(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続焼鈍炉に設けられた洗浄設備の洗浄水を昇温するための洗浄水昇温装置であって、連続焼鈍炉の冷却帯に設けられ且つ内部に冷却水を通水する複数段のガスクーラーと、前記ガスクーラーの入側に設けられ且つガスクーラーへの洗浄水の流量を調整可能な洗浄水入側配管と、前記ガスクーラーの出側に設けられ且つ冷却水の一部を洗浄水として洗浄設備に送給するための洗浄水出側分岐管とを備え、前段のガスクーラーの洗浄水出側分岐管を洗浄設備と後段のガスクーラーの洗浄水入側配管とに切替え可能に接続したことを特徴とする洗浄水昇温装置。
【請求項２】
前記複数段のガスクーラーの最終段のガスクーラーの下流側で且つ洗浄設備の上流側に加温装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄水昇温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続焼鈍炉に設けられた洗浄設備への洗浄水を昇温する洗浄水昇温装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の洗浄工程の最終段階では、洗浄水をスプレーして鋼板表面の付着物を除去した後、鋼板表面を温風ドライヤーなどで乾燥させている。鋼板の表面品質上、洗浄水には洗浄度のよい洗浄水を使用しており、例えば下記特許文献１では、イオン交換水を用いて洗浄度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８７８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高温の洗浄水をスプレーすると、鋼板の洗浄度が向上することが知られている。また、乾燥前の鋼板温度が上昇するため、必要とする乾燥能力を低減することが可能となり、温風ドライヤーの熱負荷を削減することもできる。これらの利点から、連続焼鈍炉の洗浄設備では、冷却帯のガスクーラーの排熱を回収し、洗浄水の昇温に利用することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、実際の操業においてはガスクーラーで回収する熱量と洗浄水の昇温に必要な熱量は必ずしも一致しておらず、そのために昇温した洗浄水を回収して一旦仮置きするタンクや、そこからスプレーするためのポンプなどを別途設ける必要があり、これらを新たに設置しようとすると相当の設備コストが発生する。また、ガスクーラーの排熱を回収できるように既存設備を改造しようとする場合、設置スペースの制約から前述したタンクやポンプなどの設備を追加設置できない場合もある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ガスクーラーの排熱を有効に回収でき、且つ洗浄水を所望の温度に昇温することが可能な洗浄水昇温装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の洗浄水昇温装置は、連続焼鈍炉に設けられた洗浄設備の洗浄水を昇温するための洗浄水昇温装置であって、連続焼鈍炉の冷却帯に設けられ且つ内部に冷却水を通水するガスクーラーと、前記ガスクーラーの入側に設けられ且つガスクーラーへの洗浄水の流量を調整可能な洗浄水入側配管と、前記ガスクーラーの出側に設けられ且つ冷却水の一部を洗浄水として洗浄設備に送給するための洗浄水出側分岐管とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記ガスクーラーが複数段である場合、前段のガスクーラーの洗浄水出側分岐管を洗浄設備と後段のガスクーラーの洗浄水入側配管とに切替え可能に接続したことを特徴とするものである。
また、前記複数段のガスクーラーの最終段のガスクーラーの下流側で且つ洗浄設備の上流側に加温装置を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
而して、本発明の洗浄水昇温装置によれば、連続焼鈍炉の冷却帯に設けられたガスクーラーの内部に冷却水と共に洗浄水を流入し、そのガスクーラーから流出する冷却水の一部を洗浄水として洗浄設備に送給するようにすると共に、ガスクーラーの内部に流入する洗浄水の流量を調整する構成としたため、配管や流量調整弁以外の新たな設備を必要とせず、ガスクーラーの排熱を有効に回収し、且つ洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
【０００９】
また、ガスクーラーが複数段である場合、前段のガスクーラーの洗浄水出側分岐管を洗浄設備と後段のガスクーラーの洗浄水入側配管とに切替え可能に接続したことにより、更なる洗浄水の昇温が必要な場合には後段のガスクーラーに前段のガスクーラーの冷却水の一部からなる洗浄水を送給し、より一層洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
また、複数段のガスクーラーの最終段のガスクーラーの下流側で且つ洗浄設備の上流側に加温装置を設けたことにより、より一層洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の洗浄水昇温装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の洗浄水昇温装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の洗浄水昇温装置の一実施形態を示す概略構成図である。本実施形態の洗浄水昇温装置は、例えば連続焼鈍炉の冷却帯に設けられた既存のガスクーラーを改造して使用することができる。本実施形態のガスクーラーは上流側から１ａ、１ｂ、１ｃの順に３段設けられており、夫々のガスクーラー１ａ〜１ｃの入側に冷却水入側配管２が共通して設けられ、夫々のガスクーラー１ａ〜１ｃの出側に冷却水出側配管３が共通して設けられている。冷却水入側配管２からは、各ガスクーラー１ａ〜１ｃに向けて冷却水入側分岐管４ａ〜４ｃが分岐され、各ガスクーラー１ａ〜１ｃに接続されている。また、冷却水出側配管３からも、各ガスクーラー１ａ〜１ｃに向けて冷却水出側分岐管５ａ〜５ｃが分岐され、各ガスクーラー１ａ〜１ｃに接続されている。各ガスクーラー１ａ〜１ｃは、元来、連続焼鈍炉の冷却帯の雰囲気を冷却するための冷却水を冷却水入側配管２から冷却水入側分岐管４ａ〜４ｃを通じて流入し、通水される冷却水で図示しないガスクーラー１ａ〜１ｃの本体を冷却した後、冷却水出側分岐管５ａ〜５ｃを通じて冷却水出側配管３に流出する。
【００１２】
本実施形態は、これらのガスクーラー１ａ〜１ｃに、洗浄設備２０で使用する洗浄水を流入し、流出される冷却水の一部を洗浄水として利用する。符号２１は、洗浄対象となる鋼板である。ガスクーラー１ａ〜１ｃから流出される冷却水は、ガスクーラー１ａ〜１ｃの本体との熱交換によって昇温する。そこで、各ガスクーラー１ａ〜１ｃの入側に洗浄水入側配管６ａ〜６ｃを配設する。最も上流側の１段目のガスクーラー１ａの入側には、洗浄水を直接導入する洗浄水入側配管６ａを配設する。２段目及び最下流側の３段目のガスクーラー１ｂ、１ｃには、後述する洗浄水出側分岐管を接続するための短い洗浄水入側配管６ｂ、６ｃを配設する。そして、夫々の洗浄水入側配管６ａ〜６ｃの出側端部をガスクーラー１ａ〜１ｃの冷却水入側分岐管４ａ〜４ｃに接続する。また、１段目のガスクーラー１ａに洗浄水を直接導入する洗浄水入側配管６ａには、ガスクーラー１ａ（結果的には全てのガスクーラー１ａ〜１ｃ）に流入する洗浄水の流量を調整するための洗浄水流入流量調整弁７を設ける。
【００１３】
一方、各ガスクーラー１ａ〜１ｃの冷却水出側分岐管５ａ〜５ｃからは、後段のガスクーラー１ｂ、１ｃ又は洗浄設備２０に洗浄水を送給するための洗浄水出側分岐管８ａ〜８ｃを分岐する。各洗浄水出側分岐管８ａ〜８ｃは、洗浄設備２０に接続された洗浄水配管１０に接続する。また、上流側の１段目のガスクーラー１ａの冷却水出側分岐管５ａから分岐された洗浄水出側分岐管８ａの途中に切替え弁９ｂを介装し、この切替え弁９ｂに２段目のガスクーラー１ｂの洗浄水入側配管６ｂの入側端部を接続する。即ち、切替え弁９ｂによって、１段目のガスクーラー１ａの冷却水出側分岐管５ａから洗浄水出側分岐管８ａに流出された洗浄液は、洗浄水入側配管６ｂを経て２段目のガスクーラー１ｂか、又は洗浄水配管１０を経て洗浄設備２０の何れかに切替えて送給される。同様に、中流側の２段目のガスクーラー１ｂの冷却水出側分岐管５ｂから分岐された洗浄水出側分岐管８ｂの途中に切替え弁９ｃを介装し、この切替え弁９ｃに３段目のガスクーラー１ｃの洗浄水入側配管６ｃの入側端部を接続する。即ち、切替え弁９ｃによって、２段目のガスクーラー１ｂの冷却水出側分岐管５ｂから洗浄水出側分岐管８ｂに流出された洗浄液は、洗浄水入側配管６ｃを経て３段目のガスクーラー１ｃか、又は洗浄水配管１０を経て洗浄設備２０の何れかに切替えて送給される。
【００１４】
また、前記３段目のガスクーラー１ｃの冷却水出側分岐管５ｃから分岐された洗浄水出側分岐管８ｃの下流側で、洗浄水配管１０と冷却水出側配管３とを洗浄水戻り配管１１で連結し、この洗浄水戻り配管１１の途中に洗浄水戻り流量計１２及び洗浄水戻り流量調整弁１３を介装した。また、洗浄水配管１０のうち、前記洗浄水戻り配管１１の下流側に上流側水温計１４を設け、この上流側水温計１４の下流側に洗浄水流量計１５を設け、この洗浄水流量計１５の下流側に加温装置１６を設け、この加温装置１６の下流側に下流側水温計１７を設けた。
【００１５】
この洗浄水昇温装置では、加温装置１６を作動していない状態で、例えば切替え弁９ｂによって洗浄水出側分岐管８ａを洗浄水配管１０に接続すると、１段目のガスクーラー１ａの冷却水の一部が冷却水出側分岐管５ａから洗浄水出側分岐管８ａ、洗浄水配管１０を経て洗浄設備２０に供給される。洗浄設備２０への洗浄水の供給量は、洗浄水流量計１５で検出することができる。そして、洗浄設備２０への洗浄水の供給量は、洗浄水戻り配管１１に設けた洗浄水戻り流量調整弁１３の開度で調整し、洗浄水供給量が目標値より大きい場合には洗浄水戻り流量調整弁１３の開度を小さくし、洗浄水供給量が目標値より小さい場合には洗浄水戻り流量調整弁１３の開度を大きくする。
【００１６】
この状態で、下流側水温計１７で検出した洗浄水の温度が目標値より大きい場合には、洗浄水入側配管６ａに設けられた洗浄水流入流量調整弁７の開度を大きくする。これにより、１段目のガスクーラー１ａに流入する冷却水全体の単位体積当たりの昇温量が低下し、洗浄水出側分岐管８ａから洗浄水配管１０を経て洗浄設備２０に供給される洗浄水の温度も小さくなる。なお、そのようにした場合、洗浄設備２０への洗浄水の供給量は大きくなるので、前述したように洗浄水流入流量調整弁７の開度を小さくする。以下同様に、洗浄設備２０への洗浄水供給量と洗浄水温度とのバランスは、洗浄水戻り流量調整弁１３の開度及び洗浄水流入流量調整弁７の開度で行う。
【００１７】
これに対し、下流側水温計１７で検出した洗浄水の温度が目標値より小さい場合には、切替え弁９ｂを切替えて洗浄水出側分岐管８ａを洗浄水入側配管６ｂに接続する。このとき、切替え弁９ｃによって洗浄水出側分岐管８ｂが洗浄水配管１０に接続されていると、１段目のガスクーラー１ａから洗浄水出側分岐管８ａに流出した洗浄水が２段目のガスクーラー１ｂに流入することになり、この２段目のガスクーラー１ｂから冷却水出側分岐管５ｂに流出した冷却水の一部が洗浄水出側分岐管８ｂを経て洗浄水配管１０に流入し、洗浄設備２０に供給される。洗浄水出側分岐管８ｂに流入する洗浄水（の一部）は、１段目のガスクーラー１ａと２段目のガスクーラー１ｂを通過したものであるため、洗浄水出側分岐管８ａに流入する洗浄水よりも温度が高い。そのため、洗浄水出側分岐管８ｂから洗浄設備２０に供給される洗浄水温度をより一層昇温することができる。これにより、下流側水温計１７で検出した洗浄水の温度が目標値より大きくなったら、前述のように、洗浄水戻り配管１１に設けた洗浄水戻り流量調整弁１３の開度及び洗浄水流入流量調整弁７の開度を調整して、洗浄設備２０への洗浄水供給量と洗浄水温度をバランスする。
【００１８】
一方、この状態でも、下流側水温計１７で検出した洗浄水の温度が目標値より小さい場合には、切替え弁９ｃを切替えて洗浄水出側分岐管８ｂを洗浄水入側配管６ｃに接続する。これにより、２段目のガスクーラー１ｂから洗浄水出側分岐管８ｂに流出した洗浄水が３段目のガスクーラー１ｃに流入することになり、この３段目のガスクーラー１ｃから冷却水出側分岐管５ｃに流出した冷却水の一部が洗浄水出側分岐管８ｃを経て洗浄水配管１０に流入し、洗浄設備２０に供給される。洗浄水出側分岐管８ｃに流入する洗浄水（の一部）は、１段目のガスクーラー１ａと２段目のガスクーラー１ｂと３段目のガスクーラー１ｃを通過したものであるため、洗浄水出側分岐管８ｂに流入する洗浄水よりも温度が高い。そのため、洗浄水出側分岐管８ｃから洗浄設備２０に供給される洗浄水温度をより一層昇温することができる。これにより、下流側水温計１７で検出した洗浄水の温度が目標値より大きくなったら、前述のように、洗浄水戻り配管１１に設けた洗浄水戻り流量調整弁１３の開度及び洗浄水流入流量調整弁７の開度を調整して、洗浄設備２０への洗浄水供給量と洗浄水温度をバランスする。
【００１９】
このように３段のガスクーラー１ａ〜１ｃを通水しても洗浄水の温度が目標値より小さい場合には、加温装置１６で洗浄水を加温する。加温装置１６による加温量は、下流側水温計１７で検出される洗浄水温度と上流側水温計１４で検出される洗浄水温度の差に基づいて制御する。加温装置１６による洗浄水昇温は、例えばラインの立上げ時や、回収可能な熱量の小さい鋼板を処理しているときなどに有効である。加温装置１６としては、例えば洗浄水中に蒸気を導入して加温する方法のものなどが挙げられる。この他にも、洗浄水の温度を昇温できるものであれば、何れの手段によるものでも用いることが可能である。
【００２０】
このように本実施形態の洗浄水昇温装置では、連続焼鈍炉の冷却帯に設けられたガスクーラー１ａ〜１ｃの内部に冷却水と共に洗浄水を流入し、そのガスクーラー１ａ〜１ｃから流出する冷却水の一部を洗浄水として洗浄設備２０に送給するようにすると共に、ガスクーラー１ａの内部に流入する洗浄水の流量を調整することとしたため、配管や流量調整弁以外の新たな設備を必要とせず、ガスクーラー１ａ〜１ｃの排熱を有効に回収し、且つ洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
【００２１】
また、ガスクーラー１ａ〜１ｃが複数段である場合、前段のガスクーラー１ａ、１ｂの洗浄水出側分岐管８ａ、８ｂを洗浄設備２０と後段のガスクーラー１ｂ、１ｃの洗浄水入側配管６ｂ、６ｃとに切替え可能に接続したことにより、更なる洗浄水の昇温が必要な場合には後段のガスクーラー１ｂ、１ｃに前段のガスクーラー１ａ、１ｂの冷却水の一部からなる洗浄水を送給し、より一層洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
また、複数段のガスクーラー１ａ〜１ｃの最終段のガスクーラー１ｃの下流側で且つ洗浄設備２０の上流側に加温装置１６を設けたことにより、より一層洗浄水を所望の温度に昇温することが可能となる。
【符号の説明】
【００２２】
１ａ〜１ｃはガスクーラー、２は冷却水入側配管、３は冷却水出側配管、４ａ〜４ｃは冷却水入側分岐管、５ａ〜５ｃは冷却水出側分岐管、６ａ〜６ｃは洗浄水入側配管、７は洗浄水流入流量調整弁、８ａ〜８ｃは洗浄水出側分岐管、９ｂ、９ｃは切替え弁、１０は洗浄水配管、１１は洗浄水戻り配管、１２は洗浄水戻り流量計、１３は洗浄水戻り流量調整弁、１４は上流側水温計、１５は洗浄水流量計、１６は加温装置、１７は下流側水温計、２０は洗浄設備、２１は鋼板
【図１】
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