JPH04341590A - 熱延鋼板の酸洗方法及びその装置 - Google Patents

熱延鋼板の酸洗方法及びその装置

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JPH04341590A
JPH04341590A JP11283291A JP11283291A JPH04341590A JP H04341590 A JPH04341590 A JP H04341590A JP 11283291 A JP11283291 A JP 11283291A JP 11283291 A JP11283291 A JP 11283291A JP H04341590 A JPH04341590 A JP H04341590A
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JP
Japan
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rolled steel
hot
pickling
steel sheet
pressure
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Pending
Application number
JP11283291A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ishihara
石原 耕司
Akira Hagiwara
明 萩原
Takao Miyazaki
宮崎 孝雄
Takeshi Tada
健 多田
Kichiya Kashiwazaki
吉弥 柏崎
Hiroyuki Suzuki
鈴木 紘之
Takashi Hirokawa
広川 剛史
Yoichi Shibata
柴田 洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は熱延鋼板の酸洗方法、
特に噴流式の酸洗ラインの高効率化に関するものである
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の酸洗方法には例えば特開
昭61−9919号公報に開示されたものがある。この
酸洗方法は酸洗溶液を熱延鋼板に噴射することにより酸
洗効率を上げるようにしたものであり、前段に昇温槽を
設けて酸洗時の反応速度を高めている。また、特開昭6
2−196385号公報にも酸洗方法が開示されている
が、それは基本的には噴流式酸洗槽に入る前の鋼板温度
により酸洗溶液の噴流速度を制御するようにした酸洗方
法である。また、特開昭63−192882号公報にも
噴流式の酸洗方法と従来の他の酸洗方法とを組み合わせ
た酸洗方法が開示されている。更に、洗浄液に1.3M
Hzの基本周波数を40〜10KHzで変調した音波を
印加して洗浄を行う音波による洗浄方法も提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開昭61−9
919号公報、特開昭62−196385号公報及び特
開昭63−192882号公報に開示されている酸洗方
法は、いずれも酸洗溶液噴流の衝撃力と溶液の化学的作
用とを利用するものであるが、十分な酸洗力が得られず
、酸洗ラインの速度を上げることができなかった。また
、上述の音波による酸洗方法は比較的小さいノズルに対
して強力な音波を印加しており、アトマイズ(霧化)現
象を生じている。このため、ノズルの出口から洗浄対象
物までの有効距離が短くなり洗浄力が弱く、また、MH
zオーダーの基本周波数を40〜10KHzの周波数で
変調しており、騒音源になる可能性が大であった。
【0004】この発明は、上述の問題点を解決するため
になされたものであり、噴流式の酸洗力、超音波による
キャビテーションの化学反応促進作用等を利用して高効
率に酸洗することを可能にした熱延鋼板の酸洗方法及び
その装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の一つの態様に
よる熱延鋼板の酸洗方法は、層流高圧酸洗溶液を熱延鋼
板にその幅方向全域に亘って噴射すると共に、熱延鋼板
表面の幅方向全域を線状に覆うように焦点を結ぶ20K
Hz<周波数<100KHzの連続した超音波を層流高
圧酸洗溶液を伝搬媒体として印加することにより、キャ
ビテーション及び板波を発生させる。この発明の他の態
様による熱延鋼板の酸洗方法は、熱延鋼板の上面側及び
下面側の双方に、層流高圧酸洗溶液を印加すると共に、
熱延鋼板に板波を発生させ得る放射角度で超音波を印加
する。
【0006】この発明の一つの態様による熱延鋼板の酸
洗装置は、層流高圧酸洗溶液を熱延鋼板にその幅方向全
域に亘って噴射する高圧酸洗溶液柱発射ノズルと、振動
子とシリンドリカル音響レンズとが一体化して形成され
、前記高圧酸洗溶液柱発射ノズルの背後に熱延鋼板表面
に対し放射角度が自在に調整可能な状態で装着され、熱
延鋼板表面上の幅方向全域を線状に焦点を結ぶ20KH
z<周波数<100KHzの連続した超音波を層流高圧
酸洗溶液を伝搬媒体として放射する超音波発振器とを有
する。この発明の他の態様による熱延鋼板の酸洗装置は
、高圧酸洗溶液柱発射ノズルの背後にシリンドリカル音
響レンズを設けている。
【0007】
【作用】本発明においては、層流高圧酸洗溶液が熱延鋼
板にその幅方向全域に亘って噴射される。そして、熱延
鋼板に表面に対して略16.4゜で幅方向全域を線状に
焦点を結ぶ20KHz<周波数<100KHzの連続し
た超音波が層流高圧酸洗溶液を伝搬媒体として放射する
。層流高圧酸洗溶液を伝搬媒体として鋼板表面にライン
フォーカスされた超音波のエネルギー密度をキャビテー
ン発生のためのエネルギー密度の闘値より高めるとキャ
ビテーションが発生する。このため、層流高圧酸洗溶液
による酸洗効果に加えて、このキャビテーションの持つ
化学反応促進作用及び崩壊時の衝撃力により効率よく酸
洗が行われる。また、上記超音波の入射角によりSoモ
ードの板波が励起され、Soモードの板波により鋼板表
面と酸洗溶液との間の境界層が破壊されて効率よく酸洗
が行なわれる。
【0008】
【実施例】図1はこの発明の一実施例の熱延鋼板の酸洗
装置及びその関連設備の構成図である。図おいて、熱延
鋼板1はスケールブレーカー10により下降状域の予歪
を与えられた後ロール11aにより酸洗装置13に入口
9aを経て装入される。酸洗装置13内に装入された熱
延鋼板1はロール11b,11b間で一定レベルに保持
された状態になる。この時、この熱延鋼板1は鋼板表面
に対して略16.4°の角度で発射された層流高圧酸洗
溶液柱12aとその内部を伝播しかつ鋼板表面に収束さ
れた20KHz<周波数<100KHzの強力な超音波
8とが印加され、高圧酸洗溶液の衝撃力と化学作用及び
キャビテーションの化学反応促進作用と衝撃力により効
率よく酸洗される。それと同時に上記の入射角で入射し
た強力な超音波は熱延鋼板1の圧延正・逆方向にSoモ
ードの板波を発生させる。この板波により鋼板表面と層
流高圧酸洗溶液柱12aにより供給される酸洗溶液との
間の境界層が破壊され、酸洗の効率はより高められる。
【0009】上記の超音波8は周波数に指数関数的に比
例するキャビテーション発生のための闘値以上のエネル
ギー密度を持っている。この闘値は、鋼板表面に垂直入
射の場合、10KHzで0.1W/cm2、100KH
zで1W/cm2の間で指数関数で補間した値に概略等
しいが、本実施例の場合は斜めに超音波を入射している
め、上記の値に1/cos16.4°なる係数を掛けた
値となる。この超音波8は鋼板表面上にラインフォーカ
スされ、鋼板幅方向全域を覆うように作られたシリンド
リカル音響レンズ3及びそれと一体化された振動子2に
より発振される。この発振器2,3は幅方向に複数分割
されていても良いが、各々が同相の波を発振するように
する。また、発振器2,3は高圧酸洗溶液発射用ヘッダ
ー(以下ヘッダーという)14に、鋼板表面に対して1
6.4゜の角度で超音波が入射するようにボルト20等
によりセットされ、ケーブル5を介してゼネレータ兼電
源6により励振される。このゼネレータ兼電源6はコン
トローラ7により制御される。  なお、板波のSoモ
ードは板厚中心に対して表面変位が対象なモードである
ので図中鋼板表面に対して鏡像の位置に設定された発振
器2,3はそれぞれに対して位相がπだけずれた逆相の
波を同一入射線に入射する。
【0010】図2は高圧酸洗溶液発射部及び発振器の詳
細を示した図である。この実施例はシリンドリカル音響
レンズ3の焦点距離が400mmの例の場合であり、レ
ンズの曲率半径18は石英ガラスの場合には297.3
mm、Tiの場合には301.2mmである。シリンド
リカル音響レンズ3の厚さは使用周波数に対応する1/
2波長の整数倍に選ぶのがよい。図において、19は吸
音材兼シール材であり、この実施例ではボルト・ナット
20でヘッダー14の一部に音響レンズ3と共に取り付
けられている。振動子2はシリンドリカル音響レンズ3
に接着剤等で化学的に或いはボルト等で機械的に取り付
けられている。高圧溶液発射ノズル4は音響レンズ3の
前面に、酸洗装置13の一部をくりぬく形で溶接等によ
り固着されている。この場合、ノズル4の出口は酸洗装
置13の上下の壁の内面と面一にするのが好ましい。な
お、ノズル4は吸音材で裏打ちされた耐蝕金属で作られ
ている。これらは熱延鋼板1の表面に対して略16.4
゜の角度で取り付けられており、上下のそれぞれは熱延
鋼板1に対して鏡像の関係にある。ヘッダー14は酸洗
装置13の上下壁の一部、シリンドリカル音響レンズ3
及びノズル4を構成要素に含み、全体の容器を構成して
いる。
【0011】このように構成されたヘッダー14は、イ
ンレット16を介して高圧酸洗溶液を注入しノズル4か
らこれを噴射する。これにより鋼板表面との間に層流高
圧酸洗溶液柱12aが形成され、これを伝搬媒体として
発振器2,3からの超音波を印加して鋼板表面上に焦点
を結ばせる。それと同時に熱延鋼板1の圧延正・逆方向
にSoモードの板波を発生させる。層流高圧酸洗溶液柱
12aは熱延鋼板1の表面に印加された後逃がし弁付き
のアウトレット17を介して排出され、ここから出た溶
液は循環して最使用される。一方、酸洗装置13により
酸洗された熱延鋼板1はロール11b,11bにより次
工程のリレスタンク、ドライヤーへと搬送される。
【0012】図3は酸洗溶液の循環装置の概略構成図で
ある。ヘッダー14から噴射して熱延鋼板1を洗浄した
使用済みの酸洗溶液はアウトレット17及び配管を通じ
て排液水槽24に入る。また、ヘッダー14に過大な圧
力を生じた場合には逃がし弁22が作動し、アウトレッ
ト17、逃がし弁22及び逆止弁23を通って溶液の一
部が排液水槽24に入る。排液水槽24には圧力計24
aが取り付けれられており、圧力計24aの出力に基づ
いて電磁弁24bを調整し排液水槽24の溶液がオーバ
ーフローしないようにしている。排液水槽24の溶液は
配管32を通ってフィルタ25で浄化され、ポンプ26
により濃度調整槽27に入る。ここで、濃度検知器28
の検出情報により濃度調整器29が高濃度酸洗液を濃度
調整槽27内に滴下する。
【0013】濃度調整槽27には圧力計30aが取り付
けられており、濃度調整槽27の圧力が常時監視されて
おり、圧力計30aの出力に基づいて電磁弁30bを調
整し濃度調整槽27の溶液がオーバーフローしないよう
にしている。このように浄化され、かつ濃度調整された
酸洗溶液は高圧ポンプ31を介して2つに分岐したイン
レット16,16によりヘッダー14に高圧注入される
。ヘッダー14には圧力計14aが取り付けられており
、圧力計14aの出力、即ちヘッダー14内の圧力によ
り流量制御計32が制御され、ヘッダー14内の圧力が
制御される。
【0014】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、層流高
圧酸洗溶液による酸洗効果に加えて、超音波により発生
するキャビテーションの諸作用により効率よく酸洗処理
されると同時に、Soモードの板波により境界層が破壊
されるため酸洗効率がより高められ、設備規模の縮小、
投資の大幅減額につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の熱延鋼板の酸洗装置及びそ
の関連設備の概略構成図である。
【図2】図1の実施例のヘッダー及び発振器の拡大図で
ある。
【図3】図3は酸洗溶液の循環装置の概略図である。
【符号の説明】
1  熱延鋼板 2  振動子 3  シリンドリカル音響レンズ 4  ノズル 14  ヘッダー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  層流高圧酸洗溶液を熱延鋼板にその幅
    方向全域に亘って噴射すると共に、熱延鋼板表面の幅方
    向全域を線状に覆うように焦点を結ぶ20KHz<周波
    数<100KHzの連続した超音波を層流高圧酸洗溶液
    を伝搬媒体として印加することにより、キャビテーショ
    ン及び板波を発生させることを特徴とする熱延鋼板の酸
    洗方法。
  2. 【請求項2】  熱延鋼板の上面側及び下面側の双方に
    、層流高圧酸洗溶液を印加すると共に、熱延鋼板に板波
    を発生させ得る放射角度で超音波を印加することを特徴
    とする請求項1記載の熱延鋼板の酸洗方法。
  3. 【請求項3】  層流高圧酸洗溶液を熱延鋼板にその幅
    方向全域に亘って噴射する高圧酸洗溶液柱発射ノズルと
    、振動子とシリンドリカル音響レンズとが一体化して形
    成され、前記高圧酸洗溶液柱発射ノズルの背後に熱延鋼
    板表面に対し放射角度が自在に調整可能な状態で装着さ
    れ、熱延鋼板表面上の幅方向全域を線状に焦点を結ぶ2
    0KHz<周波数<100KHzの連続した超音波を層
    流高圧酸洗溶液を伝搬媒体として放射する超音波発振器
    とを有することを特徴とする熱延鋼板の酸洗装置。
  4. 【請求項4】  高圧酸洗溶液柱発射ノズルの背後にシ
    リンドリカル音響レンズを設けたことを特徴とする請求
    項3記載の熱延鋼板の酸洗装置。
JP11283291A 1991-05-17 1991-05-17 熱延鋼板の酸洗方法及びその装置 Pending JPH04341590A (ja)

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