JP2900765B2 - 鋼材のデスケール方法 - Google Patents
鋼材のデスケール方法Info
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- JP2900765B2 JP2900765B2 JP22645093A JP22645093A JP2900765B2 JP 2900765 B2 JP2900765 B2 JP 2900765B2 JP 22645093 A JP22645093 A JP 22645093A JP 22645093 A JP22645093 A JP 22645093A JP 2900765 B2 JP2900765 B2 JP 2900765B2
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- Japan
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- pressure
- descaling
- steel
- scale
- pressure water
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延により鉄鋼
製品を製造する場合において、表面に生成するスケール
を除去する鋼材のデスケール方法に関する。
製品を製造する場合において、表面に生成するスケール
を除去する鋼材のデスケール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材を加熱炉で加熱する際に発生する一
次スケールおよび圧延過程で発生する二次スケールは、
延性がなく圧延によって鋼材に圧着され、圧延ロールの
摩耗を早めると共に、製品の表面肌を悪化させる。この
ため、熱間圧延スタンド直前あるいは直後において高圧
水を吹付けてスケール除去を行っている。高圧水による
鋼材表面のスケール除去は、高圧水の噴射による運動エ
ネルギーで吹き飛ばすものである。そのため、デスケー
リング能力を高くするためには、高圧水の圧力をさらに
高圧力化するか、あるいは流量を増加させる必要があ
る。しかし、高圧力化、流量の増加は、設備コストの上
昇を招くばかりでなく、被圧延材の温度低下を招くた
め、通常圧力１５〜２５ＭＰａ（約１５０〜２５５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2）前後、ノズル段数１〜３段程度が一般的で
ある。
次スケールおよび圧延過程で発生する二次スケールは、
延性がなく圧延によって鋼材に圧着され、圧延ロールの
摩耗を早めると共に、製品の表面肌を悪化させる。この
ため、熱間圧延スタンド直前あるいは直後において高圧
水を吹付けてスケール除去を行っている。高圧水による
鋼材表面のスケール除去は、高圧水の噴射による運動エ
ネルギーで吹き飛ばすものである。そのため、デスケー
リング能力を高くするためには、高圧水の圧力をさらに
高圧力化するか、あるいは流量を増加させる必要があ
る。しかし、高圧力化、流量の増加は、設備コストの上
昇を招くばかりでなく、被圧延材の温度低下を招くた
め、通常圧力１５〜２５ＭＰａ（約１５０〜２５５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2）前後、ノズル段数１〜３段程度が一般的で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の高圧水によるス
ケール除去は、炭素鋼のデスケーリングにおいては製品
上問題とならない程度までスケールを除去することがで
きる。しかしながら、Ｃｒ、Ｓｉ含有量の多い合金鋼の
場合は、炭素鋼のスケールに比較して緻密かつ強固なＣ
ｒ酸化物、Ｓｉ酸化物、その他の酸化物からなるスケー
ルが生成するため、十分にスケールを除去することがで
きず、残存するスケールが圧延過程で被圧延材に押し込
まれてプリントされ、製品表面の疵となるという問題を
有している。
ケール除去は、炭素鋼のデスケーリングにおいては製品
上問題とならない程度までスケールを除去することがで
きる。しかしながら、Ｃｒ、Ｓｉ含有量の多い合金鋼の
場合は、炭素鋼のスケールに比較して緻密かつ強固なＣ
ｒ酸化物、Ｓｉ酸化物、その他の酸化物からなるスケー
ルが生成するため、十分にスケールを除去することがで
きず、残存するスケールが圧延過程で被圧延材に押し込
まれてプリントされ、製品表面の疵となるという問題を
有している。
【０００４】すなわち、図２に示すとおり、炭素鋼のス
ケール層は、外側からＦｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、ＦｅＯの３
層構造で、ＦｅＯのみが母材側に形成されるのに対し、
図３に示すとおり、合金鋼のスケール層は、ＦｅＯとＣ
ｒ2Ｏ3、ＦｅＣｒ2Ｏ4、Ｆｅ2ＳｉＯ4等のＣｒ酸化物、
Ｓｉ酸化物の緻密かつ強固な混合層が母材側に形成され
る。これらのスケール組成によるデスケール性は、Ｆｅ
Ｏ＞Ｆｅ3Ｏ4＞Ｆｅ2Ｏ3＞（ＦｅＣｒ2Ｏ4等々）と差が
ある。このため、合金鋼表面に発生するスケールは、炭
素鋼と同じデスケール方法を適用しても、十分にデスケ
ーリングできずに酸化物が残留したままで圧延されるこ
ととなる。
ケール層は、外側からＦｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、ＦｅＯの３
層構造で、ＦｅＯのみが母材側に形成されるのに対し、
図３に示すとおり、合金鋼のスケール層は、ＦｅＯとＣ
ｒ2Ｏ3、ＦｅＣｒ2Ｏ4、Ｆｅ2ＳｉＯ4等のＣｒ酸化物、
Ｓｉ酸化物の緻密かつ強固な混合層が母材側に形成され
る。これらのスケール組成によるデスケール性は、Ｆｅ
Ｏ＞Ｆｅ3Ｏ4＞Ｆｅ2Ｏ3＞（ＦｅＣｒ2Ｏ4等々）と差が
ある。このため、合金鋼表面に発生するスケールは、炭
素鋼と同じデスケール方法を適用しても、十分にデスケ
ーリングできずに酸化物が残留したままで圧延されるこ
ととなる。
【０００５】この発明の目的は、熱間圧延工程でスケー
ルを効果的に除去し、製品外面の品質向上ならびに表面
手入れ工数を削減できる鋼材のデスケール方法を提供す
ることにある。
ルを効果的に除去し、製品外面の品質向上ならびに表面
手入れ工数を削減できる鋼材のデスケール方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、高圧水
に脈動圧を与えることによってノズルから噴射された高
圧水が滴化され、滴化された水滴がスケール層に作用す
る圧力ρｃｖ（ただし、ρ：密度、ｃ：水中の音速、
ｖ：水の速度）は、運動エネルギー１／２ρｖ2より数
倍大きいこと、このため、高圧化、流量増加を伴うこと
なく、デスケール性大幅に向上できることを確認し、こ
の発明に到達した。
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、高圧水
に脈動圧を与えることによってノズルから噴射された高
圧水が滴化され、滴化された水滴がスケール層に作用す
る圧力ρｃｖ（ただし、ρ：密度、ｃ：水中の音速、
ｖ：水の速度）は、運動エネルギー１／２ρｖ2より数
倍大きいこと、このため、高圧化、流量増加を伴うこと
なく、デスケール性大幅に向上できることを確認し、こ
の発明に到達した。
【０００７】すなわちこの発明は、継目無鋼管、熱延鋼
板等の熱間圧延時に発生する二次スケールを高圧水によ
るデスケーリング装置により除去する鋼材のデスケール
方法において、周波数５００〜２０００Ｈｚ、脈圧比２
以上の脈動圧を付与した吐出圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上の高圧水をノズルから鋼材表面に噴射することを特
徴とする鋼材のデスケール方法である。
板等の熱間圧延時に発生する二次スケールを高圧水によ
るデスケーリング装置により除去する鋼材のデスケール
方法において、周波数５００〜２０００Ｈｚ、脈圧比２
以上の脈動圧を付与した吐出圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上の高圧水をノズルから鋼材表面に噴射することを特
徴とする鋼材のデスケール方法である。
【０００８】
【作用】この発明においては、周波数５００〜２０００
Ｈｚ、脈圧比２以上の脈動圧を付与した吐出圧力５００
ｋｇｆ／ｃｍ2以上の高圧水を鋼材表面に噴射するか
ら、ノズルから噴射された高圧水は滴化され、その滴が
鋼材表面のスケールに作用する圧力Ｐは、密度をρ、水
中の音速をｃ、水の速度をｖとすれば、Ｐ＝ρｃｖであ
る。これは単に高圧水を噴射してデスケーリングする場
合の運動エネルギー１／２ρｖ2より数倍大きいため、
より強い力をスケール層に与え、スケールに多くの亀裂
を発生させることができ、流量増加を伴うことなく、デ
スケール性を向上させることができる。
Ｈｚ、脈圧比２以上の脈動圧を付与した吐出圧力５００
ｋｇｆ／ｃｍ2以上の高圧水を鋼材表面に噴射するか
ら、ノズルから噴射された高圧水は滴化され、その滴が
鋼材表面のスケールに作用する圧力Ｐは、密度をρ、水
中の音速をｃ、水の速度をｖとすれば、Ｐ＝ρｃｖであ
る。これは単に高圧水を噴射してデスケーリングする場
合の運動エネルギー１／２ρｖ2より数倍大きいため、
より強い力をスケール層に与え、スケールに多くの亀裂
を発生させることができ、流量増加を伴うことなく、デ
スケール性を向上させることができる。
【０００９】この発明において、高圧水に与える脈動圧
の周波数を５００〜２０００Ｈｚとしたのは、脈動圧の
周波数が５００Ｈｚ未満では噴流の滴化が十分でなく、
２０００Ｈｚを超える周波数を付与することは現状技術
レベルでは困難であるからである。また、脈圧比を２以
上としたのは、脈圧比が２未満では、水の圧力の強弱の
差が小さく、噴流の滴化によるρｃｖの運動量の利用が
不可能となるからである。さらに、高圧水の吐出圧力を
１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上としたのは、１００ｋｇｆ／
ｃｍ2未満では、圧力が弱くデスケーリングすら困難と
なるからである。
の周波数を５００〜２０００Ｈｚとしたのは、脈動圧の
周波数が５００Ｈｚ未満では噴流の滴化が十分でなく、
２０００Ｈｚを超える周波数を付与することは現状技術
レベルでは困難であるからである。また、脈圧比を２以
上としたのは、脈圧比が２未満では、水の圧力の強弱の
差が小さく、噴流の滴化によるρｃｖの運動量の利用が
不可能となるからである。さらに、高圧水の吐出圧力を
１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上としたのは、１００ｋｇｆ／
ｃｍ2未満では、圧力が弱くデスケーリングすら困難と
なるからである。
【００１０】高圧水への脈動圧の付与は、いかなる方法
でもよいが、例えば、水中に電気放電することによって
キャビテーションを発生させる方式、機械的に噴流を遮
断して変動を与える方式、配管もしくはノズル内でピス
トン等を用いてチャンバー容積を変化させて変動を与え
る方式等があるが、ノズル先端で孔もしくはスリットを
有する円盤を回転させて直噴流を切断する機械方式のノ
ズル外変調方式が設備費等の面から得策である。
でもよいが、例えば、水中に電気放電することによって
キャビテーションを発生させる方式、機械的に噴流を遮
断して変動を与える方式、配管もしくはノズル内でピス
トン等を用いてチャンバー容積を変化させて変動を与え
る方式等があるが、ノズル先端で孔もしくはスリットを
有する円盤を回転させて直噴流を切断する機械方式のノ
ズル外変調方式が設備費等の面から得策である。
【００１１】
【実施例】図１に示すとおり、マンネスマン・マンドレ
ルミルラインの最終仕上圧延機であるストレッチレデュ
ーサ１の直前に、ノズル個数１０個、噴射角度２０°、
取付け角度８°、噴射リング径５００ｍｍのデスケーリ
ング装置２を設け、再加熱炉内で管３の表面に発生する
スケールを圧延直前にデスケーリングしている。このデ
スケーリング装置に、ポンプ吐出圧力５００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2の高圧水に、周波数１６００Ｈｚ、脈圧比３の脈動
を与えて流量２００Ｌ／ｍｉｎの噴流を用いてデスケー
リングを実施した本発明法と、圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ
2の高圧水を流量５００Ｌ／ｍｉｎで噴射してデスケー
リングを実施した従来法のそれぞれについて、特にあば
た疵等の外面品質不良品の発生率を目視観察により測定
した。その結果、高圧水に脈動圧を付与してデスケーリ
ングした本発明法の場合は、０．０１％であったのに対
し、単に高圧水を噴射した従来法の場合は、０．１％で
あった。
ルミルラインの最終仕上圧延機であるストレッチレデュ
ーサ１の直前に、ノズル個数１０個、噴射角度２０°、
取付け角度８°、噴射リング径５００ｍｍのデスケーリ
ング装置２を設け、再加熱炉内で管３の表面に発生する
スケールを圧延直前にデスケーリングしている。このデ
スケーリング装置に、ポンプ吐出圧力５００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2の高圧水に、周波数１６００Ｈｚ、脈圧比３の脈動
を与えて流量２００Ｌ／ｍｉｎの噴流を用いてデスケー
リングを実施した本発明法と、圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ
2の高圧水を流量５００Ｌ／ｍｉｎで噴射してデスケー
リングを実施した従来法のそれぞれについて、特にあば
た疵等の外面品質不良品の発生率を目視観察により測定
した。その結果、高圧水に脈動圧を付与してデスケーリ
ングした本発明法の場合は、０．０１％であったのに対
し、単に高圧水を噴射した従来法の場合は、０．１％で
あった。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、高圧水によるデスケーリングにおいて、高圧水に脈
動圧を付与することによって、流量増加を伴うことなく
デスケール性が大幅に向上し、スケール残存に起因する
鋼材製品の表面疵発生を低減でき、表面手入れ工数を削
減することができる。
ば、高圧水によるデスケーリングにおいて、高圧水に脈
動圧を付与することによって、流量増加を伴うことなく
デスケール性が大幅に向上し、スケール残存に起因する
鋼材製品の表面疵発生を低減でき、表面手入れ工数を削
減することができる。
【図１】実施例におけるデスケーリング装置の設置位置
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】炭素鋼のスケール層の拡大断面図である。
【図３】合金鋼のスケール層の拡大断面図である。
【符号の説明】 １ ストレッチレデューサ ２ デスケーリング装置 ３ 管
Claims (1)
- 【請求項１】 継目無鋼管、熱延鋼板等の熱間圧延時に
発生するスケールを高圧水によるデスケーリング装置に
より除去する鋼材のデスケール方法において、周波数５
００〜２０００Ｈｚ、脈圧比２以上の脈動圧を付与した
吐出圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上の高圧水を鋼材表面
に噴射することを特徴とする鋼材のデスケール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22645093A JP2900765B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 鋼材のデスケール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22645093A JP2900765B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 鋼材のデスケール方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751730A JPH0751730A (ja) | 1995-02-28 |
| JP2900765B2 true JP2900765B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16845292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22645093A Expired - Lifetime JP2900765B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 鋼材のデスケール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900765B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2143824B1 (en) * | 2007-05-01 | 2015-04-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet rinsing method, and steel sheet continuous rinsing apparatus |
| BRPI0912658B1 (pt) * | 2008-05-13 | 2020-01-07 | Nippon Steel Corporation | Método de produção de chapa de aço laminada a quente |
| JP5890735B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2016-03-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 酸洗性と加工性を兼備する熱延鋼板の製造方法 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP22645093A patent/JP2900765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751730A (ja) | 1995-02-28 |
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