JPS6140038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は圧延等の過程で金属帯材料に付着し
た油脂類を洗浄して除去するための金属帯の連続
脱脂方法及び同装置に関するものである。

従来よりいわゆる走行金属帯の油脂類の除去に
はアルカリ洗浄、溶剤洗浄等の脱脂処理が行わ
れ、スケールの除去には酸洗処理が行われてい
る。アルカリ洗浄はアルカリ希釈液で洗浄後水洗
浄あるいは中和処理して乾燥するが、高速で連続
的に脱脂処理を行う場合十分な脱脂処理が出来な
いため洗浄部を長くする必要があつた。また、ア
ルカリ洗浄では走行金属帯表面に疵が発生するば
かりでなく、スラツジが発生するためその処理設
備費もかかり、さらに高速洗浄の場合処理液の残
留などで被処理物の表面にスマツト等が付着し変
色するという不具合がある。

さらに、溶剤による洗浄方法があるが、これは
加熱した溶剤の蒸気を冷却材で凝縮したものを走
行金属帯に吹き付けたり、洗浄室内の凝縮溶剤液
中に走行金属帯を連続的に浸漬する等により脱脂
処理して、表面に付着した溶剤を蒸発乾燥等によ
り除去するいわゆる溶剤蒸気法、溶剤スプレイ
法、溶剤浸漬法がある。この場合はアルカリ洗浄
の如く走行金属帯表面に疵やスラツジが発生した
り、スマツト等が付着して変色するという欠点は
ないが、やはり高速で金属帯を走行させると脱脂
洗浄が不十分となるため洗浄部を長くしなければ
ならず設備費が高くなる。

また、溶剤洗浄室から有害な溶剤ガスが漏洩す
るため特公昭40−9724号公報所載の如く溶剤ガス
を水冷噴射により液化して水分を分離して溶剤を
回収再生使用したり、実公昭55−24136号公報所
載の如く溶剤ガスを凝縮して蒸留分離した溶剤を
回収使用する等溶剤ガスの漏洩防止と回収対策が
必要となるが、洗浄室の金属帯出入口から溶剤ガ
スの漏洩や金属帯表面に付着した溶剤が室外に出
るもので完全に防ぐことは難かしく、たとえ洗浄
室に乾燥室を連設して金属帯に付着した溶剤を蒸
発乾燥することが行われても、乾燥室の金属帯出
口から溶剤ガスの漏洩は避けられず、特に金属帯
を高速により連続脱脂処理する場合その漏洩は著
しくなる。

一方、酸洗スケール除去処理後やアルカリ洗浄
脱脂処理後の水洗浄に既に適用されてにるカスケ
ード洗浄法を溶剤洗浄脱脂処理に適用した場合、
その洗浄効果はほぼ満足できるものの、溶剤ガス
の発生が激しくガス洩れを生じ金属帯に付着した
溶剤をリンガロール等で払拭してもなお残留する
ため洗浄室に連設した乾燥室で乾燥する必要があ
り、また蒸発した溶剤ガスは乾燥室の走行金属帯
出口から漏洩する。そのガス洩れ対策として、洗
浄室や乾燥室の金属帯出入口をフエルトを介する
などして密封することが考えられるが、その金属
帯出入口には何分にも金属帯を高速で走行させる
必要上十分な隙間が設けられており、確実にガス
洩れを防ぐことは極めて困難である。

このように金属帯の溶剤による洗浄脱脂処理は
溶剤や溶剤ガスの漏洩が著しく、比較的高価な溶
剤のロスは経済的損失を招き、また有害物質であ
る溶剤の拡散は環境汚染という公害問題を惹起す
るという問題点を有している。

この発明は上述の如き従来の走行金属帯の連続
脱脂装置の問題点を解消するためになされたもの
である。

すなわち、金属帯を溶剤のスプレーまたはシヤ
ワー中で走行させて連続的に脱脂洗浄し、ついで
乾燥させるにあたり前記金属帯を少なくとも１個
の洗浄室を通して洗浄するとともに、付着した溶
剤を各洗浄室出側で拭取したのち熱風乾燥室に導
く一方、洗浄に使用後蒸留処理された溶剤の再生
液と補充溶剤の新液とを金属帯出側端の洗浄室か
ら供給して該洗浄室における金属帯の洗浄に供し
たのち金属帯入側に向けてカスケード流下させて
蒸留再生装置に導くとともに、前記金属帯出側端
の洗浄室を除く各洗浄室での洗浄にはカスケード
流下中の溶剤を使用し、また各洗浄室及び前記乾
燥室内に生じた溶剤ガスを回収液化して前記溶剤
の補充用剤の新液と共に使用するようにしたもの
である。

また、金属帯を溶剤のスプレーまたはシヤワー
中で走行させて連続的に脱脂洗浄し、ついで乾燥
させる装置において前記金属帯の走行方向に沿つ
て連設された複数の洗浄室と該洗浄室に連通した
乾燥室と、前記洗浄室内に設けられたスプレーま
たはシヤワーノズル及び各洗浄室出側に設けられ
たリンガーロールと、前記洗浄室の下部において
金属帯の走行方向と逆方向に向けて各洗浄室ごと
に設置されたカスケードタンクと、金属帯の入側
端洗浄室に対応する前記カスケードタンクより溶
剤蒸留再生装置を経て金属帯出側洗浄室内のスプ
レーまたはシヤワーノズルに連結された溶剤再生
液供給管と、該スプレーまたはシヤワーノズルに
連結された溶剤新液補充管と、金属帯出側端洗浄
室を除いた洗浄室におけるスプレーまたはシヤワ
ーノズルと前記カスケードタンクとを結ぶ溶剤循
環管と、前記洗浄室及び乾燥室より溶剤ガス液化
処理装置及び再生液貯蔵タンクを経て前記溶剤再
生液供給管に至る管路とからなるものである。

図面に基いてこの発明の実施態様を説明する。

金属帯１の走行方向（矢印Ａ）に沿つて複数の
洗浄室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが連設され、該洗
浄室２ｄに乾燥室３が連通して設けられている。

各洗浄室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下部にはそ
れぞれカスケードタンク４が金属帯１の走行方向
と逆方向に向けて低下設置されている。

各洗浄室内には走行する金属帯１の上下面それ
ぞれに向けて複数個の循環液用スプレーまたはシ
ヤワーノズル５が配設されると共に出側に金属帯
１を払拭するためのリンガーロール６が設けられ
ている。

また、各洗浄室には前記スプレーノズル５にカ
スケードタンク４からスプレーポンプ７を介して
導かれた溶剤循環管８が配設されている。

金属帯１の入側端洗浄室２ａに対応するカスケ
ードタンク４からは溶剤再生液供給管９が蒸留原
液ポンプ１０を介し溶剤蒸留再生装置１１等を経
て金属帯１の出側端洗浄室２ｄに設けられた再生
液新液用スプレーまたはシヤワーノズル１２に導
かれるように配設されている。

上記溶剤蒸留再生装置１１等は蒸留器１３、冷
凍機１４、蒸留器デカンタ１５、廃液タンク１６
及び再生液貯蔵タンク１７より構成されている。
なお、１８は廃液ポンプ、１９は再生液ポンプ、
２０はオーバーフロー配管である。

２１は溶剤新液補充管で、受入タンク２２から
補給ポンプ２３を介して前記洗浄室２ｄ内のスプ
レーまたはシヤワーノズル１２まで導かれ、つま
り前記溶剤再生液供給管９に合流する如く配設さ
れている。

２４は溶剤ガス液化処理装置で、気密にされた
洗浄室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び乾燥室３にそ
れぞれガス用管路２５を回収ブロワ２６を介して
配設すると共に一次クーラー２７、二次クーラー
２８、深冷クーラー２９及び水分離槽３０を設け
ている。

乾燥室３には走行する金属帯１の上下面それぞ
れに向けて複数個のガスノズル３１が配設される
と共に、該ガスノズルにガス還流管３２がフアン
３３及び加熱器３４と共に接続されている。

金属帯１の入側端洗浄室２ａ及び出側端乾燥室
３にそれぞれ設けたガス遮断ボツクス３５にガス
吸引管３６が排気フアン３７と共に接続されてい
る。

しかして、連続的に走行する金属帯１は各洗浄
室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内で循環液用スプレー
ノズル５から噴射れた溶剤により繰返し洗浄され
ると共にリンガーロール６により表面を払拭され
る。一方、各洗浄室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから
各カスケードタンク４に流入した溶剤はカスケー
ド流下して溶剤再生液供給管９により蒸留器１
３、蒸留器デカンタ１５へ送られて再生液とな
る。

再生液は別途溶剤新液補充管２１により送られ
た補充用新液と共に貯蔵タンク１７に貯えられた
後金属帯１の出側端洗浄室２ｄの再生液新液用ス
プレーノズル１２から噴射されて金属帯１を洗浄
脱脂する。

さらに、金属帯１は乾燥室３内で表面に残留付
着している溶剤をガスノズル３１から吹付けられ
ら乾燥ガスによつて乾燥除去される。

このとき、各洗浄室及び乾燥室３内には有害な
溶剤ガスが発生するが、溶剤ガス液化処理装置２
４の働きで各室内は負圧に保持されると共に溶剤
ガスは室外に吸引され液化されて貯蔵タンク７内
に回収される。

また、乾燥室３内は多量の溶剤ガスが発生しか
つ高温のためガス圧力が高いので、洗浄室２ｄへ
ガスが流入するのを抑止するため両室間に仕切板
を設けることが望ましい。

乾燥室３において金属帯１に付着した溶剤を蒸
発除去する方法として、(1)乾燥室３雰囲気の例え
ば高周波による直接加熱、(2)乾燥室３雰囲気の例
えば蒸気、燃焼ガスによる間接加熱、(3)不活性ガ
ス、窒素ガス等の加熱ガスを外部より乾燥室３に
送給する方法、(4)乾燥室３に内部ガスを還流加熱
して送給する方法等が考えられる。上述の(1)及び
(2)については加熱された雰囲気ガスが金属帯１の
表面に接触して溶剤を蒸発させるものであるか
ら、金属帯１の走行速度の上昇に追従した雰囲気
ガス温度の調節が困難となるし、加熱費用もかさ
むという問題がある。(3)については外部からガス
が余分に乾燥室３に入るため、送給されたガス量
だけ再び排出する必要がある。(1)〜(3)による方法
はいずれも雰囲気ガスの加熱効率、排出効率並び
に負圧保持、溶剤ガス洩れ防止等を考慮した結果
必ずしも十分ではなく、(4)による溶剤の蒸発除去
方法が望ましいと考えられる。この場合、前述の
如く乾燥室３の雰囲気ガスはガス還流管３２を通
して取出されて加熱されると共にフアン３３によ
りガスノズル３１へ送られ、走行する金属帯１に
吹付けられる。

このように乾燥ガスが噴射されるのは乾燥効率
が良い点もあるが、金属帯１の走行速度により噴
射圧力と噴射温度とを制御することが出来るから
である。ただし、噴射温度については噴射ガス中
に溶剤ガスが含まれているから少なくとも溶剤蒸
発温度以上となるように注意を要する。また、噴
射された１部のガスは再度取出されれ加熱供給さ
れるので、最低溶剤蒸発温度にプラス10℃以上と
なるように加熱されることが必要である。例えば
一般的に使用されている洗浄有機溶剤である。ト
リクロルエチレンの場合、乾燥ガス温度は最低約
100℃に加熱される必要がある。また、パークロ
ルエチレンであれば約130℃、メチレンクロライ
トであれば約50℃である。

また、乾燥ガス温度を上昇することは溶剤の蒸
発を促進して乾燥速度をあげるため金属帯１の走
行速度を上昇させることが可能である。しかし、
この場合金属帯１に対する温度による悪影響が問
題となる。被処理金属の種類にもよるがアルミニ
ウム特にアルミニウム合金では約120℃以上で温
度の影響を受け、熱歪や機械的性質に変化を生じ
る。従つて、乾燥ガスの温度をあまり高くするこ
とはできない。使用する溶剤や被処理金属の種類
によるが乾燥ガス温度は実験によると、溶剤蒸発
温度に約60℃をプラスした温度を限度とするとよ
いことが判明した。それでも、乾燥温度は50℃の
温度範囲で溶剤蒸発乾燥を制御できるし、これに
ガス噴射圧の調整を加味すれば、金属帯１の走行
速度の広範囲にわたる乾燥をカバーできることに
なる。

次に、洗浄室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び乾燥
室３を負圧に保持するため前述の溶剤ガス液化処
理装置２４により吸引ガス量を調整する場合、回
収ブロワ２６の回転数やダンパーの開度の自動制
御により調整できる。吸引ガス量が増し室内圧が
下がり過ぎると外気の侵入が激しくなるばかりで
なく、原因は不明であるが実験によると室内ガス
が逆流して乾燥室３の金属帯１出口隙間から金属
帯１表面に付着追従して室外に溶剤ガスを含んだ
気体を搬出してしまう。このため室内圧は外圧に
対して約−50mmAq以下つまり−10mmAq前後の圧
力に保持されることが好ましい。

溶剤ガスが上述の如く金属帯１に付着して室外
に出るのを防ぐため、ガスノズル３１を金属帯１
の走行方向と逆方向に向けて乾燥ガスを吹付けた
結果溶剤ガスの搬出量は幾分減少した。乾燥ガス
を金属帯１表面に吹付けて付着した溶剤を蒸発さ
せてもその溶剤ガスは金属帯１表面から直ちに遊
離せずにそのまま室外に搬出されるものとみら
れ、このことは金属帯１の走行速度をあげる程溶
剤ガスの搬出量が多くなる事実から推察すること
ができる。

そこで、本発明者等は金属帯１表面に付着した
液状溶剤を表面から剥離すると同時に蒸発飛散さ
せようと考えた。

この場合、２個のガスノズル３１を金属帯１の
走行方向に沿つて対向傾斜して配置し、乾燥ガス
を金属帯１表面上で交差するように噴射させると
効果的である。また、洗浄室２ｄに近い複数個の
ガスノズル３１を金属帯１の走行方向に傾斜させ
ると共にこれらに対応して複数個のガスノズル３
１を逆走行方向に傾斜させた場合も同様の効果が
得られた。これはおそらく溶剤が液体の段階で金
属帯１表面から飛散されてガス化するため、金属
帯１による溶剤の搬出が殆んどなくなり、加えて
ガスノズル３１の対向傾斜ガス噴射により室内ガ
スが大きく撹拌されて溶剤ガスの吸引効率が高ま
ることによるものと考えられる。

さらに、実施の具体例を説明すると厚さ0.5
mm、幅900mmの金属帯１にアルミニウム或はアル
ミニウム合金帯を使用して100m/minの高速走行
を行いメタクレン液で連続的にカスケードスプレ
ー洗浄した場合、スプレーノズル５，１２の角
度、スプレー量によつて多少異るが、スプレー圧
0.5Kg/cm²でほぼ完全に脱脂できた。ただし、この
場合各洗浄室ラインでスプレー洗浄を３回繰返し
行ない、最後に新液でスプレー洗浄している。ラ
インスピードをあげて約200m/minにした場合ス
プレー圧力約１Kg/cm²で、また速度を約500m/mi
ｎにした場合スプレー圧力約２Kg/cm²でそれぞれ
洗浄した結果、油脂、塵埃類の汚染物の残留は殆
んど認められなかつた。洗浄乾燥処理したアルミ
ニウムやアルミニウム合金の金属帯１表面の塗装
性も良好である。

次に、溶剤のカスケード洗浄操業における作業
安全対策については、まず金属帯１入側洗浄室２
ａのカスケードタンク４に連通するサブタンクを
設けると共にこのサブタンクに各洗浄室に滞留し
た溶剤を排出して貯えて、洗浄室２ａ内の点検作
業を安全にすることができる。

また、各洗浄室及び乾燥室３に洗浄後微量の溶
剤ガスが残留しているため室内の点検作業が危険
であるが室内ガスを換気フアン等で排出すること
ができる。

上述した如く本発明によれば、走行する金属帯
を従来使用されなかつた溶剤を適用して高速連続
脱脂処理を確実且つ効率的に行い得ることが可能
となり、また処理済溶剤の再使用や溶剤ガスの回
収を図ることにより溶剤ロスを無くして経済性の
向上及び公害防止に大きく貢献し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る金属帯の連続脱脂方法及
び同装置の流路図である。 １…金属帯、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…洗浄
室、３…乾燥室、４…カスケードタンク、５…ス
プレーノズル、６…リンガーロール、７…スプレ
ーポンプ、８…溶剤循環管、９…溶剤再生液供給
管、１０…蒸留原液ポンプ、１１…溶剤蒸留再生
装置、１２…シヤワーノズル、１３…蒸留器、１
４…冷凍機、１５…蒸留器デカンタ、１６…廃液
タンク、１７…再生液貯蔵タンク、１８…廃液ポ
ンプ、１９…再生液ポンプ、２０…オーバーフロ
ー配管、２１…溶剤新液補充管、２２…受入タン
ク、２３…補給ポンプ、２４…溶剤ガス液化処理
装置、２５…ガス用管路、２６…回収ブロワ、２
７…一次クーラー、２８…二次クーラー、２９…
深冷クーラー、３０…水分離槽、３１…ガスノズ
ル、３２…ガス還流管、３３…フアン、３４…加
熱器、３５…ガス遮断ボツクス、３６…ガス吸引
管、３７…排気フアン、Ａ…矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属帯を溶剤のスプレーまたはシヤワー中で
   走行させて連続的に脱脂洗浄し、ついで乾燥させ
   るにあたり前記金属帯を少なくとも１個の洗浄室
   を通して洗浄するとともに付着した溶剤を各洗浄
   室出側で拭取したのち熱風乾燥室に導く一方、洗
   浄に使用後蒸留処理された溶剤の再生液と補充溶
   剤に新液とを金属帯出側端の洗浄室から供給して
   該洗浄室における金属帯の洗浄に供したのち、金
   属帯入側に向けてカスケード流下させて蒸留再生
   装置に導くとともに、各洗浄室での洗浄にはカス
   ケード流下中の溶剤を使用し、また各洗浄室及び
   前記乾燥室内に生じた溶剤ガスを回収液化して前
   記溶剤の補充用剤の新液と共に使用することを特
   徴とする金属帯の連続脱脂方法。 ２ 金属帯を溶剤のスプレーまたはシヤワー中で
   走行させて連続的に脱脂洗浄し、ついで乾燥させ
   る装置において前記金属帯の走行方向に沿つて配
   設された少くとも１個の洗浄室と、該洗浄室に連
   通した乾燥室と、前記各洗浄室内に設けられたス
   プレーまたはシヤワーノズル及び各洗浄室出側に
   設けられたリンガーロールと、前記洗浄室の下部
   において金属帯の走行方向と逆方向にけて各洗浄
   室に対応して設置されたカスケードタンクと、金
   属帯の入側端洗浄室に対応する前記カスケードタ
   ンクより溶剤蒸留再生装置を経て金属帯出側端洗
   浄室内のスプレーまたはシヤワーノズルに連結さ
   れた溶剤再生液供給管と、該スプレーまたはシヤ
   ワーノズルに連結された溶剤新液補充管と、前記
   洗浄室のスプレーまたはシヤワーノズルと前記カ
   スケードタンクとを結ぶ溶剤循環管と、前記洗浄
   室及び乾燥室より溶剤ガス液化処理装置を経て再
   生液貯蔵タンクに至る管路とからなることを特徴
   とする金属帯の連続脱脂装置。