(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱脂槽内の脱脂液に金属帯を浸漬通板して前記金属帯の脱脂を行なう脱脂装置であって、前記脱脂槽内の脱脂液の液面レベルを一定に制御する液面レベル制御装置と、前記脱脂液を冷却して脱脂液中の石鹸を析出させて除去する石鹸除去装置と、前記脱脂液中の金属粉を吸着させて除去する磁石を底部に配設した金属粉除去装置とを有することを特徴とする金属帯の脱脂装置。
【請求項２】
前記金属帯が鋼帯であり、前記金属粉が鉄粉であることを特徴とする請求項１に記載の金属帯の脱脂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延後の金属帯に付着した圧延油や金属粉を除去する金属帯の脱脂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属帯を冷間圧延する際に、金属帯の表面に圧延油や金属粉が付着する。圧延油や金属粉が付着した状態のまま後工程で金属帯に熱処理あるいは表面処理等を施すと、金属帯の表面品質に関わる欠陥が発生する。そのため、冷間圧延した後で金属帯に付着した圧延油や金属粉を除去しなければならない。これらの付着物を除去（以下、脱脂という）する技術として、一般にアルカリ水溶液を用いた化学的脱脂や電解脱脂が知られている。
【０００３】
化学的脱脂では、脱脂槽内のカセイソーダやオルソケイ酸ソーダ等のアルカリ水溶液（以下、脱脂液という）中に金属帯を連続的に浸漬通板し、圧延油とアルカリ成分との化学反応（以下、鹸化反応という）によって石鹸が生成され、圧延油が金属帯から除去される。このとき、脱脂液中を金属帯が走行することによって、金属粉も金属帯から除去される。脱脂槽には加熱装置を含む温度制御装置が配設されており、鹸化反応を促進するために、脱脂液の温度を７０〜８０℃に保持している。
【０００４】
また、圧延油の剥離を促進するために、電解脱脂が行なわれることも多い。電解脱脂では、金属帯の表面からＯ２  ガスやＨ２  ガスが発生するので、これらのガスと鹸化反応との効果によって圧延油の剥離が促進される。
鹸化反応が進行すると石鹸が生成して脱脂液に溶解する。同時に金属帯が脱脂槽内を走行することによって脱脂液が攪拌され、石鹸が発泡する。特に、金属板の走行速度が大きい場合や電解脱脂の電流密度が高い場合に激しく発泡する。石鹸が発泡すると、脱脂槽から泡が溢れて周辺を汚染し、作業環境が悪化する。また脱脂液が脱脂槽外へ流出することによって、脱脂液の原単位が悪化するのみならず、操業を阻害して生産性を低下させるという問題があった。
【０００５】
これを防止するためには、金属帯の走行速度を低くするか、または頻繁に操業を停止して脱脂液を新品に交換する必要があり、生産性が低下する原因になる。したがって、脱脂液中の石鹸の発泡を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を分離除去して脱脂液の劣化を防止する必要がある。
特開平１１−３５０１７６  号公報には、金属帯の連続処理ラインが開示されている。この技術は、継続使用されて石鹸を高濃度で含有するようになった脱脂液を冷却して、析出した石鹸を分離除去しようとするものである。しかしこの方法では、脱脂液に混入した金属粉を分離除去できないため、金属粉が槽内に滞留して脱脂液を交換する頻度が上昇するという問題があった。
【０００６】
また特開平６−１２２９８７号公報には、金属帯の洗浄装置が開示されている。この技術は、洗浄液のレベル制御によって空気の巻き込みを抑制して発泡を抑え、かつ除鉄フィルターによって鉄分を除去しようとするものである。しかしこの方法では、除鉄フィルターを頻繁に新品に交換しなければならないので経済的に不利であるという問題、および脱脂液に溶解した石鹸を分離除去できないため脱脂液中の石鹸濃度が上昇し、頻繁に脱脂液を交換しなければならないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、金属帯の脱脂を行なう際に、鹸化反応によって生じる石鹸の発泡を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を脱脂液から分離除去できる脱脂装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、脱脂槽内の脱脂液に金属帯を浸漬通板して金属帯の脱脂を行なう脱脂装置であって、脱脂槽内の脱脂液の液面レベルを一定に制御する液面レベル制御装置と、脱脂液を冷却して脱脂液中の石鹸を析出させて除去する石鹸除去装置と、脱脂液中の金属粉を吸着させて除去する磁石を底部に配設した金属粉除去装置とを有する金属帯の脱脂装置である。
【０００９】
前記した発明においては、好適態様として、金属帯が鋼帯であり、金属粉が鉄粉であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の脱脂装置の例を示す配置図であり、脱脂液の循環系統のブロック図とともに示す。
冷間圧延によって圧延油や金属粉が表面に付着した金属帯１は、脱脂槽２内の脱脂液３中を浸漬通板され、圧延油は脱脂液３中のアルカリ成分との鹸化反応によって金属板１から除去され、鹸化反応によって生じた石鹸は脱脂液３に溶解する。脱脂液３の温度は、鹸化反応を促進するために７０〜８０℃に保持されている。金属粉は、金属帯１が脱脂液３中を浸漬通板することによって金属帯１から除去される。
【００１１】
脱脂槽２内の脱脂液３は、石鹸や金属粉とともに戻り配管４を介して循環槽５へ送給される。循環槽５は仕切り板１０によって分割され、戻り配管４を介して脱脂槽２から脱脂液３を受け入れる槽（以下、戻り槽１６という）と、送り配管６を介して脱脂槽２へ脱脂液３を送り出す槽（以下、送り槽１７という）とに分かれている。
【００１２】
戻り槽１６内の脱脂液３中の金属粉は比重が大きいので戻り槽１６の底部に沈降し、石鹸は比重が小さいので脱脂液３の上層へ浮上する。
戻り槽１６の底部の脱脂液３は、混入した金属粉とともに金属粉除去装置９へ送給される。金属粉除去装置９内においても金属粉は底部に沈降する。金属粉除去装置９の底部には磁石１４が配設されており、沈降した金属粉は磁石１４に吸着される。こうして金属粉を除去された脱脂液３は、循環槽５の送り槽１７へ送給される。
【００１３】
金属粉除去装置９の磁石１４に吸着された金属粉を排出するときは、磁石１４の磁力を解除して、ドレン弁１８を開いて排出する。なお本発明においては、磁石１４として電磁石を用いても良いし、永久磁石を用いても良い。磁石１４が電磁石である場合は電流を切ることによって磁力を解除でき、永久磁石の場合は磁石１４を取り外すことによって磁力を解除できる。ただし電磁石を用いる方が、磁力を容易に解除できるので好ましい。
【００１４】
仕切り板１０の下端と循環槽５の底面との間には脱脂液３の流路が設けられており、脱脂液３が戻り槽１６と送り槽１７とを流通する。そのためドレン弁１８を開いて金属粉除去装置９底部の金属粉を排出する際に、戻り槽１６内の液面の急激な変動を抑制でき、脱脂液３中の石鹸の発泡を抑制できる。したがって石鹸の発泡による脱脂液の流出を抑制できる。ただしドレン弁１８を開くことによって脱脂液３が減少するので新しい液を補給しなければならないが、頻度が少ないため原単位に及ぼす影響は小さい。
【００１５】
一方、戻り槽１６の上層の脱脂液３は、溶解した石鹸とともに石鹸除去装置７へ送給される。石鹸除去装置７内の脱脂液３は石鹸の析出温度以下まで冷却されて、溶解している石鹸が析出する。石鹸除去装置７として、図１に冷却水８を用いて石鹸除去装置７内の脱脂液３を冷却する構成の例を示したが、本発明においては、脱脂液３の冷却については特定の構成に限定せず、冷媒を用いて冷却しても良いし、冷浴によって冷却しても良い。析出した石鹸はろ過器１５によって除去され、脱脂液３は循環槽５の送り槽１７へ送給される。
【００１６】
こうして石鹸や金属粉が除去された脱脂液３は一旦送り槽１７に収容され、送り配管６を介して送り槽１７から脱脂槽２へ送給される。石鹸を除去された脱脂液３は低温であるため、送り槽１７から脱脂槽２へ送給されたとき、脱脂槽２内の脱脂液３の温度が一時的に低下する。しかし脱脂槽２には加熱装置と温度制御装置が配設されているので、特に問題にならない。
【００１７】
脱脂槽２には液面レベルを検出する液面レベル検出器１１が配設されている。液面レベル検出器１１で検出した液面レベルのデータを入力信号として液面レベル制御器１２で処理して、得られた出力信号を調整弁１３へ伝送する。こうして戻り配管４の流量を制御することによって、脱脂槽２内の脱脂液３の液面レベルを一定に制御する。脱脂槽２内の脱脂液３の液面レベルを一定に制御すれば、脱脂槽２内の脱脂液３の液面の変動が抑制され、脱脂液３中の石鹸の発泡を抑制できる。したがって石鹸の発泡による脱脂液３の流出を防止できる。
【００１８】
なお、ここでは石鹸除去装置７と金属粉除去装置９を循環槽５に配設する例について説明したが、石鹸除去装置７と金属粉除去装置９を脱脂槽２に配設しても同様の効果が得られるし、脱脂槽２と循環槽５とに配設しても同様の効果が得られる。
また、ここでは脱脂槽２内の脱脂液３中を浸漬通板することによって化学的に脱脂する例について説明したが、脱脂槽２に電極を設けて電解脱脂を行なう場合も同様の効果が得られる。
【００１９】
金属帯１は磁性を有する金属であれば、冷間圧延によって生じる金属粉も磁性を有するので本発明を適用できる。特に金属帯１が冷延鋼板である場合は、磁性を有し、しかも連続的かつ大量に生産するため大きな効果が得られるので好ましい。
【００２０】
【実施例】
図１に示す脱脂装置を用いて、冷間圧延したぶりき用冷延鋼板（厚さ０．２５ｍｍ，幅９００  ｍｍ）の脱脂を行なった。脱脂液３として、濃度２質量％のオルソケイ酸ナトリウム水溶液を使用した。冷延鋼板の通板速度は１１００ｍ／分とした。金属粉除去装置９底部の鉄粉の排出等によって脱脂液３が減少した場合は、新しい液を補給して操業を継続した。これを発明例とする。
【００２１】
さらに比較例として、図２に示すような、石鹸除去装置７および金属粉除去装置９を有していない従来の脱脂装置を用いて、ぶりき用冷延鋼板の脱脂を行なった。冷延鋼板の寸法，通板速度および脱脂液の成分は発明例と同一である。石鹸の発泡によって脱脂液３が減少した場合は新しい液を補給し、石鹸の濃度が上昇して脱脂液３が劣化した場合は新しい液に交換して操業を継続した。
【００２２】
発明例では、脱脂液３中の石鹸の発泡による脱脂液３の飛散、および脱脂液３中の石鹸や鉄粉の増加による脱脂液３の劣化を抑制できるので、冷延鋼板の処理量（ｔ）に対する脱脂液３の使用量（ｋｇ）の比、すなわち脱脂液３の原単位（ｋｇ／ｔ）を比較例に比べて２４％削減できた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、冷間圧延した金属帯の脱脂を行なう際に、鹸化反応によって生じる石鹸の発泡を抑制することによって脱脂液の流出を抑制し、かつ脱脂液中の石鹸や金属粉を分離除去することによって脱脂液の劣化を防止して、作業環境の悪化の防止および脱脂液の原単位の削減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱脂装置の例を示す配置図であり、脱脂液の循環系統のブロック図とともに示す。
【図２】従来の脱脂装置の例を示す配置図である。
【符号の説明】
１  金属帯
２  脱脂槽
３  脱脂液
４  戻り配管
５  循環槽
６  送り配管
７  石鹸除去装置
８  冷却水
９  金属粉除去装置
１０  仕切り板
１１  液面レベル検出器
１２  液面レベル制御器
１３  調整弁
１４  磁石
１５  ろ過器
１６  戻り槽
１７  送り槽
１８  ドレン弁
【図１】
0003608469.tif 000002
【図２】
0003608469.tif 000003