JPH05195268A - 噴流酸洗設備における酸濃度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 循環タンク3A又は3B、及び3Cでの酸液の酸濃
度を測定し、この酸濃度に基づき、低濃度（最上流側循
環タンク3Cの所定酸濃度と略同等）酸液を貯留した第１
補給酸タンク13又は高濃度酸液を貯留した第２補給酸タ
ンク12から循環タンク3Cへ酸液を補給し、或いは、更に
送酸ポンプ10a, 10bにより上流側循環タンクから下流側
循環タンクへ酸液を送給し、循環タンク3A，3B，3Cの酸
液の酸濃度を制御する噴流酸洗設備での酸濃度制御方
法。 【効果】 噴流酸洗運転時間の経過に伴う酸濃度の変化
に対応して各循環タンク3A，3B，3Cでの酸濃度を安定し
て制御し得、各循環タンク間の酸濃度分布の勾配を直線
的に維持し得、従って酸洗効率及び酸洗品質を向上し得
るようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、噴流酸洗設備における
酸濃度制御方法に関し、詳細には、複数の酸洗槽による
鋼帯の噴流連続酸洗設備において、各酸洗槽に酸液を供
給する循環タンク内の酸濃度を制御するための酸濃度制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱延鋼帯のスケール（酸化膜）を
酸液（例えば塩酸）によって除去する設備として、複数
の酸洗槽と各酸洗槽に酸液をそれぞれ供給する循環タン
クとを備え、各循環タンクはそれぞれ対応する酸洗槽と
吐出量可変のポンプを介して接続され、各酸洗槽におい
て酸洗槽中を走行する鋼帯表面へ各循環タンクからの酸
液を噴流管を介して噴流状態で投射し、噴流管から鋼帯
表面へ投射されて脱スケール反応を行った酸液は、酸洗
槽から再び循環タンク内へ戻って循環せしめる噴流酸洗
方式による酸洗設備が数多く採用される傾向にある。

【０００３】このような噴流酸洗設備において、各循環
タンクの酸液の酸濃度は極めて重要であり、特に各循環
タンク相互間の酸濃度分布の勾配は酸洗効率の面からも
略一定（直線的）にすることが望ましいとされ、各循環
タンクの酸濃度を制御する際には、酸液を供給する最上
流側（酸濃度が最も高い）循環タンクにおける酸濃度を
以下に述べる方法で制御し、各循環タンクの酸濃度を制
御している。即ち、最上流側循環タンクに対して当該循
環タンクの酸濃度とは無関係に連続的に一定流量の酸液
を補給する定流量制御と、最終循環タンクの酸濃度を周
期的に測定し、この測定結果に基づいて一定濃度の酸液
を最終循環タンクへ補給する定濃度制御があり、いずれ
の制御方法においても制御対象は最終循環タンクに対し
て行い、最終循環タンクに対して相互にカスケード接続
された他の循環タンクに対する酸濃度制御は酸液のオー
バーフロー現象に依存することによって酸濃度を制御し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は、噴流酸洗設備運転状況による酸濃度の変化に対応し
た、安定した酸洗槽酸濃度を維持することができない。
例えば、前述する定濃度制御方法では、最上流側循環タ
ンクの酸濃度偏差がプラスのとき補給酸の投入はストッ
プし、最上流側循環タンクからカスケード接続された他
の循環タンクへの酸液供給はカットされるために、他の
循環タンクの酸濃度は、図３に示すように濃度管理値よ
り小さくなり、タンク間における濃度勾配は一定でなく
なるからである。従って、最上流側循環タンク以外の循
環タンクに濃度変化が生じて酸補給の必要が生じた場
合、最上流側循環タンクの酸濃度が濃度管理値を満足し
ているかぎり最上流側循環タンクへは酸補給は行われ
ず、このため当該タンクのオーバーフロー現象が生起し
ないため下流側タンクへの酸液の供給が行われず、最上
流側循環タンク以外の循環タンクの濃度変化に即応した
酸濃度制御ができない。その結果、各循環タンクの酸濃
度はバラツキ、酸洗ムラが生じる。

【０００５】本発明は、このような従来の噴流酸洗方式
における課題を解決しようとするもので、各循環タンク
の酸液レベル及び酸濃度を考慮しながら各循環タンク相
互間の酸濃度分布の勾配を適正なものとして、酸洗効率
の向上を図る噴流酸洗設備における酸濃度制御方法を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、最上流側循環タンクでの酸液の所定酸濃
度と略同等の酸濃度の酸液を貯留した第１補給酸タンク
とこの所定酸濃度に比して高い酸濃度の酸液を貯留した
第２補給酸タンクとを備え、前記循環タンクのうち任意
の循環タンクにおける酸濃度を計測し、この酸濃度に基
づき、前記２種の補給酸タンクの補給酸を選択的に最上
流側循環タンクに供給し、或いは、補給酸を最上流側循
環タンクへ供給すると共に、各循環タンク間を接続する
送酸ポンプを積極的に駆動せしめ、該循環タンクの上流
側循環タンクからの酸液の供給を行うことにより、濃度
制御することを特徴としている。

【０００７】

【作用】上述の本発明に係る噴流酸洗設備における酸濃
度制御方法では、循環タンクにおける酸濃度の測定値に
基づき、第１補給酸タンク或いは第２補給酸タンクのど
ちらか一方の酸液が最上流側循環タンクへ投入されて、
各循環タンクの酸濃度がコントローラにより制御される
とともに、本発明の酸補給方法により従来より効率良く
各循環タンクへ酸液が補給される。従って、従来の如く
各循環タンク相互間の濃度分布の勾配が略一定（直線
的）から大きくずれることはなく、噴流酸洗運転時間の
経過に伴う酸濃度の変化に対応して最上流側循環タンク
及び他の循環タンクでの酸濃度を安定して制御し得、各
循環タンク間の酸濃度分布の勾配を直線的に維持し得る
ようになる。その結果、酸洗濃度のバラツキによる鋼帯
表面の酸洗ムラを防ぐことができる。

【０００８】即ち、上記酸濃度の測定値の中、最上流側
循環タンク（第１循環タンク）での測定値が所定酸濃度
よりも低くて許容値を下回っている場合、その測定値に
応じて第１補給酸タンク又は第２補給酸タンクから、最
上流側循環タンクへの酸液の補給を行うことにより、該
タンクの酸濃度を所定酸濃度にし得て的確に制御し得
る。又、他の循環タンク（第２循環タンク以降）での酸
濃度測定値がその所定酸濃度よりも低くて許容値を下回
っている場合、各循環タンク間を接続する送酸ポンプを
駆動して上流側循環タンクから下流側循環タンクへの酸
液の送給を行うことにより、他の循環タンクの酸濃度を
その所定酸濃度にすることが可能となる。このような酸
濃度の測定値に基づく最上流側循環タンクへの酸液の補
給、或いは、更に送酸ポンプによる下流側循環タンクへ
の酸液の送給を、随時必要に応じて行うことにより、そ
の都度最上流側循環タンク及び他の循環タンクの酸濃度
を所定酸濃度に回復し得、そのため各循環タンク間の酸
濃度分布の勾配を直線的に維持し得るようになる。

【０００９】尚、上記酸濃度の測定値が所定酸濃度範囲
にあるときは、上記の如き酸液の補給は行わない。又、
循環タンクでの酸濃度が所定酸濃度よりも高くなる場合
は極めて少ないが、このような場合も酸液の補給は行わ
ないようにし、そうすると自然に所定酸濃度に回復す
る。

【００１０】前記最上流側循環タンクへの酸液の補給に
際し、最上流側循環タンクでの酸濃度測定値が所定酸濃
度に比し少し低い場合は、最上流側循環タンクでの所定
酸濃度と略同等の酸濃度の酸液を貯留した第１補給酸タ
ンクから補給し、一方、より一層低い場合は、最上流側
循環タンクでの所定酸濃度に比し高い酸濃度の酸液を貯
留した第２補給酸タンクから補給すると、循環タンク酸
濃度を所定酸濃度へ短時間で回復し得る。このような短
時間回復を行わせるために第１及び第２補給酸タンクを
備え、上記の如く各々酸濃度の異なる酸液を貯留してい
るのである。

【００１１】前記循環タンクでの酸液の酸濃度の測定
は、最上流側循環タンクを含む２以上の循環タンク（即
ち、最上流側循環タンク及び他の循環タンクの１以上）
での酸液の酸濃度を測定する必要があり、他の循環タン
クでの酸濃度の測定は、より多数のタンクについて行う
ことが望ましいが、全循環タンクについて行う必要はな
く、最も酸濃度制御の重要性の高いタンクを選定したほ
うがよい。

【００１２】前記第２補給酸タンクの酸液としては、第
１補給酸タンクの酸液の酸濃度（最上流側循環タンクの
酸液の所定酸濃度と略同等の酸濃度）に比して高い酸濃
度の酸液を用いるが、その種類／濃度は特に限定され
ず、例えば新酸、噴流酸洗の際の回収酸、回収酸を希釈
したもの等を使用できる。しかし、新酸を使用するより
も、回収酸を使用するようにした方が経済性の点で望ま
しい。

【００１３】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
噴流酸洗設備における酸濃度制御方法について説明す
る。

【００１４】本発明の実施例に係る酸濃度制御系を含む
噴流酸洗設備を図１に示す。この酸濃度制御系の動作を
図２に示す。この噴流酸洗設備は、図１に示す如く、３
つの酸洗槽（No.1〜3 酸洗槽2A、2B、2C）に各々循環タ
ンク3A、3B、3Cを配管6A，5A、6B，5B、6C，5Cにより接
続し、最上流側循環タンク3Cに第１補給酸タンク13及び
第２補給酸タンク12を管接続し、隣接する各循環タンク
をポンプ10a, 10bを介して管接続し、循環タンク3B、3C
に酸濃度測定手段８を接続して構成している。尚、図１
において、4A，4B，4Cは熱交換器、7A，7B，7Cはポン
プ、9A，9Bは循環タンク3B、3Cの液面を測定するレベル
計、14a,14b は補給酸タンク13、12から循環タンク3Cに
酸液を送給するためのポンプ、11a, 11bはオンオフ弁、
15は循環タンクの酸液の酸濃度を制御するためのコント
ローラ、１は鋼帯を示すものである。上記の配管5A，5
B，5Cの先端には各々噴流管（図示していない）が接続
されている。循環タンク3Aには酸液回収装置が接続され
ている。酸濃度測定手段８としては例えばタイトレート
が用いられる。

【００１５】上記噴流酸洗設備を用い、酸液として塩酸
を用い、循環タンク3A、3B、3Cでの所定塩酸濃度を３±
0.5%、６±0.5%、10±0.5%に設定し、下記の如く循環タ
ンクの塩酸の濃度を制御しながら噴流酸洗を行った。先
ず、循環タンク3A、3B、3Cに各々３％、６％、10％の塩
酸を入れ、第１補給酸タンク13に10％の塩酸、第２補給
酸タンク12に18％の塩酸を貯留した。次に、鋼帯１を走
行させながらポンプ7A，7B，7Cを駆動して噴流管から酸
洗槽2A、2B、2Cに塩酸を鋼帯１の表面に向けて噴射して
噴流酸洗すると共に、酸濃度測定手段８により循環タン
ク3B、3Cの塩酸濃度を随時測定し、この測定結果に基づ
き、補給酸タンク12又は13から最上流側循環タンク3Cへ
塩酸を補給し、或いは、更に送酸ポンプ10a, 10bにより
上流側循環タンクから下流側循環タンクへ塩酸を送給し
て、循環タンクの塩酸濃度を制御した。尚、この下流側
循環タンクへの塩酸の送給により、最下流側循環タンク
3Aから酸液回収装置に濃度：３％程度の塩酸が排出され
るが、この塩酸は酸液回収装置において18％以上に濃縮
された後、水を添加して濃度調整され、第１補給酸タン
ク13、或いは、直接に第２補給酸タンク12に導入され
る。

【００１６】上記塩酸濃度の制御の詳細を図２に基づき
以下説明する。コントローラ15は酸濃度測定手段８によ
る塩酸濃度測定結果を受けて、その濃度が所定塩酸濃度
を外れているか否かを判断して酸補給が必要か否かを決
定し、酸補給必要の際にはポンプ14a 又は14b を駆動す
ると共にオンオフ弁11a 又は11b を開にして酸補給を行
い、循環タンクの塩酸濃度を制御する。

【００１７】即ち、図２に示す如くステップ（以降Ｓと
略す）１では上記塩酸濃度測定結果が循環タンク3B、3C
のいずれからの情報であるかを確認する。(A) これが循
環タンク3Cからの情報であればＳ３へ進む。 (A-1) Ｓ３にて循環タンク3Cでの塩酸濃度が所定塩酸濃
度を超えていると判定された場合、オンオフ弁11a 及び
11b を閉じて濃度上昇を防ぎ、Ｓ１へ戻る。 (A-2) Ｓ３にて所定塩酸濃度を超えておらず、且つＳ４
にて下限値を下回っていない場合、弁11a 及び11b を閉
じ、Ｓ１へ戻る。 (A-3) 上記(A-2) のＳ４にて下限値を下回っていると
き、弁11a に開信号を与え、弁 11bを閉じることによ
り、第２補給酸タンク12から循環タンク3Cへ塩酸を補給
して塩酸濃度を高める方向に制御し、Ｓ１へ戻る。

【００１８】一方、(B) 前記Ｓ１での情報が循環タンク
3Bからの情報であればＳ２へ進む。 (B-1) Ｓ２にて循環タンク3Bの所定塩酸濃度を超えてい
る場合は前記Ｓ３へと制御フローが続く。 (B-2) Ｓ２にて循環タンク3Bの所定塩酸濃度を超えてお
らず且つＳ５にて下限値を下回っていない場合は上記Ｓ
３に従う。 (B-3) Ｓ２にて循環タンク3Bの所定塩酸濃度の下限値を
下回り且つＳ６にて循環タンク3Cの所定塩酸濃度を超え
ている場合、弁11a を閉じ、弁 11bを開いて第１補給酸
タンク13から循環タンク3Cへ塩酸を補給し、同時に送酸
ポンプ10a, 10bにより上流側循環タンクから下流側循環
タンクへ塩酸を送給して循環タンク3B及び3Aの塩酸濃度
を高める方向に制御する。 (B-4) Ｓ２にて循環タンク3Bの所定塩酸濃度の下限値を
下回り、Ｓ６にて循環タンク3Cの所定塩酸濃度を超えて
おらず、且つＳ７にて循環タンク3Cの所定塩酸濃度の下
限値を下回っている場合、弁11a を開状態、弁 11bを閉
状態にして第２補給酸タンク12から循環タンク3Cへ塩酸
を補給し、同時に送酸ポンプ10a, 10bにより上流側循環
タンクから下流側循環タンクへ塩酸を送給して各循環タ
ンクの塩酸濃度を制御する。 (B-5) 上記(B-4) のＳ７にて循環タンク3Cの所定塩酸濃
度の下限値を下回っていない場合、弁11a を閉状態、弁
11bを開状態にして第１補給酸タンク13から循環タンク
3Cへ塩酸を補給し、同時に送酸ポンプ10a, 10bにより上
流側循環タンクから下流側循環タンクへ塩酸を送給して
各循環タンクの塩酸濃度を制御する。尚、弁11a:閉、弁
11b:開又は弁11a:開、弁11b:閉にするとき開を優先す
る。

【００１９】上記の如く循環タンクの塩酸濃度を制御し
たところ、噴流酸洗運転時間の経過に伴う酸濃度の変化
に対応して酸濃度を安定して制御し得、常に図３の実線
に示す如く、各循環タンク間の酸濃度分布の勾配を直線
的に維持し得た。従来の方法では図３の点線に示す如く
酸濃度分布が直線的でないが、これに比して本発明の実
施例に係る方法は酸濃度分布が極めて直線的であること
がわかる。

【００２０】尚、上記実施例においては、循環タンク3B
の酸濃度調整に際して、送酸ポンプ10b をコントローラ
15によって積極的に制御することにより行っているが、
各循環タンクに付随して設けられるレベル制御機能を活
用することによって濃度調整を行うことも可能である。
即ち、循環タンク3Bの濃度制御時に循環タンク3Cに対す
る酸液供給量を制御することによりレベル制御系を作動
せしめ、これにより送酸ポンプを駆動せしめ、循環タン
ク3Cから循環タンク3Bへの酸液輸送を行わしめることに
より循環タンク3Bの酸濃度を制御するものである。

【００２１】又、上記実施例では酸濃度測定を循環タン
ク3B、3Cについて行ったが、循環タンク3A、3Cについて
行ってもよい。酸濃度測定手段８を共用したが、循環タ
ンク3B、3Cに個別に設けてもよい。又、酸洗槽、循環タ
ンクが各々３つの場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る噴流酸洗設備における酸濃
度制御方法によれば、噴流酸洗運転時間の経過に伴う酸
濃度の変化に対応して最上流側循環タンク及び他の循環
タンクでの酸濃度を安定して制御し得、各循環タンク間
の酸濃度分布の勾配を直線的に維持し得るようになる。
従って、従来の如き各循環タンクでの酸濃度の不足や過
剰を招かず、酸液の節約ができ、酸洗効率を向上し得、
又、酸洗品質の向上と安定化を図り得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る酸濃度制御系を含む噴流
酸洗設備を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施例に係る酸濃度制御フローを示す
図である。

【図３】噴流酸洗の際の各循環タンクでの所定塩酸濃
度、及び、従来法での各循環タンクでの塩酸濃度を示す
図である。

【符号の説明】

１--鋼帯、 2A--No.1酸洗槽、 2B--No.2酸洗槽、
2C--No.3酸洗槽、3A--最下流側循環タンク、
3B--循環タンク、3C--最上流側循環タンク、
4A，4B，4C--熱交換器、5A，5B，5C，6A，6B，6C--
配管、 7A，7B，7C--ポンプ、８--酸濃度測定手段、
9A，9B--レベル計、10a, 10b--ポンプ、
11a, 11b--オンオフ弁、12--第２補給
酸タンク、 13--第１補給酸タンク、14a, 1
4b--ポンプ、 15--コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の酸洗槽に加え、これらの各酸洗槽
   に酸液を供給しうる複数の循環タンクを備え、各酸洗槽
   を順次通過する鋼帯表面に各循環タンクから供給される
   酸液を噴流状態で噴射して鋼帯を連続的に酸洗するとと
   もに、前記の複数の循環タンクが、酸液を低濃度側の循
   環タンクへ順次送られるようにカスケード接続された噴
   流酸洗設備における循環タンクの酸濃度制御方法におい
   て、最上流側循環タンクでの酸液の所定酸濃度と略同等
   の酸濃度の酸液を貯留した第１補給酸タンクとこの所定
   酸濃度に比して高い酸濃度の酸液を貯留した第２補給酸
   タンクとを備え、前記循環タンクのうち任意の循環タン
   クにおける酸濃度を計測し、この酸濃度に基づき、前記
   ２種の補給酸タンクの補給酸を選択的に最上流側循環タ
   ンクに供給し、或いは、補給酸を最上流側循環タンクへ
   供給すると共に、各循環タンク間を接続する送酸ポンプ
   を駆動せしめ、該循環タンクの上流側循環タンクからの
   酸液の供給を行うことにより、該酸洗槽の濃度制御を行
   うことを特徴とする噴流酸洗設備における酸濃度制御方
   法。