JP2001011697A - 線材の電解脱スケール装置及び線材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線材の電解脱スケール処理において線材上の
電圧値を向上させ、電解効率の高い電解脱スケール装置
を提供することにある。 【解決手段】 電解脱スケール装置２０は、電解液２３
が収容される３つの電解脱スケール槽２４ａ〜２４ｃ
と、電解液２３中に浸漬された線材Ｗとの間に通電を行
うための電極２２ａ〜２２ｄ、２１ａ〜２１ｃとを有
し、ガイドローラ（搬送機構）１９を介して長手方向に
連続搬送される線材Ｗへの通電により、線材表面に形成
されたスケール層を除去する。電極（ブラシ電極）２２
ａ〜２２ｄは電解液２３の外部に配置されて、線材Ｗに
接触した状態で通電を行い、電極（対抗電極）２１ａ〜
２１ｃは電解液２３中に配置されて、電解液２３を介し
て線材Ｗに通電している。これにより、線材Ｗから電解
液２３への漏電が少なくなり、線材上の電圧値が向上し
て電解効率が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材の電解脱スケ
ール装置及び線材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばステンレス鋼素材からなる
線材は、熱間圧延、あるいは熱間圧延と冷間圧延との併
用等により製造されることが多いが、その熱間圧延ある
いは冷間圧延後の熱処理により線材表面にはかなりの厚
さのスケール層が生ずる。このような線材表面に生じた
スケールや汚れ等を除去するために、該ステンレス鋼線
材に対して酸洗処理が行われている。例えば、線材を酸
系電解液に浸漬し、該電解液中に配置された電極と線材
との間に電解液を介して通電することにより、線材表面
を脱スケール処理する電解脱スケール処理が採用されて
いる。

【０００３】このような電解脱スケール処理は、例えば
硫酸、硝酸あるいは弗酸等を含有する電解液にて満たし
た電解槽内に線材を入れて対向電極を配置するととも
に、例えば線材側を陽極（アノード）、対向電極側を陰
極（カソード）として電解液を介して通電することによ
り、線材表面に形成されたスケールを溶解除去すること
が行われている。

【０００４】ところで、一般的な電解脱スケール処理に
おいては、いわゆる直接通電方式が採用される。これ
は、電源の陽極側に接続された給電用の第一電極（ブラ
シ）を線材に接触配置する一方、第二電極（対向電極）
を電源の陰極側に接続し、線材をいわば直接アノード化
して電解通電する方式である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の直接通電方
法では、接触抵抗のため高電圧が印加される第一電極の
線材の接触部が、漏電あるいは放電を誘発しやすい電解
液中に配置されていた。そのため、その接触部でスパー
クしたり、電極自体の液中電解反応が進んだりして消耗
しやすい欠点があった。当然、スパークが発生すれば、
線材にマークが発生したりして仕上がり品質の低下にも
つながる。また、第一電極からの給電は、単一の給電点
において行われる場合が多く、電解液中に浸漬される線
材の、給電点から第二電極までの浸漬距離が長くなりが
ちであった。

【０００６】例えば、処理能率を向上させるには、電解
槽中にて一度に電解できる有効区間を長くする必要があ
るが、これに対応してカソード側の第二電極も横長なも
のを使用しなければならなくなる。この場合、単一給電
点方式では、給電点から離れるほど漏電や線材自身の抵
抗により電位降下が甚だしくなる上、漏電による電流損
失も大きくなる。その結果、第二電極位置で必要な電解
電位が確保できなくなって脱スケール効果が不足した
り、電流密度の不均一化による処理むらが生じたりする
ことにつながる。また、これを補うために印加電圧を上
げることは、無駄なエネルギー消費を招くばかりでな
く、給電点でのスパークや電解反応、あるいは漏電の問
題が一層甚だしくなる不具合につながる。

【０００７】本発明の課題は、線材と電極との接触部に
てスパーク等による電極消耗を起こしにくく、また、電
解液中での漏電等による電流損失を抑制して効率の高い
電解脱スケール処理を可能とする電解脱スケール装置
と、それを用いた線材の製造方法とを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明の電解脱スケール装置は線材
を所定の搬送経路に沿って長手方向に連続搬送する搬送
機構と、電解液を収容するとともに、搬送される線材が
内部に導入されて前記電解液に浸漬される電解脱スケー
ル槽と、線材に接触した状態で通電を行う１又は複数の
第一電極と、その第一電極とは異なる極性に設定される
とともに電解液中に配置され、該電解液を介して間接的
に前記線材に通電する１又は複数の第二電極とを含み、
それら第一電極と第二電極とを介して電解液中に浸漬さ
れた線材に通電することにより、線材表面に形成された
スケール層を除去するとともに、第一電極の少なくとも
１つを電解液外に配したことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の線材の製造方法は、線材を
所定の搬送経路に沿って長手方向に連続搬送しながらこ
れを電解液に浸漬し、線材に接触する１又は複数の第一
電極と、電解液中において線材と非接触状態にて対抗す
る第二電極とを設けるとともに、第一電極の少なくとも
１つを電解液外に配し、その状態にてそれら第一電極及
び第二電極の間で線材に通電することにより、線材を脱
スケールすることを特徴とする。

【００１０】線材に接触する第一電極の少なくとも１つ
を電解液外に配置することにより、スパークや液中電解
反応等による第一電極の消耗が生じにくくなり、電極寿
命を大幅に伸ばすことができる。また、スパーク等が生
じにくいため、スムーズで効率のよい電解脱スケール処
理が可能となり、マーク発生等による仕上がり品質の低
下も生じにくい。さらに、第一電極を液外に配置してい
るので、ある程度電解電圧を上げてもスパーク発生を抑
制できるから、処理を高速化したり、あるいは強固なス
ケールの除去等を目的とした設定電解電圧の引き上げに
も容易に対応できる。

【００１１】上記第一電極は、線材の搬送方向におい
て、電解脱スケール槽の両側に配置することができる。
この場合、液中の線材は、線材の搬送方向両側から給電
されることとなる。従って、脱スケールされるべき線材
の第二電極との対向部分は、片側給電の場合と比較し
て、線材搬送方向に均一な電圧印加が可能となり、線材
から電解液中への漏電量も少なくなって、電流密度の不
均一化を効果的に防止することができる。その結果、第
二電極位置で必要な電解電位を確保しやすくなり、安定
で均一な脱スケールが達成される。また、電流密度の不
均一化による処理むらも生じにくい。さらに、漏電損失
が少なくなるためエネルギー効率が大幅に向上する。こ
の場合、両側の第一電極をいずれも電解液外に配置する
ことが望ましい。

【００１２】上記電解脱スケール槽を内槽としてその外
側に、該電解脱スケール槽からオーバーフローした電解
液を受ける外槽を設け、第一電極をそれら内槽と外槽と
の間に配置することができる。この場合も、第一電極
は、内槽と外槽との間で電解液に浸ることなく線材に接
触して直接通電することができるため、第一電極から線
材への通電の際に電解液への漏電が少なくなり、また、
電極の電解反応を防止することができる。また、内槽と
外槽との間に第一電極を配置することで、電解液中の第
二電極と第一電極との距離も短くできるので、漏電損失
がさらに少なくなり、効率を一層高めることができる。
また、装置全体のコンパクト化にも寄与する。なお、線
材が内槽内において電解液に浸漬され、外槽内の電解液
は線材を浸さない程度にオーバーフロー量を調節するの
がよい。

【００１３】次に、線材の搬送方向に複数配列される電
極列において、その両端に位置する１対の両端電極と、
それら両端電極の間に位置する複数の中間電極の一部と
を第一電極とし、残余の電極を第二電極とすることがで
きる。例えば、電極列において両端のみに第一電極を配
置した場合、被処理線材部分は、その中間位置において
給電点である第一電極線材から遠ざかるため、前記した
漏電による電流密度の低下が問題になる場合がある。し
かしながら、上記構成の場合、一対の両端電極の間に、
第一電極として機能する中間電極を設けたため、被処理
線材部分の中間位置においても電位低下が抑制され、電
流密度の一層の均一化を図ることができる。

【００１４】上記内槽を線材の搬送方向において複数個
に分割し、その分割された内槽の隣接するもの同士の間
に、上記中間電極をなす第一電極を、電解液外に位置す
る形で配置することができる。この場合、各内槽間の電
解液外に第一電極を配置したため、各内槽内の線材に対
してより高い電解電圧をかけることが可能となり、線材
長手方向における電流密度分布もより均一化することが
できるようになる。また、中間電極を含めた全ての第一
電極を液外に配置することが可能となるから、多数の電
極が線材に接するにもかかわらず、スパークや液中反応
による不具合を極めて効果的に回避することができる。
なお、上記構成においては、各内槽内にそれぞれ上記第
二電極を配置することができる。

【００１５】また、第一電極には、線材が搬送経路から
横方向にずれることを防止するための線材ずれ防止機構
を備えることができる。例えば、線材が搬送経路から横
方向にずれたとき、電解脱スケール槽の出入口からスム
ーズに線材が出入できなくなったり、電解脱スケール槽
の出入口に線材が接触して該出入口部分を破損したりす
る懸念があるが、上記の場合、線材ずれ防止機構を設け
たため線材の横方向へのずれが防止され、線材のスムー
ズな電解脱スケール槽への搬送が可能となり、槽出入口
部分の破損等も防止することが可能となる。

【００１６】第一電極を線材に対し上方から接するよう
に配置し、上記線材ずれ防止機構を、第一電極を線材に
向けて下向きに付勢する付勢手段と、線材に対して下側
から接する形で配置され、第一電極からの付勢力を受け
止める受け部材とを備え、第一電極と受け部材との間で
線材を挟圧することにより、横方向のずれを抑制する機
構とすることができる。第一電極と受け部材との間で線
材を挟圧することで、その摩擦により、効果的に線材ず
れを防止できる。なお、付勢手段は、第一電極を、その
自重により線材に向けて付勢することで実現すれば、余
分な部材が不要となり、装置構造を簡略化できる利点が
生ずる。他方、ばね等の弾性部材の弾性付勢力を使用し
てもよい。また、受け部材は、例えば線材の搬送方向に
回転する受けローラとすることができる。この場合、線
材と接するローラ外周面の幅方向両側に、線材の横方向
（この場合、ローラ幅方向）へのずれを阻止するリブ等
の凸条部を形成しておくとさらに効果的である。

【００１７】なお、本発明が適用可能な線材の材質は、
特に限定されるものではないが、形成されるスケールが
緻密で強固なステンレス鋼線材に対しては、特に顕著な
脱スケール効果を達成することができる。具体的には、
日本工業規格Ｇ４３０４（１９８７）に記載された各種
ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、
ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０１Ｊ、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ
３０２Ｂ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０
４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ
３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１
６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６Ｌ
Ｎ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３
１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３２
１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１等のオーステナ
イト系ステンレス鋼、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ３２９
Ｊ２Ｌ等のオーステナイト−フェライト系ステンレス
鋼、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４２９、Ｓ
ＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ
４３６Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳＸ
Ｍ２７等のフェライト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４０３、
ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｓ、ＳＵＳ４２０Ｊ１、Ｓ
ＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ４２９Ｊ１、ＳＵＳ４４０Ａ等
のマルテンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ６３１等の析
出硬化系ステンレス鋼等の線材を使用することができ
る。

【００１８】例えばステンレス鋼線材の場合、圧延ない
し熱処理による線材製造ラインからストランド状態で搬
送・供給されることが多いが、このような線材には強固
で厚いスケール層が形成されているのが通常である。そ
して、上記本発明の電解脱スケール装置を用いることに
より、そのような線材に対しても、スケール層を効果的
に除去することができる。具体的には、処理対象となる
鉄系線材を長手方向にストランド形態で搬送しつつ、熱
間圧延処理及び熱処理の少なくともいずれかを施し、そ
の後、本発明の電解脱スケール装置に連続的に線材を搬
入して電解脱スケール処理を行うようにする。このよう
にすれば、圧延ないし熱処理により強固で厚いスケール
層が形成された線材の脱スケール処理を、極めて効率的
に行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照して説明する。 （実施例１）図1は、本発明の電解脱スケール装置の一
例を模式的に示している。線材Ｗは、例えば給材装置
（図示しない）からガイドローラ（搬送機構）１９等を
介して長手方向にストランド状態で搬送され、電解脱ス
ケール装置２０内に導かれる。電解脱スケール装置２０
は、電解液２３を常時充満しておくための複数（本実施
例では３つ）の内槽２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ（各
内槽を総称する場合、内槽２４とする））と、各内槽２
４からオーバーフローした電解液２３を受ける外槽２５
とを備え、外槽２５内の電解液２３は配管２６ａを介し
てポンプ２６により内槽２４内に戻されて循環するよう
になっており、線材Ｗは内槽２４内でこの電解液２３に
浸漬されて電解酸洗処理（電解脱スケール処理）され
る。なお、本実施例の線材Ｗは、強固で厚いスケール層
が形成されやすいステンレス鋼線材が採用されている。

【００２０】本実施例の電解脱スケール装置２０は、図
３（ａ）に示すように、線材Ｗの搬送経路に対応する位
置において、各内槽２４の線材搬送方向における前端面
及び後端面には、それぞれ搬送される線材Ｗの内槽２４
に対する出入り部を形成するとともに、電解液２３の流
出口としても機能する線材出入部兼電解液流出口として
の切欠部Ｆが、槽の壁部上端縁に開放する形態で形成さ
れている。そして、内槽２４において、電解液２３の液
面Ｌの位置は切欠部Ｆの底よりも高く設定され、切欠部
Ｆからオーバーフローされる仕組みとなっており、線材
Ｗは上記液面Ｌよりも低い位置にて切欠部Ｆ内を搬送さ
れることにより電解液２３に浸漬される。

【００２１】なお、各内槽２４には、各切欠部Ｆからの
電解液２３の流出量を調節するために、図３（ｂ）に示
すような電解液流出抑制部材２７が設けられている。該
電解液流出抑制部材２７は、例えばゴム等により板状に
形成されており、対応する切欠部Ｆを内側から覆う形態
で配置されている。本実施例では、電解液流出抑制部材
２７は、ステンレス鋼等で構成された支持棒２７ａに対
し上縁側が固定され、その支持棒２７ａの両端を内槽２
４の両側壁上縁に形成された槽側支持部２８（図３
（ｃ））に対し着脱可能に固定することで、内槽２４の
内壁面に沿って吊り下げ形態で取り付けられている。

【００２２】そして、電解液流出抑制部材２７には、上
記取付け状態において切欠部Ｆに対応する位置に線材挿
通孔２７ｂが形成されるとともに、その線材挿通孔２７
ｂから下縁側に向けて、線材Ｗの線材挿通孔２７ｂに対
する相対的な出入りを許容する線材移動許容部２７ｃ
が、例えば縦方向のスリット状に形成されている。

【００２３】上記のような内槽２４に線材Ｗをセットす
るには例えば次のように行う。まず、線材Ｗを上方から
切欠部Ｆ内に配置し、次いで図３（ｃ）に示すように内
槽２４内部に電解液流出抑制部材２７を装着する。この
とき、線材Ｗは線材移動許容部２７ｃ内を相対的に移動
して線材挿通孔２７ｂ内に位置決めされる。なお、内槽
２４からの電解液２３の流出量は、線材挿通孔２７ｂと
切欠部Ｆとの重なり部２８の大きさによって調節するこ
とができる。

【００２４】図１に戻り、本実施例の電解脱スケール装
置２０における通電方式は直接通電式が採用されてお
り、第一電極たるブラシ電極２２（２２ａ〜２２ｄ）は
例えばオーステナイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ記号：Ｓ
ＵＳ３１６）で構成される。ブラシ電極２２は、各内槽
２４の外側、すなわち電解液外において、その槽出入り
口付近に各々１つずつ、２２ａ，２２ｄ（第一電極），
２２ｂ，２２ｃ（中間電極の一部をなす）の計４本が設
けられ、いずれも線材Ｗに上方から接触導通する形とな
っている（各陽極を総称する場合、ブラシ電極２２とす
る）。一方、第二電極たる対向電極２１は例えば黒鉛等
のカーボン電極として構成され、図２（図１の横断面
図）のように各内槽２４内において、線材Ｗと平行にこ
れを両側から挾枚を１組として、これが線材搬送方向に
３組（２１ａ〜２１ｃ（各対向電極を総称する場合、対
向電極２１とする））、計６枚が配置されている。これ
ら対向電極（第二電極：この場合、第一電極２２ｂ，２
２ｃとともに、中間電極を構成する）２１は線材Ｗとは
非接触であり、電解液２３を介した間接通電となる。な
お、電解脱スケールの通電電圧は５〜２０Ｖ（例えば１
５Ｖ）とされ、整流器により最大電流が例えば３００Ａ
となるように調整されている（電流密度換算：約１２６
Ａ／ｄｍ^２）。

【００２５】この電解脱スケール装置２０においては、
線材Ｗ（ブラシ電極２２）側がアノード、対向電極２１
側がカソードとして通電され、線材Ｗ表面に形成された
鉄系の酸化物（スケール）が還元されて、これが溶解す
ることでスケール除去が促進される。また、本発明でい
う電解酸洗処理（電解脱スケール処理）においては、線
材Ｗ表面に形成されたスケールの他、該線材Ｗ表面に吸
着した油分や汚れ等も除去できる場合がある。また、電
解液２３は、硫酸を３〜４０重量％（この実施例では１
０〜１５重量％）含有する水溶液からなる硫酸系酸洗液
が用いられている。なお、電解液２３としては硫酸以外
にも、弗酸あるいは硝酸を主成分とする酸洗液、及びこ
れらの混合酸洗液を用いることが可能である。

【００２６】なお、図４に示すように、ブラシ電極２２
は線材Ｗの上方から、該線材Ｗを自重により下方へ抑え
る状態で付勢しつつ接触しており、線材Ｗが浮動して搬
送経路から横方向にずれることを防止している（線材ず
れ防止機構）。これにより、線材Ｗが搬送経路からずれ
て、外槽２５の出入口からスムーズに線材Ｗが出入りで
きなくなったり、外槽２５の出入口に線材Ｗが接して槽
が破損したりすることが効果的に防止される。

【００２７】さらに、線材Ｗへのずれ防止機構として、
図５に示すような受けローラ２９を用いている。この受
けローラ２９は、図５（ａ）に示すように、電解脱スケ
ール装置２０の出入口付近にそれぞれ１つずつ、線材Ｗ
の下方において該線材Ｗを受ける形態で設けることが可
能である。同図（ｂ）に示す通り、皿状断面の線材受部
２９ａ（幅方向両縁がリブ状に突出した形状となってい
る）により線材Ｗの搬送経路を規制している。なお、線
材の浮動防止効果を高める上では、線材Ｗの幅Ｌ１がブ
ラシ電極２２の幅Ｌ２に対して約９５％以下に設定する
のがよい（本実施例ではＬ２＝３０ｍｍ、Ｌ１＝２.７
ｍｍ（９％））。

【００２８】一方、ブラシ電極２２の線材Ｗへの付勢手
段としては、例えば図６に示すような機構を採用するこ
ともできる。これは、リンク部材３０の一端部をブラシ
電極２２に支点軸３２により回転可能に組み付け、他方
の端部を図示しない固定部材に対し、支点軸３１により
回転可能に組み付けて固定したものである。この機構で
は、線材Ｗが上昇すると、リンク部材３０とブラシ電極
２２とは、支点軸３１及び３２の周りに旋回しつつ、そ
の結合角度θを減少させ、逆に線材Ｗが下降すれば結合
角度θを広げる。これにより、例えば、図６（ａ）の状
態から同図（ｂ）のように線材Ｗが浮動して上方に浮き
上がった場合、ブラシ電極２２は、自重により接触を保
ちつつ線材Ｗとともに上方に連れ動く。また、同図
（ｃ）のように線材Ｗが下方に動いた場合は、ブラシ電
極２２は同様に下方に連れ動く。つまり、ブラシ電極２
２が線材Ｗとの接触を保ったまま上下に移動できるよう
になっている。

【００２９】上記のような電解脱スケール装置２０によ
ると、従来のような電解液を介した間接通電に比べ電解
液への漏電が起こりにくくなり線材上の電圧値の低下を
抑えることができるとともに、線材の電流密度分布が図
７に示すように均一化される。例えば図７は、線材の長
手方向における電流密度分布を模式的に示すものであ
り、横軸は電解脱スケール装置２０内の線材Ｗ上の位置
を示しており、該横軸の左端が装置入口付近（本実施例
ではブラシ電極２２ａ付近）を、右端が装置出口付近
（本実施例ではブラシ電極２２ｄ付近）を示している。
間接給電式と比較して、直接給電式の場合は電流密度が
全体に高く、さらに、中間の給電点を増加して３点ある
いは４点の直接給電式とした場合は、電解脱スケール装
置の出入口付近から離れる中間部付近においても電流密
度が向上し、線材長手方向における電流密度分布が均一
化するのである。

【００３０】（実施例２）本発明の効果を確認するため
に、図１に示した電解脱スケール装置２０（４点直接給
電式）、及び図８に示した電解脱スケール装置１２０
（２点直接給電式）と、間接給電式の電解脱スケール装
置とを用いて、線材の脱スケール処理を行い、その電解
効率η、及び電解酸洗処理された線材上の残留スケール
量について比較検討した。

【００３１】図８に示した２点直接給電式の電解脱スケ
ール装置１２０は、内槽２４の出入口付近に配置され、
線材Ｗに接触した状態で通電を行うブラシ電極２２，２
２と、内槽２４内に収容された電解液２３中に配置さ
れ、該電解液２３を介して線材に通電を行う対向電極２
１，２１とを有している。なお、間接給電式とは、図８
において線材に通電するブラシ電極２２を電解液内に配
置して、該電解液を介して通電を行う方式である。

【００３２】上記の電解脱スケール装置において、電解
効率ηは、槽内電圧平均値（線材上の電流密度分布から
算出）から、電解装置に設けられた整流器の出力電圧を
除して算出した値であり、残留スケール量は処理後の線
材表面上において電子線プローブ微小分析（ＥＰＭＡ）
法により測定された酸素元素の特性Ｘ線強度（ＣＰＳ）
により比較したものである。なお、被処理部材としての
線材Ｗは、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）で、線径2.７
ｍｍφのものであり、所定の圧延装置により冷間圧延さ
れ、温度７１０℃以上で焼鈍熱処理された線材である。

【００３３】

【表１】

【００３４】このように、各直接給電式の場合、間接給
電式のものに比べて電解効率ηが向上し、さらに電解酸
洗処理後の線材表面上の残留酸素濃度が低下しており、
金属元素の酸化物を主体とするスケールの処理後の残存
量が減少していることが分かる。また、４点直接給電式
では、２点直接給電式に比べ電解効率ηが向上してお
り、処理後の線材上におけるＥＰＭＡの酸素元素強度を
比較してみても、４点直接給電式のものは、２点直接給
電式のものに比べ酸素元素が少なく、４点直接給電式に
したことによる電解脱スケール性の向上が認められた。

【００３５】（実施例３）本発明の電解脱スケール装置
２０（４点直接給電式）、及び図８の２点直接給電式の
電解脱スケール装置１２０を線材のメッキ付ラインの脱
スケール工程として導入した場合と、従来の間接給電式
の電解脱スケール装置を同じくメッキ付ラインに導入し
た場合とについて、該線材へのメッキ付け効果について
それぞれ比較検討した。また、３者について、メッキ付
け後、伸線された各線材（１.２ｍｍφ）を溶接線とし
て用いた場合の溶接性についてもスパッタ発生量により
それぞれ比較検討した。なお、用いた線材はステンレス
鋼（ＳＵＳ４３０）で、線径２.７ｍｍφのものであ
る。

【００３６】ステンレス鋼線材のメッキ付けラインは、
例えば図９に示したような製造ライン１０で行うことが
できる。このメッキ付けライン１０では、ステンレス鋼
線材Ｗは、給材装置１からストランド状態で長手方向に
搬送される形態で連続的に供給されている。ステンレス
鋼線材Ｗ（ＳＵＳ４３０、線径２.７ｍｍφ）は、所定
の圧延装置により冷間圧延され、温度７１０℃以上で焼
鈍熱処理されたものであり、供給された線材Ｗはメッキ
処理の前工程として電解酸洗処理（電解脱スケール工
程）２が行われ、次いで、電解酸洗処理２において線材
Ｗ表面に吸着したスマット除去処理（脱スマット工程）
３が行われる。スマット除去処理３の後、Ｎｉメッキ処
理（下地メッキ工程）４が行われ、水洗５の後、Ｃｕメ
ッキ処理（Ｃｕ系メッキ工程）６が行われる。その後、
さらに水洗７が行われて、伸線処理８の後に集材装置９
によりステンレス鋼線材Ｗが集材される。

【００３７】電解酸洗処理２は、図１及び図８に示した
電解脱スケール装置２０，１２０、さらには間接給電式
の電解脱スケール装置により行われ、次のスマット除去
処理３は、図１０に示した機械的な拭取り装置３１によ
り行われる。これは、例えばフェルト素材からなる１な
いし複数の拭取り部材３０（本実施例では３つ）が線材
搬送方向に並列配置されたものであり、ステンレス鋼線
材Ｗの外周面のほぼ全体を覆う形で接触し、線材表面の
移動に伴い、その摩擦に基づいてスマット層を拭き取っ
ている。各拭取り部材３０の搬送方向両端側には、弾性
変形可能な締付け部材３２が取り付けられ、拭取り部材
３０の線材Ｗへの付勢力を保持しつつ、線材Ｗに対して
締め付けを行っている。また、スマット層の拭き取りに
伴い、電解脱スケール時に付着した電解液も拭き取られ
るので、次のＮｉメッキ処理に移る際に電解液の持ち込
みを防止している。なお、スマットとはステンレス鋼線
材の素地中に存在していた金属炭化物、例えばクロム含
有炭化物（例えばＭ２３Ｃ６あるいはＭ２Ｃ、Ｍはクロ
ムを主成分とする金属元素）等の粒子が脱スケール処理
時に遊離して、素地表面に再吸着したものである。

【００３８】図９に戻り、スマット除去処理後のＮｉメ
ッキ処理４及びＣｕメッキ処理６は、図１１に示すよう
な２つのメッキ槽４２，４２が並列配置されたメッキ処
理装置４０で行うことができる。各メッキ浴槽４２内に
は、公知のＮｉメッキ溶液（Ｃｕメッキ溶液）４１が建
浴されている。メッキ槽４２，４２の外側には外槽４４
が設けられており、メッキ槽４２からオーバーフローし
たメッキ溶液４１は外槽４４に受けられ、配管４３ａを
介してポンプ４３によりメッキ槽４２内に戻されて循環
するようになっている。

【００３９】以上のようなメッキ付けライン１０におい
て、２点直接給電式の電解脱スケール装置１２０を導入
してメッキ付けされた線材（線材１とする）、及び４点
直接給電式の電解脱スケール装置２０を導入してメッキ
付けされた線材（線材２とする）と、間接給電式の電解
脱スケール装置を導入してメッキ付けされた線材（線材
３とする）とについて、各線材へのＣｕメッキ密着性及
び色調を比較検討した。さらに、Ｃｕメッキ付けされた
ステンレス鋼線材を溶接線として用いた場合の溶接性に
ついて、スパッタ発生量（ｇ／ｍｉｎ）を比較検討し
た。

【００４０】

【表２】

【００４１】このように、２点及び４点直接給電式の電
解脱スケール装置をメッキ付けライン１０に用いた場合
の線材１，２は、間接給電式の線材３に比べてＣｕメッ
キの密着性が優れており、メッキの色調も光沢性に優れ
ていた。また、溶接線として用いた時のスパッタ発生量
も少なく、溶接ワイヤとして高い性能を有していること
が分かった。これは、Ｃｕメッキ処理６の前工程とし
て、高い脱スケール性能を有した４点直接給電式の電解
脱スケール装置２０、及び２点直接給電式の電解脱スケ
ール装置１２０により電解脱スケール処理２を行ったた
めである。一方、２点直接給電式の線材１と、４点直接
給電式の線材２とを比較すると、線材２はメッキ密着
性、色調ともに線材１を上回る結果となり、スパッタ発
生量も少なく、しかもスパッタの粒径は小さいものであ
った。

【００４２】以上の結果から、電解脱スケール装置にお
いて直接給電式の導入により、線材上の電圧値が上昇し
て電解効率が向上し、さらに、多点直接給電式（例えば
４点直接給電式）にすれば、一層電解効率が良くなるこ
とが分かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解脱スケール装置の一実施例を示す
側面断面模式図

【図２】図１の電解脱スケール装置の横断面図。

【図３】図１の電解脱スケール装置の内槽の構造を説明
する図。

【図４】電極と線材との位置関係及び寸法関係を説明す
る模式図。

【図５】線材を支える受けローラについて、その配置及
び構成について説明する図。

【図６】電極の線材への付勢機構を模式的に示す図。

【図７】電解脱スケール装置内における線材上の電流密
度分布を示すグラフ。

【図８】本発明の電解脱スケール装置の変形例として２
点直接給電式の一例を示す図。

【図９】実施例２に用いたメッキ付けラインの構成例を
示す概念図。

【図１０】図９のメッキ付けラインに用いるスマット除
去装置の一例を示す模式図。

【図１１】図９のメッキ付けラインに用いるメッキ付け
装置の一例を示す模式図。

【符号の説明】

１９ ガイドローラ（搬送機構） ２０ 電解脱スケール装置 ２１（２１ａ〜２１ｃ） 対向電極（第二電極） ２２（２２ａ〜２２ｄ） ブラシ電極（第一電極） ２３ 電解液 ２４ 内槽（電解脱スケール槽） ２５ 外槽 ２９ 受けローラ Ｗ 線材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材を所定の搬送経路に沿って長手方向
   に連続搬送する搬送機構と、 電解液を収容するとともに、搬送される前記線材が内部
   に導入されて前記電解液に浸漬される電解脱スケール槽
   と、 前記線材に接触した状態で通電を行う１又は複数の第一
   電極と、 その第一電極とは異なる極性に設定されるとともに前記
   電解液中に配置され、該電解液を介して間接的に前記線
   材に通電する１又は複数の第二電極とを含み、 それら第一電極と第二電極とを介して前記電解液中に浸
   漬された線材に通電することにより、線材表面に形成さ
   れたスケール層を除去するとともに、前記第一電極の少
   なくとも１つを前記電解液外に配したことを特徴とする
   線材の電解脱スケール装置。
2. 【請求項２】 前記第一電極は、前記線材の搬送方向に
   おいて、前記電解脱スケール槽の両側に配置されている
   請求項１記載の線材の電解脱スケール装置。
3. 【請求項３】 前記電解脱スケール槽を内槽としてその
   外側には、該電解脱スケール槽からオーバーフローした
   電解液を受ける外槽が設けられ、前記第一電極はそれら
   内槽と外槽との間に配置されている請求項１又は２記載
   の線材の電解脱スケール装置。
4. 【請求項４】 前記線材の搬送方向に複数配列される電
   極列において、その両端に位置する１対の両端電極と、
   それら両端電極の間に位置する複数の中間電極の一部と
   が前記第一電極とされ、残余の電極が前記第二電極とさ
   れている請求項１ないし３のいずれかに記載の線材の電
   解脱スケール装置。
5. 【請求項５】 前記内槽は前記線材の搬送方向において
   複数個に分割されており、その分割された内槽の隣接す
   るもの同士の間には、前記中間電極をなす前記第一電極
   が、前記電解液外に位置する形で配置されている請求項
   ４記載の線材の電解脱スケール装置。
6. 【請求項６】 前記第一電極には、前記線材が搬送経路
   から横方向にずれることを防止するための線材ずれ防止
   機構が備えられている請求項１ないし５のいずれかに記
   載の線材の電解脱スケール装置。
7. 【請求項７】 前記第一電極は前記線材に対し上方から
   接するように配置され、前記線材ずれ防止機構は、前記
   第一電極を前記線材に向けて下向きに付勢する付勢手段
   と、前記線材に対して下側から接する形で配置され、前
   記第一電極からの付勢力を受け止める受け部材とを備
   え、前記第一電極と前記受け部材との間で前記線材を挟
   圧することにより、前記横方向のずれを抑制するもので
   ある請求項６記載の線材の電解脱スケール装置。
8. 【請求項８】 前記第一電極は、その自重により前記線
   材に向けて付勢される一方、前記受け部材は、前記線材
   の搬送方向に回転する受けローラである請求項７記載の
   線材の電解脱スケール装置。
9. 【請求項９】 線材を所定の搬送経路に沿って長手方向
   に連続搬送しながらこれを電解液に浸漬し、 前記線材に接触する１又は複数の第一電極と、前記電解
   液中において前記線材と非接触状態にて対抗する第二電
   極とを設けるとともに、前記第一電極の少なくとも１つ
   を前記電解液外に配し、その状態にてそれら第一電極及
   び第二電極の間で前記線材に通電することにより、前記
   線材を脱スケールすることを特徴とする線材の製造方
   法。