JPH0368799A - ステンレス冷延鋼帯の脱スケール方法 - 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、ステンレス冷延綱帯表面の酸化スケールを連
続的に除去するための効率のよい脱スケール方法に関す
るものである。

〈従来の技術〉 −ａに、ステンレス冷延綱帯は、酸化性雰囲気で焼鈍や
焼入れなどの熱処理を行うと鋼帯表面に酸化スケールが
形成される。それを除去するため、脱スケール処理が行
われる。

脱スケール処理には、硫酸、硝酸、硝弗酸（硝酸と弗酸
の混合酸）などを用いた酸洗が一般に用いられているが
、ステンレス冷延鋼帯に形成される酸化スケールは緻密
で強固であるので、完全に脱スケールするのはなかなか
困難である。これに対しｆＩＩ洗を容易にするための前
処理法として、溶融アルカリ塩への浸漬処理（ソルト処
理）あるいは特公昭３８−１２１６２号公報に示される
中性塩水溶液中での電解処理などが開発され実用化され
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 中性塩水溶液中での電解処理は、ソルト処理に比べ美麗
な表面性状を得やすいこと、溶液が中性のため作業環境
が優れていることなどの長所がある。しかしながら、脱
スケール能力が優れているソルト処理と同等の効果を得
るためには、電解に多量の電気エネルギーを必要とする
こと、長時間の電解を要することから長大な電解槽を必
要とすることなどの欠点がある。

本発明は、中性塩水溶液中での電解処理につぃて、その
長所を損なうことなく、脱スケール効率を上げて所要電
気エネルギーを減少させ、かつ電解時間を短縮させるこ
とを目的になされたものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、中性塩水溶液中での間接電解によりステンレ
ス冷延鋼帯を脱スケール処理を行うに当たり、ステンレ
ス冷延綱帯がアノード反応を受けた後、アノード反応で
生じたステンレス冷延鋼帯表面の生成物及び付着物を物
理的に除去することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の
脱スケール方法である。

く作　用〉 一般に第２図に模式的に示すように、ステンレス冷延ｍ
帯の中性塩水溶液４中における電解は、電解槽５中のス
テンレス鋼９３を上下から挟む形で陽電極ｌと陰電極２
とを綱帯進行方向に配列し、両極間に直流電圧を付加す
る間接電解方式が採用されている。ステンレス鋼帯３は
、陰電極２間を通過する際銅帯表面ではアノード反応が
生じ、陽電極１間を通過する際銅帯表面ではカソード反
応が生じ、この両者の反応を交互に受けながら脱スケー
ル処理がなされている０図中、６は電解槽５内の設けた
ロール、７は電解槽５外に設けたロールである。

アノード反応では、酸化スケールの還元反応を主体とし
た脱スケール反応が生じる。一方力ソード反応は、間接
電解方式のため必然的に生じるものであるが、従来は水
素ガス発生反応のみが生し、水素ガス気泡による酸化ス
ケール除去作用がわずかながら期待できるものの、脱ス
ケールには殆ど寄与しないものと考えられていた。

本発明者らは、工業的に中性塩水溶液中での電解を行っ
た場合のカソード反応に着目し、その反応挙動を詳細に
調査研究した結果、従来実施している電解処理条件のも
とではカソード反応が脱スケールを大きく阻害している
という重大な発見をなすに至り、特開昭６３−１６１１
９４号、特開平１−９６３９８号、同１−９６３９９号
、同１−９６４００号公報の発明を提案した。

すなわち、本発明者らは工業的に脱スケール処理を行っ
ている中性塩水溶液中には、アノード反応で溶出したＣ
ｒ、　Ｆｅなどの金属イオンが含まれており、このよう
な溶液中におけるカソード反応では、水素ガス発生反応
以外にＣｒ、　Ｆｅなど金属イオンが還元され、鋼帯表
面にスケール状物質として強固に付着する反応が生じて
いることを見出し、これらの知見に基づき、中性塩水溶
液中での電解脱スケールを効率化する方法として、カソ
ード反応における電流密度を溶液中の金属イオン濃度に
応じて通常より高くする方法（特開昭６３−１６１１９
４号公報）及び電解順序、溶液中の６価Ｃｒイオン濃度
の限定、アノード反応溶液とカソード反応溶液の分離を
組み合わせた方法（特開平１−９６３９８号、同１−９
６３９９号、同１−９６４００号公報）を提案した。

しかし、これらの提案は、脱スケールの効率化には顕著
な効果をもたらすが、前者はｔＢｉｉの消耗が大きくな
ること、後者は設備費の増大、？８？ａ管理の煩雑さな
ど若干の欠点を有している。

そこで、本発明者らは、中性塩水溶液中の電解反応につ
いてさらに詳細に調査した結果、簡便な手段で脱スケー
ル効率を著しく向上させる方法を見出すに至った。

すなわち、本発明者らは、アノード反応では脱スケール
反応の進行にともない、化学的結合により強固に地鉄に
付着している酸化スケールが溶解し、その一部は脱スケ
ール反応生成物に変化し、この脱スケール生成物は、銅
帯表面に単に付着しているのみで銅帯表面とは化学的結
合をしておらず、ブラッシングやスプレー等により容易
に取り除くことができる状態となっており、アノード反
応終了後、この脱スケール生成物を物理的に除去してか
ら、カソード反応を受けさせると、カソード反応での金
属イオンの還元析出反応が著しく抑制され脱スケールが
非常に効率良くなる、ということを見出した。

この理由は明ｂ１ではないが、脱スケールの主反応で生
じたＣｒ及びＦｅ等の金属イオンの溶液中への拡散をポ
ーラスな脱スケール反応生成物が阻害し、ｗ４帯表面近
傍では溶液中の金属イオンの平均的濃度より高い濃度の
溶液を脱スケール反応生成物が保持しているため、次の
カソード反応でのＣｒ、　Ｆｅなとの析出反応を起こし
やすくしている。このため、アノード反応後、カソード
反応前に脱スケール生成物を除去してやることにより、
銅帯表面の溶液中のＣｒ、　Ｆｅイオン濃度を下げるこ
とになり、カソード反応での析出反応が抑制されるため
と考えられる。

本発明における中性塩の種類、中性塩水溶液の濃度、温
度、ｐＨおよび電流密度などの諸条件は、従来の条件が
本発明にも適用できる。

中性塩は硫酸、硝酸、塩酸などのＮａ塩、Ｋ塩を単独又
は複合して使用することができるが、経済性、表面仕上
がりの点からｔ！！酸ナトリウムの使用が適している。

中性塩水溶液の濃度、温度、ｐｌ＋は、それぞれ１００
〜３００ｇ／ｌ、７０〜９０°Ｃ，ｐＨ−２〜８が適正
である。中性塩水溶液中の６価Ｃｒイオンの濃度は、脱
スケール性の点から１５　ｇ　／　ｊ！以下にすること
が好ましい、電流密度はアノード、カソード反応とも２
〜１５Ａ／ｌｌｊが適正である。

中性塩水溶液中での電解処理に引き続いて行われる酸洗
処理も、従来と同様の処理が適用される。

すなわち、フェライト系、マルテンサイト系ステンレス
鋼に対しては主として硝酸浸漬又は硝酸電解が、オース
テナイト系ステンレス鋼に対しては主として硝弗ｍ浸漬
が適用される。

〈実施例〉 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の中性塩水溶液電解法を適用した装置を
模式的に示した図である。

第１図（６）は従来法のアノード反応の後、すなわち陰
電極の後にブラシロールを入れた図であり、第１図Ｇ？
）はｉｔ電極配列変更してブラシロールの設置数を減ら
しかつステンレス冷延鋼帯を水溶液より引き上げてブラ
シをかけるようにした例を示している。第１図囚、■に
おいて、１は陽電極、２は陰電極、３はステンレス冷延
鋼帯、４は中性塩水溶液、５は電解槽、６は電解槽５内
に設置したロール、７は電解槽５外に設置したロールで
ある。

８は陰［極２の後に設けたブラシロールである。

次に、本発明の具体的な実施例を従来例と比較して説明
する。

酸化性雰囲気で焼鈍を行った＃１ｉＪ！　０．９ｍのＳ
ＵＳ　４１０．５ＵＳ４３０及び５ＵＳ３０４について
、中性塩水溶液中の電解とそれに引き続いた酸洗処理を
脱スケール実験装置を用いて、脱スケール状況の観察を
行った。なお５ＵＳ４１０については酸洗処理を省略し
た場合も調査した。

中性塩水溶液中での電解順序は、従来例については第２
図の電極配列、発明例としては第１図ω）の電極配列と
ブラシ装置配列によりそれぞれ実施した。

中性塩水溶液としてはＮａ、ＳＯ，の水溶液を使用し、
ＮａｘＳＯｎの濃度は２００ｇ／ｊ！、６価Ｃｒイオン
濃度は５ｇ／ｆ、ｐｌ＋は５、液温は８５℃とした。

〔実施例１〕 ５ＵＳ４１０について得られた結果を第１表に示す。

従来法のＮ１１Ｌ１は、電解時間総合計３６秒、電気量
１４４クーロン／ｄ−の中性塩水溶液電解と硝酸浸漬処
理で脱スケールが可能であった。

それに対し本発明法のＭ３は、電解時間総合計１８秒、
電気量７２クーロン／ｄｌｌの中性塩水溶液電解のみで
脱スケールが可能であった。

本発明と同一の電解条件で従来法により処理した漱２は
、スケール残りが発生した。

〔実施例２〕 ５ＵＳ４３０について得られた結果を第２表に示す。

従来法の弘４は、電解時間総合計４５．６秒、電気量１
８３．６クーロン／ｄｄの中性塩水溶液電解と硝酸浸漬
処理で脱スケールが可能であった。

それに対し本発明法の阻６は、従来法ぬ４の約半分の電
解時間総合計と電気量の中性塩水溶液電解と硝酸浸漬処
理で脱スケールが可能であった。

本発明と同一の電解条件の中性塩水溶液電解と硝ｌ！２
浸漬処理を行った従来法によるＮ１１５は、スケール残
りを生じた。

〔実施例３〕 ５ＵＳ３０４について得られた結果を第３表に示従来法
のＮα７は、電解時間総合計３０秒、電気量１２０クー
ロン／ｄｄの中性塩水溶液電解と硝弗酸浸漬処理で脱ス
ケールが可能であった。

それに対し本発明法の恥９は、従来法阻７の約半分の電
解時間総合計と電気量の中性塩水溶液電解と硝弗酸浸漬
処理で脱スケールが可能であった。

本発明と同一の電解条件の中性塩水溶液電解と硝弗酸浸
漬処理を行った従来法による阻８は、スケール残りを生
じた。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、中性塩水溶液中での間
接電解によりステンレス冷延鋼板の脱スケール処理を行
うに当たり、従来法に簡便な処理を付加することにより
、大幅な処理時間の短縮と電気エネルギーのｖＩ減をは
かることができる。

また、本発明の方法はフェライト系、マルテンサイト系
、オーステナイト系などいずれのステンレス鋼にも適用
できるという汎用性も兼ね備えている。

【図面の簡単な説明】 第１図囚、ω）は本発明の中性塩水溶液電解法を適用し
た装置の例を模式的に示した図である。第２図は従来の
中性塩水溶液電解処理装置の代表的な例を模式的に示し
た図である。 １・・・陽電極、　　　　　　２・・・陰電極、３・・
・ステンレス冷延ｍｅ、 ４・・・中性塩水溶液、 ６．７・・・ロール、 ５・・・電解槽、 ８・・・回転ブラシ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中性塩水溶液中での間接電解によりステンレス冷延鋼帯
   を脱スケール処理を行うに当たり、ステンレス冷延鋼帯
   がアノード反応を受けた後、アノード反応で生じたステ
   ンレス冷延鋼帯表面の生成物及び付着物を物理的に除去
   することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の脱スケール
   方法。