JP2008285710A - Pickling method and pickling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼材の表面に付着したスケール（酸化物）を除去する酸洗に際し、ＮＯＸガスの発生を防止ないし抑制できる酸洗方法および酸洗装置に関する。 The present invention, upon pickling to remove scale (oxides) adhering to the surface of the steel material to a pickling method and pickling device can be prevented or suppressed generation of the NO X gas.
熱間圧延などの熱間加工により製造された棒鋼、鋼線、平板などの鋼材の表面に付着したスケール（酸化物）を除去する脱スケールは、効率上の観点から一般には、硝酸などの酸性液中に上記鋼材を浸漬する酸洗処理によって行われている。係る酸洗時には、硝酸（ＨＮＯ３）と２価鉄との過剰な反応などによって、環境上有害なＮＯＸガスが発生することがある。
上記酸洗時におけるＮＯＸガスの発生を抑制するため、硝酸を用いた酸洗液中のＦｅ３＋／Ｆｅ２＋比とＨＮＯ３濃度との関係を、数式で示す一定の範囲に維持する酸洗液からのＮＯＸガス発生抑制方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
Descaling to remove scale (oxide) attached to the surface of steel materials such as steel bars, steel wires, and flat plates manufactured by hot working such as hot rolling is generally acidic from nitric acid and the like from the viewpoint of efficiency. The pickling process is performed by immersing the steel material in the liquid. During such pickling, environmentally harmful NO x gas may be generated due to an excessive reaction between nitric acid (HNO 3 ) and divalent iron.
In order to suppress the generation of NO X gas during the pickling, the pickling that maintains the relationship between the Fe 3+ / Fe 2+ ratio and the HNO 3 concentration in the pickling solution using nitric acid within a certain range expressed by a mathematical formula. A method for suppressing NO X gas generation from a liquid has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記ＮＯＸガス発生抑制方法では、酸洗液中のＦｅ３＋／Ｆｅ２＋比およびＨＮＯ３濃度を常に測定し、係る比および濃度を特定の数式に順次適用し、且つ逐次算出する必要がある。このため、上記Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋比とＨＮＯ３濃度との測定や、これら測定値の数式への適用および算出を行うべく、精緻で高価な計測装置や演算装置が必要となると共に、算出値が一定の範囲を外れた場合には、酸洗液に過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）などの酸化剤を添加するという煩雑な操作が必要となる、問題点があった。
更に、酸洗液のうち硝酸液を入れ替える際に、適量の尿素を添加することにより、ＮＯＸガスを無害な水と窒素（Ｎ２）とに分解する方法も提案されているが、やはり尿素を添加するという煩雑な操作が必要となる、という問題点があった。
However, in the NO X gas generation suppression method, it is necessary to always measure the Fe 3+ / Fe 2+ ratio and the HNO 3 concentration in the pickling solution, sequentially apply the ratio and concentration to a specific formula, and sequentially calculate the ratio. is there. For this reason, in order to measure the Fe 3+ / Fe 2+ ratio and the HNO 3 concentration, and to apply and calculate these measured values in mathematical formulas, a precise and expensive measuring device or arithmetic device is required, and the calculated value Is out of a certain range, there is a problem that a complicated operation of adding an oxidizing agent such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to the pickling solution is required.
Furthermore, a method of decomposing NO X gas into harmless water and nitrogen (N 2 ) by adding an appropriate amount of urea when replacing the nitric acid solution in the pickling solution has also been proposed. There is a problem that a cumbersome operation of adding is required.
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、煩雑な操作をすることなく且つ低コストで、鋼材の表面に付着したスケールを除去する酸洗処理に際し、ＮＯＸガスの発生を確実に防止ないし抑制できる酸洗方法、およびこれに用いる酸洗装置とを提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art and ensures generation of NO x gas during pickling treatment for removing scale adhered to the surface of a steel material without complicated operation and at low cost. It is an object of the present invention to provide a pickling method capable of preventing or suppressing, and a pickling apparatus used therefor.
本発明は、前記課題を解決するため、発明者らによる各種の試験を行った結果、鋼材を酸洗するための酸洗液の温度を一定温度以下に保つことによって、ＮＯＸガスの発生を確実に防止ないし抑制可能となる知見を基に得られたものでる。
即ち、本発明の酸洗方法（請求項１）は、脱スケールすべき鋼材を少なくとも硝酸を含む酸洗液に浸漬して酸洗する方法であって、係る酸洗液の温度を２８℃以下に保つ、ことを特徴とする。
As a result of performing various tests by the inventors to solve the above problems, the present invention maintains the temperature of the pickling solution for pickling steel materials at a certain temperature or less, thereby generating NO X gas. It was obtained on the basis of knowledge that can be reliably prevented or suppressed.
That is, the pickling method of the present invention (Claim 1) is a method of pickling by immersing a steel material to be descaled in a pickling solution containing at least nitric acid, and the temperature of the pickling solution is 28 ° C. or less. It is characterized by being kept at.
これによれば、酸洗すべき鋼材と酸洗液中の硝酸との反応熱や、外部から酸洗液への入熱を受ける実操業時においても、酸洗液の温度を２８℃以下に保つという、比較的簡単で且つ容易な操作によって、鋼材表面のスケールを除去する酸洗時において、ＮＯＸガスの発生を確実に防止ないし抑制することが可能となる。
尚、前記酸洗液の温度範囲は、２３〜２８℃、望ましくは２５〜２８℃である。
また、前記鋼材には、普通鋼、特殊鋼、またはステンレス鋼からなり、熱間圧延または温間圧延（引抜き）されたコイル形状の鋼線、または直線形などの棒鋼や、熱間鍛造または温間鍛造された鍛造材などが含まれる。
更に、前記酸洗液には、硝酸のほか、弗酸を更に添加した水溶液が含まれる。
According to this, the temperature of the pickling solution is set to 28 ° C. or less even in the actual operation of receiving heat of reaction between the steel material to be pickled and nitric acid in the pickling solution and heat input to the pickling solution from the outside. maintain that, by relatively simple and easy operation, during pickling to remove scale steel material surface, it is possible to reliably prevent or suppress the generation of the NO X gas.
The temperature range of the pickling solution is 23 to 28 ° C, preferably 25 to 28 ° C.
Further, the steel material is made of ordinary steel, special steel, or stainless steel, and is a hot-rolled or warm-rolled (drawn) coiled steel wire, a straight bar or the like, hot-forged or warm steel. Includes forged materials that have been forged.
Further, the pickling solution includes an aqueous solution to which hydrofluoric acid is further added in addition to nitric acid.
一方、本発明の酸洗装置（請求項２）は、脱スケールすべき鋼材を酸洗する装置であって、少なくとも硝酸を含み、且つ上記鋼材を浸漬させる酸洗液が入れられた液槽と、係る液槽中の酸洗液を冷却する冷却手段を含む、ことを特徴とする。
これによれば、硝酸を含み且つ鋼材を浸漬させる液槽中の酸洗液を、冷却手段により冷却することで、上記酸洗液の温度を常に２８℃以下に低コストで且つ確実に維持することができる。従って、鋼材を脱スケールする酸洗時において、ＮＯＸガスの発生を確実に防止ないし抑制可能にすることができる。
尚、前記冷却手段は、例えば、液槽中の酸洗液を循環させて熱交換する熱交換器と、係る熱交換器との間での冷媒を循環させる冷却ユニットとからなり、液槽中の酸洗液を熱交換器に循環させて順次熱交換すると共に、係る熱交換器の冷媒を、冷却ユニットとの間で循環させて冷却するものが挙げられる。係る冷却ユニットには、ヒートポンプを有する冷却器や冷凍機などが含まれる。
On the other hand, the pickling apparatus of the present invention (Claim 2) is an apparatus for pickling steel material to be descaled, and includes a liquid tank containing at least nitric acid and containing pickling liquid for immersing the steel material. And a cooling means for cooling the pickling liquid in the liquid tank.
According to this, the pickling solution in the bath containing nitric acid and dipping the steel material is cooled by the cooling means, so that the temperature of the pickling solution is always maintained at a low cost of 28 ° C. or lower and reliably. be able to. Therefore, it is possible to reliably prevent or suppress the generation of NO X gas during pickling for descaling the steel material.
The cooling means includes, for example, a heat exchanger that circulates the pickling solution in the liquid tank to exchange heat, and a cooling unit that circulates a refrigerant between the heat exchanger, The pickling solution is circulated through the heat exchanger to sequentially exchange heat, and the refrigerant of the heat exchanger is circulated between the cooling unit and cooled. Such a cooling unit includes a cooler having a heat pump, a refrigerator, and the like.
更に、本発明には、前記酸洗液の温度を検出する測温手段と、係る測温手段が検出する液温に応じて、前記冷却手段の冷却能力を調整するフィードバック手段とを、更に備えている、酸洗装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、酸洗液に浸漬する鋼材の量に基づく反応熱量の変化や、季節変動による外部からの入熱量の変化が生じた場合でも、測温手段によって検出された酸洗液の温度に基づき、フィードバック手段によって、熱交換器の冷却能力および冷却ユニットの冷却能力の一方または双方を調整することで、酸洗液の温度を２８℃以下に、人手を殆ど要することなく、ほぼ自動的に戻して維持することができる。
Furthermore, the present invention further comprises temperature measuring means for detecting the temperature of the pickling solution, and feedback means for adjusting the cooling capacity of the cooling means according to the liquid temperature detected by the temperature measuring means. The pickling apparatus (Claim 3) is also included.
According to this, even when a change in the heat of reaction based on the amount of steel material immersed in the pickling solution or a change in the amount of heat input from the outside due to seasonal fluctuations occurs, the temperature of the pickling solution detected by the temperature measuring means Based on the above, by adjusting one or both of the cooling capacity of the heat exchanger and the cooling capacity of the cooling unit by the feedback means, the temperature of the pickling solution is reduced to 28 ° C. or less, and almost no manual operation is required. It can be kept back.
尚、前記冷却手段の冷却能力を調整することは、例えば、冷却手段の前記熱交換器および冷却ユニットの冷却能力の少なくとも一方を高めることである。
また、前記測温手段には、例えば、耐酸性の温度センサが含まれ、前記フィードバック手段には、例えば、コントローラまたはパソコンが含まれる。
更に、前記「調整する」とは、上記熱交換器への酸洗液の循環速度や、係る酸洗液を冷却する冷媒の供給量および供給速度を変更したり、上記冷却ユニットにおけるコンプレッサ（圧縮器）の回転速度を変更することなどを指している。
付言すれば、酸洗液の液温を温度計で測定し、係る液温が２８℃超である場合、人手によって、例えば、冷却ユニットの冷却能力を調整することも可能である。
In addition, adjusting the cooling capacity of the cooling means means, for example, increasing at least one of the cooling capacity of the heat exchanger and the cooling unit of the cooling means.
The temperature measuring unit includes, for example, an acid-resistant temperature sensor, and the feedback unit includes, for example, a controller or a personal computer.
Furthermore, “adjust” means changing the circulation rate of the pickling liquid to the heat exchanger, the supply amount and the supply speed of the refrigerant for cooling the pickling liquid, and the compressor (compression) in the cooling unit. For example, changing the rotation speed of the container.
In other words, when the temperature of the pickling solution is measured with a thermometer and the solution temperature is higher than 28 ° C., it is possible to manually adjust the cooling capacity of the cooling unit, for example.
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の酸洗装置１を示す概略図である。
係る酸洗装置１は、図１に示すように、酸洗液Ｌが入れられた液槽２と、係る酸洗液Ｌを循環させつつ熱交換する熱交換器６と、係る熱交換器６との間で冷媒を循環させる冷却ユニット１０と、を含んでいる。上記熱交換器６と冷却ユニット１０とは、本発明の冷却手段を構成している。
所定量の硝酸および弗酸が添加された酸洗液Ｌが充填されている液槽２には、例えば、直径約１〜数ｃｍで且つコイル状に巻き付けた線材（鋼材）Ｍが、その槽壁３の開口部から酸洗液Ｌ中に浸漬可能とされている。係る線材Ｍは、その中空部に支持枠Ｆの水平片を挿入することによって、係る支持枠Ｆと共に昇降および水平移動可能とされている。
In the following, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing a pickling apparatus 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, the pickling apparatus 1 includes a liquid tank 2 in which the pickling liquid L is placed, a heat exchanger 6 that exchanges heat while circulating the pickling liquid L, and the heat exchanger 6. And a
In the liquid tank 2 filled with the pickling solution L to which a predetermined amount of nitric acid and hydrofluoric acid is added, for example, a wire (steel material) M having a diameter of about 1 to several cm and wound in a coil shape is provided in the tank. It can be immersed in the pickling liquid L from the opening of the wall 3. The wire M can be moved up and down and horizontally with the support frame F by inserting a horizontal piece of the support frame F into the hollow portion.
尚、前記線材Ｍは、例えば、工具鋼またはステンレス鋼からなり、例えば、インゴット鋳造された鋳塊に対し、熱間鍛造および熱間圧延を施したもので、その表面全体には、２価鉄を含むスケール（酸化物）が膜状に生成されている。
図１に示すように、液槽２の槽壁３には、液槽２中の酸洗液Ｌを排出する排液管４と、液槽２中に酸洗液Ｌを供給する給液管５とが貫通している。係る排液管４と給液管５とは、熱交換器６のタンク７内に配置された螺旋形状を呈する熱交換管８の両端に個別に接続されている。
尚、上記排液管４および給液管５の少なくとも一方には、液槽２と熱交換管８との間で酸洗液Ｌを循環させるためのポンプ（図示せず）が取り付けられている。また、上記熱交換器６のタンク７は、外部と断熱可能な構造を有している。
The wire M is made of, for example, tool steel or stainless steel. For example, the ingot cast ingot is subjected to hot forging and hot rolling, and the entire surface thereof is divalent iron. The scale (oxide) containing is produced in the form of a film.
As shown in FIG. 1, on the tank wall 3 of the liquid tank 2, a drain pipe 4 for discharging the pickling liquid L in the liquid tank 2 and a liquid supply pipe for supplying the pickling liquid L into the liquid tank 2. 5 and penetrates. The drainage pipe 4 and the liquid supply pipe 5 are individually connected to both ends of a
A pump (not shown) for circulating the pickling liquid L between the liquid tank 2 and the
熱交換器６のタンク７には、冷却ユニット１０内の冷媒タンク１１との間で、冷媒を循環させるための供給管１２および排出管１３が接続され、これらの一方にはポンプ（図示せず）が取り付けられている。冷却ユニット１０内には、図示しないヒートポンプを含む冷却器Ｃが配置され、図１中の上下２つの矢印１４，１５で示すように、冷媒タンク１１との間で、所定の温度に冷却した冷媒を循環可能とされている。尚、上記冷媒には、非フロン系ガスが用いられている。
The tank 7 of the heat exchanger 6 is connected to a
図１に示すように、液槽２内の酸洗液Ｌには、温度センサ（測温手段）１６が浸漬され、これにより検出された液温を電気信号に変換した後、係る液温の信号が２８℃以下に設定された設定温度（目標温度／しきい値）であるか否かをコントローラ１７で判別する。例えば、液温が上記設定温度を超えている場合、コントローラ１７は、液温を設定温度以下に冷却するため、信号ｆ１を冷却器Ｃの制御器１８に対して発信する。係る制御器１８は、冷却器Ｃに対して信号ｆ２を発信し、そのヒートポンプにおけるコンプレッサ（図示せず）回転数を高めさせることで、冷媒の温度を低下させる。尚、上記コントローラ１７と制御器１８とは、本発明のフィードバック手段を構成している。
As shown in FIG. 1, a temperature sensor (temperature measuring means) 16 is immersed in the pickling liquid L in the liquid tank 2, and the liquid temperature detected thereby is converted into an electrical signal. The
酸洗装置１において、液槽２内の酸洗液Ｌは、熱交換器６との間で循環されることで、冷媒と熱交換されて冷却されるため、常に２８℃以下に保たれ、熱交換器６で熱交換されて昇温した冷媒は、冷媒タンク１１を介して、冷却器Ｃのヒートポンプを循環することにより、所定の温度以下に冷却される。
図１に示すように、液槽２の酸洗液Ｌ中に線材Ｍを浸漬すると、酸洗液Ｌ中の硝酸や弗酸と、線材Ｍの表面に付着しているスケールの２価鉄などとが、反応して反応熱を生じるため、酸洗液Ｌの温度が上昇する。また、液槽２の開口部から外部の輻射熱などが酸洗液Ｌに伝達されることによっても、係る酸洗液Ｌの温度上昇を招くことがある。
In the pickling apparatus 1, the pickling liquid L in the liquid tank 2 is circulated between the heat exchanger 6 and cooled by heat exchange with the refrigerant, so that it is always kept at 28 ° C. or lower. The refrigerant whose temperature has been increased by heat exchange in the heat exchanger 6 is cooled to a predetermined temperature or less by circulating through the heat pump of the cooler C via the
As shown in FIG. 1, when the wire M is immersed in the pickling solution L of the liquid bath 2, nitric acid or hydrofluoric acid in the pickling solution L, scale divalent iron attached to the surface of the wire M, etc. Reacts to generate heat of reaction, so that the temperature of the pickling solution L rises. In addition, the temperature of the pickling liquid L may be increased by transmitting external radiant heat or the like from the opening of the liquid tank 2 to the pickling liquid L.
次述するように、酸洗液Ｌの温度が２８℃を越えた場合、突発的ないし不規則的にＮＯＸガスが発生することが、発明者らによる実験によって、経験的に明らかになっている。そこで、温度センサ１６により、酸洗液Ｌの温度が２８℃を越えたことが検出された場合には、前記信号ｆ１，ｆ２と制御器１８とを介して、冷却器Ｃの冷却能力を高めるように調整する。その結果、液槽２内に酸洗液Ｌの温度を２８℃以下の温度域に自動的に復帰させると共に、係る温度域に保つことができる。
従って、以上のような酸洗装置１によれば、従来のように過酸化水素などの酸化剤や尿素を添加するなどの煩雑な操作を行うことなく、ＮＯＸガスの発生を防止して、線材Ｍの酸洗を容易で安全に且つ低コストで行うことが可能となる。
As will be described below, it has been empirically revealed through experiments by the inventors that NO X gas is generated suddenly or irregularly when the temperature of the pickling solution L exceeds 28 ° C. Yes. Therefore, when the temperature sensor 16 detects that the temperature of the pickling liquid L exceeds 28 ° C., the cooling capacity of the cooler C is increased via the signals f1 and f2 and the
Therefore, according to the pickling apparatus 1 as described above, generation of NO X gas can be prevented without performing a complicated operation such as adding an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or urea as in the prior art, The pickling of the wire M can be performed easily, safely and at low cost.
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなり、熱間圧延された直径２ｃｍで且つ同じ寸法のコイル状に巻き付けた重量が１トンである線材Ｍを複数個用意した。
係る線材Ｍの脱スケールに必要な量の硝酸および弗酸を添加した酸洗液Ｌを、前記液槽２に入れて、その液温を２３℃〜３５℃の範囲で変化させた。しかも、同じ液温において、当初の酸洗液Ｌを用いて線材Ｍを酸洗した場合と、既に別の線材Ｍを１回ないし複数回にわたり酸洗した酸洗液Ｌを用いて線材Ｍを酸洗した場合ごととに分けて、複数個の線材Ｍを個別に酸洗した。尚、酸洗液Ｌに対する各線材Ｍの密度（ρ）は、全ての線材Ｍで共通とした。
各酸洗時ごとにおいて、ＮＯＸガスが発生した否かを、酸洗液Ｌの液面から排出される色彩（黄色）の有無、およびガスセンサの双方によって判定した。
A plurality of wire rods M made of stainless steel (SUS304) having a diameter of 2 cm and a weight of 1 ton wound in a coil having the same dimensions were prepared.
The pickling solution L to which nitric acid and hydrofluoric acid required for descaling the wire M was added was put into the liquid tank 2 and the temperature of the solution was changed in the range of 23 ° C to 35 ° C. Moreover, at the same liquid temperature, when the wire M is pickled using the original pickling solution L, the wire M is prepared using the pickling solution L that has already pickled another wire M once or several times. A plurality of wire rods M were individually pickled separately for each case of pickling. The density (ρ) of each wire M with respect to the pickling solution L is common to all the wires M.
Whether or not NO X gas was generated at each pickling time was determined by both the presence or absence of a color (yellow) discharged from the surface of the pickling solution L and the gas sensor.
それらの結果を、図２のグラフに示した。尚、図２のグラフの縦軸は、酸洗時ごとにおける酸洗液Ｌ中に含まれていた２価鉄の濃度（％）を示し、これが０％の酸洗液Ｌは、初めて酸洗を行ったものであり、０．５％から１．０％に上昇するに連れて、２回目ないしそれ以上の回数で酸洗を行ったものである。
図２のグラフによれば、酸洗液Ｌの温度が２３℃〜２８℃の温度範囲で、前記線材Ｍを酸洗した実施例では、２価鉄の濃度が０〜１．０％の何れであっても、何れもＮＯＸガスの発生が確認されなかった。
The results are shown in the graph of FIG. The vertical axis of the graph in FIG. 2 indicates the concentration (%) of divalent iron contained in the pickling solution L at the time of pickling, and the pickling solution L having 0% is the first pickling solution. In this case, pickling was performed for the second or more times as the temperature increased from 0.5% to 1.0%.
According to the graph of FIG. 2, in the example in which the temperature of the pickling liquid L is in the temperature range of 23 ° C. to 28 ° C. and the wire M is pickled, the concentration of divalent iron is 0 to 1.0%. Even in these cases, no generation of NO X gas was confirmed.
一方、酸洗液Ｌの温度が２８．５℃〜３５℃の温度範囲で、前記線材Ｍを酸洗した比較例では、液温が２９℃で且つ２価鉄の濃度が０．５％、液温が３１℃で且つ２価鉄の濃度が０．８％、および、液温が３５℃で且つ２価鉄の濃度が０．７％であった３つの酸洗時において、ＮＯＸガスの発生が確認された。
係る結果によれば、酸洗液Ｌの温度を少なくとも２８℃以下に保つことで、硝酸イオンと２価鉄との反応が何らかの理由により抑制されるため、ＮＯＸガスの発生を防ぐことができた、ものと推定される。一方、図２のグラフ中でハッチングによって示した酸洗液Ｌの温度が２８℃を越える２８．５℃以上の温度帯は、ＮＯＸガスが発生し得る危険領域である、と推定することも可能である。
On the other hand, in the comparative example in which the temperature of the pickling liquid L is 28.5 ° C. to 35 ° C. and the wire M is pickled, the liquid temperature is 29 ° C. and the concentration of divalent iron is 0.5%, During three picklings in which the liquid temperature was 31 ° C. and the concentration of divalent iron was 0.8%, and the liquid temperature was 35 ° C. and the concentration of divalent iron was 0.7%, NO X gas The occurrence of was confirmed.
According to the result, since the reaction between the nitrate ion and the divalent iron is suppressed for some reason by keeping the temperature of the pickling solution L at least 28 ° C., generation of NO X gas can be prevented. Estimated. On the other hand, the temperature range of 28.5 ° C. or higher where the temperature of the pickling solution L indicated by hatching in the graph of FIG. 2 exceeds 28 ° C. may be estimated as a dangerous region where NO X gas can be generated. Is possible.
前記ＮＯＸガスが発生する原因ないしメカニズムに対する学術的ないし金属化学的なアプローチは、今後の研究に委ねざるを得ないところである。
しかしながら、前記実施例により、少なくとも硝酸および弗酸を所要量ずつ添加された酸洗液Ｌ中で、表面にスケールを有する鉄系の金属を酸洗する酸洗処理では、上記酸洗液Ｌの温度を２８℃以下に保って行うことで、ＮＯＸガスの発生を防ぐことができるか、少なくともかなり抑制することが可能となる。係る実施例の結果、本発明の酸洗方法が、環境上の観点から有用であり、且つ実操業の観点から望ましいことが判明した。
以上のような実施例によって、本発明の酸洗方法の優位性が容易に理解されよう。しかも、係る酸洗方法を実施するには、本発明の前記酸洗装置１を用いることが、実用的で且つ低コストであることも、容易に理解されるところである。
An academic or metal chemistry approach to the cause or mechanism of the generation of NO X gas must be left to future research.
However, according to the embodiment, in the pickling treatment of pickling iron-based metal having scale on the surface in the pickling solution L to which at least nitric acid and hydrofluoric acid are added in the required amounts, the pickling solution L By maintaining the temperature at 28 ° C. or lower, generation of NO X gas can be prevented or at least considerably suppressed. As a result of the examples, it has been found that the pickling method of the present invention is useful from the viewpoint of environment and desirable from the viewpoint of actual operation.
By the above examples, the superiority of the pickling method of the present invention will be easily understood. Moreover, it is easily understood that it is practical and low-cost to use the pickling apparatus 1 of the present invention to implement the pickling method.
本発明は、以上において説明した実施の形態および実施例に限定されない。
例えば、本発明において酸洗すべき鋼材には、棒鋼、各種の異形断面に熱間圧延された鋼製の圧延材、あるいは、熱間鍛造された鋼製の鍛造材などが含まれる。
また、酸洗液Ｌを入れる液槽２は、酸洗によって線材Ｍなどのスケールから溶出する２価鉄などの鉄分を除去するため、前記槽壁３の一部に磁気フィルタを取り付けるようにした形態としても良い。
更に、酸洗装置１に用いる冷却手段の熱交換器は、前記熱交換器６に限らず、耐食性に優れた樹脂などからなるプレート式の熱交換器、あるいは、酸洗液Ｌと冷媒とが熱交換する流路が互いに平行で且つ複数層状とされ、且つ両者の各流路が各層ごとに位置しつつ、直角方向に流れる形態の熱交換器としても良い。
The present invention is not limited to the embodiments and examples described above.
For example, the steel material to be pickled in the present invention includes a steel bar, a steel rolled material hot-rolled into various irregular cross-sections, or a hot-forged steel forged material.
In addition, the liquid tank 2 in which the pickling liquid L is placed is provided with a magnetic filter attached to a part of the tank wall 3 in order to remove iron such as divalent iron eluted from the scale such as the wire M by pickling. It is good also as a form.
Furthermore, the heat exchanger of the cooling means used in the pickling apparatus 1 is not limited to the heat exchanger 6, but a plate-type heat exchanger made of a resin having excellent corrosion resistance or the pickling liquid L and the refrigerant. A heat exchanger may be configured in which the flow paths for heat exchange are parallel to each other and have a plurality of layers, and the flow paths of both are positioned in each layer and flow in a right angle direction.
また、本発明の酸洗装置に用いる冷却手段は、液槽２の酸洗液Ｌを直に前記冷却ユニット１０に循環させる形態としても良い。
加えて、前記フィードバック手段によるフィードバック対象には、液槽２と熱交換器６との間で酸洗液Ｌを循環させるポンプや、あるいは、熱交換器６と冷却ユニット１０との間で冷媒を循環させるポンプを含めても良い。更に、フィードバック手段には、前記制御器１８などに替えて、単一のパソコンを用いても良い。
The cooling means used in the pickling apparatus of the present invention may be configured to circulate the pickling liquid L in the liquid tank 2 directly to the
In addition, the feedback object by the feedback means includes a pump that circulates the pickling liquid L between the liquid tank 2 and the heat exchanger 6, or a refrigerant between the heat exchanger 6 and the
１……酸洗装置
２……液槽
６……熱交換器（冷却手段）
１０…冷却ユニット（冷却手段）
１６…温度センサ（測温手段）
１７…コントローラ（フィードバック手段）
１８…制御器（フィードバック手段）
Ｍ……線材（鋼材）
Ｌ……酸洗液
1 ... Pickling device 2 ... Liquid tank 6 ... Heat exchanger (cooling means)
10 ... Cooling unit (cooling means)
16 ... Temperature sensor (temperature measuring means)
17 ... Controller (feedback means)
18 ... Controller (feedback means)
M …… Wire (steel)
L ... Pickling solution
Claims (3)
上記酸洗液の温度を２８℃以下に保つ、
ことを特徴とする酸洗方法。 A method of pickling by immersing a steel material to be descaled in a pickling solution containing at least nitric acid,
Maintaining the temperature of the pickling solution at 28 ° C. or lower,
Pickling method characterized by the above-mentioned.
少なくとも硝酸を含み、且つ上記鋼材を浸漬させる酸洗液が入れられた液槽と、
上記液槽中の酸洗液を冷却する冷却手段と、を含む、
ことを特徴とする酸洗装置。 An apparatus for pickling steel to be descaled,
A bath containing at least nitric acid and containing a pickling solution for immersing the steel material;
Cooling means for cooling the pickling solution in the liquid tank,
A pickling apparatus characterized by that.
前記冷却手段の冷却能力を調整するフィードバック手段と、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項２の酸洗装置。 A temperature measuring means for detecting the temperature of the pickling solution;
Feedback means for adjusting the cooling capacity of the cooling means;
Further comprising
The pickling apparatus according to claim 2.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011162812A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for pickling operation of stainless steel strip |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108273A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Nissan Chem Ind Ltd | Nitric acid pickling solution for metal |
| JPS5867874A (en) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Sanshin Kagaku Kogyo Kk | Additive for acid pickling |
| JPS60197889A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | Nishiyama Stainless Chem Kk | Method and device for adjusting liquid temperature |
| JPS6311681A (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-19 | Kobe Steel Ltd | Pickling device for titanium strip |
| JPH11246982A (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-14 | Nippon Steel Corp | Alkali spray cleaning method and apparatus for cold rolled steel sheet |
| JP2003520299A (en) * | 2000-01-19 | 2003-07-02 | アヴェスタポラリト アーベー | Pickling agent containing urea and method for producing the same |
-
2007
- 2007-05-16 JP JP2007130275A patent/JP2008285710A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108273A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Nissan Chem Ind Ltd | Nitric acid pickling solution for metal |
| JPS5867874A (en) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Sanshin Kagaku Kogyo Kk | Additive for acid pickling |
| JPS60197889A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | Nishiyama Stainless Chem Kk | Method and device for adjusting liquid temperature |
| JPS6311681A (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-19 | Kobe Steel Ltd | Pickling device for titanium strip |
| JPH11246982A (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-14 | Nippon Steel Corp | Alkali spray cleaning method and apparatus for cold rolled steel sheet |
| JP2003520299A (en) * | 2000-01-19 | 2003-07-02 | アヴェスタポラリト アーベー | Pickling agent containing urea and method for producing the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011162812A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for pickling operation of stainless steel strip |
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