(57)【要約】 【課題】  変色防止剤の使用量を抑制しつつ、変色防止剤が洗浄水で流されず、かつ、変色防止剤が塗布されない部分をなくすと共に鋼帯の洗浄不良を防止する。【解決手段】  酸洗した鋼帯４に変色防止剤を噴霧することで洗浄工程１における鋼帯４の変色を防止する方法である。ラインを停止する際、ラインの停止直前に、変色防止剤の噴霧を開始する。次いで、洗浄水の噴射を停止する。その後、所定距離の通板の後に、通板の停止と変色防止剤の噴霧停止を順次行う。【効果】  変色防止剤の使用量を抑制しつつ、洗浄工程における鋼帯の変色を効果的に防止することができる。【選択図】  図１
2006131924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸洗した鋼帯に変色防止剤を噴霧することで洗浄工程における鋼帯の変色を防止する方法であって、
ラインを停止する際、ラインの停止直前に、変色防止剤の噴霧を開始し、
次いで、洗浄水の噴射を停止し、
その後、所定距離の通板の後に、通板の停止と変色防止剤の噴霧停止を順次行うことを特徴とする鋼帯の変色防止方法。
【請求項２】
前記変色防止剤の噴霧開始後、通板速度を減速し、洗浄水の噴射停止を行うことを特徴とする請求項１に記載の鋼帯の変色防止方法。
【請求項３】
洗浄工程における最下流側の洗浄水の噴射を停止しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼帯の変色防止方法。
【請求項４】
前記洗浄工程は、
複数のリンスセクションを有し、
各リンスセクションでは、酸洗された鋼帯に洗浄水を噴射する洗浄水のスプレーノズルと、該鋼帯に変色防止剤を噴霧する変色防止剤のスプレーノズルが備えられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の鋼帯の変色防止方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の鋼帯の変色防止方法の処理を経ることを特徴とする鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯をたとえば酸洗処理するラインの洗浄工程において、ラインの停止時に鋼帯の変色を防止する方法、および、この変色防止方法を実施した鋼帯の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の酸洗処理では、熱間圧延により鋼帯の表面に生成された酸化鉄層を酸洗して除去した後は、鋼帯表面に付着している酸をリンガーロールによって可能な限り取り除き、その後、洗浄工程において鋼帯の表裏面に洗浄水を噴射した後に浸漬リンス槽を通過させて酸を洗い流し、熱風で乾燥させるのが一般的である。なお、浸漬リンス槽を通過させずに、スプレー水のみで洗浄する場合もある。
【０００３】
このような酸洗処理では、ラインの停止時は、鋼帯表面に酸が残存した状態で空気中に晒される時間が長くなるため、洗浄未完了領域において下記化学式１で示す反応が生じ、鋼帯表面にＦｅＯ・ＯＨが付着して変色する。
【０００４】
【化１】
2006131924.tif 000003
【０００５】
そこで、このような鋼帯の変色を防止するために、種々の方法が提案されている。
たとえば、特許文献１には、前記化学反応によって生成されるＦｅＯ・ＯＨが酸に溶けることから、変色が発生した鋼帯を酸洗槽まで逆送し、変色部を再度酸洗して除去する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−１４０７７３号公報
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に記載の方法では、酸洗槽への逆送時、鋼帯が酸洗槽床などと接触してすり疵が発生する場合がある。また、鋼帯の逆送によって酸洗槽の入側に酸液がこぼれてしまうため、酸洗槽の入側を耐酸設備にする必要がある。
【０００７】
特許文献２，３には、鉄が水中においてＦｅイオンで存在することに着目し、ラインの停止時や低速時に、キレート剤を鋼帯に塗布することで、Ｆｅイオンをキレート化合物に変え、変色を抑制する方法が提案されている。
【特許文献２】特開昭６１−１９５９８３号公報
【特許文献３】特開昭６４−１５３８６号公報
【０００８】
また、特許文献４には、鋼帯表面から酸素を除くために、黄変抑制薬剤に窒素を混合して気水ノズルから吹き付ける方法も提案されている。
【特許文献４】特開２０００−１７８７７５号公報
【０００９】
また、特許文献５には、リンス槽の入口でｐＨの低い状態で鋼帯表面と空気（酸素）を遮断するために、酸洗後の鋼帯表面の塩酸液切り直後に、Ｆｅイオンを含まない塩酸を鋼帯表面に噴霧して塩酸液切り直後の変色を防止し、さらに引き続いて噴霧した塩酸の液切り直後に変色防止剤を噴霧して変色を防止する方法も提案されている。
【特許文献５】特開２００３−１９３２７５号公報
【００１０】
また、特許文献６には、酸洗槽と洗浄槽との間に配置したリンガーロールの回転停止前の回転徐動時に、リンガーロール部分またはその出側において鋼帯の表裏面に変色防止剤を塗布する変色防止方法も提案されている。
【特許文献６】特開２００３−２３１９８３号公報
【００１１】
変色防止剤を鋼帯に塗布する従来の方法における制御フローの一例を図６に示すが、この方法では、まずライン速度を減速してたとえば１００ｍ／分になった後に酸洗直後のサブリンスセクションのみで変色防止剤を噴霧し、その後のライン停止後、さらに残りのリンスセクションにおける変色防止剤の噴霧を開始する。そして、残りのセクションにおける変色防止剤の噴霧時間が所定時間（たとえば２分）になれば洗浄工程の全てのリンスセクションで変色防止剤の噴霧を停止し、その後に洗浄水の噴射を停止するというものである。なお、図７は、図６の制御フローにおけるライン速度と変色防止剤の噴霧、洗浄水の噴射開始および停止のタイミングチャートを示したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２〜特許文献６に記載された変色防止剤の噴霧方法では、使用量に多少の差はあるものの、変色防止剤の噴霧時間が長いので、高価な薬剤であるキレート剤などの変色防止剤の使用量が膨大になる。そして、変色防止剤の噴霧時も、洗浄水を噴射しているので、変色防止剤が洗浄水で流されてあまり効果がない。なお、ラインの停止時に噴霧する場合は、リンガーロール挟持部などでは変色防止剤が付着されないという問題がある。
【００１３】
また、特許文献２および特許文献３に記載の方法のように、酸洗槽の近傍でキレート剤を噴霧する場合には、酸洗槽内の酸洗液中にキレート剤が混入して酸洗液を汚染するという問題もある。
【００１４】
本発明が解決しようとする問題点は、変色防止剤を使用する従来の変色防止方法では、変色防止剤の使用量が膨大になるのと共に、変色防止剤が洗浄水で流されてあまり効果がなく、また、リンガーロール挟持部などで変色防止剤が付着されないという問題がある点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明者は、変色防止剤を使用する従来の変色防止方法にあった問題点を解決するためには、以下の３点が必要であると考えた。
１）鋼帯の品質に悪い影響が生じるような低速での通板はできるだけ行わないようにし、また、ラインの停止後は、すぐに変色防止剤の噴霧を停止することで変色防止剤の使用量を低減すること。
２）鋼帯に付着した変色防止剤が洗浄水で流されないようにするために、変色防止剤の噴霧時には、洗浄水を噴射しないこと。
３）変色防止剤が塗布されない部分をなくすと共に鋼帯の洗浄不良を防止するために、変色防止剤を噴霧しながら所定の距離だけ鋼帯を通板した後に、鋼帯の通板を停止すること。
【００１６】
本発明の鋼帯の変色防止方法は、
変色防止剤の使用量を抑制しつつ、変色防止剤が洗浄水で流されず、かつ、変色防止剤が塗布されない部分をなくすと共に鋼帯の洗浄不良を防止するために、
酸洗した鋼帯に変色防止剤を噴霧することで洗浄工程における鋼帯の変色を防止する方法であって、
ラインを停止する際、ラインの停止直前に、変色防止剤の噴霧を開始し、
次いで、洗浄水の噴霧を停止し、
その後、所定距離の通板の後に、通板の停止と変色防止剤の噴霧停止を順次行うことを最も主要な特徴としている。
【００１７】
前記本発明の鋼帯の変色防止方法において、ラインの停止直前とは、ラインの停止信号ＯＮと同時、或いは、ラインの停止信号ＯＮの直後を言い、ラインの停止信号は、作業者が直接にラインの停止ボタンを押す場合の他、ラインの自動停止信号がＯＮとなる場合も含む。
【００１８】
また、前記本発明の鋼帯の変色防止方法において、所定距離は、距離が短すぎると鋼帯に変色防止剤が塗布されない箇所が発生する一方、距離が長すぎると鋼帯の洗浄が不十分な箇所が発生することから、変色防止剤を噴霧するスプレーノズルの設置間隔の内で最も広い設置間隔以上で、サブリンスセクションを含むリンスセクション全体の長さ、すなわちリンスセクションの下方に設置されたリンス槽全体の長さと洗浄完了に必要な長さの差以下であるようにする。
【００１９】
前記本発明の鋼帯の変色防止方法においては、変色防止剤の噴霧開始後、通板速度を減速して洗浄水の噴射停止を行うようにしても良い。
また、前記本発明の鋼帯の変色防止方法においては、確実に洗浄処理が終了して、変色反応が進行しにくい洗浄工程における最下流側の洗浄水の噴射は、必ずしも停止しなくても良い。
【００２０】
また、前記本発明の鋼帯の変色防止方法は、鋼帯をリンス槽内に浸漬して洗浄するディップ酸洗処理に比べて、酸洗工程と洗浄工程での鋼帯の高さが同レベルで、洗浄工程への酸液（ＨＣｌとＦｅＣｌ2を含む）持ち込み量が多くなって、鋼帯の洗浄工程において変色する可能性が大きい、複数のリンスセクションの各リンスセクションに、酸洗された鋼帯に洗浄水を噴射する洗浄水のスプレーノズルと、該鋼帯に変色防止剤を噴霧する変色防止剤のスプレーノズルが備えられた横型の洗浄工程で洗浄するタイプに適用しても良好な効果を奏するものである。
【００２１】
また、本発明の鋼帯の製造方法は、
鋼帯の製造に際し、前記本発明の鋼帯の変色防止方法の処理を経ることを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、鋼帯の品質に悪い影響が生じるような低速で通板せず、また、変色防止剤の噴霧時には洗浄水を噴射せずに、変色防止剤のみを噴霧しながら所定の長さだけ鋼帯を進めた後に、鋼帯の通板を停止するので、変色防止剤の使用量を抑制しつつ、洗浄工程における鋼帯の変色を効果的に防止することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。以下の例では変色防止剤としてキレート剤を使用するものについて説明するが、キレート剤以外の変色防止剤を使用しても良いことは言うまでもない。
図１は本発明の鋼帯の変色防止方法に適用する洗浄工程の一例を示した概略図である。
【００２４】
図１において、１は酸洗工程に続いて設けられた洗浄工程であり、たとえばサブリンスセクション１ａ、第１リンスセクション１ｂ、第２リンスセクション１ｃ、第３リンスセクション１ｄ、第４リンスセクション１ｅ、第５リンスセクション１ｆから構成されている。
【００２５】
そして、この図１に示した例では、第１リンスセクション１ｂ〜第３リンスセクション１ｄで洗浄が完了するように、前記各リンスセクション１ａ〜１ｆのうち、たとえば第１〜第３リンスセクション１ｂ〜１ｄでは、たとえばｐＨ２、ｐＨ４、ｐＨ７と言うように、順にｐＨを高くした第１タンク２ａ〜第３タンク２ｃ内の洗浄水を、それぞれのポンプ３ａ〜３ｃによって汲み上げ、酸洗工程から搬送されてきた鋼帯４の表裏面に向けて噴射するスプレーノズル５ａ〜５ｃが配置されている。
【００２６】
また、第４リンスセクション１ｅでは第４タンク２ｄ内の洗浄水を、第５リンスセクション１ｆでは第５タンク２ｅ内の洗浄水（温水）とタンク２ｆ内の水（たとえば水道水）を、それぞれのポンプ３ｄ〜３ｆによって汲み上げ、前記第１リンスセクション１ｂ〜第３リンスセクション１ｄを経て搬送されてきた鋼帯４の表裏面に向けて噴射するスプレーノズル５ｄ〜５ｆが配置されている。
【００２７】
また、前記各リンスセクション１ｂ〜１ｆと、その上流側のサブリンスセクション１ａには、ラインの停止時、タンク６ａ内のキレート剤をポンプ８ａによって汲み上げ、同じくポンプ８ｂによって汲み上げられたタンク６ｂ内の水（たとえば水道水）と混合して鋼帯４の表裏面に向けて噴霧するスプレーノズル９ａ〜９ｆがそれぞれ配置されている。
【００２８】
１０ａ〜１０ｇは、前記サブリンスセクション１ａ〜第５リンスセクション１ｆの直前、および、第５リンスセクション１ｆの直後にそれぞれ設置されたリンガーロールであり、これらリンガーロール１０ａ〜１０ｇによって前記の酸洗工程や各リンスセクション１ａ〜１ｆで酸洗処理や洗浄処理されて鋼帯４の表裏面に付着した酸や洗浄水が可能な限り取り除かれる。
【００２９】
１１は前記各リンスセクション１ａ〜１ｆにおける鋼帯４の搬送ライン下方に設置されたリンス槽であり、前記タンク２ｆから水を供給されると共に、前記洗浄後の洗浄水を受け取り、配管１２ａ〜１２ｅを介して第１〜第５タンク２ａ〜２ｅに戻すように構成されている。なお、このリンス槽１１には、前記リンガーロール１０ｃ〜１０ｆの若干下流側に堰１１ａ〜１１ｄが設けられており、第５リンスセクション１ｆ〜第２リンスセクション１ｃの出側から、堰１１ｄ〜１１ａを越えて第４リンスセクション１ｅ〜第１・サブリンスセクション１ｂ・１ａに水が供給されていく。
【００３０】
なお、図１中の１３ａ〜１３ｄは開閉弁であり、図示しない制御盤からの指示によって開閉制御される。
【００３１】
本発明の鋼帯の変色防止方法は、たとえば図１に示したような構成の洗浄工程１において実施するものであり、以下、この図１に示した構成の洗浄工程１において、本発明の鋼帯の変色防止方法を実施する場合について説明する。
【００３２】
まず、通常の洗浄では、キレート剤用の開閉弁１３ａ〜１３ｃは閉の状態で、ポンプ３ａ〜３ｆのみが駆動され、酸洗工程から送られてくる鋼帯４の表裏面に向けて各スプレーノズル５ａ〜５ｆから洗浄水を噴射している。
【００３３】
そして、前記の洗浄中に酸洗ラインを停止する際には、図７に示した従来のタイミングチャートと異なり、図２に示すように、たとえばラインの停止信号ＯＮと同時に、制御盤から開閉弁１３ａ〜１３ｃに開指令を、ポンプ８ａ，８ｂに駆動指令を出し、全てのスプレーノズル９ａ〜９ｆから鋼帯４の表裏面に向けてキレート剤の噴霧を一斉に開始するのである。
【００３４】
次に、図２に示すように、たとえばラインの通板速度を２０ｍ／分に減速し、減速完了と同時に、図７に示す従来のタイミングチャートとは異なり、制御盤からたとえばポンプ３ａ〜３ｅに駆動停止指令を出し、第５リンスセクション１ｆにおけるスプレーノズル５ｆからの水道水の噴射を除き、前記スプレーノズル５ａ〜５ｅからの洗浄水の噴射を停止する。
【００３５】
その後、前記減速状態で所定距離、たとえばスプレーノズル９ａ〜９ｆの設置間隔ａ1〜ａ5の内で最も広い設置間隔（図１ではａ5）以上で、かつ、リンス槽１１全体の長さ、図１の例ではリンス槽１１の入口に設置された第１番目のリンガーロール１０ａから第５リンスセクション１ｆの直後に設置されたリンガーロール１０ｇ迄の長さｂと、洗浄完了に必要な長さ、図１の例では前記第１番目のリンガーロール１０ａから洗浄が完了する第３リンスセクション１ｄの出口に設置されたリンガーロール１０ｅまでの距離ｃの差以下の距離を通板した後に、制御盤は通板の停止指令を出し、その後、前記開閉弁１３ａ〜１３ｃに閉指令を出し、キレート剤の噴霧停止を行う。
【００３６】
図３は、以上の本発明の鋼帯の変色防止方法の制御フローを示したものである。
この図３に示した制御フローでは、減速状態で所定距離通板させる手段としてタイマーを使用し、洗浄工程１全体におけるキレート剤の噴霧時間が３０秒未満の場合には再度ラインを起動し、キレート剤を噴霧するものを示しているが、このキレート剤の噴霧時間は適宜設定すれば良いことは言うまでもない。また、図３に示した制御フローでは、ライン停止ボタンのＯＮ／ＯＦＦによりラインの停止を行うものを示しているが、ライン自動停止信号を使用しても良い。
【００３７】
鋼帯の製造に際し、上記の本発明の鋼帯の変色防止方法の工程を経て鋼帯を製造した場合には、ラインの停止時においても鋼帯の変色発生が軽減され、品質の良好な鋼帯を製造することができるようになる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明方法の効果を確認するために行った実施結果について説明する。
図４はラインの停止時、サブリンスセクション〜第３リンスセクションで停止した部分の表裏面に発生した変色の発生状況を目視で観察した結果を示した図で、（ａ）図はキレート剤の噴霧を全く行わなかった場合、（ｂ）図は図６に示した制御フローに基づく従来方法を実施した場合、（ｃ）図は図３に示した制御フローに基づく本発明方法を実施した場合である。
【００３９】
また、図５は図４の（ａ）図の場合と（ｃ）図の場合におけるライン停止時間と変色程度の関係を示した図で、（ａ）図は表面側、（ｂ）図は裏面側を示す。
なお、これら図４および図５における変色程度は目視判定した変色の程度を表し、程度４が最もひどい変色である。一般に酸洗後出荷される鋼帯は程度２、酸洗後次工程（冷間圧延など）を経由する鋼帯は程度３まで許容される。
【００４０】
前記の実験に使用した試験材は、炭素含有量が０．０４質量％の低炭素鋼板である。
キレート剤を噴霧しなかった場合や、図６に示した制御フローに基づく従来方法を実施した場合は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、リンガーロールの挟持部にひどい変色が発生していたが、図３に示した制御フローに基づく本発明方法を実施した場合は、リンガーロール挟持部にもキレート剤を送り込むことができるため、図４（ｃ）に示すように、リンガーロール挟持部の変色が大幅に軽減された。また、キレート剤が洗浄水に流されること無く適切な濃度で鋼帯に塗布されるため、全体の変色の程度も大幅に軽減された。
【００４１】
図４において、各リンスセクションの入側ほど変色がひどいのは、洗浄水内に鉄イオンが多く含まれること、洗浄水のｐＨが低いことが原因と考えられる。
また、表面に比べて裏面の変色がひどいのは、鋼帯裏面から水が滴り落ちて、鋼帯と空気（酸素）が触れること、リンス槽から湯気が昇り、裏面に水滴となって付着することが原因と考えられる。
【００４２】
ちなみに、炭素含有量が０．０１質量％未満、Ｍｎ含有量が１質量%未満の低炭素鋼材を使用し、ライン停止時間が５分未満の場合、図３に示した制御フローに基づく本発明方法を実施した場合には、キレート剤の噴霧を全く行わなかった場合に較べ、変色によって要求品質を満たすことのできない鋼帯の発生比率が半減した。
【００４３】
本発明は上記の例に限らず、洗浄液やキレート剤を汲み上げるポンプを２台設けて故障時に対処できるようにしても良く、また、キレート剤の噴霧開始後、通板速度を減速せずに洗浄水の噴射停止を行ったり、洗浄工程における全ての洗浄水の噴射を停止するなど、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、低炭素鋼の変色防止だけでなく、他の鋼種にも適用できる。また、本発明は、酸洗ラインの洗浄工程のみならず、変色が発生する他の洗浄工程における変色防止として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の鋼帯の変色防止方法に適用する洗浄工程の一例を示した概略図である。
【図２】本発明の鋼帯の変色防止方法におけるライン速度とキレート剤、洗浄水の噴射開始および停止のタイミングチャートの一例を示した図である。
【図３】本発明の鋼帯の変色防止方法の制御フローの一例を示した図である。
【図４】ラインの停止時、サブリンスセクション〜第３リンスセクションで停止した部分の表裏面に発生した変色の発生状況を目視で観察した結果を示した図で、（ａ）図はキレート剤の噴霧を全く行わなかった場合、（ｂ）図は図６に示した制御フローに基づく従来方法を実施した場合、（ｃ）図は図３に示した制御フローに基づく本発明方法を実施した場合の図である。
【図５】図４の（ａ）図の場合と（ｃ）図の場合におけるライン停止時間と変色程度の関係を示した図で、（ａ）図は表面側、（ｂ）図は裏面側を示す図である。
【図６】キレート剤を鋼帯に塗布する従来方法における制御フローの一例を示す図である。
【図７】図６の制御フローにおけるライン速度とキレート剤、洗浄水の噴射開始および停止のタイミングチャートを示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    洗浄工程
１ａ    サブリンスセクション
１ｂ〜１ｆ    第１〜第５リンスセクション
２ａ〜２ｅ    第１〜第５タンク
２ｆ、６ａ、６ｂ    タンク
３ａ〜３ｆ、８ａ、８ｂ    ポンプ
４    鋼帯
５ａ〜５ｆ    洗浄水のスプレーノズル
９ａ〜９ｆ    キレート剤のスプレーノズル
１０ａ〜１０ｇ    リンガーロール
【図１】
2006131924.tif 000004
【図２】
2006131924.tif 000005
【図３】
2006131924.tif 000006
【図４】
2006131924.tif 000007
【図５】
2006131924.tif 000008
【図６】
2006131924.tif 000009
【図７】
2006131924.tif 000010