CN101155935B - 热浸镀热轧钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其中用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％以上C、0.02％以上Si、0.15％以上Mn、0.001％以上Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后，进行热浸镀，从而制造热浸镀热轧钢板。

Description

热浸镀热轧钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及将用薄板坯连铸法制造的热轧钢板进行热浸镀的热浸镀热轧钢板的制造方法。
背景技术
近年来，基于节约能源及削减成本的必要性，采用了如特开平2-197358号公报中所记载的薄板坯连铸法(Thin Slab Casting Process)的钢板制造技术在世界上登上舞台。该薄板坯连铸法的特征在于，将钢板从连铸工序直接送给轧制工序。因此，与在连铸工序和轧制工序之间需要钢坯的冷却、缺陷检查、缺陷除去及加热等多道工序的以往类型的连铸机相比，能源效率非常高，设备费用还可抑制在低水平。另外，能够将该薄板坯连铸机与以废钢铁为原料的电炉一同利用，也是引人注目的主要原因。
但是，用薄板坯连铸法制造的钢板与用以往的连铸机制造的钢板相比，存在难以确保表面品质的问题。因此，直到最近薄板坯连铸法也未得到广泛普及。此外，有关用薄板坯连铸法制造的热轧钢板的信息也非常少，在对该热轧钢板进行热浸镀锌时，直接采用对以往的由连铸机生产的热轧钢板所用的方法。
作为对热轧钢板进行热浸镀锌的方法，一般可采用“无氧化炉方式”。在该方法中，使热轧钢板连续通过无氧化炉、还原炉(退火炉)及冷却炉，通过高温加热而进行氧化、还原处理。这样，通过在无氧化炉内氧化处理后，在还原炉内进行还原处理，由此可在热轧钢板表面形成Fe层。由于钢板表面的FeO等氧化膜难以附着热浸镀，因此通过从钢板表面除去氧化膜，具有提高对于热浸镀的镀覆浸润性的效果。
上述的以往的热浸镀设备由于是以通过冷轧钢板为主要目的而设计的，因此加热带的升温速度大约在10℃/秒～20℃/秒的范围。另外，在使用该热浸镀设备对热轧钢板进行镀覆处理的情况下，由于对于普通的钢不需要进行再结晶退火，所以退火时的最高温度一般调整在640℃～660℃左右。
另外，作为其它的方法，“热浸镀法(熔剂法)”等也是已知的。在该方法中，在钢板表面上涂布氯化锌、氯化铵等熔剂，使钢板表面活性化，以提高对于热浸镀的浸润性。但是，该方法由于难以连续制造或镀覆粘附性方面的问题而并没有在热浸镀钢板制造中通常采用。
如果对采用薄板坯连铸法制造的热轧钢板用采用上述“无氧化炉方式的镀覆设备”的热浸镀钢板制造方法进行热浸镀锌，则在热浸镀锌轧制钢板的表面发生镀不上。据认为其中一个原因在于薄板坯连铸法特有的Ca的添加。
薄板坯连铸机由于与以往的连铸机相比，铸型的宽度非常窄，注射喷嘴也形成特殊结构，因此容易产生由氧化铝造成的喷嘴堵塞。因此，为了防止堵塞，在薄板坯连铸机中，在钢包内添加Ca以降低氧化铝的熔点。
在薄板坯连铸法中，将铸造的从50mm到80mm左右的板坯以保持在高温的状态，直接送入轧制工序而进行轧制。该热轧机是相当于以往的热轧工序的精轧机的热轧机，可轧制到1.2mm～4mm左右的厚度，从而制造热轧钢板。在此种情况下，为了将薄板坯保温，采用滞留时间长的隧道式炉，因此在轧制前的薄板坯表面上生成的氧化铁皮的量多。
按如上所述添加并残存在薄板坯内的Ca在上述氧化铁皮内氧化，以CaO的形式保留。结果据认为，因添加该Ca而生成的氧化物CaO在镀覆工序中的无氧化炉内氧化时使热轧钢板表面的氧化膜产生斑点或凹坑，使热浸镀锌时的镀覆浸润性部分地劣化，产生镀覆不良。
此外，观察到采用薄板坯连铸法制造的热轧钢板与以往的连铸机相比，污物的量增大。这是因为，在薄板坯连铸法中，由于将铸造的钢板以保持在高温的状态直接送入轧制工序而进行轧制，所以Fe3C及C容易以与钢板表面分离的状态残存。如果在热轧钢板的表面上大量残存这些Fe3C等，则当在无氧化炉内氧化时，C与氧反应，Fe的氧化膜的生成部分地放缓，在氧化膜上产生斑点或凹坑。据认为，这些斑点或凹坑也使与锌的镀覆浸润性降低，产生镀覆不良。
另外发现，如果用以往的热浸镀线制造采用薄板坯连铸法制造的热轧钢板，则发生弯折。特别是2mm以上的板厚的热轧钢板显著地发生弯折。其理由是，因为当用以往的热浸镀线制造时，在加热、退火阶段屈服点发生所需以上的下降，特别是因为当板厚为2mm以上的热轧钢板通过时，在镀覆后的钢板通过线上产生弯折。
为了防止弯折，以往提出了在镀覆后加热钢板来调整屈服点的技术、或加大镀覆后的钢板通过线的辊径来减小弯曲变形量的技术，但是前一种技术作业繁杂。后一种技术是在将轧辊辊型等高精度加工来制造大直径的轧辊，需要高超的技术和加工设备，结果轧辊的制造费用与以往相比大大提高。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种在将用薄板坯连铸法制造的热轧钢板热浸镀时，尤其能防止在镀覆表面发生镀不上的方法。
为解决上述问题，根据本发明，提供一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其包括下述步骤：用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％以上C、0.02％以上Si、0.15％以上Mn、0.001％以上Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后进行热浸镀。
另外，在上述热浸镀热轧钢板的制造方法中，也可以将热浸镀规定为热浸镀锌。
此外，根据本发明，提供一种热浸镀热轧钢板的制造设备，其特征在于：其是用于将用薄板坯连铸法铸造及热轧而制造的钢板进行热浸镀的热浸镀热轧钢板的制造设备，其具有用于氧化的炉子和用于还原的炉子，所述用于氧化的炉子和所述用于还原的炉子在沿着所述钢板的输送方向的长度之比为0.5～0.9。
另外，在本发明的热浸镀热轧钢板的制造设备中，也可以将所述钢板通过所述用于氧化的炉子的时间设定为15秒～25秒。
根据本发明，在将用薄板坯连铸法制造的钢板进行热浸镀时，能够防止在镀覆表面上发生的镀不上。此外，也能够不发生弯折地进行热浸镀。
附图说明
图1是本发明的优选的热浸镀锌热轧钢板制造设备的构成图。
图2是说明本发明的优选的热浸镀锌热轧钢板制造设备中的无氧化炉及退火炉的温度变化的图示。
图3是将利用薄板坯连铸法制造的热轧钢板氧化前后的图示。图3(a)表示氧化前的热轧钢板，图3(b)表示利用本发明氧化后的热轧钢板，图3(c)表示利用以往技术氧化后的热轧钢板。
图4是将在无氧化炉氧化过的热轧钢板还原前后的图示。图4(d)表示还原前的热轧钢板，图4(e)表示恰如其分地还原的热轧钢板，图4(f)表示还原不足的热轧钢板，图4(g)表示还原过剩的热轧钢板。
图5是热浸镀设备前面的清洗装置的构成图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，在本说明书及附图中，对于实质上具有同一功能构成的要素标注同一标记。
在本发明中，作为用热浸镀锌热轧钢板制造方法制造的热浸镀钢板，以JIS G 3302规定的热浸镀锌钢板SGHC、SGH340、SGH400、SGH440、SGH540等为对象，采用用薄板坯连铸法铸造、轧制以质量％计含有0.03％以上C、0.02％以上Si、0.15％以上Mn、0.001％以上Ca的钢而制造的钢板。
Ca如果低于0.001％，则有时不能防止喷嘴堵塞，因此含有0.001％以上。Ca的添加通常是在制钢工序中通过在脱氧后的钢水中添加CaAl、CaSi或者FeCa、含金属的Ca来进行。
图1是本发明的优选的热浸镀锌热轧钢板制造设备1的构成图。该热浸镀锌热轧钢板制造设备由热浸镀锌工序生产线的起始点的送出卷筒10、终点的卷取卷筒11、配设在上述卷筒10、11之间的预热炉(未图示出)、无氧化炉12、包含还原带13和冷却带14的退火炉15、热浸镀锌槽16、擦拭装置17及冷却炉18构成。
送出卷筒10是由在用薄板坯连铸法铸造了以质量％计含有0.03％以上C、0.02％以上Si、0.15％以上Mn、0.001％以上Ca的钢后，在不降低温度的情况下直接轧制制造的热轧钢板卷取而成的卷筒。
无氧化炉12是用于氧化从送出卷筒送出的热轧钢板且钢板的输送方向的长度例如在15m～25m的炉子。在本实施方式中，由于钢板通过速度为120m/分钟，所以热轧钢板在无氧化炉12内的氧化时间为7秒～12秒。无氧化炉12内的燃料空气比设定在0.9～0.98左右。此外，在无氧化炉12中施加了预热炉的输送方向的长度例如设定在30m～50m。无氧化炉12和预热炉的总氧化时间(通过时间)为15秒～25秒。
与无氧化炉12连接地配设的退火炉15由用于还原被氧化过的热轧钢板的还原带13、和在其后用于冷却热轧钢板的冷却带14构成，是其输送方向的长度例如在70m～100m的炉子。在本实施方式中，由于钢板通过速度为120m/分钟，所以热轧钢板在退火炉15内的还原时间例如在还原比较快的570℃以上的区域为25秒～45秒。此外，将H2及N2等作为退火炉15内的气氛。另外，主要进行还原的还原带13由还原炉及均热炉构成，或只由还原炉构成，其输送方向的长度例如设定在50m～70m。
热浸镀锌槽16是用于浸渍热轧钢板并附着热浸镀的槽。擦拭装置17是通过气体将附着在热轧钢板上的过剩的熔融金属吹除的装置。冷却炉18是在其后用于冷却热轧钢板的炉子。
下面，采用图2～图4来说明采用了上述的热浸镀锌热轧钢板的制造设备1的热浸镀锌热轧钢板制造方法。
图2是表示热轧钢板通过热浸镀锌热轧钢板制造设备1的无氧化炉12、还原带13及冷却带14时的钢板表面的温度变化的图示。在图2中，热轧钢板进入无氧化炉12的温度点为O，从无氧化炉12退出的温度点为P，进入还原带13的还原炉的温度点为Q，从还原带13的还原炉退出而进入还原带13的均热炉的温度点为S，从还原带13的均热炉退出而进入冷却带14的温度点为T，另外从冷却带14退出的温度点为V。
首先，用薄板坯连铸法制造的热轧钢板从送出卷筒10送出，沿着浸镀线上行进，经由预热炉进入无氧化炉12内。
如图2的区间I所示，以最高到达钢板温度达到550℃以上且低于600℃的方式，以25℃/秒以上的升温速度将进入无氧化炉12内的热轧钢板用15秒～25秒的时间加热以氧化处理热轧钢板的表面。此处，所谓氧化处理的时间是通过预热带和无氧化炉的时间。
图3示出该氧化处理前后的热轧钢板表面。图3(a)表示氧化前的热轧钢板，图3(b)表示根据本发明进行氧化后的热轧钢板，另外，图3(c)表示根据以往技术进行氧化后的热轧钢板。
通过将在图2的区间I的升温速度设定在比上述以往的升温速度更快的25℃/秒以上，从而可得到防止发生镀不上的效果。与此相对，如果将在图2的区间I的升温速度设定在低于25℃/秒，则由于添加Ca而生成的氧化物CaO及钙-铝酸盐、以及污物的Fe3C等原因而发生镀不上。以下，说明通过将升温速度设定在25℃/秒以上而可防止镀不上的理由。
如图3(a)所示，热轧钢板表面的Fe氧化膜是通过Fe层的Fe原子向表层移动，与氧反应而生成。此外，在生成Fe氧化膜时，由于存在于钢板内的Si及Mn也与Fe一样地被氧化，因此在Fe氧化膜下生成SiO2及MnO等2次氧化膜。此处，在生成Fe氧化膜时，如果图3(a)所示的CaO、Fe3C等附着在钢板表面上，会阻碍Fe氧化膜的生成，形成图3(c)所示的凹坑19。在是Fe3C时，被C分解，与氧反应，则如图3(c)所示，阻碍Fe氧化膜的生成。如上所述，如果形成凹坑19，图3(c)所示，则在表面上出现SiO2及MnO等2次氧化膜。由于这些SiO2及MnO等2次氧化膜使与热浸镀锌的浸润性劣化，所以在进行热浸镀锌时发生镀不上。
因此，在本发明中，将升温速度设定在25℃/秒以上的高值，加快了Fe氧化膜的生成速度。
如果提高加热温度，则由于可促进氧化膜的生成，所以加热速度越快，氧化膜的生成速度也越快。由于氧化膜的生成主要是由于Fe向表面的移动而引起的，所以如果氧化膜的生成速度快，结果会向钢板表面挤出CaO、Fe3C等，即使因CaO、Fe3C等生成例如凹坑，也能在底部形成Fe氧化膜。
该作用可推定为，在加热时因钢板表面的氧浓度高而在钢板的极表面上形成Fe2O3(赤铁矿)。可以说Fe2O3的生成是通过氧向钢板内侧的扩散而进行的。由此可认为，结果向钢板表面挤出了CaO、Fe3C等。
由于表面的Fe氧化膜内部的氧浓度从表层越往内部越减少，因此在Fe2O3的下侧，在570℃以下生成Fe3O4(磁铁矿)，在570℃以上生成FeO(维氏体)。这些Fe3O4或FeO通过Fe离子的向外扩散而生长。因此，在570℃以上，在所述钢板的极表层生成Fe2O3，在其下生成Fe3O4，又在其下生成FeO。在低于570℃时，在极表层生成Fe2O3，在其下生成Fe3O4。
在这些FeO或Fe2O3的下面，在钢中的Si或Mn浓度高时生成由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜。
如果CaO、Fe3C等附着在钢板表面上，形成不向表面挤出的状态，则由于通过CaO、Fe3C等遮断从表面供给氧，因此在CaO或Fe3C等的下面直接生成由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜。在此种情况下，如果在接下来的还原处理的过程中，表面的CaO、Fe3C等脱落，就会生成Si或Mn的氧化物或者Si和Mn的复合氧化物在表面上露出的状态的凹坑，结果在镀覆后检测出镀不上。
但是，如前所述，在将升温速度设定在25℃/秒以上的高值的情况下，由于附着在钢板表面上的CaO或Fe3C等被挤出到表面上，因此挤出后的凹坑的氧浓度增高，由于在该部分生成Fe3O4或FeO，所以不会形成Si或Mn的氧化物或者Si和Mn的复合氧化物在表面露出的状态。
由此，即使因受CaO、Fe3C等的阻碍而在Fe氧化膜上形成图3(b)所示的凹坑19，也可在该凹坑19的底部形成Fe氧化膜。因此，SiO2及MnO等2次氧化膜被Fe氧化膜覆盖，不会在钢板表面上露出。
即，升温过程结束时的钢板表面的性状成为下述的形态：如图3(b)所示，从内侧开始存在Fe(钢板)、由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜、在其上由Fe3O4和FeO或由FeO构成的氧化膜，在表面上存在CaO、Fe3C，在CaO、Fe3C的下面有凹坑，但存在FeO层。
与此相对，如果将升温速度设定为低于25℃/秒，则由于CaO、Fe3C等难以向表面挤出，所以如图3(c)所示，由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜在表面上露出。
另外，在图3(b)、图3(c)中，将Fe(钢板)上的由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜简化表示为“SiO2、MnO”。
此外，通过将无氧化炉内的最高到达钢板温度设定在550℃以上，可得到均匀地生成氧化层，并能容易除去存在于氧化膜表层部分的CaO或Fe3C等的效果。如果将最高到达钢板温度设定为低于550℃，则得不到此效果。
另外，通过将无氧化炉内的最高到达钢板温度设定为低于600℃，可防止生成过剩的氧化膜。如果将无氧化炉内的最高到达钢板温度设定在600℃以上，则会过剩地生成氧化膜，在后续的还原处理中残存氧化膜。
在此种情况下，将升温速度保持在25℃/秒以上的时间设定为15秒以上。如果低于15秒，则得不到足够的氧化膜厚度，结果由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜不会被FeO膜覆盖，而在表面露出。
接着，如图2的区间II所示，被氧化的热轧钢板沿浸镀线上行进，进入到退火炉15内的还原带13中。在退火炉15内，首先，在还原带13加热以使得最高到达钢板温度达到700℃～760℃，然后，进入到冷却带14以进行冷却。热轧钢板在退火炉内的还原带13及冷却带14中，以将钢板温度保持在570℃以上的状态还原处理25秒～45秒的时间。即，在图2中，从钢板温度为570℃的温度点R到温度点U的时间被设定在25秒～45秒。
此处，将还原处理的温度限定在570℃以上的温度区域的理由如下。即，在570℃以上，FeO成为铁氧化物的主体，被还原；而在低于570℃时，Fe3O4成为铁氧化物的主体，被还原。FeO与Fe3O4相比，有时处理温度还高，从而容易还原。因此这是因为还原处理FeO比还原处理Fe3O4更容易控制。
在图4中示出了上述还原处理前后的热轧钢板表面。还原处理前的热轧钢板为(d)，恰如其分地还原处理的热轧钢板为(e)，还原处理不充分的热轧钢板为(f)，还原处理过剩的热轧钢板为(g)。另外，在图4中，未图示出图3所示的CaO及Fe3C，这是因为，这些CaO及Fe3C在通过退火炉13等时，通过还原气氛H2及N2等的流动而被从钢板表面吹飞。
另外，在图4中，也将形成于Fe(钢板)上的由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜简化表示为“SiO2、MnO”。
结果，图3(b)的形态的氧化膜被适度还原而成为下述的形态：如图4(e)所示，从内侧开始存在Fe(钢板)、由Si或Mn的氧化物构成或者由Si和Mn的复合氧化物构成的2次氧化膜，在其上存在由Fe构成的膜，在表面上残存着具有CaO、Fe3C的凹坑，但在其底下存在Fe层。
通过以最高到达钢板温度达到700℃～760℃的方式，将钢板温度保持在570℃以上的状态下将热轧钢板还原处理25秒～45秒的时间，从而图4(d)所示的热轧钢板的表面可在退火炉15内被恰如其分地还原。
即，如图4(e)所示，由无氧化膜生成的Fe氧化膜被还原处理，从而完全变成Fe层。此外，该Fe层也完全覆盖着通过氧化处理及还原处理等生成的SiO2及MnO等2次氧化膜。由于使与热浸镀锌的镀覆浸润性劣化的SiO2及MnO等2次氧化膜完全被覆盖，因此镀覆浸润性变得非常良好，不会发生镀不上。
与此相对，在最高到达钢板温度低于700℃时或将钢板温度保持在570℃以上的时间低于25秒时，在退火炉15内的还原不充分，如图4(f)所示，残存着Fe氧化膜。因此，由于该Fe氧化膜使对于热浸镀的镀覆浸润性劣化，所以发生镀不上。
此外，在最高到达钢板温度超过760℃时或将钢板温度保持在570℃以上的时间超过45秒时，在退火炉15内的还原过剩。在此种情况下，如图4(g)所示，Fe氧化膜被充分还原处理，形成Fe层。但是，由于Si及Mn的氧化力比Fe强，所以当Fe氧化膜在退火炉15内被还原时，SiO2及MnO的二次氧化层也过剩地生长，在钢板表面露出。如前所述，由于SiO2及MnO使钢板的镀覆浸润性劣化，因而发生镀不上。
接着，被还原的热轧钢板沿着浸镀线从退火炉15行进至加热到规定温度的热浸镀锌槽16中，浸渍在其中，并附着热浸镀锌。
接着，附着了热浸镀锌的热轧钢板沿着浸镀线上行进，用擦拭装置17将热轧钢板上的热浸镀锌附着量调整到规定量。
接着，热轧钢板沿着浸镀线上行进，在冷却炉18内被冷却。
在以上的实施方式中，由于以最高到达钢板温度达到550℃以上且低于600℃的方式，按25℃/秒以上的升温速度在15秒～25秒的时间内，将进入到无氧化炉12内的热轧钢板进行加热氧化处理，因此在生成Fe氧化膜时，即使由于Fe3C等污物及Ca系氧化物而产生凹坑19，该凹坑19的底部也能用Fe氧化膜覆盖。
此外，在以上的实施方式中，由于以最高到达钢板温度达到700℃～760℃的方式，以将钢板温度保持在570℃以上的状态在25秒～45秒的时间内，将被氧化过的热轧钢板进行加热而还原处理，因此可将热轧钢板表面的Fe氧化膜恰如其分地还原。另外，SiO2及MnO的2次氧化膜也不在表面上露出。因此，可防止镀不上的发生。
此外，在以上的实施方式中，将用于氧化的炉子(预热炉及无氧化炉12)的输送方向的长度设定在30m～50m，将用于还原的炉子(还原带13)的输送方向的长度设定在50m～70m。通过实验证明，在用于氧化的炉子和用于还原的炉子在沿着热轧钢板的输送方向的长度之比为0.5～0.9时，可得到良好的镀覆状态。在本实施方式中，通过将用于氧化的炉子和用于还原的炉子在沿着热轧钢板的输送方向的长度之比进行设定以使得达到0.5～0.9，能够防止镀不上的发生。此外，由于用于氧化的炉子和用于还原的炉子被设定为既不过多也无不足的适宜长度，因此设备成本的投资得以适当化。
以上，参照附图说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于这些例子。只要是本领域一般技术人员，就能够清楚地知道在权利要求书所述的技术构思的范畴内可想到各种的变更例或修正例，并知道这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。
此外，在上述实施方式中，从送出卷筒送出热轧钢板，但也可以直接与进行薄板坯连铸的生产线连接。
此外，在上述实施方式中，热轧钢板被从送出卷筒送出到无氧化炉，但也可以在送出到无氧化炉之行进行酸洗及表面的洗涤处理等。
此外，在上述的本实施方式中，从送出卷筒向无氧化炉送出热轧钢板进行氧化，但也可以在氧化前设置用于进行酸洗及表面的洗涤处理等处理的装置。
此外，在上述实施方式中，采用了包括还原带及冷却带的退火炉，但也可以如还原炉及冷却炉等那样地采用单个分开的炉子。
此外，在上述的本实施方式中，作为热浸镀采用热浸镀锌，但除锌以外，也可以采用铝、铅、锡等。
此外，在上述实施方式中，本发明尤其是对热轧钢板发挥了效果。其理由可推定为，是因为热轧钢板的表面与冷轧钢板的表面相比，晶界粗、表面积大、氧化及还原容易、氧化层的生长速度快。
此处，为了比较冷轧钢板的热浸镀锌条件下的氧化量及还原量，对在本发明的氧化、还原条件下得到良好的镀覆状态的热轧钢板，应用推定以往的冷轧钢板的氧化量及还原量的方式来算出热轧钢板的氧化量及还原量。
推定冷轧钢板的氧化量的方式是从滞留在预热炉及无氧化炉内的时间和钢板的到达温度这两个变量来推定氧化量。推定冷轧钢板的还原量的方式是从滞留在进行还原处理的炉内的时间和钢板的到达温度这两个变量来推定还原量。在推定该还原量时，分别算出还原炉温度在570℃以上时的还原量、和温度低于570℃时的还原量，将两者之和推定为还原量。虽然推定这些氧化量和还原量的方式的具体形式未示出，但可从实验导出。
在本发明规定的优选的氧化、还原条件下，将用薄板坯连铸机铸造的铸坯热轧而得到的热轧钢板进行氧化、还原，并且将此时的氧化量、还原量通过推定上述氧化量、还原量的方式来求出。结果，氧化量为0.12～0.2mg/m2左右，还原量为0.2～0.35mg/m2左右。这些值与利用相同的方式得到的冷轧钢板的氧化量0.1～0.8mg/m2、还原量0.45～1mg/m2相比减小。
从上述结果可以推定，与冷轧钢板时相比，由于氧化速度及还原速度快，所以将热轧钢板热浸镀锌时的优选的氧化量及还原量的计算值比冷轧钢板时的它们的值小的值。
通过在热轧钢板的热浸镀锌时应用本发明，与在冷轧钢板应用时相比，能够缩短氧化时间、还原时间。此外，能够缩短进行氧化或还原的炉子的长度，可使热浸镀锌设备小型化。
可是，在本发明的热浸镀设备的前面，如图5所示，设置有由碱喷雾槽20、碱洗涤槽21、温水漂洗槽22、热风干燥机23构成的不采用电解清洗的碱清洗装置、和利用尼龙刷24的碱洗涤器。不采用一般所用的电解清洗的理由是因为，在用薄板坯连铸机和与之直接连结的热轧机制造热轧钢板的时候，在热轧后，将钢板表面酸洗，涂布防锈剂，但由于从酸洗到进行热浸镀的时间为两天以内的程度，时间短，因此防锈剂的涂布量可以比通常减少。
但是，由于在酸洗后的钢板表面，残存比通常的量还少的防锈剂或Fe3C等，因此在采用未使用电解清洗的碱清洗装置，对附着在表面上的防锈剂或Fe3C等进行清洗后，利用尼龙刷进行碱洗涤，从而除去防锈剂或Fe3C等。
由于通过上述清洗，可除去通常用加热炉燃烧除去的防锈剂，所以加热炉对钢板表面的氧化稳定，从而在气氛中可使用氧。因此，氧化膜的生成量稳定，对于稳定地防止镀不上来说是优选的条件。
另外，通过实验证明，以将用薄板坯连铸机铸造的铸坯热轧而得到的热轧钢板为对象时的氧化量和还原量的适宜的比例在0.4～0.55左右。然而，在采用以往的冷轧钢板时为0.2～1.2左右的值，有偏差。
另外确认，如果采用本发明的氧化工序、还原工序，即使是将用薄板坯连铸机制造的板坯直接热轧而制造的热轧钢板的厚度为2mm以上，在镀覆后的工序，即使采用通常的辊径为1500mm的输送辊，也不发生弯折。
其理由被推定为，是因为通过将氧化工序的升温速度设定在25℃/秒，和将还原时间与以往的冷轧钢板的还原工序相比缩短，从而钢板的屈服点提高，可在产生屈服伸长的变形以下使钢板通过，所以不会发生弯折。
另外，由于采用现有技术的通常的钢板通过速度为90mpm～180mpm，所以可采用本发明，新设或改造具有此速度范围的热浸镀设备。热浸镀设备的钢板通过速度的上限在现有技术中为180mpm左右。但是，如果能制造钢板通过速度更快的热浸镀设备，则也可应用本技术。此外，只要能够实现本发明的条件，钢板通过速度的下限多少都行。
在热浸镀锌设备中，有时对炉子的经济上有利的吨/小时进行限制，在此种情况下，如果板厚加厚，则钢板通过速度降低，因此通过氧化炉的时间延长，结果，平均升温速度减慢。在此种情况下，也可以操作升温工序的一部分以使得满足本发明的升温速度。
实施例1
在表1中示出了以质量％表示的用薄板坯连铸法制造的4种热轧钢板A、B、C及D的各成分。
表1
在表2中示出了在采用本发明的热浸镀锌热轧钢板的制造方法由这4种热轧钢板制造热浸镀锌热轧钢板时的各种条件及其结果。热浸镀锌热轧钢板的制造是按照下述方式来进行：使4种热轧钢板从预热炉、无氧化炉、还原炉、均热炉及冷却炉内通过，进行氧化处理、还原处理及冷却处理，然后热浸镀锌。
热浸镀锌的附着量在80～120g/m2(单面)的范围。
表2
编号   热轧钢板     浸镀线速度(m/分)   总氧化时间(秒)    升温速度(℃/秒)   最高到达(氧化)钢板温度(℃)     还原时间(秒)   最高到达(还原)钢板温度(℃)  预热炉+无氧化炉长度(m)   还原带长度(m)   镀覆状态(○：良好×：不良)
1   A     100   20    28   550     39   710  33   52   ○
2   B     120   19    29   560     36   730  38   62   ○
3   C     100   20    29   570     39   750  33   52   ○
4   D     140   16    34   550     36   700  38   62   ○
5   A     120   17    31   510     39   730  33   52   ×
6   B     120   19    32   600     36   750  38   52   ×
7   C     77   26    21   550     50   710  33   52   ×
8   D     180   13    44   560     21   730  38   62   ×
9   B     120   19    29   550     36   680  38   52   ×
如表2所示，编号1～4是全部满足本发明规定的条件的实施例，制造的热浸镀锌热轧钢板的表面呈非常好的镀覆状态。
另一方面，表2所示的编号5～9是未满足本发明规定的条件的某一种的比较例，制造的热浸镀锌热轧钢板的表面呈镀不上或残留氧化皮等的浸镀不良状态。
实施例2
在表3中示出了以质量％表示的用薄板坯连铸法制造的2种热轧钢板A及B的各成分。
表3
Figure S2006800111120D00161
在表4中示出了在采用本发明的热浸镀锌热轧钢板的制造方法由这2种热轧钢板制造热浸镀锌热轧钢板时的各种条件及其结果。热浸镀锌热轧钢板的制造是按照下述方式进行的：通过使2种热轧钢板在预热炉及无氧化炉中进行氧化处理，在还原带(还原炉及均热炉)进行还原处理，然后进行热浸镀锌。另外，在该实验中，预热炉及无氧化炉相当于用于氧化的炉子，还原带相当于用于还原的炉子。
表4
  编号   热轧钢板   浸镀线速度(m/分)   总氧化时间(秒)   升温速度(℃/秒) 最高到达(氧化)钢板温度(℃)   还原时间(秒)   最高到达(还原)钢板温度(℃)  预热炉+无氧化炉长度(m)   还原带长度(m) 镀覆状态(○：良好×：不良)    用于氧化/还原的长度比
  1   A   100   20   28 550   39   710  38   52 ○    0.63
  2   B   120   19   29 560   36   730  38   62 ○    0.61
  3   B   120   19   29 560   24   730  38   41 ×    0.93
  4   B   120   19   29 560   46   730  38   78 ×    0.49
表4中所示的编号3及4是将预热炉的长度固定在17m、将无氧化炉的长度固定在21m，使冷却条件变化，调整还原带的长度以使得模拟地达到41m和78m。还原时间是从120m/分钟的钢板通过速度算出的值。
如表4所示，编号1及2是预热炉及无氧化炉的合计长度和还原带的长度之比满足处于本发明规定的0.5～0.9的范围内的条件的实施例，制造的热浸镀锌热轧钢板的表面呈非常好的镀覆状态。
另一方面，表4中所示的编号3及4是预热炉及无氧化炉的合计长度和还原带的长度之比在本发明规定的0.5～0.9的范围外的比较例，制造的热浸镀锌热轧钢板的表面呈镀不上等镀覆不良状态。
另外，本发明是按上述实施例所示的钢板通过速度范围进行了实施。在此种情况下，钢板通过速度的上限在现有的技术中为180mpm左右。但是，如果能制造钢板通过速度更快的热浸镀设备，也可应用本技术。
此外，只要能够实现本发明的条件，钢板通过速度的下限多少都行。由于按现有的技术的通常的钢板通过速度为90mpm～180mpm，所以在热浸镀锌设备中，有时对炉子的经济上有利的吨/小时进行限制，在这样的情况下，如果板厚加厚，则钢板通过速度降低，因此通过氧化炉的时间延长，结果，平均升温速度减慢。在此种情况下，也可以操作升温工序的一部分以使得满足本发明的升温速度。
根据本发明，在将用薄板坯连铸法制造的热轧钢板进行热浸镀锌时，可有效地防止在镀覆表面上发生的镀不上。

Claims (5)

1.一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其特征在于：用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％～0.054％的C、0.02％～0.06％的Si、0.15％～0.25％的Mn、0.001％～0.0017％的Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，接着，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后，进行热浸镀。
2.一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其特征在于：用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％～0.043％的C、0.02％～0.046％的Si、0.15％～0.24％的Mn、0.001％～0.0023％的Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，接着，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后，进行热浸镀。
3.一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其特征在于：用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％～0.16％的C、0.02％～0.05％的Si、0.15％～1.1％的Mn、0.001％～0.002％的Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，接着，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后，进行热浸镀。
4.一种热浸镀热轧钢板的制造方法，其特征在于：用薄板坯连铸法铸造及热轧以质量％计含有0.03％～0.11％的C、0.02％～0.03％的Si、0.15％～1.51％的Mn、0.001％～0.0025％的Ca的钢来制造钢板，将该钢板以最高到达钢板温度为550℃以上且低于650℃、升温速度为25℃/秒以上进行加热而氧化处理15秒以上的时间，接着，以最高到达钢板温度为700℃～760℃、钢板温度在570℃以上的时间为25秒～45秒的方式进行加热而还原处理，然后，进行热浸镀。
5.如权利要求1～4任一项所述的热浸镀热轧钢板的制造方法，其特征在于：所述热浸镀是热浸镀锌。
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