JPH11158668A - 冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼帯表面上のアルカリ洗浄液をすばやく中和除
去して、低コストで良好な表面品質の得られる冷間圧延
ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】焼鈍炉の上流側にアルカリ脱脂装置３を有
すると共に下流側に酸洗設備７を有する冷間圧延ステン
レス鋼帯の連続焼鈍酸洗装置において、アルカリ脱脂装
置３のアルカリ脱脂槽１２の出側に位置する水洗装置１
４に洗浄水を供給する洗浄水貯蔵供給装置１７と、酸洗
設備７の酸洗槽２１の出側に位置する水洗装置２２で使
用した後の排水を前記洗浄水貯蔵供給装置１７に供給す
る供給ライン２４とを設けて、酸洗浄した後に洗浄する
リンス水の廃液を、脱脂工程でアルカリ洗浄したステン
レス鋼帯を水洗するための洗浄水として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延ステンレ
ス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法及び装置に関し、特に、焼鈍
時に生成する酸化スケールを除去する酸洗工程の脱スケ
ール性を良好にし、且つ鋼帯表面性状を向上するべく焼
鈍の前処理として行うアルカリ脱脂洗浄を改善して、残
留アルカリの除去を促進させるとともに洗浄コストを低
減せしめるものである。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延ステンレス鋼帯を製造する場
合、冷延加工の歪みを除去するために冷延後のステンレ
ス鋼帯に焼鈍処理が施される。また、その焼鈍中に鋼帯
表面に酸化スケールが形成されるので、焼鈍後に酸洗に
よる脱スケール処理が行われる。これらの処理は一般
に、連続焼鈍酸洗ライン（コールドＡＰライン）によっ
て行われている。

【０００３】この連続焼鈍酸洗ラインによる冷延ステン
レス鋼帯の処理において、焼鈍時の酸化スケールの生成
をできるだけ抑制する方法の一つが、特開平６−２１７
７号公報に提案されている。このものは、焼鈍前の鋼帯
の前処理に関するものであって、冷間圧延ステンレス鋼
帯はその表面に冷延加工時の圧延油，鉄粉等が付着して
おり、そのまま焼鈍すると鋼帯表面が不均一に酸化され
る結果、焼鈍後に酸洗を行っても模様となって残存し表
面品質を低下させる事実に鑑み、焼鈍前にステンレス鋼
帯を特定成分のアルカリ物質で洗浄する前処理を施して
それらの付着物を予め除去しておくものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、焼鈍前の
冷間圧延ステンレス鋼帯を予めアルカリ溶液で洗浄して
十分に清浄な表面にすれば、確かに焼鈍時に均一に酸化
されるから、焼鈍後の酸洗いで酸化物を均一に除去でき
て表面品質性状の優れた冷間圧延ステンレス鋼帯が得ら
れる。しかし、そのアルカリ洗浄後の水或いは温水洗浄
を十分に行わなかった場合には、鋼帯表面にＮａイオン
等のアルカリ成分が残留する。この残留アルカリ成分
が、特にオーステナイト系ステンレス鋼帯の場合、焼鈍
酸洗後に鋼帯表面に模様を出現させる結果、鋼帯の表面
品質を低下させるという問題点がある。

【０００５】この問題を解決するには、アルカリ洗浄後
の水或いは温水洗浄を十分に行うことが必要であるが、
それには多量の洗浄水とそれを温めるための多量の熱源
（蒸気）が必要になる。また、冷間圧延ステンレス鋼帯
の連続焼鈍酸洗ラインでは、当該ラインの入り側で次の
コイルの鋼帯との溶接を行う際に、入側ラインを停止さ
せるが、その停止の間に鋼帯表面に付着しているアルカ
リ洗浄液が乾燥固化してしまい、その後に水或いは温水
洗浄を行っても除去しきれない。

【０００６】従来のアルカリ洗浄に伴うこのような不都
合を改善するため、特開平４−４１６９３号公報に示さ
れるような鋼帯の連続錫めっきラインにおける前処理方
法を利用することも考えられる。すなわち、前処理工程
である脱脂のためのアルカリ洗浄の直後に、酸浸漬及び
／又は電解酸洗を行うことによって、鋼帯表面のアルカ
リ残留を排除するものである。しかしながら、この場合
も酸浸漬設備や電解酸洗設備の増設を必要とし、多大な
コストがかかるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記従来の冷間圧延ステンレス
鋼帯の連続焼鈍酸洗の問題点に着目してなされたもので
あり、鋼帯表面上のアルカリ洗浄液をすばやく中和して
除去し易くすることにより、低コストで良好な表面品質
の得られる冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法
及び装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係る冷間圧延ステンレス鋼帯
の連続焼鈍酸洗方法は、冷間圧延を施したステンレス鋼
帯を連続焼鈍するに際し、焼鈍前の脱脂工程でアルカリ
洗浄したステンレス鋼帯を水洗する洗浄水として、焼鈍
後のステンレス鋼帯を酸洗浄した後に洗浄するリンス水
の廃液を用いることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の請求項２に係る冷間圧延ス
テンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗装置は、焼鈍炉の上流側に
アルカリ脱脂装置を有すると共に下流側に酸洗設備を有
する冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗装置におい
て、前記アルカリ脱脂装置の脱脂槽の出側に位置する水
洗装置に洗浄水を供給する洗浄水貯蔵供給装置と、前記
酸洗設備の酸洗槽の出側に位置する水洗装置で使用した
後の排水を前記洗浄水貯蔵供給装置に供給する供給ライ
ンとを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面を参照して説明する。図１は、冷間圧延ステンレス鋼
帯の連続焼鈍酸洗設備（コールドＡＰライン）の全体概
略構成図、図２はそのアルカリ脱脂装置及び酸洗設備の
詳細構成図である。図１において、ペイオフリール１を
出た冷間圧延ステンレス鋼帯Ｗは、溶接機２を経てアル
カリ脱脂装置３に送られ、ここでアルカリ脱脂洗浄，水
洗，乾燥が行われて鋼帯表面に付着している圧延油，鉄
粉等の付着物が除去される。そのアルカリ脱脂装置の詳
細は後述する。脱脂されたステンレス鋼帯Ｗは、入側ル
ーパ４を経て矢符号Ａ方向に進み、焼鈍炉５に送り込ま
れて所定温度で焼鈍される。この焼鈍は例えば直火型で
酸化性雰囲気の下に行われる。焼鈍温度は、オーステナ
イト系ステンレス鋼帯の場合１１００〜１２００℃の範
囲、フェライト系ステンレス鋼帯の場合は８００〜９０
０℃の範囲である。この焼鈍中にステンレス鋼帯Ｗの表
面に酸化スケールが形成する。焼鈍された鋼帯Ｗは冷却
帯６を経て冷却された後に、中性塩，硝酸，硝フッ酸等
の組合せからなる酸洗設備７に送られて酸洗されること
により焼鈍中に鋼帯表面に形成された酸化スケールが除
去（脱スケール）される。この酸洗設備７の詳細も後述
する。

【００１１】酸洗後リンスされた鋼帯Ｗは、ドライヤー
で乾燥した後に出側ルーパ８およびシャー９を経てテン
ションリール１０巻き取られる。なお、二基一組に設置
されたペイオフリール１の一方のコイルの払い出しが終
わると、ラインを一旦停止し、先行のコイルの鋼帯後端
と他方のコイルの鋼帯前端とが溶接機２で溶接される。

【００１２】続いて、上記連続焼鈍酸洗設備におけるア
ルカリ脱脂装置３及び酸洗設備７の詳細を、図２に基づ
いて説明する。このアルカリ脱脂装置３は、アルカリ脱
脂槽１２と水洗装置である第１水洗スプレー槽１４及び
第２水洗スプレー槽１５とドライヤー１６とを、それぞ
れリンガロール１３を挟んで直列に配置して構成されて
いる。アルカリ脱脂槽１２には、例えば市販のアルカリ
脱脂剤を溶解したアルカリ溶液が貯えられる。そのアル
カリ溶液中に鋼帯Ｗを浸漬しながら通して表面に付着し
ている圧延油等を除去した後、第１水洗スプレー槽１４
と第２水洗スプレー槽１５とを通して鋼帯表面に残留し
ているアルカリ溶液を洗い流す。この場合、後段の第２
水洗スプレー槽１５で噴射される洗浄水は清浄な水また
は温水であるが、前段の第１水洗スプレー槽１４では、
洗浄水として酸性水が使用される。詳しくは、第１水洗
スプレー槽１４の近傍に洗浄水貯蔵供給装置としての酸
性水スプレータンク１７を設置して、これに酸洗設備７
で使用した酸洗後のリンス液である酸性の排水を貯え、
ポンプＰで吸い上げて第１水洗スプレー槽１４内を通過
するステンレス鋼帯Ｗの表面に噴射するものである。

【００１３】その酸洗設備７は、例えば二段の中性塩電
解槽２０，２０と酸洗槽２１とを直列に配設し、これに
更に水洗装置である酸洗後リンス槽２２とドライヤー２
３とをリンガロール１３を挟んで直列に配置して構成さ
れている。各槽の溶液組成を例示すると、中性塩電解槽
２０は、槽内に例えば濃度２００ｇ／ｌの硫酸ソーダ
（Ｎａ₂ ＳＯ₄ ）溶液を貯えるとともに対向配置した電
解用電極Ｅを備えており、温度７０〜８０℃，電解電流
６〜１０ｍＡ／ｄｍ² で電気分解させながら鋼帯Ｗを通
す。一方、酸洗槽２１には、鋼帯Ｗがフェライト系ステ
ンレス鋼であれば濃度１５０ｇ／ｌの単味の硝酸（ＨＮ
Ｏ₃ ）、またオーステナイト系ステンレス鋼帯であれば
濃度１５０ｇ／ｌの硝酸と濃度５０ｇ／ｌのフッ酸との
混酸（ＨＮＯ₃ ＋ＨＦ）を貯え、温度５０〜６０℃に保
って鋼帯を浸漬させながら通す。これにより鋼帯表面を
覆っていた酸化スケールが除去される。このように中性
塩電解法を組合わせた酸洗法によれば、ソルトバスと硫
酸電解または硝酸電解の組合せによる酸洗法よりも取扱
いが容易で且つ鋼帯の地金を侵さず、酸洗効率もよいと
いう利点がある。

【００１４】前記酸洗槽２１を通した鋼帯Ｗの表面に残
留する酸溶液は、次の酸洗後リンス槽２２の洗浄水中を
通して除去される。当該酸洗後のリンスに使用した洗浄
水の排水は、ｐＨ３〜５程度の酸性水になる。本発明に
あっては、この酸洗後リンス槽２２の酸性排水を、当該
排水の供給ラインであるリンス排水送給管２４を介して
前記脱脂装置３に設置されている酸性水スプレータンク
１７に送り、この酸性排水を利用して第１水洗スプレー
槽１４における残留アルカリ液の除去を行うものであ
る。

【００１５】かくして、焼鈍前処理のアルカリ洗浄を行
った後の鋼帯の最初のすすぎ用の洗浄用水として、焼鈍
後の鋼帯の酸洗工程で付着酸のすすぎに使用したリンス
用水の酸性廃液を利用することにより、アルカリ洗浄後
の鋼帯に付着しているアルカリ分をすばやく中和して洗
浄することができる。その後、第２水洗工程で容易に水
または温水による仕上げの洗浄を行うことができ、鋼帯
表面にアルカリ分の無い美麗な鋼帯が得られるから、そ
の後に焼鈍・酸洗を行った際も鋼帯表面のアルカリ残分
による模様等の発生を抑制することができる。

【００１６】したがって、第２水洗工程でも従来のよう
に多量の水と多量の蒸気を使用する必要がなくなり、ラ
ンニングコストを低減できる。しかも、鋼帯表面のアル
カリ残留を排除するのに、わざわざアルカリ脱脂槽１２
の直後に酸浸漬設備や電解酸洗設備を増設する必要はな
い。単に酸性水スプレータンク１７とリンス排水送給管
２４とを設置すれば足りるから、設備コストも極めて低
くて済む。

【００１７】また、連続焼鈍ラインの入側で鋼帯の溶接
を行う際に入側ラインを一時停止しても、従来のよう
に、その停止中に鋼帯表面の付着アルカリ分が乾燥固化
して水または温水による洗浄では除去しきれないという
不都合は生じない。

【００１８】さらに、酸洗後リンス槽２２の酸性排液を
アルカリ洗浄液のリンス用に利用すると、当該酸性排液
とアルカリ性リンス廃液との中和作用があり、それぞれ
の廃液の水処理工程における負荷を軽減することができ
る。

【００１９】なお、本発明の酸洗方法として、酸洗工程
に中性塩電解法を組み込んだ場合を説明したが、本発明
は中性塩電解法によらない酸洗を行う場合にも好適に適
用できるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鋼帯のアルカリ洗浄後の水洗用に、酸洗浄のリンスに使
用したリンス廃液を利用するので、鋼帯表面のアルカリ
分をすばやく中和・洗浄することができ、次の水又は温
水による洗浄で表面にアルカリ分の無い美麗な鋼帯が容
易に得られ、その後に焼鈍・酸洗を行った際もアルカリ
残分による模様等の発生を抑制することができるという
効果を奏する。

【００２１】また、上記効果に加えて更に、以下のよう
な種々の効果が得られる。洗浄用水または温水の使用量
を抑制できることから、水及び蒸気のコストを低減でき
る。

【００２２】既設の設備に対し新たな洗浄槽を増設しな
くても簡単な改造で足りるから、設備コストも抑制でき
る。酸洗工程で発生するリンス廃液とアルカリ洗浄工程
で発生するリンス廃液との中和作用により、それぞれの
排水処理工程の負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸
洗設備の全体概略構成図である。

【図２】その脱脂装置及び酸洗設備の詳細構成図であ
る。

【符号の説明】

３ アルカリ脱脂装置 ５ 焼鈍炉 ７ 酸洗設備 １２ アルカリ脱脂槽 １４ 水洗装置（第１水洗スプレー槽） １５ 水洗装置（第２水洗スプレー槽） １７ 洗浄水貯蔵供給装置 ２１ 酸洗槽 ２２ 水洗槽（酸洗後リンス槽） ２４ 供給ライン（リンス排水送給管）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷間圧延を施したステンレス鋼帯を連続
   焼鈍するに際し、焼鈍前の脱脂工程でアルカリ洗浄した
   ステンレス鋼帯を水洗する洗浄水として、焼鈍後のステ
   ンレス鋼帯を酸洗浄した後に洗浄するリンス水の廃液を
   用いることを特徴とする冷間圧延ステンレス鋼帯の連続
   焼鈍酸洗方法。
2. 【請求項２】 焼鈍炉の上流側にアルカリ脱脂装置を有
   すると共に下流側に酸洗設備を有する冷間圧延ステンレ
   ス鋼帯の連続焼鈍酸洗装置において、前記アルカリ脱脂
   設備の脱脂槽の出側に位置する水洗装置に洗浄水を供給
   する洗浄水貯蔵供給装置と、前記酸洗設備の酸洗槽の出
   側に位置する水洗装置で使用した後の排水を前記洗浄水
   貯蔵供給装置に供給する供給ラインとを備えたことを特
   徴とする冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗装置。