JP2555798B2 - スケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法 - Google Patents
スケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スケール生成を抑制し
た熱延鋼帯の製造法、特に熱延鋼帯の製造工程のランア
ウトテーブルにおいて、熱延鋼帯表面への酸化スケール
の生成を抑制した熱延鋼帯の製造法に関する。
た熱延鋼帯の製造法、特に熱延鋼帯の製造工程のランア
ウトテーブルにおいて、熱延鋼帯表面への酸化スケール
の生成を抑制した熱延鋼帯の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホットストリップミルによる熱間圧延で
は、仕上スタンドを経過後、熱延鋼帯はランアウトテー
ブルで所望の材質となるように水冷却され、次いでコイ
ル状に巻取られて放冷される。しかし、これらの工程は
すべて大気中で行われるため、高温の熱延鋼帯表面には
スケールと呼ばれる鉄の酸化膜が生成する。これは通常
５〜15μｍの厚さがあり、母材の鉄表面よりFeO(ウスタ
イト) 、Fe304(マグネタイト) 、Fe203(ヘマタイト) の
順に３層の積層構造となっている。熱間圧延ラインの最
終工程で上記のように生成したスケールは、これ以降の
工程ではこれを除去する機会がなく、そのまま熱延鋼帯
の表面に存在する。このスケールが付着したままの熱延
鋼帯を次いで冷間圧延すると一部それらは脱離し、その
脱離したスケールが鋼帯表面に圧着され、またはかみ込
まれ冷間圧延後の冷延鋼帯にスケール疵を発生させる。
このようにして得られる冷延鋼帯は表面状態が悪く高級
な用途に使用できなくなる。
は、仕上スタンドを経過後、熱延鋼帯はランアウトテー
ブルで所望の材質となるように水冷却され、次いでコイ
ル状に巻取られて放冷される。しかし、これらの工程は
すべて大気中で行われるため、高温の熱延鋼帯表面には
スケールと呼ばれる鉄の酸化膜が生成する。これは通常
５〜15μｍの厚さがあり、母材の鉄表面よりFeO(ウスタ
イト) 、Fe304(マグネタイト) 、Fe203(ヘマタイト) の
順に３層の積層構造となっている。熱間圧延ラインの最
終工程で上記のように生成したスケールは、これ以降の
工程ではこれを除去する機会がなく、そのまま熱延鋼帯
の表面に存在する。このスケールが付着したままの熱延
鋼帯を次いで冷間圧延すると一部それらは脱離し、その
脱離したスケールが鋼帯表面に圧着され、またはかみ込
まれ冷間圧延後の冷延鋼帯にスケール疵を発生させる。
このようにして得られる冷延鋼帯は表面状態が悪く高級
な用途に使用できなくなる。
【０００３】このため、従来から冷延鋼帯製造前に母材
である熱延鋼帯に酸洗等を行って処理し、表面スケール
を除去してから冷間圧延していたのであるが、それには
長大な酸洗設備を要するため、設備費が高額となり、さ
らに塩酸等の酸を消費するとともに、その廃液処理設備
を必要とするため多大な費用を要する等の欠点を有す
る。ところで、熱延鋼帯におけるスケール生成を抑制す
る方法として、従来より、次のような方法が提案されて
いる。特開昭53−43661 号公報に開示された方法では、
図８に示すように、熱延鋼帯81は仕上圧延機82の最終ス
タンドを出てからノズル83a および83b からの冷却水83
によってローラテーブル84上で冷却され、次いで巻取機
85によって巻き取られる。巻取り後はコイル状熱延鋼帯
86がコンベア87によって冷却水槽88に送られ、浸漬後、
取り出されてコイルヤード90内にストックされる。この
方法の場合、仕上げ圧延機82の最終スタンド直後から巻
取機85および巻取後も含めた広大な領域を隔室110 で覆
ってシールし、その内部に非酸化性ガス89を充填して、
大気と熱延鋼帯とを遮断し、熱間圧延後の鋼帯でのスケ
ールの生成を抑制している。しかし、この方法では、冷
却水槽88の一部をも含む広大な領域を隔室110 で覆う必
要があるばかりでなく、その内部を不活性化するためN2
等の非酸化性ガスを大量に使用しなければならない。
である熱延鋼帯に酸洗等を行って処理し、表面スケール
を除去してから冷間圧延していたのであるが、それには
長大な酸洗設備を要するため、設備費が高額となり、さ
らに塩酸等の酸を消費するとともに、その廃液処理設備
を必要とするため多大な費用を要する等の欠点を有す
る。ところで、熱延鋼帯におけるスケール生成を抑制す
る方法として、従来より、次のような方法が提案されて
いる。特開昭53−43661 号公報に開示された方法では、
図８に示すように、熱延鋼帯81は仕上圧延機82の最終ス
タンドを出てからノズル83a および83b からの冷却水83
によってローラテーブル84上で冷却され、次いで巻取機
85によって巻き取られる。巻取り後はコイル状熱延鋼帯
86がコンベア87によって冷却水槽88に送られ、浸漬後、
取り出されてコイルヤード90内にストックされる。この
方法の場合、仕上げ圧延機82の最終スタンド直後から巻
取機85および巻取後も含めた広大な領域を隔室110 で覆
ってシールし、その内部に非酸化性ガス89を充填して、
大気と熱延鋼帯とを遮断し、熱間圧延後の鋼帯でのスケ
ールの生成を抑制している。しかし、この方法では、冷
却水槽88の一部をも含む広大な領域を隔室110 で覆う必
要があるばかりでなく、その内部を不活性化するためN2
等の非酸化性ガスを大量に使用しなければならない。
【０００４】次に、特開昭61−123403号公報に開示され
た方法では、図９に示すように、仕上圧延機列91で仕上
圧延された熱延鋼帯92は最終スタンド93を出てから測定
機設置域94において各種測定機器を収容した容器95内を
経てランアウトテーブル96上を搬送され、冷却装置97を
出てから巻取機98によって巻取られる。この方法では、
仕上圧延機最終スタンド93の出側直近に位置する鋼帯の
幅、厚み、温度および形状等の測定機設置域94を容器95
で被覆し、該容器95内にガス送給管99を経て不活性ガス
または還元性ガスを充填することにより、不活性または
還元性雰囲気に保つとともに、冷却装置97において熱延
鋼帯に冷却水を噴霧することにより該容器出側温度から
500 ℃以下の温度まで、水冷却して巻きとる。この方法
では、シール領域が容器95内だけであるため、不活性ガ
スの使用量は少なくてよいが、特に容器95の出側の鋼帯
温度が高い場合にはランアウトテーブル96上で冷却中に
熱延鋼帯92が酸化する恐れがある。また、ランアウトテ
ーブル96上で熱延鋼帯全面を水で覆うためには、大量の
水が必要であり、さらに急冷により鋼帯の機械的性質を
損なうことも考えられる。
た方法では、図９に示すように、仕上圧延機列91で仕上
圧延された熱延鋼帯92は最終スタンド93を出てから測定
機設置域94において各種測定機器を収容した容器95内を
経てランアウトテーブル96上を搬送され、冷却装置97を
出てから巻取機98によって巻取られる。この方法では、
仕上圧延機最終スタンド93の出側直近に位置する鋼帯の
幅、厚み、温度および形状等の測定機設置域94を容器95
で被覆し、該容器95内にガス送給管99を経て不活性ガス
または還元性ガスを充填することにより、不活性または
還元性雰囲気に保つとともに、冷却装置97において熱延
鋼帯に冷却水を噴霧することにより該容器出側温度から
500 ℃以下の温度まで、水冷却して巻きとる。この方法
では、シール領域が容器95内だけであるため、不活性ガ
スの使用量は少なくてよいが、特に容器95の出側の鋼帯
温度が高い場合にはランアウトテーブル96上で冷却中に
熱延鋼帯92が酸化する恐れがある。また、ランアウトテ
ーブル96上で熱延鋼帯全面を水で覆うためには、大量の
水が必要であり、さらに急冷により鋼帯の機械的性質を
損なうことも考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来法に
あっては、熱延鋼帯のスケール生成による弊害を除去す
べく、冷延鋼帯製造前に母材である熱延鋼帯を酸洗等で
処理し、表面のスケールを除去してから冷間圧延してい
たのであるが、長大な酸洗設備の設備費が高額であり、
さらに廃酸処理設備も必要なため多大の費用を要すると
いう問題点があった。また、その対策として、従来から
熱間圧延工程の仕上圧延機の最終スタンドの出側以降を
適宜シールし、内部にN2等の非酸化性のガスを封入する
方法が提案されている。この方法によりスケール厚がほ
ぼ0.5 μｍの熱延鋼帯を得ることができるとされてい
る。しかし、シール領域が広大であるため、大量の非酸
化性ガスを要し、経済的な方法とは言えず、またスケー
ル生成抑制効果も必ずしも満足すべきものではなかっ
た。かくして、本発明の目的は、ホットストリップミル
による熱間圧延中に熱延鋼帯表面に生成するスケールを
簡便な手段でもって効果的に抑制することができ、酸洗
工程の簡易化または省略を実現できる経済的な熱延鋼帯
の製造法を提供することである。
あっては、熱延鋼帯のスケール生成による弊害を除去す
べく、冷延鋼帯製造前に母材である熱延鋼帯を酸洗等で
処理し、表面のスケールを除去してから冷間圧延してい
たのであるが、長大な酸洗設備の設備費が高額であり、
さらに廃酸処理設備も必要なため多大の費用を要すると
いう問題点があった。また、その対策として、従来から
熱間圧延工程の仕上圧延機の最終スタンドの出側以降を
適宜シールし、内部にN2等の非酸化性のガスを封入する
方法が提案されている。この方法によりスケール厚がほ
ぼ0.5 μｍの熱延鋼帯を得ることができるとされてい
る。しかし、シール領域が広大であるため、大量の非酸
化性ガスを要し、経済的な方法とは言えず、またスケー
ル生成抑制効果も必ずしも満足すべきものではなかっ
た。かくして、本発明の目的は、ホットストリップミル
による熱間圧延中に熱延鋼帯表面に生成するスケールを
簡便な手段でもって効果的に抑制することができ、酸洗
工程の簡易化または省略を実現できる経済的な熱延鋼帯
の製造法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかる課題を達成すべく種々検討を重ねたところ、熱延
鋼帯の上下にテーブルローラのように一連の隣接ローラ
を２段に設け、下側の段のローラ群をテーブルローラと
して、上側の段のローラ群をシール用ローラとすること
によって、ローラ同士の接触によって大気からの熱延鋼
帯のシール作用は充分に確保できることを知り、本発明
を完成した。ここに、本発明の要旨とするところは、熱
延鋼帯の製造工程において、最終仕上圧延機出側から巻
取機に至る間で、テーブルローラおよび熱延鋼帯の上部
に設置したローラで前記熱延鋼帯をシールすることを特
徴とするスケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法であ
る。
かかる課題を達成すべく種々検討を重ねたところ、熱延
鋼帯の上下にテーブルローラのように一連の隣接ローラ
を２段に設け、下側の段のローラ群をテーブルローラと
して、上側の段のローラ群をシール用ローラとすること
によって、ローラ同士の接触によって大気からの熱延鋼
帯のシール作用は充分に確保できることを知り、本発明
を完成した。ここに、本発明の要旨とするところは、熱
延鋼帯の製造工程において、最終仕上圧延機出側から巻
取機に至る間で、テーブルローラおよび熱延鋼帯の上部
に設置したローラで前記熱延鋼帯をシールすることを特
徴とするスケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法であ
る。
【０００７】上記テーブルローラおよびその上部に設置
したローラの配置形態は、それぞれのローラを熱延鋼帯
に接触させて配置してもよく、あるいは前記テーブルロ
ーラおよび／またはその上部に設置したローラを少なく
とも一つおきに熱延鋼帯から離間させ、残りを熱延鋼帯
に接触させて配置してもよい。本発明の一つの態様にあ
っては、ローラによりシールされた部分に非酸化性ガス
を供給し非酸化性雰囲気とするようにしてもよい。
したローラの配置形態は、それぞれのローラを熱延鋼帯
に接触させて配置してもよく、あるいは前記テーブルロ
ーラおよび／またはその上部に設置したローラを少なく
とも一つおきに熱延鋼帯から離間させ、残りを熱延鋼帯
に接触させて配置してもよい。本発明の一つの態様にあ
っては、ローラによりシールされた部分に非酸化性ガス
を供給し非酸化性雰囲気とするようにしてもよい。
【０００８】さらに、仕上圧延機スタンド間でのスケー
ルの発生を抑制することが効果的であり、例えば、仕上
圧延機群間にシールボックスを設け、その中に、非酸化
性ガスあるいは非酸化性ガスを含む泡を供給して、仕上
圧延機群間を非酸化性雰囲気とするようにしてもよい。
さらに、ローラ内部に水を通し、また、ローラ外周より
水が排出するような構造とすることにより、ローラおよ
び鋼帯を冷却するようにしてもよい。さらに、ローラ冷
却水をローラ外部よりかけるように構成してもよく、こ
れは上述のようなローラ外周から水が排出するような構
造と組み合わせてもよい。
ルの発生を抑制することが効果的であり、例えば、仕上
圧延機群間にシールボックスを設け、その中に、非酸化
性ガスあるいは非酸化性ガスを含む泡を供給して、仕上
圧延機群間を非酸化性雰囲気とするようにしてもよい。
さらに、ローラ内部に水を通し、また、ローラ外周より
水が排出するような構造とすることにより、ローラおよ
び鋼帯を冷却するようにしてもよい。さらに、ローラ冷
却水をローラ外部よりかけるように構成してもよく、こ
れは上述のようなローラ外周から水が排出するような構
造と組み合わせてもよい。
【０００９】
【作用】次に、本発明にかかる熱延鋼帯の製造について
添付図面を参照してさらに具体的に説明する。図１は、
本発明にかかる熱延鋼帯の製造法における、冷却工程の
説明図であって、図中、熱延鋼帯１は仕上圧延機列２の
最終スタンドを出ると上方の一連のシール用ローラ３と
下方のテーブルローラ４とによって区画される不活性領
域内を搬送される。所定長さの冷却領域５を経てから厚
み計６および幅計７などの計測機器を設けた領域を経て
巻取機８によって巻取られる。なお、これらの厚み計６
および幅計７などの計測機器は、必要により仕上圧延機
の最終スタンド入側に設けてもよい。
添付図面を参照してさらに具体的に説明する。図１は、
本発明にかかる熱延鋼帯の製造法における、冷却工程の
説明図であって、図中、熱延鋼帯１は仕上圧延機列２の
最終スタンドを出ると上方の一連のシール用ローラ３と
下方のテーブルローラ４とによって区画される不活性領
域内を搬送される。所定長さの冷却領域５を経てから厚
み計６および幅計７などの計測機器を設けた領域を経て
巻取機８によって巻取られる。なお、これらの厚み計６
および幅計７などの計測機器は、必要により仕上圧延機
の最終スタンド入側に設けてもよい。
【００１０】本発明にあって最終スタンド以前の熱間圧
延工程は特に制限されず、例えば慣用のそれであってよ
い。さらに、仕上圧延機群間でスケールの生成を抑制す
ればより効果的である。仕上圧延機群間でスケールの生
成を抑制する方法は、何ら限定するものではなく、公知
手段を適宜用いればよい。例えば、仕上圧延機群間にシ
ールボックスを設け、その中に非酸化性ガスあるいは非
酸化性ガスを含む泡を供給して仕上圧延機群間を非酸化
性雰囲気とする方法がある。
延工程は特に制限されず、例えば慣用のそれであってよ
い。さらに、仕上圧延機群間でスケールの生成を抑制す
ればより効果的である。仕上圧延機群間でスケールの生
成を抑制する方法は、何ら限定するものではなく、公知
手段を適宜用いればよい。例えば、仕上圧延機群間にシ
ールボックスを設け、その中に非酸化性ガスあるいは非
酸化性ガスを含む泡を供給して仕上圧延機群間を非酸化
性雰囲気とする方法がある。
【００１１】仕上圧延機スタンド間におけるスケールの
発生を抑制するその他の方法として、圧延ロールの摩耗
減少を主な目的として用いる圧延油を利用する方法があ
る。この方法は、鋼帯圧延時に、ロール表面の圧延油を
鋼帯に転写し、鋼帯の表裏面に圧延油の膜を作ることに
より、大気と遮断し、スケールの発生を抑制する方法で
ある。この他には、仕上圧延機スタンド間に高圧水デス
ケーリング装置を設置する方法や仕上圧延機スタンド間
で鋼帯に酸化防止剤を塗布する方法によってもスケール
の発生を抑制できる。前記方法またはその組み合わせ
で、圧延機のスタンド間でのスケールの発生を防止また
は抑制し、仕上圧延機の出側をローラーでシールするこ
とにより、スケール生成を抑制する効果が大きくなる。
発生を抑制するその他の方法として、圧延ロールの摩耗
減少を主な目的として用いる圧延油を利用する方法があ
る。この方法は、鋼帯圧延時に、ロール表面の圧延油を
鋼帯に転写し、鋼帯の表裏面に圧延油の膜を作ることに
より、大気と遮断し、スケールの発生を抑制する方法で
ある。この他には、仕上圧延機スタンド間に高圧水デス
ケーリング装置を設置する方法や仕上圧延機スタンド間
で鋼帯に酸化防止剤を塗布する方法によってもスケール
の発生を抑制できる。前記方法またはその組み合わせ
で、圧延機のスタンド間でのスケールの発生を防止また
は抑制し、仕上圧延機の出側をローラーでシールするこ
とにより、スケール生成を抑制する効果が大きくなる。
【００１２】図２(a) および図２(b) は本発明にかかる
冷却領域を構成するローラ配置を説明する部分平面図お
よび側面図である。ほぼ接近するようにして配置された
一連のローラ３、４の側面には側面シール板24が設けら
れており、ローラ側面との間にベアリング等を設けるこ
とにより側方でのシールを行っている。各ローラ列によ
って区画される領域内には適宜供給管 (図示せず) を経
て不活性ガス、つまり非酸化性ガスが供給されており、
その内部領域を正圧とすることによって多少不完全なシ
ールであっても内部を不活性雰囲気に維持できる。隣接
する各ローラ３、３または各ローラ４、４との間は、接
触する程度であってよく、また多少の隙間は許容され
る。特にローラ外側から水冷却するとともにシール領域
内を正圧とすることで、許容隙間を大とすることができ
る。
冷却領域を構成するローラ配置を説明する部分平面図お
よび側面図である。ほぼ接近するようにして配置された
一連のローラ３、４の側面には側面シール板24が設けら
れており、ローラ側面との間にベアリング等を設けるこ
とにより側方でのシールを行っている。各ローラ列によ
って区画される領域内には適宜供給管 (図示せず) を経
て不活性ガス、つまり非酸化性ガスが供給されており、
その内部領域を正圧とすることによって多少不完全なシ
ールであっても内部を不活性雰囲気に維持できる。隣接
する各ローラ３、３または各ローラ４、４との間は、接
触する程度であってよく、また多少の隙間は許容され
る。特にローラ外側から水冷却するとともにシール領域
内を正圧とすることで、許容隙間を大とすることができ
る。
【００１３】図３(a) および図３(b) は、それぞれ本発
明において使用されるローラ３、４の一例の略式断面図
であり、両図中、ローラ中心には冷却水導路25が設けら
れており、適宜距離を於いた地点でほぼ直角方向に四本
の冷却水用分岐管路26が設けられていて、ノズル口27に
続いている。なお、ノズル口27の配列その他は適宜変更
可能である。次に、本発明において用いるシール用ロー
ラ３とテーブルローラ４との配置の一例を一部拡大して
図４に示すが、これによれば、各ローラ３、４は熱延鋼
帯１に接触しており、それぞれには図３(a) および図３
(b) に示すと同様な冷却水用の供給管路が設けられてい
る。各ローラによって区画される領域内には不活性ガス
が充填されておりまた冷却水も絶えず供給されている。
明において使用されるローラ３、４の一例の略式断面図
であり、両図中、ローラ中心には冷却水導路25が設けら
れており、適宜距離を於いた地点でほぼ直角方向に四本
の冷却水用分岐管路26が設けられていて、ノズル口27に
続いている。なお、ノズル口27の配列その他は適宜変更
可能である。次に、本発明において用いるシール用ロー
ラ３とテーブルローラ４との配置の一例を一部拡大して
図４に示すが、これによれば、各ローラ３、４は熱延鋼
帯１に接触しており、それぞれには図３(a) および図３
(b) に示すと同様な冷却水用の供給管路が設けられてい
る。各ローラによって区画される領域内には不活性ガス
が充填されておりまた冷却水も絶えず供給されている。
【００１４】図５は、さらにこれらローラの配置の別の
変更例を示す説明図であって、各ローラ３、４において
少なくとも１つおきに (図示例では１つおきに) ローラ
を熱延鋼帯から離間させて配置させており、これは図１
および図２における各隣接ローラの間にアイドルローラ
をそれぞれ設けた配置に相当するものである。ローラは
図１および図２に示すように一列に接触配置されるとそ
れぞれ隣接するローラの回転方向は反対方向となり、各
隣接ローラはそれらが密着していると絶えず反対方向の
回転による摩擦を受けながら回転することになり、それ
によるエネルギーロスは大きい。したがって、図５に示
すようなローラ配置をとることによって、そのようなエ
ネルギーロスは解消される。
変更例を示す説明図であって、各ローラ３、４において
少なくとも１つおきに (図示例では１つおきに) ローラ
を熱延鋼帯から離間させて配置させており、これは図１
および図２における各隣接ローラの間にアイドルローラ
をそれぞれ設けた配置に相当するものである。ローラは
図１および図２に示すように一列に接触配置されるとそ
れぞれ隣接するローラの回転方向は反対方向となり、各
隣接ローラはそれらが密着していると絶えず反対方向の
回転による摩擦を受けながら回転することになり、それ
によるエネルギーロスは大きい。したがって、図５に示
すようなローラ配置をとることによって、そのようなエ
ネルギーロスは解消される。
【００１５】なお、かかるローラ配列はシール用ローラ
３またはテーブルローラ４のいずれか一方、あるいは図
示のように両方に設けてもよい。各ローラ３、４の材質
は、テーブルローラ４は慣用のそれであればよく、ロー
ラ３も同じであってもよいが、上方のシール用ローラ３
は軽量で耐熱性のある材料、例えば中空にした合金鋳鋼
等で作られるのが好ましい。このように、本発明によれ
ば、従来法に比較して、最終仕上圧延機以後で、熱延鋼
帯をテーブルローラ４とシール用ローラ３ですき間なく
覆い、ローラで囲まれた領域に不活性ガスを封入するこ
とにより、スケール生成を抑制するのであるが、この方
法によれば不活性ガスを充填すべき領域は従来例のそれ
と比較してかなり狭いものとなる。
３またはテーブルローラ４のいずれか一方、あるいは図
示のように両方に設けてもよい。各ローラ３、４の材質
は、テーブルローラ４は慣用のそれであればよく、ロー
ラ３も同じであってもよいが、上方のシール用ローラ３
は軽量で耐熱性のある材料、例えば中空にした合金鋳鋼
等で作られるのが好ましい。このように、本発明によれ
ば、従来法に比較して、最終仕上圧延機以後で、熱延鋼
帯をテーブルローラ４とシール用ローラ３ですき間なく
覆い、ローラで囲まれた領域に不活性ガスを封入するこ
とにより、スケール生成を抑制するのであるが、この方
法によれば不活性ガスを充填すべき領域は従来例のそれ
と比較してかなり狭いものとなる。
【００１６】このように、熱延鋼帯の最終仕上圧延機以
後を非酸化性ガス雰囲気でシールすれば、スケール生成
を抑制することができる。本発明はシールをローラで行
うことに特徴があり、各上下ローラで囲まれた内部に非
酸化性のガスを封入することによりスケール生成の抑制
を行う。また、ローラ側面のシールは、図２(a) および
図２(b) に示したように側面シール板24を用いて行う。
ローラおよび側面シール板を用いて鋼帯をシールする
と、シール内体積を小さくすることが可能であり、内部
に封入する非酸化性ガス量を少なくでき、経済的であ
る。
後を非酸化性ガス雰囲気でシールすれば、スケール生成
を抑制することができる。本発明はシールをローラで行
うことに特徴があり、各上下ローラで囲まれた内部に非
酸化性のガスを封入することによりスケール生成の抑制
を行う。また、ローラ側面のシールは、図２(a) および
図２(b) に示したように側面シール板24を用いて行う。
ローラおよび側面シール板を用いて鋼帯をシールする
と、シール内体積を小さくすることが可能であり、内部
に封入する非酸化性ガス量を少なくでき、経済的であ
る。
【００１７】さらに、本発明にあたって、水冷却を付加
することにより、図３(a) および図３(b) に拡大して示
したように、ローラ中心に冷却水を流しながらローラの
冷却を行い、またこの冷却水をローラ外周に設けたノズ
ル口27より噴出させることにより、熱延鋼帯の冷却を行
うことができる。かかる付加的冷却により、ローラシー
ル部出側の鋼帯温度を400 ℃以下とすれば、これ以後は
雰囲気シールしなくてもスケール生成は問題とならな
い。換言すれば、ローラによるシール領域を短くするこ
とができる。次に、本発明をその実施例によってさらに
具体的にその作用効果を説明する。
することにより、図３(a) および図３(b) に拡大して示
したように、ローラ中心に冷却水を流しながらローラの
冷却を行い、またこの冷却水をローラ外周に設けたノズ
ル口27より噴出させることにより、熱延鋼帯の冷却を行
うことができる。かかる付加的冷却により、ローラシー
ル部出側の鋼帯温度を400 ℃以下とすれば、これ以後は
雰囲気シールしなくてもスケール生成は問題とならな
い。換言すれば、ローラによるシール領域を短くするこ
とができる。次に、本発明をその実施例によってさらに
具体的にその作用効果を説明する。
【００１８】
【実施例１】本実施例では、図６に示した実際の熱延鋼
帯製造装置の1/4 程度の大きさのモデル圧延設備を用意
し、これを使って本発明により熱延鋼帯の製造を行っ
た。図６において図１と同様の部材は同一符号でもって
示す。図６で鋼帯１は厚さ1.2 mm、幅300 mmの低炭材で
あった。2a、2bは圧延機、３はシール用ローラ、４はテ
ーブルローラ、８は巻取機、９はファーネスコイラであ
る。また、冷却領域であるローラシール部５の長さは15
m 、各ローラの直径は200mm であった。また、10および
11はシールボックスであって、その内部は雰囲気ガス(A
r)によって充填されている。鋼帯１には熱延鋼帯を酸洗
により脱スケールしたものを用いた。
帯製造装置の1/4 程度の大きさのモデル圧延設備を用意
し、これを使って本発明により熱延鋼帯の製造を行っ
た。図６において図１と同様の部材は同一符号でもって
示す。図６で鋼帯１は厚さ1.2 mm、幅300 mmの低炭材で
あった。2a、2bは圧延機、３はシール用ローラ、４はテ
ーブルローラ、８は巻取機、９はファーネスコイラであ
る。また、冷却領域であるローラシール部５の長さは15
m 、各ローラの直径は200mm であった。また、10および
11はシールボックスであって、その内部は雰囲気ガス(A
r)によって充填されている。鋼帯１には熱延鋼帯を酸洗
により脱スケールしたものを用いた。
【００１９】実施に当たっては、まず巻取機８にコイル
状の脱スケール後の鋼帯１を組み込み、テーブルローラ
４とシール用ローラ３間を通す。このとき、シール用ロ
ーラ３はシール状態の位置より上方に移動させ、テーブ
ルローラ４とシール用ローラ３との間のすき間を大きく
して通板する。次に、圧延機2b、2aを通してから、Ar雰
囲気にシールされたファーネスコイラ９で鋼帯１を無酸
化状態で加熱しながら巻取る。ファーネスコイラ９では
鋼帯１を1000℃に加熱した。上記の方法で、無酸化状態
で加熱された鋼帯１をファーネスコイラ９に巻取り、テ
ストの準備が終了する。
状の脱スケール後の鋼帯１を組み込み、テーブルローラ
４とシール用ローラ３間を通す。このとき、シール用ロ
ーラ３はシール状態の位置より上方に移動させ、テーブ
ルローラ４とシール用ローラ３との間のすき間を大きく
して通板する。次に、圧延機2b、2aを通してから、Ar雰
囲気にシールされたファーネスコイラ９で鋼帯１を無酸
化状態で加熱しながら巻取る。ファーネスコイラ９では
鋼帯１を1000℃に加熱した。上記の方法で、無酸化状態
で加熱された鋼帯１をファーネスコイラ９に巻取り、テ
ストの準備が終了する。
【００２０】テスト時はファーネスコイラ９のトップ
(コールドコイラのボトム) をまず圧延機2aに通し、次
に2bに通す。ここまではシールボックス10および11内の
雰囲気ガスArで覆われているため、鋼帯１は酸化しな
い。この後材質SS41製のシール用ローラ３と同じ材質の
テーブルローラ４の間を通し、鋼帯１の先端を巻取機８
に巻付けた。この時は、テーブルローラ４とシール用ロ
ーラ３の間はすき間が大きく、また雰囲気ガスも通して
いないので圧延機2bとコールドコイラの間で鋼帯１は酸
化する。
(コールドコイラのボトム) をまず圧延機2aに通し、次
に2bに通す。ここまではシールボックス10および11内の
雰囲気ガスArで覆われているため、鋼帯１は酸化しな
い。この後材質SS41製のシール用ローラ３と同じ材質の
テーブルローラ４の間を通し、鋼帯１の先端を巻取機８
に巻付けた。この時は、テーブルローラ４とシール用ロ
ーラ３の間はすき間が大きく、また雰囲気ガスも通して
いないので圧延機2bとコールドコイラの間で鋼帯１は酸
化する。
【００２１】これ以後がスケール抑制テストであり、ま
ずシール用ローラ３を鋼帯１の板厚に応じた高さ (鋼帯
１上に接触) に降ろし、テーブルローラ４との間で鋼帯
１が密封された状態とする。各隣接するローラの間隙は
密着する程度とし、側面は図２(a) および図２(b) に示
すように側面シール板によってシールした。次にローラ
３、４によるシール部分にArガスを通し、内部を圧力0.
5 kg/cm2に維持すると同時に、図３および図４に示した
ようにローラ３、４内に冷却水を通し、ローラ幅方向に
ローラ１本当り３ヶ所、円周方向に４ヶ所の全部で12ヶ
所の穴をあけ、水が噴出するようにした。
ずシール用ローラ３を鋼帯１の板厚に応じた高さ (鋼帯
１上に接触) に降ろし、テーブルローラ４との間で鋼帯
１が密封された状態とする。各隣接するローラの間隙は
密着する程度とし、側面は図２(a) および図２(b) に示
すように側面シール板によってシールした。次にローラ
３、４によるシール部分にArガスを通し、内部を圧力0.
5 kg/cm2に維持すると同時に、図３および図４に示した
ようにローラ３、４内に冷却水を通し、ローラ幅方向に
ローラ１本当り３ヶ所、円周方向に４ヶ所の全部で12ヶ
所の穴をあけ、水が噴出するようにした。
【００２２】なお、本実施例では各ローラ３、４は鋼帯
１にいずれも接触している。この状態で圧延機2aのワー
クロールのギャップを0.8 mm、2bのギャップを0.6mmと
し、鋼帯１を圧延しながらシール用ローラ３とテーブル
ローラ４との間を通し、同時に鋼帯１の冷却も行った。
この時のArの使用量はローラ３、４によるシール部全体
で400Nm3/h程度であった。巻取機８での巻取温度は、冷
却水量を変えることによって、400 ℃、500 ℃とした。
１にいずれも接触している。この状態で圧延機2aのワー
クロールのギャップを0.8 mm、2bのギャップを0.6mmと
し、鋼帯１を圧延しながらシール用ローラ３とテーブル
ローラ４との間を通し、同時に鋼帯１の冷却も行った。
この時のArの使用量はローラ３、４によるシール部全体
で400Nm3/h程度であった。巻取機８での巻取温度は、冷
却水量を変えることによって、400 ℃、500 ℃とした。
【００２３】巻取後コイラを放冷し、スケール厚を測定
した結果、巻取温度400 ℃の時0.06μｍと非常に薄くこ
のまま冷間圧延が可能な程度であった。また、500 ℃の
時は0.1μｍ程度であった。条件を変えて、Arガスを使
用せずにシール用ローラ３とテーブルローラ４との間に
鋼帯１を通したテストを行った結果、冷却は前記のよう
に水量を変えて行い、巻取温度400 ℃で 1.2μｍ、500
℃で２μｍ程度スケールが発生した。これでも従来の大
気中冷却法と比較すればかなりのスケール生成抑制効果
がみられた。
した結果、巻取温度400 ℃の時0.06μｍと非常に薄くこ
のまま冷間圧延が可能な程度であった。また、500 ℃の
時は0.1μｍ程度であった。条件を変えて、Arガスを使
用せずにシール用ローラ３とテーブルローラ４との間に
鋼帯１を通したテストを行った結果、冷却は前記のよう
に水量を変えて行い、巻取温度400 ℃で 1.2μｍ、500
℃で２μｍ程度スケールが発生した。これでも従来の大
気中冷却法と比較すればかなりのスケール生成抑制効果
がみられた。
【００２４】
【実施例２】本実施例は、本発明にかかる方法を連続熱
延圧延技術に適用した例を示す。その場合に圧延設備列
の例を図７に示す。図７に示すように、連続圧延法で
は、粗圧延機13を出た粗バー14をコイルボックス15に巻
取る。この後、このコイルボックス15から引き出し、ク
ロップシャー16で粗バー14の前端を切断し、先行のシー
トバー18の後端に接合機17によって接合する。19は接合
時間を確保するために設けられたルーパーである。上記
のようにして粗圧延機13と仕上圧延機20との間で粗バー
14と18を連続させることによって、スケール厚の薄い鋼
帯を連続して製造することが可能である。
延圧延技術に適用した例を示す。その場合に圧延設備列
の例を図７に示す。図７に示すように、連続圧延法で
は、粗圧延機13を出た粗バー14をコイルボックス15に巻
取る。この後、このコイルボックス15から引き出し、ク
ロップシャー16で粗バー14の前端を切断し、先行のシー
トバー18の後端に接合機17によって接合する。19は接合
時間を確保するために設けられたルーパーである。上記
のようにして粗圧延機13と仕上圧延機20との間で粗バー
14と18を連続させることによって、スケール厚の薄い鋼
帯を連続して製造することが可能である。
【００２５】本実施例の場合、実施例１と同様に構成さ
れたローラシール部21の長さは、板厚2.3mm 程度のと
き、60〜80m 程度で充分であり、また板厚３mm程度のと
きにはほぼ３割増のローラシール部長さで充分であろ
う。ローラ直径は 200〜300mm とした。なお、図７で21
は冷却領域であるローラシール部である。22はストリッ
プシャーで、これにより鋼帯は適当な長さに切断され、
巻取機23により巻取られる。
れたローラシール部21の長さは、板厚2.3mm 程度のと
き、60〜80m 程度で充分であり、また板厚３mm程度のと
きにはほぼ３割増のローラシール部長さで充分であろ
う。ローラ直径は 200〜300mm とした。なお、図７で21
は冷却領域であるローラシール部である。22はストリッ
プシャーで、これにより鋼帯は適当な長さに切断され、
巻取機23により巻取られる。
【００２６】
【実施例３】図６に示したモデル圧延設備を実機に応用
した場合のスケール生成を抑制した熱延鋼帯製造設備の
一例を図10に示す。図10において、仕上圧延機入側の高
圧水デスケ30により粗圧延ロールと仕上圧延ロールとの
間で発生した鋼帯１の表裏面のスケールは取り除かれ
る。このあと、鋼帯１は、仕上圧延機で圧延されるので
あるが、この際、仕上圧延機スタンド間でスケールの発
生を防止または抑制することがより重要となる。
した場合のスケール生成を抑制した熱延鋼帯製造設備の
一例を図10に示す。図10において、仕上圧延機入側の高
圧水デスケ30により粗圧延ロールと仕上圧延ロールとの
間で発生した鋼帯１の表裏面のスケールは取り除かれ
る。このあと、鋼帯１は、仕上圧延機で圧延されるので
あるが、この際、仕上圧延機スタンド間でスケールの発
生を防止または抑制することがより重要となる。
【００２７】スケールの発生を抑制する方法として、図
10では圧延機のスタンド間で鋼帯の通過道をトンネル状
にシールボックス31で覆い、内部に非酸化性のガスを供
給することにより、スケールの発生を抑制する方法を示
している。
10では圧延機のスタンド間で鋼帯の通過道をトンネル状
にシールボックス31で覆い、内部に非酸化性のガスを供
給することにより、スケールの発生を抑制する方法を示
している。
【００２８】このとき、図11に示すように、非酸化性の
ガスで作った泡32 (泡の中に例えばN2ガスが入ってい
る）をシールボックス31に入れることにより、鋼帯１が
通過するために必ず必要となる鋼帯１とシールボックス
31との間の隙間を泡でシールすることができる。このた
め、シールボックス31の内部の酸素濃度を１％以下と非
常に小さくすることが可能である。また、非酸化性のガ
スが上記隙間から直接放出されないため、ガスの使用量
を低減することもできる。仕上圧延機の出側では、特に
鋼帯１の最先端部の通板性を良くするため、ガイドプレ
ート33を取り付けたほうがよい。また、ローラシール部
の仕上圧延機側は、上下ローラの間隔を大きくしてガイ
ドローラ34としてもよい。なお、ガイドプレート33およ
びガイドローラ34の位置にも側面シール板を設置し、内
部は非酸化性雰囲気とする。35は通板ロールである。こ
のようにして、仕上圧延機の出側をローラでシールする
とともに、仕上圧延機スタンド間でのスケールの発生を
抑制することにより、より大きなスケール生成に対する
抑制効果が得られる。
ガスで作った泡32 (泡の中に例えばN2ガスが入ってい
る）をシールボックス31に入れることにより、鋼帯１が
通過するために必ず必要となる鋼帯１とシールボックス
31との間の隙間を泡でシールすることができる。このた
め、シールボックス31の内部の酸素濃度を１％以下と非
常に小さくすることが可能である。また、非酸化性のガ
スが上記隙間から直接放出されないため、ガスの使用量
を低減することもできる。仕上圧延機の出側では、特に
鋼帯１の最先端部の通板性を良くするため、ガイドプレ
ート33を取り付けたほうがよい。また、ローラシール部
の仕上圧延機側は、上下ローラの間隔を大きくしてガイ
ドローラ34としてもよい。なお、ガイドプレート33およ
びガイドローラ34の位置にも側面シール板を設置し、内
部は非酸化性雰囲気とする。35は通板ロールである。こ
のようにして、仕上圧延機の出側をローラでシールする
とともに、仕上圧延機スタンド間でのスケールの発生を
抑制することにより、より大きなスケール生成に対する
抑制効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、従来不可避とされてい
た熱延鋼帯のスケール生成を、比較的簡便な手段でもっ
て、熱延鋼帯製造ライン中で防止することが可能とな
り、それにより冷間圧延工程に先立つ酸洗等の脱スケー
ル処理に要する多大な費用の削減や、鋼帯の歩留り低下
の防止ができるばかりでなく、圧延製品の生産性向上が
図られ、本発明の実際上の意義は大きい。
た熱延鋼帯のスケール生成を、比較的簡便な手段でもっ
て、熱延鋼帯製造ライン中で防止することが可能とな
り、それにより冷間圧延工程に先立つ酸洗等の脱スケー
ル処理に要する多大な費用の削減や、鋼帯の歩留り低下
の防止ができるばかりでなく、圧延製品の生産性向上が
図られ、本発明の実際上の意義は大きい。
【図１】本発明におけるローラシールの一実施態様を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】図２(a) 、図２(b) は、本発明におけるローラ
側面でのシールの態様を示すそれぞれ平面図および側面
図である。
側面でのシールの態様を示すそれぞれ平面図および側面
図である。
【図３】図３(a) 、図３(b) は、本発明において使用す
るローラの構造の一例を示すそれぞれ側面図および断面
図である。
るローラの構造の一例を示すそれぞれ側面図および断面
図である。
【図４】本発明における各ローラの配置例を示す説明図
である。
である。
【図５】本発明の別の変更例における各ローラの配置例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】モデル圧延設備による実施例を示した概略説明
図である。
図である。
【図７】本発明におけるローラシールを連続圧延法に適
用した実施例を示す概略説明図である。
用した実施例を示す概略説明図である。
【図８】大気と遮断しつつ圧延鋼材を移動させる従来の
熱間圧延方法の概略説明図である。
熱間圧延方法の概略説明図である。
【図９】雰囲気シールと水冷却による従来のスケール抑
制方法の概略説明図である。
制方法の概略説明図である。
【図１０】本発明によるスケール生成を抑制した熱延鋼
帯製造設備の一例を示す略式説明図である。
帯製造設備の一例を示す略式説明図である。
【図１１】泡を利用したシール方法の一例を示す略式説
明図である。
明図である。
1 : 熱延鋼帯 2 : 仕上圧延機列 3,4 : ローラ 5 : 冷却領域 6 : 厚み計 7 : 幅計 8 : 巻取機 9 : ファーネスコイラ 10,11：シールボックス 12 : 温度計 13 : 粗圧延機 14 : 粗バー 15 : コイルホックス 16 : クロップシャー 17 : 接合機 18 : シートバー 19 : ルーパー 20 : 仕上圧延機 21 : ローラシール部 22 : ストリップシャー 23 : 巻取機 24 : 側面シール板 25 : 冷却水導路 26 : 冷却水用分岐管路 27 : ノズル口 30 : 高圧水デスケ 31 : シールボックス 32 : 泡 33 : ガイドプレート 34 : ガイドローラ 35 : 通板ロール
Claims (8)
- 【請求項１】 熱延鋼帯の製造工程において、最終仕上
圧延機出側から巻取機に至る間で、テーブルローラおよ
び熱延鋼帯の上部に設置したローラで前記熱延鋼帯をシ
ールすることを特徴とするスケール生成を抑制した熱延
鋼帯の製造法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記テー
ブルローラおよびその上部に設置したローラを熱延鋼帯
に接触させて配置したことを特徴とするスケール生成を
抑制した熱延鋼帯の製造法。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法において、前記テー
ブルローラおよび／またはその上部に設置したローラを
少なくとも一つおきに熱延鋼帯から離間させるとともに
残りのローラを該熱延鋼帯に接触させて配置したことを
特徴とするスケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の方法において、ローラによりシールされた領域内に
非酸化性ガスを供給し非酸化性雰囲気とすることを特徴
とするスケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の方法において、仕上圧延機スタンド間でのスケール
の発生をも抑制することを特徴とするスケール生成を抑
制した熱延鋼帯の製造法。 - 【請求項６】 仕上圧延機スタンド間でのスケールの発
生の抑制は、仕上圧延機群間にシールボックスを設け、
非酸化性ガスあるいは非酸化性ガスを含む泡を該シール
ボックス中に供給して非酸化性雰囲気とすることにより
行う請求項５記載のスケール生成を抑制した熱延鋼帯の
製造法。 - 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
載の方法において、ローラ内部に水が通り、ローラ外周
より水が排出する構造とすることにより、ローラおよび
鋼帯を冷却することを特徴とするスケール生成を抑制し
た熱延鋼帯の製造法。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載の方法において、ローラ冷却水をローラ外部よりかけ
ることを特徴とするスケール生成を抑制した熱延鋼帯の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110443A JP2555798B2 (ja) | 1990-07-04 | 1991-05-15 | スケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17713090 | 1990-07-04 | ||
| JP2-177130 | 1990-07-04 | ||
| JP3110443A JP2555798B2 (ja) | 1990-07-04 | 1991-05-15 | スケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228204A JPH04228204A (ja) | 1992-08-18 |
| JP2555798B2 true JP2555798B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=26450073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110443A Expired - Lifetime JP2555798B2 (ja) | 1990-07-04 | 1991-05-15 | スケール生成を抑制した熱延鋼帯の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555798B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103472862B (zh) * | 2013-09-06 | 2016-05-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种开卷机涨径力动态调整方法 |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110443A patent/JP2555798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04228204A (ja) | 1992-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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