JPH0247300A - ステンレス鋼の脱スケール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ステンレス鋼冷延焼鈍鋼帯の電解酸洗方法に
関し、特に焼鈍後の表面酸化スケールを短時間に除去す
ると同時に当該ステンレス鋼帯の脱スケール面に高い耐
食性を付与するための極めて効果的な方法に関するもの
である。

〔従来の技術］ 従来、ステンレス鋼の冷延焼鈍鋼帯の表面酸化スケール
を除去する一般的な方法としては、アルカリ溶融塩浸漬
処理（いわゆるソルト処理）、中性塩（例えばＮａ２Ｓ
Ｏ４やＮａＮ０ａ等）電解質水溶液中での電解処理を行
い、それに続いて硫酸、硝酸、硝弗酸等の酸中で浸漬ま
たは電解処理を行う方法が、鋼種に応じて適宜組合せて
用いられてきた。

ところで、最近では生産効率を上げる目的から、従来の
酸洗ライン通板速度２０〜５０ｍ／分をさらに増速、高
速化させることが検討され、短時間での脱スケール技術
の開発が目ざされている。

本発明者の１人は、最近この課題を解決できる極めて有
効な脱スケール法を提案した。すなわち９００〜１２５
０ｇ／ｌの濃度の硫酸水溶液中でステンレス鋼冷延焼鈍
鋼帯を電解酸洗する方法（特開昭６３−８６８９９）で
ある。この方法により１００ｍ／分以上の酸洗ライン通
板速度を得ることが可能となったのである。

しかしながら、これらの有効な従来技術によっても達成
されずに残されている問題がある。

すなわち、近年客先からは脱スケールされたステンレス
鋼表面の耐食性（耐初期錆性）の向上が求められている
が、上記の従来技術は脱スケールを目的とする技術であ
るので、このような要求に対しては脱スケール後、別工
程として耐食性付与処理を行わねばならなかった。

このような別工程処理は生産工程的に複雑であるばかり
か、処理速度が遅いために生産効率を低下させることと
なり、上で述べたような短時間での脱スケール技術が活
かされない結果となっていた。また、このような別工程
処理は設備的にも負担要素となり、結果的に製品のコス
トアップにつながるというマイナス要因であった。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような問題点を解決し、短時間での脱スケ
ール性を確保すると共に、同一処理槽内での同一工程と
して高い耐食性を付与することができるという従来技術
に欠けていた領域をカバーする１画期的な脱スケール方
法を提案するもので、短時間で脱スケールと耐食性付与
を同時に完了することを目的とする技術を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段ｊ 本発明者らはステンレス鋼冷延焼鈍鋼帯の脱スケール方
法ならびにステンレス鋼の耐食性付与処理法について鋭
意実験を重ねながら詳細に検討を重ねた結果、ステンレ
ス鋼の冷延焼ｘｍ帯を硫酸中にて電解により脱スケール
する際、その硫酸濃度が９００〜１２５０ｇ／Ｒで、か
ツＺ　ｎ　。

Ｓｎ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｄのうち１種
または２種以上を当該硫酸水溶液中での溶存金属１度が
ｌ　Ｏｇ／ｌ以上となるように添加した硫酸水溶液系処
理液を用い、電解槽において。

ステンレス鋼を少な（とも１度陽陰両極性とし、電解槽
出側での最終極性を陰極として電解処理を行うことによ
って、極めて短時間に脱スケールができると共に、耐初
期錆性の向上をも達成することができることを見出した
、 〔作用〕 以下に本発明の作用について説明する。

硫酸はステンレス鋼冷延焼鈍鋼帯の酸洗において一般的
に用いられる処理液の一つであるが１通常用いられる濃
度（５０ｇ／ｌ〜２００ｇ／２）では、連続焼鈍ライン
（ＣＡＬ）に相当する通板速度（Ｌｏｏｍ／分以上）で
酸洗槽−槽での脱スケール処理は不可能である。言い換
えると、従来の硫酸濃度そのままで一槽処理工程とする
には酸洗槽を極めて長大なものとせざるを得なかった。

この点を改善し、−槽での短時間脱スケールを可能とし
たのが先にも述べた特開昭６３−８６８９９である。す
なわち、９００ｇ／１２以上１２５０ｇ／ｆｆ以下の濃
度範囲からなる高濃度硫酸とすることによってＣＡＬ相
当の通板速度でもって数秒以内という短時間の脱スケー
ルが可能となるのである。そこで本発明においても、こ
の有効な特性を活かすべく、硫酸の濃度は９００ｇ／１
２以上１２５０ｇ／４２以下とする。特にこの濃度を超
えると脱スケール後の表面に肌荒れが生じるので、この
濃度範囲とすることが必要となる。

次に上で述べた硫酸に添加する金属について述べる６本
発明の目的である耐食性の向上を達成するには金属とし
てＺｎ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｍｏ。

Ｃｒ、Ｔｉ、Ｇｏ、Ｎｉが用いられる。これらは何れも
水溶液中で単体金属状態あるいは共析状態で還元析出さ
れる金属で、かつ耐食性を示すものである６本発明はこ
のような性質に気付き、活用するものである。これらの
金属の添加は純金属、塩化物等どんな化合物の形で行っ
ても構わないが、酸の管理あるいは硫酸中への溶解性等
の点から純金属または塩化物あるいは硝酸塩として添加
することが望ましい。

次にこれらの金属の添加量（ａ度）について実施例に基
づいて説明する。

第１表は上で述べた濃度範囲の硫酸とじて１０００ｇ／
βの硫酸を用いた場合に、Ｚｎ。

Ｃｄ、Ｎｉの各純金属または各硫酸塩について、硫酸中
での溶存金属濃度（ｇ／ｌ）および系での全硫酸濃度（
ｇ／β）と脱スケール性および陰極電解処理後の耐食性
との関係をみたものである。第１表から純金属あるいは
金属硫酸塩の種類によらず、硫酸中の溶存金属濃度（ｇ
／ρ）がｌｏｇ／β以上で耐食性の改善が見られるとと
もに、全硫酸濃度が１２５０ｇ／ｌを超えると脱スケー
ル性が低下することが分る。

他の金属について本発明者が行った検討結果でも、全く
同様の結果が得られた。これらの結果から本発明では、
金属の添加量は硫酸中の溶存金属濃度として１０ｇ／β
以上となるように定めたのである。

また、金属は１種のみならず２種以上を同時に用いるこ
とができる。すなわち、後で実施例でも示すように、例
えばＣｒ　−Ｍ　Ｏ系、Ｃｒ−Ｃ。

系、Ｚｎ−Ｎｉ系のように共析する金属の組合せであれ
ば１本発明の目的を十分に達成することができる。従っ
て、１種の金属だけでなく適当な系であれば２種以上の
複合添加とすることができるのである。

次に本発明を完成するために、必要な電解条件について
説明する。本発明では、電解時のステンレス鋼の極性と
して、電解槽の入側では陽極、電解槽出側では陰極とさ
れなければ十分な目的達成は得られない。すなわち硫酸
中でステンレス鋼が脱スケールされるのは陽極性となる
時である。

方、添加された金属より生じた金属イオンが還元され、
ステンレス鋼の表面に析出するのはステンレス鋼が陰極
性の時である。このように脱スケール性を確保しつつ耐
食性の向上を目指す本発明では陽極性の反応、陰極性の
反応、何れもが重要で省略することができないと同時に
、脱スケール達成後、金属析出させると言う順序も重要
となるので、先にも述べたように電解槽入側では陽極、
電解槽出側では陰極の極性とする必要がある。

なお、電解時の他の条件としては、従来技術と同様の条
件が用いられる。すなわち、硫酸−金属系処理液の液温
は室温から９０℃程度の間で用いられるが、４０℃未満
ではステンレス鋼表面の酸化スケールとの反応性に乏し
く、脱スケールに長時間を必要とするので効率が低い。

一方、９０℃を超えると反応性が過激となり、肌荒れな
どの原因となり易い。これらのことから液温としては４
０℃以上、９０℃以下とすることが望ましい。

電解時の電流密度は５Ａ／ｄｒ１１′以上、３０Ａ／ｄ
ｒｎ”以下が望ましい。

すなわち、５　Ａ　／　ｄ　ｒｎ″未満では脱スケール
性、金属析出性とも低（、長時間の電解処理を要し、生
産性が低下する。一方、３０Ａ／ｄｍ”を超えると表面
の肌荒れなどの過酸洗の状況が生じ易くなり、品質の低
下につながると共に、設備的にも大容量の設備となり、
膨大な設備費を要することになるので望ましいものでは
ない。

電解時間としては陽、陰画極性とも、それぞれ１〜２０
秒間とすることで本発明の目的を達成することができる
。

なお、以上述べたような形態、作用をなすことを特徴と
する本発明は、通常よく用いられているステンレス鋼の
脱スケール方法と組み合わせるとその効果は一層有効と
なるものである。

〔実施例１ 以下本発明の実施例について説明する。

実施例１ 冷間圧延後、連続焼鈍炉で通常条件で焼鈍されたＳＵＳ
４３０ｍ帯に対して、金属Ｚｎ：！３よび硫酸亜鉛（Ｚ
ｎＳＯ４−７８２０）を単独で添加した硫酸を用いて電
解処理した後、塩水噴霧試墾（ＪＩＳＺ２３７１）を実
施し、脱スケール性と耐食性を調べた。その結果を第２
表に示す、この結果から本発明法の電解処理により短時
間のステンレス鋼の脱スケールが達成されると同時に耐
食性の向上が同一工程で得られることが分る。

実施例２ 冷間圧延後、連続焼鈍された５ＵＨ４０９鋼帯に対して
金属錫または硫酸錫（ＳｎＳＯ＋）あるいは金属カドミ
ウムまたは硫酸カドミウム（ＣｄＳＯ４）をそれぞれ単
独あるいは複合で添加した硫酸を用いて電解処理した後
、実施例１と同様にして調べた結果を第３表に示す。

この結果から本発明法の電解処理により、短時間でステ
ンレス鋼の脱スケールが達成されると同時に耐食性の向
上が同一工程で得られることが分る。

実施例３ 冷間圧延後、通常条件で焼鈍された５ＵＳ３０４鋼帯に
対して、金属クロムまたは硫酸クロム（Ｃｒ２（ＳＯ４
）　３・１８Ｈ２０）および金属モリブデンを単独ない
し複合で添加した硫酸を用いて電解処理した後、実施例
１と同様にして調べた結果を第４表に示す。

この結果から、本発明法の電解処理により、短時間のス
テンレス鋼の脱スケールと同時に、同一工程で耐食性の
向上をも達成できることが明らかである。

実施例４ 冷間圧延後、連続焼鈍された５Ｕ５４３０銅帯に対して
金属コバルトまたは硫酸コバルト（ＣＯ５Ｏ４・７Ｈ２
０）、金属チタンまたは硫酸チタン（Ｔｉ　　（ＳＯ４
）２）および金属ニッケルまたは硫酸ニッケル（ＮｉＳ
Ｏ４−７８２０）を各々単独ないし複合で添加した硫酸
を用いて電解処理した後、実施例１と同様にして調べた
結果を第５表に示す。

この結果から本発明法の電解処理により、短時間でステ
ンレス鋼の脱スケールと同時に、同一工程で耐食性の向
上をも達成されることが分る。

［発明の効果］ 以上、実施例において説明したように、本発明はステン
レス鋼冷延焼鈍鋼帯を電解処理し、脱スケールするに当
たっての画期的な新技術を提供するものであり、以下の
如くの有益な効果を発揮できるものである。

すなわち。

（１）　　本発明方法によって、極めて短時間に脱スケ
ールができると同時に、耐食性の向上（改善）化が同一
工程で可能となる。

（リ　−液一工程の簡便な処理法であり、設備コスト的
に安価で、かつ生産性のアップ、生産コストのダウンを
図ることができる。

（３）　　（１）のことから高速焼鈍−酸洗ラインへの
適用が可能となる。

等の効果が得られ、産業界への貢献度は非常に大きなも
のとなる。

また１本発明法が従来からの焼鈍−酸洗工程に応用され
ることは、生産効率アップの面で極めて有効な手段であ
ることは言うまでもなく、本発明法の活用の場は非常に
広いものである。

川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ステンレス鋼の冷延焼鈍鋼帯を硫酸中にて電解によ
   り脱スケールする際、その硫酸濃度が９００〜１２５０
   ｇ／ｌで、かつＺｎ、 Ｓｎ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｄのうち１種
   または２種以上を当該硫酸水溶液中での溶存金属濃度が
   １０ｇ／ｌ以上となるように添加した硫酸水溶液系処理
   液を用い、電解槽でステンレス鋼を少なくとも１度陽陰
   両極性とし、電解槽出側での最終極性を陰極として電解
   処理を行うことを特徴とするステンレス鋼の脱スケール
   方法。