JP2962185B2

JP2962185B2 - 連続焼鈍酸洗用溶融塩浴組成

Info

Publication number: JP2962185B2
Application number: JP9391395A
Authority: JP
Inventors: 寿男小島; 滋木谷
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JPH08291398A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯などの
連続式焼鈍酸洗工程において使用される溶融塩浴の組成
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日では、ステンレス鋼や金属チタンの
帯状薄板を連続的に焼鈍、酸洗する工程が工業的規模で
行われている。この場合、焼鈍工程で生じた緻密な酸化
スケールを酸洗で除去しようとすると、非常に長い時間
を要し、かつ表面が肌荒れした製品になることが多い。
このため、ステンレス鋼の場合には、酸洗の前に水酸化
ナトリウムと硝酸ナトリウムを主成分とする溶融塩浴中
に通板する工程が行われ、これによってスケール中の３
価のクロム酸化物が６価に酸化されてステンレス鋼板が
酸洗され易くなることが知られている。

【０００３】このような目的に用いる塩浴として、米国
特許第2,458,661 号明細書、特開昭45−18001 号公報に
開示のものが知られている。また、本発明者等はステン
レス鋼帯を連続的に溶融塩浴で処理する場合に、鋼帯に
付着して浴外に持ち出されて失われる量 (以下、持ち出
し量という) が少ない塩浴組成を特公昭60−53755 号公
報において提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここに、本発明の目的
は、大きく分けて次の２つの効果を発揮できる連続焼鈍
酸洗用溶融塩浴を提供することである。 (1) 持ち出し量をさらに少なくすること。 (2) Crを含まないか、Cr含有量が低い材料にも適用でき
ること。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を達成すべく種々検討を重ね、塩浴組成をNaCl(KCl)
−NaOH系にNa₂SO₄(K₂SO₄) 0.5 〜1.5 ％配合した特定組
成に制限すると持ち出し量が可及的少となることを知見
し、さらにその塩浴組成ではステンレス鋼以外のCr含有
量の少ない材料にも適用可能であることを知り、本発明
を完成した。

【０００６】よって、本発明の要旨とするところは、重
量％で、NaClおよびKCl の少なくとも１種合計量10〜20
％、Na₂SO₄およびK₂SO₄の少なくとも１種合計量0.5 〜
1.5 ％ NaNO₃ およびKNO₃の少なくとも１種合計量0 〜40％、お
よび残部NaOHおよび不純物より成ることを特徴とする連
続焼鈍酸洗用溶融塩浴組成である。本発明にかかる上記
溶融塩浴の使用に当たっては、380 〜550 ℃の浴温度と
することによって、その効果はより一層発揮される。

【０００７】

【作用】次に、本発明において上述のように浴組成を規
定した理由を、その作用とともに詳述する。なお、本明
細書において浴組成を規定する「％」は、重量％で表す
ものとする。本発明の第一の特徴は、10〜20％のNaClお
よび／またはKCl 、残部NaOHの塩浴に 0.5〜1.5 ％のNa
₂SO₄または／およびK₂SO₄ を含有量させたことにある。

【０００８】NaCl、KCl:これらの添加剤は持ち出し量を
減少させる効果を有する。Na₂SO₄または／およびK₂SO₄
が共存しない場合には5 〜10％の添加量でも持ち出し量
は少なくなるが、それらが0.5 〜1.5 ％共存する場合に
は10〜20％の添加量で最も持ち出し量は少なくなる。

【０００９】NaCl、KCl はいずれであっても合計量が10
〜20％あればその効果は発揮される。また上記合計量は
好ましくは12〜17％である。本発明にかかる溶融塩浴
は、Crを含有しない材料( 例えば、純Ni) の脱スケール
を促進する効果がある。この効果はNa₂SO₄または／およ
びK₂SO₄が合計量で0.5 〜1.5 ％共存することによって
強められる。

【００１０】Na₂SO₄、K₂SO₄:これらの薬剤は持ち出し量
を減少させる働きをする。合計量で0.5 ％未満では効果
が少なく、同じく1.5 ％を超えると逆効果となる。好ま
しくは 0.8〜1.2 ％である。また、持ち出し量減少のた
めのNaClおよび／またはKCl の適正添加量を合計量で５
〜10％から10〜20％にシフトさせる作用もする。

【００１１】さらに予想外にも、本発明にかかる溶融塩
浴は、Crを含有しない材料( 例えば、純Ni) の脱スケー
ルを促進する効果がある。この効果はNa₂SO₄および／ま
たはK₂SO₄の合計量が0.5 ％以上共存することによって
現れ、同じく1.5 ％を超えると効果が飽和する。好まし
くは、0.7 〜1.3 ％である。

【００１２】NaNO₃、KNO₃ :これらは、塩浴の酸化性を
高めて、Crを含有する材料、例えばステンレス鋼の脱ス
ケールを促進するために添加するもので、それ自体では
持ち出し量を抑制する効果は少ない。NaNO₃、KNO₃を添
加する場合には、その少なくとも１種合計量40％以下添
加する。

【００１３】図１ないし４は、溶融塩浴の持ち出し量と
NaCl含有量およびNa₂SO₄の共存有無の関係を示してい
る。ただし、図１ないし図３は供試材として純Ni板を使
用した場合であって、図４はステンレス鋼 (Cr＝18.2
％) を使用した場合をそれぞれ示す。このような関係は
KCl を使用しても同様にみられる。

【００１４】なお、持ち出し量の測定方法は特公昭60−
53755 号で開示した方法と同じである。すなわち、ステ
ンレス鋼板の試験片 (SUS304、酸化皮膜付き、0.5t×50
w ×100Lmm) を上端付近の穴 (直径４mm) に針金を引っ
かけて吊るし、溶融塩浴中に10秒間浸漬した後、電動モ
ーターを用いて定速 (0.90m/min)で引き上げた。これを
デシケーター中で室温まで冷却後重量測定し、浸漬前後
の重量差から持ち出し量を求めたものである。

【００１５】図１ないし４から判るように、Na₂SO₄が共
存しない場合には、浴温が480 ℃における持ち出し量は
NaClが５〜10％の範囲で最少となる。しかし、Na₂SO₄を
1.0％共存させると、持ち出し量が最少になるNaCl含有
量は10〜20％となり、持ち出し量の絶対量もNa₂SO₄が共
存しない場合より、全体的に少なくなる。これは、KCl
のみの場合やNaClとKCl を混合した場合でも同様であっ
た。

【００１６】NaClおよび／またはKCl の合計含有率を10
〜20％とし、Na₂SO₄または／およびK₂SO₄ を合計で0.5
〜1.5 ％共存させることによるもう一つのメリットは、
Crを含まないか、Cr含有量が低い材料の脱スケールにも
効果が大きいことである。

【００１７】例えば、純ニッケルの焼鈍材は緻密な酸化
ニッケル膜に覆われているため、酸が浸透しにくく、酸
洗のみでは全く脱スケールができないが、本発明の溶融
塩浴に浸漬した後、硝ふっ酸酸洗することにより脱スケ
ールが可能である。

【００１８】Na₂SO₄または／およびK₂SO₄ を添加するこ
とによる効果は合計量が0.5 ％未満では認められず、同
じく1.5 ％を超えると効果が飽和し、３％以上では持ち
出し量がかえって増加する傾向を示す。NaClおよび／ま
たはKCl の合計含有率が10％未満では、Crを含まない
か、Cr含有量が低い材料の脱スケール効果が小さく、一
方それらの合計量が20％を超えると持ち出し量が急激に
増加する。

【００１９】NaNO₃およびKNO₃はステンレス鋼のように
Crを含有する金属のスケールを溶解する場合には浴中濃
度を高める必要があるが、Crを含有しない金属の場合に
は必ずしも必要ないか、少量でよい。すなわち、NaNO₃
または／およびKNO₃の合計含有量が40％を超えると浴の
酸化力が強過ぎて脱スケールが不十分になりやすく、浴
の分解も激しくなる。

【００２０】NaNO₃ とKNO₃の脱スケール効果には差がな
く、０〜40％の範囲では浴の持ち出し量には影響を及ぼ
さない。次に、実施例によって本発明の作用効果をさら
に具体的に説明する。

【００２１】

【実施例】表１の組成を有する溶融塩浴につき、480 ℃
での持ち出し量を測定した結果を表２に示す。表３は、
それぞれの浴組成の場合に浴温度によって持ち出し量が
どのように変化するかを示す。

【００２２】また、ステンレス鋼板 (SUS304) および純
Ni板の試験片 (いずれも、大気中で焼鈍したもので大き
さは0.5t×50w ×100L mm)を480 ℃に加熱した表１の溶
融塩浴中に浸漬し、水中で洗浄後、硝ふっ酸 (２％HF−
10％HNO₃、50℃) 酸洗することによって脱スケールした
結果を表４に示す。表２の測定結果より明らかなように
本発明にかかる溶融塩浴の持ち出し量はいずれの比較塩
浴の持ち出し量よりも少ない。

【００２３】また、表４の試験結果より明らかなよう
に、本発明にかかる塩浴No.1〜６は純Ni用であるためSU
S304の脱スケールはできなかったが、純ニッケルでは90
秒で脱スケールが完了した。供試材がSUS304の場合には
本発明にかかる塩浴No.7〜11と比較用の塩浴No.12 〜21
のいずれを用いても30秒間の硝ふっ酸酸洗で脱スケール
できたが、供試材が純Niの場合には本発明塩浴を用いれ
ば120 秒以上の硝ふっ酸酸洗で脱スケールできた。比較
塩浴No.12 〜15、18、19を用いれば120 秒間硝ふっ酸酸
洗しても脱スケールできなかった。また、比較塩浴No.1
6 、17、20、21を用いれば120 秒間の硝ふっ酸酸洗で脱
スケールは可能であったが、持ち出し量が本発明法に比
べて大幅に多くなった。

【００２４】このように、本発明塩浴のうち、硝酸塩(N
aNO₃、KNO₃) を添加しない塩浴 (No.1〜６) はステンレ
ス鋼の脱スケールはできないが、純Niの硝ふっ酸酸洗時
間を短縮できる。一方、純Ni材では、比較例の塩浴No.1
6 およびNo.20 のように、Na₂SO₄および／またはK ₂SO₄
が添加されていない塩浴の場合の脱スケール完了時間が
120sであるのに対して、Na₂SO₄および／またはK₂SO₄ が
添加された本発明塩浴No.1〜６の場合の脱スケール完了
時間は90s であった。

【００２５】また、比較例の塩浴No.18 およびNo.19 の
ように、硝酸塩(NaNO₃、KNO₃) の添加が多すぎる (40％
を超える) と、浴の酸化力が強すぎるために、ステンレ
ス鋼および純Niの脱スケールが困難になる。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】

【発明の効果】本発明塩浴は、持ち出し量が少なく、Cr
を含有しない金属材料の脱スケールにも適するものであ
るため、産業上非常に有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶融塩浴の持ち出し量とNaCl含有量およびNa₂S
O₄の共存有無の関係を示すグラフである。

【図２】溶融塩浴の持ち出し量とNaCl含有量およびK₂SO
₄ の共存有無の関係を示すグラフである。

【図３】溶融塩浴の持ち出し量とNaCl含有量およびNa₂S
O₄＋K₂SO₄ の共存有無の関係を示すグラフである。

【図４】NaSO₄の存在下における溶融塩浴の持ち出し量
とNaCl含有量およびNa₂SO₄の共存有無の関係を示すグラ
フである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、 NaClおよびKCl の少なくとも１種合計量10〜20％、 Na₂SO₄およびK₂SO₄の少なくとも１種合計量0.5 〜1.5
％ NaNO₃ およびKNO₃の少なくとも１種合計量0 〜40％、お
よび残部NaOHおよび不純物より成ることを特徴とする連続焼鈍酸洗用溶融塩浴組
成。