JPH0841666A - 脱スケール酸洗方法 - Google Patents
脱スケール酸洗方法Info
- Publication number
- JPH0841666A JPH0841666A JP17675094A JP17675094A JPH0841666A JP H0841666 A JPH0841666 A JP H0841666A JP 17675094 A JP17675094 A JP 17675094A JP 17675094 A JP17675094 A JP 17675094A JP H0841666 A JPH0841666 A JP H0841666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- steel
- sulfuric acid
- descaling
- pickling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 硫酸浴を二段用いた鋼材の脱スケール酸洗に
おいて、酸洗された鋼材に生じやすいピッチング（孔
食）を防止して酸洗を行ない、酸の電解回収再使用を有
利にする。 【構成】 前段の硫酸浴中のＭｎイオン量を監視し、５
００ppm を超えない条件下に使用する。 酸の電解回収
は、前段の硫酸浴のそれと後段の硫酸浴のそれとを別個
に行ない、後段から表面調整工程のＭｎＯ4 -に由来する
Ｍｎ7+イオンが前段に混入しないようにする。
おいて、酸洗された鋼材に生じやすいピッチング（孔
食）を防止して酸洗を行ない、酸の電解回収再使用を有
利にする。 【構成】 前段の硫酸浴中のＭｎイオン量を監視し、５
００ppm を超えない条件下に使用する。 酸の電解回収
は、前段の硫酸浴のそれと後段の硫酸浴のそれとを別個
に行ない、後段から表面調整工程のＭｎＯ4 -に由来する
Ｍｎ7+イオンが前段に混入しないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼材を脱スケールの目的
で酸洗処理する方法の改良に関し、ピッチング（孔食）
の発生を防止した酸洗方法を提供する。
で酸洗処理する方法の改良に関し、ピッチング（孔食）
の発生を防止した酸洗方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材とくに線材のコイルを脱スケールの
ため酸洗処理する酸浴として、以前は塩酸浴が多く用い
られたが、塩酸ヒュームが装置の腐食をひきおこすとと
もに環境に悪影響を与えるので、現在はほとんど硫酸浴
で酸洗が実施されている。 ところが硫酸浴には、脱ス
ケールに伴ってピッチングが生じるという欠点がある。
ため酸洗処理する酸浴として、以前は塩酸浴が多く用い
られたが、塩酸ヒュームが装置の腐食をひきおこすとと
もに環境に悪影響を与えるので、現在はほとんど硫酸浴
で酸洗が実施されている。 ところが硫酸浴には、脱ス
ケールに伴ってピッチングが生じるという欠点がある。
【０００３】一方、酸洗後の酸液をイオン交換膜をそな
えた浴で電解して酸を分離回収し、再利用することが行
なわれている。 この酸回収再利用を行なうとき、ピッ
チングの問題はいっそう深刻になる。
えた浴で電解して酸を分離回収し、再利用することが行
なわれている。 この酸回収再利用を行なうとき、ピッ
チングの問題はいっそう深刻になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鋼材
の脱スケール酸洗に伴う上記の問題を解消し、ピッチン
グの発生を回避して脱スケールを行なうことのできる酸
洗方法を提供することにある。
の脱スケール酸洗に伴う上記の問題を解消し、ピッチン
グの発生を回避して脱スケールを行なうことのできる酸
洗方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼材の脱スケー
ル酸洗方法は、鋼材を硫酸浴で脱スケールする酸洗方法
であって、酸浴浸漬Ｉ−中和−表面調整−酸浴浸漬II−
被膜処理の諸工程からなる方法において、酸浴浸漬Ｉの
酸浴として、その中のＭｎイオンの合計量を５００ppm
以下に規制したものを使用することを特徴とする。
ル酸洗方法は、鋼材を硫酸浴で脱スケールする酸洗方法
であって、酸浴浸漬Ｉ−中和−表面調整−酸浴浸漬II−
被膜処理の諸工程からなる方法において、酸浴浸漬Ｉの
酸浴として、その中のＭｎイオンの合計量を５００ppm
以下に規制したものを使用することを特徴とする。
【０００６】使用後の酸液を電解処理して酸を分離回収
し循環再使用する場合は、酸浴浸漬Ｉの酸液と酸浴浸漬
IIの酸液とを混合することなく別個に処理し別個に循環
させるべきである。
し循環再使用する場合は、酸浴浸漬Ｉの酸液と酸浴浸漬
IIの酸液とを混合することなく別個に処理し別個に循環
させるべきである。
【０００７】
【作用】脱スケールのための酸洗は、通常、まず１０％
程度のＨ2ＳＯ4温浴槽に鋼材を浸漬し（酸浴浸漬Ｉ）、
表面の酸化物（Ｆｅ3Ｏ4，Ｆｅ2Ｏ3，ＦｅＯ）を溶解す
ることからはじまる。 シャワーで水洗してから中和槽
で酸を中和し、鋼材はデスマット調整槽とよばれる表面
調整槽に送られる。（「デスマット」とは、酸難溶性の
スケール「スマット」を酸易溶性のスケールに改質する
操作である。）ここでは、Ｈ2ＳＯ4浴で溶解されなかっ
た鋼材表面のＦｅ−Ｃｒ−Ｏ化合物を、アルカリ性のＫ
ＭｎＯ4水溶液中で酸に溶けやすい形態に変える。
程度のＨ2ＳＯ4温浴槽に鋼材を浸漬し（酸浴浸漬Ｉ）、
表面の酸化物（Ｆｅ3Ｏ4，Ｆｅ2Ｏ3，ＦｅＯ）を溶解す
ることからはじまる。 シャワーで水洗してから中和槽
で酸を中和し、鋼材はデスマット調整槽とよばれる表面
調整槽に送られる。（「デスマット」とは、酸難溶性の
スケール「スマット」を酸易溶性のスケールに改質する
操作である。）ここでは、Ｈ2ＳＯ4浴で溶解されなかっ
た鋼材表面のＦｅ−Ｃｒ−Ｏ化合物を、アルカリ性のＫ
ＭｎＯ4水溶液中で酸に溶けやすい形態に変える。
【０００８】表面調整を受けた鋼材は、シャワー水洗を
経て、第二のＨ2ＳＯ4温浴槽に入り（酸浴浸漬II）、前
の工程で溶けやすくされたＦｅ−Ｃｒ−Ｏ化が溶解す
る。このようにして酸洗を終った鋼材は、シャワー水洗
ののち、発錆を防止し後続の伸線作業を容易にするため
の被膜処理を受けて、製品となる。
経て、第二のＨ2ＳＯ4温浴槽に入り（酸浴浸漬II）、前
の工程で溶けやすくされたＦｅ−Ｃｒ−Ｏ化が溶解す
る。このようにして酸洗を終った鋼材は、シャワー水洗
ののち、発錆を防止し後続の伸線作業を容易にするため
の被膜処理を受けて、製品となる。
【０００９】上記のプロセスにおいてピッチングの原因
を追求したところ、Ｆｅ3+の存在がＦｅ3+＋Ｆｅ→２Ｆ
ｅ2+の機構により、鋼材の地金を溶かし出す現象として
ピッチングが起ることがわかった。
を追求したところ、Ｆｅ3+の存在がＦｅ3+＋Ｆｅ→２Ｆ
ｅ2+の機構により、鋼材の地金を溶かし出す現象として
ピッチングが起ることがわかった。
【００１０】Ｆｅ3+イオンは、Ｈ2ＳＯ4にＦｅが溶解し
ただけでは発生せず、Ｆｅ2+が酸化を受けることにより
生成する。 Ｆｅ2+を酸化してＦｅ3+にする酸化力のあ
るイオンは、Ｍｎ7+，Ｍｎ4+およびＣｒ6+である。 鋼
材がＨ2ＳＯ4に溶けたとき、Ｍｎ6+やＣｒ3+が生成する
が、これらは安定で酸化力に乏しいことから、Ｆｅ2+を
Ｆｅ3+に酸化するのは、主として調整槽のＭｎＯ4 -に由
来するＭｎ7+と考えられる。 Ｍｎ7+は酸性では安定で
あるがアルカリ性では不安定で、他のものを酸化して安
定なＭｎ6+になろうとする。 調整槽で鋼材に付着した
ＭｎＯ4 -をシャワーにより完全に取除くことは困難であ
って、ＭｎＯ4 -は酸浴浸漬IIのＨ2ＳＯ4浴に入り、酸液
の電解回収に際してＳＯ4 2-アニオンに伴われて再生硫
酸の中に入り、酸浴浸漬Ｉの酸液中に混入して行く。
このＭｎＯ4 -に含まれるＭｎ7+が、中和槽におけるアル
カリ性条件下でピッチングをひきおこすと理解される。
ただけでは発生せず、Ｆｅ2+が酸化を受けることにより
生成する。 Ｆｅ2+を酸化してＦｅ3+にする酸化力のあ
るイオンは、Ｍｎ7+，Ｍｎ4+およびＣｒ6+である。 鋼
材がＨ2ＳＯ4に溶けたとき、Ｍｎ6+やＣｒ3+が生成する
が、これらは安定で酸化力に乏しいことから、Ｆｅ2+を
Ｆｅ3+に酸化するのは、主として調整槽のＭｎＯ4 -に由
来するＭｎ7+と考えられる。 Ｍｎ7+は酸性では安定で
あるがアルカリ性では不安定で、他のものを酸化して安
定なＭｎ6+になろうとする。 調整槽で鋼材に付着した
ＭｎＯ4 -をシャワーにより完全に取除くことは困難であ
って、ＭｎＯ4 -は酸浴浸漬IIのＨ2ＳＯ4浴に入り、酸液
の電解回収に際してＳＯ4 2-アニオンに伴われて再生硫
酸の中に入り、酸浴浸漬Ｉの酸液中に混入して行く。
このＭｎＯ4 -に含まれるＭｎ7+が、中和槽におけるアル
カリ性条件下でピッチングをひきおこすと理解される。
【００１１】従って、酸浴浸漬Ｉの工程にＭｎ7+（存在
するとすればＭｎ4+も）を存在させないことが、ピッチ
ングの防止に有効という結論になる。
するとすればＭｎ4+も）を存在させないことが、ピッチ
ングの防止に有効という結論になる。
【００１２】許容できるＭｎイオンの量のひとつのめや
すとして、発明者らは経験により、５００ppm の上限を
設けた。 好ましくは、酸浴浸漬Ｉの酸液中のＭｎイオ
ン量が３００〜４００ppm を超えたら、この酸液を更新
する。 上述の機構から容易に考えられるとおり、酸浴
浸漬IIの酸液を電解回収した酸は、酸浴浸漬Ｉに戻さな
いことが望ましい。 従って、酸の電解回収・再使用を
する場合、ＩとIIの酸を合体させず、個別に処理をして
それぞれの酸浴槽に循環させるべきである。ただし、酸
浴浸漬IIの酸液においてもＭｎ7+の量を高めることは好
ましくないから、Ｍｎイオン量が１０００ppm を超えた
ら、酸浴IIも新しく建浴しなおす必要がある。
すとして、発明者らは経験により、５００ppm の上限を
設けた。 好ましくは、酸浴浸漬Ｉの酸液中のＭｎイオ
ン量が３００〜４００ppm を超えたら、この酸液を更新
する。 上述の機構から容易に考えられるとおり、酸浴
浸漬IIの酸液を電解回収した酸は、酸浴浸漬Ｉに戻さな
いことが望ましい。 従って、酸の電解回収・再使用を
する場合、ＩとIIの酸を合体させず、個別に処理をして
それぞれの酸浴槽に循環させるべきである。ただし、酸
浴浸漬IIの酸液においてもＭｎ7+の量を高めることは好
ましくないから、Ｍｎイオン量が１０００ppm を超えた
ら、酸浴IIも新しく建浴しなおす必要がある。
【００１３】
【実施例】下記の各槽を連続した脱スケール酸洗装置に
おいて、軸受鋼、構造用鋼、バネ鋼の線材（φ７〜４４
mm）のコイルを、連続的に酸洗した。
おいて、軸受鋼、構造用鋼、バネ鋼の線材（φ７〜４４
mm）のコイルを、連続的に酸洗した。
【００１４】 １）酸浴浸漬Ｉ：１０％Ｈ2ＳＯ4、６０ｍ3、６０℃ ２）シャワー ：散水 ３）中和 ：ＮａＯＨ水溶液、常温 ４）表面調整 ：４％ＫＭｎＯ4＋１２％ＮａＯＨ、８
５℃ ５）シャワー ：散水 ６）酸浴浸漬II：１０％Ｈ2ＳＯ4、１２ｍ3、６０℃ ７）シャワー ：散水 ８）被膜処理 ：リン酸塩「ボンダリューベ」 酸液は、浴の自動分析を行なって、Ｈ2ＳＯ4量が所定の
値を下回ったときは一部を抜き出し、濾過してから電解
により再生し、槽に戻すようにした。 ロス分に応じて
新しい酸を補給することはいうまでもない。 Ｈ2ＳＯ4
の電解回収は、カチオン交換膜２枚をそなえた３室式電
解槽を使用して行ない、陽極液、陰極液とも脱泡（それ
ぞれＯ2ガス、Ｈ2ガスを含んでいる）をし、陰極液はさ
らに分離槽で固体（Ｆｅの酸化物、水酸化物）の沈降分
離を行なって、電解槽に循環させた。 酸液の抜き出し
量は、どちらも平均３ｍ3／時である。
５℃ ５）シャワー ：散水 ６）酸浴浸漬II：１０％Ｈ2ＳＯ4、１２ｍ3、６０℃ ７）シャワー ：散水 ８）被膜処理 ：リン酸塩「ボンダリューベ」 酸液は、浴の自動分析を行なって、Ｈ2ＳＯ4量が所定の
値を下回ったときは一部を抜き出し、濾過してから電解
により再生し、槽に戻すようにした。 ロス分に応じて
新しい酸を補給することはいうまでもない。 Ｈ2ＳＯ4
の電解回収は、カチオン交換膜２枚をそなえた３室式電
解槽を使用して行ない、陽極液、陰極液とも脱泡（それ
ぞれＯ2ガス、Ｈ2ガスを含んでいる）をし、陰極液はさ
らに分離槽で固体（Ｆｅの酸化物、水酸化物）の沈降分
離を行なって、電解槽に循環させた。 酸液の抜き出し
量は、どちらも平均３ｍ3／時である。
【００１５】酸浴浸漬ＩとIIとから抜き出した酸液を分
離せず一体にして電解処理して循環させた場合、酸浴浸
漬ＩのＭｎイオンの量は操業７日後に５００ppm に達
し、建浴の必要が生じた。 両者を分離して別個に電解
処理し循環させたときは、操業３０日後、酸浴浸漬Ｉの
Ｍｎイオン濃度は５００ppm 以下であったが、酸浴浸漬
IIのＭｎイオン濃度が１０００ppm に達し、建浴が必要
になった。
離せず一体にして電解処理して循環させた場合、酸浴浸
漬ＩのＭｎイオンの量は操業７日後に５００ppm に達
し、建浴の必要が生じた。 両者を分離して別個に電解
処理し循環させたときは、操業３０日後、酸浴浸漬Ｉの
Ｍｎイオン濃度は５００ppm 以下であったが、酸浴浸漬
IIのＭｎイオン濃度が１０００ppm に達し、建浴が必要
になった。
【００１６】
【発明の効果】本発明に従って脱スケールの酸洗の酸浴
成分をコントロールすれば、硫酸酸洗の欠点であるピッ
チングの発生を回避して鋼材の脱スケール酸洗を実施す
ることができる。 とくに、酸浴浸漬ＩおよびIIの酸液
を別個に電解して酸を回収する好ましい態様によるとき
は、ピッチング発生を回避するための建浴の頻度を下げ
て、酸を十分に利用することができ、経済的であるとと
もに廃棄物の発生量を低減できる。
成分をコントロールすれば、硫酸酸洗の欠点であるピッ
チングの発生を回避して鋼材の脱スケール酸洗を実施す
ることができる。 とくに、酸浴浸漬ＩおよびIIの酸液
を別個に電解して酸を回収する好ましい態様によるとき
は、ピッチング発生を回避するための建浴の頻度を下げ
て、酸を十分に利用することができ、経済的であるとと
もに廃棄物の発生量を低減できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼材を硫酸浴で脱スケールする酸洗方法
であって、酸浴浸漬Ｉ−中和−表面調整−酸浴浸漬II−
被膜処理の諸工程からなる方法において、酸浴浸漬Ｉの
酸浴として、その中のＭｎイオンの合計量を５００ppm
以下に規制したものを使用することを特徴とする脱スケ
ール酸洗方法。 - 【請求項２】 使用後の酸液を電解処理して酸を分離回
収し循環再使用する脱スケール酸洗方法において、酸浴
浸漬Ｉの酸液と酸浴浸漬IIの酸液とを混合することなく
別個に処理し別個に循環させることを特徴とする請求項
１の脱スケール酸洗方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17675094A JPH0841666A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 脱スケール酸洗方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17675094A JPH0841666A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 脱スケール酸洗方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841666A true JPH0841666A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16019159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17675094A Pending JPH0841666A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 脱スケール酸洗方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841666A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097336A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Kurita Engineering Co Ltd | クロム含有鋼材料のスケール除去方法 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP17675094A patent/JPH0841666A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097336A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Kurita Engineering Co Ltd | クロム含有鋼材料のスケール除去方法 |
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