JP2004130191A - 冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷間圧延油中に混入している異物を、大気中の湿度に影響されずに、より微小な異物までも濾過することができるとともに、濾過機の寿命が長く、しかも濾紙を交換する際の作業環境を向上させることができる冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法を提供することにある。
【解決手段】ダーティオイル２ｄｏを貯留するダーティオイルタンク２と、ダーティオイル２ｄｏに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンク５と、ダーティオイルタンク２からダーティオイル２ｄｏを濾過助剤と共に流入して加圧濾過する濾過機３と、この濾過機３から流出したクリーンオイル３ｃｏを貯留するクリーンオイルタンク４とを備える冷間圧延油の濾過装置であって、濾過助剤は繊維状粉体を含み、ダーティオイルタンク２は、密閉されており、かつ貯留されるダーティオイル２ｄｏに水蒸気を噴霧させる水蒸気噴霧手段６を備える。
【選択図】 図１
【解決手段】ダーティオイル２ｄｏを貯留するダーティオイルタンク２と、ダーティオイル２ｄｏに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンク５と、ダーティオイルタンク２からダーティオイル２ｄｏを濾過助剤と共に流入して加圧濾過する濾過機３と、この濾過機３から流出したクリーンオイル３ｃｏを貯留するクリーンオイルタンク４とを備える冷間圧延油の濾過装置であって、濾過助剤は繊維状粉体を含み、ダーティオイルタンク２は、密閉されており、かつ貯留されるダーティオイル２ｄｏに水蒸気を噴霧させる水蒸気噴霧手段６を備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法に係り、特に、アルミニウム板等の金属板を冷間圧延する際に使用される冷間圧延油から、加圧濾過により、異物を濾過する冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミニウムや銅などの金属板を冷間圧延する際、圧延ロールと被圧延材の冷却及び潤滑を行うために、鉱物油を主成分とした冷間圧延油が使用されている。また、使用後の冷間圧延油には被圧延材等の摩耗粉やその他の異物（以下、単に「異物」という）が混入している。そして、冷間圧延油の冷却及び潤滑の効果を維持するために、冷間圧延油の異物をフィルタ等で濾過して清浄な冷間圧延油に再生して循環して使用している。このような冷間圧延油の濾過装置として、図５に示すように、異物が混入している冷間圧延油（以下、ダーティオイルという）３３ｄｏを圧延機３１から回収して貯留するダーティオイルタンク３３と、このダーティオイル３３ｄｏに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンク３５と、貯留したダーティオイル３３ｄｏの所定量に濾過助剤を添加したものを加圧濾過する濾過機３４と、濾過された異物が混入していない冷間圧延油（以下、クリーンオイルという）３２ｃｏを貯留し、再び圧延機３１に循環させるクリーンオイルタンク３２とを含んで構成される濾過装置３０が提案されている。
【０００３】
前記濾過装置３０の濾過機３４は、図６、図７（ａ）に示すように、濾板４０の上に濾紙４２をはさみ、その上に濾過助剤のコート層４６を形成して、ダーティオイルの加圧濾過を行っている。そして、このような濾過機３４の濾過助剤４４としては、例えば、図７（ａ）に示すように、珪藻土４４ｋと白土４４ｗとの混合物を用いたものが提案されている。この珪藻土４４ｋは、金平糖のように、表面に微細な凹凸を有しており、冷間圧延油に混入したミクロンオーダーの大きさの異物（粗粒子２０）を、その表面の凹凸に物理的に絡め取り濾過している。一方、白土４４ｗは、球状の粒子であり、珪藻土４４ｋでは濾過できない比較的小さな異物（粒子１９）を、その表面に吸着して濾過する。また、濾過助剤として、図８（ａ）に示すように、珪藻土と白土との混合物の代わりに、繊維状粉体１６ｆを用いたものも提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２０９２４号公報（１頁左欄１６〜１８行、１頁左欄４１行〜右欄５行、４頁右欄２５〜３１行、図１、図３、図４、図８、図１０）
【０００５】
しかし、前記した濾過助剤として珪藻土と白土との混合物を使用する場合には、図７（ｂ）に示すように、ダーティオイルの濾過の経時に伴い、濾紙４２の表面上に形成される濾過助剤のコート層４６（粗粒子２０を絡め取った珪藻土４４ｋ及び粒子１９を吸着した白土４４ｗの混合物）の厚みが増加してくることと、また、コート層４６の表面層にある白土粒子４４ｗへ粒子１９がさらに吸着することによって、コート層４６の深さ方向の特に表面での局部的な目詰まりが生じ易くなる。その結果、所定量のクリーンオイルを得るための差圧（濾過機前後の圧力差）が高くなり、濾紙４２の交換を余儀なくされ、濾過機の寿命が短いものとなっていた。
【０００６】
さらに、ダーティオイル中に混入した異物による汚れが顕著になると、濾過助剤の処理量では対応できなくなって、コート層４６が目詰まりを起こし濾過できなくなる。なお、本発明者らが、アルミニウム板の冷間圧延で、濾過助剤として珪藻土４４ｋと白土４４ｗとの混合物を用いてダーティオイルの濾過を行ったところ、濾過機の寿命は、濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎで最大約２４時間程度と短いものであった。
【０００７】
そして、図６に示すように、濾過機３４の濾紙４２を交換する毎に、使用済みの濾紙４２を濾板４０から外して除去する必要があるが、濾紙４２を外部へ取り出す際、粒子（異物）を吸着した濾過助剤の白土が粉塵となって舞い上がり、作業環境が悪化していた。
【０００８】
また、前記濾過助剤の比重が比較的大きいことから、濾紙上に沈降する速度が速く、ダーティオイル中に分散している異物を沈降中に吸着しにくい。そのため、ダーティオイル中に分散している異物を効果的に吸着するために、濾過助剤の使用量が多量になってしまっていた。
【０００９】
また、濾過助剤としての繊維状粉体の使用は、このような問題点を改善したものである。図８（ｂ）に示すように、濾紙４２上に形成される繊維状粉体１６ｆのコート層４６は、その深さ方向全体で均一に異物（粗粒子２０、粒子１９）を絡め取るように吸着、濾過するため、コート層４６の目詰まりを生じ難い。また、濾過機（濾紙４２）の寿命は、前記珪藻土及び白土の混合物の構成のものと比較して約２倍（５０時間）であった。また、比重が前記構成に比べて小さいために使用量を低減できるものであった。さらに、交換作業を行う場合に粉塵が発生しないといった優れた効果を奏するものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような優れた効果が得られる一方、本発明者らが実際に使用して検証実験を行ったところ、冷間圧延工程の作業中に発生する異物が微小粒子（粒径０．１μｍ以下）である場合、図８（ｂ）に示すように、この繊維状粉体１６ｆのみで構成される濾過助剤のコート層４６では微小粒子１８がすり抜けてしまっていた。
【００１１】
また、大気中の湿度変化は、ダーティオイル中の微小粒子の状態に、比較的大きな影響を及ぼす。すなわち、大気中の湿度がある程度高くなると、ダーティオイルに混入している微小粒子が凝集して、繊維状粉体により絡め取られ易くなる状態を形成し、また、大気中の湿度がある程度低くなると、ダーティオイルに混入している微小粒子が凝集せずに分散して、繊維状粉体を通過してしまう（絡め取られ難くなる）状態を形成する傾向がある。そのため、大気中の湿度に影響されない濾過助剤の開発が望まれていた。
【００１２】
本発明は、前記問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、冷間圧延油中に混入している異物を、大気中の湿度に影響されずに、より微小な異物までも濾過することができるとともに、濾過機の寿命が長く、しかも濾紙を交換する際の作業環境を向上させることができる冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る冷間圧延油の濾過装置は、圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留するダーティオイルタンクと、前記ダーティオイルに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンクと、前記ダーティオイルタンクからダーティオイルを濾過助剤と共に流入して加圧濾過する濾過機と、この濾過機から流出した冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留するクリーンオイルタンクとを備える冷間圧延油の濾過装置であって、前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、前記ダーティオイルタンクは、密閉されており、かつ貯留されるダーティオイルに水蒸気を噴霧させる水蒸気噴霧手段を備えて構成されている（請求項１）。
【００１４】
このように構成すれば、ダーティオイルタンクが密閉されていることにより、冷間圧延油（ダーティオイル）中の水分濃度が、大気中の湿度の変動に影響を受けずに安定する。また、水蒸気の噴霧により、冷間圧延油（ダーティオイル）への水分の溶解度が増し、かつ、溶解効率がよくなる。また、冷間圧延油（ダーティオイル）中に溶解した水分は、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）中に分散している微小粒子を凝集させる。そして、濾過機において、その凝集した微小粒子は、冷間圧延油（ダーティオイル）中の粗粒子及び粒子と共に、濾過機の濾紙の上に形成される濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過される。
【００１５】
また、前記冷間圧延油の濾過装置において、前記水蒸気噴霧手段は、その水蒸気の噴霧量を制御する制御手段を備える構成とすることができる（請求項２）。
【００１６】
このように構成すれば、冷間圧延油（ダーティオイル）中の水分濃度が所定濃度範囲内で安定し、冷間圧延油（ダーティオイル）中の微小粒子を効率よく凝集させる。
【００１７】
また、本発明に係る冷間圧延油の濾過方法は、圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留し、その貯留されたダーティオイルの水分濃度を調整し、その調整されたダーティオイルを濾過助剤と共に加圧濾過し、加圧濾過された冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留して、その後前記圧延機で使用する冷間圧延油の濾過方法であって、前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、前記調整された冷間圧延油の水分濃度が５０〜５００ｐｐｍである構成とすることができる（請求項３）。
【００１８】
このように構成すれば、冷間圧延油中の水分濃度が所定濃度範囲内で安定し、冷間圧延油中の微小粒子を効率よく凝集させる。また、濾過機において、その凝集した微小粒子は、冷間圧延油中の粗粒子及び粒子と共に、濾過機の濾紙の上に形成される濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は濾過装置の構成及び濾過方法における本工程の系統を示す概略図、図２は濾過方法における準備工程の系統を示す概略図、図３は濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図であり、図４は濾過装置及び濾過方法における濾過状況を示す模式図である。
【００２０】
第１に、本発明の濾過装置について説明する。図１に示すように、濾過装置１は、ダーティオイルタンク２と、ボディフィードタンク５と、濾過機３と、クリーンオイルタンク４とを備えている。また、ダーティオイルタンク２は、圧延機７から回収された異物が混入している冷間圧延油（ダーティオイル２ｄｏ）を貯留するものである。ここで、冷間圧延油としては、鉱物油を主成分とするものが使用され、鉱物油と、アルコール及び／又はエステルとの混合物も使用される。
【００２１】
また、ダーティオイルタンク２は密閉された構造をとり、水蒸気噴霧手段６を備えており、この水蒸気噴霧手段６は、図示しない水蒸気発生装置から水蒸気を供給する水蒸気配管６ａと、この水蒸気配管６ａに介設された水蒸気噴霧量を調節する制御弁６ｂ、流量計６ｃ等の制御手段と、この水蒸気配管６ａの先端部分に設けられたダーティオイル２ｄｏに向けて水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧口６ｄとを有している。そして、水蒸気噴霧口６ｄはダーティオイルタンク２の内部に備えることが好ましい。
【００２２】
また、密閉構造によりダーティオイル２ｄｏが大気と隔離されることにより、ダーティオイル２ｄｏの水分濃度が大気中の湿度変化の影響を受けない。また、蒸気温度まで加熱された水蒸気をダーティオイル２ｄｏの加湿手段とすることにより、通常の液体状態ではダーティオイル２ｄｏに混合しない水分の溶解度が上昇し、ダーティオイル２ｄｏ中に水分が溶け込む。また、噴霧することにより、水分とダーティオイル２ｄｏの接触面積が広がり、水分の溶解効率がよくなる。さらに、水蒸気噴霧量が調節されることにより、ダーティオイル２ｄｏは大気の湿度に影響されずに所定水分濃度範囲内に維持される。このダーティオイル２ｄｏの水分１６ｈにより、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小粒子１８が凝集して、後記する濾過助剤１６のコート層１７に絡め取られるサイズの大きな粒子に変わり、コート層１７で吸着、濾過される。その結果、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小な異物（微小粒子１８）までも確実に濾過することができる。（図４参照）。
【００２３】
次に、図１に示すように、ボディフィードタンク５は、後記する濾過機３の濾紙の上にコート層を形成する濾過助剤を貯留するものである。そして、濾過助剤は、所定量のクリーンオイル３ｃｏに所定量の濾過助剤を懸濁した濾過助剤懸濁油５ｓｏの形態で貯留される。濾過助剤は繊維状粉体を含み、繊維状粉体と珪藻土との併用でもよい。
【００２４】
また、濾過助剤に含まれる繊維状粉体の大きさは、５０〜５００メッシュを９０％通過するものであればよく、平均長さでいうと１０〜５０μｍ程度である。好ましくは、１００メッシュを９０％通過するもの（平均長さ３５μｍ）である。なお、ここでは、繊維状粉体の大きさを特定する場合、乾式篩い分け法を用いて特定している。また、繊維状粉体の大きさが、５００メッシュを９０％通過する寸法に満たない場合には、濾過助剤のコート層の目詰まり速度、言い換えれば、濾過経過時間に対する濾過機の差圧の上昇速度が高くなり、濾過機（濾紙）の寿命が短くなる。また、５０メッシュを９０％通過する寸法を超える場合には、適切に異物を濾過することができない。また、繊維状粉体としてはセルロースの繊維状粉体が好ましく、濾過機が４０００Ｌ／ｍｉｎの濾過流量の場合は、クリーンオイル１６００Ｌに対して、９０ｋｇの繊維状粉体を、混合し懸濁させる。
【００２５】
また、濾過助剤として繊維状粉体と珪藻土を併用する場合、繊維状粉体と珪藻土がクリーンオイルに対して０．００５〜１質量％含まれる構成とする。０．００５質量％未満であると、異物を効率的に吸着、濾過できず、また、１質量％を超えると、その濾過助剤自体による目詰まりが発生して濾過効率が低下し、濾過機の寿命が短くなる。
【００２６】
前記のように、繊維状粉体を含む濾過助剤を使用することにより、濾過機の濾紙の上に、濾過助剤のコート層が形成される。そして、ダーティオイルに混入した異物が、濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過されるために、濾過機に目詰まりが発生しない。すなわち、従来の濾過機で使用されている白土を濾過助剤として使用しないので、コート層の深さ方向の表面での局部的な目詰まりが発生しない。その結果、濾過効率が向上し、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙を交換する際に、白土の粉塵が発生することもないので、交換作業時の作業環境を向上させることができる。
【００２７】
次に、図１に示すように、濾過機３は、ダーティオイルタンク２から取り出された所定量（例えば、４０００Ｌ）のダーティオイル２ｄｏを所定量の濾過助剤（濾過助剤懸濁油５ｓｏ）と共に流入して、濾紙の上に濾過助剤のコート層を形成して、ダーティオイル２ｄｏを加圧濾過してクリーンオイル３ｃｏを得るためのものである。
【００２８】
また、図３に示すように、この濾過機３は、濾板１０で囲繞され、濾過助剤（濾過助剤懸濁油）が添加されたダーティオイルが充填されるダーティオイル充填室１１と、このダーティオイル充填室１１内にダーティオイルを充填する充填口１２と、ダーティオイルが後記濾紙１５で濾過されたクリーンオイルが流入するクリーンオイル充填室１３と、クリーンオイルを外部に排出させる排出口１４と、濾板１０で挟持されてダーティオイル充填室１１とクリーンオイル充填室１３との隔壁を形成する濾紙１５とを備えて構成されている。また、濾過機３の濾紙としては通気量７０±２５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃのものが通常使用される。
【００２９】
また、図４に示すように、濾過助剤１６のコート層１７の形成により、ダーティオイル中に混入した異物（粗粒子２０、粒子１９、水分１６ｈを媒介として大きな粒子に変わった微小粒子１８）が、コート層１７に絡め取られるように吸着、濾過される。また、図４においては、本発明の水分１６ｈの作用を明確にするために、ダーティオイル中に混入したミクロンオーダーの大きさの異物（粗粒子）及び比較的小さな異物（粒子）は記載を省略した。そして、そのコート層１７の形成方法については、後記する濾過方法で説明する。
【００３０】
次に、図１に示すように、クリーンオイルタンク４は、前記濾過機３から流出されたクリーンオイル３ｃｏを一旦貯留するものである。そして、所定量が圧延機７に送られ、潤滑剤及びクーラント（冷却剤）として使用される。圧延機７への送出は、特に限定されず、配管等を介して行われる。そして、圧延機７に連動した形態が好ましいが、圧延機７に連動しない形態であってもよい。
【００３１】
第２に、本発明の濾過方法について説明する。
先ず、後記する本工程（１）〜（３）に先立って、図２に示すような、以下の準備工程を行う。また、準備工程を行わずに後記の本工程を行うことを妨げないが、濾過効率等を考慮して、準備工程を行うことが好ましい。
（準備工程）
（ａ）まず、ボディフィードタンク５にて、クリーンオイル３ｃｏに対して濾過助剤（繊維状粉体又は繊維状粉体＋珪藻土）を所定の割合で混合して懸濁させ、これを濾過助剤懸濁油５ｓｏとして調製する。そして、この濾過助剤懸濁油５ｓｏを、ダーティオイルタンク２から送られてくるダーティオイル２ｄｏに所定割合で添加して、濾過機３に供給する。
【００３２】
（ｂ）次に、濾過機３で加圧濾過して、濾紙の上に濾過助剤のプレコート層を形成する。そして、濾紙の上に１．５ｋｇ／ｍ２のプレコート層が形成するまで、（ａ）、（ｂ）を行う。加圧濾過により作製されたクリーンオイル３ｃｏは、ダーティオイルタンク２に戻す。
【００３３】
（ｃ）プレコート終了後、クリーンオイル３ｃｏ、濾過助剤をボディフィードタンク５に追加添加して、前記濾過助剤懸濁油５ｓｏの濾過助剤濃度を調製する。
【００３４】
次に、図１に示すように、本工程（１）〜（３）を下記の手順で行い、ダーティオイル２ｄｏから加圧濾過によりクリーンオイル３ｃｏを得る。
（１）まず、圧延機７から回収されたダーティオイル２ｄｏを、密閉されたダーティオイルタンク２内に貯留する。そして、ダーティオイルタンク２の内部に配置された水蒸気噴霧手段６の水蒸気噴霧口６ｄから、貯留されたダーティオイル２ｄｏへ向けて水蒸気を噴霧して、ダーティオイル２ｄｏ中の水分濃度を５０〜５００ｐｐｍに調整する。これにより、ダーティオイル２ｄｏに混入している微小粒子が、大気中の湿度に影響されずに、ダーティオイル中の水分を媒介として凝集し、後記する濾過助剤１６のコート層１７（及び前記のプレコート層）に絡め取られるサイズの大きな粒子に変わり、コート層１７（及びプレコート層）で吸着、濾過される。その結果、ダーティオイル中に混入している微小な異物（微小粒子１８）までも確実に濾過することができる。（図４参照）。
【００３５】
ここで、水分濃度が５０ｐｐｍ以下であると、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小粒子が、水分を媒介として凝集しにくいために、後記する濾過機３の加圧濾過おいて、微小粒子の濾過効率が悪くなる（微小粒子が濾過機３の濾紙を通過してしまう）。また、水分濃度が５００ｐｐｍを超えると、微小粒子が急激に凝集して、粒子サイズが大きくなりすぎたり、又は、大きな粒子の量が急激に増加することにより、加圧濾過において、濾過機３（濾紙）に目詰まりが発生し、濾過機に急激な濾過圧上昇を引き起こす。その結果、濾過効率が低下して、濾過機の寿命が短くなる。また、最悪な場合には、濾過機３の破裂等を引き起こす。さらに、加圧濾過されて再生したクリ−ンオイル３ｃｏも５００ｐｐｍを超える水分を含むことになる。そのクリーンオイル３ｃｏが圧延機７で再利用されると、圧延された金属板上に水分が残り、色むら状の表面異常（ホワイトステン）が発生する。
【００３６】
また、ダーティオイル２ｄｏは、前記圧延機７からの流入及び後記する濾過機３への流出により、その量が変化する。そのため、ダーティオイルタンク２に貯留されたダーティオイル２ｄｏの水分濃度を常に５０〜５００ｐｐｍの範囲内に調整するため、水蒸気噴霧手段６に水蒸気噴霧量を制御するための制御手段を設けることが好ましく。具体的には、水蒸気供給管６ａに介設された制御弁６ｂ、流量計６ｃである。この制御手段により、例えば、濾過量４０００Ｌ／ｍｉｎの場合には、水蒸気噴霧量が１０〜２０ｋｇ／ｈｒとなるように調整される。
【００３７】
（２）次に、水分調整されたダーティオイル２ｄｏを、ダーティオイルタンク２から、例えば、４０００Ｌ／ｍｉｎの流量で取り出し、そのダーティオイル２ｄｏに対して、ボディフィードタンク５から濾過助剤懸濁油５ｓｏを所定の割合で添加する。そして、濾過機３に流入して加圧濾過する。なお、ここでは、濾過助剤懸濁油を一定の割合で添加しているが、濾過助剤懸濁油の供給量は固定ではなく、圧延状況により変えても構わない。この加圧濾過により、図４に示すように、濾紙１５の上に濾過助剤１６のコート層１７が形成され、このコート層１７でダーティオイル２ｄｏに混入している異物を絡め取るように吸着濾過する。
【００３８】
ここで、繊維状粉体１６ｆを含む濾過助剤１６を使用することにより、ダーティオイルに混入した異物（粗粒子、粒子及び微小粒子１８、図４においては粗粒子及び粒子は記載を省略）が、濾過助剤１６のコート層１７の深さ方向全体で均一に吸着、濾過されるために、濾過機に目詰まりが発生しない。すなわち、従来の濾過機で目詰まりの要因となっていた白土を濾過助剤１６として使用しないので、コート層の深さ方向の表面での局部的な目詰まりが発生しない。その結果、濾過効率が向上し、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙１５を交換する際に、白土の粉塵が発生することもないので、交換作業時の作業環境を向上させることができる。
【００３９】
（３）次に、濾過機３で加圧濾過されたクリ−ンオイル３ｃｏを、濾過機３から排出し、クリーンオイルタンク４に一旦貯留する。その後、再び圧延機７に送り、潤滑剤及びクーラント（冷却剤）として使用する。そして、ダーティオイル２ｄｏの濾過の経時に伴い、濾過機３の差圧が所定圧（例えば、４ｋｇ／ｃｍ２）に達したら、図３に示す濾過機３の濾板１０を外して、ダーティオイル２ｄｏに混入していた異物が吸着した濾紙１５を外に取り出し、新しい濾紙１５を繰り出して、前記（１）〜（３）の濾過を行う。
【００４０】
また、濾過助剤懸濁油５ｓｏの貯留タンクとして、準備工程及び本工程共にボディフィードタンク５のみを使用する構成として説明したが、ボディフィードタンク５のラインに併設してプレコートタンク（図示せず）を設け、プレコートタンク（準備工程で使用）およびボディフィードタンク５（本工程で使用）を使い分けて使用する構成としても構わない。
【００４１】
また、前記準備工程、本工程で使用される濾過助剤の合計使用量は、濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎの場合、濾過助剤懸濁油５ｓｏ（クリ−ンオイル３ｃｏ）１６００Ｌに対して繊維状粉体で９０ｋｇ、繊維状粉体と珪藻土の併用では０．００５〜１質量％となるように設定する。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
図１に示す濾過装置１において、ダーティオイル２ｄｏへの水蒸気の噴霧量を調整することにより、水分濃度を各種変化させたダーティオイル２ｄｏを作製し、これらのダーティオイル２ｄｏを加圧濾過（濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎ）して、各種のクリーンオイル３ｃｏに再生した。これらのクリーンオイル３ｃｏを使用して、圧延機７にてアルミニウム板を圧延した。なお、濾過助剤としてはセルロースの繊維状粉体を使用した。
【００４３】
また、ダーティオイルの水分濃度、クリーンオイル中の摩耗粉量、ダーティオイル及びクリーンオイルの透過度を以下の方法で測定し、その結果を表１に示した。また、圧延されたアルミニウム板について、その表面に発生するホワイトステンを目視にて観察し、その結果を表１に示した。
【００４４】
（１）水分濃度（ｐｐｍ）
カールフィシャー水分測定装置にて、ダーティオイルの水分濃度を測定した。
（２）摩耗粉量（ｍｇ／Ｌ）
フィルター（ミリポア・コーポレーション製、濾紙の孔径０．１μｍ）にクリーンオイルを通し、フィルターの濾紙上に残されたものの重量を測定した。
（３）透過度（％）
（株）島津製作所製の紫外可視分光光度計Ｕｖｍｉｎｉ−１２４０を用いて、ダーティオイル及びクリーンオイルの光透過度を測定し、透過度とした。
【００４５】
【表１】
【００４６】
前記の結果より、ダーティオイル中の水分濃度を５０ｐｐｍ以上とすることにより、クリーンオイル中の摩耗粉（異物）が大きく減少することが判明した。しかし、水分濃度が５００ｐｐｍを超えた場合には、摩耗粉（異物）は減少するものの、そのクリーンオイルを使用して圧延されたアルミニウム板の表面にホワイトステンが発生することが判明した。
【００４７】
なお、前記実施例１〜１０の濾過機（濾紙）の前後の圧力差が４ｋｇ／ｃｍ２に達するまでの時間を測定したところ、９０時間であった。従来の濾過機の寿命は、濾過助剤として珪藻土及び白土を用いた場合には２４時間、繊維状粉体を用いた場合には５０時間であったので、濾過機の寿命が大幅に向上した。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の冷間圧延油の濾過装置及び濾過方法は、以下の優れた効果を奏するものである。
（１）冷間圧延油の濾過装置は、濾過助剤として繊維状粉体を含み、密閉されたダーティオイルタンクに水蒸気噴霧手段を備えるので、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）に混入している微小な異物までも確実に濾過することができるとともに、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙交換時の作業環境を向上させることができる。
【００４９】
（２）前記濾過装置は、また、水蒸気噴霧手段が噴霧量制御手段を備えるので、微小な異物の濾過率を安定させることができる。
【００５０】
（３）冷間圧延油の濾過方法は、濾過助剤として繊維状粉体を含み、冷間圧延油（ダーティオイル）の水分濃度を５０〜５００ｐｐｍに調整するので、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）に混入している微小な異物までも濾過することができるとともに、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙交換時の作業環境を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過装置の構成及び濾過方法における本工程の系統を示す概略図である。
【図２】本発明の濾過方法における準備工程の系統を示す概略図である。
【図３】本発明の濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の濾過装置及び濾過方法における濾過状況を示す模式図である。
【図５】従来の濾過機の構成及び濾過方法の系統を示す概略図である。
【図６】従来の濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は従来の珪藻土と白土との混合物を濾過助剤として用いたときの通常の濾過状況を示す模式図、（ｂ）は従来の珪藻土と白土との混合物を濾過助剤として用いたときのコート層が目詰まりを起こした状況を示す模式図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、従来のセルロースの繊維状粉体を濾過助剤として用いたときの濾過状況を示す模式図である。
【符号の説明】
１、３０ 濾過装置
２、３３ ダーティオイルタンク
２ｄｏ、３３ｄｏ ダーティオイル（冷間圧延油）
３、３４ 濾過機
３ｃｏ、３２ｃｏ クリーンオイル（冷間圧延油）
４、３２ クリーンオイルタンク
５、３５ ボディフィードタンク
５ｓｏ 濾過助剤懸濁油
６ 水蒸気噴霧手段
６ａ 水蒸気配管
６ｂ 制御弁
６ｃ 流量計
６ｄ 水蒸気噴霧口
７、３１ 圧延機
１０、４０ 濾板
１１ ダーティオイル充填室
１２ 充填口
１３ クリーンオイル充填室
１４ 排出口
１５、４２ 濾紙
１６、４４ 濾過助剤
１６ｆ 繊維状粉体
１６ｈ 水分
１７、４６ コート層
１８ 微小粒子
１９ 粒子
２０ 粗粒子
４４ｋ 珪藻土
４４ｗ 白土
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法に係り、特に、アルミニウム板等の金属板を冷間圧延する際に使用される冷間圧延油から、加圧濾過により、異物を濾過する冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミニウムや銅などの金属板を冷間圧延する際、圧延ロールと被圧延材の冷却及び潤滑を行うために、鉱物油を主成分とした冷間圧延油が使用されている。また、使用後の冷間圧延油には被圧延材等の摩耗粉やその他の異物（以下、単に「異物」という）が混入している。そして、冷間圧延油の冷却及び潤滑の効果を維持するために、冷間圧延油の異物をフィルタ等で濾過して清浄な冷間圧延油に再生して循環して使用している。このような冷間圧延油の濾過装置として、図５に示すように、異物が混入している冷間圧延油（以下、ダーティオイルという）３３ｄｏを圧延機３１から回収して貯留するダーティオイルタンク３３と、このダーティオイル３３ｄｏに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンク３５と、貯留したダーティオイル３３ｄｏの所定量に濾過助剤を添加したものを加圧濾過する濾過機３４と、濾過された異物が混入していない冷間圧延油（以下、クリーンオイルという）３２ｃｏを貯留し、再び圧延機３１に循環させるクリーンオイルタンク３２とを含んで構成される濾過装置３０が提案されている。
【０００３】
前記濾過装置３０の濾過機３４は、図６、図７（ａ）に示すように、濾板４０の上に濾紙４２をはさみ、その上に濾過助剤のコート層４６を形成して、ダーティオイルの加圧濾過を行っている。そして、このような濾過機３４の濾過助剤４４としては、例えば、図７（ａ）に示すように、珪藻土４４ｋと白土４４ｗとの混合物を用いたものが提案されている。この珪藻土４４ｋは、金平糖のように、表面に微細な凹凸を有しており、冷間圧延油に混入したミクロンオーダーの大きさの異物（粗粒子２０）を、その表面の凹凸に物理的に絡め取り濾過している。一方、白土４４ｗは、球状の粒子であり、珪藻土４４ｋでは濾過できない比較的小さな異物（粒子１９）を、その表面に吸着して濾過する。また、濾過助剤として、図８（ａ）に示すように、珪藻土と白土との混合物の代わりに、繊維状粉体１６ｆを用いたものも提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２０９２４号公報（１頁左欄１６〜１８行、１頁左欄４１行〜右欄５行、４頁右欄２５〜３１行、図１、図３、図４、図８、図１０）
【０００５】
しかし、前記した濾過助剤として珪藻土と白土との混合物を使用する場合には、図７（ｂ）に示すように、ダーティオイルの濾過の経時に伴い、濾紙４２の表面上に形成される濾過助剤のコート層４６（粗粒子２０を絡め取った珪藻土４４ｋ及び粒子１９を吸着した白土４４ｗの混合物）の厚みが増加してくることと、また、コート層４６の表面層にある白土粒子４４ｗへ粒子１９がさらに吸着することによって、コート層４６の深さ方向の特に表面での局部的な目詰まりが生じ易くなる。その結果、所定量のクリーンオイルを得るための差圧（濾過機前後の圧力差）が高くなり、濾紙４２の交換を余儀なくされ、濾過機の寿命が短いものとなっていた。
【０００６】
さらに、ダーティオイル中に混入した異物による汚れが顕著になると、濾過助剤の処理量では対応できなくなって、コート層４６が目詰まりを起こし濾過できなくなる。なお、本発明者らが、アルミニウム板の冷間圧延で、濾過助剤として珪藻土４４ｋと白土４４ｗとの混合物を用いてダーティオイルの濾過を行ったところ、濾過機の寿命は、濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎで最大約２４時間程度と短いものであった。
【０００７】
そして、図６に示すように、濾過機３４の濾紙４２を交換する毎に、使用済みの濾紙４２を濾板４０から外して除去する必要があるが、濾紙４２を外部へ取り出す際、粒子（異物）を吸着した濾過助剤の白土が粉塵となって舞い上がり、作業環境が悪化していた。
【０００８】
また、前記濾過助剤の比重が比較的大きいことから、濾紙上に沈降する速度が速く、ダーティオイル中に分散している異物を沈降中に吸着しにくい。そのため、ダーティオイル中に分散している異物を効果的に吸着するために、濾過助剤の使用量が多量になってしまっていた。
【０００９】
また、濾過助剤としての繊維状粉体の使用は、このような問題点を改善したものである。図８（ｂ）に示すように、濾紙４２上に形成される繊維状粉体１６ｆのコート層４６は、その深さ方向全体で均一に異物（粗粒子２０、粒子１９）を絡め取るように吸着、濾過するため、コート層４６の目詰まりを生じ難い。また、濾過機（濾紙４２）の寿命は、前記珪藻土及び白土の混合物の構成のものと比較して約２倍（５０時間）であった。また、比重が前記構成に比べて小さいために使用量を低減できるものであった。さらに、交換作業を行う場合に粉塵が発生しないといった優れた効果を奏するものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような優れた効果が得られる一方、本発明者らが実際に使用して検証実験を行ったところ、冷間圧延工程の作業中に発生する異物が微小粒子（粒径０．１μｍ以下）である場合、図８（ｂ）に示すように、この繊維状粉体１６ｆのみで構成される濾過助剤のコート層４６では微小粒子１８がすり抜けてしまっていた。
【００１１】
また、大気中の湿度変化は、ダーティオイル中の微小粒子の状態に、比較的大きな影響を及ぼす。すなわち、大気中の湿度がある程度高くなると、ダーティオイルに混入している微小粒子が凝集して、繊維状粉体により絡め取られ易くなる状態を形成し、また、大気中の湿度がある程度低くなると、ダーティオイルに混入している微小粒子が凝集せずに分散して、繊維状粉体を通過してしまう（絡め取られ難くなる）状態を形成する傾向がある。そのため、大気中の湿度に影響されない濾過助剤の開発が望まれていた。
【００１２】
本発明は、前記問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、冷間圧延油中に混入している異物を、大気中の湿度に影響されずに、より微小な異物までも濾過することができるとともに、濾過機の寿命が長く、しかも濾紙を交換する際の作業環境を向上させることができる冷間圧延油の濾過装置及びその濾過方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る冷間圧延油の濾過装置は、圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留するダーティオイルタンクと、前記ダーティオイルに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンクと、前記ダーティオイルタンクからダーティオイルを濾過助剤と共に流入して加圧濾過する濾過機と、この濾過機から流出した冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留するクリーンオイルタンクとを備える冷間圧延油の濾過装置であって、前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、前記ダーティオイルタンクは、密閉されており、かつ貯留されるダーティオイルに水蒸気を噴霧させる水蒸気噴霧手段を備えて構成されている（請求項１）。
【００１４】
このように構成すれば、ダーティオイルタンクが密閉されていることにより、冷間圧延油（ダーティオイル）中の水分濃度が、大気中の湿度の変動に影響を受けずに安定する。また、水蒸気の噴霧により、冷間圧延油（ダーティオイル）への水分の溶解度が増し、かつ、溶解効率がよくなる。また、冷間圧延油（ダーティオイル）中に溶解した水分は、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）中に分散している微小粒子を凝集させる。そして、濾過機において、その凝集した微小粒子は、冷間圧延油（ダーティオイル）中の粗粒子及び粒子と共に、濾過機の濾紙の上に形成される濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過される。
【００１５】
また、前記冷間圧延油の濾過装置において、前記水蒸気噴霧手段は、その水蒸気の噴霧量を制御する制御手段を備える構成とすることができる（請求項２）。
【００１６】
このように構成すれば、冷間圧延油（ダーティオイル）中の水分濃度が所定濃度範囲内で安定し、冷間圧延油（ダーティオイル）中の微小粒子を効率よく凝集させる。
【００１７】
また、本発明に係る冷間圧延油の濾過方法は、圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留し、その貯留されたダーティオイルの水分濃度を調整し、その調整されたダーティオイルを濾過助剤と共に加圧濾過し、加圧濾過された冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留して、その後前記圧延機で使用する冷間圧延油の濾過方法であって、前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、前記調整された冷間圧延油の水分濃度が５０〜５００ｐｐｍである構成とすることができる（請求項３）。
【００１８】
このように構成すれば、冷間圧延油中の水分濃度が所定濃度範囲内で安定し、冷間圧延油中の微小粒子を効率よく凝集させる。また、濾過機において、その凝集した微小粒子は、冷間圧延油中の粗粒子及び粒子と共に、濾過機の濾紙の上に形成される濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は濾過装置の構成及び濾過方法における本工程の系統を示す概略図、図２は濾過方法における準備工程の系統を示す概略図、図３は濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図であり、図４は濾過装置及び濾過方法における濾過状況を示す模式図である。
【００２０】
第１に、本発明の濾過装置について説明する。図１に示すように、濾過装置１は、ダーティオイルタンク２と、ボディフィードタンク５と、濾過機３と、クリーンオイルタンク４とを備えている。また、ダーティオイルタンク２は、圧延機７から回収された異物が混入している冷間圧延油（ダーティオイル２ｄｏ）を貯留するものである。ここで、冷間圧延油としては、鉱物油を主成分とするものが使用され、鉱物油と、アルコール及び／又はエステルとの混合物も使用される。
【００２１】
また、ダーティオイルタンク２は密閉された構造をとり、水蒸気噴霧手段６を備えており、この水蒸気噴霧手段６は、図示しない水蒸気発生装置から水蒸気を供給する水蒸気配管６ａと、この水蒸気配管６ａに介設された水蒸気噴霧量を調節する制御弁６ｂ、流量計６ｃ等の制御手段と、この水蒸気配管６ａの先端部分に設けられたダーティオイル２ｄｏに向けて水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧口６ｄとを有している。そして、水蒸気噴霧口６ｄはダーティオイルタンク２の内部に備えることが好ましい。
【００２２】
また、密閉構造によりダーティオイル２ｄｏが大気と隔離されることにより、ダーティオイル２ｄｏの水分濃度が大気中の湿度変化の影響を受けない。また、蒸気温度まで加熱された水蒸気をダーティオイル２ｄｏの加湿手段とすることにより、通常の液体状態ではダーティオイル２ｄｏに混合しない水分の溶解度が上昇し、ダーティオイル２ｄｏ中に水分が溶け込む。また、噴霧することにより、水分とダーティオイル２ｄｏの接触面積が広がり、水分の溶解効率がよくなる。さらに、水蒸気噴霧量が調節されることにより、ダーティオイル２ｄｏは大気の湿度に影響されずに所定水分濃度範囲内に維持される。このダーティオイル２ｄｏの水分１６ｈにより、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小粒子１８が凝集して、後記する濾過助剤１６のコート層１７に絡め取られるサイズの大きな粒子に変わり、コート層１７で吸着、濾過される。その結果、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小な異物（微小粒子１８）までも確実に濾過することができる。（図４参照）。
【００２３】
次に、図１に示すように、ボディフィードタンク５は、後記する濾過機３の濾紙の上にコート層を形成する濾過助剤を貯留するものである。そして、濾過助剤は、所定量のクリーンオイル３ｃｏに所定量の濾過助剤を懸濁した濾過助剤懸濁油５ｓｏの形態で貯留される。濾過助剤は繊維状粉体を含み、繊維状粉体と珪藻土との併用でもよい。
【００２４】
また、濾過助剤に含まれる繊維状粉体の大きさは、５０〜５００メッシュを９０％通過するものであればよく、平均長さでいうと１０〜５０μｍ程度である。好ましくは、１００メッシュを９０％通過するもの（平均長さ３５μｍ）である。なお、ここでは、繊維状粉体の大きさを特定する場合、乾式篩い分け法を用いて特定している。また、繊維状粉体の大きさが、５００メッシュを９０％通過する寸法に満たない場合には、濾過助剤のコート層の目詰まり速度、言い換えれば、濾過経過時間に対する濾過機の差圧の上昇速度が高くなり、濾過機（濾紙）の寿命が短くなる。また、５０メッシュを９０％通過する寸法を超える場合には、適切に異物を濾過することができない。また、繊維状粉体としてはセルロースの繊維状粉体が好ましく、濾過機が４０００Ｌ／ｍｉｎの濾過流量の場合は、クリーンオイル１６００Ｌに対して、９０ｋｇの繊維状粉体を、混合し懸濁させる。
【００２５】
また、濾過助剤として繊維状粉体と珪藻土を併用する場合、繊維状粉体と珪藻土がクリーンオイルに対して０．００５〜１質量％含まれる構成とする。０．００５質量％未満であると、異物を効率的に吸着、濾過できず、また、１質量％を超えると、その濾過助剤自体による目詰まりが発生して濾過効率が低下し、濾過機の寿命が短くなる。
【００２６】
前記のように、繊維状粉体を含む濾過助剤を使用することにより、濾過機の濾紙の上に、濾過助剤のコート層が形成される。そして、ダーティオイルに混入した異物が、濾過助剤のコート層の深さ方向全体で均一に吸着、濾過されるために、濾過機に目詰まりが発生しない。すなわち、従来の濾過機で使用されている白土を濾過助剤として使用しないので、コート層の深さ方向の表面での局部的な目詰まりが発生しない。その結果、濾過効率が向上し、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙を交換する際に、白土の粉塵が発生することもないので、交換作業時の作業環境を向上させることができる。
【００２７】
次に、図１に示すように、濾過機３は、ダーティオイルタンク２から取り出された所定量（例えば、４０００Ｌ）のダーティオイル２ｄｏを所定量の濾過助剤（濾過助剤懸濁油５ｓｏ）と共に流入して、濾紙の上に濾過助剤のコート層を形成して、ダーティオイル２ｄｏを加圧濾過してクリーンオイル３ｃｏを得るためのものである。
【００２８】
また、図３に示すように、この濾過機３は、濾板１０で囲繞され、濾過助剤（濾過助剤懸濁油）が添加されたダーティオイルが充填されるダーティオイル充填室１１と、このダーティオイル充填室１１内にダーティオイルを充填する充填口１２と、ダーティオイルが後記濾紙１５で濾過されたクリーンオイルが流入するクリーンオイル充填室１３と、クリーンオイルを外部に排出させる排出口１４と、濾板１０で挟持されてダーティオイル充填室１１とクリーンオイル充填室１３との隔壁を形成する濾紙１５とを備えて構成されている。また、濾過機３の濾紙としては通気量７０±２５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃのものが通常使用される。
【００２９】
また、図４に示すように、濾過助剤１６のコート層１７の形成により、ダーティオイル中に混入した異物（粗粒子２０、粒子１９、水分１６ｈを媒介として大きな粒子に変わった微小粒子１８）が、コート層１７に絡め取られるように吸着、濾過される。また、図４においては、本発明の水分１６ｈの作用を明確にするために、ダーティオイル中に混入したミクロンオーダーの大きさの異物（粗粒子）及び比較的小さな異物（粒子）は記載を省略した。そして、そのコート層１７の形成方法については、後記する濾過方法で説明する。
【００３０】
次に、図１に示すように、クリーンオイルタンク４は、前記濾過機３から流出されたクリーンオイル３ｃｏを一旦貯留するものである。そして、所定量が圧延機７に送られ、潤滑剤及びクーラント（冷却剤）として使用される。圧延機７への送出は、特に限定されず、配管等を介して行われる。そして、圧延機７に連動した形態が好ましいが、圧延機７に連動しない形態であってもよい。
【００３１】
第２に、本発明の濾過方法について説明する。
先ず、後記する本工程（１）〜（３）に先立って、図２に示すような、以下の準備工程を行う。また、準備工程を行わずに後記の本工程を行うことを妨げないが、濾過効率等を考慮して、準備工程を行うことが好ましい。
（準備工程）
（ａ）まず、ボディフィードタンク５にて、クリーンオイル３ｃｏに対して濾過助剤（繊維状粉体又は繊維状粉体＋珪藻土）を所定の割合で混合して懸濁させ、これを濾過助剤懸濁油５ｓｏとして調製する。そして、この濾過助剤懸濁油５ｓｏを、ダーティオイルタンク２から送られてくるダーティオイル２ｄｏに所定割合で添加して、濾過機３に供給する。
【００３２】
（ｂ）次に、濾過機３で加圧濾過して、濾紙の上に濾過助剤のプレコート層を形成する。そして、濾紙の上に１．５ｋｇ／ｍ２のプレコート層が形成するまで、（ａ）、（ｂ）を行う。加圧濾過により作製されたクリーンオイル３ｃｏは、ダーティオイルタンク２に戻す。
【００３３】
（ｃ）プレコート終了後、クリーンオイル３ｃｏ、濾過助剤をボディフィードタンク５に追加添加して、前記濾過助剤懸濁油５ｓｏの濾過助剤濃度を調製する。
【００３４】
次に、図１に示すように、本工程（１）〜（３）を下記の手順で行い、ダーティオイル２ｄｏから加圧濾過によりクリーンオイル３ｃｏを得る。
（１）まず、圧延機７から回収されたダーティオイル２ｄｏを、密閉されたダーティオイルタンク２内に貯留する。そして、ダーティオイルタンク２の内部に配置された水蒸気噴霧手段６の水蒸気噴霧口６ｄから、貯留されたダーティオイル２ｄｏへ向けて水蒸気を噴霧して、ダーティオイル２ｄｏ中の水分濃度を５０〜５００ｐｐｍに調整する。これにより、ダーティオイル２ｄｏに混入している微小粒子が、大気中の湿度に影響されずに、ダーティオイル中の水分を媒介として凝集し、後記する濾過助剤１６のコート層１７（及び前記のプレコート層）に絡め取られるサイズの大きな粒子に変わり、コート層１７（及びプレコート層）で吸着、濾過される。その結果、ダーティオイル中に混入している微小な異物（微小粒子１８）までも確実に濾過することができる。（図４参照）。
【００３５】
ここで、水分濃度が５０ｐｐｍ以下であると、ダーティオイル２ｄｏ中に混入している微小粒子が、水分を媒介として凝集しにくいために、後記する濾過機３の加圧濾過おいて、微小粒子の濾過効率が悪くなる（微小粒子が濾過機３の濾紙を通過してしまう）。また、水分濃度が５００ｐｐｍを超えると、微小粒子が急激に凝集して、粒子サイズが大きくなりすぎたり、又は、大きな粒子の量が急激に増加することにより、加圧濾過において、濾過機３（濾紙）に目詰まりが発生し、濾過機に急激な濾過圧上昇を引き起こす。その結果、濾過効率が低下して、濾過機の寿命が短くなる。また、最悪な場合には、濾過機３の破裂等を引き起こす。さらに、加圧濾過されて再生したクリ−ンオイル３ｃｏも５００ｐｐｍを超える水分を含むことになる。そのクリーンオイル３ｃｏが圧延機７で再利用されると、圧延された金属板上に水分が残り、色むら状の表面異常（ホワイトステン）が発生する。
【００３６】
また、ダーティオイル２ｄｏは、前記圧延機７からの流入及び後記する濾過機３への流出により、その量が変化する。そのため、ダーティオイルタンク２に貯留されたダーティオイル２ｄｏの水分濃度を常に５０〜５００ｐｐｍの範囲内に調整するため、水蒸気噴霧手段６に水蒸気噴霧量を制御するための制御手段を設けることが好ましく。具体的には、水蒸気供給管６ａに介設された制御弁６ｂ、流量計６ｃである。この制御手段により、例えば、濾過量４０００Ｌ／ｍｉｎの場合には、水蒸気噴霧量が１０〜２０ｋｇ／ｈｒとなるように調整される。
【００３７】
（２）次に、水分調整されたダーティオイル２ｄｏを、ダーティオイルタンク２から、例えば、４０００Ｌ／ｍｉｎの流量で取り出し、そのダーティオイル２ｄｏに対して、ボディフィードタンク５から濾過助剤懸濁油５ｓｏを所定の割合で添加する。そして、濾過機３に流入して加圧濾過する。なお、ここでは、濾過助剤懸濁油を一定の割合で添加しているが、濾過助剤懸濁油の供給量は固定ではなく、圧延状況により変えても構わない。この加圧濾過により、図４に示すように、濾紙１５の上に濾過助剤１６のコート層１７が形成され、このコート層１７でダーティオイル２ｄｏに混入している異物を絡め取るように吸着濾過する。
【００３８】
ここで、繊維状粉体１６ｆを含む濾過助剤１６を使用することにより、ダーティオイルに混入した異物（粗粒子、粒子及び微小粒子１８、図４においては粗粒子及び粒子は記載を省略）が、濾過助剤１６のコート層１７の深さ方向全体で均一に吸着、濾過されるために、濾過機に目詰まりが発生しない。すなわち、従来の濾過機で目詰まりの要因となっていた白土を濾過助剤１６として使用しないので、コート層の深さ方向の表面での局部的な目詰まりが発生しない。その結果、濾過効率が向上し、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙１５を交換する際に、白土の粉塵が発生することもないので、交換作業時の作業環境を向上させることができる。
【００３９】
（３）次に、濾過機３で加圧濾過されたクリ−ンオイル３ｃｏを、濾過機３から排出し、クリーンオイルタンク４に一旦貯留する。その後、再び圧延機７に送り、潤滑剤及びクーラント（冷却剤）として使用する。そして、ダーティオイル２ｄｏの濾過の経時に伴い、濾過機３の差圧が所定圧（例えば、４ｋｇ／ｃｍ２）に達したら、図３に示す濾過機３の濾板１０を外して、ダーティオイル２ｄｏに混入していた異物が吸着した濾紙１５を外に取り出し、新しい濾紙１５を繰り出して、前記（１）〜（３）の濾過を行う。
【００４０】
また、濾過助剤懸濁油５ｓｏの貯留タンクとして、準備工程及び本工程共にボディフィードタンク５のみを使用する構成として説明したが、ボディフィードタンク５のラインに併設してプレコートタンク（図示せず）を設け、プレコートタンク（準備工程で使用）およびボディフィードタンク５（本工程で使用）を使い分けて使用する構成としても構わない。
【００４１】
また、前記準備工程、本工程で使用される濾過助剤の合計使用量は、濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎの場合、濾過助剤懸濁油５ｓｏ（クリ−ンオイル３ｃｏ）１６００Ｌに対して繊維状粉体で９０ｋｇ、繊維状粉体と珪藻土の併用では０．００５〜１質量％となるように設定する。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
図１に示す濾過装置１において、ダーティオイル２ｄｏへの水蒸気の噴霧量を調整することにより、水分濃度を各種変化させたダーティオイル２ｄｏを作製し、これらのダーティオイル２ｄｏを加圧濾過（濾過流量４０００Ｌ／ｍｉｎ）して、各種のクリーンオイル３ｃｏに再生した。これらのクリーンオイル３ｃｏを使用して、圧延機７にてアルミニウム板を圧延した。なお、濾過助剤としてはセルロースの繊維状粉体を使用した。
【００４３】
また、ダーティオイルの水分濃度、クリーンオイル中の摩耗粉量、ダーティオイル及びクリーンオイルの透過度を以下の方法で測定し、その結果を表１に示した。また、圧延されたアルミニウム板について、その表面に発生するホワイトステンを目視にて観察し、その結果を表１に示した。
【００４４】
（１）水分濃度（ｐｐｍ）
カールフィシャー水分測定装置にて、ダーティオイルの水分濃度を測定した。
（２）摩耗粉量（ｍｇ／Ｌ）
フィルター（ミリポア・コーポレーション製、濾紙の孔径０．１μｍ）にクリーンオイルを通し、フィルターの濾紙上に残されたものの重量を測定した。
（３）透過度（％）
（株）島津製作所製の紫外可視分光光度計Ｕｖｍｉｎｉ−１２４０を用いて、ダーティオイル及びクリーンオイルの光透過度を測定し、透過度とした。
【００４５】
【表１】
前記の結果より、ダーティオイル中の水分濃度を５０ｐｐｍ以上とすることにより、クリーンオイル中の摩耗粉（異物）が大きく減少することが判明した。しかし、水分濃度が５００ｐｐｍを超えた場合には、摩耗粉（異物）は減少するものの、そのクリーンオイルを使用して圧延されたアルミニウム板の表面にホワイトステンが発生することが判明した。
【００４７】
なお、前記実施例１〜１０の濾過機（濾紙）の前後の圧力差が４ｋｇ／ｃｍ２に達するまでの時間を測定したところ、９０時間であった。従来の濾過機の寿命は、濾過助剤として珪藻土及び白土を用いた場合には２４時間、繊維状粉体を用いた場合には５０時間であったので、濾過機の寿命が大幅に向上した。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の冷間圧延油の濾過装置及び濾過方法は、以下の優れた効果を奏するものである。
（１）冷間圧延油の濾過装置は、濾過助剤として繊維状粉体を含み、密閉されたダーティオイルタンクに水蒸気噴霧手段を備えるので、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）に混入している微小な異物までも確実に濾過することができるとともに、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙交換時の作業環境を向上させることができる。
【００４９】
（２）前記濾過装置は、また、水蒸気噴霧手段が噴霧量制御手段を備えるので、微小な異物の濾過率を安定させることができる。
【００５０】
（３）冷間圧延油の濾過方法は、濾過助剤として繊維状粉体を含み、冷間圧延油（ダーティオイル）の水分濃度を５０〜５００ｐｐｍに調整するので、大気中の湿度に影響されずに、冷間圧延油（ダーティオイル）に混入している微小な異物までも濾過することができるとともに、濾過機の寿命を長くすることができる。しかも、濾紙交換時の作業環境を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過装置の構成及び濾過方法における本工程の系統を示す概略図である。
【図２】本発明の濾過方法における準備工程の系統を示す概略図である。
【図３】本発明の濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の濾過装置及び濾過方法における濾過状況を示す模式図である。
【図５】従来の濾過機の構成及び濾過方法の系統を示す概略図である。
【図６】従来の濾過装置に使用する濾過機の構成を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は従来の珪藻土と白土との混合物を濾過助剤として用いたときの通常の濾過状況を示す模式図、（ｂ）は従来の珪藻土と白土との混合物を濾過助剤として用いたときのコート層が目詰まりを起こした状況を示す模式図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、従来のセルロースの繊維状粉体を濾過助剤として用いたときの濾過状況を示す模式図である。
【符号の説明】
１、３０ 濾過装置
２、３３ ダーティオイルタンク
２ｄｏ、３３ｄｏ ダーティオイル（冷間圧延油）
３、３４ 濾過機
３ｃｏ、３２ｃｏ クリーンオイル（冷間圧延油）
４、３２ クリーンオイルタンク
５、３５ ボディフィードタンク
５ｓｏ 濾過助剤懸濁油
６ 水蒸気噴霧手段
６ａ 水蒸気配管
６ｂ 制御弁
６ｃ 流量計
６ｄ 水蒸気噴霧口
７、３１ 圧延機
１０、４０ 濾板
１１ ダーティオイル充填室
１２ 充填口
１３ クリーンオイル充填室
１４ 排出口
１５、４２ 濾紙
１６、４４ 濾過助剤
１６ｆ 繊維状粉体
１６ｈ 水分
１７、４６ コート層
１８ 微小粒子
１９ 粒子
２０ 粗粒子
４４ｋ 珪藻土
４４ｗ 白土
Claims (3)
- 圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留するダーティオイルタンクと、前記ダーティオイルに添加する濾過助剤を貯留するボディフィードタンクと、前記ダーティオイルタンクからダーティオイルを濾過助剤と共に流入して加圧濾過する濾過機と、この濾過機から流出した冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留するクリーンオイルタンクとを備える冷間圧延油の濾過装置であって、
前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、
前記ダーティオイルタンクは、密閉されており、かつ貯留されるダーティオイルに水蒸気を噴霧させる水蒸気噴霧手段を備えることを特徴とする冷間圧延油の濾過装置。 - 前記水蒸気噴霧手段は、その水蒸気の噴霧量を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延油の濾過装置。
- 圧延機から回収された冷間圧延油をダーティオイルとして貯留し、その貯留されたダーティオイルの水分濃度を調整し、その調整されたダーティオイルを濾過助剤と共に加圧濾過し、加圧濾過された冷間圧延油をクリーンオイルとして貯留して、その後前記圧延機で使用する冷間圧延油の濾過方法であって、
前記濾過助剤は、繊維状粉体を含み、
前記調整された冷間圧延油の水分濃度が５０〜５００ｐｐｍであることを特徴とする冷間圧延油の濾過方法。
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