WO2023281739A1

WO2023281739A1 - 酸洗装置及び酸洗方法

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Publication number: WO2023281739A1
Application number: PCT/JP2021/025980
Authority: WO
Inventors: 直彦松田; 貴司中野; 佑樹前橋; 晋司難波; 雅司吉川; 孝誠辻; 崇弘八木; 龍輔中司
Original assignee: ＰｒｉｍｅｔａｌｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＪａｐａｎ株式会社
Priority date: 2021-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2023-01-12
Also published as: JP7680539B2; EP4350037A4; EP4350037A1; CN117529577A; JPWO2023281739A1; US20240287685A1

Abstract

酸洗装置は、搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗装置であって、酸液を貯留するための酸洗槽と、前記酸洗槽内の前記酸液に浸漬される前記帯板を囲むように前記酸洗槽内に設けられる囲い部と、前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部と、を備える。

Description

酸洗装置及び酸洗方法

　本開示は、酸洗装置及び酸洗方法に関する。

　金属（鋼等）の帯板の酸洗において、酸液に含まれる第二鉄イオン（Ｆｅ^３＋）の濃度を調節することで、酸洗速度が大きくなることが知られており、酸液中のＦｅ^３＋濃度を調節するための方法が提案されている。

　例えば特許文献１には、酸洗槽に接続される導管を介して酸洗槽内の酸液を循環させるとともに、導管に過酸化水素水を供給することで、酸液中のＦｅ^２＋をＦｅ^３＋に酸化して酸液中のＦｅ^３＋濃度を増加させることが記載されている。

特開平９－１７００９０号公報

　ところで、過酸化水素水等の液体酸化剤の酸液への供給の仕方によっては、液体酸化剤がＦｅ^２＋の酸化とは異なる反応で消費されやすく、Ｆｅ^２＋を適切に酸化するために液体供給剤の供給量を多くする必要が生じるため、効率的な酸洗をすることが難しい。

　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、金属の帯板の酸洗をより効率的に行うことが可能な酸洗装置及び酸洗方法を提供することを目的とする。

　本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗装置は、
　搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗装置であって、
　酸液を貯留するための酸洗槽と、
　前記酸洗槽内の前記酸液に浸漬される前記帯板を囲むように前記酸洗槽内に設けられる囲い部と、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部と、
を備える。

　また、本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗方法は、
　搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗方法であって、
　酸洗槽に貯留された酸液に前記帯板が浸漬され、かつ、前記酸洗槽内に設けられた囲い部に前記帯板が囲まれた状態で、前記帯板を搬送するステップと、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するステップと、
を備える。

　本発明の少なくとも一実施形態によれば、　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、金属の帯板の酸洗をより効率的に行うことが可能な酸洗装置及び酸洗方法が提供される。

一実施形態に係る酸洗装置の概略構成図である。図１に示す酸洗装置の概略断面図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の囲い部及び酸化剤供給部の概略図である。一実施形態に係る酸洗装置の概略構成図である。一実施形態に係る酸洗装置の概略構成図である。

　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

　図１は、一実施形態に係る酸洗装置の概略構成図である。図２は、図１に示す酸洗装置の概略断面図である。

　図１に示す酸洗装置１は、酸液４を用いて金属（例えば鋼）の帯板Ｓの酸洗をするための酸洗装置である。図１に示すように、酸洗装置１は、酸液４を貯留するための酸洗槽２を備えている。酸液４は、帯板Ｓの表面に生成したスケール（酸化被膜）を溶解して除去するための酸洗液であり、例えば、塩酸、硫酸、硝酸又はフッ酸等の酸を含む液体である。

　図１に示す酸洗装置１は、酸液４に浸漬された帯板Ｓをガイドしながら搬送するためのスキッド８及び搬送ロール６を備えている。搬送ロール６は、モータ（不図示）等によって駆動されて、帯板Ｓに張力を与えて該帯板Ｓを搬送するように構成されていてもよい。なお、搬送ロール６を備えないで、帯板Ｓを自重によるカテナリーだけで囲い部を追加する深さまで到達させて、搬送するように構成しても良い。

　図１に示す酸洗装置１は、酸洗槽２内に設けられる囲い部１０と、囲い部１０の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部５０と、をさらに備えている。

　囲い部１０は、酸洗槽２内の酸液４に浸漬される帯板Ｓを囲むように酸洗槽２内に設けられる。囲い部１０によって、帯板Ｓの搬送方向（以下、単に搬送方向ともいう。）に沿った酸液４の流路１２が形成される。

　図１に示すように、酸洗装置１は、酸洗槽２の内部に設けられ、搬送方向に配列される複数の囲い部１０を備えていてもよい。図１に示す例示的な実施形態では、酸洗槽２の内部に４つの囲い部１０が設けられている。

　幾つかの実施形態では、図２に示すように、囲い部１０は、帯板Ｓの両面をそれぞれ覆うように設けられる上板部２０及び下板部２２と、帯板Ｓの板幅方向における両側方において上板部２０と下板部２２とを接続するように設けられる一対の側板部２４，２６と、を含む。上板部２０、下板部２２及び側板部２４，２６の内側表面によって、酸液４の流路１２が形成されている。

　幾つかの実施形態では、図１及び図２に示すように、囲い部１０の中には、搬送される帯板Ｓをガイドするためのガイド部１６が設けられる。ガイド部１６は、囲い部１０に設けられるガイドロール１７又は受け部１８（スキッド等）を含んでもよい。図１及び図２に示す例示的な実施形態では、ガイド部１６は、上板部２０（囲い部１０）に支持されるガイドロール１７と、下板部２２（囲い部１０）に支持される受け部１８と、を含む。

　酸化剤供給部５０は、囲い部１０の内部に向けて、酸液４中のＦｅ^２＋をＦｅ^３＋に酸化するための液体酸化剤を供給するように構成される。図１及び図２に示す酸化剤供給部５０は、液体酸化剤が貯留される酸化剤タンク５２と、酸化剤タンク５２からの液体酸化剤を囲い部１０の内部に向けて導くための酸化剤供給ライン５３と、酸化剤供給ライン５３に設けられる酸化剤ポンプ５４と、を備えている。

　図１及び図２に示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、囲い部１０に接続さ配管５６（５６Ａ，５６Ｂ）を含み、配管５６を介して囲い部１０の中に液体酸化剤を供給するように構成されている。なお、図１及び図２に示す実施形態において、配管５６Ａは、囲い部１０を構成する上板部２０に接続されている。また、配管５６Ｂは、囲い部１０を構成する下板部２２に接続されている。

　液体酸化剤として、第一鉄イオン（Ｆｅ^２＋）を酸化する能力を有する液体を使用することができる。液体酸化剤は、例えば、過酸化水素水、次亜塩素酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム（過硫酸アンモニウム）、過マンガン酸カリウム溶液の少なくとも１つを含む液体であってもよい。

　上述の実施形態に係る酸洗装置１では、酸洗槽２内において帯板Ｓを囲むように設けられる囲い部１０の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、酸洗槽２内において、液体酸化剤が囲い部１０の外に拡散されるのが抑制され、帯板Ｓの近傍に留まりやすくなる。よって、液体酸化剤と酸液４との反応で生成されるＦｅ^３＋が帯板Ｓと接触しやすいため、効率的に酸洗をすることができる。

　また、囲い部１０の中は、搬送される帯板Ｓに同伴する酸液の流れ（同伴流）が形成され、酸液４の流速が比較的速い。この点、上述の実施形態では、囲い部１０の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋とが接触する機会を増やすことができる。これにより、液体酸化剤によるＦｅ^２＋の酸化反応（Ｆｅ^３＋生成反応）が起こりやすくなり、熱分解や酸液中の酸との反応により液体酸化剤が無駄に消費されるのを抑制することができる。

　このことについて、酸液４は塩酸（ＨＣｌ）を含み、液体酸化剤は過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）を含む場合を例として説明する。すなわち、酸洗槽２内の酸液４に液体酸化剤が供給されると、酸液４に含まれるＦｅ^２＋は、下記反応式（Ａ）により酸化される。
　Ｈ_２Ｏ_２＋２Ｆｅ^２＋＋２ＨＣｌ　→　２Ｈ_２Ｏ＋２Ｆｅ^３＋＋２Ｃｌ^－　…（Ａ）
　一方、酸液４に供給された液体酸化剤は、熱分解反応（下記反応式（Ｂ））や、酸液４を構成する酸との反応（下記反応式（Ｃ））によっても消費され得る。
　２Ｈ_２Ｏ_２　→　２Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２　…（Ｂ）
　Ｈ_２Ｏ_２＋２ＨＣｌ　→　２Ｈ_２Ｏ＋Ｃｌ_２　…（Ｃ）
　ここで、液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋とが接触する機会が増えれば、液体酸化剤の熱分解（反応式（Ｂ））や酸との反応（反応式（Ｃ））に比べてＦｅ^２＋の酸化反応（反応式（Ａ））が相対的に起こりやすくなり、反応式（Ｂ）や反応式（Ｃ）の反応によって、液体酸化剤がＦｅ^２＋の酸化反応に寄与せずに消費されるのを抑制することができる。

　よって、上述の実施形態によれば、帯板Ｓの酸洗をより効率的に行うことができる。

　なお、図１及び図２に示すように、酸洗装置１は、酸洗槽２を上方から覆う蓋部３０を備えていてもよい。蓋部３０によって酸洗槽２を上方から覆うことで、酸洗槽２内の酸液４の蒸発による損失を抑制することができる。また、酸洗装置１は、酸洗槽２と蓋部３０とで囲まれる空間を密封するためのシール部４０を備えていてもよい。このようなシール部４０を設けることにより、酸洗槽２内の酸液４の蒸発による損失をより効果的に抑制することができる。

　図２に示すように、蓋部３０は、囲い部１０の上部を構成する上板部２０を含んでもよい。また、蓋部３０は、上板部２０を含むとともに、酸洗槽２の縁（上端部）に設けられる桶部４２に上方から挿入されるように構成されたシール板部３４を含んでもよい。シール部４０は、桶部４２及びシール板部３４を含み、桶部４２に貯留されたシール液（水等）にシール板部３４が浸されることで、酸洗槽２と蓋部３０とで囲まれる空間をシールするように構成されていてもよい。

　図２に示す例示的な実施形態では、蓋部３０は、囲い部１０を構成する上板部２０と一体的に開閉可能に設けられている。酸洗装置１は、蓋部３０を開閉するためのアクチュエータを備えていてもよい。

　幾つかの実施形態では、囲い部１０によって形成される流路１２は、搬送方向における囲い部１０の上流側端１０ａよりも下流側に位置し、上流側端１０ａよりも流路断面積が小さい流路縮小部１４を有する。ここで、流路断面積は、搬送方向に直交する流路１２の流路断面の面積である。流路縮小部１４は、囲い部１０に設けられる上述のガイド部１６によって形成されてもよい。図１及び図２に示す例示的な実施形態では、流路縮小部１４は、ガイドロール１７（ガイド部１６）及び受け部１８（ガイド部１６）により形成される。

　上述の実施形態では、囲い部１０によって形成される流路１２は、囲い部１０の上流側端１０ａよりも下流側に位置する流路縮小部１４を有するので、囲い部１０の中には、帯板Ｓに同伴する酸液４の同伴流が流路縮小部１４（ガイドロール１７や受け部１８）で反転された反転流が形成される。この反転流により酸液４が撹拌されるため、液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋との接触機会をより一層増やすことができる。よって、液体酸化剤によるＦｅ^２＋の酸化反応がより起こりやすくなり、帯板Ｓの酸洗をより効率的に行うことができる。

　図３Ａ～図８は、それぞれ、一実施形態に係る酸洗装置の囲い部１０及び酸化剤供給部５０の概略図である。図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ及び図８は、搬送方向及び上下方向（鉛直方向）を含む断面図であり、図３Ｂ、図４Ｂ及び図５Ｂは、図３Ａ、図４Ａ及び図５Ａにそれぞれ対応する平面図である。また、図６Ａ及び図７Ａは正面図であり、図６Ｂ及び図７Ｂは、図６Ａ及び図７Ａにそれぞれ対応する水平方向に沿った断面図である。

　図３Ａ～図７Ｂに示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、囲い部１０に接続された配管５６（５６Ａ～５６Ｄ）を有する。配管５６は、囲い部１０を形成する部材（上板部２０、下板部２２又は側板部２４，２６等）を貫通するように設けられていてもよい。配管５６は、酸洗槽２又は蓋部３０に支持されていてもよい。液体酸化剤は、配管５６を介して、囲い部１０の内部に供給されるようになっている。

　図８に示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、搬送方向にて囲い部１０の上流側に少なくとも部分的に設けられたノズル５７（５７Ａ，５７Ｂ）を含む。液体酸化剤は、ノズル５７の開口５５から噴出されて、囲い部１０の内部に供給されるようになっている。ノズル５７の開口５５は、図８に示すように、搬送方向にて囲い部１０の上流側端１０ａよりも上流側に位置していてもよく、あるいは上流側端１０ａよりも下流側に位置していてもよく、あるいは上流側端１０ａと同じ位置であってもよい。

　幾つかの実施形態では、酸化剤供給部５０は、上板部２０に接続される配管５６Ａを含んでもよく、あるいは、下板部２２に接続される配管５６Ｂを含んでもよい。図３Ａ～図５Ｂに示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、上板部２０に接続される配管５６Ａ、及び、下板部２２に接続される配管５６Ｂを含む。

　幾つかの実施形態では、酸化剤供給部５０は、側板部２４，２６の少なくとも一方に接続される配管５６Ｃ又は配管５６Ｄを含んでもよい。図６Ａ～図７Ｂに示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、側板部２４，２６にそれぞれ接続される配管５６Ｃ及び配管５６Ｄを含む。

　図５Ａ～図８に示すように、酸化剤供給部５０は、搬送方向にて流路縮小部１４よりも上流側の位置にて液体酸化剤を供給するように構成されてもよい。図５Ａ～図８に示す例示的な実施形態では、流路縮小部１４を形成するガイドロール１７及び受け部１８よりも搬送方向にて上流側の位置にて囲い部１０に接続された配管５６又はノズル５７（酸化剤供給部５０）を介して、搬送方向にて流路縮小部１４よりも上流側の位置にて液体酸化剤が供給されるようになっている。

　このように、流路縮小部１４よりも上流側の位置にて液体酸化剤を供給することにより、液体酸化剤を含む酸液４が流路縮小部１４で形成される反転流によって撹拌される。よって、液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋との接触機会が増え、Ｆｅ^２＋の酸化反応が起こりやすくなるため、帯板Ｓの酸洗をより効率的に行うことができる。

　幾つかの実施形態では、例えば図３Ａ～図４Ｂ及び図６Ａ～図６Ｂに示すように、酸化剤供給部５０は、搬送方向における囲い部１０の長さＬとしたとき、囲い部１０の上流側端１０ａからの長さが０以上Ｌ／２以下の位置にて液体酸化剤を供給するように構成されてもよい。

　このように、囲い部１０の上流側端１０ａからの長さが０以上Ｌ／２以下の比較的上流側の位置にて液体酸化剤を供給することにより、囲い部１０の中に向けて供給された液体酸化剤が、囲い部１０の内部において、囲い部１０の長さの半分以上の比較的長い距離を移動する間に酸液４中に拡散するため、液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋との接触機会を多くすることができる。

　幾つかの実施形態では、例えば図４Ａ～図４Ｂに示すように、酸化剤供給部５０は、帯板Ｓの板幅方向において互いに異なる位置にて囲い部１０に接続される複数の配管５６を含んでもよい。図４Ａ及び図４Ｂに示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、帯板Ｓの板幅方向において互いに異なる位置にて上板部２０（囲い部１０）に接続される複数の配管５６Ａと、帯板Ｓの板幅方向において互いに異なる位置にて下板部２２（囲い部１０）に接続される複数の配管５６Ｂと、を含む。

　囲い部１０の中では、酸液４は、主として帯板Ｓの搬送方向（即ち帯板Ｓの長手方向）に流れるため、囲い部１０の内部に供給される液体酸化剤の板幅方向における拡散速度は、搬送方向における拡散速度に比べて小さい。上述の実施形態によれば、板幅方向において異なる位置に設けられる複数の配管５６を介して囲い部１０の中に液体供給剤を供給するようにしたので、液体酸化剤の拡散速度が小さい板幅方向において液体酸化剤の濃度を均一化しやすくなる。よって、板幅方向において均一な酸洗がしやすくなる。なお、囲い部１０の中では、酸液は、帯板Ｓに同伴して、主に帯板Ｓの搬送方向（即ち帯板Ｓの長手方向）に流れるが、囲い部１０の下板部２２の下側と、囲い部１０の二つの側板部２４，２６の両外側では、主に帯板Ｓの搬送方向と逆の方向に流れる傾向にある。また、蓋部３０の上板部１０が酸液の自由液面よりも下になるように蓋部３０を位置させることにより、蓋部３０が酸液の自由液面の面積を小さくするため、帯板の走行により作り出される酸液を同伴させるエネルギーが、自由液面の上下動等で消費されることなく、酸液の流動に使われ、エネルギーが効率良く酸液の流れに変えられる。

　幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、囲い部１０に接続される配管５６（酸化剤供給部５０）に逆止弁５８（５８Ａ，５８Ｂ）が設けられてもよい。図２に示す例示的な実施形態では、上板部２０（囲い部１０）に接続される配管５６Ａに逆止弁５８Ａが設けられている。また、下板部２２（囲い部１０）に接続される配管５６Ｂに逆止弁５８Ｂが設けられている。なお、図２において、酸化剤供給ライン５３には、酸化剤タンク５２から囲い部１０の内部への液体酸化剤の供給量を調節するためのバルブ６２Ａ，６２Ｂが設けられている。

　上述の実施形態によれば、液体酸化剤を供給するための配管５６に逆止弁５８を設けたので、酸化剤供給ライン５３に何らかの理由（例えば、液体酸化剤の供給圧力の低下等）で酸液が混入するのを抑制することができる。

　幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、上板部２０に接続される配管５６Ａと、酸化剤タンク５２との間の酸化剤供給ライン５３に、フレキシブルホース６０が設けられていてもよい。

　上述の実施形態では、上板部２０に接続される配管５６Ａと、酸化剤タンク５２との間の酸化剤供給ライン５３にフレキシブルホース６０を設けたので、該配管５６Ａ及びフレキシブルホース６０を介して囲い部１０と酸化剤タンク５２が接続された状態を維持しながら、囲い部１０の上板部２０を蓋部３０とともに円滑に開閉することができる。よって、酸洗槽２及び囲い部１０の内部の点検やメンテナンスを容易に行うことができる。

　幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、酸化剤供給ライン５３にて逆止弁５８よりも上流側（酸化剤タンク５２側）にフレキシブルホース６０が設けられていてもよい。

　このように、逆止弁５８よりも上流側にフレキシブルホース６０を設けることにより、フレキシブルホース６０への酸液の混入を抑制することができ、フレキシブルホース６０を酸による腐食等から保護することができる。

　図９及び図１０は、それぞれ、一実施形態に係る酸洗装置一実施形態に係る酸洗装置の概略構成図である。

　図９及び図１０に示す例示的な実施形態では、酸洗装置１は、図１に示す酸洗装置１と同様、酸液４を貯留するための酸洗槽２と、酸洗槽２内に設けられる囲い部１０と、囲い部１０の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部５０と、を有する。

　図９及び図１０に示す例示的な実施形態では、酸洗装置１は、さらに、酸洗槽２から酸液４を抜き出すとともに、酸洗槽２内の囲い部１０の内部に向けて酸液４を戻すように構成された酸液循環ライン７２を備える。酸液循環ライン７２には酸液循環ポンプ７４が設けられている。酸洗槽２から抜き出された酸液４は、酸液循環ライン７２、及び、囲い部１０に接続された配管７６を介して、囲い部１０の内部に供給される。

　上述の実施形態によれば、酸液循環ライン７２を介して、酸洗槽２から抜き出した酸液４を囲い部１０の内部に向けて戻すようにしたので、囲い部１０の内部における酸液４の撹拌を促進することができる。これにより、囲い部１０の内部に向けて供給された液体酸化剤と酸液４中のＦｅ^２＋との接触機会が増え、Ｆｅ^２＋の酸化反応が起こりやすくなる、このため、帯板Ｓの酸洗をより効率的に行うことができる。

　幾つかの実施形態では、例えば図１０に示すように、酸化剤供給部５０は、酸液循環ライン７２に接続される配管６４を含み、酸液循環ライン７２を介して液体酸化剤を囲い部１０の内部に向けて供給するように構成されてもよい。図１０に示す例示的な実施形態では、酸化剤供給部５０は、酸化剤タンク５２と酸液循環ライン７２とを接続する配管６４を含む。また、図１０に示す例示的な実施形態では、囲い部１０に接続され、酸液循環ライン７２からの酸液４を囲い部１０の内部に戻すための配管７６は、液体酸化剤を囲い部１０の内部に供給するための配管５６としての機能を併せ持つ。また、酸液循環ライン７２のうち、配管６４との接続部よりも下流側の部位は、酸化剤供給ライン５３として機能する。

　上述の実施形態によれば、酸液循環ライン７２に接続される配管６４を介して液体酸化剤を酸液４に混入させるようにしたので、比較的簡素な構成で、囲い部１０の内部に向けて液体酸化剤を供給することができる。

　以下、幾つかの実施形態に係る酸洗装置及び酸洗方法について概要を記載する。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗装置（１）は、
　搬送される金属の帯板（Ｓ）を酸洗するための酸洗装置であって、
　酸液（４）を貯留するための酸洗槽（２）と、
　前記酸洗槽内の前記酸液に浸漬される前記帯板を囲むように前記酸洗槽内に設けられる囲い部（１０）と、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部（５０）と、
を備える。

　上記（１）の構成では、酸洗槽内において帯板を囲むように設けられる囲い部の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、酸洗槽内において、液体酸化剤が囲い部の外に拡散されるのが抑制され、帯板の近傍に留まりやすくなる。よって、液体酸化剤と酸液との反応で生成されるＦｅ^３＋が帯板と接触しやすいため、効率的に酸洗をすることができる。
　また、囲い部の中は、搬送される帯板に同伴する酸液の流れ（同伴流）が形成され、酸液の流速が比較的速い。この点、上記（１）の構成では、囲い部の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋とが接触する機会を増やすことができる。これにより、液体酸化剤によるＦｅ^２＋の酸化反応（Ｆｅ^３＋生成反応）が起こりやすくなり、熱分解や酸液中の酸との反応により液体酸化剤が無駄に消費されるのを抑制することができる。
　よって、上記（１）の構成によれば、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
　前記囲い部は、前記帯板の搬送方向に沿った前記酸液の流路（１２）を形成し、
　前記流路は、前記搬送方向における前記囲い部の上流側端（１０ａ）よりも下流側に位置し、前記上流側端よりも流路断面積が小さい流路縮小部（１４）を有する。

　上記（２）の構成によれば、囲い部によって形成される流路は、上流側端よりも下流側に位置する流路縮小部を有するので、囲い部の中には、上述した酸液の同伴流が流路縮小部で反転された反転流が形成される。この反転流により酸液が撹拌されるため、液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋との接触機会をより一層増やすことができる。よって、液体酸化剤によるＦｅ^２＋の酸化反応がより起こりやすくなり、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
　前記酸洗装置は、
　前記囲い部の中に設けられ、前記帯板をガイドするためのガイド部（１６）を備え、
　前記流路縮小部は、前記ガイド部によって形成される。

　上記（３）の構成によれば、囲い部の中に設けられるガイド部を利用して流路縮小部が形成されるので、簡素な構成で帯板の効率的な酸洗を実現することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記搬送方向にて前記流路縮小部よりも上流側の位置にて前記液体酸化剤を供給するように構成される。

　上記（４）の構成によれば、流路縮小部よりも上流側の位置にて液体酸化剤を供給するようにしたので、液体酸化剤を含む酸液が流路縮小部で形成される反転流によって撹拌される。よって、液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋との接触機会が増え、Ｆｅ^２＋の酸化反応が起こりやすくなるため、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記搬送方向における前記囲い部の長さＬとしたとき、前記囲い部の上流側端からの長さが０以上Ｌ／２以下の位置にて前記液体酸化剤を供給するように構成される。

　上記（５）の構成によれば、囲い部の上流側端からの長さが０以上Ｌ／２以下の比較的上流側の位置にて液体酸化剤を供給するようにしたので、囲い部の中に向けて供給された液体酸化剤が、囲い部の内部において、囲い部の長さの半分以上の比較的長い距離を移動する間に酸液中に拡散するため、液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋との接触機会を多くすることができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記囲い部に接続される少なくとも１本の配管（５６）を含み、前記配管を介して前記囲い部の中に前記液体酸化剤を供給するように構成される。

　上記（６）の構成によれば、囲い部に接続される配管を介して囲い部の中に液体酸化剤を供給することにより、上記（１）で述べたように、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
　前記少なくとも１本の配管は、前記帯板の板幅方向において互いに異なる位置にて前記囲い部に接続される複数の配管を含む。

　囲い部の中では、酸液は主として帯板の搬送方向（即ち帯板の長手方向）に流れるため、囲い部の内部に供給される液体酸化剤の板幅方向における拡散速度は、搬送方向における拡散速度に比べて小さい。上記（７）の構成によれば、板幅方向において異なる位置に設けられる複数の配管を介して囲い部の中に液体供給剤を供給するようにしたので、液体酸化剤の拡散速度が小さい板幅方向において液体酸化剤の濃度を均一化しやすくなる。よって、板幅方向において均一な酸洗がしやすくなる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
　前記酸洗装置は、
　前記少なくとも１本の配管に設けられる逆止弁（５８）を備える。

　上記（８）の構成によれば、液体酸化剤を供給するための配管に逆止弁を設けたので、液体酸化剤の供給ラインに何らかの理由で酸液が混入するのを抑制することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
　前記囲い部は、前記帯板の両面を覆うように設けられる上板部（２０）及び下板部（２２）と、前記帯板の両側方において前記上板部と前記下板部とを接続するように設けられる一対の側板部（２４,２６）と、を含む。

　上記（９）の構成によれば、上板部、下板部及び一対の側板部を含む簡素な構成の囲い部を用いて、上記（１）で述べたように、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記上板部と前記下板部との少なくとも一方を貫通する配管（５６Ａ，５６Ｂ）を含む。

　上記（１０）の構成によれば、上板部又は下板部に接続される配管を介して、囲い部の内部にて帯板の上方又は下方から液体酸化剤を供給することができる。これにより、上記（１）で述べたように、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（９）又は（１０）の構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記一対の側板部の少なくとも一方を貫通する配管（５６Ｃ，５６Ｄ）を含む。

　上記（１１）の構成によれば、一対の側板部の少なくとも一方に接続される配管を介して、囲い部の内部にて帯板の側方から液体酸化剤を供給することができる。これにより、上記（１）で述べたように、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（９）乃至（１１）の何れかの構成において、
　前記酸洗装置は、
　前記酸洗槽を上方から覆う蓋部（３０）を備え、
　前記蓋部は、前記上板部と一体的に開閉可能に設けられ、
　前記酸化剤供給部は、
　　前記液体酸化剤を貯留するための酸化剤タンク（５２）と、
　　前記上板部に接続される配管（５６Ａ）と、
　　前記酸化剤タンクと前記配管との間に設けられるフレキシブルホース（６０）と、
を含む。

　上記（１２）の構成によれば、上板部に接続される配管と、酸化剤タンクとの間にフレキシブルホースを設けたので、該配管及びフレキシブルホースを介して囲い部と酸化剤タンクが接続された状態を維持しながら、囲い部の上板部を蓋部とともに円滑に開閉することができる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れかの構成において、
　前記酸洗装置は、
　前記酸洗槽から前記酸液を抜き出すとともに、前記酸洗槽内の前記囲い部の内部に向けて前記酸液を戻すように構成された酸液循環ライン（７２）を備える。

　上記（１３）の構成によれば、酸液循環ラインを介して、囲い部の内部に向けて酸液を戻すようにしたので、囲い部の内部における酸液の撹拌を促進することができる。これにより、囲い部の内部に向けて供給された液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋との接触機会が増え、Ｆｅ^２＋の酸化反応が起こりやすくなるため、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
　前記酸化剤供給部は、前記酸液循環ラインに接続される配管（６４）を含み、前記酸液循環ラインを介して前記液体酸化剤を前記囲い部の内部に向けて供給するように構成される。

　上記（１４）の構成によれば、酸液循環ラインに接続される配管を介して液体酸化剤を酸液に混入させるようにしたので、比較的簡素な構成で、上記（１）の構成を実現することができる。

（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗方法は、
　搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗方法であって、
　酸洗槽に貯留された酸液に前記帯板が浸漬され、かつ、前記酸洗槽内に設けられた囲い部に前記帯板が囲まれた状態で、前記帯板を搬送するステップと、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するステップと、
を備える。

　上記（１５）の方法によれば、酸洗槽内において帯板を囲むように設けられる囲い部の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、酸洗槽内において、液体酸化剤が囲い部の外に拡散されるのが抑制され、板の近傍に留まりやすくなる。よって、液体酸化剤と酸液との反応で生成されるＦｅ^３＋が板と接触しやすいため、効率的に酸洗をすることができる。
　また、囲い部の中は、搬送される帯板に同伴する酸液の流れ（同伴流）が形成され、酸液の流速が比較的速い。この点、上記（１５）の方法では、囲い部の中に向けて液体酸化剤を供給するようにしたので、液体酸化剤と酸液中のＦｅ^２＋とが接触する機会を増やすことができる。これにより、液体酸化剤によるＦｅ^２＋の酸化反応（Ｆｅ^３＋生成反応）が起こりやすくなり、熱分解や酸液中の酸との反応により液体酸化剤が無駄に消費されるのを抑制することができる。
　よって、上記（１５）の方法によれば、帯板の酸洗をより効率的に行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

　本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１　　　酸洗装置
２　　　酸洗槽
４　　　酸液
６　　　搬送ロール
８　　　スキッド
１０　　囲い部
１０ａ　上流側端
１２　　流路
１４　　流路縮小部
１６　　ガイド部
１７　　ガイドロール
１８　　受け部
２０　　上板部
２２　　下板部
２４　　側板部
２６　　側板部
３０　　蓋部
３４　　シール板部
４０　　シール部
４２　　桶部
５０　　酸化剤供給部
５２　　酸化剤タンク
５３　　酸化剤供給ライン
５４　　酸化剤ポンプ
５５　　開口
５６，５６Ａ～５６Ｄ　　配管
５７　　ノズル
５８，５８Ａ，５８Ｂ　　逆止弁
６０　　フレキシブルホース
６２Ａ，６２Ｂ　バルブ
６４　　配管
７２　　酸液循環ライン
７４　　酸液循環ポンプ
７６　　配管
Ｓ　　　帯板

Claims

　搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗装置であって、
　酸液を貯留するための酸洗槽と、
　前記酸洗槽内の前記酸液に浸漬される前記帯板を囲むように前記酸洗槽内に設けられる囲い部と、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するための酸化剤供給部と、
を備える酸洗装置。
　前記囲い部は、前記帯板の搬送方向に沿った前記酸液の流路を形成し、
　前記流路は、前記搬送方向における前記囲い部の上流側端よりも下流側に位置し、前記上流側端よりも流路断面積が小さい流路縮小部を有する
請求項１に記載の酸洗装置。
　前記囲い部の中に設けられ、前記帯板をガイドするためのガイド部を備え、
　前記流路縮小部は、前記ガイド部によって形成される
請求項２に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記搬送方向にて前記流路縮小部よりも上流側の位置にて前記液体酸化剤を供給するように構成された
請求項２又は３に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記搬送方向における前記囲い部の長さＬとしたとき、前記囲い部の上流側端からの長さが０以上Ｌ／２以下の位置にて前記液体酸化剤を供給するように構成された
請求項１乃至４の何れか一項に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記囲い部に接続される少なくとも１本の配管を含み、前記配管を介して前記囲い部の中に前記液体酸化剤を供給するように構成された
請求項１乃至５の何れか一項に記載の酸洗装置。
　前記少なくとも１本の配管は、前記帯板の板幅方向において互いに異なる位置にて前記囲い部に接続される複数の配管を含む
請求項６に記載の酸洗装置。
　前記少なくとも１本の配管に設けられる逆止弁を備える
請求項６又は７に記載の酸洗装置。
　前記囲い部は、前記帯板の両面を覆うように設けられる上板部及び下板部と、前記帯板の両側方において前記上板部と前記下板部とを接続するように設けられる一対の側板部と、を含む
請求項１乃至８の何れか一項に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記上板部と前記下板部との少なくとも一方を貫通する配管を含む
請求項９に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記一対の側板部の少なくとも一方を貫通する配管を含む
請求項９又は１０に記載の酸洗装置。
　前記酸洗槽を上方から覆う蓋部を備え、
　前記蓋部は、前記上板部と一体的に開閉可能に設けられ、
　前記酸化剤供給部は、
　　前記液体酸化剤を貯留するための酸化剤タンクと、
　　前記上板部に接続される配管と、
　　前記酸化剤タンクと前記配管との間に設けられるフレキシブルホースと、
を含む
請求項９乃至１１の何れか一項に記載の酸洗装置。
　前記酸洗槽から前記酸液を抜き出すとともに、前記酸洗槽内の前記囲い部の内部に向けて前記酸液を戻すように構成された酸液循環ラインを備える
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の酸洗装置。
　前記酸化剤供給部は、前記酸液循環ラインに接続される配管を含み、前記酸液循環ラインを介して前記液体酸化剤を前記囲い部の内部に向けて供給するように構成された
請求項１３に記載の酸洗装置。
　搬送される金属の帯板を酸洗するための酸洗方法であって、
　酸洗槽に貯留された酸液に前記帯板が浸漬され、かつ、前記酸洗槽内に設けられた囲い部に前記帯板が囲まれた状態で、前記帯板を搬送するステップと、
　前記囲い部の内部に向けて液体酸化剤を供給するステップと、
を備える酸洗方法。