JPH0959714A

JPH0959714A - 冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法

Info

Publication number: JPH0959714A
Application number: JP21766795A
Authority: JP
Inventors: Tomotake Suminaga; 知毅住永; Shigefumi Katsura; 重史桂; Masuhito Shimizu; 益人清水; Takashi Nito; 隆嗣仁藤; Masaharu Ikeda; 雅晴池田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】焼鈍工程の前に酸化防止剤塗布工程を有する冷
間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法において、酸
化防止剤が塗布される直前の鋼帯表面の濡れ性を高め
て、酸化防止剤を均一に塗布することができる方法を提
供する。【解決手段】酸化防止剤塗布装置７の直前に火炎処理装
置６を配置する。この火炎処理装置６には、鋼帯Ｓの幅
方向に延びるラインバーナＬが設置され、鋼帯Ｓの表面
にガスの燃焼炎が当たるようになっている。この燃焼炎
により、鋼帯Ｓの表面に付着した油等の汚れが燃えて除
去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延ステンレ
ス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法に関し、特に、酸化性雰囲気
での焼鈍によっても酸化スケールの生成が防止されるこ
とにより、表面性状に優れたステンレス鋼板が得られる
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷間圧延ステンレス鋼帯は、加
工硬化により加工性が著しく低下しているので、連続焼
鈍酸洗設備によって連続的に焼なましと酸洗による酸化
スケールの除去とが行われる。従来より行われている焼
鈍処理法としては、Ｈ₂（３〜１５体積％）＋Ｎ₂（８
５〜９７体積％）の弱還元性雰囲気中で焼鈍を行うＣＡ
（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＡｎｎｅａｌｉｎｇ）法、Ｈ
₂（７５体積％）＋Ｎ₂（２５体積％）の強還元性雰囲
気中で焼鈍を行うＢＡ（ＢｒｉｇｈｔＡｎｎｅａｌｉ
ｎｇ）法、Ｏ₂（２〜３体積％）の酸化性雰囲気中で焼
鈍を行うＡＰ（ＡｎｎｅａｌｉｎｇａｎｄＰｉｃｋ
ｌｉｎｇ）法等がある。これらの焼鈍処理法のうち、Ｃ
Ａ法とＢＡ法は熱効率が悪くてコストが高くなることか
ら、通常は比較的コストの低いＡＰ法が採用されてい
る。

【０００３】しかしながら、ＡＰ法は、酸化性雰囲気で
焼鈍を行うため、焼鈍時に、鋼帯表面に緻密な酸化スケ
ールが生じる欠点がある。特に、ステンレス鋼帯の場合
には、炭素鋼と比較してより緻密な酸化スケールが生じ
るため、酸化スケールの除去のために長大な酸洗設備が
必要となる。また、使用する薬品の種類や量も多いた
め、廃液処理にかかるコストも増大する。そのため、Ａ
Ｐ法による焼鈍においては、後工程である酸洗にかかる
コストが高いものとなっている。

【０００４】このような問題を解決するための従来の技
術としては、特公平６−７４４５０号、特開平７−６２
４２８号、および特開平７−６２４２９号各公報に、高
温酸化性雰囲気中での焼鈍処理における酸化スケールの
生成を防止しながら、焼鈍処理後には容易に除去できる
酸化防止剤が開示されている。これらの酸化防止剤は、
或る温度では鋼帯表面に無定形被膜として存在し、この
被膜が前記温度より高い或る温度では結晶化被膜となる
ものであり、焼鈍炉内の初期において無定形被膜となり
終期において結晶化被膜となるように、炉内設定温度に
応じて組成が調整される。そして、焼鈍後の冷却工程に
おいて結晶化被膜に亀裂が生じるため、この酸化防止剤
は容易に鋼帯から除去される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな酸化防止剤は、厚さ数１０μｍで均一に鋼帯表面に
塗布されている必要があり、均一に塗布されていないと
冷却工程後に完全に除去することが困難となり、また、
塗布厚が数μｍ程度と薄すぎると酸化防止の効果が低
く、その結果、鋼帯表面にムラが生じる等の問題点があ
る。

【０００６】ここで、通常のＡＰ法による焼鈍と酸洗と
を連続的に行う連続焼鈍設備（ＡＰライン）において
は、脱脂装置の下流に入側ルーパが、その下流に酸化防
止剤塗布装置が、その直後に焼鈍炉がそれそれ配置され
ている。したがって、鋼帯は、脱脂された後に入側ルー
パ内等のロールに接触しながら送られて、そのまま酸化
防止剤塗布装置に入るため、酸化防止剤が塗布される直
前の鋼帯はロールにより再汚染されている場合があり、
その場合には、鋼帯表面の濡れ性が低下して酸化防止剤
を厚さ数１０μｍで均一に塗布することが困難になる。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、焼鈍工程の前に酸化防止
剤塗布工程を有する冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍
酸洗方法において、酸化防止剤が塗布される直前の鋼帯
表面の濡れ性を高めて、酸化防止剤を厚さ数１０μｍで
均一に塗布することができる方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、焼鈍工程の前に酸化防止剤塗布工程を有
する冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法におい
て、前記酸化防止剤塗布工程の直前に、可燃性ガスの燃
焼炎を鋼帯表面に当てる火炎処理工程を備えたことを特
徴とする冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法を
提供する。

【０００９】前記可燃性ガスの燃焼エネルギーは、鋼帯
の幅１ｃｍ当たり１０００ｋｃａｌ以上および／または
１０００００ｋｃａｌ以下であることが好ましい。本発
明の冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法によれ
ば、鋼帯は、酸化防止剤塗布工程の直前に備えられた火
炎処理工程において、可燃性ガスの燃焼により生じた炎
により表面の汚れ（付着油等）が燃えて除去された直後
に、酸化防止剤塗布工程に入る。そのため、脱脂後の鋼
帯が入側ルーパ等のロールにより再汚染されていても、
酸化防止剤塗布工程に入った鋼帯の表面は、火炎処理工
程で清浄化されて濡れ性が高められた状態にあるため、
当該酸化防止剤塗布工程において酸化防止剤が均一に塗
布される。

【００１０】特に、請求項２の方法によれば、前記可燃
性ガスの燃焼エネルギーが鋼帯の幅１ｃｍ当たり１００
０ｋｃａｌ以上であるため、通常のＡＰラインにおける
ライン速度（２０〜８０ｍｐｍ）で確実に表面の汚れが
燃焼除去される。これにより、酸化防止剤を厚さ数１０
μｍで均一に塗布することができる。また、前記可燃性
ガスの燃焼エネルギーが高すぎると鋼帯表面が酸化する
恐れがあるが、請求項３の方法によれば、前記燃焼エネ
ルギーが鋼帯の幅１ｃｍ当たり１０００００ｋｃａｌ以
下であるため、通常のＡＰラインにおけるライン速度
（２０〜８０ｍｐｍ）で、この火炎処理工程での鋼帯表
面の酸化が防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の方法が適用され
た冷間ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗設備の一例を示す
概要図である。この設備は、入側から順に、ペイオフリ
ール１、入側シャー２、ウェルダ３、脱脂装置４、入側
ルーパ５、火炎処理装置６、酸化防止剤塗布装置７、加
熱部８ａと冷却部８ａとを備えた焼鈍炉８、第一酸洗槽
９ａ、第二酸洗槽９ｂ、第三酸洗槽９ｃ、洗浄装置１
０、ドライヤ１１、出側ルーパ１２、分割シャー１３、
およびテンションリール１４で構成されている。

【００１２】火炎処理装置６は、本発明の火炎処理工程
が実施される装置であって、図２に示すように、二台の
ラインバーナＬが、その長さ方向と鋼帯Ｓの幅方向とを
合わせて配置してある。図３は、このラインバーナＬの
正面図であり、図４は、そのＡ−Ａ線断面図である。こ
れらの図から分かるように、ラインバーナＬの外形は、
長さが鋼帯Ｓの幅より少し長く両端が閉塞された細長い
筒体であり、空気ヘッダとなる外側円筒６１と、その内
部にこれと同心に配置されて燃料ガスヘッダとなる内側
円筒６２と、各円筒の周面から垂直に突設されて軸と平
行に延びる空気ノズル６３および燃料ガスノズル６４と
で構成されている。各ノズルには、円筒の軸方向に所定
間隔で多数の孔が開けてあり、燃料ガスノズル６４は空
気ノズル６３の内側に配置されていて、その先端は空気
ノズル６３の先端より少し先まで延びている。これによ
り、鋼帯Ｓの幅方向全体に均一な帯状の燃焼炎が当たる
ようになっている。

【００１３】また、外側円筒６１の外周面には空気導入
口６５が、内側円筒６２の外周面には燃料ガス導入口６
６がそれぞれ設けてあり、燃料ガス導入口６６の先端は
外側円筒６１の周面を貫通して外部に突出させてある。
なお、符号６７は、このラインバーナＬを火炎処理装置
６内の所定位置に固定するための取付部材である。この
ようなラインバーナＬが、火炎処理装置６の入側の通板
位置より上側と、出側の通板位置より下側とに、燃料ガ
スノズル６４が鋼板Ｓ側に垂直に向くように配置されて
いる。また、各ラインバーナＬの鋼帯Ｓを挟んだ反対側
には、それぞれサポートロールＲが配置されている。ま
た、各ラインバーナＬの空気導入口６５および燃料ガス
導入口６６には、それぞれ該当する気体供給装置（図示
されない）に向かう配管Ｈが接続されている。そして、
この配管Ｈへの気体供給量の調整により燃料ガスの燃焼
エネルギーの制御がなされる。

【００１４】酸化防止剤塗布装置７は、液体の酸化防止
剤を霧状にして鋼帯Ｓの両面に吹き付けるものであっ
て、鋼帯Ｓを挟む両側にスプレーノズルＮが配置されて
いる。酸化防止剤としては、前述の各公報に記載されて
いる、焼鈍炉８の加熱部８ａで酸化防止被膜として安定
的に存在し、冷却部８ｂで容易に鋼帯から除去されるも
のを使用する。

【００１５】なお、火炎処理装置６により火炎処理され
た鋼帯Ｓの表面を再汚染しないように、火炎処理装置６
と酸化防止剤塗布装置７との間にはロールを配置してい
ない。また、焼鈍炉８の冷却部８ａの出側には、酸化防
止剤被膜を除去するための水洗装置およびナイロンブラ
シが備えてある。したがって、ペイオフリール１から巻
き戻された鋼帯Ｓは、脱脂装置４で脱脂された後に入側
ルーパ５を通って火炎処理装置６に入り、片面ずつ火炎
が当てられる処理がなされた直後に酸化防止剤塗布装置
７に入って、酸化防止剤が塗布されてから、焼鈍炉８に
入る。ここで、火炎処理装置６における燃料ガスの燃焼
エネルギーをライン速度に応じて適切な値（鋼帯表面に
付着している汚れを完全に燃やすが、鋼帯表面は酸化さ
せない値）に制御することにより、入側ルーパ５等のロ
ールで鋼帯Ｓの表面が再汚染していても、付着している
汚れがラインバーナＬからの炎によって燃えて除去され
て表面の濡れ性が向上するため、酸化防止剤塗布装置７
において酸化防止剤が均一に塗布される。

【００１６】また、ライン速度と燃料ガスの燃焼エネル
ギー（鋼帯の幅１ｃｍ当たりの値）とを変化させ、上記
設備による酸化防止剤塗布装置７を出た直後の鋼帯Ｓの
表面を観察し、各場合において塗布された酸化防止剤の
均一性を調べた。この時、酸化防止剤としてコロイダル
シリカ（１０〜２０％のＳｉＯ₂コロイド溶液）を使用
し、これを鋼帯の表面に厚さ５０μｍとなるように塗布
し、唐草模様が発生していない場合を均一性良好
（○）、唐草模様が発生した場合（この場合には厚い部
分は１００μｍ以上、薄い部分は１０μｍ以下となる）
を均一性不良（●）と判定した。なお、燃料ガスとして
はコークス炉ガスを用いた。その結果を図５にグラフで
示す。

【００１７】この結果から、燃焼エネルギーを１０００
ｋｃａｌ／ｃｍ以上とすると、通常のＡＰラインにおけ
るライン速度（２０〜８０ｍｐｍ）で確実に表面の汚れ
が燃焼除去されて、酸化防止剤を厚さ数１０μｍで均一
に塗布することができることが分かる。また、酸化防止
剤塗布の均一性が良好であった鋼帯については、焼鈍炉
８の冷却部８ｂの出側で酸化防止剤被膜が完全に除去さ
れ、表面にむらが生じていなかった。

【００１８】なお、燃焼エネルギーが高すぎると鋼帯表
面が酸化する恐れがあるが、鋼帯の幅１ｃｍ当たり１０
００００ｋｃａｌ以下であれば、通常のＡＰラインにお
けるライン速度（２０〜８０ｍｐｍ）で、火炎処理装置
６内での鋼帯表面の酸化が防止される。また、上記設備
により、酸化防止剤として前述のコロイダルシリカを用
い、ライン速度４０ｍｐｍ、燃焼エネルギー１０００ｋ
ｃａｌ／ｃｍの条件で、火炎処理装置６による鋼板表面
燃焼後に酸化防止剤塗布が行われ、その後に焼鈍工程に
入る冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍を行い、酸洗後
の鋼帯表面を観察して酸化スケールの有無を調べた。こ
の時、第一酸洗槽９ａおよび第二酸洗槽９ｂは共に濃度
が１５ｇ／ｌのＮａ₂ＳＯ₄水溶液とし、第三酸洗槽９
ｃはＨＮＯ₃（１０％）＋ＨＦ（５％）の混合水溶液と
し、No. １では第一酸洗槽９ａを使用しないで、No. ２
では第一および第二酸洗槽９ａ，９ｂを使用しないで、
No. ３では全酸洗槽を使用しないで行った。その結果を
下記の表１に示す。なお、No. ４は、火炎処理装置６を
備えない従来の設備で、全ての酸洗槽９ａ〜９ｃを使用
した以外は、同条件で冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼
鈍を行った場合の結果である。また、No. ５は、火炎処
理装置６を備えない従来の設備で、第一酸洗槽９ａを使
用しないで行った場合の結果である。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表から分かるように、火炎処理装置６
で処理する工程を加えることにより、従来は３槽使用し
ている酸洗槽を１槽のみとしても表面に酸化スケールを
生じさせないようにできる。すなわち、火炎処理装置６
で鋼帯表面の濡れ性が向上する結果、酸化防止剤塗布装
置７において酸化防止剤が厚さ数１０μｍで均一に塗布
されるため、焼鈍炉８内で酸化スケールを生じさせない
作用が効果的に発揮されたことが分かる。この結果か
ら、酸洗槽にかかるコストを従来の１／３にすることが
可能になる。しかも、燃料ガスの燃焼炎を鋼帯に当てて
いるため、鋼帯が火炎処理装置６内で汚染されこともな
い。

【００２１】なお、この実施形態では、火炎処理装置６
内で、鋼帯Ｓは片面ずつ火炎処理がなされているが、ラ
インバーナＬを鋼帯Ｓを挟んだ両側に配置して、鋼帯Ｓ
の両面を通板方向の同じ位置で火炎処理してもよい。ま
た、この実施形態では、燃料ガス（可燃性ガス）として
コークス製造炉からの副生成物であるコークス炉ガスを
用いているため、燃料コストが低減されるが、本発明で
使用可能な可燃性ガスはこれに限定されず、ライン速度
に応じた所定の燃料エネルギーが得られるものであれ
ば、プロパンガス、ブタンガスなどいずれのものであっ
もよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の冷間圧延ステンレス鋼帯の連続
焼鈍酸洗方法によれば、酸化防止剤塗布工程の直前に火
炎処理工程があるため、鋼帯表面が脱脂処理後に入側ル
ーパ等のロールで再汚染されていても、火炎処理工程で
表面の濡れ性が高められて鋼帯表面に酸化防止剤が均一
に塗布されるから、焼鈍炉内での酸化スケール発生が効
果的に防止される。その結果、脱スケール処理のために
設けられる酸洗装置にかかるコストを低減できる。

【００２３】また、特に請求項２の方法では、通常のラ
イン速度で前記効果が確実に得られる。また、特に請求
項３の方法では、通常のライン速度で火炎処理工程での
酸化が防止されるため、前記効果が確実に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法が適用された冷間ステンレス鋼帯
の連続焼鈍酸洗設備の一例を示す概要図である。

【図２】図１の設備における、火炎処理装置および酸化
防止剤塗布装置の内部を示す装置である。

【図３】火炎処理装置で使用されるラインバーナの正面
図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】ライン速度と燃料ガスの燃焼エネルギーとを変
化させたときの、酸化防止剤の均一性の違いを調べた結
果を示すグラフである。

【符号の説明】

ＬラインバーナＳ鋼帯６火炎処理装置７酸化防止剤塗布装置８焼鈍炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水益人千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者仁藤隆嗣千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者池田雅晴千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼鈍工程の前に酸化防止剤塗布工程を有
する冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法におい
て、前記酸化防止剤塗布工程の直前に、可燃性ガスの燃焼炎
を鋼帯表面に当てる火炎処理工程を備えたことを特徴と
する冷間圧延ステンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法。
【請求項２】前記可燃性ガスの燃焼エネルギーが、鋼
帯の幅１ｃｍ当たり１０００ｋｃａｌ以上であることを
特徴とする請求項１記載の冷間圧延ステンレス鋼帯の連
続焼鈍酸洗方法。
【請求項３】前記可燃性ガスの燃焼エネルギーが、鋼
帯の幅１ｃｍ当たり１０００００ｋｃａｌ以下であるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の冷間圧延ステ
ンレス鋼帯の連続焼鈍酸洗方法。