JPH05317950A - 金属の連続表面処理装置列 - Google Patents

金属の連続表面処理装置列

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JPH05317950A
JPH05317950A JP4283304A JP28330492A JPH05317950A JP H05317950 A JPH05317950 A JP H05317950A JP 4283304 A JP4283304 A JP 4283304A JP 28330492 A JP28330492 A JP 28330492A JP H05317950 A JPH05317950 A JP H05317950A
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JP
Japan
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processed
descaling
processing chamber
vacuum processing
metal surface
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Withdrawn
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JP4283304A
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English (en)
Inventor
Masuhiro Fukaya
益啓 深谷
Mikio Yamanaka
幹雄 山中
Masanobu Horie
正信 堀江
Shioo Nakada
潮雄 中田
Yusuke Oikawa
雄介 及川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空中における放電アークによるデスケーリ
ングと機械的デスケーリングおよび/あるいは軽酸洗を
組み合わせることにより優れたデスケーリングを行う。 【構成】 本発明は、被処理材のパスラインを挟んで被
処理材の幅方向に配設した多分割電極とコンダクタ・ロ
ールとを対設した真空処理室を設け、この下流にコイル
グラインダーおよび/または軽酸洗槽、リンス槽、乾燥
炉を順次配設したことを特徴とする金属の連続表面処理
装置列である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の連続表面処理装
置列に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼材のデスケーリング法として、
酸によるケミカルなデスケーリング、ショット・ブラス
トまたはブラシあるいは砥石で材料表面を研磨するメカ
ニカルなデスケーリング法が知られている。炭素鋼にお
いては、スケールはFeO/Fe3 4 /Fe2 3
3層からなっており、ステンレス鋼においては、スケー
ルはCrを含む強固な酸化物からなっている。
【0003】従来、これらの鋼材のデスケーリングは、
酸によって処理することによってなされており、排酸処
理等公害対策上の工程が不可欠であった。一方、ステン
レス鋼等デスケーリングが困難な鋼材に対しては、硝
酸、弗酸といった強酸を用いる必要があり、デスケーリ
ング処理に伴って発生するガスの処理や廃酸の処理等困
難な処理を余儀なくされていた。
【0004】また、従来の酸洗によると、スケールが金
属素地に深くかみ込んだいわゆるかみ込みスケールや疵
部等のスケールの除去が特に困難で、酸による重溶削あ
るいはグラインダーによる重研削等による再処理を余儀
なくされており、コストアップの要因となっていた。他
方、ショット・ブラストによって鋼材のデスケーリング
を行う場合、デスケーリングの効率が低くまた、スケー
ル(酸化物)の除去は完全になされておらず、粉塵の発
生や除去が困難な製品表面の砥粒粉残留等問題があっ
た。
【0005】特開昭57−56109号公報には、熱間
圧延された鋼ストリップのデスケーリング法として、電
子ビーム、レーザビーム、放電アークを鋼材表面に適用
して鋼材表面のスケールを溶解し蒸発させる方法が開示
されている。しかしながら、この方法によるときは、多
量の電力を必要とし、省エネルギーという観点から問題
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、真空中にお
ける放電アークによって鋼材表面のスケールを効率高く
除去し、かつ表面性状に優れたデスケーリングを行う金
属の連続表面処理装置列を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、被処理材のパスラインを挟んで被処理材の幅方向
に配設した多分割電極とコンダクタ・ロールとを対設し
た真空処理室を設け、この下流にコイルグラインダーお
よび/または軽酸洗槽、リンス槽、乾燥炉を順次配設し
たことを特徴とする金属の連続表面処理装置列にある。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
よれば、鉄、非金属等のストリップ、ワイヤ、管、型物
(以下、被処理材と称する。)の表面の不純物、酸化物
を連続的かつ効果的に除去することができる。本発明に
おいては、1〜10-3Torrの真空中で被処理材と電極間
でアーク放電を行い、被処理材表面の不純物やスケール
を連続的かつ効率よく除去する。
【0009】真空アークは、先ずスケール(金属酸化
物)のあるところから始まり、電撃的な蒸発作用によっ
てスケールが除去され金属表面が現れると、アークは金
属表面には飛ばず、仕事関数の小さいスケール部に移り
放電が始まる。大気圧放電や水中放電では、輝点(アー
ク・スポット)は陰極と陽極に1箇しかできないが、真
空中では陰極に多数の、非常に小さいアークスポットが
発生し、これらが激しくランダムに動き回るからスケー
ルの除去が迅速になされる。
【0010】本発明者らは、種々の実験を伴う研究を重
ねた結果、真空アーク放電を行うと、被処理物の表層だ
けでなく、表層から金属素地へ深くかみ込んでいる金属
酸化物あるいは表層疵部の一般に除去の困難なスケール
等を効率的かつ優先的に除去できることを知見した。さ
らに、真空アーク放電に引き続き、コイルグラインダー
による表面コンディショニングあるいは/または比較的
濃度の低い硫酸または塩酸等で数分以内の軽酸洗処理を
施すと、真空アーク放電により形成されることのあるス
ケール除去部のクレーター状凹凸あるいは耐食性の悪い
Cr濃度の低い溶融凝固層や同様の粒等を除去するとと
もに、表面粗度も小さくなり、優れたデスケーリングが
可能であることを知見した。
【0011】元来グラインディングは高速で回転する砥
石により、被処理材の表面スケールあるいは凹凸を除去
する方法である。本発明においては、コイルグラインダ
ーは、ベルトサンダー等を用いて真空アークデスケール
(真空アーク放電によるデスケーリング)まま材の表面
粗度を小さくし、かつステンレス鋼の場合、真空アーク
デスケーリングにより鋼材表面に形成されることのある
Cr濃度が低く耐食性に劣る溶融凝固層を効果的に除去
する。
【0012】酸洗は、硫酸、塩酸、硝散、燐酸、弗酸等
の酸液に浸漬して行う。一般には安価な硫酸が広く用い
られるが、塩酸は常温で迅速にスケールを除去できる利
点がある。酸液の寿命増大と製品の過酸洗を防止するた
め酸洗い液には抑制剤が添加される。
【0013】酸洗あるいは電気清浄ラインの出口に設け
られ、汚物を擦り落とすロールとして、印毛あるいは繊
維質のブラシの輪を組ませたブラッシロールが知られて
いる。実験によるとブラッシロールを本発明の装置列に
組み入れて併用するとステンレス鋼等の高級品種の表面
粗度調整に有効で、例えば鏡面仕上げを得ることができ
る。
【0014】
【実施例】
(実施例1)図1および図4において、真空処理室12
には入り側および出側にそれぞれ真空調整室13−1お
よび13−2が配設され、常時1〜10-3Torrの圧力
(真空度)に維持される。また、真空処理室12には、
電極21とコンダクタ・ロール22とが被処理材のパス
ラインを挟んで対設され、電極およびコンダクタ・ロー
ルは被処理材の走行方向に交互に配設される。電極21
は、図2に示すように多分割された電極が被処理材の幅
方向に延在する構造となっており、各単位電極には個別
にかつ選択的に放電モードが付与される。
【0015】放電モードは、電流、電圧、磁界の強さ、
方向、被処理材と電極との電位差等からなり、予め被処
理材毎に計算機から付与される。図1および図4におい
て、26は真空アーク制御器、27は計算機である。
【0016】計算機27においては、被処理材20の材
質や表面の酸化膜の厚さ、汚れの程度、被処理材20の
断面寸法等の情報に基づいて、電極における電流値、電
圧、磁界の強さ、方向等が演算算出され、複数個の電極
個別に前記各設定値が与えられる。これらの設定値は、
その値を維持すべく制御器26によって制御される。
【0017】この真空処理室12で処理された被処理材
20は、そのまま製品とすることも可能である。また、
多電極とすることによって、真空処理室12で処理され
た被処理材20の表面粗度を調整することも可能であ
る。さらに、真空アーク放電によってデスケーリングさ
れた被処理材は、コイルグラインダー14−1,14−
2,14−3によって軽く研削される。コイルグライン
ダーはベルト状サンダーを用いた。コイルグラインダー
は表面粗度を小さく調整し、また耐食性の悪いクレータ
ー状の凹凸部を除去する。
【0018】図3は、本発明の連続表面処理装置列によ
って処理される被処理材の平滑化の過程を示す。被処理
材20のスケール23は真空処理室において一次処理を
受ける。スケール23は除去されてレベルL1を形成す
る(b)。次いで、二次処理を受け、デスケール後の凸
部を溶融しレベルL2を形成する(c)。さらにコイル
グラインダーの研削によってレベルL3を形成し、優れ
た表面粗度を得る。
【0019】ステンレス鋼(19Cr−0.6Nb鋼の
熱延板)の場合、処理速度は10〜50mpm であるが、
本発明による真空アークデスケーリングでは投入電力を
2.2kW・Hr/m2 に設定することによりデスケールは
完全に行われ、かつ、Rmax=15μm、Ra=1.7
μmのごとく表面粗度を小さくすることができ、Cr濃
度の低い耐食性の悪い層も完全に除去することができ
た。
【0020】比較例として、図1においてコイルグライ
ンダー14−1,14−2,14−3を通さずに直接被
処理材20を真空処理室12に通板してデスケーリング
を試みたところ、前記ステンレス鋼(19Cr−0.6
Nb鋼の熱延板)の場合、2.2kW・Hr/m2 の投入電
力でデスケーリングは完全に行われたが、Rmax は30
μm以上であり表面粗度は大きく、しかも、Cr濃度の
低い溶融凝固層が鋼材表面に多数残存していた。
【0021】また、図1において被処理材20を真空処
理室12を通さずにコイルグラインダー14−1,14
−2,14−3に直接通板したところ、前記ステンレス
鋼(19Cr−0.6Nb鋼の熱延板)の場合、デスケ
ールは完全には行われなかった。
【0022】(実施例2)図5に示す装置列を用いて被
処理材20に真空処理室12で放電アークによるデスケ
ーリングを施した後、軽酸洗槽で酸洗を施した。軽酸洗
槽15−1においては、比較的濃度の低い硫酸液(硫酸
300g/リットル)で5分以内の酸処理を行った。そ
の他の条件は、実施例1と同じ条件で行った。ステンレ
ス鋼(19Cr−0.6Nb鋼の3.8mm厚の熱延板)
の場合、デスケールは完全になされ、Rmax =13μ
m、Ra=1.5μmのごとく表面粗度は小さく、かつ
Cr濃度の低い耐食性の悪い層も完全に除去することが
できた。
【0023】(実施例3)図1に示す装置列を用いて被
処理材20に真空処理室12で放電アークによるデスケ
ーリングを施した後、コイルグラインダー14−1,1
4−2,14−3により軽く研削した後、引き続き軽酸
洗槽15−1により軽酸洗を施した。本発明においては
実験条件は実施例1および2と同じである。ステンレス
鋼(19Cr−0.6Nb鋼の3.8mm厚の熱延板)の
デスケールは完全になされ、Cr濃度の低いクレーター
状の凹凸部も完全に除去することができ、さらに、Rma
x =11μm、Ra=1.2μmの表面粗度が得られ、
極めて優れたデスケーリングがなされた。
【0024】
【発明の効果】本発明は、被処理材の表面に部分的に埋
まり込んだスケールも効果的に除去できるので、歩留ま
りが飛躍的に向上し、製造コストを低くすることができ
る。本発明は、真空アーク放電により全体的なデスケー
リングを行い、さらにコイルグラインディングまたは/
および軽酸洗処理による表面コンディショニングを行う
ので、非常に優れた表面性状の製品を得ることができ
る。また酸洗によるデスケーリングに比較し、設備建設
コストを低くすることができる他、処理時間の大幅短
縮、廃酸処理の負荷を大幅に軽減できる等工業的に大き
な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体説明図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】本発明のフローである。
【図4】本発明の実施様態例の説明図である。
【図5】本発明の実施様態例の説明図である。
【符号の説明】
12 真空処理室 14 コイルグラインダー 15 軽酸洗装置 21 電極 22 コンダグタ・ロール 26 真空アーク制御機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 潮雄 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 及川 雄介 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理材のパスラインを挟んで被処理材
    の幅方向に配設した多分割電極とコンダクタ・ロールと
    を対設した真空処理室を設け、この下流にコイルグライ
    ンダーを設けたことを特徴とする金属の連続表面処理装
    置列。
  2. 【請求項2】 被処理材のパスラインを挟んで被処理材
    の幅方向に多分割電極とコンダクタ・ロールを対設した
    真空処理室と、軽酸洗槽、リンス槽を順次配設したこと
    を特徴とする金属の表面疵除去装置列。
  3. 【請求項3】 真空処理室の出口にブラッシロールを配
    設したことを特徴とする請求項2記載の金属の表面疵除
    去装置列。
  4. 【請求項4】 被処理材のパスラインを挟んで被処理材
    の幅方向に配設した多分割電極とコンダクタ・ロールと
    を対設した真空処理室を設け、この下流にコイルグライ
    ンダーおよび軽酸洗槽、リンス槽を順次配設したことを
    特徴とする金属の連続表面処理装置列。
JP4283304A 1991-10-21 1992-10-21 金属の連続表面処理装置列 Withdrawn JPH05317950A (ja)

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JP4283304A JPH05317950A (ja) 1991-10-21 1992-10-21 金属の連続表面処理装置列

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27289991 1991-10-21
JP31685891 1991-11-29
JP3-272899 1991-12-20
JP3-339023 1991-12-20
JP3-316858 1991-12-20
JP33902391 1991-12-20
JP4283304A JPH05317950A (ja) 1991-10-21 1992-10-21 金属の連続表面処理装置列

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004044257A1 (de) * 2002-11-09 2004-05-27 Sms Demag Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum entzundern und/oder reinigen eines metallstrangs
KR101271985B1 (ko) * 2010-12-27 2013-06-05 주식회사 포스코 강판 표면 처리방법

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