(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミン系化合物を含む過酸洗防止剤が流入する第１流入部と、分解剤が流入する第２流入部と、ＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液が流入する第３流入部と、水が流入する第４流入部とが備えられ、前記過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して前記過酸洗防止剤を分解し、前記分解された過酸洗防止剤に前記ＳＨＳＴ溶液および水を流入し蒸留してアンモニア（ＮＨ３）を発生する第１反応部と、
前記第１反応部で蒸留されたアンモニアが流入する第５流入部と、ホウ酸が流入する第６流入部と、硫酸が流入する第７流入部と、内部のｐＨを測定するｐＨ測定部と、内部のレベルを測定するレベル測定部とが備えられ、前記流入したアンモニアをホウ酸で捕集して捕集溶液を生成し、前記硫酸を流入して前記捕集溶液を滴定する第２反応部と、
前記ｐＨ測定部およびレベル測定部と電気的に連結され、前記測定された第２反応部内部のｐＨおよびレベルデータが送信されて、過酸洗防止剤の濃度を分析する制御演算部とを含むことを特徴とする過酸洗防止剤分析装置。
【請求項２】
アミン系化合物を含む過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して分解するステップと、
前記分解された過酸洗防止剤にＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液および水を添加し蒸留して発生するアンモニア（ＮＨ３）を収集するステップと、
前記収集されたアンモニア（ＮＨ３）をホウ酸で捕集して、捕集溶液を生成するステップと、
前記捕集溶液を硫酸で滴定して、前記アンモニア（ＮＨ３）に含まれた窒素濃度を導出するステップとを含み、
前記分解剤は、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸銅（ＣｕＳＯ４）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および水を混合して製造されることを特徴とする過酸洗防止剤分析方法。
【請求項３】
前記加熱は、３５０℃〜４００℃で行われることを特徴とする請求項２に記載の過酸洗防止剤分析方法。
【請求項４】
前記蒸留は、６５℃〜１００℃で行われることを特徴とする請求項２に記載の過酸洗防止剤分析方法。
【請求項５】
前記滴定は、前記ホウ酸のｐＨを測定し、そして、
前記捕集溶液に硫酸を投入して、前記捕集溶液のｐＨを前記測定されたホウ酸のｐＨまで調節するステップを含んで行われることを特徴とする請求項２に記載の過酸洗防止剤分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過酸洗防止剤分析装置およびこれを用いた過酸洗防止剤分析方法に関する。より詳細には、冷延鋼板の製造時、酸洗圧延工程で使用される過酸洗防止剤に含まれるアミン系化合物の濃度分析装置およびこれを用いた過酸洗防止剤分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷延工程は、常温付近の温度で熱間圧延された鋼材の圧延を行う工程で、表面が美麗で加工性に優れた製品を生産する段階である。冷延工程は、熱延コイルを酸洗圧延設備を経た後、亜鉛めっきまたは冷延めっきなどの設備を経て最終製品を生産する。
【０００３】
前記酸洗圧延設備では、前記熱延鋼板の表面に付着した酸化物を酸洗除去した後、常温の条件で所望の厚さに連続圧延して半製品を生産するが、この過程で酸洗のために塩酸が使用される。
【０００４】
本発明に関連する背景技術としては、大韓民国公開特許公報第２００４−００１７７５１号（２００４年２月２７日公開、発明の名称：熱延鋼板の酸洗方法）に開示されている
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施例によれば、信頼度、正確度および精密度に優れた過酸洗防止剤分析装置を提供する。
【０００６】
本発明の一実施例によれば、冷延鋼板の過酸洗を防止して、表面不良防止効果に優れた過酸洗防止剤分析装置を提供する。
【０００７】
本発明の一実施例によれば、酸洗工程時の作業効率性を向上させることができる過酸洗防止剤分析装置を提供する。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、前記過酸洗防止剤分析装置を用いた過酸洗防止剤分析方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの観点は、過酸洗防止剤分析装置に関する。一具体例において、前記過酸洗防止剤分析装置は、アミン系化合物を含む過酸洗防止剤が流入する第１流入部と、分解剤が流入する第２流入部と、ＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液が流入する第３流入部と、水が流入する第４流入部とが備えられ、前記過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して前記過酸洗防止剤を分解し、前記分解された過酸洗防止剤に前記ＳＨＳＴ溶液および水を流入し蒸留してアンモニア（ＮＨ３）を発生する第１反応部と、前記第１反応部で蒸留されたアンモニアが流入する第５流入部と、ホウ酸が流入する第６流入部と、硫酸が流入する第７流入部と、内部のｐＨを測定するｐＨ測定部と、内部のレベルを測定するレベル測定部とが備えられ、前記流入したアンモニアをホウ酸で捕集して捕集溶液を生成し、前記硫酸を流入して前記捕集溶液を滴定する第２反応部と、前記ｐＨ測定部およびレベル測定部と電気的に連結され、前記測定された第２反応部内部のｐＨおよびレベルデータが送信されて、過酸洗防止剤の濃度を分析する制御演算部とを含む。
【００１０】
本発明の他の観点は、前記過酸洗防止剤分析装置を用いた過酸洗防止剤分析方法に関する。一具体例において、前記過酸洗防止剤分析方法は、アミン系化合物を含む過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して分解するステップと、前記分解された過酸洗防止剤にＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液および水を添加し蒸留して発生するアンモニア（ＮＨ３）を収集するステップと、前記収集されたアンモニア（ＮＨ３）をホウ酸で捕集して、捕集溶液を生成するステップと、前記捕集溶液を硫酸で滴定して、前記アンモニア（ＮＨ３）に含まれた窒素濃度を導出するステップとを含み、前記分解剤は、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸銅（ＣｕＳＯ４）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および水を混合して製造される。
【００１１】
一具体例において、前記加熱は、３５０℃〜４００℃で行われてもよい。
【００１２】
一具体例において、前記蒸留は、６０℃〜１００℃で行われてもよい。
【００１３】
一具体例において、前記滴定は、前記ホウ酸のｐＨを測定し、そして、前記捕集溶液に硫酸を投入して、前記捕集溶液のｐＨを前記測定されたホウ酸のｐＨまで調節するステップを含んで行われてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の過酸洗防止剤分析方法を適用する時、過酸洗防止剤に含まれたアミン系化合物の濃度測定の信頼度、正確度および精密度に優れ、冷延鋼板の過酸洗を防止して、表面不良防止効果に優れ、酸洗工程時の作業効率性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一具体例による過酸洗防止剤分析装置を示すものである。
【図２】本発明の一具体例による過酸洗防止剤分析方法を示すものである。
【図３】調製された過酸洗防止剤および測定された過酸洗防止剤に含まれたアミン系化合物の濃度を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を説明するにあたり、かかる公知の技術または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにし得ると判断された場合には、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって異なり得るので、その定義は本発明を説明する本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。
【００１８】
過酸洗防止剤分析装置
本発明の一つの観点は、過酸洗防止剤分析放置に関する。図１は、本発明の一具体例による過酸洗防止剤分析装置１０００を示すものである。前記図１を参照すれば、本発明の過酸洗防止剤分析装置１０００は、試料貯蔵部２０１に貯蔵されたアミン系化合物を含む過酸洗防止剤が流入する第１流入部１と、分解剤貯蔵部２０２に貯蔵された分解剤が流入する第２流入部２と、ＳＨＳＴ貯蔵部２０３に貯蔵されたＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液が流入する第３流入部３と、水貯蔵部２０４に貯蔵された水が流入する第４流入部４とが備えられ、第１流入部１から流入した過酸洗防止剤に第２流入部２から分解剤を流入して添加し加熱して前記過酸洗防止剤を分解し、前記分解された過酸洗防止剤に第３流入部３からＳＨＳＴ溶液および第４流入部４から水を流入し蒸留してアンモニア（ＮＨ３）を発生する第１反応部１０１と、第１反応部１０１で蒸留されたアンモニアが流入する第５流入部５と、ホウ酸貯蔵部２０５に貯蔵されたホウ酸が流入する第６流入部６と、硫酸貯蔵部２０６に貯蔵された硫酸が流入する第７流入部７と、内部のｐＨを測定するｐＨ測定部３０１と、内部のレベルを測定するレベル測定部３０２とが備えられ、第５流入部５を通して流入したアンモニアを第６流入部６を通して流入したホウ酸で捕集して捕集溶液を生成し、第７流入部７を通して硫酸を流入して前記捕集溶液を滴定する第２反応部１０２と、前記ｐＨ測定部３０１およびレベル測定部３０２と電気的に連結され、前記測定された第２反応部１０２内部のｐＨおよびレベルデータが送信されて、過酸洗防止剤の濃度を分析する制御演算部１０３とを含む。
【００１９】
本発明において、第１反応部１０１には加熱器（図示せず）が備えられ、前記過酸洗防止剤に分解剤を添加して加熱し、前記ＳＨＳＴ溶液および水を投入して蒸留が行われる。また、図示しないが、第１反応部１０１の一側には廃ガス処理部が備えられ、未反応の廃ガスが排出される。
【００２０】
前記図１を参照すれば、本発明の一具体例において、第１反応部１０１および第２反応部１０２の一側には、それぞれ第１排出部２１および第２排出部２２が備えられ、第１反応部１０１および第２反応部１０２に残っている成分を排出することができる。例えば、サイフォン（ｓｉｐｈｏｎ）の原理を利用して排出することができる。
【００２１】
前記図１を参照すれば、水貯蔵部２０４に貯蔵された水は、第８流入部８を通して試料貯蔵部２０１に流入して前記過酸洗防止剤を希釈することができる。前記過酸洗防止剤に含まれるアミン系化合物（ＨＭＴＡ）の濃度が異なり得るので、水の量を試料注入サンプルによって５倍、１０倍、２０倍、５０倍および１００倍など希釈可能に注入することができて、最適濃度を換算することができる。
【００２２】
また、水貯蔵部２０４に貯蔵された水は、第９流入部９を通して第２反応部１０２に流入して、前記捕集溶液の濃度を調節したり、第２反応部１０２の内部を洗浄することができる。
【００２３】
一具体例において、ｐＨ測定部３０１は、ホウ酸貯蔵部２０５から第６流入部６を通して第２反応部１０２に流入したホウ酸のｐＨを測定し、前記ホウ酸に第５流入部５を通して流入したアンモニアが捕集されて生成された捕集溶液に、前記第７流入部７を通して硫酸を投入して、前記捕集溶液のｐＨを測定することができる。
【００２４】
レベル測定部３０２は、ホウ酸貯蔵部２０５から第６流入部６を通して第２反応部１０２に流入したホウ酸のレベルを測定し、前記ホウ酸に前記アンモニアが捕集されて生成された捕集溶液のレベルと、前記硫酸を投入して滴定される前記捕集溶液のレベルを測定することができる。
【００２５】
制御演算部１０３は、ｐＨ測定部３０１のｐＨデータ、およびレベル測定部３０２で測定されたレベルデータを用いて、過酸洗防止剤に含まれた窒素の濃度を導出することができる。
【００２６】
一具体例において、第１流入部〜第９流入部は、それぞれポンプが備えられてもよいし、前記ポンプは、制御演算部１０３と電気的に連結されて制御可能である。
【００２７】
過酸洗防止剤分析方法
本発明の他の観点は、前記過酸洗防止剤分析装置を用いた過酸洗防止剤分析方法に関する。図２は、本発明の一具体例による過酸洗防止剤分析方法を示すものである。前記図２を参照すれば、前記過酸洗防止剤分析方法は、（ｓ１０１）過酸洗防止剤分解ステップと、（ｓ１０２）アンモニア収集ステップと、（ｓ１０３）捕集溶液製造ステップと、（ｓ１０４）滴定ステップとを含む。
【００２８】
より具体的には、前記過酸洗防止剤分析方法は、（ｓ１０１）アミン系化合物を含む過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して分解するステップと、（ｓ１０２）前記分解された過酸洗防止剤にＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液および水を添加し蒸留して発生するアンモニア（ＮＨ３）を収集するステップと、（ｓ１０３）前記収集されたアンモニア（ＮＨ３）をホウ酸で捕集して、捕集溶液を生成するステップと、（ｓ１０４）前記捕集溶液を硫酸で滴定して、前記アンモニア（ＮＨ３）に含まれた窒素濃度を導出するステップとを含む。
【００２９】
以下、本発明に係る過酸洗防止剤分析方法をステップ別に詳細に説明する。
【００３０】
（ｓ１０１）過酸洗防止剤加熱ステップ
前記ステップは、アミン系化合物を含む過酸洗防止剤に分解剤を添加し加熱して分解するステップである。前記ステップで前記過酸洗防止剤と分解剤とが反応して、分解、酸化および還元反応が発生する。
酸洗工程で使用される酸濃度によって発生する未酸洗および過酸洗の直接的原因となる酸タンクの酸濃度の制御が要求されており、過酸洗を防止するために過酸洗防止剤が使用される。
【００３１】
本発明の一具体例において、前記過酸洗防止剤に含まれるアミン系化合物は、通常のものを使用することができる。例えば、ヘキサメチレンテトラアミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａａｍｉｎｅ、ＨＭＴＡ）であってもよい。
【００３２】
一具体例において、前記分解剤（ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ）は、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸銅（ＣｕＳＯ４）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）および水を混合して製造できる。一具体例において、前記分解剤は、１３４ｇの硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）および７．３ｇの硫酸銅（ＣｕＳＯ４）を８００ｍＬの水に溶解した後、９０％硫酸１３４ｍＬを加えて、再び１Ｌに希釈して製造することができる。
【００３３】
この時、前記硫酸カリウムは、硫酸に溶解して沸点を上昇させ、分解を促進する役割を果たす。
【００３４】
前記加熱温度は、３５０℃〜４００℃であってもよい。前記範囲で加熱する時、前記過酸洗防止剤に含まれた窒素の熱分解を防止しながら、前記過酸洗防止剤の分解が容易に進行できる。例えば、３８０℃〜４００℃であってもよい。
【００３５】
前記過酸洗防止剤に含まれる窒素成分は、前記分解剤と反応してアンモニア（ＮＨ３）が生成され、前記アンモニアは、前記分解剤の硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と反応して硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳＯ４）が生成される。
【００３６】
（ｓ１０２）アンモニア収集ステップ
前記ステップは、前記分解された過酸洗防止剤にＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）溶液および水を添加し蒸留して発生するアンモニア（ＮＨ３）気体を収集するステップである。
【００３７】
前記ＳＨＳＴ（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ、ＮａＯＨ）溶液は、水酸化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）およびチオ硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ）を含む。
【００３８】
一具体例において、前記ＳＨＳＴ溶液は、前記水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）５００ｇおよび前記チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ）２５ｇを水に溶解させ、水を添加して１Ｌに希釈させて製造することができる。
【００３９】
前記蒸留は、通常の方法を利用して実施することができる。前記蒸留は、６０℃〜１００℃で行われてもよい。前記温度で蒸留する時、アンモニア（ＮＨ３）気体の収集効果に優れることができる。
【００４０】
（ｓ１０３）捕集溶液製造ステップ
前記ステップは、前記収集されたアンモニア（ＮＨ３）をホウ酸で捕集して、捕集溶液を生成するステップである。前記ホウ酸を用いる時、前記アンモニアの容易な捕集が可能で、前記過酸洗防止剤に含まれた窒素量の分析が容易であり得る。
【００４１】
（ｓ１０４）滴定ステップ
前記ステップは、前記捕集溶液を硫酸で滴定して、前記アンモニア（ＮＨ３）に含まれた窒素濃度を導出するステップである。例えば、前記滴定時に消費された硫酸の量から、捕集されたアンモニアに含まれた窒素量を計算することができる。
【００４２】
一具体例において、前記硫酸は、希硫酸を使用することができる。例えば、０．０１Ｎ〜０．０５Ｎ（ｎｏｒｍａｌｉｔｙ）の硫酸を使用することができる。
【００４３】
一具体例において、前記滴定は、前記ホウ酸のｐＨを測定し、そして、前記捕集溶液に硫酸を投入して、前記捕集溶液のｐＨを前記測定されたホウ酸のｐＨまで調節するステップを含んで行われてもよい。
【００４４】
本発明の過酸洗防止剤分析方法を適用する時、アミンに含まれた窒素を測定分析する方法を適用して、定量限界が低く、酸溶液ベースに分析対象試料が存在する場合にも、検出可能であるという利点があり、過酸洗防止剤の濃度測定の信頼度、正確度および精密度に優れ、冷延鋼板の過酸洗を防止して、表面不良防止効果に優れ、酸洗工程時の作業効率性を向上させることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の好ましい実施例を通じて本発明の構成および作用をより詳細に説明する。ただし、これは本発明の好ましい例として提示されたものであり、いかなる意味でもこれによって本発明が制限されると解釈されない。
【００４６】
実施例
図１のような過酸洗防止剤分析装置を用いて過酸洗防止剤の窒素濃度を分析した。
【００４７】
試料貯蔵部２０１に貯蔵されたヘキサメチレンテトラアミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａａｍｉｎｅ、ＨＭＴＡ）を含む過酸洗防止剤試料５ｍｌを第１流入部１を通して第１反応部１０１に流入した。この時、第１反応部１０１の第１排出部２１は閉じており、ガス流出部分は、廃ガス処理部（図示せず）を通して排出した。
【００４８】
また、１３４ｇの硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）および７．３ｇの硫酸銅（ＣｕＳＯ４）を８００ｍＬの水に溶解した後、９０％硫酸１３４ｍＬを加えて、再び水で１Ｌに希釈して分解剤を用意し、前記水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）５００ｇおよび前記チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ）２５ｇを水に溶解させ、水を添加して１Ｌに希釈させてＳＨＳＴ溶液を用意した。
【００４９】
次に、分解剤貯蔵部２０２に貯蔵された分解剤を第２流入部２を通して第１反応部１０１に５ｍＬ流入した。以後、加熱器を作動して、第１反応部１０１の内部を３９０℃に１０分加熱後、５分間冷やした。ホウ酸貯蔵部２０５に貯蔵されたホウ酸を第２反応部１０２に５ｍＬを入れて、ｐＨ測定部３０１によりホウ酸のｐＨを測定した。第１反応部１０１に、水貯蔵部２０４に貯蔵された蒸留水を第４流入部４を通して３０ｍＬを流入し、ＳＨＳＴ溶液貯蔵部２０３に貯蔵されたＳＨＳＴ溶液を第３流入部３を通して５ｍＬ入れた後、１００℃に加熱し蒸発して、発生するアンモニア（ＮＨ３）を第５流入部５を通して収集して第２反応部１０２の内部に流入し、ホウ酸で捕集して、捕集溶液を生成した。レベル測定部３０２で測定した第２反応部１０２内部のレベルが２０ｍＬになると、前記加熱器の作動を中止した。
【００５０】
次に、前記捕集溶液に硫酸貯蔵部２０６に貯蔵された硫酸を第７流入部７を通して流入して、前記捕集溶液のｐＨを前記測定されたホウ酸のｐＨまで調節して滴定した。
【００５１】
この時、ｐＨ測定部３０１およびレベル測定部３０２では、滴定済み捕集溶液のｐＨおよびレベルを測定して、前記ｐＨ測定部３０１およびレベル測定部３０２と電気的に連結された制御演算部１０３に送信した。
【００５２】
前記制御演算部１０３で、ｐＨ測定部３０１で測定された捕集溶液のｐＨデータ、およびレベル測定部３０２で測定された滴定済み捕集溶液のレベルデータを用いて、過酸洗防止剤に含まれた総窒素の濃度を導出して、下記表１に示した。
【００５３】
前記実施例のように分析した結果を用いて単位換算して、アミン系化合物の濃度に変換して結果値を導出して、下記表１に示した。
【００５４】
【表１】
0006480084.tif 000002
【００５５】
図３は、調製された過酸洗防止剤および測定された過酸洗防止剤に含まれたアミン系化合物の濃度を比較したグラフである。前記表１および図３を参照すれば、実際のデータ分析の結果、９２％の正確度を示しており、精密度は３％以内で測定され、本発明の過酸洗防止剤分析装置を用いた分析方法を適用する時、過酸洗防止剤に含まれたアミン化合物の濃度の分析時、精密度および正確度に優れていることが分かった。
【００５６】
本発明の単純な変形乃至変更は、当該分野における通常の知識を有する者によって容易に実施可能であり、このような変形や変更はすべて本発明の領域に含まれると見なすことができる。
【図１】
0006480084.tif 000003
【図２】
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【図３】
0006480084.tif 000005