JP2851221B2 - タイトスケール熱延厚鋼板の製造方法 - Google Patents

タイトスケール熱延厚鋼板の製造方法

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JP2851221B2 JP5073956A JP7395693A JP2851221B2 JP 2851221 B2 JP2851221 B2 JP 2851221B2 JP 5073956 A JP5073956 A JP 5073956A JP 7395693 A JP7395693 A JP 7395693A JP 2851221 B2 JP2851221 B2 JP 2851221B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可逆式熱間圧延機で熱延
厚鋼板を圧延する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】厚鋼板の製造には通常スラブを加熱炉に
装入して1200〜1250℃の温度範囲で加熱した後
デスケーリングデバイスへ送り、加熱中に発生したスケ
ールを除去した後に1基又は2基の可逆式圧延機で幅出
し圧延や所定の製品厚まで圧延する仕上圧延が行われて
いる。仕上圧延後の厚鋼板は、ホットレベラーへ送られ
熱間矯正ののち鋼板表面温度が800℃以下になるよう
に水冷される。
【0003】かゝる従来法では可逆式圧延機で圧延され
るスラブが高温であるとともに圧延時間が比較的長いた
め仕上圧延終了時に厚手のスケールがしかも不均一に発
生する。これが次のホットレベラーを通板する時又はプ
レスで成形される時にスケールが剥離して鋼板に押込ま
れて鋼板表面に疵を形成したり、又かゝる厚鋼板を曲げ
加工部材に成形してそのまゝ塗装する場合、スケールの
不均一性から塗装むらが発生するなど、厚鋼板表面に生
成するスケールは色々な面で多くの問題を引起こしてい
た。そしてこれらの問題を解決するため、厚鋼板表面に
生成するスケールの厚みをできるだけ均一に薄くすると
ともに密着性(タイト性)を向上することが要望されて
いた。
【0004】スケールの密着性を改善する方法として、
熱間圧延された線材の分野において、例えば「鉄と鋼」
65(1979) 、S390に記載のように、スケール厚み
を薄くする方法が提案されている。また、熱延鋼帯の分
野においても、スケール厚みを薄くする例として、例え
ば特開昭58−157517号公報記載のように仕上げ
圧延機と水冷装置間をラミナー水冷で覆い大気と遮断す
る方法、特開昭60−24320号公報、特開昭60−
77922号公報記載のように圧延終了後の低炭素アル
ミキルド鋼を非酸性雰囲気下で低温まで冷却する方法、
特開昭61−123403号公報記載のように仕上げ圧
延直後に不活性ガスあるいは還元性ガス雰囲気で低温ま
で冷却する方法、あるいは特開昭61−195702号
公報記載のようにCr を添加した低炭素アルミキルド鋼
を圧延直後に冷却する方法などが提案されている。
【0005】しかしながら、これらの方法は、いずれも
高速で通板する鋼帯又は線材を大気と遮断するための設
備、あるいはこれら鋼帯などを圧延直後に低温まで急冷
する設備などを必要とするものであり、多大な設備コス
トを招く欠点を有する。なお、前記した連続圧延工程で
製造される熱延鋼帯は、厚鋼板に比較して高温滞留時間
が大幅に短いので、スケールを薄スケール化する上で極
めて有利であるが、厚鋼板は前述のように内部熱容量が
大きくかつリバース圧延での圧延時間が比較的長いとこ
ろより、厚鋼板のスケール制御方法に関して有益な方法
は殆ど開示されていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は厚鋼板の上記
問題点を解決して、厚鋼板表面に均一にかつ密着性良く
薄いスケールを形成することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、可逆式熱間圧延機の被圧延鋼板の噛込み側及
び噛出し側近傍において、夫々最も圧延機に近い所にデ
スケーリング用ノズルを上下に配設するとともに該デス
ケーリング用ノズルに隣接して複数の冷却水噴射ノズル
を順次鋼板送り方向にかつ上下に配設し、しかして噛込
み近傍で鋼板表面にデスケーリング用ノズルから衝突圧
1.2kg/cm2以上の圧力水を噴射して表面に生成したス
ケールを除去したのち被圧延鋼板を圧延機に噛込ませて
圧延し、次いで圧延された被圧延鋼板が圧延機の噛出し
側に噛出された所で冷却水噴射ノズルから冷却能力50
0kcal/m2・hr℃以上の冷却水を噴射して圧延された鋼
板表面を覆い、大気を遮断しつゝ冷却する。
【0008】そして、このようなデスケーリングと冷却
を伴った圧延を10数パス鋼板を往復搬送させて行う。
かくして被圧延鋼板は所望の厚みに圧延されるとともに
急激に840℃以下に冷却される。このように圧延毎に
デスケールと冷却を同時に行い短時間に840℃以下に
冷却することにより厚鋼板表面に密着性の良いスケール
が極めて薄くかつ均一に生成されるのである。
【0009】すなわち、以上の圧延によれば、搬送中に
生成したスケール及び前パス圧下後に生成したスケール
が圧延前のデスケーリングによって除去され、又圧延後
の冷却によって表面を低温化することでスケールの生成
を抑制することでタイトスケール化が実現されるのであ
る。なお、圧延途中の待ち時間で厚鋼板は空冷される
が、冷却,複熱によってスケール層に熱応力が発生して
剥離し易いスケールになっている。
【0010】
【作用】先ず本願発明を実施する設備の一例を図1によ
り説明する。可逆式熱間圧延機1のハウジング8内に、
上ワークロール2と該ロールに接する上圧延補強ロール
4及び下ワークロール3と該ロールに接する下圧延補強
ロール5をそれぞれ配設する。前記圧延機の噛込側(又
は噛出側)及び噛出側(又は噛込側)にトップガイド
9,9−1を設け、該トップガイドの孔部分にのぞませ
て、鋼板表面上に水を噴射するデスケノズル14,14
−1及び冷却水噴射ノズル12,12−1を設ける。デ
スケノズル14,14−1は上ワークロール2に最も近
接して設けられ、かつ移動する鋼板表面への迎え角を有
するように水圧デスケヘッダー13,13−1に連結さ
れている。
【0011】冷却水噴射ノズル12,12−1はデスケ
ノズル14,14−1の隣接位置に設置され、かつ鋼板
表面にほゞ直角に噴射するよう冷却ヘッダー11,11
−1に設けられている。ノズル12,12−1の噴射方
向は水切りをより良くするため圧延方向に向けてもよ
い。
【0012】又、下ワークロール3の送り面と同一送り
面を有するローラーテーブル10,10−1が前記圧延
機の噛込側(又は噛出側)と噛出側(又は噛込側)に配
設されており、該下ワークロール3と前記ローラーテー
ブルのローラーとの間にデスケノズル20,20−1
が、鋼板表面に対する迎え角を有するようノズルホルダ
ー19,19−1を介してデスケヘッダー18,18−
1に設けられ、又前記ローラーテーブルのローラー間に
冷却水噴射ノズル17,17−1が鋼板表面にほゞ直角
に噴射するようノズルホルダー16,16−1を介して
冷却ヘッダー15,15−1に設けられている。
【0013】図中6,6−1は圧延機上ガイド、7,7
−1は圧延機下ガイドである。以上の装置において、高
温の厚鋼板Sを圧延する場合、1パス目として圧延機1
の前面Aにある被圧延鋼板をワークロール2,3に噛込
ませる直前にデスケノズル14,20からの高圧噴射水
で上下表面酸化物を除去し、圧延されて後面Bに噛出さ
れてきた被圧延鋼板上下表面を冷却水噴射ノズル12−
1,17−1からの冷却水で冷却する。
【0014】次に2パス目として、圧延機1の後面Bに
ある被圧延鋼板をワークロール2,3に噛込ませる直前
にデスケノズル14−1,20−1からの高圧噴射水で
鋼板の上下表面に生成したスケールを除去し、圧延され
て圧延機前面Aに噛出されてきた被圧延鋼板上下表面を
冷却水噴射ノズル12,17からの冷却水で冷却する。
そして該往復圧延を所望の板厚になる迄複数回繰り返
す。
【0015】こゝで本願発明の方法で圧延した場合のス
ケールの状態を比較例とともに図2、図3及び図4で示
す。これらの図の結果を得るためのデスケーリング及び
冷却条件は表1に示すとおりである。なお、ケース1〜
4は本発明例であり、ケース5,6は比較例である。ケ
ース5はパスNo.2及びNo.3においてデスケーリングした
だけで、残るパスは全て冷却水を噴射せず、ケース6は
水圧デスケヘッダーの衝突圧力を1.2kg/cm2未満にし
た例である。又、表1中の式(1) 及び (2)は下記によっ
て求めた値である。
【0016】式(1) 衝突圧力p=68×(P0.5 ×Q
×(90−θ2)/(h2 ×θ1) P : 噴射圧力 kg/cm2 Q : 噴射水量 L/min h : ノズル高さ mm θ1: ノズル噴射角 θ2: ノズル迎え角 式(2) 冷却能力LoGh=2.358+0.663 ×LogW-0.00147×
Ts W : 水量密度 L/m2・min Ts : 鋼板表面温度℃ (800℃を使用) 出典: 日本鉄鋼協会発行の特別報告書No. 29「鋼材の
強制冷却」16頁による
【0017】
【表1】
【0018】1160℃の普通鋼スラブを表1の条件で
15パス圧延した後で得られた仕上温度760℃の厚鋼
板のスケール厚みを各ケース毎に図2で示す。本発明の
場合(ケース1〜4)は4〜5μm 厚のスケールであっ
たが比較例(従来法(ケース5,6))は11μm 厚で
あり、スケール評点は全て1であった。
【0019】なお、スケール評点は、曲げ半径r=1.5×
tの90度曲げ試験後、目視判定を行ったもので、その
判定基準は下表のとおりである。 又、ケース2とケース5において、圧延仕上げ温度を変
化させてスケール厚みとの関係を調査したが、その結果
を図3に示す。又、図4に図3の結果をスケール評点と
スケール厚の関係で示す。なお、図中●印はケース2の
場合、○印はケース5の場合である。
【0020】この結果、1.2kg/cm2以上のデスケ衝突
圧と500kcal/m2・hr・℃以上の冷却と圧延仕上温度
が840℃以下であると10μm 以下のスケール厚みの
厚鋼板が確実に得られることがわかる。以上本発明の条
件すなわち、衝突圧1.2kg/cm2以上のデスケーリング
と冷却能力500kcal/m2・hr・℃以上の冷却水による
冷却で仕上温度840℃以下まで所定厚み圧延した厚鋼
板の表面には10μm 以下の厚みのスケールが均一にか
つ密着性よく生成されていることが判明した。
【0021】
【実施例】厚鋼板の製造ラインにおいて、図1に示す可
逆式熱間圧延機で、重量%でC:0.172%、Si :
0.392%、Mn : 1.46%、P:0.018%、
S:0.007%、Al : 0.28%、残部Fe からな
るスラブを加熱炉で加熱した後1160℃の温度で抽出
し、表2に示すパススケジュールに基づき表1、ケース
2の条件で150mm厚のスラブより25mmの製品厚みを
もつ厚鋼板を製造した。圧延終了温度は760℃であっ
た。
【0022】比較例(従来法)は表1、ケース5に示す
条件で2パス目と3パス目に圧延直前にデスケーリング
を施し、鋼板表面温度が800℃以下に下る迄放冷(温
度待ち)し、後のパスは全て非噴射(空冷)で圧延し
た。なお、14パス及び15パスは形状仕上圧延であっ
た。上記圧延パスにおける圧延時間と鋼板表面温度との
関係を図5に示す。この図に示すとおり、本発明法の場
合は圧延開始より300秒以内に鋼板表面温度が800
℃以下に冷却されるが、比較例の場合は700秒以上経
過後に800℃以下になっている。
【0023】以上の圧延におけるスケールの状態を表3
に示す。表3に見る如く、比較例が11μm のスケール
厚みを有しかつスケール評点が4であるのに対して、本
発明例のスケールは5μm 厚でしかもスケール評点が1
であって、比較例に比べ大幅に表面性状が改善された。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の方法によれ
ば、4〜5μm の極めて薄くかつ密着性のよいスケール
を、地鉄を露出することなしにほゞ均一に厚鋼板表面に
付着せしめることができるので、表面が平滑な厚鋼板が
得られ、後の加工工程が極めて容易になり、厚鋼板の需
要拡大に大きな効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧延方法を示す概略正面図である。
【図2】ケースNo. とスケール厚みの関係を示す図であ
る。
【図3】厚鋼板表面スケール厚みと圧延仕上温度との関
係を示す図である。
【図4】厚鋼板表面スケール厚みとスケール評点の関係
を示す図である。
【図5】本発明例と比較例における圧延時間と鋼板表面
温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1…可逆式熱間圧延機 2,3…上,下ワークロール 4,5…上,下圧延補強ロール 6,6−1…圧延機上ガイド 7,7−1…圧延機下ガイド 8…ハウジング 9,9−1…トップガイド 10,10−1…ローラーテーブル 11,11−1…上部冷却ヘッダー 12,12−1…上部冷却水噴射ノズル 13,13−1…上部デスケヘッダー 14,14−1…上部デスケノズル 15,15−1…下部冷却ヘッダー 16,16−1、19,19−1…ノズルホルダー 17,17−1…下部冷却水噴射ノズル 18,18−1…下部デスケヘッダー 20,20−1…下部デスケノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 1/38 B21B 45/02 320 B21B 45/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに
    際し、該熱間圧延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧
    1.2kg/cm2以上のデスケーリングを施し、その後直ち
    に前記熱間圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板を該
    熱間圧延機の噛出側近傍において圧延直後に冷却能力5
    00kcal/m2・hr・℃以上で冷却を行い、かゝる圧延を
    往復で複数パス行って仕上圧延温度840℃以下で圧延
    を終了することを特徴とするタイトスケール熱延厚鋼板
    の製造方法。
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