SE519159C2 - Metod och anordning vid betning - Google Patents

Description

P1577 519 2159 av spinelltyp, denna gång med en tjocklek av omkring 10 mikrometer. Eftersom oxiden ej har de rätta rostfria egenskaperna betas också denna bort på samma sätt som i tidigare process. Efter avsköljning uppvisar materialet en matt, betad yta. I vissa fall, t.ex. då ytterligare fonnningsoperationer skall genomföras är den betade ytan en fördel, men ofla önskar man istället en blank yta, som då åstadkommes medelst blankglödgning i reducerande atmosfär, följt av glättvalsning med endast omkring 2% reduktion av materialtjockleken. På kallvalsat material utnyttjas ej blästring, eflersom ytan förstörs av detta. Istället utnyttjas så kallad neolytbehandling, vilket innebär en elektrolytisk behandling med likström, vanligen i natriumsulfat, varvid krom(III) oxideras till krom(VI) som är lättlösligt.

I SE 9800287-6 (= SE-511 777-C2) beskrivs en metod att, vid en strömtäthet av 0,1 - 3 A/cmz, elektrolytiskt, kontinuerligt behandla ett strängformat material av rostfritt stål, varvid ett oxidiskt ytskikt med en tjocklek av åtminstone 1 mikrometer avlägsnas från materialet. I metoden åstadkommes i samma steg en vald ytkonditioneringseffekt, innefattande att man åstadkommer en vald ytfinhet, varvid metoden genomföres med utnyttjande av en elektrolyt innefattande svavelsyra eller salt därav och/eller fosforsyra, eller en elektrolyt innefattande salpetersyra, och varvid behandlingssteget utförs i en eller flera, i serie liggande elektrolysceller, så att materialet bringas att löpa i elektrolyten mellan i serie liggande elektroder, under påverkan av en likström med växlande polaritet, varvid varannan elektrod är anodisk och varannan är katodisk och varvid varje elektrod motsvaras av en elektrod av samma polaritet på motsatt sida av materialet.

Ett problem vid elektrolytisk betning där ett strängformat material löper mellan elektroder av växlande polaritet har dock visat sig vara att endast en mindre del av den pålagda strömmen för elektrolysen löper genom det strängformade materialet, varvid istallet huvuddelen av strömmen tar vägen direkt från katod till anod via elektrolyten, dvs utan att gå igenom stålbandet som avses behandlas. Det har visat sig att endast 30% strömeffektivitet normalt uppnås, varvid resten utgör en förlust på grund av kortslutning mellan anoder och katoder. Detta innebär att onödigt höga spänningar måste läggas på över elektroderna, för att önskad betningseffekt skall uppnås, vilket i sin tur innebär en avsevärd energiförlust. Alternativt måste genomloppshastigheten för det strängformade materialet sänkas för att önskad betningseffekt skall uppnås, vilket innebär att betningssteget i stålets behandlingslinje ofia kommer att utgöra en flaskhals för produktionen. 10 15 20 25 30 35 519 159 P1577 Det är känt från US 5,449,447 samt US 5,795,460 att vid kontinuerlig behandling av kolstål anordna anoder respektive katoder i från varandra helt avskilda betningskar, vilka uppvisar ett bräddavlopp mynnande i ett gemensamt underliggande uppsamlings- kar för elektrolyten. Tack vare den visade apparatuppställningen uppnås en i det närmaste fiillständig elektrisk isolering mellan anoder och katoder, varigenom kortslutning dessa emellan undvikes. Detta uppnås dock till priset av en mycket komplicerad apparatuppställning, vilken således innebär en kostsam kapitalinvestering i helt ny utrustning, dvs den kan inte åstadkommas genom ombyggnad av befintlig utrustning för betning. Underhållet torde också försvåras och dessutom är flexibiliteten i anläggningen låg, t.ex. i samband med behandling av varierande typer av strängforrnade material med olika mycket oxid. Den visade processen är vidare främst avsedd att utgöra ett förbehandlingssteg före en huvudbehandling som t.ex. kan utgöras av galvanisering.

I US 5,840,173 visas kontinuerlig betning av rostfritt stål i samband med valsning.

Betningen äger rum i saltsyra, vid en strömtäthet av 3-40 A/dmz och en temperatur av 50-95°C, i en behållare som innehåller enskilda avdelningar för omväxlande anodpar och katodpar. Skrifien går dock inte närmare in på varför cellema/elektrodema är anordnade på detta sätt, eller på hur uppdelningen i praktiken genomförs. Även i US 5,804,056 visas kontinuerlig betning av rostfiitt stål i samband med valsning.

Betningen äger rum i svavelsyra och det visas i Fig. 1A att man utnyttjar en cell som bara innehåller tre anodpar, följt av en cell som bara innehåller ett katodpar. Skriften går inte närmare in på orsaken till denna konfiguration.

I US 4,129,485 visas kontinuerlig betning av kolstål i samband med en valsningslinje.

Betningen äger rum med kontaktpolarisering av bandet och bandet får löpa genom ett flertal behandlingskar som omväxlande är försedda med katodiska respektive anodiska elektroder. Betingelsema vid betningen är att badet utgöres av NaCl, temperaturen är 80-100°C och strömtätheten är 0,5-l,0 A/cmz.

Ett stort problem vid fullständigt avskiljning mellan olika betningskar som vardera bara innehåller ena elektrodtypen, är att man inte får någon, eller åtminstone försämrad, utjämning i elektrolyten mellan de olika betningskaren. Konsekvensen av detta är att det byggs upp förhöjda koncentrationer av t.ex. järnjoner samt att det byggs upp förhöjda mängder slam i enskilda betningskar som utgör anodcell. Koncentrationen av de verksamma komponentema i elektrolyten blir också ojämn mellan de olika betnings- 10 15 20 25 30 35 519 159 PIS77 karen. Allt detta gör att betningen riskerar att krafiigt försämras, trots den fördel som uppnås tack vare den elektriska isoleringen.

Ett armat problem vid betning av rostfria strängforrnade material, speciellt bandformiga material, är att materialet ofta är i större behov av betning på undersidan än på ovan- sidan. Detta ställer krav på olika betning på bandets undersida respektive ovansida, vilket kan vara svårt att uppnå med de betningsutrustningar som normalt används idag.

REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning har till syfie att angripa ovanstående problemkomplex.

Speciellt syftar uppfinningen till att erbjuda en metod och anordning vid betning av ett rostfritt strängforlnat material i samband med en produktionslinje för bandformigt rostfritt material, vilken produktionslinje även innefattar varmvalsning och/eller kall- valsning av bandet. Speciellt föredraget är det att betningen är anpassad att i samma steg kunna ge en vald ytkonditioneringseffekt, innefattande åstadkommande av en vald ytñnhet.

Uppfinningen syftar vidare speciellt till att erbjuda en metod och anordning vid betning av ett rostfritt strängformat material, varvid sagda material bringas att löpa i en elektrolyt mellan i serie liggande elektroder, under påverkan av en likström med växlande polaritet, varvid varannan elektrod är anodisk och varannan är katodisk och varvid varje elektrod motsvaras av en elektrod av samma polaritet på motsatt sida av materialet, varvid ett oxidiskt ytskikt med en tjocklek av åtminstone 1 mikrometer avlägsnas från materialet och varvid det samtidigt åstadkommes en partiell elektrisk isolering mellan efter varandra anordnade elektroder av motsatt polaritet, genom att det mellan dessa är anordnat partiella isolatorer, och varvid en elektriskt isolerande effekt hos isolatorema mellan elektroderna kan varieras, åtminstone på den första sidan av materialet. Företrädesvis är dylika isolatorer anordnade mellan varje efier varandra anordnade elektrodpar, lämpligen på båda sidor av materialet, dvs på en första sida av materialet samt på en andra sida av materialet. Dessa isolatorer är företrädesvis, åtminstone på den första sidan av materialet, förskjutbara för sagda variabla isolerande effekt i elektrolyten mellan elektrodema som är anordnade på sagda första sida av materialet. Därvid ges också förutsättningar för att en god, men variabel, omröming i det för hela betningskaret gemensamma elektrolytbadet skall kunna åstadkommas.

Med begreppet ”förskjutbar” menas i detta sammanhang att isolatoms effektiva isolerande yta kan ändras i elektrolytbadet. Detta kan åstadkommas på många olika sätt, 10 15 20 25 30 35 519 159 P1577 såsom kommer att beskrivas i större detalj längre fram. Typiskt kan isolatoms läge och yta mellan elektroderna ändras så att elektrodema skärmas olika mycket från varandra.

Den isolerande ytan kan, oavsett om isolatom är fast eller förskjutbart anordnad, vara 20-95 %, företrädesvis 30-90 % och än mer föredraget 40-85 %, räknat på den totala tvärsnittsytan i elektrolytbadet på bandets ena sida.

Begreppet ”elektrod” avser här, och fortsättningsvis, en enda elektrod eller ett knippe av elektroder, varvid den senare varianten är den vanliga inom industrin och innebär att varje elektrodknippe i praktiken fungerar som en elektrod i det att ett elektrodknippe håller en bestämd polaritet (katod eller anod). Elektrodema kan t.ex. vara utförda i bly, titan, rostfritt stål eller Si-stål.

Det har i samband med föreliggande uppfinning överraskande visat sig att en mycket god förbättring i strömeffektivitet kan erhållas även med en elektrisk isolering mellan elektroder av motsatt polaritet i elektrolyten, vilken isolering är ej fullständig. Denna förhöjda strömefïektivitet kan därför erhållas samtidigt med en god omrörning i ett elektrolytbad i ett betningskar som är gemensamt för alla elektrodpar. Anledningen till att detta är möjligt är att det, i samband med utvecklandet av uppfinningen, har visat sig att potentialen i elektrolyten faller exponentiellt med avståndet till elektroden. Därför kan man elektriskt avskärma/isolera elektroder av motsatt polaritet från varandra i ett och samma elektrolytbad, genom att införa isolatorer som inte behöver sträcka sig mer än precis förbi elektroderna, sett i deras utsträckning i riktning mot det strängforrnade materialet. När man kommer närmre det strängformade materialet, har potentialen fallit så mycket att strömmen i alla fall hellre söker sig in i detta material än att den tar kortslutningsvägen direkt mellan elektrodema.

Enligt en aspekt av uppfinningen är sagda isolatorer utformade i ett elektriskt isolerande material, företrädesvis valt ur gruppen som består av polymera och keramiska material, mest föredraget plaster, gummi, keramer eller plexiglas. Dylika isolatorer anordnas enligt uppfinningen mellan alla eller huvudsakligen alla elektrodpar i anordningen.

Lösningen enligt uppfinningen medför många fördelar. Den primära fördelen är som sagt att kortslutning till stor del förhindras varvid strömeffektiviteten förbättras, vilket i sin tur leder till en optimerad betningprocess med lägre energiförbrukning och/eller förhöjd kapacitet. Samtidigt uppnås en god omrörning och koneentrationsutjämning i elektrolytbadet. Enligt uppfinningen kan dessa fördelar vidare uppnås med en apparatmässígt relativt enkel utformning som även lämpar sig för så kallad ”retrofit”, 10 15 20 25 30 35 P1577 519 6159 É-ï* ÅÉÉÃÉÉ- i dvs ombyggnad av befintlig utrustning, med relativt små ingrepp i utrustningen. Enligt uppfinningen är den elektriska isoleringen och koncentrationsutjämningen i elektrolyten dessutom reglerbara, tack vare förskjutbara isolatorer, vilket ger en värdefiill flexibilitet i anläggningen. Som exempel kan nämnas att man, då man önskar beta ett stålband med ett kraftigt men lättbetat oxidskikt som ger upphov till stor slambildning i elektrolyten, kan utnyttja endast en mindre avskärmning mellan elektrodema och därmed ökad koncentrationsutjämning, medan man, då man önskar beta ett stålband med ett mindre men svårbetat oxidskikt som ej ger upphov till så mycket slam, kan utnyttja en större, kanske nästan fullständig, avskärmning mellan elektrodema.

Fördelaktigt utnyttjas uppfinningen i samband med en betningsprocess av den typ som beskrives i SE 9800287-6 (= SE-511 777-C2), vilken skrift härmed innefattas genom referens. Detta innebär således att betningen utföres på så sätt att det i samma steg kan åstadkommas en vald poleringseffekt av stålet, istället för den konventionella matta, betade yta som normalt åstadkommes vid betning. Härvid utnyttjas företrädesvis en elektrolyt innefattande svavelsyra eller salt därav och/eller fosforsyra samt eventuellt fluorvätesyra eller salt därav. Mest föredragna intervall är 0-95 volym-% svavelsyra och 5-100 volym-% fosforsyra, men det skall inses att även ett stort antal andra varianter är möjliga, enligt det som beskrives i SE 9800287-6. Elektrolyten kan också huvudsak- ligen innefatta salpetersyra, vilket dock innebär en ej föredragen negativ miljöpåverkan.

Det skall dock inses att uppfinningen ej är begränsad till utnyttjande av dessa elektro- lyter, utan att den fungerar väl för alla typer av elektrolyter.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen är behandlingstiden 2 sek - 5 min, företrädesvis 10 sek - 3 min och än mer föredraget 30 sek - 2 minuter. Lämpligen är behandlingstiden 30 sek - 5 min, företrädesvis 1 min ~ 3 min och än mer föredraget omkring 2 minuter då utgångsmaterialet är varmvalsat och glödgat eller 2 sek - 2 min, företrädesvis 5 - 90 sek och än mer föredraget 10 - 60 sek då utgångsmaterialet är kallvalsat och glödgat, varvid behandlingen kan utföras i ett steg eller kan vara uppdelad i två eller flera steg. Anodiska strömtätheten under elektrolysen är 0,1 - 3 A/cmz, företrädesvis 0,3 - 2,5 A/cmz och än mer föredraget 0,5 - 2 A/cmz och temperaturen är 50 - 100 °C, företrädesvis 60 - 90 °C och än mer föredraget 65 - 80 °C.

Det rostfria materialet som betas kan Lex. vara fenitiskt, martensitiskt, duplex, austenitiskt eller superaustenitiskt. Sammansättningen för dessa rostfiia ståltyper definieras i ”Stainless Steel, The New European Standards”, 2"d Edition. 1997-02, 10 15 20 25 30 35 5197159 Pl577 Avesta Sheffield, men även andra typer av rostfria stål kan behandlas enligt uppfin- ningen.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen kan behandlingen enligt uppfinningen föregås och/eller efierföljas av en kemisk ytbehandling med blandsyra i en eller flera celler, företrädesvis med salpetersyra och fluorvåtesyra.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i större detalj, med hänvisning till figurema, av vilka: Fig. 1 schematiskt visar strömfördelningen i ett elektrolyskar enligt känd teknik utan isolering mellan anod och katod, F ig. 2 visar en föredragen linje för glödgning med efterföljande betning enligt uppfinningen, Fig. 3 schematiskt visar ett betningskar med lock, vilket innefattar isolatorer enligt uppfinningen, Fig. 4 visar ett tvärsnitt av en anordning enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen, Fig. 5 visar ytterligare två tänkbara utföríngsformer av uppfinningen, Fig. 6-8 visar koncentrationen av järn, krom respektive nickel vid olika grad av isolering.

Fig. 9 visar strömmen i bandet som fimktion av den totala tillförda strömmen, vid olika grader av isolering.

DETALJERAD FIGURBESKRIVNING I figur 1 visas strömfördelningen mellan anod 35 och katod 36 i en elektrolyscell av laboratoriestorlek i vilken ett rostfritt stålband 1 riggats. Den visade uppställningen är utan uppfinningsenliga isolatorer, dvs den är enligt känd teknik. Det fiamgår att strömmen, i positionen mellan anod och katod, går direkt mellan dessa, utan att ta vägen via bandet 1. Detta medför ett dåligt utnyttjande av strömmen, d.v.s. en låg strömeiïektivitet.

Figur 2 visar en produktionslinje för behandling av ett varm- eller kallvalsat bandmate- rial i rostfritt stål. I den följ ande figurbeskrivningen förutsätts att utgångsmaterialet är ett varmvalsat band som således har ett oxidskikt av spinelltyp. Det varmvalsade bandet 1 läggs först på en så kallad avhaspel 2 varefter det löper fram till en kap 3 och en 10 15 20 25 30 35 519 359 Pl577 svetsanordning 4 som har till funktion att svetsa ihop ett band, vid dess slut, med början på ett nytt band så att produktionen kan fortlöpa utan några större stopp för byte av band. Därefter följer ett strâck- och ställverk 5 för uppsträckning av bandet och inställning av dess linjehastighet, som företrädesvis är hög. I nästa steg genomlöper bandet en ugn 6 med en temperatur av omkring 1050-1150°C vars fimktion är att mjuka upp oxiden på bandets yta. Därefier följer ett avkylningssteg 7 och en bläster 8 som har till syfie att spräcka upp oxidskalet så att elektrolyt, i ett senare steg, kan tränga in till den kromutarmade zonen som ligger innanför oxidskalet. Efter blästringen 8 följer det steg som omfattas av föreliggande uppfinning, nämligen betningssteget som företrädes- vis också utgör ett kombinerat poleringssteg. Detta steg är här uppdelat på tre celler 9, 10, ll. I cellerna finns en elektrolyt enligt tidigare beskrivning, varvid den mest föredragna har sammansättningen 5 mol/l svavelsyra, 8-8,5 mol/l fosforsyra och järn (utlöst). Elektrolysen i cellerna utförs med fi-ån varandra partiellt och varierbart isolerade katoder respektive anoder och med likström vid en föredragen strömtäthet av O,S-2 A/cmz, en temperatur på 70°C samt en sammanlagd tid av omkring 2 minuter, varvid en blank yta på bandet erhålls. Principen för hur elektrolyscellema kan vara uppbyggda framgår närmre av figur 3-5. Efter behandlingen enligt uppfinningen i cellerna 9, 10, 11 följer en spolutrustning 12 för avsköljning av bandet och sedan en så kallad påhaspel 13. Bandet löper eventuellt sedan vidare till kallvalsning.

Principen för behandling av ett kallvalsat material är densamma som det som redovisats med hänvisning till figur 2. Skillnaden är att ett kallvalsat material ej blästras, eftersom detta förstör ytan på bandet, varvid istället ett så kallat neolytsteg kan utnyttjas som förbehandling före betnings- och poleringssteget. Neolytsteget kan utgöras av en elektrolyscell med endast ringa omrörning och som innehåller en elektrolyt bestående av t.ex. natriumsulfat. Neolytsteget utförs med likström med en strömtäthet av omkring 1-10 A/dmz. Vid behandling av ett kallvalsat bandmaterial har dessutom ugnen en något annorlunda funktion, nämligen att avspänningsglödga materialet.

Den i figur 2 redovisade linjen kan med fördel utföras som ett så kallat kombiverk, varvid bandmaterialet bringas att genomlöpa linjen två gånger, först i varmvalsat tillstånd och sedan i kallvalsat tillstånd.

I Fig. 3 visas schematiskt principen för anordningen enligt uppfinningen. Ett betningskar 9, 10, 11 är uppbyggt av en undre del med sidoväggar 31 och botten 32, samt en övre del 33 som utgör lock. I karet inryms ett elektrolytbad 34 enligt tidigare beskrivning. Det strängforrnade stålmaterialet (bandet) 1 löper in i karet och ut ur 10 15 20 25 30 35 519 159 P1577 detsamma via tätningar (ej visade) i karets sidoväggar 31. I karets undre del är det anordnat elektroder av växlande polaritet, varvid varannan elektrod är anodisk 35 och varannan är katodisk 36. I den övre delen av karet är det också anordnat elektroder 35, 36 på motsvarande sätt, varvid varje elektrod motsvaras av en elektrod av samma polaritet pâ motsatt sida av materialet. Enligt uppfinningen är elektrodparen partiellt elektriskt isolerade från varandra i elektrolyten genom att det mellan varje par efier varandra anordnade elektroder 35, 36 av motsatt polaritet är anordnat partiella isolatorer 37, på båda sidor av materialet. Med begreppet ”partiella” menas här att dessa isolatorer inte fiillständigt delar in karet i olika, från varandra helt avskilda avdelningar, utan att det kvarstår en viss öppen tvärsnittsarea för ett elektrolytflöde mellan de olika ”rummen”. Detta elektrolytflöde åstadkommes vanligen medelst en konventionell pumpanordning (ej visad) som cirkulerar elektrolyten. Den öppna tvärsnittsarean är _ lämpligen anordnad i anslutning till bandet 1, men man kan också tänka sig att det dessutom, eller istället, är anordnat en viss öppen tvärsnittsarea ovanför de övre elektrodema och/eller under de undre elektrodema, dvs i anslutning till karets botten 32.

En tänkbar lösning är tex. att det är anordnat en öppen tvärsnittsarea i anslutning till bandet 1 vid varannan nedre isolator 37, men att det också är anordnat en öppen tvärsnittsarea i anslutning till bottnen 32 vid övriga isolator 37, så att elektrolytflödets turbulens ökas. Motsvarande öppen tvärsnittsarea kan naturligtvis också anordnas vid varannan isolator 37 över de övre elektroderna.

Fig. 4 visar ett tvärsnitt av en fóredragen anordning enligt uppfinningen, tvärs genomloppsriktningen för bandet 1, dvs bandet 1 löper in respektive ut ur papperets plan i figuren. Isolatom uppvisar en total höjd H2 som sträcker sig från betningskarets botten 32 och upp till locket eller till vätskenivån. Det är också tänkbart att den slutar ett litet stycke under vätskenivån, men alltid över nivån för en övre elektrod 35. Isolatorns utsträckning från karets botten 32 och upp till en centrumlinje för bandet 1 betecknas H1. Nedtill, vid karets botten, uppvisar isolatom 37 en öppning som definierar en öppen area hl >< bl, där bl är lika med eller huvudsakligen lika med karets totala bredd B. I det fall att en öppning i isolatom 37, för bandet 1, uppvisar en höjd h3 som är i princip lika med bandets tjocklek, vilket kan åstadkommas t. ex. medelst en mot bandet släpande gummiläpp hos isolatorn, så definieras andelen isolerande ytan på bandets undersida som (1 - hl/Hl) eller h2/H1, varvid h2 utgör isolatoms effektiva höjd på bandets undersida. På bandets ovansida är den isolerande effekten i princip hundraprocentig om H2 är större än vätskenivån, eller partiell om H2 är mindre än vätskenivån, varvid andelen isolerande yta på bandets ovansida i det senare fallet beräknas på motsvarande sätt som på undersidan. Avståndet mellan elektrodema 35 i elektrodparet betecknas med 10 15 20 25 30 35 519 1159 P1577 h4, varvid det gäller att h3 < h4, samt att h4 typiskt är omkring 150-300 mm, företrädesvis 200-250 mm. Om h3 är större än bandets 1 tjocklek så får det tas hänsyn till detta då andelen isolerande yta beräknas.

I Fig. 3 och 4 visas ej hur isolatorema kan utföras för varierbar elektrisk isolerande effekt. Detta visas istället principiellt i Fig. 5 som visar två varianter av hur den varierbara, partiella, elektriska isoleringen enligt uppfinningen kan lösas praktiskt. I den vänstra delen av figuren visas att isolatorema kan utgöras av roterbara rullar 37', vilka är höj- och sänkbara. Denna lösning medför fördelen att bandet 1, kan vila på rullarna 37' på dess undersida, så att bandet 1 kan föras närmare elektrodema 35, 36 på undersidan, då dessa rullar 37' sänkes ned. På så sätt kan betningen förstärkas på bandets undersida. I denna utföringsfonn föreligger det en öppen tvärsnittsarea, dvs ej isolerande, över respektive under rullama 37' på bandets ovansida respektive undersida.

I den högra delen av figuren är det däremot anordnat en mellanvägg 37"' under rullarna 37 ' på bandets undersida, vilken mellanvägg även den utgör en isolator. Här är lämpligen rullama 37' ej fórskjutbara, utan fast monterade, varvid istället mellanväggarna 37" ' kan vara anordnade så att det bildas en, eventuellt varierbar, öppen area vid karets botten 32. På bandets ovansida visas det hur en mellanvägg 37' ' kan vara förskjutbart anordnad så att den delvis kan dras ut genom locket 33. Denna , mellanvägg 37", liksom mellanväggen 37"' på undersidan, kan t. ex. utgöras av ett flexibelt gummimembran, t.ex. en gummiduk.

I Fig. 6-8 visas, i kurvform, resultatet av experimentella försök som utförts i laboratorieutrustning motsvarande det som visas i Fig. 4, varvid bandet dock var stationärt medan elektrolyten utsattes för omrörning i anod- respektive katodcell.

Utnyttjad elektrolyt, temperatur, strömtäthet etc. var enligt det som tidigare definierats som föredraget i samband med uppfinningen.

I Fig. 6 visas koncentrationen av järnjoner i hela karet, som fimktion av tiden för elektrolysen. Kurva Fe; visar koncentrationen då ingen isolering förelåg, medan kurva Fega visar koncentrationen i anoddelen av karet då 70 % isolering förelåg, kurva Feh visar koncentrationen i katoddelen av karet då 70 % isolering förelåg, kurva F e3, visar koncentrationen i anoddelen av karet då 100 % isolering förelåg och kurva Fegc visar koncentrationen i katoddelen av karet då 100 % isolering förelåg.

I Fig. 7 visas koncentrationen av kromjoner i hela karet då ingen isolering förelåg som kurva Cr1, medan kurva Crza visar koncentrationen i anoddelen av karet då 70 % 10 15 20 25 519 159 ll P1577 isolering förelåg, kurva Crgc visar koncentrationen i katoddelen av karet då 70 % isolering förelåg, kurva Crg. visar koncentrationen i anoddelen av karet då 100 % isolering förelåg och kurva Crgc visar koncentrationen i katoddelen av karet då 100 % isolering förelåg.

IFig. 8 visas koncentrationen av nickeljoner i hela karet då ingen isolering förelåg som kurva Nil, medan kurva Nig. visar koncentrationen i anoddelen av karet då 70 % isolering förelåg, kurva Nigc visar koncentrationen i katoddelen av karet då 70 % isolering förelåg, kurva Nig, visar koncentrationen i anoddelen av karet då 100 % isolering förelåg och kurva Nigc visar koncentrationen i katoddelen av karet då 100 % isolering förelåg.

I samtliga kurvor är det tydligt att man, vid partiell isolering, erhåller en betydligt bättre utjämning i koncentration mellan katod- respektive anoddel av karet, jämfört med då 100 % isolering utnyttjas. Samtidigt ger den partiella isoleringen en avsevärt förbättrad strömetfektivitet i elektrolysen jämfört med då ingen isolering utnyttjas alls, vilket framgår av Fig. 9. I Fig. 9 visas således strömmen i bandet som fimktion av den totala strömmen som tillfördes elektrolytcellen vid försöken som redovisas i Fig. 6-8. Bäst strömeffektivitet uppnås vid 100 % isolering mellan anod och katod, men till priset av en obefintlig koncentrationsutjärrming mellan anod- och katoddel av karet. Vid 70 % isolering uppnås en klart förbättrad strömeffektivitet, samtidigt som koncentrations- utjämningen är god. Vid 0 % isolering är strömeiïektiviteten mycket dålig.

Uppfinningen är ej begränsad av ovan beskrivna utföringsformer, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Fackmannen inser t.ex. lätt att ytterligare varianter är tänkbara då det gäller det praktiska utförandet av isolatorerna, samt att de varianter som visas han' även i viss mån kan kombineras med varandra.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 51912159 P1577 PATENTKRAV

1. Metod att elektrolytiskt, kontinuerligt behandla ett strängformat material (1) av rostfritt stål, varvid sagda material bringas att löpai en elektrolyt (34) mellan i serie liggande elektroder (3 5, 36), under påverkan av en likström med växlande polaritet, varvid varannan elektrod är anodisk och varannan är katodisk och varvid varje elektrod motsvaras av en elektrod av samma polaritet på motsatt sida av materialet (1), varvid under metoden ett oxidiskt ytskikt med en tjocklek av åtminstone 1 rnikrometer avlägsnas från materialet, och varvid sagda i serie liggande elektroder (35, 36) isoleras elektriskt från varandra i elektrolyten (34) genom att det mellan efter varandra anordnade elektroder av motsatt polaritet anordnas isolatorer (3 7), företrädesvis både på en första och en andra sida av materialet (1), k ä n n e t e c k n a d a v att isolatorema (37) är partiellt elektriskt isolerande i elektrolyten, samt att en elektriskt isolerande effekt hos isolatorema (3 7) mellan elektrodema (3 5, 36) kan varieras, åtminstone på den forsta sidan av materialet (1).

2. Metod enligt krav 1, k än n et e c k n a d a v att sagda elektroder (35, 36) är isolerade till 20-95 %, företrädesvis 30-90 % och än mer föredraget 40-85 %, räknat på den totala tvärsnittsytan i elektrolyten (34) på bandets ena sida.

3. Metod enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (37), åtminstone på den första sidan av materialet (1), är förskjutbara för sagda variabla elektriskt isolerande effekt i elektrolyten (34) mellan elektrodema (3 5, 36) som är anordnade på motsvarande sida av materialet.

4. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (3 7) är utformade i ett elektriskt isolerande material, företrädesvis valt ur gruppen som består av polymera och keramiska material, mest föredraget plaster, gummi, keramer eller plexiglas.

5. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v sagda elektrolyt (34) innefattar svavelsyra eller salt därav och/eller fosforsyra, eller innefattar salpetersyra, varvid elektrolyten företrädesvis dessutom innefattar fluorvätesyra eller salt därav.

6. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda elektrolyt (34) innefattar svavelsyra i en koncentration av 2 - 12 mol/l, företrädesvis 10 15 20 25 30 35 5123159 PIS77 2 - 10 mol/l och än mer föredraget 2 - 6 mol/l samt fosforsyra i en koncentration av 2 - 14 mol/l, företrädesvis 4 - 12 mol/l och än mer Föredraget 4 - 9 moVl.

7. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att metoden genomföres vid en behandlingstid av 2 sek - 5 min, företrädesvis 10 sek - 3 min och än mer föredraget 30 sek - 2 minuter, vid en strömtätheten av 0,1 - 3 A/cmz, företrädesvis 0,3 - 2,5 A/cmz och än mer föredraget 0,5 - 2 A/cmz, och en temperatur av 50 - 100 °C, företrädesvis 60 - 90 °C och än mer föredraget 65 - 80 °C.

8. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att behandlingen utgör ett delsteg (9, 10, 11) i en processlinje för produktion av sagda strängformade material av rostfritt stål, vilken processlinje även innefattar varmvalsning och glödgning (6) och/eller kallvalsning och glödgning (6).

9. Anordning för elektrolytisk, kontinuerlig behandling av ett strängformat material (1) av rostfritt stål, varvid sagda anordning innefattar ett betningskar (31, 32) med lock (33) för ett elektrolytbad (34), samt i serie liggande elektroder (3 5, 36) anordnade i detta kar med lock, vilka elektroder är anordnade att under påverkan av en likström uppvisa växlande polaritet, varvid varannan elektrod är anodisk och varannan är katodisk och varvid varje elektrod motsvaras av en elektrod av samma polaritet på motsatt sida av materialet (1), och varvid sagda i serie liggande elektroder (35, 36) är elektriskt isolerade från varandra i elektrolyten (34) genom att det mellan efter varandra anordnade elektroder av motsatt polaritet är anordnat isolatorer (3 7), företrädesvis både på en första och en andra sida av materialet (I), k ä n n et e c k n a d a v att isolatorema (3 7) är partiellt elektriskt isolerande i elektrolyten, samt att isolatorerna (3 7), åtminstone på den första sidan av materialet (1), är anordnade så att en elektriskt isolerande effekt mellan elektrodema (35, 36), av sagda isolatorer (37), är variabel.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda elektroder (35, 36) är isolerade till 20-95 %, företrädesvis 30-90 % och än mer föredraget 40-85 %, räknat på den totala tvärsnittsytan i elektrolyten (34) på bandets ena sida.

11. 1 l. Anordning enligt krav 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d a v att isolatorema (3 7), åtminstone på den första sidan av materialet (1), är anordnade så att deras effektiva isolerande area mellan elektrodema (3 5, 36) är variabel. 10 15 20 25 519 153 P1577

12. Anordning enligt något av kraven 9-11, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (3 7), åtminstone på den första sidan av materialet (1), är förskjutbart anordnade för sagda variabla elektriskt isolerande effekt i elektrolyten (34) mellan elektrodema (3 5, 36).

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (37) är utformade som mellanväggar (37", 37” ') vilka är anordnade i karets nedre del och/eller vid sagda lock (3 3), vilka mellanväggar är törskjutbara i en riktning som är vinkelrät mot genomloppsriktningen för materialet (1) i anordningen, varvid sagda lock (33) företrädesvis uppvisar genomgångar för mellanväggarna (37"), så att dessa delvis kan förskjutas ut ur anordningen eller in i karets lock.

14. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (3 7), på den andra sidan av materialet (1), är fast anordnade vid sagda lock (3 3).

15. Anordning enligt något av kraven 9-12, k ä n n e t e c k n a d a v sagda isolatorer (3 7) utgöres av roterbara rullar (37'), åtminstone på den första sidan av materialet (1), vilka rullar företrädesvis är så anordnade på den första sidan av materialet att detta vilar och rullar fram på desamma under behandlingsprocessen.

16. Anordning enligt något av kraven 9-15, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda isolatorer (37) är utformade i ett elektriskt isolerande material, företrädesvis valt ur gruppen som består av polymera och keramiska material, mest föredraget plaster, gummi, keramer eller plexiglas.