(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延作業に使用された圧延油およびロール冷却水を回収ピットで回収する工程と、該回収ピットで回収した圧延油およびロール冷却水をスキミングタンクに貯留して、該スキミングタンクの上層に圧延油を浮上させる工程と、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油を、該スキミングタンク内で掻き取り高さ面を固定して設けられたスキマーにより、掻き取り回収する工程と、該掻き取り回収された圧延油を屋外廃油タンクで保管する工程を有する圧延油回収方法であって、  該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油層内に位置するように、可動可能に設けられた堰により該圧延油の液面高さを制御することを特徴とする圧延油回収方法。
【請求項２】
該圧延油の液面高さの制御が、液面計により該スキミングタンク内の液面高さを測定し、
該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油の最上面より上に位置する場合には、スキミングタンクの下層のロール冷却水を貯留し、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油の最下面より下に位置する場合には、スキミングタンクの下層からロール冷却水を排出するフィードバック制御であることを特徴とする請求項１記載の圧延油回収方法。
【請求項３】
冷間圧延機スタンドの回収ピット内を４０℃以上に昇温する回収ピット昇温手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の圧延油回収方法。
【請求項４】
屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の圧延油回収方法。
【請求項５】
請求項１記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該スキミングタンクが、圧延油液面高さを測定する非接触の液面計と、該液面計の測定結果に基づき、スキミングタンクの下層のロール冷却水量を決定する圧延油液面高さ演算手段と、該演算手段の演算結果に基づき、スキミングタンクの下層のロール冷却水量を排出または可動可能に設けられた堰により貯留制御する制御手段を備えることを特徴とする圧延油回収装置。
【請求項６】
請求項３記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該回収ピットにスチームジャケットを配置したことを特徴とする圧延油回収装置。
【請求項７】
請求項４記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持する昇温設備を配置したことを特徴とする圧延油回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧延油回収方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷間圧延工程における一般的な圧延油供給方法としては、水と圧延油を混合したエマルジョン状態のクーラントをノズルよりストリップに噴射する方式がとられている。該冷間圧延におけるエマルジョン圧延油の供給方式には、直接方式（ダイレクト方式、例えば特許文献１）、循環方式（リサーキュレーション方式、例えば特許文献２）がある。
【０００３】
直接式圧延油供給方式（ダイレクト方式）は、潤滑の目的で高濃度のエマルジョン圧延油を鋼板にスプレーし、冷却の目的で水をロールにスプレーするため、潤滑性と冷却性に優れるという利点がある。
【０００４】
直接式圧延油供給方式では、使用した圧延油と冷却水を回収後、スキミングタンクで上層に浮上する圧延油のみをスキマーで掻き取り回収して、該廃油を再生処理メーカーにて再生し、冷間圧延工程における圧延油として再使用している。
【０００５】
圧延条件により、スキミングタンクで下層を形成する冷却水量が大きく変化するため、従来、スキマーの掻き取り高さ面を上層の油面に最適に合わせることが難しく、廃油回収率が低くなる問題があった。
【０００６】
その他にも、従来、油分の加水分解により発生した脂肪酸と鉄粉等が結合した固体（以下、スカムという）が廃油回収ピット等に付着して廃油回収率が低くなる問題や、回収された廃油の性状が悪化している結果、使用可能な再生油が産出されずに、再生油産出率が低くなる問題があった。
【０００７】
圧延油回収率および再生油産出率の低下による再生油使用比率の低下は、新油使用比率の上昇によるコスト悪化の要因となるため、圧延油回収率および再生油産出率の向上への需要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５７−０３６０１１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６０７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は前記問題を解決し、圧延油回収率および再生油産出率を従来に比べて向上可能とした圧延油回収方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の圧延油回収方法は、圧延作業に使用された圧延油およびロール冷却水を回収ピットで回収する工程と、該回収ピットで回収した圧延油およびロール冷却水をスキミングタンクに貯留して、該スキミングタンクの上層に圧延油を浮上させる工程と、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油を、該スキミングタンク内で掻き取り高さ面を固定して設けられたスキマーにより、掻き取り回収する工程と、該掻き取り回収された圧延油を屋外廃油タンクで保管する工程を有する圧延油回収方法であって、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油層内に位置するように、可動可能に設けられた堰により該圧延油の液面高さを制御することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧延油回収方法において、該圧延油の液面高さの制御が、液面計により該スキミングタンク内の液面高さを測定し、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油の最上面より上に位置する場合には、スキミングタンクの下層のロール冷却水を貯留し、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンクの上層に浮上した圧延油の最下面より下に位置する場合には、スキミングタンクの下層からロール冷却水を排出するフィードバック制御であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、冷間圧延機スタンドの回収ピット内を４０℃以上に昇温する回収ピット昇温手段を有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該スキミングタンクが、圧延油液面高さを測定する非接触の液面計と、該液面計の測定結果に基づき、スキミングタンクの下層のロール冷却水量を決定する圧延油液面高さ演算手段と、該演算手段の演算結果に基づき、スキミングタンクの下層のロール冷却水量を排出または可動可能に設けられた堰により貯留制御する制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該回収ピットにスチームジャケットを配置したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の圧延油回収方法に用いる圧延油回収装置であって、該屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持する昇温設備を配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、スキマーの掻き取り高さ面が、スキミングタンクの上層に浮上した圧延油層内に位置するように、可動可能に設けられた堰によって該圧延油の液面高さを制御する構成により、スキマーの掻き取り高さ面を、常に上層の油面に最適に合わせることを可能とし、これにより、従来に比べ、圧延油回収率の向上を実現した。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、回収ピット内を４０℃以上に昇温する回収ピット昇温手段を有する構成により、回収ピットに付着したスカムを溶解させて、流動性をもたせることにより、スカムの回収ピット内滞留を抑制し、回収率の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本発明では、屋外廃油タンク内を６０℃以上に維持する構成により、回収された廃油の性状を改善し、従来性状悪化により焼却処分される廃油量を削減し、これにより、従来に比べ、再生油産出率の向上を実現した。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の全体概略説明図である。
【図２】スキミングタンクの模式図である。
【図３】低融点圧延油への変更による、回収ピットへのスカム付着量の変化を示す図である。
【図４】回収ピットの昇温とスキミングタンク改善による圧延油回収率の向上効果を示す図である。
【図５】屋外圧延油廃油タンク昇温と回収ピットの昇温とスキミングタンク改善による圧延油回収率の向上効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【００２２】
図１には、本発明の全体概略説明図を示し、図２には、スキミングタンクの模式図を示している。本発明において、圧延機１の圧延作業に使用された圧延油は、冷間圧延機スタンドの回収ピット２で回収され、続いてスキミングタンク４に集められて貯留される。該スキミングタンク４では、上層に浮上した圧延油が、スキマー４１により掻き取り回収される。該掻き取り回収された圧延油は、屋外圧延油廃油タンク５で保管後、圧延油再生処理メーカーに搬送されて再生処理が施される。
【００２３】
（圧延油回収率の向上対策）
圧延油回収率とは、（回収廃油量  /  圧延に使用した圧延油量）で表わされる値である。従来、該圧延作業においては融点が２０〜３５℃程度の圧延油を用いることが多く、この圧延油スカムが冷間圧延機スタンドの回収ピット等に付着して圧延油回収率が低くなる問題があった。該スカムを湯煎にて１０分昇温させる実験を行った結果、４０℃で１０分昇温させることにより流動性を備え、５０℃で１０分昇温させることにより完全に液状化することが確認された。本知見に基づいて、本実施形態では、回収ピットにスチームジャケット３を設け、回収ピット内を４０℃以上に昇温可能な構成としている。尚上限については安全面やスチーム使用コスト等を考慮して６０℃程度まであれば十分である。
【００２４】
本実施形態の圧延工程においては、潤滑の目的で、圧延油が鋼板にスプレーされ、冷却の目的で、水がロールにスプレースプレーされており、使用済の圧延油と冷却水が、該スキミングタンク４に流入してくる。該圧延油と水は、該スキミングタンク４内で貯留される工程で、水層(下層)と油層(上層)に分離される。なお、一般的に該冷却水は毎分数十ｍ３使用されており、該スキミングタンク４内の液体の９５〜９８％を占めている。
【００２５】
圧延油回収工程では、該スキミングタンク４内で上層を形成する油層のみを回収することを目的とするが、スキマー４１は、水平方向にのみ移動可能に設置されているため、
従来、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンク４の上層に浮上した圧延油の最上面より上に位置する場合には、圧延油の掻き取り不良が生じ、一方、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンク４の上層に浮上した圧延油の最下面より下に位置する場合には、圧延油と冷却水を一緒に掻き取ってしまう不具合が生じていた。これを解決する一手段として、該スキマーに高さ調整機能を付与し、該スキミングタンク４内の液面レベルに応じて掻き取り高さを調整する案も考えられるが、圧延油に加え大量の冷却水を回収する都合上、該スキミングタンク４は巨大なものにならざるを得ず、該スキミングタンク４の端から端までレベルを合わせて該スキマーを昇降することは容易ではなかった。このため本発明においては、油層のみを効率よく回収するために、スキミングタンク４内の液面調整を行っている。
【００２６】
具体的には、スキミングタンク４を、圧延油液面高さを測定する非接触の液面計（図示しない）と、該液面計の測定結果に基づき、スキミングタンク４の下層のロール冷却水量を決定する圧延油液面高さ演算手段（図示しない）と、該演算手段の演算結果に基づき、スキミングタンク４の下層のロール冷却水量を排出または貯留制御する制御手段を備えるように構成している。
【００２７】
該制御手段は、例えば、図２に示すように、一辺を軸として、該軸を中心に０〜９０度の角度で可動可能に設けられた板状の堰４２と、該堰４２の先端部側に接続された巻き上げ式ケーブル４３と、該ケーブルの巻き上げ又は巻き下ろしを行うモータ４４とから構成することができる。
【００２８】
該堰４２は、スキミングタンク４内の冷却水の高さ上限を規定し、その上端部を超えた冷却水を、該上端部から溢れさせて流出させる機能を有する。
【００２９】
本実施形態では、堰４２を使用し、液面計により該スキミングタンク内の液面高さを測定し、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンク４の上層に浮上した圧延油の最上面より上に位置する場合には、モータ４４により該ケーブル４３の巻き上げを行って堰４２を垂直方向側に立ち上げて、スキミングタンクの下層のロール冷却水の貯留量を増加させる制御を行っている。一方、該スキマーの掻き取り高さ面が、該スキミングタンク４の上層に浮上した圧延油の最下面より下に位置する場合には、モータ４４により該ケーブル４３の巻き下ろしを行って堰４２を水平方向側に寝かせて、スキミングタンク４の下層のロール冷却水の貯留量を減少させる制御を行っている。
【００３０】
このように、スキマーの掻き取り高さ面が、スキミングタンクの上層に浮上した圧延油層内に位置するように、該圧延油の液面高さを制御する構成により、スキマーの掻き取り高さ面を、常に上層の油面に最適に合わせることを可能とし、これにより、従来に比べ、圧延油回収率の向上を実現している。
【００３１】
（再生油産出率の向上対策）
再生油産出率とは、（精整された再生油量  /  回収廃油量）で表わされる値である。回収された圧延油の性状（酸価）が悪化すると使用可能な再生油が産出されず、焼却処分せざるを得ない事情があり、該再生油産出率は、回収廃油の性状（酸価）に依存して変動していく。
回収圧延油の性状（酸価）が悪化の要因としては、図３に示すように、主に水との接触による加水分解、あるいは、バクテリアによる生物分解があげられる。
【００３２】
このうち、水との接触による加水分解に関しては、上記圧延油回収率の向上対策において、使用済の圧延油をスカムとして回収系内に長時間対滞留させることなく、速やかに短時間で回収可能としたことにより、圧延油と水との接触時間が短縮され、結果とて加水分解による性状（酸価）の悪化も抑制することができる。
【００３３】
一方、バクテリアによる生物分解については、従来の屋外圧延油廃油タンク５について、屋外廃油タンクのスカム中のバクテリア個数を調べた結果、自然界中の飽和に近い値（１．６ × １０７  個）の存在が確認されており、バクテリアによる加水分解の進行（廃油の性状悪化）対策が必要となっていた。
【００３４】
なお、回収された圧延油のみを３７℃から６０℃に昇温する実験を行った結果、図６に示すように、該昇温により加水分解が進行し、若干の酸価劣化も生じたが、一方、回収された圧延油にスカムが混在したものを３７℃から６０℃に昇温する実験を行った結果、図６に示すように、該昇温によって酸価劣化が著しく低減する効果が確認された。これは、該昇温によりバクテリアの分解活動の低下の効果が、前記の昇温による加水分解の進行の効果を凌駕することによるものと考えられる。本知見に基づいて、本実施形態では、屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持する構成を採用している。尚、昇温手段は安全面と制御のし易さからスチーム昇温手段が好ましい。
【００３５】
このように、屋外圧延油廃油タンク内を６０℃以上に維持する構成により、回収された回収された圧延油の性状を改善し、従来、性状悪化により焼却処分されていた回収された圧延油の量を削減し、これにより、従来に比べ、再生油産出率の向上を実現している。尚、温度上限は、安全面と昇温用のスチーム原単位から、７０℃程度までで十分である。
【００３６】
図４，５には、以上の圧延油回収率の向上対策および再生油産出率の向上対策の効果示している。図４，５に示すように、圧延油回収率は従来の２割強の改善を、圧延油回収率は従来の７割強の改善を達成させることができた。
【符号の説明】
【００３７】
１  圧延機
２  回収ピット
３  スチームジャケット
４  スキミングタンク
４１  スキマー
４２  堰
４３  巻き上げ式ケーブル
４４  モータ
５  屋外圧延油廃油タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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