JP2004525262A - ケイ素含有電気用鋼等級の過酸化水素酸洗 - Google Patents

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Abstract

本発明の酸洗方法は、連続的様式において電気用鋼帯を酸洗するために設計され、帯が酸洗槽中に含有される溶液において浸漬されるよりも前に及び／又は後に、鋼帯の上及び底面を、過酸化水素を含有する溶液で噴霧するために設計された少なくとも一セットの噴霧器を備えた少なくとも一つの酸洗槽を含む。各酸洗槽における噴霧器のセットは、酸洗浴溶液の液位よりも上に配置されるというより、むしろ分離噴霧槽において配置される。最後の酸洗槽を出る際に、帯は清浄な帯を形成するために遊離されたいかなる残留スケールをブラシ掛け／こすり洗いされる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年４月９日出願のVijay N. Madi、Jerald W. Leeker及びClayton A.Van Scoyによる米国仮特許出願第６０／２８２，５６４に基づき、且つ優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、電気用鋼の酸洗方法に関する。より詳細には、本発明は、過酸化水素を使用するケイ素含有電気用鋼帯（steel strip）の酸洗方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ケイ素含有電気用鋼は、典型的に約０．５％〜約３．５％のケイ素を含有する低炭素（約０．１％未満）専門鋼である。これらの鋼は、粒子配向性及び無配向性鋼を含む。ケイ素含有電気用鋼の熱間加工は、結果として鋼帯の表面において酸化物を形成し得る。これら酸化物は、鉄、ケイ素及び他の関連した金属から主に成り、それらは、冷間還元及び他の後続加工の前に除去されなければならない。伝統的に、これら酸化物は、ショットブラスチングのような最初の機械的処理、次いで硝酸を用いた、又は塩酸及びフッ化水素酸と組合わせた硝酸を用いた酸洗のような化学的処理によって除去される。
硝酸の使用を排除する電気用鋼の酸洗方法が望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［発明の概要］
本発明は、ケイ素含有電気用鋼帯の酸洗方法に関する。その酸洗方法は、酸洗槽処理の間に設置した過酸化水素噴霧器を備え、塩酸とフッ化水素酸とを含有する複数の酸洗槽を含む。噴霧器は、酸洗槽に含まれる溶液の上方に設置され、噴霧溶液は過酸化水素の水溶液を含有する。その方法は、酸洗槽において鋼帯を浸漬し、次いで酸洗槽を出る時と、次の酸洗槽に入る前とに、噴霧溶液で鋼帯の上及び底面に噴霧する連続的な複数の処理を含む。最後の酸洗槽を出る際に、帯はブラシを掛けられる／こすり洗いされる。
【０００５】
この方法は、酸洗槽への帯入口を設置された過酸化水素噴霧器を備え、塩酸とフッ化水素酸とを含有する単一の酸洗槽を含んでもよい。その噴霧器は、酸洗槽に含まれる溶液の上方に位置され、噴霧溶液は、過酸化水素の水溶液又は過酸化水素の酸性化した水溶液を含有する。
【０００６】
［発明の開示］
本発明は、連続的な酸洗ライン又は焼きなまし及び酸洗ラインを使用するケイ素含有電気用鋼帯の酸洗方法に関し、ここで、酸洗溶液は、フッ化水素酸と塩酸との混合物を含み、次いで帯を、過酸化水素を含有する水性噴霧溶液で処理する。電気用鋼は、約０．５％〜約４％のケイ素を含んでよい。
【０００７】
本発明の酸洗方法は、連続的様式における電気用鋼帯を酸洗するために設計され、鋼帯の上及び底面を、過酸化水素を含有する溶液で噴霧するために設計された少なくとも一組の噴霧器を備えた少なくとも一つの酸洗槽を含む。その表面処理噴霧器は、酸洗浴溶液の液位よりも上にある。いったん鋼帯が単数又は複数の酸洗槽を通ると、続いてスクラバーブラシ機で処理される。少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つ、もっとも好ましくは少なくとも三つの酸洗槽が使用される（図１〜３）。一つのみの酸洗槽が使用されるとき、噴霧器は、酸洗槽（図３）における酸洗処理の前に鋼帯表面を処理するように位置される。一以上の酸洗槽が使用されるとき、噴霧器は、酸洗槽（図１及び２）における酸洗処理の間に、鋼帯表面を処理するために位置される。
【０００８】
全ての実施形態において、酸洗槽は、高温で塩酸とフッ化水素酸との混合物を含む。一つの実施形態において、塩酸の濃度は、約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌの範囲である。さらなる実施形態において、塩酸の濃度は、約１００ｇ／ｌ〜約１２０ｇ／ｌである。一つの実施形態において、フッ化水素酸の濃度は、約２０ｇ／ｌ〜約１１０ｇ／ｌの範囲である。他の実施形態において、フッ化水素酸の濃度は、約３０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌである。槽における溶液は、約６５℃〜約９５℃の温度、好ましくは約８０℃の温度に維持される。過酸化水素噴霧溶液の濃度は、約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌである。他の実施形態において、過酸化水素の濃度は、約３０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌである。過酸化水素噴霧溶液は、周囲温度で使用される。付加的な実施形態において、噴霧溶液は、過酸化水素と塩酸との水性混合物を含み、ここで過酸化水素の濃度は、約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度は、約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌである。さらなる実施形態において、過酸化水素の濃度は、約３０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度は、約１００ｇ／ｌ〜約１２０ｇ／ｌである。
【０００９】
一つの実施形態において、本発明の酸洗方法は、塩酸とフッ化水素酸との混合物を含有する酸洗溶液を含む三つの酸洗槽（図１の槽Ａ、槽Ｂ及び槽Ｃ）で構成される。過酸化水素溶液噴霧器は、槽ＡとＢ、及び槽ＢとＣの酸洗処理の間において設置される。この実施形態において、スクラバーブラシ機が、槽Ｃの後に配置される。一組又は二組の噴霧器を利用する実施形態において、噴霧溶液は、過酸化水素の水溶液を含有する。
【００１０】
二つの酸洗槽が使用されるとき、過酸化水素噴霧器は、酸洗処理の間において設置される。一つの実施形態において、噴霧器は、槽Ａの出口及び槽Ｂの入口に設置される（図２）。
【００１１】
一つのみの酸洗槽が使用されるとき（図３）、噴霧器は、酸洗槽の入口に設置される。噴霧溶液は、過酸化水素の水溶液を含有してもよく、又は過酸化水素と塩酸との水溶液を含有してもよい。過酸化水素は、約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌの濃度、好ましくは約３０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌの濃度である。塩酸は、約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌの濃度、好ましくは約１００ｇ／ｌ〜約１２０ｇ／ｌの濃度である。
【実施例】
【００１２】
以下の熱間圧延電気用鋼は、連続焼きなまし酸洗ラインにおいて処理された。酸洗の前に鋼は、合金に依存する適切な温度で焼きなましされ、その後、鋼ショットブラスチング装置を使うことによって機械的にスケール除去された。噴霧器は、槽ＡとＢの出口端と、槽ＢとＣの入口端とに設置された。帯表面は、槽Ｃの後にスクラビング及びリンスにもかけられた。この方法は、硝酸を使用する酸洗システムに匹敵する生産率で、良質な鋼を生産した。
【００１３】
【表１】
Figure 2004525262

【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】過酸化水素噴霧器を備えた３つの酸洗槽とそれに続くスクラバーブラシ機を通して進む電気用鋼帯を示す酸洗槽配置である。
【図２】過酸化水素噴霧器を備えた２つの酸洗槽とそれに続くスクラバーブラシ機を通して進む電気用鋼帯を示す酸洗槽配置である。
【図３】過酸化水素噴霧器を備えた１つの酸洗槽とそれに続くスクラバーブラシ機を通して進む電気用鋼帯を示す酸洗槽配置である。

Claims (18)

  1. 連続的様式における電気用鋼帯の酸洗方法であって、
    ａ．第一酸洗槽に含まれる溶液中に前記帯が浸漬される前に、前記帯の上及び底面が、噴霧器からの噴霧溶液で噴霧される工程であり、前記噴霧溶液が過酸化水素の水溶液を含有する該工程と、
    ｂ．前記帯を、第一酸洗槽に含まれる溶液中に浸漬する工程であり、前記溶液が塩酸とフッ化水素酸とを含有する該工程と、
    ｃ．いかなる残留スケールも遊離するために前記帯をブラシ掛けする工程と
    を含む該方法。
  2. 第一の噴霧器のセットで噴霧する前に、前記帯が、第二酸洗槽に含まれる溶液に浸漬され、ここで該溶液が塩酸及びフッ化水素酸を含有する請求項１に記載の方法。
  3. 前記帯を第二酸洗槽において浸漬する前に、前記帯が、第三酸洗槽に含まれる溶液に浸漬され、ここで該溶液が塩酸及びフッ化水素酸を含有する請求項２に記載の方法。
  4. 第三酸洗槽に含有される溶液を出る際に、前記帯の上及び底面が、噴霧器からの過酸化水素の水溶液を含有する溶液で噴霧される請求項３に記載の方法。
  5. 全ての酸洗槽における溶液が、約４０ｇ／Ｌ〜約１６０ｇ／Ｌの塩酸と、約２０ｇ／Ｌ〜約１１０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含有する請求項４に記載の方法。
  6. 全ての酸洗槽における水溶液が、約１００ｇ／Ｌ〜約１２０ｇ／Ｌの塩酸と、約３０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含有する請求項５に記載の方法。
  7. 全ての噴霧器において使用された過酸化水素の濃度が、約２０ｇ／Ｌ〜約６０ｇ／Ｌである請求項４に記載の方法。
  8. 全ての噴霧器において使用された過酸化水素の濃度が、約３０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌである請求項７に記載の方法。
  9. 前記噴霧溶液が、過酸化水素及びフッ化水素酸の水溶液をさらに含有する請求項１に記載の方法。
  10. 過酸化水素の濃度が約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度が約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌである請求項９に記載の方法。
  11. 過酸化水素の濃度が約４０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度が約１００ｇ／ｌ〜約１２０ｇ／ｌである請求項１０に記載の方法。
  12. 前記噴霧溶液が、過酸化水素及びフッ化水素酸の水溶液をさらに含有する請求項４に記載の方法。
  13. 過酸化水素の濃度が約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度が約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌである請求項１２に記載の方法。
  14. 過酸化水素の濃度が約４０ｇ／ｌ〜約５０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度が約１００ｇ／ｌ〜約１２０ｇ／ｌである請求項１３に記載の方法。
  15. 酸洗槽における溶液が、約６５℃〜約９５℃の温度に維持されている請求項５に記載の方法。
  16. 酸洗槽における溶液の温度が、約８０℃である請求項１５に記載の方法。
  17. 連続的様式における電気用鋼帯の酸洗方法であって、
    ａ．前記帯を最初の酸洗槽において含まれる溶液中に浸漬する工程であり、ここで前記溶液が、約４０ｇ／Ｌ〜約１６０ｇ／Ｌの塩酸と、約２０ｇ／Ｌ〜１１０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含み、また該溶液が約６５℃〜９５℃の温度に維持される該工程と、
    ｂ．前記帯を付加的酸洗槽中に浸漬する前に、前記帯の上及び底表面を噴霧器で噴霧する工程であり、ここで前記帯が、約２０ｇ／Ｌ〜約６０ｇ／Ｌの過酸化水素を含有する水溶液で噴霧される該工程と、
    ｃ．前記帯を付加的酸洗槽に含有される溶液中に浸漬する工程であり、ここで前記溶液が、約４０ｇ／Ｌ〜１６０ｇ／Ｌの塩酸と、約２０ｇ／Ｌ〜１１０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含み、また該溶液が約６５℃〜約９５℃の温度に維持される該工程と、
    ｄ．前記帯を最後の酸洗槽中に浸漬する前に、前記帯の上及び底面を噴霧器で噴霧する工程であり、ここで前記帯が、約２０ｇ／Ｌ〜約６０ｇ／Ｌの過酸化水素を含有する水溶液で噴霧される該工程と、
    ｅ．前記帯を前記最後の酸洗槽に含有される溶液中に浸漬する工程であり、ここで前記溶液が、約４０ｇ／Ｌ〜約１６０ｇ／Ｌの塩酸と、約２０ｇ／Ｌ〜約１１０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含み、また該溶液が約６５℃〜約９５℃の温度に維持される該工程と、
    ｆ．いかなる残留スケールも遊離するために、前記帯をブラシ掛けして、清浄な帯を形成する工程と
    を含む該方法。
  18. 電気用鋼帯の酸洗方法であって、
    ａ．酸洗槽に含まれる溶液中に前記帯が浸漬される前に、前記帯の上及び底面が噴霧器で噴霧される工程であり、前記噴霧溶液が、過酸化水素及び塩酸の水溶液を含み、第一酸洗槽における噴霧器に使用される過酸化水素の濃度が約２０ｇ／ｌ〜約６０ｇ／ｌであり、塩酸の濃度が約４０ｇ／ｌ〜約１６０ｇ／ｌである該工程と、
    ｂ．前記帯を酸洗槽に含まれる溶液中に浸漬する工程であり、前記溶液が、約４０ｇ／Ｌ〜約１６０ｇ／Ｌの塩酸と、約２０ｇ／Ｌ〜約１１０ｇ／Ｌのフッ化水素酸とを含み、酸洗槽における前記溶液の温度が約６５℃〜約９５℃である該工程と、
    ｃ．いかなる残留スケールも遊離するために、前記帯をブラシ掛けして、清浄な帯を形成する工程と
    を含む該方法。
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