JPH0320486A - 金属材料のリンス方法 - 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］ 本発明は酸洗処理された金属材料のリンス方法に関し、
特に金属材料を連続的に酸洗しリンス処理していく際に
おいて、ライントラブル等により金属材料の走行速度が
低下したり或は停止した場合に生ずる金属材料の変色を
防止する方法に関するものである。尚本発明の対象とな
る金属材料としては、各種合金鋼やＡＩ，Ｃｕ等の非鉄
金属あるいはこれらの合金等種々の金属材料が挙げられ
、その形状も帯状、棒状、線状等様々のものがあるが、
以下の説明では銅帯を代表的にとり上げて説明する。

［従来の技術］ 銅帯の連続生産に当たっては、熱間圧延や玲間圧延工程
あるいは歪取り焼鈍工程等で生成する表面の酸化スケー
ルを除去して正常化するため、最終段階で酸洗による脱
スケールＩＡ埋と、酸洗液除去のためのリンス処理が行
なわれる。たとえば第３図は通常のリンス処理設備を例
示するもので、リンス処理設備３は、酸洗設備２の後方
にｗＩ；ＩＩＦｔの走行方向に沿って複数の散水リンス
部３ａ，３ｂ，・・・３ｙ．３ｚを直列に配設してなり
、酸洗設備２から出た鋼帯１は、各散水リンス部３ａ，
３ｂ，・・・において、各受槽４ａ．４ｂ，・・・より
循環ボンブＰを経て各散水ノズル５ａ，５ｂ，・・・か
ら噴出される洗浄水によって順次リンス処理された後、
乾燥装置６で乾燥して巻取られる。このリンス処理設ｍ
３において、洗浄水は最下流側リンス部３ｚの循環ライ
ンもしくは受槽４Ｚへ供給され、該リンス部３Ｚの受槽
４Ｚからオーバーフローした洗浄水はその上流側リンス
部３ｙの受槽４ｙへ送られ、これを順次繰り返した後最
上流側リンス部３ａの受４ｆｉ４ａもしくは循環ライン
から逐次抜き出される。この間、鋼帯１表面の酸洗液（
最も多用されているのは塩酸）付着量は、最上流側リン
ス部３ａより下流側になるにつれて減少し、最下流側リ
ンス部３Ｚでは実質的に零となる。また最上流側リンス
部３ａでは多量の酸洗液が除去されるため、受４ｉ　４
　ａ内の洗浄液ｐＨが最も低くなり、下流廁リンス部に
なるほど該リンス部で洗浄除去される酸洗液絶対量が少
なくなるため、各受禮の洗浄液ｐ｝Ｉは徐々に中性に近
づいてくる。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図に示した様なリンス処理設備によるリンス効果は
、鋼帯１の連続生産ラインが順調に稼動し鋼帯１が一定
の速度で走行している限り何ら問題を生ずることはない
。ところが連続生産ラインの一部（熱延もしくは冷延工
程や焼鈍工程、酸洗工程等）でトラブルが生じて、リン
ス処理設備における銅帯の走行速度が低下したり停止す
ると、次の様な問題が生じてくる。

即ちリンス処理設備の特に上流側では、前述の如く酸洗
液がまだ完全に除去されておらず、各リンス部で循環供
給される洗浄水はかなり強い酸性を示しているので、こ
の様な酸洗水が付着したままの状態で銅帯の走行が停止
すると、後述する様な反応により鋼帯表面が黄色、黒色
、赤色等に変色し品質が著しく損なわれる。

そこでこうした問題を回避するため、銅帯の走行速度が
低下したり停止したときは、リンス処理設備全体の受槽
に大量の清浄水を供給して洗浄水のｐ｝Ｉを中性にする
手段がとられている。ところがこの手段では、この時点
でリンス処理設備から排出される酸洗排水の量が急増す
るため、排出処理設備にかかる負荷が著しく増大する。

従ってリンス処理設備に付設される排水処理設備として
は、こうした不測の事態も考慮したうえで大量の排液を
処理し得る大規模な排水処理設備を設けておかねばなら
ず、設備費が高騰する。しかもリンス処理設備における
すべてのリンス部に上記の処理を施さなければならない
ので、清浄水の使用量増大に伴なうコストアップも軽視
できない。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は、リンス処理設備を通過する銅帯の走行速
度が低下し或は停止した場合でも、前述の様な問題を生
ずることなく銅帯の変色を確実に防止することのできる
方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決することのできた本発明に係るリンス方
法の構成は、酸洗後の金属材料を数段階に分けて形成し
たリンス設備を順次通過させることによってリンスして
行くに当たり、上記通過速度が低下したときには、リン
ス雰囲気の酸素濃度を低下させるか、および／またはリ
ンス液中の酸素濃度を低下させるところに要旨を有する
ものである。

［作用及び実施例コ 本発明者らは、前述の様な鋼帯表面の変色を防止するた
め、まずリンス工程で変色が生じる原因を追及した。そ
の結果次の様な事実が確認された。

即ち酸（通常はＨＣＩ）洗を受けた銅帯の表面には、酸
洗時の反応（ＦｅＯ＋２ＨＣ１→Ｆ　ｅ　Ｃ　ｌ　２　
＋　Ｈ　２　０　）により生成した塩化第１鉄が付着し
ているが、この塩化第１鉄は、第１図に示す如くリンス
処理工程で水酸化第２鉄に変化する。この水酸化第１鉄
は非常に酸化され易く、鋼帯の走行速度が低下して該水
酸化第１鉄が酸素の存在下に長時間曝されると、酸化さ
れて水酸化第２鉄に変わるが、この水酸化第２鉄はｐＨ
２．０以上になると溶解度が急激に低下し、鋼帯表面に
析出し易くなる。そしてこれが脱水されると酸化第２鉄
に変化し着色するものと思われる。こうした一連の反応
は銅帯が高速でリンス処理を受けている限り殆ど進行し
ないが、前述の様なトラブルによりリンス処理設備にお
ける銅帯の走行速度が低下すると上記の反応が進行し、
変色を生じる。即ちリンスｆｆｉ埋設備における銅帯の
走行速度が低下したときに生ずる変色は、第１図に示し
た様に［　Ｆ　ｅ　Ｃ　１　２　−　Ｆ　ｅ　（　Ｏ　
Ｈ　）　２　−　Ｆ　ｅ　（　Ｏ　Ｈ　）　３＋Ｆｅｚ
Ｏ，］の一連の反応によって起こるものであり、この反
応を何れかの段階で止めてやれば、変色を防止し得ると
考えられる。

そこで本発明者らは、排水処理上の問題や処理作業の簡
便性等を考慮したうえで、上記反応のうち［　Ｆ　ｅ　
（　Ｏ　Ｈ　）　２　＝　Ｆ　ｅ　（　Ｏ　Ｈ　）　ｓ
　］の酸化反応を停止させる方向で研究を行なった。そ
して、塩酸で脱スケール処理された鋼板を使用し、リン
ス液中の酸素濃度と変色度の関係を調べたところ、第２
図に示す結果が得られた。但し実験法は次の通りとした
。

（実験法） （１）試験条件 ・リンス液：既設リンス処理設備における最上流側から
４番目のリンス部の 循環液を水で希釈して使用 リンス液水質：ｐＨ・・・２．５　　渣温７０（℃）、
流量−　３　３　Ｉｔ　／ｍｍ・リンス時間：３０秒ま
たは６０秒 ・ノズルー鋼板間距離：１５０ｍｍ （２）試験法 酸洗した鋼板を水洗一温水洗浄一水洗の後乾燥し冷却し
たものを供試鋼板とし、これを２０ｇ／ｎ？１度のＦｅ
Ｃ１２水溶液に浸漬してから所定のリンス液でリンスＩ
Ａ理を行ない、乾燥後鋼板表面の変色状態を調べる。

（３）変色の評価法 上記（２）で得た鋼板の表面の色調をミノルタ社製の色
度計により測定し、３点測定の平均値として求める。

Ｌ値；白一黒の明度 第２図からも明らかである様に鋼板の変色状態はリンス
液の酸素濃度によって著しく変わり、該酸素濃度を低く
することによって変色を防止し得ることが分かる。また
前記酸化反応がリンス雰囲気中の酸素によって促進され
ることも明白であり、またリンス雰囲気をたとえば窒素
置換しておくと、噴霧時にリンス液中の酸素が窒素によ
り置換されて酸素濃度が低下するという効果もあって、
リンス雰囲気の酸素濃度を低下させることも変色防止に
有効な手段であるとの確信を得た。

本発明はこうした実験事実を基にしてなされたものであ
って、その具体的構成は、リンス処理設備における銅帯
の通過速度が低下しあるいは停止したときは、リンス液
中の酸素濃度を低下させるか、および／またはリンス雰
囲気の酸素濃度を低下させ、それにより水酸化第１鉄が
水酸化第２鉄に酸化されるのを阻止することによって前
述の変色反応の進行を止め、銅帯の変色を防止するもの
である。

この場合、リンス液中および／またはリンス雰囲気中の
酸素濃度を下げる手段は一切制限されないが、前者の好
ましい例としては、リンス処理設備の洗浄液受禮に窒素
バプリング装置を設けておき、銅帯の通過速度が低下し
たときにはこのバブリング装置を作動してリンス液中の
溶存酸素を放出させる方法が挙げられる。また後者の例
としては、リンス処理設備内を窒素ガス置換する方法か
挙げられる。尚通常のリンスｌＡ理設備は、リンス部で
発生する塩化水素ガスの放散を防止する為外部雰囲気か
ら封鎖して４）ｌ気処理することが不可欠であり、窒素
ガス置換はこれらの設備を活用することによって容易に
実現することができる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、リンス処理設備内
における鋼帯の走行速度が低下し或は停止したときは、
該リンス処理設備におけるリンス液および／またはリン
ス雰囲気の酸素濃度を下げて酸化による変色反応を阻止
することにより、鋼帯の変色を確実に防止することがで
きるので、大量の給水によって変色を防止する従来法で
指摘した様な問題は一切起こらず、工程管理も極めて容
易であるなど、実用に即した多大な利益を享受すること
ができる。末た木発明は、銅帯の連続リンス処理に限ら
ず、酸洗された様々の金属帯や板材，！ｓ材．管材．棒
材等のリンス処理にも幅広く応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板の変色原因を示す化学変化の説明図、第２
図はリンス７夜のｐＨと鋼材の変色度の関係を示すグラ
フ、第３図はリンス処理設備を示す概略図である。 １：鋼帯 ２：酸洗設備 ３：リンス処理設備 ３ａ，３ｂ，　・−３７，３ｚ　：リンス部４ａ，４ｂ
，’・４ｙ，４ｚ　：受槽 Ｐ：循環ポンプ ５ａ，５ｂ，　・・５ｙ，５ｚ　：噴射ノズル６：乾燥
設備

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸洗後の金属材料を数段階に分けて形成したリン
   ス設備を順次通過させることによってリンスして行くに
   当たり、上記通過速度が低下したときには、リンス雰囲
   気の酸素濃度を低下させるか、および／またはリンス液
   中の酸素濃度を低下させることを特徴とする金属材料の
   リンス方法。