連続鋳造圧延材の表面洗浄方法および表面洗浄装置
【課題】連続鋳造圧延材の表面の黒ずみを効率良く除去できる表面洗浄方法を提供し、さらに表面洗浄装置、洗浄した連続鋳造圧延材、二次加工を施した金属加工材を提供する。
【解決手段】鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材Ｓ２に対し、酸洗浄２１、２３または苛性洗浄２２を含む多段階洗浄を行う。また、好ましくは、前記多段階洗浄は、連続鋳造圧延に続いて連続鋳造圧延材を移動させながら行う。
【解決手段】鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材Ｓ２に対し、酸洗浄２１、２３または苛性洗浄２２を含む多段階洗浄を行う。また、好ましくは、前記多段階洗浄は、連続鋳造圧延に続いて連続鋳造圧延材を移動させながら行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続鋳造圧延材の表面品質を改善するための表面洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の連続鋳造方法として、外周部に凹溝が設けられた鋳造輪と、この凹溝を閉じる無端ベルトとを組み合わせて鋳造空間を形成し、この鋳造空間に溶湯を供給するとともにこれらの鋳造輪と無端ベルトを回転駆動させることにより鋳造材を連続的に製造する方法がある。一般的にこの鋳造の後には圧延機が設置され、連続的に鋳造材を圧延し、所望の形状を得ることができる。
【０００３】
しかしながら、この連続鋳造圧延材は表面が黒ずむことがあり、押出加工材と比較すると表面品質が劣る場合がある。黒ずみと視認されるものには炭化物や酸化物が挙げられる。炭化物は、主に鋳造時に金型との凝着を防止するために使用される潤滑油が高温にさらされて炭化したものである。また、酸化物は、金属が鋳造され、その後高温に保持されるために、表層の添加元素、主にＭｇが酸化してＭｇＯとなるために生じるものである。
【０００４】
このため、連続鋳造圧延材の表面を切削除去したり、圧延に続いて加圧された水を噴射して表面を浄化する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５０−１５９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者の表面切削除去は材料歩留まりが悪く、しかも別工程で行うために、材料コストも工程コストも高くなるという問題点があった。また後者の水噴射による表面浄化では十分な洗浄効果が得られないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した技術背景に鑑み、連続鋳造圧延材の表面の黒ずみを効率良く除去できる表面洗浄方法を提供し、さらに前記洗浄方法を実施する表面洗浄装置、洗浄した連続鋳造圧延材、二次加工を施した金属加工材の提供を目的とする。
【０００７】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法は、下記〔１〕〜〔１５〕に記載の構成を有する。
【０００８】
〔１〕 鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材に対し、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【０００９】
〔２〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を移動させながら行う前項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１０】
〔３〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延に続いて行う前項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１１】
〔４〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延後に別工程で行う前項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１２】
〔５〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を切断した後に行う前項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１３】
〔６〕 前記多段階洗浄は、少なくとも１回の苛性洗浄および少なくとも１回の酸洗浄を含む前項１〜のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１４】
〔７〕 前記多段階洗浄は、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う前項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１５】
〔８〕 前記多段階洗浄は、酸洗浄、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う前項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１６】
〔９〕 前記酸洗浄における洗浄液は、硝酸、硫酸、塩酸のうちのいずれかである前項１〜８のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１７】
〔１０〕 前記苛性洗浄における洗浄液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液である前項１〜９のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１８】
〔１１〕 前記酸洗浄または苛性洗浄における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が各洗浄槽を通過するのに要する時間によって制御される前項１〜４、６〜１０のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１９】
〔１２〕 前記洗浄槽通過時間は、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定される前項１１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２０】
〔１３〕 前記洗浄槽通過時間は、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させ、その蛇行距離によって設定される前項１１または１２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２１】
〔１４〕 前記酸洗浄後または苛性洗浄後に水洗浄を行う前項１〜１３のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２２】
〔１５〕 連続鋳造は、複数の回転モールド部材を鋳造空間を囲んで対向配置し、これらの回転モールド部材を鋳出し方向に駆動することによって行われる前項１〜１４のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２３】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置は、下記〔１６〕〔１７〕に記載の構成を有する。
【００２４】
〔１６〕 鋳造に続いて圧延する連続鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる酸洗浄槽または苛性洗浄液に接触させる苛性洗浄槽を含む複数の洗浄槽を備え、これらの洗浄槽が直列に配置されてなることを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【００２５】
〔１７〕 連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる少なくとも１つの酸洗浄槽と、苛性洗浄液に接触させる少なくとも１つの苛性洗浄槽とを備える前項１６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【００２６】
本発明の連続鋳造圧延材は、下記〔１８〕に記載の構成を有する。
【００２７】
〔１８〕 前項１〜１５のいずれか１項に記載された連続鋳造圧延材の表面洗浄方法により洗浄されたことを特徴とする連続鋳造圧延材。
【００２８】
本発明の金属加工材、下記〔１９〕〔２０〕に記載の構成を有する。
【００２９】
〔１９〕 前項１８に記載された連続鋳造圧延材に二次加工してなることを特徴とする金属加工材。
【００３０】
〔２０〕 二次加工として、塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工を施された前項１９に記載の金属加工材。
【発明の効果】
【００３１】
〔１〕の発明にかかる連続鋳造圧延材の表面洗浄方法によれば、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことにより、鋳造圧延材表面の黒ずみを除去して表面品質の良い鋳造圧延材を製造することができる。
【００３２】
〔２〕〜〔４〕の各発明によれば、連続鋳造圧延材が連続的に洗浄されるため、生産性が高くひいては低コスト化が可能となる。特に〔３〕の発明によれば連続鋳造圧延のライン上で洗浄されるために生産性が高い。
【００３３】
〔５〕の発明によれば、多数の連続鋳造圧延材に対して同時に同一条件で洗浄できるから、洗浄液のｐＨや液温等の変動による影響を受けにくく、工程管理も容易である。また、洗浄条件の設定や変更が容易である。
【００３４】
〔６〕〜〔１０〕の各発明によれば、優れた洗浄効果を得ることができる。
【００３５】
〔１１〕〜〔１３〕の各発明によれば、洗浄時間を調節できる。
【００３６】
〔１４〕の発明によれば、洗浄液を次段階に持ち越すことを防ぐことができる。
【００３７】
〔１５〕の発明によれば、表面洗浄を施す連続鋳造圧延材を製造できる。
【００３８】
〔１６〕の発明にかかる連続鋳造圧延材の表面洗浄装置によれば、連続鋳造圧延材を連続洗浄して黒ずみがなく表面品質の良い連続鋳造圧延材を効率良く製造することができる。
【００３９】
〔１７〕の発明によれば、優れた洗浄効果により、特に表面品質の良い連続鋳造圧延材を効率良く得ることができる。
【００４０】
〔１８〕の発明にかかる連続鋳造圧延材は、多段階で洗浄されたことにより、黒ずみがなく表面品質が優れている。
【００４１】
〔１９〕または〔２０〕の発明にかかる金属加工材は、連続鋳造圧延材表面の金属酸化物や潤滑剤に由来する炭化物等の異物が除去されているため、健全な金属表面を有し、かつ任意形状の金属加工材である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法において、多段階洗浄は連続鋳造圧延材を移動させながら行う（以下、「連続洗浄」と称する）ことができ、また連続鋳造圧延材を切断した後に行う（以下、「バッチ洗浄」と称する）こともできる。さらに、連続洗浄は連続鋳造圧延に続いて行うこともでき、連続鋳造圧延後に別工程で行うこともできる。
【００４３】
連続鋳造圧延とは、連続ベルト、ホイール、ロール等の回転モールド部材を組み合わせた連続鋳造機の後段に圧延機を設置し、連続鋳造に続いて圧延するものであり、いわゆるプロペルチ法、ＳＣＲ法、ハンター法、３Ｃ法、ロールキャスト法等が挙げられる。
〔連続洗浄〕
図１に、連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置の一例を示すとともに、この鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材の連続洗浄を実施する表面洗浄装置(20)の構成を示す。
【００４４】
連続鋳造部(1)は、鋳造空間を形成する鋳造ホイール(2)と連続ベルト(3)とを備える。前記鋳造ホイール(2)は外周面に凹溝(4)を有し、ホイール(2)内部およびホイール(2)の外側に配置されたノズル(図示省略)から冷却水を供給することによって冷却可能となされている。一方、連続ベルト(3)は、前記鋳造ホイール(2)と張力調整用ホイール(5)とに掛けられた環状の無端ベルトであり、鋳造ホイール(2)の凹溝(4)を閉じて断面角形の鋳造空間を形成している。また、図１において、(6)は連続ベルト(3)を鋳造ホイール(2)に密着させるためのピンチロールであり、(7)は鋳造空間に溶湯（Ｍ）を供給するためのタンディッシュである。
【００４５】
圧延部(10)は、複数組の３方向の圧延ロール(11)を有する。なお、図１においては２方向のロールのみを図示している。
【００４６】
表面洗浄装置(20)において、第１酸洗浄槽(21)、苛性洗浄槽(22)、最終酸洗浄槽(23)が順次配置され、かつ各洗浄槽(21)(22)(23)の直後に水洗浄槽(24)(25)(26)が配置され、さらにその後段に乾燥槽(27)が配置されている。
【００４７】
前記連続鋳造装置(1)において、タンディッシュ(7)から鋳造空間に供給された溶湯（Ｍ）は鋳造ホイール(2)および連続ベルト(3)からの冷却を受けて凝固し、鋳造ホイール(2)および連続ベルト(3)の回転駆動に伴って連続的に所定断面の鋳造材（Ｓ１）に成形される。そして、図２に示すように、前記鋳造材（Ｓ１）は圧延部(10)において断面円形の小径の圧延材（Ｓ２）に圧延される。
【００４８】
前記圧延材（Ｓ２）は、表面洗浄装置(20)において、各槽(21)(24)(22)(25)(23)(26)を順次通過する間に、酸洗浄−水洗浄−苛性洗浄−水洗浄−酸洗浄−水洗浄がなされ、さらに乾燥槽(27)において表面に付着した水が除去されて乾燥される。この間に、圧延材（Ｓ２）表面に形成されて黒ずみと視認されていた酸化物や炭化物が除去され、表面品質の良好な線材が連続的に製造される。
【００４９】
本発明では、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことによって、圧延材表面に形成された金属酸化物や炭化物が良好に除去され、表面品質の優れた圧延材が得られる。
【００５０】
前記効果は酸洗浄または苛性洗浄のいずれか一方を含む多段階洗浄を行うことによって得られるが、苛性洗浄と酸洗浄の２種類の異なる洗浄を組み合わせることによって高い洗浄効果を奏することができ、特に最終洗浄を酸洗浄とすることが好ましく、苛性洗浄−酸洗浄の２段階洗浄を推奨できる。さらに、上記実施形態のように苛性洗浄の前に酸洗浄を加えた３段階洗浄を行うことによって、なお一層優れた洗浄効果を奏することができる。また、酸洗浄を加えることによってその後の苛性洗浄時間を短縮することができる。
【００５１】
なお、本発明は上述した２段階または３段階の洗浄に限定されず、任意に組み合わせることができる。例えば、酸洗浄−苛性洗浄、苛性洗浄−酸洗浄−苛性洗浄、酸洗浄のみによる多段階洗浄、苛性洗浄のみによる多段階洗浄、４段階以上の多段階洗浄も本発明に含まれる。また、酸洗浄および苛性洗浄以外に界面活性剤による洗浄を追加しても良い。
【００５２】
洗浄は洗浄液中に浸漬しても良いし、洗浄液を噴霧しても良い。浸漬洗浄の場合は、槽内に洗浄液を満たしておくだけでも良いが、圧延材表面に接する洗浄液の滞留を防ぐことにより、洗浄を促進させることができる。滞留防止手段としては、槽内の洗浄液の循環、槽外に溢れた洗浄液の回収・再供給を例示できる。また、超音波振動を加えることによっても洗浄効果を向上させることができる。
【００５３】
また、酸洗浄および苛性洗浄後は、次の洗浄槽に洗浄液を持ち越さないように水洗浄することが好ましい。
【００５４】
酸洗浄に用いる洗浄液としては、優れた洗浄効果を有する点で硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、塩酸、フッ酸またはこれらを混合したものを例示できる。特に硝酸、硫酸、塩酸が好ましく、さらに硝酸または硫酸が好ましい。洗浄液のｐＨは５以下が好ましく、特にｐＨ１〜３が好ましい。また、液温は２０〜８０℃が好ましい。
【００５５】
苛性洗浄に用いる洗浄液は、優れた洗浄効果を有する点で水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液、またはこれらを混合したものを例示でき、特に水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。洗浄液のｐＨは９以上が好ましく、特に１２〜１４が好ましい。また、液温は２０〜８０℃が好ましい。
【００５６】
上記酸洗浄および苛性洗浄における洗浄時間は限定されず、連続鋳造圧延材表面の黒ずみの程度、洗浄液のｐＨ、液温等に応じて適宜設定すれば良い。また、酸洗浄液および苛性洗浄液には、洗浄効果を向上させるために添加剤を加えることも好ましい。例えば、苛性洗浄液においては、溶存する金属が過飽和になった際に固いスケールとなるのを防止するために、微量のグルコン酸ナトリウムを添加する場合がある。また、酸洗浄および苛性洗浄後は、次の洗浄槽に洗浄液を持ち越さないように水洗浄することが好ましい。
【００５７】
連続洗浄では、連続鋳造圧延材の移動速度が鋳造圧延速度に律速され、その速度で移動させながら洗浄を行う必要がある。このため、各洗浄段階における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が洗浄液に接触する時間、即ち連続鋳造圧延材が洗浄槽を通過するのに要する時間によって設定されることになる。具体的には、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定する方法、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させるとともに蛇行距離によって設定する方法を例示できる。
【００５８】
また、連続鋳造圧延材の洗浄は、連続鋳造圧延材を常温まで冷却させた後に行っても良いが、高温（例えば４００℃）のままで行うこともできる。
【００５９】
高温のままで洗浄する場合は、洗浄液が常温のままであっても高温の圧延材との接触により洗浄液が加熱されるために、洗浄槽に加熱装置を取り付けた場合と同様の効果が得られる。この場合、各洗浄槽で水分が気化して洗浄液のｐＨ変化が大きなものになることがある。その際は、随時水分を補給し、攪拌または循環させることにより最適ｐＨ（最適濃度）を保つことができる。また、最初の洗浄槽の前段に水冷槽を設ければ、後段の酸洗浄槽または苛性洗浄槽における水分気化による洗浄液のｐＨ変化を抑えることができる。さらに、各洗浄槽に冷却装置を取り付けることにより、連続鋳造圧延材の持つ熱や反応熱による温度上昇を防ぐことができる。また、所期する洗浄液温度が室温より低い場合には、ヒーター等の加熱装置を取り付けることも任意である。
【００６０】
以上の連続洗浄では、連続鋳造圧延のライン上で連続的に表面洗浄されるため、生産性が高くひいては低コスト化が可能となる。
【００６１】
また、多段階洗浄を連続鋳造圧延とは別の工程で行う場合は、コイルに巻き取った連続鋳造圧延材を巻き戻しながら上述した多段階の洗浄槽を通過させる。各洗浄時間の調整は、同様に、洗浄槽の長さや蛇行距離によって適宜設定する。このように多段階洗浄を別工程で行った場合においても、従来の表面切削による黒ずみ除去方法と比較して十分に生産性の高いものとなる。
〔バッチ洗浄〕
連続鋳造圧延材をバッチ洗浄する場合は、連続鋳造圧延材を所要長さに切断後に多段階洗浄を行う。
【００６２】
連続鋳造圧延材の製作は、上述した連続洗浄における連続鋳造圧延材の製作に準じ、例えば連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置によって行う。切断は、連続鋳造圧延に続いて行っても良いし、コイルに巻き取った後に巻戻しながら行っても良い。
【００６３】
多段階洗浄は、洗浄槽ごとにバッチ式で行い、洗浄液の種類、ｐＨ、液温の設定、洗浄液の組合せおよび洗浄順序も上述した連続洗浄に準じる。
【００６４】
バッチ洗浄では、多数の連続鋳造圧延材に対して同時に同一条件で洗浄できるから、洗浄液のｐＨや液温等の変動による影響を受けにくく、工程管理も容易である。また、連続鋳造圧延とは別工程で行うから、洗浄条件の設定や変更が容易である。
【００６５】
本発明の洗浄方法を適用する連続鋳造圧延材の製造方法は何ら限定されないが、回転モールド部材の回転によって連続鋳造され、さらに圧延されたものを推奨できる。また、回転モールド部材としては、図示例の鋳造ホイールと連続ベルトの組合せや、回転軸線と平行に所定距離を隔てて対向配置された一対のロールを例示できる。また、圧延方法も何ら限定されない。
【００６６】
本発明は、銅、鉄、アルミニウム等のあらゆる金属の連続鋳造圧延材の表面洗浄に適用でき、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面洗浄方法として推奨できる。また、連続鋳造圧延材は断面円形材や板材が一般的であるが、断面形状、断面直径、板厚等の寸法を限定するものではない。また、断面円形材や板材に限らず異形断面材にも適用できる。
【００６７】
本発明の金属鋳造圧延材は、上述した多段階洗浄によって表面洗浄されたものであり、表面の黒ずみが除去されて表面品質に優れたものである。
【００６８】
さらに、前記金属鋳造圧延材に対し、二次加工を施すことによって任意形状の金属加工材を得ることができる。二次加工として塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工方法を例示できる。前記塑性加工としては、圧延、押出、引き抜き、鍛造、曲げ、プレス等を例示できる。また圧延後に引き抜く等２種類以上の塑性加工を順次施することも任意である。また、塑性加工後に切削加工することも任意である。製品形状も限定されない。これらの金属加工材は、金属鋳造圧延材表面の金属酸化物や潤滑剤に由来する炭化物等の異物が除去されているためにこれらの持ち越しがなく、健全な金属表面となる。
【実施例】
【００６９】
図１に示す連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置、および表面洗浄装置(20)を用い、鋳造圧延材の製作に続いて表面洗浄試験を行った。表面洗浄装置(20)の洗浄槽(21)〜(27)は、洗浄工程に応じて適宜増減または配置変更するものとし、いずれの洗浄槽においても洗浄液中に所定時間浸漬するものとした。
【００７０】
以下の洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験において、鋳造材料としてＪＩＳ Ａ６０６１を用い、図２に参照されるように、連続鋳造部(1)において断面多角形の鋳造材（Ｓ１）を製作し、圧延部(10)において直径３０mmの丸棒状の圧延材（Ｓ２）に圧延した。
〔洗浄試験Ａ〕
前記表面洗浄装置(20)に示す洗浄槽のうち、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)、最終酸洗浄槽(23)、水洗浄槽(26)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して表１に示す条件で苛性洗浄および酸洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整により行った。
【００７１】
【表１】
【００７２】
〔洗浄試験Ｂ〕
洗浄試験Ａとは、洗浄液および洗浄時間を表２に示す条件に変えて苛性洗浄および酸性洗浄を行った。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７３】
上記洗浄において、苛性洗浄槽(22)は事前に５０℃までヒーターにて加熱し、その後ヒーターにて５０℃に保持していたが、圧延材（Ｓ２）を２００℃の高温のままで洗浄槽(22)を通過させたところ、通過中のヒーターの消費電力は事前の５０℃保持時に比べて半減した。
【００７４】
【表２】
【００７５】
〔洗浄試験Ｃ〕
前記表面洗浄装置(20)の全ての洗浄槽、即ち、第１酸洗浄槽(21)、水洗浄槽(24)、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)、最終酸洗浄槽(23)、水洗浄槽(26)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して、表３に示す洗浄液により第１酸洗浄、苛性洗浄および酸洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７６】
【表３】
【００７７】
〔洗浄試験Ｄ〕
洗浄試験Ｃとは、洗浄液および洗浄時間を表４に示す条件に変えて第１酸洗浄、苛性洗浄および酸洗浄を行った。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７８】
【表４】
【００７９】
〔洗浄試験Ｅ〕
前記表面洗浄装置(20)に示す洗浄槽のうち、酸洗浄槽(21)、水洗浄槽(24)、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して表５に示す条件で酸洗浄および苛性洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更ににより行った。
【００８０】
【表５】
【００８１】
〔比較洗浄試験〕
圧延材（Ｓ２）に対し、表６に示す条件で１段階の酸洗浄（酸洗浄後の水洗浄を含む）、苛性洗浄（苛性洗浄後の水洗浄を含む）を行った。洗浄は洗浄液中に浸漬することにより行い、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００８２】
【表６】
【００８３】
表面洗浄した各圧延材について、肉眼観察により表面の黒ずみを観察し、その除去率を求めた。黒ずみ除去率を各表に示す。
【００８４】
表１〜６の結果から、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことにより鋳造圧延材表面の黒ずみを除去できることを確認した。
【００８５】
また、製作した圧延材（Ｓ２）をコイルに巻き取り、その後巻き戻しながら洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験と同じ工程で連続的な多段階洗浄をしたところ、同等の洗浄効果を得て黒ずみを除去することができた。
【００８６】
さらに、製作した圧延材（Ｓ２）を短尺に切断し、洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験と同じ洗浄液を用いてバッチ方式で浸漬洗浄したところ、上記連続洗浄と同等の洗浄効果を得て黒ずみを除去することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の表面洗浄方法は各種金属の鋳造圧延材に適用し、表面に黒ずみがなく表面品質の良い圧延材の製造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法を実施する表面洗浄装置の模式的構成図である。
【図２】連続鋳造材を圧延する過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…連続鋳造部
10…圧延部
20…表面洗浄部
21…第１酸洗浄槽
22…苛性洗浄槽
23…最終酸洗浄槽
24,25,26…水洗浄槽
27…乾燥槽
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続鋳造圧延材の表面品質を改善するための表面洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の連続鋳造方法として、外周部に凹溝が設けられた鋳造輪と、この凹溝を閉じる無端ベルトとを組み合わせて鋳造空間を形成し、この鋳造空間に溶湯を供給するとともにこれらの鋳造輪と無端ベルトを回転駆動させることにより鋳造材を連続的に製造する方法がある。一般的にこの鋳造の後には圧延機が設置され、連続的に鋳造材を圧延し、所望の形状を得ることができる。
【０００３】
しかしながら、この連続鋳造圧延材は表面が黒ずむことがあり、押出加工材と比較すると表面品質が劣る場合がある。黒ずみと視認されるものには炭化物や酸化物が挙げられる。炭化物は、主に鋳造時に金型との凝着を防止するために使用される潤滑油が高温にさらされて炭化したものである。また、酸化物は、金属が鋳造され、その後高温に保持されるために、表層の添加元素、主にＭｇが酸化してＭｇＯとなるために生じるものである。
【０００４】
このため、連続鋳造圧延材の表面を切削除去したり、圧延に続いて加圧された水を噴射して表面を浄化する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５０−１５９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者の表面切削除去は材料歩留まりが悪く、しかも別工程で行うために、材料コストも工程コストも高くなるという問題点があった。また後者の水噴射による表面浄化では十分な洗浄効果が得られないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した技術背景に鑑み、連続鋳造圧延材の表面の黒ずみを効率良く除去できる表面洗浄方法を提供し、さらに前記洗浄方法を実施する表面洗浄装置、洗浄した連続鋳造圧延材、二次加工を施した金属加工材の提供を目的とする。
【０００７】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法は、下記〔１〕〜〔１５〕に記載の構成を有する。
【０００８】
〔１〕 鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材に対し、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【０００９】
〔２〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を移動させながら行う前項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１０】
〔３〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延に続いて行う前項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１１】
〔４〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延後に別工程で行う前項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１２】
〔５〕 前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を切断した後に行う前項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１３】
〔６〕 前記多段階洗浄は、少なくとも１回の苛性洗浄および少なくとも１回の酸洗浄を含む前項１〜のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１４】
〔７〕 前記多段階洗浄は、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う前項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１５】
〔８〕 前記多段階洗浄は、酸洗浄、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う前項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１６】
〔９〕 前記酸洗浄における洗浄液は、硝酸、硫酸、塩酸のうちのいずれかである前項１〜８のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１７】
〔１０〕 前記苛性洗浄における洗浄液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液である前項１〜９のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１８】
〔１１〕 前記酸洗浄または苛性洗浄における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が各洗浄槽を通過するのに要する時間によって制御される前項１〜４、６〜１０のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００１９】
〔１２〕 前記洗浄槽通過時間は、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定される前項１１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２０】
〔１３〕 前記洗浄槽通過時間は、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させ、その蛇行距離によって設定される前項１１または１２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２１】
〔１４〕 前記酸洗浄後または苛性洗浄後に水洗浄を行う前項１〜１３のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２２】
〔１５〕 連続鋳造は、複数の回転モールド部材を鋳造空間を囲んで対向配置し、これらの回転モールド部材を鋳出し方向に駆動することによって行われる前項１〜１４のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【００２３】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置は、下記〔１６〕〔１７〕に記載の構成を有する。
【００２４】
〔１６〕 鋳造に続いて圧延する連続鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる酸洗浄槽または苛性洗浄液に接触させる苛性洗浄槽を含む複数の洗浄槽を備え、これらの洗浄槽が直列に配置されてなることを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【００２５】
〔１７〕 連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる少なくとも１つの酸洗浄槽と、苛性洗浄液に接触させる少なくとも１つの苛性洗浄槽とを備える前項１６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【００２６】
本発明の連続鋳造圧延材は、下記〔１８〕に記載の構成を有する。
【００２７】
〔１８〕 前項１〜１５のいずれか１項に記載された連続鋳造圧延材の表面洗浄方法により洗浄されたことを特徴とする連続鋳造圧延材。
【００２８】
本発明の金属加工材、下記〔１９〕〔２０〕に記載の構成を有する。
【００２９】
〔１９〕 前項１８に記載された連続鋳造圧延材に二次加工してなることを特徴とする金属加工材。
【００３０】
〔２０〕 二次加工として、塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工を施された前項１９に記載の金属加工材。
【発明の効果】
【００３１】
〔１〕の発明にかかる連続鋳造圧延材の表面洗浄方法によれば、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことにより、鋳造圧延材表面の黒ずみを除去して表面品質の良い鋳造圧延材を製造することができる。
【００３２】
〔２〕〜〔４〕の各発明によれば、連続鋳造圧延材が連続的に洗浄されるため、生産性が高くひいては低コスト化が可能となる。特に〔３〕の発明によれば連続鋳造圧延のライン上で洗浄されるために生産性が高い。
【００３３】
〔５〕の発明によれば、多数の連続鋳造圧延材に対して同時に同一条件で洗浄できるから、洗浄液のｐＨや液温等の変動による影響を受けにくく、工程管理も容易である。また、洗浄条件の設定や変更が容易である。
【００３４】
〔６〕〜〔１０〕の各発明によれば、優れた洗浄効果を得ることができる。
【００３５】
〔１１〕〜〔１３〕の各発明によれば、洗浄時間を調節できる。
【００３６】
〔１４〕の発明によれば、洗浄液を次段階に持ち越すことを防ぐことができる。
【００３７】
〔１５〕の発明によれば、表面洗浄を施す連続鋳造圧延材を製造できる。
【００３８】
〔１６〕の発明にかかる連続鋳造圧延材の表面洗浄装置によれば、連続鋳造圧延材を連続洗浄して黒ずみがなく表面品質の良い連続鋳造圧延材を効率良く製造することができる。
【００３９】
〔１７〕の発明によれば、優れた洗浄効果により、特に表面品質の良い連続鋳造圧延材を効率良く得ることができる。
【００４０】
〔１８〕の発明にかかる連続鋳造圧延材は、多段階で洗浄されたことにより、黒ずみがなく表面品質が優れている。
【００４１】
〔１９〕または〔２０〕の発明にかかる金属加工材は、連続鋳造圧延材表面の金属酸化物や潤滑剤に由来する炭化物等の異物が除去されているため、健全な金属表面を有し、かつ任意形状の金属加工材である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法において、多段階洗浄は連続鋳造圧延材を移動させながら行う（以下、「連続洗浄」と称する）ことができ、また連続鋳造圧延材を切断した後に行う（以下、「バッチ洗浄」と称する）こともできる。さらに、連続洗浄は連続鋳造圧延に続いて行うこともでき、連続鋳造圧延後に別工程で行うこともできる。
【００４３】
連続鋳造圧延とは、連続ベルト、ホイール、ロール等の回転モールド部材を組み合わせた連続鋳造機の後段に圧延機を設置し、連続鋳造に続いて圧延するものであり、いわゆるプロペルチ法、ＳＣＲ法、ハンター法、３Ｃ法、ロールキャスト法等が挙げられる。
〔連続洗浄〕
図１に、連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置の一例を示すとともに、この鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材の連続洗浄を実施する表面洗浄装置(20)の構成を示す。
【００４４】
連続鋳造部(1)は、鋳造空間を形成する鋳造ホイール(2)と連続ベルト(3)とを備える。前記鋳造ホイール(2)は外周面に凹溝(4)を有し、ホイール(2)内部およびホイール(2)の外側に配置されたノズル(図示省略)から冷却水を供給することによって冷却可能となされている。一方、連続ベルト(3)は、前記鋳造ホイール(2)と張力調整用ホイール(5)とに掛けられた環状の無端ベルトであり、鋳造ホイール(2)の凹溝(4)を閉じて断面角形の鋳造空間を形成している。また、図１において、(6)は連続ベルト(3)を鋳造ホイール(2)に密着させるためのピンチロールであり、(7)は鋳造空間に溶湯（Ｍ）を供給するためのタンディッシュである。
【００４５】
圧延部(10)は、複数組の３方向の圧延ロール(11)を有する。なお、図１においては２方向のロールのみを図示している。
【００４６】
表面洗浄装置(20)において、第１酸洗浄槽(21)、苛性洗浄槽(22)、最終酸洗浄槽(23)が順次配置され、かつ各洗浄槽(21)(22)(23)の直後に水洗浄槽(24)(25)(26)が配置され、さらにその後段に乾燥槽(27)が配置されている。
【００４７】
前記連続鋳造装置(1)において、タンディッシュ(7)から鋳造空間に供給された溶湯（Ｍ）は鋳造ホイール(2)および連続ベルト(3)からの冷却を受けて凝固し、鋳造ホイール(2)および連続ベルト(3)の回転駆動に伴って連続的に所定断面の鋳造材（Ｓ１）に成形される。そして、図２に示すように、前記鋳造材（Ｓ１）は圧延部(10)において断面円形の小径の圧延材（Ｓ２）に圧延される。
【００４８】
前記圧延材（Ｓ２）は、表面洗浄装置(20)において、各槽(21)(24)(22)(25)(23)(26)を順次通過する間に、酸洗浄−水洗浄−苛性洗浄−水洗浄−酸洗浄−水洗浄がなされ、さらに乾燥槽(27)において表面に付着した水が除去されて乾燥される。この間に、圧延材（Ｓ２）表面に形成されて黒ずみと視認されていた酸化物や炭化物が除去され、表面品質の良好な線材が連続的に製造される。
【００４９】
本発明では、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことによって、圧延材表面に形成された金属酸化物や炭化物が良好に除去され、表面品質の優れた圧延材が得られる。
【００５０】
前記効果は酸洗浄または苛性洗浄のいずれか一方を含む多段階洗浄を行うことによって得られるが、苛性洗浄と酸洗浄の２種類の異なる洗浄を組み合わせることによって高い洗浄効果を奏することができ、特に最終洗浄を酸洗浄とすることが好ましく、苛性洗浄−酸洗浄の２段階洗浄を推奨できる。さらに、上記実施形態のように苛性洗浄の前に酸洗浄を加えた３段階洗浄を行うことによって、なお一層優れた洗浄効果を奏することができる。また、酸洗浄を加えることによってその後の苛性洗浄時間を短縮することができる。
【００５１】
なお、本発明は上述した２段階または３段階の洗浄に限定されず、任意に組み合わせることができる。例えば、酸洗浄−苛性洗浄、苛性洗浄−酸洗浄−苛性洗浄、酸洗浄のみによる多段階洗浄、苛性洗浄のみによる多段階洗浄、４段階以上の多段階洗浄も本発明に含まれる。また、酸洗浄および苛性洗浄以外に界面活性剤による洗浄を追加しても良い。
【００５２】
洗浄は洗浄液中に浸漬しても良いし、洗浄液を噴霧しても良い。浸漬洗浄の場合は、槽内に洗浄液を満たしておくだけでも良いが、圧延材表面に接する洗浄液の滞留を防ぐことにより、洗浄を促進させることができる。滞留防止手段としては、槽内の洗浄液の循環、槽外に溢れた洗浄液の回収・再供給を例示できる。また、超音波振動を加えることによっても洗浄効果を向上させることができる。
【００５３】
また、酸洗浄および苛性洗浄後は、次の洗浄槽に洗浄液を持ち越さないように水洗浄することが好ましい。
【００５４】
酸洗浄に用いる洗浄液としては、優れた洗浄効果を有する点で硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、塩酸、フッ酸またはこれらを混合したものを例示できる。特に硝酸、硫酸、塩酸が好ましく、さらに硝酸または硫酸が好ましい。洗浄液のｐＨは５以下が好ましく、特にｐＨ１〜３が好ましい。また、液温は２０〜８０℃が好ましい。
【００５５】
苛性洗浄に用いる洗浄液は、優れた洗浄効果を有する点で水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液、またはこれらを混合したものを例示でき、特に水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。洗浄液のｐＨは９以上が好ましく、特に１２〜１４が好ましい。また、液温は２０〜８０℃が好ましい。
【００５６】
上記酸洗浄および苛性洗浄における洗浄時間は限定されず、連続鋳造圧延材表面の黒ずみの程度、洗浄液のｐＨ、液温等に応じて適宜設定すれば良い。また、酸洗浄液および苛性洗浄液には、洗浄効果を向上させるために添加剤を加えることも好ましい。例えば、苛性洗浄液においては、溶存する金属が過飽和になった際に固いスケールとなるのを防止するために、微量のグルコン酸ナトリウムを添加する場合がある。また、酸洗浄および苛性洗浄後は、次の洗浄槽に洗浄液を持ち越さないように水洗浄することが好ましい。
【００５７】
連続洗浄では、連続鋳造圧延材の移動速度が鋳造圧延速度に律速され、その速度で移動させながら洗浄を行う必要がある。このため、各洗浄段階における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が洗浄液に接触する時間、即ち連続鋳造圧延材が洗浄槽を通過するのに要する時間によって設定されることになる。具体的には、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定する方法、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させるとともに蛇行距離によって設定する方法を例示できる。
【００５８】
また、連続鋳造圧延材の洗浄は、連続鋳造圧延材を常温まで冷却させた後に行っても良いが、高温（例えば４００℃）のままで行うこともできる。
【００５９】
高温のままで洗浄する場合は、洗浄液が常温のままであっても高温の圧延材との接触により洗浄液が加熱されるために、洗浄槽に加熱装置を取り付けた場合と同様の効果が得られる。この場合、各洗浄槽で水分が気化して洗浄液のｐＨ変化が大きなものになることがある。その際は、随時水分を補給し、攪拌または循環させることにより最適ｐＨ（最適濃度）を保つことができる。また、最初の洗浄槽の前段に水冷槽を設ければ、後段の酸洗浄槽または苛性洗浄槽における水分気化による洗浄液のｐＨ変化を抑えることができる。さらに、各洗浄槽に冷却装置を取り付けることにより、連続鋳造圧延材の持つ熱や反応熱による温度上昇を防ぐことができる。また、所期する洗浄液温度が室温より低い場合には、ヒーター等の加熱装置を取り付けることも任意である。
【００６０】
以上の連続洗浄では、連続鋳造圧延のライン上で連続的に表面洗浄されるため、生産性が高くひいては低コスト化が可能となる。
【００６１】
また、多段階洗浄を連続鋳造圧延とは別の工程で行う場合は、コイルに巻き取った連続鋳造圧延材を巻き戻しながら上述した多段階の洗浄槽を通過させる。各洗浄時間の調整は、同様に、洗浄槽の長さや蛇行距離によって適宜設定する。このように多段階洗浄を別工程で行った場合においても、従来の表面切削による黒ずみ除去方法と比較して十分に生産性の高いものとなる。
〔バッチ洗浄〕
連続鋳造圧延材をバッチ洗浄する場合は、連続鋳造圧延材を所要長さに切断後に多段階洗浄を行う。
【００６２】
連続鋳造圧延材の製作は、上述した連続洗浄における連続鋳造圧延材の製作に準じ、例えば連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置によって行う。切断は、連続鋳造圧延に続いて行っても良いし、コイルに巻き取った後に巻戻しながら行っても良い。
【００６３】
多段階洗浄は、洗浄槽ごとにバッチ式で行い、洗浄液の種類、ｐＨ、液温の設定、洗浄液の組合せおよび洗浄順序も上述した連続洗浄に準じる。
【００６４】
バッチ洗浄では、多数の連続鋳造圧延材に対して同時に同一条件で洗浄できるから、洗浄液のｐＨや液温等の変動による影響を受けにくく、工程管理も容易である。また、連続鋳造圧延とは別工程で行うから、洗浄条件の設定や変更が容易である。
【００６５】
本発明の洗浄方法を適用する連続鋳造圧延材の製造方法は何ら限定されないが、回転モールド部材の回転によって連続鋳造され、さらに圧延されたものを推奨できる。また、回転モールド部材としては、図示例の鋳造ホイールと連続ベルトの組合せや、回転軸線と平行に所定距離を隔てて対向配置された一対のロールを例示できる。また、圧延方法も何ら限定されない。
【００６６】
本発明は、銅、鉄、アルミニウム等のあらゆる金属の連続鋳造圧延材の表面洗浄に適用でき、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面洗浄方法として推奨できる。また、連続鋳造圧延材は断面円形材や板材が一般的であるが、断面形状、断面直径、板厚等の寸法を限定するものではない。また、断面円形材や板材に限らず異形断面材にも適用できる。
【００６７】
本発明の金属鋳造圧延材は、上述した多段階洗浄によって表面洗浄されたものであり、表面の黒ずみが除去されて表面品質に優れたものである。
【００６８】
さらに、前記金属鋳造圧延材に対し、二次加工を施すことによって任意形状の金属加工材を得ることができる。二次加工として塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工方法を例示できる。前記塑性加工としては、圧延、押出、引き抜き、鍛造、曲げ、プレス等を例示できる。また圧延後に引き抜く等２種類以上の塑性加工を順次施することも任意である。また、塑性加工後に切削加工することも任意である。製品形状も限定されない。これらの金属加工材は、金属鋳造圧延材表面の金属酸化物や潤滑剤に由来する炭化物等の異物が除去されているためにこれらの持ち越しがなく、健全な金属表面となる。
【実施例】
【００６９】
図１に示す連続鋳造部(1)と圧延部(10)とからなる鋳造圧延装置、および表面洗浄装置(20)を用い、鋳造圧延材の製作に続いて表面洗浄試験を行った。表面洗浄装置(20)の洗浄槽(21)〜(27)は、洗浄工程に応じて適宜増減または配置変更するものとし、いずれの洗浄槽においても洗浄液中に所定時間浸漬するものとした。
【００７０】
以下の洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験において、鋳造材料としてＪＩＳ Ａ６０６１を用い、図２に参照されるように、連続鋳造部(1)において断面多角形の鋳造材（Ｓ１）を製作し、圧延部(10)において直径３０mmの丸棒状の圧延材（Ｓ２）に圧延した。
〔洗浄試験Ａ〕
前記表面洗浄装置(20)に示す洗浄槽のうち、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)、最終酸洗浄槽(23)、水洗浄槽(26)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して表１に示す条件で苛性洗浄および酸洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整により行った。
【００７１】
【表１】
【００７２】
〔洗浄試験Ｂ〕
洗浄試験Ａとは、洗浄液および洗浄時間を表２に示す条件に変えて苛性洗浄および酸性洗浄を行った。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７３】
上記洗浄において、苛性洗浄槽(22)は事前に５０℃までヒーターにて加熱し、その後ヒーターにて５０℃に保持していたが、圧延材（Ｓ２）を２００℃の高温のままで洗浄槽(22)を通過させたところ、通過中のヒーターの消費電力は事前の５０℃保持時に比べて半減した。
【００７４】
【表２】
【００７５】
〔洗浄試験Ｃ〕
前記表面洗浄装置(20)の全ての洗浄槽、即ち、第１酸洗浄槽(21)、水洗浄槽(24)、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)、最終酸洗浄槽(23)、水洗浄槽(26)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して、表３に示す洗浄液により第１酸洗浄、苛性洗浄および酸洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７６】
【表３】
【００７７】
〔洗浄試験Ｄ〕
洗浄試験Ｃとは、洗浄液および洗浄時間を表４に示す条件に変えて第１酸洗浄、苛性洗浄および酸洗浄を行った。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００７８】
【表４】
【００７９】
〔洗浄試験Ｅ〕
前記表面洗浄装置(20)に示す洗浄槽のうち、酸洗浄槽(21)、水洗浄槽(24)、苛性洗浄槽(22)、水洗浄槽(25)を用い、圧延材（Ｓ２）に対して表５に示す条件で酸洗浄および苛性洗浄を行い、さらに乾燥させた。また、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更ににより行った。
【００８０】
【表５】
【００８１】
〔比較洗浄試験〕
圧延材（Ｓ２）に対し、表６に示す条件で１段階の酸洗浄（酸洗浄後の水洗浄を含む）、苛性洗浄（苛性洗浄後の水洗浄を含む）を行った。洗浄は洗浄液中に浸漬することにより行い、洗浄時間の調節は鋳造圧延の速度調整および洗浄槽の長さの変更により行った。
【００８２】
【表６】
【００８３】
表面洗浄した各圧延材について、肉眼観察により表面の黒ずみを観察し、その除去率を求めた。黒ずみ除去率を各表に示す。
【００８４】
表１〜６の結果から、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことにより鋳造圧延材表面の黒ずみを除去できることを確認した。
【００８５】
また、製作した圧延材（Ｓ２）をコイルに巻き取り、その後巻き戻しながら洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験と同じ工程で連続的な多段階洗浄をしたところ、同等の洗浄効果を得て黒ずみを除去することができた。
【００８６】
さらに、製作した圧延材（Ｓ２）を短尺に切断し、洗浄試験Ａ〜Ｅおよび比較洗浄試験と同じ洗浄液を用いてバッチ方式で浸漬洗浄したところ、上記連続洗浄と同等の洗浄効果を得て黒ずみを除去することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の表面洗浄方法は各種金属の鋳造圧延材に適用し、表面に黒ずみがなく表面品質の良い圧延材の製造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法を実施する表面洗浄装置の模式的構成図である。
【図２】連続鋳造材を圧延する過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…連続鋳造部
10…圧延部
20…表面洗浄部
21…第１酸洗浄槽
22…苛性洗浄槽
23…最終酸洗浄槽
24,25,26…水洗浄槽
27…乾燥槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材に対し、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項２】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を移動させながら行う請求項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項３】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延に続いて行う請求項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項４】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延後に別工程で行う請求項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項５】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を切断した後に行う請求項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項６】
前記多段階洗浄は、少なくとも１回の苛性洗浄および少なくとも１回の酸洗浄を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項７】
前記多段階洗浄は、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う請求項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項８】
前記多段階洗浄は、酸洗浄、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う請求項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項９】
前記酸洗浄における洗浄液は、硝酸、硫酸、塩酸のうちのいずれかである請求項１〜８のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１０】
前記苛性洗浄における洗浄液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液である請求項１〜９のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１１】
前記酸洗浄または苛性洗浄における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が各洗浄槽を通過するのに要する時間によって制御される請求項１〜４、６〜１０のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１２】
前記洗浄槽通過時間は、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定される請求項１１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１３】
前記洗浄槽通過時間は、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させ、その蛇行距離によって設定される請求項１１または１２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１４】
前記酸洗浄後または苛性洗浄後に水洗浄を行う請求項１〜１３のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１５】
連続鋳造は、複数の回転モールド部材を鋳造空間を囲んで対向配置し、これらの回転モールド部材を鋳出し方向に駆動することによって行われる請求項１〜１４のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１６】
鋳造に続いて圧延する連続鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる酸洗浄槽または苛性洗浄液に接触させる苛性洗浄槽を含む複数の洗浄槽を備え、これらの洗浄槽が直列に配置されてなることを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【請求項１７】
連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる少なくとも１つの酸洗浄槽と、苛性洗浄液に接触させる少なくとも１つの苛性洗浄槽とを備える請求項１６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載された連続鋳造圧延材の表面洗浄方法により洗浄されたことを特徴とする連続鋳造圧延材。
【請求項１９】
請求項１８に記載された連続鋳造圧延材に二次加工してなることを特徴とする金属加工材。
【請求項２０】
二次加工として、塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工を施された請求項１９に記載の金属加工材。
【請求項１】
鋳造に続いて圧延された連続鋳造圧延材に対し、酸洗浄または苛性洗浄を含む多段階洗浄を行うことを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項２】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を移動させながら行う請求項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項３】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延に続いて行う請求項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項４】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延後に別工程で行う請求項２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項５】
前記多段階洗浄を連続鋳造圧延材を切断した後に行う請求項１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項６】
前記多段階洗浄は、少なくとも１回の苛性洗浄および少なくとも１回の酸洗浄を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項７】
前記多段階洗浄は、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う請求項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項８】
前記多段階洗浄は、酸洗浄、苛性洗浄、酸洗浄の順に行う請求項６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項９】
前記酸洗浄における洗浄液は、硝酸、硫酸、塩酸のうちのいずれかである請求項１〜８のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１０】
前記苛性洗浄における洗浄液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液である請求項１〜９のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１１】
前記酸洗浄または苛性洗浄における洗浄時間は、連続鋳造圧延材が各洗浄槽を通過するのに要する時間によって制御される請求項１〜４、６〜１０のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１２】
前記洗浄槽通過時間は、連続鋳造圧延材の移動方向における洗浄槽の長さによって設定される請求項１１に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１３】
前記洗浄槽通過時間は、洗浄槽内で連続鋳造圧延材を蛇行させ、その蛇行距離によって設定される請求項１１または１２に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１４】
前記酸洗浄後または苛性洗浄後に水洗浄を行う請求項１〜１３のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１５】
連続鋳造は、複数の回転モールド部材を鋳造空間を囲んで対向配置し、これらの回転モールド部材を鋳出し方向に駆動することによって行われる請求項１〜１４のいずれか１項に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄方法。
【請求項１６】
鋳造に続いて圧延する連続鋳造圧延装置の後段に配置され、連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる酸洗浄槽または苛性洗浄液に接触させる苛性洗浄槽を含む複数の洗浄槽を備え、これらの洗浄槽が直列に配置されてなることを特徴とする連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【請求項１７】
連続鋳造圧延材を酸洗浄液に接触させる少なくとも１つの酸洗浄槽と、苛性洗浄液に接触させる少なくとも１つの苛性洗浄槽とを備える請求項１６に記載の連続鋳造圧延材の表面洗浄装置。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載された連続鋳造圧延材の表面洗浄方法により洗浄されたことを特徴とする連続鋳造圧延材。
【請求項１９】
請求項１８に記載された連続鋳造圧延材に二次加工してなることを特徴とする金属加工材。
【請求項２０】
二次加工として、塑性加工、切削加工のうちの１種以上の加工を施された請求項１９に記載の金属加工材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１１８０３７（Ｐ２００６−１１８０３７Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３６６４（Ｐ２００５−２３３６６４）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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