JPS63111120A - 金属表面の酸化防止法 - 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、金属表面の酸化防止方法に関し、更に詳しく
は、連続鋳造における高温スラブや熱間圧延後の高温コ
イル等の熱プロセス中にある金属の表面が、空気中の酸
素や水分等により酸化されることを防止する方法に関す
る。

（従来技術およびその問題点） 連続鋳造における高温スラブ乃至シートバーや熱間圧延
後の高温コイル等、熱プロセス中にある高温の金属製品
は通常空気と接触しているので、高温金属の表面は空気
中の酸素や水分等により容易に酸化されて、金属表面に
金属酸化物のスケールが生成する。このような金属製品
は、冷却後種々の用途に使用する際に、酸洗処理、サン
ドブラスト処理等の処理を施すことによりて、その表面
のスケールを除去する必要がある。この場合は、繁雑な
工程を必要とすると同時に、金属資源が無駄になるとい
う欠点がある。ま念、この場合、高温金属表面で局部的
な異常酸化が起きることがあり、このような異常酸化に
よシ形成された酸化被膜は、酸洗によって除去すること
が困難である場合が多い。

この様なスケールの生成を防止するために、高温の金属
表面にガラス粉末またはガラス粉末の水スラリーヲ該金
属表面に施して、金属表面にガラス質被膜を形成させる
ことが、一部で試みられている。しかしながら、この方
法においては、ガラス粉末や水蒸気、熱水が飛散し、作
業環境が汚染されると共に、金属表面全面に亘って均一
な被膜を形成させることが困難であシ、金属表面の酸化
を完全に防止することが極めて難かしいという欠点があ
る。

（発明の目的〕 本発明は、容易な手段によって、作業環境を汚染するこ
となく、金属表面の全面に亘って酸化防止被膜を形成さ
せることによシ、金属表面の酸化を確実に防止すること
ができる金属表面の酸化防止方法を提供することである
。

（発明の構成） 本発明は、熱プロセス中にある金属の表面に。

ガラスを主成分とする無機質粉末を付着乃至包含させた
有機質および／または無機質繊維の集合体を接触させ、
該金属が有する熱エネルギーおよび／または外部から供
給する熱エネルギーによう、該集合体を浴融し、該金属
の表面に無機質被膜を形成させることを特徴とする金属
表面の酸化防止法である。

（発明の好適実施態様〕 本発明の対象である金属としては特に限定されずどんな
金属であってもよく、例えば、鋳鉄、合金鋳鉄、炭素鋼
１合金鋼、アルミニウム、銅、ニッケルまたはそれらの
合金等を挙げることができる。

本発明においては、熱プロセス中にある高温の金属製品
の表面にガラスを主成分とする無機質粉、ｆを付着乃至
包含させた有機物および／または無機質繊維の集合体を
接触させる。ここで、「熱プロセス中にある高温の金属
製品」とは、例えば連続鈎造における高温スラブ乃至シ
ートパー、熱間圧延後の高温コイル、圧延前の加熱炉中
にあるスラブ等の、約５００乃至約１３００℃の金属製
品である。

上記ガラス金主成分とする無機質粉末は、ＳｉＯ２全生
成分とし、さらにＡｔ２０３．　Ｆｌ！２０ｓ　、Ｃａ
Ｏ１λ１ｇｏ、Ｎａ２Ｏ，Ｂ２Ｏ３、ＴｌＯ７，Ｐ２Ｏ
６、ＺｎＯ。

ＢａＯ１ＰｂＯ等の酸化物成分のいくつかが含まれた組
成物から製造されたガラス繊維、ガラスウール、ガラス
フリット等を粉化したシ、上記ガラス組成物全例えばビ
ーズ化の如き直接粉末化することによって得られた約１
３００℃以下で溶融するガラス粉末を、５０乃至１００
００重量、好ましくは８０乃至１００重量％含み、その
他に硼砂、ソーダ灰、ケイ石、長石等の無機化合物、天
然！穴は合成鉱物の粉末を含有し得るものである。

上記有機質繊維としては、天然繊維、合成繊維、半合成
繊維１例えば、綿、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、
ビニロン繊維、レーヨン、アセテート繊維その他の繊維
等を使用することができ、それらは単独であってもまた
混合物でありでもよい。

上記無機質繊維としては、ロックウール、シリカ／アル
ミナ繊維等を使用することができる。有機質繊維と無機
質繊維とを混合して使用することもできる。これらの繊
維の集合体としては、クロス状、シート状、マット状、
フェルト状等の製品。

例えば不織布、織布、フェルトその他の形状のものが使
用できる。

本発明においては、上記繊維の集合体に、該集合体に対
して５乃至３０重量倍の上記無機質粉末を付着乃至包含
させる。その際、該集合体および無機質粉末の種類形状
によって、バインダーを必らずしも使用する必要はない
が、無機質粉末の付着をより確実にするために使用する
ことが好ましい。上記バインダーとしては、セルロース
系、デンプン系、ポリビニルアルコール系、ポリビニル
エーテル系、ポリアクリル酸塩系、ゴムエマルジョン系
、等のバインダーが便用できる。

本発明においては、前記高温の金属表面に、前記無機質
充填材を付着乃至包含している有機質および／−！たは
無機質繊維の集合体を接触させ、該金属が有する熱エネ
ルギーおよび／または外部から供給する熱エネルギーに
よって上記繊維の集合体および無機質粉末を溶融乃至燃
焼し、該金属表面にガラス質成分を主体とする被膜を形
成させる。

該高温の金属が有する熱エネルギーが、該繊維の集合体
および黒磯質粉末を溶融し、金属表面にガラス質成分を
主体とする被膜を形成させるに充分な熱エネルギーを有
している場合は１時に外部から熱エネルギーを供給する
必要はないが、金属が有する熱エネルギーが不足する場
合は、外部から必要な熱エネルギーを供給する。外部か
ら熱エネルギーを供給する方法としては、例えば該繊維
の集合体を接触させた金属製品を、加熱炉の中に放置し
几り、加熱炉の中音通過させる方法を採用することがで
きる。

上記繊維の集合体の使用量は、金属表面に主ガラス質被
膜が形成されたとき、主ガラス質被膜の厚さが、０．１
乃至２ｍになるようす盃である。該繊維の集合体の使用
量が少なすぎると、該繊維および無機質粉末が浴融する
ときガラスの表面張力によってガラス浴融膜が斑らに形
成され、連続したゼイドのない主ガラス質被膜全金属辰
面上に形成させることができない。また、該繊維の集合
体の使用量を上記範囲より多くしても、金属表面の酸化
防止効果はよシリ上に向上することはなく、場合によっ
ては、金属と主ガラス質被膜の熱膨張係数の違いにより
、主ガラス質被膜を有する金属製品の保存中に、主ガラ
ス質被膜が破損する恐れもある。

（発明の効果） 本発明は、上記の繊維の集合体を使用するので、本発明
を実施する際に粉末、水蒸気、熱水等が飛散することが
ないので作業環境が汚染されず、金属表面に主ガラス質
被膜を容易に形成させることができる。

本発明においては、金属が高温にあるときに主ガラス質
被膜を形成させるのであり、しかも形成された主ガラス
質被膜はディトのない連続した均一被膜であるため、空
気中の酸素、水分等を遮断し、金属表面の酸化を極めて
有効に防止することができる。

本発明によって形成された主ガラス質被膜は、金属製品
を保存する際、金属表面を防汚、防錆する効果を有する
。

本発明によって製造され次金属製品の表面の主ガラス質
被膜は、この金属製品を曲げたり、この金属製品に機械
的衝撃を加えたりすることによって、容易に剥離除去す
ることができる。主ガラス質被膜を除去した金属の表面
は極めて清澄であって、酸洗処理、サンドブラスト処理
などの表面処理を施すことなく、あるいは著しく軽減さ
れた表面処理を施すことによって、後の工程に使用する
ことができる。

実施例１ ガラスフリット（日本フェロ−株式会社製、ＸＤ−９Ａ
、屈伏点３５０℃）５００Ｆを粉砕した粉末を、ポリビ
ニルアルコール系バインダー２０．９を使用して、厚さ
２０μ、大きさ１　ｍ　Ｘ　１　ｍ。

重−１５０Ｆのポリエステル不織布表面にコーティング
したものを、表面温度約５５０℃の清澄を表面を有する
鋼板（１ｍ　Ｘ　１　ｍ　Ｘ　２　ｔｍ　）上に載せた
ところ、ポリエステル不織布が溶融分解して白煙が発生
すると共に、ガラス粉末が溶融を始め、ガラス粉末の全
部が溶融したとき、金属表面の全体に亘って均一なガラ
ス質の連続被膜が形成された。

こｎを、室温に冷却し念後、鋼板を屈曲させたところ、
ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な金
属表面が現われた。

なお、ガラス質被膜を接触させない鋼板の裏面はスケー
ルが生成し全面が黒色であった。

また、上記と同様にして製造したガラス質被膜を有する
鋼板を、温度８０℃、湿度９５％の恒温恒湿槽中に７日
放置した後、ガラス質被膜を剥離したところ、錆のない
清澄な金属表面が現われた。

なお、この′Ｊｓ版のガラス質被膜のない裏面には赤錆
が発生していた。

実施例２ ガラス粉を付着させたポリエステル不織布に代えて、実
施例１で使用したガラス粉Ｘ５００．９゜硼砂５０．９
およびソーダ灰５０Ｊの混合物を、ポリビニルアルコー
ル系バイン＄　−３０９ｋｇｆ−用して大きさ１　ｍ　
Ｘ　１　ｍ　、重量５ｙの綿にコーティングしたものを
使用し、表面温度が約７５０℃であるほかは実施例１と
同じ鋼板を使用した他は、実施例１と同様にして主ガラ
ス質被膜が表面に形成された鋼板を製造した。

この鋼板全室温に冷却した後、実施例１と同様にしてガ
ラス質被膜を剥離したところ、清澄な金属表面が現われ
た。

実施例１と同様に処理した７日後においても、ガラス質
被膜を剥離すると清澄な金属表面が現われた。

実施例３ ガラスフリッ）（ＸＤ−９Ａ）の代わシにガラスフリッ
ト（す３１２７、屈伏点６５０℃、日本フェロ−株式会
社製）を使用した他は実施例１と同様にして、ガラス粉
末を付着させた！リエステル不織布を作成し、これを表
面温度約６００℃の清澄な表面を有する鋼板（１ｍＸ１
ｍＸ２＋ｍ）上に載せたところ、ポリエステル不織布は
溶融分解し白煙が発生したが、ガラス粉末は溶融しなか
った。

そこでこれを、８００℃に維持された加熱炉中に入れ１
０分間保持した後加熱炉から取り出したところ、鋼板の
表面の全体に亘って均一なガラス質の連続被膜が形成さ
れていた。

これを、室温に冷却した後、鋼板を屈曲させたところ、
ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な金
属表面が現われた。

実施例４ ガラスフリッ）　（ＸＤ−９Ａ　）の代わシに実施例３
で使用し几ガラスフリッｌ−（−＃３１２７　）を使用
した他は実施例２と同様にして、ガラス粉末付着綿を鋼
板上に載せたところ白煙が発生しなかった。

そこでこれを、８５０℃に維持された加熱炉中に入れ１
０分間保持し念後加熱炉から取シ出したところ、鋼板の
表面の全体に亘って均一なガラス質の連続被膜が形成さ
れていた。

これを、室温に冷却した後、鋼板を屈曲させたところ、
ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な金
属表面が現われた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱プロセス中にある金属の表面に、ガラスを主成
   分とする無機質粉末を付着乃至包含させた有機質および
   ／または無機質繊維の集合体を接触させ、該金属が有す
   る熱エネルギーおよび／または外部から供給する熱エネ
   ルギーにより、該集合体を溶融し、該金属の表面に無機
   質被膜を形成させることを特徴とする金属表面の酸化防
   止法。