KR100309178B1 - 강,특히스테인레스강으로된재료를산세척하기위한방법및플랜트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트립이 적어도 한가지 산세척산과 함께 적어도 한가지의 산세척조를 통해 통과하는, 강, 특히 스테인레스강으로 된 재료 스트립을 산세척하는 방법에 관한 것이다. 무엇보다도 산 농도 및/또는 산 조성을 재료 품질, 예비처리 및 산세척 플랜트의 조작 변수의 기능으로서 조절하는 것이 특징이다. 또한 본 발명은 서로 다른 산 농도 및/또는 산 조성을 가진 적어도 두개의 순환 탱크를 구비하고 있는, 본 방법을 수행하기 위한 플랜트에 관한 것이다.

Description

강, 특히 스테인레스강으로 된 재료를 산세척하기 위한 방법 및 플랜트{PROCESS AND PLANT FOR PICKLING MATERIALS MADE OF STEEL, IN PARTICULAR STAINLESS STEEL}
본 발명은 강, 특히 스테인레스강으로 된 재료를 산세척하는(pickling) 방법에 관한 것이며, 여기서 스트립(strip)은 적어도 한가지의 산세척산과 함께 적어도 한가지의 산세척조를 통과한다. 본 발명은 또한 본 방법을 수행하는 플랜트(plant)에 관한 것이다.
스테인레스강으로부터 평편(flat) 강제품을 제조할 때, 통상적으로 강 스트립의 표면에 스케일(scale) 층이 생성된다. 이러한 스케일 층은 산세척에 의해 제거된다. 통상적으로 산세척 매질로서 혼합 산(플루오로수소산 및 질산)이 사용된다. 산세척 조작에서 혼합산을 사용하는 것은 슬러지 형성 때문에 대부분의 플랜트에서 많은 문제점을 야기시킨다. 산세척될 재료에 대한 산세척 시스템의적용(adaptation)이 단지 서서히 일어나기 때문에, 일정 순서로 번갈아 원하는 재료 품질을 산세척하도록 공장들이 강요받고 있다. 이러한 생산 지연은 추가의 매우 높은 저장 비용을 초래한다. 요구 조건(requirements)에 대한 산세척조 활성(activity)의 적용 속도를 증가시키기 위하여, 공지 플랜트는 온도 조절에 의해 원하는 조작 조건에 대한 산세척조 활성을 적용하고 있다. 이것은 온도 조절 범위가 비교적 좁기 때문에, 어떤 위험을 초래한다. 일반적으로 가능한 30 ℃의 온도 변화 때문에 화학 반응 속도는 약 8배 증가될 수 있다. 그러나, 제조된 스테인레스강 등급의 다양성으로 인해, 금속 마모율이 100 이하의 배수(factor)로 달라질 수 있다. 쉽게 산세척된 재료의 품질은 통상적으로 과도 산세척된다.
따라서, 본 발명의 목적은 스테인레스강 품질의 전체 범위에 대해 스테인레스강의 산세척방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 재료 품질, 예비처리 및 산세척 플랜트에서 조작 변수의 기능(function)으로서 산 농도 및/또는 조성을 선택하는 것이 따라서 제안된다. 산 농도 및/또는 산 조성을 선택함으로서 현재 가능한 조작 범위가 온도 변화에 의해 상당히 확장될 수 있다.
본 발명의 개선은 산 농도 및/또는 조성이 다른 저장 탱크로부터 산을 공급함으로서 산 처리(dosing)를 성취한다는 사실을 특징으로 한다. 산 농도 및/또는 산 조성이 다른 저장 탱크로부터 산세척조로 산을 공급하면, 원하는 산 농도 및/또는 산 조성이 적합한 방식으로 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선은 산세척조 온도가 또한 조절되는 사실을 특징으로한다. 산세척조 온도를 추가로 조절함으로서 산세척조 활성 범위 및 따라서 산세척될 스테인레스강 품질의 적합한 범위가 어떠한 산 농도 및/또는 산 조성에 대해 성취될 수 있다. 온도 한계에 도달되면, 간단히 다른 저장 탱크를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선은 산 공급 유속이 조절된다는 사실을 특징으로 한다. 산 공급의 유속에 대한 적합한 조절에 의해 요구조건에 대한 산세척조 활성의 추가 적용이 단순한 방식으로 가능하다.
본 발명의 바람직한 의도는 예비처리 단계의 조작 변수가 조절 된다는 사실을 특징으로 한다. 이것은 예비산세척 단계의 전류 밀도 및/또는 블래스팅 (blasting) 설비에서, 마모 브러쉬 또는 스케일 브리커(scale breaker)에서 조작 변수를 조절할 수 있다는 것을 의미한다. 예비처리 단계에서 조작 변수를 조절함으로서 따라서 원하는 산세척조 활성이 감소될 수 있으며, 따라서 적합한 산세척 효과가 산 농도, 산 조성, 산세척조 온도 및 유속의 조절 범위에서 성취될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 개선은 산 농도 및/또는 산 조성이 각 탱크로부터 산세척조에서 폐산세척액의 밀도의 기능으로서 선택되고 산세척조에 공급된다는 사실을 특징으로 한다. 폐산세척액의 밀도를 측정함으로서 산세척 효과가 슬러지 형성으로 인해 측정될 수 있으며 적절히 조절될 수 있다. 따라서 바람직하지 못한 슬러지의 형성이 간단한 방식으로 방지된다.
본 발명의 바람직한 개선은 산 농도 및/또는 산 조성이 각 탱크로부터 폐산세척액의 전도도의 기능으로서 선택되며 산세척조로 공급된다는 사실을 특징으로 한다. 폐산세척액의 전도도는 산에서 금속부분의 척도이며, 이에 의해 과도한 슬러지 형성이 또한 방지될 수 있다. 적합한 조절로서 계량한 밀도 및 전도도의 조합은 밀도가 일차로 금속 함량에 의해 그러나 또한 질산 함량에 의해 영향을 받기 때문에 특히 바람직하다. 질산 함량의 영향을 보충하기 위하여, 전도도를 또한 고려하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직학 개선은 소비된 산세척산이 재생된다는 사실을 특징으로 한다. 조작 비용을 낮게 유지하기 위하여, 산세척산을 적합한 재생 시스템으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 의도는 재생된 폐산세척액을 그의 조성에 따라 새로운 산과 혼합하고 산 저장 탱크로 다시 끌어 낸다는 사실을 특징으로 한다. 새로운 산과 적합한 혼합에 의해, 산 농도 및/또는 산 조성의 일정 수준이 각 탱크에서 유지될 수 있다.
본 발명은 또한 강, 특히 스테인레스강으로 된 재료 스트립을 산세척하기 위한 플랜트에 관한 것이며, 여기서 스트립은 적어도 한가지의 산세척산을 함유한 적어도 한가지의 산세척조를 통해 통과하며, 산 농도 및/또는 산 조성을 다르게 하면서 적어도 두개의 순환 탱크를 구비하는 사실을 특징으로 한다. 이러한 디자인은 산 농도 및/또는 산 조성의 신속한 변화를 허용하며 따라서 요구 조건에 대한 산세척 효과의 신속한 적용을 허용한다.
본 발명의 바람직한 개선은 산세척조에 공급된 산을 한 순환탱크로부터 다른 것으로 교환함으로서 바꾼다는 사실을 특징으로 한다. 이것은 재생 시스템이 일정한 입구 농도 및 따라서, 일정한 초기 조건에서 가동된다는 것을 의미한다. 또한,분석에서 그리고 수동의 산 처리에서 실수가 방지되며, 따라서 제품 품질 및 플랜트의 효율을 개선한다.
본 발명의 바람직한 의도는 폐산세척액에 대해 밀도 측정이 제공된다는 사실을 특징으로 한다. 폐산세척액의 밀도를 측정함으로서, 산세척 탱크애서 슬러지 형성이 단순한 방식으로 측정될 수 있으며 적합한 조절에 의해 최소화될 수 있다.
본 발명에 따른 설비의 바람직한 의도는 적어도 두개의 순환 탱크가 있는 적어도 두개의 산세척조가 각각 구비된다는 사실을 특징으로 한다. 산세척 플랜트가 두 단계로 이루어지면, 산세척 처리의 보다 큰 범위의 변형이 다른 농도 및/또는 조성의 산으로서 순환탱크를 채움으로서 성취될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선은 산세척산의 온도를 조절하기 위한 순환 루프(loop)에 열교환기가 구비된다는 사실을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플랜트의 바람직한 디자인은 유속 조절이 있는 펌프가 순환 루프에 구비된다는 사실을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 디자인은 산 공급 라인의 밸브, 열교환기의 온도 조절, 순환 펌프의 유속 조절 및 상류 유니트(upstream units)의 조작 변수를 위한 상응하는 조절 유니트에 연결되는 조절 유니트가 제공되며, 이에 의해 조절 유니트가 농도계(densiometer)에 연결될 수 있다는 사실을 특징으로 한다. 조절 유니트는 산세척될 재료에 대해 그외에 큰 변화 범위에 걸쳐 어떠한 예비처리에 대해 플랜트의 산세척 효율을 바람직하게 적용할 수 있게 한다.
다음에, 본 발명을 도면에 따라 실시예에 의해 기술한다.
제 1도에 도시된 세척 플랜트 1은 두개의 산세척 탱크 2, 2'로 이루어지고, 이들 통해 금속 스트립 3을 이동시킨다. 이들 공급 파이프 4, 4'은 열교환기 5, 5' 그외에 순환 펌프 6, 6'를 포함한다. 밸브 7, 7'를 통해 순환 탱크 T1, T2, T3, T4로부터 산세척 탱크 2, 2'로 산세척산을 공급한다. 산세척 탱크 2, 2'로부터 산세척산을 밸브 8, 8'에 의해 탱크의 초기 9, 9'에 그리고 그의 말단 10, 10'에서 순환 탱크로 다시 공급한다. 산세척 탱크 2, 2'을 산세척산으로서 원하는 농도 및/또는 조성으로 충전하기 위해, 농도 및/또는 조성(재생산 1, 재생 산 2)을 변화시키는, 플루오로수소산(HF), 질산(HNO3), 물 및 여러가지 등급의 재생 산세척산을 위한 공급 파이프를 구비하고 있다. 파이프에서 교대로 각 순환 탱크로 흘러 들어갈 수 있다. 파이프 4, 4'은 각각 조절을 위한 농도계 11, 11' 및 전도도 측정기 12, 12'를 포함하고 있다.
각 순환 탱크 T1, T2, T3, T4를 조성 및/또는 농도를 변화시키는 산으로서 충전한다. 적합할 산세척산을 예를들어 산세척될 일 재료 품질을 위한 제일 순환 탱크 T1로부터, 제일 산세척 탱크 2를 위해 사용한다. 산세척 효과는 순환 펌프 6의 유속 및/또는 열교환기 5에 의한 온도 조절에 의해 요구 품질에 적용된다. 예비처리 또는 예를들어 금속 스트립의 제조 속도가 변화된다면, 산세척 효과가 유속 및/또는 온도의 변화에 의해 적절히 적용될 수 있다. 유추하여 동일한 것이 산세척 탱크 2'에서 산세척에 적용된다.
산세척될 금속 스트립의 품질이 변화된다면, 실제로 변화된 산세척 효과가필요하다. 이러한 변화는 순환 유속 및/또는 온도의 변화에 의해 더 이상 성취될 수 없다. 본 발명에 따라, 전환(switch-over)이 수행되며 순환 탱크 2로부터 산세척산이 사용된다. 유사하게도, 산세척 탱크 2'을 위해 순환 탱크 T3로부터 순환 탱크 T4로 전환이 수행될 수 있다. 단지 일 산세척 단계가 산으로서 조작될 것이라면, 제이 산세척 탱크를 물로서 채울 수 있다. 산세척 효과에 대해 심지어 보다 큰 가변성을 얻기 위하여, 순환 탱크 T3 또는 T4로부터 산을 산세척 탱크 2에 사용할 수 있다. 유사하게도, 순환 탱크 T1 또는 T2로부터 산을 산세척 탱크 2'에 사용할 수 있다. 탱크가 충분히 크다면, 동일한 순환 탱크 T1, T2, T3 또는 T4로부터 산을 산세척 탱크 2 및 2'에 사용할 수 있으며, 가능하게도, 순환 펌프 6, 6'의 유속 또는 열교환기 5, 5'의 가열의 적용에 의해, 산세척 효과가 두개의 산세척 탱크 2, 2'에 대해 서로 다르게 조절될 수 있다. 또한, 농도계 11, 11'이 산세척 탱크 2,2'로부터, 예를들어 배출 밸브 8, 8'의 지역에서 산세척산의 배출부로 설치될 수 있으며, 이로서 폐산세척액의 밀도 및 슬러지의 양이 측정될 수 있다. 전도도 측정기 12, 12'이 또한 질산 함량의 영향을 보상하기 위해 설치될 수 있다. 바람직하게도, 모든 밸브 7, 7', 8, 8', 열교환기 5, 5'의 은도 조절기, 순환 펌프 6, 6'의 유속 조절기, 농도계 11, 11' 그외에 전도도 측정기 12, 12', 산 공급 파이프 및 예비처리 단계의 적합한 조절 변수를 위한 밸브가 재료-관련 변수의 도입 때문에 산세척 효과를 조절하는 조절 유니트에 연결된다.
각 순환 탱크에서 여러가지 조작 모드 및 상응하는 산의 사용이 제 2도에 제시된다.
제 1 도는 본 발명에 따른 산세척 시스템의 구조를 도시한 도면,
제 2 도는 플랜트의 여러가지 교환 옵션을 도시한 도면.

Claims (19)

  1. 스트립이 적어도 한가지 산세척산과 함께 적어도 한가지 산세척조를 통해 통과하는, 강, 특히 스테인레스강으로 된 재료 스트립의 산세척 방법으로서, 산 농도 및/또는 산 조성을 재료 품질, 예비처리 및 산세척의 조작 변수의 기능으로서 선택하는 것이 특징인 산세척방법.
  2. 제 1항에 있어서, 산 처리를 서로 다른 산 농도 및/또는 조성을 가진 저장 탱크로부터 공급에 의해 수행하는 것이 특징인 산세척방법.
  3. 제 1 또는 2항에 있어서, 산세척조 온도를 추가로 조절하는 것이 특징인 산세척방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 산 공급 유속을 조절하는 것이 특징인 산세척방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 예비처리 단계의 조작 변수를 조절하는 것이 특징인 산세척방법.
  6. 제 5항에 있어서, 전류 밀도를 예비 산세척 단계에서 조절하는 것이 특징인 산세척방법.
  7. 제 5 또는 6항에 있어서, 블래스팅 설비, 마모 브러쉬 또는 스케일 브리커에서 조작 변수를 조절하는 것이 특징인 산세척방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 산 농도 및/또는 산 조성을 산세척조에서 폐산세척액의 밀도의 기능으로서 각 탱크로부터 선택하고 산세척조에 공급하는 것이 특징인 산세척방법,
  9. 제 1 항에 있어서, 산 농도 및/또는 산 조성을 폐산세척액의 전도도의 기능으로서 각 탱크로부터 선택하고 산세척조에 공급하는 것이 특징인 산세척방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 소비된 산세척산(폐산세척액)을 재생하는 것이 특징인 산세척방법.
  11. 제 10항에 있어서, 재생된 폐산세척액을 그 조성에 따라 새로운 산과 혼합하고 산 저장 탱크로 재순환시키는 것이 특징인 산세척방법.
  12. 스트립이 적어도 한가지의 산세척산과 함께 적어도 한가지 산세척조를 통해 통과하는, 강, 특히 스테인레스강으로 된 재료 스트립을 산세척하기 위한 플랜트로서, 서로 다른 산 농도 및/또는 산 조성을 가진 적어도 두개의 순환 탱크를 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  13. 제 12항에 있어서, 산세척조로 산 공급을 한가지 순환 탱크에서 다른 것으로 교환함으로서 바꾸는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  14. 제 12 또는 13항에 있어서, 폐산세척액의 밀도 측정을 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  15. 제 12 항에 있어서, 각각 적어도 두개의 순환 탱크가 있는 적어도 두개의 산세척조를 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  16. 제 12 항에 있어서, 산세척산의 온도를 조절하기 위해 열교환기를 순환 루프에 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  17. 제 12 항에 있어서, 유속 조절이 있는 펌프를 순환 루프에 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  18. 제 12 항에 있어서, 산 공급 라인의 밸브, 열교환기의 온도 조절, 순환 펌프의 유속 조절 및 상류 유니트의 조작 변수를 위한 상응하는 조절 유니트에 연결되어 있는 조절 유니트를 구비하는 것이 특징인 산세척 플랜트.
  19. 제 18항에 있어서, 조절 유니트를 농도계에 연결하는 것이 특징인 플랜트.
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