JP3353680B2 - 熱延鋼板の脱スケール方法 - Google Patents

熱延鋼板の脱スケール方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部材、建材
あるいは冷延鋼板素材等に用いられる熱延鋼板の脱スケ
ール方法、特に酸洗性及び生産効率に優れた熱延鋼板の
脱スケール方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱延鋼板表面には、熱間圧延時に生成し
たスケールがある。自動車部材、建材用途あるいは冷延
鋼板素材として使用する場合、表面のスケールを除去す
る必要がある。通常、熱延鋼板は、熱間圧延後コイルに
巻き取り、酸洗ラインに装入できる温度まで空冷後、酸
洗ラインの酸洗槽を通過させ、塩酸等の酸洗液を用いて
酸洗処理を施して、表面のスケールを除去している。
【0003】熱延鋼板の製造コストを低減するには、酸
洗ライン速度を向上して生産効率を高めるとともに、脱
スケール不良に起因する品質欠陥の発生を防止する必要
がある。
【0004】熱延鋼板の酸洗性は、熱延巻取り温度の影
響を受け、巻取り温度が高いとスケールが厚くなるた
め、酸洗性が低下することが知られている。高温巻取り
した熱延鋼板については、熱延巻取り温度情報に基いて
酸洗速度を制御する方法(特開昭59−209415号
公報)、酸洗槽に入る前の熱延鋼板のスケール厚さを検
知して酸洗速度を制御する方法(特開昭63−1216
83号公報)などのように、酸洗速度を低下して脱スケ
ールすることが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した先行技術に記
載される方法によって、高温巻取りした熱延鋼板を脱ス
ケールした場合、巻取り温度やスケール厚さが同一であ
っても酸洗速度の変動が大きいため、スケール残りが発
生したり、あるいは逆に過剰な減速操業による酸洗ライ
ンの生産効率の低下が起こりやすく、安定して酸洗性と
生産効率を両立させた脱スケールを行えないという問題
がある。
【0006】また、前記した先行技術では、いずれも酸
洗ライン速度を低下して高温巻取りした熱延鋼板の脱ス
ケールを行っている。高温巻取りした熱延鋼板、特に巻
取温度が640℃以上の熱延鋼板は、酸洗性の低下が大
きいので、酸洗ラインにおける生産効率の低下が著し
い。近年、材質上の理由から、Ti、Nb、B、Al等
を添加した鋼を用い、鋼中の固溶C、固溶Nを固定する
ために、熱延で640℃以上の高温巻取りを行う軟質鋼
板の製造が増大している。そのため、酸洗ラインにおけ
る生産効率低下の問題が大きくなっている。
【0007】本発明は、前記事情を考慮して、高温巻取
りした熱延鋼板であっても、酸洗性と生産効率とを両立
できる脱スケール方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の要旨は以下の通りである。
【0009】第1発明は、熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗
槽を通過させて、表面のスケールを除去するにあたっ
て、予め熱延コイルの巻取り温度巻取り後水冷開始ま
での空冷時間と、脱スケールに必要な限界酸洗ライン速
度との関係を関数式またはテーブルにして準備してお
き、現品コイルの巻取り温度、水冷開始までの空冷時間
に基いて、前記関数式またはテーブルを用いて酸洗ライ
ン速度を決定することを特徴とする、熱延鋼板の脱スケ
ール方法である。
【0010】第2発明は、熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗
槽を通過させて、表面のスケールを除去するにあたっ
て、巻取り温度が640℃以上の熱延コイルについて、
巻取り後水冷開始までの空冷時間t(min)とコイル
重量W(ton)が下式(2)を満足するように冷却し
た後、酸洗ラインの最高酸洗ライン速度で脱スケール
ることを特徴とする、熱延鋼板の脱スケール方法であ
る。t(min)≦8.313W+24.152 …(2)
【0011】第3発明は、熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗
槽を通過させて、表面のスケールを除去するにあたっ
て、巻取り温度が640℃以上の熱延コイルについて、
巻取り後水冷開始までの空冷時間t(min)とコイル
重量W(ton)が前記第2発明における式(2)を外
れた場合には、予め準備しておいた熱延コイルの巻取り
温度、巻取り後水冷開始までの空冷時間と、脱スケール
に必要な限界酸洗ライン速度との関係を示す関数式また
はテーブルに基いて、酸洗ライン速度を決定して脱スケ
ールすることを特徴とする、熱延鋼板の脱スケール方法
である。
【0012】以下、本発明についてさらに説明する。本
発明者らは、高温巻取りした熱延鋼板、特に巻取り温度
が640℃以上の熱延鋼板について、酸洗速度が低下す
る理由や、巻取り温度やスケール厚さが同一であって
も、酸洗性に差がある理由について検討した。また、高
温巻取りした熱延鋼板のスケール生成の挙動、酸洗性に
ついて調査した。その結果、以下のことが明らかになっ
た。
【0013】高温巻取りした熱延鋼板の酸洗性が、巻取
り温度やスケール厚さが同一であっても変動する理由
は、生成したスケール組織が異なっていることに原因が
ある。スケール組織にFeOが多いと酸洗性に優れ、F
eOが少ないと酸洗性に劣っている。また、スケール組
織は、巻取ったコイルの冷却の仕方によって変化する。
すなわち、空冷時間が短いとFeOが多く生成し、空冷
時間が長いとFeOがFe34に変態し、FeOの比率
が低下する。
【0014】また、高温巻取りした熱延鋼板を、先ず空
冷し、その後水冷によって冷却するとともに、巻取り後
水冷開始までの空冷時間を制御すると、冷却後のスケー
ル組織を制御でき、冷却開始までの空冷時間が短いとF
eOが多く生成し、空冷時間が長いとFeOがFe34
に変態し、FeOの比率が低下する。また、このスケー
ル組織を制御すると、高温巻取りした熱延鋼板の酸洗性
を制御できる。
【0015】さらに、高温巻取りした熱延鋼板につい
て、空冷時間を一定時間内に規定すると、スケール組織
をFeO主体のスケール組織にできるので、高温巻取り
であるにもかかわらず、低温巻取りの場合と同等の優れ
た酸洗性が得られる。
【0016】したがって、予め熱延コイルの巻取り温
度、巻取り後水冷開始までの空冷時間と、脱スケールに
必要な限界酸洗ライン速度との関係を調査して、これら
の関係を例えば関数式やテーブルにして準備しておくこ
とによって、熱延コイルの巻取り温度、巻取り後水冷開
始までの空冷時間に基いて、酸洗ライン速度を決定する
ことができる。また、現品コイルの実績を反映した巻取
り温度、水冷開始までの空冷時間に基いて酸洗ライン速
度を決定すると、より適切な酸洗ライン速度を決定でき
る。
【0017】640℃以上で巻取った熱延コイルの酸洗
性についての検討結果によると、水冷開始までの空冷時
間t(min)とコイル重量W(ton)が下式(3)
を満足する場合、スケール組織がFeO主体のスケール
組織になり、低温巻取りした熱延コイルと同等の優れた
酸洗性が得られ、また酸洗性の変動を少なくできること
がわかった。 t(min)≦8.313W+24.152 …(3)
【0018】したがって、640℃以上で巻き取った熱
延コイルについては、前式(3)を満足するように冷却
し、脱スケールすることが望ましい。しかし、材質ある
いは操業上の制約から、酸洗性が低下しても、前式
(3)を外れる操業を行わざるを得ない場合もある。
【0019】そこで、640℃以上の温度で巻き取った
熱延コイルについて、空冷時間tが前式(3)を満足し
ない場合における巻取り後水冷開始までの空冷時間t
(min)と、脱スケールに必要な限界酸洗ライン速度
との関係を予め調査して、これらを前記式(3)を満足
する場合とは別の関数式あるいはテーブルにしておき、
空冷時間が前式(3)を満足する場合としない場合につ
いて、異なる関係式またはテーブルに基いて、酸洗ライ
ン速度を決定する方が、より適切な脱スケールを行うこ
とができる。
【0020】また、現品コイルの実績を反映したコイル
重量、巻取り温度、空冷時間に基いて酸洗ライン速度を
決定すると、より好結果を得ることができる。
【0021】前記のようにして求めた限界酸洗ライン速
度に基いて脱スケールすると、脱スケールに必な適切
なライン速度で脱スケールできるので、酸洗ライン速度
が速すぎることによるスケール残りによる品質不良の発
生や過剰な減速操業による生産効率の低下といった従来
技術の問題点を改善できる。
【0022】なお、本発明において、空冷後の水冷手段
には、特に制限がない。スプレー冷却でも、冷却水プー
ルへの浸漬水冷でもよい。FeOがFe34に変態して
酸洗性が低下したり、酸洗性が変動することを防止する
ために、水冷は2℃/min以上の冷却速度で250℃
以下まで行うことがより好ましい。
【0023】また、本発明においては、酸洗前の熱延鋼
板に通常施されているレベラーや調質圧延機などによる
塑性伸びを付与することができる。また、酸洗に使用す
る酸洗液は特に限定されず、一般に用いられている各種
の酸洗液を使用することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】図1は、熱延巻取り温度、巻取り
後の空冷時間と限界酸洗ライン速度との関係の一例を示
す図である。図1において、点線は、熱延巻取り温度が
640℃未満の低温巻取りコイルの限界酸洗ライン速
度、また実線は、巻取り温度が640℃以上の高温巻取
りコイルの限界酸洗ライン速度を示す。
【0025】巻取り温度が640℃未満の場合、スケー
ル組織がFeO主体で、酸洗性が優れているので、酸洗
ライン速度(V)は、空冷時間に関係なく、酸洗ライン
の最高ライン速度V0(=300mpm)に設定でき
る。
【0026】熱延巻取り温度が640℃以上の場合、コ
イル重量をW(ton)とした場合、空冷時間t(mi
n)が、t0(=8.313W+24.152)以下の
領域では、FeO主体のスケール組織になり、酸洗性に
優れるので、酸洗ライン速度(V)は、酸洗ラインの最
高ライン速度V0(=300mpm)である。空冷時間
t(min)がt0を超えると、FeOからFe34
の変態が進み、スケール中のFeO比率が減少する。F
eO比率の減少に従って、酸洗性が低下するため、限界
酸洗ライン速度が低下する。しかし、空冷時間がある程
度長くなると、FeOからFe34への変態が終了し、
それ以上酸洗性が低下しなくなり、限界酸洗ライン速度
の低下もなくなる。図1では、空冷時間がt1(=8.
313W+72.456)以上の領域では、酸洗ライン
速度が一定の速度V1(=180mpm)になってい
る。
【0027】図1を基に、酸洗ライン速度は、表1のよ
うに決定される。酸洗ラインでは、コイル重量、巻取り
温度、空冷時間を基に表1から演算されるライン速度に
従って、熱延鋼板の脱スケールを行う。なお、酸洗ライ
ンの脱スケール能力は、酸洗槽の数および長さなどによ
り異なるため、各ライン毎にV0、V1、t1の適性値
を設定する必要がある。
【0028】
【表1】
【0029】このように脱スケールすることによって、
高温巻取りコイルにおいて、従来技術にみられる酸洗速
度が速すぎることに起因するスケール残りの発生や、あ
るいは逆に過剰な減速操業による生産効率の低下といっ
た問題を防止でき、安定して酸洗性と生産効率を両立し
た脱スケールを行うことができる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、熱延巻取り温度が64
0℃以上の高温巻取りした熱延コイルであっても、適切
な酸洗ライン速度で熱延鋼板の脱スケールを行うことが
できるので、スケール残りが発生したり、過剰な減速操
業や過酸洗になったりすることがなくなり、酸洗性に優
れ、且つ生産効率の高い脱スケールを行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱延コイルの空冷時間と酸洗ライン速度との関
係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−209415(JP,A) 特開 昭63−121683(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/06 C23G 1/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗槽を通過さ
    せて、表面のスケールを除去するにあたって、予め熱延
    コイルの巻取り温度、巻取り後水冷開始までの空冷時間
    、脱スケールに必要な限界酸洗ライン速度の関係を
    関数式またはテーブルにして準備しておき、現品コイル
    の巻取り温度、水冷開始までの空冷時間に基いて、前記
    関数式またはテーブルを用いて酸洗ライン速度を決定す
    ることを特徴とする、熱延鋼板の脱スケール方法。
  2. 【請求項2】 熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗槽を通過さ
    せて、表面のスケールを除去するにあたって、巻取り温
    度が640℃以上の熱延コイルについて、巻取り後水冷
    開始までの空冷時間t(min)とコイル重量W(to
    n)が下式(1)を満足するように冷却した後、酸洗ラ
    インの最高ライン速度で脱スケールすることを特徴とす
    る、熱延鋼板の脱スケール方法。 t(min)≦8.313W+24.152 …(1)
  3. 【請求項3】 熱延鋼板を酸洗ラインの酸洗槽を通過さ
    せて、表面のスケールを除去するにあたって、巻取り温
    度が640℃以上の熱延コイルについて、巻取り後水冷
    開始までの空冷時間t(min)とコイル重量W(to
    n)が請求項2における式(1)を外れた場合には、予
    め準備しておいた熱延コイルの巻取り温度、巻取り後水
    冷開始までの空冷時間と、脱スケールに必要な限界酸洗
    ライン速度との関係を示す関数式またはテーブルに基い
    て、酸洗ライン速度を決定して脱スケールすることを特
    徴とする、熱延鋼板の脱スケール方法。
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