JPH0665798A - ステンレス鋼の脱スケール方法および装置 - Google Patents

ステンレス鋼の脱スケール方法および装置

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JPH0665798A
JPH0665798A JP22012392A JP22012392A JPH0665798A JP H0665798 A JPH0665798 A JP H0665798A JP 22012392 A JP22012392 A JP 22012392A JP 22012392 A JP22012392 A JP 22012392A JP H0665798 A JPH0665798 A JP H0665798A
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JP
Japan
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nitric acid
stainless steel
aqueous solution
tank
neutral salt
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JP22012392A
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Toshio Kojima
寿男 小島
Yukio Hiugaji
幸夫 日向寺
Tsuneo Nakamura
恒雄 中村
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Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
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Hitachi Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーステナイト系、フェライト系のいずれの
鋼種のステンレス鋼に対しても高品質で高能率生産ので
きる脱スケールを行うこと。 【構成】 ステンレス鋼の脱スケール方法は、ステンレ
ス鋼を中性塩水溶液中で電解する工程と、硝酸水溶液中
で電解する工程と、硝酸・弗酸混合液中に浸漬する工程
とからなる。前記硝酸水溶液中で電解する工程は必要に
応じて中性塩水溶液中で電解する工程に切換可能とし、
また、前記硝酸・弗酸混合液中に浸漬する工程は必要に
応じて省略するかまたは水洗工程に置き換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼の脱スケ
ール方法および装置に関し、さらに詳しく言えば、ステ
ンレス鋼帯の冷間圧延後の連続焼鈍において生成する酸
化スケールの効率的な脱スケール方法および装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ステンレス鋼帯は、冷間圧延さ
れた後、冷間圧延による加工硬化層の除去と歪を除去す
るために、焼鈍が施される。この際に、ステンレス表面
に生成する酸化スケールは商品価値を著しく損なうた
め、これを除去する必要がある。
【0003】脱スケール方法としては、硫酸等の強酸中
で電解する方法、アルカリ溶融塩に浸漬する方法等があ
る。これらの方法は良好な表面性状が得られないか、除
去時間が長くかかるか、または、液が取扱い難いなどの
難点がある。
【0004】一方、ステンレス鋼は、オーステナイト
系、フェライト系、マルテンサイト系等に分類される多
くの鋼種から構成されている。焼鈍工程においては、そ
れぞれが成分、焼鈍条件または製造履歴に応じた多様な
スケールを生成する。そのため、脱スケール設備として
は、これに対応できる脱スケール能力が必要とされる。
【0005】上記難点を解消する方法として、特公昭3
8−12162号公報では、中性塩水溶液中で電解後、
硝酸−弗酸混合水溶液中に浸漬する方法が提案され、ま
た特公昭53−13173号公報では中性塩水溶液中で
電解後、硝酸イオンを含む溶液中で電解する方法が提案
されている。
【0006】前述の従来技術は、ステンレス鋼の限られ
た鋼種に対してそれぞれ効率的処理が可能であるが、広
範囲の鋼種に対しての速度向上、作業性向上が困難な問
題があった。
【0007】一般に、オーステナイト系ステンレス鋼
は、焼鈍温度が高く、スケールが厚いため、前処理であ
る中性塩電解処理時間は、長く必要とする。オーステナ
イト系ステンレス鋼は、焼鈍により素地表面近傍に生成
したCr欠乏層を除去するため、最終処理として、硝酸
−弗酸混合液の浸漬処理が行われる 一方、フェライト系ステンレス鋼は、焼鈍温度が低く、
スケールは薄いため、中性塩電解処理時間は、オーステ
ナイト系ステンレス鋼に比べて短くてよい。最終処理と
して硝酸−弗酸混合液で処理すると、素地が溶解し易
く、荒れて光沢がなくなるため、実用的でない。そこ
で、最終処理としては硝酸水溶液での電解処理が有効で
ある。
【0008】このように、鋼種により必要な処理時間、
プロセスが異なるため、同一ラインで、多鋼種のステン
レス鋼をバランスよく、効率的に生産することは極めて
困難であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、オーステナ
イト系、フェライト系のいずれの鋼種のステンレス鋼に
対しても高品質で高能率生産のできる脱スケール方法及
び装置を提供することを課題にしている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のステンレス鋼の
脱スケール方法は、ステンレス鋼を中性塩水溶液中で電
解する工程と、硝酸水溶液中で電解する工程と、硝酸・
弗酸混合液中に浸漬する工程とからなり、前記硝酸水溶
液中で電解する工程は必要に応じて中性塩水溶液中で電
解する工程に切換可能とし、また、前記硝酸・弗酸混合
液中に浸漬する工程は必要に応じて省略するかまたは水
洗工程に置き換えられるようにした手段によって、上記
課題を解決している。
【0011】本発明のステンレス鋼の脱スケール装置
は、中性塩水溶液電解槽と、硝酸水溶液電解槽と、硝酸
・弗酸混合液浸漬槽または水洗槽と、前記硝酸水溶液電
解槽内の硝酸水溶液を中性塩水溶液にまたその逆に切り
換える手段とからなる構成によって、上記課題を解決し
ている。
【0012】
【作用】焼鈍路で焼鈍されたステンレス鋼は、中性塩水
溶液電解により、スケール最外槽のCr酸化物を溶解除
去する。すなわち、不溶性のCR23 をNa 2SO
4 の水溶液中で陽極電解することで、溶解性の6価Cr
として溶解させる。陰極電解はスケール溶解には作用し
ないが、間接通電電解の性質上必然的に行われる。
【0013】硝酸水溶液電解では、中性塩水溶液電解で
スケール中のCr酸化物を除去した後、ステンレス鋼表
面に残留するFe酸化物を溶解する。すなわち、スケー
ル中のFe酸化物は、Fe34 であり、3価のFeと
2価のFeが混在しており、酸溶液中への溶解速度はF
e(II)>Fe(III)である。陰極電解では、ス
ケール中に電子を付与して還元溶解させる作用により、
酸液中にFe(II)として溶解させる。この硝酸水溶
液電解は、主にステンレス鋼がフェライト系のときに用
い、光沢の高い美麗な表面がえられる。
【0014】一方、硝酸・弗酸混合水溶液は、主にオー
ステナイト系のステンレス鋼に用いられCr酸化物を除
去した後の表面に残留したFe酸化物を溶解する作用を
する。オーステナイト系ステンレス鋼は、焼鈍により素
地表面近傍にCr欠乏層が生成し、耐食性を阻害するた
め、素地表面近傍まで溶解し、Cr欠乏層を除去する必
要があり、硝酸・弗酸混合水溶液が使用される。
【0015】オーステナイト系ステンレス鋼は、焼鈍温
度が高く、スケールがー厚いので、前処理である中性塩
電解処理時間は長く必要とする。一方、後処理は、硝酸
・弗酸混合水溶液浸漬を行うので、中性塩水溶液電解後
の硝酸水溶液電解処理は必要としない。
【0016】この原理を利用して、フェライト系ステン
レス鋼を処理する場合は、中性塩電解処理後に硝酸水溶
液電解処理を行う。オーステナイト系ステンレス鋼の場
合は、この硝酸水溶液電解槽の硝酸水溶液を、中性塩水
溶液に入れ替えて中性塩電解槽として使用すれば、中性
塩電解処理時間が長く必要とするオーステナイト系ステ
ンレス鋼に、より長い処理長さを確保できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0018】〈具体的実施例1〉第1図は、本発明にも
とづくステンレス鋼の脱スケール方法を実施する装置を
示す。本実施例は、フェライト系ステンレス鋼を対象と
している。
【0019】連続焼鈍炉において焼鈍されその結果表面
にスケールが生成したステンレス鋼帯1は、中性塩水溶
液電解槽2に導入される。中性塩水溶液電解槽2には、
20%濃度でPH6のNa2 SO4 の水溶液4が、80
°Cの濃度に保たれて満たされている。ステンレス鋼帯
1には1対の正電極3が設けられ正の電圧が印加され
る。その両サイドには、上下1対の負電極3′が設けら
れており、電流は正電極3からステンレス鋼帯1を通っ
て負電極3′に流れる。この電流に伴ってスケール中の
Cr酸化物がCr27 2 - となって溶解する。
【0020】次いで、ステンレス鋼帯1は水洗槽5で表
面に残留するNa2 SO4 を洗浄し、リンガ・ローラ6
で、洗浄水を絞り取る。
【0021】ステンレス鋼帯1は、次の処理槽7へ導入
される。処理槽7は中性塩水溶液電解と、硝酸水溶液電
解の兼用槽である。フェライト系ステンレス鋼を処理す
る本実施例の場合は、処理槽7に、10%の硝酸水溶液
9が50°Cに保たれて満たされ、ステンレス鋼帯1に
対向して正電極8と、負電極8′が設けられている。正
電極8には正の電圧が印加され、電流はステンレス鋼帯
1を通って負電極8′に流れる。ステンレス鋼帯はカソ
ードに分極される。Fe酸化物は還元溶解し、前述のよ
うにFe(III)がFe(II)となり、硝酸中にF
2+となって溶出する。
【0022】以上の2電解処理によりステンレス鋼帯1
上のスケールは除去される。ステンレス鋼帯1は水洗槽
15で表面上の残留物を洗浄した後、リンガ・ローラ1
6で洗浄水を絞り取る。
【0023】次に、ステンレス鋼帯1は硝酸・弗酸混合
液槽17へと進む。フェライト系鋼種の場合は、硝酸・
弗酸混合液への浸漬は不要であるので、この槽17に
は、水18が満たされ、ステンレス鋼帯1は、水張りさ
れた槽17を通過し、最終の水洗槽19で最終水洗浄
し、リンガ・ローラ20で水切後、ドライヤ21で乾燥
されて次工程へ送られる。なお、本実施例では、硝酸電
解処理後のステンレス鋼帯1は、水張りされた処理槽1
7中を浸漬させたが、この部分は1′のようにバイパス
させても良い。
【0024】〈具体的実施例2〉第2図を参照してオー
ステナイト系ステンレス鋼の脱スケールの実施例を説明
する。
【0025】オーステナイト系ステンレス鋼帯1は、前
述の実施例1と同様な処理によって中性塩水溶液電解槽
2の電解処理を行った後、次の処理槽7へ導入される。
オーステナイト系ステンレス鋼を処理する場合は、処理
槽7には20%濃度でPH6のNa2 SO4 の水溶液4
が80°Cの温度に保たれて満たされ、ステンレス鋼帯
1に対向して正電極8と負電極8′が設けられている。
【0026】これにより、先の中性塩電解槽2と同様に
処理槽7においても、中性塩電解処理によりスケール中
のCr酸化物がCr27 2 - となって溶解する。
【0027】次に、ステンレス鋼帯1は、水洗槽15、
リンガ・ローラ16を通って、硝酸・弗酸混合液槽17
へ導入される。硝酸・弗酸混合液槽17には10%濃度
硝酸と1%濃度弗酸との混合液22が50°Cで満たさ
れている。これに、ステンレス鋼帯1が浸漬されて、表
面に残留しているFe酸化物が溶解解除されるとともに
焼鈍により生じた。素地表面近傍のCr欠乏層が、科学
的に溶解解除される。次いで、ステンレス鋼帯1は水洗
槽19の表面の残留物を洗浄除去され、リンガ・ローラ
20で水切後、ドライヤ21で乾燥されて次工程へ送ら
れる。
【0028】前述のいずれの実施例の場合にも、電解槽
の電極は不溶性電極または溶解性電極のいずれも使用で
きる。
【0029】具体的実施例2の中性塩硝酸電解兼用槽7
の正電極8と負電極8′の配置は、具体的実施例1の逆
であるが、これは電源極性切換装置により容易に可能で
ある。
【0030】図1、2において、処理溶液切換手段30
は、中性塩水溶液4を満たした中性塩水溶液ストレージ
・タンク10と、硝酸水溶液9を満たした硝酸水溶液ス
トレージ・タンク11と、ポンプ12と、切換弁13、
14とからできている。
【0031】この処理溶液切換手段30は、フェライト
系ステンレス鋼を処理する場合には、中性塩電解処理後
に硝酸水溶液電解処理を行い、また、オーステナイト系
ステンレス鋼の場合には、この硝酸水溶液電解槽の硝酸
水溶液を、中性塩水溶液に入れ替えて中性塩電解槽とし
て使用すれば、中性塩電解処理時間が長く必要とするオ
ーステナイト系ステンレス鋼に、より長い処理長さを確
保できるように機能する。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、脱スケール特性の異な
る多鋼種のステンレス鋼の脱スケールを、バランスよ
く、効率的に行え、かつ、表面状態の良好な高品質のス
テンレス鋼帯が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にもとづくステンレス鋼脱スケール方法
を実施する装置の概略構成説明図である。
【図2】図1と同様な図面であって、別の実施例を示
す。
【符号の説明】 1 ステンレス鋼帯 2 中性塩水溶液電解処理槽 3 正電極 3′ 負電極 4 中性塩水溶液 5 水洗槽 6、16、20 リンガ・ローラ 7 中性塩水溶液電解・硝酸水溶液電解兼用槽 8 正電極 8′ 負電極 9 硝酸水溶液 10 中性塩水溶液ストレージ・タンク 11 硝酸水溶液ストレージ・タンク 12 ポンプ 13、14 切換弁 15 水洗槽 17 硝酸・弗酸混合液槽 18 水 19 水洗槽 21 ドライヤ 22 硝酸・弗酸混合液 30 処理溶液切換手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 恒雄 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステンレス鋼を中性塩水溶液中で電解す
    る工程と、硝酸水溶液中で電解する工程と、硝酸・弗酸
    混合液中に浸漬する工程とからなり、前記硝酸水溶液中
    で電解する工程は必要に応じて中性塩水溶液中で電解す
    る工程に切換可能とし、また、前記硝酸・弗酸混合液中
    に浸漬する工程は必要に応じて省略するかまたは水洗工
    程に置き換えられるようにしたことを特徴とするステン
    レス鋼の脱スケール方法。
  2. 【請求項2】 中性塩水溶液電解槽と、硝酸水溶液電解
    槽と、硝酸・弗酸混合液浸漬槽または水洗槽と、前記硝
    酸水溶液電解槽内の硝酸水溶液を中性塩水溶液にまたそ
    の逆に切り換える手段とからなるステンレス鋼の脱スケ
    ール装置。
JP22012392A 1992-08-19 1992-08-19 ステンレス鋼の脱スケール方法および装置 Pending JPH0665798A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003013299A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Sumitomo Metal Ind Ltd オーステナイト系ステンレス冷延焼鈍鋼板の脱スケール方法

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