JP2002316206A - 表面性状の優れた形鋼と該形鋼用の鋼材およびそれらの製造方法と製造装置 - Google Patents
表面性状の優れた形鋼と該形鋼用の鋼材およびそれらの製造方法と製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一次スケールを、鋼材表面から効率的に除去
し、スケールに起因するの表面疵の生成を防止して、表
面性状の優れた形鋼を製造する。 【解決手段】 加熱後９０°転回し圧延に供する形鋼用
の鋼材において、圧延時に圧延面となる鋼材表面にデス
ケーリング処理を施し、該鋼材表面を清浄化した表面性
状に優れた形鋼用の鋼材。所要温度に加熱した鋼材を９
０°転回して、圧延前および／または圧延中、圧延面と
なる鋼材表面に圧力流体を噴射し、鋼材の加熱中に生成
したスケールを除去する。圧力流体の噴射を、鋼材表面
から２００ｍｍ以内の距離から、５ＭＰａ以上の衝突圧
で行うことが好ましい。
し、スケールに起因するの表面疵の生成を防止して、表
面性状の優れた形鋼を製造する。 【解決手段】 加熱後９０°転回し圧延に供する形鋼用
の鋼材において、圧延時に圧延面となる鋼材表面にデス
ケーリング処理を施し、該鋼材表面を清浄化した表面性
状に優れた形鋼用の鋼材。所要温度に加熱した鋼材を９
０°転回して、圧延前および／または圧延中、圧延面と
なる鋼材表面に圧力流体を噴射し、鋼材の加熱中に生成
したスケールを除去する。圧力流体の噴射を、鋼材表面
から２００ｍｍ以内の距離から、５ＭＰａ以上の衝突圧
で行うことが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の加熱時に表
面に生成したスケールを除去した表面性状の優れた形鋼
用の鋼材、該鋼材を圧延して製造した表面性状の優れた
形鋼、および、それらの製造方法と製造装置に関するも
のである。
面に生成したスケールを除去した表面性状の優れた形鋼
用の鋼材、該鋼材を圧延して製造した表面性状の優れた
形鋼、および、それらの製造方法と製造装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材を熱間圧延する際に、加熱炉中で、
鋼材を、例えば、９５０〜１３００℃に加熱すると、鋼
材の表層に一次スケールが生成する。このスケールが鋼
材表面に残存すると、製品鋼材における表面疵の原因と
なるので、熱間圧延の前に、高圧水を鋼材表面に噴射す
る等の手段で該スケールを除去するが、一次スケールを
充分に除去できるか否かは、該スケールの機械的強度や
剥離性（密着性）に拠ることが、従来から知られてい
る。
鋼材を、例えば、９５０〜１３００℃に加熱すると、鋼
材の表層に一次スケールが生成する。このスケールが鋼
材表面に残存すると、製品鋼材における表面疵の原因と
なるので、熱間圧延の前に、高圧水を鋼材表面に噴射す
る等の手段で該スケールを除去するが、一次スケールを
充分に除去できるか否かは、該スケールの機械的強度や
剥離性（密着性）に拠ることが、従来から知られてい
る。
【０００３】例えば、Ｓｉを０．２質量％以上含有する
鋼材を、表面温度１１７３℃以上に加熱すると、地鉄と
一次スケールの間に、ＦｅＯ（スケールの主成分）とＦ
ｅ2ＳｉＯ4の共晶体が生成し、該共晶体が固化すると、
地鉄と一次スケールが密着してしまい、一次スケールの
剥離性が低下する。一次スケールの剥離性が低下する
と、熱間圧延前のスケール除去が充分に行われず、鋼材
表面にスケールが残ってしまう。このスケール残りは、
熱間圧延中、一旦、鋼材表面に圧着されるが、スケール
は地鉄に比べ延性が低いので、その後の熱間圧延で剥離
し、その剥離した痕が表面疵となって製品鋼材に残るこ
とになる。
鋼材を、表面温度１１７３℃以上に加熱すると、地鉄と
一次スケールの間に、ＦｅＯ（スケールの主成分）とＦ
ｅ2ＳｉＯ4の共晶体が生成し、該共晶体が固化すると、
地鉄と一次スケールが密着してしまい、一次スケールの
剥離性が低下する。一次スケールの剥離性が低下する
と、熱間圧延前のスケール除去が充分に行われず、鋼材
表面にスケールが残ってしまう。このスケール残りは、
熱間圧延中、一旦、鋼材表面に圧着されるが、スケール
は地鉄に比べ延性が低いので、その後の熱間圧延で剥離
し、その剥離した痕が表面疵となって製品鋼材に残るこ
とになる。
【０００４】通常、鋼材を熱間圧延し熱延鋼板を製造す
る場合、加熱炉から搬出された鋼材は、その上下表面に
デスケーリングが施された後、該上下表面を圧延面とす
る熱間圧延に供せられる。このデスケーリングによる一
次スケールの除去の成否が熱延鋼板の表面性状に大きく
影響するので、これまで、加熱、デスケーリング、熱間
圧延を一体とした熱間圧延方法や熱間圧延設備が、種々
提案されている。
る場合、加熱炉から搬出された鋼材は、その上下表面に
デスケーリングが施された後、該上下表面を圧延面とす
る熱間圧延に供せられる。このデスケーリングによる一
次スケールの除去の成否が熱延鋼板の表面性状に大きく
影響するので、これまで、加熱、デスケーリング、熱間
圧延を一体とした熱間圧延方法や熱間圧延設備が、種々
提案されている。
【０００５】例えば、特開昭５４−７４２５８号公報に
は、一次スケールを有効に除去し、圧延製品におけるス
ケール疵の絶無を企図して、加熱炉、加熱炉出側のスケ
ール剥離用水冷却装置、高圧水噴射デスケーラー、熱間
圧延機をこの順序で配列した熱間圧延設備が開示されて
いる。また、特開昭６２−２９６９０８号公報には、圧
延可能温度に加熱した鋼材の表面を７００℃以下に急冷
し、次いで、衝撃力を加えて一次スケールを剥離する脱
スケール方法が開示されている。また、特開平１１−２
６４０２２号公報には、Ｓｉを０．２ｗｔ％含有する鋼
材を１０８０〜１２５０℃に加熱後、熱間圧延前に、衝
突圧が５ＭＰａ以上の高圧水ジェットでデスケーリング
を行う表面性状に優れた鋼板の製造方法が開示されてい
る。
は、一次スケールを有効に除去し、圧延製品におけるス
ケール疵の絶無を企図して、加熱炉、加熱炉出側のスケ
ール剥離用水冷却装置、高圧水噴射デスケーラー、熱間
圧延機をこの順序で配列した熱間圧延設備が開示されて
いる。また、特開昭６２−２９６９０８号公報には、圧
延可能温度に加熱した鋼材の表面を７００℃以下に急冷
し、次いで、衝撃力を加えて一次スケールを剥離する脱
スケール方法が開示されている。また、特開平１１−２
６４０２２号公報には、Ｓｉを０．２ｗｔ％含有する鋼
材を１０８０〜１２５０℃に加熱後、熱間圧延前に、衝
突圧が５ＭＰａ以上の高圧水ジェットでデスケーリング
を行う表面性状に優れた鋼板の製造方法が開示されてい
る。
【０００６】しかし、これらのデスケーリングは、主と
して、鋼材の上下表面、即ち、圧延時に圧延面となる表
面に対して行われるものである。これは、スケールの延
性が地鉄の延性に比べ低いので、鋼材側面のスケール
は、圧延中、鋼材の厚み減少で生じる歪に追従できず剥
離、脱落するし、また、鋼材側面に疵が生成しても、最
終工程で、鋼板両端部を切断したりするので、鋼材側面
に対する当初のデスケーリングは、必ずしも充分でなく
てもよいということによるものである。
して、鋼材の上下表面、即ち、圧延時に圧延面となる表
面に対して行われるものである。これは、スケールの延
性が地鉄の延性に比べ低いので、鋼材側面のスケール
は、圧延中、鋼材の厚み減少で生じる歪に追従できず剥
離、脱落するし、また、鋼材側面に疵が生成しても、最
終工程で、鋼板両端部を切断したりするので、鋼材側面
に対する当初のデスケーリングは、必ずしも充分でなく
てもよいということによるものである。
【０００７】一方、鋼材を圧延して形鋼を製造する場合
は、図１に示すように、通常、加熱炉１から搬出された
鋼材６ａに対してはデスケーリングを施さず、そのまま
の状態で、該鋼材を９０°転回し（図中、「６ｂ」参
照）、圧延機２に送り込んでいる。時には、加熱炉から
出た直後の鋼材にデスケーリングを施す場合もあるが、
熱間圧延設備で通常用いるデスケーリング装置を用いる
ので、鋼材側面には、一次スケールが殆どそのまま残る
ことになる。そして、鋼材は、鋼材側面に１次スケール
を残したまま９０°転回され（その結果、鋼材側面が圧
延面となる）、圧延機に送り込まれる。
は、図１に示すように、通常、加熱炉１から搬出された
鋼材６ａに対してはデスケーリングを施さず、そのまま
の状態で、該鋼材を９０°転回し（図中、「６ｂ」参
照）、圧延機２に送り込んでいる。時には、加熱炉から
出た直後の鋼材にデスケーリングを施す場合もあるが、
熱間圧延設備で通常用いるデスケーリング装置を用いる
ので、鋼材側面には、一次スケールが殆どそのまま残る
ことになる。そして、鋼材は、鋼材側面に１次スケール
を残したまま９０°転回され（その結果、鋼材側面が圧
延面となる）、圧延機に送り込まれる。
【０００８】いずれの場合においても、鋼材は、圧延面
となる鋼材の上下表面（９０°転回前は側面）に１次ス
ケールを残したまま圧延されることになるが、通常、該
スケールは、圧延中、ロールの圧下力で破壊され、殆ど
剥離、脱落するので、スケール残りの影響については、
これまで、全く関心がもたれていなかった。
となる鋼材の上下表面（９０°転回前は側面）に１次ス
ケールを残したまま圧延されることになるが、通常、該
スケールは、圧延中、ロールの圧下力で破壊され、殆ど
剥離、脱落するので、スケール残りの影響については、
これまで、全く関心がもたれていなかった。
【０００９】しかしながら、熱延鋼板の場合と同様に、
鋼材表面へのスケール残りが、形鋼の表面性状に大きく
影響することは明らかであり、特に、形鋼を表面露出の
構造材として使用する機会が増加しつつある今日、形鋼
の表面に存在するスケール押込み疵は、構造物の美観を
損ねる要因となるうえ、さらに、過酷な荷重環境下や、
腐食環境下では、応力集中点や、腐食の起点ともなる。
したがって、構造物の美観や、耐荷重、耐腐食の点か
ら、表面性状の優れた形鋼の出現が要望されている。
鋼材表面へのスケール残りが、形鋼の表面性状に大きく
影響することは明らかであり、特に、形鋼を表面露出の
構造材として使用する機会が増加しつつある今日、形鋼
の表面に存在するスケール押込み疵は、構造物の美観を
損ねる要因となるうえ、さらに、過酷な荷重環境下や、
腐食環境下では、応力集中点や、腐食の起点ともなる。
したがって、構造物の美観や、耐荷重、耐腐食の点か
ら、表面性状の優れた形鋼の出現が要望されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記要望に
応えるべく、加熱炉での加熱中に発生する一次スケール
を、鋼材表面から効率的に除去し、該スケールに起因す
るの表面疵の生成を防止して、表面性状の優れた形鋼を
製造することを課題とする。
応えるべく、加熱炉での加熱中に発生する一次スケール
を、鋼材表面から効率的に除去し、該スケールに起因す
るの表面疵の生成を防止して、表面性状の優れた形鋼を
製造することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、形鋼の表面
に生じた疵の分布について鋭意調査した。その結果、ス
ケール押し込みに起因する疵の多くは、フランジ外面に
存在し、ウェブ面およびフランジ内面には少ないことを
見いだした。そして、本発明者は、さらに、上記疵が偏
在する原因について検討した。その結果、形鋼を圧延し
て製造する場合においては、熱延鋼板を製造する場合と
は異なり、「矩形断面の鋼材を９０°転回し、デスケー
リングが充分とはいえない鋼材側面（短辺側の面）を圧
延面として圧延しフランジを形成するので、圧延中、圧
延面に残存する１次スケールがそのままフランジ外面に
押し付けられて付着・残存し、表面疵の原因となる」と
の知見を得るに至った。
に生じた疵の分布について鋭意調査した。その結果、ス
ケール押し込みに起因する疵の多くは、フランジ外面に
存在し、ウェブ面およびフランジ内面には少ないことを
見いだした。そして、本発明者は、さらに、上記疵が偏
在する原因について検討した。その結果、形鋼を圧延し
て製造する場合においては、熱延鋼板を製造する場合と
は異なり、「矩形断面の鋼材を９０°転回し、デスケー
リングが充分とはいえない鋼材側面（短辺側の面）を圧
延面として圧延しフランジを形成するので、圧延中、圧
延面に残存する１次スケールがそのままフランジ外面に
押し付けられて付着・残存し、表面疵の原因となる」と
の知見を得るに至った。
【００１２】本発明は、上記知見に基づいて発明された
ものであり、その要旨とするところは、次のとおりであ
る。 （形鋼用の鋼材） （１）加熱後９０°転回し圧延に供する形鋼用の鋼材に
おいて、圧延時に圧延面となる鋼材表面にデスケーリン
グ処理を施し、該鋼材表面を清浄化したことを特徴とす
る表面性状に優れた形鋼用の鋼材。 （２）前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを含むこと
を特徴とする前記（１）記載の表面性状に優れた形鋼用
の鋼材。 （３）前記鋼材が、矩形断面の鋼材であることを特徴と
する前記（１）または（２）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材。
ものであり、その要旨とするところは、次のとおりであ
る。 （形鋼用の鋼材） （１）加熱後９０°転回し圧延に供する形鋼用の鋼材に
おいて、圧延時に圧延面となる鋼材表面にデスケーリン
グ処理を施し、該鋼材表面を清浄化したことを特徴とす
る表面性状に優れた形鋼用の鋼材。 （２）前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを含むこと
を特徴とする前記（１）記載の表面性状に優れた形鋼用
の鋼材。 （３）前記鋼材が、矩形断面の鋼材であることを特徴と
する前記（１）または（２）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材。
【００１３】（形鋼用の鋼材の製造方法） （４）所要温度に加熱した鋼材を９０°転回して圧延に
供し、形鋼用の鋼材を製造する方法において、圧延前お
よび／または圧延中、圧延面となる鋼材表面に圧力流体
を噴射し、該鋼材の加熱中に生成したスケールを除去す
ることを特徴とする表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製
造方法。 （５）前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを含むこと
を特徴とする前記（４）記載の表面性状に優れた形鋼用
の鋼材の製造方法。 （６）前記鋼材が、矩形断面の鋼材であることを特徴と
する前記（４）または（５）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材の製造方法。
供し、形鋼用の鋼材を製造する方法において、圧延前お
よび／または圧延中、圧延面となる鋼材表面に圧力流体
を噴射し、該鋼材の加熱中に生成したスケールを除去す
ることを特徴とする表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製
造方法。 （５）前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを含むこと
を特徴とする前記（４）記載の表面性状に優れた形鋼用
の鋼材の製造方法。 （６）前記鋼材が、矩形断面の鋼材であることを特徴と
する前記（４）または（５）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材の製造方法。
【００１４】（７）前記圧延面となる鋼材表面に圧力流
体を、該鋼材表面から２００ｍｍ以内の距離から、５Ｍ
Ｐａ以上の衝突圧で噴射することを特徴とする前記
（４）、（５）または（６）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材の製造方法。 （８）前記圧延面となる鋼材表面の一方に圧力流体を噴
射し、圧延中、適宜、鋼材を上下に転回することを特徴
とする前記（４）、（５）、（６）または（７）記載の
表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。 （９）前記圧力流体が、砥粒剤を含むことを特徴とする
前記（４）、（５）、（６）、（７）または（８）記載
の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。
体を、該鋼材表面から２００ｍｍ以内の距離から、５Ｍ
Ｐａ以上の衝突圧で噴射することを特徴とする前記
（４）、（５）または（６）記載の表面性状に優れた形
鋼用の鋼材の製造方法。 （８）前記圧延面となる鋼材表面の一方に圧力流体を噴
射し、圧延中、適宜、鋼材を上下に転回することを特徴
とする前記（４）、（５）、（６）または（７）記載の
表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。 （９）前記圧力流体が、砥粒剤を含むことを特徴とする
前記（４）、（５）、（６）、（７）または（８）記載
の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。
【００１５】（形鋼用の鋼材の製造装置） （１０）所要温度に加熱した後、９０°転回した鋼材を
圧延する圧延機、該圧延機の入側および／または出側に
配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を噴射する
噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、および、該噴射
ノズルからの圧力流体の噴射を、鋼材条件および／また
は圧延条件に応じて制御する圧力流体噴射制御装置から
なる表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。 （１１）前記噴射ノズルを、テーブルローラーの間に設
けたことを特徴とする前記（１０）記載の表面性状に優
れた形鋼用の鋼材の製造装置。 （１２）前記噴射ノズルを、上圧延ロールに対応した位
置に設けたことを特徴とする前記（１０）または（１
１）記載の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。
圧延する圧延機、該圧延機の入側および／または出側に
配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を噴射する
噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、および、該噴射
ノズルからの圧力流体の噴射を、鋼材条件および／また
は圧延条件に応じて制御する圧力流体噴射制御装置から
なる表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。 （１１）前記噴射ノズルを、テーブルローラーの間に設
けたことを特徴とする前記（１０）記載の表面性状に優
れた形鋼用の鋼材の製造装置。 （１２）前記噴射ノズルを、上圧延ロールに対応した位
置に設けたことを特徴とする前記（１０）または（１
１）記載の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。
【００１６】（形鋼） （１３）圧延時圧延面となる鋼材表面にデスケーリング
処理を施した形鋼用の鋼材を、所要断面形状に圧延して
製造したことを特徴とする表面性状に優れた形鋼。 （１４）前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉを含むこ
とを特徴とする前記（１３）記載の表面性状に優れた形
鋼。 （１５）前記形鋼が、ウェブとフランジを備えることを
特徴とする前記（１１）、（１２）、（１３）または
（１４）記載の表面性状に優れた形鋼。
処理を施した形鋼用の鋼材を、所要断面形状に圧延して
製造したことを特徴とする表面性状に優れた形鋼。 （１４）前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉを含むこ
とを特徴とする前記（１３）記載の表面性状に優れた形
鋼。 （１５）前記形鋼が、ウェブとフランジを備えることを
特徴とする前記（１１）、（１２）、（１３）または
（１４）記載の表面性状に優れた形鋼。
【００１７】（形鋼の製造方法） （１６）所要温度に加熱した鋼材を９０°転回し圧延に
供し、圧延前および／または圧延中、圧延面となる鋼材
表面に圧力流体を噴射し、鋼材の加熱中に生成したスケ
ールを除去し、次いで、上記鋼材を、粗圧延機、仕上圧
延機で、所要断面形状に圧延することを特徴とする表面
性状に優れた形鋼の製造方法。 （１７）前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉを含むこ
とを特徴とする前記（１３）記載の表面性状に優れた形
鋼の製造方法。 （１８）前記形鋼が、ウェブとフランジを備えることを
特徴とする前記（１６）または（１７）記載の表面性状
に優れた形鋼の製造方法。
供し、圧延前および／または圧延中、圧延面となる鋼材
表面に圧力流体を噴射し、鋼材の加熱中に生成したスケ
ールを除去し、次いで、上記鋼材を、粗圧延機、仕上圧
延機で、所要断面形状に圧延することを特徴とする表面
性状に優れた形鋼の製造方法。 （１７）前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉを含むこ
とを特徴とする前記（１３）記載の表面性状に優れた形
鋼の製造方法。 （１８）前記形鋼が、ウェブとフランジを備えることを
特徴とする前記（１６）または（１７）記載の表面性状
に優れた形鋼の製造方法。
【００１８】（形鋼の製造装置） （１９）所要温度に加熱した後、９０°転回した鋼材を
圧延する圧延機、該圧延機の入側および／または出側に
配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を噴射する
噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、該噴射ノズルか
らの圧力流体の噴射を、鋼材条件および／または圧延条
件に応じて制御する圧力流体噴射制御装置、および、上
記鋼材を所要形状の断面に圧延する粗圧延機と仕上圧延
機からなることを特徴とする表面性状に優れた形鋼の製
造装置。
圧延する圧延機、該圧延機の入側および／または出側に
配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を噴射する
噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、該噴射ノズルか
らの圧力流体の噴射を、鋼材条件および／または圧延条
件に応じて制御する圧力流体噴射制御装置、および、上
記鋼材を所要形状の断面に圧延する粗圧延機と仕上圧延
機からなることを特徴とする表面性状に優れた形鋼の製
造装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明について、図面に基づいて
詳細に説明する。図２に、形鋼の製造ラインにおいて、
圧力流体噴射装置３、３を、圧延機２の入側と出側の両
方に配置した態様を示す。形鋼用の矩形断面鋼材（以下
「鋼材」という。）は、加熱炉１中で、例えば、１２０
０℃以上に加熱される。加熱後、加熱炉１から搬出され
た鋼材６ａ（まだ９０°転回されていない）は、圧延機
２の入側に配置した圧力流体噴射装置３の手前で９０°
転回され（鋼材６ｂ）、圧延機２に送り込まれる。この
とき、鋼材６ｂにおいては、圧力流体噴射制御装置４に
より制御される圧力流体噴射装置３、３により、フラン
ジの外面となる圧延面（転回前は、鋼材の側面）に存在
する１次スケールが除去されることになる。なお、圧力
流体噴射装置３、３は、圧延機２の入側または出側のど
ちらか一方に配置してもよい。
詳細に説明する。図２に、形鋼の製造ラインにおいて、
圧力流体噴射装置３、３を、圧延機２の入側と出側の両
方に配置した態様を示す。形鋼用の矩形断面鋼材（以下
「鋼材」という。）は、加熱炉１中で、例えば、１２０
０℃以上に加熱される。加熱後、加熱炉１から搬出され
た鋼材６ａ（まだ９０°転回されていない）は、圧延機
２の入側に配置した圧力流体噴射装置３の手前で９０°
転回され（鋼材６ｂ）、圧延機２に送り込まれる。この
とき、鋼材６ｂにおいては、圧力流体噴射制御装置４に
より制御される圧力流体噴射装置３、３により、フラン
ジの外面となる圧延面（転回前は、鋼材の側面）に存在
する１次スケールが除去されることになる。なお、圧力
流体噴射装置３、３は、圧延機２の入側または出側のど
ちらか一方に配置してもよい。
【００２０】図４に、９０°転回した鋼材６ｂにデスケ
ーリングを施す態様を示す。この態様においては、圧延
ロール５、５を収容する圧延機フレーム８の所定の位置
に、圧力流体噴射装置３ａが、適宜、取付部材を介して
取り付けられている。圧力流体噴射装置３ａは、圧力流
体１０を所要の衝突圧で鋼材６ｂの上圧延面に噴射する
噴射ノズル９を、圧延ロールの軸方向に沿い所定間隔で
備えている。なお、圧力流体噴射装置３ａが備える噴射
ノズルの列は、１列でもよいし、また、３列以上でもよ
い。
ーリングを施す態様を示す。この態様においては、圧延
ロール５、５を収容する圧延機フレーム８の所定の位置
に、圧力流体噴射装置３ａが、適宜、取付部材を介して
取り付けられている。圧力流体噴射装置３ａは、圧力流
体１０を所要の衝突圧で鋼材６ｂの上圧延面に噴射する
噴射ノズル９を、圧延ロールの軸方向に沿い所定間隔で
備えている。なお、圧力流体噴射装置３ａが備える噴射
ノズルの列は、１列でもよいし、また、３列以上でもよ
い。
【００２１】また、テーブルローラー７の間には、鋼材
６ｂの下圧延面に圧力流体１０を所要の衝突圧で噴射す
る噴射ノズル９を、圧延ロールの軸方向に沿い所定間隔
で備える圧力流体噴射装置３ｂが配置されている。な
お、圧力流体噴射装置３ｂが備える噴射ノズルの列は、
１列でもよいし、また、３列以上でもよい。そして、圧
力流体噴射装置３ａ、３ｂにおいて、噴射ノズル９から
の圧力流体１０の噴射は、鋼材条件（鋼種、形状、寸
法、温度等）や、圧延条件（圧延荷重、圧延温度）に応
じて、圧力流体噴射制御装置４（図２、参照）により制
御される。
６ｂの下圧延面に圧力流体１０を所要の衝突圧で噴射す
る噴射ノズル９を、圧延ロールの軸方向に沿い所定間隔
で備える圧力流体噴射装置３ｂが配置されている。な
お、圧力流体噴射装置３ｂが備える噴射ノズルの列は、
１列でもよいし、また、３列以上でもよい。そして、圧
力流体噴射装置３ａ、３ｂにおいて、噴射ノズル９から
の圧力流体１０の噴射は、鋼材条件（鋼種、形状、寸
法、温度等）や、圧延条件（圧延荷重、圧延温度）に応
じて、圧力流体噴射制御装置４（図２、参照）により制
御される。
【００２２】なお、１組の圧力流体噴射装置３ａ、３ｂ
は、圧延機の入側と出側の両方に配置してもよいことは
当然である。このようにして、本発明においては、圧延
前および／または圧延中、フランジ外面となる鋼材６ｂ
の上下圧延面において、１次スケールを充分に除去する
ことができる。この点が、本発明の特徴点である。
は、圧延機の入側と出側の両方に配置してもよいことは
当然である。このようにして、本発明においては、圧延
前および／または圧延中、フランジ外面となる鋼材６ｂ
の上下圧延面において、１次スケールを充分に除去する
ことができる。この点が、本発明の特徴点である。
【００２３】１次スケールを充分に除去するためには、
噴射ノズル９を、圧延面から２００ｍｍ以内の距離に位
置せしめ、該位置から、５ＭＰａ以上の衝突圧で、圧力
流体を圧延面に向け噴射するのが好ましい。鋼材の鋼種
によっては、衝突圧が５ＭＰａ未満でもよいが、Ｓｉを
０．２質量％以上含有する鋼材のように一次スケールの
剥離性が良好でない鋼材の場合、衝突圧が５ＭＰａ未満
であると、デスケーリングを効率よく行うことが容易で
ない。
噴射ノズル９を、圧延面から２００ｍｍ以内の距離に位
置せしめ、該位置から、５ＭＰａ以上の衝突圧で、圧力
流体を圧延面に向け噴射するのが好ましい。鋼材の鋼種
によっては、衝突圧が５ＭＰａ未満でもよいが、Ｓｉを
０．２質量％以上含有する鋼材のように一次スケールの
剥離性が良好でない鋼材の場合、衝突圧が５ＭＰａ未満
であると、デスケーリングを効率よく行うことが容易で
ない。
【００２４】噴射ノズル１０が、圧延面から２００ｍｍ
を超える距離に位置していると、鋼材の表面で均一に５
ＭＰａ以上の衝突圧を得るのが難しくなる。しかし、噴
射ノズルの距離および圧力流体の衝突圧は、これらの数
値に限定されるものではない。これら数値条件は、鋼
種、鋼材の形状・寸法・温度等の諸条件、さらに、圧延
条件に応じ、適宜、最適な条件を選択すればよい。
を超える距離に位置していると、鋼材の表面で均一に５
ＭＰａ以上の衝突圧を得るのが難しくなる。しかし、噴
射ノズルの距離および圧力流体の衝突圧は、これらの数
値に限定されるものではない。これら数値条件は、鋼
種、鋼材の形状・寸法・温度等の諸条件、さらに、圧延
条件に応じ、適宜、最適な条件を選択すればよい。
【００２５】また、上圧延面のデスケーリングを行う圧
力流体噴射装置３ａは、圧延機フレーム８に固定しても
よいが、所望の形鋼に応じて鋼材の幅寸法（転回後の鋼
材高さ）は変わるので、上記圧力流体噴射装置３ａを上
下動可能に取り付けるのが好ましい。このように取り付
けると、鋼材の幅寸法の変化に即応して、圧延面と噴射
ノズル１０の距離を適切に確保することができるので、
常に、最適条件で、充分なデスケーリングを行うことが
できる。
力流体噴射装置３ａは、圧延機フレーム８に固定しても
よいが、所望の形鋼に応じて鋼材の幅寸法（転回後の鋼
材高さ）は変わるので、上記圧力流体噴射装置３ａを上
下動可能に取り付けるのが好ましい。このように取り付
けると、鋼材の幅寸法の変化に即応して、圧延面と噴射
ノズル１０の距離を適切に確保することができるので、
常に、最適条件で、充分なデスケーリングを行うことが
できる。
【００２６】ただ、実際には、上記圧力流体噴射装置３
ａの噴射ノズル１０を、鋼材６ｂの上圧延面から２００
ｍｍ以内の近距離に位置せしめるのは、設備構造上、困
難な場合もある。このような場合には、鋼材６ｂを、適
宜１８０°回転し、上下圧延面におけるデスケーリング
を均一化することが好ましい。なお、下圧延面のデスケ
ーリングを行うデスケーリング装置３ｂを、テーブルロ
ーラー７の間に、上下動可能に配置してもよい。
ａの噴射ノズル１０を、鋼材６ｂの上圧延面から２００
ｍｍ以内の近距離に位置せしめるのは、設備構造上、困
難な場合もある。このような場合には、鋼材６ｂを、適
宜１８０°回転し、上下圧延面におけるデスケーリング
を均一化することが好ましい。なお、下圧延面のデスケ
ーリングを行うデスケーリング装置３ｂを、テーブルロ
ーラー７の間に、上下動可能に配置してもよい。
【００２７】圧力流体は、鋼材表面から一次スケールを
除去できる機能を有するものであれば、気体、液体、固
体（粉体、ショット粒）、さらに、これらの混合体等、
どのような形態のものでもよいが、特に、水が好まし
い。また、圧力流体は、より充分なデスケーリングを行
い、より清浄な圧延面（フランジ面）を得るため、砥粒
剤を含んでいてもよい。
除去できる機能を有するものであれば、気体、液体、固
体（粉体、ショット粒）、さらに、これらの混合体等、
どのような形態のものでもよいが、特に、水が好まし
い。また、圧力流体は、より充分なデスケーリングを行
い、より清浄な圧延面（フランジ面）を得るため、砥粒
剤を含んでいてもよい。
【００２８】図４においては、上下一組の圧力流体噴射
装置３ａ、３ｂを配置した態様を示したが、この組を、
適宜の数、適宜の間隔をおいて、圧延機の入側および／
または出側に配置してもよいことは当然である。また、
テーブルローラー７の間にデスケーリング装置３ｂだけ
を配置し、適宜、鋼材６ｂを１８０度回転しつつ、上下
圧延面におけるデスケーリングを行ってもよい。
装置３ａ、３ｂを配置した態様を示したが、この組を、
適宜の数、適宜の間隔をおいて、圧延機の入側および／
または出側に配置してもよいことは当然である。また、
テーブルローラー７の間にデスケーリング装置３ｂだけ
を配置し、適宜、鋼材６ｂを１８０度回転しつつ、上下
圧延面におけるデスケーリングを行ってもよい。
【００２９】本発明は、形鋼のフランジ面となる鋼材の
圧延面における１次スケールを、効率的に、充分除去す
ることを課題とするものであり、この課題が解決される
限りにおいて、圧力流体噴射装置の配置態様、さらに、
噴射ノズルの設置態様は、適宜、選択され得るものであ
る。本発明は、どのような成分組成の鋼材にも適用する
ことができるが、特に、Ｓｉを０．２質量％以上含有
し、１次スケールの剥離性が良好でない鋼材に適用する
と、著しい効果を発揮する。
圧延面における１次スケールを、効率的に、充分除去す
ることを課題とするものであり、この課題が解決される
限りにおいて、圧力流体噴射装置の配置態様、さらに、
噴射ノズルの設置態様は、適宜、選択され得るものであ
る。本発明は、どのような成分組成の鋼材にも適用する
ことができるが、特に、Ｓｉを０．２質量％以上含有
し、１次スケールの剥離性が良好でない鋼材に適用する
と、著しい効果を発揮する。
【００３０】また、本発明は、矩形断面の鋼材の他、ど
のような断面形状の鋼材にも適用できることは当然であ
る。図３に、形鋼の製造ラインにおいて、圧力流体噴射
装置３を、加熱炉の近傍に配置した他の態様を示す。加
熱炉１から搬出された鋼材６ａ（まだ９０°転回されて
いない）に適用する圧力流体噴射装置３は、その両側部
に、鋼材の両側面（９０°転回後圧延面となる）に圧力
流体を噴射する噴射ノズルを、固定して、または、水平
方向に移動可能に備えている。なお、この圧力流体噴射
装置３は、その上下部に、鋼材の上下面に圧力流体を噴
射する噴射ノズルを、固定して、または、上下動可能に
備えていてもよい。
のような断面形状の鋼材にも適用できることは当然であ
る。図３に、形鋼の製造ラインにおいて、圧力流体噴射
装置３を、加熱炉の近傍に配置した他の態様を示す。加
熱炉１から搬出された鋼材６ａ（まだ９０°転回されて
いない）に適用する圧力流体噴射装置３は、その両側部
に、鋼材の両側面（９０°転回後圧延面となる）に圧力
流体を噴射する噴射ノズルを、固定して、または、水平
方向に移動可能に備えている。なお、この圧力流体噴射
装置３は、その上下部に、鋼材の上下面に圧力流体を噴
射する噴射ノズルを、固定して、または、上下動可能に
備えていてもよい。
【００３１】デスケーリングが充分に施された鋼材は、
粗圧延機、次に、仕上げ圧延機を経て、所要形状の形鋼
に圧延されるが、これら圧延に係る設備および条件は、
通常の設備、条件でよい。本発明により、製品形鋼の表
面性状が向上することは勿論であるが、特に、ウェブと
フランジを備える形鋼の場合、フランジ外面における表
面疵の発生が、従来の形鋼に比べ大幅に抑制される。
粗圧延機、次に、仕上げ圧延機を経て、所要形状の形鋼
に圧延されるが、これら圧延に係る設備および条件は、
通常の設備、条件でよい。本発明により、製品形鋼の表
面性状が向上することは勿論であるが、特に、ウェブと
フランジを備える形鋼の場合、フランジ外面における表
面疵の発生が、従来の形鋼に比べ大幅に抑制される。
【００３２】次に、実施例について説明するが、本発明
を実施するに必要な条件は、実施例に示す条件に限定さ
れるものではない。
を実施するに必要な条件は、実施例に示す条件に限定さ
れるものではない。
【００３３】
【実施例】（実施例）表１に示す成分組成の鋼材を、加
熱炉で、約１２８０℃に加熱後、従来法と発明法に従っ
て圧延し、ウェブ高さ６００ｍｍ、フランジ幅１００ｍ
ｍ、全長１００ｍの溝形鋼を製造し、フランジの外面に
発生した疵の“深さ”を、デプスゲージで測定した。な
お、疵か否かの判定については、深さ０．１ｍｍを判定
基準値とし、該基準値を超えるものを“疵”とした。
熱炉で、約１２８０℃に加熱後、従来法と発明法に従っ
て圧延し、ウェブ高さ６００ｍｍ、フランジ幅１００ｍ
ｍ、全長１００ｍの溝形鋼を製造し、フランジの外面に
発生した疵の“深さ”を、デプスゲージで測定した。な
お、疵か否かの判定については、深さ０．１ｍｍを判定
基準値とし、該基準値を超えるものを“疵”とした。
【００３４】フランジを、先端部（先端から１５ｍ）、
後端部（後端から１５ｍ）、および、その間の中間部に
分け、それぞれの部分での疵の発生率（疵の発生本数／
材料本数）を算出した。その結果を表２に示す。なお、
表中、Ｔは先端部、Ｍは中間部、Ｂは後端部であり、ま
た、ＦＳは圧延進行方向に向って左側の面であり、ＤＳ
は圧延進行方向に向って右側の面である。
後端部（後端から１５ｍ）、および、その間の中間部に
分け、それぞれの部分での疵の発生率（疵の発生本数／
材料本数）を算出した。その結果を表２に示す。なお、
表中、Ｔは先端部、Ｍは中間部、Ｂは後端部であり、ま
た、ＦＳは圧延進行方向に向って左側の面であり、ＤＳ
は圧延進行方向に向って右側の面である。
【００３５】表２から、発明法で製造したＨ形鋼におい
ては、疵の発生率が、いずれの部分においても大幅に低
減していることが解かる。
ては、疵の発生率が、いずれの部分においても大幅に低
減していることが解かる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、表面性状の優れた形鋼
を効率よく製造し、提供することができる。したがっ
て、本発明は、形鋼の建築構造材やその他構造材として
の用途を拡大し、産業の発展に寄与するものである。
を効率よく製造し、提供することができる。したがっ
て、本発明は、形鋼の建築構造材やその他構造材として
の用途を拡大し、産業の発展に寄与するものである。
【図１】形鋼の製造ラインにおける従来の加熱炉と圧延
機の配置を示す図である。
機の配置を示す図である。
【図２】形鋼の製造ラインにおいて、デスケーリング装
置を、圧延機の入側と出側に配置した本発明の態様を示
す図である。
置を、圧延機の入側と出側に配置した本発明の態様を示
す図である。
【図３】形鋼の製造ラインにおいて、デスケーリング装
置を、加熱炉の近傍に配置した本発明の他の態様を示す
図である。
置を、加熱炉の近傍に配置した本発明の他の態様を示す
図である。
【図４】本発明において、鋼材にデスケーリングを施す
態様を示す図である。
態様を示す図である。
１…加熱炉 ２…圧延機 ３、３ａ、３ｂ…圧力流体噴射装置 ４…圧力流体噴射制御装置 ５…圧延ロール ６ａ…鋼材 ６ｂ…９０°転回した鋼材 ７…テーブルローラー ８…圧延機フレーム ９…噴射ノズル １０…圧力流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/02 Ｃ２２Ｃ 38/02 // Ｂ２１Ｂ 108:04 Ｂ２１Ｂ 108:04 (72)発明者 亀田 正春 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 村上 英樹 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E002 AB01 AC03 BD08 BD10 CB03 CB08
Claims (19)
- 【請求項１】 加熱後９０°転回し圧延に供する形鋼用
の鋼材において、圧延時に圧延面となる鋼材表面にデス
ケーリング処理を施し、該鋼材表面を清浄化したことを
特徴とする表面性状に優れた形鋼用の鋼材。 - 【請求項２】 前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを
含むことを特徴とする請求項１記載の表面性状に優れた
形鋼用の鋼材。 - 【請求項３】 前記鋼材が、矩形断面の鋼材であること
を特徴とする請求項１または２記載の表面性状に優れた
形鋼用の鋼材。 - 【請求項４】 所要温度に加熱した鋼材を９０°転回し
て圧延に供し、形鋼用の鋼材を製造する方法において、
圧延前および／または圧延中、圧延面となる鋼材表面に
圧力流体を噴射し、該鋼材の加熱中に生成したスケール
を除去することを特徴とする表面性状に優れた形鋼用の
鋼材の製造方法。 - 【請求項５】 前記鋼材が、０．２質量％以上のＳｉを
含むことを特徴とする請求項４記載の表面性状に優れた
形鋼用の鋼材の製造方法。 - 【請求項６】 前記鋼材が、矩形断面の鋼材であること
を特徴とする請求項４または５記載の表面性状に優れた
形鋼用の鋼材の製造方法。 - 【請求項７】 前記圧延面となる鋼材表面に圧力流体
を、該鋼材表面から２００ｍｍ以内の距離から、５ＭＰ
ａ以上の衝突圧で噴射することを特徴とする請求項４、
５または６記載の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造
方法。 - 【請求項８】 前記圧延面となる鋼材表面の一方に圧力
流体を噴射し、圧延中、適宜、鋼材を上下に転回するこ
とを特徴とする請求項４、５、６または７記載の表面性
状に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。 - 【請求項９】 前記圧力流体が、砥粒剤を含むことを特
徴とする請求項４、５、６、７または８記載の表面性状
に優れた形鋼用の鋼材の製造方法。 - 【請求項１０】 所要温度に加熱した後、９０°転回し
た鋼材を圧延する圧延機、該圧延機の入側および／また
は出側に配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を
噴射する噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、およ
び、該噴射ノズルからの圧力流体の噴射を、鋼材条件お
よび／または圧延条件に応じて制御する圧力流体噴射制
御装置からなる表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装
置。 - 【請求項１１】 前記噴射ノズルを、テーブルローラー
の間に設けたことを特徴とする請求項１０記載の表面性
状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。 - 【請求項１２】 前記噴射ノズルを、上圧延ロールに対
応した位置に設けたことを特徴とする請求項１０または
１１記載の表面性状に優れた形鋼用の鋼材の製造装置。 - 【請求項１３】 圧延時圧延面となる鋼材表面にデスケ
ーリング処理を施した形鋼用の鋼材を、所要断面形状に
圧延して製造したことを特徴とする表面性状に優れた形
鋼。 - 【請求項１４】 前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉ
を含むことを特徴とする請求項１３記載の表面性状に優
れた形鋼。 - 【請求項１５】 前記形鋼が、ウェブとフランジを備え
ることを特徴とする請求項１１、１２、１３または１４
記載の表面性状に優れた形鋼。 - 【請求項１６】 所要温度に加熱した鋼材を９０°転回
し圧延に供し、圧延前および／または圧延中、圧延面と
なる鋼材表面に圧力流体を噴射し、鋼材の加熱中に生成
したスケールを除去し、次いで、上記鋼材を、粗圧延
機、仕上圧延機で、所要断面形状に圧延することを特徴
とする表面性状に優れた形鋼の製造方法。 - 【請求項１７】 前記形鋼が、０．２質量％以上のＳｉ
を含むことを特徴とする請求項１３記載の表面性状に優
れた形鋼の製造方法。 - 【請求項１８】 前記形鋼が、ウェブとフランジを備え
ることを特徴とする請求項１６または１７記載の表面性
状に優れた形鋼の製造方法。 - 【請求項１９】 所要温度に加熱した後、９０°転回し
た鋼材を圧延する圧延機、該圧延機の入側および／また
は出側に配置され、圧延面となる鋼材表面に圧力流体を
噴射する噴射ノズルを備える圧力流体噴射装置、該噴射
ノズルからの圧力流体の噴射を、鋼材条件および／また
は圧延条件に応じて制御する圧力流体噴射制御装置、お
よび、上記鋼材を所要形状の断面に圧延する粗圧延機と
仕上圧延機からなることを特徴とする表面性状に優れた
形鋼の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118659A JP2002316206A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 表面性状の優れた形鋼と該形鋼用の鋼材およびそれらの製造方法と製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001118659A JP2002316206A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 表面性状の優れた形鋼と該形鋼用の鋼材およびそれらの製造方法と製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002316206A true JP2002316206A (ja) | 2002-10-29 |
Family
ID=18969020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001118659A Pending JP2002316206A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 表面性状の優れた形鋼と該形鋼用の鋼材およびそれらの製造方法と製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002316206A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102974609A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种h型钢热轧生产方法 |
| JP2013255943A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Jfe Steel Corp | 鋼片の加熱炉抽出温度予測方法 |
| CN111893376A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-11-06 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种耐中高温抗石墨化经济型电解槽用钢及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50101260A (ja) * | 1974-01-12 | 1975-08-11 | ||
| JPH01178310A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高温圧延材の脱スケール方法 |
| JPH10166026A (ja) * | 1996-12-05 | 1998-06-23 | Nkk Corp | 表面性状に優れた鋼板の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-17 JP JP2001118659A patent/JP2002316206A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| CN102974609A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种h型钢热轧生产方法 |
| CN111893376A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-11-06 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种耐中高温抗石墨化经济型电解槽用钢及其制备方法 |
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