JPH05287600A - ステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置 - Google Patents
ステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置Info
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- JPH05287600A JPH05287600A JP11985892A JP11985892A JPH05287600A JP H05287600 A JPH05287600 A JP H05287600A JP 11985892 A JP11985892 A JP 11985892A JP 11985892 A JP11985892 A JP 11985892A JP H05287600 A JPH05287600 A JP H05287600A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼鈍によって冷間圧延済のステンレス鋼帯の
表面に生成している酸化スケールを、クロム含有量が高
く炭化物安定化元素を含むフェライト単相系鋼と称せら
れる難脱スケール性を有するステンレス鋼帯であっても
効率良く除去できるようにする。 【構成】 ステンレス鋼帯１を中性塩水溶液９中で陽極
電解した後に、2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜
6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有するアルカリ水
溶液１０中で陽極電解し、しかる後に硝酸弗酸混合水溶
液１１中に浸漬処理するか又は硝酸水溶液１１中で陰極
電解処理する。
表面に生成している酸化スケールを、クロム含有量が高
く炭化物安定化元素を含むフェライト単相系鋼と称せら
れる難脱スケール性を有するステンレス鋼帯であっても
効率良く除去できるようにする。 【構成】 ステンレス鋼帯１を中性塩水溶液９中で陽極
電解した後に、2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜
6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有するアルカリ水
溶液１０中で陽極電解し、しかる後に硝酸弗酸混合水溶
液１１中に浸漬処理するか又は硝酸水溶液１１中で陰極
電解処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷間圧延済のステンレ
ス鋼帯が焼鈍されたことによってその表面に生成してい
る酸化スケールを、クロム含有量が高く炭化物安定化元
素を含むフェライト単相系鋼と称せられるステンレス鋼
帯であっても効率良く除去することができるステンレス
鋼帯の脱スケール方法及びこの方法を実施するための装
置に関するものである。
ス鋼帯が焼鈍されたことによってその表面に生成してい
る酸化スケールを、クロム含有量が高く炭化物安定化元
素を含むフェライト単相系鋼と称せられるステンレス鋼
帯であっても効率良く除去することができるステンレス
鋼帯の脱スケール方法及びこの方法を実施するための装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷間圧延により加工硬化している冷間圧
延済のステンレス鋼帯には、一般に軟化及び再結晶を目
的として焼鈍処理が施される。この焼鈍処理を施す方法
としては、光輝焼鈍方法と大気中焼鈍方法とがある。光
輝焼鈍方法は、水素と窒素とから成る還元性混合ガス中
でステンレス鋼帯を加熱冷却して焼鈍する方法であり、
焼鈍されたステンレス鋼帯の表面には酸化スケールが発
生しないために焼鈍処理後に酸化スケールの除去処理は
必要ない。一方、大気中焼鈍方法は、大気開放型の焼鈍
炉を用い、燃焼ガス中で概ね750℃〜1150℃にステンレ
ス鋼帯を加熱した後に大気により冷却して焼鈍する方法
であり、焼鈍されたステンレス鋼帯の表面には酸化スケ
ールが発生してそのままの状態では商品価値が著しく損
なわれた状態であるので、その酸化スケールの除去を行
う必要がある。
延済のステンレス鋼帯には、一般に軟化及び再結晶を目
的として焼鈍処理が施される。この焼鈍処理を施す方法
としては、光輝焼鈍方法と大気中焼鈍方法とがある。光
輝焼鈍方法は、水素と窒素とから成る還元性混合ガス中
でステンレス鋼帯を加熱冷却して焼鈍する方法であり、
焼鈍されたステンレス鋼帯の表面には酸化スケールが発
生しないために焼鈍処理後に酸化スケールの除去処理は
必要ない。一方、大気中焼鈍方法は、大気開放型の焼鈍
炉を用い、燃焼ガス中で概ね750℃〜1150℃にステンレ
ス鋼帯を加熱した後に大気により冷却して焼鈍する方法
であり、焼鈍されたステンレス鋼帯の表面には酸化スケ
ールが発生してそのままの状態では商品価値が著しく損
なわれた状態であるので、その酸化スケールの除去を行
う必要がある。
【０００３】ところで、冷間圧延済のステンレス鋼帯に
焼鈍処理を施す方法として光輝焼鈍方法と大気中焼鈍方
法とのいずれの方法を採用するかについては、特別な場
合即ちＪＩＳＧ４３０５「冷間圧延ステンレス鋼板」に
定められたＢＡ仕上（光輝焼鈍仕上）の場合を除いて、
光輝焼鈍は高価な水素ガスを多量に使用すると共に水素
ガスが爆発性を有していることに起因して設備費が嵩み
保守管理が面倒である等の理由により、大気中焼鈍方法
が実施されている。その結果、このように大気中焼鈍方
法を実施したステンレス鋼板の表面には酸化スケールが
発生しているので、脱スケールが重要な作業となる。
焼鈍処理を施す方法として光輝焼鈍方法と大気中焼鈍方
法とのいずれの方法を採用するかについては、特別な場
合即ちＪＩＳＧ４３０５「冷間圧延ステンレス鋼板」に
定められたＢＡ仕上（光輝焼鈍仕上）の場合を除いて、
光輝焼鈍は高価な水素ガスを多量に使用すると共に水素
ガスが爆発性を有していることに起因して設備費が嵩み
保守管理が面倒である等の理由により、大気中焼鈍方法
が実施されている。その結果、このように大気中焼鈍方
法を実施したステンレス鋼板の表面には酸化スケールが
発生しているので、脱スケールが重要な作業となる。
【０００４】従来の脱スケール方法としては、ステンレ
ス鋼帯をアルカリ溶融塩に浸漬した後に硝酸弗酸混合水
溶液に浸漬処理するか又は硝酸水溶液中で電解処理する
方法が一般的であった。しかしながらこの従来方法にお
いては、苛性ソーダが主体のアルカリ溶融塩の溶融温度
が400〜500℃と高いために作業性が悪く、ヒュームの発
生やステンレス鋼帯に付着してアルカリ溶融塩が持ち出
されることによる環境悪化や作業費用の増加といった問
題点があった。即ちこの従来技術は、焼鈍後のステンレ
ス鋼の脱スケールのみを目的としており、高温のアルカ
リ溶融塩を使用する方法であって高温作業性の改善や製
造費用の低減には全く配慮されておらず且つ難脱スケー
ル性を有するステンレス鋼帯の高速での脱スケールは不
充分であるといった問題点があった。
ス鋼帯をアルカリ溶融塩に浸漬した後に硝酸弗酸混合水
溶液に浸漬処理するか又は硝酸水溶液中で電解処理する
方法が一般的であった。しかしながらこの従来方法にお
いては、苛性ソーダが主体のアルカリ溶融塩の溶融温度
が400〜500℃と高いために作業性が悪く、ヒュームの発
生やステンレス鋼帯に付着してアルカリ溶融塩が持ち出
されることによる環境悪化や作業費用の増加といった問
題点があった。即ちこの従来技術は、焼鈍後のステンレ
ス鋼の脱スケールのみを目的としており、高温のアルカ
リ溶融塩を使用する方法であって高温作業性の改善や製
造費用の低減には全く配慮されておらず且つ難脱スケー
ル性を有するステンレス鋼帯の高速での脱スケールは不
充分であるといった問題点があった。
【０００５】この従来技術の問題点を改善する方法とし
て、特公昭３８−１２１６２号公報に記載のように合金
鋼帯を中性塩水溶液中で電解処理後に亜硫酸，硝酸，弗
化水素酸又はこれらの混合水溶液中に浸漬する方法や、
特公平２−１２２０９９号公報に記載のようにステンレ
ス鋼帯にNa2SO4水溶液から成る中性塩水溶液中で陽極電
解する処理とNaOHのみから成るアルカリ水溶液中で陽極
電解する処理とを施した後に、硝酸弗酸混合水溶液中に
浸漬処理するか又は硝酸水溶液中で電解処理する方法が
提案されている。これらの方法は高温のアルカリ溶融塩
を使用しない方法であるから、高温作業性の改善や製造
費用低減という点においては優れているが、例えばＳＵ
Ｓ４４４やＳＵＳ４３０ＬＸの如き難脱スケール性を有
するステンレス鋼帯を高速で脱スケールを行うには未だ
不充分であるといった問題点があった。
て、特公昭３８−１２１６２号公報に記載のように合金
鋼帯を中性塩水溶液中で電解処理後に亜硫酸，硝酸，弗
化水素酸又はこれらの混合水溶液中に浸漬する方法や、
特公平２−１２２０９９号公報に記載のようにステンレ
ス鋼帯にNa2SO4水溶液から成る中性塩水溶液中で陽極電
解する処理とNaOHのみから成るアルカリ水溶液中で陽極
電解する処理とを施した後に、硝酸弗酸混合水溶液中に
浸漬処理するか又は硝酸水溶液中で電解処理する方法が
提案されている。これらの方法は高温のアルカリ溶融塩
を使用しない方法であるから、高温作業性の改善や製造
費用低減という点においては優れているが、例えばＳＵ
Ｓ４４４やＳＵＳ４３０ＬＸの如き難脱スケール性を有
するステンレス鋼帯を高速で脱スケールを行うには未だ
不充分であるといった問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した各
従来技術の問題点を解決し、難脱スケール性を有するス
テンレス鋼帯でも高速での脱スケールを可能とするステ
ンレス鋼帯の脱スケール方法及びこのステンレス鋼帯の
脱スケール方法を実施するための装置を提供することを
課題とする。
従来技術の問題点を解決し、難脱スケール性を有するス
テンレス鋼帯でも高速での脱スケールを可能とするステ
ンレス鋼帯の脱スケール方法及びこのステンレス鋼帯の
脱スケール方法を実施するための装置を提供することを
課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記した課
題を解決すべく鋭意研究の結果、前記した特公平２−１
２２０９９号公報に開示されたステンレス鋼の脱スケー
ル方法におけるNaOHのみから成るアルカリ水溶液中での
陽極電解する処理に代えて、2.5〜20モル／ｌのNaOH又
はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有す
るアルカリ水溶液中で陽極電解する処理とすれば、難脱
スケール性を有するステンレス鋼帯でも高速で脱スケー
ルを良好に行うことができることを究明して本発明を完
成したのである。
題を解決すべく鋭意研究の結果、前記した特公平２−１
２２０９９号公報に開示されたステンレス鋼の脱スケー
ル方法におけるNaOHのみから成るアルカリ水溶液中での
陽極電解する処理に代えて、2.5〜20モル／ｌのNaOH又
はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有す
るアルカリ水溶液中で陽極電解する処理とすれば、難脱
スケール性を有するステンレス鋼帯でも高速で脱スケー
ルを良好に行うことができることを究明して本発明を完
成したのである。
【０００８】通常、Cr系やCr−Ni系ステンレス鋼帯の焼
鈍時に生成するスケールは、Cr2O3及びFe3O4を主体とす
る鉄・クロムのスピネル型酸化物であることが知られて
いる。このような複合型酸化物は、例えば特公昭５３−
１３１７３号公報に開示されているような従来から一般
的に行われている脱スケール方法によれば、先ず中性塩
水溶液中での電解処理によりクロム酸化物が溶解し、更
にこれに続く硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理又は硝
酸水溶液中での電解処理によって鉄酸化物が溶解し、光
沢のある酸洗肌を有するステンレス鋼帯が得られること
が知られている。
鈍時に生成するスケールは、Cr2O3及びFe3O4を主体とす
る鉄・クロムのスピネル型酸化物であることが知られて
いる。このような複合型酸化物は、例えば特公昭５３−
１３１７３号公報に開示されているような従来から一般
的に行われている脱スケール方法によれば、先ず中性塩
水溶液中での電解処理によりクロム酸化物が溶解し、更
にこれに続く硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理又は硝
酸水溶液中での電解処理によって鉄酸化物が溶解し、光
沢のある酸洗肌を有するステンレス鋼帯が得られること
が知られている。
【０００９】ところが近年、自動車の軽量化，高性能化
に伴って排ガス用にステンレス鋼板が多用されるように
なってきた。しかも、耐熱性，耐酸化性が要求されるに
従って、クロム含有量が高く炭化物安定化元素を含むフ
ェライト単相系鋼と称せられるステンレス鋼帯、例えば
ＳＵＳ４４４（19Cr−２Mo−0.4Nb−lowＣ），ＳＵＳ４
３０ＬＸ（18Cr−0.5Nb−lowＣ）等の需要が増加してい
る。このようなステンレス鋼帯は再結晶が遅いために焼
鈍温度が従来のフェライト系鋼に比べると150〜200℃高
い900〜1100℃で焼鈍加熱が実施されるため、生成する
酸化スケールは脱スケール困難であるため、従来の脱ス
ケール方法では脱スケールできなかったり不完全であっ
たりする。また、特開平２−１２２０９９号公報に開示
されている中性塩電解処理にアルカリ電解処理を組み合
せる方法によっても、この公報には効率的にクロム酸化
物を溶解除去できる特徴があるとされているが、前述し
たフェライト単相系鋼のステンレス鋼帯の脱スケールに
は全く効果が得られなかった。
に伴って排ガス用にステンレス鋼板が多用されるように
なってきた。しかも、耐熱性，耐酸化性が要求されるに
従って、クロム含有量が高く炭化物安定化元素を含むフ
ェライト単相系鋼と称せられるステンレス鋼帯、例えば
ＳＵＳ４４４（19Cr−２Mo−0.4Nb−lowＣ），ＳＵＳ４
３０ＬＸ（18Cr−0.5Nb−lowＣ）等の需要が増加してい
る。このようなステンレス鋼帯は再結晶が遅いために焼
鈍温度が従来のフェライト系鋼に比べると150〜200℃高
い900〜1100℃で焼鈍加熱が実施されるため、生成する
酸化スケールは脱スケール困難であるため、従来の脱ス
ケール方法では脱スケールできなかったり不完全であっ
たりする。また、特開平２−１２２０９９号公報に開示
されている中性塩電解処理にアルカリ電解処理を組み合
せる方法によっても、この公報には効率的にクロム酸化
物を溶解除去できる特徴があるとされているが、前述し
たフェライト単相系鋼のステンレス鋼帯の脱スケールに
は全く効果が得られなかった。
【００１０】そこで、ステンレス鋼帯に対して中性塩電
解処理後にアルカリ電解処理を実施すると、クロム酸化
物は低電位でも２価のマイナスイオンを有するCrO4とし
て効率的に除去できるがフェライト単相系鋼ではその効
果が不充分である点と、鉄酸化物はステンレス鋼帯をア
ルカリ電解処理後に硝酸水溶液中で電解処理すると除去
できる点とに着目し、アルカリ電解処理におけるアルカ
リ水溶液として種々のアルカリ成分と鉄酸化物電解除去
機能を有する成分とを加えたものを使用してその濃度及
び陽極電流密度について試験を実施し検討を加えた。そ
の結果、アルカリ電解液として、2.5〜20モル／ｌのNaO
H又はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含
有するアルカリ水溶液中で陽極電解することが脱スケー
ル性にとって極めて有効であり、その陽極電流密度は、
中性塩水溶液中で行う陽極電解の場合には１〜10Ａ／dm
2，アルカリ水溶液中で行う陽極電解の場合には１〜10
Ａ／dm2とすれば良いことを究明したのである。
解処理後にアルカリ電解処理を実施すると、クロム酸化
物は低電位でも２価のマイナスイオンを有するCrO4とし
て効率的に除去できるがフェライト単相系鋼ではその効
果が不充分である点と、鉄酸化物はステンレス鋼帯をア
ルカリ電解処理後に硝酸水溶液中で電解処理すると除去
できる点とに着目し、アルカリ電解処理におけるアルカ
リ水溶液として種々のアルカリ成分と鉄酸化物電解除去
機能を有する成分とを加えたものを使用してその濃度及
び陽極電流密度について試験を実施し検討を加えた。そ
の結果、アルカリ電解液として、2.5〜20モル／ｌのNaO
H又はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含
有するアルカリ水溶液中で陽極電解することが脱スケー
ル性にとって極めて有効であり、その陽極電流密度は、
中性塩水溶液中で行う陽極電解の場合には１〜10Ａ／dm
2，アルカリ水溶液中で行う陽極電解の場合には１〜10
Ａ／dm2とすれば良いことを究明したのである。
【００１１】以下にその試験結果を示すと、図１は難脱
スケール性を有するＳＵＳ４４４鋼の板厚１mmの冷延材
を大気中で焼鈍処理した後、脱スケール特性に及ぼす最
適電解液組成を調査した結果を示すものである。焼鈍済
材は中性塩水溶液として200ｇ／ｌのNa2SO4を含有する
水溶液中で電流密度５Ａ／dm2で陽極電解を施した後
に、アルカリ水溶液としてNaOHとNaNO3とから成りその
濃度を変えた混合水溶液中で電流密度５Ａ／dm2で陽極
電解を施し、しかる後に100ｇ／ｌの硝酸水溶液中で電
流密度２Ａ／dm2で電解処理を施した後に表面観察を実
施して相対評価を実施した。〇印を実線で結んだ範囲内
が脱スケールが良好な部分であり、斜線で示す領域はス
ケールが残存した脱スケール不良部であり、×印で示す
部分は脱スケールは可能であったがピッティングが発生
し商品価値が損なわれた部分である。この図１より、ア
ルカリ水溶液中で陽極電解を施すアルカリ水溶液として
NaOHとNaNO3との混合溶液を使用した場合の最適組成範
囲は、NaOHが2.5〜20モル／ｌ，NaNO3が0.3〜6.0モル／
ｌであることが判る。これと同様の試験をNaOH又はKOH
とNaNO3又はNa2SO4とを含有する各アルカリ水溶液につ
いてもそれぞれ実施した結果、NaOH又はKOHの濃度が2.5
〜20モル／ｌでありNaNO3又はNa2SO4の濃度が0.3〜6.0
モル／ｌであれば、図１と同様の結果を得られることも
確認できた。なおこれらの試験において、中性塩電解条
件として選択したNa2SO4の濃度200ｇ／ｌ及び陽極電解
電流密度５Ａ／dm2、アルカリ水溶液中で陽極電解後の
硝酸水溶液中での電解条件のHNO3の濃度100ｇ／ｌ及び
電流密度２Ａ／dm2は、それぞれ極く一般的な条件であ
り、この条件は変更していない。
スケール性を有するＳＵＳ４４４鋼の板厚１mmの冷延材
を大気中で焼鈍処理した後、脱スケール特性に及ぼす最
適電解液組成を調査した結果を示すものである。焼鈍済
材は中性塩水溶液として200ｇ／ｌのNa2SO4を含有する
水溶液中で電流密度５Ａ／dm2で陽極電解を施した後
に、アルカリ水溶液としてNaOHとNaNO3とから成りその
濃度を変えた混合水溶液中で電流密度５Ａ／dm2で陽極
電解を施し、しかる後に100ｇ／ｌの硝酸水溶液中で電
流密度２Ａ／dm2で電解処理を施した後に表面観察を実
施して相対評価を実施した。〇印を実線で結んだ範囲内
が脱スケールが良好な部分であり、斜線で示す領域はス
ケールが残存した脱スケール不良部であり、×印で示す
部分は脱スケールは可能であったがピッティングが発生
し商品価値が損なわれた部分である。この図１より、ア
ルカリ水溶液中で陽極電解を施すアルカリ水溶液として
NaOHとNaNO3との混合溶液を使用した場合の最適組成範
囲は、NaOHが2.5〜20モル／ｌ，NaNO3が0.3〜6.0モル／
ｌであることが判る。これと同様の試験をNaOH又はKOH
とNaNO3又はNa2SO4とを含有する各アルカリ水溶液につ
いてもそれぞれ実施した結果、NaOH又はKOHの濃度が2.5
〜20モル／ｌでありNaNO3又はNa2SO4の濃度が0.3〜6.0
モル／ｌであれば、図１と同様の結果を得られることも
確認できた。なおこれらの試験において、中性塩電解条
件として選択したNa2SO4の濃度200ｇ／ｌ及び陽極電解
電流密度５Ａ／dm2、アルカリ水溶液中で陽極電解後の
硝酸水溶液中での電解条件のHNO3の濃度100ｇ／ｌ及び
電流密度２Ａ／dm2は、それぞれ極く一般的な条件であ
り、この条件は変更していない。
【００１２】
【作用】ステンレス鋼帯を焼鈍した時に生成する酸化ス
ケールは、鉄・クロムのスピネル型酸化物であり、これ
をNa2SO4のような中性塩水溶液中で陽極電解処理を行う
と、クロム酸化物は次の反応式により溶解することは一
般的に知られている。
ケールは、鉄・クロムのスピネル型酸化物であり、これ
をNa2SO4のような中性塩水溶液中で陽極電解処理を行う
と、クロム酸化物は次の反応式により溶解することは一
般的に知られている。
【００１３】
【化１】
【００１４】またNaOHのようなアルカリを含む水溶液中
での陽極電解処理によってもクロム酸化物を溶解させる
ことが可能で、この場合の反応は次式による。
での陽極電解処理によってもクロム酸化物を溶解させる
ことが可能で、この場合の反応は次式による。
【００１５】
【化２】
【００１６】これらの陽極電解処理後に表面に残存する
鉄酸化物を適切な濃度の硝酸弗酸混合水溶液中に浸漬処
理するか又は硝酸水溶液中で陰極電解処理することによ
って溶解させて脱スケールを完了するのが、従来の脱ス
ケール方法であった。ところが前述したように、近年急
速に生産量の増加しているフェライト単相系鋼や一部の
オーステナイト系鋼では、従来の脱スケール方法では酸
化スケールが残存し、アルカリ溶融塩による脱スケール
方法でも完全には脱スケールできない場合が増加してき
た。また、生産性を向上させるためには、既存設備の焼
鈍スピード増や新設設備においてもより高速化が図られ
るようになってきた。このため脱スケール性の改善，高
速化設備に対応した高速脱スケール技術の開発が急がれ
ていたのである。このような背景より、酸，アルカリ及
び中性塩等の水溶液による電解処理を用いることを前提
に検討した結果、NaOH又はKOHから成るアルカリとNaNO3
又はNa2SO4から成る中性塩とを適当な割合で混合した水
溶液による陽極電解処理が極めて大きな脱スケール能力
を有することを究明したのである。
鉄酸化物を適切な濃度の硝酸弗酸混合水溶液中に浸漬処
理するか又は硝酸水溶液中で陰極電解処理することによ
って溶解させて脱スケールを完了するのが、従来の脱ス
ケール方法であった。ところが前述したように、近年急
速に生産量の増加しているフェライト単相系鋼や一部の
オーステナイト系鋼では、従来の脱スケール方法では酸
化スケールが残存し、アルカリ溶融塩による脱スケール
方法でも完全には脱スケールできない場合が増加してき
た。また、生産性を向上させるためには、既存設備の焼
鈍スピード増や新設設備においてもより高速化が図られ
るようになってきた。このため脱スケール性の改善，高
速化設備に対応した高速脱スケール技術の開発が急がれ
ていたのである。このような背景より、酸，アルカリ及
び中性塩等の水溶液による電解処理を用いることを前提
に検討した結果、NaOH又はKOHから成るアルカリとNaNO3
又はNa2SO4から成る中性塩とを適当な割合で混合した水
溶液による陽極電解処理が極めて大きな脱スケール能力
を有することを究明したのである。
【００１７】即ち、焼鈍により酸化スケールが生成して
いるフェライト単相系鋼に中性塩陽極電解処理と硝酸陰
極電解処理とを行った後の試験片の表面分析を実施した
ところ、クロム酸化物の残存が認められた。ステンレス
鋼の酸化スケールは鉄とクロムの酸化物が複合化してお
り、しかもフェライト単相系鋼のように高い温度で焼鈍
した場合には酸化物層が厚く生成する。このため、中性
塩やアルカリの水溶液中で陽極電解処理によりクロム酸
化物を選択溶解しても、残存する酸化スケール中にはク
ロム酸化物が相当量含まれており、硝酸陰極電解処理を
行っても酸化スケールを完全には除去しきれないものと
推定される。
いるフェライト単相系鋼に中性塩陽極電解処理と硝酸陰
極電解処理とを行った後の試験片の表面分析を実施した
ところ、クロム酸化物の残存が認められた。ステンレス
鋼の酸化スケールは鉄とクロムの酸化物が複合化してお
り、しかもフェライト単相系鋼のように高い温度で焼鈍
した場合には酸化物層が厚く生成する。このため、中性
塩やアルカリの水溶液中で陽極電解処理によりクロム酸
化物を選択溶解しても、残存する酸化スケール中にはク
ロム酸化物が相当量含まれており、硝酸陰極電解処理を
行っても酸化スケールを完全には除去しきれないものと
推定される。
【００１８】一方、ステンレス鋼帯をNa2SO4水溶液から
成る中性塩水溶液中で陽極電解した後に、2.5〜20モル
／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2S
O4とを含有するアルカリ水溶液中で陽極電解を行うと、
鉄酸化物の溶解とクロム酸化物の溶解が同時に進行する
ことからステンレス鋼表面に残存する酸化スケールは殆
ど鉄酸化物主体で脱スケールし易い状態となっているた
め、次の硝酸陰極電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中へ
の浸漬処理によって極めて簡単に完全な脱スケールを実
施することが可能である。また、中性塩電解処理後に硝
酸電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理を実
施した場合に比べると、本発明方法を実施した場合の方
が極めて優れており、ステンレス鋼の付加価値を高める
ことが可能である。
成る中性塩水溶液中で陽極電解した後に、2.5〜20モル
／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2S
O4とを含有するアルカリ水溶液中で陽極電解を行うと、
鉄酸化物の溶解とクロム酸化物の溶解が同時に進行する
ことからステンレス鋼表面に残存する酸化スケールは殆
ど鉄酸化物主体で脱スケールし易い状態となっているた
め、次の硝酸陰極電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中へ
の浸漬処理によって極めて簡単に完全な脱スケールを実
施することが可能である。また、中性塩電解処理後に硝
酸電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理を実
施した場合に比べると、本発明方法を実施した場合の方
が極めて優れており、ステンレス鋼の付加価値を高める
ことが可能である。
【００１９】更に、難脱スケール性を有するフェライト
単相系ステンレス鋼帯の脱スケールは前述した従来方法
のアルカリ溶融塩に浸漬処理した後に硝酸水溶液中で陰
極電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理する
ことによってのみ可能であったが、このアルカリ溶融塩
による脱スケール作業はアルカリ溶融塩の溶融温度が40
0〜500℃と高いため作業性が悪く、ヒュームの発生によ
り環境が悪化するといった大きな問題があり、所謂３Ｋ
の代表的な作業の一つであった。また、アルカリ溶融塩
は粘性が高いため、生産性を高めるためラインの通板速
度を増加させるとステンレス鋼帯に付着してライン外へ
持ち去られるアルカリ溶融塩が膨大な量となり、作業費
の増加ばかりでなく廃水に含まれるアルカリや硝酸の量
が増大し環境汚染が大きな問題であった。しかし本発明
方法は、粉末又は液体状態のNaOH又はKOHとNaNO3又はNa
2SO4とを水溶液として用いるため、熱やガスの発生がな
く安全性に優れ、ワイピングも容易にできるので、ステ
ンレス鋼帯に付着してライン外に持ち去られる液の量を
極めて減少させることが可能である。故に、本発明方法
によれば作業費用の軽減や高速通板が可能となり、更に
環境汚染の心配が全くないという特徴を有する。
単相系ステンレス鋼帯の脱スケールは前述した従来方法
のアルカリ溶融塩に浸漬処理した後に硝酸水溶液中で陰
極電解処理又は硝酸弗酸混合水溶液中への浸漬処理する
ことによってのみ可能であったが、このアルカリ溶融塩
による脱スケール作業はアルカリ溶融塩の溶融温度が40
0〜500℃と高いため作業性が悪く、ヒュームの発生によ
り環境が悪化するといった大きな問題があり、所謂３Ｋ
の代表的な作業の一つであった。また、アルカリ溶融塩
は粘性が高いため、生産性を高めるためラインの通板速
度を増加させるとステンレス鋼帯に付着してライン外へ
持ち去られるアルカリ溶融塩が膨大な量となり、作業費
の増加ばかりでなく廃水に含まれるアルカリや硝酸の量
が増大し環境汚染が大きな問題であった。しかし本発明
方法は、粉末又は液体状態のNaOH又はKOHとNaNO3又はNa
2SO4とを水溶液として用いるため、熱やガスの発生がな
く安全性に優れ、ワイピングも容易にできるので、ステ
ンレス鋼帯に付着してライン外に持ち去られる液の量を
極めて減少させることが可能である。故に、本発明方法
によれば作業費用の軽減や高速通板が可能となり、更に
環境汚染の心配が全くないという特徴を有する。
【００２０】前述したような本発明方法を実施するため
のステンレス鋼帯の脱スケール装置の構造を図面により
説明する。図２は本発明に係るステンレス鋼帯の脱スケ
ール装置の１実施例の構造を示す説明図であり、１は大
気中焼鈍によりその表面に酸化スケールが生成していて
脱スケールされるために連続的に通板されるステンレス
鋼帯であり、２はこのステンレス鋼帯１を100〜400ｇ／
ｌの濃度のNa2SO4水溶液から成る中性塩水溶液９中で陽
極電解するために入側と出側とに配置されているシンク
ロール７間に陰極５と陽極６とが配設されている中性塩
水溶液電解槽、３はこの中性塩水溶液電解槽２内を通過
したステンレス鋼帯１を2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOH
と0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有するア
ルカリ水溶液１０中で陽極電解するために入側と出側と
に配置されているシンクロール７間に陰極５と陽極６と
が配設されているアルカリ水溶液電解槽、４はこのアル
カリ水溶液電解槽３内を通過したステンレス鋼帯１を更
に硝酸水溶液１１中で陰極電解処理するか硝酸弗酸水溶
液１１中に浸漬処理する槽であり、この最後の槽４がス
テンレス鋼帯１を硝酸水溶液１１中で陰極電解処理する
ものである場合には入側と出側とに配置されているシン
クロール７間に陽極６と陰極５とが配設されており、ス
テンレス鋼帯１を更に硝酸弗酸水溶液１１中に浸漬処理
するものである場合には入側と出側とにシンクロール７
が配置されているだけでシンクロール７間に陽極６と陰
極５とが配設されていることは必要ない。また、８は前
記した各槽２と３，３と４の間に配されているデフレク
タロールであり、このデフレクタロール８を介して各槽
２と３と４とが直列に配置される。
のステンレス鋼帯の脱スケール装置の構造を図面により
説明する。図２は本発明に係るステンレス鋼帯の脱スケ
ール装置の１実施例の構造を示す説明図であり、１は大
気中焼鈍によりその表面に酸化スケールが生成していて
脱スケールされるために連続的に通板されるステンレス
鋼帯であり、２はこのステンレス鋼帯１を100〜400ｇ／
ｌの濃度のNa2SO4水溶液から成る中性塩水溶液９中で陽
極電解するために入側と出側とに配置されているシンク
ロール７間に陰極５と陽極６とが配設されている中性塩
水溶液電解槽、３はこの中性塩水溶液電解槽２内を通過
したステンレス鋼帯１を2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOH
と0.3〜6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有するア
ルカリ水溶液１０中で陽極電解するために入側と出側と
に配置されているシンクロール７間に陰極５と陽極６と
が配設されているアルカリ水溶液電解槽、４はこのアル
カリ水溶液電解槽３内を通過したステンレス鋼帯１を更
に硝酸水溶液１１中で陰極電解処理するか硝酸弗酸水溶
液１１中に浸漬処理する槽であり、この最後の槽４がス
テンレス鋼帯１を硝酸水溶液１１中で陰極電解処理する
ものである場合には入側と出側とに配置されているシン
クロール７間に陽極６と陰極５とが配設されており、ス
テンレス鋼帯１を更に硝酸弗酸水溶液１１中に浸漬処理
するものである場合には入側と出側とにシンクロール７
が配置されているだけでシンクロール７間に陽極６と陰
極５とが配設されていることは必要ない。また、８は前
記した各槽２と３，３と４の間に配されているデフレク
タロールであり、このデフレクタロール８を介して各槽
２と３と４とが直列に配置される。
【００２１】
実施例１ 板厚1.0mmのＳＵＳ４４４を大気焼鈍炉によって在炉時
間90秒で材料温度1000℃の連続焼鈍を実施して酸化スケ
ールに被われた鋼帯を、図２に示す本発明に係るステン
レス鋼帯の脱スケール装置によって脱スケール条件を種
々変更して実施した時の脱スケール性評価を表１に示し
た。この表１から明らかなように、アルカリ水溶液中で
の陽極電解に中性塩を全く使用しなかった比較例では全
く脱スケールできなかったものが、実施例では良好な脱
スケールが可能であったことが判る。また電流密度につ
いては、中性塩電解及びアルカリ電解共に１Ａ／dm2未
満では脱スケール不良が発生し、10Ａ／dm2を超えると
ピッティングが発生したことにより、最適電流範囲は１
〜10Ａ／dm2であることが確認できた。液組成について
は、中性塩電解ではNa2SO4の濃度が100ｇ／ｌ未満では
脱スケール性が不充分で、400ｇ／ｌを超えるとピッテ
ィングが発生したため、100〜400ｇ／ｌの範囲であれば
良好に脱スケールを実施することができることが確認で
きた。
間90秒で材料温度1000℃の連続焼鈍を実施して酸化スケ
ールに被われた鋼帯を、図２に示す本発明に係るステン
レス鋼帯の脱スケール装置によって脱スケール条件を種
々変更して実施した時の脱スケール性評価を表１に示し
た。この表１から明らかなように、アルカリ水溶液中で
の陽極電解に中性塩を全く使用しなかった比較例では全
く脱スケールできなかったものが、実施例では良好な脱
スケールが可能であったことが判る。また電流密度につ
いては、中性塩電解及びアルカリ電解共に１Ａ／dm2未
満では脱スケール不良が発生し、10Ａ／dm2を超えると
ピッティングが発生したことにより、最適電流範囲は１
〜10Ａ／dm2であることが確認できた。液組成について
は、中性塩電解ではNa2SO4の濃度が100ｇ／ｌ未満では
脱スケール性が不充分で、400ｇ／ｌを超えるとピッテ
ィングが発生したため、100〜400ｇ／ｌの範囲であれば
良好に脱スケールを実施することができることが確認で
きた。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例２ 板厚1.0mmのＳＵＳ４３０を850℃で在炉時間90秒の連続
焼鈍を実施してスケールに被われているものを実施例１
と同様の方法で脱スケールし、脱スケール性を評価した
結果を表２に示す。本発明の実施例によると、従来例に
比較して短時間で脱スケールが可能であり、高速処理に
適した脱スケール方法であることが明らかである。
焼鈍を実施してスケールに被われているものを実施例１
と同様の方法で脱スケールし、脱スケール性を評価した
結果を表２に示す。本発明の実施例によると、従来例に
比較して短時間で脱スケールが可能であり、高速処理に
適した脱スケール方法であることが明らかである。
【００２４】
【表２】
【００２５】実施例３ 板厚1.0mmのＳＵＳ３０４を大気焼鈍炉によって在炉時
間90秒で材料温度1050℃の連続焼鈍を実施して酸化スケ
ールに被われたものを、図２に示す本発明に係るステン
レス鋼帯の脱スケール装置によって脱スケール条件を種
々変更して実施した時の脱スケール性評価を表３に示し
た。この表３から明らかなように、アルカリ水溶液中で
の陽極電解に中性塩を全く使用しなかった比較例に比べ
ると実施例では光沢に優れた酸洗面が得られた。また比
較例の半分の短時間でも酸洗が可能であった。更に、実
施例では比較例に比べると硝酸弗酸の濃度を低下させる
ことが可能であった。
間90秒で材料温度1050℃の連続焼鈍を実施して酸化スケ
ールに被われたものを、図２に示す本発明に係るステン
レス鋼帯の脱スケール装置によって脱スケール条件を種
々変更して実施した時の脱スケール性評価を表３に示し
た。この表３から明らかなように、アルカリ水溶液中で
の陽極電解に中性塩を全く使用しなかった比較例に比べ
ると実施例では光沢に優れた酸洗面が得られた。また比
較例の半分の短時間でも酸洗が可能であった。更に、実
施例では比較例に比べると硝酸弗酸の濃度を低下させる
ことが可能であった。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係るステ
ンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置は、ステンレス鋼
帯の焼鈍後の脱スケールにおいて、作業性の改善，製造
費用の低減，高温作業の解消を図ることができると共
に、脱スケール速度の増加による高速化が可能となり、
難脱スケール性を有するステンレス鋼に対しても充分な
脱スケール性を得ることができ、更に脱スケール後のス
テンレス鋼帯の光沢改善が可能となり、ステンレス鋼帯
の付加価値を高めることが可能となるのであり、その工
業的価値は非常に大きなものである。
ンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置は、ステンレス鋼
帯の焼鈍後の脱スケールにおいて、作業性の改善，製造
費用の低減，高温作業の解消を図ることができると共
に、脱スケール速度の増加による高速化が可能となり、
難脱スケール性を有するステンレス鋼に対しても充分な
脱スケール性を得ることができ、更に脱スケール後のス
テンレス鋼帯の光沢改善が可能となり、ステンレス鋼帯
の付加価値を高めることが可能となるのであり、その工
業的価値は非常に大きなものである。
【図１】難脱スケール性を有するＳＵＳ４４４鋼の板厚
１mmの冷延材を大気中で焼鈍処理した後に脱スケール特
性に及ぼす最適電解液組成を調査した結果を示す図であ
る。
１mmの冷延材を大気中で焼鈍処理した後に脱スケール特
性に及ぼす最適電解液組成を調査した結果を示す図であ
る。
【図２】本発明に係るステンレス鋼帯の脱スケール装置
の１実施例の構造を示す説明図である。
の１実施例の構造を示す説明図である。
１ ステンレス鋼帯 ２ 中性塩電解槽 ３ アルカリ電解槽 ４ 硝酸電解槽又は硝酸弗酸混合水溶液浸漬槽 ５ 陰極 ６ 陽極 ７ シンクロール ８ デフレクタロール ９ 中性塩水溶液 １０ アルカリ水溶液 １１ 硝酸水溶液又は硝酸弗酸混合水溶液
Claims (4)
- 【請求項１】 ステンレス鋼帯を中性塩水溶液中で陽極
電解した後に、2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜
6.0モル／ｌのNaNO3又はNa2SO4とを含有するアルカリ水
溶液中で陽極電解し、しかる後に硝酸弗酸混合水溶液中
に浸漬処理するか又は硝酸水溶液中で陰極電解処理する
ことを特徴とするステンレス鋼帯の脱スケール方法。 - 【請求項２】 中性塩水溶液として、100〜400ｇ／ｌの
Na2SO4水溶液を使用する請求項１に記載のステンレス鋼
帯の脱スケール方法。 - 【請求項３】 中性塩水溶液中で行う陽極電解の陽極電
流密度を１〜10Ａ／dm2，アルカリ水溶液中で行う陽極
電解の陽極電流密度を１〜10Ａ／dm2とする請求項２に
記載のステンレス鋼帯の脱スケール方法。 - 【請求項４】 連続的に通板されるステンレス鋼帯(１)
を100〜400ｇ／ｌのNa2SO4水溶液から成る中性塩水溶液
(９)中で陽極電解するための中性塩水溶液電解槽(２)
と、この中性塩水溶液電解槽(２)内を通過した該ステン
レス鋼帯(１)を2.5〜20モル／ｌのNaOH又はKOHと0.3〜
6.0モル／ｌのNaNO3又は Na2SO4とを含有するアルカリ
水溶液(１０)中で陽極電解するためのアルカリ水溶液電
解槽(３)と、このアルカリ水溶液電解槽(３)内を通過し
た該ステンレス鋼帯(３)を更に硝酸水溶液(１１)中で陰
極電解処理するか硝酸弗酸水溶液(１１)中に浸漬処理す
るための槽(４)とがこれら各槽(２)と(３)，(３)と(４)
の間にデフレクタロール(８)を配して直列に配置されて
いることを特徴とするステンレス鋼帯の脱スケール装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11985892A JPH05287600A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11985892A JPH05287600A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287600A true JPH05287600A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14772021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11985892A Withdrawn JPH05287600A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114402101A (zh) * | 2019-09-03 | 2022-04-26 | 贝里国际公司 | 包含卷曲的连续纤维的水力缠结的非织造织物 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP11985892A patent/JPH05287600A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114402101A (zh) * | 2019-09-03 | 2022-04-26 | 贝里国际公司 | 包含卷曲的连续纤维的水力缠结的非织造织物 |
| CN114402101B (zh) * | 2019-09-03 | 2024-04-05 | 贝里国际公司 | 包含卷曲的连续纤维的水力缠结的非织造织物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |