JP2000256884A - 金属板の酸洗方法およびそれに用いる酸洗装置 - Google Patents
金属板の酸洗方法およびそれに用いる酸洗装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 10
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸洗時間が短くなり、かつ種々のストリップ
に対し適用でき、かつ設備も簡単な酸洗方法と酸洗装置
を提供する。 【解決手段】 酸洗槽内で金属板Ｓを曲げることで金属
板に表面歪を５％以上与えて、スケールｂにクラックｃ
を生じさせ、その片面の曲げを２回以上繰返えすことに
より、クラックｃへの酸洗の強制供給と排出を行わせ、
スケールｂの底部から溶解させて、スケールｂの剥離を
助長する。
に対し適用でき、かつ設備も簡単な酸洗方法と酸洗装置
を提供する。 【解決手段】 酸洗槽内で金属板Ｓを曲げることで金属
板に表面歪を５％以上与えて、スケールｂにクラックｃ
を生じさせ、その片面の曲げを２回以上繰返えすことに
より、クラックｃへの酸洗の強制供給と排出を行わせ、
スケールｂの底部から溶解させて、スケールｂの剥離を
助長する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板の酸洗方法
およびそれに用いる酸洗装置に関する。なお、本発明が
適用される金属板の代表的なものとしては炭素鋼熱間圧
延鋼板、ステンレス鋼熱間圧延鋼板、シリコン鋼熱間圧
延鋼板などがあるが、これらに限られるものではない。
およびそれに用いる酸洗装置に関する。なお、本発明が
適用される金属板の代表的なものとしては炭素鋼熱間圧
延鋼板、ステンレス鋼熱間圧延鋼板、シリコン鋼熱間圧
延鋼板などがあるが、これらに限られるものではない。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸洗は酸洗槽内に金属板を浸漬さ
せ、スケールを金属板表面から熔解させていた。このス
ケールは、地金表面よりFe3O4 ＋Fe層(FeO 層)，Fe3O4
層，Fe 2O3 層の順の３層構造となっているが、溶解速度
は一般に地金側が早く表面側ほど遅いことが知られてお
り、表面から順に溶解させていく従来法では、酸洗時間
が長くかかっていた。
せ、スケールを金属板表面から熔解させていた。このス
ケールは、地金表面よりFe3O4 ＋Fe層(FeO 層)，Fe3O4
層，Fe 2O3 層の順の３層構造となっているが、溶解速度
は一般に地金側が早く表面側ほど遅いことが知られてお
り、表面から順に溶解させていく従来法では、酸洗時間
が長くかかっていた。
【０００３】そこで、少しでも酸洗時間を短くする従来
例として特開昭５５−９１９８３号公報に記載された技
術（従来例Ｉ）が提案されている。この従来例Ｉは図７
に示すように、酸洗槽１内に曲げ加工ロール５４、５
５、５６、５７を千鳥状に配置し、金属板Ｓを酸液中で
曲げながら酸洗槽を通過させるものである。しかし、こ
の従来例Ｉでは、金属板Ｓは入層前の直進状態から酸液
中で曲げが加えられ、再び直進状態に戻るのであるが、
曲げを加えた状態ではクラックに酸液が入るものの、そ
の後直進状態に移るとクラックは閉鎖され酸液はクラッ
クから排出されるので、溶解反応が停止してしまう。よ
って、従来例Ｉでも酸液時間が長くかかるという問題が
ある。
例として特開昭５５−９１９８３号公報に記載された技
術（従来例Ｉ）が提案されている。この従来例Ｉは図７
に示すように、酸洗槽１内に曲げ加工ロール５４、５
５、５６、５７を千鳥状に配置し、金属板Ｓを酸液中で
曲げながら酸洗槽を通過させるものである。しかし、こ
の従来例Ｉでは、金属板Ｓは入層前の直進状態から酸液
中で曲げが加えられ、再び直進状態に戻るのであるが、
曲げを加えた状態ではクラックに酸液が入るものの、そ
の後直進状態に移るとクラックは閉鎖され酸液はクラッ
クから排出されるので、溶解反応が停止してしまう。よ
って、従来例Ｉでも酸液時間が長くかかるという問題が
ある。
【０００４】また、別の従来例として特開平９−２０９
１８２号公報に示された従来例IIが提案されている。こ
の従来例IIは図８に示すように、酸洗槽１の入側にスケ
ールブレーカ６６を設け、酸洗槽１内に金属板Ｓに曲げ
を加えるベンディング装置６７を設置したものである。
この従来例IIでは、酸洗槽に入る前の金属板にスケール
ブレーカ６６で 0.1〜10％の塑性伸び率を与え、ついで
酸洗槽内の酸液に浸漬している間に金属板の表面歪が前
記塑性伸び率の 0.2〜１倍になるようにベンディング装
置６７で曲げを加え、スケールにクラックを形成するも
のである。このようにスケールにクラックを形成して、
酸洗液をクラック内に導入させるので、酸洗時間を短縮
させることができる。しかるに、前記従来例IIでは、ス
ケールブレーカ６６を必要とするので、設備費が高騰す
るという問題がある。
１８２号公報に示された従来例IIが提案されている。こ
の従来例IIは図８に示すように、酸洗槽１の入側にスケ
ールブレーカ６６を設け、酸洗槽１内に金属板Ｓに曲げ
を加えるベンディング装置６７を設置したものである。
この従来例IIでは、酸洗槽に入る前の金属板にスケール
ブレーカ６６で 0.1〜10％の塑性伸び率を与え、ついで
酸洗槽内の酸液に浸漬している間に金属板の表面歪が前
記塑性伸び率の 0.2〜１倍になるようにベンディング装
置６７で曲げを加え、スケールにクラックを形成するも
のである。このようにスケールにクラックを形成して、
酸洗液をクラック内に導入させるので、酸洗時間を短縮
させることができる。しかるに、前記従来例IIでは、ス
ケールブレーカ６６を必要とするので、設備費が高騰す
るという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑み、従来技術よりも酸洗時間が短くなり、かつ種々の
金属板に対し適用でき、かつ設備も簡単な酸洗方法と酸
洗装置を提供することを目的とする。
鑑み、従来技術よりも酸洗時間が短くなり、かつ種々の
金属板に対し適用でき、かつ設備も簡単な酸洗方法と酸
洗装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の金属板の酸洗
方法は、酸洗槽内で金属板を曲げることで金属板に表面
歪を５％以上与え、かつ片面の曲げを２回以上繰返えす
ことを特徴とする。請求項２の金属板の酸洗装置は、酸
洗槽内において、金属板に曲げを加えるベンディング装
置を４基以上設けたことを特徴とする。
方法は、酸洗槽内で金属板を曲げることで金属板に表面
歪を５％以上与え、かつ片面の曲げを２回以上繰返えす
ことを特徴とする。請求項２の金属板の酸洗装置は、酸
洗槽内において、金属板に曲げを加えるベンディング装
置を４基以上設けたことを特徴とする。
【０００７】請求項１の発明によれば、金属板を曲げて
５％以上の表面歪を与えると金属板が真直ぐに戻っても
２〜３％の永久歪が残る。このため、２回以上繰返し曲
げを行うと、スケール中の反応済酸液の排出およびスケ
ール中への新酸液の供給を強制的に繰返えすことがで
き、反応速度の速い地金側のFe3O4 ＋Fe層（FeO 層）で
の溶解反応を最初に起こさせ、ついで反応速度の遅い、
表面側のFe2O3 層，Fe3O 4 層を溶解する前に脱落させる
ことができるので、酸洗時間を短縮することができる。
請求項２の発明によれば、４基以上のベンディング装置
によって酸洗槽中で金属板に曲げを加えて、５％以上の
表面歪を与えることができ、かつ片面で２回以上の曲げ
によってクラックへの酸洗液の供給排出を強制すること
ができる。このため、請求項１の酸洗方法の実施に好適
である。
５％以上の表面歪を与えると金属板が真直ぐに戻っても
２〜３％の永久歪が残る。このため、２回以上繰返し曲
げを行うと、スケール中の反応済酸液の排出およびスケ
ール中への新酸液の供給を強制的に繰返えすことがで
き、反応速度の速い地金側のFe3O4 ＋Fe層（FeO 層）で
の溶解反応を最初に起こさせ、ついで反応速度の遅い、
表面側のFe2O3 層，Fe3O 4 層を溶解する前に脱落させる
ことができるので、酸洗時間を短縮することができる。
請求項２の発明によれば、４基以上のベンディング装置
によって酸洗槽中で金属板に曲げを加えて、５％以上の
表面歪を与えることができ、かつ片面で２回以上の曲げ
によってクラックへの酸洗液の供給排出を強制すること
ができる。このため、請求項１の酸洗方法の実施に好適
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明に一実施形態に係る酸
洗装置の説明図、図２は金属板に加える表面歪を変化さ
せる方法の説明図、図３は金属板に加えられた表面歪と
クラックの説明図、図４は本発明における酸洗作用の説
明図、図５は表面歪および曲げ回数と脱スケール率の関
係を示すグラフ、図６は脱スケール作用の説明図であ
る。
に基づき説明する。図１は本発明に一実施形態に係る酸
洗装置の説明図、図２は金属板に加える表面歪を変化さ
せる方法の説明図、図３は金属板に加えられた表面歪と
クラックの説明図、図４は本発明における酸洗作用の説
明図、図５は表面歪および曲げ回数と脱スケール率の関
係を示すグラフ、図６は脱スケール作用の説明図であ
る。
【０００９】図１において、１は酸洗槽であり、図中左
側が入側、図中右側が出側である。図には酸洗槽１が１
槽しか示していないが、出側に他の何槽かの酸洗槽が連
設されており、さらに図示しないがリンス槽やドライヤ
ーが設けられている。
側が入側、図中右側が出側である。図には酸洗槽１が１
槽しか示していないが、出側に他の何槽かの酸洗槽が連
設されており、さらに図示しないがリンス槽やドライヤ
ーが設けられている。
【００１０】この酸洗槽１の入側にはベンディング装置
２、３、４、５が金属板Ｓの走行方向に沿って配置され
ている。これらのベンディング装置は、ロール２ａ、３
ａ、４ａ、５ａと、それらロールを昇降させる油圧シリ
ンダ２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ等から構成されている。前
記ロール２ａ、４ａは金属板Ｓの上側に配置され、前記
ロール３ａ、５ａは金属板Ｓの下側に配置され、上下の
ロールの対(２ａ、３ａ)、(４ａ、５ａ)によって、金属
板Ｓに片面で２回の曲げを加えるようになっている。
２、３、４、５が金属板Ｓの走行方向に沿って配置され
ている。これらのベンディング装置は、ロール２ａ、３
ａ、４ａ、５ａと、それらロールを昇降させる油圧シリ
ンダ２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ等から構成されている。前
記ロール２ａ、４ａは金属板Ｓの上側に配置され、前記
ロール３ａ、５ａは金属板Ｓの下側に配置され、上下の
ロールの対(２ａ、３ａ)、(４ａ、５ａ)によって、金属
板Ｓに片面で２回の曲げを加えるようになっている。
【００１１】図示の酸洗装置では、金属板Ｓに片面で２
回以上の曲げを加えることができるが、片面で３回以上
の曲げを加えるためには、ベンディング装置を６基以上
に増設すればよい。
回以上の曲げを加えることができるが、片面で３回以上
の曲げを加えるためには、ベンディング装置を６基以上
に増設すればよい。
【００１２】酸洗槽１に入ってきた金属板Ｓは、酸洗中
で、各ロール２ａ，３ａ，４ａ，５ａに接する度に繰り
返し曲げを加えられる。この際、地金の表面歪が５％程
度以上生ずると、約２〜３％の永久歪が残るので、スケ
ールに酸洗液を供給排出するに十分な大きさのクラック
が生ずる。
で、各ロール２ａ，３ａ，４ａ，５ａに接する度に繰り
返し曲げを加えられる。この際、地金の表面歪が５％程
度以上生ずると、約２〜３％の永久歪が残るので、スケ
ールに酸洗液を供給排出するに十分な大きさのクラック
が生ずる。
【００１３】金属板Ｓに表面歪を５％与えるためには、
金属板Ｓの板厚ｔに応じて、曲げ曲率を変えなければな
らない。以下、図２に基づき説明する。まず、表面歪ε
は下記式(1) で与えられる。 ε＝ｔ／２ρ ………(1) ただし、ρは曲率半径、ｔは板厚である。そして、曲率
半径ρは、下記式(2) で与えられる。 ρ＝Ｆ（Ｐ・Ｉｎ・ｔ・Ten ） ………(2) ただし、Ｐはロールピッチ、Ｉｎはインターメッシュ
量、Ten は張力である。上記(1) 式に(2) 式を代入する
と、 ε＝ｔ／２（Ｐ・Ｉｎ・ｔ・Ten ） となる。したがって、インターメッシュ量Ｉｎを大きく
すればするほど、曲率半径εは小さくなる。つまり、図
２において想像線で示すようにインターメッシュ量の大
きいロールに巻きかけられた金属板Ｓの曲率半径ρは、
ロール半径Ｒに近づき、表面歪εは大きくなる。このよ
うに、板厚に応じて、インターメッシュ量Ｉｎを調節す
ることにより、金属板Ｓに５％以上の表面歪εを与える
ことができる。
金属板Ｓの板厚ｔに応じて、曲げ曲率を変えなければな
らない。以下、図２に基づき説明する。まず、表面歪ε
は下記式(1) で与えられる。 ε＝ｔ／２ρ ………(1) ただし、ρは曲率半径、ｔは板厚である。そして、曲率
半径ρは、下記式(2) で与えられる。 ρ＝Ｆ（Ｐ・Ｉｎ・ｔ・Ten ） ………(2) ただし、Ｐはロールピッチ、Ｉｎはインターメッシュ
量、Ten は張力である。上記(1) 式に(2) 式を代入する
と、 ε＝ｔ／２（Ｐ・Ｉｎ・ｔ・Ten ） となる。したがって、インターメッシュ量Ｉｎを大きく
すればするほど、曲率半径εは小さくなる。つまり、図
２において想像線で示すようにインターメッシュ量の大
きいロールに巻きかけられた金属板Ｓの曲率半径ρは、
ロール半径Ｒに近づき、表面歪εは大きくなる。このよ
うに、板厚に応じて、インターメッシュ量Ｉｎを調節す
ることにより、金属板Ｓに５％以上の表面歪εを与える
ことができる。
【００１４】図３に示すように、金属板Ｓの真直ぐな状
態(A 図)から、曲げを加えると(B図)、表面のスケール
ｂにクラックｃが生じ、そのクラックｃは、金属板Ｓが
真直ぐに戻っても、スケールｂに入ったクラックｃが閉
じられず、隙間が空いた状態が保たれる(C 図)。
態(A 図)から、曲げを加えると(B図)、表面のスケール
ｂにクラックｃが生じ、そのクラックｃは、金属板Ｓが
真直ぐに戻っても、スケールｂに入ったクラックｃが閉
じられず、隙間が空いた状態が保たれる(C 図)。
【００１５】したがって、この金属板Ｓが酸洗液中で走
行させる間に、ロール２ａ〜５ａによって繰返し曲げら
れると、図４に示すように、クラックｃ中への酸洗液の
呼び込みｉと排出ｅが繰返えされる。この結果、溶解反
応の早い、地金側のFe3O4 ＋Fe層（FeO 層）へ酸洗液を
呼び込むことができ、スケールｂの溶解反応を早めるこ
とができる。すなわち、曲げの外側では新酸液が吸収ｉ
され、曲げの内側では古い酸液の絞り出しｅが行われ、
つぎに曲げが反転すると酸液の吸入ｉと絞り出しｅが反
対面で行われる。このように、積極的に酸液をクラック
ｃに吸入排出させるので、常時新しい酸液によって、溶
解反応が進むことになり、酸洗い操作が効率よく短時間
で行えることになる。
行させる間に、ロール２ａ〜５ａによって繰返し曲げら
れると、図４に示すように、クラックｃ中への酸洗液の
呼び込みｉと排出ｅが繰返えされる。この結果、溶解反
応の早い、地金側のFe3O4 ＋Fe層（FeO 層）へ酸洗液を
呼び込むことができ、スケールｂの溶解反応を早めるこ
とができる。すなわち、曲げの外側では新酸液が吸収ｉ
され、曲げの内側では古い酸液の絞り出しｅが行われ、
つぎに曲げが反転すると酸液の吸入ｉと絞り出しｅが反
対面で行われる。このように、積極的に酸液をクラック
ｃに吸入排出させるので、常時新しい酸液によって、溶
解反応が進むことになり、酸洗い操作が効率よく短時間
で行えることになる。
【００１６】上記の脱スケール作用を図示すると、図５
に示すとおりである。すなわち、第１段階でクラックｃ
に酸洗液が浸透し、第２段階で溶解しやすい地金側のFe
3O4＋Fe層（FeO 層）が、溶解しにくい表面側のFe3O4
層やFe2O3 層よりも早く多く溶解する。この結果、第３
段階ではスケールＳ全体を底から持ち上げるようにして
剥離し、第４段階で、きれいにスケールが除去される。
に示すとおりである。すなわち、第１段階でクラックｃ
に酸洗液が浸透し、第２段階で溶解しやすい地金側のFe
3O4＋Fe層（FeO 層）が、溶解しにくい表面側のFe3O4
層やFe2O3 層よりも早く多く溶解する。この結果、第３
段階ではスケールＳ全体を底から持ち上げるようにして
剥離し、第４段階で、きれいにスケールが除去される。
【００１７】本発明における表面歪率と曲げ回数に対応
する脱スケール率は図６のとおりであり、表面歪が５％
以上で、曲げ回数が２回以上であると、脱スケール率が
96%以上であり、上記以外の場合が、90% 以下である。
このように、本発明の酸洗方法は、その効果の顕著なこ
とが明らかである。また、本発明は、金属板の種類を問
わず、適用でき、しかも、いずれの種類の金属板に対し
ても高い酸洗効果を発揮できる。
する脱スケール率は図６のとおりであり、表面歪が５％
以上で、曲げ回数が２回以上であると、脱スケール率が
96%以上であり、上記以外の場合が、90% 以下である。
このように、本発明の酸洗方法は、その効果の顕著なこ
とが明らかである。また、本発明は、金属板の種類を問
わず、適用でき、しかも、いずれの種類の金属板に対し
ても高い酸洗効果を発揮できる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、曲げによって
形成したクラックに常に新しい酸液を供給できるので、
溶解反応が迅速になり酸洗時間を短縮でき、酸洗槽の長
さを短くして設備コストを低減したり、酸洗槽の長さが
従来と同じであれば通板ラインの速度を上げて生産性を
向上させることができる。請求項２の発明によれば、ロ
ールの圧下量を自在に調整して金属板の板厚に適した表
面歪を与えることができ、曲げ加工によるクラックへの
酸液の供給と絞り出しを最適化でき、効率的に酸洗いを
行わせることができる。
形成したクラックに常に新しい酸液を供給できるので、
溶解反応が迅速になり酸洗時間を短縮でき、酸洗槽の長
さを短くして設備コストを低減したり、酸洗槽の長さが
従来と同じであれば通板ラインの速度を上げて生産性を
向上させることができる。請求項２の発明によれば、ロ
ールの圧下量を自在に調整して金属板の板厚に適した表
面歪を与えることができ、曲げ加工によるクラックへの
酸液の供給と絞り出しを最適化でき、効率的に酸洗いを
行わせることができる。
【図１】本発明に一実施形態に係る酸洗装置の説明図で
ある。
ある。
【図２】金属板に加える表面歪を変化させる方法の説明
図である。
図である。
【図３】金属板に加えられた表面歪とクラックの説明図
である。
である。
【図４】本発明における酸洗作用の説明図である。
【図５】脱スケール作用の説明図である。
【図６】表面歪および曲げ回数と脱スケール率の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】従来例Ｉの酸洗装置の説明図である。
【図８】従来例IIの酸洗装置の説明図である。
１ 酸洗槽 ２〜５ ベンディング装置 ２ａ〜５ａ ロール Ｓ 金属板
Claims (2)
- 【請求項１】酸洗槽内で金属板を曲げることで金属板に
表面歪を５％以上与え、かつ片面の曲げを２回以上繰返
えすことを特徴とする金属板の酸洗方法。 - 【請求項２】酸洗槽内において、金属板に曲げを加える
ベンディング装置を４基以上設けたことを特徴とする金
属板の酸洗装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059542A JP2000256884A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 金属板の酸洗方法およびそれに用いる酸洗装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059542A JP2000256884A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 金属板の酸洗方法およびそれに用いる酸洗装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000256884A true JP2000256884A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13116264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059542A Pending JP2000256884A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 金属板の酸洗方法およびそれに用いる酸洗装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7617583B2 (en) * | 2002-09-13 | 2009-11-17 | Jfe Steel Corporation | Method for producing hot-dip coated metal belt |
| CN117535673A (zh) * | 2023-11-10 | 2024-02-09 | 阳江宏旺实业有限公司 | 一种不锈钢带生产用酸洗设备 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11059542A patent/JP2000256884A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7617583B2 (en) * | 2002-09-13 | 2009-11-17 | Jfe Steel Corporation | Method for producing hot-dip coated metal belt |
| CN117535673A (zh) * | 2023-11-10 | 2024-02-09 | 阳江宏旺实业有限公司 | 一种不锈钢带生产用酸洗设备 |
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