(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解設備と光輝焼鈍炉を有するステンレス鋼帯の光輝焼鈍ラインにおいて、ステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉シール部のシール材とステンレス鋼帯との接触摩擦で発生する静電気を低下するに際し、前記光輝焼鈍炉シール部におけるステンレス鋼帯の帯電電位とシール材の帯電電位との差異が雰囲気ガスの着火エネルギーよりも小さくなるように、電解設備の電解条件のうち、電流密度、電気量あるいは電解方向のいずれか１つ以上を変更し、電解条件を設定することを特徴とするステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉シール部のシール材とステンレス鋼帯間に発生する静電気の低下方法。
【請求項２】
前記光輝焼鈍炉シール部におけるシール材がナイロンであることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉シール部のシール材とステンレス鋼帯間に発生する静電気の低下方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉において発生する静電気の低下方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可燃性のＡＸガス（Ｈ2 75％，Ｎ2 25％）を雰囲気ガスとして用いるステンレス光輝熱処理炉では、安全性の向上という観点から、特開平３−253519号公報に示されるようにシールから炉内への空気の侵入を防止する方法や、特開平３−134120号公報に示されるように炉内の圧力を高くし、炉内へのガス流入を防止する方法が提案されている。
【０００３】
しかし上記した方法によれば、空気の炉内への流入を防止し、炉雰囲気の安定、爆発の防止をはかることはできるが、微量の可燃性ガスが炉外へ放出されることは避けることができない。
従来、光輝熱処理炉では、その出口あるいは入口から雰囲気ガスが漏れるのを防止するためガスシール装置が用いられている。
【０００４】
このガスシール装置には、たとえば図５に示すように、雰囲気ガス３ｂを充満した光輝焼鈍炉３の出口３ａに設けられたシール金物３ｄ，３ｄに接触するようにゴムやナイロン等でライニングされた弾性のシールロール３ｅ，３ｅを配設して鋼帯４を挟み付けるように構成したものや、図６に示すように、出口３ａに配設される一対のシール材送りロール３ｆ，３ｆと、一端がリール３ｇ，３ｇに巻き付けられてもう一端がシール材送りロール３ｆ，３ｆにそれぞれ巻き付けられるフェルトなどのシール材３ｈ，３ｈとから構成され、炉内から搬出される鋼帯４の両面にシール材３ｈ，３ｈの面を接触させることによってシールするものなどがある。
【０００５】
ところで、このように構成されたガスシール装置においては、雰囲気ガス３ｂの露点が−50℃近傍の非常に乾燥したガスであることから、炉内から若干でも漏れて空気と混合した混合ガスとして存在するとその周辺に静電気の起き易い状態になる。そのため、シールロール３ｅやシール材３ｈの表面には連続する鋼帯４への押付・引き離しによる摩擦を主原因とする静電気が発生し、混合ガスを発火させて火災が発生するなどの問題がある。
【０００６】
このような静電気を除去する手段としては、シールロール３ｅやシール材３ｈの表面に帯電防止剤を塗布して導電性を高め、かつ摩擦抵抗を下げることにより静電気の発生を防止する方法や、たとえば特開昭62−287020号公報に開示されているように、イオン雰囲気発生器で発生させたイオンを除電用の送風機で噴霧してシールロール３ｅやシール材３ｈの表面に帯電した静電気を中和させる方法などがある。
【０００７】
しかしながら、上記した帯電防止剤を塗布する方法では、鋼帯４とシールロール３ｅあるいはシール材３ｈとの摩擦によって帯電防止剤が脱落してしまい、その効果が無くなってしまうという欠点がある。また、たとえ帯電防止剤が脱落しない状態であっても、たとえば0.05秒以下の急峻に発生した静電気については帯電電位を０Ｖまで減衰させることができず、帯電電位が残留し着火の原因となるおそれがある。
【０００８】
また、除電用の送風機でイオンを噴霧する方法では、雰囲気ガスの吹き出し等でイオンがシール材３ｈの表面に届かないという欠点がある。
最近、ステンレス光輝焼鈍ラインでは、ステンレス光輝焼鈍材の耐食性を向上させる目的で、光輝焼鈍炉の出側に電解酸洗設備、入側に電解脱脂設備を配設するラインが増加している。このようなラインでは、電解設備の前後に、鋼板の帯電を防止する目的でアースロールを設置するのが一般的である。しかし、アースロールを設置するために、アースロール設置用のスペースを確保しなければならないうえ、ロールと鋼板の接触により鋼板表面の光沢が劣化したり、あるいは鋼板表面に疵が発生するなど問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解決し、電解設備を有するステンレス光輝焼鈍ラインにおいて、光輝焼鈍炉シール部における着火防止のための静電気低下方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、電解設備を有するステンレス光輝焼鈍ラインにおいて、光輝焼鈍炉ガスシール装置のシール材と鋼帯の接触摩擦で発生する静電気を、雰囲気ガスの着火エネルギーより低く抑えることにより発火は防止できるとの考えをもとに鋭意検討した結果、電解設備の電解条件が、鋼帯とシール材の間の静電気の発生に大きな影響を与えるという知見を得た。本発明はこのような知見をもとに構成されたものである。
【００１１】
すなわち本発明は、電解設備と光輝焼鈍炉を有するステンレス鋼帯の光輝焼鈍ラインにおいて、ステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉シール部のシール材とステンレス鋼帯との接触摩擦で発生する静電気を低下するに際し、前記光輝焼鈍炉シール部におけるステンレス鋼帯の帯電電位とシール材の帯電電位との差異が雰囲気ガスの着火エネルギーよりも小さくなるように、電解設備の電解条件のうち、電流密度、電気量あるいは電解方向のいずれか１つ以上を変更し、電解条件を設定することを特徴とするステンレス鋼帯の光輝焼鈍炉シール部のシール材とステンレス鋼帯間に発生する静電気の低下方法である。その際、前記光輝焼鈍炉シール部のシール材はナイロンが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
光輝焼鈍炉シール部のシールロールやシール材の表面には連続する鋼帯への押付・引き離し、摩擦による静電気が発生する。シール材がたとえばナイロンであるときは、図４に示す帯電列から、シール材はステンレスより＋側に、ステンレスである鋼帯は、−側に帯電する傾向を有している。このため、帯電電位の差異が大きければ大きいぼど静電エネルギーは大きくなり、漏れたガスに着火しやすくなる。
【００１３】
そこで、本発明は、電解設備を有するステンレス光輝焼鈍ラインにおいて、光輝焼鈍炉シール部における着火を防止するため、静電気の発生量をガスの着火エネルギー以下に低下させ、着火を防止しようとするものである。
本発明では、電解設備における電解条件を、鋼帯の帯電電位がシール材の帯電電位に近づくように設定する。これにより、帯電電位の差異が小さくなり、発生する静電エネルギーがガスの着火エネルギーを超えなくなり、着火が防止できる。
【００１４】
具体的には電解設備における電解条件のうち、電流密度、電気量あるいは電解方向を変更するのが好適である。電解条件の変更は、単一の電解設備で行ってもよいが、複数の電解設備の電解条件を適正に組み合わせるのがよく、例えば、光輝焼鈍炉の出側に電解酸洗設備、入側に電解脱脂設備を配設したラインでは、電解酸洗設備と電解脱脂設備の電解条件を適正に組み合わせることにより、鋼帯の電位を＋側とすることができることを本発明者らは、新規に知見したのである。
【００１５】
つぎに、本発明の基礎になった実験について説明する。
図１に示すステンレス光輝焼鈍ラインにおいて、光輝焼鈍炉３の入側に設置された電解脱脂装置２、出側に設置された電解酸洗装置５の電解条件を下記のように変化し、ステンレス鋼帯４を処理したときの鋼帯の帯電電位を測定した。
電解脱脂装置は、電極グリッドを２対有する装置で、電解条件は、アルカリ液中で、電圧０〜２４Ｖ、電気量密度０〜５Ｃ／ｄｍ2 の範囲で変化した。また、グッリドの極性を切り換え、電解方向を変化させた。電解酸洗装置は、電極グリッドを１対有する装置で、電解条件は、１０％硝酸水溶液中で、電圧０〜２０Ｖ、電気量密度０〜５Ｃ／ｄｍ2 の範囲で変化した。
【００１６】
電解脱脂装置と電解酸洗装置における電解条件の組み合わせは、次の５条件とした。電気量を、
実験No. １では、電解脱脂で−５Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗で５Ｃ／ｄｍ2 、
実験No. ２では、電解脱脂で  ０Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗で０Ｃ／ｄｍ2 、
実験No. ３では、電解脱脂で  ０Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗で５Ｃ／ｄｍ2 、
実験No. ４では、電解脱脂で  ０Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗で５Ｃ／ｄｍ2 、
実験No. ５では、電解脱脂で  ５Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗で５Ｃ／ｄｍ2 、
とした。ここで、電気量は、鋼板に流れる電流が鋼板進行方向の下流側から上流側に流れる場合を＋とし、その逆方向を−とした。また、電気量が０の場合は、電解処理を行わない場合である。
【００１７】
上記した条件で光輝焼鈍炉の前後で電解処理を施し、鋼帯の帯電電位を光輝焼鈍炉入側、出側およびコイル巻き取り装置６前の３か所で測定した。その結果を図２に示す。図２から、実験No. １のみが、すなわち、電解脱脂を−極電解とし、電解酸洗を＋極電解とする組み合わせが、鋼帯電位を＋側とすることができることがわかる。
【００１８】
本発明では、鋼帯の帯電電位が、シール材のそれと近い電位にすることが肝要であり、電解条件、たとえば、電解液、使用電気量は、この実験の数値に限られることはなく、光輝焼鈍炉シール材との組み合わせで決定されるものである。シール材は、ナイロン、ポリエステル、ウール等が好適に用いられる。たとえば、シール材がナイロンの時は、電解脱脂における電解の電気量は、好ましくは−３〜−５Ｃ／ｄｍ2 の範囲で、電解酸洗における電解の電気量は、好ましくは３〜５Ｃ／ｄｍ2 の範囲とする組み合わせが好適である。
【００１９】
【実施例】
板厚０．３ｍｍのSUS 430 ステンレス鋼帯を図１に概略図を示す光輝焼鈍ラインにおいて、電解脱脂したのち光輝焼鈍炉で焼鈍し、ついで電解酸洗しコイルに巻き取った。電解脱脂条件は、アルカリ液中で、電圧２４Ｖ、電気量密度−５Ｃ／ｄｍ2 とし、電解酸洗条件は、１０％硝酸水溶液中で、電圧２０Ｖ、電気量密度５Ｃ／ｄｍ2 とした。光輝焼鈍炉シール装置のシール材はナイロンを用いた。
【００２０】
このような条件で電解処理を行ったときの光輝焼鈍炉シール部における着火件数を図３に示す。なお、電解脱脂における電気量密度を５Ｃ／ｄｍ2 、電解酸洗における電気量密度を５Ｃ／ｄｍとする条件で鋼帯を処理し、比較例とした。本発明の方法によれば、比較例に比べ、着火件数は大幅に減少している。
このように、鋼帯の帯電電位を＋側に、すなわち、シール材の帯電電位に近づけるように電解条件を制御することにより、静電気の発生が最も少なくなり、シール部での着火を防止できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、シール材と鋼帯間の静電気の発生を極力少なくなるようにしたので、着火のおそれのない安全な通板ができ、設備の生産性向上を図ることができる。さらに、本発明により、アースロールを使用することなく通板が可能になり、鋼帯表面の光沢度の劣化、疵の発生がなく、製品の品質、歩留りが向上するという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に使用する光輝焼鈍ラインの一例を示す概要図である。
【図２】各種電解条件の組み合わせによるライン各位置における鋼帯の帯電電位の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例と比較例の着火件数を示すグラフである。
【図４】物質の帯電列を示す説明図である。
【図５】ガスシール装置の従来例を示す断面概要図である。
【図６】ガスシール装置の他の従来例を示す断面概要図である。
【符号の説明】
１  コイル払出し装置
２  電解脱脂装置
３  光輝焼鈍炉
３ａ  出口
３ｂ  雰囲気ガス
３ｃ  シール装置
３ｄ  シール金物
３ｅ  シールロール
３ｆ  シール材送りロール
３ｇ  リール
３ｈ  シール材
４  鋼帯
５  電解酸洗装置
６  コイル巻き取り装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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