KR101249167B1

KR101249167B1 - 강판의 산세 처리 방법 및 산세 처리 장치

Info

Publication number: KR101249167B1
Application number: KR1020107026664A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 우에무라; 다이스께 사와다
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2013-03-29
Also published as: EP2302102A4; EP2302102A1; BRPI0913196B1; EP2302102B1; CN102046850B; KR20110003556A; WO2009145353A1; CN102046850A; US20110079244A1; JPWO2009145353A1; BRPI0913196A2; JP4714800B2

Abstract

본 발명은, 강판의 산화 스케일을 효율적으로 제거할 수 있는 강판의 산세 처리 방법 및 강판의 산세 처리 장치를 제공하는 것이다. 즉, 강판을 산세조에서 산세하는 공정 A와, 상기 공정 A 후에, 공기 중에서 상기 강판의 적어도 일부의 면에 기체를 분사하는 공정 B와, 상기 공정 B 후에, 상기 강판을 산세조에서 산세하는 공정 C를 갖는 강판의 연속 산세 처리 방법이며, 공정 B에 있어서 강판을 일시적으로 산세액으로부터 꺼내어, 공기 중에서 강판의 적어도 일부의 면에 기체를 분사함으로써, 강판 표면에 부착되어 있는 산액의 수분을 증발시켜, 국부적으로 산 농도를 높임으로써 산화 스케일에 포함되는 완강한 Si 산화물을 효율적으로 제거하는 것이다.

Description

강판의 산세 처리 방법 및 산세 처리 장치{PICKLING METHOD FOR STEEL PLATES, AND PICKLING APPARATUS}

본 발명은, 강판 표면의 산화 스케일을 제거하기 위한, 강판의 산세 처리 방법 및 산세 처리 장치에 관한 것이다.

강판의 제조 공정에 있어서는, 다양한 목적으로 강판 표면의 세정이 행해지고 있다. 예를 들어, 도금이나 도장 전의 강판의 세정이나, 열연 강판의 산화 스케일 제거(탈스케일)를 위한 산세 등을 들 수 있다. 통상, 강판은 열처리되어 압연되는 과정에서 강판의 표면에 산화 스케일이 생성되고, 그 산화 스케일이, 후공정인 냉간 압연시에 압연 롤에 말려들어가 강판 표면의 손상 원인으로 되는 경우가 많으므로, 산화 스케일 제거는 필요 불가결한 공정으로 되어 있다.

종래의 산화 스케일 제거에 관해서는, 복수의 산성 용액 중에 강판을 침지하고, 연속으로 강판을 통과시켜 산세 제거하는 경우가 많다. 예를 들어, 비특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 박스의 산세조에 둑을 설치하고, 그 속에 분류(噴流) 노즐을 설치하여 산을 강판에 분사시킴으로써 산화 스케일 제거를 행하는 방식의 것이 있다.

기계적으로 산화 스케일을 제거하는 방법으로서, 비특허 문헌 2에 기재되어 있는 압연법, 연마법, 숏 블라스트법 및 반복 굽힘법 등이 있다. 실용상은 이들을 조합하여 사용하는 경우도 많다. 이들 기술은 기계적으로 산화 스케일을 제거하는 동시에, 산화 스케일에 크랙을 기계적으로 형성하고, 산세액을 침투시켜 산화 스케일을 효율적으로 용해하는 방법이다.

염산이나 염화철을 첨가한 산세액을 사용하여, 액 중에서 강판에 전압을 인가하여 전류를 흘려, 산화 스케일의 용해 속도를 향상시키는 방법(특허 문헌 1, 2, 3)도 있다.

유도 가열 장치를 병용하여, 가열에 의해 산화 스케일의 크랙을 지금(地金) 표면까지 진행시키고, 그 안으로 산세액이 들어가게 하기 위한 장치를 병용한 방법도 존재한다(특허 문헌 4).

산세조의 입구측과 출구측에서 산액을 분사하는 노즐을 설치하는 동시에, 측부로부터 산액을 분사하는 측부 노즐을 설치함으로써, 산세 처리 중의 산세 용액의 확보와 반응에 기여하는 산세액의 흐름을 층류 상태로부터 난류 상태로 하여, 경계층을 파괴하여 산세 효율을 높이는 방법(특허 문헌 5)도 있다.

전해 처리로 산화 스케일을 제거한 후에, 강대(鋼帶)에 롤에 의해 굽힘을 부여하는 동시에, 상기 구부러져 있는 볼록부 표면에 고압수를 분사하여 산화 스케일의 제거를 촉진하는 방법(특허 문헌 6)도 있다.

스테인리스 강대의 탈스케일 전처리 장치로서, 염욕조에 스테인리스 강대를 통과시킨 후, 상기 강대의 표리면을 공기 헤더로부터의 공기에 의해 냉각하고, 그 후 상기 냉각된 강대를 수세조에 통과시켜 수세한다고 하는 기술이, 특허 문헌 7에 개시되어 있다.

방향성 전자기 강판의 제조에 관하여, 레이저 광에 의해 홈 형성 후에 용융 부착물을 기계적으로 제거하는 방법으로서, 브러시, 지석, 와이퍼, 고압수와 함께, 압착 공기를 이용하는 방법이 예시되어 있다(특허 문헌 8).

또한, 강대의 연속 산세 방법 및 장치에 관하여, 강대와 함께 이동하는 산액층(경계막층)을 제거(파괴·감소)하기 위해, 산세조 상방으로부터 에어를 분사하는 동시에 구획대를 접촉시키는 방법과 그 장치가 개시되어 있다. 상기 방법으로 경계막층을 제거함으로써, 전단의 조의 산액이 후단의 조로 반입되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 후단의 조에서, 경계막층에 의해, 새로운 산액이 강판과 접촉이 차단되는 것을 방지한다고 하는 것이다(특허 문헌 9).

일본 특허 출원 공개 평10-8298호 공보 일본 특허 출원 공개 소55-48421호 공보 일본 특허 출원 공개 소58-64400호 공보 일본 특허 출원 공개 평9-78273호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-20086호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-191108호 공보 일본 특허 출원 공개 평9-87871호 공보 일본 특허 출원 공개 평10-183251호 공보 일본 특허 출원 공개 소62-243788호 공보

시바또미 노부히로 외, 미쓰비시 중공기법, vol.129 No.1, 24-29(1992) 하따 가즈노리 외, 히다찌 평론, vol.6 No.4, 41-46(1985)

고장력강으로 대표되는 Si를 함유하는 강판의 경우, 통상의 산세의 방법으로 처리하면 용해 속도가 느려지는 것이 경험적으로 알려져 있다. Si를 포함하는 강판의 경우, 산화 스케일층의 지철측에 강 중의 Si가 산화물로서 농화되는 경우가 있어, 산화 스케일층과 지철 사이에 생기는 상기 Si 산화물층을 용해하여, 전체의 산화 스케일을 제거할 필요가 발생한다.

또한, 한차례 산화 스케일과 동시에 용해한 Si 산화물의 용해도가 산세 용액에서는 작으므로, 산화 스케일로부터의 Fe 이온은 용액 중에 존재할 수 있지만, Si 산화물만이 재부착되는 것이 보여진다. 산세 용액 중의 Si 이온의 농도에 따라서는 용액 중에서 겔상으로 바뀌는 경우도 있어, 상기 겔이 강판의 표면에 부착되어 있는 것도 관찰되고 있다.

지금까지는, 종래의 산세의 방법으로 용해 제거하고 있지만, 충분한 용해 속도가 향상되어 있지 않은 것이 현실이다. 따라서, 산세의 라인 스피드가 높아지지 않아, 반드시 효율이 좋은 산세가 행해지고 있는 것은 아니었다.

또한, Si를 함유하지 않은 강판에 있어서도, 산화 스케일의 재부착 및 산화 스케일의 일부의 특이 성분에 있어서 대응된 방책이 없으므로, 효율이 좋은 산화 스케일 제거를 달성한다고 하는 문제는 완전히 해결되어 있지 않다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해, 강판의 산화 스케일을 효율적으로 제거할 수 있는 강판의 연속 산세 처리 방법 및 강판의 연속 산세 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, Si를 함유하는 강판에 관하여, 산화 스케일에 포함되는 Si 산화물을 효율적으로 제거하여, 상기 산화 스케일의 용해 속도를 대폭 향상시킬 수 있는 강판의 산세 처리 방법 및 강판의 산세 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하는 수단을 예의 검토한 결과, 산세 처리에 의한 강판의 산화 스케일의 용해 과정에 있어서, 강판을 일시적으로 산세액으로부터 꺼내고, 공기 중에서 강판의 적어도 일부의 면에 기체를 분사함으로써, 강판 표면에 부착되어 있는 산액의 수분을 증발시켜, 국부적으로 산 농도를 높일 수 있는 것을 발견하였다. 이에 의해, 산화 스케일에 포함되는 완강한 Si 산화물도 효율적으로 제거하는 것이 가능해지는 것을 확인하였다. 그리고 그 후 다시 산세 처리함으로써, 상기 산화 스케일의 용해 속도가 현저하게 향상되는 것을 발견하였다.

또한, 상기 기체의 분사를, 강판의 이동 방향에 대향하는 방향에서, 상기 효과가 보다 현저해지는 것을 발견하였다. 또한, 상기 기체의 분사를, 강판의 이동 방향에 대향하는 방향이며, 또한 강판면에 대해 경사 방향으로부터 행하면, 상기 효과가 한층 더 현저해지는 것을 발견하였다. 본 발명은, 이들 지식을 기초로 이루어진 것이며, 그 요지는 다음과 같다.

(1) 산화 스케일을 제거하는 산세 처리 방법이며, 강판을 산세하는 공정 A와, 상기 공정 A 후에, 공기 중에서 상기 강판의 적어도 일부의 면을 향해 기체를 분사하는 공정 B와, 상기 공정 B 후에, 상기 강판을 산세하는 공정 C를 갖는 것을 특징으로 하는 강판의 산세 처리 방법.

(2) 상기 기체를 강판의 이동 방향에 대향하여 분사하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 강판의 연속 산세 방법.

(3) 상기 기체의 분사 방향과 강판의 적어도 일부의 면이 이루는 각도 θ(°)가, 1°≤θ≤75°인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 강판의 산세 처리 방법.

(4) 상기 기체의 분사 압력이, 0.5 내지 1.0㎫인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 강판의 산세 처리 방법.

(5) 상기 공정 A의 산세를 제1 산세조에서 행하고, 상기 공정 C의 산세를 제2 산세조에서 행하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 강판의 산세 처리 방법.

(6) 적어도 하나의 산세조와, 공기중에서 강판의 적어도 일부의 면을 향해 기체를 분사하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 강판의 산세 처리 장치.

(7) 상기 기체를 분사하는 수단이, 강판의 이동 방향에 대향하여 분사하는 수단인 것을 특징으로 하는 (6)에 기재된 강판의 연속 산세 장치.

(8) 상기 기체의 분사 방향과 강판의 적어도 일부의 면이 이루는 각도 θ(°)가, 1°≤θ≤75°인 것을 특징으로 하는 (6) 또는 (7)에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

(9) 상기 기체를 분사하는 수단이, 노즐인 것을 특징으로 하는 (6) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

(10) 상기 노즐이, 각도 가변 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 (9)에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

(11) 상기 노즐의 분사구에서의 압력이, 0.5 내지 1.0㎫인 것을 특징으로 하는 (9) 또는 (10)에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

(12) 상기 노즐이, 상기 강판의 이동 방향으로 2개 이상 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 (9) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

(13) 상기 산세조가, 2조 이상의 산세조인 것을 특징으로 하는 (6)에 기재된 강판의 산세 처리 장치.

본 발명에 따르면, 강판의 산화 스케일을 효율적으로 제거할 수 있다. 특히, Si를 함유하는 강판의 산화 스케일의 제거 속도(산세 속도)를 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻어지는 산세 후의 강판은, 탈스케일 흔적이 없는 청정한 표면을 얻을 수 있다.

도 1은 하나의 산세조에서 산세 도중에 강판 표면에 기체를 분사하고, 그 후의 산세를 상기와 동일한 산세조에서 행하는 경우의 예이다.
도 2는 제1 산세조에서 산세 후에 강판 표면에 기체를 분사하고, 그 후의 산세를 제2 산세조에서 행하는 경우의 예이다.
도 3은 본 발명의 노즐로부터 강판 표면에 기체를 분사하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 산세 처리 장치를 구비한 산세 설비의 예이다.
도 5는 노즐을 다단으로 배치한 경우의 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 노즐의 배치를 상부로부터 본 도면으로, 강판 폭 방향의 슬릿 형상의 노즐의 경우와 노즐을 선회한 경우의 예이다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.

강판의 표면에 형성되는 산화 스케일을 제거하는 경우, 산세액에 의해 상기 산화 스케일을 용해하는 과정에 있어서, 일시적으로 공기 중에서 강판의 적어도 일부의 면에 대해 기체를 분사하면, 산세 효율(산화 스케일의 제거 효율)이 향상되는 것을 발견하였다.

즉, 일단 강판을 산세조로부터 꺼내어 기체를 강판의 적어도 일부의 면에 분사하면, 분사 부분의 강판의 표면에 부착되어 있는 산세액의 수분이 일부 증발하여 농축되므로, 산 농도가 높아진다(pH가 낮아진다). 박리되기 시작하고 있는 산화 스케일층과 강판 표면의 계면에 있는 오목부에서, 부착 산세액의 산 농도가 국소적으로 높아지므로, 산화 스케일층과 강판의 밀착부가 선택적으로 용해되어, 다시 산세액에 침지되면 용이하게 산화 스케일의 제거가 행해지기 때문이다. 상기 기체의 분사에 관하여, 강판의 표면에 대해 기체를 비스듬히 분사하면 상기 효과를 보다 현저하게 얻을 수 있다.

특허 문헌 9에도, 강대에 에어를 분사하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 애당초 이 방법은, 강대에 부착되는 산액층(경계막층)의 제거를 목적으로 하고 있고, 그것을 위해 에어에 의해 산액을 닦아 제거하는 동시에, 탄력성을 갖는 구획판의 단부를 강대에 접촉시켜 산액을 닦아내는 것을 필수로 하고 있다. 상술한 바와 같이 부착 산세액을 강판의 표면에 남겨 농축시킨다고 하는 것은 기재도 시사도 되어 있지 않다. 따라서, 특허 문헌 9의 방법이나 장치를 사용해도 부착 산세액을 제거해 버리므로, 상술한 바와 같이 부착 산세액을 농축하여 산 농도를 높게 할 수는 없어, 본 발명과 같은 효과는 얻어지지 않는 것이다. 오히려, 산세액을 제거해 버리므로, 새로운 얼룩 모양(산액의 불균일에 의해 강판 표면에 발생하는 모양)의 발생이 우려된다.

여기서, 강판의 적어도 일부의 면(이하,「강판 표면」이라 칭함)이라 함은, 상기 강판의 편측 표면이라도, 양측(표리) 표면이라도, 측면이라도, 모든 표면이라도 좋고, 강판 상의 면이면 특별히 그 면은 한정되지 않는다.

또한, Si를 함유하는 강판에 있어서는, 더욱 현저한 효과가 얻어진다. Si를 함유하는 강판에 있어서의 산화 스케일이 산세액에 용해되는 과정을 상세하게 조사해 보면, 강판 표면 상의 산화 스케일이 서서히 용해되어, 산화 스케일과 강판의 계면 부근에 도달하는 최종 단계에 있어서, Si 산화물이 농화되어 있는 층이 존재하고 있는 것을 알 수 있었다. 이 농화층의 부분에서, 나머지 산화 스케일이 강판 표면으로부터 이탈되기 어려운 것을 알 수 있었다. 상기 Si 산화물의 농화층은, 산세액에 의해 용해 후, 겔상으로 되어 있는 경우가 있다. 그러한 겔상 Si 산화물은, 산화 스케일의 용해 과정에 있어서 강판 표면으로부터는 유리(遊離)되어 있기는 하지만, 산화 스케일과 지철의 계면에 박리(제거)되지 않고, 존재하고 있는 상태가 관찰되었다.

본 발명에 있어서는, 상기 용해되어 유리되어 있는 겔상 Si 산화물이나, Si 산화물이 농화되어 있는 층을 갖는 산화 스케일을, 기체의 분사에 의해 제거할 수 있다. Si 산화물이나 산화 스케일의 제거는, 기체의 분사에 의한 역학적 작용에 의해 제거하는 효과도 있지만, 그 이상으로, 전술한 바와 같이 표면에 부착된 산세액이 농축됨으로써 화학적 효과가 중첩되어 효율적으로 제거되는 것이라 생각된다. 그리고 농축된 산세액은, 수분이 증발하면 할수록, 표면 장력에 의해 강판과 산화 스케일의 계면에 집중되어, 선택적으로 용해되는 것이라 생각된다. 이 강판과 산화 스케일의 계면에, Si 산화물의 농화층이 있으므로, Si 산화물의 제거가 촉진되고, 그로 인해 산화 스케일의 제거 효율을 더욱 향상시키고 있다고 생각된다.

즉, 상기 겔상 Si 산화물이나, 산화 스케일과 강판 표면의 계면이 선택적으로 용해되어, Si 산화물의 제거가 촉진된다. 산화 스케일의 제거의 방해로 되어 있는 Si 산화물이, 전술한 바와 같이 효율적으로 제거되므로, 다시 강판이 산세액에 침지되면 산화 스케일도 효율적으로 제거되게 된다. 즉, 산화 스케일의 용해 속도가 향상되게 된다. 이것은, Si 산화물이 겔상으로 되어 있는 경우에 있어서는 효과가 크다.

산세 효율 향상의 효과는, Si의 함유량이, 0.1 내지 3.5질량％인 강판에서, 보다 현저하다. 강판 중에 포함되는 Si의 함유량이 0.1질량％ 이상으로 되면 Si 산화물이 농화되어 있는 층이 생성되기 쉽기 때문에, 현저한 산세 효율의 향상 효과가 얻어진다. Si의 함유량이 증가하는 동시에, 산세 효율의 향상 효과가 커지지만, 강판 중에 포함되는 Si의 함유량이 3.5질량％를 초과하면, 그 이상의 산세 효율의 향상은 보이지 않게 되고, 일정해진다.

강판 표면에 기체를 분사하는 경우, 강판 표면에 대해 경사 방향으로부터 분사하면, 보다 효과적이다. 기체를 비스듬히 분사하는 경우, 도 1 또는 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 강판의 이동 방향에 대향하여 분사하는 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직한 것은, 상기 분사 방향과 강판 표면이 이루는 각도 θ(°)가, 1°≤θ≤75°의 범위로 되는 경우이다. 도 3에는, 강판 표면에 기체를 분사하는 확대도(한쪽면만을 나타냄)를 모식적으로 도시한다. 도 3에는, 강판 표면에, 산화 스케일층(6)이 존재하고, 산화 스케일층(6)과 강판(2) 사이에 Si 산화물이 농축되어 있는 층(7)이 있는 경우를 모식적으로 도시하고 있다.

상기 Si 산화물은, 한차례 산세조를 통과하고 있으므로, 용해가 계속되고 있다. 이때에 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 강판 표면에 대해 기울여 기체의 분사를 행한 쪽이, 산화 스케일층과 강판의 계면에 직접 닿으므로 충분한 효과가 얻어진다. 각도 θ가, 1°미만에서는, 기체의 분사압을 높게 해도, 강판 표면에 닿는 기체가 분산되므로, 기체가 충분히 높은 압력으로 강판 표면에 닿지 않는 경우가 있다. 각도 θ가, 75°를 초과하면, 분사된 기체가, 산화 스케일층과 강판의 계면에 직접 닿지 않게 되는 경우가 많아져, 상술한 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.

기체의 분사에 관하여, 그 수단은 어떠한 방법이라도 좋지만, 예를 들어 송풍기나 노즐 등에 의한 방법을 들 수 있다. 특히, 노즐에 의해 기체를 분사하는 것이 바람직하다.

노즐의 크기, 노즐로부터 강판 표면으로 기체가 분사되는 거리 등을 고려하면, 각도 θ는, 10°내지 60°가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 산화 스케일층과 강판의 계면에 기체 분사를 집중시키기 위해, 각도 θ를 15°내지 45°로 하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시한 분사 노즐구의 폭은, 강판 표면의 폭 이상의 길이가 바람직하다. 폭 방향으로 슬릿 형상으로 된 노즐구라도 좋고, 독립된 노즐구가 폭 방향으로 배열되어 배치되어 있어도 좋다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이 노즐구를 강판 표면과 평행한 면 내에서 선회시켜도 좋다.

도 1 및 도 2에는, 기체 분사 노즐(1)이, 강판의 양 표면에 1개씩 기재되어 있지만, 기체 분사 노즐은, 강판의 한쪽면측에 1개로 한정할 필요는 없고, 도 5에 도시하는 바와 같이 2개 이상의 기체 분사 노즐을 강판의 이동 방향으로 설치하여, 다단계로 기체 분사해도 좋다. 상기 다단계의 기체 분사 노즐로 함으로써, 보다 효율적인 산화 스케일 제거를 할 수 있게 된다.

기체 분사 노즐은, 강판의 양 표면측에 설치하는 것이 바람직하지만, 한쪽면측에만 설치해도 좋다. 물론, 양면의 기체 분사를 동시에 할 필연성은 없고, 한쪽면씩 교대로 기체 분사해도 상관없다.

노즐에 의한 기체 분사 방향과 강판 표면이 이루는 각도 θ는, 가변할 수 있는 쪽이 바람직하다. 예를 들어, 강판의 이동 속도가 클 때에는 각도 θ를 크게 해도 충분한 기체의 분사 효과가 얻어지지만, 강판의 이동 속도가 작을 때에는 각도 θ를 작게 하여, 충분한 기체의 분사 효과를 얻기 위해, 강판의 이동 속도에 대응하여 가변되도록 한다.

상술한 바와 같이, 산세에 의한 산화 스케일 용해 도중에, 기체를 강판 표면에 분사하기 위해, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 1개의 산세조에서 강판을 산세하고, 산세한 강판을 일단 산세조로부터 꺼내어 기체를 분사하고, 또한 동일 산세조에서 다시 산세하는 것을 생각할 수 있다. 혹은, 복수의 산세조를 직렬로 배열한 산세 설비(도 2는 산세조가 2개인 예)이며, 조와 조 사이에서 산세한 강판을 일단 산세조로부터 꺼내어 기체를 분사하는 구조라도 좋다. 도 4에, 본 발명에 의한 산세 처리 설비를 모식적으로 도시하였다.

본 발명에서 사용하는 기체는 특별히 한정하지 않지만, 예를 들어 공기, 질소, 아르곤 등의 가스를 들 수 있다. 또한, 그들의 혼합 가스라도 좋다. 분사하는 기체의 압력은, 분사구에서, 0.5 내지 1.0㎫ 이상으로 함으로써, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다. 0.5㎫ 미만에서는, 산세 속도를 향상시킬 수 없는 경우가 있다. 또한, 상한으로서 1.0㎫를 규정한 이유로서는, 1.0㎫ 초과의 기체를 분사하는 경우, 가압 장치에 관한 설비가 대형으로 되어, 경제적인 효과를 발휘할 수 없는 경우가 있기 때문이다.

또한, 기체 분사 노즐구는, 강판 표면으로부터 기체의 분사 경로의 거리에서 2㎝ 내지 80㎝의 거리인 것이 바람직하다. 따라서, 기체 분사 노즐구를 기울이고 있는 경우에는, 상기 거리는, 기체 분사 노즐구와 강판 표면의 최단 직선 거리에 1/sinθ를 곱한 값이 된다. 2㎝ 미만에서는, 주행 중인 강판의 진동에 의해 기체 분사 노즐구가 접촉하는 경우가 있다. 80㎝를 초과하면, 강판 표면을 향해 분사한 기체가, 상기 강판 표면에 충분히 도달하지 않는 경우가 있다. 주변 설비의 상황 등에 따르지만, 5㎝ 내지 30㎝의 거리이면, 높은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 산세조의 산세액은, 통상의 산화 스케일 제거용 산세액이다. 예를 들어, 염산 수용액, 황산 수용액, 불산 수용액(불화 수소산) 혹은 이들 용액에 질산, 아세트산, 포름산 등이 포함되는 수용액을 사용할 수 있다. 산세액의 산의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 2질량％ 내지 20질량％의 범위이다. 2질량％ 미만에서는, 산화 스케일을 용해하는 속도가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 20질량％를 초과하면, 산세조의 부식이 현저해지는 경우가 있거나, 린스조를 크게 할 필요가 발생하는 경우가 있다.

또한, 상기 산세액에, Fe²⁺ 이온을 첨가해도 좋다. Fe²⁺ 이온 농도는, 30 내지 150g/L가 보다 바람직하다. 30g/L 미만에서는, 안정된 산세를 할 수 없는 경우가 있다. 150g/L를 초과하면, 산세 속도가 느려지는 경우가 있다. 또한, 상기 산세액에, Fe³⁺ 이온을 첨가해도 좋다.

산세액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 산세 효율이나 온도 관리 등의 이유에 의해 상온으로부터 97℃ 사이인 것이 바람직하다.

본 발명의 기체의 분사부에 있어서의 강판 이동 속도는 특별히 한정되지 않지만, 50m/min 내지 400m/min이 바람직하다. 50m/min 미만이면, 생산성(산세 효율)이 낮아지는 경우가 있다. 400m/min을 초과하면, 기체의 분사에 의한 산세 효율 향상의 효과가 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 상기 강판 주행 속도는, 특히 바람직하게는 100m/min 내지 200m/min이다.

제1 실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 제한되는 것이 아니다.

강재를 사용하여 산화 스케일의 제거 시험을 실시하였다. 강재로서는, 열연 강판을 사용하고, C:0.002질량％, Mn:0.53질량％, S:0.01질량％, Nb:0.006질량％이고, Si가 표 1에 나타낸 질량％, 잔량부 Fe 및 불가피적 불순물로 조정하였다. 강판 형상은, 두께 4㎜, 폭 100㎜인 시험 강대이다. 도 1에 도시한 기체의 분사를 조합한 산세조를 사용하여, 10 내지 100m/min의 속도로 주행시키고, 분사하는 기체의 압력과 공급 각도 θ를 표 1의 범위에서 변화시켜 탈스케일 효과를 조사하였다. 분사구의 기체의 압력은, 기체 분사 노즐 측벽에 설치한 압력계로 측정하였다.

산세액으로서, HCl 수용액을 사용하여, 가동 중, 염산 6 내지 9질량％의 범위 내로 되도록 조정, 제어하였다. 또한, 용액 중의 Fe²⁺가 80g/L로 되도록 FeCl₂를 첨가하였다. 또한, Fe³⁺에 관해서도 마찬가지로, 용액 중의 Fe³⁺가 1g/L로 되도록 FeCl₃도 첨가하였다. 산세액의 온도는, 70℃(±5℃)로 되도록 가온하였다.

평가 방법으로서는, 강판의 통과 속도(이동 속도)를 변화시켜, 산화 스케일 제거 면적률이 90％ 이상으로 되는 산세 처리 시간을 측정하여 평가하였다. 여기서, 강판 표면의 50㎜×50㎜를 기준으로 하여, 산화 스케일이 없는 부분의 면적의 비율을 조사하고, 강판의 표리 양면에서 평균하여 산화 스케일 제거 면적률로 하였다. 상기 산화 스케일 제거 면적률이 90％ 이상으로 되는 산세 처리 시간이, 35초를 초과하는 경우 : ×, 30 내지 35초인 경우 : △, 25 내지 30초인 경우 : ○, 25초 이내인 경우 : ◎로 하였다.

표 1에, 평가 결과를 나타낸다. 기체를 분사하지 않는 경우에 비해, 산세 과정 사이에서, 강판 표면에 기체를 분사한 쪽이, 산세 처리 시간을 짧게 할 수 있었다. 기체의 분사 각도에 관해서는, 1°내지 75°의 범위에서, 산세 효율의 향상이 보다 우수하였다. 또한, 분사구의 기체의 압력이, 0.5 내지 1.0㎫의 범위에서는, 보다 높은 산세 효율이었다. 0.1 내지 3.6질량％의 Si를 포함하는 강판에서, 기체의 분사 효과가 현저하게 나타났다.

제2 실시예

제1 실시예와 같이 C, Mn, S, Nb를 함유하고, 표 2에 나타낸 Si를 함유하는 시험 강판을 사용하여, 도 2에 도시하는 2개의 산세조 사이에서 기체의 분사를 행하여 산세를 행하였다. 2개의 산세조의 산세액은, 제1 실시예와 동일하다. 산세액의 온도는, 75℃(±5℃)로 되도록 가온하였다.

평가 방법은, 제1 실시예와 동일하다. 표 2에, 평가 결과를 나타낸다. 기체를 분사하지 않는 경우에 비해, 산세 과정 사이에서, 강판 표면에 기체를 분사한 쪽이, 산세 처리 시간을 짧게 할 수 있었다. 기체의 분사 각도에 관해서는, 1° 내지 75°의 범위에서, 산세 효율의 향상이 보다 우수하였다. 또한, 분사구의 기체의 압력이, 0.5 내지 1.0㎫의 범위에서는, 보다 높은 산세 효율이었다.

본 발명은, 철강 제조업에 이용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 강판의 산화 스케일을 효율적으로 제거하는 것이 가능해진다. 특히, 고장력강으로 대표되는, Si 함유 강판의 산화 스케일 제거 속도(산세 속도)를 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻어지는 산세 후의 강판은, 탈스케일 흔적이 없는 청정한 표면을 얻는 것이 가능해진다. 이에 의해, 열연 강판, 특히 자동차 강판 등의 고장력 강판의 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있어, 양질이고 저비용인 강판의 공급에 공헌할 수 있을 것이라 확신한다.

1, 1' : 기체 분사 노즐
2 : 주행하는 강판
3 : 산세조
4 : 제1 산세조
5 : 제2 산세조
6 : 산화 스케일층
7 : Si 산화물층
8 : 기체 분사 노즐구
9 : 산세부
9' : 기체 분사부
10 : 린스조
11 : 언코일러
12 : 용접기
13 : 입구측 루퍼
14 : 텐션 레벨러
15 : 출구측 루퍼
16 : 도유기(導油機)
17 : 권취기

Claims

강판의 산화 스케일을 제거하는 산세 처리 방법이며, 강판을 산세하는 공정 A와, 상기 공정 A 후에, 강판 표면에 부착되어 있는 산세액을 강판의 표면에 남겨서 농축하도록, 공기 중에서 상기 강판의 적어도 일부의 면을 향해 기체를 분사하는 공정 B와, 상기 공정 B 후에, 상기 강판을 산세하는 공정 C를 갖는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 방법.
제1항에 있어서, 상기 기체를 강판의 이동 방향에 대향하여 분사하는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 방법.
제2항에 있어서, 상기 기체의 분사 방향과 강판의 적어도 일부의 면이 이루는 각도 θ(°)가, 1°≤θ≤75°인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기체의 분사 압력이, 0.5 내지 1.0㎫인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 A의 산세를 제1 산세조에서 행하고, 상기 공정 C의 산세를 제2 산세조에서 행하는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 방법.
적어도 하나의 산세조와, 강판 표면에 부착되어 있는 산세액을 강판의 표면에 남겨서 농축하도록, 공기중에서 강판의 적어도 일부의 면을 향해 기체를 분사하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제6항에 있어서, 상기 기체를 분사하는 수단이, 강판의 이동 방향에 대향하여 분사하는 수단인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 기체의 분사 방향과 강판의 적어도 일부의 면이 이루는 각도 θ(°)가, 1°≤θ≤75°인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 기체를 분사하는 수단이, 노즐인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 노즐이, 각도 가변 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 노즐의 분사구에서의 압력이, 0.5 내지 1.0㎫인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 노즐이, 상기 강판의 이동 방향으로 2개 이상 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.
제6항에 있어서, 상기 산세조가, 2조 이상의 산세조인 것을 특징으로 하는, 강판의 산세 처리 장치.