JPH0445591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は非鉄金属、特に亜鉛、アルミニウム、
マグネシウム、ニツケル又はクロム」から成る保
護層により耐食性の向上のための、圧延鋼、特に
鉄筋棒、プレストレス鋼等の処理方法にして、そ
の際圧延鋼が先ず圧延熱によるスケールを除去さ
れそれから鍛造スケールの形成を回避して熱い圧
延鋼上に保護層が付けられる前記方法に関するも
のである。

（従来の技術） 圧延鋼は建築用では構造鋼、ここでは特に鉄筋
棒、プレストレスコンクリートのためのプレスト
レス鋼、ストレスなしの鋼、土木及び岩石アンカ
用等として使用される。

コンクリートから成る構造部分のための鉄筋と
しての使用では、鉄筋棒用のプレストレスなしの
棒、プレストレス鋼又は土木又は岩石アンカ用の
張力部材としても使用される場合、鉄筋棒とコン
クリートとの間に一般的に結合部が存在する。こ
のような結合部は即時の結合部を備えた鉄筋コン
クリート及びプレストレスコンクリートでは鉄筋
要素がコンクリート中に埋込まれかつこれによつ
て緊密に取り囲まれることによつて生じる、一方
後から結合部が形成されるプレストレスコンクリ
ートではプレストレス部材の縦運動可能性を保持
するために必要なプレストレス孔に後にセメント
モールが注入されることによつて結合部が形成さ
れる。

コンベヤの製造の際にセメント中に含まれる石
灰分の溶解によつてph12以上のアルカリ溶液が
生ずる。このことは圧延鋼表面を受動的にしかつ
表面の腐食から保護する酸化鉄から成る保護層が
鉄筋要素の表面上に形成される。静的しかし構造
的理由から鉄筋要素は大抵構造部分の縁範囲に位
置し、そこでは鉄筋要素は外面に対する厳密な最
小距離、いわゆるコンクリート被覆を保持しなけ
ればならない。空気汚染により、橋梁構造では特
に雪や氷の排除のための溶融塩化ナトリウムの使
用の増大によりこれらの媒体中に溶解している塩
素はコンクリート被覆が不十分であるか時には充
分であつても、受動的な層を破壊しかつ鋼を直設
腐食するように鋼まで進入する可能性がある。同
様なことが地中の湿度、水及び酸性の地質特性に
起因する鋼の腐食作用が存在する土木及び岩石ア
ンカの張力部材にも通じることである。この理由
から建築に使用されるそのような圧延鋼用の追加
的な耐食措置の必要性が存在する。

一般的に金属特に鉄鋼を防錆のために薄い亜鉛
層を付けることが公知である。このために種々の
方法がある。亜鉛保護層のために保護されるべき
部分が溶融亜鉛から成る浴中に浸漬され、浴は場
合によつてはアルミニウムを合金されることがで
きる。電解的または保護層による亜鉛層付けのた
めに酸性の硫酸、塩化硫酸、又はシアン化腐食浴
が利用される。流体状の金属の塗布による金属被
覆も公知であり、その際金属は線又は粉体の形で
スプレーガンに供給され、酸素燃焼ガス混合物に
よつて溶解されかつ圧縮空気によつて噴霧化され
る。これらの全ての方法はコスト高であるが、し
かし特に鉄筋棒またはプレストレス鋼のような連
続加工工程で作られる長さの大きな製造物の処理
には全く又は大きな加工コスト及び投下資本を以
てしか使用されることができない。このために関
連する製造物はそのような層付けの前に洗浄さ
れ、圧延鋼は特に既に圧延工程によつて生じた鍛
造スケールを除去されなければならず、このこと
は通常の方法でサンドブラスト、腐食等の処理に
よつて行われる。

連続的方法で作られた圧延鋼では圧延鋼を圧延
工程に直設続いてスケール除去しかつ鍛造スケー
ルの形成の回避の下に並びて圧延熱の利用して例
えば亜鉛から成る耐食層を付けることが公知であ
る（米国特許明細書2442485）。スケール除去はそ
の際最後の圧延装置で伸長に伴う圧延材の横断面
の著しい減少の結果として行われ、それによつて
脆性のスケールが破砕され、その結果圧延鋼は圧
延装置からスケール除去されて出てくる。この状
態を保持するために圧延鋼は圧延装置を出た後に
密閉され、還元性ガス、特に一酸化炭素を充填さ
れた室内に案内され、そこで一酸化炭素は炭酸ガ
スに燃焼される。その直後に圧延鋼は他の室に案
内され、そこで例えば亜鉛粉体の形の亜鉛によつ
て層付けされ、粉体は圧延鋼内の熱によつて溶融
される。しかしこの室を出る際に層付けされた圧
延鋼は尚常に略700℃〜600℃の温度を有するの
で、層付けされた亜鉛粉体が酸化亜鉛になること
を回避するために成層の直後に冷却されなければ
ならない。

この方法も比較的コスト高である。還元性ガス
の雰囲気による圧延鋼のスケール除去された表面
清浄化はその相応した方法で緊塞された室内の還
元性雰囲気の維持、供給及び調整のみならず、む
しろ圧延鋼が他の媒体の使用の下に層付け後迅速
に冷却される前に相応した温度に保持することも
条件とされる。

（発明の課題） かかる背景の下に本発明は圧延鋼を圧延工程に
直設続けて、連続的作業工程を圧延熱の利用の下
に層付けすることができかつその際処理技術的及
び装置技術的なコストは出来る限り少なく保持す
ることを課題の基礎とする。

（課題の解決のための手段） 本発明によれば、上記の課題は圧延鋼は圧延工
程に直接続いて、スケール除去のために圧力水を
かけられ、圧延鋼表面は鍛造スケールの形成の回
避のためにスケール除去の直後に水の使用により
迅速に300℃〜600℃以下の温度に冷却され、そし
てその後に保護層が付けられる方法によつて解決
される。

（発明の効果） 本発明の利点は特にスケール除去のために並び
に鍛造スケールの形成の回避のために及び同時に
冷却のために、単一の媒体即ち水のみが使用さ
れ、それによつて冷却が圧延熱が最適な方法で層
付けに利用されることができることにある。それ
によつて全ての方法ステツプ又は処理工程が圧延
工程に連続して、圧延速度で行われることがで
き、その結果層付けされた最終製造物は通常の処
理されない製造物と同様な方法で生産ラインを離
れることになる。

スケール除去のための高圧の圧力水は鋼表面に
かけることによつて圧延工程で圧延鋼に付着した
鍛造スケールは最後の圧延装置で行われる圧延鋼
の成形の際に例えば楕円横断面から円形横断面へ
の移行の際に弛緩されて、圧延の直後に圧延鋼は
圧延装置を離れた後に比較的容易に完全に排除さ
れることができる。圧縮水の圧力は200バール以
上、好ましくは300〜400バールであり、圧力は必
要ならば、1000バールに上昇されることができ
る。このことは非常に短い処理、即ちスプレーノ
ズルを通る圧延鋼の流過を必要とするが、圧延鋼
の温度の実質的な低下は生じない。

900℃〜1000℃の温度で圧延熱から圧力水によ
る排熱が行われる間、本発明によれば、この水処
理に続いて同一媒体の使用による連続的過程にお
いて冷却が、600℃の鍛造スケールの形成温度を
できる限り速く下回らせ、新たな鍛造スケールは
最早生じ得ず、そして保護層が付けられることが
できる温度に達するように案内される。このこと
は本発明によれば、圧延鋼が水浴中に案内される
か又は水をスプレーされることによつて行われ
る。耐食性保護層を付けるための好適な温度は純
粋のアルミニウムでは例えば略560℃〜570℃の温
度でそして純粋な亜鉛では略415℃の温度で行わ
れ、これらの合金、マグネシウム、ニツケル又は
クロムも300℃〜600℃の温度範囲で行われる。本
発明によれば、保護層のためのそれぞれ所望の合
金を使用することが可能である、そのわけは圧延
熱から出発して完全な冷却まで全ての温度範囲を
経るからである。

保護層の層付けは任意の方法で行われることが
できる。保護層を形成する非鉄金属は粉体で散布
されることができ、その際加熱されるが、圧延鋼
は流体状の非鉄金属による浴によつても案内され
ることができる。

水処理による排熱後圧延鋼が新たな鍛造スケー
ルの形成から保護されるが、保護層の層付け後圧
延鋼の完全な冷却までの保護層の保護が考慮され
る。多くの場合被覆、例えば追加の保護層として
亜鉛から成る被覆上に合成樹脂、例えばエポキシ
樹脂から成る被覆を付けることもできる。そのよ
うな処理工程も本発明による方法で直ちに残留温
度の利用の下に行われることができる。

圧延鋼は本発明によれば、排熱後水による処理
によつて冷却されるので、この処理は水の使用の
下に公知の処理方法の形でも行われることができ
る。そのような方法は例えば炭素の欠乏した従つ
て溶接に適した鉄筋棒で、「テンプコア
（Tempcore）」法の名で知られた方法で水処理
が、圧延鋼に急冷直後に縁地帯にオーステナイト
及びマルテンサイトから成る縁地帯が存在するよ
うに行われ、一方圧延鋼の中心にある熱量は続い
ての冷却の間縁地帯がベイナイト段階へ移行する
可能性を排除する。高炭素の、プレストレス孔と
して好適な鋼では水処理は鋼が860℃と1060℃と
の間の最終圧延温度から、縁範囲に完全なマルテ
ンサイト組織が形成されかつ縁地帯の温度は急冷
工程の開始後２〜６秒の間に温度平衡によつて
400℃〜500℃になるように急冷される。この方法
で本発明によつて実施される冷却は特別有利な方
法で鋼の強度の改良に利用される。

本発明の他の利点は結局、全ての作業工程が連
続して実施され、圧延工程に直接続いたプロセス
で最後に圧延装置に後続した個々の処理ステーシ
ヨンで行われることにある。一方インゴツトの圧
延により制約されて、行われる強制的に断続的な
圧延工程は最後の圧延装置を離れるまで規定通り
に行われ、前もつてインゴツトの溶接によつて圧
延工程が最終ロールスタンドで行われた場合、勿
論本発明による方法も特別な利点を提供する。こ
のことは特別に有利な方法でそれ自体公知のイン
ゴツトのフライング切断−溶接によつて炉又は３
段圧延装置を離れる範囲と精密圧延ラインの第１
の通過域との間の範囲で行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、ニツケ
   ル又はクロムから成る保護層により耐腐食性の向
   上のための、圧延鋼、特に鉄筋棒、プレストレス
   鋼等の処理方法にして、その際圧延鋼が先ず圧延
   熱によるスケールを除去されそれから鍛造スケー
   ルの形成を回避して熱い圧延鋼上に保護層が付け
   られる前記方法において、 圧延鋼はスケール除去のために圧延工程に続い
   て圧力水をかけられ、圧延鋼表面は鍛造スケール
   の形成の回避のためにスケール除去の直後に水の
   使用により迅速に300℃〜600℃の温度に冷却され
   そしてその後に保護層を付けられることを特徴と
   する前記方法。 ２ 圧力水が200〜1000バールの圧力、好ましく
   は300〜400バールの圧力にされる、請求項１記載
   の処理方法。 ３ 圧延鋼が水槽中を案内される、請求項１又は
   ２記載の処理方法。 記載の処理方法。 ４ 圧延鋼に水がスプレーされる、請求項１又は
   ２記載の処理方法。 ５ 保護層が粉状の非鉄金属の散布によつて層付
   けされる、請求項１から４項までのうちのいずれ
   か一記載の処理方法。 ６ 圧延鋼が保護層の層付けのために溶融非鉄金
   属の浴中に案内される、請求項１から４項までの
   うちのいずれか一記載の処理方法。 ７ 保護層上に合成樹脂、例えばエポキシ樹脂か
   ら成る層が付けられる、請求項１から６項までの
   うちのいずれか一記載の処理方法。 ８ 急冷の形の圧延鋼の冷却は圧延鋼に急冷の直
   後にマルテンサイト及びベイナイトから成る縁地
   帯が存在し、一方圧延鋼中心に残る熱は後続の冷
   却の間縁地帯の焼戻しを作用する、請求項１から
   ４項までのうちのいずれか一記載の処理方法。