JP4032319B2 - クロム含有合金鉄からスケールを除去する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクロム含有合金鉄の酸による脱スケール方法に関する。より詳しくは、熱間圧延又は焼きなましされたクロム含有合金鉄上の酸化物は、該合金を順次無機酸中に浸漬し、ついで酸洗いされた合金を、過酸化水素を含有する水溶液と接触させることにより除去される。
【０００２】
【従来の技術】
鋼製造における環境上の最大の問題の一つは、熱ストリップミルでの圧延又は焼きなましのような熱処理中に形成される酸化物又はスケールを除去するために、鋼を酸洗いすることである。大部分の低炭素鋼は高速度で塩酸中で脱スケールされる。しかしながら、ステンレス鋼上のスケールは非常に微細な構造をしており且つしっかりと付着しており、酸洗い前にスケールを緩める（ルーズにする）ために、鋼ストリップのショットブラスト、圧延曲げ又は矯正のような機械的スケールの亀裂化（cracking）が通常必要である。また、弗酸、硫酸、硝酸又はそれらの混合物のようなステンレス鋼の酸洗い用の酸は、一般に低炭素鋼用に必要な酸よりも強いものでなければならない。ステンレス鋼に必要な浸漬時間は低炭素鋼に必要な時間よりもさらに長く、スケールなどの除去を助けるために電気的補助が必要となる。スケール除去法を改良しようとする大きな動機は、酸洗いに関連する環境上の廃棄コスト及び資本にある。塩酸及び硝酸を用いる化学的脱スケールの大きな欠点はその廃棄物に関する環境上の問題である。
【０００３】
ステンレス鋼を酸洗いし、奇麗にするために、過酸化水素を含有する酸混合物を使用することは公知である。例えば、米国特許第5,154,774号明細書には、酸化剤、例えば過酸化水素、過マンガン酸カリ又は空気をステンレス鋼酸洗い用の弗酸に加えて、第一鉄イオンを第二鉄イオンに転換させることが教示されている。米国特許第5,164,016号明細書には、ステンレス鋼の酸洗いのために、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、安息香酸、フタール酸及びナフトエ酸のような有機酸を過酸化水素に添加することが教示されている。過酸化水素は、第一／第二鉄イオンの割合を１０／９０〜４０／６０の範囲に調節して、酸に添加される。特開昭６３−２０４９４号公報には、過酸化水素、りん酸及び弗化水素を含有する溶液に粘着剤を加えることによりステンレス鋼の表面からスケールを化学的に除去する方法が開示されている。該粘着剤は過酸化水素により分解されずに、洗浄液に粘性を与え、ペースト状の液体を形成する。特開昭６０−２４３２８９号公報には、弗酸、過酸化水素及び塩酸又は硫酸を含有する酸浴を用いて鋼上のスマットを減ずることが開示されている。特開昭５４−６４０２２号公報には、鋼からステイン（しみ）及びスケールを除去するための粘稠な酸洗い剤を提供することが開示されている。アルミナ、Ｃｒ酸化物、炭化珪素又はシリカのような研磨性粒子が過酸化水素、硫酸、塩酸及び界面活性剤を含有する酸性溶液に加えられる。特開昭５８−１１０６８２号公報には、熱間圧延されたステンレス鋼をスルファミン酸、硝酸、弗酸及び過酸化水素を含有する溶液で酸洗いすることが開示されている。
【０００４】
これらの酸はステンレス鋼からスケールを除去するには有効であるが、該酸の使用はある種の望ましくない問題を創りだし、その使用に制限がある。例えば、ステンレス鋼からスケールを除去するために、硫酸の単独使用は、この酸が酸洗いされた鋼上に黒いスマットを残すので望ましくない。塩酸の単独使用は輝いたステンレス鋼の表面となるが、しっかりと付着したスケールとの反応が遅いので望ましくない。ステンレス鋼からスケールを除去するための硝酸及び弗酸のようなより厳しい酸は、これを使用するとき酸洗いタンクからの香気を処理するための香気緩和装置、酸を貯蔵するための特別の装置を必要とする環境上の問題が生ずるので望ましくなく、そして酸洗いによる副生物の特別の処理を必要し、廃棄にコストがかかる。その他の不利な点は、これらの酸へ慢性的に曝されることによる安全及び健康上のリスク及び処理された排水流中へ廃棄可能な硝酸塩及び弗化物に制限があることである。有機酸は、ステンレス鋼の脱スケールには有用ではないから望ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、硝酸、弗酸又は弗化物を含まない、クロム含有合金鉄を酸洗いする方法が必要である。さらに、酸洗いによる廃棄副生物の高価な環境上の廃棄問題が生じない、クロム含有合金鉄の酸洗い方法が必要である。他の必要性は、硝酸、弗酸又は弗化物の使用に関連する高価な汚染の管理及び廃水処理設備の必要性を除くことである。
【０００６】
本発明の主たる目的は、副生物が環境上の廃棄問題を生じない塩酸又は硫酸の酸洗い液を使用して、輝いた、酸化物のない表面を有するクロム含有合金鉄を提供することにある。本発明の他の目的は、硝酸、弗酸又は弗化物を使用せずに、輝いた、酸化物のない表面を有するクロム含有合金鉄を提供することにある。本発明の他の目的は、化学品のコストが、硝酸、弗酸又は弗化物に必要なコストよりも高くない、塩酸又は硫酸による酸洗い方法の提供を包含する。本発明の他の目的は、クロム含有合金鉄ストリップを少なくとも３０ｍ／分の速度で酸洗いすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は熱間圧延又は焼きなましされたクロム含有合金鉄ストリップを酸で脱スケールすることに関するものである。熱間圧延又は焼きなましされた合金鉄ストリップを予備処理して該スケールに亀裂を生じさせ、ついで塩酸及び硫酸からなる群から選ばれる無機酸を含有する少なくとも１つの酸洗いタンクに浸漬し、亀裂したスケールを除去する。その後、過酸化水素を含有する水溶液に、酸洗いされた合金ストリップを接触させ、ここで、前記水溶液が無機酸をさらに含有するか、又は酸洗いされたストリップを無機酸を含有する第２の水溶液と更に接触させ、その際残りのスケールが該過酸化物により活性化され、無機酸により残りのスケールが除去されて、きれいなクロム合金鉄ストリップが提供される。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記水溶液が少なくとも約１０ｇ／ｌの過酸化水素を含有することである。
本発明の他の特徴は、前記水溶液が残りのスケールの除去のために無機酸を含有することである。
本発明の他の特徴は、前記水溶液が少なくとも約５ｇ／ｌの無機酸を含有することである。
本発明の他の特徴は、前記水溶液が酸洗いタンク中で使用されることである。本発明の他の特徴は、前記酸洗いタンクが少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有することである。
本発明の他の特徴は、前記酸洗いタンクの酸が少なくとも約６０℃の温度を有することである。
【０００９】
本発明の利点は、クロム含有合金鉄ストリップから熱間圧延ミルスケール又は焼きなましスケールを除去するために、硝酸、弗酸又は弗化物を使用するよりもむしろ塩酸又は硫酸を使用することにある。本発明の他の利点は、硝酸、弗酸又は弗化物を使用せずに、酸洗いの速度が上げられることにある。他の利点は、環境上の心配が殆ど無く、過酸化物を含有する廃水が塩酸又は硫酸廃棄副生物と相溶性であり、スマットのないクロム合金ストリップが得られ、スケールの除去のための電気的補助の必要性が省かれ、そして耐腐食性の高い酸洗いされた鉄クロム合金表面が得られることである。本発明の上記の及び他の目的、特徴及び利点は詳細な説明及び添付図面を考慮すれば、明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明はフェライトステンレス鋼ストリップのような、クロム含有合金鉄を脱スケールするために無機酸を使用する方法に関するものである。特に、熱間圧延又は焼きなましされたクロム含有合金鉄上の酸化物又はスケール（以下、スケールという）は、該合金を塩酸（ＨＣｌ）又は硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）の無機酸に浸漬し、ついで酸洗いされたストリップを過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を含有する水溶液でリンスすることにより除去される。該ストリップに残っているスケールはリンス水溶液中に含まれる過酸化水素により活性化され、ついで無機の塩酸又は硫酸により除去される。残りのスケールを除去するための無機酸は、過酸化水素による活性化の後に、ストリップに噴霧され、活性化されたストリップは無機酸を含有する、好ましくは無機酸が過酸化水素リンスを含有する水溶液に含まれているタンク中で浸漬することができる。
【００１１】
過酸化水素含有溶液による残りのスケールの活性化により、高速酸洗い中に、クロム含有合金鉄からスケールを適当に除去するための硝酸又は弗酸及び／又は弗素含有化合物の使用は不必要となる。理論に拘束されないが、スケールを活性化することの意味は、過酸化水素が鋼の基金属と反応してそこにしっかりと付着しているスケールを緩め及び／又は分解し、それが無機酸による基材からのスケールの残りの除去を助成するものであると考えられる。
【００１２】
クロム含有合金鉄は、鉄とクロムの合金、例えばクロム合金化鋼、ステンレス鋼を意味し、クロム含量は少なくとも約５％、好ましくは少なくとも１０％から約３０％までのものである。該合金は、約０．５％までのＡｌ；約０．３％までのＣ；約１％までのＳｉ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒの１種又はそれ以上；約５％までのＮｉ及び／又はＭｏ；及び約１．５％までのＭｎを含有するフェライトステンレス鋼が好ましい。全ての百分率は重量％である。また、これらの合金は、Ｔａ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｂ及びＮ等の１種又はそれ以上を目的のある付加物として含むことができる。
【００１３】
熱ストリップミル又は連続焼きなまし炉での圧延の如き熱処理中にスケールが形成された後、連続ステンレス鋼ストリップ又は箔又は板の長さにカットされたもの（以下、ストリップという）を、ショットブラスト又は圧延曲げのような機械的な亀裂化処理を与えてスケールを緩める。その後、無機酸を含有する酸洗いタンク中に浸漬して亀裂の生じたスケールを除去する。本発明においては、無機酸とは硫酸又は塩酸のどちらも包含するものと定義される。本発明の重要な特徴は、その後に過酸化水素を含有する水溶液を酸洗いされたストリップに塗布し、その際残りのスケール、スマット、ごみ等が過酸化水素により活性化されるようになることである。該水溶液は無機酸を含有し、活性化された残りのスケールが過酸化水素を含有する水溶液中の無機酸により同時に除去されることが好ましい。酸洗いタンクは残りのスケールの除去のために使用した無機酸と同じ無機酸を含有することが好ましい。ついで、この残りのスケールは、ストリップが無機酸及び過酸化水素を含有する溶液でリンスされたとき及びついでストリップがブラッシングされ、水でリンスされたとき、除去される。
【００１４】
酸洗いタンクは、残りのスケールの除去に使用した無機酸と同じ無機酸を含有することが好ましいので、使用済みの過酸化水素及び無機酸含有水溶液を活性化に使用した後酸洗いタンクにおいて使用することができ、ストリップの残りのスケールの除去を助ける。酸が熱い場合は蒸発するので、酸洗いタンク中で溶液を調製することを考慮すべきである。水溶液はその調製に必要なものの一部として酸洗いタンクへ送って使用することが有利である。
【００１５】
鉄が鋼ストリップから除去され、過酸化水素含有溶液へ溶解するようになる場合は、過酸化水素は直ちに第一鉄（Ｆｅ⁺²）と反応して第二鉄（Ｆｅ⁺³）となる。その理由は、本発明の過酸化水素は塩酸又は硫酸に溶解され、浸漬タンク内に蓄積されるよりはむしろストリップの表面に直接塗布されることが好ましいからである。過酸化物が浸漬タンクに蓄積した無機酸に溶解された場合は、比較的短期間の後に効果がなくなり、酸洗いされたストリップに残っているスケールをもはや活性化しなくなる。無機酸に溶解した第一鉄イオン（Ｆｅ⁺²）が酸化されて第二鉄イオン（Ｆｅ⁺³）になるとき、過酸化水素が消費される。
【００１６】
驚くべきことに、過酸化水素により十分に活性化されるようにするためには、残りのスケールを過酸化水素含有水溶液と非常に短時間接触させることが有利であり、それにより無機酸により容易にスケールが除去されることがわかった。無機酸が水溶液に含有されている場合は、残りのスケールは酸により同時に除去される。ストリップからの残りのスケールの同時除去とは、約１秒、好ましく少なくとも約３秒、より好ましくは１０秒以下の活性化時間を意味する。本発明の大きな利点は、残りのスケールを除去するために、鋼ストリップに、過酸化水素とは別に、無機酸を適用する必要がないことである。
【００１７】
図１は本発明の方法が合体された酸洗いラインの一つの態様を説明するものである。より詳しくは、符号１０は圧延又は熱ストリップミルからの、スケールで覆われたステンレス鋼の如きクロム含有合金鉄を概略的に説明するものである。ストリップ１０上のスケールは、ショットブラスト機又はロール矯正機（図示せず）を通過させるようにして、亀裂を生じさせてある。ステンレス鋼のスケールは、硝酸、弗酸及び／又は弗化物を使用しない場合でも、緩められて脱スケール効果が促進される。その後、ストリップは、タンク１２及び１４のような１又はそれ以上の酸洗いタンク内の硫酸又は塩酸中に浸漬される。本発明の酸洗いラインが複数の酸洗いタンクを有する場合は、酸洗いタンク中の酸はストリップの進行方向と反対方向に、該タンクへ通じるパイプ１５を通って流れるような向流であることが好ましい。その後、ストリップは通常は、残りのしっかりと付着したスケール１１を有する。このしっかりと付着した残りのスケールは、過酸化水素を含有する水溶液と接触させることにより活性化され、ついで塩酸又は硫酸により除去される。この水溶液は、ストリップの上部に位置し且つストリップを完全に横断して伸びているスプレーヘッダー１６及びストリップの下部に位置し且つストリップを完全に横断して伸びているもう一つのスプレーヘッダー１８のようなものでストリップに噴霧される。ストリップを完全に横断して伸びているもう一組のスプレーヘッダー２４及び２６を設けることが好ましい。上下二つのスプレーヘッダーの使用により、ストリップは、過酸化水素によるしっかりと付着した残りのスケールの活性化時間が増加する。非常にきれいな表面を有するクロム含有合金鉄は少なくとも３０ｍ／分の速度で酸洗いされる。ストリップからの過酸化物スプレー液滴は捕集パン３０に集められ、そしてタンク２８へ流れる。塩酸又は硫酸を前記水溶液とは別にストリップに塗布したい場合は、もう一組のスプレーヘッダーをスプレーヘッダー２４及び２６より少し下流側に配置することができる。ついで、ストリップからの塩酸又は硫酸スプレー液滴も捕集パン３０に集められ、そしてタンク２８へ流れる。過酸化水素によるリンス後、酸洗いされた鋼ストリップは１組又はそれ以上のブラシ２０及び２２により研磨することが望ましい。これらのブラシはグリット含浸重合体から構成されるものである。また、ストリップは水でリンスされる。タンク１２及び１４中の酸が硫酸である場合は、黒いスマットがタンク１４から出てくるストリップの表面に残る。このスマットは過酸化水素溶液中に含有される無機酸により容易に除去され、清浄されたストリップ４２の清浄度が改良される。
【００１８】
タンク１２及び１４が塩酸を含有している場合は、塩酸を含有する噴霧された過酸化水素溶液の捕集物を、蒸発して損失する液体を補うために、パイプ３２及び３３それぞれを通してタンク３４及び３５へ入れることができる。使用された酸性過酸化水素溶液は、バルブ４４を開くことにより、重力でライン３７を通ってタンク３４及び３５へ流すことができる。酸が鉄で飽和された後は、この酸は新しい酸と交換される。使用済みの酸は定期的にタンク３４及び３５からライン５０を通して抜き出され、酸回収プラント（図示せず）へ送られる。新しい酸は、使用された過酸化水素含有水溶液と共に、タンク３４から酸洗いタンク１４へポンプ移送される。
【００１９】
図２は本発明の方法が合体された酸洗いラインの他の態様を説明するものである。この態様においては、図１で説明した態様と同じような数々の構成部材を有している。ストリップ１０上のスケール１１が非常に固着している場合及び／又は高速で酸洗いを行いたい場合は、酸洗いされたストリップを無機酸を含有するもう一つのタンク３８を通すことにより、ストリップを再度酸洗いする必要がある。その後、ストリップがまだ残りのスケール１１を有している場合は、ストリップの上部に位置し且つストリップを完全に横断して伸びているスプレーヘッダー５２，５４及びストリップの下部に位置し且つストリップを完全に横断して伸びているもう一つのスプレーヘッダー５６，５８の第２のセットからストリップに噴霧される無機酸及び過酸化水素を含有する水溶液により、残りのスケールを再活性化することができる。ストリップの上下にある複数のスプレーヘッダーの第２のセットの使用により、過酸化水素による残りのスケールの活性化時間は図１の場合の２倍程度になり、非常に輝いたストリップ４２を確実にするので、クロム含有合金鉄は６０ｍ／分以上の速度で、非常にきれいな表面に酸洗いすることができる。第２セットのスプレーヘッダーからの過酸化物スプレー液滴は捕集パン６０に集められ、タンク６２に流れる。その後、酸洗いされた鋼ストリップはブラシ２０及び２２により研磨され、水でリンスされる。使用された過酸化物溶液は、バルブ６８を開くことにより、重力でタンク６２からタンク３６へ流れる。また、使用済みの過酸化物溶液は、バルブ７０を開くことにより、ライン６４を通って廃水貯蔵タンク６６へポンプ移送することができる。ついで、貯蔵タンク６６中の廃水はライン４６を通って廃水処理プラント（図示せず）へ送られる。タンク３８中の酸溶液はライン４０を通して酸回収プラントへポンプ移送することができる。
【００２０】
図２の態様においては、タンク２８に集められた使用済み過酸化水素を含有する水溶液は、ライン１７を通って酸タンク１４へ流れ、使用される。酸洗いタンク１４中の無機酸は溶解した鉄を含有しているから、水溶液中に残っている過酸化水素は水及び酸素で分解する。
【００２１】
過酸化水素含有水溶液を酸洗いされた鋼に塗布する他の手段は、鋼ストリップの各々の側に接触する研磨接触ロール又は層流の使用である。図３は、層流を使用して過酸化物含有水溶液を酸洗いされた鋼に塗布する態様を説明するものである。該水溶液の層流のために、酸洗いされたストリップを装置７２に通す。層流装置７２は、ストリップ入口端７８及びストリップ出口端８０にシール可能に接続する一対の並列パネル７４及び７６を有する。該端７８及び８０はアプリケーターの端をシールするためのスキージータイプのワイパーを備えている。過酸化水素を含有する水溶液はライン８２を通して層流装置７２へポンプ移送される。鋼ストリップが水溶液に浸漬される。使用済みの水溶液は、溶解した鉄の蓄積を避けるために酸タンクの一つに廃棄するため、ライン８４を通して層流装置７２から連続的に抜き出される。
【００２２】
本発明の重要な特徴は、過酸化水素を含有する水溶液が、浸漬タンクに含有されているよりもむしろ、接触ロールを使用して又はスプレーヘッダー又は層流により、酸洗いされたストリップに、計量しながら塗布されることである。過酸化水素は容易に第一鉄を第二鉄に酸化する。酸洗いされた鋼ストリップが過酸化物水溶液を含有するタンク中で連続的に浸漬される場合は、該溶液は鋼から鉄を連続的に溶解し、連続的に過酸化水素を消費する。これは非常に非効率的な過酸化水素の使用であり且つ浪費である。過酸化水素含有水溶液は、これを酸洗いされた鋼ストリップに塗布する前は、鉄、例えば第一鉄イオンで汚染されないようにすることが重要である。従って、過酸化水素含有水溶液は、これを酸洗いされた鋼ストリップに塗布する前に、第一鉄イオンを含まないようにすることが重要である。
【００２３】
本発明の他の重要な特徴は、使用済みの過酸化水素含有水溶液及び無機酸を含む廃水が遊離の過酸化水素を含有しないことである。過酸化水素が存在し且つ溶液のｐＨが少なくとも約７に等しい場合は、３価のクロム、即ちＣｒ⁺³は容易に危険な６価、即ちＣｒ⁺⁶のクロムに酸化される。３価のクロムは環境上安全な不溶性の水酸化クロムとして沈殿するが、危険な６価のクロムは可溶のままであり、安全でない埋立物のように、安全に廃棄することができない。従って、使用済みの無機酸及び過酸化水素を含有する水溶液は、溶解した第一鉄イオンを含有する廃水又は溶解した第一鉄を含有する使用済みの無機酸と混合して、使用済みの過酸化水素を水及び酸素で分解させる。
【００２４】
ストリップを、最初に、タンク１２、１４及び３８中で、少なくとも６０℃の温度に維持された、塩酸又は硫酸にような熱い無機酸で酸洗いする。ストリップは少なくとも７７℃、好ましくは少なくとも８２℃、最も好ましくは少なくとも８８℃の温度で、酸洗いタンク１２、１４及び３８中の塩酸で酸洗いすることが好ましい。塩酸は、少なくとも５０ｇ／ｌ、より好ましくは少なくとも７５ｇ／ｌ、最も好ましくは少なくとも１００〜２００ｇ／ｌに維持することが好ましい。
【００２５】
水溶液中の塩酸の濃度は少なくとも１０ｇ／ｌであるべきである。該濃度が少なくとも１０ｇ／ｌでないときは、過酸化物はステンレス鋼のスケールを効果的に活性化しない。水溶液中の過酸化水素の濃度は少なくとも２５ｇ／ｌ、より好ましくは少なくとも３０ｇ／ｌ、最も好ましくは少なくとも４０ｇ／ｌである。過酸化水素は、少なくとも５ｇ／ｌの無機酸を含有する水溶液に溶解されることが好ましい。該水溶液は少なくとも２０ｇ／ｌ、より好ましくは少なくとも４０ｇ／ｌ、最も好ましくは少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有することが好ましい。
【００２６】
【実施例】
例 １
409グレードのステンレス鋼を連続ストリップミルで熱間圧延し、ついでショットブラストした。その後、鋼ストリップをクーポン状に切断し、２８０ｇ／ｌの硫酸を含有する溶液中９９℃で酸洗いし、ついで１５０ｇ／ｌの塩酸中８８℃で酸洗いした。ついで、クーポンを酸から除去し、水で洗浄し、ブラッシングし、乾燥した。クーポンは少量のスケール及び多量のスマットを有していた。クーポンの乾燥外観は、多くの暴露適用（exposed application）に対して許容しえない鋼であった。
【００２７】
例 ２
例１の熱間圧延ステンレス鋼を本発明により処理した。サンプルを下記した事項を除き、例１に記載したのと類似の方法で処理した。熱硫酸中で酸洗いした後、クーポンを２０ｇ／ｌの硫酸及び４０ｇ／ｌのＨ₂Ｏ₂を含有する水溶液に８８℃で５秒間浸漬した。クーポンを水溶液から除去し、水で洗浄し、ブラッシングし、ついで８８℃で塩酸に再度浸漬した。ついで、クーポンを第２の酸から除去し、洗浄し、ブラッシングし、乾燥した。例１のクーポンとは異なり、クーポンはスケール及びスマットがなかった。本発明により処理されたこれらのサンプルは非常に輝いた外観を有し、全ての暴露適用に対して許容しうる鋼であった。これは過酸化水素を水溶液に加えことがスマットやスケールのない奇麗な表面を得るために重要なことであることを実証している。
【００２８】
例 ３
409グレードのステンレス鋼を連続ストリップミルで熱間圧延し、ついでショットブラスト機で予備処理した。その後、鋼ストリップを８２℃に加熱された１５０ｇ／ｌの塩酸を含有する溶液中で、２０ｍ／分の速度で酸洗いする、本発明による処理を行った。熱塩酸中での酸洗い後、ストリップに５０ｇ／ｌの塩酸及び５０ｇ／ｌのＨ₂Ｏ₂を含有する水溶液を約２秒間噴霧した。ついで、この活性化されたストリップをブラッシングし、水でリンスした。ストリップには目視しうるスケール又はスマットは無かった。本発明により処理されたストリップは非常に輝いた外観を有し、全ての暴露適用に対して許容しうる鋼であった。この実施例は過酸化水素を塩酸水溶液に加えことがスマットやスケールのない奇麗な表面を得るために重要なことであることを実証している。この試験は、１つの酸タンクの代わりに３つの酸タンクを使用してストリップを酸洗いすれば、ライン速度は６０ｍ／分に増加することができることを証明している。
【００２９】
例 ４
409グレードのステンレス鋼を連続ストリップミルで熱間圧延し、ついでショットブラスト機で予備処理した。その後、鋼ストリップを、各々１１２℃に加熱された２５０ｇ／ｌの硫酸を含有する２つの酸タンクで、４０ｍ／分の速度で酸洗いする、本発明による処理を行った。熱硫酸中での酸洗い後、ストリップに４０ｇ／ｌの硫酸及び４０ｇ／ｌのＨ₂Ｏ₂を含有する水溶液を約２秒間噴霧した。ついで、この活性化されたストリップをブラッシングし、水でリンスした。ストリップには目視しうるスケール又はスマットは無かった。本発明により処理されたストリップは非常に輝いた外観を有し、全ての暴露適用に対して許容しうる鋼であった。
【００３０】
例 ５
409グレードのステンレス鋼を連続ストリップミルで熱間圧延し、ついでショットブラスト機で予備処理した。その後、鋼ストリップを、各々１１２℃に加熱された２５０ｇ／ｌの硫酸を含有する２つの酸タンクで、４０ｍ／分の速度で酸洗いする、本発明による処理を行った。熱硫酸中での酸洗い後、ストリップに４０ｇ／ｌの硫酸及び４０ｇ／ｌのＨ₂Ｏ₂を含有する水溶液を約２秒間噴霧した。ついで、この活性化されたストリップをブラッシングし、水でリンスした後、ストリップを再び、８２℃に加熱された１５０ｇ／ｌの塩酸を含有する酸タンクに浸漬した。熱塩酸で酸洗いした後、ストリップに再び４０ｇ／ｌの硫酸及び４０ｇ／ｌのＨ₂Ｏ₂を含有する水溶液を約２秒間噴霧した。ストリップには目視しうるスケール又はスマットは無かった。本発明により処理されたストリップは完全に脱スケールされ、スマットがなく、非常に輝いた外観を有し、全ての暴露適用に対して許容しうる鋼であった。
【００３１】
本発明の精神及び範囲を逸脱しないかぎり、本発明は種々の変更が可能であること理解すべきである。従って、本発明の限界は特許請求の範囲に基づいて決められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法が合体された酸洗いラインの概略説明図である。
【図２】本発明の方法が合体された酸洗いラインの他の態様を示す概略説明図である。
【図３】本発明の過酸化水素を含有する無機酸溶液を、酸洗いされたクロム含有合金鉄ストリップに適用するための手段の他の態様を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１０ ストリップ
１１ スケール
１２、１４、３８ 酸洗いタンク
１６、１８、２４、２６ スプレーヘッダー
２０、２２、 ブラシ
２８、６２ タンク
３０、６０ 噴霧液滴捕集パン
３４、３５、３６ タンク
４２ きれいなストリップ
７２ 層流装置
７４、７６ 並列パネル
８２ 水溶液供給ライン
８４ 水溶液抜き出しライン

Claims (20)

1. スケールで覆われたクロム含有合金鉄ストリップを用意し；
   該ストリップを予備処理して該スケールに亀裂を生じさせ；
   予備処理されたストリップを塩酸及び硫酸からなる群から選ばれる無機酸を含有する少なくとも１つの酸洗いタンクに浸漬して亀裂したスケールを除去し；
   酸洗いされたストリップを過酸化水素を含有する水溶液と接触させ、ここで、前記水溶液が無機酸をさらに含有するか、又は酸洗いされたストリップを無機酸を含有する第２の水溶液と更に接触させ、その際ストリップ上の残りのスケールが該過酸化水素により活性化され且つ無機酸により除去されて、きれいなストリップが形成される
   ことを特徴とするクロム含有合金鉄からスケールを除去する方法。
2. 前記水溶液が少なくとも１０ｇ／ｌの過酸化水素を含有する請求項１に記載の方法。
3. 前記水溶液が残りのスケールを除去するために無機酸を含有する請求項１に記載の方法。
4. 前記水溶液が少なくとも５ｇ／ｌの無機酸を含有する請求項３に記載の方法。
5. 前記水溶液が少なくとも２０ｇ／ｌの無機酸および少なくとも２５ｇ／ｌの過酸化水素を含有する請求項３に記載の方法。
6. 前記ストリップを活性化した後の前記水溶液が前記酸洗いタンクで使用される請求項５に記載の方法。
7. 前記酸洗いタンクが少なくとも６０℃の温度で、少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有する請求項５に記載の方法。
8. 前記酸洗いタンクが１００〜２００ｇ／ｌの無機酸を含有する請求項１に記載の方法。
9. 前記酸洗いタンクが２つあり、第２の酸洗いタンクが少なくとも６０℃の温度で、少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有する請求項１に記載の方法。
10. 前記第２のタンクが、１００〜２００ｇ／ｌの無機酸を含有し且つ少なくとも７０℃の温度である請求項９に記載の方法。
11. 前記酸洗いタンク中の酸がストリップの進行方向に対して反対方向に流れる向流である請求項１０に記載の方法。
12. 活性化されたストリップを無機酸を含有するもう一つのタンクに浸漬する付加工程を含む請求項１に記載の方法。
13. 前記タンクが過酸化水素を含有する請求項１２に記載の方法。
14. ストリップの活性化後の水溶液が、溶解した第一鉄を含有する廃水と混合して遊離の過酸化水素を分解させる請求項１に記載の方法。
15. ストリップの活性化後の水溶液が、溶解した第一鉄を含有する無機酸と混合して遊離の過酸化水素を分解させる請求項１に記載の方法。
16. 前記酸洗いされたストリップをブラシ掛けして、酸により除去されなかった残りのスケールを除去する請求項１に記載の方法。
17. 前記ストリップが熱間圧延又は焼きなましされたフェライトステンレススチールである請求項１に記載の方法。
18. 前記予備処理がショットブラストである請求項１に記載の方法。
19. スケールで覆われたクロム含有合金鉄ストリップを用意し；
    該ストリップを予備処理して該スケールに亀裂を生じさせ；
    処理されたストリップを塩酸及び硫酸からなる群から選ばれる無機酸を含有する少なくとも一つのタンクに浸漬して亀裂したスケールを除去し；
    酸洗いされたストリップを、少なくとも２０ｇ／ｌの過酸化水素及び少なくとも５ｇ／ｌの無機酸を含有する水溶液と接触させ、その際ストリップ上の残りのスケールが過酸化水素により活性化され且つ同時に水溶液中に含まれる無機酸により除去されて、きれいなストリップが形成される
    ことを特徴とするクロム含有合金鉄からスケールを除去する方法。
20. スケールで覆われたステンレス鋼ストリップを用意し；
    該ストリップを予備処理して該スケールに亀裂を生じさせ；
    処理されたストリップを少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有する少なくとも一つの酸洗いタンクに少なくとも７７℃の温度で浸漬して亀裂したスケールを除去し；
    少なくとも２０ｇ／ｌの過酸化水素及び少なくとも２０ｇ／ｌの無機酸を含有する水溶液に接触させて該ストリップ上の残りのスケールを活性化し；
    活性化されたストリップを少なくとも５０ｇ／ｌの無機酸を含有するもう一つの酸洗いタンクに７７℃の温度で浸漬して、活性化された残りのスケールを除去し；
    少なくとも２０ｇ／ｌの過酸化水素及び少なくとも２０ｇ／ｌの無機酸を含有する水溶液に活性化されたストリップを接触させ、その際ストリップ上の残りのスケールが過酸化水素により活性化され且つ同時に水溶液中に含有される無機酸により除去されて、きれいなストリップが形成される
    ことを特徴とするクロム含有合金鉄からスケールを除去する方法。

Images