KR101482314B1 - The method and apparatus for efficient pickling of hot rolled steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열연강판의 산세방법에 관한 것으로, 열연강판에 염산용액을 접촉한 뒤 생성된 염화철용액(Ⅱ)에 염소가스를 부가함으로써 3가 철이온(Fe3+)이 생성되어 스케일과 빠르게 반응하는 열연강판의 산세방법을 제공한다.
산세력이 상이한 열연강판의 산세방법에 있어서는, 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판에 대하여 상기의 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 열연강판의 산세장치에 있어서, 열연강판이 위치하며 염산용액이 담지되는 산탱크 및 상기 염산용액에 염소가스를 부가하는 염소공급장치를 포함하는 열연강판의 산세장치를 제공한다.
본 발명을 통해, 열연강판의 산세속도를 30% 향상시킬 수 있으며, 산세력이 상이한 복수 개의 열연강판에 대해 산세를 행하는 경우, 산세속도의 변화를 줄여 안정적인 산세조업이 가능하도록 한다. The present invention relates to a method of pickling hot-rolled steel sheet, by adding chlorine gas to an iron chloride solution (Ⅱ) generated after contact with the acid solution in the hot rolled steel sheet trivalent iron ions (Fe 3+) is generated scale and fast response And a method for pickling hot rolled steel sheets.
In the pickling method for hot rolled steel sheets having different acidities, the above-described method is provided for a hot rolled steel sheet having relatively low acidity.
The present invention also provides a pickling apparatus for a hot-rolled steel sheet, which comprises a pickling tank in which a hot-rolled steel sheet is placed and a hydrochloric acid solution is carried, and a chlorine supply device for adding chlorine gas to the hydrochloric acid solution.
According to the present invention, it is possible to improve the pickling speed of the hot-rolled steel sheet by 30%, and when the pickling is performed on a plurality of hot-rolled steel sheets having different acidities, it is possible to reduce the change in the pickling speed to enable stable pickling operation.
Description
본 발명은 열연강판의 산세 방법 및 산세 장치에 관한 것이며, 특히 실리콘 및 망간이 포함된 고급강판이나 전기강판 등 난산세 강판의 제조 공정에서 생성된 산화물 스케일을 효율적으로 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a pickling method and a pickling apparatus for a hot-rolled steel sheet, and more particularly, to a method and apparatus for efficiently removing an oxide scale produced in a production process of a hardened steel sheet such as a high-grade steel sheet or an electric steel sheet containing silicon and manganese .
강판의 제조 공정에 있어서, 여러가지 목적으로 강판 표면의 세정이 행해지고 있다. 예를 들어, 도금이나 도장 전의 강판의 세정이나, 열연 강판의 산세에 의한 스케일 제거(탈스케일) 등을 들 수 있다. 탈스케일에 관해서는, 통상 강판은 열처리되어 압연되는 과정에서 강판의 표면에 스케일이 생성되므로, 이를 제거하지 않으면 안된다. 즉, 상기 스케일은 후공정의 냉간 압연 시에 압연 롤에 말려 들어가 강판 표면의 손상 원인으로 되는 일이 많기 때문에, 스케일 제거는 필요 불가결한 공정으로 되어 있다.
In the manufacturing process of the steel sheet, the surface of the steel sheet is cleaned for various purposes. For example, cleaning of the steel sheet before plating or painting, and descaling (descaling) by pickling of the hot-rolled steel sheet can be mentioned. Regarding descaling, a steel sheet usually has a scale on the surface of the steel sheet in the process of being heat-treated and rolled, so it must be removed. In other words, the scale is often rolled into a rolling roll at the time of cold rolling in a subsequent process, and often becomes a cause of damage to the surface of the steel sheet, so that scale removal is an indispensable process.
종래의 스케일 제거에 관해서는, 복수의 산성 용액 중에 강판을 침지하고 연속으로 통과시켜, 산세를 제거하는 경우가 많다. 그런데, 최근에는 실리콘 및 망간의 함량이 증대된 고장력 강판 및 전기강판의 생산량이 증가함에 따라 산세공정의 생산능력 향상이 필요한 실정이다. 특히 이러한 고급강판은 표면과 스케일 사이에 실리콘이 포함되어 있어, 상기의 종래 스케일 제거방법으로 제거 시 일반 강판에 비해 제거하는 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이로 인해, 기존의 산세공정은 고급강판의 스케일 제거를 위해 산세속도를 낮추어 작업하고 있어, 생산량의 저하를 가져오고 있는 상황이다.
With respect to the conventional scale removal, it is often the case that a steel sheet is immersed in a plurality of acidic solutions and passed through successively to remove pickling. However, in recent years, production capacity of the pickling process needs to be improved as the production amount of high-tensile steel sheet and electric steel sheet increased in the content of silicon and manganese. Particularly, such a high-grade steel sheet has a disadvantage in that it takes longer time to remove it than a general steel sheet when it is removed by the above-mentioned conventional scale removal method because silicon is contained between the surface and the scale. As a result, the existing pickling process is working to lower the pickling speed for the removal of scale of high-grade steel sheet, which is causing a drop in production.
고급강판의 스케일을 일반강판의 스케일 제거와 동일한 산세속도로 제거하기 위해서는 반응속도를 향상시켜야 한다. 스케일과 염산의 반응속도를 향상시키기 위해서는 염산의 온도 또는 염산 농도를 증가시켜야 한다. 그런데, 염산의 온도가 증가할 경우 염산이 증발하여 염산 흄으로 많이 발생되어 일정 온도 이상 증가가 어려운 상황이고, 염산 농도가 증가할 경우 반응시간을 단축시킬 수 있으나, 염산량 소모가 많아지기 때문에 경제적인 이유로 일정 농도 이상 증가시키지 않고 있어서 기존 방법으로 고급강판의 산세속도를 증가시키기 어려운 문제점이 있다.
In order to remove the scale of the high-grade steel sheet at the same pickling rate as that of removing the scale of the general steel sheet, the reaction rate should be improved. To increase the reaction rate between scale and hydrochloric acid, the temperature or hydrochloric acid concentration of hydrochloric acid should be increased. However, when the temperature of hydrochloric acid is increased, hydrochloric acid evaporates and is generated as hydrochloric acid fume, which is difficult to increase over a certain temperature. When the concentration of hydrochloric acid increases, the reaction time can be shortened. However, There is a problem in that it is difficult to increase the pickling speed of the high-grade steel sheet by the conventional method without increasing the density by more than a predetermined concentration.
본 발명은 산세정이 우수한 산세설비 및 방법에 관한 것으로, 실리콘 및 망간을 많이 함유하고 있는 고급강판 또는 전기강판 등의 스케일을 일반강판과 동일한 산세속도로 제거하기 위해서 반응속도를 향상시키는 방법 및 그 설비를 제공한다.
The present invention relates to a pickling apparatus and method excellent in pickling, and more particularly, to a method and apparatus for improving the reaction rate in order to remove scales of a high-grade steel sheet or an electric steel sheet containing a large amount of silicon and manganese at the same pickling rate as a general steel sheet Lt; / RTI >
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 열연강판의 산세방법에 있어서, According to one embodiment of the present invention, in the pickling method of a hot-rolled steel sheet,
열연강판을 염산용액에 접촉하여 하기 식(1)과 같은 반응에 의해 염화철용액(Ⅱ)을 생성하고, 상기 염화철용액(Ⅱ)에 염소가스를 부가하여 하기 식(2)와 같은 반응에 의해 3가 철이온(Fe3+)을 포함하는 염화철용액(Ⅲ)을 생성하고, 상기 3가 철이온(Fe3+)과 상기 열연강판의 스케일의 철이 하기 식(3)과 같이 반응하여 염화철용액(Ⅱ)을 생성하여, 상기 스케일을 제거하는 열연강판의 산세방법을 제공한다.A hot iron steel sheet is contacted with a hydrochloric acid solution to produce a ferric chloride solution (II) by the reaction shown in the following formula (1), chlorine gas is added to the iron chloride solution (II) the iron ions iron chloride solution (ⅲ) generated, and the trivalent iron ions to the reaction, such as (Fe 3+) and iron in the following formula (3) the scale of the hot-rolled steel sheet with a solution including ferric chloride (Fe 3+) ( (II) is produced, and the scale is removed.
FeO(스케일) + 2HCl → 2FeCl2 + H2O (1)FeO (scale) + 2HCl → 2FeCl 2 + H 2 O (1)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (2)2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 (2)
2FeCl3 + Fe(스케일) → 3FeCl2 (3)2FeCl 3 + Fe (scale) → 3FeCl 2 (3)
상기 염산용액은 온도가 80-85℃일 수 있다.The hydrochloric acid solution may be at a temperature of 80-85 ° C.
상기 염화철용액(Ⅱ)은 농도가 5~9 wt/%일 수 있다. The concentration of the iron (II) chloride solution may be 5 to 9 wt /%.
상기 염소가스는 상기 염산용액에 유량을 0.3-1kg/min으로 부가할 수 있다.
The chlorine gas can be added to the hydrochloric acid solution at a flow rate of 0.3-1 kg / min.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 산세력이 상이한 복수 개의 열연강판의 산세방법에 있어서, 복수의 열연강판을 염산용액에 접촉하여 하기 식(1)과 같은 반응에 의해 염화철용액(Ⅱ)을 생성하고, 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판에만 염소가스를 부가한 염화철용액(Ⅱ)을 접촉하여 하기 식(2)와 같은 반응에 의해 3가 철이온(Fe3+)을 포함하는 염화철용액(Ⅲ)을 생성하고, 상기 3가 철이온(Fe3+)과 상기 열연강판의 스케일의 철이 하기 식(3)과 같이 반응하여 염화철용액(Ⅱ)을 생성하여, 상기 스케일을 제거하는 열연강판의 산세방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, in a pickling method for a plurality of hot-rolled steel sheets having different acidities, a plurality of hot-rolled steel sheets are contacted with a hydrochloric acid solution to produce a ferric chloride solution (II) And a chloride chloride solution (II) with chlorine gas added only to the hot-rolled steel sheet having relatively low acidity is contacted to produce a ferric chloride solution (III) containing trivalent iron ion (Fe 3+ ) (Fe 3+ ) and the iron of the scale of the hot-rolled steel sheet react with each other as shown in the following formula (3) to produce a ferric chloride solution (II) ≪ / RTI >
FeO(스케일) + 2HCl → 2FeCl2 + H2O (1)FeO (scale) + 2HCl → 2FeCl 2 + H 2 O (1)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (2)2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 (2)
2FeCl3 + Fe(스케일) → 3FeCl2 (3)2FeCl 3 + Fe (scale) → 3FeCl 2 (3)
상기 염산용액은 온도가 80-85℃일 수 있다.The hydrochloric acid solution may be at a temperature of 80-85 ° C.
상기 염화철용액(Ⅱ)은 농도가 5~9 wt/%일 수 있다. The concentration of the iron (II) chloride solution may be 5 to 9 wt /%.
상기 염소가스는 상기 염산용액에 유량을 0.3-1kg/min으로 부가할 수 있다.
The chlorine gas can be added to the hydrochloric acid solution at a flow rate of 0.3-1 kg / min.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 열연강판의 산세장치에 있어서, 열연강판이 위치하며 염산용액이 담지되는 산탱크; 및 상기 염산용액에 염소가스를 부가하는 염소공급장치를 포함하는 열연강판의 산세장치를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a pickling apparatus for a hot rolled steel sheet, comprising: a acid tank in which a hot rolled steel sheet is positioned and a hydrochloric acid solution is carried; And a chlorine supply device for adding chlorine gas to the hydrochloric acid solution.
상기 염산용액은 80-85℃로 가열하여 공급할 수 있다. The hydrochloric acid solution can be supplied by heating to 80-85 ° C.
상기 가열은 가열장치에 의해 수행될 수 있다.The heating can be performed by a heating device.
상기 가열장치는 열교환기일 수 있다.The heating device may be a heat exchanger.
상기 산 탱크는 하나 또는 두 개 이상의 복수 개일 수 있다.The acid tank may be one or more than two.
상기 산 탱크는 염산용액의 온도를 유지하기 위한 순환 탱크를 더 포함할 수 있다. The acid tank may further include a circulation tank for maintaining the temperature of the hydrochloric acid solution.
상기 염소공급장치는 공급하는 염소가스의 유량을 조절하기 위해 가스 유량계를 더 포함할 수 있다.
The chlorine feeder may further include a gas flow meter to regulate the flow rate of chlorine gas to be supplied.
본 발명은 열연강판의 산세력과 무관하게, 즉, 실리콘 및 망간의 함유량이 높은 고급강판이나 전기강판 등 산세가 잘 되지 않는 난산세 강판을 산세하는 공정에서 염산용액에 염소가스를 반응시킴으로써, 스케일과 염산의 반응을 향상시켜 산세속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 산세력이 상이한 열연강판을 일반강과 혼합하여 산세하는 공정에서도 상대적으로 산세력이 낮은 난산세 열연강판에만 염소가스가 반응된 염산용액을 투입함으로써 강종에 따른 산세속도의 변화를 줄여 안정적인 산세조업이 가능하도록 한다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a process for producing a steel sheet by reacting a chlorine gas with a chlorine gas in a process for pickling a marble-clay steel sheet which is not easily picked up, such as a high-grade steel sheet or an electric steel sheet having a high content of silicon and manganese, And the reaction of hydrochloric acid can be improved to increase the pickling rate. In addition, even in the process of pickling mixed hot-rolled steel sheets with ordinary steel, the hydrochloric acid solution reacted with chlorine gas is added only to the hot-rolled steel sheet with relatively low acidity, so that the change of the pickling speed according to the steel type is reduced, .
도 1은 본 발명에 따른 산세설비를 도시한 도면이다.1 is a view showing a pickling facility according to the present invention.
일반적으로 철강, 구리 합금과 같은 금속을 고온으로 가열하였을 때 표면에 산화물층이 형성되며 이를 스케일이라 한다. 철강을 예로 들면 담금질, 어닐링 등의 열처리를 하기 위해 가열할 때 스케일이 발생하고, 보통 Fe2O3 , Fe3O4 , FeO의 3층 구조를 이룬다. 이때 상기의 스케일을 제거하지 않으면, 후공정의 냉간 압연 시 압연 롤에 말려 들어가 강판 표면의 손상 원인이 되는 일이 많기 때문에, 스케일 제거는 필요 불가결한 공정으로 되어 있다.
Generally, when a metal such as steel or a copper alloy is heated to a high temperature, an oxide layer is formed on the surface, and this is called a scale. For example, in the case of steel, a scale is generated when heating is performed for heat treatment such as quenching and annealing, and usually has a three-layer structure of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and FeO. If the scale is not removed at this time, scaling is an indispensable process because it is often caused to cause damage to the surface of the steel sheet by being rolled into a rolling roll during cold rolling in a subsequent process.
본 발명은 열연강판의 스케일을 제거함에 있어서, 산세속도가 향상되어 스케일 제거의 효율이 향상된 산세방법 및 산세장치에 관한 것이다. 산세력이 동일한 복수의 열연강판에 대해 산세 공정을 행하는 경우, 산세속도를 향상시켜 열연강판의 스케일 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 반면, 산세력이 상이한 복수의 열연강판에 대해 산세 공정을 행하는 경우, 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판의 산세속도를 향상시켜 산세력과 무관하게 일정한 속도로 열연강판의 스케일을 제거할 수 있다.
The present invention relates to a pickling method and a pickling apparatus in which the pickling speed is improved and the efficiency of removing scale is improved in removing the scale of the hot-rolled steel sheet. When the pickling process is carried out for a plurality of hot-rolled steel sheets having the same acidity, the pickling speed can be improved and the scale-removing efficiency of the hot-rolled steel sheet can be improved. On the other hand, when a pickling process is performed on a plurality of hot-rolled steel sheets having different acid forces, the pickling speed of the hot-rolled steel sheet with relatively low acidity can be improved and the scale of the hot-rolled steel sheet can be removed at a constant speed irrespective of the acidity.
본 발명의 일구현 예에 따르면 열연강판의 산세방법을 제공한다. 보다 구체적으로는, 스케일을 포함한 열연강판에 염산용액을 접촉하여 반응시키면 하기 식(1)과 같은 반응에 의해 염화철용액(Ⅱ) 및 물이 생성된다. 상기 생성된 염화철용액(Ⅱ)에 염소가스를 부가하여 하기 식(2)와 같은 반응에 의해 3가 철이온(Fe3+)을 포함하는 염화철용액(Ⅲ)이 생성된다. 상기 3가 철이온(Fe3+)은 차수가 3차로, 산화력이 매우 커서 스케일의 철과 하기 식(3)과 같이 빠른 속도로 반응하여 스케일의 철(Fe)을 2가 철이온(Fe2+)으로 산화시켜 염화철용액(Ⅱ)이 생성되며, 결국 스케일이 제거된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a pickling method of a hot-rolled steel sheet. More specifically, when a hot-rolled steel sheet containing a scale is brought into contact with a hydrochloric acid solution, the iron chloride solution (II) and water are produced by the reaction represented by the following formula (1). Chlorine gas is added to the resulting iron chloride solution (II), and a ferric chloride solution (III) containing tribasic iron ion (Fe 3+ ) is produced by the following reaction formula (2). The trivalent iron ions (Fe 3+ ) reacts with the scale iron at a high rate as shown by the following equation (3) so that the iron of the scale is converted into iron (Fe 2) + ) To produce the iron (II) chloride solution, and the scale is eventually removed.
FeO(스케일) + 2HCl → 2FeCl2 + H2O (1)FeO (scale) + 2HCl → 2FeCl 2 + H 2 O (1)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (2)2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 (2)
2FeCl3 + Fe(스케일) → 3FeCl2 (3)
2FeCl 3 + Fe (scale) → 3FeCl 2 (3)
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 산세력이 상이한 복수 개의 열연강판의 산세방법을 제공한다. 구체적으로는, 복수의 열연강판을 염산용액에 접촉하여 하기 식(1)과 같은 반응에 의해 염화철용액(Ⅱ)이 생성된다. 그 후, 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판에만 염소가스를 부가한 염화철용액(Ⅱ)을 접촉하여 하기 식(2)와 같은 반응에 의해 3가 철이온(Fe3 +)을 포함하는 염화철용액(Ⅲ)이 생성된다. 3가 철이온(Fe3 +)은 상기한 바와 같이, 산화력이 매우 큰 이온으로 스케일의 철과 하기 식(3)과 같은 반응을 하여, 염화철용액(Ⅱ)를 생성하며, 스케일이 빠른 속도로 제거된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a pickling method for a plurality of hot-rolled steel sheets having different acid forces. Concretely, a plurality of hot-rolled steel sheets are brought into contact with a hydrochloric acid solution, and a ferric chloride solution (II) is produced by the reaction shown in the following formula (1). Thereafter, a ferric chloride solution (II) in which chlorine gas was added to only the relatively hot-rolled hot-rolled steel sheet was contacted, and a ferric chloride solution (Fe 3+ ) containing trivalent iron ions III is generated. As described above, trivalent iron ions (Fe 3 + ) are ions having a very strong oxidizing power and react with iron in scale to produce iron chloride solution (II) as shown in the following formula (3) Removed.
FeO(스케일) + 2HCl → 2FeCl2 + H2O (1)FeO (scale) + 2HCl → 2FeCl 2 + H 2 O (1)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (2)2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 (2)
2FeCl3 + Fe(스케일) → 3FeCl2 (3)
2FeCl 3 + Fe (scale) → 3FeCl 2 (3)
본 발명은 산세력이 상이한 복수의 열연강판에 대해 산세를 행하는 경우, 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판, 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 실리콘 및 망간의 함유량이 높은 고급강판과 같이 난산세강판에 대하여만 염산용액으로 산세 후, 염소가스를 부가하여 스케일의 철과 빠르게 반응시킴으로써 산세력이 상이하더라도 산세되는 열연강판의 산세속도를 일치시켜 안정적인 산세조업이 가능하도록 한다.
The present invention relates to a hot rolled steel sheet having relatively low acidity when subjected to acid pickling on a plurality of hot rolled steel sheets having different acidities, and to a hot rolled steel sheet such as, but not limited to, a high-grade steel sheet having a high content of silicon and manganese The steel sheet is pickled with a hydrochloric acid solution, and chlorine gas is added thereto to rapidly react with iron in scale, so that the pickling speed of the pickled hot-rolled steel sheet can be matched even if the acidity is different, thereby enabling stable pickling operation.
상기 열연강판에 공급되는 염산용액의 온도는 80-85℃인 것이 가장 바람직하다. 염산용액의 온도가 높을수록 스케일과의 반응속도가 빨라지므로, 염산용액의 온도가 80℃ 미만인 경우 반응속도가 느려 산세효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 반면, 염산용액의 온도가 85℃를 초과하는 경우 염산 흄이 발생되어, 산세 제거를 위해 필요한 염산용액의 양 이상으로 공급해주어야 하므로, 역시 산세효율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
The temperature of the hydrochloric acid solution supplied to the hot-rolled steel sheet is most preferably 80-85 deg. The higher the temperature of the hydrochloric acid solution is, the higher the reaction rate with the scale becomes. Therefore, when the temperature of the hydrochloric acid solution is less than 80 ° C, the reaction rate is slow and the efficiency of the pickling can be reduced. On the other hand, when the temperature of the hydrochloric acid solution exceeds 85 ° C, a hydrochloric acid fume is generated, which must be supplied in an amount of more than the amount of the hydrochloric acid solution necessary for removing the acid.
상기 염소가스가 공급되는 염화철용액(Ⅱ)의 농도는 5~9wt%인 것이 가장 바람직하다. 농도가 5wt% 미만인 경우, 염소가스를 부가하여도 생성되는 3가 철이온(Fe3 +)의 발생량이 적어 반응속도가 느려질 수 있고, 염화철용액(Ⅱ)의 농도가 9wt/%를 초과하기 위해서는 과량의 염산을 열연강판에 공급해야 하며, 상기 염화철용액(Ⅱ)과 반응시키는 염소가스의 유량도 많아져야 하므로 경제적인 점에서 문제가 있을 수 있다.
The concentration of the iron chloride solution (II) to which the chlorine gas is supplied is most preferably 5 to 9 wt%. If the concentration is less than 5 wt%, the amount of trivalent iron ions (Fe 3 + ) generated is small even when chlorine gas is added, and the reaction rate may be slow. In order for the concentration of the iron (II) chloride solution to exceed 9 wt% Excessive hydrochloric acid must be supplied to the hot-rolled steel sheet, and the flow rate of the chlorine gas to be reacted with the iron chloride solution (II) must be increased, which is problematic from the economical point of view.
상기 식(2)에서 염화철용액(Ⅱ)에 부가되는 염소가스는 유량이 0.3-1kg/min인 것이 가장 바람직하다. 유량이0.3kg/min 미만인 경우, 열연강판과 반응속도가 느려 산세효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 염소가스의 유량이 1kg/min를 초과하는 경우, 염소가스가 염화철용액(Ⅱ)과 제대로 반응이 일어나지 않을 수 있으며, 염소가스의 과량으로 원하지 않는 부가적 반응이 발생되는 문제가 생길 수 있다.
It is most preferable that the chlorine gas added to the iron (II) chloride solution in the formula (2) has a flow rate of 0.3-1 kg / min. When the flow rate is less than 0.3 kg / min, there is a problem that the efficiency of pickling is inferior due to a slow reaction rate with the hot-rolled steel sheet. When the flow rate of chlorine gas exceeds 1 kg / min, chlorine gas reacts well with the iron chloride solution (II) May not occur, and an undesirable additional reaction may occur due to an excessive amount of chlorine gas.
본 발명의 산세방법을 실시함에 있어서, 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 4개의 산 탱크에 염산용액을 담지한 뒤, 산세하기 위한 열연강판을 연속적으로 공급하는 경우, 2번째 산 탱크에서 상기 열연강판에 염산용액이 접촉되어 생성된 염화철용액(Ⅱ)의 농도가 5~9 wt%에 다다른 경우, 염소가스를 0.3-1kg/min의 유량으로 주입하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 4개의 산 탱크에 어디에도, 혹은 복수의 산 탱크에 염소가스를 주입함으로써 3가 철이온(Fe3 +)을 생성하여 빠른 속도로 열연강판의 산세를 수행할 수 있다.
In carrying out the pickling method of the present invention, for example, in the case of continuously supplying hot rolled steel sheets for pickling after carrying a hydrochloric acid solution to four acid tanks, It is most preferable to inject chlorine gas at a flow rate of 0.3 to 1 kg / min when the concentration of the iron chloride solution (II) produced by contacting the hydrochloric acid solution to the hot-rolled steel sheet is 5 to 9 wt%. In addition, chlorine gas is injected into four mountain tanks anywhere or in a plurality of acid tanks to generate trivalent iron ions (Fe 3+ ), and the pickling of the hot-rolled steel sheet can be performed at a high speed.
본 발명의 또 다른 구현 예는 산세속도를 향상시킨 열연강판의 산세장치에 관한 것으로, 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Another embodiment of the present invention relates to a pickling apparatus for a hot-rolled steel sheet with improved pickling speed, and preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 열연강판의 산세장치를 개략적으로 도시한 것으로, 이를 참조하여 이하 설명한다.
Fig. 1 schematically shows a pickling apparatus for a hot-rolled steel sheet of the present invention.
본 발명은 열연강판의 산세장치에 있어서, 열연강판이 위치하며 염산용액이 담지되는 산 탱크(2~5) 및 상기 염산용액에 염소가스를 부가하는 염소공급장치(11)를 포함하는 열연강판(1)의 산세장치를 제공한다.
The present invention relates to a pickling apparatus for a hot-rolled steel sheet, comprising: a hot-rolled steel sheet (2) containing acid tanks (2 to 5) in which a hot-rolled steel sheet is placed and in which a hydrochloric acid solution is carried, and a chlorine- 1).
상기 산 탱크(2~5)는 상기 열연강판(1)의 스케일 제거반응이 연속적으로 일어나는 곳으로, 산세를 하기 위한 열연강판(1)은 산이 담지된 산 탱크(2~5)에 연속적으로 공급된다. 열연강판이 산에 접촉한 뒤에는 염소가스를 주입하여 반응성이 높은 3가 철이온(Fe3+)을 발생시켜 스케일 제거 속도를 높이기 위해 상기 염소공급장치(11)를 통하여 상기 열연강판과 염산용액이 반응하여 생성된 염화철용액(Ⅱ)에 염소가스를 부가할 수 있다.
The hot-rolled steel sheet 1 for pickling is continuously supplied to the
상기 산 탱크(2~5)는 하나 또는 두 개 이상의 복수 개 일 수 있으며, 바람직하게는 4개의 산 탱크(2~5)를 구비할 수 있다. 산 탱크(2~5)에 공급되는 열연강판(1)이 염산용액 및 염소가스와의 반응을 통해 스케일이 제거되는 데에는 약 24초 내지 26초의 시간이 소요될 수 있다. 상기의 시간이 소요되는 동안 스케일 제거반응이 완료되기 위해서는 열연강판(1)이 4개의 산 탱크(2~5)를 이동할 수 있다. 따라서, 4개의 산 탱크(2~5)를 구비하여 열연강판(1)을 연속적으로 이동시키면, 스케일이 제거된 열연강판(1)이 산 탱크를 모두 통과하기 전에 스케일 제거반응이 완료되어 안정적으로 산세장치를 수행할 수 있다.
The number of the
상기 산 탱크(2~5)에 담지되는 염산용액은 80-85℃로 가열하여 공급하는 것이 바람직하다. 염산용액의 온도가 80℃ 미만인 경우 반응속도가 느려 산세효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 단, 염산용액의 온도가 높을수록 스케일과의 반응속도가 빨라지지만 85℃를 초과하는 경우 염산 흄이 발생되어, 산세제거를 위해 필요한 염산용액의 양 이상으로 공급해주어야 하므로, 역시 산세효율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
The hydrochloric acid solution supported on the
본 발명의 열연강판의 산세장치는 염산용액을 상기의 온도 범위까지 가열하기 위해 가열장치를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 가열장치는 열교환기(6a~6d)가 바람직하다.
The pickling apparatus of the hot-rolled steel sheet of the present invention may further include a heating device for heating the hydrochloric acid solution to the above temperature range. At this time, the heating device is preferably a heat exchanger (6a to 6d).
또한, 본 발명은 산 탱크(2~5)에 담지되는 염산용액의 온도를 유지하기 위해 순환 탱크(7~10)를 더 포함할 수 있다. 유지되는 염산용액의 온도는 상기한 바와 같이 80-85℃가 바람직하며, 상기 순환 탱크(7~10)에서 염산용액을 가열장치에 반복적으로 순환시킴으로써 산세반응 동안 염산용액의 온도를 상기 범위로 유지하여 산 탱크에 공급할 수 있다.
In addition, the present invention may further include circulation tanks (7-10) to maintain the temperature of the hydrochloric acid solution carried on the acid tanks (2-5). The temperature of the hydrochloric acid solution to be maintained is preferably 80-85 DEG C as described above, and the temperature of the hydrochloric acid solution is maintained within the above range during the pickling reaction by repeatedly circulating the hydrochloric acid solution in the circulation tanks (7-10) To the acid tank.
상기 염소공급장치(11)는 공급되는 염소가스의 유량을 조절하기 위해 가스 유량계(12)를 더 포함할 수 있다. 이때, 공급되는 염소가스의 유량은 유량이 0.3-1kg/min인 것이 가장 바람직하다. 유량이 0.3kg/min 미만인 경우, 열연강판(1)과 반응속도가 느려 산세효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 염소가스의 유량이 1kg/min를 초과하는 경우, 염소가스가 염화철용액(Ⅱ)과 제대로 반응이 일어나지 않을 수 있으며, 염소가스의 과량으로 원하지 않는 부가적 반응이 발생되는 문제가 생길 수 있다.
The
1: 열연강판
2: #1산 탱크
3: #2산 탱크
4: #3산 탱크
5: #4산 탱크
6a~6d: 열교환기
7: #1 순환 탱크
8: #2 순환 탱크
9: #3 순환 탱크
10: #4 순환 탱크
11: 염소공급장치
12: 가스 유량계1: Hot-rolled steel plate
2: # 1 mountain tank
3: # 2 acid tank
4: # 3 mountain tank
5: # 4 mountain tank
6a to 6d: Heat exchanger
7: # 1 circulation tank
8: # 2 circulation tank
9: # 3 circulation tank
10: # 4 circulation tank
11: Chlorine feeder
12: Gas flow meter
Claims (12)
복수 개의 열연강판을 염산용액에 접촉하여 하기 식(1)과 같은 반응에 의해 농도가 5~9 wt%인 염화철용액(Ⅱ)을 생성하여 스케일을 제거하고,
상대적으로 산세력이 낮은 열연강판에만, 생성된 5~9 wt% 농도의 염화철용액(Ⅱ)에 염소가스를 부가하여 하기 식(2)와 같은 반응에 의해 3가 철이온(Fe3+)을 포함하는 염화철용액(Ⅲ)을 생성하고, 상기 염화철용액(Ⅲ) 내 3가 철이온(Fe3+)과 상기 상대적으로 산세력이 낮은 열연강판의 스케일의 철이 하기 식(3)과 같이 반응하여 염화철용액(Ⅱ)을 생성하여 스케일을 제거하며,
산세력이 상이한 복수 개의 열연강판에 대하여 일정한 속도로 산세를 수행하는 열연강판의 산세방법.
FeO(스케일) + 2HCl → 2FeCl2 + H2O (1)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (2)
2FeCl3 + Fe(스케일) → 3FeCl2 (3)In a pickling method for a plurality of hot-rolled steel sheets having different acidities,
A plurality of hot-rolled steel sheets were contacted with a hydrochloric acid solution to produce a ferric chloride solution (II) having a concentration of 5 to 9 wt% by the same reaction as in the following formula (1)
Chlorine gas was added to the resulting iron chloride solution (II) at a concentration of 5 to 9 wt% only in the hot-rolled steel sheet having relatively low acidity, and the trivalent iron ion (Fe 3+ ) (Fe 3+ ) in the ferric chloride solution (III) and the iron of the scale of the hot-rolled steel sheet having a relatively low acidity are reacted as shown in the following formula (3) The iron chloride solution (II) is generated to remove scale,
A pickling method for a hot-rolled steel sheet which picks up a plurality of hot-rolled steel sheets different in acidity at a constant speed.
FeO (scale) + 2HCl → 2FeCl 2 + H 2 O (1)
2FeCl 2 + Cl 2 ? 2FeCl 3 (2)
2FeCl 3 + Fe (scale) → 3FeCl 2 (3)
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