JP2004285439A

JP2004285439A - 電解効率に優れた金属帯の電解処理装置および電解処理方法

Info

Publication number: JP2004285439A
Application number: JP2003080555A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ikeda; 雅晴池田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】電解のための電気エネルギー効率向上を図ったうえ、電極と金属帯の接触を防止することができる電解効率に優れた金属帯の電解処理装置および電解処理方法を提供する。
【解決手段】走行パスラインを挟んで対向して配置された電極の上下電極間距離を可変とする電極間距離可変手段を具備した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼帯などの金属帯を電解液を介して電解する効率に優れた金属帯の電解処理装置および電解処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼帯をはじめ、金属帯は、特公昭３８−１２１６２号公報、特開平３−６８７９９号公報に開示されているように、脱スケール処理や脱脂処理が電解処理により行われる（特許文献１、２）。
この金属帯の電解処理は、図３に示すように、金属帯１１に電解液１３を介して間接通電して行うのが一般的である。図３に示す電解処理装置は、金属帯１１を電解するに際し、電解液１３を電解槽１２内に満たし、金属帯１１の走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群１４Ａ、１４Ｂ並びに１５Ａ、１５Ｂを介して電解用整流器１６から電気を供給する。なお、符号１６は、交流電力を整流して金属帯１１に直流電流を供給する電解用整流器を示す。
【０００３】
このような金属帯の電解処理装置では、上下電極間距離（ここでは、上電極１４Ａと下電極１４Ｂとの間隔並びに上電極１５Ａと下電極１５Ｂとの間隔をいう）を小さくするほど、電解処理する際の電気エネルギー効率が向上するため、上電極と下電極との間隔をより狭くしたいという要求がある。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭３８−１２１６２号公報
【特許文献２】
特開平３−６８７９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した金属帯の電解処理装置では、上下電極間距離を小さく設定した場合、前工程の操業状況によっては金属帯の長さ方向形状が急激に悪化する箇所がある場合があり、このような箇所において電極と金属帯の接触により、過大な電流が瞬間的に流れ、いわゆるスパーク疵が金属帯表面に発生したり、板厚が厚い場合には電極損傷トラブルが、また板厚が薄い箔帯の場合には板切れトラブルが発生することになる。
【０００６】
従って、上述した金属帯の電解処理装置では、このような金属帯を電解するに際し、上下電極間距離を所定値以下に設定することができず、電解のための電気エネルギー効率向上に限界があった。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、金属帯を電解するに際し、電解のための電気エネルギー効率向上を図ったうえ、電極と金属帯の接触を防止することができる電解効率に優れた金属帯の電解処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の通りである。
１．電解槽内における金属帯の走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群と、該電極群に接続された電解用整流器とを備え、電解液を介して前記金属帯を電解する金属帯の電解処理装置であって、
前記走行パスラインを挟んで対向して配置された電極の上下電極間距離を可変とする電極間距離可変手段を具備したことを特徴とする電解効率に優れた金属帯の電解処理装置。
２．前記電極間距離可変手段が演算制御装置に接続され、該演算制御装置は電解処理前の金属帯の形状情報が入力可能に構成されていることを特徴とする上記１．に記載の電解効率に優れた金属帯の電解処理装置。
３．電解槽内における金属帯の走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群に電解用整流器から電気を供給し、電解液を介して前記金属帯を電解するに当たり、電解処理前の金属帯の形状情報に基づいて、該金属帯を電解する前に上下電極間距離を変更することを特徴とする金属帯の電解処理方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る金属帯の電解処理装置について図１、図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る金属帯Ｓの電解処理装置の構成図であって、図２に示す鋼帯の連続焼鈍ラインにおいて脱脂処理を行う電解処理装置２２として適用した。
【０００９】
実施の形態に係る電解処理装置により、金属帯Ｓを電解するに際しては、電解液８を電解槽７内に満たし、図２に示す電極群１Ａ、１Ｂ並びに２Ａ、２Ｂを介して電解用整流器９から電気を供給する。
この金属帯の電解処理装置は、図１、図２に示すように、金属帯Ｓの走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群１Ａ、１Ｂ並びに２Ａ、２Ｂと、これらの電極群に接続された電解用整流器９とを備え、走行パスラインを挟んで対向して配置された電極１Ａ、１Ｂ並びに２Ａ、２Ｂの上下電極間距離を可変とする電極間距離可変手段を具備している。
【００１０】
電極間距離可変手段は、図１に示すように、電極支持部材３Ａと、ラックと歯車を有する動力伝達機構３と、モータ４を有する。上電極１Ａと下電極１Ｂは、それぞれに接続した電極支持部材３Ａにより支持され、電極支持部材３Ａには、モータ４が動力伝達機構３を介して接続されている。電極間距離可変手段のモータ４の回転は、演算制御装置５により制御され、上電極１Ａと下電極１Ｂのそれぞれの上下方向位置は、モータ４の回転数がモータ軸に接続された歯車とラックを介して電極支持部材３Ａの上下方向の移動量に変換されて設定される。
【００１１】
ここで、上述した演算制御装置５は、電解処理前の金属帯の形状情報が格納されている情報記憶装置６に接続され、金属帯Ｓを電解するに際しては、電解処理前の金属帯の形状情報が演算制御装置５に入力される。また、図１には、電極１Ａ、１Ｂの電極間距離可変手段を示したが、電極２Ａ、２Ｂも同様な上下電極間距離を可変とする電極間距離可変手段を具備している。従って、図２に示す電解用整流器９に接続された電極２Ａ、２Ｂも電極間距離可変手段により、電解処理前の金属帯の形状情報に基づいて金属帯Ｓを電解する前に上下電極間距離を変更することができる。
【００１２】
このような電解処理装置によれば、電解処理前の金属帯の形状情報に基づいて金属帯Ｓを電解する前に、金属帯Ｓの形状悪化箇所以外では上下電極間距離を金属帯Ｓと電極とが接触しない範囲で小さくすることができ、また、金属帯長さ方向に急激な形状悪化箇所があった場合には、その箇所を電解する際に上下電極間距離を大きくして金属帯Ｓと電極との接触を防止することができる。
【００１３】
このため、本発明の電解処理装置によれば、金属帯Ｓの形状悪化箇所以外では上下電極間距離を従来より小さくして電解することができるため、電気エネルギー効率の向上を図ることができる。なお、電極間距離可変手段が演算制御装置５に接続され、演算制御装置５は、電解処理前の金属帯の形状情報が格納されている情報記憶装置６に接続されていることが、電解処理前の金属帯の形状情報に基づいて精度よく、かつ迅速に上下電極間距離を変更することができるので好ましい。
【００１４】
上記の電極間距離可変手段における、電極間距離を可変とする機構は、ラックと歯車を有する動力伝達機構３とモータ４に限定されず、油圧シリンダー、空気圧シリンダーを用いた電極間距離距離可変手段とすることもできる。要するに、金属帯Ｓの走行パスラインを挟んで対向して配置された電極群の上下電極間距離をそれぞれ可変にできる機構であればよい。但し、電極と電極支持部材間はウレタンゴムなどの絶縁体により電気的に絶縁しておく。
【００１５】
また、電解処理前の金属帯の形状情報としては、望ましくは当該電解処理装置の入側に形状検出器を設け、耳伸び、腹伸び、あるいはクオーター伸びなどの形状パターンおよび金属帯の平坦度を金属帯長手方向全長にわたり測定した形状データを用いるのがよい。
あるいは、前工程で得られた形状データを電解処理前の金属帯の形状情報として用いることもできる。例えば、図２に示すようなステンレス鋼帯の電解脱脂処理をおこなう電解処理装置２２では冷間圧延設備で得た形状データを用いることができる。
【００１６】
【実施例】
図２に示す一実施例の鋼帯の連続焼鈍ラインにおいて、板厚３０〜５０μｍのステンレス鋼帯に脱脂と熱延処理を施した。金属帯の電解処理装置は、冷間圧延油等の表面付着物を除去する電解処理装置２２として焼鈍炉２３より上流に設置した。
【００１７】
なお連続焼鈍ラインでは、ペイオフリール２１から払い出された冷間圧延後の鋼帯Ｓは、電解処理装置２２により鋼帯表面から冷間圧延油等の表面付着物が除去される。引き続き、リンス液スプレー２５でリンス液をスプレーされ、鋼帯表面に付着した電解脱脂液や電解脱脂により生じた生成物が除去され、リンガーロール２６によりリンス液の水切りが行われ、続くドライヤー２７での乾燥が容易にされる。これにより、発錆を防止しつつ、鋼帯表面に付着している冷間圧延油等の表面付着物が除去された冷間圧延後の鋼帯Ｓがブライドルロール２８により鋼帯張力を調整された状態で焼鈍炉２３および冷却帯２４で所定の熱処理を受け、巻取リール２９で巻取られる。
【００１８】
その際に、前工程で測定した冷間圧延後の鋼帯形状を、情報記憶装置６から演算制御装置５に送り、鋼帯Ｓの形状情報に基づいて電極間距離可変手段を介して上下電極間距離を設定した。上下電極間距離は、演算装置５により、電極と鋼帯Ｓの接触を防止することができ、かつ電解脱脂処理する際の電気エネルギー効率を高めることができるように設定した。
【００１９】
但し、発明例では、電解脱脂処理のために、電解電気量密度として１０Ｃ／ｄｍ^２が得られるように電圧を調整した。この結果、表１に示すように、発明例では、従来例よりも上下電極間距離を小さく設定することができ、しかも、金属帯長さ方向に急激な形状悪化箇所があってもその箇所での金属帯と電極との接触を防止することができた。一方、従来例の場合には、１０Ｃ／ｄｍ^２が得られるようにするには、直流電源の電圧が平均３．０Ｖであったが、発明例では、直流電源の電圧が平均２．５Ｖで済んだ。
【００２０】
【表１】

【００２１】
発明例の場合には、平均電圧が従来例の平均電圧に対して約１６％低く、従って、発明例の方が投入電力が従来より少であるにもかかわらず、従来法と同等の効果が得られており、発明例の電気エネルギー効率が従来例より高いことがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、金属帯を電解するに際し、金属帯の形状悪化箇所以外では上下電極間距離を小さくすることができ、電解する際の電気エネルギー効率の向上を図ったうえ、金属帯長さ方向に急激な形状悪化箇所があった場合でも、その箇所での金属帯と電極との接触を防止することができ、スパーク疵の発生を防止することができる。また、本発明により、電極と金属帯の接触による電極損傷トラブルや板切れトラブルをなくすことができるようになり、電解処理ラインの処理能率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る金属帯の電解処理装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る金属帯の電解処理装置を適用した連続焼鈍ラインの概略配置図である。
【図３】従来の金属帯の電解処理装置の説明である。
【符号の説明】
Ｓ金属帯
１Ａ、２Ａ上電極
１Ｂ、２Ｂ下電極
３Ａ電極支持部材
３動力伝達機構（ラックと歯車）
４モータ
５演算制御装置
６情報記憶装置
７電解槽
８電解液
９電解用整流器
２１ペイオフリール
２２電解処理装置
２３焼鈍炉
２４冷却帯
２５リンス液スプレー
２６リンガーロール
２７ドライヤー
２８ブライドルロール
２９巻取リール

Claims

電解槽内における金属帯の走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群と、該電極群に接続された電解用整流器とを備え、電解液を介して前記金属帯を電解する金属帯の電解処理装置であって、
前記走行パスラインを挟んで対向して配置された電極の上下電極間距離を可変とする電極間距離可変手段を具備したことを特徴とする電解効率に優れた金属帯の電解処理装置。
前記電極間距離可変手段が演算制御装置に接続され、該演算制御装置は電解処理前の金属帯の形状情報が入力可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電解効率に優れた金属帯の電解処理装置。
電解槽内における金属帯の走行パスラインを挟み、対向して配置された電極群に電解用整流器から電気を供給し、電解液を介して前記金属帯を電解するに当たり、電解処理前の金属帯の形状情報に基づいて、該金属帯を電解する前に上下電極間距離を変更することを特徴とする金属帯の電解処理方法。