JPH10259489A - Descaling method - Google Patents
Descaling methodInfo
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- JPH10259489A JPH10259489A JP6856997A JP6856997A JPH10259489A JP H10259489 A JPH10259489 A JP H10259489A JP 6856997 A JP6856997 A JP 6856997A JP 6856997 A JP6856997 A JP 6856997A JP H10259489 A JPH10259489 A JP H10259489A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼等の
熱間圧延や熱処理などにより生成するスケールの中で、
通常の方法では除去することが困難である材質および熱
履歴のスケールを酸洗して除去する(すなわち、脱スケ
ールする)のに好適な脱スケール方法に関するものであ
る。The present invention relates to a scale produced by hot rolling or heat treatment of stainless steel or the like.
The present invention relates to a descaling method suitable for removing (that is, descaling) a scale of a material and a heat history which are difficult to remove by an ordinary method by pickling.
【0002】[0002]
【従来の技術】ステンレス鋼等の脱スケールに際して
は、通常の場合、溶融塩によるスケールの弛緩処理(以
下、「ソルト処理」とする)と、硝酸+弗酸の混酸によ
る酸洗との組み合わせで実施されていることが多い。2. Description of the Related Art In general, descaling of stainless steel or the like is usually performed by a combination of a relaxation treatment of the scale with a molten salt (hereinafter referred to as "salt treatment") and an acid washing with a mixed acid of nitric acid and hydrofluoric acid. Often implemented.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソルト
処理は、水酸化ナトリウム等の塩を高温に加熱溶融し
て、溶融ソルト中に要脱スケール材を浸漬処理するた
め、作業環境が著しく悪化し、6価クロムを含むスラッ
ジを発生するなどの環境上の問題があると共に、処理槽
や加熱チューブなどが損傷を受けやすく保守が必要であ
るなどの設備上の問題があった。However, in the salt treatment, a salt such as sodium hydroxide is heated and melted at a high temperature, and the descalable material is immersed in the molten salt. In addition to environmental problems such as generation of sludge containing hexavalent chromium, there are also problems in facilities such as a processing tank and a heating tube that are easily damaged and require maintenance.
【0004】また、硝酸+弗酸の混酸は、場合によって
は、酸洗時に窒素酸化物(NOxガス)を発生し、作業
環境を著しく悪化させると共に、廃液する場合には溶存
窒素濃度が高いため廃液処理が難しいという問題点があ
ることから、このような問題点を伴うことがない代替適
用可能な脱スケール方法を開発することが課題としてあ
った。In addition, a mixed acid of nitric acid and hydrofluoric acid may generate nitrogen oxides (NOx gas) during pickling, significantly deteriorating the working environment and, when waste liquid is used, a high concentration of dissolved nitrogen. Since there is a problem that waste liquid treatment is difficult, it has been a problem to develop an alternative applicable descaling method that does not involve such a problem.
【0005】[0005]
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、酸洗中に窒素酸化物(N
Oxガス)を発生しないようにでき、廃液処理も容易で
あり、スケール性状によってはソルト処理無しでも良好
な脱スケールが可能である脱スケール方法を提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for producing nitrogen oxides (N
An object of the present invention is to provide a descaling method capable of preventing generation of Ox gas), easily treating a waste liquid, and desirably descaling without salt treatment depending on the scale properties.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる脱スケー
ル方法は、請求項1に記載しているように、要脱スケー
ル材をアルカリ性過マンガン酸液で処理した後、塩酸ま
たは硫酸あるいは両者の混合液を主成分としかつ非水溶
性のカルボン酸と界面活性剤を少なくとも含む混酸で処
理するようにしたことを特徴としている。The descaling method according to the present invention comprises, as described in claim 1, treating a descalable material with an alkaline permanganic acid solution and then adding hydrochloric acid or sulfuric acid or both. It is characterized in that it is treated with a mixed acid containing a mixture as a main component and containing at least a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant.
【0007】本発明に係わる脱スケール方法の実施態様
においては、請求項2に記載しているように、請求項1
に記載の混酸に弗酸を含む混酸で処理するようになすこ
とができ、あるいは、請求項3に記載しているように、
請求項1または2に記載の混酸に少量の(すなわち、脱
スケール時に窒素酸化物(NOxガス)を発生しない程
度の量の)硝酸または硝酸化合物を含む混酸で処理する
ようになすことができ、あるいは、請求項4に記載して
いるように、請求項1,2または3に記載の混酸に水溶
性のカルボン酸を含む混酸で処理するようになすことが
でき、場合によっては、請求項1ないし4に記載の脱ス
ケール方法を適宜繰り返しあるいは適宜組合わせて実施
することができる。[0007] In an embodiment of the descaling method according to the present invention, as described in claim 2, claim 1 is provided.
The mixed acid according to the above can be treated with a mixed acid containing hydrofluoric acid, or as described in claim 3,
The mixed acid according to claim 1 or 2 can be treated with a mixed acid containing a small amount of nitric acid or a nitric acid compound (ie, an amount that does not generate nitrogen oxides (NOx gas) during descaling). Alternatively, as described in claim 4, the mixed acid according to claim 1, 2, or 3 can be treated with a mixed acid containing a water-soluble carboxylic acid. The descaling method described in any one of (4) to (4) can be appropriately repeated or performed in combination.
【0008】同じく、本発明に係わる脱スケール方法の
実施態様においては、請求項5に記載しているように、
アルカリ性過マンガン酸液浴の酸化還元電位(ORP)
を350mV以上に維持するようになすことが望まし
く、この場合に、請求項6に記載しているように、アル
カリ性過マンガン酸液浴中のMn6+とMn7+との成
分比率において、Mn7+の比率を75%以上として、
アルカリ性過マンガン酸液浴の酸化還元電位(ORP)
を350mV以上に維持するようになすことができ、あ
るいはまた、請求項7に記載しているように、アルカリ
性過マンガン酸液浴を再生処理(電解処理)することに
より、アルカリ性過マンガン酸液浴中のMn6+とMn
7+との成分比率において、Mn7+の比率を75%以
上に維持するようになすことができる。[0008] Similarly, in an embodiment of the descaling method according to the present invention, as described in claim 5,
Redox potential (ORP) of alkaline permanganate liquid bath
Is preferably maintained at 350 mV or more. In this case, as described in claim 6, in the component ratio between Mn 6+ and Mn 7+ in the alkaline permanganate liquid bath, the ratio of Mn 7+ If the ratio is 75% or more,
Redox potential (ORP) of alkaline permanganate liquid bath
Can be maintained at 350 mV or more, or as described in claim 7, the alkaline permanganate solution bath is subjected to a regeneration treatment (electrolysis treatment). Mn 6+ and Mn in
With respect to the component ratio with 7+ , the ratio of Mn 7+ can be maintained at 75% or more.
【0009】本発明に係わる脱スケール方法は、上述し
た構成を有するものであるが、以下、さらに詳細に説明
する。The descaling method according to the present invention has the above-described configuration, and will be described in more detail below.
【0010】1.本発明に係わる脱スケール方法では、
まず、要脱スケール材をアルカリ性過マンガン酸液で処
理するが、このアルカリ性過マンガン酸液について説明
する。[0010] 1. In the descaling method according to the present invention,
First, the descalable material is treated with an alkaline permanganate solution. The alkaline permanganate solution will be described.
【0011】◎アルカリ性過マンガン酸液 アルカリ性過マンガン酸液としては、例えば、水酸化ナ
トリウム(NaOH),水酸化カリウム(KOH),炭
酸ナトリウム(Na2CO3),炭酸カリウム(K2C
O3)のうちから選ばれる1種または2種以上の合計を
0.1〜3.0mol/lと、過マンガン酸ナトリウム
(NaMnO4),過マンガン酸カリウム(KMn
O4)のうちから選ばれる1種または2種の合計を0.
1〜2.0mol/l含む溶液を用いることができる。◎ Alkaline permanganate solution As the alkaline permanganate solution, for example, sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium carbonate (K 2 C)
O 3 ), a total of one or more selected from 0.1 to 3.0 mol / l, sodium permanganate (NaMnO 4 ), potassium permanganate (KMn)
O 4 ), the total of one or two selected from 0.
A solution containing 1 to 2.0 mol / l can be used.
【0012】そして、この溶液を50℃〜沸点に加熱し
て要脱スケール材を例えば浸漬処理する。Then, this solution is heated to 50 ° C. to the boiling point to subject the descalable material to, for example, immersion treatment.
【0013】2.本発明に係わる脱スケール方法では、
上記アルカリ性過マンガン酸液で処理した後、つぎに、
塩酸または硫酸あるいは両者の混合液を主成分としかつ
非水溶性のカルボン酸と界面活性剤を少なくとも含み、
場合によってはさらに、弗酸や、少量の硝酸または硝酸
化合物や、水溶性のカルボン酸などの適宜成分を含む混
酸で処理するが、この混酸による処理についてさらに説
明する。2. In the descaling method according to the present invention,
After treatment with the alkaline permanganate solution,
Hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both as a main component and contains at least a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant,
In some cases, the treatment with a mixed acid containing appropriate components such as hydrofluoric acid, a small amount of nitric acid or a nitric acid compound, or a water-soluble carboxylic acid is performed. The treatment with the mixed acid will be further described.
【0014】◎ 塩酸または硫酸あるいは両者の混合液 塩酸または硫酸あるいは両者の混合酸は、スケール中の
FeOやスケール直下の素地の溶解に寄与するので、酸
洗液中の主成分としている。塩 酸 Hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixed solution of both The hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixed acid of both contributes to dissolution of FeO in the scale and a base immediately below the scale, and is therefore a main component in the pickling solution.
【0015】そして、塩酸または硫酸あるいは両者の混
合酸における配合量が少ないと酸洗に要する時間が長く
なる傾向となるので、5wt/vol%以上とすること
がより望ましく、他方、配合量が多すぎても脱スケール
速度の向上はさほど得られない傾向となるので、30w
t/vol%以下とすることがより望ましく、10〜2
5wt/vol%とすることがさらに望ましい。If the amount of hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixed acid of both is small, the time required for pickling tends to be long. Therefore, it is more preferable that the amount is 5 wt / vol% or more. Even if it is too long, the improvement of the descaling speed tends not to be obtained so much.
t / vol% or less, more preferably 10 to 2%.
More preferably, it is 5 wt / vol%.
【0016】◎ 非水溶性のカルボン酸 非水溶性のカルボン酸は、界面活性剤と反応して水溶性
化することによって、溶解した金属イオンとキレートを
形成することにより、素地表面近傍の金属イオンの濃縮
に起因する肌荒れおよびピッチングの発生を防止するの
に寄与する剤であるので、酸洗液中に適量配合すること
としている。Water-insoluble carboxylic acid Water-insoluble carboxylic acid reacts with a surfactant to make it water-soluble, thereby forming a chelate with a dissolved metal ion, thereby forming a metal ion in the vicinity of the surface of the substrate. Since it is an agent that contributes to preventing the occurrence of rough skin and pitting due to the concentration of the acid, it is added to the pickling solution in an appropriate amount.
【0017】そして、このような非水溶性のカルボン酸
としては、表1に例示するような第一群(ベンゼン核を
有するもの)および第二群(直鎖状を有するもの)の中
から適宜に選んで使用することができる。Such a water-insoluble carboxylic acid is selected from the first group (having a benzene nucleus) and the second group (having a straight chain) as exemplified in Table 1. You can choose to use.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】この場合、非水溶性のカルボン酸の配合量
が少ないと、素地表面近傍の金属イオンの濃縮に起因す
る肌荒れおよびピッチングを防止する作用が十分でなく
なるので、0.01wt/vol%以上とすることがよ
り望ましく、0.1wt/vol%以上とすることがさ
らに望ましいが、必要以上に配合すると泡立ちが多くな
ってしまうことから、1.0wt/vol%以下とする
ことがより望ましく、0.2wt/vol%以下とする
ことがさらに望ましい。In this case, if the amount of the water-insoluble carboxylic acid is small, the effect of preventing skin roughness and pitting due to the concentration of metal ions near the surface of the base material is not sufficient, so that 0.01 wt / vol% or more. More preferably, the content is more preferably 0.1 wt / vol% or more. However, since foaming increases when blended more than necessary, the content is more preferably 1.0 wt / vol% or less. More preferably, the content is 0.2 wt / vol% or less.
【0020】◎ 界面活性剤 界面活性剤は、非水溶性のカルボン酸の水溶性化に寄与
する成分であるので、酸洗液中に適宜配合することとし
ている。Surfactant Since the surfactant is a component that contributes to the water-solubility of the water-insoluble carboxylic acid, it is appropriately added to the pickling solution.
【0021】そして、このような界面活性剤としては、
表2に例示するようなアニオン系やノニオン系のものの
中から適宜に選んで配合することができる。And, as such a surfactant,
It can be appropriately selected and blended from anionic or nonionic compounds as exemplified in Table 2.
【0022】[0022]
【表2】 [Table 2]
【0023】この場合、界面活性剤の配合量は、非水溶
性のカルボン酸の水溶性化に必要な量、すなわち、非水
溶性のカルボン酸の濃度と同等以上とすることが望まし
いが、必要以上に配合すると泡立ちが多くなるので、非
水溶性のカルボン酸の濃度の3倍以下程度とすることが
より望ましい。In this case, the amount of the surfactant is desirably equal to or more than the concentration necessary for making the water-insoluble carboxylic acid soluble, that is, the concentration of the water-insoluble carboxylic acid. Since the foaming increases when blended as described above, it is more preferable to set the concentration of the water-insoluble carboxylic acid to about three times or less.
【0024】◎ 弗酸 塩酸または硫酸あるいは両者の混合液を主成分とし、非
水溶性のカルボン酸と界面活性剤を少なくとも含む混酸
中に、弗酸を添加した酸洗液とすることもできるが、こ
の弗酸は、スケール中のSiO2等の弗酸可溶成分の溶
解、混酸の浸透性の向上に寄与するものである。◎ Hydrofluoric acid It is possible to use a pickling solution in which hydrofluoric acid is added to a mixed acid containing hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both as a main component and at least a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant. The hydrofluoric acid contributes to the dissolution of hydrofluoric acid-soluble components such as SiO 2 in the scale and the improvement of the permeability of the mixed acid.
【0025】したがって、場合によってはこの弗酸を混
酸中に適量配合することもできるが、配合量が多すぎて
もさほど効果の向上は得られないので、10wt/vo
l%以下(すなわち、0〜10wt/vol%の範囲)
とすることが望ましく、経済性の面からは5wt/vo
l%以下(すなわち、0〜5wt/vol%の範囲)と
することが望ましい。Accordingly, in some cases, this hydrofluoric acid can be mixed in an appropriate amount in the mixed acid. However, if the mixing amount is too large, the effect cannot be improved so much.
1% or less (that is, in the range of 0 to 10 wt / vol%)
It is preferable to set the weight to 5 wt / vo from the viewpoint of economy.
1% or less (that is, in the range of 0 to 5 wt / vol%).
【0026】◎ 少量の硝酸または硝酸化合物 塩酸または硫酸あるいは両者の混合液を主成分とし、非
水溶性のカルボン酸と界面活性剤を少なくとも含む混酸
中に、そして場合によっては上記の如く弗酸をも含む混
酸中に、少量の硝酸または硝酸化合物を配合した酸洗液
とすることもできるが、この硝酸または硝酸化合物は、
酸化還元電位(ORP)の制御に有効であって、酸化還
元電位を活性溶解電位領域に保つのに寄与するものであ
る。◎ A small amount of nitric acid or nitric acid compound In a mixed acid containing hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both as a main component and at least a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant, and optionally hydrofluoric acid as described above. It is also possible to prepare a pickling solution containing a small amount of nitric acid or a nitric acid compound in a mixed acid containing
It is effective in controlling the oxidation-reduction potential (ORP) and contributes to keeping the oxidation-reduction potential in the active dissolution potential region.
【0027】そして、このような硝酸または硝酸化合物
としては、表3に例示するようなものの中から適宜に選
んで配合することができる。The nitric acid or nitric acid compound can be appropriately selected from those exemplified in Table 3 and blended.
【0028】[0028]
【表3】 [Table 3]
【0029】この場合、硝酸または硝酸化合物の配合量
が多すぎると、酸洗時に窒素酸化物(NOxガス)を発
生したり、溶存窒素濃度の高い廃液となって廃液処理基
準を満たし得ないものとなったりすることから、溶存窒
素対策が必要となるので、硝酸根として少量すなわち窒
素酸化物(NOxガス)の発生レベルよりも少ない1w
t/vol%以下(すなわち、0〜1wt/vol%の
範囲)とすることがより望ましく、0.1〜0.2wt
/vol%程度とすることがさらに望ましい。In this case, if the compounding amount of nitric acid or a nitric acid compound is too large, nitrogen oxides (NOx gas) are generated at the time of pickling, or a waste liquid having a high concentration of dissolved nitrogen cannot be obtained to satisfy the waste liquid treatment standard. Therefore, it is necessary to take a countermeasure against dissolved nitrogen. Therefore, 1 w which is smaller than the generation level of nitrogen oxides (NOx gas) as nitrate is small.
t / vol% or less (that is, in the range of 0 to 1 wt / vol%), more preferably 0.1 to 0.2 wt%.
/ Vol% is more desirable.
【0030】◎ 水溶性のカルボン酸 塩酸または硫酸あるいは両者の混合液を主成分とし、非
水溶性のカルボン酸と界面活性剤を少なくとも含む混酸
中に、そして場合によっては上記の如く弗酸および/ま
たは硝酸または硝酸化合物をも含む混酸中に、水溶性の
カルボン酸を配合した酸洗液とすることもできるが、こ
の水溶性のカルボン酸は、溶解した金属イオンと錯塩を
形成することによって、酸洗液の寿命を向上するのに寄
与するものである。Water-soluble carboxylic acid In a mixed acid containing hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both as a main component and at least a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant, and in some cases, hydrofluoric acid and / or Alternatively, a pickling solution containing a water-soluble carboxylic acid in a mixed acid also containing nitric acid or a nitric acid compound can be used, but the water-soluble carboxylic acid is formed by forming a complex salt with a dissolved metal ion. This contributes to improving the life of the pickling solution.
【0031】そして、このような水溶性のカルボン酸と
しては、表4に例示するようなものの中から適宜に選ん
で配合することができる。Such a water-soluble carboxylic acid can be suitably selected from those exemplified in Table 4 and blended.
【0032】[0032]
【表4】 [Table 4]
【0033】この場合、水溶性のカルボン酸の配合量が
多すぎてもさほど効果の向上はもたらされず、経済性を
も考慮すると10wt/vol%以下(すなわち、0〜
10wt/vol%の範囲)とすることがより望まし
い。In this case, even if the amount of the water-soluble carboxylic acid is too large, the effect is not so much improved, and considering the economical efficiency, 10 wt / vol% or less (that is, 0 to 0%).
More preferably, it is set to 10 wt / vol%.
【0034】3.本発明に係わる脱スケール方法では、
上記1.で説明したアルカリ性過マンガン酸液による処
理と、上記2.で説明した混酸による処理とを行うよう
にしているが、処理重量が増加すると、図1に例示する
ように、アルカリ性過マンガン酸液浴の酸化還元電位
(ORP値)が次第に低下してくる。3. In the descaling method according to the present invention,
The above 1. The treatment with an alkaline permanganate solution described in 2) and However, when the treatment weight increases, as shown in FIG. 1, the oxidation-reduction potential (ORP value) of the alkaline permanganate liquid bath gradually decreases.
【0035】この酸化還元電位の低下はアルカリ性過マ
ンガン酸液の劣化によるものであるが、この酸化還元電
位が350mVよりも低くなると、脱スケール性が低下
して脱スケールが困難になると共に、肌あれやピッチン
グを発生することがある。The decrease in the oxidation-reduction potential is due to the deterioration of the alkaline permanganate solution. If the oxidation-reduction potential is lower than 350 mV, the descaling property is reduced, and the descaling becomes difficult. That and pitching may occur.
【0036】したがって、アルカリ性過マンガン酸液浴
の酸化還元電位は350mV以上に維持することが望ま
しい。Therefore, it is desirable to maintain the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate liquid bath at 350 mV or more.
【0037】一方、酸化還元電位とアルカリ性過マンガ
ン酸液浴中におけるMn6+およびMn7+の成分比率
との関係を調べたところ、図2に例示するものとなって
いることが認められた。On the other hand, when the relationship between the oxidation-reduction potential and the component ratio of Mn 6+ and Mn 7+ in the alkaline permanganate solution bath was examined, it was confirmed that the relationship was as shown in FIG.
【0038】それゆえ、Mn6+とMn7+との成分比
率において、Mn7+の割合を75%以上とすれば、酸
化還元電位を350mV以上に維持することが可能であ
ることから、劣化したアルカリ性過マンガン酸液に対し
て再生処理(電解処理)を行うことが望ましい。Therefore, if the proportion of Mn 7+ is 75% or more in the component ratio of Mn 6+ and Mn 7+ , the oxidation-reduction potential can be maintained at 350 mV or more, so that the deteriorated alkaline excess It is desirable to perform a regeneration treatment (electrolytic treatment) on the manganic acid solution.
【0039】ここに、脱スケールの原理およびこの脱ス
ケールによるアルカリ性過マンガン酸液の劣化(Mn
7+からMn6+への変化)を式1に示すと共に、アル
カリ性過マンガン酸液浴の再生原理(電解酸化)を式2
に示す。Here, the principle of descaling and the deterioration of the alkaline permanganate solution due to the descaling (Mn
(Change from 7+ to Mn 6+ ) is shown in equation 1, and the regeneration principle (electrolytic oxidation) of the alkaline permanganate solution bath is shown in equation 2.
Shown in
【0040】[0040]
【式1】 (Equation 1)
【0041】[0041]
【式2】 (Equation 2)
【0042】そして、劣化したアルカリ性過マンガン酸
液浴の再生処理(電解処理)に際しては、例えば、浴槽
内に設置した複数の平行電極の間で、電圧:10〜20
V、電流密度:300〜1200A/m2、望ましく
は、500〜800A/m2程度の直流を印加して実施
することが可能であり、クローズドシステムによりアル
カリ性過マンガン酸液を循環再生使用することによっ
て、廃液処理の必要性がなくなり、経済的な脱スケール
が行えることとなる。In the regeneration treatment (electrolysis treatment) of the deteriorated alkaline permanganate solution bath, for example, a voltage of 10 to 20 is applied between a plurality of parallel electrodes installed in the bathtub.
V, current density: 300 to 1200 A / m 2 , desirably, about 500 to 800 A / m 2 can be applied by applying a direct current, and the alkaline permanganate solution is recycled and used by a closed system. This eliminates the need for waste liquid treatment and allows for economical descaling.
【0043】[0043]
【発明の作用】本発明による脱スケール方法では、ま
ず、要脱スケール材を例えば50℃〜沸点に加熱したア
ルカリ性過マンガン酸液に例えば浸漬処理することによ
って、酸に溶けにくいスケール中のクロム酸化物(Cr
2O3)等を酸化して溶解性の良好な物質に改質し(前
記式1参照)、しかる後、塩酸または硫酸あるいは両者
の混合液を主成分としかつ非水溶性のカルボン酸と界面
活性剤と場合によってはさらに弗酸や少量の硝酸または
硝酸化合物や水溶性のカルボン酸を含む例えば30〜8
0℃に加温した混酸に例えば浸漬処理することによっ
て、無機酸のみでは除去困難な鋼種および熱履歴のスケ
ールが完全に除去されることとなり、均一溶解によって
肌荒れやピッチングなどの不具合のない仕上がり表面品
質がかなり向上した脱スケールが実施されることとな
る。In the descaling method according to the present invention, the descaling material is first immersed in, for example, an alkaline permanganate solution heated to, for example, 50.degree. Object (Cr
2 O 3 ) or the like is oxidized and reformed into a substance having good solubility (see the above formula 1), and thereafter, an interface is formed with a water-insoluble carboxylic acid mainly containing hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both. For example, 30 to 8 containing an activator and optionally further containing hydrofluoric acid, a small amount of nitric acid or a nitric acid compound or a water-soluble carboxylic acid.
By immersion treatment in a mixed acid heated to 0 ° C., for example, steel types and scales of heat history that are difficult to remove with inorganic acids alone are completely removed, and the finished surface is free from defects such as rough skin and pitching due to uniform dissolution. A descaling with considerably improved quality will be performed.
【0044】[0044]
【実施例】この実施例では、アルカリ性過マンガン酸液
による処理と非水溶性のカルボン酸を含む混酸液による
処理を行い、ソルト処理を省略した脱スケール例を示
す。EXAMPLE In this example, an example of descaling in which a treatment with an alkaline permanganate solution and a treatment with a mixed acid solution containing a water-insoluble carboxylic acid are performed, and the salt treatment is omitted will be described.
【0045】すなわち、表5に示すようなオーステナイ
ト系ステンレス鋼SUS XM7,SUS 316,フ
ェライト系ステンレス鋼SUS 430,マルテンサイ
ト系ステンレス鋼SUS 403を対象鋼として、それ
ぞれ表5に示す履歴(すなわち、熱間圧延,固溶化熱処
理,焼鈍)をもつ鋼材に対して、同じく表5に示す浴組
成のアルカリ性過マンガン酸液を用いて、同じく表5に
示すアルカリ性過マンガン酸処理条件で浸漬処理を実施
した。That is, the austenitic stainless steels SUS XM7, SUS 316, ferritic stainless steel SUS 430, and martensitic stainless steel SUS 403 as shown in Table 5 were used as target steels, and the history shown in Table 5 (that is, the thermal history) (Steel rolling, solution heat treatment, annealing), an immersion treatment was performed under the alkaline permanganate treatment conditions also shown in Table 5, using an alkaline permanganate solution having the bath composition shown in Table 5. .
【0046】なお、表5に示すごとくHCl 13%溶
液による過マンガン酸分解処理を行うようにしているの
は、アルカリ性過マンガン酸処理を実施した場合に、表
面に過マンガン酸と反応して生じた低位酸化物(Mn
6+,Mn4+)等が付着しており、この付着物はいま
だ酸化力を有するため、これを酸洗液に浸漬すると混酸
中の有機酸等を酸化するおそれがあるので、HClで処
理することによって過マンガン酸等を分解する(還元し
てMn2+とする)ためである。As shown in Table 5, the permanganic acid decomposition treatment with a 13% HCl solution is performed because, when the alkaline permanganic acid treatment is performed, the surface reacts with permanganic acid to generate permanganic acid. Oxide (Mn
6+ , Mn 4+ ) and the like, which are still oxidizing. Therefore, if they are immersed in a pickling solution, they may oxidize organic acids and the like in the mixed acid. This is for decomposing (reducing to Mn 2+ ) permanganic acid and the like.
【0047】次に、表6に示す組成の混酸を用い、表7
に示す混酸処理条件で浸漬処理を実施した。Next, using a mixed acid having the composition shown in Table 6,
The immersion treatment was performed under the mixed acid treatment conditions shown in FIG.
【0048】そして、このようにして脱スケール処理を
行った後の脱スケール状態を調べたところ、同じく表7
に示す結果であった。When the descaling state after the descaling treatment was examined in this way, Table 7
The results are shown in FIG.
【0049】表7に示すように、本発明による脱スケー
ル方法に従って脱スケールを行った場合には、難脱スケ
ール性ステンレス鋼の脱スケールをソルト処理なしで良
好に実施することが可能であった。As shown in Table 7, when descaling was carried out according to the descaling method of the present invention, descaling of the hardly descalable stainless steel could be carried out well without salt treatment. .
【0050】そして、アルカリ性過マンガン酸液浴の酸
化還元電位が350mVを下回らないうちに、電解槽中
に間隔をあけて設置した平板電極間に電圧:12V,平
均電流密度:700A/m2の直流を供給して電解酸化
を行うことにより液浴中のMn7+の比率を高めること
によって、酸化還元電位を初期程度にまで回復すること
ができ、再生使用可能であるものとなった。Before the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate liquid bath does not fall below 350 mV, a voltage of 12 V and an average current density of 700 A / m 2 are applied between the plate electrodes spaced apart in the electrolytic cell. By increasing the ratio of Mn 7+ in the liquid bath by performing the electrolytic oxidation by supplying a direct current, the oxidation-reduction potential could be restored to the initial level, and the device could be reused.
【0051】[0051]
【表5】 [Table 5]
【0052】[0052]
【表6】 [Table 6]
【0053】[0053]
【表7】 [Table 7]
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明による脱スケール方法では、請求
項1に記載しているように、要脱スケール材をアルカリ
性過マンガン酸液で処理した後、塩酸または硫酸あるい
は両者の混合液を主成分としかつ非水溶性のカルボン酸
と界面活性剤を含む混酸で処理するようにしたから、従
来のソルト処理を行う場合のように、作業環境が悪化す
る問題点や6価クロムを含むスラッジを発生する問題点
などの環境上の問題点を解消することが可能であると共
に、硝酸+弗酸の混酸を用いて行う場合のように、脱ス
ケール中に窒素酸化物(NOxガス)が発生して作業環
境を悪化させることがなく、また、廃液中の溶存窒素濃
度を高めることなく、難脱スケール性のステレンス鋼,
耐熱鋼,高速度工具鋼,高合金鋼等の表面の脱スケール
を著しく容易に行うことが可能であり、表面品質、とく
に肌荒れおよびピッチングの発生を防止して良好な表面
品質の脱スケール材を得ることが可能であるという非常
に優れた効果がもたらされる。According to the descaling method of the present invention, as described in claim 1, the descaling material is treated with an alkaline permanganate solution, and then hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture thereof is used as a main component. And treated with a mixed acid containing a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant, so that the work environment deteriorates and sludge containing hexavalent chromium is generated, as in the case of conventional salt treatment. It is possible to solve the environmental problems such as the problem of the occurrence of nitrogen oxides (NOx gas) during descaling, as in the case of using a mixed acid of nitric acid and hydrofluoric acid. Without deteriorating the working environment and without increasing the concentration of dissolved nitrogen in the waste liquid, it is difficult to scale
It is extremely easy to descaling the surface of heat-resistant steel, high-speed tool steel, high-alloy steel, etc., and it is possible to prevent the occurrence of surface quality, especially surface roughness and pitting, and to use a descaling material with good surface quality. A very good effect is obtained that it can be obtained.
【0055】そして、請求項2に記載しているように、
請求項1に記載の混酸に弗酸を含む混酸で処理すること
によって、スケール中のSiO2等の弗酸可溶成分の溶
解、混酸の浸透性のより一層の向上をはかることが可能
となるという著しく優れた効果がもたらされる。And, as described in claim 2,
By treating the mixed acid according to claim 1 with a mixed acid containing hydrofluoric acid, it becomes possible to dissolve a hydrofluoric acid-soluble component such as SiO 2 in the scale and to further improve the permeability of the mixed acid. This is a remarkably excellent effect.
【0056】また、請求項3に記載しているように、請
求項1または2に記載の混酸に少量の硝酸または硝酸化
合物を含む混酸で処理することによって、酸化還元電位
の制御が可能であると共に、酸化還元電位を活性溶解電
位領域に保つことが可能になるという著しく優れた効果
がもたらされる。Further, as described in claim 3, the oxidation-reduction potential can be controlled by treating the mixed acid according to claim 1 or 2 with a mixed acid containing a small amount of nitric acid or a nitric acid compound. At the same time, a remarkably excellent effect that the oxidation-reduction potential can be maintained in the active dissolution potential region is provided.
【0057】さらにまた、請求項4に記載しているよう
に、請求項1,2または3に記載の混酸に水溶性のカル
ボン酸を含む混酸で処理することによって、溶解した金
属イオンと錯塩を形成することにより、酸洗液の寿命を
さらに向上させることが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。Further, as described in claim 4, by treating the mixed acid according to claim 1, 2, or 3 with a mixed acid containing a water-soluble carboxylic acid, the dissolved metal ion and the complex salt can be converted. By forming, an extremely excellent effect that it is possible to further improve the life of the pickling liquid is brought about.
【0058】さらにまた、請求項5に記載しているよう
に、アルカリ性過マンガン酸液浴の酸化還元電位を35
0mV以上に維持するようになすことによって、脱スケ
ール性を良好に維持することが可能であり、アルカリ性
過マンガン酸液浴の劣化による肌荒れやピッチングの発
生を防止することが可能であるという著しく優れた効果
がもたらされる。Further, as set forth in claim 5, the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate solution bath is set to 35.
By maintaining the voltage at 0 mV or more, it is possible to maintain good descaling property, and it is extremely excellent that it is possible to prevent rough skin and pitting due to deterioration of the alkaline permanganate solution bath. The effect is brought about.
【0059】さらにまた、請求項6に記載しているよう
に、アルカリ性過マンガン酸液浴中のMn6+とMn
7+との成分比率において、Mn7+の比率を75%以
上として、アルカリ性過マンガン酸液浴の酸化還元電位
を350mV以上に維持するようになすことによって、
脱スケール性を良好に維持することが可能であり、アル
カリ性過マンガン酸液浴の劣化による肌荒れやピッチン
グの発生を防止することが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。Further, as described in claim 6, Mn 6+ and Mn 6 in an alkaline permanganate solution bath are used.
By setting the ratio of Mn 7+ to 75% or more in the component ratio with 7+ and maintaining the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate liquid bath at 350 mV or more,
A remarkably excellent effect that the descaling property can be maintained satisfactorily and the occurrence of rough skin and pitting due to deterioration of the alkaline permanganate solution bath can be prevented is brought about.
【0060】さらにまた、請求項7に記載しているよう
に、アルカリ性過マンガン酸液浴を再生処理(電解処
理)することにより、アルカリ性過マンガン酸液浴中の
Mn6 +とMn7+との成分比率において、Mn7+の
比率を75%以上に維持するようになすことによって、
脱スケール性を良好に維持することが可能であり、アル
カリ性過マンガン酸液浴の劣化による肌荒れやピッチン
グの発生を防止することが可能であると共に、アルカリ
性過マンガン酸液の再生により循環再使用が可能であっ
て、処理コストの低減や廃液処理の軽減を実現すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。[0060] Furthermore, as described in claim 7, by reproducing processing alkaline permanganate solution bath (electrolytic treatment), with Mn 6 + and Mn 7+ alkaline permanganate acid solution bath By maintaining the ratio of Mn 7+ at 75% or more in the component ratio,
It is possible to maintain good descaling properties, prevent the occurrence of rough skin and pitting due to the deterioration of the alkaline permanganate solution bath, and recycle the alkaline permanganate solution to recycle. It is possible to achieve a remarkably excellent effect that it is possible to reduce the processing cost and the waste liquid processing.
【図1】 要脱スケール材の処理重量によるアルカリ性
過マンガン酸液浴の酸化還元電位(ORP値)の低下傾
向の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a tendency of a reduction in an oxidation-reduction potential (ORP value) of an alkaline permanganate liquid bath depending on a treatment weight of a descalable material.
【図2】 アルカリ性過マンガン酸液浴中におけるMn
6+とMn7+との成分比率と酸化還元電位(ORP)
との関係の一例を示す説明図である。FIG. 2 Mn in an alkaline permanganate solution bath
Component Ratio of 6+ and Mn 7+ and Redox Potential (ORP)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship with the following.
Claims (7)
酸液で処理した後、塩酸または硫酸あるいは両者の混合
液を主成分としかつ非水溶性のカルボン酸と界面活性剤
を含む混酸で処理することを特徴とする脱スケール方
法。1. A method for treating a descalable material with an alkaline permanganate solution, followed by a treatment with a mixed acid mainly containing hydrochloric acid or sulfuric acid or a mixture of both and containing a water-insoluble carboxylic acid and a surfactant. A descaling method characterized by the following.
で処理することを特徴とする脱スケール方法。2. A descaling method comprising treating the mixed acid according to claim 1 with a mixed acid containing hydrofluoric acid.
硝酸または硝酸化合物を含む混酸で処理することを特徴
とする脱スケール方法。3. A descaling method comprising treating the mixed acid according to claim 1 or 2 with a mixed acid containing a small amount of nitric acid or a nitric acid compound.
溶性のカルボン酸を含む混酸で処理することを特徴とす
る脱スケール方法。4. A descaling method comprising treating the mixed acid according to claim 1, 2, or 3 with a mixed acid containing a water-soluble carboxylic acid.
電位を350mV以上に維持することを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかに記載の脱スケール方法。5. The descaling method according to claim 1, wherein the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate liquid bath is maintained at 350 mV or more.
6+とMn7+との成分比率において、Mn7+の比率
を75%以上として、アルカリ性過マンガン酸液浴の酸
化還元電位を350mV以上に維持することを特徴とす
る請求項5に記載の脱スケール方法。6. Mn in an alkaline permanganate liquid bath
The descaling method according to claim 5, wherein in the component ratio of 6+ and Mn 7+ , the ratio of Mn 7+ is 75% or more, and the oxidation-reduction potential of the alkaline permanganate liquid bath is maintained at 350 mV or more. .
(電解処理)することにより、アルカリ性過マンガン酸
液浴中のMn6+とMn7+との成分比率において、M
n7+の比率を75%以上に維持することを特徴とする
請求項6に記載の脱スケール方法。7. The alkaline permanganate solution bath is subjected to a regeneration treatment (electrolysis treatment), whereby Mn 6+ and Mn 7+ in the alkaline permanganate solution bath have a composition ratio of Mn 6+ and Mn 7+.
The descaling method according to claim 6, wherein the ratio of n7 + is maintained at 75% or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6856997A JPH10259489A (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Descaling method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6856997A JPH10259489A (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Descaling method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10259489A true JPH10259489A (en) | 1998-09-29 |
Family
ID=13377540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6856997A Pending JPH10259489A (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Descaling method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10259489A (en) |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP6856997A patent/JPH10259489A/en active Pending
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