JP2000204499A

JP2000204499A - ステンレス鋼帯の電解脱スケ―ル方法

Info

Publication number: JP2000204499A
Application number: JP11002540A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sakurai; 一生桜井
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】電解液として主として、硫酸ソーダ，硫酸又
は硝酸を用いて間接通電して、焼鈍によりステンレス鋼
帯表面に生じたスケールを安定して安価に除去出来る電
解脱スケール方法を提供する。【解決手段】電解装置の中央部より上流域と下流域と
における、特定の不溶性電極から成り総ての陽電極５を
順次並べて形成され電極列の中央に配置した陽電極５群
と特定の金属から成る陰電極６群とを対称な配置となる
ようにステンレス鋼帯Ｓの走行面に対向して一つの電解
槽１内に配置し、陰電極６の数又は面積を陽電極５の数
又は面積よりも多く又は広く、しかも陽電極５群と隣接
する陰電極６群との距離を、電解液２に応じた所定長さ
以上に設定して電解処理してステンレス鋼帯の電解脱ス
ケールを行う。同極性の電極を密着配置したり、陽電極
５の有効面積を見掛けの面積より大きくしたり、陰電極
６の数又は面積と陽電極５の数又は面積との比を所定範
囲内にすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解液として主と
して、硫酸ソーダ，硫酸又は硝酸を用いて間接通電し
て、焼鈍によりステンレス鋼帯表面に生じたスケールを
安定して且つ安価に除去出来るステンレス鋼帯の電解脱
スケール方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延後のステンレス鋼帯に対して行
われる焼鈍処理方法の一つとして、大気雰囲気炉内で燃
料をバーナー燃焼させて直火熱処理する大気焼鈍方法が
ある。この大気焼鈍においては、大気中の酸素の作用を
受けてステンレス鋼帯の表面に金属酸化物であるスケー
ルが生成するので、これを除去し良好な品質のステンレ
ス鋼帯を製造するために、焼鈍処理後に脱スケール処理
が行われる。そして一般にステンレス鋼帯の脱スケール
処理は、その前工程の焼鈍処理と共に一連のラインにて
連続的に行われている。

【０００３】この脱スケール方法としては従来よりいく
つかの方法があって、主として中性塩である硫酸ソーダ
から成る水溶液中での電解処理（以下、単に中性塩電解
処理と言うことがある）や、苛性ソーダと硝酸ソーダと
の混合溶融塩中での浸漬処理等の前処理を行った後に硝
弗酸に浸漬（以下、単に混酸浸漬と言うことがある）し
たり、硫酸水溶液中で電解処理（以下、単に硫酸電解処
理と言うことがある）や硝酸水溶液中で電解処理（以
下、単に硝酸電解処理と言うことがある）を行う処理方
法が広く採用されている。

【０００４】これらの中性塩電解処理，硝酸電解処理又
は硫酸電解処理による電解脱スケール方法は古くより採
用されている方法ではあるが、それぞれの中性塩，硫酸
又は硝酸の各電解液の条件に加えて、その電解方法によ
っても大きくその作用・効果が異なってくる。

【０００５】このような電解脱スケール方法を、従来の
標準的な電極配置を示す電解装置の概略構成図である図
２により説明する。電解槽１には前述の電解液２が入れ
られており、焼鈍処理されたステンレス鋼帯Ｓは矢印方
向に走行して入口及び出口の各デフレクターロール３，
３及び浸漬ロール４，４によって電解液２中を通過し、
その間に通電されてステンレス鋼帯Ｓの陽極電解が行わ
れる。電解脱スケール時の通電方法としては、以前から
電解液中に配した陰電極と接触ロールを通してこのステ
ンレス鋼帯を陽電極として通電する直接通電方法が行わ
れていた。しかし焼鈍後のステンレス鋼帯Ｓには非導電
性のスケールが表面に存在しているため通電不可能であ
り、無理に通電を行おうとするとスパークが発生してス
テンレス鋼帯Ｓに疵を発生させることになる。このた
め、焼鈍後のスケールを表面に有するステンレス鋼帯Ｓ
の脱スケールに当たっては、電解液２中に別に陽電極５
を配して電解液２中の陽電極５及び陰電極６に通電する
ことにより電解液２を通してステンレス鋼帯Ｓに通電す
る間接通電方法が無接点であることから薄板や高速処理
に適するとして広く採用されるようになってきた。この
ように間接通電するときの電極５，６の配置は、通常ス
テンレス鋼帯Ｓの表裏面に対向して陽電極５と陰電極６
とが交互に並んでそれぞれ複数個配置されて電極列が形
成され、この電極列は通常、図２に示すようにステンレ
ス鋼帯Ｓの上面側及び下面側のそれぞれにおいて形成さ
れていた。このように配置された陽電極５及び陰電極６
に電解用直流電源７から通電すると、陽電極５及び陰電
極６に対向するステンレス鋼帯Ｓの各部分はそれぞれ陰
極及び陽極に分極されて一連の電気回路を形成する。こ
の結果、陽極に分極された鋼帯部分は陽極電解処理を受
けて脱スケールが行われる。また、陰極に分極された鋼
帯部分は陰極電解処理を受けるが電解条件によって多少
の脱スケール作用を受ける程度である。

【０００６】しかし、前述の各電解液２は腐食性が高い
ため、電解処理用の電極材質として適当なものが無く、
従来は鉛−アンチモン合金や高珪素鋳鉄が陽電極５に使
用されてきた。しかしながらこれらの電極寿命は６ヶ月
程度と短いものであった。しかもこれらの電極は重く、
電極交換に要する作業負荷が多大のものであった。また
加電圧も高いために電解電力コストも嵩み、これらの電
極は少なからず溶解するために液の汚染を来たすという
問題もあった。なお、陰電極６は高度な耐食性を必要と
しないことから、安価なＳＵＳ４１０が使用されてきた
が、交換するまでには至らないまでも多少の腐食は生じ
ていた。また、図２に示すように陽電極５と陰電極６と
が交互に複数個並んでいるため、隣接する陽電極５から
陰電極６へ直接流れるステンレス鋼帯Ｓの電解に寄与し
ない無効電流が生じるという問題もあった。

【０００７】そこで、本発明者はこれらの問題点を解決
するため、特開平３−２６７３９９号公報や特開平４−
４５３００号公報にて『複数個の陽電極とこの陽電極に
電解用直流電源を介して接続されている複数個の陰電極
とをステンレス鋼帯の走行面に対向して一つの電解槽内
に配置した電極列を備えた電解装置を使用して焼鈍後の
ステンレス鋼帯を電解浴中を走行させながら間接通電法
により電解処理するに当たり、陽電極としてイリジウム
酸化物とチタン，タンタル，ニオブ，コバルト及びマン
ガンから選ばれた金属の酸化物とから成る電極被覆を有
する不溶性電極を用い、陰電極としてステンレス鋼及び
第１種，第２種及び第３種の各チタンから選ばれる金属
の電極を用い、陰電極の数を陽電極の数よりも多く、し
かも電解装置の中央部より上流域と下流域とにおける陽
電極と陰電極との配置が対称となるように、且つ総ての
陽電極を順次並べて形成させた陽電極群を電極列の中央
に電極配置した』ステンレス鋼帯の電解脱スケール方法
を開示したのである。

【０００８】このように構成することにより、即ち陽電
極を不溶性電極としたことによって陽電極交換頻度が低
減されて生産能力の向上及び製造費用の低減を図ること
が出来、隣接する陽電極間に陰電極を介在させることな
く総ての陽電極を順次並べて形成させた陽電極群を電極
列の中央に電極配置したことによって隣接する陽電極か
ら直接陰電極へ流れるステンレス鋼帯の電解に寄与しな
い無効電流が非常に少なくて電力効率が非常に良く、陰
電極の数を陽電極の数よりも多くしたことによって陰電
極１本当たりの電流密度を低下させて陰電極の寿命を延
ばすことが出来、電解装置の中央部より上流域と下流域
とにおける陽電極群と陰電極群との配置を対称とするこ
とによって上流域と下流域におけるステンレス鋼帯に電
位差が生じないので電気抵抗の低い部分でスパークが生
じて設備の破損やステンレス鋼帯に疵を付けることがな
いという効果が生じたのである。しかし、この方法でも
脱スケールの更なる高速化、電極寿命の延長及び無効電
流の低減には未だ不充分なものがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、陽電極及び陰電極の溶損が殆ど無く
両極間の無効電流も極力少なくして焼鈍後のステンレス
鋼帯の電解を高能率で経済的に行い得るステンレス鋼帯
の電解脱スケール方法を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は種々検討した
結果、本発明者が前に特開平３−２６７３９９号公報や
特開平４−４５３００号公報にて開示した方法を改善す
ることで、前記課題を解決出来ることを究明した。即
ち、一つの電解槽内に配置した電極列を構成する陰電極
の数又は面積を陽電極の数又は面積よりも多く又は広
く、しかも電解装置の中央部より上流域と下流域とにお
ける陽電極と陰電極との配置が対称となるように、且つ
総ての陽電極を順次並べて形成させた陽電極群を電極列
の中央に配置し、しかも該陽電極群と隣接する陰電極群
との距離を、電解液が主として硫酸ソーダの場合にはそ
の濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０〜８０℃の範
囲内において３ｍ以上、電解液が主として硫酸の場合に
はその濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０〜６０℃
の範囲内において４ｍ以上、電解液が主として硝酸の場
合にはその濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０〜６
０℃の範囲内において４ｍ以上という従来装置に比べて
充分に大きな間隔に設定すれば良いことを究明して本発
明を完成した。

【００１１】そして更に、陽電極群及び陰電極群を構成
する単電極を相互にステンレス鋼帯の通板方向に沿って
密着させて配置すること、即ち同極性の電極を密着させ
て配置することによって各電極群の長さを短くすれば従
来の電解槽でも陽電極群と隣接する陰電極群との距離を
延長させ得ることや、陽電極としてステンレス鋼帯と対
向する平板面上に突起又は格子状の板を設けるか、又は
ステンレス鋼帯と対向する面を波状に成形した不溶性電
極を使用すれば陽電極群を構成する単電極のステンレス
鋼帯に投影される面積より電解に寄与する実質面積が広
くなって好ましいことや、陽電極の数又は面積と陰電極
の数又は面積との比は１：４〜１：８の範囲にすること
が好ましいことも合わせて究明したのである。

【００１２】以下に、本発明に係るステンレス鋼帯の電
解脱スケール方法について、電極の配置列を示す電解装
置の概略構成図である図１により詳細に説明する。本発
明方法においては陽電極５として特公昭６３−３０９９
６号公報に記載されているような、イリジウム酸化物
と、チタン，タンタル，ニオブ，コバルト及びマンガン
から選ばれた金属の酸化物とから成る電極被膜を有する
イリジウム系不溶性電極を使用する。このイリジウム系
不溶性電極は、アルミニウム等の金属を有機酸やその塩
を含む溶液中で酸化処理して酸化被覆の形成，電解エッ
チング等の表面処理を間接通電法で連続的に行う場合の
長期安定使用に耐える陽電極として開発されてきたもの
であるが、前述の電解液中でステンレス鋼帯Ｓの電解を
行う場合も充分に有効であることを本発明者は究明して
いる。

【００１３】また、本発明方法においては陰電極６とし
てステンレス鋼又はチタンを使用する。ステンレス鋼
は、好ましくはＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ４
３０，ＳＵＳ４２０，ＳＵＳ４１０等から選ばれ、チタ
ンはＪＩＳＨ４６００に規定されている第１種，第２種
及び第３種から選ばれる。これらは前述の水溶液の電解
液２中で陰電極としての充分な機能を有するばかりでな
く、軽くて強く且つかなりの耐食性を有し、更に量産さ
れ汎用されているため比較的安価な素材である。

【００１４】本発明方法において使用する電解装置は、
図１に示すように電解液２が建浴されている一つの電解
槽１内に陽電極５及び陰電極６が配置された構造であ
り、本発明の大きな特徴として、陰電極６の数又は面積
を陽電極５の数又は面積よりも多く又は広くするのであ
り、それも大幅に例えば４：１〜８：１の比となるよう
にすると共に、電解装置の中央部より上流域と下流域
（本発明で上流，下流とは、ステンレス鋼帯Ｓの通板方
向に基づいて言う）とにおける陽電極５群と陰電極６群
との配置が対称となるように電極配置し、陽電極５と陰
電極６とを電解用直流電源７に接続する。そして図１に
示すように総ての陽電極５を順次並べて、即ち隣接する
陽電極５，５間に陰電極６を介在させることなく並べて
形成された陽電極５群を電極列の中央に配置するのであ
る。

【００１５】このように陽電極５群と陰電極６群との配
置が電解装置の中央部より上流域と下流域とで対称にな
るように配置する理由は、上流域と下流域におけるステ
ンレス鋼帯Ｓに電位差を極力生じさせないためであり、
若し陽電極５群及び陰電極６群を電解槽１内に偏って配
置した場合には上流域と下流域におけるステンレス鋼帯
Ｓに大きな電位差が生じ、その結果、焼鈍処理と電解脱
スケール処理等を含む一連のラインが電気的に絶縁され
ない限り電気抵抗の低い部分でスパークが生じて設備の
破損やステンレス鋼帯Ｓに疵を付けることになる。また
陽電極５を順次並べて、即ち隣接する陽電極５，５間に
陰電極６を介在させることなく総て陽電極５を順次並べ
て形成させた陽電極５群を電極列の中央に電極配置する
理由は、陽電極５と陰電極６とが隣接する箇所を減少せ
しめることによって隣接する陽電極５から陰電極６へ流
れるステンレス鋼帯Ｓの電解に寄与しない無効電流を最
小限にするためである。

【００１６】今回、本発明者はこの陽電極５群と陰電極
６群とが隣接する距離について注目し、従来の１ｍ程度
の距離から更に延長した場合の有効電流を把握するた
め、実ライン規模に近い実験槽を用い、陽電極５群と陰
電極６群との間の距離を変化させてステンレス鋼帯Ｓに
流れる電流を調査した。即ち電解液２として、主として
硫酸ソーダ，硫酸及び硝酸の各水溶液を選択し、濃度や
温度を変えて負荷電流に対してステンレス鋼帯Ｓに流れ
る電流を電流効率として定義して実験を行った。実験結
果を図６，図７及び図８に示す。これは、ステンレス鋼
帯Ｓと各電極との間の距離を変化させた場合の陽電極５
群と陰電極６群と間の距離（極間距離）に対して電力効
率をプロットしたものである。

【００１７】これらの図６，図７及び図８における電解
液が主として硫酸ソーダの場合，主として硫酸の場合及
び主として硝酸の場合において、各電解液の濃度は本発
明における電解液の濃度範囲に入っているが、液温は本
発明における電解液の液温範囲から外れている。濃度と
液温が変われば水溶液の導電性が変化して電流効率は当
然変化するが、各水溶液の濃度と液温を変化させた場合
の極間距離と電流効率に及ぼす影響について、本発明者
が一定の電極距離における電流効率の差分については実
験の結果、大きな差は認められなかった。従って、この
図６より、電解液が主として硫酸ソーダの場合には陽電
極群と隣接する陰電極群との間の距離を３ｍ以上離すこ
とで、現状の距離１ｍ時での電流効率がせいぜい７０％
であったのに対して約９０％まで向上することが判り、
図７より、電解液が主として硫酸の場合には陽電極群と
隣接する陰電極群との間の距離を４ｍ以上離すことで、
現状の距離１ｍ時での電流効率が８％であったのに対し
て約１０％まで向上することが判り、図８より、電解液
が主として硝酸の場合には、陽電極群と隣接する陰電極
群との間の距離を４ｍ以上離すことで、現状の距離１ｍ
時での電流効率がせいぜい５％であったのに対して約３
０％まで向上することが判った。なお、ステンレス鋼帯
と各電極との間の距離の電流効率に及ぼす影響は、陽電
極群と陰電極群との間の距離の影響に比べると小さいこ
とも判った。

【００１８】前述の電解液に応じて電流効率が大きく異
なる理由は、電解液の導電率に起因したものであり、硫
酸や硝酸のように導電率が大きいもの、即ち水溶液の電
気抵抗が低いものは、陽電極５群と陰電極６群との間の
距離の電流効率に及ぼす影響は小さいことも示唆され
た。前述の電流効率の向上効果は見掛け上では低い数値
であるが、電解用の負荷電流が数千アンペアから数万ア
ンペアを通電することを考えると、たとえ数％の電流効
率の向上でも大きな節電効果を生むことになる。

【００１９】このように、陽電極５群と隣接する陰電極
６群との間の距離を離すことで、陽電極５群と陰電極６
群との間に流れる無効電流の減少が可能であることは判
ったが、既存の電解槽１において陽電極５群と隣接する
陰電極６群との間の距離を離すためには電解槽１の長さ
が有限なため制約を受ける。そこで、陽電極５群と陰電
極６群との間の距離を充分に確保し、しかも電解槽１の
延長を伴わない手段として、従来の電解脱スケール方法
である陰電極を構成する単体の電極６が或る距離をおい
て配置されていた点、及び陽電極５の形状に注目した。

【００２０】即ち、高電流密度での電解処理や長い電解
時間での電解処理をする必要がある場合には広い電極面
積の陰電極６又は陽電極５が必要となるが、広い電極面
積を有する電極の製作が困難なことや補修の容易性か
ら、しばしば同一極性となる電極を並べた電極群が使用
されることがある。本発明者は限られた長さの電解槽１
において、極力、陽電極５群と陰電極６群との間の距離
を離すために、これらの陽電極５群を構成する各単体の
電極を密着させて配置することに着目し実施した結果、
陽電極５自体の損傷や電極交換のための作業性も何ら問
題が無いことを確認した。

【００２１】また、前述のように陽電極５及び陰電極６
に対向するステンレス鋼帯Ｓの各部分はそれぞれ陰極及
び陽極に分極されて一連の電気回路を形成する。即ち、
陽電極５の必要性はこの電気回路を形成するためであ
り、陽電極５に対向したステンレス鋼帯Ｓは陰極に分極
されるが、ステンレス鋼帯Ｓの陰極分極の作用は小さい
ものである。換言すると、陽電極５の存在は、この電気
回路の形成の手段として重要であり、通電時の耐食性が
高ければ狭い面積又は少ない本数で良いわけであり、面
積が狭いか又は本数が少ない方が経済性が良いわけであ
るし、陽電極５群及び陰電極６群との間の距離を確保す
ることが容易となるわけである。そこで本発明者は、陽
電極５の形状は放熱板の如く、限定された見掛けの面積
より有効面積が大きくなる形状とすることで、実質的な
電流密度を確保出来しかも見掛けの面積を小さくするこ
とが出来ることに着目しこれを適用した。

【００２２】この形状に関する例を図３〜５に示す。図
３はステンレス鋼帯Ｓと対向する陽電極５として平板面
上に突起物を設けた１実施例を示す斜視図、図４はステ
ンレス鋼帯Ｓと対向する陽電極５として平板面上に格子
状の板を設けた１実施例を示す斜視図、図５はステンレ
ス鋼帯Ｓと対向する面を陽電極５として波状に成形加工
した１実施例を示す斜視図である。なお、これらの成形
加工した陽電極５の表面は、特公昭６３−３０９９６号
公報に記載されているようにイリジウム酸化物と、チタ
ン，タンタル，ニオブ，コバルト及びマンガンから選ば
れた金属の酸化物とから成る電極被膜で被覆されてい
る。

【００２３】なお、陰電極６はステンレス鋼帯Ｓを陽極
として分極するために必要があり、脱スケールに対して
はこの陽極への分極が重要で、更に陽極への分極時間が
長い方が好ましいので、前述のように限定された見掛け
の面積より有効面積が大きくなる形状とすることは無意
味である。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１に示すように、電解槽１の陽
電極５，陰電極６及びそれらの電極列を前述の如く構成
し、電解液２として主として中性塩，硫酸又は硝酸の各
水溶液を前述の如き濃度，温度に制御して入れられた電
解液２を使用し、ステンレス鋼帯Ｓを通板させながら間
接通電する。この場合、陽電極５としてイリジウム系不
溶性電極を使用しているため、従来陽電極として使用し
ていた鉛−アンチモン合金や高珪素鋳鉄などに比べて高
い電流密度で通電しても破損が少なく、従って陽電極５
よりも数が多いか又は面積が広い陰電極６に対して電流
密度を通常の状態に保って通電することが出来る。更
に、同じ極性の電極５，６をそれぞれ密着させて配置し
たことも加わり、従来技術に比べて総電極数が同じでも
陰電極６の数を多くするか又は面積を広くすることが出
来、陽電極５の数又は面積が同じなら陰電極６の数をも
っと多くするか又は面積を広くすることが出来る。従っ
て、例えば既設の電解槽１を利用する場合でも陽陰各電
極５，６を数又は面積と配置とを変更して電極列を前記
のように構成することにより、ステンレス鋼帯Ｓが電解
液２中を走行する時に、多くなった陰電極６に対向する
位置を通過する時間、即ち陽極電解を受ける時間はそれ
だけ多くなって充分な電解脱スケール処理が行われるの
である。

【００２５】そして、陽電極５を順次並べて、即ち隣接
する陽電極５，５間に陰電極を介在させることなく総て
の陽電極５を順次並べて形成させた陽電極５群を電極列
の中央に電極配置してあるので、陽電極５群と陰電極６
群とが隣接する箇所が２ヵ所しか存在せず、加えて陽電
極５群と陰電極６群との間に必要充分な距離が確保され
ているため、従来より隣接する陽電極５から陰電極６へ
直接流れてステンレス鋼帯Ｓの電解脱スケールに寄与し
ない無効電流が極めて少なく、電力効率が非常に良いの
である。

【００２６】なお、非電解時における陽電極５群と陰電
極６群との間に電池形成による陽電極５の表面活性の低
下を防止するため、非電解時には陽電極５群と陰電極６
群との間に２ボルト以上の電圧を付加しておくか、又は
電解液２を別の槽に移送して電解槽１を空にしておくの
が好ましい。そして、前述した如く陽電極５群と陰電極
６群との間の距離を充分に確保することは、従来の間接
通電法の場合のようにステンレス鋼帯Ｓの表裏面に対向
して陽電極５と陰電極６とが交互に並んでそれぞれ複数
個配置されて電極列が形成される電極配置に対して適用
することも考えられるが、これでは電解槽１の長さが長
くなるので好ましくない。

【００２７】

【実施例】１．電解液が主として硫酸ソーダの場合（実
施例１，２及び比較例１，２）種々の鋼種のステンレス鋼帯Ｓを焼鈍・電解脱スケール
出来るラインにおいて、特定の鋼種（ＳＵＳ４３０，板
厚１.０ｍｍ，板幅１０３０ｍｍ）を用いて、以下に説
明する条件下で通板して電解脱スケールすることを１２
ヶ月間続けた。即ち、実施例では陽電極５としてイリジ
ウム酸化物とチタン酸化物とから成る電極被覆を有する
図５に示す形状の１２個のイリジウム系不溶性電極を密
着した状態に配置した陽電極群を、また陰電極６として
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼から成る２７個の電極を密着
した状態に配置した２つの陰電極群を陽電極群の両側に
それぞれ図１と同様に対称に配置して電極列を構成し、
濃度１５０ｇ／ｌの硫酸ソーダ水溶液（液温：６０℃）
を電解液２として電解装置を使用して、所定の負荷電流
にて中性塩電解処理を行った。また比較例では、陽電極
５はイリジウム系不溶性電極を使用しているものの、従
来形状である平板のものを使用し、図２に示すように陰
電極６と陽電極５とを交互に配置した電極列を使用した
が、陰電極６の数と陽電極５の数とは実施例と同様にし
た。

【００２８】実施例１と比較例１との通板速度は共に６
０ｍ／min.であり、また実施例２と比較例２との通板速
度は共に９０ｍ／min.である。そして、全負荷電流は通
板速度が９０ｍ／min.の場合、６０ｍ／min.時の１.５
倍とした。陽電極５及び陰電極６の数の相違から、比較
例１においては電流密度は陽電極５では８.３Ａ／ｄ
ｍ²，陰電極６では１.９Ａ／ｄｍ²であり、合計電解時
間は陽電極５では３.６秒間，陰電極６では１６.２秒間
であった。実施例１では電流効率の向上した分、全負荷
電流値を下げているので、電流密度は陽電極５では６.
５Ａ／ｄｍ²、陰電極６では１.４Ａ／ｄｍ²であり、合
計電解時間は陽電極５の形状を図５に示す形状としてい
るため、その見掛けの電極長は比較例の０.８倍となっ
ている。即ち、陽電極５では２.８８（３.６秒×０.
８）秒間、陰電極６では１６.２秒間であった。実施例
２と比較例２とにおける陽電極５及び陰電極６の電流密
度や合計電解時間は同様に計算される。なお、実施例，
比較例いずれの場合も、電解装置の使用開始時では各電
極５，６は新品であり、そのまま全期間使用した。ま
た、電解液２は通常通りに時々更新した。

【００２９】このようにして焼鈍後のステンレス鋼帯Ｓ
の電解脱スケールを１２ヶ月間行って脱スケール状態と
各電極の破損状態を観察した。電解脱スケール開始時と
１２ヶ月後との結果を表１に示す。なお、表１に示した
結果は、いずれも建浴又は更新直後のものであり、脱ス
ケール状態の確認は、条件の大きな変化のない混酸浴中
で浸漬処理する仕上げ酸洗後に行ったものである。比較
例１と実施例１の比較から本発明方法の実施により、電
解電力の低減と電極寿命の延長ができたことが判る。ま
た、比較例２と実施例２の比較から本発明方法の実施に
より、電解電力の低減と電極寿命の延長に加えて脱スケ
ール能力の向上が認められることが判る。

【００３０】

【表１】

【００３１】２．電解液：主として硫酸（実施例３，４
及び比較例３，４）前述と同様なステンレス鋼帯Ｓを実施例１，２及び比較
例１，２の条件にて中性塩電解処理を行った後に、濃度
１００ｇ／ｌの硫酸水溶液（浴温は６０℃）を電解液２
とした電解脱スケール処理にて仕上げ酸洗（即ち、混酸
浴中で浸漬処理を使用しない表面仕上げ）を行ったこ
と、及び全負荷電流を変更したこと以外は、実施例１，
２及び比較例１，２と同じ条件で電解脱スケールを実施
した。比較例３においては電流密度は陽電極５では８.
３Ａ／ｄｍ²，陰電極６では１.９Ａ／ｄｍ²であり、合
計電解時間は陽電極５では３.６秒間，陰電極６では１
６.２秒間であった。実施例３では電流効率の向上した
分、全負荷電流値を下げているので、電流密度は陽電極
５では６.７Ａ／ｄｍ²、陰電極６では１.５Ａ／ｄｍ²で
あり、合計電解時間は陽電極５の形状を図５に示す形状
としているため、その見掛けの電極長は比較例の０.８
倍となっている。即ち、陽電極５では２.８８（３.６秒
×０.８）秒間，陰電極６では１６.２秒間であった。実
施例４と比較例４とにおける陽電極５及び陰電極６の電
流密度や合計電解時間は同様に計算される。なお、実施
例，比較例いずれの場合も、電解装置の使用開始時では
各電極５，６は新品であり、そのまま全期間使用した。
また、電解液２は通常通りに時々更新した。

【００３２】このようにして焼鈍後のステンレス鋼帯Ｓ
の電解脱スケールを１２ヶ月間行って脱スケール状態と
各電極の破損状態を観察した。電解脱スケール開始時と
１２ヵ月後との結果を表２に示す。なお、表２に示した
結果は、いずれも建浴又は更新直後のものであり、脱ス
ケール状態の確認は硫酸電解を行った後のものである。
比較例３と実施例３の比較から本発明方法の実施によ
り、電解電力の低減と電極寿命の延長ができたことが判
る。また、比較例４と実施例４の比較から本発明方法の
実施により、電解電力の低減と電極寿命の延長に加えて
脱スケール能力の向上が認められることが判る。

【００３３】

【表２】

【００３４】３．電解液：主として硝酸（実施例５，６
及び比較例５，６）前述と同様なステンレス鋼帯Ｓを実施例１，２及び比較
例１，２の条件にて中性塩電解処理を行った後に、濃度
１５０ｇ／ｌの硝酸水溶液（浴温は６０℃）を電解液２
とした電解脱スケール処理にて仕上げ酸洗（即ち、混酸
浴中で浸漬処理を使用しない表面仕上げ）を行ったこ
と、及び全負荷電流を変更したこと以外は、実施例１，
２及び比較例１，２と同じ条件で電解脱スケールを実施
した。比較例５においては電流密度は陽電極５では１
６.７Ａ／ｄｍ²，陰電極６では３.７Ａ／ｄｍ²であり、
合計電解時間は陽電極５では３.６秒間，陰電極６では
１６.２秒間であった。実施例５では電流効率の向上し
た分、全負荷電流値を下げているので、電流密度は陽電
極５では２.８Ａ／ｄｍ²、陰電極６では０.６Ａ／ｄｍ²
であり、合計電解時間は陽電極５の形状を図５に示す形
状としているため、その見掛けの電極長は比較例の０.
８倍となっている。即ち、陽電極５では２.８８（３.６
秒×０.８）秒間、陰電極６では１６.２秒間であった。
実施例６と比較例６とにおける陽電極５及び陰電極６の
電流密度や合計電解時間は同様に計算される。なお、実
施例，比較例いずれの場合も、電解装置の使用開始時で
は各電極５，６は新品であり、そのまま全期間使用し
た。また、電解液２は通常通りに時々更新した。

【００３５】このようにして焼鈍後のステンレス鋼帯Ｓ
の電解脱スケールを１２ヶ月間行って脱スケール状態と
各電極の破損状態を観察した。電解脱スケール開始時と
１２ヵ月後との結果を表３に示す。なお、表３に示した
結果は、いずれも建浴又は更新直後のものであり、脱ス
ケール状態の確認は硝酸電解を行った後のものである。
比較例５と実施例５の比較から本発明方法の実施によ
り、電解電力の低減と電極寿命の延長ができたことが判
る。また、比較例６と実施例６の比較から本発明方法の
実施により、電解電力の低減と電極寿命の延長に加えて
脱スケール能力の向上が認められることが判る。

【００３６】

【表３】

【００３７】表１，２，３から、各実施例では負荷電流
を電流効率の向上に見合った分、下げても脱スケールが
可能であり、負荷電流の低減により電解電圧も低下し、
電解電力は低減できた。更に、既存の電解槽長において
ステンレス鋼帯の陽極電荷長の延長が可能なったことか
ら、脱スケールの高速化が図れた。更に電極の寿命も延
長され、大きな経済的効果が得られた。

【００３８】

【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係るステ
ンレス鋼帯の電解脱スケール方法は、下記のような効果
を奏するものであり、その工業的価値は非常に大きなも
のである。

【００３９】陽電極を順次並べて即ち隣接する陽電
極間に陰電極を介在させることなく総ての陽電極を順次
並べて形成させた陽電極群を電極列の中央に電極配置し
てあるので、陽電極と陰電極とが隣接する箇所が２ヵ所
しか存在せず、加えて陽電極群と陰電極群との距離を電
解液の種類に応じて適切な長さ以上に確保しているた
め、隣接する陽電極から陰電極へ流れるステンレス鋼帯
の電解脱スケールに寄与しない無効電流が非常に少な
く、電力効率が非常に良い。また、無効電流が非常に少
なくなくなったことから更に電極寿命が延長された。

【００４０】同極性の電極を密着させて配置すれ
ば、同じ長さの電解槽でも陰電極の数又は面積を増加さ
せることが可能となるので、全負荷電流を同じにした場
合に陰電極１本当りの電流密度が低下することになり、
陰電極の寿命が延びる。

【００４１】同極性の電極を密着させて配置すれ
ば、同じ長さの電解槽でも陰電極の数又は面積を増加さ
せることが可能となるので、脱スケール作用を左右する
陽電極電解時間の延長が電解槽の改造を行うことなく可
能となり、設備の生産性の向上が安価に図れた。

【００４２】陽電極として、ステンレス鋼帯と対向
する平板面上に突起又は格子状の板を設けるか、又はス
テンレス鋼帯と対向する面を波状に成形した不溶性電極
を使用すれば、ステンレス鋼帯の電解脱スケールに寄与
する実質的な電流密度を確保しながら陽電極の見掛けの
面積を小さくすることが可能となるので、電解槽の長さ
を短くすることが出来、同じ長さの電解槽では陰電極の
数を増加させることが可能となるので、前記及びの
効果を更に高めることができる。

【００４３】陽電極の数又は面積と陰電極の数又は
面積との比を１：４〜１：８の範囲にすると、脱スケー
ル作用を左右する陽電極電解時間の延長が可能となるの
で、脱スケール効率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステンレス鋼帯の電解脱スケール
方法における電解装置の電極の配置列を示す概略構成図
である。

【図２】従来の標準的な電解装置の電極の配置例を示す
概略構成図である。

【図３】陽電極としてステンレス鋼帯と対向する平板面
上に突起物を設けた１実施例を示す斜視図である。

【図４】陽電極としてステンレス鋼帯と対向する平板面
上に格子状の板を設けた１実施例を示す斜視図である。

【図５】陽電極としてステンレス鋼帯と対向する面を波
状に成形加工した１実施例を示す斜視図である。

【図６】電解液が主として硫酸ソーダの場合における陽
電極群と陰電極群との間の距離（極間距離）に対する電
流効率に及ぼす影響を示す図である。

【図７】電解液が主として硫酸の場合における陽電極群
と陰電極群との間の距離（極間距離）に対する電流効率
に及ぼす影響を示す図である。

【図８】電解液が主として硝酸の場合における陽電極群
と陰電極群との間の距離（極間距離）に対する電流効率
に及ぼす影響を示す図である。

【符号の説明】

１電解槽２電解液３デフレクターロール４浸漬ロール５陽電極６陰電極７電解用直流電源Ｓステンレス鋼帯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の陽電極とこの陽電極に電解用直
流電源を介して接続されている複数個の陰電極とをステ
ンレス鋼帯の走行面に対向して一つの電解槽内に配置し
た電極列を備えた電解装置を使用して焼鈍後のステンレ
ス鋼帯を主として硫酸ソーダ，硫酸又は硝酸から成る電
解液中を走行させながら間接通電法により電解処理する
に当たり、陽電極としてイリジウム酸化物とチタン，タ
ンタル，ニオブ，コバルト及びマンガンから選ばれた金
属の酸化物とから成る電極被覆を有する不溶性電極を用
い、陰電極としてステンレス鋼又は第１種，第２種及び
第３種の各チタンから選ばれた金属の電極を用い、陰電
極の数又は面積を陽電極の数又は面積よりも多く又は広
く、しかも電解装置の中央部より上流域と下流域とにお
ける陽電極と陰電極との配置が対称となるように、且つ
総ての陽電極を順次並べて形成させた陽電極群を電極列
の中央に電極配置し、しかも該陽電極群と隣接する陰電
極群との距離を、電解液が主として硫酸ソーダの場合に
はその濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０〜８０℃
の範囲内において３ｍ以上、電解液が主として硫酸の場
合にはその濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０〜６
０℃の範囲内において４ｍ以上、電解液が主として硝酸
の場合にはその濃度が５０〜３００ｇ／ｌ、液温が４０
〜６０℃の範囲内において４ｍ以上に設定して電解処理
することを特徴とするステンレス鋼帯の電解脱スケール
方法。
【請求項２】同極性の電極を密着させて配置する請求
項１に記載のステンレス鋼帯の電解脱スケール方法。
【請求項３】陽電極として、ステンレス鋼帯と対向す
る平板面上に突起又は格子状の板を設けるか、又はステ
ンレス鋼帯と対向する面を波状に成形した不溶性電極を
使用する請求項１又は２に記載のステンレス鋼帯の電解
脱スケール方法。
【請求項４】陽電極の数又は面積と陰電極の数又は面
積との比を１：４〜１：８の範囲にする請求項１から３
までのいずれか１項に記載のステンレス鋼帯の電解脱ス
ケール方法。