TW201414875A - 鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置 - Google Patents

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Tadashi Sakon
Eiichi Kuboyama
Daisuke Sawada
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Abstract

本發明係提供鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置，該鋼板之洗淨方法係洗淨行走中鋼板的方法，且係將施加有頻率為0.8MHz~3MHz之超音波的洗淨液，藉由噴灑式或簾幕式，以相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°之角度，供給至鋼板表面。藉此，可將百萬頻率超音波適用於行走中鋼板之洗淨，並可提高洗淨效果及洗淨速度。

Description

鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置 發明領域
本發明係有關於用以洗淨行走之鋼板的方法及鋼板之連續洗淨裝置，更有關於有效地去除鋼板之製造步驟中所產生之氧化皮。
發明背景
在鋼板之製造步驟中，因各種目的會進行鋼板表面之洗淨。例如，可舉電鍍或塗裝前鋼板之洗淨，除去熱軋鋼板之酸洗所造成之氧化皮(除鏽)等。
該等洗淨之促進或高效率化、洗淨力之提高等攸關洗淨液的設計，但在洗淨時輔助洗淨的其中一個方法有施加20~100kHz的超音波的方法(特開2003-313688號、特開2000-256886號、特開平5-125573號)。
若在洗淨液中施加超音波，則在鋼板表面會產生空洞現象而促進洗淨效果。即，因超音波，洗淨液中的壓力會局部性地下降，且比蒸氣壓更低，而會產生水蒸氣，或溶解的氣體會膨脹，而會急速地形成小的氣泡或空洞，並且劇烈地崩壞，如此，會促進洗淨之化學反應，並給予衝擊 力，而促進洗淨效果。因此，超音波的施加對熱軋鋼板之除鏽酸洗也有效(特開2000-256886號)。
除鏽酸洗會單獨使用硫酸、鹽酸、硝酸及氟酸等，或者使用混合數種後之酸洗溶液。為增加前述酸洗溶液的酸洗速度，曾試著增加酸濃度及提高酸洗溫度等，但從藥劑及能量成本的增加、酸洗後鋼板表面被破壞等缺點看來，酸洗速度的提高是有限的，因此併用超音波。
然而，希望降低鋼板之製造成本或提高鋼板之品質，且關於鋼板之洗淨或除鏽也需要進一步提高洗淨效率，及提高鋼板表面之清潔性。
另一方面，在半導體製造或電子機器製造領域中，如特開平10-172948號所記載者，在半導體晶圓之洗淨中，將0.8MHz以上之百萬頻率超音波施加於洗淨液，可提高異物去除力。在特開平10-172948號中，將半導體晶圓浸漬於洗淨槽，且從洗淨槽底部施加百萬頻率超音波來批次洗淨。
又，在特開平8-44074號中，在液晶顯示器用彩色濾光片製造步驟中，將施加有百萬頻率超音波之簾幕狀顯像液供給至曝光後之光阻上，作為有效地除去光阻的方法。
相較於20~100kHz的超音波(超音波)，百萬頻率超音波的指向性較高，因此，可有效地洗淨洗淨對象物表面，同時容易使溶液分子活性，且反應促進效果較大。
因此，不僅半導體領域，在特表2003-533591號中揭示出在壓延銅棒之洗淨中，也使用500~3000kHz的超音波源之除鏽方法。
發明概要
如上所述，百萬頻率超音波在洗淨中可非常有效地提高洗淨力，因此，若適用百萬頻率超音波來取代鋼板之洗淨所使用之超音波，則可更有效地洗淨鋼板，且可提高酸洗速度。
但，前述半導體製造或電子機器製造領域的洗淨對象物不同、髒的程度或清潔性的標準也大不相同，以及，洗淨對象物的移動速度或裝置大小等步驟條件也很不相同，由此可知，事實上百萬頻率超音波不適用行走中之鋼板的連續洗淨。
其理由之一為設備保存性的問題。即，若將特開平10-172948號所示之百萬頻率超音波振盪器與特開2003-313688號、特開2000-256886號、特開平5-125573號所示之超音波振盪器同樣設於鋼板之洗淨線的洗淨浴中，則因百萬頻率超音波與洗淨液，百萬頻率超音波振盪器的容器或電纜的腐蝕會很嚴重，而無法長期使用。特別是在酸洗線中，前述腐蝕會更為明顯。
特表2003-533591號揭示出在壓延銅棒之洗淨中使用超音波之除鏽方法，超音波之頻率可廣泛地使用20~100kHz、100~500kHz及500~3000kHz。
但，基於棒狀之壓延材料的洗淨浴較小，而將超音波振盪器安裝於洗淨浴外部、因洗淨對象物小，即使從洗淨浴外部施加超音波，亦可得到效果等理由，亦可使用 500~3000kHz之百萬頻率超音波。
然而，前述使用方法中20~500kHz沒有問題，但若是500~3000kHz，則與振盪器相接之洗淨浴容器材料的腐蝕會很顯著，且實際上禁不起長期使用。
又，不將超音波振盪器設於鋼板之洗淨液中的方法有將特開平8-44074號所記載之照片底片用顯像液換成鋼板洗淨液，且將施加有百萬頻率超音波之簾幕狀洗淨液供給至鋼板表面的方法。
然而，特開平8-44074號中洗淨對象物是靜止的，但行走中鋼板的洗淨中，洗淨對象物是移動的，因此，即使如特開平8-44074號，單純將施加有百萬頻率超音波之簾幕狀洗淨液供給至鋼板表面，也無法進行有效的洗淨。
又，會有所供給之洗淨液因鋼板之行走而飛散，且促進超音波振盪器或電纜等的腐蝕，而使洗淨環境惡化的問題。
另一方面，現行的鋼板洗淨液多半使用鹽酸、硫酸等，在除去氧化皮時，酸洗槽內鋼板與酸的反應會引起氣泡的產生，該氣泡會降低超音波之傳達，因此，當在酸洗槽內使用頻率較低，即超音波(20~500kHz左右)時，超音波之效果會下降。
因此，依鋼板的製造條件，當氧化皮牢固地附著時，即使併用至此之超音波照射，除鏽也會不充分，不僅如此，當洗淨液為酸洗溶液時，在既存之酸洗槽的洗淨方法中，會有一度除去之氧化皮或其他成份所構成之不溶性物質再 度附著於鋼板表面的問題。
本發明有鑑於上述情況，以提供將百萬頻率超音波適用於行走之鋼板的洗淨，且可穩定地提高洗淨效果及洗淨速度之鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置為目的。
又，以提供適用百萬頻率超音波且可有效去除鋼板之製造步驟中所產生之氧化皮之鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置為目的。
本發明者們盡力檢討用以解決上述問題的方法之結果，發現以特定角度將施加有百萬頻率超音波之洗淨液照射至行走中之鋼板表面的方法可避免超音波振盪器或電纜等腐蝕，並可大幅提高洗淨力。即，本發明之要旨如下所述。
(1)本發明之鋼板之洗淨方法係洗淨行走中之鋼板的方法，且該鋼板之洗淨方法係將施加有頻率為0.8MHz~3MHz之超音波的洗淨液，以相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°之角度，供給至鋼板表面。
(2)(1)記載之鋼板之洗淨方法中，前述洗淨液供給至鋼板表面之方式為噴灑式或簾幕式。
(3)(1)及(2)記載之鋼板之洗淨方法中，前述洗淨液為酸洗溶液。
(4)(1)及(2)記載之鋼板之洗淨方法中，前述鋼板為熱軋鋼板，且前述洗淨液為酸洗溶液，且前述鋼板之洗淨方法係除去熱軋鋼板之氧化皮。
(5)本發明之鋼板之連續洗淨裝置至少包含開捲機、洗淨液供給部及捲繞機，且前述洗淨液供給部包含洗淨液儲存部及超音波振盪器部，該洗淨液儲存部至少具有：洗淨液入口；及洗淨液出口，係以噴灑式或簾幕式將施加有超音波的洗淨液以相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°之角度供給至鋼板表面，又，該超音波振盪器部將0.8~3MHz頻率之超音波施加於前述儲存部的洗淨液。
(6)(5)記載之鋼板之連續洗淨裝置具有使乾燥空氣或惰性氣體流入前述超音波振盪器部之機構。
1‧‧‧百萬頻率超音波
2‧‧‧鏽皮
3‧‧‧接著界面
4‧‧‧鋼板
5‧‧‧電纜
6‧‧‧入口
7‧‧‧出入口
8‧‧‧出口
9‧‧‧振盪器
10‧‧‧空洞
11‧‧‧洗淨液(施加超音波前)
12‧‧‧洗淨液(施加超音波後)
13‧‧‧供給部
14‧‧‧鋼板
15‧‧‧開捲機
16‧‧‧焊接機
17‧‧‧進入側張力調節器
18‧‧‧拉矯機組
19‧‧‧洗淨部
20‧‧‧洗淨液承接容器
21‧‧‧沖洗槽
22‧‧‧出口側張力調節器
23‧‧‧塗油機
24‧‧‧捲繞機
θ‧‧‧洗淨液的供給角度
第1圖係顯示垂直地將施加有百萬頻率超音波之洗淨液供給至鋼板表面時的情況之模式圖。
第2圖係顯示傾斜地將施加有百萬頻率超音波之洗淨液供給至鋼板表面時的情況之模式圖。
第3圖係顯示施加有百萬頻率超音波之洗淨液的供給部的例子之模式圖，且(a)為俯視圖，(b)為正視圖，(c)為側視圖。
第4圖係顯示施加有百萬頻率超音波之洗淨液的供給部內部構造的例子之截面模式圖。
第5圖係顯示將施加有百萬頻率超音波之洗淨液供給至水平地行走之鋼板的例子。
第6圖係顯示將施加有百萬頻率超音波之洗淨液供給至垂直地行走之鋼板的例子。
第7圖係顯示鋼板水平地行走於洗淨部時鋼板之連續洗淨裝置的例子之模式圖。
第8圖係顯示鋼板垂直地行走於洗淨部時鋼板之連續洗淨裝置的例子之模式圖。
較佳實施例之詳細說明
以下詳細地說明本發明。
本發明者們發現將施加有頻率0.8MHz~3MHz的超音波(百萬頻率超音波)的洗淨液以噴灑式或簾幕式使洗淨液的供給角度相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°的角度供給至鋼板表面(噴射方向為鋼板之行走方向)，藉此，相較於適用20~100kHz的超音波(超音波)的洗淨，可有效地洗淨鋼板表面，也發現對除鏽也是有效的。
前述洗淨效果會提高的理由如下。如第1圖所示，即使與特開平8-44074號相同，將施加有百萬頻率超音波1之洗淨液垂直地供給至洗淨物之鋼板4，也由於百萬頻率超音波之指向性較超音波高，故附著物或鏽皮2會被遮住，百萬頻率超音波會無法有效地照到附著物或鏽皮2與鋼板表面之接著界面3，洗淨力會無法提高。
然而，如第2圖所示，藉由傾斜百萬頻率超音波之照射角度，可增加百萬頻率超音波照到附著物或鏽皮2與鋼板表面之接著界面3的比例，而可提高洗淨效果。
第3圖係顯示本發明施加有百萬頻率超音波之洗淨液的供給部13的其中一例。又，第4圖係顯示前述供給部之內 部構造的其中一例。從入口6放入洗淨液，且藉由百萬頻率超音波之振盪器9將百萬頻率超音波施加於洗淨液11，且施加有百萬頻率超音波之洗淨液12從出口8出去，並供給至鋼板表面。
又，超音波振盪器部包含百萬頻率超音波振盪器9及容納該振盪器之容納部及空洞10，且如後所述，在超音波振盪器部宜設有用以將乾燥空氣或惰性氣體供給至該空洞部或從該空洞部排出之氣流的出入口7及用以供電之電纜5。
第5圖係顯示將本發明施加有百萬頻率超音波之洗淨液12供給至水平地行走之鋼板14的例子。如前所述，使前述洗淨液的供給角度相對於與鋼板表面垂直的線與鋼板之行走方向反方向傾斜1~80°。將該角度設為θ。
又，如第6圖所示，將施加有百萬頻率超音波之洗淨液12供給至垂直地行走之鋼板14。第6圖為供給至鋼板兩面的例子，也可僅供給一面。前述洗淨液的供給角度θ與前述相同，相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°。
若前述角度θ小於1°，則如前所述，百萬頻率超音波會不易照到附著物或鏽皮與鋼板表面之接著界面，而無法得到充分的洗淨。又，基於前述理由會容易引起洗淨液使振盪器等腐蝕的情況。
另一方面，若角度θ超過80°，雖可避免洗淨液飛散，但超音波振動會無法有效地照射至鋼板表面(超音波照射密度過低)，而無法得到充分的洗淨效果。
前述角度θ可固定，亦可包含上述角度範圍內或上述角度範圍外來改變。理想的角度範圍在10°到80°的範圍內在經濟面上、效率上及實用上較為理想。
如上將洗淨液的供給角度傾斜成與行走方向反方向，藉此可降低洗淨液相對於鋼板之鋼板行走方向相對速度，故可減少洗淨液的飛散。
又，由於即使飛散也會朝超音波振盪器或電纜等的反方向(鋼板行走方向)飛散，故不會直接碰到該等裝置，因此，可抑制超音波振盪器或電纜等的腐蝕，而設備保存性會顯著提高。
再者，與鋼板表面衝突的洗淨液會就此朝鋼板行走方向流動於鋼板表面上，因此，已剝除的附著物或鏽皮不會滯留，而會就此朝鋼板行走方向排出。
當如過去相對於鋼板噴射洗淨液時，暫時剝除的附著物等會因洗淨液的水勢而未被立刻排出，因此，有可能因高指向性且強力的百萬頻率超音波的作用而再度被壓進鋼材表面。
因此，本發明可提高附著物等的洗淨性能。
洗淨液的供給量未特別限定，但較理想的是每單位面積之鋼板為0.3L/m2~200L/m2。當少於0.3L/m2，會發生超音波無法傳達等問題，而無法發揮充分的洗淨效果。
另一方面，若超過200L/m2，雖洗淨效果會提高，但需要大量的洗淨液，因此不符經濟。洗淨液的供給量更理想的是1L/m2~100L/m2。例如，當以100m/min之速度以1m寬 將洗淨液供給至行走中之鋼板，且洗淨液的供給量為1L/m2時，則洗淨液的噴出量為100m/min。
第5圖及第6圖中，施加有百萬頻率超音波之洗淨液的供給為一面或兩面且為1段，但亦可在鋼板之行走方向設置多數供給部且多段供給。
又，各段中亦可改變洗淨液的種類。例如，將第1~n段設為酸洗溶液，且將其後之最後段(n+1)、n+1~n+2段或n+1~n+3段設為沖洗溶液。
本發明所使用之超音波的頻率為0.8MHz~3MHz。在前述頻率頻帶中，與超音波不同，可解除洗淨液中之分子或離子之聯合，並使各分子或離子之運動更為活躍。
結果，強力地作用於鋼板表面髒污的分解或強力地附著之異物與鋼板表面之界面，而提高洗淨效果。
對除鏽也有效，如下所述。因製造步驟的氣體環境、熱處理溫度、鋼材所含之添加元素及不純物會有變化，但大致上氧化皮分成3種類。
具體而言，有FeO、Fe2O3、Fe3O4，在鋼材表面有氧化皮之主要成份且對酸洗溶液之溶解速度較慢之磁鐵礦(Fe3O4)、對酸洗溶液之溶解速度非常慢之赤鐵礦(Fe2O3)。
藉由使用本發明之0.8MHz~3MHz頻率之百萬頻率超音波，可使酸洗溶液中可溶解於氧化皮的成份活性化，且有效地與氧化皮反應。
又，藉由使用上述超音波，可藉由音壓對被洗淨物或被蝕刻物局部地施加壓力。藉此，亦可機械性地破壞被洗 淨物、被蝕刻物，結果，可提高氧化皮的溶解速度。
超音波的頻率若低於0.8MHz，則在上述洗淨或除鏽中無法得到比過去充分的效果。另一方面，若超過3MHz，則會損害被洗淨物，而無法得到平滑的表面。超音波的頻率為0.8MHz~1.5MHz更為理想。
本發明之百萬頻率超音波的施加可連續亦可間歇。又，在本發明之範圍的頻率內亦可組合多數頻率的超音波。再者，亦可併用習知之超音波與本發明之百萬頻率超音波。
本發明之洗淨液可使用過去鋼板洗淨所使用的洗淨液。例如，有酸性溶液、鹼性溶液或中性溶液等洗淨液。酸性溶液為鹽酸溶液、硫酸溶液、氫氟酸溶液(氟氫酸)或包含該等溶液之硝酸、醋酸、蟻酸等之溶液。
酸性溶液除了使用於一般的鋼板洗淨，也使用於除去熱軋鋼板之氧化皮。鹼性溶液為包含例如氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)等之溶液，且使用於鋼板之脫脂等洗淨。
又，中性溶液例如使用為前述酸洗淨或鹼洗淨後之沖洗。洗淨液的溫度未特別限定，但基於洗淨效率或溫度管理等理由，常溫到80℃較為理想。
本發明洗淨部之鋼板行走速度宜低於300m/min。若超過300m/min，則每單位時間之超音波照射時間會變短，而無法得到充分的洗淨效果。前述行走速度更理想的是20m/min~100m/min。若低於20m/min，則生產效率會降低。
由於通過鋼板速度較慢時(低於50m/min)也有加速液體表面流動的效果，因此宜將角度θ設為1~29°。另一方面，當通過鋼板速度較快時(高於200m/min)，宜將角度θ設為46~70°。
本發明之方法中，無論鋼板的種類為何，從薄板到厚板，甚至對5μm到800μm的不鏽鋼箔的洗淨也有效。特別是對過去不易除去氧化皮之鋼板種類之添加有Ti、Nb、Si的鋼板也有效。
百萬頻率超音波之輸出愈大愈有效果，但由於有設備上的附加等，故可配合鋼板的製造步驟來設計。可製作大的設備來對應，但並列地設置多數超音波也可發揮同樣的效果。
本發明洗淨液的噴射方式未特別限定，但一般是噴灑式或簾幕式。噴灑式意指具有直徑約10mm到數10mm左右大小的孔徑，且從孔部份噴射洗淨液的方式。
又，簾幕式意指具有寬約數mm到數cm的縫隙，且從該部份帶狀地噴射洗淨液的方式。
本發明之鋼板連續洗淨裝置至少具有開捲機15、洗淨部19及捲繞機24，前述洗淨部將施加有0.8MHz~3MHz頻率的超音波之洗淨液以噴灑式或簾幕式供給至鋼板表面，且使前述洗淨液的供給角度相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°。
前述鋼板之連續洗淨裝置更亦可包含進入側張力調節器17、出口側張力調節器22、修剪器、焊接機16、拉矯機 組18、塗油機23、洗淨液承接容器20等。又，當前述洗淨部為酸洗或鹼洗淨時，之後亦可具有沖洗槽21。再者，亦可併用酸洗槽或鹼洗淨槽。
第7圖與第8圖顯示本發明之鋼板連續洗淨裝置的例子。第7圖為鋼板水平行走時的洗淨裝置例，且在兩處設置用以洗淨鋼板兩面的洗淨部(施加有百萬頻率超音波之洗淨液的供給部)19。
第8圖為鋼板垂直行走時的洗淨裝置例，且可從兩面供給施加有百萬頻率超音波之洗淨液以洗淨鋼板兩面。兩裝置例的沖洗為沖洗槽21，但亦可與洗淨部19相同為供給沖洗溶液的構造。
又，亦可使乾燥空氣或氮氣、氬、氦或二氧化碳等惰性氣體在詳細地顯示前述洗淨部19之第4圖之收納有百萬頻率超音波之振盪器的空洞部10中流動。藉由使前述氣體流動，可抑制洗淨液霧或HCl氣體等腐蝕物進入，並可更加提高耐久性。
實施例
以下，雖藉由實施例具體地說明本發明，但本發明並不受該等實施例限制。
(實施例1)
欲洗淨之鋼材係使用不鏽鋼鋼板。為實施異物除去之評價，在鋼板表面塗上日本合成橡膠(JSR)製聚苯乙烯乳膠(PSL)標準粒子(0.1μm、0.35μm、0.5μm、1μm、2μm)，且使其乾燥，而變成附模擬粒子之鋼板。使用該等鋼板，實 施附著粒子的除去評價。
使用第3圖及第4圖所示之施加有超音波之洗淨液的供給部，將第5圖所示之洗淨液供給至以80m/min速度行走之鋼板表面，且調查各種洗淨液下超音波頻率與改變第5圖之供給角度θ後的各種條件下的洗淨效果。
前述洗淨液以1m寬且以噴灑式供給，噴出量為100L/min，洗淨液供給量為1.25L/m2。表1顯示超音波的頻率、洗淨液的供給角度θ及洗淨效果。但，表1的實施例1-28~30是用簾幕式在與上述相同條件下進行。
洗淨溶液分別使用酸洗溶液、鹼性洗淨溶液及沖洗液。酸洗溶液如下地調製。
HCl系為5mass%的HCl水溶液，且分別加入0.1mass%的FeCl2與FeCl3。H2SO4系為5mass% H2SO4水溶液，且分別加入0.1mass%的FeCl2與FeCl3。
鹼性洗淨溶液為典型的鹼之NaOH系(氫氧化鈉)，且在1wt%之NaOH水溶液中共存0.1mass%的Fe離子。沖洗液使用未添加前述酸或鹼之純水。
又，酸洗溶液的話，液體的溫度是加溫到60℃到90℃且保持著，若是鹼性洗淨溶液與沖洗液則保持在常溫~40℃之間來實施。
評價方法是在鋼板表面照射1000勒克司左右的強光(稱集光燈)，且素描粒子的狀態，並在洗淨後，在集光燈照射條件下實施殘留粒子的素描。算出其除去率，且評價表面粒子的除去率。
表1的洗淨效果皆是藉由準備未照射超音波的試料且與在表1的各種條件下進行除去率的評價後之試料作比較來判定。除去的提高比率未滿30%為×，30%以上未滿40%為△，40%以上未滿60%為○，60%以上為◎來表記。關於模擬粒子除去後一部分的試料則用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡來觀察殘留粒子的狀態以確認除去部份。結果，未觀察到0.2μm以上的粒子。
如實施例1-1~1-18所示，為酸性或鹼性洗淨溶液，且以1~80°的供給角度θ供給施加有0.8~3MHz頻率之超音波振動的洗淨液，藉此顯示出高洗淨效果。
如實施例1-19~1-20所示，即使是沖洗液亦可得到充分的洗淨效果。如實施例1-28~30所示，即使是簾幕式亦分別可得到充分的洗淨效果。
另一方面，當如比較例1-21~22超音波頻率較低時，則無法得到充分的洗淨效果。若如比較例1-27超音波頻率過高時，雖可完全去除聚苯乙烯乳膠粒子，但基材不鏽鋼鋼板表面的蝕刻會很嚴重，而無法得到平坦的表面。
若如比較例1-25將施加有超音波振動的洗淨液垂直地(θ=0°)供給至鋼板，則無法得到充分的洗淨效果，同時，洗淨液的飛散滴會附著於洗淨液供給部(超音波振盪器)。
若如比較例1-26施加有超音波振動的洗淨液的供給角度θ過大，則無法得到充分的洗淨效果。
比較例1-31顯示使洗淨液供給部朝鋼板行走方向傾斜的結果。可知不僅洗淨效果變差，洗淨液也會附著於振盪器或電纜等，而促進腐蝕。
(實施例2)
鋼材選擇使用氧化皮溶解速度較慢的熱軋板。鋼材為C：0.002、Si：0.006、Mn：0.13、S：0.01、Nb：0.02、Ti：0.02wt%及殘部Fe及無法避免之不純物所構成之鋼板。
使用第3圖及第4圖所示之施加有超音波的洗淨液之供給部，如第6圖及第8圖所示，以5~310m/min的速度將洗淨 液供給至行走之鋼板表面，且在表2的範圍內改變超音波頻率與第6圖的供給角度θ來調查除鏽效果。前述洗淨液以1m寬噴灑式來供給，且噴出量及洗淨液供給量如表2所示。
前述洗淨液由噴灑式來供給。酸洗溶液使用HCl系與H2SO4系。HCl系為8mass%的HCl水溶液，且分別加入0.2mass%的FeCl2與FeCl3。H2SO4系為10mass% H2SO4水溶液，且分別加入0.2mass%的FeCl2與FeCl3。洗淨液的溫度加溫至70℃(±10℃)。
評價方法是先測定鋼板的質量，且在表2的條件下進行預定的洗淨處理，然後，進行沖洗、乾燥，且再度測量質量，並算出蝕刻量。
評價從表面鏽皮的溶解速度來判定。皆是藉由在表2中分別準備未照射超音波的試料且與在表2的各種條件下分別進行評價後之試料作比較來判定。前述溶解速度的提高比率未滿10%為×，10%以上未滿20%為△，20%以上未滿30%為○，30%以上為◎來表記，且判斷洗淨效果。
表2顯示結果。
在本發明實施例No.2-1~2-25超音波頻率為0.8~3MHz之範圍內，在洗淨液的供給角度θ為1~80°中，酸洗速度會變快，結果，洗淨效果會變大。
又，未被認為酸洗後鋼材表面的品質有被損害的情況。特別是洗淨液的供給量在0.3L/m2以上洗淨效果更大。
再者，2段供給已供給超音波的洗淨液，則洗淨效果會變好，且更有效率。
相對於此，當如比較例No.2-26~2-28超音波頻率較低時，氧化皮的溶解速度會變慢，慢慢地氧化皮會無法完全去除，而產生斑點。
當如比較例1-31超音波頻率較高時，雖可完全去除氧化皮，但基材之不鏽鋼鋼板表面的蝕刻會很嚴重，而無法得到平坦的表面。
又，若如比較例No.2-29將施加有超音波振動的洗淨液垂直地(θ=0°)供給至鋼板，則無法得到充分的洗淨效果，同時，洗淨液的飛散滴會附著於洗淨液供給部(超音波振盪器)。
若如比較例2-30施加有超音波振動的洗淨液的供給角度θ過大，則無法得到充分的洗淨效果。
比較例2-32顯示使洗淨液供給部朝鋼板行走方向傾斜的結果。可知不僅洗淨效果變差，洗淨液也會附著於振盪器或電纜等，而促進腐蝕。
(實施例3)
以與實施例2-11相同的方法，使乾燥空氣或氮氣流動 於容納有超音波振盪器之空洞部(第4圖之空洞部10)，且進行100小時的連續酸洗。然後，調查存在於前述空洞部中之氯氣或腐蝕程度。洗淨效果的評價方法與實施例2相同。
表3顯示其結果。如實施例No.3-1及3-2所示，藉由使乾燥空氣或氮氣流入振盪器部，可有效地防止氯氣等腐蝕物進入。
產業之可利用性
根據本發明之鋼板之洗淨方法及鋼板之連續洗淨裝置，即使將百萬頻率超音波適用於鋼板之連續洗淨，亦可抑制裝置之腐蝕，故可提高設備保存性，並可提高鋼板之洗淨效果及洗淨速度，且可改善洗淨效率，同時可發揮洗淨後鋼板表面的清潔性也很優異等顯著的作用效果。進而，對熱軋鋼板之氧化皮的去除也有效，且可提高除鏽的效率，且可發揮可形成沒有除鏽痕跡的乾淨表面等極為顯著的作用效果。
因此，本發明在鋼鐵產業上可利用性極高。

Claims (6)

  1. 一種鋼板之洗淨方法，係洗淨行走中之鋼板的方法，且該鋼板之洗淨方法係將施加有頻率為0.8MHz~3MHz之超音波的洗淨液，以相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°之角度，供給至鋼板表面。
  2. 如申請專利範圍第1項之鋼板之洗淨方法，其中前述洗淨液供給至鋼板表面之方式為噴灑式或簾幕式。
  3. 如申請專利範圍第1及2項之鋼板之洗淨方法，其中前述洗淨液為酸洗溶液。
  4. 如申請專利範圍第1及2項之鋼板之洗淨方法，其中前述鋼板為熱軋鋼板，且前述洗淨液為酸洗溶液，且前述鋼板之洗淨方法係除去熱軋鋼板之氧化皮。
  5. 一種鋼板之連續洗淨裝置，至少包含開捲機、洗淨液供給部及捲繞機，且前述洗淨液供給部包含洗淨液儲存部及超音波振盪器部，該洗淨液儲存部至少具有：洗淨液入口；及洗淨液出口，係以噴灑式或簾幕式將施加有超音波的洗淨液，以相對於與鋼板表面垂直的線和行走方向反方向傾斜1~80°之角度，供給至鋼板表面，又，該超音波振盪器部將0.8~3MHz頻率之超音波施加於前述儲存部的洗淨液。
  6. 如申請專利範圍第5項之鋼板之鋼板之連續洗淨裝置，具有使乾燥空氣或惰性氣體流入前述超音波振盪器部 之機構。
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