JPS6141783A

JPS6141783A - 高速酸洗装置

Info

Publication number: JPS6141783A
Application number: JP16462384A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kimura; 智明木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1984-08-06
Publication date: 1986-02-28
Also published as: JPH0140111B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は熱間圧延工程によりストリップ表面に発生する
スケール等を高速で酸洗する高速酸洗方法および装置に
関する。

〔従来技術〕

熱間圧延後のストリップ表面のスケールの除去は通常１
０〜１５チ濃度で約８０Ｃの塩酸、硫酸等による酸洗法
によって行なわれる。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ップを浸漬させながら走行させて
酸洗を行なうものであった。しかしながら、ストリップ
表面のスケール等を酸洗により完全に除去するＶＣは通
常３０秒程度の時間が必要である。ストリップの走行速
度は約３００　ｍ７分であるから、必要な酸洗槽は１５
０ｍ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、酸洗槽にストリップが入る前に
ストリッ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ップを加熱しても、
酸洗時間は約ｌＯチ程度減少するだけであシ、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
がって極めて大きな設備スペースを要するという問題が
あった。

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
要求が高くなっている。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夛、設備
の連続化が困難であった。

〔発明の目的〕

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
な高速酸洗方法および装置を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明による高速酸洗方法お
よび装置は、走行するストリップの表面を、乱流となる
薄い酸液層により酸洗することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

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、ストリップを加熱した後酸洗
するものである。ストリップ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、上下にパッド３５が隙間を設けて配置
されている。

これらパッド３５内にはヘッダ３３が設けられ、外部か
ら圧力の高い加熱水が供給され、この加熱水がバッド３
５に設けられたノズル３４から噴出され、ストリップ５
１を加熱する。加熱水の流出速度は０．５〜２ｍ／ｓｅ
ｃ程度である。加熱水け１００Ｃに近い温度にされ、こ
れによりストリップ５１は８０Ｃ近傍にまで、約１程度
度で加熱される。

ストリップ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１００Ｃ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８０ＣＫ加熱されたストリップ５１は
、ローラ３９，４０．４１によりガイドされ、酸洗槽４
８に導かれる。酸洗槽４８内には酸液４９が、満たされ
、ストリップ５１はこの酸液４９中を走行し酸洗される
。酸洗槽４８内には、走行するストリップ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）４３，４７は、ストリップ５１の表面と狭い
間隔をもって対向するように設けられておシ、°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）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）４３．４７の
走行速度は、ストリップ５１の走行速度に応じて０．５
〜５　ｍ　／　ｓｅｅ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ップ５１はローラ４
２，５０によりガイドされ、次の工程に進む。

本実施例では、ストリップ５１とエンドレスベル）４３
．４７の間の隙間を狭くして、この隙間内の酸液に乱流
を生じさせ、酸洗時間を短縮していゐ。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ップが走行
する。すると、ストリップ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。ストリップ５１０走行速度をＶ”／ｓ
ｅｅとすると、ストリップ５１より距ＩＩａ以上離れた
ところでは、ストリップ５１と酸液４９の相対速度はｖ
　ｍ／ｓｅｅであるが、ストリップ５１表面では粘性に
より相対速度が０”／　就になる。このため、従来はス
トリップ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、そのままストリップ５１表面に付着し
たまま、ストリップ５１とともに走行することになる。

したがって新しい酸液がストリップ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ッ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、ストリップ５１の
表面に形成される厚さａの境界層よシ小さい距Ｍδのと
ころに、エンドレスベルト’ト４３゜４７の面を設けて
いる。このようにすると、工ンドレスペ＃）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、隙間δの酸液層全体に
渦７３を生じ乱流となる。すなわち、ストリップ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
隙間内の酸液に与えられ、乱流となることがわかる。

とのように乱流を生ずるためのδの大きさとストリップ
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ｖｍ／ｓＩ！ｃ、動粘性係数をν（＝　０．０
３５　Ｘ　１０−’　ｍ”／ｓｅｅ　）とすると、次式
の如くなる。

Ｒｅ＝２δＶ／ν　　　　　　　　　　　・・・（１）
δが小さい場合には隙間内の流速分布は、乱流となる前
にはほぼ１約分布をしているので、平均流速は、ストリ
ップの移動速度Ｖ０の半分である。

そしてストリップの表面の境界層の厚さａｔｉ、、通常
１５１ｍ程度であるから、δを１０間とすれば、平均速
度■は、となる。したがってス）　ＩＪツブ５１の速度ｖ０は、
Ｖ　ｏ　＝　２　Ｖ　＝　０．１４　ｍ／Ｓｅｔ以上必
要である。実際のストリップの走行速度は０．５〜５ｍ
／ｓｅｃで１、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ップ表面に常
に供給されることになシ、酸洗効率が高まシ、酸洗時間
が短縮される。

本実施例では、ストリップ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、ストリップ５１０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、狭い隙間の酸液に
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。したがって酸液の攪拌
効果が増し、酸洗時間がよシ短くなる。

第６図に、酸液層の厚さ６２１０ｇの場合の、酸液平均
速度Ｖ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１
００としてあられしである。これによると、平均速度Ｖ
が大きくなれば酸洗時間は短縮されるが、Ｖ＝５ｍ／（
８）以上では飽和してしまうことがわかる。したがって
Ｖ　＝　５　ｍ／　ｓｅｃ程度にするのが最も効率がよ
い。

なお、隙間δはｌｏｗ程度が望ましいが、境界層の厚さ
である１’５ｍｍ以下であれば、かなシの効果が期待で
きる。またストリッ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
をあまシ小さくすると、酸液濃度が低下するので、少な
くとも１關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４３．４
７を動かすことができるので、ストリップの走行速度が
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Ｖ（＝（■。

＋　ＶＩ）／　２　）を、ｓ”／’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
）４３．４７の表面を凹凸にしたものである。ローラ５
２，４６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４３゜４７の表面に凹凸を設けると、酸
液４９が隙間に十分移送され、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。この高速酸洗装置は、ストリップ８３に対し、上下
にパッド８０．８１を設けている。

ストリップ８３はローラ８５によりガイドされ、酸洗槽
８４の酸液に入れられる。パッド８０．８１の、ストリ
ップ８３への対向面は、狭い間隔で対向させられている
。酸液の供給を十分におこなうため、このパッド８０．
８１にノズル８７を設けてもよい。また酸洗後の酸液を
回収するため排液孔８８を設けてもよい。酸洗されたス
トリップ８３はロー２８６にガイドされ次工程に進む。

このように本実施例によれば、酸液が狭い隙間で乱流と
なるため、常に新しい酸液が供給され酸洗時間が短くて
すむ。

本発明の第３の実施例による高速酸洗装置を第８図に示
す。ストリップ１はローラ２によりガイドされ、加熱タ
ンク３に入る。ストリップｌは加熱タンク３上で屈曲ロ
ーラ５，１１で折）返すように曲げられ、第８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
垂直のストリップ１の両面と対向してエンドレスベル）
　７．２７が、狭い間隔をもって設けられる。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
トリップ１とエンドレスベルト７．２７とで形成する狭
い隙間の上には、加熱水を供給するヘッド９，１３が設
けられている。エンドレスベルト７．２７はストリップ
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）　ＩＪツブ
１は約８０Ｃまで加熱され、次の酸洗＠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
トリップ１を屈曲ローラ１６，２２により折シ返し、長
い垂直部分を有するように構成される。このストリップ
１の垂直部分の両面に対向してエンドレスペル）４．２
９が設けられている。

エンドレスベルト４１２９とストリップ１との隙間は狭
く形成されている。これらエンドレスペル）４．２９は
それぞれ、ローラ１７．．１８，２２．。

２３に巻きつけられておシ、ストリップ１の走行方向と
反対方向に走行するように駆動される。ストリップ１と
エンドレスベルト４，２９との間の狭い隙間に酸液を供
給するために、ヘッダｉ　９．２　ｉが設けられている
。ヘッダ１９．２１から供給された酸液は、エンドレス
ベルト４，２９およびストリップ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
１ｆｆ１２４内の酸液は循環ポンプ（図示せず）により
再びヘッダ１９゜２１から供給される。酸洗後のストリ
ップ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、よシ短い酸洗時間が実施できる。

また垂直盤なので、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。

本発明の第４の実施例による高速酸洗装置を第９図に示
す。この高速酸洗装置はストリップ自身をエンドレスベ
ルトの代わシにしたものである。

ストリップ９０はガイドローラ９１により酸洗槽９２に
導かれる。次にローラ９３，９４，９５゜９６．９７．
９８によりストリップ９０を折シ返す。このときストリ
ップ９０の表面が互いに狭い隙間を形成するように折シ
返すところに本実施例の特徴がある。この狭い隙間に酸
液を供給するためヘッダ１００が設けられている。対向
するストリップ９０は互いに反対方向に走行するので、
激しい乱流となシ、重力の作用も加わり、ヘッダ１００
からの酸液は下降し、酸洗槽９２に貯えられる。この酸
液は循環ポンプ（図示せず）ＩＣよシ再びヘッダ１００
から供給される。

本実施例ではストリップ自身が対向面を有する帯状体を
構成するため、エンドレスベル）ｌＥ不要であシ、構成
が簡単である。

本発明の第５の実施例による高速酸洗装置を第１０図に
示す。ストリップ１１１け入側テンショｙｏ−ラ１０１
　ト出（１１１１テンシヨンロ一ラ１０５間で張力を与
えられる。これらテンションローラ１０５間にストリッ
プ１１１のスケールにクランク＝ｌ、するスケールブレ
ーカローラ１０２が配置される。これによりストリップ
１１１け約３．５〜１０％の曲げ伸張され、スケールに
クラックが与えられるとともにスケールが除去され易く
する。

このようにすると、酸洗時間は約５０％の短縮が可能で
ある。次にストリップ・１１１は矯正機１０３により平
坦にレベリングされ、ブラシローラ１０４によりスケー
ルを除去される。しかしこれによりスケールの完全除去
は困難であシ、最終的には酸洗装置によ）スケールが除
去される。

ストリップ１１１が出側テンションローラ１０５を出る
と、加熱装置１０６に導かれる。この加熱装置１０６は
第１図と同様の加熱パッド１１２が垂直に設置されてい
る。との加熱装置１０６によルストリップ１１１は約８
０ｔＺ’前後に加熱される。

次にスｌ’Ｊツブ１１１は高速酸洗装置１０７に送られ
る。この高速酸洗装置１０７け第９図に示したものが用
いられている。酸洗後、ストリップ１１１は洗浄装置１
０８１Ｃ送られ、洗浄ノズル１１３により酸液が除去さ
れる。次にテンションローラ１０９により張力が与えら
れ、連続結合された冷間圧延装置１１０に導かれ、最終
製品が製造される。

本実施例によれば、スケールブレーカとブラシを用いて
いるので、酸洗時間が半減され、さらに高速酸洗装置に
より酸洗時間が１／３に短縮され、従来は３０秒必要で
あった酸洗時間が、３〜５秒になった。なお、この場合
のストリップの板厚は２に５〜５１１１％板幅７００〜
１６５０簡、走行速度５０〜３００ｍ／分で６る。

〔発明の効果〕

以上の通電本発明によれば、酸洗時間を短くして酸洗槽
を短くシ、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、第８
図は本発明の第３の実施例による高速酸洗装置を示す図
、ｌＸ９図は本発明の第４の実施例による高速酸洗装置
を示す図、第１Ｏ図は本発明の第５の実施例による高速
酸洗装置を示す図である。１・・・ストリップ、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、５，１１，１６．２２・・・屈曲ロー
ラ、６．８，１２，１４，１７，１８，２１．２３・・
・ローラ、９．１３・・・ヘラＩ”、１９．　２１・・
・ヘッダ、２４・・・酸液槽、３０，３１，３９，４０
，４１゜４２．５０・・・ガイドローラ、３２・・・加
熱タンク、３３・・・ヘッダ、３４・・・ノズル、３５
・・・パッド、３８・・・加Ｍ水、４３．４７・・・エ
ンドレスベルト、４４．４５，４６．５２・・・ローラ
、４８・・・酸液槽、４９・・・酸液、５１・・・スト
リップ、８０．８１・・・パッド、８３・・・ストリッ
プ、８４・・・酸洗槽、８５゜８６・・・ローラ、８７
・・・酸洗槽、８８・・・排液孔、９゜・・・ストリッ
プ、９１．９９・・・ガイドローラ、９２・・・酸洗槽
、９３，９４，９５，９６，９７．９８・・・ローラ、
１００−ｗツル”、１０１，１０５゜１０９・・・テン
ションローラ、１０２・・・スケールブレーカローラ、
１０３・・・矯正機、１ｏ４・・・ブラシローラ、１０
６・・・加熱装置、１ｏ７川高速酸洗装置、１０８・・
・洗浄装置、１１０・・・冷間圧延装置、１１１・・・
ストリップ、１１２・・・加熱パッド、１１３・・・洗
浄ノズル。

Claims

【特許請求の範囲】１、走行するストリップの少なくとも一方の表面を、乱
流となるような薄い酸液層により酸洗することを特徴と
する高速酸洗方法。２、走行するストリップの少なくとも一方の表面に狭い
間隔で対向する対向面を有する帯状体と、この帯状体の
対向面と前記ストリップの表面との間の狭い間隔に酸液
を供給する酸液供給手段とを備え、この狭い間隔内の乱
流の酸液層により酸洗することを特徴とする高速酸洗装
置。３、特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記帯
状体を前記ストリップの走行方向と反対方向に走行させ
ることを特徴とする高速酸洗装置。４、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の装置におい
て、前記帯状体をエンドレスベルトにより構成したこと
を特徴とする高速酸洗装置。５、特許請求の範囲第４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。６、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の装置におい
て、前記帯状体は折り返されたストリップ自身であるこ
とを特徴とする高速酸洗装置。７、特許請求の範囲第２項乃至第６項のいずれか１項に
記載の装置において、前記ストリップおよび前記帯状体
を垂直に配置したことを特徴とする高速酸洗装置。