CN101678477B - 热钢坯的表层部修整方法及热轧钢材的制造方法 - Google Patents

Abstract

使用由具有多个切削刀的电动式的旋转切削工具构成的铣刀式表层切削装置，对由连续铸造机制造、被切断为预定长度的热状态的钢坯的表面、背面、侧面中任意一面或二面以上的表层部的部分或全部，切削距浇铸状态的钢坯表皮1mm以上的厚度的范围的热钢坯的表层部修整方法，由此，能够得到光滑的修整面，并且能够不导致热钢坯的表面及表层部的品质变差地、以高效率除去热钢坯的表面及表皮下的缺陷。

Description

热钢坯的表层部修整方法及热轧钢材的制造方法

技术领域

本发明涉及由连续铸造机铸造的热状态的钢坯的表层部修整方法。本发明还涉及使用通过该表层部修整方法修整后的钢坯的热轧钢材的制造方法。

背景技术

使用连续铸造设备由钢水制造长10m左右的钢坯，并作为轧制用原材输送至下一工序的热轧生产线。通常，在热轧生产线上，用加热炉加热该钢坯后，热轧成薄钢板。此时，若将由连铸生产线制造的钢坯在约700℃以上的高温状态下装入热轧生产线的加热炉，则在加热炉中的加热量减少，可以减少燃料单位消耗量。这样的操作方法称为热装轧制(HCR)，正被广泛地尝试。

但是，钢坯上存在铸造阶段产生的夹杂物缺陷等，特别是直到钢坯表皮下数mm所存在的夹杂物缺陷，在下一工序之后的轧制工序或镀敷工序中使薄钢板的表面产生线状瑕疵。可以说该夹杂物缺陷以连续铸造时使用的保护渣、氧化铝等脱氧产物等为起源，约数百微米大小的夹杂物成为瑕疵的原因。

因此，以往通常在使由铸造设备制造的钢坯为热状态或冷却后的冷状态下，对钢坯表层部的整个表面进行利用热轧件火焰清理机、冷轧件火焰清理机的火焰表面清理(scarf)、或利用研磨机的磨削修整。

但是，利用热轧件火焰清理机的修整方法是利用高温使钢坯表层部熔融，在吹走熔融物的同时进行削去的方法，因此将钢坯表层部局部地加热。其结果是，导致磷(P)、镍(Ni)等特定元素在钢坯表层部的富集、或导致表层部的脱碳，因而存在钢坯的表层部品质变差的可能。

利用以冷片化的钢坯为对象的冷轧件火焰清理机的修整方法，虽然具有由于钢坯温度没有变化因而火焰表面清理深度没有变化、钢坯表层部的加热程度少因而不容易引起上述的特定元素的富集等多个优点，但将钢坯冷片化的能量损失非常严重。

并且，无论是热轧件火焰清理机还是冷轧件火焰清理机，在利用火焰清理机的火焰表面清理中，若通过火焰清理机对钢坯表层部进行全面修整，则钢坯的火焰表面清理面上产生具有高度约2mm的起伏的凹凸的情况较多。这是由于来自火焰清理机的喷嘴的可燃性气体喷出口被分割而产生的，利用火焰清理机火焰表面清理后的火焰表面清理面上产生的起伏的间距与喷嘴分割间距一致。该起伏有可能成为热轧工序中热轧钢材上新的表面缺陷的原因。

利用研磨机的修整，由于研磨机的表层部除去能力(修整能力)低，因此其效率显著小于火焰清理机。并且，由于还存在成为钢产品表面瑕疵的原因的磨具的脱落和附着，因此在热状态的钢坯中的使用仅限于用于钢坯端部的气割熔渣的除去的程度。

如上所述，以往的通常的任意一种修整方法，均存在在修整后的铸片表皮或表层部产生成为新的表面瑕疵的原因的缺陷的危险性，因此，为了解决该问题，提出了若干在修整热状态的钢坯表层部时，用于在高的生产率下得到表皮及表层部没有缺陷的铸片的钢坯修整方法。

例如，在专利文献1即日本特开2004-181561号公报中，提出了在利用连续铸造机端部的气割机将连续铸造后的钢坯切断为预定长度之前，使用具有圆形刀片的可旋转的切削刀，以来自作为非切削体的钢坯的切削反作用力使该切削刀旋转，同时对处于热状态的钢坯的表层部切削除去超过氧化膜直到钢部分的修整方法。

专利文献1中提出的修整方法，是使用被称为牛头刨床的单刀的切削装置切削平面的方法。为了延长刀片的寿命，设置依靠切削反作用力旋转的自由旋转圆形切削刀，在进给刀片时刀片通过切削反作用力而旋转，经常更新切削刀面，以不使一个部位承受热负荷，同时避免刀尖的磨耗。

其中，旋转圆形切削刀虽然仅制成可旋转的结构就能满足功能，但还需要沿着钢坯的切削面进给旋转圆形切削刀的机构。专利文献1中，以由连续铸造机的夹送辊产生的钢坯驱动力或钢坯输送用辊道的钢坯输送力充当旋转圆形切削刀的切削进给的驱动力。

作为铸造后的钢坯表层部缺陷部分的除去量，凭经验来说为距表皮约2mm～约4mm的厚度。在厚度4mm且800℃的温度条件下，推测切削钢坯一侧表面的总宽度时的切削反作用力，若将钢坯宽度设为1500mm，则受到120～150吨的切削反作用力。如专利文献1所提出的，由夹送辊产生的钢坯驱动力或钢坯输送用辊道的钢坯输送力，难以得到相当于这样的切削反作用力的驱动力。

例如，虽然也可以考虑不是钢坯的总宽度、而是将每个刀的切削量设为100mm并使其多次往复切削的方法，但在承受约18吨的切削反作用力的同时，即使将切削速度设为1m/秒进行往复切削，若考虑切削间距的重合预留量，也需要非常多的圆形切削刀的往复运动，切削时间拖长而并不现实。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够得到光滑的修整面，并且能够不导致热钢坯的表皮及表层部的品质变差地、以高效率除去由连续铸造机铸造的热钢坯的表皮及表层部的缺陷的热钢坯的表层部修整方法，同时提供使用通过该表层部修整方法修整后的钢坯的表面性状优良的热轧钢材的制造方法。

为了实现上述目的的第一发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，使用由利用电动机的驱动力旋转的、具有多个切削刀的旋转切削工具构成的铣刀式表层切削装置，对由连续铸造机制造、被切断为预定长度的热状态的钢坯的表面、背面、侧面中任意一面或二面以上的表层部的部分或全部，切削距浇铸状态的钢坯表皮1mm以上的厚度的范围。

第二发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，在第一发明中，所述铣刀式表层切削装置设有：用于切削钢坯的表面或背面的旋转切削工具和用于切削钢坯的侧面的旋转切削工具。

第三发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，在第一或第二发明中，所述旋转切削工具的各切削刀的刀尖由镍基合金的喷镀层构成。

第四发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，第一至第三发明的任一项中，所述旋转切削工具为内部水冷结构。

第五发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，第一至第四发明的任一项中，所述旋转切削工具的下部由绝热材料或耐热合金构成。

第六发明的热钢坯的表层部修整方法，其特征在于，第一至第五发明的任一项中，所述铣刀式表层切削装置还设有：通过高压水的喷雾对被所述旋转切削工具切削的切屑进行冷却的切屑冷却装置；对旋转切削工具的切削刀进行空冷或喷雾冷却的切削刀冷却装置；和回收切屑的切屑回收装置。

第七发明的热轧钢材的制造方法，其特征在于，将通过第一至第六发明的任一项所述的热钢坯的表层部修整方法修整后的钢坯在热状态下直接装入加热炉，然后进行热轧。

附图说明

图1是表示本发明的从连铸生产线到热轧生产线的加热炉为止的钢坯的流程的流程图。

图2是表示使用通用传热分析程序分析的钢坯温度变化的模拟结果的图。

图3是表示从连续铸造机输出、在经过约30分钟后的时刻钢坯截面内的温度分布的模拟结果的图。

图4是表示钢材的各温度的剪应力的图。

图5是表示比较碳素钢、铸铁及铝合金的切削阻力的图。

图6是表示将设有1台旋转切削工具的铣刀式表层切削装置作为钢坯表层部的修整装置应用的例子的图。

图7A和图7B是表示将设有多个旋转切削工具的铣刀式表层切削装置作为钢坯表层部的修整装置应用的例子的图。

图8是表示用于切削修整钢坯的整个表面的铣刀式表层切削装置的例子的图。

图9是表示用于离线切削修整钢坯的表面和背面的铣刀式表层切削装置的构成例的图。

图10是表示切削时的旋转切削工具与热钢坯的位置关系的图。

图11是表示切削刀的刀尖结构的图。

图12是内部冷却型的支座(holder)的概略截面图。

图13是表示用于冷却切削刀的冷却剂喷嘴及用于冷却切屑的冷却水喷嘴的设置位置的图。

图14是表示沿着切削刀前刀面排出切屑的状态，同时表示用于冷却切屑的冷却水喷嘴的设置位置的图。

下面对图中所使用的标号进行说明。

1铣刀式表层切削装置、2旋转切削工具、2a表面切削用旋转切削工具、2b背面切削用旋转切削工具、2c侧面切削用旋转切削工具、3切削刀、3a前刀面、4支座、5喷镀层、6陶瓷板、7冷却水路、8冷却剂喷嘴、9冷却水喷嘴、10钢坯翻转机、11辊道、12钢坯、13切屑

具体实施方式

下面，参照附图对本发明具体地进行说明。图1是表示本发明的从连铸生产线到热轧生产线的加热炉为止的钢坯的流程的流程图。

如图1所示，将由连铸生产线制造的钢坯在热状态下直接输送至下一工序热轧生产线的加热炉。在该输送过程的中途，在输送用辊道上、或者专用的表层部修整处等适当的地方，使用利用电动机的驱动力旋转的具有多个切削刀的旋转切削工具构成的表层切削装置，对热状态下的钢坯的表面、背面及侧面的至少缺陷部分，切削距浇铸状态的钢坯表皮1mm以上的厚度的范围。在利用该表层切削装置进行切削处理之前，根据通过光学表面瑕疵检测装置、磁粉探伤装置、超声波探伤装置、电涡流传感器等缺陷检测装置获得的信息、或铸模内浴面变化量等铸造实绩信息来判断是否进行钢坯表层部的修整，基于该判断结果，部分地切削表皮或表层部的缺陷部分、或者切削存在缺陷的面的整个面。并且，对于产品需要优良的表面性状的情况，也可以不判断是否进行钢坯表层部的修整，而切削钢坯的表面、背面及两侧面的表层部的整个面。热轧在热轧生产线的加热炉中加热至预定的时间和达到预定的温度的钢坯，制造热轧钢材。

通常，从铸造生产线输出的热状态的钢坯，多数情况下为约1200℃，经过修整工序后进行热装轧制而装入加热炉的钢坯的温度，以钢坯内部温度计为约700℃。钢坯在从铸造生产线输出时到输送至下一工序的期间，在大气中空冷，钢坯表皮表面的温度降低。图2中示出了将各初始温度设为1200℃、使用通用传热分析程序分析钢坯的表面及中心的温度的钢坯温度变化的模拟结果。并且，图3中示出了钢坯从连续铸造机输出、在经过约30分钟后的时刻钢坯截面内的温度分布的模拟结果。

进行热状态的钢坯的表层部修整时，通常在从连续铸造机输出后30分钟以内进行，在钢坯表层部修整时钢坯表皮表面的温度如根据图2及图3类推得知的那样，达到约800℃的温度(钢坯内部温度为约1000℃)。其中，认为钢坯角部等进一步降至600～700℃。因此，虽然钢坯表层温度为约600℃～约800℃，但若进行切削则高温层露出，因此钢坯表层温度变为600～1000℃。

图4表示钢材(JIS SS400)的各温度的剪应力。可知剪应力与钢材的切削阻力成比例，达到高温时钢材的切削阻力减小。相对于冷钢坯的切削阻力，温度为600～800℃的钢坯在修整时的切削阻力降低至1/2～2/3。

图5是表示相对于在常温下用铣刀加工碳素钢、铸铁及铝合金时的切削条件的各切削阻力的图。由图5可以明确，若通过提高切削时的温度使碳素钢的切削阻力变为1/2以下，则碳素钢的切削阻力变得与铝合金的切削阻力几乎相等，实现与铝合金同等的高速高效率的切削成为可能。

即，在本发明中，使用由利用电动机的驱动力旋转的具有多个切削刀的旋转切削工具构成的铣刀式表层切削装置切削加工约800℃高温下的钢坯，因此与常温下的切削加工相比，能够以2倍以上的切削速度切削钢坯表层部，即使是铣刀式表层切削装置也能够充分地进行钢坯的修整。

图6示出了将铣刀式表层切削装置作为钢坯表层部的修整装置应用的例子。图6是设有1台旋转切削工具2的铣刀式表层切削装置，旋转切削工具2由圆盘形的支座4和安装在该支座4的周围的多个切削刀3构成。此时，旋转切削工具2具有钢坯12的宽度以上的大小，用1台旋转切削工具2切削修整钢坯12的总宽度。另外，图6省略了用于使旋转切削工具2旋转的电动机等铣刀式表层切削装置的整体构成。

构成铣刀式表层切削装置的旋转切削工具2的设置数量并不限定为1台，可以在钢坯12的宽度方向上以设置多个。图7是表示将设有多个旋转切削工具2的铣刀式表层切削装置作为钢坯表层部的修整装置应用的例子的图，图7(A)是由2台旋转切削工具2构成的铣刀式表层切削装置的例子，图7(B)是由3台旋转切削工具2构成的铣刀式表层切削装置的例子。对于设有2台旋转切削工具2的情况，可以将各旋转切削工具2的大小设为钢坯宽度的约1/2，对于n个的情况，可以将各旋转切削工具2的大小设为钢坯宽度的约1/n。

从连续铸造机输出的钢坯12变形较小，如图6所示，虽然利用设有1台旋转切削工具2的铣刀式表层切削装置即可进行处理的情况多，但连续铸造机的二次冷却水分布在宽度方向上变得不均匀，导致钢坯的宽度方向的变形增大，或者导致在钢坯宽度大的情况下，即使宽度方向的变形变小，切削预留量的差也增大，因而优选如图7(A)及图7(B)这样设置设有多个旋转切削工具2的铣刀式表层切削装置。通过在钢坯12的宽度方向上分开设置旋转切削工具2，可以防止切削偏差。

图8是表示用于切削修整钢坯12的整个表面的铣刀式表面切削装置的例子的图。如图8所示，该铣刀式表面切削装置1设置在钢坯输送用辊道11的上方，其设有用于切削钢坯12的表面的2台表面切削用旋转切削工具2a和用于切削钢坯12的侧面的2台侧面切削用旋转切削工具2c。铣刀式表层切削装置1虽然设有用于驱动表面切削用旋转切削工具2a及侧面切削用旋转切削工具2c的电动机和支撑他们的台架，但在图8中省略。

使用该铣刀式表层切削装置1修整钢坯12时，例如如图9中用于离线切削修整钢坯12的表面和背面的铣刀式表层切削装置的构成例所示，通过将2台上述构成的铣刀式表层切削装置夹着钢坯翻转机10地串联排列在钢坯输送用辊道11的上方，可以迅速地进行修整。首先，在利用铣刀式表层切削装置1切削钢坯12的表面及侧面之后，利用钢坯翻转机10翻转钢坯12，然后利用铣刀式表层切削装置1A切削钢坯12的背面。铣刀式表层切削装置1A与铣刀式表层切削装置1为相同的构成，但由于其切削钢坯12的背面，因此设有2台背面切削用旋转切削工具2b。通过辊道11夹住钢坯12的侧面下部或前面及后面的下部，在使铣刀式表层切削装置1、1A在辊道11的方向上移动的同时切削热状态的钢坯12，或者，固定铣刀式表层切削装置1、1A，在使钢坯12在辊道11上移动的同时切削热状态的钢坯12。另外，由于铣刀式表层切削装置1及铣刀式表层切削装置1A为同样的构成，因此下面统一表示为“铣刀式表层切削装置1”。

连续铸造机的铸造速度为约2m/分钟，因此在钢坯12的修整时间、即钢坯12的切削进给速度比铸造速度慢的情况下，钢坯12在铣刀式表层切削装置1中滞留。作为钢材的铣刀切削的进给速度，虽然2m/分钟相当快，但由于钢坯12为热状态，因此可以得到并实现如上所述的与铝相同的切削进给。

具体而言，通过将切削速度设为500～1000m/分钟、每个刀的进给设为0.5～1.0mm、旋转切削工具2上安装的切削刀3的数量设为15～36个(以24度～10度的间距安装切削刀3)，即使总宽度/总长度地切削钢坯表层部，也能够实现2～3m/分钟的切削进给速度。切削刀3的数量优选为20～30个。若切削阻力为1000MPa(100kgf/mm)以下，则此时的切削主轴所需要的总动力小于500kW，成为实用的设备。并且，在实际生产线中，设有数列图9所示的钢坯修整生产线，因此不会使从连续铸造机输出的钢坯滞留，可以进行全部的钢坯的总宽度/总长度的切削修整。

利用铣刀式表层切削装置1切削热状态的钢坯时的大问题是，作为被切削材料的钢坯为800℃的高温状态，因而会受到钢坯的热影响。由于钢坯的一个面的切削时间约为5～7分钟，因此这期间，旋转切削工具2的切削刀3、支座4及铣刀式表层切削装置1的装置整体受到来自热钢坯的接触传热、辐射热等。特别是切削刀3的刀尖变为最苛刻的条件。但是，由于切削阻力变为冷钢材的一半以下，因此由切削产生的切削刀3的温度上升极小。

由于切削速度为500m/分钟～1000m/分钟的高速，因此一个切削刀3由于切削而接触热钢坯的时间小于2秒，且由于有为与热钢坯的接触时间的数倍的空转部，因此本来就存在充分的空冷时间。但是，在铣刀式表层切削装置1中，如图10所示，旋转切削工具2的整体具有与热钢坯的表皮表面非常接近的距离，特别是旋转切削工具2的下表面，由于不断直接受到来自800℃的钢坯的辐射热，因此切削刀3的刀尖及支座4的下表面的热负荷非常大。并且，在本发明中，利用了热钢坯高温下产生的切削阻力降低的情况，由于冷却切削部分的刀尖的冷却剂会导致钢坯的表皮及表层部的温度降低，因此不能积极地用于切削中的刀尖冷却。

由于这样的情况，优选对旋转切削工具2的切削刀3及支座4实施以下4种防热对策。即，(1)用耐热合金Ni基合金形成切削刀3的刀尖；(2)对支座4的下部喷镀耐热合金Ni基合金、或用绝热性优良的陶瓷板覆盖支座4的下部；(3)在旋转切削工具2的支座4的内部设置冷却水的水路，将支座4制成内部水冷结构；(4)在切削刀3的空转冷却时用冷却剂冷却切削刀3的刀尖。下面对各种防热对策进行说明。

(1)切削刀的刀尖材质

若切削高温的材料，则刀尖的热负荷大，促进磨耗、或在热冲击下产生刀的碎屑(破片)。并且，切削时的切屑沿切削刀3的前刀面排出时，若是高温，则由于切削产生的表面压力，引起切屑的熔敷现象(与积屑瘤的形成类似，为切屑本身在刀尖前刀面上熔敷的现象)。

为了防止该熔敷现象，对1000℃的热钢材，使用由陶瓷、金属陶瓷(TiC、TiN)、超合金(WC)、用于燃气轮机叶片的超耐热合金(Fe基合金、Co基合金、Ni基合金)各种材料构成的切削工具，以切削宽度100mm进行切深数mm的平面切削试验。

试验的结果，在陶瓷制的切削工具及Ni基合金制的切削工具上没有产生切屑的附着。但是，陶瓷制的切削工具无法承受住表面压力，裂纹立即生成而损坏。另一方面，Ni基合金制的切削工具承受住了热负荷、切削负荷，并且没有切屑的附着。特别是，使用Ni基合金时，关于切屑的熔敷，使用后的状态与新制造的状态相比有良好的结果。由此可知，Ni基合金使Al等特定元素在表层富集，在表面形成Al等的氧化物，因此进一步防止切削时的切屑附着。

即，可知作为切削刀3的刀尖材质，特别优选Ni基合金。Ni基合金是基本能够承受1000℃以上的高温的合金，因此若热钢坯的切削为短时间则不实施切削刀3的刀尖冷却也没有问题。

作为本发明所使用的切削刀3的刀尖材质优选的Ni基合金的成分，含有：C：0.01～0.1质量％、Cr：17～20质量％、Mo：4～7质量％、Co：10～14质量％、Al：1～3质量％，余量为Ni及少量的不可避免的杂质。切削刀3的刀尖结构如图11所示，使母材上形成最终厚度约5mm的Ni基合金的喷镀层5即可。

(2)支座的下部结构

如上述的图10所示，旋转切削工具2的支座4的下部在切削时持续受到来自热钢坯表皮表面的高温的辐射热。旋转切削工具2的结构方面，无法使用冷却水的喷雾对下部进行直接冷却。因此，如上述的图11所示，将作为绝热材料的陶瓷板6安装在支座4的下表面整个面上，或用上述的Ni基耐热合金的喷镀层5构成支座4的下部，使支座4的耐热性提高。

(3)支座的内部水冷

图12中，作为支座4的其它的防热对策，在支座4的内部设置冷却用的冷却水路7，以冷却支座4的下部。该冷却水路7专门用于防止支座4整体或下部的温度上升。如图12所示，将冷却水从支座4的上部输送至支座4的内部，使冷却水流向支座的下部。使冷却水从设置在支座4与作为绝热材料的陶瓷板6的间隙和支座4的圆周部的水路出口漏出。若将冷却水设计成循环系统则变得复杂，因而基本设计成开放系统，但也可以将冷却水路7设计成闭合线路而成为循环系统。并且，优选设计支座4的冷却水路7，以使在冷却支座4的下部整体的同时，还能够冷却切削刀3的部分。

(4)切削刀刀尖的冷却

若反复进行因与热钢坯接触而导致的温度急剧上升和通过冷却水向刀尖的直接喷射等而导致的骤冷，则由于热冲击等带来的Ni基合金的喷镀层5与母材的热膨胀差，存在产生Ni基合金的喷镀层5的剥离的危险性。因此，虽然切削刀3的刀尖不主动地使用冷却水来冷却，但需要抑制由来自热钢坯的辐射热造成的切削刀空转时的温度上升，因此如图13所示，作为切削刀冷却装置，在切削刀3的空转范围设置冷却剂喷嘴8，在切削刀3空转时通过冷却剂喷嘴8实施没有热冲击的冷却。具体而言，从冷却剂喷嘴8喷射空气或空气和水的喷雾等来冷却切削刀3。

并且，利用铣刀式表层切削装置1切削热状态的钢坯时的其它问题是，由切削产生的切屑为高温状态，因而切屑的处理难以进行。

如图14所示，热钢坯的切削中切屑13的排出基本上与通常的冷切削相同，切屑13沿着切削刀3的前刀面3a排出。但是，高温状态的切屑13的强度弱，排出时容易折入内部，并且，高温材料的切削中由于切屑13与前刀面3a的熔敷性而切屑13的排出速度变慢，存在切屑压缩比增大的倾向。因此，切屑厚度增大至大于切入厚度。特别是，热钢坯的表层部修整中，切削宽度达到钢坯宽度，切屑13的长度也变得与切削宽度相等，具有与钢坯宽度相等的长度的切屑13在卷曲的同时被排出。

如上所述，在热切削中切屑13的排出无法顺利地进行，存在堵塞在旋转切削工具2的切削刀3之间、或卷入旋转切削工具2中的危险性。为了解决该问题，如图14所示，优选设置冷却水喷嘴9作为切屑冷却装置，使来自冷却水喷嘴9的高压水撞击切屑13，从而提高切屑13的排出。此时，由于会导致温度下降，因此为了使高压水不直接落到切削刀3的刀尖，向沿着前刀面3a排出的切屑13的预定位置喷射冷却水。另外，冷却水喷嘴9，如上述图13所示，在每个切削刀3上设置一个，成为冷却水喷嘴9与切削刀3同步旋转的结构。

由于对象为高温的切屑13，因此优选在冷却水的喷射压力为破坏膜态沸腾以上的水压下进行喷射，因此，以约0.2MPa以上的压力进行喷射。并且，关于喷射冷却水的高度位置，由于切屑13沿着切削刀3的前刀面3a排出至支座4的上面，因而在切屑13开始卷曲的位置处喷射冷却水。

通过这样冷却切屑，切屑不会折入内部，切屑对应于前刀面的形状而卷曲，切屑的排出得到改善。若刀尖前刀面的上部的切屑排出通过切屑的冷却得到改善，则切屑整体得到冷却，从而刀尖附近的切屑也被间接地冷却。通过该冷却效果等排出速度提高，刀尖前刀面处的切屑压缩比也得到改善，切屑厚度变薄，断屑槽等切屑的处理方法也变得有效，并且，由于切屑的形状容易变为良好的螺旋形状、涡形，因此切屑回收也变得容易。而且，通过冷却切屑防止切屑表面的氧化，因而切屑的废料品质提高方面也有大的效果。

作为用于回收切屑的切屑回收装置，可以使用在铣刀式表层切削装置1的旋转切削工具2的上部周围设置抽气管道，利用鼓风机机经由该抽气管道吸入的方法。另外，也可以在钢坯输送用的辊道11的侧面设置切屑回收坑，切屑由于旋转切削工具2的离心力飞向侧方向而落在切屑回收坑中，或者利用机械的刮刀、高压空气、高压水等使残留在钢坯表皮表面的切屑落在输送生产线侧面的切屑回收坑中，从而将切屑回收。

并且，还需要铣刀式表层切削装置1整体的耐热对策。基本上，为了防止来自热钢坯的辐射热，在主要的可动轴上设置屏蔽板等，装置的局部冷却利用空冷或喷雾冷却来实施。

如上说明的那样，根据本发明，使用由旋转切削工具2构成的表层切削装置1进行热状态的钢坯的表层部修整，因而能够在热状态下确实地除去热钢坯的表面、背面、侧面所有面的表皮及表层部的缺陷，假设连续铸造时在钢坯的表皮或表层部产生夹杂物缺陷等，也能够不将钢坯冷却成冷片，而将表皮及表层部没有缺陷的钢坯在热状态下装入热轧生产线的加热炉中，其结果是，即使是热装轧制，也能够制造表面性状优良的钢板。

另外，本发明并不限于上述说明的范围，可以存在各种变形。上述说明虽然通过具有圆盘形的旋转切削工具2的铣刀式表层切削装置1的例子进行说明，但也可以使用由表面具有螺旋刀的圆筒形切削工具(圆筒铣刀用螺旋刀)构成的铣刀式表层切削装置来实施本发明。

产业上的利用可能性

根据本发明，使用由旋转切削工具构成的表层切削装置进行热状态的钢坯的表层部修整，因此能够在热状态下确实地除去热钢坯的表面、背面、侧面所有面的表皮及表层部的缺陷，假设连续铸造时在钢坯的表皮或表层部产生夹杂物缺陷等，也能够不将钢坯冷却成冷片，而将表皮及表层部没有缺陷的钢坯在热状态下装入热轧生产线的加热炉中，从而能够有效利用钢坯具有的热量。而且，相对于以往的修整方法，使用本发明的修整方法修整后的钢坯表皮表面的平滑性显著提高，因此在轧制工序及镀敷工序中，能够确实地降低由钢坯的表皮及表层化的缺陷引起的钢板表面的瑕疵，能够实现节能以及提高钢板的品质。

而且，以往，就利用在钢坯表层部整个表面的修整中使用的火焰清理机的火焰表面清理来说，利用火焰表面清理除去的层是完全的氧化铁，虽然能够作为铁源循环使用，但是循环使用时需要还原剂和伴随还原的热能，这使制造成本提高。与此相对，就本发明的修整方法来说，由表层部的切削产生的切屑能够作为含氧化铁少的原料金属回收，因此作为铁源循环使用时无需还原剂和伴随还原的热能，与以往相比，能够降低制造成本。

而且，将使用本发明的修整方法进行了表层部修整后的钢坯进行热装轧制时，能够得到表面缺陷极少的热轧钢材。

Claims (5)

1.一种热轧钢材的制造方法，其特征在于，将通过热钢坯的表层部修整方法进行修整的钢坯在热状态下直接装入加热炉，然后进行热轧，其中，所述热钢坯的表层部修整方法，使用由具有多个切削刀、利用电动机的驱动力旋转的旋转切削工具构成的铣刀式表层切削装置，对由连续铸造机制造、被切断为预定长度的热状态的钢坯的表面、背面、侧面中任意一面或二面以上的表层部的部分或全部，在所述表层部的温度为600以上且小于800℃的状态下，切削距浇铸状态的钢坯表皮1mm以上的厚度的范围。

2.如权利要求1所述的热轧钢材的制造方法，其特征在于，所述旋转切削工具的各切削刀的刀尖由镍基合金的喷镀层构成。

3.如权利要求1所述的热轧钢材的制造方法，其特征在于，所述旋转切削工具为内部水冷结构。

4.如权利要求1所述的热轧钢材的制造方法，其特征在于，所述旋转切削工具的下部由绝热材料或耐热合金构成。

5.如权利要求1所述的热轧钢材的制造方法，其特征在于，所述铣刀式表层切削装置还设有：

通过高压水的喷雾对被所述旋转切削工具切削的切屑进行冷却的切屑冷却装置；

对旋转切削工具的切削刀进行空冷或喷雾冷却的切削刀冷却装置；和

回收切屑的切屑回收装置。 

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