JPS6056439B2 - 電解洗浄液の発泡防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば冷間圧延後の鋼帯を電解洗浄する
場合、特に高電流密度（ロール巻付型）で電解洗浄する
場合に生ずる電解洗浄液の発泡防止方法に関するもので
ある。

例えは、冷間圧延された鋼帯の表面には、圧延油、鉄
粉またはこれらの反応生成物が付着しており、このよう
な鋼帯をそのまま焼鈍すると、焼鈍時に鋼帯表面の油脂
類が不完全燃焼を起してその表面に炭化物などの汚れが
生する。

この汚れは、鋼帯表面の美観を損い、また焼鈍後にめつ
き処理を施す場合には、不めつきの原因となる。このた
め、冷間圧延後の鋼帯に対し、通常その表面に生成した
付着物を除去する表面清浄が行なわれている。 鋼帯の
表面清浄は、一般に鋼帯に対してアルカリ液中への浸漬
、アルカリ液のスプレー、ブラッシング、電解洗浄、水
洗等の工程を組合せて施すことにより行なわれている。
前記電解洗浄は、水の電気分解によつて鋼帯の表面に
発生した水素と酸素の微細気泡による機械的なりにより
、鋼帯表面に強固に付着している汚れを取り除くものて
あり、仕上洗浄として実施されることが多い。

電解洗浄は、一般に第１図にその要部を表わした部分
概略断面図て示されるような電解装置を使用して行なわ
れている。

図面において、１は電解槽内洗浄液、２は洗浄液１内を
水平方向に走行す”る鋼帯、３は鋼帯２の上下面に対し
所定間隔を設けて配置された同極の対電極、４は交流電
源に接続された整流器で、整流器４からの直流電流が対
電極３に供給され、洗浄液１によつて鋼帯２の電解洗浄
が行なわれるようになつている。 この種の電解洗浄装
置では、鋼帯２のばたつきによる対電極３への接触を避
けるために、対電極３間の間隔を通常１０（）ｒｎＩｒ
Ｌ程度確保した上で、２０〜４０Ｖの電圧、および、１
０〜３０Ａ／ｄｍ”の電流密度で電解洗浄することが一
般的である。

従つて、鋼帯の走行速度を確保しながら電解洗浄に要す
る電気量を流すために、鋼帯の走行方向に沿い所定間隔
で約８対の対電極３を設ける必要がある。この結果、電
解槽を長大な設備にしなければならず、また、鋼帯２と
電極３との間隔および電極３間の電圧に制限を受けるの
で、脱脂洗浄能に影響を与える高電流密度の電解ができ
ない等の問題があつた。そこで、近年上記問題を解決す
る高電流密度の電解洗浄装置の開発が行なわれており、
その１つとして、ロール巻付型電解洗浄装置の実用化が
図られている。

第２図は、ロール巻付型電解洗浄装置の概略断面図で、
電解槽９内に高低差を有する１対のコンダクタロール５
Ａ，５Ｂと、ガイドロール８とが設けられ、鋼帯２を、
裏側が上部コンダクタロール５Ａに接し、表側が下部コ
ンダクタロール５Ｂに接するようにかけまわし、コンダ
クタロール５Ａ，５Ｂの鋼帯当接側に、わん曲形状の電
極６Ａ，６Ｂを配置し、電極６Ａ，６Ｂの各上端におい
て、コンダクタロール５Ａ，５Ｂに平行に設けられたノ
ズル７Ａ，７Ｂから洗浄液１を噴射し、鋼帯２を電解洗
浄する構造となつている。

この装置によれば、鋼帯２はコンダクタロール５Ａ，５
Ｂにかけ回されて接触した状態で走行するので、鋼帯２
に振動が生ずることはないから、電極６Ａ，６Ｂを鋼帯
２に近接して配置することができ、高い電解電流密度が
得られる。

しかも、洗浄液が鋼帯２と電極６Ａ，６Ｂとの間を、鋼
帯２の進行方向に沿つて流下後、直ちに系外に流れ去る
ので、電気分解によつて発生したガスが、鋼帯２と電極
６Ａ．．６Ｂとの間に残留することはなく、かつ、迷走
電流も極めて少くなり、鋼帯２における電解電流密度の
低下を防止することかてき、上下のコンダクタロール５
Ａ，５Ｂと電極６Ａ，６Ｂのみで、鋼帯２を短時間に完
全な電解説−脂洗浄を行なうことができる。なお、この
場合の電流密度は、一般に５０〜２５０Ａ／Ｄｍ２が用
いられる。上述した電解洗浄において、洗浄液は一般に
アルカリ液、または、アルカリ液と表面活性剤、キ．レ
ート剤との混合液が用いられる。

アルカリ液としては、水酸化ナトリウム、けい酸ナトリ
ウム、りん酸ナトリウム等のナトリウム塩の溶液が一般
的である。電解洗浄によつて鋼帯から分離した動植物油
一は、洗浄液中のアルカリと反応して石けんになり、こ
の石けんが鋼帯から離脱した付着物に吸着することによ
り、その凝集を阻止して分散させ、離脱した付着物が液
体の場合には、これを乳化させて再付着を防止する。

しかるに、上記により生成した石けんは、強い気泡を形
成し、この気泡は洗浄液の攪拌等によつてその生長が促
進され、鋼帯の電解洗浄を妨げる。

即ち、第１図に示した電解洗浄装置ては、電気分解によ
つて発生したガスと共に、電極３と鋼帯２との間に気泡
が生じやすく、この気泡により鋼帯２における電解電流
密度の低下が生ずる。また第２図に示したロール巻型電
解洗浄装置に”おいては、ノズル７Ａ，７Ｂから、電極
６Ａ，６Ｂとコンダクタロール５Ａ，５Ｂとの間に噴射
された電解洗浄液は電解槽９の底部に向け流下するが、
設備上、下コンダクタロール６Ｂと電解槽９の底部との
間の間隔は小さいのが普通であるから、鋼帯を洗浄した
後の洗浄液は電解槽９の底部に衝突して、槽内に溜つて
いる洗浄液と共に強い気泡を生成する。その結果、この
気泡により下コンダクタロール５Ｂにおける鋼帯２と対
電極６Ｂとの電気分解を低下せしめ、遂には、電解洗浄
を困難に至らしめる。本発明者等は、上述した問題を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、洗浄液中に適当なアル
コール類を添加することにより発泡が防止され、電解洗
浄が円滑に行なわれることを知見した。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであつて
、鋼帯を電解槽において洗浄液と接触させて電解洗浄す
るに当り、前記洗浄液に、その成分中の炭素数が１０か
ら１８の範囲の高級アルコールを添加することにより、
前記洗浄液の発泡を防止することに特徴を有するもので
ある。

この発明において、アルカリ洗浄液に添加するアルコー
ルを、その成分中の炭素数が１０から１８の範囲の高級
アルコールに限定した理由を、第３図および第４図につ
いて説明する。

第３図は、電解洗浄時の洗浄液に発泡が生ずるような実
作業上の条件を具現化することができる発泡試験機の概
略断面図で、この試験機を用いて各種のアルコールによ
る消泡試験を行なつた。

第３図において、１０はその高さが１００−、直径が３
００ＷｆＬの試験容器で、試験容器１０内には、その底
面付近にリング状の空気吹込み用バイブ１１と、試験液
の加熱用ヒータ１２と、試験液を所定温度に調節するた
めの温度コントロール用端子１２″と、温度計１３とが
設けられている。１４は試験液を攪拌するための羽根、
１５は攪拌用モータ、１６は空気吹込み用バイブ１０に
空気を供給する導管、１７はその一端が試験容器９の底
面に開口し、他端が試験容器９の上部に開口する試験液
循環用バイブ、１８は循環用バイブ１７の途中に設けら
れたポンプ、１９は排水用バイブである。

上記の構造の試験容器１０内に試験液２０として、実際
の電解洗浄に使用した１０％ＮａＯＨ溶液を３０ｅ供給
した。

この試験液には、その成分中の炭素数が４（Ｃ４）から
１８（Ｃｌ８）の範囲の各種のアルコールを０．０５％
と０．１％含有せしめた。試験に当つては、試験液を８
０゜Ｃに加熱し、その循環流量を１０ｅ／Ｍｉｎとし、
羽根１４を１７１０ｒ′Ｐｍの回転数で回転させて試験
液を攪拌し、そして、空気吹込み用バイブ１１から６ｅ
／Ｍｊｎの量の空気を吹き込んだ。第４図は、上記各種
試験液の消泡率を示す図て、縦軸は消泡率、横軸は試験
液中に含有せしめたアルコールの炭素数であり、白丸印
はアルコールの含有量が０．１％の場合、黒丸印はアル
コールの含有量が０．０５％の場合てある。

第４図かられかるように、その成分中の炭素数が１０（
ＣｌＯ）から１８（Ｃｌ８）の範囲のアルコールを含有
せしめた場合は、上記炭素数以外の範囲の炭素数をもつ
アルコールを含有せしめた場合に比較して顕著に高い消
泡率を示し、このようなアルコールを０．１％含有せし
めた場合の消泡率は７０〜１００％になつた。

従つて、この発明において電解洗浄液中に添加するアル
コールは、その成分中の炭素数が１０から１８の範囲の
高級アルコールに限定した。

このようなアルコールとしては、力フリルアルコール（
ＣｌＯ）、ラウリルアルコール（Ｃｌ．）、ミリスチー
ルアルコール（Ｃｌ４）、セチルアルコール（Ｃｌ６）
、ステアリルアルコール（Ｃｌ８）等があり、これらの
アルコールは、飽和直鎖アルコールＣｌＯおよびＣｌｌ
のアルコールを除いては常温で固体状である。上記アル
コールのうち、ステアリルアルコール（Ｃｌ８）は、そ
の融点が５８゜Ｃであるが、洗浄液はその温度が７０〜
９０′Ｃて操業されているのが普通であるから、十分に
分散効果を有している。なお、Ｃ，Ｏ−Ｃｌ８の高級ア
ルコールは、不飽和アルコール（オイルアルコール等）
、分岐飽和アルコール（イソステアリルアルコール等）
でもよいが、この場合は乳濁するので、上記のアルコー
ルに比して効果が若干低下する。第２図に示すようなロ
ール巻型電解洗浄装置においては、ノズルから鋼帯に向
けて噴射された洗浄液を電解槽内に受けてこれを循環さ
せる方式であるから、洗浄液中の高級アルコールを、槽
内に排出された洗浄液の上層に分離させ、循環液中には
混入しないようになし、電極と鋼帯との間に伝導性のな
いアルコールが侵入して電解効率を下げないようにする
必要があるため、試験液中へのアルコール含有割合は、
これを特定することが困難である。

従つて、試験液中へのアルコールの添加は、電解洗浄操
業に支障を来たさずに消泡を行なうに足る適当な量とす
る。次に、第３図に示した発泡試験機を用い、試験液に
前記Ｃｌ２，Ｃｌ４およびＣｌ６の高級アルコールを０
．１％添加した場合の消泡効果の持続時間について調べ
た。

第５図はその結果を示すグラフで、図面かられかるよう
に、Ｃｌ２の高級アルコール即ちラウリルアルコールを
使用した場合は、そみ消泡効果が約（４）時間にわたつ
て持続された。第６図には、この発明方法を実施するた
めの装置の一例が概略断面図により示されている。コン
ダクタロール５Ａ，５Ｂ１ガイドロール８、電極６Ａ，
６Ｂ１ノズル７Ａ，７Ｂを有する電解槽９は、その一側
にノズル７Ａ，７Ｂから鋼帯２に向けて噴射された水酸
化ナトリウム、ケイ酸ソーダ（濃度２５ｑ／ｅ）の洗浄
液１が所定量残留して、゛連続的に溢流する溢出口２１
を有している。２２は電解槽８内に溜つた洗浄液２７の
表面に添加するアルコールタンクで、電解槽９の他側か
ら洗浄液１の表面上にアルコールを供給するための供給
管２３を有している。

２４は電解槽８の溢出口２１から溢流した洗浄液２７を
収容するタンクで、タンク２４の底部付近には導管２５
の一端が取付けられ、導管２５の他端にはノズル７Ａお
よび７Ｂに接続されており、導管２５の途中にはポンプ
２６が設けられている。

ノ ノズル７Ａ，７Ｂから噴射された洗浄液１は、電極
６Ａ，６Ｂと鋼帯２との間を通過して鋼帯２を電解洗浄
した後、電解槽９内に溜る。

電解槽９内にその溢出口２１の上部まて溜つた洗浄液１
の表面に、アルコールタンク２２からラウリルアルコー
ル２７を所定量供給する。ラウリルアルコール２７は、
比重差によつて洗浄液１の表面に浮び洗浄液１中には殆
んど溶解しない。電解槽９内に溜つた洗浄液１は、溢出
口２１から溢流してタンク２４内に溜る。

そして、タンク２４内の洗浄液１は、必要に応じて鋼帯
２の電解洗浄により混入した圧延油、鉄粉およびこれら
の反応生成物を除去した後、ポンプ２６により導管２５
を経てノズル７Ａ，７Ｂに導かれ循環使用される。電解
槽９内の洗浄液１は、その表面にラウリルアルコール２
７が浮んでいるので、ノズル７Ａ，７Ｂから噴射された
洗浄液１が電解槽９内に流下しても、電解槽９内の洗浄
液１に発泡が生ずることはなく、円滑に電解洗浄を行な
うことができた。

上述した説明は、この発明方法をロール巻型電解洗浄装
置に適用した例であるが、第１図に示した電解洗浄装置
に適用しても、同様に気泡は発生せず、円滑な電解洗浄
を行なうことができる。

以上述べたように、この発明方法によれば、鋼帯の電解
洗浄に当り、電解槽内の洗浄液に気泡が生ずることはな
く、円滑に電解洗浄を行なうことができる等、工業上優
れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電解洗浄装置の部分概略断面図、第２図はロー
ル巻付型電解洗浄装置の概略断面図、第３図は発泡試験
機の概略断面図、第４図は試験液の消泡率を示す図、第
５図は消泡効果の持続時間を示す図、第６図はこの発明
方法を実施するための装置の一例を示す図である。 図面において、１・・・・・・洗浄液、２・・・・・・
鋼帯、３・・・・電極、４・・・・・・整流器、５Ａ，
５Ｂ・・・・・・コンダクタロール、６Ａ，６Ｂ・・・
・・電極、７Ａ，７Ｂ・・・・・ノズル、８・・・・・
・ガイドロール、９・・・・・・電解槽、１０・・・・
・・試験容器、１１・・・・・・空気吹込み用バイブ、
１２・・・・・・ヒータ、１２″ ・・温度コントロー
ル用端子、１３・・・・・温度計、１４・・・・・・羽
根、１５・・・・モータ、１６・・・・・導管、１７・
・・・・・試験液循環用バイブ、１８・・・・・・ポン
プ、１９・・・・・・排水用バイブ、２０・・・・・・
試験液、２１・・・・溢出口、２２・・アルコールタン
ク、２３・・・・・・供給管、２４・・・・・・タンク
、２５・・・・・導管、２６・・・・・・ポンプ、２７
・・高級アルコール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼帯を電解槽において洗浄液と接触させて電解洗浄
   するに当り、前記洗浄液に、その成分中の炭素数が１０
   から１８の範囲の高級アルコールを添加することにより
   、前記洗浄液の発泡を防止することを特徴とする電解洗
   浄液の発泡防止方法。