(57)【要約】【課題】簡単な設備構成としながらも酸洗槽内で発生するスラッジの堆積を防止する方法を提供する。【解決手段】酸洗液が収容されている酸洗槽内の下部にノズルを配して、そのノズルにピストン式ポンプを接続し、そのピストン式ポンプのピストンを、流体圧シリンダを含むピストン駆動手段で駆動して往復動させることで、酸洗槽内の酸洗液を吸引し、その吸引した酸洗液を酸洗槽内に噴出することを特徴とするスラッジ堆積防止方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸洗液が収容されている酸洗槽内の下部にノズルを配して、そのノズルにピストン式ポンプを接続し、そのピストン式ポンプのピストンを、流体圧シリンダを含むピストン駆動手段で駆動して往復動させることで、酸洗槽内の酸洗液を吸引し、その吸引した酸洗液を酸洗槽内に噴出することを特徴とするスラッジ堆積防止方法。
【請求項２】
酸洗液が収容されている酸洗槽内の下部に配されたノズルと、
前記ノズルに接続されたピストン式ポンプと、
前記ピストン式ポンプのピストンを往復動させる、流体圧シリンダを有するピストン駆動手段と、
を具えることを特徴とするスラッジ堆積防止装置。
【請求項３】
前記流体圧シリンダはエアシリンダであることを特徴とする、請求項２記載のスラッジ堆積防止装置。
【請求項４】
前記流体圧シリンダは複動型シリンダであることを特徴とする、請求項２または３記載のスラッジ堆積防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯を連続酸洗する酸洗槽内で発生するスラッジの堆積を防止する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属帯としての、熱間圧延後の普通鋼、珪素鋼等の鋼帯の表面に発生したスケールを連続的に除去する酸洗設備においては、鋼帯を酸洗したときに、表面スケールや金属と酸洗液とからなる化合物がスラッジとなって酸洗槽内の底部に堆積・凝集する。
【０００３】
酸洗槽内の底部へのスラッジの堆積・凝集が進行すると、酸洗槽内に配置されて酸洗液を加熱する熱交換器の一部がスラッジに埋もれたり、凝集し粗大化したスラッジが鋼帯の随伴流により大量に酸洗液中に舞い上がり、鋼帯に付着して鋼帯の品質異常を起こしたりするため、堆積量が限界値に達する前に酸洗槽内のスラッジの除去作業を行う必要がある。スラッジの除去は、酸洗槽から酸洗液を抜いた後に外部からスラッジを吸引して除去したり、人手でスラッジを浚って除去したりして行っているが、このような除去作業では、定期的に操業を停止する必要が有り生産性が低下してしまう。
【０００４】
操業中にスラッジを除去する方法としては、酸洗槽内の底面に設置したパイプからスラッジを吸引する方法(特許文献３参照)や、可動ノズルを槽内全体に走行させながらノズルからスラッジを吸引する方法(特許文献４参照)が知られている。また、スラッジの堆積を防止する方法としては、酸洗槽内の底面に設置したパイプで酸洗液を吹き込んでスラッジの沈降を防止する方法(特許文献１，２参照))や、鋼帯表層に酸洗液の流れを発生させて沈降を防止する方法(特許文献５参照)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１２６８７６号公報
【特許文献２】特開平１０−０１８０６８号公報
【特許文献３】特開２０００−３２８２７６号公報
【特許文献４】特開２０００−３３４２１８号公報
【特許文献５】特開２００４−３５３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来の方法では、特許文献１，３，５に示されている方法は、酸洗液の循環タンク、ポンプ、配管等の設置が必要で設置費が高額であるほか、ポンプの運転費用も必要となる。また、特許文献２に示されている方法は、ポンプ、配管等の設置が必要な他、槽を改造して吹き込み口を設置しなければならず、高額な設置費に加えて長期間の操業停止が必要である。さらに特許文献４に示されている方法は、ポンプ、配管の他、ノズルの駆動装置やスラッジの除去設備が必要であり、非常に複雑な装置となって設置費・維持費が高額となる、といった課題がある。
【０００７】
それゆえ本発明は、簡単な設備構成としながらも酸洗槽内で発生するスラッジの堆積を防止する方法および装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を有利に解決する本発明のスラッジの堆積防止方法は、酸洗液が収容されている酸洗槽内の下部にノズルを配して、そのノズルにピストン式ポンプを接続し、そのピストン式ポンプのピストンを、流体圧シリンダを含むピストン駆動手段で駆動して往復動させることで、酸洗槽内の酸洗液を吸引し、その吸引した酸洗液を酸洗槽内に噴出するものである。
【０００９】
また、上記課題を有利に解決する本発明のスラッジの堆積防止装置は、酸洗液が収容されている酸洗槽内の下部に配されたノズルと、前記ノズルに接続されたピストン式ポンプと、前記ピストン式ポンプのピストンを往復動させる、流体圧シリンダを有するピストン駆動手段と、を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスラッジの堆積防止方法および堆積防止装置によれば、酸洗槽内の下部にノズルを配し、そのノズルにピストン式ポンプを接続して、そのピストン式ポンプのピストンを、流体圧シリンダを有するピストン駆動手段で駆動して往復動させることで、酸洗槽内の酸洗液を吸引し、その吸引した酸洗液を酸洗槽内に噴出して、酸洗槽下部における酸洗液の流れを速めるので、酸洗槽内底部へのスラッジの堆積を防止することができる。
【００１１】
しかも、ピストン式ポンプのピストンは、油圧シリンダやエアシリンダ等の流体圧シリンダで駆動できるため、既存のインフラを活用でき、追加の運転費も殆ど必要ない。さらに、ピストン式ポンプや流体圧シリンダは場所をさほどとらないことから酸洗槽の直近に配置することができるため、酸洗槽内のノズルへのピストン式ポンプの接続や、流体圧シリンダへの駆動流体源の接続のための配管の設置も少なくて済む。
【００１２】
なお、ピストン駆動手段が有する流体圧シリンダは、ピストン式ポンプの吸引方向へのピストンの移動と吐出方向へのピストンの移動との両方を行う複動型のものであると好ましいが、単動型のものを例えばスプリングやアキュムレータ等と組み合わせて用い、ピストン式ポンプの吸引方向へのピストンの移動は例えば流体圧シリンダでスプリングの圧縮やアキュムレータの蓄圧等とともに行い、ピストン式ポンプの吐出方向へのピストンの移動はそのスプリングやアキュムレータ等の反力で行う、あるいはそれらを逆に行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態のスラッジ堆積防止方法を実施する本発明の一実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向と直交する方向から見た断面図である。
【図２】上記実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向から見た断面図である。
【図３】本発明の他の一実施形態のスラッジ堆積防止方法を実施する本発明の他の一実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向と直交する方向から見た断面図である。
【図４】上記実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態のスラッジ堆積防止方法を実施する本発明の一実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向と直交する方向から見た断面図、また図２は、上記実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向から見た断面図であり、図中符号１は酸洗処理される金属帯としての、熱間圧延後の普通鋼、珪素鋼等の鋼帯、２は酸洗槽、３は酸洗液をそれぞれ示す。
【００１５】
鋼帯１は、図１では左方から右方へ移動し、酸洗槽２は、鋼帯１の移動方向と逆方向（図１では左方）へ行くに従って順次に低くなる複数のダム４により鋼帯１の移動方向に沿って複数区画に分割されており、酸洗液３は鋼帯１の移動方向の最も下流の区画から酸洗槽２内に供給されて上記複数区画内を鋼帯１の移動方向と逆方向へ順次に流れ、各区画内の両側部には、内部に供給された蒸気で酸洗液３を加熱する熱交換器５が配置されている。
【００１６】
これにより鋼帯１は、移動方向下流側へ行くほど濃くなる高温の酸洗液３で連続的に処理されて、表面のスケール等を充分に除去されてから酸洗槽２外へ引き出される。この一方、鋼帯１の移動方向の最も上流の区画まで到達した酸洗液３はそこに混在するスラッジと一緒に、図示しない配管とポンプとにより酸洗槽２外へ排出されて焼却処理され、その焼却処理の際に、排出された酸洗液３から塩素のみが取り出されて、新たな酸洗液３の調製に用いられる。
【００１７】
かかる酸洗設備に設けられたこの実施形態のスラッジ堆積防止装置は、酸洗液３が収容されている酸洗槽２の各区画内の一側部の底面付近に配された複数のノズル６と、それらのノズル６に配管７を介して接続されたピストン式ポンプ８と、ピストン式ポンプ８のピストン８ａを往復動させるピストン駆動手段を構成する、流体圧シリンダとしての複動型エアシリンダ９とを具えており、この複動型エアシリンダ９はエア圧を供給されて、ピストン式ポンプ８の吸引方向へのピストン８ａの移動と吐出方向へのピストン８ａの移動との両方を行う。
【００１８】
なお、ここでのエア圧の供給は、例えば酸洗槽２を区画毎に覆う図示しない蓋を開閉させる図示しないエアシリンダの駆動のために通常設けられているエア圧供給源から行うことができる。
【００１９】
上記実施形態のスラッジ堆積防止装置が実施する、この実施形態のスラッジ堆積防止方法は、酸洗液３が収容されている酸洗槽２内の底部付近に配した複数のノズル６に配管７を介してピストン式ポンプ８を接続し、そのピストン式ポンプ８のピストン８ａを複動型エアシリンダ９で駆動して往復動させることで、酸洗槽２内の酸洗液３を吸引し、その吸引した酸洗液３を酸洗槽２内の底部付近で噴出するものである。
【００２０】
この酸洗液３の吸引と噴出とにより、酸洗槽２の下部における酸洗液３の流れが速められ、特に噴出時には、図２に示すように、酸洗槽２の底面に沿う流れｆ１が発生し、さらに側壁を伝って上向きの流れｆ２が発生して、底面へ向かって落下してきたスラッジを上方へ押し上げ、酸洗槽２の底部へのスラッジの堆積を防止する。
【００２１】
そしてその際、複動型エアシリンダ９はエア圧で駆動されるので、既設のエア圧供給源からのエア圧を活用でき、それゆえ追加の運転費も殆ど必要としない。さらに、ピストン式ポンプ８や複動型エアシリンダ９は場所をさほどとらないことから酸洗槽２の直近に配置することができるため、酸洗槽２内のノズル６へのピストン式ポンプ８の接続や、複動型エアシリンダ９へのエア圧供給源の接続のための配管の設置も少なくて済む。
【００２２】
図３は、本発明の他の一実施形態のスラッジ堆積防止方法を実施する本発明の他の一実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向と直交する方向から見た断面図、また図４は、上記実施形態のスラッジ堆積防止装置の構成を模式的に示す、鋼帯の移動方向から見た断面図であり、図中、先の実施形態におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
【００２３】
すなわち、この実施形態のスラッジ堆積防止装置は、図４から明らかなように、複数のノズル６が、酸洗液３が収容されている酸洗槽２の各区画内の両側部の底面付近に配されるとともに、配管７が酸洗槽２の底面から離されてノズル６に接続されており、各区画内の両側部のノズル６に接続された配管７が、例えばピストン式ポンプ８のピストン８ａの両側のシリンダ室にそれぞれ接続されている点のみ、先の実施形態と異なっており、他の点は先の実施形態と同様に構成されている。
【００２４】
そしてこの実施形態のスラッジ堆積防止方法では、ピストン式ポンプ８のピストン８ａを複動型エアシリンダ９で駆動して往復動させることで、各区画内の両側部のノズル６が、酸洗槽２内の酸洗液３を交互に吸引し、その吸引した酸洗液３を酸洗槽２内の底部付近で交互に噴出する。これにより、先の実施形態における同様に酸洗槽２の下部における酸洗液３の流れが速められ、酸洗槽２の底部へのスラッジの堆積が防止され、追加の運転費も殆ど必要としない。しかも、酸洗槽２内のノズル６へのピストン式ポンプ８の接続や、複動型エアシリンダ９へのエア圧供給源の接続のための配管の設置も少なくて済む。
【００２５】
（実施例）
長さ２５ｍ、幅３．１ｍ、高さ０．８ｍの通常の酸洗槽２の側面および底面から５０ｍｍの位置に１ｍ間隔で２３個のノズル６を配列し、それらのノズル６を酸洗槽２の中央へ水平に向けて、図１および図２に示す実施形態のスラッジ堆積防止装置の一実施例を構成した。ピストン式ポンプ８の容量を５０Ｌ、ピストン８ａの往復時間を１０秒、ノズル６からの酸洗液３の噴射時間を５秒とした。つまりノズル６の一つ当りの噴射量は２６Ｌ／分とした。
【００２６】
従来は３ヶ月程度の操業で熱交換器５の一部がスラッジに埋没するため３ヶ月毎に操業を停止しスラッジの清掃を行っていたが、この実施例のスラッジ堆積防止装置を用いたこの実施例のスラッジ堆積防止方法によれば、スラッジの堆積速度を低減することができたため、定期修理間隔である６ヶ月間の操業後でも熱交換器５がスラッジに埋没することがなかった。この結果、３ヶ月毎のスラッジ清掃が不要になり、年４回行っていたスラッジ清掃が年２回となって設備の稼働時間を増やすことができた。
【００２７】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明のスラッジ堆積防止方法およびスラッジ堆積防止装置は、上記例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば本発明は、鋼帯１以外の金属帯の酸洗処理施設に適用してもよい。また、図示例ではピストン駆動手段を複動型エアシリンダで構成しているが、これに代えてピストン駆動手段を複動型油圧シリンダで構成してもよい。
【００２８】
あるいは上記複動型エアシリンダや複動型油圧シリンダに代えて、単動型エアシリンダや単動型油圧シリンダとスプリングやアキュムレータ等とを組み合わせてピストン駆動手段を構成し、ピストン式ポンプの吸引方向へのピストンの移動は例えば流体圧シリンダでスプリングの圧縮やアキュムレータの蓄圧等とともに行い、ピストン式ポンプの吐出方向へのピストンの移動はそのスプリングやアキュムレータ等の反力で行う、あるいはそれらを逆に行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
かくして本発明のスラッジの堆積防止方法および堆積防止装置によれば、酸洗槽内の下部にノズルを配し、そのノズルにピストン式ポンプを接続して、そのピストン式ポンプのピストンを、流体圧シリンダを有するピストン駆動手段で駆動して往復動させることで、酸洗槽内の酸洗液を吸引し、その吸引した酸洗液を酸洗槽内に噴出して、酸洗槽下部における酸洗液の流れを速めるので、酸洗槽内底部へのスラッジの堆積を防止することができる。
【００３０】
しかも、ピストン式ポンプのピストンは、油圧シリンダやエアシリンダ等の流体圧シリンダで駆動できるため、既存のインフラを活用でき、追加の運転費も殆ど必要ない。さらに、ピストン式ポンプや流体圧シリンダは場所をさほどとらないことから酸洗槽の直近に配置することができるため、酸洗槽内のノズルへのピストン式ポンプの接続や、流体圧シリンダへの駆動流体源の接続のための配管の設置も少なくて済む。
【符号の説明】
【００３１】
１  鋼帯
２  酸洗槽
３  酸洗液
４  ダム
５  熱交換器
６  ノズル
７  配管
８  ピストン式ポンプ
８ａ  ピストン
９  複動型エアシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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