JPH0736924B2 - 鋼材のスケ−ル除去方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は線状または帯状の鋼材の表面に付着した酸化被
膜即ちスケールを除去する鋼材のスケール除去方法及び
装置に係わり、特に電極ローラを用いて電解液中を通る
線状または帯状の鋼材に電流を流し、電解液を電気分解
していわゆる電解酸洗により鋼材のスケールを除去する
鋼材のスケール除去方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、電解酸洗による鋼材のスケール除去方法として
は、鋼材に電流を流すための電極として電極ローラを用
いる方式が知られている。この方式は、特公昭55−4184
4号に記載のように、中性電解液を充満した電解槽の外
側に、この電解槽中導かれる鋼材を挾んで１対のローラ
を配置し、そのローラの一方に直流電源の正極及び負極
の一方を接続し、電極ローラとするものであり、電解槽
中には非接触式の電極板が配置され、これに正極及び負
極の他方が接続されている。これら電極に通電されると
鋼材と電極板との間の電解液を介して鋼材に電流が流
れ、鋼材と電極板との間の電解液が電気分解され、鋼材
のスケールが除去される。電解液は中性であるので取扱
が比較的容易である。

なお上記特開昭においては、さらに、電解槽の上流側に
機械的スケール除去装置を設置すると共、電解槽として
陽極反応槽と陰極反応槽の２つの電解槽を配置し、スケ
ールとの化合物生成を促進させ、スケール除去の効率を
高めるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においては、鋼材に電流を流す電極ローラ
は、１対のローラで鋼材を挾み、その一方を電極ローラ
とするものであったので、鋼材と電極ローラは線接触を
しており、鋼材と電極ローラとの間には僅かであるがス
リップが生じる。このため鋼材と電極ローラとは接触と
剥離を繰り返しており、それらの間にスパークが発生す
る。その結果製品である鋼材に傷を付けることになり、
製品の品質を落とすばかりでなく、スクラップ同様にな
ることもあり、製品歩留りを悪化させるという問題があ
った。

また鋼材と電極ローラとの間にスリップが生じることに
より摩耗紛が発生し、この摩耗紛は鋼材の表面及び電極
ローラの表面に付着する。これにより電極ローラの入側
及び出側においてこの摩耗紛を媒体としてスパークが発
生し、上記鋼材の傷付きをさらに助長する。また鋼材の
表面に付着した摩耗紛はそれ自身製品の品質を悪化さ
せ、製品歩留りを低下させる原因となる。

従って本発明の目的は、電極ローラを用い電解酸洗によ
り鋼材のスケールを除去する鋼材のスケール除去方法及
び装置において、鋼材と電極ローラとの間のスパーク及
び摩耗紛の発生を防止し、製品の品質及び歩留りを向上
させることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、鋼材のスケール除去方法において、鋼材を
電極ローラの周囲で方向転換させ、鋼材と電極ローラの
間に接触角を持たせるとともに、電極ローラに、接触角
の範囲内においてその接触角よりも小さい角度範囲で通
電することにより達成される。

また上記目的は、鋼材のスケール除去装置において、電
極ローラの上流及び下流の少なくとも一方の側に、鋼材
を電極ローラの周囲で方向転換させる案内手段を配置
し、電極ローラを、絶縁剛体と、この剛体の外周面に円
周方向に分離して装着された複数本の帯状の導体とで構
成し、上記電極ローラの一端に鋼材と電極ローラとの接
触角の範囲内においてその接触角よりも小さい角度範囲
内にある帯状の導体に通電するブラシ機構を設けること
により達成される。

〔作用〕

電極ローラの周囲を方向転換する鋼材は電極ローラと面
接触し、スリップはほとんど発生せず、鋼材の全面が電
極ローラから離れることもない。また面接触であるため
鋼材と電極ローラとの通電面積が広くなり、そこを流れ
る電流密度が小さくなり、電位差が小さくなる。このた
め鋼材と電極ローラの間にスパークが生じることが抑制
される。またスリップが発生しないことから、摩耗紛も
ほとんど発生せず、摩耗紛により電極ローラの入側及び
出側においてスパークが発生することも抑制される。さ
らに、電極ローラに、接触角の範囲内においてその接触
角よりも小さい角度範囲で通電するようになっているの
で、鋼材ストリップが電極ローラに接触するとき及び出
側において鋼材ストリップが離れるとき、その部分での
スパークの発生も防止される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、符号１は本発明の鋼材のスケール除去
装置の全体を示し、この除去装置１により帯状の鋼材即
ち鋼材ストリップＳのスケールが除去される。

除去装置１は、中性電解液Ｌが充満された電解槽２を備
え、この電解槽２の入側及び出側には鋼材ストリップＳ
を案内するデフローラ3,4が配置され、電解槽２の中に
は、鋼材ストリップＳを電解液Ｌに浸漬しておくシンク
ローラ5,6,7,8が配置されている。電解槽２内にはま
た、電解液Ｌに浸漬された非接触の電極板9a,9b及び10
a,10b並びに電解液Ｌの外に位置する電極ローラ11が配
置されている。電極板9a,9b及び10a,10bには電源装置12
の陰極が接続され、電極ローラ11には陽極が接続されて
いる。

電極ローラ11の下方に位置するシンクローラ6,7は、こ
のような陽極ローラ11とシンクローラ6,7の配置によ
り、鋼材ストリップＳを電極ローラ11の周囲で方向転換
させる案内手段を構成している。これにより鋼材ストリ
ップＳは電極ローラ11に対して所定の接触角で面接触す
る。図示実施例の場合、その接触角はほぼ180度であ
る。

電極ローラ11は、第２図に示すように、ローラ鉄心20
と、ローラ鉄心20に圧入により装着された絶縁胴体21
と、絶縁胴体21の外周面に円周方向に分離して装着され
た複数本の帯状の導体22とで構成されている。より具体
的には、絶縁胴体21の外周面に軸線方向に複数本のアリ
溝23を形成し、これらアリ溝23に複数の帯状の導体22が
挿入されている。

ローラ鉄心20の両端には、電解槽２の側壁2a,2bを貫通
して延在する回転軸24,25が設けられ、この回転軸24,25
は電解槽２の外側において軸受装置26,27に回転自在に
支持されている。帯状の導体22は、各々その一方を回転
軸24の端部まで延長されて延長部28を形成し、この延長
部28は絶縁体29を介して回転軸24上に位置している。

電極ローラ11の一端にはブラシ機構30が配置されてい
る。ブラシ機構30は、第４図に示すように、鋼材ストリ
ップＳと電極ローラ11との接触角の範囲内において導体
延長部28に接触する２列のブラシ31a,31bとブラシ32a,3
2b,32cを有し、内側のブラシ31a,31bは外側のブラシ32
a,32b,32cの間の隙間を埋めるように位置している。ブ
ラシ31a,31b,32a,32b,32cは、軸受装置26に取り付けら
れたホルダー33の対応する孔34,35に収納され、やはり
この孔34,35内に収納されたスプリングリング36,37によ
り導体延長部28に向けて付勢されている。これによりブ
ラシ機構30は、鋼材ストリップＳと電極ローラ11との接
触角の範囲内において、その接触角よりも小さい角度範
囲内にある帯状の導体22に通電するようになっている。

なお電解槽２の側壁2a,2bと回転軸24,25との間は遮蔽板
38,39により閉じられている。

電極ローラ11とシンクローラ６の間には、第５図に示す
ように、鋼材ストリップＳに付着した電解液を除去する
ための水切りとしてローラ式のスクレーパ40,41が配設
されている。スクレーパ40,41は、第６図及び第７図に
示すようにローラワイパー42を有し、その両端の回転軸
43（一方のみ図示）を軸受44に支持され、回転軸43の端
部には、軸受44に形成された孔45に挿入されるストッパ
46が取り付けられている。これによりローラワイパー42
を回転式と固定式のいずれかに任意に選択することがで
きる。

軸受44の隣りには、回転軸43の軸線に直交し、軸受44に
係合する芯出し調整ボルト45が設けられ、この調整ボル
ト45の操作により軸受44のオフセット量を調整し、鋼材
ストリップＳに対するローラワイパー42の当たりの強さ
が調整される。

次のこのように構成されたスクレーパ除去装置１の作用
を説明する。

鋼材ストリップＳはデフローラ３により電解槽２内へ導
入され、シンクローラ５により電解液Ｌに浸漬れ、電極
板9a,9bの間及びシンクローラ６を通過して上方に案内
され、電解液Ｌの外に一旦出される。そして電解液Ｌの
外で電極ローラの周囲で方向変換され、シンクローラ７
により下方に案内されて電解液Ｌに再び浸漬され、電極
板10a,10bの間及びシンクローラ８を通過してデフロー
ラ４により電解槽２の外に導出される。

前述したように電解液中の電極板9a,9b及び10a,10bには
電源装置12の陰極が接続され、電極ローラ11には陽極が
接続されている。これにより電解槽２内を移動する鋼材
ストリップＳには、鋼材ストリップＳと電極板9a,9b及
び10a,10bとの間の電解液Ｌを介して電極板9a,9bと電極
ローラ11との間の部分及び電極ローラ11と電極板10a,10
bの間の部分に電流が流れ、その鋼材ストリップＳと電
極板9a,9b及び10a,10bとの間の電解液Ｌが電気分解さ
れ、この電気分解により鋼材ストリップＳのスケールが
除去される。

一方このとき電極ローラ11においては、鋼材ストリップ
Ｓがほぼ180度の角度で面接触しながらその周囲で方向
転換している。このため鋼材ストリップＳと電極ローラ
11との間には十分な摩擦力が作用し、スリップはほとん
ど生じない。また鋼材ストリップの全面が電極ローラ11
から離れることもない。また面接触であるため鋼材スト
リップＳと電極ローラ11との通電面積が広くなり、そこ
を流れる電流密度が小さくなって電位差が小さくなる。
このような理由から、鋼材ストリップＳと電極ローラ11
との間にスパークが生じることが避けられる。

また鋼材ストリップＳと電極ローラ11との間にスリップ
が生じないことから、摩耗紛もほとんど発生せず、摩耗
紛により電極ローラ11の入側及び出側においてスパーク
が発生することも抑制される。

またブラシ機構30は、鋼材ストリップＳと電極ローラ11
との接触角の範囲内において、その接触角よりも小さい
角度範囲内にある帯状の導体22に通電するようになって
いる。このため電極ローラ11の入側において鋼材ストリ
ップＳが電極ローラに接触するとき及び出側において鋼
材ストリップＳが離れるとき、その部分には電流は流れ
ず、その部分にスパークが生じることが避けられる。

このように電極ローラ11と鋼材ストリップＳとの間にス
パークが生じないことから、鋼材ストリップＳがスパー
クにより傷付くことが防止される。また摩耗紛が発生し
ないことから、鋼材ストリップＳに摩耗紛が付着するこ
ともない。従って製品の品質が向上し、かつ歩留りも向
上する。

またこのような電極ローラの通電時、シンクローラ６と
電極ローラ11との間では、スクレーパ41,41により鋼材
ストリップＳに付着した電解液Ｌが除去される。これに
より電解液が電極ローラ11に侵入することが最少限とな
り、電解液により電極ローラ11、特にその帯状の導体22
が腐蝕することが少なくなる。

なお電極ローラ11は、帯状の導体22をアリ溝23により絶
縁胴体21に装着する構成であるため、胴体22の装着、取
り外しを容易に行える。このため仮に導体22が腐蝕した
としても、その交換が容易であり、電極ローラのメイン
テナンスが容易となる。

なお以上の実施例では、鋼材ストリップＳは接触角がほ
ぼ180度となるように電極ローラ11の周囲で方向転換し
たが、面接触する限り、180度よりも大きい角度、小さ
い角度のそれ以外の角度で接触するように方向転換させ
てもよい。

また電極ローラ11の上流及び下流の両側にシンクローラ
6,7を配置し、２箇所で電解酸洗するようにしたが、片
側のみにシンクローラを配置し、１箇所で電解酸洗する
ようにしてもよい。この場合電極ローラ11は、電解酸洗
部分の入側及び出側のいずれに配置することもできる。

〔発明の効果〕

以上明らかなように本発明の鋼材のスケール除去方法及
び装置においては、鋼材と電極ローラの間に接触角を持
たせるとともに、電極ローラに、接触角の範囲内におい
てその接触角よりも小さい角度範囲で通電するようにし
たので、スパークが発生せず、かつ摩耗紛も発生せず、
スパークによる鋼材の傷付き及び摩耗紛の鋼材への付着
が防止でき、製品の品質及び歩留りを向上させることが
でき、製品の大幅なコストダウンを実現することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による鋼材のスケール除去装置
のレイアウトを示す概略図であり、第２図は同スケール
除去装置の電極ローラの一部断面側面図であり、第３図
は同電極ローラの上部の横断面図であり、第４図は同電
極ローラの導体延長部とブラシ機構のブラシとの位置関
係を示す説明図であり、第５図は同スケール除去装置に
おける電極ローラと前後のシンクローラの部分の拡大図
であり、第６図は第５図に示されるスクレーパの端面図
であり、第７図は同スクレーパの端部側面図である。 図中、符号１……スケール除去装置、２……電解槽、6,
7……シンクローラ（案内手段）、11……電極ローラ、2
1……絶縁胴体、22……帯状の導体、23……アリ溝、30
……ブラシ機構、41,42……スクレーパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極ローラを用いて電界液中を通る線状ま
   たは帯状の鋼材に電流を流し、鋼材のスケールを除去す
   る鋼材のスケール除去方法において、 鋼材を電極ローラの周囲で方向転換させ、鋼材と電極ロ
   ーラの間に接触角を持たせるとともに、上記電極ローラ
   に、上記接触角の範囲内においてその接触角よりも小さ
   い角度範囲で通電することを特徴とする鋼材のスケール
   除去方法。
2. 【請求項２】電極ローラを用いて電解液中を通る線状ま
   たは帯状の鋼材に電流を流し、鋼材のスケールを除去す
   る鋼材のスケール除去装置において、 電極ローラの上流及び下流の少なくとも一方の側に、鋼
   材を電極ローラの周囲で方向転換させる案内手段を配置
   し、上記電極ローラを、絶縁剛体と、この剛体の外周面
   に円周方向に分離して装着された複数本の帯状の導体と
   で構成し、上記電極ローラの一端に鋼材と電極ローラと
   の接触角の範囲内においてその接触角よりも小さい角度
   範囲内にある帯状の導体に通電するブラシ機構を設けた
   ことを特徴とする鋼材のスケール除去装置。
3. 【請求項３】絶縁剛体の外周面に軸線方向に延在する複
   数本のアリ溝を形成し、そのアリ溝に上記帯状の導体を
   挿入し装着したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の鋼材のスケール除去装置。
4. 【請求項４】電極ローラの上流側に鋼材に付着した電解
   液を除去するスクレーバを配設したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の鋼材のスケール除去装置。