JPH01172599A - ステンレス焼鈍鋼帯の電解脱スケール方法 - 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】 ｒ産業上の利用分野】 本発明は、ステンレス焼鈍鋼帯の電解脱スケール方法に
係り、特にステンレス鋼帯の焼鈍後の表面スケールを、
短時間に極めて効果的に電解脱スケールする方法に関し
、ステンレス鋼帯の製造分野で利用される。

〔従来の技術１ 従来、焼鈍後のステンレス鋼帯の脱スケール方法として
は、ソルト浸漬後、各種酸に浸漬する方法が採られてい
る。この方法によれば、高温のソルト（一般にはＮａＯ
ＨとＮａＮＯ３の溶融塩）を用い、その後に硫酸中で電
解を行ったり、硝弗酸中に浸漬し、最終的に硝酸中で浸
漬または電解処理がなされている。このような複雑な方
法では脱スケール工程のラインスピードを上げて生産能
率を高めることが極めて困難である。

電解脱スケール方法として、特開昭５９−５９９００、
特公昭３８−１２１６２等が知られているが、これらは
電解のみで完全に脱スケールするには長時間を要し、む
しろ電解はその後行われる酸浸漬の補助手段として、す
なわち、ソルトバスの代替を果たしているのみである。

定電流電解法による脱スケール法として、例えば特公昭
５５−９０７９等が知られている。この方法ではスレン
レス鋼の酸洗速度が素地鋼の溶解速度によって決定され
るとし、鋼の活性溶解あるいは不働態領域の電位におい
てのみアノード分極曲線と一点のみで交差するような溶
液中で電解処理を行うものである。この方法では完全脱
スケールに要する電気量が１０クローン以上を必要とし
、５００ｍＡ／ｃｒｎ’の電流密度に対して２０秒以上
の時間がかかり、ステンレス鋼板の生産能率を高めるの
に役立たない。また、ステンレス本来の光沢ある表面を
得ることが困難で実用的ではない。

［発明が解決しようとする問題点］ 脱スケール性を保持しつつ、ライン速度を上げるには、
上記のごとく溶融アルカリ塩および各種の酸への浸漬時
間、電解時間を確保するため、各種浸漬槽電解槽を長大
化する必要がある。それには多額の設備投資と、それを
設置するための広大な屋内スペースが必要である。従っ
て現実には低い通板速度で対処されていた。

また多種類の塩類や酸類を用いるため、その濃度管理等
も負荷の大きいものである。

このように、ステンレス焼鈍鋼帯の脱スケールは、従来
、いずれの方法によっても完全でなく問題があった。

本発明の目的は、このような事情に鑑み、ステンレス焼
鈍鋼帯の脱スケールにおける上記従来技術の問題点、す
なわち、 ■　生産性が低い。

■　工程管理が繁雑である。

■　肌荒れを起こし易い。

■　良好な表面状態が得にくい。

■　大きな電気量を必要とする。

等を解消して脱スケールを極めて効果的に行う方法を提
案しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段１ 本発明はこのような問題点を解決するために。

ステンレス焼鈍鋼帯を電解脱スケールする際、（１）ア
ノード分極曲線における電位１．８Ｖ（飽和カロメル電
極基準、以下ＶＳ、ＳＣＥと表わす）に相当する電流密
度以上の電流密度、（２）かつ過不働態域でのみ、すな
わちアノード分極曲線上の活性態の最高電流密度を越え
る電流密度 の２条件を満足する電流密度で定電流電解を行い、脱ス
ケールを行う。

〔作用１ 表面に酸化スケールのついたステンレス鋼のアノード分
極特性の例を第１図に示した。前述したように従来は、
一般に第１図中の活性態あるいは不働態といわれる領域
において脱スケールを行っており、この場合ステンレス
鋼素地を溶解するので、ステンレス本来の光沢のある表
面が得られない。

そこで本発明者らはステンレス鋼の電解脱スケール機構
に関して、電気化学的に詳細に検討した結果、ステンレ
ス鋼素地を溶解することなく、スケールのみを迅速に電
解除去するためには第１図に示す過不働態領域であって
、かつアノード分極曲線ｉ、＝　ｇ　ケル電位１．８Ｖ
　（ＶＳ、５ＣＥ）４．１ｍ対応する電流密度以上の電
流密度を用いることが極めて好ましい結果を得ると言う
画期的な知見を得、本発明を完成するに至った。

従来、過不働態領域で電解を行うとガスが発生し電流効
率が低くなるので不可であるとするのが常識であった。

しかし、過不働態領域であって、かつアノード分極曲線
における電位１．８Ｖ（ＶＳ、５ＣＥ）に対応する電流
密度以上の条件で脱スケールを行うと、短時間で表面性
状が良好なステンレス鋼が得られる。

ここで、電解脱スケール条件として、単に電流密度の値
を指定するのみでは、鋼種および電解質の組合せにより
過不働態域での電位と電流密度の関係が異なるため不可
である。

電流密度を１．８Ｖ　（ＶＳ、５ＣＥ）　に対応する電
流密度以上としたのは、反応電位が１．８Ｖ以上の領域
においてスケール（酸化鉄、酸化クロム）が優先的に電
解されて３価の鉄イオンおよび６価のクロムイオンとな
り、ステンレス鋼素地の電解が進行しないことによる。

反応電位が１．８Ｖ（ＶＳ、５ＣＥ）より低いと、スケ
ールの電解は十分に起こらず、短時間での脱スケールが
できないばかりでなく、たとえ長時間をかけて脱スヶ一
ルしたとしてもステンレス鋼素地の電解が進むため肌荒
れが起こり、ステンレス鋼としての価値が低下してしま
う。

以下にこのことを図を用いて詳しく説明する。

鋼と種々の電解質との組み合わせ条件において第２図、
第３図に示すようなそれぞれのアノード分極曲線が得ら
れる。例えば第２図においては、１．８Ｖ　（ＶＳ、５
ＣＥ）　に相当する電流密度はアノード分極曲線とＡ点
でのみ交差するが、第３図ニオイテハ、１．８Ｖ　（Ｖ
Ｓ、５ＣＥ）に相当する電流密度はアノード分極曲線と
点１、点２、点３の３点で交差する。点１、点２は活性
態領域での溶解に当り、点３の過不働態領域での溶解と
は異なる。従って、このような場合においては過不働態
領域でのみアノード分極曲線と交差するＢ点の電流密度
以上の電流密度で脱スケールを行う必要がある。

このように本発明では、脱スケールを行うステンレス鋼
帯の鋼種あるいは焼鈍条件に基づくスケールおよび電解
質の種類、濃度組成や温度条件に応じてアノード分極曲
線を求めて処理条件を決定する。この場合、能率を高め
るためには電流密度は高いほうが良いことから、できれ
ば１００ｍ　Ａ　／　ｃ　ｒｒｉ″以上での条件とする
ことが望ましい。

以上の実施のために、種々の電解質の条件を適宜変更し
て鋼種と組合せ、モデル実験により予め種々の電解質条
件および電流密度を決定しておき、これ等から選択して
実工程にて操業し、電解脱スケールを行うのが実際的で
ある。

なお本発明の電解液としては酸溶液のばか従来の硫酸ナ
トリウム、硝酸ナトリウム等の中性塩溶液を用いても、
本発明により同様の電解脱スケールを行うことが可能で
ある。

〔実施例１ 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

供試材料としては、５ＵＨ４０９および５ＵＳ３０４で
、連続焼鈍設備（ＣＡＬ）を通板した鋼帯、および５Ｕ
Ｓ４３０の冷延板（１，２ｍｍ厚）を通常のＡＰライン
を通板（ただし、ＰＩＣラインはバイパス）したものを
採取して用いた。これらの供試材の焼鈍条件および生成
したスケールの状態を第１表に示す。

これらの連続焼鈍した供試材をモデル電解槽において電
解脱スケールを行った。すなわち、第２表、第３表、第
４表に、それぞれ示す電解液組成、電解液温度、電流密
度および電解時間でそれぞれ５ＵＳ４３０．５ＵＨ４０
９，５ＵＳ３０４の電解脱スケールを行い、脱スケール
の判定結果を示した。

第４図は第２表に対応する５ＵＳ４３０のアノード分極
曲線、第５図、第６図は第３表に対応する５ＵＨ４０９
のアノード分極曲線、第７図は第４表に対応する５ＵＳ
３０４のアノード分極曲線であって、第２表〜第４表中
のＮｏと、第５図〜第７図中に記入されている数字とは
条件を対応させて記載しである。ここでＮｏ、　７、Ｎ
ｏ、　ｌ　９、Ｎｏ、　２０に示した電解液組成、電解
液温度、電流密度および電解時間は従来の電解脱スケー
ル条件に相当する例である。

この条件は、アノード分極曲線上の活性態域でのみ交差
する一定電流を用いて、活性溶解のみによる電解反応に
よって、脱スケールを行なったものである。

脱スケール判定結果は次に示す基準によって、完全に脱
スケールした代表サンプルと対比して目視判定によって
実施した。

Ｘニスケール残り △：微微少スケ−ルウ ○：完全に脱スケール ０：完全に脱スケール（光沢良好） 実施例Ｎｏ、　５、Ｎｏ、　１３に基づきライン速度２
０ｍｐｍの実工程において、整流器を用いて板厚０、８
　ｍ　ｍ、板幅１０００ｍｍのステンレス鋼板を電解脱
スケールしたところ、モデル実験と同様に短時間で表面
性状の良好なステンレス鋼を得ることができた。

なお、この場合の電圧を測定したところ、９■となった
。これは電極と叛との間が大きいため、モデル実験より
液抵抗が大きいこと、及びコイルの発熱等によるもので
ある。

〔発明の効果〕

本発明方法は、過不働態領域であって、かつアノード分
極曲線における電位１．８Ｖ　（ＶＳ、５ＣＥ）に対応
する電流密度以上の条件で脱スケールを行う、このため
には、例えば、同一電解質条件であっても温度条件を適
正化することにより、あるいは同一電解条件であっても
電解液温度、濃度、組成の若干の変更することにより高
能率の一定電流電解を行うことができ、これにより高い
電流効率で脱スケールすることが可能となった。

本発明によれば、電解のみで完全に脱スケールすること
ができるが、発明の主旨からして従来のような、酸洗法
との併用によっても行い得ることは明らかである。

本発明による電解脱スケール法はステンレス鋼の全ての
鋼種に適用することができ、上記のように極めて少ない
電気量で高能率の脱スケールができるばかりでなく、ス
テンレス鋼の美麗な表面をいささかも減殺することがな
いと言う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するアノード分極曲線の例
を示す模式図、第２図、第３図は異なる形のアノード分
極曲線の例を示す模式図、第４図〜第７図はそれぞれ各
種ステンレス焼鈍鋼の各種電解質に対するアノード分極
曲線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ステンレス焼鈍鋼帯を電解脱スケールするに当り、
   該ステンレス鋼種及び電解質の条件によって定まるアノ
   ード分極曲線を求め、該アノード分極曲線上の活性態の
   最高電流密度を越え、かつ電位１．８Ｖ（飽和カロメル
   電極基準）に対応する電流密度以上の一定電流を用いて
   過不働態域で電解を行うことを特徴とするステンレス焼
   鈍鋼帯の電解脱スケール方法。