(57)【要約】【課題】  銅系基体に損傷を与えないで鉄系酸化物を素早く除去することが可能な銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を提供する。【解決手段】  銅系基体３１を、銅又は銅合金を実質的に溶解せず鉄系酸化物を溶解する処理剤中に浸漬し、処理剤に超音波振動を加えて銅系基体３１の表面に溶着又は固着した鉄系酸化物を除去する。ここで、処理剤はチオグリコール酸アンモニウムを含有し、超音波振動の周波数範囲は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅あるいは銅合金からなる銅系基体の表面に溶着又は固着した鉄系酸化物を除去する方法において、
前記銅系基体を、銅又は銅合金を実質的に溶解せず鉄系酸化物を溶解する処理剤中に浸漬し、前記処理剤に超音波振動を加えて前記鉄系酸化物を除去することを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【請求項２】
請求項１記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記処理剤はチオグリコール酸アンモニウムを含有していることを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記超音波振動の周波数は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下であることを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記銅系基体が鋼片表面溶削用のスカーファー火口ユニットの構成部材であることを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【請求項５】
請求項４記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記構成部材を流体が通過自在な載置台に載せて前記処理剤中に浸漬することを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【請求項６】
請求項５記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記鉄系酸化物の除去が終了した後に前記載置台と前記処理剤を分離し、前記載置台を水平に保持して回転させながら該載置台上に載せられた前記構成部材に洗浄剤を吹き付け該構成部材の表面に付着している前記処理剤を洗浄してから乾燥させることを特徴とする銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅系基体の表面に溶着又は固着した鉄系酸化物を除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅製品の洗浄方法として、硝酸、硫酸、及び塩酸の混酸水溶液に浸漬するキリンス浴が広く採用されているが、洗浄中に亜硝酸ガスが発生するという問題がある。このため、過酸化水素、硫酸、及び腐食抑制剤（例えば、非イオン系界面活性剤）の混合水溶液に浸漬する洗浄方法が提案されている。しかし、この方法では、化学的に不安定な過酸化水素を使用するため混合水溶液の十分な液管理を行わねばならず、銅製品の洗浄方法が煩雑になると共に安定した洗浄を継続して行うことが困難となる。
そこで、溶剤又はアルカリで脱脂処理する第１工程と、酸及び界面活性剤の混合液で酸洗浄処理を行う第２工程と、中和剤による中和処理と水洗処理を行う第３工程を有する銅の洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、一般的な洗浄方法として、被洗浄物を洗浄液に浸漬し超音波振動を加えて洗浄液中にキャビテーションを発生させて、被洗浄物の洗浄を効率的に行う方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１７８８７号公報
【特許文献２】特開平５−１３４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法は、銅製品のごく表面部に生成される酸化第一銅及び表面に付着した油分を除去することを目的としているものであり、特許文献２に記載された方法も表面に付着している付着物を単に除去するものであり、いずれも、銅系基体の表面に溶着又は固着した鉄系酸化物を除去する方法としては適さない。
そこで、銅系基体上に溶着した鉄系酸化物を除去する方法として、例えば、銅をほとんど溶解せず鉄系酸化物を選択的に溶解する特性を有する処理剤に銅系基体を浸漬することが行われている。しかし、鉄系酸化物の溶解が処理剤との界面部しか進行しないため、鉄系酸化物を完全に溶解させるには多くの時間が必要になるという問題が生じている。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、銅系基体に損傷を与えないで鉄系酸化物を素早く除去することが可能な銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、銅あるいは銅合金からなる銅系基体の表面に溶着又は固着した鉄系酸化物を除去する方法において、
前記銅系基体を、銅又は銅合金を実質的に溶解せず鉄系酸化物を溶解する処理剤中に浸漬し、前記処理剤に超音波振動を加えて前記鉄系酸化物を除去する。
【０００７】
銅系基体を処理剤中に浸漬して超音波振動を加えると、処理剤中にキャビテーションが発生して銅系基体の表面に存在する鉄系酸化物には衝撃力が作用する。このため、鉄系酸化物の表層部には衝撃力による微細亀裂が発生する。そして、発生した微細亀裂中には処理剤が進入し鉄系酸化物を溶解するという化学的作用が働くため、微細亀裂の成長が促進されると考えられる。また、微細亀裂内に進入した処理剤中でもキャビテーションが発生するので、微細亀裂に直接衝撃力が作用して微細亀裂の成長は更に促進されると考えられる。ここで、鉄系酸化物とは、例えば、酸化第一鉄、四三酸化鉄、酸化第二鉄等の各酸化鉄、上記の各酸化鉄の２以上の混合物、又は鉄と１以上の上記の各酸化鉄との混合物を指す。
その結果、鉄系酸化物の表層部は微細亀裂の成長により微細領域に分割されながら処理剤中に徐々に脱落し、鉄系酸化物には新たな表面が形成される。従って、超音波振動を継続して処理剤に加えることにより、鉄系酸化物の表層部において、表層部の崩壊と新たな表面の形成を繰り返すことができる。
なお、銅又は銅合金を実質的に溶解せずとは、銅系基体を処理剤中に浸漬し超音波振動を加えて表面の鉄系酸化物の除去を繰り返し行なっても、銅系基体の表面に若干の肌荒れが生じる程度で、銅系基体の実使用や寿命にはなんら問題が生じないことをいう。
【０００８】
請求項２記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、請求項１記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記処理剤はチオグリコール酸アンモニウムを含有している。チオグリコール酸アンモニウムは揮発性や発煙性がほとんどないので、処理剤としての管理が容易となる。
【０００９】
ここで、チオグリコール酸アンモニウムの含有量は、１０重量％以上２５重量％以下、好ましくは１４重量％以上で２５重量％以下、より好ましくは１７重量％以上で２５重量％以下である。チオグリコール酸アンモニウムの含有量が１０重量％未満では、鉄系酸化物の溶解力が小さくなり浸漬時間が長くなって好ましくない。また、チオグリコール酸アンモニウムの含有量を２５重量％を超えて設定しても鉄系酸化物の溶解力の増加が頭打ちとなり、処理速度の向上よりも処理剤コストの上昇が顕著となって好ましくない。
なお、チオグリコール酸アンモニウムの含有量を上記の範囲内に設定した場合、処理剤の温度は１０℃以上で４０℃以下、好ましくは１５℃以上で３０℃以下とするのがよい。温度が１０℃未満では鉄系酸化物の溶解速度が小さくなり、温度を４０℃を超えて設定しても鉄系酸化物の溶解速度が頭打ちとなり、処理剤の温度管理を行う必要が生じて好ましくない。
【００１０】
請求項３記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、請求項１及び２記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記超音波振動の周波数は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下である。
【００１１】
超音波振動の周波数は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下、好ましくは２５ｋＨｚ以上で３０ｋＨｚ以下にすることで、銅系基体の広い面積に対してキャビテーションを有効に発生させることができる。超音波振動の周波数が２５ｋＨｚ未満では、動作ノイズが増加すると共に、可聴音領域に近づくため好ましくない。また、超音波振動の周波数が４０ｋＨｚを超えると、超音波振動の相対的強度が低下し好ましくない。
処理剤に印加する超音波振動の投入エネルギーは、処理剤単位体積当たり４〜１０Ｗ／リットルである。超音波振動の投入エネルギーが４Ｗ／リットル未満では鉄系酸化物を除去する効果が小さく、超音波振動の投入エネルギーを１０Ｗ／リットルを超えて設定しても鉄系酸化物の除去する効果が期待する程向上しない。
【００１２】
請求項４記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、請求項１〜３記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記銅系基体が鋼片表面溶削用のスカーファー火口ユニットの構成部材である。
【００１３】
ここで、スカーファー火口ユニットは、鋼片の表層部を溶削する火炎を供給する装置の先端部を構成するもので、その構成部材として、酸素ガスと燃料ガスの混合ガスを予熱して吐出する吐出口を先部に複数備えた上部予熱ブロックと、燃料ガスを予熱して吐出する吐出口を先部に複数備えた下部予熱ブロックと、複数の酸素吐出口を列状に有する酸素供給部を備え、酸素供給部の一方側に上部予熱ブロックの基部を、他方側に下部予熱ブロックの基部をそれぞれ密接させて酸素供給溝を形成する本体ブロックと、下部予熱ブロック及び本体ブロックを連結するシューブロックを有している。
そして、鋼片表面の溶削を実施すると溶融した酸化鉄や溶融鉄が周囲に飛散するため、スカーファー火口ユニットの先端側（鋼片に対向する側）には鉄系酸化物が溶着又は固着する。
【００１４】
請求項５記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、請求項４記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記構成部材を流体が通過自在な載置台に載せて前記処理剤中に浸漬する。
これによって、複数の構成部材を一括して搬送し、処理剤に浸漬することができる。また、載置台を単位として搬送することができるので、搬送の機械化が容易となる。なお、載置台では流体が通過自在となっているため、載置台を処理剤に浸漬しただけで処理剤を構成部材の周囲に存在させることができる。
【００１５】
請求項６記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法は、請求項５記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法において、前記鉄系酸化物の除去が終了した後に前記載置台と前記処理剤を分離し、前記載置台を水平に保持して回転させながら該載置台上に載せられた前記構成部材に洗浄剤を吹き付け該構成部材の表面に付着している前記処理剤を洗浄してから乾燥させる。
ここで、洗浄剤とは、例えば、水、水蒸気を指す。特に、水で始めに洗浄してから水蒸気で洗浄するようにすると、水蒸気により水洗浄の濯ぎを行うことができ、処理剤の除去を確実に行うことができる。更に、水蒸気が吹き付けられることにより構成部材の温度を上げて、乾燥を素早く行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜６記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、銅系基体を処理剤中に浸漬して超音波振動を加えるので、鉄系酸化物の表層部に発生した微細亀裂に処理剤の化学的作用とキャビテーションによる衝撃力が複合して作用し鉄系酸化物の表層部の崩壊と新たな表面の形成を繰り返すことができ、鉄系酸化物を銅系基体の表面から短時間で除去することが可能になる。例えば、処理剤中に浸漬するのみでは３００分必要であった鉄系酸化物の除去時間が、超音波振動を印加することにより５０分まで短縮することができる。
【００１７】
特に、請求項２記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、処理剤はチオグリコール酸アンモニウムを含有しているので、処理剤の管理が容易になって、鉄系酸化物の除去を容易、かつ安定して行うことが可能になる。
【００１８】
請求項３記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、超音波振動の周波数は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下であるので、処理剤中にキャビテーションを効率的に発生させて、鉄系酸化物表層部での微細亀裂の発生を促進することが可能になる。
【００１９】
請求項４記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、銅系基体が鋼片表面溶削用のスカーファー火口ユニットの構成部材であるので、鋼片表面の溶削中に溶融した酸化鉄と溶融鉄が飛散して鉄系酸化物として溶着又は固着しているが、この鉄系酸化物を短時間で除去することが可能になる。このため、スカーファー火口ユニットのメンテナンスに要する時間が短縮でき、スカーファー火口ユニットのメンテナンス効率を向上させると共に、メンテナンスコストを低減することが可能になる。
【００２０】
請求項５記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、構成部材を流体が通過自在な載置台に載せて処理剤中に浸漬するので、複数の構成部材を一括して搬送し処理剤に浸漬して構成部材の周囲に処理剤を存在させることができ、単位時間当たりの鉄系酸化物が除去される構成部材の個数を増加することが可能になる。
【００２１】
請求項６記載の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法においては、鉄系酸化物の除去が終了した後に載置台と処理剤を分離し、載置台を水平に保持して回転させながら載置台上に載せられた構成部材に洗浄剤を吹き付け構成部材の表面に付着している処理剤を洗浄してから乾燥させるので、構成部材に均一に洗浄剤を吹き付けながら洗い流すことができ、短時間に確実に構成部材の洗浄を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を適用してスカーファー火口ユニットの構成部材から鉄系酸化物を除去する酸化物除去設備の説明図、図２は同除去方法において構成部材を載せる載置台の部分切欠き正断面図、図３は同除去方法において構成部材を載せる載置台の平面図、図４は同除去方法において処理剤を貯留し構成部材を載せた載置台が浸漬される処理槽の説明図、図５は同除去方法において構成部材を載せた載置台を収容し構成部材の洗浄を行う洗浄槽の説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を適用して銅あるいは銅合金からなる銅系基体の一例であるスカーファー火口ユニットの構成部材３１（図２参照）から鉄系酸化物を除去する酸化物除去設備１０は、表面に鉄系酸化物が溶着又は固着したスカーファー火口ユニットを構成部材３１に分解する分解台１１と、鉄系酸化物が溶着又は固着したスカーファー火口ユニットを分解台１１まで搬送する運搬手段の一例である横行可能な第１のホイスト機構１２と、分解台１１から離れて設けられスカーファー火口ユニットの構成部材３１を集積して一次保管する作業台１３と、分解台１１から作業台１３まで構成部材３１を搬送する運搬手段の一例である横行可能な第２のホイスト機構１４を有している。
また、酸化物除去設備１０は、複数の構成部材３１を積載する載置台１５と、載置台１５に構成部材３１を積載する際に載置台１５を保持するセットテーブル１６と、銅又は銅合金を溶解せず鉄系酸化物を溶解するチオグリコール酸アンモニウムを含有する処理剤が貯留され構成部材３１が積載された載置台１５が浸漬される処理槽１７と、鉄系酸化物を除去した後に処理槽１７から引き上げた載置台１５を装入して構成部材３１の表面に付着している処理剤を除去して乾燥させる乾燥槽１８を有している。以下これらについて、詳細に説明する。
【００２４】
第１のホイスト機構１２は、天井部に取付けられ、使用済のスカーファー火口ユニットが集積される集積場（図示せず）と分解台１１の間を結ぶ第１のホイストレール１９と、第１のホイストレール１９上を走行し掛止したスカーファー火口ユニットを昇降させる第１のホイスト本体２０を有している。そして、分解台１１は、例えば、直線状に伸びた第１のホイストレール１９に沿ってその下方に配置されている。
これによって、集積場から搬送されてきたスカーファー火口ユニットを分解台１１に容易に置くことができると共に、同時に複数台のスカーファー火口ユニットを分解することができる。
【００２５】
第２のホイスト機構１４は、天井部に取付けられ、第１のホイストレール１９から、例えば、垂直に分岐する分岐部２１と、分岐部２１から徐々に曲がって第１のホイストレール１９と平行に伸びる直線部２２とを有する第２のホイストレール２３と、第２のホイストレール２３上を走行し掛止した構成部材３１を昇降させる第２のホイスト本体２４を有している。そして、第２のホイストレール２３の直線部２２の下方には、直線部２２の終端に向かって作業台１３、セットテーブル１６、乾燥槽１８、処理槽１７が並んで設けられている。
【００２６】
このような構成とすることにより、作業台１３で一次保管している構成部材３１を第２のホイスト本体２４で吊り上げてセットテーブル１６で支持されている載置台１５の上方まで移動させ、構成部材３１を降下させて載置台１５に順次積載していくことができる。そして、積載が完了した載置台１５を第２のホイスト本体２４で吊り上げて処理槽１７の上方まで移動させ、載置台１５を降下させて処理槽１７に浸漬して鉄系酸化物の除去を行うことができる。
また、鉄系酸化物を除去した後、第２のホイスト本体２４で載置台１５を吊り上げ乾燥槽１８の上方まで移動させ、載置台１５を降下させて乾燥槽１８に装入し構成部材３１の表面に付着している処理剤を除去して乾燥させることができる。更に、乾燥終了後、載置台１５を吊り上げてセットテーブル１６まで移動させてセットテーブル１６で載置台１５を保持することができ、載置台１５に積載された構成部材３１を順次作業台１３に載せ変えることができる。
【００２７】
図２、図３に示すように、載置台１５は、例えば円錐台形状を有する筒体２５と、筒体２５の下部において半径方向外側に伸びる複数（ここでは、８個）の支持部材２６と、筒体２５の外側に隙間を設けて同心状で、しかも、各支持部材２６と交差するように設けられた複数の帯板部材２７〜３０を有している。なお、帯板部材２７〜２９の幅は実質的に同一幅で、一番外側に設けられた帯板部材３０の幅は、他の帯板部材２７〜２９よりも大きくなっている。ここで、筒体２５、支持部材２６、及び帯板部材２７〜３０は、例えば、鉄で構成することができる。
これによって、帯板部材２７〜２９の上端側に構成部材３１を積載することができ、帯板部材２７〜３０の隙間を介して流体の一例である処理剤を自在に通過させることができると共に、帯板部材３０の上端が帯板部材２７〜２９の上端より突出するので、積載した構成部材３１が帯板部材２７〜２９の上端側で移動して脱落するを防止することができる。
【００２８】
また、載置台１５は、筒体２５の上部には半径方向外側に突出した複数（ここでは、８個）の取付け部材３２が周方向に均等間隔をあけて設けられ、各取付け部材３２の上部には、半径方向外側に開口する平面視してＶ字形状をした倒れ防止部材３３が取付けられている。ここで、隣り合う倒れ防止部材３３の間には隙間が形成され、構成部材３１が積載される際にこの隙間に装入されるようになっている。
これによって、帯板部材２７〜２９の上に構成部材３１を積載した際、倒れ防止部材３３が支えになって構成部材３１が倒れるのを防止できる。
【００２９】
更に、載置台１５は、筒体２５の内側に連結部材３４を介して設けられた支持部材３５を有し、支持部材３５の上部には、掛止部３６が設けられている。掛止部３６を介して第２のホイスト本体２４に掛止し、載置台１５の昇降を行うことができる。
ここで、支持部材３５は、軽量化を図ると共に剛性を向上させるため、例えば、上端が閉じた有底円筒形状を有しており、上端部には複数の貫通孔３７が設けられている。貫通孔３７を設けることにより、載置台１５を処理槽１７に浸漬した際に、支持部材３５の内側に存在する空気を逃がすことができる。
なお、隣り合う倒れ防止部材３３の間に形成される隙間は、積載する構成部材３１の寸法に応じて予め調整されていることが好ましい。これによって、筒体２５の周囲に均等に構成部材３１を積載することができ、第２のホイスト機構１４で載置台１５の昇降を安定して行うことができる。
【００３０】
図４に示すように、処理槽１７は、銅又は銅合金を実質的に溶解せず鉄系酸化物を溶解する処理剤を貯留する処理槽本体３８と、処理槽本体３８の底部３９に設けられ浸漬された載置台１５を載せる載置部４０を備えた保持台４１と、保持台４１の内側に配置される複数の超音波振動器４２を有している。
ここで、載置部４０は、処理剤を自在に通過させるように、例えば、内径が２５〜４０ｍｍの孔が連続して、あるいは１０ｍｍ以下の間隔で配置された空き鋼板や、網目間隔が３〜５ｍｍの網鉄板を用いて形成されている。また、超音波振動器４２から発信される超音波振動の周波数は２５ｋＨｚ以上で４０ｋＨｚ以下、好ましくは２５ｋＨｚ以上で３０ｋＨｚ以下である。また、超音波振動器４２は、処理剤単位体積当たり４〜１０Ｗ／リットルのエネルギーが供給されるように、超音波振動出力と基数を調整して設ける。
このような構成とすることにより、保持台４１上に載置台１５を載せて、超音波振動器４２を駆動させることにより処理剤中にキャビテーションを発生させ、その際の衝撃力で構成部材３１に溶着又は固着している鉄系酸化物の表層部を微細領域に分割して処理剤中に脱落させることができる。
【００３１】
また、処理槽１７は、処理槽本体３８の下部に設けられた排出口４３に一端側が接続する排出配管４４と、排出配管４４の下流側に設けられたフィルター部４５と、排出配管４４の他端側が接続する循環ポンプ４６と、循環ポンプ４６の排出口に一端側が接続し、他端側が処理槽本体３８の上部に設けられた供給口４７に接続する供給配管４８を有している。更に、処理槽１７には貯留している処理剤を加温するヒータ４７ａが処理槽本体３８の周囲に設けられている。
このような構成とすることにより、処理剤を循環ポンプ４６を運転して循環させることにより、処理剤中に混入した鉄系酸化物の微細粒をフィルター部４５で除去することができ、処理槽本体３８内の処理剤を常に清浄な状態に維持することができる。また、ヒータ４７ａにより処理剤の温度を、例えば、１０〜４０℃の範囲に管理することができ、気温が低い冬場においても安定した鉄系酸化物の除去を行うことができる。
【００３２】
図５に示すように、乾燥槽１８は、蓋部４９を備えた乾燥槽本体５０と、乾燥槽本体５０の底部に設けられ載置台１５を載せる回転テーブル５１と、載置台１５に積載された構成部材３１の表面に付着している処理剤を洗浄する洗浄剤の一例である水又は水蒸気を噴射する洗浄剤噴射機５２を有している。
ここで、回転テーブル５１は、載置台１５を水平に保持するテーブル本体５３と、テーブル本体５３の下面の中央部に設けられた回転軸５４と、回転軸５４に回転駆動力を与える減速機付きの電動機５５を有している。
【００３３】
洗浄剤噴射機５２は、乾燥槽本体５０の底部側に設けられ回転テーブル５１に積載された載置台１５に対して下方から水又は水蒸気を複数の噴射口５６から噴射する底噴射部５７と、乾燥槽本体５０の側部に設けられ回転テーブル５１に積載された載置台１５に対して横方向から水又は水蒸気を複数の噴射口５６から噴射する側噴射部５８と、乾燥槽本体５０の蓋部４９に設けられ回転テーブル５１に積載された載置台１５に対して上方から水又は水蒸気を複数の噴射口５６から噴射する蓋噴射部５８ａを有している。
そして、底噴射部５７、側噴射部５８、及び蓋噴射部５８ａは洗浄剤供給配管５９で接続され、洗浄剤供給配管５９の上流側にはバルブ６０、６１を介して水供給配管６２及び水蒸気供給配管６３がそれぞれ接続されている。
【００３４】
このような構成とすることにより、電動機５５を駆動させてテーブル本体５３を回転させ、テーブル本体５３に載せた載置台１５を回転することができる。そして、バルブ６１を締めてバルブ６０を開けることにより、水供給配管６２から供給される水を底噴射部５７、側噴射部５８、及び蓋噴射部５８ａの各噴出口５６から載置台１５に積載されて共に回転している構成部材３１に吹き付けて処理剤を洗い流すことができる。
次いで、バルブ６０を閉じてバルブ６１を開けることにより、水蒸気供給配管６３から供給される水蒸気を底噴射部５７、側噴射部５８、及び蓋噴射部５８ａの各噴出口５６から回転している構成部材３１に吹き付けて濯ぎを行うと共に、構成部材３１の温度を上げて乾燥を行うことができる。なお、洗浄に使用した水や水蒸気は乾燥槽本体５０の底部に設けられた排出口６４から排出される。
【００３５】
次に、本発明の一実施の形態に係る銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を適用したスカーファー火口ユニットの構成部材３１からの鉄系酸化物の除去方法について説明する。
先ず、集積場に集められた使用済のスカーファー火口ユニットを第１のホイスト機構１２の第１のホイスト本体２０に掛止して吊り上げ、第１のホイスト本体２０を第１のホイストレール１９上で移動させ分解台１１の上方位置で停止する。次いで、第１のホイスト本体２０を操作して使用済のスカーファー火口ユニットを分解台１１の上に載せ、掛止を解除する。そして、分解台１１上に載せられた使用済のスカーファー火口ユニットを構成部材３１に分解して行く。
分解が終了すると、各構成部材３１を第２のホイスト機構１４の第２のホイスト本体２４に掛止して吊り上げ、第２のホイスト本体２４を第２のホイストレール２３上で移動させ作業台１３の上方位置で停止する。そして、第２のホイスト本体２４を操作して構成部材３１を作業台１３の上に載せて一次保管する。
【００３６】
載置台１５を掛止部３６を介して第２のホイスト本体２４で吊り上げ、第２のホイストレール２３上をセットテーブル１６の上方まで移動して降下させセットテーブル１６上に載せる。そして、作業台１３上で一次保管している構成部材３１を第２のホイスト本体２４で吊り上げて載置台１５の上方まで移動し、隣り合う倒れ防止部材３３の間に形成されている隙間に構成部材３１が装入されるように構成部材３１を降下させて載置台１５に積載していく。
【００３７】
載置台１５への構成部材３１の積載が完了すると、掛止部３６を介して第２のホイスト本体２４で載置台１５を吊り上げ、第２のホイスト本体２４を第２のホイストレール２３上で移動させ処理槽１７の上方位置で停止する。そして、第２のホイスト本体２４を操作して載置台１５を降下させて処理槽１７に貯留されている処理剤中に浸漬する。
ここで、処理剤中には、チオグリコール酸アンモニウムが１０重量％以上２５重量％以下、好ましくは１４重量％以上で２５重量％以下、より好ましくは１７重量％以上で２５重量％以下含有されるように調整する。また、ヒータ４７ａを操作して、処理剤の液温を１０〜４０℃、好ましくは１５〜３０℃の範囲に調整しておく。
【００３８】
次いで、３０〜１００分間、好ましくは５０〜７０分間、超音波振動器４２を駆動させて処理剤中にキャビテーションを発生させる。これによって、鉄系酸化物の表層部が徐々に微細領域に分割されて処理剤中に脱落して行き、構成部材３１から鉄系酸化物を除去することができる。
なお、鉄系酸化物の除去を継続して行っていくと、処理剤中では鉄系酸化物の微細粒が増加してくるので、循環ポンプ４６を運転して処理剤をフィルター部４５を介して循環させて、処理剤中に混入した鉄系酸化物の微細粒をフィルター部４５で除去する。
【００３９】
構成部材３１からの鉄系酸化物の除去が終了すると、掛止部３６を介して第２のホイスト本体２４で載置台１５を処理槽本体３８から引き上げ、第２のホイスト本体２４を第２のホイストレール２３上で蓋部４９を外した乾燥槽本体５０の上方位置まで移動させて停止する。そして、第２のホイスト本体２４を操作して、載置台１５を乾燥槽本体５０内の回転テーブル５１の上に載せ、掛止を解除する。
次いで、乾燥槽本体５０に蓋部４９を取付け、電動機５５を駆動させて回転テーブル５１を、例えば、２０〜３０回／分の回転速度で回転させて、その上に載せている載置台１５を回転させる。
【００４０】
続いて、バルブ６１を締めバルブ６０を開けることにより、水供給配管６２から供給される水を洗浄剤供給配管５９を介して底噴射部５７、側噴射部５８、及び蓋噴射部５８ａの各噴出口５６から噴射し、排出口６２から排出する。これによって、回転している載置台１５に周囲から水を吹き付けることができ、載置台１５に積載した構成部材３１には一様に水を当てることができる。このため、各構成部材３１に付着している処理剤を効率的に洗い流すことができる。
ここで、噴出口５６から噴射する水の圧力は、１〜２ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは１．５〜２ｋｇ／ｃｍ2 、水量は１．０〜３．０リットル／分、好ましくは２．５〜２．８リットル／分、水温は１５〜３０℃、好ましくは２０〜２５℃であり、噴射時間は３〜８分、好ましくは４〜６分である。
【００４１】
各構成部材３１に付着している処理剤の洗浄が終了すると、バルブ６０を閉じてバルブ６１を開けることにより、水蒸気供給配管６３から供給される水蒸気を洗浄剤供給配管５９を介して底噴射部５７、側噴射部５８、及び蓋噴射部５８ａの各噴出口５６から噴射する。これによって、回転している載置台１５に積載した構成部材３１に一様に水蒸気を当てることができ、水で洗浄した後の各構成部材３１の濯ぎを水蒸気を用いて行うと共に、構成部材３１の温度を徐々に上げて乾燥を行う。なお、水蒸気が凝縮して生成した水は排出口６４から排出する。
ここで、噴出口５６から噴射する水蒸気の圧力は、１〜２ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは１．５〜２ｋｇ／ｃｍ2 、水蒸気量は１．０〜３．０リットル／分、好ましくは２．５〜２．８リットル／分、水蒸気温度は１５０〜２３０℃、好ましくは１８０〜２００℃であり、噴射時間は１０〜２０分、好ましくは１３〜１８分である。
【００４２】
各構成部材３１の乾燥が終了すると、電動機５５を停止させて回転テーブル５１を停止する。そして、乾燥槽本体５０から蓋部４９を取り外し、掛止部３６を介して第２のホイスト本体２４で載置台１５を乾燥槽本体５０から引き上げ、第２のホイスト本体２４を第２のホイストレール２３上でセットテーブル１６の上方位置まで移動させて停止する。
次いで、第２のホイスト本体２４を操作して載置台１５をセットテーブル１６の上に載せ第２のホイスト本体２４からの掛止を解除する。
続いて、載置台１５に載置している構成部材３１を第２のホイスト本体２４で順次吊り上げ、第２のホイストレール２３上を作業台１３の上方まで移動して降下させ作業台１３上に載せて一次保管する。
そして、スカーファー火口ユニットを再使用する場合は、作業台１３上で一次保管されている各構成部材３１を第２のホイスト機構１４を用いて分解台１１まで運び、スカーファー火口ユニットに組み上げ点火テストを実施してから、第１のホイスト機構１２を用いて集積場に搬送する。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、構成部材を載せた載置台を処理槽に浸漬し鉄系酸化物を除去した後に引き上げて乾燥槽に装入し洗浄及び乾燥を行なうようにしたが、処理槽に設けた処理剤の循環経路内に処理剤を一次貯留するタンクを設け、処理槽に水の供給口と水の排出口をそれぞれ取付け、鉄系酸化物の除去が終了した後に処理剤を処理槽本体から排出し、処理槽本体内に水を供給して構成部材の洗浄を行うようにしてもよい。このとき、超音波振動を印加しながら洗浄を行ってもよい。そして、乾燥槽では、水蒸気のみを噴射にして、構成部材の濯ぎと乾燥だけを行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る銅系基体上の鉄系酸化物の除去方法を適用してスカーファー火口ユニットの構成部材から鉄系酸化物を除去する酸化物除去設備の説明図である。
【図２】同除去方法において構成部材を載せる載置台の部分切欠き正断面図である。
【図３】同除去方法において構成部材を載せる載置台の平面図である。
【図４】同除去方法において処理剤を貯留し構成部材を載せた載置台が浸漬される浸漬槽の説明図である。
【図５】同除去方法において構成部材を載せた載置台を収容し構成部材の洗浄を行う洗浄槽の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：酸化物除去設備、１１：分解台、１２：第１のホイスト機構、１３：作業台、１４：第２のホイスト機構、１５：載置台、１６：セットテーブル、１７：処理槽、１８：乾燥槽、１９：第１のホイストレール、２０：第１のホイスト本体、２１：分岐部、２２：直線部、２３：第２のホイストレール、２４：第２のホイスト本体、２５：筒体、２６：支持部材、２７〜３０：帯板部材、３１：構成部材、３２：取付け部材、３３：倒れ防止部材、３４：連結部材、３５：支持部材、３６：掛止部、３７：貫通孔、３８：処理槽本体、３９：底部、４０：載置部、４１：保持台、４２：超音波振動器、４３：排出口、４４：排出配管、４５：フィルター部、４６：循環ポンプ、４７：供給口、４７ａ：ヒータ、４８：供給配管、４９：蓋部、５０：乾燥槽本体、５１：回転テーブル、５２：洗浄剤噴射機、５３：テーブル本体、５４：回転軸、５５：電動機、５６：噴射口、５７：底噴射部、５８：側噴射部、５８ａ：蓋噴射部、５９：洗浄剤供給配管、６０、６１：バルブ、６２：水供給配管、６３：水蒸気供給配管、６４：排出口
【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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