(57)【要約】【課題】コンパクトな設備で、高品質かつ良好な作業環境を得ることを可能とする。【解決手段】ステンレス鋼板３１の表面に対して微小隙間を介して配置した電解減面装置３６，３７を用いたものであって、その電解減面装置３６，３７の電解液として中性塩を採用し、ステンレス鋼板３１の表面に対して１０〜１００Ａ／ｃｍ２の高電流密度を０．０３〜０．５秒間にわたって付与する構成としたことによって、取り扱いを容易にするとともに、装置のコンパクト化を図り、しかも焼鈍後のステンレス鋼板３１の表面のスケール（酸化被膜）および変質層の除去処理を高速かつ良好に行うことによって、作業環境を改善するとともに、排気・廃液の処理を省略または簡略化して大幅なコストダウンを可能としたもの。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間又は熱間にて圧延処理を施したステンレス鋼板を連続焼鈍する焼鈍炉の下流側に配置され、焼鈍時に上記ステンレス鋼板の表面に生成されるスケールおよび変質層を除去するように構成されたステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置であって、
前記ステンレス鋼板の表面に対して微小隙間を介して対向配置された電解電極板と、上記ステンレス鋼板の表面との間の微小隙間内に電解液を流動させる電解液流動手段と、これら電解電極板とステンレス鋼板との間に電解のための電流を流す電解電源とを備えた電解減面装置を構成し、
上記電解減面装置の電解液として、中性塩が用いられているとともに、
上記電解電源が、前記ステンレス鋼板の表面に対して１０〜１００Ａ／ｃｍ２の高電流密度を０．０３〜０．５秒間にわたって付与するように構成されていることを特徴とするステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置。
【請求項２】
前記電解電極板と上記ステンレス鋼板の表面との間の微小隙間が、２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置。
【請求項３】
前記電解減面装置は、焼鈍処理されたステンレス鋼板の板厚に対応して、当該ステンレス鋼板をメインアノードロールに巻き付けて送るロータリ型式、またはステンレス鋼板を略直線状に送るタンデム型式のいずれかに構成されていることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置。
【請求項４】
前記中性塩として、硝酸ソーダまたは硫酸ソーダが採用されていることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延処理されたステンレス鋼板に対する焼鈍処理後のスケールおよび変質層を除去するステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷間又は熱間にて圧延処理が施されたステンレス鋼板は、圧延加工後に焼鈍炉に通されることによって、圧延により加工硬化された鋼板を焼鈍・軟化し、その焼鈍処理中に発生したスケール（酸化被膜）およびクロムなどの変質層が、上記焼鈍炉の下流側に配置された硝酸や弗酸等の強酸を用いた酸洗設備によって除去されている。
【０００３】
例えば、図５に示された熱間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍酸洗装置においては、焼鈍工程の下流側に配置された冷却ユニット１で常温まで冷却された鋼板２がスケールブレーカ３による処理され、焼鈍炉で生成されたスケール（酸化被膜）に対してクラックが与えられるとともに、その一部が脱落させられる。また、そのときに鋼板２の平坦度も改善される。ついで、ショットブラスト４で処理されることによってスケール（酸化被膜）の大半が排除された後、残されたスケールおよび変質層が、熱硫酸槽５、硝酸槽６、硝弗酸槽７に順次浸漬されていき、酸洗処理されることにより除去される。その後、ブラシュスクラバ８およびドライヤ９による後処理が施されて、全ての処理を完了する。
【０００４】
一方、図６に示された冷間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍酸洗装置においては、焼鈍工程後の冷却ユニット１１で４５０℃前後まで冷却された冷延鋼板１２は、ソルトバス１３内に浸漬されて次の酸洗処理が容易になるようスケールの変質が行われ、その後に、中和槽１４内に浸漬されることによって中和され、さらに硝酸電解槽１５または硝弗酸槽１６に通されてスケールおよび変質層が除去される。そして、その後にブラシュスクラバ１７およびドライヤ１８による後処理が行われることによって、全ての処理を完了する。
【０００５】
また、この冷間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍酸洗装置においては、冷却ユニット１１で常温まで冷却を行った後、図７に示されているように、上述したソルトバス１３を用いることなく、硫酸ソーダ電解槽１９に通すことによってスケールを除去することも行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍酸洗装置にあっては、各槽の長さが、必要な処理時間を確保するために生産量の拡大とともに長大化しているとともに、酸洗設備に使用されている硫酸、硝酸、硝沸酸の取り扱いが面倒で、作業環境にも種々の配慮を要し、排気や廃液の処理設備が必要となることからも装置の高コスト化及び大型化を招来している。
【０００７】
加えて、熱間処理の場合には、ショットブラスト工程によって鋼板表面の粗度が悪化し、冷間処理の場合には、酸洗前におけるソルトバス処理および硫酸ソーダ電解処理により擦り傷または押し傷が発生するなどの問題もある。
【０００８】
そこで本発明は、長大な酸洗槽を廃した設備で、高速・高品質かつ良好な作業環境を得ることができるようにしたステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明の請求項１にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置では、冷間又は熱間にて圧延処理を施したステンレス鋼板を連続焼鈍する焼鈍炉の下流側に配置され、焼鈍時に上記ステンレス鋼板の表面に生成されるスケール（酸化被膜）および変質層を除去するように構成されたステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置であって、前記ステンレス鋼板の表面に対して微小隙間を介して対向配置された電解電極板と、上記ステンレス鋼板の表面との間の微小隙間内に電解液を流動させる電解液流動手段と、これら電解電極板とステンレス鋼板との間に電解のための電流を流す電解電源とを備えた電解減面装置を構成し、上記電解減面装置の電解液として中性塩が用いられているとともに、上記電解電源の出力は、前記ステンレス鋼板の表面に対して１０〜１００Ａ／ｃｍ２の高電流密度を０．０３〜０．５秒間にわたって、上記ステンレス鋼板の走行速度を考慮して付与される。
【００１０】
このような構成を有する請求項１にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置によれば、取り扱いの容易な中性塩を電解液とした効率的な電解減面装置を、焼鈍後のステンレス鋼板の表面処理に用いることによって、スケール（酸化被膜）および変質層の除去処理が高速かつ良好に行われるようになっている。また、作業環境が改善されるとともに、排気・廃液の処理が簡略化されることからも大幅なコストダウンが可能となる。
【００１１】
特に、冷間鋼板に対しては、従来のようなソルトバスまたは硫酸ソーダ電解、および強酸による酸洗処理が省略され、一方、熱間鋼板に対しては、従来のショットブラスト処理が省略されるため、設備の短縮化および簡略化が図られることとなる。
【００１２】
また、本発明の請求項２にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置では、上記請求項１における電解電極板とステンレス鋼板の表面との間の微小隙間が、２ｍｍ以下に設定されていることから、極めて効率的な処理が可能となっている。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置では、上記請求項１における電解減面装置が、圧延処理されたステンレス鋼板の板厚に対応して、当該ステンレス鋼板をメインアノードロールに沿わせて湾曲させつつ送るロータリ型式またはステンレス鋼板を略直線状に送るタンデム型式に構成されている。
【００１４】
このような本発明の請求項３にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置によれば、圧延処理されたステンレス鋼板の板厚が薄い場合には、電解減面装置がロータリ型式に構成されることによって、電解処理中のステンレス鋼板の平坦度が改善されるとともに、ステンレス鋼板の板厚が厚い場合には、電解減面装置がタンデム型式に構成されることによって、ステンレス鋼板にカーリングが形成されることが回避されるようになっている。
【００１５】
さらにまた、本発明の請求項４にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置では、上記請求項１における中性塩として、硝酸ソーダまたは硫酸ソーダが採用されており、このような本発明の請求項４にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置によれば、電解液として特に硝酸ソーダを用いる場合にはステンレス鋼板の表面上に不動態被膜等が形成されることとなり、錆の発生が抑制されるようになっている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１には、本発明の一実施形態にかかる冷間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰライン（連続焼鈍酸洗ライン）の概略構造が表されている。
【００１７】
すなわち、焼鈍された後の冷延鋼板（ステンレス鋼板）３１は、図示左端側の冷却ユニット３２を経て冷却された後に、エントリテンションブライドル３３、及び必要な場合にはテンションレベラ３４を通して、後述する表面電解減面装置（表面側電解減面ユニット）３６、及び裏面電解減面装置（表面側電解減面ユニット）３７に順次送り込まれる。そして、そこで電解による減面脱スケール処理が行われ、それによって、冷間圧延中又は焼鈍中にステンレス鋼板の表面上に形成されたスケール（酸化皮膜）、および変質層が除去される。
【００１８】
上記表面電解減面装置３６、及び裏面電解減面装置３７から送出された冷延鋼板３１は、ブラシュスクラバ３９に通されて、表面上に付着した電解液が落とされた後に、ドライヤ４１で乾燥され、さらに下流側のデリベリテンションブライドル４２を通して、ＡＰラインの出側に送り出されていくようになっている。
【００１９】
このとき上記表面電解減面装置３６は、特に図２に示されているようなロータリ型式の構造になされており、薄い厚さの冷延鋼板３１が、入口側に配置された小径のデフレクタロール３６ａを通して適宜のテンションを付与された状態で、大径のメインアノードロール３６ｂの表面上に沿って湾曲状に巻き付くようにして搬送されるとともに、出口側に配置された小径のデフレクタロール３６ｃを通して、次の裏面電解減面装置３７に送り出される構成になされている。
【００２０】
上記メインアノードロール３６ｂ上を搬送される冷延鋼板３１の表面側には、２体の電解減面ユニット３６ｄ１および３６ｄ２が順に円弧状に配列されている。これら２体の電解減面ユニット３６ｄ１および３６ｄ２は、例えば、特公平６−９５９号公報（特開平３−１６６４００号公報）に開示された「高速電解粗仕上げ法」に基づく高電流密度電解減面処理を行う構成になされており、特に本実施形態では、前記冷延鋼板３１の表面に対して、１０〜１００Ａ／ｃｍ２の高電流密度を、０．０３〜０．５秒の短時間にわたって付与するように構成されていて、実際の電解電源出力は、上記冷延鋼板（ステンレス鋼板）３１の走行速度を考慮して決定される。
【００２１】
以下、図示の関係から出口側に配置された電解減面ユニット３６ｄ２の構造を説明を行うこととするが、入口側に配置された電解減面ユニット３６ｄ１も同様な構成を有するものである。
【００２２】
上記電解減面ユニット３６ｄ２には、上記冷延鋼板３１の表面に近接配置された電極工具３６ｅ２が設けられており、当該電極工具３６ｅ２が、上記冷延鋼板３１の略全幅にわたって近接するように配置されている。この電極工具３６ｅ２の内部側には、上記冷延鋼板３１の表面に対向するようにして電解電極板３６ｆ２が取り付けられており、その電解電極板３６ｆ２と、上記冷延鋼板３１の表面との間には、２ｍｍより僅かに小さい微小隙間が形成されている。そして、その微小隙間内に対して電解液３６ｇ２を流動させる流路が、上記電極工具３６ｅ２の内部側に設けられている。この電極工具３６ｅ２内における電解液３６ｇ２の流動方向は、上記冷延鋼板３１の搬送方向と同じ方向でも逆方向のいずれでもよいが、要するに、両者間に相対的な速度差が形成されるように電解液３６ｇ２の流動方向及び流動速度が設定されている。
【００２３】
このときの上記電解液３６ｇ２としては、硝酸ソーダや硫酸ソーダなどの中性塩からなる各種溶液が採用されているが、そのような中性塩からなる電解液３６ｇ２を蓄えたサーキュレーションタンク３６ｈ２からは、送液ポンプ３６ｉ２を介して送液配管３６ｊ２が延出していて、その送液配管３６ｊ２が、上述した電極工具３６ｅ２内に設けられた流路の入口側に接続されている。また、上記電極工具３６ｊ２内の流路の出口側から延出する排液配管３６ｋ２が、上記サーキュレーションタンク３６ｈ２側に接続されており、これによって電解液３６ｇ２の循環流路が形成されている。
【００２４】
また、上述した電極板３６ｆ２とメインアノードロール３６ｂとの間には、電解電源３６ｍ２が配置されていて、当該電解電源３６ｍ２によって、上記電解電極板３６ｆ２側にはマイナス極が印加されるとともに、メインアノードロール３６ｂ側には、図示を省略した導電ブラシを介してプラス極が印加される。そして、これらの間に電解のための高電流密度の電解電流を流して、冷延鋼板３１の表面に対する減面処理、ならびに酸化皮膜からなるスケールおよび変質層の除去処理を、電解加工によって高速に行うように構成されている。このときの電流密度等の電解加工条件は、電極工具３６ｊ２の送り込み速度や電解加工量など勘案して適宜に設定されることとなる。
【００２５】
このような表面電解減面装置３６の構成は、次段の裏面電解減面装置３７も同様であって、表面電解減面装置３６を概略上下逆にした構造によって、冷延鋼板３１の裏面に対する減面処理、ならびに酸化皮膜からなるスケールおよび変質層除去処理が電解加工によって高速に行われる構成になされている。
【００２６】
このような構成の電解減面装置３６，３７を有する冷間ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を用いれば、取り扱いの容易な中性塩を電解液としたコンパクトな電解減面装置３６，３７を、焼鈍後の冷間ステンレス鋼板３１の表面処理に用いることによって、スケール（酸化被膜）および変質層の除去処理が高速かつ良好に行われるようになっている。また、電解加工に中性塩を用いることによって作業環境が大幅に改善されるとともに、排気・廃液の処理が簡略化されることからも、大幅なコストダウンが可能となる。
【００２７】
特に、本実施形態では、薄い厚さの冷間ステンレス鋼板３１に対して、従来のようなソルトバスまたは硫酸ソーダ電解および酸洗処理が省略されることとなるため、設備の短縮化および簡略化が一層図られるようになっている。
【００２８】
また、本実施形態では、電解電極板３６ｆ２と冷間ステンレス鋼板３１の表面との間の微小隙間が、２ｍｍ以下に設定されていることから、極めて効率的な処理が可能となっている。
【００２９】
さらに本実施形態では、圧延処理された冷間ステンレス鋼板３１の板厚が薄いことに対応して、電解減面装置３６，３７がロータリ型式に構成されており、適正な高テンションをかけることにより冷間ステンレス鋼板３１の電解処理中の平坦度が改善される。
【００３０】
さらにまた本実施形態では、電解液３６ｇ２の中性塩として硝酸ソーダまたは硫酸ソーダが採用されており、その電解液３６ｇ２として特に硝酸ソーダを用いる場合には、上記ステンレス鋼板３１の表面上に不動態被膜等が形成されることとなり、錆の発生が良好に抑制されるようになっている。
【００３１】
次に、図３には、本発明の他の実施形態にかかる厚手の熱間圧延ステンレス鋼板５１の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰラインの概略構造が表されている。
【００３２】
焼鈍された後の熱間圧延ステンレス鋼板５１は、冷却ユニット５２を経て冷却された後に、上流側の入側ブライドル５３、スケールブレーカ５４、出側ブライドル５５、必要な場合にはスキンパスミル５６を通して平坦度が改善された後、後述するタンデム型式の電解減面装置５７に送り込まれ、そこで電解による減面脱スケール処理が行われ、冷間圧延中又は焼鈍中にステンレス鋼板の表面上に形成された酸化皮膜からなるスケール、および変質層が除去される。
【００３３】
上記電解減面装置５７から送出された熱間圧延ステンレス鋼板５１は、ブラシュスクラバ５８に通されて、表面上に付着した電解液が落とされた後に、ドライヤ５９で乾燥されてから、ブライドル６０を通してＡＰラインの出側に送り出される。
【００３４】
このとき、上記電解減面装置５７は、例えば、図４に示されているような三体の電解減面ユニット５７ａ１，５７ａ２，５７ａ３を備えており、これら三体の電解減面ユニット５７ａ１，５７ａ２，５７ａ３が、上記熱間圧延ステンレス鋼板５１の搬送方向に順次並べられるように配置されている。各電解減面ユニット５７ａ１，５７ａ２，５７ａ３の各々は、熱間圧延ステンレス鋼板５１の上面側および下面側に対向するように配置されているが、それらの各電解減面ユニットの構造５７ａ１，５７ａ２，５７ａ３そのものは、上述した図２に示されたものと同様な構成を有するものであるので、詳細な説明は省略することとする。
【００３５】
このような構成の電解減面装置を有する熱間ステンレス鋼板５１の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を用いれば、前述した実施形態における冷間ステンレス鋼板３１の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置の場合とほぼ同様な作用・効果が得られるが、特に本実施形態の場合には、従来のショットブラスト処理が省略されるため、設備の短縮化および簡略化が図られることとなる。
【００３６】
また本実施形態では、板厚が厚い熱間ステンレス鋼板５１に対する電解減面装置５７として、タンデム型式のものを採用していることから、熱間ステンレス鋼板５１にカーリングが形成されることが良好に回避されるようになっている。
【００３７】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置は、ステンレス鋼板の表面に対して微小隙間を介して配置した電解減面装置を用いたものであって、その電解減面装置の電解液として中性塩を採用し、ステンレス鋼板の表面に対して１０〜１００Ａ／ｃｍ２の高電流密度を０．０３〜０．５秒間にわたって付与する構成としたことによって、取り扱いを容易化するとともに装置のコンパクト化を図り、しかも焼鈍後のステンレス鋼板の表面のスケール（酸化被膜）および変質層の除去処理を高速かつ良好に行うことによって、作業環境を改善するとともに、排気・廃液の処理を省略または簡略化して大幅なコストダウンを可能としたものであるから、コンパクト化された設備で、高速・高品質かつ良好な作業環境を得ることができ、ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置の有用性を大幅に向上させることができる。
【００３９】
また、本発明の請求項２にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置は、上記請求項１における電解電極板とステンレス鋼板の表面との間の微小隙間を２ｍｍ以下に設定し、極めて効率的な処理を可能としたものであるから、上述した効果をさらに向上させることができる。
【００４０】
さらに、本発明の請求項３にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置は、上記請求項１における電解減面装置を、圧延処理されたステンレス鋼板の板厚に対応して、当該電解処理中のステンレス鋼板をメインアノードロールに沿わせて湾曲させつつ送るロータリ型式またはステンレス鋼板を略直線状に送るタンデム型式に構成し、圧延処理されたステンレス鋼板の板厚が薄い場合には、当該ステンレス鋼板の電解処理中の平坦度を改善するとともに、ステンレス鋼板の板厚が厚い場合には、当該ステンレス鋼板に対するカーリングの形成を回避するように構成したものであるから、上述した効果に加えて、ステンレス鋼板の電解処理を容易にさせることができる。
【００４１】
さらにまた、本発明の請求項４にかかるステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置は、上記請求項１における中性塩として硝酸ソーダまたは硫酸ソーダを採用し、ステンレス鋼板の表面上に電解液として特に硝酸ソーダを用いることにより不動態被膜等を形成し錆の発生を抑制したものであるから、上述した効果に加えて、従来の硝酸処理と同様な結果を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における冷間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰラインの概略構造説明図である。
【図２】図１に示されたＡＰラインに用いられている電解減面装置の構造を説明した側面模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態における熱間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰラインの概略構造説明図である。
【図４】図３に示されたＡＰラインに用いられている電解減面装置の構造を説明した側面模式図である。
【図５】従来の熱間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰラインの概略構造説明図である。
【図６】従来の冷間圧延ステンレス鋼板の連続焼鈍高電流密度電解脱スケール処理装置を備えたＡＰラインの概略構造説明図である。
【図７】図６中に開示されたソルトバスに代わる硫酸ソーダ電解槽を表した概略構造説明図である。
【符号の説明】
３１  冷間圧延ステンレス鋼板
３６  ロータリ型式の表面電解減面装置（表面側電解減面ユニット）
３７  ロータリ型式の裏面電解減面装置（表面側電解減面ユニット）
３６ａ  デフレクタロール
３６ｂ  メインアノードロール
３６ｃ  デフレクタロール
３６ｄ１，３６ｄ２  電解減面ユニット
３６ｅ２  電極工具
３６ｆ２  電解電極板
３６ｇ２  電解液
３６ｈ２  サーキュレーションタンク
３６ｉ２  送液ポンプ
３６ｊ２  送液配管
３６ｍ２  電解電源
５１  熱間圧延ステンレス鋼板
５２  冷却ユニット
５７  タンデム型式の電解減面装置
５７ａ１，５７ａ２，５７ａ３  電解減面ユニット
【図１】
2004315874.tif 000003
【図２】
2004315874.tif 000004
【図３】
2004315874.tif 000005
【図４】
2004315874.tif 000006
【図５】
2004315874.tif 000007
【図６】
2004315874.tif 000008
【図７】
2004315874.tif 000009