JPH0142360B2 - - Google Patents
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- JPH0142360B2 JPH0142360B2 JP61008624A JP862486A JPH0142360B2 JP H0142360 B2 JPH0142360 B2 JP H0142360B2 JP 61008624 A JP61008624 A JP 61008624A JP 862486 A JP862486 A JP 862486A JP H0142360 B2 JPH0142360 B2 JP H0142360B2
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- descaling
- electrolysis
- current density
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
- C25F1/02—Pickling; Descaling
- C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
- C25F1/06—Iron or steel
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、SUS304ステンレス鋼の熱間圧延工
程で生成されるスケールの除去方法に関するもの
である。
程で生成されるスケールの除去方法に関するもの
である。
［従来の技術］
従来、ステンレス鋼のスケール除去は、塩酸、
硫酸、硝酸及びふつ酸などの酸溶液を単独あるい
はそれらの混合液を用いる酸洗法によつて行われ
ている。しかしながら、生成されるスケールは製
造工程における熱処理条件などの相違によつて、
その組成及び構造が異なるため脱スケールの酸洗
条件と除去対象としてのスケールの組成等が適合
しない場合には、脱スケールに長時間を要した
り、素地金属が溶けすぎたりあるいは脱スケール
が不完全になるという問題が生じる。また、強酸
の溶液を用いるため作業環境の悪化という問題も
あり、さらには廃酸、水洗廃液の処理にも多大な
設備投資が必要である。
硫酸、硝酸及びふつ酸などの酸溶液を単独あるい
はそれらの混合液を用いる酸洗法によつて行われ
ている。しかしながら、生成されるスケールは製
造工程における熱処理条件などの相違によつて、
その組成及び構造が異なるため脱スケールの酸洗
条件と除去対象としてのスケールの組成等が適合
しない場合には、脱スケールに長時間を要した
り、素地金属が溶けすぎたりあるいは脱スケール
が不完全になるという問題が生じる。また、強酸
の溶液を用いるため作業環境の悪化という問題も
あり、さらには廃酸、水洗廃液の処理にも多大な
設備投資が必要である。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、特に、スケール層が厚くて素
地金属との密着性が強く、除去することが非常に
困難な、SUS304ステンレス鋼の熱間圧延工程で
生成されるスケールを対象とし、脱スケールの高
速化、脱スケール損失の減少、脱スケール面性状
の向上、脱スケールラインの簡略化および廃液処
理の簡略化等を図ろうとするものである。
地金属との密着性が強く、除去することが非常に
困難な、SUS304ステンレス鋼の熱間圧延工程で
生成されるスケールを対象とし、脱スケールの高
速化、脱スケール損失の減少、脱スケール面性状
の向上、脱スケールラインの簡略化および廃液処
理の簡略化等を図ろうとするものである。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明のスケール除
去方法は、SUS304ステンレス鋼の熱間圧延工程
において生成した、マグネタイト（Fe3O4）、ウ
スタイト（FeO）及び三二酸化クロム（Cr2O3）
などから構成されるスケールを除去するにあた
り、５〜20％の硫酸ナトリウム水溶液中で0.2〜
1.2A／cm2の電流密度でアノード電解した後、５
〜20％の塩化ナトリウム水溶液中で0.3〜0.5A／
cm2の電流密度でアノード電解することを特徴とす
るものである。
去方法は、SUS304ステンレス鋼の熱間圧延工程
において生成した、マグネタイト（Fe3O4）、ウ
スタイト（FeO）及び三二酸化クロム（Cr2O3）
などから構成されるスケールを除去するにあた
り、５〜20％の硫酸ナトリウム水溶液中で0.2〜
1.2A／cm2の電流密度でアノード電解した後、５
〜20％の塩化ナトリウム水溶液中で0.3〜0.5A／
cm2の電流密度でアノード電解することを特徴とす
るものである。
さらに具体的に説明すると、SUS304ステンレ
ス鋼は、製造の際の熱間圧延工程でスケールが生
成する。
ス鋼は、製造の際の熱間圧延工程でスケールが生
成する。
第１図Ａ〜Ｃは、そのスケールの表面及び断面
の観察結果を示したものである。
の観察結果を示したものである。
同図Ａ，Ｂは、表面を1000倍及び10000倍の率
で撮影したもの、同図Ｃは、断面を300倍で撮影
したもので、これらの写真に示されたスケール
が、本発明の除去対象のスケールである。
で撮影したもの、同図Ｃは、断面を300倍で撮影
したもので、これらの写真に示されたスケール
が、本発明の除去対象のスケールである。
また、このスケールの組成をＸ線回析によつて
調べた結果を第１図Ｄに示し、焼きなましスケー
ルについてのＸ線回析結果を同図Ｅに示す。
調べた結果を第１図Ｄに示し、焼きなましスケー
ルについてのＸ線回析結果を同図Ｅに示す。
これらのＸ線回析結果から明らかなように、熱
間圧延スケール及び焼きなましスケールは、スケ
ールの組成及び構造が明白に異なる。熱間圧延ス
ケールは、第１図Ｃの顕微鏡写真にも示したよう
に、スケール層は厚く、スケール組成はマグネタ
イト（Fe3O4）を主成分とし、ウスタイト
（FeO）及び三二酸化クロム（Cr2O3）を含むも
のであり、厚くて素地金属との密着性が強いた
め、除去することが非常に困難なものである。一
方、焼なましスケールは、素地金属Fe、Niから
の回析強度が強いことから分かるように、スケー
ル層が薄く、スケール組成は緻密な酸化クロム
（Cr2O3）を主成分とするものである。
間圧延スケール及び焼きなましスケールは、スケ
ールの組成及び構造が明白に異なる。熱間圧延ス
ケールは、第１図Ｃの顕微鏡写真にも示したよう
に、スケール層は厚く、スケール組成はマグネタ
イト（Fe3O4）を主成分とし、ウスタイト
（FeO）及び三二酸化クロム（Cr2O3）を含むも
のであり、厚くて素地金属との密着性が強いた
め、除去することが非常に困難なものである。一
方、焼なましスケールは、素地金属Fe、Niから
の回析強度が強いことから分かるように、スケー
ル層が薄く、スケール組成は緻密な酸化クロム
（Cr2O3）を主成分とするものである。
そこで、本願発明者らは、非常に多数の除去方
法を上記熱間圧延スケールに対して実験的に適用
し、その結果、以下に具体的に説明する二つの電
解を順次適用するのが非常に有効であることを確
かめ、本発明を完成するに至つたものである。
法を上記熱間圧延スケールに対して実験的に適用
し、その結果、以下に具体的に説明する二つの電
解を順次適用するのが非常に有効であることを確
かめ、本発明を完成するに至つたものである。
上記組成を有するSUS304鋼熱間圧延スケール
についての脱スケール処理としては、まず始め
に、スケールを有する鋼板をアノード、電極をカ
ソードとして、５〜20％の硫酸ナトリウム水溶液
中でアノード電解し、スケール層を形成している
可溶性の酸化物を溶解、除去する。この結果、ス
ケール層の素地金属に対する結合が弱まるととも
にスケール層に欠陥が発生する。
についての脱スケール処理としては、まず始め
に、スケールを有する鋼板をアノード、電極をカ
ソードとして、５〜20％の硫酸ナトリウム水溶液
中でアノード電解し、スケール層を形成している
可溶性の酸化物を溶解、除去する。この結果、ス
ケール層の素地金属に対する結合が弱まるととも
にスケール層に欠陥が発生する。
このような電解によつて、スケール層における
可溶性の酸化物を溶解、除去し、それによつてス
ケール層の素地金属に対する結合を弱めるととも
にスケール層に欠陥を発生させることは、以下に
説明する第２段の電解処理との関係で非常に有効
なものであり、そのことは、後述する実施例によ
つて確かめられている。
可溶性の酸化物を溶解、除去し、それによつてス
ケール層の素地金属に対する結合を弱めるととも
にスケール層に欠陥を発生させることは、以下に
説明する第２段の電解処理との関係で非常に有効
なものであり、そのことは、後述する実施例によ
つて確かめられている。
次に、５〜20％塩化ナトリウム水溶液中でアノ
ード電解すると、Cl-イオンによるスケールの破
壊と発生した欠陥からの素地金属が溶解によつて
スケール層が剥離、除去される。前者、即ち硫酸
ナトリウム水溶液中では、0.2〜1.2A／cm2が適当
であり、後者、即ち塩化ナトリウム水溶液中で
は、0.3〜0.5A／cm2が適当であるが、電解時間を
短縮するためには、それに応じて電流密度を高め
る必要がある。また、電解液温度は、いずれの場
合も、20〜80℃の範囲が適し、特に50℃前後の場
合に最も低電流密度で脱スケールできる。
ード電解すると、Cl-イオンによるスケールの破
壊と発生した欠陥からの素地金属が溶解によつて
スケール層が剥離、除去される。前者、即ち硫酸
ナトリウム水溶液中では、0.2〜1.2A／cm2が適当
であり、後者、即ち塩化ナトリウム水溶液中で
は、0.3〜0.5A／cm2が適当であるが、電解時間を
短縮するためには、それに応じて電流密度を高め
る必要がある。また、電解液温度は、いずれの場
合も、20〜80℃の範囲が適し、特に50℃前後の場
合に最も低電流密度で脱スケールできる。
このような特定の２段階の電解を組合わせた本
発明の脱スケール方法によれば、前述した
SUS304鋼の熱間圧延工程で生成された除去困難
なスケールを有する鋼材に対し、脱スケールの高
速化、脱スケール損失の減少、脱スケール面性状
の向上、脱スケールラインの簡略化および廃液処
理の簡略化を図ることができる。
発明の脱スケール方法によれば、前述した
SUS304鋼の熱間圧延工程で生成された除去困難
なスケールを有する鋼材に対し、脱スケールの高
速化、脱スケール損失の減少、脱スケール面性状
の向上、脱スケールラインの簡略化および廃液処
理の簡略化を図ることができる。
第２図は、本発明を実施する装置の一例を示す
もので、１は硫酸ナトリウム水溶液の電解槽、３
は塩化ナトリウム水溶液の電解槽、２，４は水洗
槽である。
もので、１は硫酸ナトリウム水溶液の電解槽、３
は塩化ナトリウム水溶液の電解槽、２，４は水洗
槽である。
脱スケールされるSUS304熱間圧延鋼板５は、
各槽中をその配置の順序で矢印方向に移送され、
各槽中において電解あるいは水洗が行われる。な
お、図中、８は電極、９はブラシをそれぞれ示
す。
各槽中をその配置の順序で矢印方向に移送され、
各槽中において電解あるいは水洗が行われる。な
お、図中、８は電極、９はブラシをそれぞれ示
す。
［実施例］
次に、本発明の実施例及び比較例について説明
する。
する。
先ず、前記組成のスケールを有するSUS304熱
間圧延鋼板に対する脱スケール処理として、硫酸
ナトリウム水溶液及び塩化ナトリウム水溶液をお
のおの単独で用いて実験を行つた。
間圧延鋼板に対する脱スケール処理として、硫酸
ナトリウム水溶液及び塩化ナトリウム水溶液をお
のおの単独で用いて実験を行つた。
硫酸ナトリウム水溶液中における実験条件は、
本発明において採用している電解液濃度５〜20
％、電流密度0.2〜1.2A／cm2、電解液温度20〜80
℃の範囲の内、電解液濃度は20％、液温度は50
℃、電流密度は0.4A／cm2、電解時間は60秒に設
定した。
本発明において採用している電解液濃度５〜20
％、電流密度0.2〜1.2A／cm2、電解液温度20〜80
℃の範囲の内、電解液濃度は20％、液温度は50
℃、電流密度は0.4A／cm2、電解時間は60秒に設
定した。
第３図Ａ，Ｂは、上記硫酸ナトリウム水溶液に
よる実験結果を示す（同図Ｃについては後述）。
同図Ａは２倍、Ｂは300倍の表面の観察結果を示
す。これらにより、硫酸ナトリウム水溶液中にお
ける電解のみでは脱スケールが不完全であること
がわかる。
よる実験結果を示す（同図Ｃについては後述）。
同図Ａは２倍、Ｂは300倍の表面の観察結果を示
す。これらにより、硫酸ナトリウム水溶液中にお
ける電解のみでは脱スケールが不完全であること
がわかる。
一方、塩化ナトリウム水溶液中における実験条
件は、本発明において採用している電解液濃度５
〜20％、電流密度0.3〜0.5A／cm2、電解液温度20
〜80℃の条件範囲の内、電解液濃度は20％、液温
度は50℃、電流密度は0.4A／cm2、電解時間は60
秒に設定した。
件は、本発明において採用している電解液濃度５
〜20％、電流密度0.3〜0.5A／cm2、電解液温度20
〜80℃の条件範囲の内、電解液濃度は20％、液温
度は50℃、電流密度は0.4A／cm2、電解時間は60
秒に設定した。
第４図Ａ，Ｂは、上記塩化ナトリウム水溶液に
よる実験結果を示すもので（同図Ｃについては後
述）、第３図の場合と同様に脱スケールが不完全
であることがわかる。
よる実験結果を示すもので（同図Ｃについては後
述）、第３図の場合と同様に脱スケールが不完全
であることがわかる。
さらに、上記圧延鋼の脱スケールを、本発明に
よる脱スケール法とは逆に、先ず塩化ナトリウム
水溶液中においてアノード電解を行い、次に硫酸
ナトリウム水溶液中においてアノード電解を行つ
た。電解条件は、第３図および第４図に示す実施
例と同様とした。
よる脱スケール法とは逆に、先ず塩化ナトリウム
水溶液中においてアノード電解を行い、次に硫酸
ナトリウム水溶液中においてアノード電解を行つ
た。電解条件は、第３図および第４図に示す実施
例と同様とした。
第５図に、上記脱スケール法による実験結果を
示す。この脱スケール法によつてもスケール除去
が完全でないのが明らかである。
示す。この脱スケール法によつてもスケール除去
が完全でないのが明らかである。
また、第３図Ｃ及び第４図Ｃには、上記硫酸ナ
トリウム水溶液及び塩化ナトリウム水溶液をおの
おの単独で用いた場合について、同条件で電解時
間のみを120秒とした実験結果を示している。
トリウム水溶液及び塩化ナトリウム水溶液をおの
おの単独で用いた場合について、同条件で電解時
間のみを120秒とした実験結果を示している。
両図から明らかなように、硫酸ナトリウム及び
塩化ナトリウム水溶液単独の電解脱スケールで
は、電解時間を長くし、120秒間とした場合でも、
スケールの除去は不可能であり、むしろ脱スケー
ル時間の増加により素地金属の著しい局部的な溶
解が生じた。
塩化ナトリウム水溶液単独の電解脱スケールで
は、電解時間を長くし、120秒間とした場合でも、
スケールの除去は不可能であり、むしろ脱スケー
ル時間の増加により素地金属の著しい局部的な溶
解が生じた。
次に、本発明の脱スケール法即ち硫酸ナトリウ
ム水溶液中においてアノード電解後、塩化ナトリ
ウム水溶液中においてアノード電解を行つた。
ム水溶液中においてアノード電解後、塩化ナトリ
ウム水溶液中においてアノード電解を行つた。
第６図は、本発明による脱スケール法の最適条
件範囲を示すもので、横軸には硫酸ナトリウム水
溶液中での電流密度を、縦軸には塩化ナトリウム
水溶液中での電流密度をとつている。
件範囲を示すもので、横軸には硫酸ナトリウム水
溶液中での電流密度を、縦軸には塩化ナトリウム
水溶液中での電流密度をとつている。
脱スケール効果を数値的に示すことには困難性
を伴うので、得られた脱スケール面を、素地金属
が解けすぎて脱スケール面にピツトが発生したこ
とが認められる場合、スケールが完全に除去され
良好な脱スケール面と認められる場合、及びスケ
ールの残留が認められるために脱スケールが不完
全、という評価基準によつて三つに区分し、図に
おいては、それらを、脱スケール面解けすぎ
（○ぁ⇔氷イ蔽Ε好院璽詭漫福察法
を伴うので、得られた脱スケール面を、素地金属
が解けすぎて脱スケール面にピツトが発生したこ
とが認められる場合、スケールが完全に除去され
良好な脱スケール面と認められる場合、及びスケ
ールの残留が認められるために脱スケールが不完
全、という評価基準によつて三つに区分し、図に
おいては、それらを、脱スケール面解けすぎ
（○ぁ⇔氷イ蔽Ε好院璽詭漫福察法
Claims (1)
- １ SUS304鋼熱間圧延工程において生成した、
マグネタイト、ウスタイト、及び三二酸化クロム
などから構成されるスケールを除去するにあた
り、５〜20％の硫酸ナトリウム水溶液中で0.2〜
1.2A／cm2の電流密度でアノード電解した後、５
〜20％の塩化ナトリウム水溶液中で0.3〜0.5A／
cm2の電流密度でアノード電解することを特徴とす
るSUS304鋼熱間圧延鋼のスケール除去方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008624A JPS62167900A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Ｓｕｓ ３０４ 鋼熱間圧延鋼のスケ−ル除去方法 |
| US07/003,821 US4711707A (en) | 1986-01-17 | 1987-01-16 | Method for removal of scale from hot rolled steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008624A JPS62167900A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Ｓｕｓ ３０４ 鋼熱間圧延鋼のスケ−ル除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167900A JPS62167900A (ja) | 1987-07-24 |
| JPH0142360B2 true JPH0142360B2 (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=11698099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008624A Granted JPS62167900A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Ｓｕｓ ３０４ 鋼熱間圧延鋼のスケ−ル除去方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4711707A (ja) |
| JP (1) | JPS62167900A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196399A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Kawasaki Steel Corp | ステンレス冷延鋼帯の中性塩電解脱スケール方法 |
| JPH0196400A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Kawasaki Steel Corp | ステンレス冷延鋼帯の脱スケール方法 |
| JPH0759759B2 (ja) * | 1988-10-29 | 1995-06-28 | 株式会社日立製作所 | 焼鈍されたステンレス鋼帯の脱スケール方法及び装置 |
| US5407544A (en) * | 1993-07-21 | 1995-04-18 | Dynamotive Corporation | Method for removal of certain oxide films from metal surfaces |
| TWI420001B (zh) * | 2011-09-01 | 2013-12-21 | Zen Material Technologies Inc | Remove the rust of stainless steel |
| RS55232B1 (sr) | 2011-09-26 | 2017-02-28 | Ak Steel Properties Inc | Nagrizanje nerđajućeg čelika u oksidacionoj, elektrolitičkoj kiseloj kupki |
| JP7304755B2 (ja) * | 2019-07-04 | 2023-07-07 | 三菱重工業株式会社 | 金属部材の亀裂評価方法及び金属部材の疲労損傷評価方法。 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347336A (en) * | 1976-10-12 | 1978-04-27 | Kogyo Gijutsuin | Method descaling band steel by electrolysis |
| JPS53116231A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Direct electrolytic descaling method for steel wire |
| JPS5542186A (en) * | 1978-09-21 | 1980-03-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Continuous wire drawing mill of steel wire rods equipped with electrolytic descaler by indirect energization method |
| US4363709A (en) * | 1981-02-27 | 1982-12-14 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | High current density, acid-free electrolytic descaling process |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61008624A patent/JPS62167900A/ja active Granted
-
1987
- 1987-01-16 US US07/003,821 patent/US4711707A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62167900A (ja) | 1987-07-24 |
| US4711707A (en) | 1987-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |