登録日　2004/03/31 最新更新日　2004/03/31
▼ 技術内容
名称 光輝焼鈍前のステンレス鋼管の洗浄方法
公開番号 特開2002-28603
出願番号 特願2000-219905 出願日 2000/07/19
公開日 2002/01/19
出願人 住金ステンレス鋼管㈱
発明者 谷山 　正一、丁場　源、照沼　正明

要約 　作業効率が高い方法によって、光輝焼鈍した後のパーティクルの発生を激減させた、特に内面が高度に清浄なステンレス鋼管を製造するための鋼管内外面の洗浄方法の提供。

【構成】 冷間引抜きまたは冷間圧延し管内外面に潤滑油の付着したステンレス鋼管を光輝焼鈍前に洗浄する方法において、底部を水平面に対して長手方向に好ましくは５度～１０度傾斜させた直方体状の脱脂槽を用いて、傾斜の高い側から吹き出させた脱脂液が傾斜の低い側へ流れ、傾斜の低い側から流出するように脱脂液を常時流した状態で、脱脂液の流れの方向とステンレス鋼管の中心軸線の方向が一致するようにステンレス鋼管を傾斜させて脱脂槽内に浸漬することによってステンレス鋼管内外面に付着した潤滑油をその長手方向に沿って流れる脱脂液によって除去することを特徴とする光輝焼鈍前のステンレス鋼管の洗浄方法。
利用分野 　本発明は、半導体や液晶製造プラント、高真空装置等の配管材として適する内面が高清浄のステンレス鋼管を光輝焼鈍仕上げによって製造する前のステンレス鋼管の内外面の洗浄方法と該方法に用いる脱脂槽の構造に関する。
効果 　本発明の洗浄方法によれば、長尺のステンレス鋼管の内外面を早い速度で流れる脱脂液で脱脂することができ、洗浄効果を高めることができ、脱脂後の光輝焼鈍と組み合わせて半導体製造装置などに使用される特に内面が高度に清浄なステンレス鋼管を製造することができる。
発明の課題 　半導体デバイスの製造プラントに使用されるステンレス鋼管内部は、腐食性ガスによる腐食生成物の発生を防止するために鋼管内部を耐蝕性に優れたものとする必要がある。また、ステンレス鋼管内でミクロン、サブミクロンサイズのパーティクルが出ないこと、水分の乾き性が良好なことも求められ、半導体チップの高集積化、シリコンウエハの大型化、エピタキシャルウエハの需要の高まりとともに、特に内面が高度に清浄なステンレス鋼管の要求が強まっている。
　上記の通り、ステンレス鋼管は冷間引抜きまたは冷間圧延した後、鋼管の内外面を脱脂する必要があり、通常、鋼管を脱脂槽に浸漬して脱脂する方法が行われている。しかし、従来の方法では、鋼管内面の脱脂が不十分だったり、鋼管内面に脱脂液が付着したままとなって、内面が高度に清浄なステンレス鋼管を提供することが困難であり、光輝焼鈍した後のパーティクルの発生を少なくすることが困難であった。
　金属管内面に脱脂液を強制循環させれば、金属管内面の洗浄効果は高くなるが、特許第２９２９８８４号公報記載の方法でも、管束の一端部を脱脂槽の一端側に連設された加圧室内に挿入し、該加圧室内の管束挿入口において管束の外周を不完全シールするなど、手間のかかる作業を必要とし作業効率がよくない。
解決手段 　本発明は、ステンレス鋼管内面に脱脂液を強制注入するためのチャッキング装置等の脱脂槽の付属設備を特に使用することなく、脱脂液の直線的な流動による鋼管内外面の同時脱脂によって、通常のＢＡ管に比べて光輝焼鈍後に鋼管内面に発生するパーティクルを著しく少なくしたステンレス鋼管の内外面の洗浄方法である。
　すなわち、本発明は、冷間引抜きまたは冷間圧延し管内外面に潤滑油の付着したステンレス鋼管を光輝焼鈍前に洗浄する方法において、底部を水平面に対して長手方向に傾斜させた直方体状の脱脂槽を用いて、傾斜の高い側から吹き出させた脱脂液が傾斜の低い側へ流れ、傾斜の低い側から流出するように脱脂液を常時流した状態で、脱脂液の流れの方向とステンレス鋼管の中心軸線の方向が一致するようにステンレス鋼管を傾斜させて脱脂槽内に浸漬することによってステンレス鋼管内外面に付着した潤滑油をその長手方向に沿って流れる脱脂液によって除去することを特徴とする光輝焼鈍前のステンレス鋼管の洗浄方法である。傾斜角度は好ましくは５～１０度とする。
　また、本発明は、上記の方法により脱脂した後、弱酸液槽に浸漬してスマットを除去し、純水で洗浄した後乾燥することを特徴とする光輝焼鈍前のステンレス鋼管の洗浄方法である。
　さらに、本発明は、底部を水平面に対して長手方向に５度～１０度傾斜させた直方体状の脱脂槽であって、その傾斜の高い側の側壁に脱脂液を傾斜方向に向けて吹き出させる吹き出し口を、傾斜の低い側の側壁に脱脂液を傾斜方向に向けて流出させる流量調整蓋を有する流出口を設けたことを特徴とする光輝焼鈍前のステンレス鋼管の内外面の脱脂槽である。
　本発明の脱脂方法によれば、脱脂液吹き出し口から吹き出した脱脂液は、脱脂槽の底部の傾斜の高い側の端部から急流のように流れており、つり下げたステンレス鋼管をその流れの中に浸漬するだけで鋼管の内外面に付着した潤滑油を完全に洗い流すことができるので作業効率が著しく向上し、かつ高品質の光輝焼鈍仕上げステンレス鋼管を提供することができる。

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明のステンレス鋼管の内外面の洗浄方法の実施の形態を詳述する。図１は、本発明の脱脂方法を実施するために使用する脱脂槽の概略を示す側面図である。
　本発明の脱脂方法に使用する脱脂槽１は、長尺、例えば長さ４ｍ以上程度で、内径４～９５ｍｍ程度、外径５～１００ｍｍ程度のステンレス鋼管２を、好ましくは複数本を束にして、つり下げて浸漬するのに十分な長さと幅を有する略直方体の形状を有している。
　脱脂槽１は、長手方向に水平面に対して約５～１０度傾斜した底部３を有している。図１のように底部に傾斜をつけた槽を用いる代わりに、通常の直方体状の槽をその底部が約５～１０度傾斜するように傾けて架台上に設置してもよい。傾斜の高い側の側壁に脱脂液を傾斜方向に向けて吹き出させる吹き出し口４を、傾斜の低い側の側壁に脱脂液を傾斜方向に向けて流出させる流出口５を設ける。流出口５としては、上下方向に開閉できる流量調整蓋６を設けるとよい。流量調整蓋６は、脱脂液の吹き出し量に合わせて開放することによって、流量を調整できるとともに、脱脂液を直線状の流れのまま流出させることができる。
　脱脂槽１の下部には脱脂液貯槽７を設けて、ポンプ９を駆動して脱脂槽１と脱脂液貯槽７との間を脱脂液をフイルター８を介して循環させることによって、傾斜の高い側から吹き出させた脱脂液が傾斜の低い側へ急流のように流れ、傾斜の低い側から流出するようにして、作業中は脱脂液を常時流した状態とする。
　脱脂液の流れの方向とステンレス鋼管２の中心軸線の方向が一致するように、冷間引抜きまたは冷間圧延し管内外面に潤滑油の付着したステンレス鋼管２を傾斜させて脱脂槽１内に浸漬する。好ましくは、複数のステンレス鋼管２を束にして脱脂槽１の上方からクレーンなどにより吊るして脱脂槽１内に降下させる。傾斜の高い側から吹き出した脱脂液は傾斜した鋼管２の傾斜の高い側の端部から鋼管２の内面に流れ込み、傾斜の低い側の端部から排出され、傾斜の低い側の流出口５から流出する。また、脱脂液は、ステンレス鋼管２の外面を長手方向に沿って流れる。
　脱脂槽１の底部３の傾斜が大きいほど脱脂液の流れを早くすることができるが、好ましい傾斜角度は５～１０度である。傾斜角度が５度より小さいと、脱脂槽１全体の脱脂液が均一に急流のように流れなくなる。また、１０度より大きいと脱脂液が早く流れすぎ、脱脂槽１全体に脱脂液が行き渡らなくなる。脱脂槽１の底部３を水平面として、支持具により鋼管２を傾斜して載置した場合は、脱脂槽１内の脱脂液の流れの方向とステンレス鋼管２の軸線方向の角度が不一致となり鋼管２の内面に脱脂液が流れにくくなる。
　脱脂槽１の下部に設けた脱脂液貯槽７は、例えば、略直方体の形状の槽とする。脱脂槽１の脱脂液は、脱脂槽１の底部３の低い側から流下して脱脂液貯槽７に滞留する。脱脂液貯槽７に滞留した脱脂液は、ポンプ９によって脱脂槽１に循環させる。脱脂液の循環経路にはフイルター８を設けて、脱脂液中に混入する固形分を除去する。
　脱脂液槽での洗浄は、脱脂液の吹き出し量および脱脂槽の底部の傾斜を調整して鋼管の傾斜の高い側から低い側へ流れる鋼管内部の流速が１５ｍ／分以上となるようにすることが望ましい。この方法によれば、約３０分で十分な脱脂効果を得ることができる。
　脱脂工程は、複数回繰り返し行うことが好ましい。例えば、古いアルカリ脱脂液を用いる荒脱脂（一回目）→水洗→中間アルカリ脱脂（二回目）→水洗→最も新しいアルカリ脱脂液を使った仕上げ脱脂（三回目）の順に行う。次に、例えば、硝酸を入れた弱酸液槽に浸漬して洗浄を行う。弱酸液槽による洗浄によって鋼管内面に残っているスマットを除去する。
　次に、通常の水槽に浸漬して水槽を揺動する。この後、内面高圧水ピグ洗浄、すなわち、鋼管内面にガーゼを通す機械的な洗浄を行うことが好ましい。ついで、温純水に浸漬した後、大気中に取り出してエアブローし、乾燥し、ついで焼鈍炉において光輝焼鈍する。
　ステンレス鋼管を加熱炉内に送り込み、炉内に入れた鋼管の後端に次の鋼管の先端をつなぐ方式で鋼管を連続的に光輝焼鈍することができる。鋼管の内面には還元用の水素ガスを強制的に送り込む。炉内に水素ガス流して還元雰囲気とした焼鈍炉内の加熱帯で加熱し、焼鈍炉内の冷却帯で冷却する。

※上記内容は、特許庁特許電子図書館データベースより転載しています。


問合わせ先 企業名 住金ステンレス鋼管㈱
部署名 技術課
郵便番号 252－0802
住所 藤沢市川名1-14-1
役職 課長
氏名 丁場　源
E－Mailアドレス chouba@ssst.co.jp
電話番号 0466-25-7114 ＦＡＸ番号 0466-25-7118

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