金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置
【課題】金属帯の表面を電解洗浄するにあたって、板幅方向に均一に電解洗浄することを可能とする。
【解決手段】連続的に搬送される金属帯１の表面を電解洗浄する金属帯１の連続電解洗浄方法において、金属帯１の電解洗浄すべき洗浄面１ａと相対向してその金属帯１の搬送方向Ｐに順に第１電極３１及び第２電極３３を配設する。第１電極３１及び第２電極３３から金属帯１の洗浄面１ａに金属帯１の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流Ｗｒとしての電解液を噴射する。第１電極３１及び第２電極３３の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、噴射している電解液Ｗｒ及び金属帯１を通して通電させる。これにより、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えて、金属帯１の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。
【解決手段】連続的に搬送される金属帯１の表面を電解洗浄する金属帯１の連続電解洗浄方法において、金属帯１の電解洗浄すべき洗浄面１ａと相対向してその金属帯１の搬送方向Ｐに順に第１電極３１及び第２電極３３を配設する。第１電極３１及び第２電極３３から金属帯１の洗浄面１ａに金属帯１の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流Ｗｒとしての電解液を噴射する。第１電極３１及び第２電極３３の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、噴射している電解液Ｗｒ及び金属帯１を通して通電させる。これにより、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えて、金属帯１の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、連続的に搬送される鋼帯等の金属帯の表面を電解洗浄することにより、金属帯の表面に付着した圧延油、機械油、スケール等を除去する試みが一般的になされている（例えば、特許文献１参照。）。このような金属帯の表面を電解洗浄する連続電解洗浄方法として、従来においては、以下に説明するような方法が知られている。
【０００３】
図１３は、従来の連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置１０３の構成の一例を概略的に示す側面図である。この連続電解洗浄装置１０３は、電解液Ｗの貯溜された電解槽１６１と、電解槽１６１の電解液Ｗに浸漬され、金属帯１０１の搬送方向Ｐに順に配設された複数の板状の電極１３１とを備えている。金属帯１０１は、電解液Ｗ中に浸漬されたうえで板状の電極１３１に相対向するように連続的に搬送される。
【０００４】
そして、この連続電解洗浄装置１０３により金属帯１０１の表面を電解洗浄するうえでは、複数の板状の電極１３１の間に電圧を印加し、金属帯１０１と電解液Ｗとを通して複数の板状の電極１３１の間で通電させる。これにより、陽極となる電極１３１に相対向する金属帯１０１の表面を電解液Ｗの電気分解により電解洗浄することが可能となる。
【０００５】
また、近年においては、方向性珪素鋼板を製造する熱処理工程において、磁気特性の良好な方向性珪素鋼板を得るため、ケイ酸塩を電解液として用いて電解洗浄を行なうことにより鋼帯の表面をより均一に清浄し、その後に脱炭焼鈍処理を行うことにより鋼帯の表面に均一な厚みのＳｉＯ2被膜を生成させる試みが進められている。このようにして、均一な厚みのＳｉＯ2被膜を生成させることによって、脱炭焼鈍処理に続く窒化焼鈍処理によって板幅方向に均一に窒素を侵入させることが可能となり、ＡｌＮ等の窒化物によるインヒビター能を鋼帯の板幅方向に均一に発揮させて、仕上焼鈍後に得られる鋼帯の二次再結晶粒の粒径を均一にすることが可能となる。
【０００６】
このように、方向性珪素鋼板を製造する熱処理工程においては、ケイ酸塩を電解液として用いた電解洗浄後に得られる鋼帯の表面性状が後工程に大きな影響を及ぼすため、その後の熱処理を板幅方向で均一に行ううえで、鋼帯の板幅方向で均一に電解洗浄を行なうことを可能とすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−０６４７９８号公報（図６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の連続電解洗浄方法では、金属帯１０１を電解液Ｗに浸漬させた状態で電解液Ｗの電気分解を進行させる必要があるため、電解液Ｗに浸漬された金属帯１０１の板幅方向端部で電流集中が生じてしまっていた。このため、従来の連続電解洗浄方法では、洗浄の度合いが板幅方向で不均一になるという問題点があった。
【０００９】
また、従来の連続電解洗浄方法では、金属帯１０１を電解液Ｗに浸漬させた状態で電気分解を進行させる必要があるため、電解洗浄すべき洗浄面とは反対側の片面にも電流が回り込んでしまい、その反対側の片面も電解洗浄されてしまうという問題点があった。
【００１０】
また、ケイ酸塩を電解液として用いて方向性珪素鋼板を洗浄する場合、従来の連続電解洗浄方法では、洗浄の度合いが板幅方向で不均一になることに加え、金属帯端部への電流集中による金属帯表面の局部酸化を招き、その後の窒化処理が金属帯の板幅方向で不均一になるといった品質トラブルが顕在化することになっていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、金属帯の表面を電解洗浄するにあたって、板幅方向に均一に電解洗浄することを可能とする金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置を発明した。
第１発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法において、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記第１電極及び前記第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させることを特徴とする。
第２発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明において、前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の両面の洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記電解液を洗浄することを特徴とする。
第３発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明又は第２発明において、前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側が陰極であることを特徴とする。
第４発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に複数組配設された第１電極及び第２電極の組からなる電極群から、前記電解液を噴射することを特徴とする。
第５発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であることを特徴とする。
第６発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電させることを特徴とする。
第７発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第６発明において、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転させることを特徴とする。
第８発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第７発明の何れかにおいて、前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であることを特徴とする。
第９発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄するための金属帯の連続電解洗浄装置において、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に設けられ、当該第１電極及び当該第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射するラミナーノズルと、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射される電解液及び前記金属帯を通して通電させる電圧印加手段とを備えることを特徴とする。
第１０発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明において、前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の両面の洗浄面に相対向して配設されていることを特徴とする。
第１１発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明又は第１０発明において、前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極であることを特徴とする。
第１２発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１１発明の何れかにおいて、前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていることを特徴とする。
第１３発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１２発明の何れかにおいて、前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であることを特徴とする。
第１４発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１３発明の何れかにおいて、前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電可能であることを特徴とする。
第１５発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第１４発明において、前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転可能であることを特徴とする。
第１６発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１５発明の何れかにおいて、前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明〜第１６発明によれば、ラミナー流となる電解液を第１電極及び第２電極から金属帯に噴射しつつ、第１電極及び第２電極と金属帯との間で電圧を印加することとしているので、金属帯の洗浄面を電解洗浄するにあたって、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能となる。また、ラミナー流となる電解液を用いて電解洗浄していることから、金属帯に衝突せずに板幅方向両側を通過しようとするラミナー流から金属帯に対する電流の流れがほとんど生じなくなる。これらによって、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。また、金属帯の板幅以上の幅をもつラミナー流を噴射することとしているので、ラミナー流を通して金属帯の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。これらによって、金属帯の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。また、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となることから、金属帯の洗浄面とは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となるうえ、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となるうえ、電解槽に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなる。
第２発明、第１０発明によれば、金属帯の両面の洗浄面と相対向して電極群が配設されているので、各々の電極群に対する通電量を異ならせることにより、金属帯の両面の電解洗浄量を違うものとすることが可能となる。
第３発明、第１１発明によれば、電解液中の金属イオン等が陰極反応により金属帯に電着したとしても、最も出側に配設された陰極と金属帯との間での陽極反応により電着物を除去することが可能となる。
第４発明、第１２発明によれば、電解洗浄量や電解洗浄速度を増大させることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
第６発明、第１４発明によれば、電解液中の金属イオン等が陰極反応により第１電極や第２電極に電着したとしても、陽極反応によりその電着物を溶解させて除去することが可能となり、金属イオン等が電着することによる第１電極と第２電極との間の電圧上昇を防止することが可能となる。
第７発明、第１５発明によれば、極性反転させてから所定の電圧値となるまでに生じる時間遅れの影響を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図２】第１実施形態に係る電源装置により印加する電圧の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る第１電極の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る第１電極及び第２電極の動作状態を模式的に示す側面断面図である。
【図５】第１実施形態に係る第１電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。
【図６】第２実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図７】第２実施形態に係る第１電極及び第２電極の動作状態を概略的に示す側面断面図である。
【図８】第２実施形態に係る第１電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。
【図９】第３実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る電源装置により第１電極と第２電極との間に印加される電圧の例を示す図である。
【図１２】実施例１の操業条件で電解洗浄した得られた鋼帯の窒素含有量の測定結果を示す図である。
【図１３】従来の連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明者は、金属帯の表面を電解洗浄するにあたって、金属帯の板幅方向での洗浄の度合いを均一にすることを可能とする連続電解洗浄方法について鋭意検討した。この結果、金属帯を電解液に浸漬させない構成としたうえで、金属帯の板幅以上の幅をもつラミナー流としての電解液を一対の電極から金属帯に噴射しつつ一対の電極の間に電圧を印加して、ラミナー流と金属帯とを通して通電させて電解洗浄することによって、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となることを見出した。
【００１６】
本発明は、このような検討内容に基づき案出されたものであり、以下、その実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図である。
【００１８】
本発明の適用の対象となる金属帯１は、リンガーロール８１や図示しない巻取装置等により連続的に搬送されるものである。金属帯１は、その片面又は両面が電解洗浄すべき洗浄面１ａとして搬送され、第１実施形態においては、上側の片面のみが洗浄面１ａとして搬送されている。金属帯１は、例えば、普通鋼、ステンレス鋼、方向性珪素鋼板、無方向性珪素鋼板等の鋼材料や、純チタンや合金等の金属材料から構成される。本発明に係る連続電解洗浄方法は、金属帯１が鋼材料から構成される場合、鋼材料の製造プロセス中においてどの時点で用いられるか特に限定するものではなく、例えば、熱間圧延、冷間圧延された後に用いられる。
【００１９】
連続電解洗浄装置３は、金属帯１の洗浄面１ａと相対向してその金属帯１の搬送方向Ｐに順に配設される第１電極３１及び第２電極３３と、第１電極３１と第２電極３３との間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源装置４１とを備えている。
【００２０】
第１電極３１及び第２電極３３は、何れか一方が陽極、他方が陰極として構成されるものであり、公知の電極材料から構成される。第１電極３１及び第２電極３３は、電解洗浄時や後述の極性反転時において陽極となる電極が電解エッチングされることのないようＰｔ系等の不溶性材料から構成されるのが好ましい。
【００２１】
電源装置４１は、第１実施形態において、図２に示すような直流電圧を印加するものとして構成されている。電源装置４１は、例えば、六相交流電源を六相半波整流して直流電圧を印加するものから構成されるが、電圧を印加できれば特にその構成について限定するものではなく、また、その方式もトランジスター方式、インバータ方式等特に限定するものではない。
【００２２】
また、電源装置４１は、第１実施形態において、第１電極３１とその電源装置４１との間に接続された開閉器４３と、第２電極３３とその電源装置４１との間に接続された抵抗器４５とを更に備えている。これにより、連続電解洗浄装置３は、開閉器４３を閉にすることにより第１電極３１と第２電極３３との間で電圧が印加され、開閉器４３を開にすることによりこれらの間での電圧の印加が中断される。また、抵抗器４５の抵抗値を増減させることにより、第１電極３１と第２電極３３との間で通電される電流の電流値が調整される。
【００２３】
図３は第１電極３１の構成を模式的に示す平面図であり、図４は第１電極３１及び第２電極３３の動作状態を示す側面断面図であり、図５は第１電極３１の動作状態を示す正面断面図である。なお、第１実施形態において第２電極３３の構成は第１電極３１と同様であるので、図３、図５を基に第２電極３３の構成も併せて説明する。また、図５では、第２電極３３に設けられたラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液を省略し、その電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。
【００２４】
第１電極３１及び第２電極３３は、第１実施形態において、金属帯１の搬送方向Ｐと略平行に配設された板状の電極プレート３５と、電極プレート３５の金属帯１と相対向する側に、金属帯１の搬送方向Ｐに間隔を空けて並列に設けられた複数の筒状のヘッダー３７と、ヘッダー３７に設けられたラミナーノズル３９とを有している。
【００２５】
電極プレート３５は、第１実施形態において、電圧を印加するために、電源装置４１に電気的に接続する電源用配線４７が結線されている。
【００２６】
ヘッダー３７には、第１実施形態において、その内部に電解液Ｗを供給するための電解液供給枝管５３がその端部に接続されている。電解液供給枝管５３は、第１実施形態において、電極プレート３５の板幅方向両側で金属帯１の搬送方向Ｐに延びるように配設される電解液供給本管５１から分枝されている。電解液供給枝管５３の配管途中には、第１実施形態において、ラミナーノズル３９からの電解液Ｗの噴射量を調整するため、枝管流量調節弁５５が接続されており、枝管流量調節弁５５の開度を調節することにより、電解液供給本管５１から電解液供給枝管５３を通してヘッダー３７内に供給される電解液の供給量が調整される。
【００２７】
ラミナーノズル３９は、第１電極３１、第２電極３３から金属帯１の洗浄面１ａに層状のラミナー流Ｗｒとなる電解液を噴射する電解液噴射手段として機能する。ここでいうラミナー流Ｗｒとは、その電解液が噴射される方向に直交する方向に対して厚みと幅Ｌをもつ流れであって、その流れの中で電解液が充填されており、ラミナーノズル３９より噴射されてから金属帯１に衝突するまでの範囲の形状が時間の経過に対してほぼ一様な流れのことをいう。ラミナーノズル３９は、第１実施形態において、ラミナー流Ｗｒを噴射するスリット状噴射口３９ａを有するものから構成されている。
【００２８】
ラミナー流Ｗｒは、金属帯１に対して衝突するときの幅が金属帯１の板幅Ｌ１以上の幅Ｌ２をもつものとしてラミナーノズル３９から層状に噴射される。これにより、金属帯１の全幅に亘り連続したラミナー流Ｗｒを衝突させることができ、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。
【００２９】
ラミナー流Ｗｒの幅Ｌ２は、金属帯１の板幅方向の片端１ｂから外側に５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲を含むように層状に噴射されることが好ましい。５０ｍｍ未満であると、金属帯１が板幅方向に蛇行したときにおいて、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが困難となる。また、層状のラミナー流Ｗｒは、幅方向両端部において乱れることにより空気等の気体を巻き込み、その幅方向両端部において電気抵抗の増減を招き易く、結果として、金属帯１の板幅方向両端部に流れる電流密度が不安定になり易い。また、金属帯１の板幅両端部より外側を流れるラミナー流Ｗｒの幅が広くなるほど、金属帯１の板幅方向端部に流れる電流密度が増大してしまう。従って、金属帯１の板幅方向両端部に流れる電流密度の不安定化や過度の増大を抑え、金属帯１の板幅方向での電流密度分布をほぼ一定とする観点から、ラミナー流Ｗｒの幅Ｌ２は、金属帯１の板幅方向の片端１ｂから外側に１００ｍｍ以下の範囲を含むように噴射されることが好ましい。
【００３０】
なお、金属帯１の板幅Ｌ１に対応した所定幅Ｌ２のラミナー流Ｗｒを得る方法としては、ラミナーノズル３９のヘッダー３７内の内部空間を板幅方向に複数に分割し、各内部空間に供給される電解液量を流量調節弁により調整する方法が挙げられる。また、他の方法としては、ラミナーノズル３９を水平方向に回転させる方法等が挙げられるが、その方法について特に限定するものではない。
【００３１】
なお、第１電極３１及び第２電極３３は、第１実施形態において、電極プレート３５、ヘッダー３７及びラミナーノズル３９が一体的に構成されているものを例示しているが、電極プレート３５とヘッダー３７及びラミナーノズル３９とを別体のものとして構成してこれらを連結したものから構成されていてもよい。また、第１電極３１及び第２電極３３は、ラミナーノズル３９から噴射される電解液に対して通電可能な構成であれば、その構成について特に限定するものではなく、例えば、ヘッダー３７又はラミナーノズル３９のみが前述の電極材料から構成されていてもよいし、電極プレート３５を用いることなくヘッダー３７及びラミナーノズル３９のみから構成されていてもよい。
【００３２】
また、連続表面洗浄装置３は、第１実施形態において、ラミナーノズル３９から金属帯１の洗浄面１ａに噴射された電解液を貯溜するための電解槽６１を更に備えている。電解槽６１には、ラミナーノズル３９から噴射された後に、金属帯１に衝突してからその板幅方向両側から液滴Ｗｂとなって落下する電解液や、金属帯１に衝突せずに落下する電解液が貯溜される。電解槽６１には、ラミナーノズル３９から噴射された電解液がその底部６１ａで溜まりＷａとなって貯溜され、金属帯１は、電解槽６１に貯溜された溜まりＷａとしての電解液に浸漬されないように搬送される。
【００３３】
電解槽６１の底部６１ａで溜まりＷａとなった電解液は、第１実施形態において、電解槽６１に接続された排出管６３を介して排出され、排出管６３に接続された貯溜タンク６４内で貯溜される。貯溜タンク６４には、第１実施形態において、電解液を移送するための電解液供給ポンプ６５と、電解液を濾過するための電解液フィルタ６６と、電解液供給本管５１に供給される電解液の供給量を調節するための本管流量調節弁６７とが接続されている。貯溜タンク６４内に貯溜された電解液は、電解液供給ポンプ６５の駆動により、電解液フィルタ６６を通して電解液供給本管５１に移送され、その後、ヘッダー３７、ラミナーノズル３９を通して金属帯１に再度噴射されるよう、循環して用いられる。
【００３４】
なお、電解液供給ポンプ６５は、その吐出側の圧力が０．１〜０．３ＭＰａとなるように構成されていることが好ましい。これは、ラミラー流Ｗｒを形成するのに必要なラミラー流量を確保するのに必要な圧力に、電解液フィルタ６６、電解液供給本管６５、ラミナーノズル３９等での圧力損失分を加えた圧力である。この圧力が０．３ＭＰａ超では、圧力が高くなりすぎることによりラミラー流Ｗｒの板幅方向での圧力が不均一なものとなり易く、ラミナー流が途切れ易くなるうえ、無用の電力消費を招く恐れがある。また、この圧力が０．１ＭＰａ未満では、十分なラミナー流量が確保されないことから安定して所定幅Ｌ２のラミナー流Ｗｒが連続して形成されない恐れがある。
【００３５】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、第１電極３１と第２電極３３との間での放電を抑制するため、これらの間に配設されたウレタンゴム等の電気絶縁性材料からなる遮蔽板７１を更に備えている。
【００３６】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、電解槽６１の入側及び出側において、金属帯１を間に挟んで配設される弾性体等からなる一対のリンガーロール８１を更に備えている。これにより、電解槽６１の外側へ搬送される金属帯１から電解液が搾り取られ、その電解槽６１の外側への電解液の流出が抑制されている。
【００３７】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、金属帯１を間に挟んで配設される一対のブラシロール８３を更に備えており、これにより、電解洗浄された金属帯１の両面に付着している鉄粉等の異物が掻き落とされる。なお、ブラッシングされた金属帯１は、その後処理工程として、必要に応じて、スプレー噴射工程、乾燥工程を経て、その表面の水分が除去されることになる。
【００３８】
電解液は、電解洗浄し得るものとして公知のものであれば特に限定するものではなく、例えば、オルソケイ酸ナトリウム、オルソケイ酸カリウム、オルソケイ酸リチウム等のケイ酸塩や、苛性ソーダの何れかを含有するアルカリ性洗浄液から構成される。このとき、電解液は、例えば、ケイ酸塩等を濃度１％〜５％で含有したものから構成される。
【００３９】
なお、第１電極３１、第２電極３３等は、例えば、図示しない電気絶縁性材料からなる支持部材を介して電解槽６１に支持された状態で配設されている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態に係る連続電解洗浄方法について説明する。
【００４１】
まず、連続的に搬送される金属帯１の洗浄面１ａに、第１電極３１及び第２電極３３からラミナーノズル３９によりラミナー流となる電解液Ｗｒを噴射する。
【００４２】
続いて、電圧印加手段としての電源装置４１により、第１電極３１及び第２電極３３の何れか一方を陽極、他方を陰極として電圧を印加する。第１実施形態においては、第１電極３１を陽極、第２電極３３を陰極として、図２に示すような定電圧を印加する。
【００４３】
これにより、第１実施形態においては、電源装置４１−陽極となる第１電極３１−第１電極３１から噴射しているラミナー流の電解液Ｗｒ−金属帯１−第２電極３３から噴射しているラミナー流の電解液Ｗｒ−陰極となる第２電極３３−電源装置４１の閉回路が形成され、これらを通して電流が通電されることになる。
【００４４】
このとき、陰極となるものの表面においては、主として下記の数式（２１）で表される陰極反応が進行する。また、陽極となるものの表面においては、主として下記の数式（３１）で表される陽極反応が進行する。第１実施形態においては、陰極となる第２電極３３の表面や、陽極となる第１電極３１に相対向する金属帯１の洗浄面１ａにおいて陰極反応が進行し、陽極となる第１電極３１の表面や、陰極となる第２電極３３に相対向する金属帯１の洗浄面１ａにおいて陽極反応が進行する。これにより、金属帯１の洗浄面１ａは、その洗浄面１ａから発生した水素、酸素の気泡により洗浄されることになる
２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2↑ ・・・（２１）
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋２Ｏ2↑＋４ｅ- ・・・（３１）
【００４５】
以上の第１実施形態によれば、ラミナー流Ｗｒとなる電解液を第１電極３１及び第２電極３３から金属帯１に噴射しつつ、第１電極３１及び第２電極３３と金属帯１との間で電圧を印加することとしているので、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄するにあたって、金属帯１を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能となる。このため、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄することが可能となる。
【００４６】
また、第１実施形態によれば、ラミナー流Ｗｒとなる電解液を用いて電解洗浄していることから、以下に説明するような理由によっても、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となっている。第１実施形態においては、金属帯１の上側のラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとしての電解液を噴射しているが、このように噴射されたラミナー流Ｗｒとしての電解液は、ラミナーノズル３９に対して下方に位置するものほど落下速度が速くなり、表面張力の関係でその厚みや幅が小さくなるように変形する。このとき、図５における範囲Ｓに位置するような、金属帯１に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Ｗｒは、金属帯１により拘束されていないことと、その厚みや幅が小さくなっていることとから、流れが不安定になることにより頻繁に部分的に分断される。この結果、金属帯１と衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナーＷｒとしての電解液から金属帯１に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。
【００４７】
また、第１実施形態によれば、金属帯１の板幅Ｌ１以上の幅Ｌ２をもつ層状のラミナー流Ｗｒを噴射することとしているので、金属帯１の全幅に亘り連続したラミナー流Ｗｒを衝突させることができ、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。
【００４８】
これらによって、金属帯１の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。また、これにより、ケイ酸塩を電解液として用いた場合において、金属帯１の板幅方向端部での電流集中による局部酸化を防止することが可能となり、ひいては、その後の窒化処理等の熱処理を板幅方向で均一に行うことが可能となる。
【００４９】
また、第１実施形態によれば、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄している間、金属帯１の洗浄面１ａに新しい電解液を噴射させているため、金属帯１の洗浄面１ａから遊離された圧延油等を洗い流して除去しつつ、電解洗浄を進行させることが可能となる。
【００５０】
また、金属帯１の洗浄面１ａにラミナー流Ｗｒの電解液を衝突させつつ電解洗浄させているため、金属帯１を電解液に浸漬させて電解洗浄する場合と比較して、金属帯１の洗浄面１ａに対する電解液のせん断力を増大させることが可能となる。このため、金属帯１の洗浄面１ａに付着したものをより簡単に剥がし易くなることによって、洗浄性の向上とともに生産性の向上を図ることが可能となる。
【００５１】
また、第１実施形態によれば、金属帯１を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能になることから、金属帯１の洗浄面１ａとは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となり、これにより、金属帯１の洗浄面１ａとは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となり、これにより、洗浄面１ａとは反対側の片面が電解洗浄されるのを防止することが可能となる。また、これにより、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となる。また、これにより、電解槽６１に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなり、その分、処理コストの低減を図ることが可能となる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降においては、上述した構成要素と同一の構成要素について、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００５３】
図６は、第２実施形態に係る連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図であり、図７は、第２実施形態に係る第１電極３１及び第２電極３３の動作状態を概略的に示す側面断面図であり、図８は、第２実施形態に係る上下の第１電極３１に設けられたラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液を省略し、下側の電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。
【００５４】
第２実施形態に係る連続電解洗浄方法は、金属帯１の両面を洗浄面１ａとして電解洗浄するものである。第２実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、第１電極３１及び第２電極３３の組からなる電極群３０が金属帯１の両面の洗浄面１ａに相対向して配設されている。また、第２実施形態においては、各電極群３０につき一つの電源装置４１が接続されている。
【００５５】
次に、第２実施形態に係る連続電解洗浄方法について説明する。なお、第２実施形態以降においては、第１実施形態に係る連続電解洗浄方法と異なる工程についてのみ説明し、同様の工程についてはその説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係る連続電解洗浄方法では、金属帯１の下側の洗浄面１ａに第１電極３１及び第２電極３３からラミナーノズル３９によりラミナー流Ｗｒとなる電解液を噴射するときの速度等が、金属帯１の下面に衝突するのに必要かつ最小限のエネルギーとなるように予め調整されている。これにより、金属帯１の下側に位置するラミナー流Ｗｒは、金属帯１の下面とそのラミナー流Ｗｒの上部との間での表面張力により、金属帯１の下面に安定して接触することになる。そして、図８における範囲Ｓに位置するような、金属帯１に衝突させずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Ｗｒは、金属帯１の下面の高さまで安定して到達しないことになる。この結果、金属帯１に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナーＷｒとしての電解液からは、金属帯１に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯１の板幅方向端部での電流集中が抑えられることになる。
【００５７】
なお、金属帯１の上側のラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液の方が、下側のラミナーノズル３９から噴射されるものより形状が安定するため、金属帯１の片面のみを洗浄面１ａとする場合は、金属帯１を板幅方向に均一に洗浄するうえで、金属帯１の上側に第１電極３１、第２電極３３やラミナーノズル３９を配設することが好ましい。
【００５８】
以上の第２実施形態によれば、金属帯１の両面の洗浄面１ａと相対向して電極群３０が配設されているので、各々の電極群３０に対する電源装置４１による通電量を異ならせることにより、金属帯１の両面の電解洗浄量を違うものとすることが可能となる。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６０】
図９は、第３実施形態に係る連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図である。
【００６１】
第３実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、第１電極３１及び第２電極３３の組からなる電極群３０が金属帯１の洗浄面１ａに相対向して搬送方向Ｐに複数配設されている。また、第３実施形態においては、各電極群３０につき一つの電源装置４１が接続されている。
【００６２】
以上の第３実施形態によれば、電極群３０が金属帯１の洗浄面１ａに相対向して搬送方向Ｐに複数配設されているので、電解洗浄量や電解洗浄速度を増大させることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
また、第１実施形態〜第３実施形態においては、一つ又は複数の電極群３０を構成する第１電極３１及び第２電極３３のうち、金属帯１の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極から構成されている。これにより、電解液中の金属イオン等が陰極反応により金属帯１に電着したとしても、最も出側に配設された陰極と金属帯１との間での陽極反応により電着物を除去することが可能となる。
【００６４】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００６５】
第４実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、電源装置４１として、第１電極３１と第２
電極３３との間に並列に接続された電源装置４１Ａ、電源装置４１Ｂを備えている。電源装置４１Ａ、電源装置４１Ｂは、それぞれ極性の向きを反対にして接続されている。第１電極３１と電源装置４１Ａとの間や、第１電極３１と電源装置４１Ｂとの間には開閉器４３Ａ、４３Ｂが接続されており、第２電極３３と電源装置４１Ａとの間や、第２電極３３と電源装置４１Ｂとの間には抵抗器４５Ａ、４５Ｂが接続されている。
【００６６】
第４実施形態においては、開閉器４３Ａを開にし、開閉器４３Ｂを閉にすることにより、第１電極３１と第２電極３３との間において第１電極３１を陽極とする電圧が印加され、開閉器４３Ａを閉にし、開閉器４３Ｂを開にすることにより、第１電極３１と第２電極３３との間において第１電極３１を陰極とする電圧が印加されることになる。これにより、電圧印加手段としての電源装置４１Ａ、４１Ｂにより、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させつつ通電可能となっていることになる。これら開閉器４３Ａ、４３Ｂや抵抗器４５Ａ、４５Ｂは、図示しないプロセスコンピュータ等の制御手段により操作可能とされている。
【００６７】
図１１は、第４実施形態に係る電源装置４１により第１電極３１と第２電極３３との間に印加される電圧の例を示す図である。
【００６８】
このように、第４実施形態においては、図１１（ａ）に示すように、第１電極３１及び第２電極３３の間で電圧を印加してラミナー流Ｗｒ及び金属帯１を通して通電させているときに、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させつつ通電させるようにしている。これにより、電解液中の金属イオン等が陰極反応により第１電極３１や第２電極３３に電着したとしても、陽極反応によりその電着物を溶解させて除去することが可能となり、金属イオン等が電着することによる第１電極３１と第２電極３３との間の電圧上昇を防止することが可能となる。
【００６９】
このとき、第１電極３１を陰極として電圧を印加する時間Ｍ＝０．１（ｍｓｅｃ）〜１０（ｍｓｅｃ）とし、第１電極３１を陽極として電圧を印加する時間Ｎ＝４×Ｍ（ｍｓｅｃ）〜２０×Ｍ（ｍｓｅｃ）とすることが好ましい。時間Ｍ＝０．１（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると金属帯１の表面での気体発生量が十分でなく、十分な洗浄効果が得られないためであり、時間Ｍ＝１０（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると陽極反応又は陰極反応の何れかによる電解洗浄しか行なわれない部位が発生し、陰極反応より電着した電着物が陽極反応により除去されないまま搬送される恐れがあるためである。また、時間Ｎ＝４×Ｍ（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると電源の切り替え回数が多くなりすぎ、電源・配線（ブスバー）の寿命が短くなるためであり、時間Ｎ＝２０×Ｍ（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると各電極３１、３３での電圧上昇量が過度に大きくなるためである。
【００７０】
また、このとき、図１１（ｂ）に示すように、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させるときに、電圧を印加しない状態を経てから極性を反転させるようにすることが更に好ましい。これは、極性反転させてから所定の電圧値となるまでに生じる時間遅れの影響を抑えることが可能となるためである。このとき、電圧を印加しない状態とする時間Ｑは、１（ｍｓｅｃ）〜１０（ｍｓｅｃ）とすることが好ましい。１（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると時間遅れの影響を抑えるのに十分に有効に機能し得ないためであり、１０（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると、電解洗浄速度等の低下を招くためである。なお、電解液Ｗとして電気伝導度が低く電気抵抗の大きいオルソケイ酸ソーダ等のケイ酸塩を用いる場合は、この効果をより顕著に得ることが可能となる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【実施例１】
【００７２】
以下、本発明の効果を実施例により更に説明する。
【００７３】
実施例１では、図１に示すような本発明に係る連続電解洗浄装置３と、図１３に示すような従来の連続電解洗浄装置１０３とを実際に用いて金属帯１、１０１の表面を電解洗浄することにより、本発明の効果を確認することとした。
【００７４】
実施例１での具体的な操業条件は次の通りである。
【００７５】
金属帯１、１０１としては、材質が、質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｃ：０．０６％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｒ：０．１％、Ｐ：０．０３％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼帯を用いた。
【００７６】
また、電解洗浄する対象となる鋼帯１、１０１を得るうえでは、上述の材質からなるスラブを１１５０℃の温度で加熱し、２．３ｍｍ厚に熱間圧延し、その後、１１２０℃の焼鈍処理と９２０℃の焼鈍処理とを施し、得られた熱延鋼板を０．２２ｍｍ厚まで冷間圧延して、得られた冷延鋼板を電解洗浄することとした。
【００７７】
電解洗浄するうえでは、濃度が３％、温度が７０℃のオルソケイ酸ソーダの水溶液を用いて、ライン速度を１５０ｍｐｍとして電解洗浄することとした。また、洗浄時間については、金属帯１、１０１の水ぬれ率を板幅方向全幅で１００％とするために必要最小限となる洗浄時間を予め求めておき、その求めた洗浄時間で電解洗浄することとした。
【００７８】
この結果、本発明例では、０．２秒間の洗浄時間で電解洗浄を完了させることができた。また、本発明例では、洗浄後の鋼帯１の表面に光沢があり、また、板幅方向全幅に亘り均一に電解洗浄することができた。一方、比較例では、２秒間の洗浄時間で電解洗浄を完了させることができた。また、比較例では、洗浄後の鋼帯１の板幅方向両端部の表面に局部酸化が認められた。
【００７９】
電解洗浄した鋼帯１、１０１は、８３０℃の温度まで加熱し、そのまま８３０℃の温度で９０秒脱炭焼鈍した後、アンモニア雰囲気中で焼鈍する窒化処理を行い、その後に得られた鋼帯１、１０１の表面の窒素含有量の板幅方向での分布を測定することによって、鋼帯１、１０１の板幅方向での電解洗浄の度合いを評価することとした。窒化処理を行なううえでは、鋼帯１、１０１全体での窒素量の平均値が２．５×１０-2（％）となるように窒化処理条件を調整した。
【００８０】
また、窒化処理した鋼帯１、１０１は、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後、二次再結晶のための仕上焼鈍処理を行い、その後に得られた鋼帯１、１０１の表面をエッチングし、二次再結晶粒の粒径を測定することによっても、鋼帯１、１０１の板幅方向での電解洗浄の度合いを評価することとした。仕上焼鈍処理では、Ｎ2：１００％の雰囲気ガス中において１５（℃／ｈｒ）の加熱速度で１２００（℃）まで加熱した後、Ｈ2：１００（％）の雰囲気ガス中において１２００（℃）の温度で２０時間に亘り保持した。
【００８１】
図１２は、実施例１の操業条件で電解洗浄した後の鋼帯１、１０１の板幅方向での窒素含有量の測定結果を示す図である。従来の連続電解洗浄装置１０３により処理したものが比較例、本発明に係る連続電解洗浄装置３により処理したものが発明例である。
【００８２】
比較例では、洗浄時間が２秒と長く生産性が悪いにもかかわらず、鋼帯１０１の窒素含有量が板幅方向の両端部で特に小さく、その両端部での窒素含有量が２．５×１０-2（％）±０．１×１０-2（％）の範囲から大きく外れていることが確認できる。また、仕上焼鈍処理後に得られた鋼帯１０１は、その二次再結晶粒の粒径が板幅方向中央部のものより板幅方向端部のものの方が細粒化されていた。
【００８３】
発明例では、洗浄時間が０．２秒と短く生産性が高いにもかかわらず、鋼帯１の窒素含有量の分布が板幅方向で概ね均一であり、鋼帯１の板幅方向の各位置での窒素含有量が２．５×１０-2（％）±０．１×１０-2（％）の範囲内であり、平均値に対する各位置でのばらつきが小さく良好であることが確認できる。また、仕上焼鈍処理後に得られた鋼帯１は、その二次再結晶粒の粒径が板幅方向の全幅で同程度の大きさであり、良好であった。
【００８４】
以上より、本発明の適用により、金属帯１を短い洗浄時間で、板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となることが確認された。また、本発明の適用により、板幅方向の電流密度が均一となり、金属帯の板幅方向端部への電流集中も生じないので、金属帯の板幅方向端部の局部酸化を招くこともなく、結果として、金属帯の板幅方向端部での窒化を阻害することもなく、金属帯の板幅方向全幅にわたって均一に窒化処理することが可能となり、良好な品質を安定して確保することが確認された。なお、このことは、いかなる洗浄液、焼鈍方法を用いた場合においても効果は同様である。
【符号の説明】
【００８５】
１ ：金属帯
１ａ ：洗浄面
３ ：連続電解洗浄装置
３０ ：電極群
３１ ：第１電極
３３ ：第２電極
３５ ：電極プレート
３７ ：ヘッダー
３９ ：ラミナーノズル
３９ａ ：スリット状噴射口
４１ ：電源装置
４３ ：開閉器
４５ ：抵抗器
４７ ：電源用配線
５１ ：電解液供給本管
５３ ：電解液供給枝管
５５ ：枝管流量調節弁
６１ ：電解槽
６３ ：排出管
６４ ：貯溜タンク
６５ ：電解液供給ポンプ
６６ ：電解液フィルタ
６７ ：本管流量調節弁
７１ ：遮蔽板
８１ ：リンガーロール
８３ ：ブラシロール
Ｐ ：搬送方向
Ｗ ：電解液
Ｗａ ：溜まり
Ｗｂ ：液滴
Ｗｒ ：ラミナー流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、連続的に搬送される鋼帯等の金属帯の表面を電解洗浄することにより、金属帯の表面に付着した圧延油、機械油、スケール等を除去する試みが一般的になされている（例えば、特許文献１参照。）。このような金属帯の表面を電解洗浄する連続電解洗浄方法として、従来においては、以下に説明するような方法が知られている。
【０００３】
図１３は、従来の連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置１０３の構成の一例を概略的に示す側面図である。この連続電解洗浄装置１０３は、電解液Ｗの貯溜された電解槽１６１と、電解槽１６１の電解液Ｗに浸漬され、金属帯１０１の搬送方向Ｐに順に配設された複数の板状の電極１３１とを備えている。金属帯１０１は、電解液Ｗ中に浸漬されたうえで板状の電極１３１に相対向するように連続的に搬送される。
【０００４】
そして、この連続電解洗浄装置１０３により金属帯１０１の表面を電解洗浄するうえでは、複数の板状の電極１３１の間に電圧を印加し、金属帯１０１と電解液Ｗとを通して複数の板状の電極１３１の間で通電させる。これにより、陽極となる電極１３１に相対向する金属帯１０１の表面を電解液Ｗの電気分解により電解洗浄することが可能となる。
【０００５】
また、近年においては、方向性珪素鋼板を製造する熱処理工程において、磁気特性の良好な方向性珪素鋼板を得るため、ケイ酸塩を電解液として用いて電解洗浄を行なうことにより鋼帯の表面をより均一に清浄し、その後に脱炭焼鈍処理を行うことにより鋼帯の表面に均一な厚みのＳｉＯ2被膜を生成させる試みが進められている。このようにして、均一な厚みのＳｉＯ2被膜を生成させることによって、脱炭焼鈍処理に続く窒化焼鈍処理によって板幅方向に均一に窒素を侵入させることが可能となり、ＡｌＮ等の窒化物によるインヒビター能を鋼帯の板幅方向に均一に発揮させて、仕上焼鈍後に得られる鋼帯の二次再結晶粒の粒径を均一にすることが可能となる。
【０００６】
このように、方向性珪素鋼板を製造する熱処理工程においては、ケイ酸塩を電解液として用いた電解洗浄後に得られる鋼帯の表面性状が後工程に大きな影響を及ぼすため、その後の熱処理を板幅方向で均一に行ううえで、鋼帯の板幅方向で均一に電解洗浄を行なうことを可能とすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−０６４７９８号公報（図６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の連続電解洗浄方法では、金属帯１０１を電解液Ｗに浸漬させた状態で電解液Ｗの電気分解を進行させる必要があるため、電解液Ｗに浸漬された金属帯１０１の板幅方向端部で電流集中が生じてしまっていた。このため、従来の連続電解洗浄方法では、洗浄の度合いが板幅方向で不均一になるという問題点があった。
【０００９】
また、従来の連続電解洗浄方法では、金属帯１０１を電解液Ｗに浸漬させた状態で電気分解を進行させる必要があるため、電解洗浄すべき洗浄面とは反対側の片面にも電流が回り込んでしまい、その反対側の片面も電解洗浄されてしまうという問題点があった。
【００１０】
また、ケイ酸塩を電解液として用いて方向性珪素鋼板を洗浄する場合、従来の連続電解洗浄方法では、洗浄の度合いが板幅方向で不均一になることに加え、金属帯端部への電流集中による金属帯表面の局部酸化を招き、その後の窒化処理が金属帯の板幅方向で不均一になるといった品質トラブルが顕在化することになっていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、金属帯の表面を電解洗浄するにあたって、板幅方向に均一に電解洗浄することを可能とする金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の金属帯の連続電解洗浄方法及び連続電解洗浄装置を発明した。
第１発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法において、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記第１電極及び前記第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させることを特徴とする。
第２発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明において、前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の両面の洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記電解液を洗浄することを特徴とする。
第３発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明又は第２発明において、前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側が陰極であることを特徴とする。
第４発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に複数組配設された第１電極及び第２電極の組からなる電極群から、前記電解液を噴射することを特徴とする。
第５発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であることを特徴とする。
第６発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電させることを特徴とする。
第７発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第６発明において、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転させることを特徴とする。
第８発明に係る金属帯の連続電解洗浄方法は、第１発明〜第７発明の何れかにおいて、前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であることを特徴とする。
第９発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置は、連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄するための金属帯の連続電解洗浄装置において、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に設けられ、当該第１電極及び当該第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射するラミナーノズルと、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射される電解液及び前記金属帯を通して通電させる電圧印加手段とを備えることを特徴とする。
第１０発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明において、前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の両面の洗浄面に相対向して配設されていることを特徴とする。
第１１発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明又は第１０発明において、前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極であることを特徴とする。
第１２発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１１発明の何れかにおいて、前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていることを特徴とする。
第１３発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１２発明の何れかにおいて、前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であることを特徴とする。
第１４発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１３発明の何れかにおいて、前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電可能であることを特徴とする。
第１５発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第１４発明において、前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転可能であることを特徴とする。
第１６発明に係る金属帯の連続電解洗浄装置において、第９発明〜第１５発明の何れかにおいて、前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明〜第１６発明によれば、ラミナー流となる電解液を第１電極及び第２電極から金属帯に噴射しつつ、第１電極及び第２電極と金属帯との間で電圧を印加することとしているので、金属帯の洗浄面を電解洗浄するにあたって、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能となる。また、ラミナー流となる電解液を用いて電解洗浄していることから、金属帯に衝突せずに板幅方向両側を通過しようとするラミナー流から金属帯に対する電流の流れがほとんど生じなくなる。これらによって、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。また、金属帯の板幅以上の幅をもつラミナー流を噴射することとしているので、ラミナー流を通して金属帯の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。これらによって、金属帯の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。また、金属帯を電解液に浸漬させることなく電解液の電気分解を進行させることが可能となることから、金属帯の洗浄面とは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となるうえ、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となるうえ、電解槽に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなる。
第２発明、第１０発明によれば、金属帯の両面の洗浄面と相対向して電極群が配設されているので、各々の電極群に対する通電量を異ならせることにより、金属帯の両面の電解洗浄量を違うものとすることが可能となる。
第３発明、第１１発明によれば、電解液中の金属イオン等が陰極反応により金属帯に電着したとしても、最も出側に配設された陰極と金属帯との間での陽極反応により電着物を除去することが可能となる。
第４発明、第１２発明によれば、電解洗浄量や電解洗浄速度を増大させることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
第６発明、第１４発明によれば、電解液中の金属イオン等が陰極反応により第１電極や第２電極に電着したとしても、陽極反応によりその電着物を溶解させて除去することが可能となり、金属イオン等が電着することによる第１電極と第２電極との間の電圧上昇を防止することが可能となる。
第７発明、第１５発明によれば、極性反転させてから所定の電圧値となるまでに生じる時間遅れの影響を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図２】第１実施形態に係る電源装置により印加する電圧の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る第１電極の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る第１電極及び第２電極の動作状態を模式的に示す側面断面図である。
【図５】第１実施形態に係る第１電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。
【図６】第２実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図７】第２実施形態に係る第１電極及び第２電極の動作状態を概略的に示す側面断面図である。
【図８】第２実施形態に係る第１電極の動作状態を模式的に示す正面断面図である。
【図９】第３実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る連続電解洗浄装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る電源装置により第１電極と第２電極との間に印加される電圧の例を示す図である。
【図１２】実施例１の操業条件で電解洗浄した得られた鋼帯の窒素含有量の測定結果を示す図である。
【図１３】従来の連続表面処理装置の構成を概略的に示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明者は、金属帯の表面を電解洗浄するにあたって、金属帯の板幅方向での洗浄の度合いを均一にすることを可能とする連続電解洗浄方法について鋭意検討した。この結果、金属帯を電解液に浸漬させない構成としたうえで、金属帯の板幅以上の幅をもつラミナー流としての電解液を一対の電極から金属帯に噴射しつつ一対の電極の間に電圧を印加して、ラミナー流と金属帯とを通して通電させて電解洗浄することによって、金属帯の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となることを見出した。
【００１６】
本発明は、このような検討内容に基づき案出されたものであり、以下、その実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図である。
【００１８】
本発明の適用の対象となる金属帯１は、リンガーロール８１や図示しない巻取装置等により連続的に搬送されるものである。金属帯１は、その片面又は両面が電解洗浄すべき洗浄面１ａとして搬送され、第１実施形態においては、上側の片面のみが洗浄面１ａとして搬送されている。金属帯１は、例えば、普通鋼、ステンレス鋼、方向性珪素鋼板、無方向性珪素鋼板等の鋼材料や、純チタンや合金等の金属材料から構成される。本発明に係る連続電解洗浄方法は、金属帯１が鋼材料から構成される場合、鋼材料の製造プロセス中においてどの時点で用いられるか特に限定するものではなく、例えば、熱間圧延、冷間圧延された後に用いられる。
【００１９】
連続電解洗浄装置３は、金属帯１の洗浄面１ａと相対向してその金属帯１の搬送方向Ｐに順に配設される第１電極３１及び第２電極３３と、第１電極３１と第２電極３３との間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源装置４１とを備えている。
【００２０】
第１電極３１及び第２電極３３は、何れか一方が陽極、他方が陰極として構成されるものであり、公知の電極材料から構成される。第１電極３１及び第２電極３３は、電解洗浄時や後述の極性反転時において陽極となる電極が電解エッチングされることのないようＰｔ系等の不溶性材料から構成されるのが好ましい。
【００２１】
電源装置４１は、第１実施形態において、図２に示すような直流電圧を印加するものとして構成されている。電源装置４１は、例えば、六相交流電源を六相半波整流して直流電圧を印加するものから構成されるが、電圧を印加できれば特にその構成について限定するものではなく、また、その方式もトランジスター方式、インバータ方式等特に限定するものではない。
【００２２】
また、電源装置４１は、第１実施形態において、第１電極３１とその電源装置４１との間に接続された開閉器４３と、第２電極３３とその電源装置４１との間に接続された抵抗器４５とを更に備えている。これにより、連続電解洗浄装置３は、開閉器４３を閉にすることにより第１電極３１と第２電極３３との間で電圧が印加され、開閉器４３を開にすることによりこれらの間での電圧の印加が中断される。また、抵抗器４５の抵抗値を増減させることにより、第１電極３１と第２電極３３との間で通電される電流の電流値が調整される。
【００２３】
図３は第１電極３１の構成を模式的に示す平面図であり、図４は第１電極３１及び第２電極３３の動作状態を示す側面断面図であり、図５は第１電極３１の動作状態を示す正面断面図である。なお、第１実施形態において第２電極３３の構成は第１電極３１と同様であるので、図３、図５を基に第２電極３３の構成も併せて説明する。また、図５では、第２電極３３に設けられたラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液を省略し、その電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。
【００２４】
第１電極３１及び第２電極３３は、第１実施形態において、金属帯１の搬送方向Ｐと略平行に配設された板状の電極プレート３５と、電極プレート３５の金属帯１と相対向する側に、金属帯１の搬送方向Ｐに間隔を空けて並列に設けられた複数の筒状のヘッダー３７と、ヘッダー３７に設けられたラミナーノズル３９とを有している。
【００２５】
電極プレート３５は、第１実施形態において、電圧を印加するために、電源装置４１に電気的に接続する電源用配線４７が結線されている。
【００２６】
ヘッダー３７には、第１実施形態において、その内部に電解液Ｗを供給するための電解液供給枝管５３がその端部に接続されている。電解液供給枝管５３は、第１実施形態において、電極プレート３５の板幅方向両側で金属帯１の搬送方向Ｐに延びるように配設される電解液供給本管５１から分枝されている。電解液供給枝管５３の配管途中には、第１実施形態において、ラミナーノズル３９からの電解液Ｗの噴射量を調整するため、枝管流量調節弁５５が接続されており、枝管流量調節弁５５の開度を調節することにより、電解液供給本管５１から電解液供給枝管５３を通してヘッダー３７内に供給される電解液の供給量が調整される。
【００２７】
ラミナーノズル３９は、第１電極３１、第２電極３３から金属帯１の洗浄面１ａに層状のラミナー流Ｗｒとなる電解液を噴射する電解液噴射手段として機能する。ここでいうラミナー流Ｗｒとは、その電解液が噴射される方向に直交する方向に対して厚みと幅Ｌをもつ流れであって、その流れの中で電解液が充填されており、ラミナーノズル３９より噴射されてから金属帯１に衝突するまでの範囲の形状が時間の経過に対してほぼ一様な流れのことをいう。ラミナーノズル３９は、第１実施形態において、ラミナー流Ｗｒを噴射するスリット状噴射口３９ａを有するものから構成されている。
【００２８】
ラミナー流Ｗｒは、金属帯１に対して衝突するときの幅が金属帯１の板幅Ｌ１以上の幅Ｌ２をもつものとしてラミナーノズル３９から層状に噴射される。これにより、金属帯１の全幅に亘り連続したラミナー流Ｗｒを衝突させることができ、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。
【００２９】
ラミナー流Ｗｒの幅Ｌ２は、金属帯１の板幅方向の片端１ｂから外側に５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲を含むように層状に噴射されることが好ましい。５０ｍｍ未満であると、金属帯１が板幅方向に蛇行したときにおいて、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが困難となる。また、層状のラミナー流Ｗｒは、幅方向両端部において乱れることにより空気等の気体を巻き込み、その幅方向両端部において電気抵抗の増減を招き易く、結果として、金属帯１の板幅方向両端部に流れる電流密度が不安定になり易い。また、金属帯１の板幅両端部より外側を流れるラミナー流Ｗｒの幅が広くなるほど、金属帯１の板幅方向端部に流れる電流密度が増大してしまう。従って、金属帯１の板幅方向両端部に流れる電流密度の不安定化や過度の増大を抑え、金属帯１の板幅方向での電流密度分布をほぼ一定とする観点から、ラミナー流Ｗｒの幅Ｌ２は、金属帯１の板幅方向の片端１ｂから外側に１００ｍｍ以下の範囲を含むように噴射されることが好ましい。
【００３０】
なお、金属帯１の板幅Ｌ１に対応した所定幅Ｌ２のラミナー流Ｗｒを得る方法としては、ラミナーノズル３９のヘッダー３７内の内部空間を板幅方向に複数に分割し、各内部空間に供給される電解液量を流量調節弁により調整する方法が挙げられる。また、他の方法としては、ラミナーノズル３９を水平方向に回転させる方法等が挙げられるが、その方法について特に限定するものではない。
【００３１】
なお、第１電極３１及び第２電極３３は、第１実施形態において、電極プレート３５、ヘッダー３７及びラミナーノズル３９が一体的に構成されているものを例示しているが、電極プレート３５とヘッダー３７及びラミナーノズル３９とを別体のものとして構成してこれらを連結したものから構成されていてもよい。また、第１電極３１及び第２電極３３は、ラミナーノズル３９から噴射される電解液に対して通電可能な構成であれば、その構成について特に限定するものではなく、例えば、ヘッダー３７又はラミナーノズル３９のみが前述の電極材料から構成されていてもよいし、電極プレート３５を用いることなくヘッダー３７及びラミナーノズル３９のみから構成されていてもよい。
【００３２】
また、連続表面洗浄装置３は、第１実施形態において、ラミナーノズル３９から金属帯１の洗浄面１ａに噴射された電解液を貯溜するための電解槽６１を更に備えている。電解槽６１には、ラミナーノズル３９から噴射された後に、金属帯１に衝突してからその板幅方向両側から液滴Ｗｂとなって落下する電解液や、金属帯１に衝突せずに落下する電解液が貯溜される。電解槽６１には、ラミナーノズル３９から噴射された電解液がその底部６１ａで溜まりＷａとなって貯溜され、金属帯１は、電解槽６１に貯溜された溜まりＷａとしての電解液に浸漬されないように搬送される。
【００３３】
電解槽６１の底部６１ａで溜まりＷａとなった電解液は、第１実施形態において、電解槽６１に接続された排出管６３を介して排出され、排出管６３に接続された貯溜タンク６４内で貯溜される。貯溜タンク６４には、第１実施形態において、電解液を移送するための電解液供給ポンプ６５と、電解液を濾過するための電解液フィルタ６６と、電解液供給本管５１に供給される電解液の供給量を調節するための本管流量調節弁６７とが接続されている。貯溜タンク６４内に貯溜された電解液は、電解液供給ポンプ６５の駆動により、電解液フィルタ６６を通して電解液供給本管５１に移送され、その後、ヘッダー３７、ラミナーノズル３９を通して金属帯１に再度噴射されるよう、循環して用いられる。
【００３４】
なお、電解液供給ポンプ６５は、その吐出側の圧力が０．１〜０．３ＭＰａとなるように構成されていることが好ましい。これは、ラミラー流Ｗｒを形成するのに必要なラミラー流量を確保するのに必要な圧力に、電解液フィルタ６６、電解液供給本管６５、ラミナーノズル３９等での圧力損失分を加えた圧力である。この圧力が０．３ＭＰａ超では、圧力が高くなりすぎることによりラミラー流Ｗｒの板幅方向での圧力が不均一なものとなり易く、ラミナー流が途切れ易くなるうえ、無用の電力消費を招く恐れがある。また、この圧力が０．１ＭＰａ未満では、十分なラミナー流量が確保されないことから安定して所定幅Ｌ２のラミナー流Ｗｒが連続して形成されない恐れがある。
【００３５】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、第１電極３１と第２電極３３との間での放電を抑制するため、これらの間に配設されたウレタンゴム等の電気絶縁性材料からなる遮蔽板７１を更に備えている。
【００３６】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、電解槽６１の入側及び出側において、金属帯１を間に挟んで配設される弾性体等からなる一対のリンガーロール８１を更に備えている。これにより、電解槽６１の外側へ搬送される金属帯１から電解液が搾り取られ、その電解槽６１の外側への電解液の流出が抑制されている。
【００３７】
また、連続電解洗浄装置３は、第１実施形態において、金属帯１を間に挟んで配設される一対のブラシロール８３を更に備えており、これにより、電解洗浄された金属帯１の両面に付着している鉄粉等の異物が掻き落とされる。なお、ブラッシングされた金属帯１は、その後処理工程として、必要に応じて、スプレー噴射工程、乾燥工程を経て、その表面の水分が除去されることになる。
【００３８】
電解液は、電解洗浄し得るものとして公知のものであれば特に限定するものではなく、例えば、オルソケイ酸ナトリウム、オルソケイ酸カリウム、オルソケイ酸リチウム等のケイ酸塩や、苛性ソーダの何れかを含有するアルカリ性洗浄液から構成される。このとき、電解液は、例えば、ケイ酸塩等を濃度１％〜５％で含有したものから構成される。
【００３９】
なお、第１電極３１、第２電極３３等は、例えば、図示しない電気絶縁性材料からなる支持部材を介して電解槽６１に支持された状態で配設されている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態に係る連続電解洗浄方法について説明する。
【００４１】
まず、連続的に搬送される金属帯１の洗浄面１ａに、第１電極３１及び第２電極３３からラミナーノズル３９によりラミナー流となる電解液Ｗｒを噴射する。
【００４２】
続いて、電圧印加手段としての電源装置４１により、第１電極３１及び第２電極３３の何れか一方を陽極、他方を陰極として電圧を印加する。第１実施形態においては、第１電極３１を陽極、第２電極３３を陰極として、図２に示すような定電圧を印加する。
【００４３】
これにより、第１実施形態においては、電源装置４１−陽極となる第１電極３１−第１電極３１から噴射しているラミナー流の電解液Ｗｒ−金属帯１−第２電極３３から噴射しているラミナー流の電解液Ｗｒ−陰極となる第２電極３３−電源装置４１の閉回路が形成され、これらを通して電流が通電されることになる。
【００４４】
このとき、陰極となるものの表面においては、主として下記の数式（２１）で表される陰極反応が進行する。また、陽極となるものの表面においては、主として下記の数式（３１）で表される陽極反応が進行する。第１実施形態においては、陰極となる第２電極３３の表面や、陽極となる第１電極３１に相対向する金属帯１の洗浄面１ａにおいて陰極反応が進行し、陽極となる第１電極３１の表面や、陰極となる第２電極３３に相対向する金属帯１の洗浄面１ａにおいて陽極反応が進行する。これにより、金属帯１の洗浄面１ａは、その洗浄面１ａから発生した水素、酸素の気泡により洗浄されることになる
２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2↑ ・・・（２１）
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋２Ｏ2↑＋４ｅ- ・・・（３１）
【００４５】
以上の第１実施形態によれば、ラミナー流Ｗｒとなる電解液を第１電極３１及び第２電極３３から金属帯１に噴射しつつ、第１電極３１及び第２電極３３と金属帯１との間で電圧を印加することとしているので、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄するにあたって、金属帯１を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能となる。このため、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えつつ、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄することが可能となる。
【００４６】
また、第１実施形態によれば、ラミナー流Ｗｒとなる電解液を用いて電解洗浄していることから、以下に説明するような理由によっても、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となっている。第１実施形態においては、金属帯１の上側のラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとしての電解液を噴射しているが、このように噴射されたラミナー流Ｗｒとしての電解液は、ラミナーノズル３９に対して下方に位置するものほど落下速度が速くなり、表面張力の関係でその厚みや幅が小さくなるように変形する。このとき、図５における範囲Ｓに位置するような、金属帯１に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Ｗｒは、金属帯１により拘束されていないことと、その厚みや幅が小さくなっていることとから、流れが不安定になることにより頻繁に部分的に分断される。この結果、金属帯１と衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナーＷｒとしての電解液から金属帯１に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯１の板幅方向端部での電流集中を抑えることが可能となる。
【００４７】
また、第１実施形態によれば、金属帯１の板幅Ｌ１以上の幅Ｌ２をもつ層状のラミナー流Ｗｒを噴射することとしているので、金属帯１の全幅に亘り連続したラミナー流Ｗｒを衝突させることができ、ラミナー流Ｗｒを通して金属帯１の全幅に亘り安定して通電させることが可能となる。
【００４８】
これらによって、金属帯１の板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となる。また、これにより、ケイ酸塩を電解液として用いた場合において、金属帯１の板幅方向端部での電流集中による局部酸化を防止することが可能となり、ひいては、その後の窒化処理等の熱処理を板幅方向で均一に行うことが可能となる。
【００４９】
また、第１実施形態によれば、金属帯１の洗浄面１ａを電解洗浄している間、金属帯１の洗浄面１ａに新しい電解液を噴射させているため、金属帯１の洗浄面１ａから遊離された圧延油等を洗い流して除去しつつ、電解洗浄を進行させることが可能となる。
【００５０】
また、金属帯１の洗浄面１ａにラミナー流Ｗｒの電解液を衝突させつつ電解洗浄させているため、金属帯１を電解液に浸漬させて電解洗浄する場合と比較して、金属帯１の洗浄面１ａに対する電解液のせん断力を増大させることが可能となる。このため、金属帯１の洗浄面１ａに付着したものをより簡単に剥がし易くなることによって、洗浄性の向上とともに生産性の向上を図ることが可能となる。
【００５１】
また、第１実施形態によれば、金属帯１を電解液に浸漬させることなく電解洗浄を進行させることが可能になることから、金属帯１の洗浄面１ａとは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となり、これにより、金属帯１の洗浄面１ａとは反対側の片面に電流が回り込むのを抑えることが可能となり、これにより、洗浄面１ａとは反対側の片面が電解洗浄されるのを防止することが可能となる。また、これにより、陽極から陰極に電解液のみを通して流れる漏れ電流が生じるのを抑えることが可能となる。また、これにより、電解槽６１に大量の電解液を貯溜させておく必要がなくなり、その分、処理コストの低減を図ることが可能となる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降においては、上述した構成要素と同一の構成要素について、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００５３】
図６は、第２実施形態に係る連続電解洗浄方法を実現するための連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図であり、図７は、第２実施形態に係る第１電極３１及び第２電極３３の動作状態を概略的に示す側面断面図であり、図８は、第２実施形態に係る上下の第１電極３１に設けられたラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液を省略し、下側の電解液の噴射される範囲のみ模式的に示している。
【００５４】
第２実施形態に係る連続電解洗浄方法は、金属帯１の両面を洗浄面１ａとして電解洗浄するものである。第２実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、第１電極３１及び第２電極３３の組からなる電極群３０が金属帯１の両面の洗浄面１ａに相対向して配設されている。また、第２実施形態においては、各電極群３０につき一つの電源装置４１が接続されている。
【００５５】
次に、第２実施形態に係る連続電解洗浄方法について説明する。なお、第２実施形態以降においては、第１実施形態に係る連続電解洗浄方法と異なる工程についてのみ説明し、同様の工程についてはその説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係る連続電解洗浄方法では、金属帯１の下側の洗浄面１ａに第１電極３１及び第２電極３３からラミナーノズル３９によりラミナー流Ｗｒとなる電解液を噴射するときの速度等が、金属帯１の下面に衝突するのに必要かつ最小限のエネルギーとなるように予め調整されている。これにより、金属帯１の下側に位置するラミナー流Ｗｒは、金属帯１の下面とそのラミナー流Ｗｒの上部との間での表面張力により、金属帯１の下面に安定して接触することになる。そして、図８における範囲Ｓに位置するような、金属帯１に衝突させずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナー流Ｗｒは、金属帯１の下面の高さまで安定して到達しないことになる。この結果、金属帯１に衝突せずにその板幅方向両側を通過しようとするラミナーＷｒとしての電解液からは、金属帯１に対する電流の流れがほとんど生じなくなり、これによって、金属帯１の板幅方向端部での電流集中が抑えられることになる。
【００５７】
なお、金属帯１の上側のラミナーノズル３９からラミナー流Ｗｒとして噴射される電解液の方が、下側のラミナーノズル３９から噴射されるものより形状が安定するため、金属帯１の片面のみを洗浄面１ａとする場合は、金属帯１を板幅方向に均一に洗浄するうえで、金属帯１の上側に第１電極３１、第２電極３３やラミナーノズル３９を配設することが好ましい。
【００５８】
以上の第２実施形態によれば、金属帯１の両面の洗浄面１ａと相対向して電極群３０が配設されているので、各々の電極群３０に対する電源装置４１による通電量を異ならせることにより、金属帯１の両面の電解洗浄量を違うものとすることが可能となる。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６０】
図９は、第３実施形態に係る連続電解洗浄装置３の構成を概略的に示す側面断面図である。
【００６１】
第３実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、第１電極３１及び第２電極３３の組からなる電極群３０が金属帯１の洗浄面１ａに相対向して搬送方向Ｐに複数配設されている。また、第３実施形態においては、各電極群３０につき一つの電源装置４１が接続されている。
【００６２】
以上の第３実施形態によれば、電極群３０が金属帯１の洗浄面１ａに相対向して搬送方向Ｐに複数配設されているので、電解洗浄量や電解洗浄速度を増大させることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
また、第１実施形態〜第３実施形態においては、一つ又は複数の電極群３０を構成する第１電極３１及び第２電極３３のうち、金属帯１の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極から構成されている。これにより、電解液中の金属イオン等が陰極反応により金属帯１に電着したとしても、最も出側に配設された陰極と金属帯１との間での陽極反応により電着物を除去することが可能となる。
【００６４】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００６５】
第４実施形態に係る連続電解洗浄装置３は、電源装置４１として、第１電極３１と第２
電極３３との間に並列に接続された電源装置４１Ａ、電源装置４１Ｂを備えている。電源装置４１Ａ、電源装置４１Ｂは、それぞれ極性の向きを反対にして接続されている。第１電極３１と電源装置４１Ａとの間や、第１電極３１と電源装置４１Ｂとの間には開閉器４３Ａ、４３Ｂが接続されており、第２電極３３と電源装置４１Ａとの間や、第２電極３３と電源装置４１Ｂとの間には抵抗器４５Ａ、４５Ｂが接続されている。
【００６６】
第４実施形態においては、開閉器４３Ａを開にし、開閉器４３Ｂを閉にすることにより、第１電極３１と第２電極３３との間において第１電極３１を陽極とする電圧が印加され、開閉器４３Ａを閉にし、開閉器４３Ｂを開にすることにより、第１電極３１と第２電極３３との間において第１電極３１を陰極とする電圧が印加されることになる。これにより、電圧印加手段としての電源装置４１Ａ、４１Ｂにより、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させつつ通電可能となっていることになる。これら開閉器４３Ａ、４３Ｂや抵抗器４５Ａ、４５Ｂは、図示しないプロセスコンピュータ等の制御手段により操作可能とされている。
【００６７】
図１１は、第４実施形態に係る電源装置４１により第１電極３１と第２電極３３との間に印加される電圧の例を示す図である。
【００６８】
このように、第４実施形態においては、図１１（ａ）に示すように、第１電極３１及び第２電極３３の間で電圧を印加してラミナー流Ｗｒ及び金属帯１を通して通電させているときに、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させつつ通電させるようにしている。これにより、電解液中の金属イオン等が陰極反応により第１電極３１や第２電極３３に電着したとしても、陽極反応によりその電着物を溶解させて除去することが可能となり、金属イオン等が電着することによる第１電極３１と第２電極３３との間の電圧上昇を防止することが可能となる。
【００６９】
このとき、第１電極３１を陰極として電圧を印加する時間Ｍ＝０．１（ｍｓｅｃ）〜１０（ｍｓｅｃ）とし、第１電極３１を陽極として電圧を印加する時間Ｎ＝４×Ｍ（ｍｓｅｃ）〜２０×Ｍ（ｍｓｅｃ）とすることが好ましい。時間Ｍ＝０．１（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると金属帯１の表面での気体発生量が十分でなく、十分な洗浄効果が得られないためであり、時間Ｍ＝１０（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると陽極反応又は陰極反応の何れかによる電解洗浄しか行なわれない部位が発生し、陰極反応より電着した電着物が陽極反応により除去されないまま搬送される恐れがあるためである。また、時間Ｎ＝４×Ｍ（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると電源の切り替え回数が多くなりすぎ、電源・配線（ブスバー）の寿命が短くなるためであり、時間Ｎ＝２０×Ｍ（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると各電極３１、３３での電圧上昇量が過度に大きくなるためである。
【００７０】
また、このとき、図１１（ｂ）に示すように、第１電極３１及び第２電極３３の極性を反転させるときに、電圧を印加しない状態を経てから極性を反転させるようにすることが更に好ましい。これは、極性反転させてから所定の電圧値となるまでに生じる時間遅れの影響を抑えることが可能となるためである。このとき、電圧を印加しない状態とする時間Ｑは、１（ｍｓｅｃ）〜１０（ｍｓｅｃ）とすることが好ましい。１（ｍｓｅｃ）以上としたのは、これ未満であると時間遅れの影響を抑えるのに十分に有効に機能し得ないためであり、１０（ｍｓｅｃ）以下としたのは、これ超であると、電解洗浄速度等の低下を招くためである。なお、電解液Ｗとして電気伝導度が低く電気抵抗の大きいオルソケイ酸ソーダ等のケイ酸塩を用いる場合は、この効果をより顕著に得ることが可能となる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【実施例１】
【００７２】
以下、本発明の効果を実施例により更に説明する。
【００７３】
実施例１では、図１に示すような本発明に係る連続電解洗浄装置３と、図１３に示すような従来の連続電解洗浄装置１０３とを実際に用いて金属帯１、１０１の表面を電解洗浄することにより、本発明の効果を確認することとした。
【００７４】
実施例１での具体的な操業条件は次の通りである。
【００７５】
金属帯１、１０１としては、材質が、質量％で、Ｓｉ：３．３％、Ｃ：０．０６％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｒ：０．１％、Ｐ：０．０３％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼帯を用いた。
【００７６】
また、電解洗浄する対象となる鋼帯１、１０１を得るうえでは、上述の材質からなるスラブを１１５０℃の温度で加熱し、２．３ｍｍ厚に熱間圧延し、その後、１１２０℃の焼鈍処理と９２０℃の焼鈍処理とを施し、得られた熱延鋼板を０．２２ｍｍ厚まで冷間圧延して、得られた冷延鋼板を電解洗浄することとした。
【００７７】
電解洗浄するうえでは、濃度が３％、温度が７０℃のオルソケイ酸ソーダの水溶液を用いて、ライン速度を１５０ｍｐｍとして電解洗浄することとした。また、洗浄時間については、金属帯１、１０１の水ぬれ率を板幅方向全幅で１００％とするために必要最小限となる洗浄時間を予め求めておき、その求めた洗浄時間で電解洗浄することとした。
【００７８】
この結果、本発明例では、０．２秒間の洗浄時間で電解洗浄を完了させることができた。また、本発明例では、洗浄後の鋼帯１の表面に光沢があり、また、板幅方向全幅に亘り均一に電解洗浄することができた。一方、比較例では、２秒間の洗浄時間で電解洗浄を完了させることができた。また、比較例では、洗浄後の鋼帯１の板幅方向両端部の表面に局部酸化が認められた。
【００７９】
電解洗浄した鋼帯１、１０１は、８３０℃の温度まで加熱し、そのまま８３０℃の温度で９０秒脱炭焼鈍した後、アンモニア雰囲気中で焼鈍する窒化処理を行い、その後に得られた鋼帯１、１０１の表面の窒素含有量の板幅方向での分布を測定することによって、鋼帯１、１０１の板幅方向での電解洗浄の度合いを評価することとした。窒化処理を行なううえでは、鋼帯１、１０１全体での窒素量の平均値が２．５×１０-2（％）となるように窒化処理条件を調整した。
【００８０】
また、窒化処理した鋼帯１、１０１は、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後、二次再結晶のための仕上焼鈍処理を行い、その後に得られた鋼帯１、１０１の表面をエッチングし、二次再結晶粒の粒径を測定することによっても、鋼帯１、１０１の板幅方向での電解洗浄の度合いを評価することとした。仕上焼鈍処理では、Ｎ2：１００％の雰囲気ガス中において１５（℃／ｈｒ）の加熱速度で１２００（℃）まで加熱した後、Ｈ2：１００（％）の雰囲気ガス中において１２００（℃）の温度で２０時間に亘り保持した。
【００８１】
図１２は、実施例１の操業条件で電解洗浄した後の鋼帯１、１０１の板幅方向での窒素含有量の測定結果を示す図である。従来の連続電解洗浄装置１０３により処理したものが比較例、本発明に係る連続電解洗浄装置３により処理したものが発明例である。
【００８２】
比較例では、洗浄時間が２秒と長く生産性が悪いにもかかわらず、鋼帯１０１の窒素含有量が板幅方向の両端部で特に小さく、その両端部での窒素含有量が２．５×１０-2（％）±０．１×１０-2（％）の範囲から大きく外れていることが確認できる。また、仕上焼鈍処理後に得られた鋼帯１０１は、その二次再結晶粒の粒径が板幅方向中央部のものより板幅方向端部のものの方が細粒化されていた。
【００８３】
発明例では、洗浄時間が０．２秒と短く生産性が高いにもかかわらず、鋼帯１の窒素含有量の分布が板幅方向で概ね均一であり、鋼帯１の板幅方向の各位置での窒素含有量が２．５×１０-2（％）±０．１×１０-2（％）の範囲内であり、平均値に対する各位置でのばらつきが小さく良好であることが確認できる。また、仕上焼鈍処理後に得られた鋼帯１は、その二次再結晶粒の粒径が板幅方向の全幅で同程度の大きさであり、良好であった。
【００８４】
以上より、本発明の適用により、金属帯１を短い洗浄時間で、板幅方向に均一に電解洗浄することが可能となることが確認された。また、本発明の適用により、板幅方向の電流密度が均一となり、金属帯の板幅方向端部への電流集中も生じないので、金属帯の板幅方向端部の局部酸化を招くこともなく、結果として、金属帯の板幅方向端部での窒化を阻害することもなく、金属帯の板幅方向全幅にわたって均一に窒化処理することが可能となり、良好な品質を安定して確保することが確認された。なお、このことは、いかなる洗浄液、焼鈍方法を用いた場合においても効果は同様である。
【符号の説明】
【００８５】
１ ：金属帯
１ａ ：洗浄面
３ ：連続電解洗浄装置
３０ ：電極群
３１ ：第１電極
３３ ：第２電極
３５ ：電極プレート
３７ ：ヘッダー
３９ ：ラミナーノズル
３９ａ ：スリット状噴射口
４１ ：電源装置
４３ ：開閉器
４５ ：抵抗器
４７ ：電源用配線
５１ ：電解液供給本管
５３ ：電解液供給枝管
５５ ：枝管流量調節弁
６１ ：電解槽
６３ ：排出管
６４ ：貯溜タンク
６５ ：電解液供給ポンプ
６６ ：電解液フィルタ
６７ ：本管流量調節弁
７１ ：遮蔽板
８１ ：リンガーロール
８３ ：ブラシロール
Ｐ ：搬送方向
Ｗ ：電解液
Ｗａ ：溜まり
Ｗｂ ：液滴
Ｗｒ ：ラミナー流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法において、
前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射し、
前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させること
を特徴とする金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項２】
前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、
前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の両面の洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記電解液を噴射すること
を特徴とする請求項１記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側が陰極であること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項４】
前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に複数組配設された第１電極及び第２電極の組からなる電極群から、前記電解液を噴射すること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項５】
前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項６】
前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電させること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項７】
前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転させること
を特徴とする請求項６記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項８】
前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であること
を特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項９】
連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄するための金属帯の連続電解洗浄装置において、
前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に設けられ、当該第１電極及び当該第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射するラミナーノズルと、
前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射される電解液及び前記金属帯を通して通電させる電圧印加手段とを備えること
を特徴とする金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１０】
前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、
前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の両面の洗浄面に相対向して配設されていること
を特徴とする請求項９記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１１】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極であること
を特徴とする請求項９又は１０記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１２】
前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていること
を特徴とする請求項９〜１１の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１３】
前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であること
を特徴とする請求項９〜１２の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１４】
前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電可能であること
を特徴とする請求項９〜１３の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１５】
前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転可能であること
を特徴とする請求項１４記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１６】
前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であること
を特徴とする請求項９〜１５の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１】
連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄する金属帯の連続電解洗浄方法において、
前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射し、
前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させること
を特徴とする金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項２】
前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、
前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の両面の洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極から、前記電解液を噴射すること
を特徴とする請求項１記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側が陰極であること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項４】
前記電解液を噴射する工程では、前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に複数組配設された第１電極及び第２電極の組からなる電極群から、前記電解液を噴射すること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項５】
前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項６】
前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電させること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項７】
前記噴射している電解液及び前記金属帯を通して通電させる工程では、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転させること
を特徴とする請求項６記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項８】
前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であること
を特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄方法。
【請求項９】
連続的に搬送される金属帯の表面を電解洗浄するための金属帯の連続電解洗浄装置において、
前記金属帯の電解洗浄すべき洗浄面と相対向して当該金属帯の搬送方向に順に配設された第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に設けられ、当該第１電極及び当該第２電極から前記金属帯の洗浄面に当該金属帯の板幅以上の幅をもつ層状のラミナー流としての電解液を噴射するラミナーノズルと、
前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方を陽極、他方を陰極としてこれらの間で電圧を印加して、前記ラミナーノズルから噴射される電解液及び前記金属帯を通して通電させる電圧印加手段とを備えること
を特徴とする金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１０】
前記金属帯は、その両面が前記洗浄面であり、
前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の両面の洗浄面に相対向して配設されていること
を特徴とする請求項９記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１１】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記金属帯の搬送方向の最も出側に配設されたものが陰極であること
を特徴とする請求項９又は１０記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１２】
前記第１電極及び前記第２電極の組からなる電極群が前記金属帯の搬送方向に複数配設されていること
を特徴とする請求項９〜１１の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１３】
前記電解液は、ケイ酸塩又は苛性ソーダを含有するアルカリ性洗浄液であること
を特徴とする請求項９〜１２の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１４】
前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させつつ通電可能であること
を特徴とする請求項９〜１３の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１５】
前記電圧印加手段は、前記第１電極及び前記第２電極の極性を反転させるときに、電圧を印加しない時間を経てから極性を反転可能であること
を特徴とする請求項１４記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【請求項１６】
前記金属帯は、方向性珪素鋼板又は無方向性珪素鋼板であること
を特徴とする請求項９〜１５の何れか１項記載の金属帯の連続電解洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６２７５７（Ｐ２０１２−１６２７５７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１７８（Ｐ２０１１−２２１７８）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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