JPS63166999A - 鋼線材の直流連続電解酸洗法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電解酸洗処理方法に関し、さらに詳しくは、金
属材料、特に、高炭素鋼線材等の連続電解酸洗法に関す
るものである。

〈従来技術およびその問題点〉 一般に金属線材、特に高炭素鋼線材等は、熱処理によっ
て、その表面に酸化スケールが生成する。これら鋼線材
等に、めっきを施す場合、めっき面処理工程で酸化スケ
ールを完全に除去し、鋼線材の表面を清浄な面に仕上げ
る必要がある。

めっき前処理として鋼線材を連続的に脱スケールする方
法としては、従来から（直流）電解酸洗法が一般的に用
いられている。

従来の電解酸洗法としては、表１に示すように、電解液
、浴温、電流密度、被処理材の極性（陽極処理、陰極処
理、バイポーラ方式）、アルカリ洗浄の有無、電解活性
化の採用の有無等、種々の組合わせによる工夫がなされ
ている。

表　　　１　（その１） 表　　　１（その２） すなわち、電解酸洗工程のみによる方法（方法５）だけ
でなく、脱脂−電解酸洗（方法！、４）、電解酸洗−ア
ルカリ電解洗浄（方法２）、電解酸洗−アルカリ電解洗
浄−電解活性化（方法３）およびメカニカルデスケール
−電解酸洗−アルカリ電解洗浄（方法６）等、電解酸洗
工程に前処理や後処理を組合わせている。

しかしながら、上記のいずれの方法を用いた場合でも、
鋼線材表面に酸洗残渣、いわゆるスマットが発生しやす
いという欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電解酸洗
面のメカニカルデスケール処理、脱脂を必要とせず、電
解酸洗後のアルカリ電解洗浄および電解活性化をも必要
とせずに低電流密度でスケール除去とスマット除去を従
来に比しはるかに容易に達成しつる鋼線材の連続電解酸
洗法を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、酸洗段階を２段階に分け、まず間接給電方式
の直流電解酸洗によって鋼線材表面の脱スケールもしく
はスケールの軟弱化を図り、引続き直接給電方式の直流
電解酸洗によって、さらに脱スケールおよびスマットの
除去を行い、めっきに適した清浄な表面をもつ鋼線材を
得ることにある。

〈発明の構成〉 本発明者等は、酸洗工程におけるスマット発生原因を機
構的な而から鋭意検討した結果、以下の結論を得、本発
明に至った。

従来からのめっき前処理は、連続して直流電解酸洗によ
る方法がとられている。しかし、かかる従来法は、給電
方法が間接給電方式のため、電流効率がきわめて悪く、
高電流密度で電解処理をしなければ目的とする鋼線材表
面を得がたい。

しかるに本発明者等は、間接給電法による低電解電流密
度にてＩＭ目の電解槽でスケールが軟弱化することに着
目し、鋼線素材の溶解残漬であるスマットだけを２槽目
の直接給電法による電解槽で効率よく除去する連続電解
酸洗法を見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明によれば、鋼線材を連続的に電解酸洗
処理するに際し、鋼線材をまず浴温３０〜６０℃、濃度
１〜１０Ｎの硫酸溶液を電解浴とし、陽極と陰極を鋼線
材走行方向に交互に配置した間接給電方式による第１の
直流電解槽内で、電解電流密度１０〜７０Ａ／ｄｒｎ”
で電解処理を行なった後、さらに引続いて浴温１５〜３
０℃、濃度１〜１０Ｎの硫酸溶液を電解浴とし、陽極を
鋼線材、陰極を極板とした直接給電方式による第２の直
流電解槽内で、電解電流密度１０〜１００Ａ／ｄｒｎ”
で電解処理することを特徴とする鋼線材の直流連続電解
酸洗法が提供される。

以下、本発明の実施例を添付の第１図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に適用される連続電解酸洗装置の概略図
を示し、この連続電解酸洗装置は第１の電解浴として硫
酸溶液を有する間接給電電解槽（第１の直流電解槽）２
と、第２の電解浴として硫酸溶液を有する直接給電電解
槽（第２の直流電解Ｊｆｌ’）　３がそれぞれ配設され
ている。

間接給電電解ＭＩ２は、３枚の隔壁８によって第１〜第
４の電解室４．５．６．７を有しており、第１、第３電
解室４．６には陽極板１２が、第２、第４電解室５．７
には陰極板１３が、それぞれ直流電源１０に電気的に接
続されて配設されている。

直接給電電解槽３は、内部に隔壁をもたず、陰極板１３
が直流電源１１に電気的に接続されて配設されている。

また、この直接給電電解Ｊｆｉ３の外方には、直流電源
１１に電気的に接続された陽極通電ロール９が配設され
ている。

そして被酸洗材である鋼線材１は、硫酸溶液の入った間
接給電電解槽２の側壁および隔壁８に設けられたスリッ
ト（もしくはホール）を連続的に通過しながら、第１〜
第４の電解室４〜７の順序で酸洗される。ここで、第１
〜第４の電解室４〜７には、それぞれ交互に陽極板１２
−＃極板１３−陽極板１２−陰極板１３と配設されてお
り、間接給電法で直流電解がされ、鋼線材１は、各電解
室４〜７の極性とは逆に、陰極−陽極一陰棒一陽極の順
に帯電され、脱スケールまたはスケールの軟弱化が図ら
れる。

このように第１Ｊｆｉ２を通過した鋼線材１は、続いて
直接給電電解ＪＩｆＩ３の側壁に設けられたスリット（
もしくはホール）を連続的に通過して、陰極板１３によ
って陽極に帯電されたまま連続的に通過して、硫酸溶液
にて電解酸洗され、鋼線材表面の溶出ならびに０２ガス
の発生により、表面のスケール、スマットが除去され、
めっきに適した清浄な鋼線材表面が得られる。

ここで、上記各電解槽内の電解条件は、以下の各条件を
満たすことが好ましい。

まず、間接給電電解槽２の電解条件は、浴温３０°〜６
０℃、濃度１〜１０Ｎの硫酸溶液を電解浴とし、電解電
流密度１０〜７０Ａ／ｄ−の直流電解を間接給電方式で
行なうことが好ましく、これにより鋼線材１の表面の説
スケールまたはスケールの軟弱化を図ることができる。

硫酸溶液濃度を１〜１０Ｎに限定したのは、ＩＮ未満で
は所望の電気伝導度が得られず、浴温が上昇するためで
あり、１０Ｎ超では、スケールの除去および軟弱化以上
の地鉄の溶解による表面形状を激しく荒すためである。

また、電解電流密度および硫酸浴温度は、それぞれスケ
ール除去、スケール溶解に必要な範囲として、１０〜？
０Ａ／ｄｍ”および３０〜６０℃と限定したもので、こ
れらの各範囲を逸脱すると脱スケールまたはスケールの
軟弱化が不十分となるからである。

次に、直接給電電解Ｍ３の電解条件は、浴温１５〜３０
″Ｃ１濃度１〜１０Ｎの硫酸溶液を電解浴とし、電解電
流密度１０〜１００Ａ／ｄゴの直流電解を直接給電方式
で行なうことが好ましく、これにより、鋼線材表面の溶
出ならびに０２ガスの発生により、その表面に付着して
いるスケール、スマットの除去を図ることができる。

直接給電電解槽３の電解電流密度１０〜１００　Ａ／ｄ
１２に限定したのは、以下の理由による。

第２図は、直径１．２６ｍｍφの鋼線を浴温２０℃、Ｉ
Ｎの硫酸浴にて直接給電方式で電解酸洗した時の電解電
流密度、浸漬時間および脱スマットの関係を示す図であ
る。同図から明らかなように１０Ａ／ｄｍ２未満ではス
マット除去を良好とするには長時間要し、１００　八／
ｄｍ２Ｍでは実用り必要ではなく、羊に電力の浪費とな
るたけたからである。

次に直接給電電解槽３の浴温１５〜３０℃に限定したの
は以下−の理由による。

第３図は、直径１．２ｆｉｍｍφの鋼線をＩＮの硫酸浴
に９　ｓｅｃ浸漬し、直接給電方式で電解酸洗した時の
電解？「流密度、浴温および脱スマットの関係を示す図
である。同図から明らかなように、高温側ではスマット
除去限界温度が３０℃とみられるためであり、また１５
℃未満の領域での操業は電解液の冷却を付加する必要か
生じ、経済的でないためだからである。

硫酸溶液濃度】〜１０Ｎに限定したのは、面述の間接給
電電解槽２における場合と同様に、ＩＮ未満では所望の
電気伝導度か得られず、浴温が−ｌｘ昇するためであり
、１０Ｎ超では、スケールの除去および軟弱化以上の地
鉄の溶解による表面形状を激しく荒すためである。

〈実施例〉 次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
。

〔実施例〕

直径１．５６［１１１１１φのパテンティング鋼線を、
浸漬時間９　ｓｅｃで、まず間接給電電解槽、次いで直
接給電電解槽へ順次通過させながら、電解条件を本発明
範囲内の条件による電解酸洗法を行ない、脱スケール性
、脱スマット性を調べた。結果を表２に示す。

〔比較例工〕

直径１．５６ｍｍφのパテンティング鋼線を浸漬時間９
　ｓｅｃで、まず間接給電電解槽、次いで直接給電電解
槽へ順次通過させながら、電解条件を本発明範囲外条件
による電解酸洗法を行い、脱スケール性、脱スマット性
を調へた。結果を表２に示す。

〔比較例２〕 直径１．５６ｍｍφのパテンティング鋼線を浸漬時間９
　ｓｅｃで、２槽の直接給電電解槽へ順次通道させなが
ら直流電解方式による電解酸洗法を行ない、脱スケール
性、脱スマット性を調べた。結果を表２に示す。

〔試験および評価方法〕

■　脱スケール性 脱スケール性を目視、あるいは指触より評価した。

◎　：脱スケール性良好（スケール脱落）Ｏニスケール
完全軟弱化 △　ニスケール一部固着残り ×　ニスケール固着残り ■　脱スマット性 脱スマット性を目視、あるいは、口紙、白布接触により
評価した。

◎　ニスマット完全除去 ０：口紙、白ノｉＴかごく薄く黒ずむ △　：口紙、白１１テが黒ずむ Ｘ　：目視で鋼線表面が薄黒い 表２から明らかなように、本発明法によれば、従来法と
比して電解酸洗前のメカニカルデスケーリング工程なし
に、また、酸洗後の後処理を行なうこともなく、完全に
清浄な鋼線材表面を、従来法に比してはるかに低電流密
度範囲で得ることが可能であることが明らかである。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明によれば、硫酸溶液を用いた
直流電解酸洗のみによってバテンテインクしたままの高
炭素鋼線素材を、電解酸洗の油処理としてのメカニカル
デスケーリングや後処理としての電解アルカリ処理を付
加することなくきわめて清浄な表面を得ることができる
。

これをめっき油処理に適用することによって、めフきに
通したきわめて美麗な表面が得られかつ低ランニングコ
ストとなり、生産丁程にもたらす効果が多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される２槽式の連続電解酸洗装置
の概略図である。 第２図は、直径１．２６ｍｍφの鋼線を浴温２０℃、Ｉ
Ｎの硫酸浴にて直接給電方式で電解酸洗した時の電解電
流密度、浸漬時間および説スマットの関係を示すグラフ
である。 第３図は、直径１．２６ｍｍφの鋼線をＩＮの硫酸浴に
９　ｓｅｃ浸漬し、直接給電方式で電解酸洗した時の電
解電流密度、浴温および脱スマットの関係を示すグラフ
である。 符号の説明 １・・・鋼線材、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼線材を連続的に電解酸洗処理するに際し、鋼線材をま
   ず浴温３０〜６０℃、濃度１〜１０Ｎの硫酸溶液を電解
   浴とし、陽極と陰極を鋼線材走行方向に交互に配置した
   間接給電方式による第１の直流電解槽内で、電解電流密
   度１０〜７０Ａ／ｄｍ＾２で電解処理を行なった後、さ
   らに引続いて浴温１５〜３０℃、濃度１〜１０Ｎの硫酸
   溶液を電解浴とし、陽極を鋼線材、陰極を極板とした直
   接給電方式による第２の直流電解槽内で、電解電流密度
   １０〜１００Ａ／ｄｍ＾２で電解処理することを特徴と
   する鋼線材の直流連続電解酸洗法。