KR100218840B1 - 고급강의 산세방법 - Google Patents

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마아르 에리히
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그라벤호퍼 허버트, 슈바인쩌 프리드리히
안드리츠-파텐트페르발퉁스-게젤샤프트 엠.베.하.
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Abstract

고급강을 중성 전해질로서 산세척시키고 그외에 혼합산, 질산 또는 철 플루오라이드와 히드로플루오르산의 혼합물로서 후처리하며, 중성 전해질로서 산세척에 황산으로서 예비처리를 선행시키고 고급강, 바람직하게는 고급강 열스트립의 산세척방법.

Description

고급강의 산세방법
본 발명은 고급강을 중성 전해질로서 산세한 다음, 혼합산, 질산 또는 철 플루오라이드와 하이드로플루오르산의 혼합물로서 후속 처리하는 고급강, 바람직하게는 고급강 열스트립의 산세(pickling)방법에 관한 것이다.
고급강 제조산업에서 중성 전해질에 따른 고급강 산세 방법이 최근에 점점 더 일반적으로 채택되어 왔다. 예를들어, AT-PS 252685호에 기재된 바와 같이 본 목적을 위하여 무기산의 중성 알칼리염 수용액이어서 무기산, 바람직하게는 황산 수용액에서 물질을 산세시키며, 두 가지 모두의 처리단계는 전기분해, 즉 전류를 사용하여 수행된다. 중성 전재질로서 나트륨 술페이트 수용액이 바람직하게 사용되며, 전류밀도는 5-15 Amp/dm2이다. 고전류 밀도가 원리적으로 가능하지만 고급강의 열악한 전도성으로 인하여 필요로 한 고전압 때문에 사용되지 못한다. AT-PS 387406호로부터 알려진 바와 같이, 산, 본 경우에 바람직하게는 혼합산에서 후속 후처리가 전류 없이 수행될 수 있다. 혼합산이란 바람직하게도 질산과 하이드로플루오르산의 혼합물을 의미한다. 혼합산에서 사용된 전류와 함께 산세는 전극물질이 내전류성 및 내산성이 있어야 한다는 문제점 때문에 일반적으로 실시되지 못하고 있다.
산세 효과에 관한 이들 공지방법의 만족할만한 효과성에도 불구하고, 이들 방법이 비교적 긴 처리기간을 필요로 한다는 단점이 알려져 있다. 예를 들어, 중성 전해질과 혼합산에서 약 3㎜ 두께의 고급강 열스트립에 대한 산세 시간은 약 230 sec이고, 6㎜두께의 고급강 열스트립에 대하여는 약 240sec이고, 심지어 품질 AISI 430의 페라이트 열스트립은 270sec까지 걸리며, 그 결과, 보다 신속하고 보다 경제적인 제조관점에서 보다 짧은 산세 방법에 대한 필요성이 있다.
일본특허출원 제55-50468호에서는 크롬 제일철 함유 고급강을 산세하는 순수 화학적 방법을 기재하고 있다. 이와 같은 경우에 산세는 우선 염산 또는 황산에서 전류 없이 실시하고 특정 정도의 백색을 성취하기 위하여 Fe(NO3)3, Fe(SO4)3, 또는 (NH4)2S2O8용액과 함께 후속 후처리를 수행한다. 스케일제거와 매끄럽고, 백색인 표면은 본 문맥에서 전류 없이 다만 삼가 철의 염, 각각 과황산염으로서 산화 후처리에 의하여 성취된다. 그러나 인용방법은 비록 오스테나이트 고급강도 크롬을 함유하지만, 그럼에도 불구하고 추가의 합금 성분 니켈로 인하여 전반적으로 다른 방식으로 스케일이 구성되며 이와 같이 기재된 산세 방법만으로 제거될 수 없으므로 단지 페라이트 고급강에서 수행될 수 있다.
따라서, 현재까지 성취된 만족스런 산세 효과를 유지하고 또는 심지어 증가시키면서, 동시에 처리기간이 짧게 성취될 수 있는 방법에 따라 개시단락에서 언급된 형태의 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명에 따라 개시단락에서 제시된 바와 같이 중성 전해질로서 산세에 황산으로서 예비처리를 선행시키는 방법이 제공된다.
본 발명의 일양상에 따라, 황산으로서 예비처리가 60-95℃, 바람직하게는 75-85℃의 온도에서 발생한다.
본 발명의 또한 일예에 따라, 황산농도는 200-500g/l, 바람직하게는 300-400g/l이다.
본 발명의 또한 일예에 따라, 황산과 예비처리는 총 처리기간의 5-30%를 점유하며 중성 전해질에서 산세는 총 처리기간의 25-50%이다.
본 발명에 따른 삼상 산세 방법의 장점은 오스테나이트 (AISI 304와 3016) 및 페라이트 고급강 품질(AISI 430) 두 가지 모두에 사용될 수 있으며 두 가지 모두의 고급강 품질에 대하여 산세 시간의 상당한 단축이 발생한다는 사실에 존재한다.
고급강에 대한 본 발명에 따라 중성 전해질로 넣기 전에 바람직하게는 희석된 황산과 예비처리 때문에, 중선 전해질에서 그 외에 후속 혼합산에서 산세 시간이 단축될 수 있으며, 따라서 동일 스페이스 조건으로 현존 플랜트에서 실제 증가된 출고량을 성취한다. 다른 한편, 현존 플랜트와 동일 출고량을 가진 새롭게 디자인된 플랜트가 상당히 적게 측정될 수 있으며 따라서 경제거으로 보다 유용하고 경비를 보다 절약하는 방식으로 디자인될 수 있다.
종래의 산세 방법의 경우와 같이, 본 발명에 따른 방법에서 산세 효과는 별도 처리간에 산세된 물질을 솔질함으로서 비슷하게 증가될 수 있다.
본 문맥에서 솔질은 황산과 중성 전해질 산세 예비처리간에, 중성 전해질 산세와 혼합산에서 후처리간에 또는 두 가지 모든 경우에 발생될 수 있으며, 그 외에 혼합산 처리 후 린싱(rinsing)과정에서 발생될 수 있다. 이와 같은 솔질은 산세 시간에 영향이 없지만, 약하게 부착한 스케일이 제거되므로 산소모를 감소시킨다.
본 발명은 그 범위가 그에 국한되지 않는 여러가지 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
[실시예 1]
두게 3.1㎜인 품질 AISI 304의 고급강 열스트림을 85℃ 온도에서 농도 350g/l인 황산에서 산세한 다음, 55℃ 온도에서 농도 HF 25g/l 및 HNO3150g/l혼합산에서 산세시키고, 산세 시간은 총 180 sec이고 산세 시간의 비율은 2 ; 1이었다. 상기 기재된 동일 변수를 가진 황산과 후속 혼합산 후처리 대신에 중성 전해질, 이와 같은 경우 농도 150g/l인 Na2SO4를 사용할 때, 산세 시간은 120 sec로 감소하였고, 처리기간의 비유은 현재 1 : 1이었다. 스트립의 편극은 전류밀도 10 Amp/dm2에서 양극으로부터 20 amp/dm2인 음극으로 변형하였고, 이어서 10 amo/dm2에서 양극으로 되돌아 갔다. 중성 전해질의 온도는 80℃이었다. 황산 예비처리 상을 제공한 후, 중성 전해질에서 후속 산세 시간은 단축될 수 있으며 총 산세 시간은 총 90sec로 감소되었고, 별도 단계에서 산세 시간의 비유은 1 : 2 : 4이었다. 본 발명에 따른 방법에서 농도 및 온도는 또한 상기 언급된 수치에 상응하였다.
[실시예 2]
동일 공정변수를 사용하여 실시예 1과 동일한 세 개의 산세 공정으로 품질 AISI 315L, 6㎜ 두께의 고급강 열스트립을 수행시켰다. 이와 같은 경우에 산세 시간은 황산과 혼합산에서 360 sec로부터 중성 전해질과 혼합산에서 240 sec로 또한 중성 전해질로서 세척하는 황산 예비처리 및 혼합산 후처리로서 140sec로 감소하였다.
[실시예 3]
품질 AISI 430의 페라이트 열스트립의 경우에, 이미 언급된 실시예에 따른 두 개의 제1 산세 공정에 대한 산세 시간은 각각 약 270 sec이었다. 중성 전해질 산세 전에 황산으로 추가 예비처리로서 210 sec로 처리기간의 감소가 성취되었다. 세 개의 사용된 산세 방법의 실시예와 비교하여 표면은 광학적으로 동일 반사도를 가지고 있으며 적절히 산세되었고 스케일이 없다는 것이 발견되었다.

Claims (8)

  1. 고급강을 중성 전해질로서 산세척시키고 그외에 혼합산, 질산 또는 철 플루오라이드(FeF3)와 히드로플루오르산의 혼합물로서 후처리시키는 고급강의 산세방버에 있어서, 중성 전해질로서 산세척에 황산으로서 예비처리를 선행시키고 고급강, 바람직하게는 고급강 열스트립의 산세척방법.
  2. 제1항에 있어서, 고급강이 열스트립 형태인 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 황산으로의 예비처리를 60-95℃의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 예비처리를 75-85℃의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 황산 농도가 200-500 g/l인 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 황산 농도가 300-400g/l인 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  7. 제1항에 있어서, 스트립을 황산으로 예비처리하고 중성 전해질로서 산세하는 사이에 및/또는 중성 전해질로서 산세하고 산으로서 후처리하는 사이에 솔질하는 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
  8. 제1항에 있어서, 황산으로의 예비처리가 총 처리기간의 5-30%이고 중성 전해질로서 산세가 총 처리기간의 25-50%인 것을 특징으로 하는 고급강의 산세방법.
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