JP2007231316A

JP2007231316A - 熱延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2007231316A
Application number: JP2006051667A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nomura; 篤志野村; Yoichi Motoyashiki; 洋一本屋敷; Kazuhisa Iwanaga; 和久岩永
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】高表面品質を必要とする熱延鋼板を製造するに際して、生産性向上と製造コスト低減を実現することができる熱延鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】連続鋳造した高温鋼片を、鋼片温度６００℃未満まで冷却することなく加熱炉へ装入し、鋼片温度８００℃以上である在炉時間が１２０分以上、かつ、加熱炉への装入から抽出までの在炉時間が１８０分以下となるように加熱炉内で加熱した後、熱間圧延する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱延鋼板の製造に関し、特に、鋼片（スラブ）を高温で加熱炉に装入するＤＨＣＲ（Direct Hot Charge Rolling）プロセスを用いて、表面品質改善を実現し、かつ生産性向上・製造コスト低減を実現する熱延鋼板の製造方法に関する。

従来、表面品質の要求度が高い熱延鋼板の製造に関しては、スラブ鋳造後、放冷により一旦温度低下（２００℃以下）したスラブを加熱炉に装入し、或る在炉時間以上で加熱した後、熱間圧延を行っていた。

連続鋳造機から製造されるスラブは、表層に介在物を有しており、熱間圧延終了後においても表面欠陥として残る場合があるが、このスラブ表層介在物の一部を除去するためには、加熱炉内および加熱炉抽出後から仕上圧延を開始するまでの間で生成するスケールを、より多く生成させかつこれを除去することによりスラブ表層介在物を低減できる。スケール生成量は加熱炉での在炉時間と相関があり、在炉時間を長くとれば、スケール生成量は増加する。一般的に在炉時間の下限値は加熱炉装入温度と熱延製造条件などで決定し、装入温度が低いと在炉時間は長くなる。

故に高表面品質熱延鋼板の製造では、スラブを低温で加熱炉に装入する非ＤＨＣＲプロセスを用い、在炉時間を長くとって必要なスケール生成量を確保している。例えば、特許文献１では、複合組織熱延高張力鋼板の製造方法が紹介されている。熱延製造条件としては、Ｓｉスケールを鋼板全面に均一に発生させる方法として、加熱炉内での最高温度付近の加熱温度と時間を規制している。

一方、スラブを高温で加熱炉に装入するＤＨＣＲプロセスにおいてスケール生成量を増加させる方法としては、例えば、特許文献２に、加熱炉内の露点を制御してスケール生成量をかせぐ方法が紹介されている。
特開平３−０７９７１８号公報特開平５−３３１５３２号公報

非ＤＨＣＲプロセスによる熱延鋼板の製造方法では、表面品質は維持できるが、生産性および製造コストの点ではＤＨＣＲプロセスに劣る。すなわち生産性および製造コストの指標となる圧延能率および燃料原単位は、いずれも劣る。一方、ＤＨＣＲプロセスによる特許文献２記載の製造方法では、蒸気を用いることから熱効率はよくないと考えられ、蒸気を投入して露点を制御するための設備コストも必要となる。

本発明では、熱延鋼板の製造において、上記のような従来技術の問題点である低生産性と高製造コストを改善し、なおかつ表面品質の改善を課題とする。

本発明では、鋼片（スラブ）を高温で加熱炉に装入するＤＨＣＲプロセスを用い、あらかじめ求めておいた在炉時間とスケール生成量の関係に基づいて、表面品質を満たすスケール生成量と装入温度および在炉時間の関係を明らかにして、高表面品質熱延鋼板の生産性向上および製造コスト低減を実現した。すなわち、本発明は以下の特徴を有している。

［１］連続鋳造した高温鋼片を、鋼片温度６００℃未満まで冷却することなく加熱炉へ装入し、鋼片温度８００℃以上である在炉時間が１２０分以上、かつ、加熱炉への装入から抽出までの在炉時間が１８０分以下となるように加熱炉内で加熱した後、熱間圧延することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。

なお、ここで鋼片温度とは、鋼片断面での平均温度である。

本発明によれば、ＤＨＣＲプロセスにより圧延能率向上、燃料原単位低減を実現し、かつ表面品質を改善するという効果がある。

本発明は、高表面品質を必要とする熱延鋼板を製造するに際して、従来の非ＤＨＣＲプロセスに替えてＤＨＣＲプロセスを用いることとし、その圧延能率および燃料原単位が優れているというメリットを生かしつつ、表面品質を満たすために必要なスケール生成量が得られる加熱炉操業条件（装入温度と在炉時間）を規定するようにしたものである。

まず、圧延能率および燃料原単位が優れているというメリットを生かすためには、装入から抽出までの在炉時間（全在炉時間）を１８０分以下、好ましくは１５０分以下とする。

一方、本発明者等の検討によれば、表面品質を満たすために必要となるスケール生成量は、スラブ表層から０．８０ｍｍ以上であることが明らかとなった。そこで、あらかじめ求めておいた在炉時間とスケール生成量の関係に基づいて、スラブ表層から０．８０ｍｍ以上のスケール生成量を確保するための加熱炉での加熱条件を求めると、スケール生成が活発になる鋼片温度８００℃以上での在炉時間を１２０分以上とすることが必要となる。

そして、全在炉時間が１８０分以下で、かつ鋼片温度８００℃以上での在炉時間が１２０分以上とするには、鋼片を加熱炉へ装入後、短時間で８００℃以上まで加熱する必要がある。装入温度が低い場合、短時間で８００℃以上まで加熱することは、不可能あるいは多大な設備投資を必要とし、また、鋼片表面温度が極めて高温となり、鱗模様のスケール性欠陥が発生したり、均熱不足により抽出後のスラブ長手方向の温度偏差が大きくなるため仕上圧延時に通板異常を起こしたりするという問題も生じる。したがって、ＤＨＣＲプロセスを用いて鋼片温度が６００℃未満へ冷却される前に鋼片を加熱炉へ装入する、すなわち装入温度を６００℃以上とすることが適切である。

以上のことから、本発明においては、鋼片の加熱炉装入温度を６００℃以上とし、鋼片温度が８００℃以上である加熱炉在炉時間を１２０分以上、かつ、装入から抽出までの加熱炉在炉時間が１８０分以下、好ましくは１５０分以下としている。

ちなみに、図１は、ＤＨＣＲプロセスによる本発明での加熱炉操業条件（装入温度と在炉時間）と、非ＤＨＣＲプロセスによる従来技術での加熱炉操業条件（装入温度と在炉時間）を比較したものである。

これにより、本発明では、表面品質を満たすために必要なスケール生成量を短い在炉時間と高い装入温度のもとで確保できることから、高表面品質の熱延鋼板を高い圧延能率と良好な燃料原単位によって製造することができる。

それぞれ以下のような加熱炉操業条件のもとで熱延鋼板を製造した。なお、加熱炉抽出温度は１２００℃とした。
（本発明例１）加熱炉装入温度７００℃、加熱炉在炉時間１５０分、８００℃以上在炉時間１２０分とした。
（本発明例２）加熱炉装入温度７００℃、加熱炉在炉時間１７０分、８００℃以上在炉時間１４０分とした。
（比較例１）加熱炉装入温度４００℃、加熱炉在炉時間１５０分、８００℃以上在炉時間１００分とした。
（比較例２）加熱炉装入温度２５℃、加熱炉在炉時間１９０分、８００℃以上在炉時間９０分とした。
（比較例３）加熱炉装入温度２５℃、加熱炉在炉時間２５０分、８００℃以上在炉時間１２０分とした。

製造結果の一例として、図２に、本発明例１と比較例２の加熱炉内鋼片温度とスケール生成量（計算値）を示す。そして、表１に、本発明例１、２と比較例１〜３での操業条件、スケール生成量（スラブ表層からの距離）と表面品質の合否（○印は合格、×印は不合格）、生産性の優劣（○印は優れる、×印は劣る）を示す。

本発明例１および２の製造方法では、スケール生成量を増加することができ表面品質改善が可能であり、生産性にも優れる。

一方、比較例１は、生産性は本発明例と同等であるものの、装入温度が低いために高温での在炉時間が不足し、表面品質は劣化した。比較例２では、表面品質および生産性ともに劣る。比較例３は非ＤＨＣＲプロセスによる従来の操業条件であり、表面品質は優れるが、生産性が劣る。

本発明と従来技術との加熱炉操業条件（装入温度と在炉時間）を比較した図である。本発明の実施例における鋼片温度およびスケール生成量の一例を示した図である。

Claims

連続鋳造した高温鋼片を、鋼片温度６００℃未満まで冷却することなく加熱炉へ装入し、鋼片温度８００℃以上である在炉時間が１２０分以上、かつ、加熱炉への装入から抽出までの在炉時間が１８０分以下となるように加熱炉内で加熱した後、熱間圧延することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。