、斜上のような従来欠点を解消する、改善され
た鉄鋼冷延クーラントの処理方法を提供するものである
以下、図面に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
第1図は本発明による処理系統を例示する略視図である
。鉄鋼冷延設備1で使用されたり一ラント2は一旦タン
ク3に貯留され、該タンク3からポンプ4を介し、その
一部がパルプ5を経由してそのまま鉄鋼冷延設備1へ返
されつつ、残部がパルプ6を経由して電磁フィルタフに
供され、該電磁フィルタ7で磁気分離処理されて、処理
後のクーラントがパルプ8を経由して鉄鋼冷延設備1へ
と循環再使用されている。勿論、処理時はバルブ5を閉
め、全量処理とし、電磁フィルタ7の逆洗時はバルブ6
を閉め、バルブ5を開けてバイパスさせることもできる
第2図は電磁フィルタ7を例示する拡大斜視(一部断面
切欠)図である。開口を有する容器7a内において、上
下のポールピース7bの間に支持された磁性細線7cで
構成される積層のフィルタ一部7dが装填されており、
容器7aの外部に励磁コイル7eが取付けられている。
本発明において電磁フィルタ7は、第2図に示すように
、磁場空間内に充填された磁性細線7c配 のまわりに高い磁場勾棲を発生させて粒子を捕捉する磁
気分離機の総称であり、使用後のクーラントを連続処理
し、しだがってクーラント中の鉄分の捕捉状態が継続す
るもので、処理中にフィルタ部7dへ捕捉蓄積された鉄
分等は、例えば一定時間毎に、パルプ9、電磁フィルタ
7及びバルブ10で形成される別系統によシ逆洗して排
出される。
逆洗は、適宜に水蒸気や加圧空気等を用い、例えば10
5℃程度の加熱水蒸気を吹き込んだ後に85℃程度の温
水を加圧空気とともに噴射することで行なわれ、電磁フ
ィルタ7から排出された逆洗水11は−Hタンク12に
貯留される。該逆洗水は、電磁フィルタ7で捕捉された
鉄分や該鉄分とともに抱き込まれた若干の油分等を含有
するもので、タンク12からポンプ13を介し、遠心分
離機14へ供され、スラッジと処理水とに分離される。
分離されたスラッジは、鉄分を多量に含むのに対して油
分は極少量しか含まない極めてハンドリングし易い状態
のものである。そして一方の処理水は、油分を含む水性
エマルジョン様のもので、該処理水は逆洗用水として再
使用され、かかる再使用の繰り返しによって油分濃度の
高くなったものはクーラント用に鉄鋼冷延設備1へ返さ
れる0 本発明における所期の目的に関し、使用後のクーラント
からの鉄分の除去は電磁フィルタ処理の第一段階で達成
され、また除去された鉄分をノ・ンドリンクし易い状態
にするのは遠心分離処理の第二段階で達成され、更に一
連の処理において系外へ持ち出される油分の抑制は前記
の第一段階を前提とした第二段階で達成される。
本発明の前記した第一段階において、鉄分の除去程度が
向上し、鉄分とともに逆洗水中へ排出される油分の量を
著るしく抑制することができる。
前述した従来法では通常、鉄分の除去が50%(重量)
程度で、しかも除去した鉄分の約8倍量(重量)の油分
が系外へ持ち出される。これに対して本発明の第一段階
では、処理条件により、鉄分の90%(重量)以上を除
去することができ、一方では除去した鉄分の約1.5倍
量(重量)程度にまで逆洗水中への油分の排出を抑制す
ることができるのである。
かかる結果は、永久磁石を用いた磁気分離機による従来
法では、その構成上、高い磁場勾配が得難く、処理対象
クーラントの流れは静的且つ層流的で遅く、シかも捕捉
されたものがその都度系外へ排出されるのに対し、本発
明では、電磁フィルタの構成上、磁性細線のまわりに高
い磁場勾配が形成され、該磁性細線に鉄分を捕捉すると
き、処理対象クーラントの流れが動的且つ乱流的で、し
かも高速であるため、油分の抱き込みそれ自体が少ない
上に、かかる捕捉状態が一定時間続くため、一旦抱き込
み捕捉された油分が再びり一うント中−\流れ込むから
である。
その構成上、電磁フィルタは永久磁石を用いる従来法の
磁気分離機に比べ使用後のクーラントを高流速で処理す
ることができるが、本発明者らの試験によると、使用後
のクーラントを高流速で電磁フィルタによって処理する
際、その流速の程度が油分の抱き込み捕捉による逆洗水
中への排出量に影響を及ぼすことが判った。すなわち、
流速が600m/時以上になると、除去される鉄分単位
量当たりの逆洗水中への油分の排出量が著るしく少なく
なるのである。
本発明において流速とは、磁性細線で作られた金網構造
のものを積層するときのその目開き部分の流速を指す。
この様子を第3図に示す。第3図は第2図のフィルタ一
部を拡大してクーラントの流れ状態を例示する略視図で
ある。例えば、磁性細線7cで作られた積層する金網の
開孔率が50係とすると、流速Aは流量をフィルタ一部
7dの断面積で除した値(一般にLVと称せられる)の
2倍になる。通常、金網の開孔率は40〜80%のもの
を用い、また金網には磁性細線を織ったも第4図は、電
磁フィルタ処理の効果をより具体的にするため、120
0ppmの鉄分と45%(重量)の油分を含有する使用
後の鉄鋼冷延クーラント(牛脂系)をフィルタ径180
朋φ、フィルタ断面積0.025y&、金網の開孔率5
0%の電磁フィルタ(磁場3KOe)によシ処理した際
の、流速(m/時)に対する、鉄分の除去率(重量%、
図中熱印実線)と除去した鉄分単位量当たりの逆洗水中
への油分の排出量(いずれも重量、図中白抜印破線)と
の結果を例示するグラフである。この第2図からも明ら
かなように、鉄分の除去率は流速の増加とともにほぼ直
線関係で低下するが、流速が200 m/時程度であれ
ばその90%以上、また流速が1200 m/時という
極めて高い場合でもその75係以上を除去でき、除去し
た鉄分単位量当たりの逆洗水中への油分の排出量は流速
が600 m7時以上で急激に減少して1.5以下にな
り、流速が200 ”/時でも4以下に抑制できている
本発明の前記した第二段階において、除去された鉄分は
極めてハンドリングし易い状態となり、本発明に係る一
連の処理でその系外へ持ち出される油分の量を更に一層
抑制することができる。
第1表は、遠心分離処理の効果をより具体的にするため
、次のように行なった試験区分1と試験区分2(本発明
の場合)との処理結果を比較して例示するものである。
・試験区分1 : 1500 ppmの鉄分と35%(
重量)の油分を含有する使用後の鉄鋼 冷延クーラント(牛脂系)をそのまま 遠心分離処理した。
・試験区分2:試験区分1と同じクーラントを、フィル
タ径180 yesφ、フィルタ断面積0025扉、金
網の開孔率50%の 電磁フィルタ(磁場3 K Oe )により流速800
 m/時(処理量10111’/時)で連続処理した後
、所定の運転停止操 作を経て、該電磁フィルタを逆洗しく 105℃の加熱水蒸気吹き込み、次い で80〜95℃の温水を加圧空気とと もに噴射)、逆洗水1001を排出し て、該逆洗水を遠心分離処理した。
・遠心分離処理;スクリューディカンタ式遠心分離機に
より、遠心力3000Gで、 1イ/時処理を行なった。
第1表 (注二表中のチは重量%) 電磁フィルタ処理を前提とした本発明の遠心分離処理に
よる第1表の如き好結果は、逆洗水中における鉄分と油
分の存在形態が、電磁フィルタで処理する前の段階での
鉄鋼冷延クーラントそれ自体における存在形態と根本的
に相違するからである。すなわち、逆洗水中においては
、水蒸気や加圧空気等による逆洗によって電磁フィルタ
から排出された鉄分と油分とが物理的乃至機械的に既に
分離しているか又は分離し易い状態にあることに加え、
一旦電磁フィルタで捕捉された鉄分は磁化され、残留磁
化を有し、凝集して大きくなっており、また同じく油分
も凝集してその粒径が大きくなっているのである。この
ような結果は鉱油系クーラントでも同様であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による処理系統を例示する略視図、第2
図は第1図の電磁フィルタを例示する拡大斜視(一部断
面切欠)図、第3図は第2図のフィルタ一部を拡大して
クーラントの流れ状態を例示する略視図、第4図は本発
明における電磁フィルタ処理での流速に対する鉄分の除
去率と除去した鉄分単位量当たりの逆洗水中に排出され
た油分の量との結果を例示するグラフである。 ■・・・鉄鋼冷延設備、2・・・クーラント、3.12
・・タンク、 4.13・ ポンプ、5.6.8.9.
10・・バルブ、7・電磁フィルタ、7a・・・容器、
7b ・ポールピース、7c・・・磁性細線、7d ・
フィルタ一部、7e  励磁コイル、11・・・逆洗水
、14・・ 遠心分離機、 特許出願人   大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 入 山 宏 正 第1図 第2図 第3図 ^ 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■ 鉄鋼劇料の冷延加工に使用されたクーラントを、該
    クーラントの循環再使用に備え、電磁フィルタで処理し
    た後、該電磁フィルタに捕捉された鉄分等を適宜に水蒸
    気や加圧空気等で逆洗して排出し、排出された逆洗水を
    遠心分離することを特徴とする鉄鋼冷延クーラントの処
    理方法0
JP57232274A 1982-12-24 1982-12-24 鉄鋼冷延ク−ラントの処理方法 Granted JPS59115717A (ja)

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JPH0236283B2 JPH0236283B2 (ja) 1990-08-16

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