JPH08188892A

JPH08188892A - ステンレス鋼等の鋼板酸洗設備

Info

Publication number: JPH08188892A
Application number: JP33395A
Authority: JP
Inventors: Niro Ikeda; 仁郎池田; Yoshiaki Nishiyama; 誉昭西山; Yusuke Morita; 有亮森田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1995-01-05
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ステンレス鋼等の鋼板の酸洗を確実に行うとと
もに、酸洗後の冷間圧延鋼板の表面光沢を向上させる。【構成】スケールを機械的・化学的に除去する酸洗ライ
ンにおいて、酸洗ライン入側に設けられていて、鋼板７
の板形状を検出する板形状センサ１と、直列に配置され
た複数の酸洗槽２と、最先酸洗槽２１の入側に設けられ
ていて、板形状センサ１からの検出信号にもとづいて板
形状を矯正する形状矯正機３１と特殊な重研削ブラシロ
ール３２とからなる最先重研削ユニット３と、各酸洗槽
間に配置されていて、形状矯正機４１と一般の軽研削ブ
ラシロール４２とからなり、鋼板表面の疵を軽研削する
中間軽研削ユニット４と、最終酸洗槽２３の出側に配置
されていて、形状矯正機５１と一般の軽研削ブラシロー
ル５２とからなり、鋼板の表面の疵を軽研削する最終軽
研削ユニット５とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼等（例え
ば、ニッケルを含有するＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４
Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌまたはニッケルを含
有しないＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｌ、ＳＵＳ４１０
Ｌ等）の熱延鋼板の連続酸洗設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼等の熱延鋼板のスケールは
非常に緻密なため、そのまま酸に浸漬するだけでは酸洗
が困難である。そのため、酸洗前にテンションレベラや
スキンパスのような機械曲げ、またはショットブラスト
等の機械的前処理を行うことにより、スケールに亀裂を
発生させ、酸をスケール内部まで浸透させやすくして、
酸洗を行っている。ところが、酸洗前の処理でショット
ブラストを行うと、その圧痕が残り、そのまま冷間圧延
を行うと、オイルピット等の欠陥になる。そのため、表
面研削工程が必要になる。また、加工硬化のため、圧延
量が減り、再焼鈍工程が必要になる。その結果、原単位
増となり、安価な製品提供に支障をきたしている。

【０００３】近年この機械的前処理能力を向上させるた
め、特開平４−２３７５０４号公報に示すような一般の
重研削ブラシロールの導入が提案されている。しかし、
この重研削ブラシロールは、強力な研削力のため、スケ
ール下の鋼板表面にまで鋭い研削痕が残留する。この痕
は後の冷間圧延工程後まで残留し、光沢等の表面性状に
悪影響を及ぼす。鋼板表面の光沢は製品の意匠性に大き
く関わり、品質上最も重要な項目である。

【０００４】スケールが多量に残ったまま、酸洗槽に浸
漬すると、脱スケールには濃度の高い酸を必要とし、酸
原単位が高くかかる。また、スケール溶解時に発生する
多量のＮＯｘ等のガスや酸洗汚泥等の産業廃棄物の発生
につながる。酸洗汚泥は硫酸または弗酸・硝酸といった
酸と６価クロムを含む重金属や酸洗反応によって生じた
その酸化物や水酸化物等を含み、分離・再生することは
難しく、埋立て処理を行っている。しかし、この汚泥は
前述のように有害な物質を含むため、埋立て場所の制約
や埋立て前の地下に浸透させないためのライニング等が
必要となり、多額の費用を必要としている。そこで、酸
洗前に機械的に大半のスケールを除去できれば酸原単位
を下げることができるとともに酸洗汚泥の発生量も下げ
ることができる。また、酸洗前の機械的に除去したスケ
ールは金属、その酸化物、そして研磨砥粒のみからなる
ため、溶鋼へリサイクルが可能であり、環境保全・省資
源にも役立つ。

【０００５】この問題を解決するために、前述の特開平
４−２３７５０４号公報では、重研削ブラシロールを用
いて酸洗前の機械的デスケーリングを行うことを提案し
たが、鋼板の表面性状に問題が残る。

【０００６】一方、特開平３−２０７８７９号公報で
は、酸洗ライン入側でショットブラストでスケールを除
去し、次いで各酸洗槽の出入側でブラシ機構によってス
ケール除去を行っている。ブラシ機構として砥粒入りナ
イロンブラシロールを用いることを示唆しているが、そ
の構造は明らかではない。しかし、このブラシロールは
酸洗ラインの複数箇所に設けられていること、およびシ
ョットブラストが用いられていることから、重研削ブラ
シロールではないと考えられる。

【０００７】前述したように、ショットブラストを行う
と鋼板表面に圧痕が残るので、酸洗ラインにおいてブラ
シロールによってデスケーリングの外に圧痕の除去をも
図っているものと考える。しかし、前述したように、シ
ョットブラストを行うと、加工硬化が起り、圧延量が減
り、再焼鈍工程が必要になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来酸洗が困難とされていたステンレス鋼
等の鋼板の酸洗を確実に行うとともに、酸洗後の冷間圧
延鋼板の表面光沢を向上させることができるステンレス
鋼等の鋼板酸洗設備を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のステンレス鋼等
の鋼板酸洗設備は、ステンレス鋼等の鋼板の表面に付着
したスケールを機械的・化学的に除去する酸洗ラインに
おいて、酸洗ライン入側に設けられていて、鋼板の板形
状を検出する板形状センサと、直列に配置された複数の
酸洗槽と、最先酸洗槽の入側に設けられていて、形状矯
正機と特殊な重研削ブラシロールとからなり、前記板形
状センサからの検出信号にもとづいて前記形状矯正機が
鋼板の板形状を矯正した後に鋼板表面のスケールを重研
削する最先重研削ユニットと、各酸洗槽間に配置されて
いて、形状矯正機と一般の研削ブラシロールとからな
り、前記板形状センサからの検出信号にもとづいて前記
形状矯正機が鋼板の板形状を矯正した後に鋼板表面の疵
を軽研削する中間軽研削ユニットと、最終酸洗槽の出側
に配置されていて、形状矯正機と一般の研削ブラシロー
ルとからなり、前記板形状センサからの検出信号にもと
づいて前記形状矯正機が鋼板の板形状を矯正した後に鋼
板表面の疵を軽研削する最終軽研削ユニットからなる手
段によって、上記課題を解決している。

【００１０】前記最先重研削ユニットの重研削ブラシロ
ールはナイロン樹脂からなるブラシ毛の周囲にＳｉＣ砥
粒をナイロン樹脂バインダで付着させた合成ブラシ毛を
植設したものであることが好ましい。

【００１１】前記各ユニットのブラシロールを上下各２
対設け、鋼板の進行方向に対して互いに逆向きに回転さ
せることもできる。

【００１２】

【作用】本発明の酸洗設備によれば、鋼板の重研削後、
酸洗によって残留スケールを溶解除去するとともに、研
削痕を浅くし、次に酸洗後目の細かい軽研削ブラシロー
ルで研削痕を徐々に薄くすることにより、表面粗度を下
げ、酸洗後の冷間圧延後の表面光沢を向上させる。

【００１３】鋼板形状が幅方向に湾曲等している場合、
研削できない部分が発生したり、ブラシロールの片減り
が発生する。この問題を解決するために、形状センサで
湾曲等の変形量を検知し、形状を例えばロール等による
形状矯正機で圧下矯正をしながら平坦にブラシロール間
を通板させる。

【００１４】鋼板を平坦に矯正するために必要な圧下力
は鋼板の厚さ、幅、鋼種等により異なる。また、連続鋼
板の位置、例えば、先端部と中央部では変形量が異なる
ため、矯正圧下力を逐一調整しなければならず、人手で
制御することは大変な労力を要する。そこで、鋼板の厚
さ、幅、鋼種等と変形量に対する矯正圧力との関係を入
力したコンピュータをかいして、板形状センサと形状矯
正機を連結し、自動的に板形状を平坦に保つ。

【００１５】

【実施例】次に、図面を参照して本発明のステンレス鋼
等の鋼板酸洗設備の実施例について説明する。

【００１６】本発明のステンレス鋼等の鋼板酸洗設備
は、図１に示すように、板形状センサ１、酸洗槽２、最
先重研削ユニット３、中間軽研削ユニット４、最終軽研
削ユニット５からできている。

【００１７】ステンレス鋼等の鋼板７は、上述の酸洗設
備を通って、鋼板７の表面に付着したスケールを機械的
・化学的に除去され、巻取リール６に巻き取られる。本
願においては、酸洗設備、送給機器、巻取リール等を含
めて酸洗ラインと総称する。

【００１８】板形状センサ１は、酸洗ライン入側に設け
られていて、鋼板７の板形状を検出する。板形状センサ
１は慣用のものでよいが、例えば図２に示すように、レ
ーザ光線１１を用いた光線型センサ１（Ａ）、または、
触針１２を用いた触針型センサ１（Ｂ）であってもよ
い。これらのセンサ１によって鋼板７の板反り８を検出
する。

【００１９】複数基の酸洗槽２は、図１に示すように、
酸洗ラインに直列に配置される。図示例では、酸洗ライ
ン上流側から最先酸洗槽２１は硫酸浴であり、中間酸洗
槽２２は硫酸浴または、硝酸浴であり、最終酸洗槽２３
は硝弗酸浴である。

【００２０】図１，４に示すように、最先重研削ユニッ
ト３は、最先酸洗槽２１の入側に設けられていて、形状
矯正機３１と特殊な重研削ブラシロール３２とからな
り、板形状センサ１からの検出信号にもとづいて形状矯
正機３１が鋼板７の板形状を矯正した後に鋼板表面のス
ケールを重研削する。

【００２１】形状矯正機３１は、慣用のものでよい。例
えば、図３に示すように、矯正ロール３１１を昇降させ
ることにより、鋼板７の板反りを矯正することができ
る。

【００２２】重研削ブラシロール３２は、図５の（Ａ）
に示すように、ナイロン樹脂からかなるブラシ毛３２１
の周囲にＳｉＣ砥粒３２２をナイロン樹脂バインダ３２
３で付着させた合成ブラシ毛３２０を植設したものであ
ることが好ましい。

【００２３】ブラシ毛３２１直径は、約２〜３ｍｍであ
り、また、合成ブラシ毛３２０の直径は約５．５〜６．
５ｍｍである。

【００２４】ブラシロール３２は、図４に示すように、
鋼板７の上下に各２対設け、鋼板の進行方向に対して逆
向きに回転させることが好ましい。

【００２５】中間軽研削ユニット４は、図１，４に示す
ように、酸洗槽２間に配置されていて、形状矯正機４１
と一般の軽研削ブラシロール４２とからなり、板形状セ
ンサ１からの検出信号にもとづいて形状矯正機４１が鋼
板７の板形状を矯正した後に鋼板表面の疵を軽研削す
る。

【００２６】形状矯正機４１は、前述の形状矯正機３１
と同様なものでよい。軽研削ブラシロール４２は、図５
の（Ｂ）に示すように通常のナイロン樹脂のブラシ毛４
２１を植設したものであることが好ましい。研削力を上
げるために、図５の（Ｃ）に示すように複数本のブラシ
毛４２１を束ねて植設してもよい。

【００２７】最終軽研削ユニット５２は、図１，４に示
すように、最終酸洗槽２３の出側に配置されていて、形
状矯正機５１と一般の軽研削ブラシロール５２とからな
り、板形状センサ１からの検出信号にもとづいて形状矯
正機５１が鋼板７の板形状を矯正した後に鋼板表面の疵
を軽研削する。

【００２８】形状矯正機４１は、前述の形状矯正機３１
と同様なものでよい。軽研削ブラシロール５２は、前述
の軽研削ブラシロール４２と同様なものでよい。

【００２９】軽研削ブラシロール４２，５２は、前述の
重研削ブラシロール３２と同様に鋼板７の上下に各２対
設け、鋼板の進行方向に対して逆向きに回転させること
が好ましい。

【００３０】各研削ユニット４，５においては、図示し
ていない散水ヘッダによって散水をしながらブラシロー
ル４２，５２によって研削する。この散水は次の酸洗槽
への酸の持込みを防ぐとともに、軽研削を円滑にする。

【００３１】鋼板形状が幅方向に湾曲等している場合、
研削できない部分が発生したり、ブラシロールの片減り
が発生する。この問題を解決するため、矯正機によって
ブラシロール直前に形状を平坦に矯正する。しかし、矯
正機からのブラシロールまでの間に形状がもどってしま
うこともある。そこで、矯正時に過度の矯正つまり、逆
方向に矯正を行い、ブラシロール位置で平坦になるよう
に調整する。

【００３２】また、鋼板が各酸洗槽間で残留応力によっ
て反りが回復することもありうるので、各酸洗槽間で鋼
板の矯正を行う。

【００３３】板形状は常に変化しており、これに対応し
て矯正量を調整する必要がある。そこで、例えば光線を
利用した板形状センサ１を設け、この値により矯正量を
調整できるようにする。そのために、図６に示すよう
に、板形状センサ１と矯正機をコンピュータ７でつなぐ
ことにより自動的にブラシロール間通過時に板形状を平
坦に保つことができ、良好なスケール研削を行うことが
できる。

【００３４】＜具体的実施例１＞ＳＵＳ４３０ステンレ
ス鋼の熱延鋼板を、通常の熱処理、ロールベンダによる
機械曲げを行った後に、図１に示す酸洗ラインに送給し
た。まず、鋼板７を重研削ユニット３の重研削ブラシロ
ール３１によって大半のスケールを除去した後、硫酸槽
２１に浸漬し、中間軽研削ユニット４２の軽研削ブラシ
ロール４２によって硫酸槽２１から持ち込んだ硫酸を落
とすとともに研削痕を浅くする。同様に、酸洗槽２２、
中間軽研削ユニット４２を通過させた後に、硝弗酸槽２
３で主として表面の不動態化処理を行い、最終軽研削ユ
ニット５の軽研削ブラシロール５２によって持込み酸等
を除去するとともに表面の目ならしを行い、乾燥後、巻
取機６に巻き取った。その間、板形状センサ１からの検
出信号にもとづいて、各形状矯正機３１，４１，４１，
５１が鋼板７の幅方向反りを矯正した。

【００３５】比較例として、酸洗後の軽研削ブラシロー
ル４１，４１，５１のうちのいくつかを使用しない酸洗
も行った。この後、冷間圧延を行い表面光沢を比較し
た。その結果、表１に示すように中間軽研削ブラシロー
ルを全て使用したときの光沢が最も優れていた。これ
は、中間軽研削ブラシロールによる重研削痕の目ならし
効果が大きいことを示している。

【００３６】

【表１】なお、図７は、重研削を行った後の上記酸洗中の鋼板表
面状態（Ａ−Ｅ）と、ショットブラストを行った如の上
記酸洗中の鋼板表面状態（Ｖ−Ｚ）を模式的に示す。

【００３７】図７において、各（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は、重研削ブラシロール３２の
後、硫酸洗槽２１の後、中間軽研削ブラシロール４２の
後、硝弗酸槽２３の後、最終軽研削ブラシロール５２の
後の鋼板の表面状態を示す。また、各（Ｖ），（Ｗ），
（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）は、ショットブラストの後、硫
酸洗槽２１の後、中間軽研削ブラシロール４２の後、硝
弗酸槽２３の後、最終軽研削ブラシロール５２の後の鋼
板の表面状態を示す。

【００３８】＜具体的実施例２＞ＳＵＳ４３０ステンレ
ス鋼の熱延鋼板を通常の熱処理、機械曲げ後、図１に示
す酸洗ラインを通板させた場合と、通常の熱処理、機械
曲げ・ショットブラスト後、図１の酸洗ラインにおいて
重研削ブラシロールを用いないで通板させた場合を比較
した。その結果を表２に示す。

【００３９】

【表２】表面研削工程率とは、ＣＧ率ともいう。ＡＰ（焼鈍・酸
洗）後、表面疵、スケール残りがあった場合、ベルトグ
ラインダで研削することにより、それらを除去する必要
のある割合をいう。表面に問題がない場合には、ＮＯＣ
Ｇという。酸洗汚泥量とは、脱スケールされたスケール
が中心の酸洗槽底部に溜る汚泥量をいう。

【００４０】表２に示すように、表面欠陥除去のための
研削工程率は約１／３に減少し、酸洗汚泥量も１／５に
減少した。これは、重研削と酸洗間および後の軽研削ブ
ラシロールを使用した場合の方がショットブラストを使
用した場合に比べ、表面粗度が低く、滑らかな表面が得
られていることを示している。また、酸洗汚泥量も大幅
に減少した。

【００４１】＜具体的実施例３＞上記具体的実施例１に
おいて、各研削ブラシロール３２，４２，４２，５２の
使用時に、各ブラシロールの前に設けた各矯正機を用い
て自動的に板形状を矯正した場合（Ａ）、手動で板形状
を矯正した場合（Ｂ）、まったく矯正を行わなかった場
合（Ｃ）、について比較した。Ａでは、鋼板の全幅に均
一にブラシがかかり、幅方向にむらのない仕上りとなっ
た。Ｂでは、板形状を確実に平坦にすることは困難であ
った。Ｃでは、幅方向のブラッシングに差が生じ、脱ス
ケール性にむらが生じた。

【００４２】この熱延酸洗板を通常の工程で冷延、焼鈍
酸洗、調質圧延仕上げ（２Ｂ）にし、表面の光沢度を比
較した結果を表３に示す。Ａの場合の中央の光沢を１０
０とした。その結果、Ａでは幅方向全体に均一な光沢度
を示すが、Ｂ，Ｃでは幅方向の光沢のむらを生じてい
る。

【００４３】

【表３】また、矯正機を使用した場合（Ａ）と、まったく使用し
なかった場合（Ｃ）とを比較すると、矯正機使用により
全幅均一に使用する場合（Ａ）は、矯正機を使用しない
場合（Ｃ）に比べて、偏摩耗しないため、寿命が１．５
〜１．３倍に延びた。

【００４４】

【発明の効果】本発明設備は従来の酸洗設備に比べ、脱
スケール能力が優れるため、短時間での処理が可能にな
るとともに、表面粗度が滑らかな鋼板を連続的に製造す
ることができるため、安価で良質な連続鋼板が提供でき
る等、優れた効果がある。また、リサイクル性や産業廃
棄物の軽減等環境保全にも極めて有効な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステンレス鋼等の鋼板酸洗設備の概略
構成図である。

【図２】本発明の設備に用いる板形状センサの原理を示
す説明図である。

【図３】本発明の設備に用いる形状矯正機の原理を示す
説明図である。

【図４】本発明の設備に用いる研削ユニットの側面図で
ある。

【図５】研削ユニットのブラシロールに用いるブラシ毛
の説明図である。

【図６】研削ユニットの制御システムの概略構成図であ
る。

【図７】本発明（Ａ−Ｅ）と従来技術（Ｖ−Ｚ）とによ
る各酸洗工程における鋼板表面のデスケーリング状態の
説明図である。

【符号の説明】

１板形状センサ２酸洗槽３最先重研削ユニット４中間軽研削ユニット５最終軽研削ユニット６巻取機７鋼板３１，４１，５１形状
矯正機３２，４２，５２研削ブラシロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステンレス鋼等の鋼板の表面に付着した
スケールを機械的・化学的に除去する酸洗ラインにおい
て、酸洗ライン入側に設けられていて、鋼板の板形状を検出
する板形状センサと、直列に配置された複数の酸洗槽と、最先酸洗槽の入側に設けられていて、形状矯正機と特殊
な重研削ブラシロールとからなり、前記板形状センサか
らの検出信号にもとづいて前記形状矯正機が鋼板の板形
状を矯正した後に鋼板表面のスケールを重研削する最先
重研削ユニットと、各酸洗槽間に配置されていて、形状矯正機と一般の軽研
削ブラシロールとからなり、前記板形状センサからの検
出信号にもとづいて前記形状矯正機が鋼板の板形状を矯
正した後に鋼板表面の疵を軽研削する中間軽研削ユニッ
トと、最終酸洗槽の出側に配置されていて、形状矯正機と一般
の軽研削ブラシロールとからなり、前記板形状センサか
らの検出信号にもとづいて前記形状矯正機が鋼板の板形
状を矯正した後に鋼板表面の疵を軽研削する最終軽研削
ユニットと、からなるステンレス鋼等の鋼板酸洗設備。
【請求項２】前記最先重研削ユニットの重研削ブラシ
ロールはナイロン樹脂からなるブラシ毛の周囲にＳｉＣ
砥粒をナイロン樹脂バインダで付着させた合成ブラシ毛
を植設したものであることを特徴とした請求項１記載の
鋼板酸洗設備。
【請求項３】前記各ユニットのブラシロールを上下各
２対設け、鋼板の進行方向に対して互いに逆向きに回転
させることを特徴とした請求項１または２記載の酸洗設
備。