KR100654513B1 - 실리콘함유 전기강 스트립의 피클링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 피클링 방법은 연속식으로 전기강 스트립을 피클링 하기 위해 기도된 것으로, 스트립이 피클링 탱크에 들어있는 용액에 침지되기 전이나 후에 과산화수소로 이루어진 용액으로 강 스트립의 상부면과 하부면을 스프레이 하도록 기도된 적어도 한 세트의 스프레이어가 구비된 적어도 하나의 피클링 탱크를 포함한다. 각 피클링 탱크에 있는 스프레이어 세트는 피클 배쓰 용액(pickle bath solution)의 높이 위에 있다. 강 스트립이 최종 피클링탱크를 빠져나가면, 잔류 스케일을 제거하도록 솔질하고 세척되어 깨끗한 스트립을 형성한다.

Description

실리콘함유 전기강 스트립의 피클링 방법{A METHOD FOR PICKLING OF SILICON-CONTAINING ELECTRICAL STEEL STRIP}

본 출원은 비재이 엔 마디(Vijay N. Madi), 제럴드 더블유 리커(Jerald W. Leeker), 클래이튼 에이 반스코이(Clayton A. Van Scoy)가 2001년 4월 9일 출원한 미국 가특허출원 번호 제60/282,564호에 기초를 두고 있으며 그 가출원을 우선권으로서 주장한다.

본 발명은 전기강(electrical steel)을 피클링(pickling: 산세(酸洗)) 처리하기 위한 방법에 관한 것이다. 더 상세히 말하면, 본 발명은 과산화수소를 이용하여 실리콘함유 전기강 스트립(silicon-containing electrical steel strip)을 피클링 하기 위한 방법에 관한 것이다.

실리콘 함유 전기강은 전형적으로 실리콘을 0.5% 내지 3.5% 함유하는 저탄소(0.1% 이하) 특수강이다. 이들 강은 결정 방향성(grain oriented) 및 비방향성 강이다. 실리콘 함유 전기강의 고온처리방법은 강 스트립의 표면 상에 산화물이 형성될 수 있다. 이들 산화물은 주로 철, 실리콘, 기타 다른 합금으로 되어 있으며, 이들은 냉간압연(cold reduction) 및 다른 후속 방법 전에 제거되어야 한다. 전통적으로, 이들 산화물들은 숏 블라스팅(shot blasting) 같은 초기 기계처리에 의해 제거되었으며, 이는 질산을 사용하여 피클링 처리하거나, 또는 질산을 염화수소산과 플루오르화수소산과 함께 사용하여 피클링 처리하는 화학처리에 의해 수행된다.

전기강을 피클링 처리할 때 질산을 사용하지 않고 피클링처리하는 방법이 요망되고 있다.

본 발명은 실리콘 함유 전기강 스트립을 피클링 처리하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 피클링 방법은 피클링처리 탱크 사이에 위치되어 있는 과산화수소 스프레이어(sprayers)와 함께 염화수소산과 플루오르화수소산을 담고 있는 다수의 피클링 탱크를 포함한다. 상기 스프레이어는 피클링 탱크 내에 들어있는 용액 위에 위치되어 있고, 스프레이 용액은 과산화수소 수용액을 포함하고 있다. 이 방법은 피클링 탱크에 상기 강 스트립을 잠기게 하고 상기 강 스트립이 피클 탱크에서 나와서 다음 피클탱크에 들어가기 전에 상기 스프레이 용액으로 상기 강 스트립의 상부면과 저부면을 스프레이 하는 연속된 다중 처리방법을 포함한다. 마지막 피클링 탱크를 빠져 나가면 상기 강 스트립은 솔질하고 세척된다.

이 방법은 또한 피클링 탱크 안으로 들어가는 스트립 입구에 위치된 과산화수소 스프레이어와 함께 염화수소산과 플루오르화수소산을 함유하는 단일 피클링 탱크를 포함할 수도 있다. 상기 스프레이어는 피클링 탱크에 들어있는 용액 위에 위치되어 있고 그 스프레이 용액은 과산화수소 수용액 또는 과산화수소의 산성화 용액을 포함한다.

도 1은 과산화수소 스프레이어가 구비된 3개의 피클링 탱크와 그 다음에 위치된 세척 브러시 머신(scrubber brush machine)을 통한 전기강 스트립 이송을 나타내는 피클링 탱크 배치를 나타내는 도면이다.

도 2는 과산화수소 스프레이어가 구비된 2개의 피클링 탱크와 그 다음에 위치된 세척 브러시 머신(scrubber brush machine)을 통한 전기강 스트립 이송을 나타내는 피클링 탱크 배치를 나타내는 도면이다.

도 3은 과산화수소 스프레이어가 구비된 1개의 피클링 탱크와 그 다음에 위치된 세척 머신(scrubber brush machine)을 통한 전기강 스트립 이송을 나타내는 피클링 탱크 배치를 나타내는 도면이다.

본 발명은 연속 피클방법(pickle line) 또는 어닐 피클 방법(anneal and pickle line)을 적용하는 실리콘 함유 전기강 스트립을 피클링하기 위한 방법에 관한 것으로, 피클링 용액은 과산화수소를 함유하는 스프레이 수용액으로 상기 스트립을 처리함으로써 수행되는 플루오르화수소산과 염화수소산의 혼합물을 포함한다. 전기강은 실리콘 0.5% 내지 4%를 포함한다.

본 발명의 피클링 방법은 연속식으로 전기강 스트립을 피클링 하기 위해 기도된 것으로, 과산화수소로 이루어진 용액으로 강 스트립의 상부면과 하부면을 스프레이 하도록 기도된 적어도 한 세트의 스프레이어가 구비된 적어도 하나의 피클링 탱크를 포함한다. 표면 처리 스프레이어는 피클 배쓰 용액(pickle bath solution)의 수준 위에 있다. 강 스트립이 피클링탱크를 통과하면, 세척 브러쉬 머신으로 연속적으로 처리된다. 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 둘, 가장 바람직하게는 적어도 셋의 피클링 탱크가 사용된다(도 1 - 3 참조). 단지 하나의 피클링 탱크가 사용될 때에는 스프레이어는 피클탱크 내에서의 피클링 처리 전에 강 스트립 표면을 처리하도록 배치된다(도 3 참조). 하나 이상의 탱크가 사용되는 경우에는 스프레이어는 피클탱크 내에서의 피클링 처리 사이에 강 스트립 표면을 처리하도록 배치된다(도 1과 도 2 참조).

모든 실시형태에서, 피클링 탱크는 높은 온도에서 플루오르화수소산과 염화수소산의 혼합물을 포함한다. 일실시형태에서, 염화수소산의 농도는 대략 40 g/l 내지 160 g/l 범위이다. 다른 실시형태에서, 염화수소산의 농도는 대략 100 g/l 내지 120 g/l 범위이다. 일실시형태에서, 플루오르화수소산의 농도는 대략 20 g/l 내지 110 g/l 범위이다. 다른 실시형태에서, 플루오르화수소산의 농도는 대략 30 g/l 내지 50 g/l 범위이다. 탱크내의 용액은 대략 65℃ 내지 95℃의 온도, 바람직하게는 80℃의 온도에서 유지된다. 과산화수소 스프레이 용액의 농도는 대략 20 g/l 내지 60 g/l 범위이다. 다른 실시형태에서, 과산화수소의 농도는 대략 30 g/l 내지 50 g/l 범위이다. 과산화수소 스프레이 용액은 주위온도에서 사용된다. 다른 실시형태에서 스프레이 용액은 과산화수소와 염화수소산의 혼합물을 포함하고, 과산화수소의 농도는 대략 20 g/l 내지 60 g/l 범위이고, 염화수소산의 농도는 대략 40 g/l 내지 160 g/l 범위이다. 또 다른 실시형태에서 과산화수소의 농도는 대략 30 g/l 내지 50 g/l 범위이고, 염화수소산의 농도는 대략 100 g/l 내지 120 g/l 범위이다.

일 실시형태에서, 본 발명의 피클링 방법은 염화수소산과 플루오르화수소산이 혼합물로 이루어진 피클링 용액을 담고 있는 3개의 피클링 탱크를 포함한다(도 1에서 탱크 A, 탱크 B, 및 탱크 C). 과산화수소액 스프레이어는 탱크 A와 B 및 탱크 B와 C의 피클링 처리 사이에 배치된다. 이 실시형태에서, 세척 브러쉬 머신은 탱크 C 다음에 배치된다. 하나 또는 두 세트의 스프레이어를 이용하는 실시형태에서, 스프레이 용액은 과산화수소 수용액이다.

두 개의 피클링 탱크가 사용되는 경우, 과산화수소 스프레이어는 피클링 처리 사이에 배치된다. 일 실시형태에서, 스프레이어는 탱크 A의 출구와 탱크 B의 입구에 배치된다.(도 2 참조).

단지 하나의 피클링 탱크가 사용되는 경우(도 3 참조), 과산화수소 스프레이어는 피클링 탱크의 입구에 배치된다. 스프레이 액은 과산화수소 수용액을 포함하거나 또는 과산화수소와 염화수소산 수용액을 포함한다. 과산화수소는 대략 20 g/l 내지 60 g/l 범위의 농도에 있고, 바람직한 농도는 대략 30 g/l 내지 50 g/l 범위의 농도에 있다. 염화수소산은 대략 40 g/l 내지 160 g/l의 농도 범위에 있고, 바람직하게는 100 g/l 내지 120 g/l 범위이다.

실시예

다음의 열간압연 처리된 전기강은 연속 어닐(anneal) 피클 방법으로 처리된다. 피클링처리하기 전에, 상기 강은 합금에 따라 적정 온도에서 어닐 처리되고 전기강 숏 블라스팅 장치를 이용하여 기계적으로 스케일이 제거된다. 스프레이어는 탱크 A와 B의 출구 단부 및 탱크 B와 C의 입구 단부에 배치된다. 본 방법에 의하면 질산을 사용하는 피클링처리 시스템의 생산율에 필적할 만한 생산율로 품질 좋은 강이 제조된다.

전기강 타입 및 %Si	탱크-3			탱크-2			탱크-1			스프레이
	HCl g/l	HF g/l	온도 (℃)	HCl g/l	HF g/l	온도 (℃)	HCl g/l	HF g/l	온도 (℃)	H2O2 g/l
비방향성 (1.6-2.0 %Si)	155	95	77	145	35	79	156	38	77	30
	125	72	77	111	44	79	113	47	77	30
방향성 (3.0-3.5 %Si)	138	97	77	121	68	77	123	65	75	30
	156	95	77	150	34	77	146	35	76	30

Claims (18)

1. 전기강 스트립(electrical steel strip)을 연속으로 피클링하는 방법에 있어서,

   a. 제1 피클링 탱크에 들어있는 용액에 상기 스트립을 침지하기 전에 과산화수소 수용액을 포함하는 스프레이 용액을 스프레이어에 의해 상기 스트립의 상부면과 하부면에 스프레이 하는 단계와;

   b. 제1 피클링 탱크에 들어있는 염화수소산과 플루오르화수소산을 포함하는 용액에 상기 스트립을 침지하는 단계와;

   c. 잔류 스케일을 제거하기 위해 상기 스트립을 솔질하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스트립은 제1의 스프레이어 세트로 스프레이 하기 전에 제2 피클링 탱크에 들어 있는 용액에 침지되고, 상기 용액은 염화수소산과 플루오르화수소산을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스트립은 제2의 피클링 탱크에서 상기 스트립을 침지하기 전에 제3 피클링 탱크에 들어 있는 용액에 침지되고, 상기 용액은 염화수소산과 플루오르화수소산을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스트립의 상부면과 하부면에는 제3의 피클링 탱크에 들어 있는 용액을 빠져나오면 곧 스프레이어를 통해 용액이 스프레이되고, 상기 용액은 과산화수소 수용액을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 모든 피클링 탱크 내에 있는 용액은 40 g/l 내지 160 g/l의 염화수소산과 20 g/l 내지 110 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 모든 피클링 탱크 내에 있는 수용액은 100 g/l 내지 120 g/l의 염화수소산과 30 g/l 내지 50 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
7. 제 4 항에 있어서, 모든 스프레이어에 사용된 과산화수소의 농도는 20g/l 내지 60g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 모든 스프레이어에 사용된 과산화수소의 농도는 30g/l 내지 50g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 스프레이 용액은 과산화수소와 염화수소산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 과산화수소의 농도는 20g/l 내지 60g/l이고 염화수소산의 농도는 40 g/l 내지 160 g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 과산화수소의 농도는 40g/l 내지 50g/l이고 염화수소산의 농도는 100 g/l 내지 120 g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 스프레이 용액은 과산화수소와 염화수소산 수용액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 과산화수소의 농도는 20g/l 내지 60g/l이고 염화수소산의 농도는 40 g/l 내지 160 g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 과산화수소의 농도는 40g/l 내지 50g/l이고 염화수소산의 농도는 100 g/l 내지 120 g/l인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
15. 제 5 항에 있어서, 피클링 탱크 내의 용액은 65℃ 내지 95℃의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 피클링 탱크 내의 용액의 온도는 80℃인 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
17. 전기강 스트립(electrical steel strip)을 연속으로 피클링하는 방법에 있어서,

    a. 처음의 피클링 탱크에 들어있는 용액에 상기 스트립을 침지하고, 여기서 상기 용액은 40 g/l 내지 160 g/l의 염화수소산과 20 g/l 내지 110 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고 65℃ 내지 95℃의 온도로 유지되는 것인 단계와;

    b. 상기 스트립을 추가적인 다른 피클링 탱크 안에 침지하기 전에 스프레이어로 상기 스트립의 상부면과 하부면에 스프레이 하고, 여기서 상기 스트립이 과산화수소 20g/l 내지 60g/l를 포함하는 수용액으로 스프레이되는 단계와;

    c. 상기 추가적인 피클링 탱크에 들어있는 용액 안에 상기 스트립을 침지하고, 여기서 상기 용액은 40 g/l 내지 160 g/l의 염화수소산과 20 g/l 내지 110 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고 65℃ 내지 95℃의 온도로 유지되는 단계와;

    d. 마지막 피클링 탱크 내에 상기 스트립을 침지하기 전에 상기 스트립의 상부면과 하부면을 스프레이어로 스프레이하고, 여기서 상기 스트립은 과산화수소 20g/l 내지 60g/l를 포함하는 수용액으로 스프레이되는 단계와;

    e. 상기 마지막 피클링 탱크에 들어있는 용액 안에 상기 스트립을 침지하고, 여기서 상기 용액은 40 g/l 내지 160 g/l의 염화수소산과 20 g/l 내지 110 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고, 65℃ 내지 95℃의 온도로 유지되는 단계와;

    f. 잔류 스케일을 제거하여 깨끗한 스트립을 형성하도록 상기 스트립을 솔질하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 연속 피클링 방법.
18. 전기강 스트립(electrical steel strip)을 피클링하는 방법에 있어서,

    a. 상기 스트립을 피클링 탱크 안에 들어있는 용액에 침지하기 전에 스프레이어로 상기 스트립의 상부면과 하부면에 스프레이 하고, 여기서 상기 스프레이 용액은 과산화수소와 염화수소산의 수용액을 포함하고, 제1 피클링 탱크에서 스프레이에 사용된 과산화수소의 농도는 20g/l 내지 60g/l이고 염화수소산의 농도는 40 g/l 내지 160 g/l인 단계와;

    b. 피클링 탱크에 들어있는 용액 안에 상기 스트립을 침지하고, 여기서 상기 용액은 40 g/l 내지 160 g/l의 염화수소산과 20 g/l 내지 110 g/l의 플루오르화수소산을 함유하고, 피클링 탱크 안에 있는 상기 용액의 온도는 65℃ 내지 95℃인 단계와;

    c. 잔류 스케일을 제거하여 깨끗한 스트립을 형성하도록 상기 스트립을 솔질하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기강 스트립의 피클링 방법.

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