JPS63174719A - 綿材のスケ−ル除去方法 - 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） 本発明は鋼線の冷間伸線加工前に行なわれるデスケーリ
ングの方法に関するものである。

（従来の技術） デスケーリングは次工程の伸線に必須であり、その良否
が伸線加工限界と伸線加工材料の機械的特性を左右して
いる。

伸線に先立って線材スケールを除去する手段としてメカ
ニカルな方法が採用されつつあり、その改善を図るべ（
多（の研究がなされている。その主なものを以下に示す
。

（７）　引張り力とねじり力を利用した線材のスケール
剥離装置（特公昭５８−４３１６３号公報）は、メカニ
カルデスケーラ−として従来から使用されていたベンデ
ィングローラ一方式やショツトブラスト方式より効率的
なスケール剥離ヲ目的としている。

すなわち所定の緊張を与えた状態で送られて（・る線材
の送り方向に対し、ある傾斜角をもって配置した１個の
キャブスターンと、それ全挾みかつ所定間隔をおいて線
材の移動方向へのすべり全規定することにより引張力と
ねじり力を同時に与えデスケールする。

（イ）　メカニカルディスケーリング装置（特公昭５８
−３１２４６号公報）はロールベンダ方式によるメカニ
カルデスケーリング装置の改良に関するもので、ベンデ
ィングロール群の入口側及び出口側に、圧下方向に捩れ
調整ロールを設け、デスケールの向上を図っている。

（ｆ；Ｉ）　　メカニカルデスケーリング後のコーティ
ングと潤滑（塑性と加工ｖｏｌ　２３　、　Ａ　２６０
　、１９８２゜８４７頁）はメカニカルデスケーリング
後に伸線潤滑剤のキャリアーとしてのボラツクス（硼砂
）を連続的にコーティングするため、ベンディングロー
ラ、ワイヤーブラッシング、ウォータージェット硼砂コ
ーティング、乾燥の各ユニットが直列に配列しである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術においてはメカニカルな手段でスケールを完全
に除去することに力がそそがれている。

したがってメカニカルデスケーラ一本体の改善が主とな
っている（ア、イ）。

これはスケールの除去が不完全のまま伸線すると伸線ダ
イスの摩耗、ダイス疵の発生等伸線作業効率を著しく阻
害するためである。

しかしスケールが完全に除去されても、伸線時に潤滑剤
の付着性が悪いと伸線加工限界が低下する。これを幾分
でも改善するためメカニカルデスケーリングの後に、潤
滑剤のキャリアーとしてボラツクス被覆装置を取りつけ
ている（つ）。

このようにしても、メカニカルデスク−リングしたスチ
ールコード用線材のような高強度線材の高速、連続伸線
は困難であった。この原因としてデスケール後の線材表
面性状が考えられる。

すなわち伸線性のもつとも優れた表面性状はオフライン
酸洗材であり、これはオフライン酸洗によって材料表面
に小さな凹凸ができ、これが伸線時に潤滑剤の付着性を
改善し、高強度線材の高速伸線を可能にしているものと
考えられる。

一方メカニカルデスケーリングをベースとした場合は、
たとえボラツクス等のキャリアを付着させても表面の凹
凸が少な（、伸線性はオフライン酸洗材より劣る。

メカニカルデスケーリング方式がオフライン酸洗材より
伸線性が劣るにもかかわらず、軟鋼線材や一部硬鋼線に
採用されているのは、廃液処理による公害問題がない上
に、伸線ラインと直結できることによるコストダウンが
大きいためである。

このようなことからオフライン酸洗材と同等な伸線加工
特性とメカニカルデスケーリング方鳴弐の長所を併せそ
なえたデスケーリング技術の開発が望まれていた。

（問題点全解決するための手段） 本発明はメカニカルデスケーリングとオフライン酸洗の
長所金かねそなえたデスケーリング技術全提起するもの
で、ベンディング加工装置、ブラッシング加工装置、水
洗装置という広（使われているメカニカルデスケーリン
グの直後に、酸洗槽とポラツクス被覆装置全直列に配置
するものである。

ブラッシング加工装置を伴なったメカニカルデスケーリ
ング方式で、スケールを完全に除去しようとすると、線
材表面は平滑になり、潤滑剤の付着性が悪くなるが、本
発明ではブラッシング加工装置後方に酸洗槽があり、そ
こでもスケール除去が可能なのでブラッシング加工で完
全にデスケールする必要がない。したがってブラッシン
グ加工の研削を大きくしなくても良い。これによって線
材表面の平滑性が小さくなる。

ベンディング加工、ブラッシング加工、水洗装置通過後
の線材の残留スケール量は、全スケール量のはゾ２〜５
％以内とする。残留スケールを２チよりも少なくしよう
とすると、ブラッシング加工の研削力を強くしなければ
ならない、そのため線材表面が平滑はなり１次工程の酸
洗槽でも線材表面粗度を大きくできない。

残留スケールが５％以上に大きくなると、それを完全に
除去するのに酸洗時間全長（しなければならず、酸洗槽
長さの増大や線材走行速度の低下等全もたらし実用的で
ない。

なおこの範囲の残留スケールを得ることは、通常使われ
ているベンディング加工、ブラッシング加工、水洗装置
のメカニカルデスケーリング方式において極端に赤錆全
発生している線材を除けば比較的容易である。

次に酸洗槽について述べる。酸の種類、濃度等は特に規
制せず、線材の鋼種、残留スケール、線速等を配慮して
決める。また酸洗槽の長さについても同様であるが、工
場レイアウト上長くとれない場合は、線材を数回槽内全
往復させ、酸洗詩画の増加を図っても良い。

酸溶液の温度は２０〜．１００　ｒとする。２０Ｃ以下
ではデスケール及び表面粗度改質効率が小さく、酸洗時
間が長（なる。１０００以上では酸の蒸気が発生し、衛
生上、機械の保全上好ましくない。７０Ｃ前後が好まし
い。

酸洗槽で除去するスケール量は全スケール量の２〜５％
と非常に少ない。したがって槽内の除去したスケールの
ヘドロや酸溶液の劣化が少なく、酸溶液の交換（廃液処
理）は２年に１回程度であり通常は新しい酸溶液を追加
するのみで良い。

前述の酸洗条件と表面粗度との関連について多（の実験
を行なった結果、線材表面の凹凸数全１５個／朋以上確
保するには酸液浸漬時間は５秒以上必要であった。この
ようなことがら酸洗処理時間は５秒以上とした。

酸洗を通過することによって線材表面の１　ｐｍ以上の
凹凸の数を１５個／　Ｉｍ以上５０個／　ｊ１１以下と
する。線材表面の粗度（凹凸）全１μｍ以上と規定した
のは、伸線性のもつとも優れているオフライン酸洗材の
表面凹凸が１μｍ以上であるからである。

鋼線表面の凹凸数を１５個／　ｔｎｙｉ、以上５０個／
　ｍｔａ以下とした根拠は実験結果による。すなわち凹
凸数と伸線特性との関連について試験したところ、１μ
ｍ以上の凹凸数が１５個／朋以上５０個／朋以下の時伸
線潤滑剤の付着性が良く、ダイス摩耗も含めた伸線特性
が良好であった。

なおオフライン酸洗の場合の線材表面の凹凸数は３０〜
５０個／　Ｉｉｌである。凹凸数ケ５０個／朋以上にす
ると、伸線後の表面に肌あれが残り好ましくない。また
一般に使用されているメカニカルデスケーリング材（ベ
ンディング、ブラッシング加工）の表面凹凸は５″−８
個／朋である。

（作用） 本発明の構成を第１図に示す。サプライスタンド１にセ
ットされた線材２は、ベンディング加工装置３、ブラッ
シング加工装置４、水洗装置５でスケールをメカニカル
に除去する。ブラッシング加工装置４の研削力は全スケ
ール量の２〜５チが残る程度にする。なおこの残留スケ
ールは次工程の昇温装置付酸洗槽で除去する。

昇温装置付酸洗槽６は塩酸または硫酸液を使用する。昇
温装置付酸洗槽６の長さ、酸液濃度、酸の種類等はブラ
ッシング加工装置４の残留スケールが、所定の線速で完
全に除去され、かつ表面粗度がオフライン酸洗材とほぼ
同等になる範囲とする。なお酸洗温度は５０〜１００Ｃ
内とする。

酸洗槽全通過した線材は水洗装置７で中和、水洗する。

中和、水洗した線材は次の乾燥器付ボラツクス被覆装置
８で、ボラツクスをコーティングする。ボラツクス被覆
装置には乾燥器が付属しており、線材にコーティングさ
れたボラックスは充分乾燥される。

この時点において、線材のスケールは完全に除去され、
かつ表面はオフライン酸洗材に近い粗度になっている。

これが伸線潤滑剤の付着性の向上金もたらし、伸線加工
性の改善につながることになる。ボラツクスコーティン
グされた線材は、次の連続伸線機９で所定の径まで連続
伸線され、捲取機１０で巻きとられる。

（実施例） 試験材の化学成分を第１表に示す。線径は５．５ｎφで
ある。

第１図の設備において、ベンディング加工装置３から乾
燥器付ボラックス被覆装置８までのデスケーリングライ
ンの線速は４５　ｍ／ａｘｉｍとした。この速度は連続
伸線機９の第１ダイスの線速と同じである。

昇温装置付酸洗槽６は濃度１２％の塩酸水溶液を使用し
、温度は７０Ｃとした。槽の長さは１２ｍとした。乾燥
器付ボラックス被覆装置９のポラツクス濃度は３０％と
し、温度は９ｏｃとした。

ポラツクス被覆後の線材は連続伸線機９で線径１．３朋
（伸線加工歪２．８８）まで連続伸線した。

伸線速度は最大８００ｍ／關である。

本装置でデスケールした線材の残留スケールは皆無であ
った。

第２図にデスケールし、伸線直前の線材表面粗度を示す
。比較のため、一般に実施されているメカニカルデスケ
ーリング材（ベンディング加工装置、ブーラッシング加
工装置、水洗装置）及びオフライン酸洗材（濃度１２チ
の塩酸水溶液、温度２５Ｃ酸洗時間２０分）の表面粗度
も併記した。

この図から従来のメカニカルデスケーリング材Ｂの表面
粗度は小さく平滑であるのに対し、本発明材Ａは、はぼ
オフライン酸洗材Ｃと同等な表面粗度を有している。１
μｍ以上の表面凹凸数はＡ：３０．Ｂ：８．Ｃ：３６ケ
／１Ｒ１１である。これによって伸線潤滑剤の付着性が
良好となり、伸線加工特性の改善が図られることになる
。

これを確認するため連続伸線を実施し、延性（絞り、捻
回）を比較した。第３図に伸線加工歪と絞り値、第４図
に捻回値金示す。

従来のメカニカルデスケーリング材Ｂは、伸線加工歪２
．４６で断線したが、本発明材Ａは２．８８まで伸線可
能であった。

また絞りや捻回で表わされる延性値は、オフライン酸洗
材Ｃと同等であった。Ｂ材の延性値はＡ材より低く、特
に伸線加工歪の大きいところでこの傾向が顕著である。

以上のように本発明で処理した線材は、伸線潤滑剤の付
着性が従来のメカニカルデスケーリング処理材より優れ
、伸線加工限界の向上と同時に、伸線材の延性の改善効
果が認められた。特に伸線特性がもつとも良いと云われ
ているオンライン酸洗材と同等の伸線特性が得られたこ
とは、本発明の大きな成果である。

（発明の効果） 本発明は廃液処理の公害問題やコスト等の点から軟鋼線
等の低グレートの伸線に主として使用されていたメカニ
カルデスケーリング方式の中に、酸洗槽を組み入れ、線
材の表面性状をオフライン酸洗のそれに近すけたことに
よって、高炭素鋼特にスチールコード用線材等の高級線
材の連続伸線が可能となった。

しかもオフライン酸洗の際の廃液処理問題もほとんどな
く、伸線ラインと直結できるため、伸線コストの低減が
可能と゛なった。

このように公害問題がなく経済性の高いメカニカルデス
ケーリング方式の有利な面と、伸線性が良いというオフ
ライン酸洗方式の長所を組み合せたので、デスケールと
伸線の低コスト化の効果が犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、第２図は線材表面粗度の
図表、第３図は伸線加工歪に対する絞り値の変化の図表
、第４図は伸線加工歪に対する捻回値の変化の図表であ
る。 １：サプライメタンド　　　２：線材 ３：ベンディング加工装置　４ニブラッシング加工装置
５：水洗装置　　　　　　６：昇温装置付酸洗槽７：水
洗装置　　　　　　８：乾燥器付ボラツクス被９：連続
伸線機　　　　　　　覆装置 １０：捲取機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱延スケールを有する線材のスケールを除去するに際し
   て、ワイヤペンディングおよびワイヤブラッシングによ
   つて大部分のスケールを除去した直後に、連続して５秒
   以上の酸洗処理を行ない、１μｍ以上の表面凹凸が線材
   １ｍｍ長さあたり１５個以上５０個以下存在するように
   線材表面を調整することを特徴とする線材のスケール除
   去方法。