(57)【要約】本発明は、鋼板の酸化スケールを効率良く除去できる鋼板の酸洗処理方法及び鋼板の酸洗処理装置を提供する。即ち、鋼板を酸洗槽で酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗槽で酸洗する工程Ｃとを有する鋼板の連続酸洗処理方法であって、工程Ｂにおいて鋼板を一時的に酸洗液から出し、空気中で鋼板の少なくとも一部の面に気体を噴射することで、鋼板表面に付着している酸液の水分を蒸発させ、局部的に酸濃度を高めることにより酸化スケールに含まれる頑強なＳｉ酸化物をも効率的に除去。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の酸化スケールを除去する酸洗処理方法であって、鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃと、を有することを特徴とする鋼板の酸洗処理方法。
【請求項２】
前記気体を鋼板の移動方向に対向して噴射することを特徴とする請求項１記載の鋼板の連続酸洗方法。
【請求項３】
前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１°≦θ≦７５°であることを特徴とする請求項２記載の鋼板の酸洗処理方法。
【請求項４】
前記気体の噴射圧力が、０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理方法。
【請求項５】
前記工程Ａの酸洗を第１の酸洗槽で行い、前記工程Ｃの酸洗を第２の酸洗槽で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理方法。
【請求項６】
少なくとも一つの酸洗槽と、空中で鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する手段と、を有することを特徴とする鋼板の酸洗処理装置。
【請求項７】
前記気体を噴射する手段が、鋼板の移動方向に対向して噴射する手段であることを特徴とする請求項６記載の鋼板の連続酸洗装置。
【請求項８】
前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１°≦θ≦７５°であることを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項９】
前記気体を噴射する手段が、ノズルであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項１０】
前記ノズルが、角度可変手段を有することを特徴とする請求項９に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項１１】
前記ノズルの噴射口での圧力が、０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項１２】
前記ノズルが、前記鋼板の移動方向に２つ以上並んでいることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項１３】
前記酸洗槽が、２槽以上の酸洗槽であることを特徴とする請求項６記載の鋼板の酸洗処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板表面の酸化スケールを除去するための、鋼板の酸洗処理方法及び酸洗処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造工程においては、種々の目的で鋼板表面の洗浄が行われている。例えば、めっきや塗装前の鋼板の洗浄や、熱延鋼板の酸化スケール除去（脱スケール）のための酸洗等が挙げられる。通常、鋼板は熱処理されて圧延される過程で鋼板の表面に酸化スケールが生成し、その酸化スケールが、後工程の冷間圧延時に圧延ロールに巻き込まれ鋼板表面の損傷原因になることが多いため、酸化スケール除去は必要不可欠な工程となっている。【０００３】
従来の酸化スケール除去に関しては、複数の酸性溶液中に鋼板を浸漬し、連続で通板させて、酸洗除去することが多い。例えば、非特許文献１に記載されているように、ボックスの酸洗槽に堰を設け、その中に噴流ノズルを設置して酸を鋼板に吹き付けることによる酸化スケール除去を行う方式のものがある。【０００４】
機械的に酸化スケールを除去する方法として、非特許文献２に記載しているような圧延法、研磨法、ショットブラスト法及び繰り返し曲げ法等がある。実用上はこれらを組み合わせて使用する場合も多い。これらの技術は機械的に酸化スケールを除去すると共に、酸化スケールにクラックを機械的に形成し、酸洗液を浸透させて酸化スケールを効率良く溶解する方法である。
塩酸や塩化鉄を添加した酸洗液を用いて、液中で鋼板に電圧を印加して電流を流し、酸化スケールの溶解速度を向上する方法（特許文献１、２、３）もある。【０００５】
誘導加熱装置を併用して、加熱により酸化スケールのクラックを地金表面にまで進行させ、その中に酸洗液を吹き込むための装置を併用した方法も存在する（特許文献４）。
酸洗槽の入側と出側で酸液を噴射するノズルを設けると共に、側部から酸液を噴射する側部ノズルを設けることで、酸洗処理中の酸洗溶液の確保と反応に寄与する酸洗液の流れを層流状態から乱流状態にし、境界層を破壊して酸洗効率を高める方法（特許文献５）もある。【０００６】
電解処理で酸化スケールを除去した後に、鋼帯にロールで曲げを与えると共に、前記曲げられている凸部表面に高圧水を噴射して酸化スケールの除去を促進する方法（特許文献６）もある。
ステンレス鋼帯の脱スケール前処理装置として、塩浴槽にステンレス鋼帯を通した後、前記鋼帯の表裏面を空気ヘッダからの空気で冷却し、その後、前記冷却された鋼帯を水洗槽に通して水洗するという技術が、特許文献７に開示されている。【０００７】
方向性電磁鋼板の製造に関し、レーザー光で溝形成後に溶融付着物を機械的に除去する方法として、ブラシ、砥石、ワイパー、高圧水と共に、圧搾空気を利用する方法が例示されている（特許文献８）。
また、鋼帯の連続酸洗方法及び装置に関し、鋼帯とともに移動する酸液の層（境膜層）を除去（破壊・減少）するために、酸洗槽上方からエアーを吹き付けるとともに仕切帯を接触させる方法とその装置が開示されている。前記方法で境膜層を除去することによって、前段の槽の酸液を後段の槽に持ち込むのを防止するだけでなく、後段の槽で、境膜層によって、新たな酸液が鋼板との接触が遮断されるのを防止するというものである。（特許文献９）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８２９８号公報
【特許文献２】特開昭５５−４８４２１号公報
【特許文献３】特開昭５８−６４４００号公報
【特許文献４】特開平９−７８２７３号公報
【特許文献５】特開２００１−２００８６号公報
【特許文献６】特開２００１−１９１１０８号公報
【特許文献７】特開平９−８７８７１号公報
【特許文献８】特開平１０−１８３２５１号公報
【特許文献９】特開昭６２−２４３７８８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】柴富信博他、三菱重工技法，ｖｏｌ．１２９Ｎｏ．１，２４−２９（１９９２）
【非特許文献２】秦和宣他、日立評論，Ｖｏｌ．６  Ｎｏ．４，４１−４６（１９８５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高張力鋼に代表されるＳｉを含有する鋼板の場合、通常の酸洗の方法にて処理すると溶解速度が遅くなることが経験的に知られている。Ｓｉを含む鋼板の場合、酸化スケール層の地鉄側に鋼中のＳｉが酸化物として濃化することがあり、酸化スケール層と地鉄との間にできる前記Ｓｉ酸化物層を溶解して、全体の酸化スケールを除去する必要が出てくる。
また、一度、酸化スケールと同時に溶解したＳｉ酸化物の溶解度が酸洗溶液では小さいため、酸化スケールからのＦｅイオンは溶液中に存在し得るが、Ｓｉ酸化物のみが再付着することが見られる。酸洗溶液中のＳｉイオンの濃度によっては溶液中でゲル状に変わったりすることもあり、前記ゲルが鋼板の表面に付着していることも観察されている。【００１１】
これまでは、従来の酸洗の方法にて溶解除去しているが、十分な溶解速度が向上していないのが現状である。したがって、酸洗のラインスピードが上げられず、必ずしも効率の良い酸洗が行われていなかった。
また、Ｓｉを含有しない鋼板においても、酸化スケールの再付着、及び酸化スケールの一部の特異成分において対応した方策がないため、効率の良い酸化スケール除去を達成するという問題は完全に解決しきれていない。【００１２】
本発明は、上記問題を解決するべく、鋼板の酸化スケールを効率良く除去できる鋼板の連続酸洗処理方法及び鋼板の連続酸洗処理装置を提供することを目的とする。特に、Ｓｉを含有する鋼板に関し、酸化スケールに含まれるＳｉ酸化物を効率的に除去し、前記酸化スケールの溶解速度を大幅に向上できる鋼板の酸洗処理方法及び鋼板の酸洗処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記課題を解決する手段を鋭意検討した結果、酸洗処理による鋼板の酸化スケールの溶解過程において、鋼板を一時的に酸洗液から出し、空気中で鋼板の少なくとも一部の面に気体を噴射することで、鋼板表面に付着している酸液の水分を蒸発させ、局部的に酸濃度を高められることを見出した。これにより、酸化スケールに含まれる頑強なＳｉ酸化物をも効率的に除去することが可能となることを確認した。そして、その後再度酸洗処理することにより、前記酸化スケールの溶解速度が著しく向上することを見出した。【００１４】
更に、前記気体の噴射を、鋼板の移動方向に対向する方向で、前記効果がより顕著になること見出した。更に、前記気体の噴射を、鋼板の移動方向に対向する方向で、且つ鋼板面対して斜め方向から行うと、前記効果がより一層顕著になることを見出した。本発明は、これら知見を基に成されたものであり、その要旨は次の通りである。【００１５】
（１）酸化スケールを除去する酸洗処理方法であって、鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃと、を有することを特徴とする鋼板の酸洗処理方法。【００１６】
（２）前記気体を鋼板の移動方向に対向して噴射することを特徴とする（１）記載の鋼板の連続酸洗方法。【００１７】
（３）前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１°≦θ≦７５°であることを特徴とする（２）記載の鋼板の酸洗処理方法。【００１８】
（４）前記気体の噴射圧力が、０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理方法。【００１９】
（５）前記工程Ａの酸洗を第１の酸洗槽で行い、前記工程Ｃの酸洗を第２の酸洗槽で行うことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理方法。【００２０】
（６）少なくとも一つの酸洗槽と、空中で鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する手段と、を有することを特徴とする鋼板の酸洗処理装置。【００２１】
（７）前記気体を噴射する手段が、鋼板の移動方向に対向して噴射する手段であることを特徴とする（６）記載の鋼板の連続酸洗装置。【００２２】
（８）前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１°≦θ≦７５°であることを特徴とする（６）又は（７）に記載の鋼板の酸洗処理装置。【００２３】
（９）前記気体を噴射する手段が、ノズルであることを特徴とする（６）〜（８）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。【００２４】
（１０）前記ノズルが、角度可変手段を有することを特徴とする（９）に記載の鋼板の酸洗処理装置。【００２５】
（１１）前記ノズルの噴射口での圧力が、０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする（９）又は（１０）に記載の鋼板の酸洗処理装置。【００２６】
（１２）前記ノズルが、前記鋼板の移動方向に２つ以上並んでいることを特徴とする（９）〜（１１）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。【００２７】
（１３）前記酸洗槽が、２槽以上の酸洗槽であることを特徴とする（６）記載の鋼板の酸洗処理装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、鋼板の酸化スケールを効率よく除去できる。特に、Ｓｉを含有する鋼板の酸化スケールの除去速度（酸洗速度）を著しく向上できる。また、本発明により得られる酸洗後の鋼板は、脱スケール痕のない清浄な表面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】１つの酸洗槽で酸洗途中に鋼板表面に気体を噴射し、その後の酸洗を前記と同じ酸洗槽で行う場合の例である。
【図２】第１の酸洗槽で酸洗後に鋼板表面に気体を噴射し、その後の酸洗を第２の酸洗槽で行う場合の例である。
【図３】本発明のノズルから鋼板表面に気体を噴射する模式図である。
【図４】本発明の酸洗処理装置を備えた酸洗設備の例である。
【図５】ノズルを多段に配置した場合の例である。
【図６】本発明によるノズルの配置を上から見た図であり、鋼板幅方向のスリット状のノズルの場合とノズルを旋回した場合の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明を詳しく説明する。
鋼板の表面に形成される酸化スケールを除去する場合、酸洗液で前記酸化スケールを溶解する過程において、一時的に、空気中で鋼板の少なくとも一部の面に対して気体を噴射すると、酸洗効率（酸化スケールの除去効率）が向上することを見出した。
【００３１】
つまり、一旦鋼板を酸洗槽から出して気体を鋼板の少なくとも一部の面に噴射すると、噴射部分の鋼板の表面に付着している酸洗液の水分が一部蒸発して濃縮されるため、酸濃度が高くなる（ｐＨが低くなる）。剥離しかけている酸化スケール層と鋼板表面との界面にある凹部で、付着酸洗液の酸濃度が局所的に高くなるので、酸化スケール層と鋼板との密着部が選択的に溶解され、再度酸洗液に浸されると容易に酸化スケールの除去が行われるからである。前記気体の噴射に関し、鋼板の表面に対して気体を斜めから噴射すると前記効果がより顕著に得られる。
【００３２】
特許文献９にも、鋼帯にエアーを吹き付ける方法が開示されている。しかし、もともとこの方法は、鋼帯に付着する酸液の層（境膜層）の除去を目的としており、そのために、エアーで酸液を拭き落とすとともに、弾力性を有する仕切板の端部を鋼帯に接触させて酸液を拭き取ることを必須としている。上述のように付着酸洗液を鋼板の表面に残して濃縮するということは記載も示唆もされていない。よって、特許文献９の方法や装置をもってしても、付着酸洗液を除去してしまうので、上述のように付着酸洗液を濃縮して酸濃度を高くすることはできず、本発明のような効果は得られないものである。むしろ、酸洗液を除去してしまうので、新たな斑模様（酸液のムラにより鋼板表面に生じる模様）が発生が懸念される。
ここで、鋼板の少なくとも一部の面（以下、「鋼板表面」と称する）とは、該鋼板の片側表面でも、両側（裏表）表面でも、側面でも、全ての表面でもよく、鋼板上の面であれば特にその面は限定しない。
【００３３】
また、Ｓｉを含有する鋼板においては、さらに著しい効果が得られる。Ｓｉを含有する鋼板における酸化スケールが酸洗液に溶解する過程を詳細に調べてみると、鋼板表面上の酸化スケールが徐々に溶解し、酸化スケールと鋼板との界面付近に達する最終段階において、Ｓｉ酸化物が濃化している層が存在していることが分かった。この濃化層の部分で、残りの酸化スケールが鋼板表面より離脱しにくいことが分かった。前記Ｓｉ酸化物の濃化層は、酸洗液により溶解後、ゲル状になっている場合がある。そうしたゲル状Ｓｉ酸化物は、酸化スケールの溶解過程において鋼板表面からは遊離しているものの、酸化スケールと地鉄の界面に剥離（除去）できずに、存在している状態が観察された。
【００３４】
本発明においては、前記溶解して遊離しているゲル状Ｓｉ酸化物や、Ｓｉ酸化物が濃化している層を有する酸化スケールを、気体の噴射で除去できる。Ｓｉ酸化物や酸化スケールの除去は、気体の噴射による力学的作用によって除去する効果もあるが、それ以上に、前述したように、表面に付着した酸洗液が濃縮することによる化学的効果が重畳して効率的に除去されるものと考えられる。そして、濃縮した酸洗液は、水分が蒸発すればするほど、表面張力により鋼板と酸化スケールの界面に集中し、選択的に溶解するものと考えられる。この鋼板と酸化スケールの界面に、Ｓｉ酸化物の濃化層があるため、Ｓｉ酸化物の除去が促進され、それがため、酸化スケールの除去効率をますます向上させていると考えられる。
【００３５】
つまり、前記ゲル状Ｓｉ酸化物や、酸化スケールと鋼板表面との界面が選択的に溶解し、Ｓｉ酸化物の除去が促進される。酸化スケールの除去の妨げになっているＳｉ酸化物が、前述のように効率良く除去されるので、再度、鋼板が酸洗液に浸されると酸化スケールも効率良く除去されることになる。即ち、酸化スケールの溶解速度が向上することになる。これは、Ｓｉ酸化物がゲル状になっている場合においては効果が大きい。
【００３６】
酸洗効率向上の効果は、Ｓｉの含有量が、０．１〜３．５質量％である鋼板で、より著しい。鋼板中に含まれるＳｉの含有量が０．１質量％以上になると、Ｓｉ酸化物が濃化している層が生成し易いため、顕著な酸洗効率の向上効果が得られる。Ｓｉの含有量が増加すると共に、酸洗効率の向上効果が大きくなるが、鋼板中に含まれるＳｉの含有量が３．５質量％を超えると、それ以上の酸洗効率の向上は見られなくなり、一定となる。
【００３７】
鋼板表面に気体を噴射する場合、鋼板表面に対して斜め方向から噴射すると、より効果的である。気体を斜めから噴射する場合、図１又は図２に示しているように、鋼板の移動方向に対向して噴射するのがより好ましい。更に好ましいのは、前記噴射方向と鋼板表面となす角度θ（°）が、１°≦θ≦７５°の範囲となる場合である。図３には、鋼板表面に気体を噴射する拡大図（片面のみを示す）を模式的に示す。図３には、鋼板表面に、酸化スケール層６が存在し、酸化スケール層６と鋼板２の間にＳｉ酸化物が濃縮している層７がある場合を模式的に示している。
【００３８】
前記Ｓｉ酸化物は、一度酸洗槽を通過しているので、溶解しつつある。この時に図３に示しているように、鋼板表面に対して傾けて気体の噴射を行った方が、酸化スケール層と鋼板との界面に直接当るので、十分な効果が得られる。角度θが、１°未満では、気体の噴射圧を高くしても、鋼板表面に当る気体が分散するので、気体が十分高い圧力で鋼板表面に当らない場合がある。角度θが、７５°を超えると、噴射された気体が、酸化スケール層と鋼板との界面に直接当らなくなることが多くなり、上述の効果が十分得られない場合がある。
【００３９】
気体の噴射に関し、その手段はどのような方法であっても良いが、例えば、送風機やノズル等による方法が挙げられる。特に、ノズルによって気体を噴射するのが好ましい。
ノズルの大きさ、ノズルから鋼板表面へ気体が噴射される距離等を考慮すると、角度θは、１０°〜６０°が好ましく、更に好ましくは、酸化スケール層と鋼板との界面に気体噴射を集中させるため、角度θを１５°〜４５°にすることが望ましい。
【００４０】
図３示した噴射ノズル口の幅は、鋼板表面の幅以上の長さが望ましい。幅方向にスリット状となったノズル口であっても良いし、独立したノズル口が幅方向に並んで配置されていても良い。また、図６に示すようにノズル口を鋼板表面と平行な面内で旋回させてもよい。
【００４１】
図１及び図２には、気体噴射ノズル１が、鋼板の両表面に１つずつ記載されているが、気体噴射ノズルは、鋼板の片面側に１つに限定する必要はなく、図５に示すように２つ以上の気体噴射ノズルを鋼板の移動方向に設置し、多段階に気体噴射しても良い。前記多段階の気体噴射ノズルとすることで、より効率的な酸化スケール除去ができるようになる。
【００４２】
気体噴射ノズルは、鋼板の両表面側に設置することが望ましいが、片面側のみに設置してもよい。もちろん、両面の気体噴射を同時にする必然性はなく、片面ずつ交互に気体噴射しても構わない。
ノズルによる気体噴射方向と鋼板表面のなす角度θは、可変できる方が好ましい。例えば、鋼板の移動速度が大きい時は角度θを大きくしても十分な気体の噴射効果が得られるが、鋼板の移動速度が小さい時は角度θを小さくして、十分な気体の噴射効果を得るため、鋼板の移動速度に対応して可変するようにする。
【００４３】
上述のように、酸洗による酸化スケール溶解の途中で、気体を鋼板表面に噴射するため、例えば、図１に示したように、１つの酸洗槽で、鋼板を酸洗し、酸洗した鋼板を一旦酸洗槽から出して気体を噴射し、更に、同酸洗槽で再び酸洗することが考えられる。若しくは、複数の酸洗槽を直列に配列した酸洗設備（図２は酸洗槽が２つの例）であって、槽と槽の間で酸洗した鋼板を一旦酸洗槽から出して気体を噴射する構造でも良い。図４に、本発明による酸洗処理設備を模式的に示した。
【００４４】
本発明で使用する気体は、特に限定しないが、例えば、空気、窒素、アルゴン等のガスが挙げられる。また、それらの混合ガスであってもよい。噴射する気体の圧力は、噴射口で、０．５〜１．０ＭＰａ以上とすることで、本発明の効果が発揮できる。０．５ＭＰａ未満では、酸洗速度を向上することができない場合がある。また、上限として、１．０ＭＰａを規定した理由としては、１．０ＭＰａ超の気体を噴射する場合、加圧装置に関する設備が大型になり、経済的な効果が発揮できない場合があるからである。
【００４５】
また、気体噴射ノズル口は、鋼板表面から気体の噴射経路の距離で２ｃｍ〜８０ｃｍの距離であるのが望ましい。したがって、気体噴射ノズル口を傾けている場合には、前記距離は、気体噴射ノズル口と鋼板表面との最短直線距離に１／ｓｉｎθを乗じた値となる。２ｃｍ未満では、走行中の鋼板の振動によって気体噴射ノズル口が接触する場合がある。８０ｃｍを超えると、鋼板表面に向けて噴射した気体が、該鋼板表面に十分届かない場合がある。周辺設備の状況等によるが、５ｃｍ〜３０ｃｍの距離であれば、高い効果が得られる。
【００４６】
本発明に係る酸洗槽の酸洗液は、通常の酸化スケール除去用の酸洗液である。例えば、塩酸水溶液、硫酸水溶液、フッ酸水溶液（フッ化水素酸）あるいはこれらの溶液に硝酸、酢酸、蟻酸等が含まれる水溶液が使用できる。酸洗液の酸の濃度は、特に限定されないが、２質量％〜２０質量％の範囲である。２質量％未満では、酸化スケールを溶解する速度が十分得られない場合がある。２０質量％を超えると、酸洗槽の腐食が著しくなる場合があったり、リンス槽を大きくする必要が出てきたりする場合がある。
【００４７】
また、前記酸洗液に、Ｆｅ２＋イオンを添加しても良い。Ｆｅ２＋イオン濃度は、３０〜１５０ｇ／Ｌがより好ましい。３０ｇ／Ｌ未満では、安定した酸洗ができない場合がある。１５０ｇ／Ｌを超えると、酸洗速度が遅くなる場合がある。また、前記酸洗液に、Ｆｅ３＋イオンを添加してもよい。
酸洗液の温度は、特に限定されないが、酸洗効率や温度管理等の理由で常温から９７℃の間であることが好ましい。
【００４８】
本発明の気体の噴射部における鋼板移動速度は、特に限定しないが、５０ｍ／ｍｉｎ〜４００ｍ／ｍｉｎが好ましい。５０ｍ／ｍｉｎ未満であると、生産性（酸洗効率）が低くなる場合がある。４００ｍ／ｍｉｎを超えると、気体の噴射による酸洗効率向上の効果が得られなくなる場合がある。前記鋼板走行速度は、特に好ましくは、１００ｍ／ｍｉｎ〜２００ｍ／ｍｉｎである。
【実施例１】
【００４９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
鋼材を用いて酸化スケールの除去試験を実施した。鋼材としては、熱延鋼板を用い、Ｃ：０．００２質量％、Ｍｎ：０．５３質量％、Ｓ：０．０１質量％、Ｎｂ：０．００６質量％で、Ｓｉが表１に示した質量％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物に調整した。鋼板形状は、厚さ４ｍｍ、幅１００ｍｍの試験鋼帯である。図１に示した気体の噴射を組み合わせた酸洗槽を使用して、１０〜１００ｍ／ｍｉｎの速度で走行させ、噴射する気体の圧力と供給角度θを表１の範囲で変化させて脱スケール効果を調べた。噴射口の気体の圧力は、気体噴射ノズル側壁に設けた圧力計で測定した。【００５０】
酸洗液として、ＨＣｌ水溶液を用い、稼動中、塩酸６〜９質量％の範囲内になるように調整、制御した。更に、溶液中のＦｅ２＋が８０ｇ／Ｌになるように、ＦｅＣｌ２を添加した。また、Ｆｅ３＋に関しても同様に、溶液中のＦｅ３＋が１ｇ／Ｌになるように、ＦｅＣｌ３も添加した。酸洗液の温度は、７０℃（±５℃）になるように加温した。【００５１】
評価方法としては、鋼板の通板速度（移動速度）を変化させて、酸化スケール除去面積率が９０％以上となる酸洗処理時間を測定して評価した。ここで、鋼板表面の５０ｍｍ×５０ｍｍを基準として、酸化スケールのない部分の面積の割合を調べ、鋼板の表裏両面で平均して酸化スケール除去面積率とした。前記酸化スケール除去面積率が９０％以上になる酸洗処理時間が、３５秒を超える場合：×、３０〜３５秒である場合：△、２５〜３０秒である場合：○、２５秒以内の場合：◎とした。【００５２】
表１に、評価結果を示す。気体を噴射しない場合に比べて、酸洗過程の間で、鋼板表面に気体を噴射した方が、酸洗処理時間を短くすることができた。気体の噴射角度に関しては、１°〜７５°の範囲で、酸洗効率の向上により優れていた。また、噴射口の気体の圧力が、０．５〜１．０ＭＰａの範囲では、より高い酸洗効率であった。０．１〜３．６質量％のＳｉを含む鋼板で、気体の噴射効果が顕著に現れた。【００５３】
【表１】
2009145353.tif 000003
【実施例２】
【００５４】
実施例１と同じようにＣ、Ｍｎ、Ｓ、Ｎｂを含有し、表２に示したＳｉを含有する試験鋼板を使用して、図２に示す２つの酸洗槽の間で気体の噴射を行って酸洗を行った。２つの酸洗槽の酸洗液は、実施例１と同じである。酸洗液の温度は、７５℃（±５℃）になるように加温した。
評価方法は、実施例１と同じである。表２に、評価結果を示す。気体を噴射しない場合に比べて、酸洗過程の間で、鋼板表面に気体を噴射した方が、酸洗処理時間を短くすることができた。気体の噴射角度に関しては、１°〜７５°の範囲で、酸洗効率の向上により優れていた。また、噴射口の気体の圧力が、０．５〜１．０ＭＰａの範囲では、より高い酸洗効率であった。【００５５】
【表２】
2009145353.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、鉄鋼製造業に利用できる。本発明によれば、鋼板の酸化スケールを効率よく除去することが可能となる。特に、高張力鋼に代表される、Ｓｉ含有鋼板の酸化スケール除去速度（酸洗速度）を著しく向上できる。また、本発明により得られる酸洗後の鋼板は、脱スケール痕のない清浄な表面を得ることが可能となる。これにより、熱延鋼板、とりわけ自動車鋼板等の高張力鋼板の生産性を飛躍的に向上することができ、良質で低コストな鋼板の供給に貢献できるものと確信する。
【符号の説明】
【００５７】
１、１’    気体噴射ノズル
２    走行する鋼板
３    酸洗槽
４    第１の酸洗槽
５    第２の酸洗槽
６    酸化スケール層
７    Ｓｉ酸化物層
８    気体噴射ノズル口
９    酸洗部
９’    気体噴射部
１０    リンス槽
１１    巻戻機
１２    溶接機
１３    入側ルーパー
１４    テンションレベラー
１５    出側ルーパー
１６    塗油機
１７    巻取機
【図１】
2009145353.tif 000005
【図２】
2009145353.tif 000006
【図３】
2009145353.tif 000007
【図４】
2009145353.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月12日(2011.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（１）Ｓｉを０．１〜３．５質量％含有する鋼板の酸化スケールを除去する酸洗処理方法であって、鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃとを有し、前記工程Ａおよび前記工程Ｃの酸洗液の酸の濃度が２〜２０質量％であり、当該酸洗液のＦｅ２＋イオン濃度が３０〜１５０ｇ/Ｌであり、かつ、当該酸洗液の温度が常温から９７℃であり、前記工程Ｂにおいて、前記気体を鋼板の移動方向に対向し噴射し、かつ前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１５°≦θ≦４５°であって、前記気体の噴射圧力が０．５〜１．０ＭＰａで噴射し、鋼板の表面に付着している酸洗液の一部を濃縮させることを特徴とする鋼板の酸洗処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（２）少なくとも一つの酸洗槽と、空中で鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する手段とを有し、鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃとを有し、前記気体を噴射する手段が、前記工程Ｂにあり、鋼板の移動方向に対向して気体を噴射するノズルであって、かつ前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１５°≦θ≦４５°であり、前記ノズルの噴射口での圧力が０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（３）前記酸洗槽が、２槽以上の酸洗槽であることを特徴とする（２）に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（４）前記工程Ｂにおいて、前記鋼板を水平に通板させる手段を有し、前記気体を噴射する手段が、水平に通板される鋼板に気体を噴射することを特徴とする（２）に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（５）前記工程Ａにある酸洗槽と前記工程Ｃにある酸洗槽の間の空気中において、
前記鋼板を水平に通板させる手段を有し、前記気体を噴射する手段が、水平に通板される鋼板に気体を噴射することを特徴とする（３）に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（６）前記ノズルが、角度可変手段を有することを特徴とする（２）〜（５）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
（７）前記ノズルが、前記鋼板の移動方向に２つ以上並んでいることを特徴とする（２）〜（６）のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉを０．１〜３．５質量％含有する鋼板の酸化スケールを除去する酸洗処理方法であって、鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃとを有し、
前記工程Ａおよび前記工程Ｃの酸洗液の酸の濃度が２〜２０質量％であり、当該酸洗液のＦｅ２＋イオン濃度が３０〜１５０ｇ/Ｌであり、かつ、当該酸洗液の温度が常温から９７℃であり、
前記工程Ｂにおいて、前記気体を鋼板の移動方向に対向し噴射し、かつ前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１５°≦θ≦４５°であって、前記気体の噴射圧力が０．５〜１．０ＭＰａで噴射し、鋼板の表面に付着している酸洗液を濃縮させることを特徴とする鋼板の酸洗処理方法。
【請求項２】
少なくとも一つの酸洗槽と、空中で鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する手段とを有し、
鋼板を酸洗する工程Ａと、前記工程Ａの後に、空気中で前記鋼板の少なくとも一部の面に向けて気体を噴射する工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記鋼板を酸洗する工程Ｃとを有し、
前記気体を噴射する手段が、前記工程Ｂにあり、鋼板の移動方向に対向して気体を噴射するノズルであって、かつ前記気体の噴射方向と鋼板の少なくとも一部の面とのなす角度θ（°）が、１５°≦θ≦４５°であり、前記ノズルの噴射口での圧力が０．５〜１．０ＭＰａであることを特徴とする鋼板の酸洗処理装置。
【請求項３】
前記酸洗槽が、２槽以上の酸洗槽であることを特徴とする請求項２に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項４】
前記工程Ｂにおいて、前記鋼板を水平に通板させる手段を有し、前記気体を噴射する手段が、水平に通板される鋼板に気体を噴射することを特徴とする請求項２に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項５】
前記工程Ａにある酸洗槽と前記工程Ｃにある酸洗槽の間の空気中において、
前記鋼板を水平に通板させる手段を有し、前記気体を噴射する手段が、水平に通板される鋼板に気体を噴射することを特徴とする請求項３に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項６】
前記ノズルが、角度可変手段を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【請求項７】
前記ノズルが、前記鋼板の移動方向に２つ以上並んでいることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の鋼板の酸洗処理装置。
【国際調査報告】
2009145353.tif 000011
2009145353.tif 000012
2009145353.tif 000013