(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップ（４）の化学的スケール除去のためのスケール除去装置（２）であって、
前記スケール除去装置（２）が、前記金属ストリップ（４）の上面（１６）又は底面（１８）に酸洗剤（１４）を噴霧するための少なくとも１つの第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び少なくとも１つのさらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）を備えており、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）それぞれが、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の第１の縁部領域（５２）に前記酸洗剤（１４）を噴霧するための第１の外側噴霧ユニット（５０）と、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）の反対側に位置する第２の縁部領域（５６）に前記酸洗剤（１４）を噴霧するための第２の外側噴霧ユニット（５４）と、を備えており、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）が、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）と前記第２の縁部領域（５６）との間に位置する中間領域（６０）に前記酸洗剤（１４）を噴霧するための中間噴霧ユニット（５８）を備えている、前記スケール除去装置（２）において、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）のうち少なくとも１つの噴霧ユニットが、複数列のソリッドストリームノズル（２０）を含み、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）それぞれが、自身の酸洗剤分配チャンバ（６６）を備えており、
前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）のうち少なくとも１つの噴霧ユニットが、１つ又は複数のスロット付きノズル（２２）を備えており、
前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）それぞれが、自身の酸洗剤分配チャンバ（６６）を備えており、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）が、前記金属ストリップ（４）の幅方向及び搬送方向に沿って、複数のノズルを備え、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記中間噴霧ユニット（５８）と、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）と、の間の境界が、前記金属ストリップ（４）の前記搬送方向に対して斜めになっていることを特徴とするスケール除去装置（２）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのさらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）が、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）と前記第２の縁部領域（５６）との間に位置する中間領域（６０）に前記酸洗剤（１４）を噴霧するための中間噴霧ユニット（５８）を備えており、
前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の前記中間噴霧ユニット（５８）が、１つ又は複数のスロット付きノズル（２２）と自身の酸洗剤分配チャンバ（６６）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項３】
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）が、スプレーバーとして構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項４】
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）それぞれの酸洗剤分散率が、制御装置（３８）によって調整可能とされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項５】
前記中間噴霧ユニット（５８）の酸洗剤分散率が、前記第１の外側噴霧ユニット（５０）の前記酸洗剤分散率から独立して、且つ前記第２の外側噴霧ユニット（５４）の前記酸洗剤分散率から独立して、制御装置（３８）によって調整可能とされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項６】
前記制御装置（３８）は、前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）の前記酸洗剤分散率を調整するための複数の酸洗剤送出ポンプ（７０）を備えており、
前記酸洗剤送出ポンプ（７０）が、出口側において、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項７】
前記制御装置（３８）は、前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）の前記酸洗剤分散率を調整するための複数のバルブ（７４）を備えており、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）が、入口側において、前記バルブ（７４）に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項８】
前記制御装置（３８）が、前記金属ストリップ（４）のスケール層の厚さに依存する表面パラメータを検出するための１つ又は複数のセンサを有するセンサユニット（４２ａ、４２ｂ）を備えており、
前記制御装置（３８）が、前記センサユニット（４２ａ、４２ｂ）の出力信号に従って、前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）それぞれの前記酸洗剤分散率を調整するように構成されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のスケール除去装置（２）。
【請求項９】
金属ストリップ（４）の化学的スケール除去のための方法であって、少なくとも１つの第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）と少なくとも１つのさらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）とによって、酸洗剤（１４）が、前記金属ストリップ（４）の上面（１６）又は底面（１８）に噴霧され、
前記酸洗剤（１４）が、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の第１の外側噴霧ユニット（５０）と前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の第１の外側噴霧ユニット（５０）とによって、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の第１の縁部領域（５２）に噴霧され、
前記酸洗剤（１４）が、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の第２の外側噴霧ユニット（５４）と前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の第２の外側噴霧ユニット（５４）とによって、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）の反対側に位置する第２の縁部領域（５６）に噴霧され、
前記酸洗剤（１４）が、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の中間噴霧ユニット（５８）によって、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）と前記第２の縁部領域（５６）との間に位置する中間領域（６０）に噴霧される、前記方法において、
前記酸洗剤（１４）が、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）のうち少なくとも１つの噴霧ユニットによって複数列のソリッドストリームノズル（２０）を介して、及び、前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）のうち少なくとも１つの噴霧ユニットによって１つ又は複数のスロット付きノズル（２２）を介して、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）に噴霧され、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）が、前記金属ストリップ（４）の幅方向及び搬送方向に沿って、複数のノズルを備え、
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記中間噴霧ユニット（５８）と、前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）の前記第１の外側噴霧ユニット（５０）及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）と、の間の境界が、前記金属ストリップ（４）の前記搬送方向に対して斜めになっていることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記酸洗剤（１４）が、少なくとも１つの前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）の中間噴霧ユニット（５８）の１つ又は複数のスロット付きノズル（２２）を介して、前記金属ストリップ（４）の前記上面（１６）又は前記底面（１８）の、前記第１の縁部領域（５２）と前記第２の縁部領域（５６）との間に位置する中間領域（６０）に噴霧されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び少なくとも１つの前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）のうち少なくとも１つの前記第１の外側噴霧ユニット（５０）の酸洗剤分散率及び前記第２の外側噴霧ユニット（５４）の酸洗剤分散率が、毎回制御装置（３８）によって、前記第１の噴霧装置及び前記さらなる噴霧装置の前記中間噴霧ユニット（５８）それぞれの酸洗剤分散率とは異なる値に設定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）のうち少なくとも１つによって、前記金属ストリップ（４）が前記金属ストリップ（４）の幅方向（６２）において所与の酸洗剤噴霧プロファイルを付与されるように、少なくとも１つの前記第１の噴霧装置（１２、１２ａ、１２ｃ）及び少なくとも１つの前記さらなる噴霧装置（１２、１２ｂ、１２ｄ）のうち少なくとも１つの前記第１の外側噴霧ユニット（５０）、前記第２の外側噴霧ユニット（５４）、及び前記中間噴霧ユニット（５８）それぞれの前記酸洗剤分散率が、制御装置（３８）によって設定され、
前記酸洗剤噴霧プロファイルが、前記第１の縁部領域（５２）及び前記第２の縁部領域（５６）のうち少なくとも１つの外方に向かって増加又は減少することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記酸洗剤噴霧プロファイルが、平坦域を有しないことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記酸洗剤噴霧プロファイルが、前記第１の縁部領域（５２）と前記第２の縁部領域（５６）との間に平坦域（７２）を有していることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによる金属ストリップの化学的スケール除去のためのスケール除去装置、ならびに請求項１０のプリアンブルによる金属ストリップの化学的スケール除去のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ストリップの熱間圧延中、その表面にスケール層が形成される。いかなるその後の金属ストリップの冷間圧延の前にも、そのスケール層を除去しなければならない。特にこの理由から、熱間圧延後の金属ストリップは通常スケール除去を受け、その間にスケール層が除去される。
【０００３】
金属ストリップの化学的スケール除去の分野において、通常、酸含有酸洗剤が用いられ、いわゆる浸漬酸洗いといわゆる噴霧酸洗いとに区別される。浸漬酸洗いにおいて、処理される金属ストリップが酸洗剤で満たされた浸漬タンクに浸漬される一方、噴霧酸洗いにおいて、処理される金属ストリップに酸洗剤が噴霧される。噴霧酸洗い技術は、浸漬酸洗いに比べて処理時間が短いという特徴がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決することを提案する課題は、金属ストリップの酸洗い噴霧処理において高い酸洗い効果を達成することを可能にすることである。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載のスケール除去装置によって、及び請求項１０に記載の方法によって、本発明に従って解決される。
【０００６】
本発明の有利な実施形態は、従属特許請求項の主題及び以下の明細書であり、有利な実施形態の特徴は、スケール除去装置及び方法の両方に当てはまり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
金属ストリップの化学的スケール除去のための本発明によるスケール除去装置は、金属ストリップの上面又は底面に酸洗剤を噴霧するための少なくとも１つの第１の噴霧装置及び少なくとも１つのさらなる噴霧装置を含む。第１の噴霧装置及びさらなる噴霧装置は、金属ストリップの上面／底面の第１の縁部領域に酸洗剤を噴霧するための第１の外側噴霧ユニットと、第１の縁部領域の反対側に位置する金属ストリップの上面／底面の第２の縁部領域に酸洗剤を噴霧するための第２の外側噴霧ユニットと、を含む。さらに、第１の噴霧装置は、両縁部領域間に位置する金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤を噴霧するための中間噴霧ユニットをさらに含む。
【０００８】
第１の噴霧装置の２つの外側噴霧ユニット又は中間噴霧ユニットの少なくとも１つが複数列のソリッドストリームノズルを含み、第１の噴霧装置の噴霧ユニットのそれぞれがそれ自体の酸洗剤分配チャンバを含む。
【０００９】
さらなる噴霧装置の２つの外側噴霧ユニットの少なくとも１つが１つ又は複数のスロット付きノズルを含み、２つの外側噴霧ユニットのそれぞれがそれ自体の酸洗剤分配チャンバを有する。
【００１０】
有利なことには、それぞれの噴霧ユニットのノズルは、それらの酸洗剤分配チャンバに接続されている。噴霧装置のこのような実施形態により、噴霧装置の構造の容易な製造ならびに噴霧装置のための制御費用の些少化が可能になる。
【００１１】
ソリッドストリームノズルは、比較的堅牢で、それらの簡単な形状のために製造が容易である。
【００１２】
フラットストリームノズル、タングノズル、又は円錐ジェットノズルなどのスケール除去装置においてこれまで用いられていたノズルは、広がる噴流をそれぞれ生成するため、不均一な運動量分布を有するが、ソリッドストリームノズルの助けを借りると、その噴流の直径全体に均一な運動量分布を有し、長距離にわたってもほとんど広がらない、閉じた、安定した高エネルギーのソリッドストリームを作成することができる。このような高エネルギーのソリッドストリームにより、金属ストリップ上に形成される酸洗剤の層流境界層を可能な限り薄く保つことができ、物質交換に良い影響を与え、したがって酸洗い効果が高まる。さらに、このような高エネルギーのソリッドストリームにより、粘着スケールを「洗い流す」ことが可能になる。
【００１３】
酸洗い効果が高まるため、金属ストリップの完全なスケール除去に必要な処理時間を短縮することができる。これにより、処理レーンの短縮（構造上の長さの短縮）又は、同じ処理レーンについて、金属ストリップの配送速度の向上が可能になる。
【００１４】
さらに、噴霧装置に１つ又は複数のソリッドストリームノズルを用いるとき、同じ効果を達成するため、フラットストリームノズル、タングノズル、又は円錐ジェットノズルを用いるときよりも要求される酸洗剤供給圧力が低い。これは、ソリッドストリームノズルの噴流は、長距離にわたってもほとんど広がらないため、金属ストリップの表面に対する大きな衝撃作用を可能にするからである。これにより、次いで、例えば、より好ましいポンプを用いることができるため、動作コストを下げることが可能になる。例えば、噴霧装置は、４バールの酸洗剤供給圧力で動作させることができる。
【００１５】
また、ソリッドストリームノズルによって生成される噴流は、有利なことに周囲の空気の混合物を含まない。換言すれば、ソリッドストリームノズルによって生成される噴流は、有利なことに周囲の空気と混ざらない。
【００１６】
噴霧装置のソリッドストリームノズルは好ましくは、それぞれ断面が一定でない酸洗剤出口穴を有する。したがって、例えば、それぞれのソリッドストリームノズルの酸洗剤出口穴の断面積は、ソリッドストリームノズルの出口側ノズル端部に向かって減少し得る。ノズルの出口側ノズル端部によって、その金属ストリップに面した端部を意味している。したがって、ノズルの入口側ノズル端部によって、その金属ストリップとは反対側の端部を意味している。
【００１７】
好ましくは、それぞれのソリッドストリームノズルの酸洗剤出口穴の最も狭い点は、その出口側ノズル端部に位置している。それぞれのソリッドストリームノズルの酸洗剤出口穴は、特に漏斗として構成することができる。
【００１８】
また、好ましくは、それぞれのソリッドストリームノズルの酸洗剤出口穴は、その最も狭い場所で少なくとも２ｍｍ、最大で６ｍｍの内径を有する。特に好ましくは、それぞれのソリッドストリームノズルの酸洗剤出口穴は、その最も狭い場所で４ｍｍの内径を有する。
【００１９】
本発明によるスケール除去装置の一変形例は、さらなる噴霧装置が、両縁部領域間に位置する金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤を噴霧するための１つ又は複数のスロット付きノズルを備えた中間噴霧ユニット、ならびにそれ自体の酸洗剤分配チャンバを追加で含むことを必要とする。
【００２０】
ソリッドストリームノズルによって生成される酸洗剤噴流は、通常、金属ストリップ表面に酸洗剤を点状に塗布するが、スロット付きノズルによって生成される酸洗剤噴流は、通常、金属ストリップ表面に酸洗剤を線状に塗布する。スロット付きノズルの助けを借りて、均一な運動量分布を有し、長距離にわたってもほとんど広がらない、閉じた、安定した高エネルギーの噴流を作成することができる。１つ又は複数のスロット付きノズルの使用により、１つ又は複数のソリッドストリームノズルの使用と同様の結果を得ることができる。
【００２１】
有利なことには、スケール除去装置は、金属ストリップを水平搬送方向に沿って輸送するためのストリップ搬送装置を含む。ストリップ搬送装置は、例えば、ローラコンベヤとして設計することができる。好ましくは、搬送方向は、処理される金属ストリップの長さ方向に対応している。換言すれば、金属ストリップは好ましくは、ストリップ搬送装置によってその長さ方向に沿って輸送される。
【００２２】
好ましくは、２つの外側噴霧ユニットには同じタイプのノズルが装備されている。第１の外側噴霧ユニットが例えば１つ又は複数のソリッドストリームノズルを有すれば、第２の外側噴霧ユニットも好ましくは同様に１つ又は複数のソリッドストリームノズルを有することになる。第１の外側噴霧ユニットが１つ又は複数のスロット付きノズルを有すれば、第２の外側噴霧ユニットも好ましくは同様に１つ又は複数のスロット付きノズルを有することになる。
【００２３】
また、噴霧装置が、両縁部領域間に位置する金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤を噴霧するための中間噴霧ユニットを有することが有利である。特に前述の理由から、中間噴霧ユニットが、１つ又は複数のソリッドストリームノズル、特に複数列のソリッドストリームノズル、及び／又は１つ又は複数のスロット付きノズルを含むことが特に好ましい。
【００２４】
前述の噴霧ユニットのそれぞれは、有利なことには、金属ストリップの上面／底面に酸洗剤を噴霧するためのノズル群を含む。
【００２５】
有利なことには、噴霧装置はスプレーバーとして設計されている。この場合、前述の酸洗剤分配チャンバは、例えばスプレーバーの内側に配置された隔壁、特に金属仕切りの助けを借りて形成することができる。換言すれば、スプレーバーとしての噴霧装置の実施形態の場合、個々の酸洗剤分配チャンバは、複数の隔壁、特に金属仕切りによって互いに分離することができる。隔壁は、有利なことには、スプレーバーの内部体積のわずかな減少を引き起こすのみであるので、スプレーバー内部の摩擦損失を低く保つことができる。
【００２６】
本発明の他の変形例において、噴霧装置は、例えば分離したスプレーバーを含んで、前述の噴霧ユニットを形成することができる。このような場合、これらの分離したスプレーバーは、搬送方向に垂直に互いに段違いに配置されることが望ましい。これらは同様に、搬送方向において互いに段違いに配置されてもよい。あるいは、分離したスプレーバーは、搬送方向に対して同じ位置に配置されてもよい。
【００２７】
また、噴霧装置は、その酸洗剤分配チャンバのそれぞれに、酸洗剤がそれぞれの噴霧ユニットのノズルに均一に注がれることを保証する装置を含むことができる。
【００２８】
好ましくは、噴霧装置は少なくとも１０ｃｍの内部高さを有する。これにより、噴霧装置内部の高い圧力勾配を回避することが可能になる。噴霧装置の内部高さは、金属ストリップの上面／底面に垂直なその内部寸法を意味している。
【００２９】
スケール除去装置は、３つの噴霧ユニットのそれぞれについて酸洗剤供給ラインを有することができる。有利なことには、スケール除去装置は、出口側で第１の外側噴霧ユニットに接続されている第１の酸洗剤供給ライン、出口側で第２の外側噴霧ユニットに接続されている第２の酸洗剤供給ライン、及び出口側で中間噴霧ユニットに接続されている第３の酸洗剤供給ラインを含む。
【００３０】
有利なことには、３本の酸洗剤供給ラインのそれぞれは、それぞれの噴霧ユニットにその噴霧方向に垂直に注いでいる。すなわち、有利なことには、第１の酸洗剤供給ラインは、第１の外側噴霧ユニットの噴霧方向に垂直に第１の外側噴霧ユニットへ注ぎ、第２の酸洗剤供給ラインは、第２の外側噴霧ユニットの噴霧方向に垂直に第２の外側噴霧ユニットへ注ぎ、第３の酸洗剤供給ラインは、中間噴霧ユニットの噴霧方向に垂直に中間噴霧ユニットへ注ぐ。このように、個々の噴霧ユニットにおいて均一な圧力分布を、したがってこれらのノズルで均一な圧力分布を達成することができる。
【００３１】
有利なことには、噴霧ユニットのそれぞれは、酸洗剤を垂直又は実質的に垂直な方法で金属ストリップの上面／底面に噴霧するように適合されている。これは、例えば、噴霧ユニットのノズルが、噴霧ユニットが毎回、金属ストリップの上面／底面に垂直又は実質的に垂直に配向されている噴霧方向を有するように、すなわち、鉛直又は実質的に鉛直上向き又は鉛直又は実質的に鉛直下向きに配向されていれば達成される。
【００３２】
それぞれの噴霧ユニットの噴霧方向によって、噴霧ユニットが酸洗剤を噴霧する方向を意味している。「金属ストリップの上面／底面に実質的に垂直」という表現は、直角から金属ストリップの上面／底面まで＋／−２０°まで、好ましくは＋／−１０°までの偏向を有するとして理解することができる。
【００３３】
さらに、噴霧装置の噴霧ユニットの少なくとも１つを、好ましくは水平軸を中心として、搬送方向に平行に、傾斜又は旋回可能に取り付けることができる。
【００３４】
本発明の有利な一実施形態において、スケール除去装置は、特に連続的に、又はいくつかの別個のステップにおいて、噴霧装置のそれぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率を調整可能にする制御装置を含む。
【００３５】
それぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、単位時間当たりのそれぞれの噴霧ユニットから出る酸洗剤の量、換言すれば、それぞれの噴霧ユニットから出る酸洗剤の体積流量であると理解される。
【００３６】
本発明の意味において、量の制御は、その量の調節、すなわち、測定値フィードバックでの制御を含むことができる。前述の制御装置はしたがって、特に調節装置であってもよい。
【００３７】
また、本発明の意味において、量をゼロ以外の値とその量の最大値（スケール除去装置において達成することができる）との間の他の値にも設定することができれば、その量は「いくつかの別個のステップにおいて調整可能」である。換言すれば、本発明の意味において、量をゼロ以外の少なくとも２つの値に設定することができれば、その量は「いくつかの別個のステップにおいて調整可能」である。
【００３８】
制御装置によって、中間噴霧ユニットの酸洗剤分散率は好ましくは、第１の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率から独立して、及び第２の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率から独立して調整可能である。このことにより、金属ストリップの上面／底面のスケール層の厚さの幅プロファイルの性質に応じて、金属ストリップへの酸洗剤の塗布を幅方向に調整することが可能になる。
【００３９】
通常、ストリップ縁部でのスケール層の厚さは、ストリップ中間領域におけるよりも大きい。金属ストリップにその幅全体に均一に酸洗剤が塗布されれば、これは、大量の酸洗剤の塗布の場合、ストリップ中間領域を「濡らし過ぎる」という効果を有することになり、すなわち、スケール層だけでなく下にある基材をも酸洗剤によって除去することになる一方、わずかな酸洗剤の塗布の場合、スケール層は、特にストリップ縁部で完全に除去されないことになる。
【００４０】
金属ストリップが、その上面／底面の縁部領域で、それらの間に位置する上面／底面の中間領域におけるよりも大きな厚さのスケール層を有すれば、中間噴霧ユニットの酸洗剤分散率を外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率よりも低い値に設定することができる。このように、均一なスケール除去結果を達成することができる。金属ストリップの過剰な酸洗いをこのように避けることができるため、酸洗剤の必要性を減らすことがさらに可能になり、これにより次いで、酸洗い溶液の再生コストの削減が可能になる。
【００４１】
好ましくは、第１の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、第２の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率から独立して制御装置によって調整可能である。このように、金属ストリップの上面／底面の第２の縁部領域とは異なる量の酸洗剤を金属ストリップの上面／底面の第１の縁部領域に塗布することが可能である。
【００４２】
さらに、制御装置は、出口側で噴霧装置に接続された複数の酸洗剤送出ポンプを含むことができる。酸洗剤送出ポンプの助けを借りて、酸洗剤を噴霧装置に送出することができる。酸洗剤送出ポンプを用いて、噴霧ユニットの酸洗剤分散率を調整することができる。特に、酸洗剤送出ポンプは周波数調節ポンプであり得る。
【００４３】
酸洗剤送出ポンプの１つを２つの外側噴霧ユニットに接続することができる一方、酸洗剤送出ポンプの他の１つを中間噴霧ユニットに接続することができる。あるいは、第１の酸洗剤送出ポンプを第１の外側噴霧ユニットに、第２の酸洗剤送出ポンプを第２の外側噴霧ユニットに、第３の酸洗剤送出ポンプを中間噴霧ユニットに接続することができる。
【００４４】
酸洗剤送出ポンプは好ましくは、制御装置の制御ユニットに接続されている。有利なことには、制御ユニットは、特に連続的に、又はいくつかの別個のステップにおいて、それぞれの酸洗剤送出ポンプの送出性能を調整するように設計されている。さらに、それぞれのポンプの送出性能が、他の酸洗剤送出ポンプの送出性能から独立して調整可能であることが有利である。それぞれの送出性能を変更することによって、それぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率を変更することができる。
【００４５】
さらに、制御装置は複数のバルブを含むことができる。これらは、噴霧ユニットの酸洗剤分散率を調整するための酸洗剤送出ポンプの代わりに、又はこれらに加えて用いることができる。有利なことには、噴霧装置は、特に前述の酸洗剤供給ラインを横切って、入口側でバルブに接続される。
【００４６】
２つの外側噴霧ユニットについて、共通のバルブ又はそれぞれの別個のバルブをそれぞれ設けることができる。中間噴霧ユニットには好ましくはそれ自体のバルブが設けられている。さらに、バルブが制御装置の制御ユニットに接続されることが有利である。
【００４７】
制御ユニットは好ましくは、特に連続的に、又はいくつかの別個のステップにおいて、それぞれのバルブのバルブ位置を調整するように設計されている。それぞれのバルブ位置を変更することによって、それぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率を変更することができる。
【００４８】
また、前述の酸洗剤供給ラインには、それぞれの酸洗剤供給ラインにおいて酸洗剤圧力又は酸洗剤流量を監視するための圧力及び／又は流量センサをそれぞれ装備することができる。これらのセンサは好ましくは、制御装置の制御ユニットに接続されている。制御装置、特にその制御ユニットは、これらのセンサのセンサ信号に応じて、前述の酸洗剤送出ポンプ及び／又はバルブを制御するように設計することができる。
【００４９】
前述の噴霧ユニットに加えて噴霧装置は、金属ストリップの上面／底面に酸洗剤を噴霧するためのさらなる噴霧ユニットを含むことができる。例えば、噴霧装置は、中間噴霧ユニットと第１の外側噴霧ユニットとの間に第１のさらなる噴霧ユニットを、中間噴霧ユニットと第２の外側噴霧ユニットとの間に第２のさらなる噴霧ユニットを含むことができる。それぞれのさらなる噴霧ユニットの酸洗剤分散率は好ましくは、噴霧装置の他の噴霧ユニットの酸洗剤分散率から独立して制御装置によって調整可能である。
【００５０】
さらに、制御装置は、金属ストリップの表面パラメータ、特に金属ストリップのスケール層の厚さに依存する表面パラメータを検出するための１つ又は複数のセンサを有するセンサユニットを含むことができる。
【００５１】
表面パラメータは、例えば、スケール層の厚さ自体、又はスケール層の厚さに依存する他の表面パラメータであり得る。特に、センサユニットは、表面パラメータを検出するための１つ又は複数の非接触測定センサを含むことができる。
【００５２】
また、センサユニットは、特に、金属ストリップの幅にわたる位置分解能、換言すれば、表面パラメータの幅プロファイルで上記表面パラメータを測定するように設計することができる。センサユニットは、搬送方向に関して噴霧装置の前又は後に配置されてもよい。
【００５３】
さらに、センサユニットが制御装置の制御ユニットに接続されることが有利である。制御装置、特にその制御ユニットは、センサユニットの出力信号に応じて、それぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率を調整するように設計される。
【００５４】
さらに、それぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、金属ストリップのいわゆる巻取温度及び／又はその材料グレードなどの１つ又は複数の既知の生産パラメータに応じて制御することができる。有利なことには、このようなパラメータは、制御装置、特にその制御ユニットに伝えられる。好ましくは、制御ユニットは、制御ユニットに伝えられるセンサ信号及び／又は生産パラメータの助けを借りて、それぞれの噴霧ユニットについて設定されるべき酸洗剤分散率を計算するように設計される。
【００５５】
さらに、スケール除去装置は、第１の前述の噴霧装置と同じ金属ストリップの側に酸洗剤を噴霧するための少なくとも１つのさらなる噴霧装置、特に少なくとも１つのさらなるスプレーバーを含むことができる。第１の前述の噴霧装置及びさらなる噴霧装置は好ましくは搬送方向に連続して配置される。
【００５６】
第１の前述の噴霧装置と同様に、このようなさらなる噴霧装置は、金属ストリップの上面／底面の第１の縁部領域に酸洗剤を噴霧するための第１の外側噴霧ユニットと、金属ストリップの上面／底面の第２の縁部領域に酸洗剤を噴霧するための第２の噴霧ユニットと、を含むことができる。任意選択で、このようなさらなる噴霧装置は、金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤を噴霧するための中間噴霧ユニットを含むことができる。好ましくは、このようなさらなる噴霧装置において、その噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、第１の前述の噴霧装置の噴霧ユニットの酸洗剤分散率と同じ方法で制御装置によって制御することができる。
【００５７】
また、第１の前述の噴霧装置及びさらなる噴霧装置は、異なる種類のノズルを有してもよい。噴霧装置の１つは、例えば、ソリッドストリームノズル（のみ）を有してもよく、噴霧装置の他の１つは次いで、例えば、スロット付きノズル（のみ）を有してもよい。
【００５８】
さらに、スケール除去装置は、金属ストリップの他方の側に酸洗剤を噴霧するための少なくとも１つの追加の噴霧装置を含むことができる。金属ストリップの「他方の側」という表現はここで、第１の前述の噴霧装置が酸洗剤を金属ストリップの上面に噴霧すれば、他方の側は金属ストリップの底面であることを意味するとして理解されるべきである。逆に、第１の前述の噴霧装置が酸洗剤を金属ストリップの底面に噴霧すれば、他方の側は金属ストリップの上面である。第１の前述の噴霧装置に関連して述べた特徴は、このような追加の噴霧装置に類似した方法で関係し得る。
【００５９】
酸洗剤と接触するスケール除去装置のこれらの要素は、有利なことには、耐酸性材料、特にプラスチック及び／又はセラミックからなる。前述のノズルは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及び／又はポリプロピレン（ＰＰ）からなるか、又はこれらの物質を含むことができる。
【００６０】
さらに、スケール除去装置は、金属ストリップの浸漬酸洗い処理のための浸漬タンクを含むことができる。これは好ましくは搬送方向に関して噴霧装置の後ろに配置される。浸漬タンクにおける浸漬酸洗い処理は、酸洗い効果を均一にし、及び／又は噴霧処理中に除去されなかったスケール残渣を除去することに役立ち得る。
【００６１】
また、スケール除去装置は、金属ストリップの浸漬酸洗い処理のためのさらなる浸漬タンクを含むことができ、噴霧装置は、例えば、搬送方向に関して２つの浸漬タンクの間に配置される。
【００６２】
金属ストリップの化学的スケール除去のための本発明による方法において、少なくとも１つの第１の噴霧装置及び少なくとも１つのさらなる噴霧装置によって、金属ストリップの上面又は底面に酸洗剤が噴霧される。このプロセスにおいて、第１の噴霧装置及びさらなる噴霧装置の第１の外側噴霧ユニットによって、金属ストリップの上面／底面の第１の縁部領域に、及び第１の噴霧装置及びさらなる噴霧装置の第２の外側噴霧ユニットによって、第１の縁部領域の反対側に位置する金属ストリップの上面／底面の第２の縁部領域に、酸洗剤が噴霧される。加えて、第１の噴霧装置の中間噴霧ユニットによって、両縁部領域間に位置する金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤が噴霧される。本発明による方法において、第１の噴霧装置の２つの外側噴霧ユニット又は中間噴霧ユニットの少なくとも１つによって複数列のソリッドストリームノズルを介して、及びさらなる噴霧装置の２つの外側噴霧ユニットの少なくとも１つによって１つ又は複数のスロット付きノズルを介して、酸洗剤が金属ストリップの上面／底面に噴霧されることが提供される。
【００６３】
少なくとも１つのさらなる噴霧装置の中間噴霧ユニットの１つ又は複数のスロット付きノズルを介して、２つの縁部領域間に位置する金属ストリップの上面／底面の中間領域に酸洗剤が噴霧されるときが特に好ましい。
【００６４】
本発明によるスケール除去装置は、本発明による方法を実行するために用いることができる。すなわち、この方法に関連して述べた装置は、特にスケール除去装置の要素であり得る。
【００６５】
金属ストリップへの酸洗剤の噴霧は、好ましくは、金属ストリップの化学的スケール除去だけでなく、スケール層の機械的除去も引き起こす。
【００６６】
この方法において、金属ストリップは好ましくは、ストリップ搬送装置によって、特にスケール除去装置の前述のストリップ搬送装置によって、その長さ方向に平行に輸送される。
【００６７】
好ましくは、金属ストリップに噴霧される酸洗剤は、塩酸などの酸であるか、酸を含む。金属ストリップは特に鋼ストリップであり得る。また、金属ストリップは好ましくは熱間圧延金属ストリップである。
【００６８】
本発明の有利な一実施形態において、少なくとも１つの第１の噴霧装置及び／又は少なくとも１つのさらなる噴霧装置の第１の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率及び第２の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、第１の噴霧装置及びさらなる噴霧装置のそれぞれの中間噴霧ユニットの酸洗剤分散率とは異なる値で毎回制御装置によって設定される。このように、特にスケールの縁部領域の厚さが中間領域の厚さと異なる場合、均一なスケール除去結果を達成することができる。
【００６９】
例えば、第１の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率及び第２の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、特に２つの縁部領域でスケール層の厚さが大きい場合、中間噴霧ユニットの酸洗剤分散率よりも大きい値に制御装置によって設定することができる。
【００７０】
基本的に、第１の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率及び第２の外側噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、制御装置によって異なる値に設定されることが可能である。したがって、例えば、２つの外側噴霧ユニットの一方の酸洗剤分散率のみを、中間噴霧ユニットの酸洗剤分散率とは異なる値に制御装置によって設定することが可能である。
【００７１】
有利なことには、少なくとも１つの第１の噴霧装置及び／又は少なくとも１つのさらなる噴霧装置のそれぞれの噴霧ユニットの酸洗剤分散率は、金属ストリップがその幅方向に、第１の噴霧装置及び／又はさらなる噴霧装置によって、所与の酸洗剤噴霧プロファイルで作用を受けるように、制御装置の助けを借りて設定される。酸洗剤噴霧プロファイルは、所与の方向（ここでは、金属ストリップの幅方向）に沿って噴霧装置によって金属ストリップに塗布される酸洗剤の量のプロファイルを意味している。
【００７２】
酸洗剤噴霧プロファイルは、第１の端部領域及び／又は第２の端部領域の外方に向かって増加又は減少し、特に直線的な方法で増加又は減少し得る。また、噴霧プロファイルは、ストリップの中心面に対して対称であり得る。ここでストリップ中心面によって、その面に対して金属ストリップが鏡面対称を有する垂直面を意味している。
【００７３】
さらに、金属ストリップが作用を受ける酸洗剤噴霧プロファイルは、平坦域を有さないことがある。あるいは、酸洗剤噴霧プロファイルは、特に上記２つの縁部領域間に平坦域を有することがある。
【００７４】
前述の種類の酸洗剤噴霧プロファイルは、例えば、第１の外側噴霧ユニットのノズルが三角形に互いに並んで配置され、第２の外側噴霧ユニットのノズルが三角形に互いに並んで配置され、そして中間噴霧ユニットのノズルが台形に、特に等辺台形の形に、又は同様に三角形に、互いに並んで配置されることにおいて実現することができる。
【００７５】
これまでに与えられた本発明の有利な実施形態の説明は、個々の従属特許請求項に提示された多くの特徴を含み、請求項は時にはそれらのいくつかで組み立てられている。しかしながら、これらの特徴を個々に検討し、さらに意味のある組み合わせに組み立てることもできる。特に、これらの特徴は、個々に、及び本発明によるスケール除去装置及び本発明による方法との任意の適切な組み合わせで組み合わせることができる。また、方法の特徴は、対応する装置ユニットの属性として見ることもできる。
【００７６】
明細書における、又は特許請求の範囲における特定の用語が、単数で、又は数字に関連して用いられていても、本発明の範囲はこれらの用語について単数又は特定の数字に限定されるものではない。
【００７７】
本発明の上記の属性、特徴及び利点、ならびにそれらが達成される方法は、図に密接に関連して議論する、本発明の例示的な実施形態の以下の説明に関連してより明瞭かつ明確に理解可能になるはずである。例示的な実施形態は、本発明の説明のために働き、本明細書に示される特徴の組み合わせに、又は機能的特徴に関して本発明を限定しない。
また、それぞれの例示的な実施形態の適切な特徴が、単独で明示的に考慮され、例示的な一実施形態から除外され、他の例示的な一実施形態を補足するためにそこに導入され、そして請求項のいずれか一項と組み合わされてもよい。
【００７８】
同じ参照番号が異なる図において用いられていれば、それらは実質的に同じ又は同等の要素を示している。しかしながら、便宜上、実質的に同一又は同等の要素を異なる参照番号で示していることもある。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】金属ストリップの化学的スケール除去のための本発明によるスケール除去装置の例示的な一実施形態である。
【図２】図１のスケール除去装置の断面図である。
【図３】スケール除去装置の２つの噴霧装置の図である。
【図４】スケール除去装置において金属ストリップに適用される酸洗剤噴霧プロファイルである。
【図５】スケール除去装置のための２つの他の噴霧装置の図である。
【図６】図５の噴霧装置の１つを用いるときに金属ストリップに適用される酸洗剤噴霧プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
図１は、金属ストリップ４の化学的スケール除去のための本発明によるスケール除去装置２の例示的な一実施形態を概略図で示している。
【００８１】
スケール除去装置２には、金属ストリップ４を搬送方向８に沿って輸送するためのストリップ搬送装置６が装備されている。本例示的な実施形態において、ストリップ搬送装置６は、複数のローラ１０を備えたローラコンベヤとして設計されている。
【００８２】
また、スケール除去装置２は、塩酸を含む酸洗剤１４を金属ストリップ４の上面１６に噴霧するための複数の上部噴霧装置１２と、酸洗剤１４を金属ストリップ４の底面１８に噴霧するための複数の下部噴霧装置１２と、を含む。図１において、一例として、４つの上部噴霧装置１２及び４つの下部噴霧装置１２が示されている。理論的には、スケール除去装置２は、より多くの又はより少ない数のこのような噴霧装置１２を有してもよい。
【００８３】
上部噴霧装置１２は、ストリップ搬送装置６の搬送方向８において連続して配置されている。同様に、下部噴霧装置１２は、ストリップ搬送装置６の搬送方向８において連続して配置されている。また、噴霧装置１２はそれぞれスプレーバーとして構成されている。
【００８４】
本例示的な実施形態において、スケール除去装置２のすべての上部噴霧装置１２は同じ高さに配置されている。すなわち、スケール除去装置２のすべての上部噴霧装置１２は、金属ストリップ４の上面１６まで同じ距離を有する。また、スケール除去装置２のすべての下部噴霧装置１２は同じ高さに配置されている。すなわち、スケール除去装置２のすべての下部噴霧装置１２は、金属ストリップ４の底面１８まで同じ距離を有する。
【００８５】
金属ストリップ４の上面１６からの上部噴霧装置１２の距離は、金属ストリップ４の底面１８からの下部噴霧装置１２の距離よりも小さくても大きくてもよい。あるいは、これらの２つの距離は等しくてもよい。金属ストリップ４の底面１８からの下部噴霧装置１２の距離が、金属ストリップ４の上面１６からの上部噴霧装置１２の距離よりも小さいときが特に好ましい。
【００８６】
上部噴霧装置１２及び下部噴霧装置１２のいくつかが第１のタイプの噴霧装置１２ａである。他の上部噴霧装置１２が第２のタイプの噴霧装置１２ｂである。第１のタイプの噴霧装置１２ａは多数のソリッドストリームノズル２０を含み、第２のタイプの噴霧装置１２ｂは多数のスロット付きノズル２２を含む（図３参照）。
【００８７】
本例示的な実施形態において、第１のタイプの噴霧装置１２ａと第２のタイプの噴霧装置１２ｂとは、ストリップ搬送装置６の搬送方向８において交互に配置されている。すなわち、第１のタイプの噴霧装置１２ａの後に搬送方向８において第２のタイプの噴霧装置１２ｂが続き、これに次いで搬送方向８において第１のタイプの噴霧装置１２ａが続き、このように続いていく。
【００８８】
第２のタイプの噴霧装置１２ｂ、すなわち、スロット付きノズル２２を備えた噴霧装置１２ｂは、この実施形態において、特にスケール除去結果を均一化するために利用される。
【００８９】
しかしながら、噴霧装置１２の配置は、このような交互のものである必要はない。また、同じ数の第１のタイプの噴霧装置１２ａ及び第２のタイプの噴霧装置１２ｂが存在する必要はない。さらに、スケール除去装置２において、同じタイプの噴霧装置１２のみを用いることが基本的に可能である。
【００９０】
また、スケール除去装置２は酸洗いチャンバ２４を含み、この中に上記噴霧装置１２が配置されている。酸洗いチャンバ２４は、金属ストリップ４から排出される酸洗剤１４を受ける下部チャンバ部分２６と、下部チャンバ部分２６の上方に配置された上部チャンバ部分２８と、を含む。
【００９１】
さらに、スケール除去装置２は、第１の圧搾ローラ対３０及び第２の圧搾ローラ対３２を含み、それぞれが上部圧搾ローラ３４及び下部圧搾ローラ３６を有する。第１の圧搾ローラ対３０は、搬送方向８に関して酸洗いチャンバ２４の前に配置される一方、第２の圧搾ローラ対３２は、酸洗いチャンバ２４内に配置されている。圧搾ローラ３４、３６は、金属ストリップ４を支持及び案内する。圧搾ローラ対３０、３２を通って移動する際、金属ストリップ表面上に存在する液体が、圧搾ローラ３４、３６によって排出される。
【００９２】
さらに、スケール除去装置２は制御装置３８を含み、図１は、その制御ユニット４０、その第１のセンサユニット４２ａ及びその第２のセンサユニット４２ｂを示している。
【００９３】
上記センサユニット４２ａ、４２ｂは制御ユニット４０に接続され、それぞれ、上部センサ列４４及び下部センサ列４６を含む。第１のセンサユニット４２ａのセンサ列４４、４６は、ストリップ搬送装置６の搬送方向８に関して噴霧装置１２の前に配置されている。第２のセンサユニット４２ｂのセンサ列４４、４６は、ストリップ搬送装置６の搬送方向８に関して噴霧装置１２の後ろに配置されている。好ましくは、それぞれのセンサユニット４２ａ、４２ｂのセンサ列４４、４６は、図１に示すように、酸洗いチャンバ２４の外側に配置されている。
【００９４】
金属ストリップ４は、スケール除去装置２を通ってその長さ方向４８に平行にストリップ搬送装置６によって輸送される。酸洗いチャンバ２４において、金属ストリップ４は、金属ストリップ４を化学的にスケール除去するため、換言すれば、金属ストリップ４上に位置するスケール層を除去するため、噴霧装置１２によって酸洗剤１４が塗布される。
【００９５】
第１のセンサユニット４２ａの上部センサ列４４は、噴霧装置１２の前で、金属ストリップ４の幅にわたる位置において分解され、金属ストリップ４の上面１６上のスケール層の厚さに依存する金属ストリップ４の表面パラメータを検出する。したがって、第１のセンサユニット４２ａの下部センサ列４６は、噴霧装置１２の前で、金属ストリップ４の幅にわたる位置において分解され、金属ストリップ４の底面１８上のスケール層の厚さに依存する金属ストリップ４の表面パラメータを検出する。
【００９６】
第２のセンサユニット４２ｂの上部センサ列４４は同様に、噴霧装置１２の後ろで、金属ストリップ４の幅にわたる位置で分解され、金属ストリップ４の上面１６上のスケール層の厚さに依存する金属ストリップ４の表面パラメータを検出する。したがって、第２のセンサユニット４２ｂの下部センサ列４６は、噴霧装置１２の後ろで、金属ストリップ４の幅にわたる位置で分解され、金属ストリップ４の底面１８上のスケール層の厚さに依存する金属ストリップ４の表面パラメータを検出する。第２のセンサユニット４２ｂのセンサ列４４、４６は、毎回、第１のセンサユニット４２ａのセンサ列４４、４６と同じ表面パラメータを特に検出することができる。
【００９７】
センサユニット４２ａ、４２ｂのセンサ列４４、４６によって生成されたセンサ信号は、制御ユニット４０に伝えられる。
【００９８】
制御ユニット４０の助けにより、金属ストリップ４への酸洗剤の塗布は、前述のセンサ信号に応じて、可能な限り最も均一なスケール除去結果が達成され、好ましくはスケール層が完全に除去されるように制御される。
【００９９】
基本的に、スケール除去装置２は、両センサユニット４２ａ、４２ｂの代わりに、２つのセンサユニット４２ａ、４２ｂの１つのみを有し、したがってセンサユニット４２ａ、４２ｂの１つのみのセンサ信号に応じて金属ストリップ４に対する酸洗剤の塗布を制御することが可能である。
【０１００】
スケール除去装置２はまた、金属ストリップ４の浸漬酸洗い処理のための１つ又は複数の浸漬タンク（図示せず）を有することができる。例えば、スケール除去装置２は、酸洗いチャンバ２４の前に１つの浸漬タンクを、酸洗いチャンバ２４の後にさらなる浸漬タンクを有することができる。それぞれの浸漬タンクにおいて、噴霧装置１２によって金属ストリップ４に噴霧されるものと同じ酸洗剤を用いてもよく、又は異なる酸洗剤を用いてもよい。
【０１０１】
図２は、図１の切断面ＩＩ−ＩＩに沿ったスケール除去装置２の断面を示している。
【０１０２】
図２を参照して、噴霧装置１２の構成をより詳細に説明する。
【０１０３】
すでに述べたように、噴霧装置１２はそれぞれスプレーバーとして構成されている。
【０１０４】
上部噴霧装置１２はそれぞれ、金属ストリップ４の上面１６の第１の縁部領域５２に酸洗剤１４を噴霧するための第１の外側噴霧ユニット５０と、第１の縁部領域５２の反対側に位置する、金属ストリップ４の上面１６の第２の縁部領域５６に酸洗剤１４を噴霧するための第２の外側噴霧ユニット５４と、２つの外側噴霧ユニット５０、５４の間に配置され、両縁部領域５２、５６間に位置する金属ストリップ４の上面１６の中間領域６０に酸洗剤１４を噴霧するための中間噴霧ユニット５８と、を含む。
【０１０５】
したがって、下部噴霧装置１２はそれぞれ、金属ストリップ４の底面１８の第１の縁部領域５２に酸洗剤１４を噴霧するための第１の外側噴霧ユニット５０と、第１の縁部領域５２の反対側に位置する、金属ストリップ４の底面１８の第２の縁部領域５６に酸洗剤１４を噴霧するための第２の外側噴霧ユニット５４と、２つの外側噴霧ユニット５０、５４の間に配置され、両縁部領域５２、５６間に位置する金属ストリップ４の底面１８の中間領域６０に酸洗剤１４を噴霧するための中間噴霧ユニット５８と、を含む。
【０１０６】
それぞれの噴霧装置１２の上記噴霧ユニット５０、５４、５８は、金属ストリップ４の幅方向６２において連続して配置されている。また、噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれは、複数のノズル２０、２２を含む（図３参照）。
【０１０７】
さらに、噴霧ユニット５０、５４、５８は、金属ストリップ４の上面１６又は底面１８に垂直に酸洗剤１４を噴霧するように設計されている。噴霧ユニット５０、５４、５８のノズル２０、２２は、噴霧ユニット５０、５４、５８がそれぞれ金属ストリップ４の上面１６又は底面１８に垂直に向けられた噴霧方向６４を有するように、すなわち、鉛直上向き又は鉛直下向きに配向している。
【０１０８】
ストリップ表面からの噴霧装置１２の距離、又はより適切にはストリップ表面からのそれらのノズル２０、２２の距離は、本例において５００ｍｍにもなり得る。
【０１０９】
さらに、噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれは、それ自体の酸洗剤分配チャンバ６６を有し、これに、それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８のノズル２０、２２がそれぞれ、それらの入口側ノズル端部によって接続されている。
【０１１０】
また、スケール除去装置２は、噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれについて酸洗剤供給ライン６８を含む。それぞれの酸洗剤供給ライン６８は、その噴霧方向６４に垂直にそれぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８に注ぐので、個々の噴霧ユニット５０、５４、５８において均一な圧力分布が達成される。
【０１１１】
さらに、前述の制御装置３８は複数の酸洗剤送出ポンプ７０を含み、本例示的な実施形態において、噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれについて別個の酸洗剤送出ポンプ７０が設けられている（図３参照）。噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれは、入口側で、これに接続された酸洗剤供給ライン６８を介して対応する酸洗剤送出ポンプ７０に接続されている。基本的に、異なる噴霧装置１２の噴霧ユニット５０、５４、５８に、共通の酸洗剤送出ポンプ７０を介して酸洗剤１４を供給することが可能である。この場合、スケール除去装置は例えば、すべての噴霧装置１２をまとめて合計３つの酸洗剤送出ポンプ７０を含むことができる。
【０１１２】
上記酸洗剤送出ポンプ７０はまた、制御装置３８の前述の制御ユニット４０にそれぞれ接続され、これは所与の制御アルゴリズムを用いて酸洗剤送出ポンプ７０の酸洗剤体積流量を制御するように設計されている。
【０１１３】
制御装置３８は、それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率を設定するように設計され、これは他の噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率から独立している。酸洗剤送出ポンプ７０の１つの酸洗剤体積流量の変化によって、制御ユニット４０は、対応する噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率を変えることができる。
【０１１４】
好ましくは、それぞれの噴霧装置１２の３つの噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率の合計は、１００から１５０ｍ３／ｈの範囲にある。
【０１１５】
上述のように、金属ストリップ４への酸洗剤の塗布は、センサユニット４２ａ、４２ｂの前述のセンサ信号に応じて、可能な限り最も均一なスケール除去結果が達成されるように制御される。
【０１１６】
金属ストリップ４の中間領域６０におけるスケール層の厚さが、金属ストリップ４の縁部領域５２、５６の厚さよりも小さければ、それぞれの噴霧装置１２におけるその第１の外側噴霧ユニット５０の酸洗剤分散率及びその第２の外側噴霧ユニット５４の酸洗剤分散率は、その中間噴霧ユニット５８の酸洗剤分散率よりも大きい値にそれぞれ制御装置３８によって設定されることになる。一方、金属ストリップ４の中間領域６０におけるスケール層の厚さが、金属ストリップ４の縁部領域５２、５６の厚さよりも大きければ、それぞれの噴霧装置１２におけるその第１の外側噴霧ユニット５０の酸洗剤分散率及びその第２の外側噴霧ユニット５４の酸洗剤分散率は、その中間噴霧ユニット５８の酸洗剤分散率よりも小さい値にそれぞれ制御装置３８によって設定されることになる。
【０１１７】
スケール層の厚さが垂直のストリップ中心面に対して対称であれば、それぞれの噴霧装置１２におけるその第１の外側噴霧ユニット５０の酸洗剤分散率及びその第２の外側噴霧ユニット５４の酸洗剤分散率は、制御装置３８によって同じ値に設定されることになる。
【０１１８】
金属ストリップ４の配送速度における生産に関連する減少の場合、噴霧装置１２の１つ又は複数の噴霧ユニット５０、５４、５８をオフに切り換えて金属ストリップ４の過剰な酸洗いを避けることができる。
【０１１９】
図３は、スケール除去装置２の第１のタイプの噴霧装置１２ａ及び第２のタイプの噴霧装置１２ｂを、それぞれ金属ストリップ４に面する側から示している。
【０１２０】
図３において、第１のタイプの噴霧装置１２ａの前述のソリッドストリームノズル２０と、第２のタイプの噴霧装置１２ｂの前述のスロット付きノズル２２と、を見ることができる。
【０１２１】
また、すでに述べた酸洗剤送出ポンプ７０と、噴霧ユニット５０、５４、５８に接続された酸洗剤供給ライン６８と、が図３に示されている。
【０１２２】
第１のタイプの噴霧装置１２ａにおいて、ソリッドストリームノズル２０は、搬送方向８に垂直に向けられた複数のノズル列に配置され、これらのノズル列は互いに等距離に配置されている。それぞれのノズル列において、ソリッドストリームノズル２０は同様に互いに等距離に配置されている。
【０１２３】
同じノズル列からの隣接するソリッドストリームノズル２０間の距離は、特に隣接するノズル列間の距離に対応し得る。この距離は、例えば２５ｍｍになり得る。これらの出口開口で、ソリッドストリームノズル２０は好ましくは４ｍｍの内径を有する。
【０１２４】
また、１つのノズル列のソリッドストリームノズル２０は、金属ストリップ４上のストライプの噴霧パターンの形成を回避するため、隣接するノズル列のソリッドストリームノズル２０から列の長さ方向に対して段違いに配置されている。
【０１２５】
第２のタイプの噴霧装置１２ｂにおいて、その噴霧ユニット５０、５４、５８のそれぞれは異なる幅のスロット付きノズル２２を有し、これらは、ストリップ搬送装置６の搬送方向８において連続して等距離に配置され、スロット付きノズル２２はそれぞれ、搬送方向８に垂直に向いている。
【０１２６】
第１のタイプの噴霧装置１２ａと第２のタイプの噴霧装置１２ｂとの両方において、２つの外側噴霧ユニット５０、５４の酸洗剤分配チャンバ６６は三角形の断面形状を有する一方、中間噴霧ユニット５８は、等辺台形に対応する断面形状を有する。ソリッドストリームノズル２０の配置及びスロット付きノズル２２の幅は、それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８における断面形状に適合されている。
【０１２７】
第１のタイプの噴霧装置１２ａと第２のタイプの噴霧装置１２ｂとの両方において、酸洗剤分配チャンバ６６は、図３に破線で示されている隔壁によって互いに分離されている。
【０１２８】
あるいは、又は加えて、第１のタイプ又は第２のタイプの噴霧装置１２ａ、１２ｂの１つ又は複数について、スケール除去装置２は、酸洗剤分散率が互いに独立して調整可能な３つの噴霧ユニットに分割されていない噴霧装置を有してもよいが、代わりに単一の噴霧ユニットのみを有する。このような噴霧装置は、例えば、噴霧装置の幅全体を実質的に横切って延びるスロット付きノズルを有することができる。
【０１２９】
図４は、第１のタイプの噴霧装置１２ａの１つ又は第２のタイプの噴霧装置１２ｂの１つによって金属ストリップ４に適用される酸洗剤噴霧プロファイルを図の形で示している。
【０１３０】
図において、噴霧装置１２ａ、１２ｂによって金属ストリップ４に噴霧される酸洗剤の量Ｖが、金属ストリップ４の幅方向６２における長さ座標ｘの関数として実線で表されている。横の長さ座標ｘの値ｂは、金属ストリップ４の幅に対応している。
【０１３１】
酸洗剤噴霧プロファイルに対する２つの外側噴霧ユニット５０、５４の寄与は、図において破線によってそれぞれ表される一方、中間噴霧ユニット５８の寄与は点線で表されている。
【０１３２】
示されている酸洗剤噴霧プロファイルは鏡面対称を有する。金属ストリップ４の中間領域６０において、酸洗剤噴霧プロファイルは平坦域７２を有する。すなわち、中間領域６０において酸洗剤噴霧プロファイルは長さ座標ｘとともに変化しない。しかしながら、金属ストリップ４の第１の縁部領域５２及び第２の縁部領域５６において、酸洗剤噴霧プロファイルは（平坦域７２から出発して）外側に向かって増加している。
【０１３３】
図５は、第３のタイプの噴霧装置１２ｃ及び第４のタイプの噴霧装置１２ｄを示している。
【０１３４】
これらの２つの噴霧装置１２ｃ、１２ｄは、前述の噴霧装置１２ａ、１２ｂの１つ又は複数の代わりに、又はこれらに加えて、図１のスケール除去装置２で用いることができる。
【０１３５】
第３のタイプの噴霧装置１２ｃは、第１のタイプの噴霧装置１２ａ同様、多数のソリッドストリームノズル２０を含む一方、第４のタイプの噴霧装置１２ｄは、第２のタイプの噴霧装置１２ｂ同様、多数のスロット付きノズル２２を含む。
【０１３６】
第３のタイプ及び第４のタイプの噴霧装置１２ｃ、１２ｄは、第３のタイプの噴霧装置１２ｃ及び第４のタイプの噴霧装置１２ｄにおける２つの外側噴霧ユニット５０、５４の酸洗剤分配チャンバ６６及び中間噴霧ユニット５８の酸洗剤分配チャンバ６６がそれぞれ三角形の断面形状を有するという点において、第１のタイプ及び第２のタイプの２つの噴霧装置１２ａ、１２ｂと異なる。
【０１３７】
また、図５の実施形態において、酸洗剤送出ポンプの代わりに、それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率を制御するためにバルブ７４が設けられている。本例において、バルブ７４はそれぞれ、酸洗剤供給ライン６８の１つに配置されている。バルブ７４は、図１のスケール除去装置２の制御ユニット４０のような制御ユニットによって制御することができる。基本的に、バルブと酸洗剤供給ポンプを組み合わせて用いて、それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８の酸洗剤分散率を制御することが可能である。
【０１３８】
図６は、図５の２つの噴霧装置１２ｃ、１２ｄの１つが金属ストリップ４への酸洗剤塗布に用いられるときの金属ストリップ４に適用される酸洗剤噴霧プロファイルを示している。
【０１３９】
この酸洗剤噴霧プロファイルは、金属ストリップ４の中間領域６０に平坦域を有さないという点において、図４の酸洗剤噴霧プロファイルと異なる。代わりに、図６の酸洗剤噴霧プロファイルは、ストリップ中央から外側に向かって増加している。
【０１４０】
図４及び図６の図に表された酸洗剤噴霧プロファイルは、例示的な酸洗剤噴霧プロファイルである。これら２つの図のそれぞれにおいて、横軸とともに２つの破線及び点線によってそれぞれ囲まれた領域は、例えば、対応する噴霧ユニット５０、５４、５８の調節範囲を表す。それぞれの噴霧ユニット５０、５４、５８の調整された酸洗剤分散率に応じて、金属ストリップ４に噴霧される酸洗剤の量Ｖは、第１の縁部領域５２において、中間領域６０において、及び／又は第２の縁部領域５６において、他の値を取ることができる。
【０１４１】
好ましい例示的な実施形態によって本発明をより詳細に例示及び説明したが、本発明は開示された例によって限定されず、本発明の保護の範囲を逸脱することなく他の変形を本発明から導出することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
２  スケール除去装置
４  金属ストリップ
６  ストリップ搬送装置
８  搬送方向
１０  ローラ
１２  噴霧装置
１２ａ  第１のタイプの噴霧装置
１２ｂ  第２のタイプの噴霧装置
１２ｃ  第３のタイプの噴霧装置
１２ｄ  第４のタイプの噴霧装置
１４  酸洗剤
１６  上面
１８  底面
２０  ソリッドストリームノズル
２２  スロット付きノズル
２４  酸洗いチャンバ
２６  チャンバ部分
２８  チャンバ部分
３０  圧搾ローラ対
３２  圧搾ローラ対
３４  圧搾ローラ
３６  圧搾ローラ
３８  制御装置
４０  制御ユニット
４２ａ  センサユニット
４２ｂ  センサユニット
４４  センサ列
４６  センサ列
４８  長さ方向
５０  噴霧ユニット
５２  縁部領域
５４  噴霧ユニット
５６  縁部領域
５８  噴霧ユニット
６０  中間領域
６２  幅方向
６４  噴霧方向
６６  酸洗剤分配チャンバ
６８  酸洗剤供給ライン
７０  酸洗剤送出ポンプ
７２  平坦域
７４  バルブ
【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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【図６】
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