JPH07155825A - 冷延鋼板付着油の除去処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷延鋼板に付着した圧延油を、化学洗浄や電
解洗浄によることなく、従来のロールによる払拭やエア
ーブローによって簡単に除去する。 【構成】 冷間圧延工程で圧延した冷延鋼板２６に付着
した圧延油の除去処理装置において、冷間圧延工程の最
終圧延スタンドの出側に電極箱２２を配設し、冷延鋼板
２６と電極箱２２内に圧延油を連続供給して充満させる
圧延油供給機構と、電極箱２２内の電極２３と冷延鋼板
２６間に圧延油を介して直流電流を印加し、冷延鋼板２
６に電場をかけて分極させる直流電源装置２５を設け
る。 【効果】 焼鈍前工程の化学洗浄や電解洗浄を省略で
き、コストの低減ならびに生産能率の向上を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷延鋼板に付着して
いる油分や鉄粉等を減少させ、電解洗浄や化学洗浄を省
略できる冷延鋼板付着油の除去処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延工程においては、ライン速度が
生産性向上のために高速化され、それに伴って高温まで
潤滑性が劣化しない耐熱性の圧延油が使用されている。
圧延油は、通常油脂、合成エステル、界面活性剤、極圧
剤、酸化防止剤等を混合したもので、低濃度の乳化油に
して多量ワークロールやバックアップロールに吹付け、
潤滑と冷却を行っている。また、使用後の圧延油は、再
びタンクに回収して循環使用しているため、徐々に劣化
すると共に、鋼板から生じたＦｅ粉も混入している。冷
間圧延機における潤滑は、図４に示すとおり、流体潤滑
と境界潤滑の混合状態にあると考えられ、流体潤滑は粘
度効果、境界潤滑は吸着耐圧効果の影響が大きい。

【０００３】図５は冷間圧延機レバースミルの主要構成
を示すもので、５１は入側コイルコンベア、５２は入側
コイルカー、５３は入側テンションリールで、入側コイ
ルコンベア５１で搬送された熱間圧延コイル５４は、入
側コイルカー５２によって入側テンションリール５３ま
で搬送装着される。５５は水切り装置、５６はレバース
ミル本体、５７は出側テンションリールで、入側テンシ
ョンリール５３に装着された熱間圧延コイル５４は、巻
戻されたのち水切り装置５５で鋼板表面を清浄にしたの
ち、レバースミル本体５６で所定の板厚に圧延され、出
側テンションリール５７に巻取られる。５８は出側コイ
ルカー、５９は出側コイルコンベアで、出側テンション
リール５７に巻取られた冷間圧延コイル６０は、出側コ
イルカー５８によって出側テンションリール５７から脱
着され、出側コイルコンベア５９に積載されて次工程に
搬送される。

【０００４】冷間圧延された鋼板に付着した圧延油の除
去方法としては、最終圧延スタンドまたはその前後で焼
鈍時に鋼板表面に付着している圧延油の蒸発を促進する
薬剤を含む温水を加圧噴射し、薄鋼板表面に付着してい
る油分および鉄分を洗浄減量せしめ、かつ蒸発を促進す
る薬剤を後半に塗布する工程を設ける方法（特開昭５６
−１６９７８１号公報）、鋼板上方から上下ワークロー
ルの接触点と、上ワークロールとバックアップロールと
の接触点、あるいはそれらの近傍に向かって高速ジェッ
トエアーを供給し、該高速ジェットエアーにより上ワー
クロール近傍における鋼板上面上に空気の噴射層を形成
せしめ、上ワークロールから滴下する圧延油を鋼板に接
触する以前に吹き飛ばすと同時に、鋼板上面に付着した
圧延油を払拭除去する方法（特公昭５７−５６０５号公
報）、冷間圧延直後の鋼板の表裏面に、７０〜１５０℃
熱水を全面に亘って噴射し、鋼板の表裏面上の圧延油や
鉄粉等を洗い流す方法（特開昭６４−２２４１１号公
報）等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記冷間圧延機の圧延
油は、循環使用するので変質劣化、不純物濃度が上昇
し、鋼板付着油は低級酸に移行して鋼板の防錆性が低下
する。また、圧延油の鋼板付着界面状態は、図６に示す
とおり、（ａ）図のヘルムホルツ二重層や（ｃ）図、
（ｄ）図のＳｔｅｒｎ二重層の形態と考えられ、圧延油
の鋼板への吸着力が大きい。なお、（ｂ）図は拡散二重
層である。このため、鋼板付着油は、上記特開昭５６−
１６９７８１号公報、特公昭５７−５６０５号公報およ
び特開昭６４−２２４１１号公報などの処理方法では剥
離し難く、発錆や焼鈍時にスマッジやカーボン析出が生
じている。そのため、図７に示すとおり、冷延鋼板６１
を酸タンク６２、アルカリタンク６３にに浸漬したの
ち、アルカリスプレー６４によるアルカリ洗浄し、ホッ
トウオーマ６５で温水洗浄する化学洗浄や、図８に示す
とおり、ペイオフリール７１で巻戻された冷延鋼板７２
をホットコースティックタンク７３、クリーニングタン
ク７４に浸漬したのち、ホットリンスタンク７５で洗浄
したのち、リンガーロールで払拭し、ドライヤー７６で
乾燥したのちテンションリール７７に巻取る電解洗浄に
よって、焼鈍前に鋼板付着油の除去を行っているので、
コスト高となるばかりでなく、生産能率が低下してい
る。

【０００６】この発明の目的は、冷間圧延された冷延鋼
板に付着した圧延油を、化学洗浄や電解洗浄によること
なく、従来のロールによる払拭やエアーブローによって
簡単に除去できる冷延鋼板付着油の除去処理装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、冷間圧
延後の冷延鋼板に圧延油を充満した箱内で電場をかけ、
正か負の分極を増やしてやると誘電率の大きい水分子が
冷延鋼板界面に吸着し、誘電率の低い圧延油が冷延鋼板
界面から剥離すること、冷延鋼板から剥離した圧延油を
従来のロールによる払拭やエアーブローによって簡単に
除去できることを究明し、この発明に到達した。

【０００８】すなわちこの発明は、冷間圧延工程で圧延
した、冷延鋼板に付着した圧延油の除去処理装置におい
て、冷間圧延工程の最終圧延スタンドの出側に電極箱を
配設し、冷延鋼板と電極箱内に圧延油を連続供給して充
満させる圧延油供給機構と、電極箱内の電極と冷延鋼板
間に圧延油を介して直流電流を印加し、冷延鋼板に電場
をかけて分極させる直流電源装置を設けたことを特徴と
する冷延鋼板付着油の除去処理装置である。

【０００９】

【作用】この発明の冷延鋼板付着油の除去処理装置は、
冷間圧延工程の最終圧延スタンドの出側に電極箱を配設
し、冷延鋼板と電極箱内に圧延油を連続供給して充満さ
せる圧延油供給機構と、電極箱内の電極と冷延鋼板間に
圧延油を介して直流電流を印加し、冷延鋼板に電場をか
けて分極させる直流電源装置を設けたことによって、圧
延油供給機構を起動して冷延鋼板と電極箱内に圧延油を
連続供給して充満させ、しかるのち直流電源装置を操作
して電極箱内の電極と冷延鋼板間に圧延油を介して直流
電流を印加し、冷延鋼板に電場をかけて正か負の分極を
増やしてやると、誘電率の大きい水分子が冷延鋼板界面
に吸着し、誘電率の低い圧延油が冷延鋼板界面から剥離
するから、冷延鋼板に付着した圧延油が剥離浮遊する。
剥離した圧延油と浮遊圧延油は、従来のロールによる払
拭やエアーブローによって簡単に除去することができ
る。

【００１０】この発明において電極箱内の電極と冷延鋼
板間に印加する直流電圧は、電極箱内の電極と冷延鋼板
間の隙間２０ｍｍ程度で、鋼板が陽極、電極が陰極の場
合１〜４Ｖ、鋼板が陰極、電極が陽極の場合は４〜１２
Ｖ程度で、電流密度０．２〜１．５Ａ／ｍ²程度で数秒
間電場をかけるのが好ましい。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 図１に示すとおり、ステンレス鋼ＳＵＳ２７からなる電
極板１と一般構造用圧延鋼板２とを油濃度２．２％、温
度５２℃の圧延油３中に浸漬し、表１に示すとおり、電
極板１と一般構造用圧延鋼板２との距離を４〜４０ｍｍ
に変化させ、電極板１と一般構造用圧延鋼板２を陽極ま
たは陰極となして直流電流を印加し、電圧１〜６Ｖ、電
流密度０．２Ａ／ｍ²以上かつ２．０秒間の電場をか
け、一般構造用圧延鋼板２の電場処理のラボ試験を実施
した。その場合における圧延油中の電圧と電流密度を測
定した。その結果を図２に示す。なお、図２中のＡ、
Ｂ、Ｃは、一般構造用圧延鋼板２が陽極、電極が陰極
で、極間距離Ｌが４ｍｍ＞、２０ｍｍ、４０ｍｍの場
合、Ｄ、Ｅ、Ｆは、一般構造用圧延鋼板２が陰極、電極
が陽極で、極間距離Ｌが４ｍｍ＞、１９ｍｍ、３８ｍｍ
の場合を示す。そして電場処理後の一般構造用圧延鋼板
２の付着油をエアーブローし、そのまま焼鈍したのち表
面を目視観察したところ、スマッジ、カーボン析出は皆
無であった。

【００１２】

【表１】

【００１３】図２に示すとおり、電極板１と一般構造用
圧延鋼板２との距離が２０ｍｍ程度で、一般構造用圧延
鋼板２が陽極、電極板１が陰極の場合は１〜４Ｖ、一般
構造用圧延鋼板２が陰極、電極板１が陽極の場合は４〜
１２Ｖの電圧で、電流密度を０．２〜１．５Ａ／ｍ２程
度で、数秒間電場をかけるのが好ましい。

【００１４】実施例２ 図３はこの発明の冷延鋼板付着油の除去処理装置を備え
た冷間圧延機レバースミルの全体構成図である。図３に
おいて、１１は入側コイルコンベア、１２は入側コイル
カー、１３は入側テンションリールで、入側コイルコン
ベア１１で搬送された熱間圧延コイル１４は、入側コイ
ルカー１２によって入側テンションリール１３まで搬送
装着される。１６はレバースミル本体、１７は出側テン
ションリールで、入側テンションリール１３に装着され
た熱間圧延コイル１４は、巻戻されたのちレバースミル
本体１６で往復圧延されて所定の板厚に圧延され、出側
テンションリール１７に巻取られる。１８は出側コイル
カー、１９は出側コイルコンベアで、出側テンションリ
ール１７に巻取られた冷間圧延コイル２０は、出側コイ
ルカー１８によって出側テンションリール１７から脱着
され、出側コイルコンベア１９に積載されて次工程に搬
送される。

【００１５】２１、２２はレバースミル本体６の前後の
鋼板の上下面と所定間隔を持って配置した電極箱で、そ
れぞれ４本の電極板２３が設けられている。２４は電極
箱２１、２２に図示しない圧延油供給機構からの圧延油
を供給する圧延油供給管、２５は直流電源装置で、電極
板２３および冷延鋼板２６間に低電圧の直流電流を印加
できるよう構成されている。２７は電極箱２１の上流に
配置し圧延油吸収ロール２８とエアーブローノズル２９
からなる水切り装置、３０は電極箱２２の下流に配置し
た圧延油吸収ロール３１とエアーブローノズル３２から
なる水切り装置で、冷延鋼板２６の表裏面付着物を除去
するよう構成する。

【００１６】上記のとおり構成したことによって、レバ
ースミル本体１６で所定板厚に圧延された冷延鋼板２６
は、レバースミル本体１６の出側に設けた電極箱２２内
に図示しない圧延油供給機構から圧延油供給管２４を介
して圧延油を連続供給し、電極箱２２内に圧延油を充満
させた状態となし、直流電源装置２５を操作して電極板
２３および冷延鋼板２６間に圧延油を介して低電圧の直
流電流を印加し、電極箱２２内で冷延鋼板２６の表裏面
に電場をかける。電場を大きくすると冷延鋼板２６は分
極し、圧延油中の誘電率の大きい水分子が冷延鋼板２６
界面に吸着し、誘電率の低い圧延油が冷延鋼板２６界面
から剥離する。冷延鋼板２６界面から剥離した遊離圧延
油は、他の遊離圧延油と共に後続の圧延油吸収ロール３
１とエアーブローノズル３２からなる水切り装置３０に
よって除去され、出側テンションリール１７に巻取られ
る。出側テンションリール１７に巻取られた冷間圧延コ
イル２０は、出側コイルカー１８によって出側テンショ
ンリール１７から脱着され、出側コイルコンベア１９に
積載されて次工程に搬送される。この場合、冷延鋼板２
６の表裏面付着物は、化学洗浄や電解洗浄を省略してそ
のまま焼鈍しても、スマッジやカーボン析出がない程度
まで除去される。

【００１７】実施例３ 上記実施例２に記載のレバースミルを使用し、板厚２．
２ｍｍ、板幅１０００ｍｍの熱延鋼板を、圧延速度３６
０ｍ／ｍｉｎで合成エステル、乳化剤および極圧剤から
なる油濃度２．２〜２．５％の圧延油を供給しながら板
厚１．１ｍｍまで圧延した。圧延後の冷延鋼板を、横１
０００ｍｍ、縦５００ｍｍ、厚さ５ｍｍの電極板を４枚
備えた横１２００ｍｍ、縦２２００ｍｍ、厚さ２００ｍ
ｍの電極箱を、電極と冷延鋼板との距離が２０ｍｍで上
下に設置し、電極箱内に圧延油を連続供給して充満流出
させながら、５Ｖの直流電流を圧延油を介して電流密度
１Ａ／ｍ²で電極板と冷延鋼板に連続印加して電場処理
した。鋼板に付着した圧延油は、電場処理することによ
り冷延鋼板から剥離して鋼板表面上に浮遊状態となり、
電極箱の下流に配置した圧延油吸収ロールとエアーブロ
ーノズルからなる水切り装置で除去できた。得られた冷
延鋼板を、そのまま焼鈍し、スマッジ、カボーン析出状
況を目視観察すると共に、フキトリ試験を実施した。そ
の結果を従来法と比較し表２に示す。なお、表２中の焼
鈍後のスマッジ、カーボン析出欄および焼鈍後のフキト
リ試験欄の○は良好、×は不良を示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２に示すとおり、本発明例においては、
従来例に比較し、圧延油除去処理後の鋼板付着油量が１
／８以下で、鋼板鉄粉不着量も１／６以下となり、化学
洗浄や電解洗浄を行うことなくそのまま焼鈍しても、ス
マッジやカーボン析出がなく、焼鈍後の鋼板表面の清浄
度が良好であった。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の冷延鋼板
付着油の除去処理装置によれば、冷延鋼板の表面に付着
した圧延油の大部分を除去することができ、焼鈍前工程
の化学洗浄や電解洗浄を省略でき、コストの低減ならび
に生産能率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で用いたラボ試験装置の説明図であ
る。

【図２】実施例１における冷延鋼板の電場処理における
圧延油中の電圧と電流密度と極間距離と極別を示すグラ
フである。

【図３】この発明の冷延鋼板付着油の除去処理装置を備
えた冷間圧延機レバースミルの全体構成図である。

【図４】ロール隙下の潤滑状態および油膜厚挙動説明図
である。

【図５】冷間圧延機レバースミルの全体構成図である。

【図６】いろいろな電気二重層モデルの説明図で、
（ａ）図はヘルムホルツ二重層、（ｂ）図は拡散二重
層、（ｃ）図、（ｄ）図はＳｔｅｒｎ二重層である。

【図７】化学洗浄ラインの全体構成図である。

【図８】電解洗浄ラインの全体構成図である。

【符号の説明】

１ 電極板 ２ 一般構造用圧延鋼板 １１、５１ 入側コイルコンベア １２、５２ 入側コイルカー １３、５３ 入側テンションリール １４、５４ 熱間圧延コイル １６、５６ レバースミル本体 １７、５７ 出側テンションリール １８、５８ 出側コイルカー １９、５９ 出側コイルコンベア ２０、６０ 冷間圧延コイル ２１、２２ 電極箱 ２３ 電極板 ２４ 圧延油供給管 ２５ 直流電源装置 ２６、６１、７２ 冷延鋼板 ２７、３０、５５ 水切り装置 ２８、３１ 圧延油吸収ロール ２９、３２ エアーブローノズル ６２ 酸タンク ６３ アルカリタンク ６４ アルカリスプレー ６５ ホットウオーマ ７１ ペイオフリール ７３ ホットコースティックタンク ７４ クリーニングタンク ７５ ホットリンスタンク ７６ ドライヤー ７７ テンションリール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷間圧延工程で圧延した冷延鋼板に付着
   した圧延油の除去処理装置において、冷間圧延工程の最
   終圧延スタンドの出側に電極箱を配設し、冷延鋼板と電
   極箱内に圧延油を連続供給して充満させる圧延油供給機
   構と、電極箱内の電極と冷延鋼板間に圧延油を介して直
   流電流を印加し、冷延鋼板に電場をかけて分極させる直
   流電源装置を設けたことを特徴とする冷延鋼板付着油の
   除去処理装置。