(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮａＯＨとＫＯＨを主成分とする４５０〜５００℃の溶融ソルトを収容したステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインに設けられた溶融ソルト槽において、溶融ソルト槽に隣接して配され溶融ソルト槽内の溶融ソルトの一部を間欠的又は連続的に溶融ソルト槽から受入れ、処理後に溶融ソルト槽に戻すことができる沈降槽を有し、且つ該沈降槽内の溶融ソルトから沈降するスラジを収容し且つ沈降したスラジを廃棄するために沈降槽から取り出し可能なスラジパンが該沈降槽の槽底に配されたスラジ除去装置を用いて、溶融ソルトを溶融ソルト槽と沈降槽の間で循環させて沈降槽に受入れた溶融ソルトの温度を溶融ソルト槽内の温度よりも２０℃〜８０℃低下させ、スラジパンにスラジを沈降させ、沈降したスラジはスラジパンと一緒に沈降槽から取り出してスラジ廃棄場に廃棄し、沈降槽内の処理した溶融ソルトはそのまま溶融ソルト槽に戻して昇温し、あるいは昇温させた後溶融ソルト槽に戻すことを特徴とする溶融ソルトのスラジ除去方法。
【請求項２】
２０℃〜８０℃が５０℃〜８０℃であることを特徴とする請求項１の、溶融ソルトのスラジ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインにおいては、焼鈍炉の後面に、溶融した例えばＮａＯＨ，ＫＯＨ等のアルカリを主成分とする溶融ソルトを収納した溶融ソルト槽が配される事が多い。焼鈍炉内で形成されたステンレス鋼の表面の酸化皮膜は、そのままでは酸洗等によって除去し難いが、この溶融ソルトを通過させると酸化皮膜は改質されて、酸洗等によって容易に除去する事ができるようになる。本発明はステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインにおけるこの溶融ソルトの取扱い方法と取扱い装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融ソルト槽内の溶融ソルトは、例えば４５０〜５００℃に保持されている。焼鈍炉から出たステンレス鋼はこの溶融ソルト中に浸漬されて通過して走行する。長時間に亘ってステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインを操業すると、大量のステンレス鋼が溶融ソルト内を通過する事となる。大量のステンレス鋼が溶融ソルト内を通過すると、本発明者等の知見では溶融ソルト中には不溶解物が発生し、この不溶解物はスラジになって沈着するに至る。
【０００３】
このスラジはステンレス鋼の表面にも沈着し、ステンレス鋼の表面に沈着したスラジは溶融ソルト槽に設けられたシンクロール等によってステンレス鋼の表面に押し込まれて押込疵になり易い。このため溶融ソルト槽においてはスラジを機械的に除去するが、通常の方法でスラジを除去した場合は、除去した直後から再びスラジが発生する。従ってスラジが少ない、あるいは存在していない溶融ソルトを用いてステンレス鋼を焼鈍酸洗する操業は容易ではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、操業時の溶融ソルトを、スラジが極めて少ないあるいはスラジが存在しない状態にすることができる溶融ソルトのスラジの除去方法と除去装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は（１）ステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインにおいて、溶融ソルトの温度をその使用温度よりも２０℃〜１００℃低下させ、スラジを沈降させ、沈降した該スラジを除去し、その後溶融ソルトの温度を使用温度に戻すことを特徴とする、溶融ソルトのスラジ除去方法である。
【０００６】
また（２）ステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインにおいて、溶融ソルト槽に隣接して配され溶融ソルト槽内の溶融ソルトの一部を間欠的又は連続的に溶融ソルト槽から受入れ、処理後に溶融ソルト槽に戻すことができる沈降槽を有し、且つ該沈降槽内の溶融ソルトから沈降するスラジを収容し且つ沈降したスラジを廃棄するために沈降槽から取り出し可能なスラジパンが該沈降槽の槽底に配されたスラジ除去装置を用いて、沈降槽に受入れた溶融ソルトの温度を溶融ソルト槽内の温度よりも２０℃〜１００℃低下させ、スラジパンにスラジを沈降させ、沈降したスラジはスラジパンと一緒に沈降槽から取り出してスラジ廃棄場に廃棄し、沈降槽内の処理した溶融ソルトはそのまま溶融ソルト槽に戻して昇温しあるいは昇温させた後溶融ソルト槽に戻すことを特徴とする溶融ソルトのスラジ除去方法である。
【０００７】
また（３）２０℃〜１００℃が５０℃〜８０℃であることを特徴とする前記（１）または（２）の、溶融ソルトのスラジ除去方法である。
【０００８】
また（４）溶融ソルト槽に隣接して配され溶融ソルト槽内の溶融ソルトの一部を間欠的に又は連続的に溶融ソルト槽から受入れ、処理後溶融ソルト槽に戻すことができる沈降槽を有し、該沈降槽には沈降槽内の溶融ソルトから沈降するスラジを収容し、且つ沈降したスラジを廃棄するために沈降槽から取り出すことが可能なスラジパンが沈降槽の槽底に配され、また該沈降槽には沈降槽に受入れた溶融ソルトの温度を溶融ソルト槽内の温度よりも低下させる事が可能であるいは低下させた後で更に沈降槽内の溶融ソルトを昇温する事も可能な温度調節装置が配されていることを特徴とする、溶融ソルトのスラジ除去装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインの溶融ソルトの温度は４５０〜５００℃である。公知の如くＮａＯＨの融点は３７０℃であり、ＫＯＨの融点は３６０℃である。またＮａＯＨとＫＯＨの共晶成分の融点は更に低い。従って溶融ソルトの主成分であるＮａＯＨやＫＯＨやその混合物は溶融ソルトの温度では液体である。
【００１０】
この溶融ソルト中に大量のステンレス鋼を通過させると、溶融ソルトの槽底にはスラジが沈着する。本発明者等は、大量のステンレス鋼を通過させた後の溶融ソルトを分析した結果、炭酸塩系不純物を含有している事を知得した。また溶融ソルト槽のスラジを分析した結果、スラジの主成分は炭酸塩系不純物である事を知得した。
【００１１】
ステンレス鋼の焼鈍酸洗ラインにおいて、溶融ソルト槽はＣＯ2が発生している焼鈍炉の隣に設けられている。従ってこのＣＯ2雰囲気の焼鈍炉から出た直後のステンレス鋼は溶融ソルト槽に入る。これ等の原因で、溶融ソルトはＣＯ2ガスと接触し易く、この接触によりＮａＯＨやＫＯＨの一部はＮａ2ＣＯ3やＫ2ＣＯ3を主成分とする炭酸塩系不純物になるものと考えられる。
【００１２】
本発明者等は大量のステンレス鋼を通過させた、温度が５００℃の溶融ソルトの試料を溶融ソルト槽から汲み出しこれを５００℃に１０分間保持し、次に４６０℃に冷却して４６０℃に１０分間保持し、次に４２０℃に冷却して４２０℃に１０分間保持した。５００℃に保持している間には溶融ソルトからはスラジの発生はなく溶融ソルトは均一な溶融物であった。尚５００℃に保持している溶融ソルトの含有炭酸塩系不純物を分析したが、その含有量は図１（Ａ）の如く３６重量％であった。即ち５００℃の溶融ソルトは３６重量％の大量の炭酸塩系不純物を含有してはいるが、炭酸塩系不純物は溶融ソルトに十分に溶解し析出する事はない。
【００１３】
５００℃の溶融ソルトを４６０℃に冷却する際は、溶融ソルトから多量のスラジが発生した。尚４６０℃に保持している溶融ソルトの炭酸塩系不純物を分析したが、その含有量は図１（Ａ）の如く２７重量％で５００℃の場合よりも大幅に低減していた。即ち、５００℃から４６０℃に冷却すると、溶融ソルトの炭酸塩系不純物の含有量は低減し、炭酸塩系不純物のスラジが発生する。従って炭酸塩系不純物の溶解限度は溶融ソルトの冷却によって低下し、このため炭酸塩系不純物はスラジとなって析出したものと考えられる。
【００１４】
４６０℃の溶融ソルトを４２０℃に更に冷却する際にも、溶融ソルトからはスラジが発生した。また４２０℃の溶融ソルトが含有する炭酸塩系不純物の量は図１（Ａ）の如く約２３重量％で、４６０℃の場合よりも更に低減していた。即ち溶融ソルトを４６０℃から更に冷却すると溶融ソルトの炭酸塩系不純物の溶解限界は更に低下し、このため溶融ソルトに含有されていた炭酸塩系不純物はスラジとなって更に析出した。
【００１５】
本発明者等は、大量のステンレス鋼を通過させた他の溶融ソルトを溶融ソルト槽から採取し、図１（Ａ）と同様の試験を行なった。図１（Ｂ）はその結果である。図１（Ａ）の場合と同様に図１（Ｂ）の場合も溶融ソルトの温度を下げると、炭酸塩系不純物の溶解限度が下り炭酸塩系不純物のスラジが発生した。また溶融ソルトに溶解している炭酸塩系不純物の濃度は低下した。
【００１６】
溶融ソルトにステンレス鋼を更に通すと、溶融ソルトは焼鈍炉のＣＯ2と更に接触して炭酸塩系不純物の発生量が更に増加する。この際、４６０℃の溶融ソルトの溶解限度は２７ｗｔ％である。従って溶融ソルトの炭酸塩系不純物の含有量は２７ｗｔ％である。２７ｗｔ％を超えた炭酸塩系不純物はスラジになる。
【００１７】
格別の工夫を行なわない場合は、溶融ソルトをその使用温度例えば４６０℃に保ってスラジを除去する。しかしこの方法では沈着しているスラジは除去できても、新たなスラジが直ちに発生して沈着する。即ち炭酸塩系不純物は、焼鈍炉のＣＯ2に起因して発生し、焼鈍炉はＣＯ2を発生し続ける。従って炭酸塩系不純物はスラジを除去した後も継続して発生する。一方溶融ソルトは２７ｗｔ％の炭酸塩系不純物を既に含有しているために継続して新たに発生した炭酸塩系不純物を更に含有する事ができない。従ってスラジを除去した後新たに発生した炭酸塩系不純物は溶融ソルト槽内の新たなスラジになる。従ってスラジを除去しても新たなスラジが直ぐに発生し、溶融ソルト槽内には常にスラジが存在することとなる。
【００１８】
本発明では、溶融ソルトの温度をその使用温度よりも２０〜１００℃低下させてスラジを除去する。即ち溶融ソルトの温度を例えば４６０℃よりも２０〜１００℃低下させ、４４０℃〜３６０℃にしてスラジを除去する。４４０〜３６０℃の、例えば４２０℃の溶融ソルトは、図１の如く２３ｗｔ％の炭酸塩系不純物を含有する。
【００１９】
４６０℃の溶融ソルトを４２０℃にすると、溶融ソルトが含有可能な炭酸塩系不純物は２７ｗｔ％から２３ｗｔ％となり、この差の４ｗｔ％はスラジとなる。本発明では４２０℃にしてこの４ｗｔ％のスラジも除去する。その後で４２０℃の溶融ソルトを４６０℃に戻す。この際４６０℃の溶融ソルトは炭酸塩系不純物を２７ｗｔ％迄含有可能であるが、４２０℃でスラジを除去したために溶融ソルトは２３ｗｔ％しか含有していない。このためスラジを除去した後は、炭酸塩系不純物が２７ｗｔ％になる迄は溶融ソルトに含有されてスラジは発生しない。即ち２７ｗｔ％になる迄はスラジのない溶融ソルトで操業する事が可能となる。
【００２０】
溶融ソルトの温度の低下が２０℃未満の場合は、温度の低下に伴うスラジの発生量が少なく、本発明の効果が少ない。また温度の低下が１００℃超の場合は、スラジを除去した後溶融ソルトの温度の１００℃超の上昇にはエネルギーの消費が大きく、また短時間で行なう事が難しい。このため省エネの面でまた能率面で好ましくない。尚操業上あるいはコスト上は、溶融ソルトの温度の低下は、５０℃〜８０℃が好ましい。
【００２１】
図２は、本発明を実施するためのスラジ除去装置の例である。図中１は溶融ソルト槽で２は溶融ソルトである。図２の除去装置は溶融ソルト槽１に隣接して配され溶融ソルト槽１内の溶融ソルト２の一部を間欠的又は連続的に溶融ソルト槽１から受入れまた溶融ソルト槽１に戻す沈着槽３を有する。図中６は溶融ソルトの受入れポンプの例で７は溶融ソルトの戻しポンプの例であるが、この受入れおよび戻しは、他の方法例えば循環流路を形成する事により、あるいはオーバーフロー流路を形成する事によっても行なう事ができる。
【００２２】
沈降槽３には、沈降槽３内の溶融ソルト２から沈降するスラジ４を収容し、且つ該スラジ４を廃棄するために沈降槽から取り出すことが可能なスラジパン５が沈降槽の槽底に配され、また沈降槽３に受け入れた溶融ソルト２の温度を溶融ソルト槽１内の溶融ソルト２の温度よりも低下させる事が可能で、あるいは低下させた後で更に沈降槽３内の溶融ソルト２を昇温することも可能な温度調節装置８を有する。尚図中９は撹拌機であり、必要に応じて使用する。
【００２３】
図２の除去装置を用いてスラジを除去するに際しては、例えば溶融ソルトの受入れポンプ６を稼動させて溶融ソルトを沈降槽３に受入れ、温度調節装置８を用いて沈降槽３内の溶融ソルト２を溶融ソルト槽１内の溶融ソルト２よりも２０℃〜１００℃低温にする。この結果、沈降槽３内の溶融ソルト２は炭酸塩系不純物の溶解限度が低下し、沈降槽３内の溶融ソルト２に溶解できなくなった炭酸塩系不純物はスラジ４となってスラジパン５内に沈降する。スラジ４はスラジパン５と一緒に例えば上方に吊り上げて沈降槽３から取り出し、スラジ４は図示しないスラジ廃棄場に廃棄する。沈降槽３内の溶融ソルト２は、そのままあるいは昇温させた後、戻しポンプ７を稼動させて溶融ソルト槽１に戻す。この沈降槽３から溶融ソルト槽１に戻した溶融ソルトは炭酸塩系不純物の含有量が不飽和であるため、ソルト槽１内でその後増加した炭酸塩系不純物を溶解し、溶融ソルト槽１内におけるスラジの形成を防止する。
【００２４】
尚図２は説明を簡易にするために温度調節装置８および撹拌装置９をスラジパン５の直上に記載した。このためスラジパン５の上方への吊り上げが困難なように見えるが、周知の如くこれ等は沈降槽３の壁面に配する事もでき、また設置や取外しが簡易な可動設定式とする事もできる。従ってこれ等は、スラジパン５の吊り上げを困難にするものではない。
【００２５】
図２で、例えば溶融ソルト槽１内の溶融ソルトの温度を５００℃にする。また沈降槽３内の溶融ソルトの温度を例えば４２０℃にする。この際は、図１から溶融ソルト槽１の溶融ソルトは炭酸塩系不純物を５００℃の溶解限度である３６ｗｔ％含有する迄はスラジは発生しない。沈降槽３で処理されて溶融ソルト槽１に戻った直後の炭酸塩系不純物の含有量は４２０℃の溶解限度である２３ｗｔ％である。沈降槽３によるスラジの除去を迅速に且つ頻繁に行なうと、溶融ソルト槽１内は、沈降槽３で処理した直後の溶融ソルトの割合が増加する。従って溶融ソルト槽１内の溶融ソルトの炭酸塩系不純物の含有量は２３ｗｔ％に近づく。この溶融ソルトは、炭酸塩系不純物が３６ｗｔ％になる迄スラジを発生させない。即ち溶融ソルト槽１内の５００℃の溶融ソルトの炭酸塩系不純物が３６ｗｔ％を超えないように、迅速に且つ頻繁に沈降槽３を用いてスラジの除去を行なえば、大量のステンレス鋼を通過させた後でも溶融ソルト槽にはスラジを全く発生させないで操業を行なうことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明を実施すると、操業時の溶融ソルトを、スラジが極めて少ない、あるいはスラジが全く存在しない状態にすることができる。この結果、ステンレス鋼の押込疵の発生等を大幅に軽減する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は溶融ソルトの５００℃，４６０℃，４２０℃の各温度における、炭酸塩系不純物の含有許容限度を示す図。
【図２】は本発明を実施するためのスラジ除去装置の例を示す図。
【符号の説明】
１：溶融ソルト槽、  ２：溶融ソルト、  ３：沈降槽、  ４：スラジ、  ５：スラジパン、  ６：溶融ソルトの受入れポンプ、  ７：溶融ソルトの戻しポンプ、  ８：温度調節装置、  ９：撹拌器。
【図１】
0003849010.tif 000002
【図２】
0003849010.tif 000003