JPH05295600A - ステンレス鋼帯の連続脱スケール方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気開放型焼鈍炉によって連続焼鈍された各
種ステンレス鋼帯の表面に生成した酸化スケールを効率
良く且つ短時間で高速除去する。 【構成】 ステンレス鋼帯１を、複数個の陽極３と陰極
４とを設置した中性塩水溶液中で電解処理する工程と、
複数個の陽極８と陰極９を設置したアルカリ水溶液中で
電解処理する工程とをこの順序に連続して通板した後、
複数個の陽極３と陰極４とを設置した硝酸水溶液中で電
解処理する工程及び／又は硝弗酸水溶液に浸漬する工程
とに通板してステンレス鋼帯の連続脱スケールを行うに
際し、前記各電解処理する工程における陽極と陰極とを
特定すると共に、アルカリ水溶液中での電解におけるア
ルカリ水溶液として硝酸ナトリウム濃度が０.３〜６モ
ル／リットルでアルカリ濃度が２.５〜２０モル／リッ
トルの硝酸ナトリウムとアルカリとの混合水溶液を使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に冷間圧延工程に付
随して設置されている大気開放型焼鈍炉によって連続焼
鈍された各種ステンレス鋼帯の表面に生成している酸化
スケールを、効率良く且つ短時間で高速除去するための
ステンレス鋼帯の連続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】冷間圧延ステンレス鋼帯は、加工硬化し
た状態から軟化させたり再結晶させたりするため焼鈍処
理を施されるが、この焼鈍処理を大気中で行うとステン
レス鋼帯の表面に酸化スケールが生成する。この酸化ス
ケールは、ステンレス鋼帯の商品価値を著しく損なうた
め除去する必要がある。この酸化スケールの除去（以
下、脱スケールと言うことがある）方法としては、硫酸
や硝酸のような強酸の水溶液中でステンレス鋼帯を陽極
として電解除去する方法や、アルカリ溶融塩中にステン
レス鋼帯を浸漬する方法がある。前者の強酸の水溶液中
で電解により酸化スケールを除去する方法では、ステン
レス鋼帯の表面が荒れ易く光沢性に欠ける問題点があ
る。また後者のアルカリ溶融塩に浸漬する方法では、脱
スケールに時間が掛かると共に高温下における作業であ
るために作業性も悪い等の問題点がある。

【０００３】このような問題点を解決するために、特公
昭５３−１３１７３号公報，特開平２−１２２０９９号
公報等により中性塩水溶液電解処理によるステンレス鋼
帯の脱スケール方法が提案された。特公昭５３−１３１
７３号公報の方法は、ステンレス鋼帯の表面に生成して
いるFe₃O₄を含む(Fe，Cr)₂O₃から成る鉄・クロムスピネ
ル酸化物である酸化スケールを中性塩水溶液中で陽極電
解後、硝酸イオンを含む酸性水溶液中で陰極電解する両
工程を含むステンレス鋼帯の脱スケール法であり、中性
塩水溶液中で陽極電解することにより酸化スケールのCr
₂O₃は２価のマイナスイオンのCrO₄として溶出するが、
ステンレス鋼帯の金属クロムも同様に溶出する。一方、
Fe₂O₃等の鉄酸化物は、中性塩水溶液中の陽極電解では
安定でステンレス鋼帯の表面に残留する。そこでこのス
テンレス鋼帯を酸性水溶液中で陰極電解すると、鉄酸化
物は還元されて溶解し易い２価の鉄プラスイオンとなる
が、陰極電解であるため溶解速度は遅い。従ってこの方
法で完全に脱スケールするためには除去時間を長くする
必要があり、ステンレス鋼帯の通板スピードを遅くする
か、ラインの長さを長くしなければならず、生産性が低
いか装置の大型化を免れないという欠点を有している。
また、この特公昭５３−１３１７３号公報にはステンレ
ス鋼帯の中性塩水溶液中での陽極電解における通電量
と、酸性水溶液中での陰極電解における通電量の比率及
び電位に関しては一切言及されていないが、陽極電解の
電位によってはステンレス鋼帯の金属自体の溶解を招
き、表面が荒れて光沢のある平滑な表面仕上げが得られ
ないという問題を有している。

【０００４】一方、特開平２−１２２０９９号公報の方
法は、不溶性電極を用いての中性塩水溶液中での陽極電
解処理とアルカリ水溶液中での陽極電解処理とを行った
後、硝酸水溶液中での陰極電解処理又は硝弗酸水溶液中
への浸漬処理を施してステンレス鋼帯表面の酸化スケー
ルを完全に除去することを目的とした方法である。この
方法の陽極電解における不溶性電極としては、チタンパ
ラジウム被覆板又はチタン白金被覆板が用いられている
が、これら不溶性電極は中性塩水溶液，アルカリ水溶液
及び硝酸水溶液中にて陽極として使用すると、短時間の
うちに電位が上昇して通電できなくなり、操業を停止し
て陽極を交換しなければならず、長期安定操業ができな
いという問題点を有している。また、陰極として使用し
た場合には水素を発生することにより、電極基体として
使用しているチタンに水素化物が生成するため、被覆し
ている貴金属との密着性が劣化し、高価な貴金属が剥離
してしまうという問題を有している。更にこの特開平２
−１２２０９９号公報には、不溶性電極の陽極と陰極と
の面積比、即ち対極である処理ステンレス鋼帯の陰極時
及び陽極時の比率に関しては一切言及されていないが、
ステンレス鋼帯の電解時における陰極と陽極との比率は
脱スケール仕上がり状態に重要な影響を及ぼし、この比
率によっては脱スケールが不充分であったり、ステンレ
ス鋼帯の金属自体の溶解を招いてピッティングを発生し
て曇りを生じるという問題を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前述したよう
な従来技術の問題点を解決し、特開平２−１２２０９９
号公報に記載されているのと同様に、アルカリ溶融塩中
にステンレス鋼帯を浸漬する方法を採用せずに、連続し
て走行してくるステンレス鋼帯を、複数個の陽極及び陰
極を設置した中性塩水溶液中で電解処理する工程と、複
数個の陽極及び陰極を設置したアルカリ水溶液中で電解
処理する工程とをこの順序に通板した後に、数個の陽極
及び陰極を設置した硝酸水溶液中で電解処理する工程及
び／又は硝弗酸水溶液に浸漬する工程に通板してステン
レス鋼帯の連続脱スケールを行うに際し、この特開平２
−１２２０９９号公報に記載されている方法では全く脱
スケール効果がないステンレス鋼帯の連続脱スケールも
可能とするばかりか、電解処理する各工程において使用
する電極として特定のものを使用することにより、高速
で且つ長期間安定して光沢性及び平滑性を有するステン
レス鋼帯を製造可能なステンレス鋼帯の連続脱スケール
方法及びこの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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究の結果、冷間圧延されて加工硬化
したステンレス鋼帯を軟化・再結晶させるために実施さ
れる大気中での焼鈍処理によってステンレス鋼帯の表面
に生成する酸化スケールを除去するに際し、近年自動車
の軽量化，高性能化に伴って排ガス用に多用されるよう
になってきた耐熱性，耐酸化性に優れたクロム含有量が
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る、例えばＳＵＳ４４４（19
Cr−２Mo−0.4Nb−lowＣ），ＳＵＳ４３０ＬＸ（18Cr−
0.5Nb−lowＣ）等は、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900〜110
0℃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って、特開平２−１２２０９９
号公報に開示されている中性塩水溶液中での電解処理に
アルカリ水溶液中での電解処理を組み合せる方法によっ
ても、脱スケールには全く効果が得られないことを究明
した。

【０００７】そこで、前述したようにステンレス鋼帯に
対して中性塩水溶液中での電解処理後にアルカリ水溶液
中での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水溶液
中での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、アルカリ水溶液中での電解処理に
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
を加えた結果、アルカリ水溶液中で電解処理する工程に
おいてアルカリ水溶液として硝酸ナトリウム濃度が０.
３〜６モル／リットルでアルカリ濃度が２.５〜２０モ
ル／リットルの硝酸ナトリウムとアルカリとの混合水溶
液を使用することが脱スケールにとって極めて有効であ
ることを究明し、この究明に基づいて電解に使用する不
溶性金属電極として適切なものを開発して本発明を完成
したのである。

【０００８】以下、本発明に係るステンレス鋼帯の連続
脱スケール方法について詳細に説明する。本発明におい
ては、冷間圧延工程に付随して設置されている大気開放
型焼鈍炉によって大気中で焼鈍され連続して走行してく
るステンレス鋼帯を、複数個の陽極及び陰極をステンレ
ス鋼帯に対向して設置した中性塩水溶液中で電解処理す
る工程に通板する。この中性塩水溶液中で電解処理する
工程における中性塩水溶液としては、硫酸，硝酸，リン
酸，炭酸のアルカリ金属塩又はこれらの混合塩の水溶液
が溶解度も大きく且つ電気伝導度が高いため好ましく使
用でき、これら中性塩水溶液のｐＨは２〜１２、好まし
くはｐＨ３〜９の範囲であれば、ステンレス鋼の主要成
分であるニッケル，クロムの酸化スケールを均一に除去
可能である。酸性が強すぎるとステンレス鋼帯の基体を
溶解し、表面が荒れ易くなる。また、アルカリ性が強す
ぎるとニッケルの酸化スケールが安定化し、除去困難と
なる。

【０００９】この中性塩水溶液中での電解で用いられる
不溶性金属電極は、チタン，ジルコニウム，ニオブ，タ
ンタル又はこれらの合金を電極基体とし、この電極基体
に電極触媒である白金族金属又は白金族金属酸化物を被
覆して成る電極であり、白金族金属としてはルテニウ
ム，ロジウム，パラジウム，イリジウム，白金の少なく
とも１種以上を含み、更にこれらにチタン，ジルコニウ
ム，ニオブ，タンタル，錫，アンチモンの少なくとも１
種以上の酸化物を含有する被覆の電極である。更に電極
基体と電極触媒の中間にチタン，ジルコニウム，ニオ
ブ，タンタル，錫，アンチモンの１種以上から成る酸化
物中間層被覆を有する耐久性電極であれば、長期安定操
業が可能となる。これらの不溶性金属電極を陽極として
電解するに当り、陰極材料としてはステンレス鋼，高珪
素鋳鉄，又は鉄，チタン，ニッケル若しくはこれらの合
金である耐蝕性金属であれば良く、ジルコニウム，ニオ
ブ，タンタル等の高耐蝕性金属や、チタン−パラジウム
等の合金も使用可能であるが、高価であるため経済的で
ない。

【００１０】このような素材から成る陽極と陰極との面
積比の調整は、電流密度を増し、処理速度を上げ、経済
性を高め、処理ステンレス鋼帯の陽極としての電流密度
を緩和し、優れた光沢性及び平滑性を有する表面肌を得
るために不可欠な操作である。その比率は処理ステンレ
ス鋼帯の種類，負荷する電流値とラインスピードにも依
存するため一概には言えないが、陽極面積１に対し陰極
面積が１〜１０の範囲が好ましい。陰極面積が少なすぎ
ると、陽極電解するステンレス鋼帯の表面肌に荒れが生
じるし、陰極面積が多すぎると装置が大きくなって経済
的でなくなる。溶出したステンレス鋼帯の酸化スケール
は、中性領域では加水分解して水酸化物やオキシ水酸化
物や酸化物のスラッジを生成する。このスラッジは配管
中に堆積したり電極やロールに堆積したりして、安定し
た連続運転を妨げることがあるので常時連続的に除去す
る必要がある。このスラッジの成分を前記した不溶性陽
極を使用しない場合について分析したところ、ステンレ
ス鋼構成元素であるFe，Ni，Cr等の他に、陽極に用いら
れる成分である例えばPb，Sb等が多量に検出された。こ
のことは鉛合金等の可溶性陽極を使用することによっ
て、安定運転を妨げる原因となるスラッジの発生量が増
えることを示している。従って本発明に開示した不溶性
陽極を使用することによって、連続運転中のスラッジ発
生量を抑えることが可能となり、安定操業が実現できる
のである。

【００１１】本発明においては、中性塩水溶液中で電解
処理する工程の次に、複数個の陽極及び陰極をステンレ
ス鋼帯に対向して設置したアルカリ水溶液中で電解処理
する工程に通板する。アルカリ水溶液中で電解処理する
工程において使用するアルカリ水溶液は、硝酸ナトリウ
ム濃度が０.３〜６モル／リットルでアルカリ濃度が２.
５〜２０モル／リットルの硝酸ナトリウムとアルカリの
混合水溶液である。硝酸ナトリウムの代替として他の金
属イオンの硝酸塩も使用可能ではあるが、安価なナトリ
ウムイオンの硝酸塩が経済的である。また、アルカリと
しては水酸化カルシウムや水酸化ナトリウムが安価であ
る。このアルカリ水溶液中での電解の目的は、主に含量
の多い鉄酸化スケールを溶解除去することであるが、ス
テンレス鋼帯の素地の溶解を防ぐために硝酸イオンが不
可欠となる。硝酸イオンは酸化性であり、金属基板を酸
化安定化して過剰な溶解を防ぎ、表面の荒れを防止する
役目を成すが、硝酸イオンは陰極上で還元消費されるた
めに補給する必要がある。硝酸イオンを補給する塩とし
ては、硝酸ナトリウムでも良いが、硝酸によっても補給
することができる。このアルカリ水溶液中での電解によ
って酸化スケールは、鉄イオンは亜鉄酸イオン又は鉄酸
イオンに、クロムイオンは亜クロム酸イオン又はクロム
酸イオンになって溶解する。

【００１２】このアルカリ水溶液中での電解に用いる不
溶性金属電極の陽極としては、ニッケル，ニッケル合
金，又は鉄，ステンレス鋼，銅等の導電性材料から成る
基体上にニッケル又はニッケル合金から成る被覆を施し
た電極が使用できる。ニッケル又はニッケル合金は、ア
ルカリ水溶液中で陽極として使用すると表面に酸化物の
不動態被膜が形成され、この不動態被膜はアルカリ水溶
液中で安定であり且つ通電性も良好であるために不溶性
金属電極として使用できる。また、導電性材料を基体と
してこの基体上にニッケル又はニッケル合金を被覆した
電極の基体としては、鉄，ステンレス鋼，銅等の導電性
を有する材料であれば使用可能で、ニッケル又はニッケ
ル合金の被覆方法としては化学めっき，電気めっき，蒸
着，圧接，溶接等の公知の化学的又は物理的方法により
被覆可能である。そして、これらの後処理として、熱処
理を行って基体と被覆材との相互拡散により密着性を向
上させることは接合方法として有効な手段である。また
陰極としては、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は鉄，チ
タン，ニッケル若しくはこれらの合金である耐蝕性金属
であれば良い。陽極面積と陰極面積との比は中性塩水溶
液中での電解の場合と同じで、陽極面積１に対し陰極面
積が１〜１０の範囲で優れた光沢性及び平滑性を有する
表面肌を得ることが可能である。

【００１３】かくして中性塩水溶液中で電解処理する工
程とアルカリ水溶液中で電解処理する工程とを通板した
ステンレス鋼帯を、本発明では硝酸水溶液中で電解処理
する工程及び／又は硝弗酸水溶液に浸漬する工程とに通
板するのである。硝酸水溶液中で電解する場合の硝酸水
溶液濃度は、１〜５０％の範囲であれば良い。この硝酸
水溶液中での電解は、脱スケールし難いクロム酸化スケ
ールや、スケールの厚い鉄酸化スケールをスケール除去
能力の高い中性塩水溶液電解及びアルカリ水溶液電解に
より除去した後に実施するのである。この硝酸水溶液中
での電解は、硝酸水溶液中に浸漬しただけでは脱スケー
ル能が低いために行われるが、硝酸イオンが鋼帯基板を
酸化安定し、更に難溶性のFe₂O₃を電解（酸化還元）に
より２価の鉄イオンとして溶解してスケール除去を行
う。従って、鋼帯基板の溶解が少なく、表面肌荒れの少
ない処理鋼帯が得られる。不溶性金属電極の陽極と陰極
との面積の比は、概ね中性塩水溶液中での電解やアルカ
リ水溶液中での電解と同じで良いが、やや陰極面積を大
きく取り、ステンレス鋼帯の陽極電位を下げ、ピッティ
ングを防止した方が良い。

【００１４】硝弗酸水溶液中への浸漬処理は、硝酸水溶
液中での電解と同様の目的により行われるが、弗酸を含
有するために脱スケール能は高い。硝弗酸水溶液中への
浸漬処理における硝弗酸水溶液中の硝酸濃度は、１〜５
０％、好ましくは３〜３０％の範囲であり、また弗酸濃
度は０.１〜３０％、好ましくは０.５〜１０％の範囲で
ある。酸濃度が低下するとスケール除去能力の低下を招
いたり、溶解したスケールが加水分解してスラッジを生
成し易くなる。一方、酸濃度が高過ぎると肌荒れやピッ
ト，酸焼け，スマット等の過剰脱スケール現象を起こし
易い。

【００１５】前述した硝酸水溶液中での電解と硝弗酸水
溶液中への浸漬処理とは、ステンレス鋼帯の種類や酸化
スケールの厚さ等により、片方だけを採用しても、併用
しても差し支えない。また併用する場合は、硝酸水溶液
中での電解の後に、硝弗酸水溶液中への浸漬処理を行っ
ても良いし、硝弗酸水溶液中への浸漬処理の後に硝酸水
溶液中での電解を行っても良い。

【００１６】以上に説明した中性塩水溶液中で電解処理
する工程と、アルカリ水溶液中で電解処理する工程と、
硝酸水溶液中で電解処理する工程及び／又は硝弗酸水溶
液に浸漬する工程との４つの工程中での３つの各電解処
理工程において、ステンレス鋼帯をそれぞれ１個の電解
槽内において陽極電解と陰極電解を行っても良いし、ま
たそれぞれの電解処理槽を２槽用いて陽極電解と陰極電
解を分けて処理することも可能である。この陽極電解と
陰極電解とを分けて処理する場合、中性塩水溶液中での
電解及びアルカリ水溶液中での電解では、どちらが先に
なっても効果は変わらないが、硝酸水溶液中での電解で
は陰極電解後に陽極電解を行うのが好ましい。

【００１７】以下に、前述した本発明に係るステンレス
鋼帯の連続脱スケール方法を実施するための本発明装置
について詳細に説明する。図１は本発明に係るステンレ
ス鋼帯の連続脱スケール装置の概略を示す説明図であ
る。図中、１は冷間圧延により加工硬化した状態から軟
化・再結晶させるために大気開放型連続焼鈍炉で大気中
で焼鈍され表面に酸化スケールを生成したステンレス鋼
帯であり、このステンレス鋼帯１は先ず中性塩水溶液電
解槽２内に導入される。この中性塩水溶液電解槽２内に
は、硫酸，硝酸，リン酸，炭酸のアルカリ金属塩又はこ
れらの混合塩でｐＨが２〜１２の範囲である水溶液（例
えば、２０％濃度でｐＨが６のNa₂SO₄水溶液）が満たさ
れ、通板されるステンレス鋼帯１に相対して上下にチタ
ン，ジルコニウム，ニオブ，タンタル又はこれらの合金
から成る基体上に白金族金属又は白金族金属酸化物の電
極触媒を被覆して成る不溶性金属電極（例えば、チタン
を基体として酸化イリジウムと酸化タンタルとの複合酸
化物を電極触媒として被覆して成る不溶性金属電極）３
と、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は鉄，チタン，ニッ
ケル若しくはこれらの合金である耐蝕性金属電極（例え
ば、高珪素鋳鉄電極）４とが交互に設置され、これら不
溶性金属電極３を陽極、耐蝕性金属電極４を陰極として
電気回路が形成されている。よって、ステンレス鋼帯１
は不溶性金属電極３の部分では陰極電解されて酸化スケ
ールが還元され、耐蝕性金属電極４の部分では陽極電解
されて逆に酸化されるので、結局ステンレス鋼帯１表面
のクロム酸化スケールは、亜クロム酸イオンやクロム酸
イオンとして溶解することになる。

【００１８】かくして中性塩水溶液電解槽２を出たステ
ンレス鋼帯１は、水洗槽５で水洗されリンガロール６に
て洗浄水を絞り取られた後に、硝酸ナトリウム濃度が
０.３〜６モル／リットルでアルカリ濃度が２.５〜２０
モル／リットルの硝酸ナトリウムとアルカリとの混合水
溶液（例えば、NaNO₃濃度が１２％濃度でNaOH濃度が４
８％の硝酸ナトリウムとアルカリの混合水溶液）を満た
したアルカリ水溶液電解槽７内に導入される。このアル
カリ水溶液電解槽７内には、中性塩水溶液中での電解を
行ったステンレス鋼帯１に相対して、ニッケル，ニッケ
ル合金又は導電性材料から成る基体上にニッケル又はニ
ッケル合金を被覆して成る不溶性金属電極（例えば、ニ
ッケルを陽極とした不溶性金属電極）８と、ステンレス
鋼，高珪素鋳鉄，又は鉄，チタン，ニッケル若しくはこ
れらの合金である耐蝕性金属電極（例えば、ＳＵＳ３０
４ステンレス鋼）９とが交互に設置されて電気回路が形
成されている。よって、ステンレス鋼帯１は不溶性金属
電極８の部分では陽極電解されて、鉄酸化スケールは亜
鉄酸イオンや鉄酸イオンとして、更にクロム酸化スケー
ルは亜クロム酸イオンやクロム酸イオンとして溶解する
ことになる。

【００１９】かくしてアルカリ水溶液電解槽７を出たス
テンレス鋼帯１は、水洗槽５で水洗されリンガロール６
にて洗浄水を絞り取られた後に、硝酸濃度が１〜５０％
の範囲の硝酸水溶液（例えば、１０％濃度のHNO₃水溶
液）を満たした硝酸水溶液電解槽１０内に導入される。
この硝酸水溶液電解槽１０内には中性塩水溶液電解槽２
と同様に、通板されるステンレス鋼帯１に相対して上下
にチタン，ジルコニウム，ニオブ，タンタル又はこれら
の合金から成る基体上に白金族金属又は白金族金属酸化
物の電極触媒を被覆して成る不溶性金属電極（例えば、
チタンを基体として酸化イリジウムと酸化タンタルとの
複合酸化物を電極触媒として被覆して成る不溶性金属電
極）３と、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は鉄，チタ
ン，ニッケル若しくはこれらの合金である耐蝕性金属電
極（例えば、高珪素鋳鉄電極）４とが交互に設置され、
これら不溶性金属電極３を陽極、耐蝕性金属電極４を陰
極として電気回路が形成されている。よって、ステンレ
ス鋼帯１は不溶性金属電極３の部分で陽極電解されて、
鉄酸化スケールは２価や３価の鉄イオンとして、クロム
酸化スケールは３価のクロムイオンとして、ニッケル酸
化スケールは２価のニッケルイオンとして溶解する。

【００２０】かくして硝酸水溶液電解槽１０を出たステ
ンレス鋼帯１は、水洗槽５で水洗されリンガロール６で
洗浄水を絞り取られた後に、弗素イオン濃度が０.１〜
３０％，硝酸濃度が１〜５０％の範囲の硝弗酸水溶液
（例えば、５％濃度のHFと１０％濃度のHNO₃水溶液）を
満たした硝弗酸浸漬槽１１内へ導入される。この硝弗酸
浸漬槽１１内でステンレス鋼帯１の酸化スケールは、鉄
酸化スケールは２価や３価の鉄イオンとして、クロム酸
化スケールは３価のクロムイオンとして、ニッケル酸化
スケールは２価のニッケルイオンとして溶解する。しか
る後に、ステンレス鋼帯１は水洗槽５で水洗され、リン
ガロール６で洗浄水を絞り取られた後に、ドライヤー１
２にて乾燥されて脱スケール工程を終了するのである。

【００２１】以下に本発明の実施例及び比較例を示す
が、本発明はこれらに限定されるものではないことは明
らかである。 実施例１ 大気中で焼鈍した厚さ１mmのＳＵＳ３０４鋼帯を、本発
明方法と従来法とで脱スケールを実施した結果を比較す
るために表２に示した。この表２におけるステンレス鋼
帯の陽極電解電流密度は、実施例，比較例とも次に示す
表１の通りである。

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例２ 中性塩水溶液電解槽では陽極としてチタンを基体として
酸化イリジウムと酸化タンタルとの複合酸化物を電極触
媒として被覆して成る不溶性金属電極を、また陰極とし
て高珪素鋳鉄電極を使用し、アルカリ水溶液電解槽では
陽極としてニッケルをまた陰極としてＳＵＳ３０４ステ
ンレス鋼を、硝酸水溶液電解槽では陽極としてチタンを
基体として酸化イリジウムと酸化タンタルとの複合酸化
物を電極触媒として被覆して成る不溶性金属電極を、ま
た陰極として高珪素鋳鉄電極を使用して、前記実施例１
のNo.２の電解条件にて大気焼鈍したＳＵＳ３０４鋼帯
の連続脱スケールの長期操業試験を行った。また、比較
例１として不溶性電極にチタンパラジウム被覆板を使用
した場合を、比較例２として不溶性電極にチタン白金被
覆板を用いた場合の結果を表３に示した。

【００２４】

【表３】

【００２５】以上の各実施例から明らかなように、本発
明に係るステンレス鋼帯の連続脱スケール方法により、
大気中での焼鈍によりステンレス鋼帯の表面に生成した
酸化スケールは安定して除去され、しかも処理後のステ
ンレス鋼帯は光沢を有し、平滑性に優れた表面が得ら
れ、また耐久性を有する不溶性金属電極を使用している
ために長期安定操業が可能となったことが判る。

【００２６】

【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係るステ
ンレス鋼帯の連続脱スケール方法及びこの方法を実施す
るための装置は、大気中で焼鈍されたことにより表面に
酸化スケールが生成しているステンレス鋼帯を中性塩水
溶液中での電解，従来添加されたことがなかった硝酸ナ
トリウムを濃度が０.３〜６モル／リットルでアルカリ
濃度が２.５〜２０モル／リットルとなるように添加し
た硝酸ナトリウムとアルカリとの混合水溶液から成るア
ルカリ水溶液中での電解，更に硝酸水溶液中での電解及
び／又は硝弗酸水溶液中への浸漬の各工程を、各電解に
おける電極の素材を特定して連続処理することにより、
完全に脱スケールされて光沢に優れた平滑な表面を有す
るステンレス鋼帯を得ることが可能となるばかりでな
く、高速で長期間安定した操業が可能となり、経済的効
果は極めて大きいものである。そして、この本発明方法
は近年自動車の排ガス用に多用されるようになってきた
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従来の脱スケール方法では脱スケ
ールが不可能であったステンレス鋼帯の脱スケールまで
も可能とする画期的な方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステンレス鋼帯の連続脱スケール
装置の概略を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ステンレス鋼帯 ２ 中性塩水溶液電解槽 ３ 不溶性金属電極（陽極） ４ 耐蝕性金属電極（陰極） ５ 水洗槽 ６ リンガロール ７ アルカリ水溶液電解槽 ８ 不溶性金属電極（陽極） ９ 耐蝕性金属電極（陰極） １０ 硝酸水溶液電解槽 １１ 硝酸−弗酸水溶液浸漬槽 １２ ドライヤー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 幸英 神奈川県藤沢市高倉519−５ (72)発明者 関本 正生 神奈川県大和市福田２丁目33−11 桜ヶ丘 ハイツ３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続して走行してくるステンレス鋼帯
   を、複数個の陽極及び陰極を設置した中性塩水溶液中で
   電解処理する工程と、複数個の陽極及び陰極を設置した
   アルカリ水溶液中で電解処理する工程とをこの順序に通
   板した後に、複数個の陽極及び陰極を設置した硝酸水溶
   液中で電解処理する工程及び／又は硝弗酸水溶液に浸漬
   する工程に通板してステンレス鋼帯の連続脱スケールを
   行うに際し、 前記中性塩水溶液中で電解処理する工程及び硝酸水溶液
   中で電解処理する工程においては、チタン，ジルコニウ
   ム，ニオブ，タンタル又はこれらの合金から成る基体上
   に白金族金属又は白金族金属酸化物の電極触媒を被覆し
   て成る不溶性金属電極を陽極とし、ステンレス鋼，高珪
   素鋳鉄，又は鉄，チタン，ニッケル若しくはこれらの合
   金である耐蝕性金属を陰極とし、これら複数個の陽極及
   び陰極をステンレス鋼帯に対向して設置して電解処理を
   行い、 前記アルカリ水溶液中で電解処理する工程においては、
   アルカリ水溶液として硝酸ナトリウム濃度が０.３〜６
   モル／リットルでアルカリ濃度が２.５〜２０モル／リ
   ットルの硝酸ナトリウムとアルカリとの混合水溶液を使
   用して、ニッケル，ニッケル合金又は導電性材料から成
   る基体上にニッケル又はニッケル合金を被覆して成る不
   溶性金属電極を陽極とし、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，
   又は鉄，チタン，ニッケル若しくはこれらの合金である
   耐蝕性金属を陰極とし、これら複数個の陽極及び陰極を
   ステンレス鋼帯に対向して設置して電解処理を行うこと
   を特徴とするステンレス鋼帯の連続脱スケール方法。
2. 【請求項２】 中性塩水溶液中で電解処理する工程にお
   ける中性塩水溶液として、硫酸，硝酸，リン酸，炭酸の
   アルカリ金属塩又はこれらの混合塩で、ｐＨが２〜１２
   の範囲である水溶液を使用することを特徴とする請求項
   １に記載のステンレス鋼帯の連続脱スケール方法。
3. 【請求項３】 硝酸水溶液中で電解処理する工程におけ
   る硝酸水溶液として、硝酸濃度が１〜５０％の範囲の硝
   酸水溶液を使用することを特徴とする請求項１又は２に
   記載のステンレス鋼帯の連続脱スケール方法。
4. 【請求項４】 硝弗酸水溶液に浸漬する工程における硝
   弗酸水溶液として、弗素イオン濃度が０.１〜３０％，
   硝酸濃度が１〜５０％の範囲の硝弗酸水溶液を使用する
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に
   記載のステンレス鋼帯の連続脱スケール方法。
5. 【請求項５】 中性塩水溶液中及びアルカリ水溶液中で
   電解処理する工程，及び硝酸水溶液中で電解処理する工
   程が存在する場合にはこの工程も含めて、不溶性金属電
   極の陽極と陰極との面積比を１：１〜１：１０の範囲と
   することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１
   項に記載のステンレス鋼帯の連続脱スケール方法。
6. 【請求項６】 チタン，ジルコニウム，ニオブ，タンタ
   ル又はこれらの合金から成る基体上に白金族金属又は白
   金族金属酸化物の電極触媒を被覆して成る不溶性金属電
   極を陽極(３)とし、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は
   鉄，チタン，ニッケル若しくはこれらの合金である耐蝕
   性金属を陰極(４)としてこれら複数個の陽極(３)と陰極
   (４)とを中性塩水溶液中でステンレス鋼帯(１)に対向し
   て設置して電解処理を行う中性塩水溶液電解槽(２)と、 該中性塩水溶液電解槽(２)の下流側に設置されており、
   ニッケル，ニッケル合金又は導電性材料から成る基体上
   にニッケル又はニッケル合金を被覆して成る不溶性金属
   電極を陽極(８)とし、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は
   鉄，チタン，ニッケル若しくはこれらの合金である耐蝕
   性金属を陰極(９)としてこれら複数個の陽極(８)と陰極
   (９)とを硝酸ナトリウム濃度が０.３〜６モル／リット
   ルでアルカリ濃度が２.５〜２０モル／リットルの硝酸
   ナトリウムとアルカリとの混合水溶液中でステンレス鋼
   帯(１)に対向して設置して電解処理を行うアルカリ水溶
   液電解槽(７)と、 該アルカリ水溶液電解槽(７)の下流側に設置されてお
   り、チタン，ジルコニウム，ニオブ，タンタル又はこれ
   らの合金から成る基体上に白金族金属又は白金族金属酸
   化物の電極触媒を被覆して成る不溶性金属電極を陽極
   (３)とし、ステンレス鋼，高珪素鋳鉄，又は鉄，チタ
   ン，ニッケル若しくはこれらの合金である耐蝕性金属を
   陰極(４)としてこれら複数個の陽極(３)と陰極(４)とを
   硝酸水溶液中でステンレス鋼帯(１)に対向して設置して
   電解処理を行う硝酸水溶液電解槽(１０)及び／又はステ
   ンレス鋼帯(１)を硝弗酸水溶液中に浸漬される硝弗酸水
   溶液浸漬槽(１１)とを備えており、 前記各槽(２)，(７)，(１０)及び／又は(１１)間及び最
   終槽(１０)及び／又は(１１)の下流側には、通板される
   ステンレス鋼帯(１)を水洗する水洗槽(５)と洗浄水を絞
   り取るリンガロール(６)とがそれぞれ設置されているこ
   とを特徴とするステンレス鋼帯の連続脱スケール装置。