(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の酸洗槽と、各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する複数の循環タンクと、各酸洗槽内に各循環タンクからの酸液を噴出する噴流管とを備え、前記各酸洗槽内で走行する鋼帯表面に前記噴流管から酸液を噴流状態で噴出して、前記鋼帯を酸洗する噴流酸洗方法において、前記循環タンクにおける酸濃度の測定結果にもとづいて、最下流側の循環タンクからの廃酸の一部を前記循環タンクのうち最上流側の循環タンク以外の循環タンクに投入し、最上流側の循環タンクには回収酸、新酸のうち一種以上を投入し酸濃度を調節して酸洗することを特徴とする鋼帯の噴流酸洗方法。
【請求項２】
複数の酸洗槽と、各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する複数の循環タンクと、各酸洗槽内に各循環タンクからの酸液を噴出する噴流管とを備え、前記各酸洗槽内で走行する鋼帯表面に前記噴流管から酸液を噴流状態で噴出して、前記鋼帯を酸洗する噴流酸洗方法において、前記循環タンクにおける酸濃度の測定結果にもとづいて、最下流側の循環タンクからの廃酸の一部を前記循環タンクのうち最上流側の循環タンク以外の循環タンクに投入し、さらに、前記各循環タンクに回収酸、新酸のうち一種以上を投入し酸濃度を調節して酸洗することを特徴とする鋼帯の噴流酸洗方法。
【請求項３】
前記最上流側の循環タンクの酸濃度を、最上流側の循環タンク以外の循環タンク間の酸濃度分布の直線勾配から期待される酸濃度より高くすることを特徴とする請求項１または２記載の鋼帯の噴流酸洗方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の酸洗方法に関し、とくに鋼帯表面に酸液を噴流状態で噴出させて酸洗する鋼帯の噴流酸洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から熱延鋼帯の脱スケール方法としては、酸液を満たした酸洗槽中に鋼帯を通過させて、スケールを溶解除去する方法が知られている。この方法は、ディップ酸洗方式と呼ばれ、通常、横型酸洗槽を直列に複数個配置し鋼帯を通過させ酸洗を行っている。ディップ酸洗方式では、酸洗槽のうち最終槽のみ酸濃度を制御し、他の槽では、鋼帯出側の槽から順次鋼帯入側の槽へカスケード式に酸液が送られる。
【０００３】
一方、最近は、複数の酸洗槽において噴流状態で酸液を走行する鋼帯表面に吹き付け、効率よくスケールを除去する方法も利用されるようになっている。この方法は、噴流酸洗方式と呼ばれ、複数の酸洗槽と、各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する複数の循環タンクとを備え、各循環タンクは、各酸洗槽内の噴流管に接続されている。各循環タンクの酸液は、吐出量可変のポンプにより、各酸洗槽内の噴流管から鋼帯表面に噴出され、鋼帯表面のスケールを溶解除去する。吹き付けられた酸液は、各酸洗槽から各循環タンクに戻され、再利用される。
【０００４】
一般に、噴流酸洗方式では、酸濃度の制御は、最終循環タンクのみで行っている。各循環タンクは、相互に弁およびポンプを介し連結され、必要に応じ、鋼帯出側の循環タンクから鋼帯入側の循環タンクに順次酸液を送ることができ、各循環タンクのレベル制御とともに酸濃度を制御している。
最終循環タンクの酸濃度の制御は、通常、酸濃度の測定結果から、純水、新酸、回収酸等を適当量投入することにより行われる。
【０００５】
しかしながら、このような方法では、酸液中の水の量が増え酸回収設備における塩酸回収効率が低下したり、また、酸液中の塩化第一鉄の含有量が低下し酸洗効率が低下するという問題があった。
上記した問題に対し、たとえば、特開平4-319016号公報には、最下流側（鋼帯最入側）の循環タンクからの廃液を上流側（鋼帯出側）の各循環タンクへ投入して酸濃度を調整する噴流酸洗方法が提案されている。
【０００６】
しかし、この方法では、炭素濃度の高い鋼帯を酸洗すると、鋼帯表面が黒色を呈し外観上問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題を有利に解決し、鋼帯表面が清浄で、酸洗効率の高い鋼帯の噴流酸洗方法を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、酸洗された鋼帯表面について鋭意調査した結果、表面に付着する黒色物質は、鋼板中の炭素が残留したもの（スマット）であり、酸液中にFe3+が多く存在するためであることを見いだした。本発明は、上記した知見をもとに構成されたものである。
【０００９】
本発明は、複数の酸洗槽と、各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する複数の循環タンクと、各酸洗槽内に各循環タンクからの酸液を噴出する噴流管とを備え、前記各酸洗槽内で走行する鋼帯表面に前記噴流管から酸液を噴流状態で噴出して、前記鋼帯を酸洗する噴流酸洗方法において、前記循環タンクにおける酸濃度の測定結果にもとづいて、最下流側の循環タンクからの廃酸の一部を前記循環タンクのうち最上流側の循環タンク以外の循環タンクに投入し、最上流側の循環タンクには回収酸、新酸のうち一種以上を投入し酸濃度を調節して酸洗することを特徴とする鋼帯の噴流酸洗方法であり、また、本発明は、最上流側の循環タンクに加え、さらに、下流側の各循環タンクに回収酸、新酸のうち一種以上を投入し酸濃度を調節して酸洗してもよい。さらに、好ましくは、前記最上流側の循環タンクの酸濃度を、最上流側の循環タンク以外の循環タンク間の酸濃度分布の直線勾配から期待される酸濃度より高くする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に好適に適用できる噴流酸洗装置の概略構成図を図１に示す。
本発明では、複数の酸洗槽２ａ、２ｂ、２ｃと、各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する複数の循環タンク４ａ、４ｂ、４ｃとを備え、各循環タンクは、各酸洗槽内の噴流管３ａ、３ｂ、３ｃに接続されている。各循環タンクの酸液は、吐出量可変ポンプ９により、各酸洗槽内の噴流管３ａ、３ｂ、３ｃから鋼帯１に噴出され、鋼帯表面のスケールを溶解除去する。なお、鋼帯１の走行方向は矢印の方向である。
【００１１】
吹き付けられた酸液は、各酸洗槽から配管１２により各循環タンク４ａ、４ｂ、４ｃに戻され、再利用される。
酸濃度の制御は、主として、最上流側の循環タンク４ｃのみで行う。
酸濃度測定器７ｃによる測定結果に応じ、給酸タンク６から新酸または回収酸あるいはそれらの混合酸をポンプ１３、弁１１を介し、適当量、最上流側（鋼帯最出側）の循環タンク４ｃに供給する。
【００１２】
また、循環タンクの液面レベルを制御するため、必要に応じ、最上流側の循環タンク４ｃの酸液は、弁１１およびカスケードポンプ１０を介し、カスケード式に下流側の循環タンク４ｂへ送られる。さらに、循環タンク４ｂの酸液は下流側の循環タンク４ａへ同様に送られる。このように、酸液は、上流側循環タンクから順次下流側タンクへ送られ、各循環タンクの液面レベルを調整するとともに酸濃度の調整をも兼ねる。最下流側循環タンク４ａの酸液は、弁１１およびポンプ１３を介し、廃酸貯蔵タンク５に送られる。なお、循環タンク４ａ、４ｂの酸濃度の調整は、給酸タンク６から新酸または回収酸あるいはそれらの混合酸をポンプ１３、弁１１を介し、供給することにより行ってもよい。
【００１３】
最上流側以外の循環タンク４ａ、４ｂ間の酸濃度分布の勾配は酸洗効率の観点から、一定（直線勾配）とすることが望ましい。
図１では、酸液を上流側循環タンクからカスケード式に下流側の循環タンクに送る例を示したが、本発明ではこれに限定されるものではない。上流側循環タンクと下流側循環タンクを弁およびポンプを介し、必要に応じ、上流側循環タンクから下流側循環タンクに順次酸液を送り、各循環タンクのレベル制御とともに酸濃度を制御してもよい。
【００１４】
本発明では、最下流側循環タンクの廃酸の一部を、最上流側循環タンク４ｃ以外の循環タンク４ｂに送る。投入する廃酸量は、好ましくは、酸濃度測定器７ｂによる測定結果に応じ、弁１１の開度により調節する。
最上流側循環タンクでは、廃酸の投入がないことにより、酸液中のFe3+濃度を低く維持でき、鋼帯表面に付着するＣが除去でき、鋼帯表面の黒色化が防止できるという利点がある。最上流側循環タンクでは、廃酸を投入しない代わりに、酸液の濃度を高くし、酸洗効率が低下しないように配慮する。なお、最上流側の循環タンク４ｃの設定酸濃度は、酸洗効率の観点から、最上流側循環タンク以外の各循環タンク間の酸濃度分布の直線勾配から期待される酸濃度より高く保持するのが望ましい。
【００１５】
また、一方、最下流側の循環タンク４ａから廃酸を投入された上流側循環タンク４ｂでは、酸液中の酸濃度が高くなるとともに、塩化第一鉄濃度が高くなり、酸洗効率が高く確保できる。
本発明では、たとえば酸洗槽が３個の場合、循環タンクの酸濃度、塩化第一鉄濃度の設定値は、好ましくは、最下流側循環タンクで２０〜３０％、中間循環タンクで２０〜３０％、最上流循環タンクで５％以下とすることが好適である。
【００１６】
なお、各循環タンクの酸濃度あるいは液面レベルは、好ましくは、酸濃度測定器７ａ〜７ｃによる測定結果に応じ、コントローラ８により、カスケードポンプ１０あるいはポンプ１３を作動させ、弁１１の開度を調整して制御してもよい。
回収酸とは、最下流側の循環タンクから回収された廃酸（塩酸濃度３〜５％）を塩酸回収装置により処理して得られた塩酸濃度１８％程度のものである。
【００１７】
また、新酸とは、塩酸濃度３５％程度の未使用の酸をいう。
なお、本発明は、酸洗槽３個、循環タンク３個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００１８】
【実施例】
熱延鋼帯を、図１に概略構成図を示す３個の酸洗槽、３個の循環タンクを備える酸洗装置を用い、酸洗を行った。
最上流側の循環タンク４ｃの酸液の酸濃度は酸濃度測定器７ｃの測定結果に応じ、給酸タンク６から回収酸をポンプ１３、弁１１を介し供給し、塩酸11wt％濃度に制御した。この濃度は、他の循環タンク間の酸濃度分布の一定勾配から期待される酸濃度（７wt％）より高い値である。なお、塩化第一鉄濃度は４wt％と低めである。中間の循環タンク４ｂには、最下流の循環タンク４ａの廃酸を投入し、塩酸５wt％の濃度に制御した。最下流の循環タンク４ａの酸濃度は、塩酸３wt％の濃度になった。各循環タンクの酸液の酸濃度、塩化第一鉄濃度を図２（ａ）に示す。
【００１９】
図２（ａ）に示す、酸液濃度の循環タンクから酸液を噴流状態で酸洗槽内で鋼帯表面に噴出し、鋼帯の酸洗を行った。その結果、酸洗時間は、１５ｓｅｃであり、脱スケールは十分に行われ、しかも鋼帯表面の着色は見られなかった。
一方、最上流側の循環タンク４ｃおよび中間の循環タンク４ｂに最下流の循環タンク４ａの廃酸を投入し、図２（ｂ）に示す酸液濃度とした。
【００２０】
図２（ｂ）に示す酸液濃度の循環タンクから酸液を噴流状態で噴出し、酸洗を行った。なお、最下流の循環タンク４ａから上流側の循環タンク４ｂ、４ｃへ廃酸を投入し、酸濃度を調整した。その結果、酸洗時間は、２０ｓｅｃであり、脱スケールは十分に行われたが、鋼帯表面が黒色化した。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼帯表面のスマットの付着を防止でき、鋼帯表面が清浄でかつ酸洗効率も高く、安定した酸洗操業が実現できる。また、廃酸中の鉄濃度が高く、廃酸からの鉄粉の回収効率も高くなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適な噴流酸洗装置の概略構成図である。
【図２】実施例（ａ）および比較例（ｂ）の各循環タンクの酸液濃度を示すグラフである。
【符号の説明】
１    鋼帯
２ａ  酸洗槽
２ｂ  酸洗槽
２ｃ  酸洗槽
３ａ  噴流管
３ｂ  噴流管
３ｃ  噴流管
４ａ  循環タンク
４ｂ  循環タンク
４ｃ  循環タンク
５    廃酸貯蔵タンク
６    給酸タンク
７ａ  酸濃度測定器
７ｂ  酸濃度測定器
７ｃ  酸濃度測定器
８    コントローラ
９    吐出量可変ポンプ
１０  カスケードポンプ
１１  弁
１２  配管
１３  ポンプ
【図１】
0003648833.tif 000002
【図２】
0003648833.tif 000003