(57)【要約】  本発明は、処理設備で処理液により鋼帯を処理するための方法であって、処理設備は、噴霧区間、浸漬区間、及び処理液用の共通の回収手段を含み、鋼帯は、ステンレス鋼からなり、その縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯であり、鋼帯は、上面及び下面を有し、方法は、鋼帯を処理設備に連続的に通して移送方向へ移送することを含み、移送方向は、鋼帯の縦方向と平行であり、第１の工程において、処理液は、鋼帯が処理設備の噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び下面に噴霧され、第２の工程において、鋼帯は、鋼帯が処理設備の浸漬区間にある間に処理液に浸漬され、鋼帯を処理している間、処理液は、共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、処理設備の噴霧区間及び浸漬区間の両方を通り、鋼帯の上面及び下面への処理液の噴霧は、噴霧ノズルを使用して行われる、方法に関する。
2017536481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理設備（３）で処理液により鋼帯（１）を処理のための方法であって、
前記処理設備（３）が、噴霧区間（１３）及び浸漬区間（１４）を有する処理槽（４）と前記処理液のための共通の回収手段（１６）とを含み、
前記鋼帯（１）が、ステンレス鋼からなり、その縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯（１）であり、
前記鋼帯（１）が、上面（１’）及び下面（１”）を有し、
前記方法が、前記鋼帯（１）を前記処理設備（３）に連続的に通して移送方向（２）へ移送することを含み、
前記移送方向（２）が、前記鋼帯（１）の縦方向と平行であり、
第１の工程において、前記処理液が、前記鋼帯（１）が前記処理設備（３）の噴霧区間（１３）にある間に前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）に噴霧され、
第２の工程において、前記鋼帯（１）が、前記鋼帯（１）が前記処理設備（３）の浸漬区間（１４）にある間に前記処理液に浸漬され、
前記鋼帯（１）を処理している間、前記処理液が、前記共通の回収手段（１６）から連続的にポンプで送り出され、前記処理設備（３）の噴霧区間（１３）及び浸漬区間（１４）の両方を通り、
前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）への前記処理液の噴霧が、噴霧ノズル（１５）を使用して行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記噴霧区間（１３）が、前記鋼帯（１）の縦方向に平行な有効噴霧長を含み、
前記第１の工程中に、前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）が、前記有効噴霧長内に位置している間に前記処理液を受け、前記浸漬区間（１４）が、前記鋼帯（１）の縦方向に平行な有効浸漬長を含み、
前記第２の工程中に、前記鋼帯（１）が、前記有効浸漬長内に位置している間に、その上面（１’）及び下面（１”）で前記処理液に浸漬され、
前記有効噴霧長と有効浸漬長とが、両端値を含む３０：７０〜７０：３０の比率、特に５０：５０の比率を有して提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記有効噴霧長、及び、前記有効噴霧長対前記有効浸漬長の比率が、前記噴霧ノズル（１５）の一部のみを作動させることによって変更されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記噴霧区間（１３）が、前記鋼帯（１）の移送方向（２）に沿って前記浸漬区間（１５）に対して上流又は下流に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記処理設備（３）において前記処理液を使用することの他に、更なる処理設備（３１）内で更なる処理液を使用することを含み、
前記更なる処理設備（３１）が、更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間を有する更なる処理槽（４１）を含み、
前記更なる処理設備（３１）が、前記更なる処理液のための更なる共通の回収手段（５１）を含み、
前記方法が、前記鋼帯（１）を前記更なる処理設備（３１）に連続的に通して前記移送方向（２）へ移送することを含み、
第３の工程において、前記更なる処理液が、前記鋼帯（１）が前記更なる処理設備（３１）の前記更なる噴霧区間にある間に前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）に噴霧され、
第４の工程において、前記鋼帯（１）が、前記鋼帯（１）が前記更なる処理設備（３１）の前記更なる浸漬区間にある間に前記更なる処理液に浸漬され、
前記鋼帯（１）を処理している間、前記更なる処理液が、前記更なる共通の回収手段（５１）から連続的にポンプで送り出され、前記更なる処理設備（３１）の前記更なる噴霧区間及び前記更なる浸漬区間の両方を通り、
前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）への前記更なる処理液の噴霧が、更なる噴霧ノズルを使用して行われ、
前記第３の工程及び第４の工程が、前記第１の工程及び第２の工程の前であるか、又は、前記第１の工程及び第２の工程の後であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記処理液及び／又は前記更なる処理液が、
両端値を含む１５０ｇ／ｌ〜２５０ｇ／ｌの範囲の濃度の塩酸と、
両端値を含む１０ｇ／ｌ〜３５ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む１５ｇ／ｌ〜３０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は特に、両端値を含む１９ｇ／ｌ〜２６ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ３と、
両端値を含む３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜６０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む１３０ｇ／ｌ〜１８０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む２３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ２と、
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
処理設備（３）で処理液により鋼帯（１）を処理のためのシステムであって、
前記処理設備（３）が、噴霧区間（１３）、浸漬区間（１４）を有する処理槽（４）と前記処理液のための共通の回収手段（１６）とを含み、
前記鋼帯（１）が、ステンレス鋼からなり、その縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯（１）であり、
前記鋼帯（１）が、上面（１’）及び下面（１”）を有し、
前記システムが、前記鋼帯（１）を前記処理設備（３）に連続的に通して移送方向（２）へ移送するように構成されており、
前記移送方向（２）、が前記鋼帯（１）の縦方向と平行であり、
前記処理液は、前記鋼帯（１）が前記処理設備（３）の噴霧区間（１３）にある間に前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）に噴霧され、
前記鋼帯（１）は、前記鋼帯（１）が前記処理設備（３）の浸漬区間（１４）にある間に前記処理液に浸漬され、
前記システムは、前記処理液が前記共通の回収手段（１６）から連続的にポンプで送り出され、前記処理設備（３）の噴霧区間（１３）及び浸漬区間（１４）の両方を通るように構成されており、
前記システムが、噴霧ノズル（１５）を含み、
前記処理液が、前記噴霧ノズル（１５）を使用して前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）へ噴霧されることを特徴とするシステム。
【請求項８】
前記噴霧区間（１３）が、前記鋼帯（１）の縦方向に平行な有効噴霧長を含み、
前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）は、前記有効噴霧長内に位置している間に前記処理液を受け、
前記浸漬区間（１４）が、前記鋼帯（１）の縦方向に平行な有効浸漬長を含み、
前記鋼帯（１）が、前記有効浸漬長内に位置している間にその上面（１’）及び下面（１”）で前記処理液に浸漬され、
前記有効噴霧長と有効浸漬長とは、両端値を含む３０：７０〜７０：３０の比率、特に５０：５０の比率を有して提供されることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記噴霧区間（１３）が、前記鋼帯（１）の移送方向に沿って前記浸漬区間（１４）に対して上流又は下流に位置していることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記噴霧区間（１３）及び浸漬区間（１４）の両方の前記処理液のための前記共通の回収手段（５）が、前記処理設備（３）の処理槽（４）から分離された回収手段（５）であることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記噴霧区間（１３）及び浸漬区間（１４）の両方の前記処理液のための前記共通の回収手段（５）が、前記処理設備（３）の処理槽（４）の底部が前記共通の回収手段（５）を形成するように一体化されている回収手段（５）であることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記処理設備（３）中の前記処理液の他に、更なる処理設備（３１）中の更なる処理液を含み、
前記更なる処理設備（３１）が、更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間を有する更なる処理槽（４１）と前記更なる処理液のための更なる共通の回収手段（５１）とを含み、
前記システムは、前記鋼帯（１）が前記更なる処理設備（３１）に連続的に通されて前記移送方向へ移送されるように構成され、
前記更なる処理液は、前記鋼帯（１）が前記更なる処理設備（３１）の前記更なる噴霧区間にある間に前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）に噴霧され、
前記鋼帯（１）が、前記更なる処理設備（３１）の前記更なる浸漬区間にある間に前記更なる処理液に浸漬され、
前記システムは、前記更なる処理液が前記更なる共通の回収手段（５１）からポンプで連続的に送り出され、前記更なる処理設備（３１）の前記更なる噴霧区間及び前記更なる浸漬区間の両方を通るように構成され、
前記システムが、更なる噴霧ノズルを含み、
前記更なる処理液が、前記更なる噴霧ノズルを使用して前記鋼帯（１）の上面（１’）及び下面（１”）へ噴霧されることを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記処理設備（３）中の前記処理液及び前記更なる処理設備（３１）中の前記更なる処理液の他に、第３の処理設備（３２）中の第３の処理液を含み、
前記第３の処理設備（３２）が、第３の噴霧区間及び第３の浸漬区間を有する第３の処理槽（４２）を含み、
前記第３の処理設備（３２）が、前記第３の処理液のための第３の共通の回収手段（５２）を含むことを特徴とする請求項７〜請求項１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記処理液及び／又は前記更なる処理液及び／又は前記第３の処理液が、
両端値を含む１５０ｇ／ｌ〜２５０ｇ／ｌの範囲の濃度の塩酸と、
両端値を含む１０ｇ／ｌ〜３５ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む１５ｇ／ｌ〜３０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は特に、両端値を含む１９ｇ／ｌ〜２６ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ３と、
両端値を含む３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜６０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む１３０ｇ／ｌ〜１８０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む２３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ２と、
を含むことを特徴とする請求項７〜請求項１３のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理設備で処理液により鋼帯を処理するための、特に鋼帯の酸洗処理のための方法であって、処理設備が処理槽を含む、方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、処理設備で処理液により鋼帯を処理するための、特に鋼帯の酸洗処理のためのシステムであって、処理設備が処理槽を含む、システムに関する。
【０００３】
本発明の方法によって及び本発明のシステムにおいて処理される鋼帯は、ステンレス鋼である。
【背景技術】
【０００４】
鋼帯の表面上の酸化物スケールの存在は、高温での処理の際に形成される。
酸化物スケールという用語は、一般的には、金属が高温の際に空気に曝されることによって鋼材表面に形成される、鉄及び酸素の化合物、並びに、例えば、クロム及び酸素などの鉄合金元素の化合物を指す。
そのようにして形成される化合物には、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＦｅ３Ｏ４などの鉄酸化物、ＣｒＯ３、ＮｉＯ、ＳｉＯ２などの合金元素酸化物、並びに、ＦｅＣｒ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、Ｆｅ２ＳｉＯ４などのような複合酸化物スピナルが含まれる。
焼鈍時、熱間圧延及び冷間圧延によって生じた加工硬化を取り除く目的で金属を柔らかくするために、ステンレス鋼種は、特定の温度（鋼種に応じて８５０〜１１５０℃）まで加熱され、この温度でしばらく保持される。
均一な粒構造は、焼鈍温度に応じて得られ、酸化物スケールが表面に形成される。
ステンレス鋼の表面の真下にはクロム欠乏区域が形成され、これは、オーステナイト系、フェライト系、及び、二相系のステンレス鋼種によって異なる。
【０００５】
技術製品を得るために、酸化物スケール及びクロム欠乏層を取り除くための方法が、ステンレス鋼産業で必要とされているが、これは、母材の損失が最小限で達成されなければならない。
酸洗は、無機酸の水溶液の作用によって金属表面から酸化物スケールを化学的に除去する方法である。
ステンレス鋼は、希硫酸又は塩酸中で広く酸洗されている。
ステンレス鋼の酸洗に関して、硝酸とフッ化水素酸との混合物が広く用いられている。
酸洗の速度は、鋼材系の成分並びに除去すべき酸化物の種類及び付着などの多くの可変因子の影響を受ける。
酸洗溶液の温度、酸濃度、反応生成物濃度、乱流条件、浸漬時間、並びに、阻害剤及び促進剤の存在又は不存在は、酸による攻撃の速度に影響を与える。
酸洗速度、品質、及び効率などの製造因子のみならず、母材金属に対するＨＣｌの抑えられた攻撃性のために、ステンレス鋼用の工業的大スケールの酸洗ラインの最適な酸として事実上塩酸が硫酸に取って代わってきている。
酸洗速度は、酸の濃度に正比例して増加するが、温度の影響の方がはるかに大きい。
他方で、銅、クロム、及びニッケルなどの特定の金属は、これらの合金金属を含むスケールが酸の攻撃を阻害することから、これらが、鋼母材に存在する場合に酸洗速度を遅らせる。
アルミニウム及びケイ素などの元素は、耐火性酸化物を形成し、これは、酸洗用の酸中の酸化物の溶解速度を低下させる。
酸化物スケールの厚さは、圧延機での作業で大幅に変動する。
例えば、緩く巻き取ると、巻き取り物中へのより多くの大気の侵入を許し、これに付随して端部領域でより多くの酸化物が生成する。
更に、巻き取り温度は、酸化物の付着性に影響を与え、この除去の容易さ又は難しさの度合いを決定する。
低い巻き取り温度にすると酸化物の除去は、容易になり、高い巻き取り温度ではより長い酸洗時間が必要とされる。
例えば、７５０℃の巻き取り温度では、５７０℃の巻き取り温度と比べて２倍の酸洗時間が必要とされる。
【０００６】
炭素鋼のように、ステンレス鋼も、熱間圧延及び巻き取り後に酸化する。
熱間圧延されたステンレス鋼帯の表面に形成される酸化物スケール層は、合金元素を含み、表面に非常に密着し、ステンレス鋼のスケール除去、又は、酸洗は、炭素鋼と比較して非常に困難である。
ステンレス鋼帯からの効率的完全な表面酸化物の除去を達成するには、より激しい処理技術を使用しなければならず、大幅に処理時間及び操業コストを増加させる。
多くの場合、酸化物スケールを完全に除去するには、ステンレス鋼帯の化学酸洗の前に、例えば、ショットブラスト及び／又はスケール破砕などの機械的なスケール除去を行う必要がある。
最近では、多くの場合、予備酸洗の追加的な方法は、酸化物スケールを柔らかくするために行われる。
例えば、熱間圧延ステンレス鋼は、従来、熱硫酸中で予備酸洗されており、冷間圧延ステンレス鋼は、混合酸中での本酸洗の前にＮａ２ＳＯ４の中性電解質溶液中で電気化学的に予備酸洗される。
今日の最新の慣行では、機械的スケール除去（ＭＤ）及び予備酸洗（ＰＰ）は、酸化物スケール層のみを除去することができ、クロム欠乏ゾーン及び一部の母材は、最終酸洗工程（ＦＰ）によってのみ除去することができる。
【０００７】
ステンレス鋼で最も一般的に使用されている酸洗工程は、硝酸とフッ化水素酸との混合物を使用することを含み、その相互の濃度は、酸洗されるステンレス鋼の種類（オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、二相系）、その表面特性、及びその過去の加工履歴に応じて変動する。
同じラインで３００番系及び４００番系の処理を行う場合、様々な酸組成（混合物Ｉ及び混合物ＩＩ）及び様々な酸混合物温度が必要とされる。
オーステナイト系の鋼種は、５０〜６５℃で酸洗されることから、ほとんどのフェライト系及びマルテンサイト系のステンレス鋼種は、酸洗時に発熱反応を生じ、このため、酸混合物の温度を３５〜４０℃の範囲に維持するために酸洗ラインに冷却設備が必要とされる。
この方法により優れた酸洗結果を得ることができるが、これらの特定の酸の使用に起因した考慮すべき大きい経済的問題を生じさせるという非常に重大な欠点を有する。
フッ化水素酸は、非常に腐食性であり、有害な環境汚染物質である。
硝酸は、非常に汚染性の窒素酸化物（ＮＯｘ）蒸気の発生源であり、これは、環境に放出され、これらが接触する金属又は非金属と非常に反応し易い。
更に、硝酸塩が高レベルですすぎ水中及び使用済みの酸洗浴中に存在し、これは、大きい処理問題を生じさせる。
触媒的なＤＥＮＯＸプラントによる大気中のＮＯｘ蒸気の除去及び中和された排水中の硝酸塩は、大きいプラント操業上の問題、装置のための非常に高い投資コスト、頻繁なメンテナンスの要請、及び非常に高い操業コストを生じさせる。
結果として、硝酸もフッ化水素酸も使用しない、生態学的に安全で環境に優しいステンレス鋼の酸洗方法及びプラントの研究及び開発に大きい関心が払われてきた。
【０００８】
今日、酸洗ラインは、複数の連続した酸洗槽からなる浅底槽乱流式設備として設計されている。
鋼帯は、処理槽を通って引き出されるか、又は押し出される。
酸洗区間全体は、カスケードとして配置される。
すなわち、新しい又は再生された酸が最後の処理槽（すなわち、鋼帯の動く方向に応じて最も下流の処理槽）に添加され、その後、酸洗用の酸の利用を最大にするために鋼帯の移送方向に対して対向する流れ内で処理される。
処理槽の入口及び出口には、カスケード効果を高めるために、鋼帯から酸洗用の酸を最大限除去することを目的としてリンガーロールが設けられる。
独国特許第４０３１２３４号明細書に、この技術が記載されている。
【０００９】
処理槽内において、酸洗用の酸は槽の両側から注入され、鋼帯の表面と酸洗用の酸との間に高乱流が形成される。
【００１０】
その後、酸洗用の酸は、処理槽から循環槽へと溢れ、ポンプによって処理槽内へ再び注入される。
高乱流は、鋼帯表面の液体境界層の厚さを減らし、媒体及びエネルギー交換を改善し、その結果、必要とされる酸洗時間を短縮する。
【００１１】
もう１つの周知の酸洗方法は噴霧酸洗であり、そこで酸洗用の酸は、鋼帯の上方と下方との両方に設けられた複数の噴霧ノズルを使用して鋼帯表面の上に直接噴霧される（例えば、独国特許出願公開第４２２８８０８Ａ１号明細書参照）。
酸洗用の酸は、その後、循環槽内に集められ、噴霧ノズルへポンプで送り出され、鋼帯表面に再び噴霧される。
噴霧ノズルは、１ｂａｒ超の圧力で運転される。
鋼帯表面に噴霧される酸洗用の酸の激しい勢いのため、酸洗効率及び酸洗時間を更に改善することができる。
しかし、この技術は、商業的には、鋼帯の酸洗ラインで依然として使用されていない。
【００１２】
ステンレス鋼の酸洗のための酸洗剤として塩酸を使用すると、酸化物スケールとクロム欠乏ゾーンとの両方の除去の酸洗メカニズムを実現することができる。
塩酸中でのステンレス鋼の酸洗は、還元と酸化とが組み合わされた工程である。
ＨＣｌ中への鋼材の化学的溶解は、次のとおりである。
Ｆｅ＋２ＨＣｌ→ＦｅＣｌ２＋Ｈ２
母材金属のＦｅは、酸化剤、主にＦｅＣｌ３によって溶解する。
２ＦｅＣｌ３＋Ｆｅ→３ＦｅＣｌ２
必要とされる酸化剤を生成するための酸化反応は、次のとおりである。
４ＦｅＣｌ２＋Ｏ２＋４ＨＣｌ→４ＦｅＣｌ３＋２Ｈ２Ｏ
ステンレス鋼の酸洗工程には、最小限の適切なＦｅＣｌ３濃度が必要とされる。
これは、酸洗液にＨ２Ｏ２を添加することによって達成される。
【００１３】
本発明との関連において、鉄の塩化物及び他の金属（特にクロム）の塩化物は、まとめて用語ＭｅＣｌとして言及される。
【００１４】
様々な鋼種に対して行われた実験室試験から、ＨＣｌ含有酸洗溶液に関し、噴霧酸洗の酸洗速度が浅底槽乱流式技術と比較して最大５倍速いことが明らかになった。
更に、噴霧酸洗技術で使用される噴霧ノズルは、高表面を有する細かい液滴を形成し、これは空気と直接接触する。
空気（特に空気中に含まれる酸素）は、酸洗用の酸中に溶解し、ＨＣｌと共にＦｅＣｌ２を酸化してＦｅＣｌ３を形成する。
そのため、ステンレス鋼を処理するための噴霧酸洗区間でＨＣｌを使用することは、ＦｅＣｌ３を形成するためにＨ２Ｏ２が必要とされないという利点を有する。
しかし、純粋な噴霧酸洗槽中では、ＦｅＣｌ３の生成が多すぎる場合があり（６０ｇ／ｌ以上に達する）、それによって酸洗工程全体を制御することが困難になり、金属帯の過剰酸洗又は鋼帯表面の許容し難い粗さが生じる高いリスクを伴う。
酸洗用の酸中のＦｅＣｌ３濃度が増加することのもう１つの欠点は、使用済みの酸洗用の酸の再生工程に対する影響である。
ＨＣｌを含む使用済みの酸洗用の酸は、熱加水分解工程を用いて再生される。
この工程において、ＦｅＣｌ２及びＦｅＣｌ３は、ＨＣｌ及びＦｅ２Ｏ３に再び変換される。
しかし、ＦｅＣｌ３は、ＦｅＣｌ２よりもはるかに低い蒸発温度を有し、熱加水分解反応器内で蒸発し、Ｆｅ２Ｏ３に変換される際に１μｍ未満の大きさの非常に細かいＦｅ２Ｏ３粒子を生じさせる。
これらの微細な粒子は、工程排ガスから取り除くのが困難であり、それにより多量の発塵を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、改良された鋼帯の処理のための、特に酸洗のための方法及びシステムを提供することであり、それにより、固定資本投資だけでなくメンテナンスコストも削減され、比較的迅速に、高い品質をもって、且つ環境に優しい方式での処理及び酸洗工程が実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、処理設備で処理液により鋼帯を処理するための、特に鋼帯の酸洗処理のための方法によって達成され、処理設備は、噴霧区間及び浸漬区間を有する処理槽を含み、且つ処理設備は、処理液用の共通の回収手段を含み、鋼帯は、ステンレス鋼を含み、その縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯であり、鋼帯は、上面及び下面を有し、鋼帯を処理設備に連続的に通して移送方向へ移送することを含み、移送方向は、鋼帯の縦方向と平行であり、それにより、第１の工程において、処理液は、鋼帯が処理設備の噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び下面に噴霧され、第２の工程において、鋼帯は、鋼帯が処理設備の浸漬区間にある間に処理液に浸漬され、鋼帯を処理している間、処理液は、共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、処理設備の噴霧区間及び浸漬区間の両方を通り、鋼帯の上面及び下面への処理液の噴霧は、噴霧ノズルを使用して行われる。
【００１７】
本発明によれば、比較的低い設備費用及び削減されたメンテナンスコストが必要とされる処理設備を提供することが可能である。
本発明は、ステンレス鋼表面、好ましくは、帯状のステンレス鋼の表面の化学的又は電気化学的な処理方法であって、材料が１つ以上の処理槽中で酸洗溶液、好ましくは、ＨＣｌを含む酸洗溶液を用いて処理されて、金属帯（鋼帯）の熱間圧延工程時に予め形成されていた酸化物のスケール層が取り除かれる、処理方法に関する。
この処理は、冷間圧延工程でこれを更に処理するため又は直接の商業的な利用のための清浄な表面にするために必要とされる。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、ステンレス鋼を含む鋼帯の代わりに、鋼帯がステンレス鋼からなることも好ましい。
【００１９】
本発明によれば、ステンレス鋼表面の化学的処理又は電気化学的処理は、唯一の酸洗剤としてＨＣｌを含む酸洗溶液を使用して行われることが好ましく、噴霧酸洗の利点が最大限利用される。
更に、本方法は、過剰酸洗のリスクを最小限にして制御可能なものである。
その結果、本方法は、商業的に使用されている工業スケールの酸洗ラインで実現することができる。
【００２０】
噴霧及び乱流酸洗の場合の酸洗時間のこの劇的な短縮は、非常に薄い層流境界層によって説明することができ、これは、乱流式浸漬工程の場合よりもはるかに薄い。
この層の厚さは、大幅に減らされるため、境界層を伝わる熱、質量、及び運動の駆動力がより速い。
【００２１】
発明によれば、そのような方法の使用済みの酸は、その使用済みの酸中のＦｅＣｌ３濃度を考慮した更なる投資をすることなく、再生プラント中で処理することができるような品質である。
【００２２】
本発明は、既存の酸洗ライン、特に、処理槽を改良する可能性、及び設備コストを削減するために既存の装置を再利用しつつ、改良された効率を有するより効率的な酸洗技術を使用することにも関し、例えば、酸循環回路等を再利用することができる。
【００２３】
本発明によれば、唯一の酸洗用の酸としてＨＣｌ含有酸洗溶液を使用する酸洗工程を含み、処理される材料（すなわち、鋼帯）が１つ以上の処理槽を通して水平に処理され、２つ以上の処理槽の場合、処理槽が酸洗カスケードとして運転される本発明により、そのような要件を達成することができる。
【００２４】
本発明によれば、上述した方法の（処理設備の）それぞれの単一の処理槽は、１つの共通循環回路（すなわち、必要に応じて複数のポンプ回路を有する１つの共通の循環槽（共通の回収手段））を使用する１つのユニットとして構成されている、１つの噴霧酸洗区間と１つの浸漬酸洗区間とからなる。
浸漬区間及び噴霧区間から来る全ての酸洗用の酸は、共通循環槽（共通の回収手段）に回収されてここで混合され、（処理設備の処理槽の）上述した２つの酸洗区域にポンプで戻される。
単一の酸洗槽（処理槽）内では、処理槽内の鋼帯をより良い位置にするために噴霧及び酸洗区間の間に位置する、鋼帯の下面のガイドロールが必要とされる場合がある。
典型的には、２つの酸洗区間の間に設けられるリンガーロールユニットは、必要とされない。
好ましくは、処理槽の第１の区間は、噴霧区間であり、浸漬酸洗形式の第２の区間は、好ましくは浅底槽乱流式技術などの高効率のものである。
【００２５】
本発明によれば、鋼帯は、処理槽の噴霧区間及び浸漬区間の両方で同じ処理液が使用されるように処理液を用いて、処理設備の処理槽内で処理される。
噴霧区間及び浸漬区間の両方に同じ共通の回収手段（循環システムの少なくとも一部も）を使用でき、その結果、噴霧区間及び浸漬区間の両方による鋼帯の処理を実現可能にするためのコストが削減されることから、コスト効率がより優れた方式で処理設備（噴霧区間及び浸漬区間の両方を有する）を実現することが可能である。
【００２６】
本発明によれば、鋼帯は、ステンレス鋼を含み、少なくとも処理設備においてその縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯である。
これは、鋼帯が、その横方向にほぼ水平に向いているが、その縦方向にたるんでいてもよいことを意味する。
鋼帯のその縦方向における処理設備を通る高さの変動は、例えば、最大０．５ｍに達してもよい。
好ましくは、処理設備間又は複数の処理設備間でも、鋼帯のその縦方向における高さの変動は、同様に最大０．５ｍに含まれる。
通常、本発明によれば、鋼帯のその縦方向における高さの変動は、処理システム全体を通じて最大０．５ｍの間に含まれ、潜在的には（且つ典型的には）、鋼帯の移送方向に順に配された複数の処理設備が含まれることが好ましい。
【００２７】
本発明によれば、処理液は、第１の工程において噴霧ノズルによって、鋼帯が処理設備の噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び下面に噴霧される。
第２の工程において（これは、必ずしも第１の工程の後に続く必要はなく、第１の工程の前であってもよい）、鋼帯は、鋼帯が処理設備の浸漬区間にある間に処理液に浸漬される。
鋼帯の処理のために、処理設備の処理液は、（処理設備の）共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、処理槽の噴霧区間及び浸漬区間の両方を通り、そこで、鋼帯の上面及び下面への処理液の噴霧は、噴霧ノズルを使用して行われる。
【００２８】
本発明によれば、１つの処理槽（すなわち、１つの処理設備中の）内で、２つの酸洗技術が直接組み合わされる。
すなわち、上述したように、両方の酸洗区間（すなわち、考えられている処理設備の噴霧区間及び浸漬区間の両方）で物理的に同じ酸洗用の酸（又は、同じ処理液）が使用される。
そのようにすることで、酸洗工程の全体を通じてＦｅＣｌ３の濃度を臨界水準未満に維持することができ、過剰酸洗のリスクなく均一な酸洗の結果が保証される。
更に、そのような方法の使用済みの酸を、法律的に求められる排出値（特に、粉塵排出に関する値）に到達させるための更なる投資なく再生プラント中で容易に再生することができる。
【００２９】
本発明によれば、処理工程（又は酸洗工程）の効率が高められる。
試験から、ＦｅＣｌ３の濃度が一定量増加すると、酸洗時間が短縮され、浸漬酸洗工程についても短縮されることが明らかになった。
その結果、本発明の方法が高効率の噴霧酸洗工程の利点を利用する一方で、酸洗用の酸を共通で使用する（すなわち、１つ及び同じ処理設備の噴霧区間及び浸漬区間の両方で同じ処理液を使用する）ことでＦｅＣｌ３レベルが上昇することにより、浸漬酸洗工程の効率も改善される。
２つ以上の処理設備が、酸洗ライン又は鋼帯酸洗施設で使用される（典型的な）場合、これは、全ての異なる処理設備で同じ処理液が使用されることを意味しない。
逆に、複数の処理設備（すなわち、各処理槽が噴霧区間及び浸漬区間を有する）の場合、異なる処理設備では、通常異なる処理液が使用されるが、同じ処理設備／処理槽内では、両方の種類の酸洗工程（噴霧酸洗及び浸漬酸洗）のために同じ処理液が使用される。
これにより、同じ処理設備中で異なる処理液を用いて噴霧酸洗と浸漬酸洗とを組み合わせる場合に生じるであろう比較的高濃度のＦｅＣｌ３の欠点を回避することができる。
【００３０】
本発明によれば、処理ライン又は酸洗ラインの設計は、循環回路を再利用できる一方で、処理設備又は処理槽が改良（又は改修）を必要とする場合に既存の処理槽と容易に置き換えることが有利に可能な方法で行われる。
これは、主に、噴霧酸洗技術及び浸漬酸洗技術（すなわち、噴霧区間及び浸漬区間）が１つの処理槽中で（すなわち、１つの処理槽の一部として）組み合わされることに起因する。
【００３１】
本発明の設計は、更なる（外部）循環槽又は共通の回収手段（すなわち、処理槽の外部、又は、処理槽と別個）なしでの処理槽の運転も可能にする。
そのような実施形態では、処理槽自体、特に噴霧区間の底部領域が、浸漬部の底部も循環槽（又は、共通の回収手段）として使用される。
すなわち、循環槽（又は、共通の回収手段）は、処理槽と一体化された方式で実現される。
これは、多くの場合、循環回路なしで運転されてきた深浴処理槽の置き換え（改修）に有利である。
この場合、ポンプ回路のみを付加する必要があり、一方で、循環槽は、処理槽中に組み込まれる（又は、一体化される）。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、噴霧区間は、鋼帯の縦方向に平行な有効噴霧長を含み、第１の工程中に鋼帯の上面及び下面は、有効噴霧長内に位置している間に処理液を受け、浸漬区間は、鋼帯の縦方向に平行な有効浸漬長を含み、第２の工程中に鋼帯は、有効浸漬長内に位置している間にその上面及び下面で処理液に浸漬される。
有効噴霧長と有効浸漬長とは、両端値を含む３０：７０〜７０：３０の比率、特に５０：５０の比率を有して提供される。
【００３３】
本発明によれば、建設後の意図される運転用途に最も適合するように酸洗ラインの工程パラメーターを柔軟に適応させることが可能である。
（酸洗ラインを通過する鋼帯の所定の移送速度で）浸漬区間の長さを規定することにより、浸漬区間で処理液が鋼帯を効率的に処理する間の時間が規定される。
（同様に、酸洗ラインを通過する鋼帯の所定の移送速度での）噴霧区間の長さを規定することにより、浸漬酸洗時間に関連した噴霧酸洗の最大時間が規定される。
【００３４】
本発明の別の実施形態によれば、有効噴霧長、及び、有効噴霧長対有効浸漬長の比率は、噴霧ノズルの一部のみを作動させることによって変更される。
【００３５】
本発明によれば、酸洗ラインの運転使用中でも噴霧酸洗時間を変更する（すなわち、噴霧ノズルの一部の作動を停止することにより）ことができる。
本発明によれば、噴霧ノズルのグループを選択的に作動及び／又は停止させることより、例えば、噴霧区間中での噴霧酸洗がやや穏やかになるように１つおきの噴霧ノズルのみを使用することにより、酸洗ラインの運転使用時に噴霧酸洗工程の方式又は強度を変更可能にすることもできる。
【００３６】
本発明の実施形態によれば、噴霧区間は、鋼帯の移送方向に沿って浸漬区間に対して上流に位置している。
本発明の代替の実施形態によれば、噴霧区間は、鋼帯の移送方向に沿って浸漬区間に対して下流に位置している。
【００３７】
本発明によれば、異なる酸洗ライン構造の可能性を提供することができる。
例えば、噴霧区間が浸漬区間に対して上流に位置する（すなわち、鋼帯が最初に噴霧区間を通り、その後に浸漬区間を通る）ように、両方の処理設備を提供することが可能である（少なくとも２つの処理設備が使用される場合）。
これにより、第１（又は上流）の処理設備で噴霧及び浸漬酸洗のタイプの酸洗順序となり（第１の処理液を使用して）、引き続き、第２（又は下流）の処理設備で噴霧及び浸漬酸洗のタイプの酸洗順序となる（第２の処理液を使用して）。
或いは、噴霧区間が浸漬区間に対して下流に位置するように第１の処理設備を設け（すなわち、鋼帯が最初に浸漬区間を通り、その後に、噴霧区間を通る）、噴霧区間が浸漬区間に対して上流に位置するように第２の処理設備を設ける（すなわち、鋼帯が最初に（第２の処理設備の）噴霧区間を通り、その後に（第２の処理設備の）浸漬区間を通る）ことも可能である（少なくとも２つの処理設備が使用される場合）。
これにより、第１（又は上流）の処理設備中で浸漬及び噴霧酸洗のタイプの酸洗順序となり（第１の処理液を使用して）、引き続き、第２（又は下流）の処理設備で噴霧及び浸漬酸洗のタイプの酸洗順序となる（第２の処理液を使用して）。
当然のことながら、これらの２つの処理設備の構成要素は、繰り返されていてもよく、又は他の処理設備若しくは処理設備の構成と組み合わされてもよい。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、処理設備において処理液を使用することの他に、更なる処理設備内で更なる処理液を使用することを含み、更なる処理設備は、更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間を有する更なる処理槽を含み、更なる処理設備は、更なる処理液のための更なる共通の回収手段を含み、鋼帯を更なる処理設備に連続的に通して移送方向へ移送することを含み、第３の工程において、更なる処理液は、鋼帯が更なる処理設備の更なる噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び下面に噴霧され、第４の工程において、鋼帯は、鋼帯が更なる処理設備の更なる浸漬区間にある間に更なる処理液に浸漬され、鋼帯を処理している間、更なる処理液は、更なる共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、更なる処理設備の更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間の両方を通り、鋼帯の上面及び下面への更なる処理液の噴霧は、更なる噴霧ノズルを使用して行われ、第３の工程及び第４の工程は、第１の工程及び第２の工程の前であるか、又は第１の工程及び第２の工程の後である。
【００３９】
本発明によれば、酸洗ラインにおいて少なくとも２つの本発明の処理設備を組み合わせることが可能である。
当然のことながら、本発明によれば、そのような２つの本発明の処理設備を従来の処理設備（すなわち、処理槽中に唯一の噴霧区間又は唯一の浸漬区間を有する）又は、複数の従来の処理設備と組み合わせることも可能であり、また好ましい。
そのような酸洗ラインの構造では、２つの本発明の処理設備が鋼帯の移送方向に沿って直接相次いで続くように位置するか、処理設備（又は第１の処理設備）が従来の処理設備に対して（又は複数の従来の処理装置に対して）鋼帯の移送方向の上流に位置し、これ又は、これらの従来の処理装置に対して下流に本発明の更なる処理設備（又は第２の処理設備）が位置するような、１つ又は複数の従来の処理設備との組み合わせが提供される。
【００４０】
本発明のもう１つの実施形態によれば、処理液及び／又は更なる処理液は、両端値を含む１５０ｇ／ｌ〜２５０ｇ／ｌの範囲の濃度の塩酸と、両端値を含む１０ｇ／ｌ〜３５ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む１５ｇ／ｌ〜３０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は特に、両端値を含む１９ｇ／ｌ〜２６ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ３と、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜６０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む１３０ｇ／ｌ〜１８０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む２３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ２＋イオンとを含む。
【００４１】
本発明によれば、使用された酸洗用の酸（処理液）を比較的容易に再生することが可能なままでありながらも、酸洗工程の高い効率を組み合わせることが可能である。
【００４２】
本発明は、処理設備で処理液により鋼帯を処理するための、特に鋼帯の酸洗処理のためのシステムにも関し、処理設備を含み、処理設備は、噴霧区間、浸漬区間を有する処理槽を含み、処理設備は、処理液用の共通の回収手段を含み、鋼帯は、ステンレス鋼を含み、その縦方向及び横方向の両方に実質的に水平に向いた連続的な鋼帯であり、鋼帯は、上面及び下面を有し、鋼帯を処理設備に連続的に通して移送方向へ移送するように構成され、移送方向は、鋼帯の縦方向と平行であり、処理液は、鋼帯が処理設備の噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び下面に噴霧され、鋼帯は、鋼帯が処理設備の浸漬区間にある間に処理液に浸漬され、処理液が共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、処理設備の噴霧区間及び浸漬区間の両方を通るように構成され、噴霧ノズルを含み、処理液は、噴霧ノズルを使用して鋼帯の上面及び下面へ噴霧される。
【００４３】
本発明によれば、比較的低い設備費用だけでなくメンテナンスコストの削減も必要とされるシステム（又は処理設備）を提供することが可能である。
本発明によれば、噴霧酸洗と浸漬酸洗との利点を組み合わせること、及び、過剰酸洗のリスクを最小限にすることが可能である。
更に、そのようなシステムの使用済みの酸が、特にそのような使用済みの酸中のＦｅＣｌ３濃度を考慮した更なる投資をすることなく再生プラント中で処理することができるような品質である点でも有利である。
【００４４】
本発明のある実施形態によれば、ステンレス鋼を含む鋼帯の代わりに、鋼帯がステンレス鋼からなることも好ましい。
【００４５】
本発明の実施形態によれば、特に本発明のシステムに関して噴霧区間は、鋼帯の縦方向に平行な有効噴霧長を含み、鋼帯の上面及び下面は、有効噴霧長内に位置している間に処理液を受け、浸漬区間は、鋼帯の縦方向に平行な有効浸漬長を含み、鋼帯は、有効浸漬長内に位置している間にその上面及び下面で処理液に浸漬される。
有効噴霧長と有効浸漬長とは、両端値を含む３０：７０〜７０：３０の比率、特に５０：５０の比率を有して提供される。
【００４６】
本発明によれば、有利には、ＸＸＸすることが可能である。
【００４７】
本発明の実施形態によれば、噴霧区間は、鋼帯の移送方向に沿って浸漬区間に対して上流に位置している。
本発明の代替の実施形態によれば、噴霧区間は、鋼帯の移送方向に沿って浸漬区間に対して下流に位置している。
【００４８】
本発明によれば、建設後の意図される運転用途に最も適合するように酸洗ラインの工程パラメーターを柔軟に適応させることが可能である。
【００４９】
本発明の実施形態によれば、噴霧区間及び浸漬区間の両方の処理液のための共通の回収手段は、処理設備の処理槽から分離された回収手段である。
【００５０】
本発明によれば、処理槽の容積が比較的小さい（その結果、少しの処理液のみが使用される）ように、非常にコスト効率の良い方式で処理槽を建設することができる。
処理液は、処理槽から分離された共通の回収手段（又は循環槽）を通ってポンプで送り出される。
【００５１】
本発明の実施形態によれば、噴霧区間及び浸漬区間の両方の処理液のための共通の回収手段は、処理設備の処理槽と一体化されている、特に、処理槽の底部が共通の回収手段を形成するように一体化されている回収手段である。
【００５２】
本発明によれば、別個の共通の回収手段（又は循環槽）が必要とされないため、非常にコスト効率の良い方式で処理設備を実現することが可能である。
【００５３】
本発明の実施形態によれば、処理設備中の処理液の他に、更なる処理設備中の更なる処理液を含み、更なる処理設備は、更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間を有する更なる処理槽を含み、更なる処理設備は、更なる処理液のための更なる共通の回収手段を含み、鋼帯が更なる処理設備に連続的に通されて移送方向へ移送されるように構成され、更なる処理液は、鋼帯が更なる処理設備の更なる噴霧区間にある間に鋼帯の上面及び鋼帯の下面に噴霧され、鋼帯は、鋼帯が更なる処理設備の更なる浸漬区間にある間に更なる処理液に浸漬され、更なる処理液が更なる共通の回収手段から連続的にポンプで送り出され、更なる処理設備の更なる噴霧区間及び更なる浸漬区間の両方を通るように構成され、、更なる噴霧ノズルを含み、更なる処理液は、更なる噴霧ノズルを使用して鋼帯の上面及び下面へ噴霧される。
【００５４】
本発明によれば、酸洗ラインにおいて少なくとも２つの本発明の処理設備を組み合わせることが可能である。
本発明によれば、そのような２つの本発明の処理設備を従来の処理設備（すなわち、処理槽中に唯一の噴霧区間又は唯一の浸漬区間を有する）又は複数の従来の処理設備と組み合わせることも可能であり、また好ましい。
【００５５】
本発明の実施形態によれば、処理設備中の処理液及び更なる処理設備中の更なる処理液の他に、第３の処理設備中の第３の処理液を含み、第３の処理設備は、第３の噴霧区間及び第３の浸漬区間を有する第３の処理槽を含み、第３の処理設備は、第３の処理液のための第３の共通の回収手段を含む。
【００５６】
本発明によれば、酸洗ラインにおいて少なくとも３つの本発明の処理設備を組み合わせることが可能である。
本発明によれば、そのような３つの本発明の処理設備を従来の処理設備（すなわち、処理槽中に唯一の噴霧区間又は唯一の浸漬区間を有する）又は複数の従来の処理設備と組み合わせることも可能であり、また好ましい。
【００５７】
本発明の更なる実施形態によれば、処理設備中の処理液、更なる処理設備中の更なる処理液、及び、第３の処理設備中の第３の処理液の他に、第４の処理設備中の第４の処理液を含み、第４の処理設備は、第４の噴霧区間及び第４の浸漬区間を有する第４の処理槽を含み、第４の処理設備は、第４の処理液のための第４の共通の回収手段を含む。
別の実施形態によれば、第５の処理設備の組み合わせも可能であり、また好ましい。
【００５８】
本発明のもう１つの実施形態によれば、処理液及び／又は更なる処理液及び／又は第３の処理液は、両端値を含む１５０ｇ／ｌ〜２５０ｇ／ｌの範囲の濃度の塩酸と、両端値を含む１０ｇ／ｌ〜３５ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む１５ｇ／ｌ〜３０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は特に、両端値を含む１９ｇ／ｌ〜２６ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ３と、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度、特に、両端値を含む３０ｇ／ｌ〜６０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む１３０ｇ／ｌ〜１８０ｇ／ｌの範囲の濃度、又は、両端値を含む２３０ｇ／ｌ〜３００ｇ／ｌの範囲の濃度のＦｅＣｌ２とを含む。
【００５９】
本発明によれば、使用された酸洗用の酸（処理液）を比較的容易に再生することが可能なままでありながらも、酸洗工程の高い効率を組み合わせることが可能である。
【００６０】
本発明の特性、特徴、及び利点は、例示の目的で本発明の原理を示す添付の図面と併せて読むことで、詳細な説明から明らかになるであろう。
本記載は、例示の目的のみで与えられており、本発明の範囲を限定しない。
以下で引用されている参照図面は、添付の図面を指す。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】３つの異なる処理設備を含む処理システムを示し、共通の回収手段及び同じ処理液がそれぞれの噴霧区間及び浸漬区間の両方における鋼帯の処理のために使用されるように、噴霧区間及び浸漬区間の両方を有する処理槽を有する。
【図２】処理槽及び処理槽から分離された共通の回収手段を有する処理設備の第１の実施形態を示し、処理槽は、鋼帯を処理するためのその噴霧区間及びその浸漬区間を有し、共通の処理液が一方で共通の回収手段と、他方で噴霧及び浸漬区間との間でそれらの中で循環している。
【図３】処理槽及び処理槽から分離された共通の回収手段を有する処理設備の第２の実施形態を示し、処理槽は、鋼帯を処理するためのその噴霧区間及びその浸漬区間を有し、共通の処理液が一方で共通の回収手段と、他方で噴霧及び浸漬区間との間でそれらの中で循環している。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明を実施形態及び特定の図面に関して述べるが、本発明は、これには限定されず、請求項によってのみ限定される。
記載の図面は、概略的なものにすぎず、非限定的である。
図面では、いくつかの要素の大きさは誇張されている場合があり、目的のために縮尺比どおりに描かれていない場合がある。
【００６３】
例えば、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」などの不定冠詞又は定冠詞が単数形の名詞を指す際に使用される場合、別途特段の記載がない限り、これにはその名詞の複数形が含まれる。
【００６４】
また、本明細書及び請求項中の第１、第２、第３等の用語は、同様の要素間を区別するために使用されており、必ずしも順序又は時系列順を記述しているとは限らない。
そのように使用されている用語は、適切な状況では入れ替え可能であり、本明細書に記載されている本発明の実施形態は、本明細書で示されている記述以外の他の順序での実施も可能であることが理解されるべきである。
【００６５】
図１は、本発明の酸洗ラインの例として、３つの異なる処理設備３、３１、３２を含む処理システムを示す。
図１に示されている鋼帯１の処理のための酸洗ラインでは、３つ全ての処理設備３、３１、３２は、本発明の処理設備を表している。
すなわち、共通の回収手段及び同じ処理液がそれぞれの噴霧区間及び浸漬区間の両方における鋼帯の処理のために使用されるように、噴霧区間及び浸漬区間の両方を有する処理槽を有する。
この酸洗ラインでは、３つ全ての処理設備３、３１、３２は、参照記号３によって示されている処理設備について図２に示されている本発明の第１の実施形態、又は、参照記号３によって示されている処理設備について図３に示されている本発明の第２の実施形態のいずれかに従って実現されている。
或いは、３つの処理設備３、３１、３２の一部は、本発明の第１の実施形態（図２）に従って実現され、別の部分は、本発明の第２の実施形態（図３）に従って実現されている。
本発明との関係において、用語「処理設備」及び「第１の処理設備」、並びに「更なる処理設備」及び「第２の処理設備」は、同意語として使用されており、互いの処理設備と区別する目的のみで使用されている。
典型的には、命名の規則は、（ただし、必須ではない）鋼帯の移送方向に沿った処理設備の位置に関係し、移送方向は、参照記号２で示されている。
図１で示されている実施では、処理設備（又は、第１の処理設備）３は、更なる処理設備（又は、第２の処理設備）３１の上流に位置している。
更なる処理設備（又は、第２の処理設備）３１は、第３の処理設備３２の上流に位置している。
処理設備（又は第１の処理設備）３は、処理槽（又は、第１の処理槽）４及び共通の回収手段（又は、第１の共通の回収手段）５を含む。
更なる処理設備（又は、第２の処理設備）３１は、更なる処理槽（又は、第２の処理槽）４１及び更なる共通の回収手段５１（又は、第２の共通の回収手段）を含む。
第３の処理設備３２は、第３の処理槽４２及び第３の共通の回収手段５２を含む。
図１に示されている酸洗ラインの例示的な実施（全ての処理設備が本発明に従って構成されている場合）、３つ全ての処理設備３、３１、３２は、それぞれの処理槽４、４１、４２の一部として噴霧区間及び浸漬区間をそれぞれ有する。
すなわち、処理設備（又は、第１の処理設備）３は、処理液（又は、第１の処理液）を使用する噴霧区間（又は、第１の噴霧区間）及び浸漬区間（又は、第１の浸漬区間）を有し、更なる処理設備（又は、第２の処理設備３１）は、更なる処理液（又は、第２の処理液）を使用する更なる噴霧区間（又は、第２の噴霧区間）（図１に記載なし）及び更なる浸漬区間（又は、第２の浸漬区間）（図１に記載なし）を有し、第３の処理設備３２は、第３の処理液を使用する第３の噴霧区間（図１に記載なし）及び第３の浸漬区間（図１に記載なし）を有する。
処理設備３（第１の処理設備３）に関し、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態が図２及び図３に示されている。
【００６６】
図２は、処理槽４及び処理槽４から分離された共通の回収手段５を有する処理設備３の第１の実施形態を示し、処理槽４は、鋼帯１を処理するためのその噴霧区間１３及びその浸漬区間１４を有し、共通の処理液が、一方で共通の回収手段５と、他方で噴霧及び浸漬区間１３、１４との間でそれらの中で循環している。
【００６７】
図３は、処理槽４及び処理槽４から分離された共通の回収手段５を有する処理設備３の第２の実施形態を示し、処理槽４は、鋼帯１を処理するためのその噴霧区間１３及びその浸漬区間１４を有し、共通の処理液が、一方で共通の回収手段５と、他方で噴霧及び浸漬区間１３との間で、それらの中で循環している。
【００６８】
図１、図２、及び図３の組み合わせは、鋼帯１の表面の化学的又は電気化学的処理のための本発明の処理方法及びシステム（又は処理設備）を示し、鋼帯１は、ステンレス鋼帯である。
鋼帯１は、最初に処理設備３、３１、３２を通って水平に移送され、そこで、鋼帯１は、通常は、ＨＣｌを含む酸洗用の酸の形態の処理液で処理される。
処理設備３、３１、３２（又はこれらそれぞれの処理槽４、４１、４２）の少なくとも１つは、本発明の噴霧酸洗区間（処理設備３の噴霧区間１３として図２及び図３に示されているとおり）及び浸漬酸洗区間（処理設備３の浸漬区間１４として図２及び図３に示されているとおり）を含む。
図１は、実施形態として３つの処理設備３、３１、３２（それぞれ処理槽を有する）を用いた実施を示すが、処理設備の数（及び処理槽）は、少なくとも１つであり、３つに限定されない。
【００６９】
全ての処理設備３、３１、３２は、それぞれ共通の回収手段を含み（すなわち、それぞれの処理槽４、４１、４２は、それぞれの共通の回収手段（又は循環槽）５、５１、５２と接続されている）、共通の回収手段５、５１、５２は、図２で示されている第１の実施形態で示されているように別個の槽として実現されているか、又は、図３で示されているように、それぞれの処理槽４、４１、４２に組み込まれている共通の回収手段５、５１、５２として実現されている（すなわち、各処理設備３、３１、３２で異なる可能性がある）。
【００７０】
図１に示されている実施形態では、共通の回収手段（又は、循環槽）５、５１、５２は、カスケードとして運転される。
すなわち、新しい又は再生された酸（すなわち、処理液）が、最後の共通の回収手段（又は最後の循環槽）５２（すなわち、鋼帯１の移送方向２に応じて最も下流の処理設備３２に関するもの）に添加（参照記号５４を参照）され、鋼帯の移送方向２に対して反対方向に他の共通の回収手段（又は、循環槽）へと運ばれる。
これにより、遊離酸の量は、第３の処理液（第３の処理設備３２中で循環）中で最も高く、遊離酸の量は、更なる処理液（第２の処理液）（更なる（第２の）処理設備３１中で循環）中で中程度であり、処理液（第１の処理液）（（第１の）処理設備３中で循環）中で最も低い。
最後に、使用済みの酸は、（第１の）共通の回収手段５（又は、（第１の）循環槽）から取り除かれる（参照記号５５）。
３つの処理設備３、３１、３２中での酸洗処理（図１で示されている実施）後、鋼帯１は、必要に応じて、すすぎ区間及び乾燥機を含む区間６で更に処理される。
【００７１】
図２に示されている共通の回収手段５（又は循環槽）の第１の実施形態によれば、処理設備３は、別個の共通の回収手段５（又は別個の循環槽５）を有する処理槽４を含む。
入口及び出口の区間には、鋼帯１から酸洗用の酸を取り除くため及び鋼帯１を処理槽４内に導くためにリンガーロール１２が設置される。
入口区間のリンガーロール１２は、処理槽が図１における処理設備３のような酸洗工程中の第１の槽である場合のみに使用される。
図１における処理設備３１、３２のような以降の処理設備（又は処理槽）では、そのようなリンガーロール１２は、必要とされない。
図２の描写では（すなわち、必須ではない）、処理槽４の最初の部分（鋼帯１の移送方向に応じて）は、噴霧酸洗区間１３又は噴霧区間１３、それに続いて、浸漬酸洗区間１４又は浸漬区間１４である。
噴霧酸洗区間１３では、噴霧ノズル１５が、鋼帯１の上方及び下方に取り付けられている。
酸洗用の酸（又は処理液）は、ポンプ１７、１８によって循環槽５（又は、共通の回収手段５）から噴霧酸洗区間１３及び浸漬酸洗区間１４の両方にポンプで送り出される。
１つ以上のポンプ回路には、必要な温度まで酸洗用の酸（処理液）を加熱するために熱交換器１９が取り付けられる。
必要に応じて、鋼帯１のたるみを低減するために、噴霧酸洗区間１３と浸漬酸洗区間１４との間にガイドロール２０が設けられてもよい。
【００７２】
図３に示されている共通の回収手段５（又は循環槽）の第２の実施形態によれば、処理設備３は、一体化された共通の回収手段５を有する処理槽４を含む。
処理設備３の他の構成要素は、図２の記載と同様である。
【００７３】
本発明の原理を説明するために、本発明の実施形態を示したが、そのような原理から逸脱することなく、本発明を別の方法で具体化し得ることが理解されるであろう。
【００７４】
例えば、酸洗ラインは、鋼帯１の最大幅が１８９０ｍｍ、鋼帯１の最大速度が８５ｍ／分であるように構成される。
更に、噴霧ノズル１５から鋼帯１の距離（噴霧ノズルから鋼帯１の上面１’及び噴霧ノズルから鋼帯１の下面１”の両方）は、２００ｍｍ又は約２００ｍｍである。
また、鋼帯１の横方向への互いに対する噴霧ノズル１５の距離は、２００ｍｍ又は約２００ｍｍに相当する。
更に、鋼帯１の縦方向への互いに対する噴霧ノズル１５の距離は、５００ｍｍ又は約５００ｍｍに相当する。
処理液は、両端値を含む１ｂａｒ〜３ｂａｒの圧力を有する噴霧ノズルから送り出され、噴霧ノズル当たりの処理液の量は、１２ｌ／分又は約１２ｌ／分である。
例えば、処理設備当たりの噴霧ノズルの合計の数は、３０６又は約３０６に相当し、処理設備当たりのポンプで送り出される処理液の量は、２２０ｍ３／時又は約２２０ｍ３／時に相当する。
【００７５】
試行試験は、パイロットプラントで行われた。
パイロットプラントは、本発明で記載されているように、それぞれの処理槽中に第１の噴霧酸洗区間に引き続いて浸漬酸洗区間を有するように共に配列されている、２つの処理設備（それぞれ処理槽を有する）から構成された。
処理槽は、両方の区間の長さがほぼ同じになるように設計された。
使用された酸洗用の酸は、両方の槽で酸の合計が、約２００ｇ／ｌの濃度のＨＣｌであった。
試験の試行中に処理された材料は、ＡＩＳＩ３０４及び３１６などの様々なマルテンサイト系の鋼種であった。
試験の結果から浅底槽乱流式技術での浸漬酸洗を使用した従来の酸洗工程と比較して、酸洗時間を４０〜４５％短縮することができた一方で、ＦｅＣｌ３濃度は、３０ｇ／ｌ未満（これは酸の再生工程に関する限り危険ではないと見なされる）で一定であったことが明らかになった。
全ての試験した材料は、過剰酸洗の兆候なく一様な酸洗結果を示した。
【００７６】
同じパイロットプラントを使用した別の試験では、材料は、酸洗用の酸（処理液）の温度を下げて処理された。    
結果は、浅底槽乱流式技術を用いた従来の浸漬酸洗工程と同じ酸洗時間を達成したままでありながらも、温度を９０℃から７０℃に下げることが可能であったことを示した。
この結果は、酸洗工程における処理温度を維持するために必要とされるエネルギーの２０％の削減に相当する。
【００７７】
システムの運転の例として、及び特にカスケードとしての処理液の使用例として、酸洗ライン中で３つの処理設備を使用した例についての濃度の値の例を示す。
第１の処理設備３において、ＨＣｌの濃度は、両端値を含む２０１ｇ／ｌ〜２１５ｇ／ｌの範囲であり、ＭｅＣｌ２の濃度は、両端値を含む２７０ｇ／ｌ〜２８６ｇ／ｌの範囲であり、ＦｅＣｌ３の濃度は、両端値を含む２３ｇ／ｌ〜２９ｇ／ｌの範囲である。
処理液の温度は、両端値を含む８７℃〜８９℃の範囲である。
第２の処理設備３１において、ＨＣｌの濃度は、両端値を含む２０４ｇ／ｌ〜２１４ｇ／ｌの範囲であり、ＭｅＣｌ２の濃度は、両端値を含む１４１ｇ／ｌ〜１４９ｇ／ｌの範囲であり、ＦｅＣｌ３の濃度は、両端値を含む１９ｇ／ｌ〜２３ｇ／ｌの範囲である。
処理液の温度は、両端値を含む９１℃〜９３℃の範囲である。
第３の処理設備において、ＨＣｌの濃度は、両端値を含む１９０ｇ／ｌ〜２０１ｇ／ｌの範囲であり、ＭｅＣｌ２の濃度は、両端値を含む４０ｇ／ｌ〜５０ｇ／ｌの範囲であり、ＦｅＣｌ３の濃度は、両端値を含む２０ｇ／ｌ〜２２ｇ／ｌの範囲である。
処理液の温度は、両端値を含む８８℃〜９１℃の範囲である。
【００７８】
異なる品質の熱間圧延ステンレス鋼帯を用いて様々な試験を行った。
試験は、主にオーステナイト系ＡＩＳＩ３０４及び３１６グレード並びにフェライト系ＡＩＳＩ４０９及び４３０グレードを用いて行い、また他の鋼種も用いて行った。
塩酸中での酸洗前にショットブラスト処理又はスケールの破砕のいずれかが行われた鋼材で最も良い結果が得られた。
これらの試験において、ステンレス鋼種のいくつかを同じ酸洗条件で比較した。
共通の循環システムを使用した、１つの処理工程で噴霧酸洗と浸漬酸洗とが組み合わされた全ての試験において、最も短い酸洗時間となり、優れた表面品質が得られた一方で、ＦｅＣｌ３濃度は、３０ｇ／ｌ未満の水準で維持できた。
酸洗が難しい鋼種は、例えば、＞７００℃などのより高い巻き取り温度で巻き取られたコイルの場合であることから、酸洗時間の大幅な短縮がこのグレードで達成された。
【符号の説明】
【００７９】
１  ・・・鋼帯
２  ・・・鋼帯の移送方向
３  ・・・処理設備
４  ・・・（処理設備の）処理槽
５  ・・・（処理設備の）共通の回収手段
１２  ・・・リンガーロール
１３  ・・・（処理設備の）噴霧区間
１４  ・・・（処理設備の）浸漬区間
１５  ・・・（処理設備の）噴霧ノズル
１７、１８  ・・・ポンプ
１９  ・・・熱交換器
２０  ・・・ガイドロール
３１  ・・・更なる処理設備
４１  ・・・（更なる処理設備の）更なる処理槽
５１  ・・・（更なる処理設備の）更なる共通の回収手段
３２  ・・・第３の処理設備
４２  ・・・（第３の処理設備の）第３の処理槽
５２  ・・・（第３の処理設備の）第３の共通の回収手段
５４  ・・・新しい処理液の供給
５５  ・・・使用した処理液の取り出し
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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