JP3276322B2 - ティンフリー鋼帯の製造方法およびその装置 - Google Patents

ティンフリー鋼帯の製造方法およびその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ティンフリー鋼
帯の製造に関し、特に、クロム水和酸化物の付着量の均
一化がはかれる製造方法とその装置を提案するものであ
る。
【0002】ティンフリー鋼帯は、その表層に絶縁体で
あるクロム水和酸化物被膜を有するため、十分な溶接性
能を持たないことから、製缶において缶胴はポリアミド
系接着剤で接合することが一般的であった。
【0003】ところが近年、ティンフリー鋼帯が経済性
などに優れていることから、その用途が拡大し、溶接に
より製缶される缶用材料にも使用されるようになり、テ
ィンフリー鋼帯の溶接性能の向上が重要になるととも
に、用途拡大による需要量の増加にともなう生産性の向
上、すなわちティンフリーめっきのラインスピードの向
上対策も重要になっている。
【0004】
【従来の技術】これまで、ティンフリー鋼板の製造技術
としては、例えば、ポリアミド系接着剤による接合部の
耐レトルト性の向上をはかる手段として、特開昭58−21
0198号公報 (耐レトルト処理性にすぐれたティンフリー
鋼の製造方法) には、逆電解後電解クロム酸処理時に各
電気量を規定する方法が、特開昭59−74296 号公報 (耐
レトルト処理性のすぐれたティンフリースチールの製造
方法) には、逆電解処理での電流密度と電気量とを規定
する方法が、また、塗料二次密着性を向上する手段とし
て、特開昭60−234995号公報 (ティンフリー鋼板の製造
方法) および特開平5−70996 号公報 (ティンフリー鋼
板の製造方法) には、陰極電解前に交番電流による初期
電解を行う方法が、さらに、特公平3−69999 号公報
(抵抗溶接缶用ティンフリー鋼板の製造方法) には、溶
接性を向上するために、クロムめっき後逆電解を行い、
続いて助剤を含む水溶液中で陰極電解することにより、
金属クロムの一部が突起している被膜を形成させる方法
などが、それぞれ提案開示されている。
【0005】ところで、これらの従来の方法ではおしな
べて金属クロムとクロム水和酸化物を析出させるプレー
ターセクションにおいては、鋼帯幅方向両端部の不均一
付着を防止するために、板幅より200 mm以上大きい電極
を使用していた。しかしながら、前記したように、近年
のティンフリー鋼帯の用途拡大により生産量が増大し、
これに伴ってプレーターセクションでのラインスピード
を上げて生産した場合、鋼帯幅方向両端部のクロム水和
酸化物の付着量がその中央部に比べて多くなり、この部
分は製缶前にリジェクトしなければならないという問題
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記した
問題を有利に解決しようとするものであり、鋼帯幅方向
両端部のクロム水和酸化物の過剰な付着をなくすために
好適なティンフリー鋼帯の製造方法とその装置を提案す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】ティンフリー鋼帯幅方向
端部のクロム水和酸化物の過剰な付着をなくすために、
鋭意実験・検討を行った結果、プレーターセクションの
電極幅の調整と逆電解処理を行う時期を特定することが
効果的であることを見出し、この発明を達成したもので
ある。すなわち、この発明の要旨とするところは以下の
通りである。
【0008】1.鋼帯を脱脂し、酸洗後、引き続きプレ
ーターセクションで、鋼帯表面に金属クロムとクロム水
和酸化物とを析出させるティンフリー鋼帯の製造方法に
おいて、プレーターセクションでの金属クロムとクロム
水和酸化物との析出に、鋼帯の幅よりも150 mm以下の範
囲で大きい幅の電極を用い、かつ、プレーターセクショ
ンでの最後の処理が逆電解処理であることを特徴とする
ティンフリー鋼帯の製造方法(第1発明)。
【0009】2.脱脂・酸洗設備の下流に金属クロムと
クロム水和酸化物とを析出させるプレーターセクション
を配置してなるティンフリー鋼帯の製造装置において、
該プレーターセクションに設ける電極が、鋼帯の幅より
150 mm以下の範囲で大きい幅を有し、かつ、プレータ
ーセクションの最後に逆電解処理機能を有してなるティ
ンフリー鋼帯の製造装置(第2発明)。
【0010】ここで、プレーターセクションとは、同一
のめっき浴を用い、このめっき浴により金属クロムとク
ロム水和酸化物とを鋼帯表面に析出させる所であり、適
宜、金属クロムおよびクロム水和酸化物の付着量あるい
は析出形態を調整するために逆電解(陽極電解)処理を
行うものである。また、この発明では、プレーターセク
ションでの金属クロムとクロム水和酸化物との析出後
に、通常の電解クロム酸処理を行うことは一向に差支え
ない。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明をさらに詳しく以下に述
べる。この発明は、ティンフリー鋼帯を連続的に製造す
るにあたり、金属クロムとクロム水和酸化物とを鋼帯表
面に析出させるプレーターセクションで用いる電極の幅
を、鋼帯の幅よりも150 mm以下の範囲で大きくすること
により、鋼帯幅方向両端におけるクロム水和酸化物の過
剰な析出を僅少に止め、プレーターセクションでの最後
の逆電解処理 (陽極電解) により、上記の過剰に析出し
たクロム水和酸化物を除去することを骨子とするもので
ある。
【0012】かくして、ラインスピードが200 m /min
を超えるような高速操業においても鋼帯全幅にわたって
均一な付着量のクロム水和酸化物被膜を得ることが極め
て容易になる。
【0013】このプレーターセクションで用いる電極の
幅が鋼帯の幅より小さいと、鋼帯の幅方向端部の相対す
る電極のない部分ではクロム水和酸化物の付着量が少な
くなり、逆電解処理をプレーターセクションの最後に行
っても鋼帯幅方向に均一な付着量のクロム水和酸化物を
得ることができなくなる。
【0014】一方、鋼帯の幅よりも150 mmを超えて大き
い幅の電極を用いると、鋼帯幅方向端部の過剰なクロム
水和酸化物が多くなりすぎ、プレーターセクションの最
後の逆電解処理により過剰なクロム水和酸化物の除去を
行っても、鋼帯幅方向に均一な付着量のクロム水和酸化
物を得ることが困難になる。
【0015】したがって、この発明では、プレーターセ
クションで用いる電極の幅を、鋼帯の幅よりも150 mm以
下の範囲で大きくすることを必要とするが、より好まし
くは100 〜144 mmの範囲で大きくすることである
【0016】さらに、電極幅を上記範囲に合致させたの
みでは、鋼帯幅方向端部のクロム水和酸化物の過剰な付
着を防止することはできない。そこでこの発明では、電
極幅を上記範囲に合致させた上で、プレーターセクショ
ンの最後に逆電解処理を行うことを必須とするものであ
る。これは、鋼帯幅と同等以上の幅の電極を用いた場
合、鋼帯の端部が存在する以上、その端部に電流が集中
してクロム水和酸化物が過剰に付着することは不可避で
ある。したがって、この鋼帯幅方向端部のクロム水和酸
化物の過剰な付着をなくすためには、逆電解処理により
鋼帯幅方向端部に過剰に付着したクロム水和酸化物を除
去することが必要になる。ここで、プレーターセクショ
ンの最後で逆電解処理を行っても、電極幅を上記範囲内
に調整しない場合には良好な結果が得られない。
【0017】つぎに、この発明のティンフリー鋼帯の好
適製造工程について述べる。通常の製鋼−連続鋳造−熱
間圧延−冷間圧延を経て製造される冷延板コイルを素材
として用いることでよく、この冷延板コイルに脱脂・酸
洗を施し、続いてプレーターセクションで金属クロム層
上にクロム水和酸化物を形成させるめっきを施す。
【0018】このプレーターセクションでは、めっき液
にはクロム酸を主成分とする通常の水溶液を用いること
でよく、陰極電解により金属クロムとクロム水和酸化物
とを析出させるが、電極にはこの発明に適合する幅の電
極を用いること、プレーターセクションでの最後では逆
電解処理(陽極電解処理)を行うことが必要である。
【0019】なお、プレーターセクションの中間で、必
要に応じて逆電解処理を行うことは一向に差し支えな
い。また、プレーターセクションでのめっき後に通常の
電解クロム酸処理を施してもよい。
【0020】かかるティンフリー鋼帯鋼帯の製造装置と
しては、脱脂・酸洗設備の下流にプレーターセクション
を配置し、このプレーターセクションに設ける電極を、
鋼帯の幅よりも150 mm以下の範囲で大きい幅の電極と
し、プレーターセクションの最後に逆電解処理機能を持
たせることが必要になる。なお、プレーターセクション
のあとに通常の電解クロム酸処理設備を配置することも
よい。
【0021】
【実施例】板幅:900 mm、板厚:0.281 mm の冷延板コ
イルを素材として、ラインスピード:300 m/min で、
脱脂・酸洗後、表1に示すように、プレーターセクショ
ンでの電極幅の変化、プレーターセクションの最後の逆
電解処理実施の有無など条件を変えてめっきし、つづい
て一部は電解クロム酸処理を施してそれぞれティンフリ
ー鋼帯を製造し、得られた各鋼帯について幅方向のクロ
ム水和酸化物の付着量分布を調査した。
【0022】
【表1】
【0023】なお、上記処理において、めっき浴組成、
電解クロム酸浴組成などは次の通りである。
【0024】これらの鋼帯の幅方向端部から中央に向け
てのクロム水和酸化物の付着量分布をそれぞれ図1〜
に示す。
【0025】これらの図から明らかなように、クロム水
和酸化物の付着量は、この発明の適合例(試料No.1:図
1、No.7, 8:図4)ではいずれも鋼帯幅方向端部と中
央部とがほぼ同等で、鋼帯幅方向に均一な分布を示して
いる。
【0026】これらに対し、試料No. 2(図1)の比較
例は逆電解処理を施していないので鋼帯幅方向端部の付
着量が多いままになっている。
【0027】また、電極幅が鋼帯の幅より小さい試料N
o.3および4の比較例(図2)において、試料No.3は、
鋼帯幅方向端部の付着量が少なく、かつ中央に向う特定
の位置で付着量が多くなっていて、これを逆電解処理し
ても試料No.4に示すように鋼帯幅方向に均一な付着量は
得られていない。
【0028】さらに、電極幅が鋼帯の幅より200mm を超
えて大きい試料No.5および6の比較例(図3)におい
て、試料No.5は、鋼帯幅方向端部の付着量は中間部に比
し大きくなりすぎ、これを逆電解処理して見ても試料N
o.6に示すように鋼帯幅方向に均一な付着量は得られて
いない。
【0029】
【発明の効果】この発明は、ティンフリー鋼帯の製造に
あたり、プレーターセクションの電極幅を特定し、か
つ、プレーターセクションの最後に逆電解処理を行うも
のであり、この発明によれば、鋼帯幅方向端部のクロム
水和酸化物の過剰な付着を解消でき、これまでクロム水
和酸化物が過剰に付着していた鋼帯幅方向端部をリジェ
クトすることなしに製缶材として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 試料No.1(適合例)および2(比較例)の鋼
帯幅方向のクロム水和酸化物の付着量分布を示すグラフ
である。
【図2】 試料No.3(比較例)および(比較例)の鋼
帯幅方向のクロム水和酸化物の付着量分布を示すグラフ
である。
【図3】 試料No.5(比較例)および(比較例)の鋼
帯幅方向のクロム水和酸化物の付着量分布を示すグラフ
である。
【図4】 試料No.7(適合例)および(適合例)の鋼
帯幅方向のクロム水和酸化物の付着量分布を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中丸 裕樹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 稲永 章子 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 平5−70996(JP,A) 特開 平5−339788(JP,A) 特開 平2−77598(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 11/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼帯を脱脂し、酸洗後、引き続きプレー
    ターセクションで、鋼帯表面に金属クロムとクロム水和
    酸化物とを析出させるティンフリー鋼帯の製造方法にお
    いて、 プレーターセクションでの金属クロムとクロム水和酸化
    物との析出に、鋼帯の幅よりも150 mm以下の範囲で大き
    い幅の電極を用い、かつ、プレーターセクションでの最
    後の処理が逆電解処理であることを特徴とするティンフ
    リー鋼帯の製造方法。
  2. 【請求項2】 脱脂・酸洗設備の下流に金属クロムとク
    ロム水和酸化物とを析出させるプレーターセクションを
    配置してなるティンフリー鋼帯の製造装置において、 該プレーターセクションに設ける電極が、鋼帯の幅より
    150 mm以下の範囲で大きい幅を有し、かつ、プレータ
    ーセクションの最後に逆電解処理機能を有してなるティ
    ンフリー鋼帯の製造装置。
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