JP2005256144A - 金属ストリップの連続酸洗方法 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 熱間圧延後の金属ストリップの熱エネルギーを有効利用しつつ、歩留まり良く均一に金属ストリップの酸洗を行うことができる金属ストリップの連続酸洗方法を提供する。
【解決手段】 酸液温度より高温の金属ストリップを酸洗槽に供給するに当たり、熱間圧延後のコイルを均熱箱内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備に供給し、金属ストリップの酸洗を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱間圧延後の金属ストリップの熱エネルギーを有効利用しつつ、歩留まり良く均一に金属ストリップの酸洗を行うことができる金属ストリップの連続酸洗方法に関する。

熱間圧延後の金属ストリップの表面には、酸化スケールが生成されているため、塩酸や硫酸を主体とする酸液中に金属ストリップを浸漬することによりスケールを除去することが一般的に行われている。その際、酸液温度が高いほど脱スケール性が向上し、生産性が高くなる一方、酸液温度が高すぎると、過酸洗により金属ストリップの表面が荒れたり、酸液の蒸発量が増えるため、酸洗設備では高温の水蒸気や加熱ヒーターなどにより酸液温度を９０℃前後に維持している。

それ故、従来の酸洗設備において、常温の金属ストリップを供給した場合には、酸液温度が低下するため、酸液温度を９０℃前後の好適な温度に維持するのに極めて多量の熱エネルギーを必要とする。

そこで、酸液温度を経済的に維持することを目的とし、酸液温度より高温の金属ストリップを酸洗槽に供給する金属ストリップの連続酸洗方法が提案されている（特許文献１）。

この特許文献１に記載の方法は、酸液温度より高温の金属ストリップを酸洗槽に供給するに際し、酸洗槽の入側で金属ストリップの温度を測定し、測定した温度データに基づき、冷却装置により金属ストリップの温度を制御するようにしている。
特開昭５５−６４３６号公報

しかし、特許文献１に記載の金属ストリップの連続酸洗方法は、１００℃以上の金属ストリップを酸洗設備に供給するに当たり、熱間圧延後、コイルを大気中で冷却していた。このため、熱間圧延後の金属ストリップが有している熱エネルギーが有効利用されていないうえ、以下のような問題があった。
（ｉ）特許文献１に記載の金属ストリップの連続酸洗方法では、熱間圧延後のコイルの冷却過程で金属ストリップの幅方向端部に生成した酸化スケールの厚みが幅方向中央部より厚く、しかも酸洗槽に供給する際に金属ストリップの幅方向端部の温度が幅方向中央部よりかなり低下している。したがって、酸洗後のコイルには、金属ストリップの幅方向端部にスケール残り不良が発生しやすく、歩留まりが低下する場合があった。
（ｉｉ）特許文献１に記載の金属ストリップの連続酸洗方法では、幅方向に温度差がかなりある熱間圧延後のコイルを酸洗設備に供給し、冷却装置で冷却水により所望の温度に制御しているために、金属ストリップの幅方向温度差に起因して、ストリップ形状が悪化してしまい、酸洗槽以降の通板性に問題が生じ、歩留まりが低下する場合があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、熱間圧延後の金属ストリップが有している熱エネルギーを有効利用しつつ、歩留まり良く均一に金属ストリップの酸洗を行うことができる金属ストリップの連続酸洗方法を提供することを目的とする。

本発明は、金属ストリップを酸洗槽に連続的に供給し、該金属ストリップ表面に付着しているスケールを除去する金属ストリップの連続酸洗方法において、酸液温度より高温の金属ストリップを前記酸洗槽に供給するに当たり、熱間圧延後のコイルを均熱箱内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備に供給し、金属ストリップの酸洗を行うことを特徴とする金属ストリップの連続酸洗方法である。

その際、前記酸洗槽に供給する前の金属ストリップの温度をストリップ長手方向にわたり測定し、測定した温度データ値に基づいて冷却装置の冷却水量を調節してから金属ストリップの酸洗を行うことが好ましく、またさらに、前記酸洗槽に供給する前の金属ストリップの幅方向中央部と幅方向端部との温度差を２０℃未満とすることが好ましい。

本発明の金属ストリップの連続酸洗方法によれば、熱間圧延後の金属ストリップが有している熱エネルギーを有効利用しつつ、歩留まり良く均一に金属ストリップの酸洗を行うことができる。

本発明の方法を図１に示す金属ストリップの酸洗設備に適用した場合について説明する。 図１は、金属ストリップの酸洗設備の概略図であり、均熱箱３０内で均熱した熱間圧延後のコイル１は払出機２に装着され、ここから金属ストリップ２１が払い出される。払い出された酸液温度より高温の金属ストリップ２１は、入側ルーパー５を形成し、冷却装置１１を経て、酸洗槽１２、１３、１４の順に通板される。なお、高温の金属ストリップ２１の先後端は、溶接機３により接続される。ピンチロール４、６を有する入側ルーパー５は、前記溶接機３により接続中にも金属ストリップ２１を酸洗槽１２、１３、１４に連続的に供給可能にするものである。

この酸洗槽１２、１３、１４に連続的に供給される高温の金属ストリップ２１の温度は、板温計７によりストリップ長手方向にわたり測定され、所望の温度より高い場合、測定した温度データに基づいて冷却装置１１により制御される。この冷却装置１１は、スプレーヘッダー８の冷却スプレー９から金属ストリップ２１の表面に噴射する冷却水量を調整することで金属ストリップ２１の温度を所望の温度にしている。一方、冷却装置１１の出側に設置された板温計１０によって、フィードバック的に金属ストリップ２１の温度制御を行っている。すなわち、第１酸洗槽１２に供給される直前の金属ストリップ２１の温度を測定して前記冷却装置１１に送り、金属ストリップ２１の表面に噴射する冷却水量を調整している。また、均熱箱３０は、例えば、図２に示すように、酸洗前のコイル１を複数個収納できる断熱材料を内張りした箱体とすることができ、酸洗設備の払出機２の近くに設置することができる。この場合、断熱材料を内張りした均熱箱３０は、側板３１と、開閉可能に構成した天板３２および床板３３を有し、大気中で冷却する場合に比べて、収納した熱間圧延後のコイル１の温度を均一とすることができる。

このようにして長手方向および幅方向にわたり均一な温度とされた金属ストリップ２１は、酸洗槽１２、１３、１４の順に通板され、リンスタンク１５〜１７を経て酸液を除去され、乾燥装置２２により乾燥され、さらに出側ルーパー１８を経て巻取機２０により酸洗後のコイル１９として巻取られる。その際、本発明の方法においては、酸洗槽１２、１３、１４に供給する前の金属ストリップ２１の温度をストリップ長手方向にわたり測定し、測定した温度データに基づいて冷却スプレー９から噴射する冷却水量を調整して、金属ストリップ２１の温度をストリップ長手方向全長で所望の温度にするのが長手方向に均一に脱スケールを行うことができるので好ましい。

本発明の方法においては、酸液温度より高温の金属ストリップ２１を前記酸洗槽１２、１３、１４に供給するに当たり、熱間圧延後のコイル１を均熱箱３０内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備に供給し、金属ストリップの酸洗を行うようにしている。

したがって、本発明の方法によれば、熱間圧延後の金属ストリップが有している熱エネルギーを有効利用しつつ、図３に示す如く、特に金属ストリップ２１の幅方向温度差を小さくすることができ、酸洗槽の入側で冷却装置１１により所望の温度に制御するときにストリップ形状が悪化してしまうことがないため、歩留まり良く、しかも、前記酸洗槽１２、１３、１４に浸漬する際、金属ストリップ２１の幅方向温度差が小さいから、均一に金属ストリップ２１の酸洗を行うことができる。

本発明の方法では、熱間圧延後のコイル１を均熱箱３０内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備に供給しているので、金属ストリップ２１の温度が幅方向および長手方向にわたり均一となるのに加えて、熱間圧延後のコイルの冷却過程で生成されるスケールが幅方向および長手方向に均一となる効果もある。

一方、従来の方法は、酸洗設備に供給する、熱間圧延後のコイルを大気中で冷却していたため、（ｉ）熱間圧延後のコイルの冷却過程で金属ストリップの幅方向端部に生成した酸化スケールの厚みが幅方向中央部より厚くなり、また、酸洗槽に浸漬する際に、金属ストリップの幅方向端部の温度が幅方向中央部よりかなり低下しており、金属ストリップの幅方向端部にスケール残り不良が生じやすく、また、（ｉｉ）幅方向に温度差がかなりある高温のコイルを酸洗設備に供給し、酸洗槽の入側で冷却水により所望の温度に制御しているために、金属ストリップの幅方向温度差に起因して、ストリップ形状が悪化してしまい、酸洗槽以降の通板性に問題が生じ、歩留まりが低下する場合があったのである。

また、前記本発明の方法は、酸洗槽に供給する前の金属ストリップ２１の幅方向中央部と幅方向端部との温度差を２０℃未満とすることが好ましい。

この理由は、酸洗槽に供給する前の金属ストリップ２１の幅方向中央部と幅方向端部との温度差が２０℃以上の場合、金属ストリップの幅方向端部に生じるスケール残り不良と、金属ストリップ２１の幅方向中央部で生じる過酸洗とを同時に防止することが困難となることがあるからである。なお、酸洗槽に供給する前の金属ストリップの幅方向中央部の温度は、過酸洗を抑制する観点からは、低炭素鋼の場合、１００〜１５０℃の範囲とすることが好ましい。

上述した本発明の方法においては、酸洗槽に供給する前の金属ストリップの温度をストリップ幅方向にも同時に測定し、測定した温度データに基づいて冷却装置のスプレー水量を調節して幅方向の温度差を一段と小さくしてから金属ストリップの酸洗を行うようにすることもできる。

また、本発明の方法においては、熱間圧延後のコイル１のコイル側面１Ａを均熱箱３０の側板３１に設けた加熱ヒーターなどにより加熱して酸洗槽に供給する前の金属ストリップ２１の幅方向温度差を小さくするようにしてもよい。その際、均熱箱３０を配置した酸洗設備において、表面品質の良好な酸洗後コイル１９を得るのに要するトータルエネルギーが増えてしまわないようにすることが肝要である。

図１に示した酸洗設備を用い、板厚が２．３ｍｍ、板幅が１２００ｍｍの低炭素鋼帯を巻いた熱間圧延後のコイル（内径：７６０ｍｍ、外径：１９００ｍｍ）の酸洗を行い、従来の場合と比較した。その際、冷却装置１１の入側で金属ストリップの幅方向温度を測定した。従来の方法は、均熱箱３０を使用せず、熱間圧延後のコイルを大気中で冷却し、酸洗設備に供給した。一方、本発明の方法は、熱間圧延後のコイル１を均熱箱３０内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備（酸洗温度９０℃）に供給した。

但し、どちらの場合も熱間圧延時の巻取り温度は６００℃とし、冷却装置入側の板温計７で測定した金属ストリップの幅方向中央部の温度は約１２０℃であり、冷却装置出側の板温計１０で測定した金属ストリップの幅方向中央部の温度を長手方向で同じ温度かつ酸洗温度より高い１００℃に制御した。

従来の方法の場合には、冷却装置入側での金属ストリップの幅方向中央部と幅方向端部の温度差が４０℃と大きく、酸洗槽の入側で冷却装置により所望の温度に制御する際に金属ストリップの幅方向温度差に起因してストリップ形状が悪化してしまい、酸洗槽以降の通板性に問題が生じ、しかも、金属ストリップの幅方向端部にスケール残りが発生した。これに対して本発明の方法は、冷却装置入側での金属ストリップの幅方向中央部と幅方向端部との温度差が８℃と小さく、酸洗槽の入側で冷却装置により所望の温度に制御する際にストリップの形状が悪化することもなく、しかも均一に金属ストリップの酸洗を行えた。

本発明の方法を適用した金属ストリップの酸洗設備の概略図である。 本発明の方法に用いて好適な均熱箱を示す斜視図である。 本発明の効果を示すグラフである。

符号の説明

１ 熱間圧延後のコイル
１Ａ コイル側面
２ 払出機
３ 溶接機
４ ピンチロール
５ 入側ルーパー
６ ピンチロール
７ 板温計
８ スプレーヘッダー
９ 冷却スプレー
１０ 板温計
１１ 冷却装置
１２〜１４ 酸洗槽
１５〜１７ リンスタンク
１８ 出側ルーパー
１９ 酸洗後のコイル
２０ 巻取機
２１ 金属ストリップ
２２ 乾燥装置
３０ 均熱箱
３１ 側板
３２ 天板
３３ 床板

Claims (3)

1. 金属ストリップを酸洗槽に連続的に供給し、該金属ストリップ表面に付着しているスケールを除去する金属ストリップの連続酸洗方法において、酸液温度より高温の金属ストリップを前記酸洗槽に供給するに当たり、
   熱間圧延後のコイルを均熱箱内で均熱した後、取り出し、直ちに酸洗設備に供給し、金属ストリップの酸洗を行うことを特徴とする金属ストリップの連続酸洗方法。
2. 前記酸洗槽に供給する前の金属ストリップの温度をストリップ長手方向にわたり測定し、測定した温度データ値に基づいて冷却装置の冷却水量を調節してから金属ストリップの酸洗を行うことを特徴とする請求項１に記載の金属ストリップの連続酸洗方法。
3. 前記酸洗槽に供給する前の金属ストリップの幅方向中央部と幅方向端部との温度差を２０℃未満とすることを特徴とする請求項１または２に記載の金属ストリップの連続酸洗方法。

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