JPH0270100A - 合金鉄鋼帯の脱スケール方法及び装置 - 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、スケール除去に使用される薬液の管理及びそ
の廃液処理が簡単であり、スケール除去能力が大きくて
ラインスピードを高速化しても追従可能であり、ライン
で発生する廃液やスラッジについて環境汚染などの公害
上の問題も無く、そして何よりも最終製品の表面にピッ
ト等を発生させず品質を良好にさせる少なくともニッケ
ル及び／又はクロムを含有する合金鉄鋼帯の脱スケール
方法及び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

少なくともニッケル及び／又はクロムを含有する合金鉄
鋼帯の代表的なものと言えるＪＩＳ　Ｇ　４３０６ｒ熱
間圧延ステンレス鋼帯」に規定される熱間圧延ステンレ
ス鋼帯製品は、一般に熱間圧延されたステンレス鋼帯を
素材としてこれを焼鈍などを含む熱処理、酸洗又はこの
酸洗に準じる処理を施すために一連のライン化された焼
鈍酸洗工程を通板されて製造されている。そして、この
焼鈍酸洗工程を経て製造された熱間圧延ステンレス鋼帯
を剪断してＪＩＳ　Ｇ　４３０４　ｒ熱間圧延ステンレ
ス鋼板」に規定される熱間圧延ステンレス鋼板製品が製
造されている。

また、ＪＩＳ　Ｇ　４３０７　ｒ冷間圧延ステンレス鋼
帯」に規定されるＮｎ２Ｄ、　Ｎｎ２Ｂ、　Ｎα３．Ｎ
α４．、ＢＡ等の各種表面仕上の冷間圧延ステンレス鋼
帯製品は、前記焼鈍酸洗工程を経て製造された熱間圧延
ステンレス鋼帯を素材とし、これをそれぞれライン化さ
れた冷間圧延工程、焼鈍酸洗工程を必要に応じて繰り返
し通板し、しかもこれらの工程間にあって素材表面の残
存スケールや堆石を除去するために必要に応じてライン
化された中間研磨工程に通板され、更に調質圧延工程、
剪断や裁断処理等がなされる精整工程を経て製造されて
いる。そして、このようにして製造された冷間圧延ステ
ンレス鋼帯を剪断してＪＩＳ　Ｇ　４３０５　ｒ冷間圧
延ステンレス鋼板」に規定される冷間圧延ステンレス鋼
板製品が一 製造されているのである。

以上に述べた如く、ステンレス鋼帯製品及び同鋼板製品
等の合金鉄の製品は、熱間圧延、この熱間圧延後の焼鈍
を含む熱処理及び冷間圧延により加工硬化された素材の
軟化焼鈍等が施されるので、程度の差こそあれその都度
その素材表面に主としてＦｅやＣｒなどの酸化物から成
るスケールが生成する。この素材表面に生成したスケー
ルを完全に除去して各工程を推進しないと良好な表面品
質の最終製品を得ることが出来ないので、その都度脱ス
ケール処理が施されるのである。

しかしながら、合金鉄鋼帯、特にステンレス鋼帯等の素
材表面に生成するスケールは、一般に緻密なために非常
に除去困雛である。そこでこの合金鉄鋼帯の素材表面に
生成するスケールの脱スケールに関して、従来から種々
な脱スケール方法が実施されたり提案されたりしている
。

先ず、古くから最も基本的で且つ広〈実施されてきた処
理方法は、硫酸、硝酸、塩酸、弗酸又はこれらを混合し
た混酸薬液で処理して脱スケールを行い、均一で適度の
不動態化処理を施す酸洗処理であった。しかしながら、
この酸洗処理のみによる処理方法では、合金鉄鋼帯を高
速処理して生産性を向上せしめ尚且つ完全な脱スケール
処理を行い、最終製品として表面品質の良好なものを得
るという要求に対応し切れなくなり、この酸洗処理の前
に、機械的、化学的又はこれらを組合せた前処理が併用
されるようになってきたのである。

その機械的前処理としては、酸洗処理に先立ってショク
１〜ブラストやスケールブレーカ−などによってスケー
ル層に亀裂を生じさせて酸洗処理での脱スケールを容易
にする処理方法であるが、これらの機械的前処理にあっ
ては合金鉄鋼帯の素地に圧痕を残したり加工硬化を起こ
させたりする欠点を有していた。

また、従来より行われているＮａ２ＳＯ４を電解質とす
る水溶液中での電解や溶融苛性アルカリ処理等の化学的
前処理によって一部の成分を変質させてスケールの組成
や素地との結合力を弱める方法も実施されているが、ス
ケール量の比較的少なし１冷間圧延材にあっては効果が
あるが、スケール量の多い熱間圧延材に対しては効果が
少なかった。

一方、合金鉄鋼帯、特にステンレス鋼帯の生産性向上の
ために圧延、焼鈍と共に、従来より表面品質を尚−層良
好なものにしつつ、脱スケールを高速化して高能率に実
施することが要求され、そのためスケール除去能力の大
きい脱スケール方法の開発が望まれるようになってきた
。しかしながら、化学的前処理としてＮａ２ＳＯ４水溶
液中で陽極電解を行う場合に、この前処理方法は冷間圧
延材に対しては効果は大きいが、熱間圧延材に対しては
元来それ程大きな効果はなく、またＣｒ”イオンを溶出
させるのでその廃液処理が公害防止上甚だ厄介であった
。従ってＮａ２ＳＯ４水溶液中での電解による前処理で
は熱間圧延材に対しては高速化し難い上、熱間、冷間い
ずれの圧延材に対しても高速化した場合はそれだけＣｒ
”イオン溶出量が増して電解液の老化を早めると共にそ
の処理が一層厄介となる欠点があった。

また、化学的前処理の他の方法として溶融苛性アルカリ
処理を行う場合は、溶融苛性アルカリが高粘性であるこ
とから高速化によって液持出し量が大きくなり、ワイピ
ング装置によっても速度に追従して液持出し量の増加を
防止することが困難でゴス１−高となる欠点があった。

そして上記の如く高速化することが困難である前処理を
弱体化してその弱体化分を強化するために酸濃度及び液
温を上げて酸洗を行う場合には酸洗液の老化が早まる結
果、酸濃度管理、追酸、廃液処理等にかかる労力、費用
が多大のものとなる欠点があった。また酸洗の代わりに
ＮａＣｌ等を電解質とする水溶液中で陽極電解を行って
もそれが脱スケールの主体となる程に強く行う場合はス
テンレス鋼帯にピットを発生させ易い欠点があった。こ
のように丁寧に低速で行ってこそ良い結果を得る脱スケ
ールとその高速化とは、上記の如〈従来両立し難いもの
であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明は、上記従来技術の欠点がなくスケール除
去能力が大きく従って高速化が可能でしかも廃液処理の
問題が少なく、また合金鉄鋼帯にピットを発生させるこ
となく、更に表面を品質良好にさせる合金鉄鋼帯の脱ス
ケール方法及び装置を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等はかかる課題を解決すべく鋭意検討の結果、
最終の処理としてはスケール直下の金属素地をも積極的
に除去して表面をきれいにする利点を有する硝弗酸と硝
弗酸とのいずれかによる酸洗処理を採用し、その前処理
として５０〜２００　ｇ　／　ｆｌのＮａＣｌを主成分
としこれにＮａＣｌ　１　ｍｏＱ／　Ｑ当りＨＮＯ３又
はＦｅＣｌ３を０．４〜１．０ｍｏΩ／ρ添加した水溶
液から成る電解液中で且つ所定範囲の液温と電流密度の
下で陽極電解処理することにより、この前処理の段階で
Ｃｒ４６イオンの発生やピットの発生がなく且つ大部分
のスケールが除去され、その結果最終処理である酸洗処
理の負担が軽減されて高速化が可能となると共にスケー
ル直下の金属素地まで除去されて表面品質の優れた合金
鉄鋼帯が得られることを究明して本発明を完成したので
ある。

〔構成の説明〕

本発明において適用できる合金鉄鋼帯は、少なくともニ
ッケル及び／又はクロムを含有する合金鉄鋼帯であり、
熱間圧延材、冷間圧延材のいずれの合金鉄鋼帯であって
も良い。

前処理として用いる電解液としては、５０〜２００ｇＩ
ＱのＮａＣｌを主成分としこれにＮａ　ＣＱ　１　ｍｏ
Ｑ／　ｎ当りＨＮＯ３又はＦｅＣＯ３を０．４〜１．０
ｍｏｆｌ／　（を添加した水溶液から成る電解液であり
、この電解液のＮａＣｌの濃度が５０　ｇ　／　０未満
であると電解液の導電性が低下して電流効率が下がると
共に第６図に示すように処理減量が少なくなるためであ
り、一方ＮａＣｌの濃度は高い程好ましいが最高を２０
０　ｇ　／　Ｑとした理由はＮａＣｌの水への溶解度を
考慮したためである。またＨＮＯ３又はＦｅＣＯ３を添
加する理由は合金鉄鋼帯表面のピット発生を抑制するた
めであり、その添加量としてはＮａＣｌの濃度１　ｍｏ
Ｑ／　ｎ当り０．４〜１．０ｍｏＱ／ｌの範囲とする必
要がある。すなわち、Ｎａω１ｍｏｂ／　Ｑ当り０．４
ｍｏｆｆ／　ｎより少ないとピット発生の抑制効果が低
下するようになり、ＮａＣｌ　１　ｍｏＱ／　Ｑ当り１
．ＯｍｏＱ／　Ｑより多くしてもピット発生の抑制効果
に変化なく不経済となるのである。また、電解液温度は
２０℃〜８０℃とする必要がある。すなわち、電解液温
度は高い方が脱スケール能力が大となり且つ供給電力が
下がると共に、第９図に示すように導電率（単位：　ｍ
　Ｓ／ｃｍ＝１０３／ｌ’　ａｍ）が上がるため電解効
率が向上する。しかし、電解液温度が８０℃を超えると
水の蒸発量が急に増加することから、電解液濃度が変化
（高くなる）して脱スケール能力や電解効率が低下し、
また濃度管理も煩雑になる。一方、低い方の液温は常温
（２０℃）でも差し支えないが、あまり低いと脱スケー
ル能力が低下するのである。更にまた、電流密度は５Ａ
／ｄｍ２より小さいと脱スケール効果が小さくなり、一
方３０Ａ／ｄｉより大きいと電流密度不均一による電解
模様が発生し易くなることから、５〜３０Ａ／ｄｒ＆の
範囲とする必要がある。

次に本発明方法において前記前処理の後に行う酸洗処理
に使用する酸としては、スケール層直下の変質層までも
除去するために硝弗酸と硝弗酸と＝１１− のいずれかを使用するのであり、硝弗酸酸洗液ではＨＦ
濃度５〜５０ｇＩＱ　、　ＨＮＯ３濃度５〜１００　ｇ
　／　Ｑが適当であり、硝弗酸酸洗液ではＨＦ濃濃度５
〜５ビ範囲中でもＨＦ濃度が高い方が好ましい。

一般に硝弗酸酸洗液か硝弗酸酸洗液かのいずれか一方を
使用する場合，及びいずれをも使用して２段の酸洗を行
う場合の後段で使用するものとしては、表面の仕上り状
態及び不働態化処理の観点から硝弗酸酸洗液を好ましく
は液温５０〜７０℃で使用するのが良い。このように前
段に硝弗酸を、後段に硝弗酸を使用する２段の酸洗をＳ
ＵＳ　３０４，　５Ｏ５４３０等に適用する場合、硝弗
酸による上記効果の他に、先に使用する硝弗酸酸洗液の
液温を７０〜９０℃として酸洗すれば硝弗酸による脱ス
ケール及びエツチング効果が加わって大変良い結果が得
られる。第１表は熱間圧延ステンレス鋼帯（ＳＵＳ　３
０４。

ＳＯ５　４３０）を硝弗酸，硫酸，硝弗酸各単独使用の
酸洗液で処理したときの減量を調べた結果である。

第１表から硝弗酸酸洗液が前段の酸洗液とじて特に優れ
ていることが判る。冷間圧延材についても同様な結果が
得られる。Ｈ２ＳＯ４単独使用の酸洗液による前段酸洗
処理は、ＳＯ３　３０４の場合は減量が大きいがスマッ
トを生じさせることがあるため行わない方が好ましく、
ＳＯ５　４３０の場合は実施しても良い。なお、第１表
において、実験用供試材は全てスケールブレーカ−によ
る機械的前処理を施したものである。

以下余白 第１表 次に、本発明方法を実施するための装置を図面によって
詳細に説明する。

第１図は本発明方法を実施するための装置の１例の概略
図、第２図は第１図の電解液槽の拡大平面図、第３図は
本発明方法を実施するための装置の他の例の概略図、第
４図は第３図の電解液槽の拡大平面図、第５図は本発明
方法を実施するための装置の更に他の例の概略図である
。

図面中、第１図及び第２図において、１は焼鈍炉と冷却
装置（図示なし）によって熱処理を受けた少なくともニ
ッケル及び／又はクロムを含有する合金鉄鋼帯、２はＮ
ａＣｌ水溶液を主成分としこれに所定量のＩ（ＮＯ３又
はＦｅＣｌ３を添加した水溶液から成る電解液、３は電
解液２が建浴されている電解液槽、４は電解液槽３内に
設けられた陽極板、５は同じく電解液槽３内に設けられ
た陰極板、６は電解用直流電源、７は硝弗酸と硝弗酸と
のいずれかから成る酸洗液８が建浴されている酸洗槽、
９は送板ロール、ＩＯは浸漬ロール、ＩＩはプラッシュ
ロール、］２はプラッシュロール月のバックアップ０−
ル、１３は洗浄ノズルである。また第３図及び第４図に
おいて、１４は硫酸、硝酸の如き導電性液１５が建浴さ
れた導電性液槽、１６は導電性液槽１４内に設けられた
耐酸性を有する陽極板、１７は一枚の電極板から成る陰
極板、１８は電解用直流電源６とは別に切替え用スイッ
チ１９を介して接続されている小容量の印加電圧用の直
流電源、２０はガス抜き用孔である。更に第５図におい
て、２１は電解液槽３と酸洗槽７との間に設けられてい
て陽極となる通電ロールである。

以上のような構成より成る本発明に係る合金鉄鋼帯の脱
スケール装置は、基本的には次に詳述するように３つの
装置がある。第１の装置は第１図及び第２図に、第２の
装置は第３図及び第４図に、第３の装置は第５図にそ九
ぞれ示しである。

先ず第１の装置は、第１図及び第２図に示すように、陽
極板４と陰極板５とが共に電解液槽３内部に設けられて
おり、この電解液槽３の後に酸洗槽７，７が配設されて
いる装置であり、この装置における陽極板４としては白
金、ルテニウム酸化］６ 物、鉛酸化物のいずれか１種が適用され、陰極板５とし
ては白金、チタン、オーステナイト系ステンレス鋼のい
ずれか１種が適用される。中でも陽極板４は白金、陰極
板５はチタンが特に好適である。このような第１の装置
において、焼鈍炉、冷却装置（図示なし）によって熱処
理を受けた合金鉄鋼帯１は、先ず送板ロール９を経てＮ
ａＣｌ水溶液を主成分としこれに所定量のＨＮＯ，又は
ＦｅＣｌ３を添加した水溶液から成る電解液２が建浴さ
れた電解液槽３へ送板され、前後の浸漬ロール１０．１
０にて電解液２中に浸漬された状態で通過され、ここで
ＮａＣｌ水溶液を主成分としこれに所定量のＦＩＮＯ３
又はＦｅＣらを添加した水溶液から成る電解液による溶
解作用及び陽極電解作用を受けて合金鉄鋼帯１の表面の
スケールの大部分が電解液２中に溶解除去される。そし
て大部分のスケールが溶解除去された合金鉄鋼帯１は、
電解液槽３の後に設けられている送板ロール９を経てプ
ラッシュロール１１とバックアップロール１２との間を
通過し、この際に陽極電解によって金属素地との結合力
が弱まってぃるが未だ付着残存しているスケールの大半
が除去される。次に、合金鉄鋼帯１は送板ロール９を経
て、次の１槽目の酸洗槽７内に送板され、前後の浸漬ロ
ール１０．１０によって浸漬された状態で通過され、そ
の間に僅かに残存しているスケールの全部が溶解される
と共にスケール層の直下に存在する金属素地の金属素地
まで溶解される。更に合金鉄鋼帯１は、２槽目の酸洗槽
７を通過する間に再度スケール層直下の金属素地が溶解
されて仕上げされる。しかる後に合金鉄鋼帯１は、送板
ロール９を経てプラッシュロール１１とバックアップロ
ール１２との間を通過せしめられ、合金鉄鋼帯１の表面
に付着している金属や結合力が弱い状態で残存している
金属素地がきれいに除去される。

第２の装置は、第３図及び第４図に示すように、陰極板
１７とその前後に浸漬ロール１０．１０とが設けられて
いる電解液槽３の前に硫酸、硝酸の如き導電性液Ｉ５が
建浴された導電性液槽１４が配設されており、且つこの
導電性液槽１４内に耐酸性を有する陽極板１６とその前
後に浸漬ロール１０．１０が設けられており、また電解
液槽３の後に酸洗槽７，７が配設されており、更に耐酸
性を有する陽極板１６と陰極板１７とに電解用直流電源
６が接続されていると共にこの電解用直流電源６とは別
に切替え用スイッチ１９を介して付加電圧用直流電源１
８が接続されている装置である。以上のような第２の装
置においては、合金鉄鋼帯］、は送板ロール９及び前後
の浸漬ロール１０，１．０によって導電性液１５が建浴
された導電性液槽１４内の陽極板Ｊ６の間を非接触状態
で送板される。この際、合金鉄鋼帯１は陽極板１６の作
用を受けて陰極に帯電し、この時に陽極板１６からは酸
素ガスが発生する。一方、陰極に帯電した合金鉄鋼帯１
からは水素ガスが発生する。そして、この水素ガスの作
用で一部の結合力の弱いスケールが除去されるようにな
る。その結果、次のＮａＣｌ水溶液を主成分としこれに
所定量のＨＮＯ３又はＦ　ｅ　ＣＱ　３を添加した水溶
液から成る電解液２での陽極電解処理の効果がより大き
くなるのである。

なお、電解液槽３に設けられる陰極板１７は、第４図に
示すように一枚の連続した電極電解面積の大きい電極板
を用いると、脱スケール効果が更に向上するようになり
且つ一つの電解液槽３内に陽極と陰極とが混在しないこ
とから電極間での迷走電流がなく、電解電流効率が向上
するようになる。

また、それぞれの素材として陽極板１６は白金、陰極板
１７はチタンが前述した理由と同様に塩素ガスの発生量
が少なく寿命も延長するためより好適であるが、比較的
安価なステンレス鋼も使用でき、その場合はコスト面で
有利である。

更にこの際、陽極板１６と陰極板１７とに接続されてい
る電解用直流電源の他に、別に小容量の印加電圧用直流
電源１８が接続されていると、導電性液槽１４において
も成る程度の脱スケールが起るため次の電解液槽３での
脱スケール作用を更に助長せしめるようになり、しかも
通常の電解処理待以外の場合にあってはその陽極板１６
．１７が保護されるようになるのである。

第３の装置は、第５図に示すように、ＮａＣｌ水溶液を
主成分としこれに所定量のＨＮＯ３又はＦｅＣｌ３を添
加した水溶液から成る電解液２が建浴されており且つ陰
極板５が設けられている電解液槽３と酸洗槽７，７との
間に陽極となる通電ロール２１が設けられており、この
通電ロール２１と陰極板５とに電解用直流電源６が接続
されている装置である。

尚、この第３の装置においても第２の装置のように陰極
板５と通電ロール２１とに接続されている電解用直流電
源６の他に、別に小容量の印加電圧用直流電源１８が接
続されていることが電極保護の面でより好ましい。以上
のような第３の装置においては、合金鉄鋼帯１は送板ロ
ール９．浸漬ロール１０、１０を介して電解液槽３に送
板され、陰極板５の間を非接触状態で送板される。この
時、通電ロール２１が陽極となり、これに合金鉄鋼帯１
が接触することによって合金鉄鋼帯１自体が直接陽極と
なる。また電解液槽３中の陰極板５との間に電解用直流
電源６より供電される。そして、この装置においては、
通電ロール２１は電解液槽３の後に配設されていること
が重要である。すなわち、スケールの導電性が低いため
に、スケールを有したままの合金鉄鋼帯１に直接通電す
るとスパークが発生し易くなる。従って、ＮａＣｌ水溶
液を主成分としこれに所定量のＨＮＯ３又はＦ　ｅ　Ｃ
Ｑ　３を添加した水溶液から成る電解液２中での電解処
理によって、スケールのほとんどを除去した後に直接通
電することが重要となってくるのである。また、通電ロ
ール２］はプライドル方式であって且つロール表面は粗
い方がより確実な供電が可能となる。

以上のように、通電ロール２１を用いて直接通電するこ
とは、電解効率が大きく、又脱スケール効果も優れてい
るため最も好ましい装置である。そして、このような好
ましい通電ロール２１の採用を可能にしたのは、ＮａＣ
ｌ水溶液を主成分としこれに所定量のＨＮ　Ｏ３又はＦ
ｅＣ（ｉ３を添加した水溶液から成る電解液を用いて電
解処理することによって、前処理段階でスケールのほと
んどを除去可能になったことによるのである。

〔作　用〕

上述のように本発明方法は最終処理である酸洗処理の前
処理において、５０〜２００ｇ／４のＮａＣｌ水溶液を
主成分としこれにＨＮ　Ｏ３又はＦｅＣｌ３をＮａＣｌ
の濃度の０．４〜１　、０ｍｏｎ／ｌ添加した水溶液か
ら成る電解液中で合金鉄鋼帯１を陽極電解処理すること
によって、合金鉄鋼帯１のスケールの大部分を除去する
と共にピットの発生を抑制し、引き続く硝弗酸と硝弗酸
とのいずれかの酸洗液による酸洗処理において残存スケ
ールの除去とスケール直下の金属素地を積極的に除去す
るものである。

上述の前処理における脱スケールの反応式を合金鉄鋼帯
１の鉄分を代表として示すと次の通りとなる。なお、Ｎ
ａＣｌ単独とＮａＣｌにＩ（Ｎｏ３又はＦｅＣｌ３を添
加した場合との反応の差異を明確にするためにＮａＣρ
単独の反応式も示した。

＜　Ｎａ　ＣＱ単独〉 Ｆｅ＋２ＮａＣ１１＋２Ｈ７Ｏ−＋　Ｆｅ（０１（）２
↓＋２ＮａＣＩ２＋Ｈ２↑（陰極）＜ＮａＣｌ　＋ＨＮ
Ｏ３＞ Ｆｅ　＋　２ＮａＣｌ　＋　２）ＩＮＯＪ　＋２Ｈ２０
→Ｆｅ（ＮＯ３）２＋２ＮａＣｌ＋２８２０＋Ｈ２↑（
陰極）＜ＮａＣｌ　＋ＦｅＣｌ３＞ Ｆｅ＋２ＮａＣｌ＋２ＦｅＣｌ３＋２１（、，０→３Ｆ
ｅＣｌ２＋　２ＮａＣｌ　＋２ｔ（２↑（陰極）＋０２
↑（陽極）以上の反応式よりＮａω単独の場合はスケー
ルの主成分である鉄は水酸化物となりスラッジ化するが
、ＨＮＯ３又はＦｅＣｆｆ３を添加することにより鉄は
イオン化して溶解する。また、ＮａＣｌはいずれの場合
にあっても中性塩独特の自己再生作用を示し、消耗され
ない。この１（ＮＯ，、ＦｅＣｌ、のピット抑制作用に
ついての詳細は不明であるが、第２表に示す如＜　＋（
２ＳＯ，、ＨＣＱ　、　Ｈ３ＰＯ４の如き還元性の酸で
は効果がないこと、更にＨ２Ｏ２の如き酸化剤でも効果
がないこと、逆にＨＮＯ３，ＦｅＣｌ３の如き酸化作用
を有する酸で効果があることから推定すると、狭い範囲
での電気化学的作用と考えられる。

以下余白 以上のように本発明においては、処理においてＮａＣｌ
水溶液によって大部分のスケールが除去されると共にＨ
Ｎ　Ｏ３又はＦｅＣｌ、３の添加によってピットの発生
が抑制されて次の酸洗処理では僅かな残存スケールを仕
上げ用として除去するだけで良くなり、従来の種々な脱
スケール方法と違って酸洗処理における脱スケール負荷
が大幅に軽減されて合金鉄鋼帯１の金属素地のエツチン
グ作用が強まり、表面品質の優れた製品となるのである
。

また、電解液がＮａＣｌ水溶液を主成分としこれにＮａ
Ｃｌ、１　ｍｏｆｆ／　Ｑ当りＨＮ　Ｏ３又はＦｅＣｌ
３を０　、４〜１　、０ｍｏＱ／ｌ添加して成る電解液
であるために、Ｃｒ”イオンの発生が無いため電解液槽
３より排出される廃液中のＣｒ”’イオンの処理が不要
となると共にその水溶液中で陽極電解処理すると合金鉄
鋼帯１の金属素地のエツチング作用（脱スケール能力）
が大きいため、ラインスピードが高速化されても追従可
能となるのである。更に酸洗処理時には、酸洗液中のス
ケールの堆積が少なくなるため、酸洗液の寿命も延長さ
れて長時間の高いエツチング作用が維持されると同時に
、酸洗液管理や廃液処理の簡素化が可能となるのである
。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明す
る。

焼鈍工程を経て走行してくる熱間圧延ステンレス鋼帯（
板厚３．８ｍｍのＳＵＳ　３０４．板厚３．６ｍｍのＳ
ＵＳ　４３０）と板厚４．０■の４２％Ｎｉ合金を一旦
コイルに巻き取り、第２図に示す工程により種々な送板
速度で、つまり電解時間及び酸洗時間を種々に変えて脱
スケールを行った（実験例１〜３．比較例１〜３）。

電解液としては、Ｎａ２５Ｏ，、ＮａＣｌとＨＮＯ３の
水溶液を使用し、電解条件は既存の電解設備最大能力で
行った。これらの電解液条件及び電解条件を第３表に示
す。引き続く２段の酸洗処理に使用した酸液としては前
段の酸液にはＨ２ＳＯ４濃度が２２８　ｇ　／ρでＨＦ
濃度が１０　ｇ　／　＋２の硝弗酸酸洗液を液温７５℃
で使用し、後段の酸液にはＩ（ＮＯ３濃度が７０ｇ／ｆ
ｌでＨＦ濃度が’ＩＯｇＩＱの硝弗酸酸洗液を液温６０
℃で使用した。この実験に使用した電解槽２．酸洗槽７
及び−２７＝ ８における鉄合金帯の浸漬長はいずれも同じであるから
前段、後段の各酸洗処理時間は電解時間と同じであり、
それ以外の酸洗処理の条件は各実験に共通であるから第
３表に示すことは省略した。

上記脱スケールの実験において、陽極電解（処理１）、
前段の酸洗（処理２）、後段の酸洗（処理３）の各処理
後の減量（■／ｄＪ）を測定すると共にそれらを合計し
、各処理段階での脱スケール能力及び工程全体の脱スケ
ール能力を表わした。

この減量の測定方法は、各処理工程前後において、約１
０ａＴ１角のサンプルを採取し、高精度天秤にてその重
量を計測し単位面積当たりの重量差を以って減量とした
。また、工程終了時に目視によりスケール残存の有無を
観察した。変質層残存の有無については前記減量調査時
に採取したサンプルを使用して、電子顕微鏡（倍率２０
００倍）にて観察した。

更にピット発生の有無確認も同じく電子顕微鏡にて観察
した。なお、電解液中でのＣｒ”イオンの発生有無の確
認はビーカーテストで確認済みのため本実験では行わな
かった。

また、冷間圧延材に対しても同様な実験を行った（実験
例４〜６．比較例４〜６）。実験材は板厚１．０■のＳ
ＵＳ　３０４．板厚１．ＯｍｎのＳＵＳ　４３０．板厚
１．０ｍの４２％Ｎｉ合金を使用した。但し、冷間圧延
材にあっては脱スケールは熱間圧延材に比較すれば容易
であることから前記前段の酸洗は省略し、後段の酸洗は
肌荒れを防ぐため熱間圧延材の場合よりその条件を緩和
し、ＨＮＯ，濃度が７０ｇ／ｌ、ＨＦ濃度が５ｇ／ｎの
硝弗酸酸洗液を液温６０℃で使用した。

また、４２％Ｎｉ合金の冷間圧延材は通常焼鈍酸洗ライ
ンを通板せずに光輝焼鈍ラインを通板することがら酸洗
処理は行わず、本発明の前処理効果の確認のみに留めた
。

この第３表より、比較例として示したルツナー法（Ｎａ
２Ｓ０４を電解質とする水溶液中での電解処理法）に比
べて本発明方法に基づく前処理がその能力面からも優れ
ていることが判る（実験例中におけるスケール残及び変
質部が共に無のものが本発明方法に該当する）。なお、
冷間圧延材にあっては、表面変質部残存の確認を行って
いないのは、冷間圧延材にあっては、 変質部の存在か熱間圧延 材の如く明瞭でないためである。

以下余白 〔発明の効果〕 以上詳述した如き本発明に係る合金鉄鋼帯の脱スケール
方法及び装置は、以下に列挙するような種々の利点を有
しており、その工業的価値は非常に大きなものがある。

１、前処理によって大部分のスケールが短時間で除去さ
れることから、酸洗槽における脱スケール負荷が軽減さ
れることになり、酸洗液の寿命も延び脱スケール能力が
安定した。従って、酸洗液の濃度管理及び追酸に要する
労力、費用も軽減されると同時に脱スケールの高速化が
可能となった。

２、熱間圧延材、冷間圧延材のいずれであっても同じラ
インを兼用して充分な脱スケール能力が得られるように
なったことから、生産能力の向上が図られた。

３、前処理として、５０〜２００ｇ／ｌのＮａＣｌ水溶
液を主成分とし、これに一定量のＨＮＯ３又はＦ　ｅ　
ＣＱ　３を添加した電解液を使用した陽極電解を採用し
たことで、電解槽より排出される廃液中のＣｒ”イオン
の処理が不要となりその処理費用が軽減され、また合金
鉄鋼帯の表面にピットの発生がなくその表面品質が向上
した。

４、前処理が充分な脱スケール能力を有ししかも溶融塩
の如く粘性が高くないために、液持出しが少ないことか
らコスト的にも優れている。

５、前処理にて大部分のスケール除去が可能となったこ
とから、酸洗処理においては残存するスケールの除去が
確実に実施されると同時に、スケール直下の金属素地を
も溶解することになるので、脱スケールが不充分である
ことに起因する合金鉄鋼帯の表面欠陥である肌荒れや光
沢むらが減少できて、最終製品の表面品質が大幅に向上
する。

６、本発明方法を実施するときの設備面に関しては、電
解槽及び酸洗槽のいずれも従来のものをそのまま使用す
ることができるから、殆んど設備改造を要せず、しかも
脱スケール能力の向上が図れた。

７、本発明装置に関しては、陰極板が設けられている電
解液槽の前に陽極板が設けられている導電性液槽を配設
した構成とした場合には、導電性液槽において合金鉄鋼
帯に予備的な脱スケール作用を生じせしめるため、次の
電解液槽における脱スケールをより増大せしめる効果を
奏するようになった−０ ８、電解液槽の後に陽極と成る通電ロールを設けて合金
鉄鋼帯に直接給電する構成とした場合には、電解効率及
び脱スケールをより向上せしめることが可能となった。

９、メインの電解用直流電源とは別に印加電圧用直流電
源が接続されている構成とした場合には、電極が保護さ
れるようになって電極の寿命が延長されるようになった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の１例の工程
図、第２図は第１図の電解液槽の拡大平面図、第３図は
本発明方法を実施するための装置の他の例の工程図、第
４図は第３図の電解液槽の拡大平面図、第５図は本発明
方法を実施するため一潤一 の装置の更に他の例の工程図、第６図〜第８図は各要因
における脱スケール能力を合金鉄鋼帯の減量で表したグ
ラフであり、第６図はＮａＣｌ濃度、第７図は）ＨＮＯ
３濃度、第８図は電解電流密度と合金鉄鋼帯の減量との
関係をそれぞれ示すグラフである。 また第９図は本発明における電解液の濃度と導電率との
関係を液温別に示したグラフ、第１０図〜第１２図は本
発明によらない電解液の濃度と導電率との関係を液温別
に示したグラフであり、第１０図はＮａ２ＳＯ４濃度、
第１１図はＮａＣｌ濃度、第１２図はＨＮＯ３濃度にお
ける導電率をそれぞれ示すグラフである。 図面中 １・・・・合金鉄鋼帯 ２・・・・電解液 ３・・・・電解液槽 ４・・・・陽極板 ５・・・・陰極板 ６・・・・電解用直流電源 ７・・・・酸洗液 ８・・・・酸洗槽 ９・・・・送板ロール １０・・・・浸漬ロール １１”°°°プラッシュロール １２・・・・バックアップロール １３・・・・洗浄ノズル １４・・・・導電性液 １５・・・・導電性液槽 １６・・・・耐酸性を有する陽極板 １７・・・・耐酸性を有する陰極板 】８・・・・印加電圧用の直流電源 １９・・・・切替え用スイッチ ２０・・・・ガス抜き用孔 ２１・・・・通電ロール 特 許 出 願 人 日新製鋼株式会社 第 コ Ｎ　ａ　ＣＱ濃度（ｇ／ｌ） 第 図 ８０°Ｃ−ＮａＣｌ濃度：　１００　ｇ　／ｌ・電流密
度：１７Ａ／ｃ１ｍ２ ｆ３０°Ｃ・処理時間：４０ｓｅｃ ＨＮＯ３濃度（ｇ／ｌ） 箒 図 第 図 第 図 濃 度 （ｇ／ｌ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくともニッケル及び／又はクロムを含有する合
   金鉄鋼帯を５０〜２００ｇ／ｌのＮａＣｌを主成分とし
   これにＮａＣｌ１ｍｏｌ／ｌ当りＨＮＯ＿３又はＦｅＣ
   ｌ＿３を０．４〜１．０ｍｏｌ／ｌ添加した水溶液から
   成る電解液中で液温を２０〜８０℃、電流密度を５〜３
   ０Ａ／ｄｍ＾２の条件下で合金鉄鋼帯を陽極として電解
   処理を行い、しかる後に硫弗酸と硝弗酸とのいずれかに
   より酸洗処理してスケール直下の金属素地まで除去する
   ことを特徴とする合金鉄鋼帯の脱スケール方法。 ２　硫弗酸としてＨ＿２ＳＯ＿４の濃度が１５０〜２５
   ０ｇ／ｌでＨＦ濃度が５〜５０ｇ／ｌのものを液温７０
   〜９０℃で使用する請求項１に記載の合金鉄鋼帯の脱ス
   ケール方法。 ３　硝弗酸としてＨＮＯ＿３濃度が５０〜１００ｇ／ｌ
   でＨＦ濃度が５〜５０ｇ／ｌのものを液温５０〜７０℃
   で使用する請求項１に記載の合金鉄鋼帯の脱スケール方
   法。 ４　白金、ルテニウム酸化物、鉛酸化物のいずれか１種
   から成る陽極板と白金、チタン、オーステナイト系ステ
   ンレス鋼のいずれか１種から成る陰極板とが共に５０〜
   ２００ｇ／ｌのＮａＣｌを主成分としこれにＮａＣｌ１
   ｍｏｌ／ｌ当りＨＮＯ＿３又はＦｅＣｌ＿３を０．４〜
   １．０ｍｏｌ／ｌ添加した水溶液から成る電解液が建浴
   されている電解液槽内部に設けられており、該電解液槽
   の後に硫弗酸と硝弗酸とのいずれかが建浴されている酸
   洗処理槽が配設されていること特徴とする合金鉄鋼帯の
   脱スケール装置。 ５　５０〜２００ｇ／ｌのＮａＣｌを主成分としこれに
   ＮａＣｌ１ｍｏｌ／ｌ当りＨＮＯ＿３又はＦｅＣｌ＿３
   を０．４〜１．０ｍｏｌ／ｌ添加した水溶液から成る電
   解液が建浴されており陰極板が設けられている電解液槽
   の前に導電性液が建浴されており陽極板が設けられてい
   る導電性液槽が配設されており、また電解液槽の後に硫
   弗酸と硝弗酸とのいずれかが建浴されている酸洗処理槽
   が配設されており、前記陰極板と陽極板とに電解用直流
   電源が持続されていることを特徴とする合金鉄鋼帯の脱
   スケール装置。 ６　電解液槽内の陰極板と導電性液槽内の陽極板とに電
   解用直流電源が接続されていると共に該電解用直流電源
   とは別に印加電圧用直流電源が持続されている請求項５
   に記載の合金鉄鋼帯の脱スケール装置。 ７　５０〜２００ｇ／ｌのＮａＣｌを主成分としこれに
   ＮａＣｌ１ｍｏｌ／ｌ当りＨＮＯ＿３又はＦｅＣｌ＿３
   を０．４〜１．０ｍｏｌ／ｌ添加した水溶液から成る電
   解液が建浴されており陰極板が配設された電解液槽と硫
   弗酸と硝弗酸とのいずれかが建浴されている酸洗処理槽
   との間に陽極となる通電ロールが設けられており、該通
   電ロールと前記陰極板とに電解用直流電源が持続されて
   いることを特徴とする合金鉄鋼帯の脱スケール装置。 ８　通電ロールと陰極板とに電解用直流電源が持続され
   ていると共に該電解用直流電源とは別に印加電圧用直流
   電源が持続されている請求項７に記載の合金鉄鋼帯の脱
   スケール装置。