(57)【要約】  環境への影響が少なく、高い生産比率をもって、高品質な表面が得られる、ステンレス鋼の鋼帯のような平らな冷間圧延製品の連続焼鈍及び酸洗い方法である。以下の手順からなる。酸素含有量が０．５乃至１２％の雰囲気中で、６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで引き上げる加熱と、酸化剤及び／又は不活性剤の存在下で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒継続される加熱と、酸化剤及び／又は不活性剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで低下させる冷却と、熱化学又は電解によるスケール除去と、最後に、鉱酸からなる酸洗い浴を使用した手段によって実施可能な酸洗い及び／又は不動態化。
2010509073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが０．３乃至４ｍｍからなり、表面粗さＲａ＜０．５０μｍを有し、脱脂されていてもよい、平らな冷間圧延ステンレス鋼製品の、連続焼鈍及び酸洗い方法であって、
酸素含有量が０．５乃至１２％の雰囲気中で、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均熱式流量が１５乃至３００ｋＷ／ｍ２の手段によって６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで引き上げる第一の加熱手順と、
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒継続する第二の加熱手順と、
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで低下させる少なくとも一つの冷却手順と、
少なくとも一つの熱化学又は電解によるスケール除去手順と、
鉱酸の溶液で、ＨＦであってもよく、後者の場合、２５乃至７０℃からなる温度で０乃至４５ｇ／ｌからなる濃度で形成された酸洗い浴を利用した手段による実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順と、
からなる手順を備える。
【請求項２】
第二の加熱手順及び冷却手順において、酸化剤はＯ２、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２から選択され、不活性剤はＮ２であり、還元剤はＨ２である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
０．３乃至２．０ｍｍからなる厚さの鋼帯のために、第一の加熱手順は、４５乃至１７５ｋＷ／ｍ２の範囲からなる鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量の手段によってなされ、Ｏ２濃度は０．５乃至５％からなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
鋼帯の厚さは０．８乃至３．５ｍｍからなり、第一の加熱手順は、１２０乃至３００ｋＷ／ｍ２からなる鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量の手段により、Ｏ２の濃度が０．５％乃至５％で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第一の加熱手順は、６００℃までで、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量は１５０乃至３００ｋＷ／ｍ２の範囲からなる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第一の加熱手順での雰囲気中のＯ２含有量は、鋼帯の表面から５０乃至２００ｍｍからなる距離で計測される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第二の加熱手順は、Ｎ２−Ｈ２の混合物を含み、これらの濃度は、それぞれ０から９８％及び１００から２％で、凝結温度は−３０から１０℃である雰囲気中で処理される、請求項１、２、３、４、５及び６に記載の方法。
【請求項８】
第二の加熱手順は、好ましくは凝結温度が−６０乃至１０℃からなるＮ２を含む雰囲気中で処理される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
冷却手順は、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃からなるＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気中で実施される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
冷却手順は、凝結温度が−３０乃至１０℃であるＮ２を含む雰囲気で実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
Ｈ２濃度が０〜５０％の範囲からなり、凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気中で、７５０℃乃至５００℃からなる第一の温度までにして、
空気を含む雰囲気中で、７５０℃〜５００℃の範囲からなる第一の温度から３００℃〜２００℃の範囲からなる第二の温度までにして、
Ｈ２Ｏによる手段で、３００℃〜２００℃の範囲からなる第二の温度から外界温度までにする、
以上の一連が実施される少なくとも三つの冷却手順を好ましくは備える、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
冷却は、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気で、５５０℃〜４５０℃からなる範囲の温度まで下げ、及び好ましくは溶融塩を使用した手段によって熱化学的なスケール除去が行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも一つの電解によるスケール除去手順は、１３０乃至２１０ｇ／ｌからなる濃度のＮａ２ＳＯ４中性溶液中で、４０乃至９０℃からなる温度で、又は４０乃至１５０ｇ／ｌのＨ２ＳＯ４の酸性溶液で、２５乃至５０℃からなる温度で、又は５０乃至１５０ｇ／ｌの濃度で、温度が３０乃至７０℃のＨＮＯ３酸性溶液で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順は、４０乃至２００ｇ／ｌからなる濃度のＨＮＯ３と、０乃至４０ｇ／ｌからなる濃度のＨＦと、からなる溶液を使用する手段によって実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順は、好ましくは、１００乃至１４０ｇ／ｌからなる濃度のＨＮＯ３溶液と、０乃至１５ｇ／ｌからなる濃度のＨＦと、を使用する手段によって、３０乃至６０℃からなる温度で実施される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順は、好ましくは、３０乃至６０℃からなる温度で、それぞれ、２０乃至１２０ｇ／ｌからなる濃度のＨＮＯ３又は、３０乃至１４０ｇ／ｌからなる濃度のＨ２ＳＯ４又は、４０乃至１８０ｇ／ｌからなる濃度のＨＣＬから選択される鉱酸溶液を使用した手段によって実施される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
フェライト相鋼のための不動態化手順は、２５乃至４０℃からなる温度で、硝酸溶液中で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
酸洗い及び／又は不動態化手順は、３０乃至６０からなる温度で、０乃至２０ｇ／ｌからなる濃度のＨＦを含む溶液の手段によって実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
平らな冷間圧延ステンレス鋼製品は、粗さがＲａ＜０．１０μｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
酸素含有量が０．５乃至１２％の雰囲気中で、鋼帯に向けられる平均熱式流量が３０乃至４００ｋＷ／ｍ２の手段によって６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで鋼帯を加熱する第一の加熱部門（１）と、
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒からなる時間内で、鋼帯を加熱する第二の加熱部門（２）と、
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで鋼帯を冷却する少なくとも一つの冷却部門（３）と、
少なくとも一つの熱化学又は電解によるスケール除去部門（４）と、
２５乃至７０℃からなる温度で、０乃至４０ｇ／ｌからなる濃度のＨＦと、鉱酸との溶液を含む酸洗い浴を備える低攻撃性な酸洗い及び不動態化部門（５）と、
を備え、
前記請求項の１又はそれ以上に記載の連続処理の実施のための装置。
【請求項２１】
第一の加熱部門は、
自己再生型燃焼器、
自己回復型燃焼器、
高度な対流交換の炎光衝突型燃焼器、
を使用し、又はこれらとともに使用し、想定される熱式流量を保障する炉を備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
燃料として、メタンガス及び／又は天然ガス及び／又はＬＰＧが使用され、並びに燃焼の補助として、空気及び／又は６５０℃まで予熱された空気及び／又は酸素濃度が３１％まで高められた空気及び／又は純酸素が使用される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
第二の加熱部門は、Ｏ２及びＣＯ２を含まない雰囲気が供給されるときに、放熱管、例えば、電熱抵抗及び／又は電磁誘導及び／又はＮＩＲ（近赤外線）ヒーターによる加熱手段の使用による手段によって実施される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
冷却部門は、一つ又はそれ以上の互いに相違し、雰囲気を分離し続けるモジュールからなる、請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平らな圧延製品の連続焼鈍酸洗いの方法に関するものであり、特に、冷間圧延ステンレス鋼帯の焼鈍酸洗い方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平らなステンレス鋼の圧延部門における製造工程では、圧延や熱処理の手順といった様々な機械的な処理手順や、焼鈍といった熱処理の手順や、スケール除去、酸洗、不動態化及び最終的な仕上げといった表面処理の手順が熟慮されている。
【０００３】
熱間圧延後は、まず、ステンレス鋼帯は、クロム炭化物との可溶化及び素材の再結晶化を許容する焼鈍がなされ、次いで表面からスケールを取り除くべく酸洗いがなされ、最終的には必要な厚さに達するまで圧延される。
【０００４】
熱間圧延部門における焼鈍及び酸洗いの処理は、通常、連続した焼鈍及び酸洗いのラインで行われ、時には、冷間圧延部門でも同様に行われる。鋼帯の冷間圧延処理は、一連の圧延手順の手段によって、２０％から８５％まで最終的に厚みを減らせることが一般に考えられている。
【０００５】
冷間圧延部門での最終的な表面粗さは０．０１から０．５０μｍであると考えられる。
【０００６】
ステンレス鋼帯は、その後、更なる熱処理工程に晒され、その間に再結晶化及び粒子の成長の処理が加えられ、例えば、ＥＮ１００８８によるような最終製品に必要な機械的な機能が与えられる。
【０００７】
この更なる熱処理が実施されることで、Ｈ２−Ｎ２の混合物を含む還元雰囲気で操作される炉では、０．０１から０．１０μｍからなる粗さのＡＩＳＩ３０４ステンレス鋼に限れば、一般に６０度で５０％以上が反射されるようなＥＮ１００８８／１−２基準による２Ｒ仕上げに相当する、輝熱処理ライン若しくは単にＢＡラインと呼ばれるもので、高度に反射する最終的な仕上がりの表面が得られる。又は、連続焼鈍及び酸洗いのライン若しくは単にＣＡ＆ＰＬｓでの、酸化雰囲気で操作される炉では、ＡＩＳＩ３０４ステンレス鋼に限れば、６０度での反射が３０未満のＥＮ１００８８／１−２基準による２Ｄ及び２Ｂ仕上げに相当する、光沢に乏しい表面が得られる。
【０００８】
ＢＡラインは、脱脂部門とともに、常に熱処理の部門の前に設けられる。ＣＡ＆ＰＬｓは、冷間圧延鋼帯の表面から圧延時の残油を取り除き得るブラシによる清浄及び洗浄が行われるので、例えば、ソーダ及び／又は炭酸カリウム、界面活性剤、又は電解洗浄処理といった化学処理の一連の手段によるそのような部門は存しない。
【０００９】
ＢＡラインでの炉入り口での鋼帯の表面の状態の制御は、粗度及び残油の両面において、均一な表面や高度に反射する外観を得る上で、実際は基本的に必須である。
【００１０】
鋼帯を冷却するための冷却部門は、炉の中で達した最高温度から、８０℃未満に温度を低下させるもので、ＣＡ＆ＰＬｓライン及びＢＡラインにおいて、前述の更なる熱処理の部門への下降気流が存在するようになっている。
【００１１】
ＣＡ＆ＰＬｓでの冷却部門では、空気又は好ましくはＯ２含有量を制御された雰囲気のジェットによる冷却が、鋼帯の温度が約７５０℃〜６５０℃の場合まで、通常は用いられる。中間段階の空冷で、約２５０℃まで下げられ、最終的な水冷で８０℃未満まで下げられる。ＢＡラインでは、Ｈ２／Ｎ２雰囲気のジェットで、最終的には温度は約１００℃まで冷却される。
【００１２】
従来の生産ラインでは、ＢＡ及びＣＡ＆ＰＬｓの両方とも、鋼を、いわゆる粒界腐食に対して過敏にする粒界にクロム炭化物が沈着する現象を回避すべく、冷却率は１５〜２０  ℃／以上とされる。冷却ガスの導入では、また、求められる鋼帯、特に薄物の平面性を確保するために位置が考慮され、調製される。
【００１３】
鋼帯とそれの支持体は、処理の全工程中、運搬システムの手段によって運搬されるのが典型的である。この運搬システムは、一般には、鋼帯の表面に接触するようになっているローラーシステムである。
【００１４】
ＢＡラインでは、高温では、前述のシステムの表面と鋼帯の接触は、表面欠陥を防止するための避けられている。しかも、ＢＡラインでは、空気との接触に代えて、Ｈ２を多量に含む雰囲気を使用することによる安全性の制約から、加熱炉でのローラータイプの運搬システムを除外し、実際には、この種の方法のために垂直の閉鎖焼鈍炉の独占的な使用が導入されている。
【００１５】
したがって、通常のＢＡラインでは、常に垂直方向に移動しながら鋼帯が加熱及び冷却される加熱及び冷却部門を垂直で備えるのが典型的であり、高温時に、運搬システム及び／又は鋼帯に接触する支持体を必要としない。
【００１６】
さらに、高温下では、例えば引張降伏応力のような、平板圧延ステンレス鋼の部門及び炉自身の金属的な構造に関する固有の機械的な機能が、ＢＡラインの最大高を制限し、さらには生産比率の上限を制限する。ちなみに、ＢＡラインでは２０トン／時を上回ることはなく、一般に５０から１５０トン／時に達するＣＡ＆ＰＬｓより低いと考えられる。
【００１７】
このため、輝熱処理ラインは、ＣＡ＆ＰＬｓに比してより高い反射性を有する最終仕上げを備えた鋼帯の表面を得られるものの、一方で、低い生産比率やより高いコストなども明らかになっている。
【００１８】
鋼帯の表面上に酸化物の層及びその下に脱クロム鋼の層、例えば、クロム鋼枯渇といったものが形成される場合、焼鈍熱処理は、酸化雰囲気（ＣＡ＆ＰＬｓ）で実施される。
【００１９】
両層は、素材に望まれる最終的な表面の外観をもたらすべく、適切な処置により除去される。
【００２０】
このため、熱処理では、酸素を含まない層によって特徴付けられた、一般に、光沢に乏しい故に“dull”のＤを意味する“２Ｄ”と呼ばれる（ＥＮ１００８８基準による）仕上がりを得ることを目的として、酸洗い及び不動態化といった、スケール除去の更なる一連の化学的及び電気化学的な処理がその後に行われる。
【００２１】
冷延製品の加工ラインの酸洗いシステムは、通常、スケール除去の部門、酸洗いの部門及び不動態化のための部門からなる。
【００２２】
スケール除去の部門では、焼鈍工程で形成されたスケールは調製され、除去工程の下降気流の介入を促進するようにして部分的に除去される。
【００２３】
冷間圧延鋼帯でのスケール除去の技術は、通常は、例えばkolene（ＮａＯＨ、ＮａＮＯ３、ＮａＣｌの共融混合物）等の溶融塩浴での酸化を利用した熱化学型、又は中性の硫酸ナトリウム溶液及び酸溶液での浴を利用した電解型がある。
【００２４】
溶融塩浴による化学技術も、電解による技術も、酸化物中に存するクロムの選択的な酸化を行い、浴内にそれが溶解し得るようにする。
【００２５】
前述のスケール除去処理を電気化学的に行い得るための方法としては、特許文献１に、適用する電流の密度及び鋼帯へ転移する特異な電荷と、除去される酸化物の挙動との相関に係る発明が開示されている。
【００２６】
酸洗いの化学的な部門では、焼鈍で生じた脱クロム鋼の層が除去され、酸化層の除去は、鉱酸の混合物によって形成された高い酸化能力を有する酸性浴の手段で完全に達成される。
【００２７】
もっとも一般的に用いられている浴は、温度が２５℃から７５℃のＨＮＯ３−ＨＦ及び特許文献２に例示されている、酸化剤を添加され、温度が２５℃から７５℃で操作されるＨ２ＳＯ４−ＨＦのような鉱酸の混合物である。
【００２８】
最終の不動態処理は、仕上がった製品の表面における、必要な保護的不動態薄膜の形成に導かれる。前述の動作は、一般に高いレベルの酸化還元電位浴による手段によって得られ、酸洗いの動作とは同時にはなし得ない。
【００２９】
ＣＡ＆Ｐラインでは、スケール除去、酸洗い及び仕上げ／不動態処理での素材表面の挙動は、酸化層の態様及びその下層の脱クロム鋼の層の存在に依存する。このような態様は、素材の類型、鋼の化学的な組成（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、その他の含有量）、鋼帯に施される熱的な行程（温度が最高に達する、規定の温度以上での耐久時間、加熱及び冷却の比率、に関する）及び炉の雰囲気の化学的な組成（酸化剤であるＯ２、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２の濃度）に影響される。
【００３０】
方法と技術は、焼鈍行程での制御のために、製品の酸洗いの電位向上のため、又はコストの削減と表面の品質の向上のために開発された。
【００３１】
特許文献３には、酸化層の厚み及び好ましい酸洗いの電位を削減するために、窒素と水素からなり、後者の濃度が３〜１５％である雰囲気での、水平又は垂直に設置された
密閉炉での鋼帯の焼鈍の方法と、それに関する装置が開示されている。
【００３２】
前述の鋼帯は、内部が水平及び／又は垂直な経路が後続する前述の炉にローラーシステムと支持体との複合体によって導かれ、鋼帯には、焼鈍全体及び冷却工程がＮ２−Ｈ２雰囲気中で実施される。
【００３３】
特許文献４は、酸洗いの特性の改善のための焼鈍工程の間に発生した酸化被膜の構造及び厚みと、冷間圧延されたＦｅ−Ｃｒ又はＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉステンレス鋼の表面品質と、を制御する方法を開示している。
【００３４】
可燃性気体の雰囲気は、Ｆｅ−Ｃｒ鋼で６００℃以上の場合、及びＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ鋼で８００℃の場合、焼鈍の最高温度までは、Ｏ２の濃度は１％乃至１０％からなる値に設定されるが、特にＦｅ−Ｃｒ鋼のために鋼帯の温度が６００℃以上の場合、及びＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ鋼のために８００℃未満の場合は、Ｏ２の濃度が１％未満に設定されるように制御される。
【００３５】
焼鈍炉では、炉の壁と圧延鋼帯との間での放射により、熱交換現象が一般に発生する。このため、厚さが等しい鋼帯の加熱率は、炉の部分の温度帯域に依存する。
【００３６】
一般に炉の温度帯域は、１２００〜１２５０℃を超えることはないと考えられ、ステンレスの鋼帯の放射率の値は、入力される表面の状態、温度、鋼の類型その他により０．２５乃至０．４５からなると考えられ、熱式流量の平均は、鋼帯の各々の面で１０乃至６５ｋＷ／ｍ２からなる鋼帯によりもたらされ、一般に７０ｋＷ／ｍ２は超えないと考えられる。
【００３７】
結果的に、１ｍｍ厚の鋼帯の加熱率は、一般に２５乃至３５℃／ｓからなり、４０℃／ｓを超えない。
【００３８】
ＣＡ＆ＰＬの燃焼炉での雰囲気は、本質的には燃焼での燃焼／燃料比（λ）の支持による挙動によって調整／制御され、二酸化炭素、水蒸気といった異なる酸化物及びλ＞１での化学量論的な燃焼において過剰な酸素で構成されている。
【００３９】
一般に、比率λは、オーステナイトステンレス鋼の場合、２〜５％に相当する過剰なＯ２が得られるように設定され、フェライト相ステンレス鋼の場合は、４〜１０％に相当する過剰な酸素が得られるように設定される。
【００４０】
例えば、最高温度１１１０℃、及び処理時間６０秒、及び雰囲気中に３〜５％のＯ２を含む標準的な熱処理工程で焼鈍されたＡＩＳＩ３０４の１ｍｍ厚の鋼帯は、クロム、鉄、マンガン及び酸化ケイ素の混合されたことによって形成される、一般に３００乃至４００ｎｍからなる酸化層によって特徴付けられる。特に、鋳型との界面に起因して、僅かにＳｉに富む第一の層、次いでＣｒに富む層及びＭｎに富むＣｒとＦｅが混在した外層により酸化層は特徴付けられる。
【００４１】
好ましくないことに、スケール除去、酸洗い、及び仕上げ／不動態化部門での酸化層及びその下層の脱クロム鋼層の除去は、酸洗い浴のために、圧延製品の本来の反射特性を損なわせるような化学的な食刻を引き起こす。
【００４２】
その上、前述の溶融物は、気相において、有害又は酸性を帯びた蒸気と、液相において、使用済みの処理溶液及び洗浄水とで、環境に重大な影響を与える反応物の形成を導く。
【００４３】
前述の反応の１時間毎の量は、除去された酸化物及び脱クロム鋼のエリア単位で特定された量に直接比例する。このため、更なる処理部門、スケール除去の補助、酸洗い及び仕上げ／不動態化部門が、前述の化学的な反応生成物の中性化／埋設を行わねばならず、時間と製品コストが上昇する。
【００４４】
このため、上述の欠点を克服する焼鈍及び酸洗い方法が開発されることが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】国際公開第２００２／０８６１９９号パンフレット
【特許文献２】欧州特許出願公開第１４９０５３１号明細書
【特許文献３】米国特許第４７１３１５７号明細書
【特許文献４】特許第５２２２４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
本発明は、高い生産比率をもって、高品質な表面が得られる、ステンレス鋼の鋼帯のような平らな冷間圧延製品の連続焼鈍及び酸洗い方法を開発することを第一の目的とする。
【００４７】
更に本発明は、特に、ＣＡ＆ＰＬｓに関して、処理設備と方法の両面においてコストを増加させずに、環境への影響を最小限とし得る連続焼鈍及び酸洗い方法を開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
そこで、本発明は、厚さが０．３乃至４ｍｍからなり、表面粗さＲａ＜０．５０μｍを有し、脱脂されていてもよい、平らな冷間圧延ステンレス鋼製品の、連続焼鈍及び酸洗い方法を開発することによる、先に論じた問題を解決することを目的とし、請求項１に一致する、以下の統合された一連の手順を主張する。
【００４９】
酸素含有量が０．５乃至１２％の雰囲気中で、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均熱式流量が１５乃至３００ｋＷ／ｍ２の手段によって６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで引き上げる第一の加熱手順。
【００５０】
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒継続する第二の加熱手順。
【００５１】
酸化剤及び／又は不活性剤又はそれに代えて不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで低下させる少なくとも一つの冷却手順。
【００５２】
少なくとも一つの熱化学又は電解によるスケール除去手順。
【００５３】
鉱酸の溶液で、ＨＦであってもよく、後者の場合、２５乃至７０℃からなる温度で０乃至４５ｇ／ｌからなる濃度で形成された酸洗い浴を利用した手段による実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順。
【００５４】
本発明のための好ましい方法の実施例において、第二の加熱手順及び冷却手順において、酸化剤はＯ２、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２から選択され、不活性剤はＮ２から形成され、還元剤はＨ２から形成される。
【００５５】
有利な点としては、本発明の方法は、従来の焼鈍及び酸洗いライン（ＣＡ＆ＰＬ）で得られるものよりも高品質な表面で、輝熱処理（ＢＡ）ラインで得られる品質に匹敵する表面を得ることができる。
【００５６】
得られた表面の反射率は、表面の垂線に対し角度６０度で反射させた光の百分率として計測したところ、ＢＡ工程で得られた素材の反射率に匹敵し、例えばＡＩＳＩ３０４タイプのオーステナイト鋼で５０％以上を示した。
【００５７】
本発明は、同様に、高品質な表面を有する圧延製品において、コスト削減という更なる有意な利点を得ることができる。実際、このような方法は、従来の連続処理ラインに類する生産性を有しており、垂直の処理に関連して拘束されることが知られているＢＡラインで得られるものよりも生産性は高いと考えられる。
【００５８】
特に、本発明で開示されている方法は、焼鈍手順の間に、以下に示すように、酸化物の層の形成を決定付ける。
【００５９】
背景技術で記述した従来の焼鈍手順で得られるものよりも厚さは薄くなると考えられる。
【００６０】
電解及び熱化学によるスケール除去処理で、より容易に除去すべく、従来の焼鈍で得られるものよりも、酸化物中のＣｒ／Ｆｅ比が高く、Ｃｒ含有の百分率がより高くなると考えられる。
【００６１】
素材表面に食刻がない化学的な酸洗いで除去される脱クロム鋼の薄い層を下層に有し、表面の品質上の難点の発生率も満足がいく。
【００６２】
処理される鋼帯の領域単位の酸の消費量がより少ないことから、環境に対する影響を低減できるという優位な点を有する。
【００６３】
これは、従来の焼鈍手順での製造と同様に酸化物及び脱クロム鋼の層を除去する酸洗いの手順で溶解される鋼の量の削減の効果によってなされる。
【００６４】
本発明の方法で処理され得るステンレス鋼は、冷間圧延部門で形成されることによって製造される全てであって、例えば、以下のものを含む。
【００６５】
ＡＩＳＩ３０４、３０１、３０５、３１６、３２１、３４７、３０９、３１０タイプのオーステナイト鋼
ＡＩＳＩ４３０、４０９、４３９、４４１、４４４タイプのフェライト相鋼
ＡＩＳＩ４１０、４２０タイプのマルテンサイト鋼
２２０５、２３０４タイプのデュプレックス鋼。
【００６６】
上記に依拠する請求項は本発明の好ましい実施例を記述したものである。
【００６７】
本発明の更なる特徴及び利点は、好ましい詳細な説明でよりいっそう明らかとなるが、排他的ではなく、冷間圧延ステンレス鋼の焼鈍及び酸洗いの方法の実施例は、添付図面の補助により、非限定的な実施例の途を示している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明が実施されている焼鈍及び酸洗い方法の設備の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
［発明の詳細な説明］
本発明の方法の対象は、厚さが０．３乃至４ｍｍからなる冷間圧延ステンレス鋼で、その製品で、以下に示す表面の特性を有する：Ｒａ＜０．５０μｍ及び好ましくはＲａ＜０．１０μｍ、並びに、脱脂されていてもよい。
【００７０】
平らな冷間圧延ステンレス鋼製品の連続焼鈍及び酸洗い方法で、本発明の対象は、以下に記述する手順の連続及び統合した実施であり、好ましくは、鋼帯から開始して、前述の表面粗さ表面の清浄さを備える。
【００７１】
この方法の最初の二つの手順は、例えば、ＥＮ１００８８標準によって確立された、熟慮された機械的な特性に至るように、再結晶及び結晶粒子の成長方法のための熱的な焼鈍処理を考慮する。
【００７２】
有利な点としては、予め制御された酸化手段による、このような焼鈍処理は、鋼帯表面上に酸化物の層及びその下層に脱クロム鋼の層を形成し、両層は後続する酸洗い処理の手段によって容易に除去される。
【００７３】
この焼鈍処理は、少なくとも二つの、以下に示すような、連続した手順でなされる。
【００７４】
鋼帯の第一の加熱手順は、６５０乃至１０５０℃までで、ステンレス鋼の級を考慮することによって、核の形成及びクロムに富む酸化物の選択的な成長手順を条件付け、制御するようにする。
【００７５】
鋼帯の第二の加熱手順は、前述の金属的な形質転換が完了する最高温度まで上げられる。
【００７６】
第一の加熱は、引き続く手順で酸化が抑制されているので、適当な酸化物を生じるが、後続する冷却、スケール除去、酸洗い及び仕上げの処理で容易に条件付け／除去ができる。
【００７７】
この最初の酸化手順を制御する媒介変数は、焼鈍中の雰囲気中の酸素濃度であって、０．５から１２％まで可変であって、鋼帯の加熱比率は、１５乃至３００ｋＷ／ｍ２からなる、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量による。
【００７８】
本発明によれば、鋼帯の最初の加熱は、好ましくは６５０〜１０５０℃まで上げられ、鋼帯の厚さは０．８乃至３．５ｍｍからなり、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量は、１２０乃至３００ｋＷ／ｍ２で、Ｏ２の濃度は０．５％乃至５％で、この方法の手順のために熟慮された最高温度まで上げる従来の手順で得られるものよりも、有利なことに、３０％薄い酸化物の層を形成するようにする。
【００７９】
０．３乃至２．０ｍｍからなる厚さの鋼帯のために、６５０〜１０５０℃までの第一の加熱手順は４５乃至１７５ｋＷ／ｍ２の範囲からなる鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量の手段によってなされ、Ｏ２濃度は０．５乃至５％からなる。
【００８０】
第一の加熱手順は、好ましくは６００℃までで、１５０〜３００ｋＷ／ｍ２の範囲からなる鋼帯のそれぞれの面での平均の熱式流量によってなされてもよい。この最初の加熱は従来型及び／又は無炎型及び／又は炎光衝突型の燃焼器、同様に自己回復型及び／又は自己再生型の燃焼器で構成され、それらは、天然ガス及び／又はメタン及び／又はＬＰＧン並びに空気で動作し、酸素が豊富な空気又は純酸素又は混合物で燃焼を支える。
【００８１】
空気は６５０℃まで事前に加熱され、及び／又は酸素濃度が３１％まで高められた空気及び／又は純酸素である。
【００８２】
前述の最初の加熱部門は、同様に、１５００℃までの温度での連続操作に適合し、抵抗性を有する材質が供給されることが好ましい。
【００８３】
処理雰囲気中の酸素濃度は、方法の目的に応じ、炉に供給するための直接供給システムによって、保障され／制御され、制御可能な流量比、酸素が豊富な空気又は純酸素、及び好ましくは燃焼器の燃焼比の制御によってもよい。
【００８４】
このような直接供給システムは、槍上の部分、スロット、分配機又はその他の好ましいシステムからなるようにしてもよい。
【００８５】
この加熱手順では、雰囲気中のＯ２含有量は、鋼帯の表面から５０乃至２００ｍｍからなる距離で計測されることが好ましい。
【００８６】
第二の加熱手順は、酸化物の層の成長を条件付け／制限するために、反応剤が存在する反応による気体雰囲気での焼鈍の反応性の制御をする。ここで、反応剤はＯ２、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２のようなものであり、好ましくは、例えばＮ２のような不活性な雰囲気と一緒に操作される。凝結温度は−６０乃至１０℃からなり、又は還元雰囲気として例えばＮ２及びＨ２がある。これらの濃度は、それぞれ０から９８％及び１００から２％で用いられ、凝結温度は−３０から１０℃である。
【００８７】
このような鋼帯の第二の加熱は、第二の専用の加熱部門で得られ、外気の再導入を防止するための気体を封着する手段によって、第一のそれとは流体力学的に分離されるようにしてもよく、上述の型式の燃焼器又は、それに代えて、電気抵抗又は放射管による加熱システムを備えてもよい。
【００８８】
燃焼器の手段による加熱の場合、又は適切な供給手段及び処理雰囲気中に含まれる気体の化学種の排気システムを備える場合は、雰囲気中の酸素含有量は、空気−ガス比において、最適な動作に基づいて制御される。
【００８９】
この方法の第三の手順は、焼鈍中に形成される酸化層がこれ以上成長しないように外界温度まで冷却することを考慮したもので、及び／又はその酸化層に含まれる鉄の酸化物の部分的な減少も考慮する。
【００９０】
この冷却手順は、Ｏ２、Ｈ２Ｏ及びＣＯ２のような酸化剤、及び／又はＮ２のような不活性剤、及び／又はＨ２のような還元剤の存在下で行われる。
【００９１】
本発明の好ましい実施例によれば、この冷却手順は、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物によって形成される雰囲気中で実施されるのが好ましい。
【００９２】
特に優位な実施例では、Ｎ２を含む不活性雰囲気中で使用され、凝結温度は−３０℃乃至１０℃からなる。
【００９３】
本特許の更なる優先的な解決として、以下の三手順からなる冷却が挙げられる。
【００９４】
Ｈ２濃度が０〜５０％の範囲からなり、凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気中で、７５０℃乃至５００℃からなる温度までにする。
【００９５】
空冷手段により、７５０℃〜５００℃から３００℃〜２００℃までにする。
【００９６】
Ｈ２Ｏによる手段で、３００℃〜２００℃から外界温度までにする。
【００９７】
もう一つの優先的な解決として、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気で、５５０℃〜４５０℃まで冷却するというものである。
【００９８】
全ての場合において、前述の冷却用雰囲気の組成を計測し、制御するためのシステムを、冷却部門は備える。冷却装置は、Ｈ２を使用するのであれば、封着される。鋼帯は、水冷ライン又はジェット冷却のような空気による手段、放熱装置によって冷却してもよい。
【００９９】
本方法の第四の手順は、少なくとも一つの熱化学的スケール除去処理を考慮したもので、そのスケール除去処理は、溶融塩を使用した手段によるもの、又は電解によるスケール除去処理であって、好ましくは、１３０乃至２１０ｇ／ｌからなる濃度のＮａ２ＳＯ４中性溶液中で、４０乃至９０℃からなる温度、若しくは４０乃至１５０ｇ／ｌのＨ２ＳＯ４の酸性溶液で、２５乃至５０℃からなる温度で、適切に実施されるものである。
【０１００】
代わりに、電解によるスケール除去の処理は、３０乃至１５０ｇ／ｌの濃度で、温度が３０乃至７０℃の硝酸溶液を使用して行うこともできる。
【０１０１】
鋼帯の表面上に存在する特異的な酸化物の層に関係して、クロム酸化物の厚みと濃度に関して、このようなスケール除去処理は、酸化物の層を好ましくは完全に除去するようにした浴の中で、溶解されるようになり、酸化物中に存在するクロムの選択的な酸化を引き起こす。
【０１０２】
上述のスケール除去のための好ましい方法は、分配される電流及び以下に関連して鋼帯への電荷の転移の相関が考慮される。
【０１０３】
・除去される酸化物の態様
・スケール除去を行う設備の態様（溶液のタイプ、鋼帯に陽極的極性を付与する電極の長さ）
・セル中で鋼帯が処理される速度。
【０１０４】
前述の方法の可能性のある応用は、温度が７５℃に等しく、８Ａ／ｄｍ２に等しい電流密度で、濃度が１６０ｇ／ｌに等しい中性の硫酸ナトリウム溶液を使用し、引き続き５０℃の硝酸中で、６Ａ／ｄｍ２に等しい電流密度で電解処理を使用することが考慮されたものである。
【０１０５】
本方法の第五の手順は、おそらくはスケール除去処理後に生じる酸化物の層、及びその下層にある脱クロムの層を除去する、実施可能な酸洗い及び／又は不動態処理を考慮したものである。
【０１０６】
本発明によれば、前述の処理は、鉱酸溶液とＨＦ、このＨＦは、０乃至４０ｇ／ｌからなる濃度、好ましくは０乃至１５ｇ／ｌからなる濃度であって、２５乃至７０℃のからなる温度で、好ましくは３０乃至６０℃からなる温度であるものを使用する手段によって実施される。
【０１０７】
本発明の好ましい方法は、４０乃至２００ｇ／ｌからなる濃度、好ましくは１００乃至１４０ｇ／ｌの濃度のＨＮＯ３を含む鉱酸の溶液を使用するものである。
【０１０８】
本発明の目的は、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌから選択され、濃度はそれぞれ、ＨＮＯ３は２０乃至１２０ｇ／ｌからなり、Ｈ２ＳＯ４は３０乃至１４０ｇ／ｌからなり、ＨＣｌは４０乃至１８０ｇ／ｌからなり、温度は２５乃至７０℃からなる、酸の混合物によって形成される鉱酸での処理を更に含むものとする。
【０１０９】
後者の処理の優位な点として、攻撃性の削減があり、鋼帯の表面を化学的に食刻するような強力な化学種を生み出すことがなく、このため、鋼帯表面の反射率や態様に影響を及ぼさない。
【０１１０】
フェライト相鋼の場合、この処理は、好ましくは上述の硝酸を基本としたフッ化水素酸を含まない酸洗い溶液であるが、２５乃至４０℃からなる温度、好ましくは３０℃以上で、遊離したフッ化水素酸、又はそれらの錯体であってもよい。
【０１１１】
処理及び安全上の見地から、加熱及び冷却部門に存在する異なる雰囲気を完全に分離するために、加熱部門と冷却部門の間には、封着され分離する房が設けられてもよい。
【０１１２】
同様に、空気と一緒に可燃性の気体が接触するおそれがある冷却部門の顆粒には、分離する房を設けてもよい。
【０１１３】
前述の房は、鉱物分が除去された水、その他の液体、例えば油のサイホンによる手段、又は不活性ガスによる手段で構成されていてもよい。
【０１１４】
主な部門を形成する冷間圧延のステンレス鋼帯のための焼鈍及び酸洗いの設備は、ＢＡ処理で現在生産されているものに匹敵する表面品質を備えた製品の取得と、ＢＡ処理に比してより低コストで、かつＣＡ＆ＰＬｓに比して環境への影響を最小限とする、本稿で述べる革新的な方法であって、図１に模式的に示されるものである。
【０１１５】
符号は様々な部門を示しており、符号１は鋼帯の加熱部門を示し、６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで上げ、符号２は鋼帯の加熱部門を示し、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで上げ、符号３は鋼帯の冷却部門を示し、６５０℃乃至熱化学的又は電解によるスケール除去部門での温度からなる温度まで冷却し、符号５は化学的な浴が備わった酸洗い及び仕上げ／不動態化部である。
【０１１６】
Ｏ２及びＣＯ２が含まれない雰囲気の使用が考えられるとき、第二の加熱部門２は、放熱管、例えば、電熱抵抗及び／又は電磁誘導及び／又はＮＩＲ（近赤外線）ヒーターによる加熱手段が設けられる。
【０１１７】
冷却部門３は、一つ又はそれ以上の互いに相違し、雰囲気を分離し続けるモジュールからなる。
【０１１８】
［実施例１］
本実施例では、厚さ１ｍｍで幅１２７０ｍｍの減少割合が８０％で、０．０８乃至０．１０μｍからなる表面粗さ（Ｒａ）で、鋼帯に残留する圧延油が１０ｍｇ／ｍ２以下で、前述の鋼帯がアルカリ溶液で予め脱脂されている、ＡＩＳＩ３０４タイプのオーステナイトステンレス鋼帯の焼鈍及び酸洗い方法を開示する。
【０１１９】
鋼帯は図１に模式的に示した設備で、生産比率は毎時約７８トンとして、毎分１３０ｍの処理速度で処理される。
【０１２０】
本発明は、以下の条件下で操作される。
【０１２１】
・鋼帯は９００℃まで加熱され、雰囲気は、酸素濃度が１．５％に等しく、約４０℃／ｓの加熱比率に対応して、各々の鋼帯の面の平均熱式流量は８５ｋＷ／ｍ２である。前述の加熱は、全部で約２２秒継続され、内部温度が平均して１２７０℃の炉の中で行われる。前述の温度は、燃料としてメタンガス及び燃焼を補助する空気が１０．５：１（空気−ガス）の燃焼比で調整され、これを使用する裸火の燃焼器を使用した手段によりなされる。
【０１２２】
・部門２での鋼帯の加熱は、３０秒間で、９００℃から、窒素によって形成された気体状の雰囲気中で、１１１０℃まで上げられる。加熱は、電気抵抗の手段によって加熱される炉の中で行われる。処理中の炉内部の温度は１１７０℃である。
【０１２３】
・冷却手順は、気体状の窒素の雰囲気で、８０℃まで２０℃／秒の平均比率で行われ、凝結点は１０℃未満である。
【０１２４】
・濃度が１６０±２０ｇ／ｌの中性の硫酸ナトリウム溶液中での第一の電解によるスケール除去手順。
【０１２５】
・濃度５０ｇ／ｌ温度４０℃での硝酸溶液中での第二の電解によるスケール除去手順。
【０１２６】
・濃度１００ｇ／ｌ温度４０℃での硝酸溶液中での不動態化手順。
【０１２７】
このような条件下で、６０度での反射率が５０％に等しいか、従来の方法で得られるものと等しい厚さの鋼帯のそれよりもより高い反射率を有する鋼帯を得ることができる。
【０１２８】
ＢＡタイプの設備（毎時約２０トン）で得られるものよりも、より高い生産比率が得られると考えられる。
【０１２９】
酸洗い及び不動態化手順で使用される酸に関係する消費のバランスは、処理される鋼帯のトン当たりで、同じ生産比率で、等しい厚さと幅の鋼帯を処理する従来のＣＡ＆ＰＬｓに対して、同じ酸で約６０％の削減を示している。
【０１３０】
これにより、酸洗い溶液からのＮＯｘ排出も減少するものと考えられる。
【０１３１】
冷却手順後に採取した鋼材の試料の顕微鏡写真でのテストでは、８０乃至１２０ｎｍからなる厚さの酸化物の層の存在を示し、このため、ＣＡ＆ＰＬｓでの従来の焼鈍方法で得られるものよりも小さくなっていると思われる。
【０１３２】
［実施例２］
本実施例では、厚さ１ｍｍで幅１５２０ｍｍの冷間圧延の減少割合が８５％で、０．０６乃至０．０９μｍからなる表面粗さ（Ｒａ）のＡＩＳＩ３０４タイプのオーステナイトステンレス鋼帯の焼鈍及び酸洗い方法を開示する。
【０１３３】
鋼帯は、生産比率は毎時約１０３トンとして、毎分１５０ｍの処理速度で処理される。
【０１３４】
本発明は、以下の条件下で操作される。
【０１３５】
・鋼帯は９２０℃まで加熱され、雰囲気は、酸素濃度が１％に等しく、約５０℃／ｓの加熱比率に対応して、各々の鋼帯の面の平均熱式流量は１００ｋＷ／ｍ２である。前述の加熱は、全部で約１８秒継続され、内部温度が平均して１３４０℃の炉の中で行われる。前述の温度は、燃料としてメタンガス及び燃焼を補助する空気が１０：１（空気−ガス）の燃焼比で調整され、これを使用する裸火の燃焼器を使用した手段によりなされる。
【０１３６】
・部門２での鋼帯の加熱は、２７秒間で、９２０℃から１１２０℃の温度まで、濃度が３％に等しい酸素、約１０％のＣＯ２及び約１５％のＨ２Ｏを含む気体状の雰囲気で行われる。加熱は、電気抵抗の手段によって加熱される炉の中で行われる。処理中の炉内部の温度は平均で１１８０℃である。前述の温度は、燃料としてメタンガス及び燃焼を補助する空気が１１．５：１（空気−ガス）の燃焼比で調整され、これを使用する裸火の燃焼器を使用した手段によりなされる。
【０１３７】
・以下の手順により、鋼帯は８０℃の温度まで冷却される。
●第一の加熱手順を実施した炉の煙突からの蒸気で形成される冷却雰囲気で６５０℃〜５５０℃まで冷却される。
●空気のジェット冷却の手段で、６５０℃〜５５０℃から３００℃〜２００℃に下げられる。
●水に浸すことで、３００℃〜２００℃から８０℃まで下げる。
【０１３８】
・温度８０℃で、濃度が１８０±２０ｇ／ｌの中性の硫酸ナトリウム溶液中での電解によるスケール除去手順。
【０１３９】
・温度６０℃、濃度１０ｇ／ｌの遊離ＨＦを含む濃度１２０±２０ｇ／ｌの硝酸溶液中での酸洗い及び不動態化手順。
【０１４０】
このような条件下では、前述の実施例の場合よりもより攻撃的な酸洗いを伴うが、６０度での反射率が４２％に等しいか、従来の方法で得られるものと等しい厚さの鋼帯のそれよりもより高い反射率を有する鋼帯を得ることができる。
【０１４１】
ＢＡタイプの設備（毎時約２０トン）で得られるものよりも、より高い生産比率が得られると考えられる。
【０１４２】
酸洗い及び不動態化手順で使用される酸に関係する消費のバランスは、処理される鋼帯のトン当たりで、同じ生産比率で、等しい厚さと幅の鋼帯を処理する従来のＣＡ＆ＰＬｓに対して、同じ酸で約４０％の削減を示している。
【０１４３】
これにより、酸洗い溶液からのＮＯｘ排出も減少するものと考えられる。
【０１４４】
［実施例３］
本実施例では、厚さ０．７ｍｍで幅１２７０ｍｍの冷間圧延の減少割合が７５％で、０．０５乃至０．０８μｍからなる表面粗さ（Ｒａ）のＡＩＳＩ４３０タイプのフェライト相ステンレス鋼帯の焼鈍及び酸洗い方法を開示する。
【０１４５】
鋼帯は、生産比率は毎時約５５トンとして、毎分１３０ｍの処理速度で処理される。
【０１４６】
本発明は、以下の条件下で操作される。
【０１４７】
・鋼帯は７２０℃まで加熱され、雰囲気は、酸素濃度が５％に等しく、約３１℃／秒の加熱比率に対応して、各々の鋼帯の面の平均熱式流量は５０ｋＷ／ｍ２である。前述の温度は、燃料としてメタンガス及び燃焼を補助する酸素が１５：１（空気−ガス）の燃焼比で調整され、これを使用する裸火の燃焼器を使用した手段によりなされる。
【０１４８】
・部門２での鋼帯の加熱は、３０秒間で、７２０℃から、窒素によって形成された気体状の雰囲気中で、８９０℃まで上げられる。凝結点は５℃から−１０℃である。加熱は、６．８ＭＷに等しい（メタン／空気燃焼器による）入力で９００℃の温度帯域が生成可能な放射管による手段によって行われる。
【０１４９】
・冷却手順は、窒素−水素（９０％−１０％）の気体状の雰囲気で、８０℃まで２０℃／秒の平均比率で行われ、凝結点は−１０℃未満である。
【０１５０】
・温度が７５℃で、濃度が１８０±２０ｇ／ｌの中性のＮａ２ＳＯ４溶液中での電解によるスケール除去手順。
【０１５１】
・温度３０℃、ＨＦを含まない濃度１００ｇ／ｌの硝酸溶液中での酸洗い及び不動態化手順。
【０１５２】
これらの条件下で、６０度での反射率が、４６〜５１％の範囲であるＢＡプラントで製造された鋼帯の反射率に近しく、３０〜３５％の範囲である従来のＳＡ＆ＰＬ処理で得られるものと同等の厚さを有する鋼帯の反射率よりも高い、４９％に等しい表面反射率を有する鋼帯を得ることができる。
【０１５３】
本方法は、毎時約２０トンのＢＡタイプの設備で得られるものよりも、より高い生産比率が得られると考えられる。
【符号の説明】
【０１５４】
１  第一の加熱部門
２  第二の加熱部門
３  冷却部門
４  スケール除去部門
【図１】
2010509073.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月14日(2009.7.14)
【手続補正１】
【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】
厚さが０．３乃至４ｍｍからなり、表面粗さＲａ＜０．５０μｍを有し、脱脂されていてもよい、平らな冷間圧延ステンレス鋼製品の、連続焼鈍及び酸洗い方法であって、
燃料として、メタンガス及び／又は天然ガス及び／又はＬＰＧが使用され、並びに燃焼の補助として、空気及び／又は６５０℃まで予熱された空気及び／又は酸素濃度が３１％まで高められた空気及び／又は純酸素が使用される燃焼器の手段によって第一の加熱部門（１）に供給される酸素含有量が０．５乃至１２％の第一の雰囲気中で、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均熱式流量が１５乃至３００ｋＷ／ｍ２の手段によって６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで引き上げる第一の加熱手順と、
第一の雰囲気と異なり、不活性剤及び／又は還元剤を有する第二の雰囲気中で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒継続し、前記第二の雰囲気は、第一の加熱部門（１）とは分離された第二の加熱部門（２）に供給される第二の加熱手順と、
不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで低下させる少なくとも一つの冷却手順と、
少なくとも一つの熱化学又は電解によるスケール除去手順と、
鉱酸の溶液で、ＨＦであってもよく、後者の場合、２５乃至７０℃からなる温度で０乃至４５ｇ／ｌからなる濃度で形成された酸洗い浴を利用した手段による実施可能な酸洗い及び／又は不動態化手順と、
からなる手順を備えることを特徴とする連続焼鈍及び酸洗い方法。
【請求項２】
第二の加熱手順及び冷却手順において、不活性剤はＮ２であり、還元剤はＨ２である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
０．３乃至２．０ｍｍからなる厚さの鋼帯のために、第一の加熱手順は、４５乃至１７５ｋＷ／ｍ２の範囲からなる鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量の手段によってなされ、Ｏ２濃度は０．５乃至５％であり、又は鋼帯の厚さは０．８乃至３．５ｍｍからなり、第一の加熱手順は、１２０乃至３００ｋＷ／ｍ２からなる鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量の手段により、Ｏ２の濃度が０．５％乃至５％で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第一の加熱手順は、６００℃までで、鋼帯のそれぞれの面が受ける平均の熱式流量は１５０乃至３００ｋＷ／ｍ２の範囲からなる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第二の加熱手順は、Ｎ２−Ｈ２の混合物を含み、これらの濃度は、それぞれ０から９８％及び１００から２％で、凝結温度は−３０から１０℃である雰囲気中で処理される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第二の加熱手順は、凝結温度が−６０乃至１０℃からなるＮ２を含む雰囲気中で処理される、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
冷却手順は、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃からなるＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気中で実施される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
冷却手順は、凝結温度が−３０乃至１０℃であるＮ２を含む雰囲気で実施される、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
Ｈ２濃度が０〜５０％の範囲からなり、凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気中で、７５０℃乃５００℃からなる第一の温度までにして、
空気を含む雰囲気中で、７５０℃〜５００℃の範囲からなる第一の温度から３００℃〜２００℃の範囲からなる第二の温度までにして、
Ｈ２Ｏによる手段で、３００℃〜２００℃の範囲からなる第二の温度から外界温度までにする、
以上の一連が実施される少なくとも三つの冷却手順を備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
冷却は、Ｈ２の濃度が０〜５０％で凝結温度が−６０乃至１０℃のＮ２及びＨ２の混合物を含む雰囲気で、５５０℃〜４５０℃からなる範囲の温度まで下げ、及び溶融塩を使用した手段によって熱化学的なスケール除去が行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
燃料として、メタンガス及び／又は天然ガス及び／又はＬＰＧが使用され、並びに燃焼の補助として、空気及び／又は６５０℃まで予熱された空気及び／又は酸素濃度が３１％まで高められた空気及び／又は純酸素が使用される燃焼器の手段を備え、酸素含有量が０．５乃至１２％の第一の雰囲気中で、鋼帯に向けられる平均熱式流量が３０乃至４００ｋＷ／ｍ２の手段によって６５０乃至１０５０℃の範囲からなる温度まで鋼帯を加熱する第一の加熱部門（１）と、
第一の加熱部門（１）とは流体力学的に分離され、第一の雰囲気とは異なる、不活性剤及び／又は還元剤を有する第二の雰囲気中で、６５０乃至１２００℃の範囲からなる温度まで１０乃至２００秒からなる時間内で、鋼帯を加熱する第二の加熱部門（２）と、
不活性剤及び／又は還元剤の存在下で、６５０℃から外界温度の範囲からなる温度まで鋼帯を冷却する少なくとも一つの冷却部門（３）と、
少なくとも一つの熱化学又は電解によるスケール除去部門（４）と、
２５乃至７０℃からなる温度で、０乃至４０ｇ／ｌからなる濃度のＨＦと、鉱酸との溶液を含む酸洗い浴を備える酸洗い及び不動態化部門（５）と、
を備え、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の連続処理の実施のための装置。
【請求項１２】
第一の加熱部門は、
自己再生型燃焼器、
自己回復型燃焼器、
高度な対流交換の炎光衝突型燃焼器、
を使用し、又はこれらとともに使用し、想定される熱式流量を保障する炉を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
第二の加熱部門は、放熱管、例えば、電熱抵抗及び／又は電磁誘導及び／又はＮＩＲ（近赤外線）ヒーターによる加熱手段の使用による手段によって実施される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
冷却部門は、一つ又はそれ以上の互いに相違し、雰囲気を分離し続けるモジュールからなる、請求項１１に記載の装置。
【国際調査報告】
2010509073.tif 000004
2010509073.tif 000005
2010509073.tif 000006