JP3422890B2 - 熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
熱延鋼板の製造方法Info
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Description
表面に高圧水ジェットを噴射してデスケーリングを行
い、スケール疵やスケール模様の発生を防止し、表面性
状の優れた熱延鋼板を製造する方法に関する。
酸化性雰囲気の加熱炉により通常、1100〜1300
℃の温度で数時間加熱し、ついでホットストリップミル
にて熱間圧延されるのが一般的であるが、この際、鋼材
表面に生成したスケールが充分に除去されない状態のま
ゝで鋼材が圧延されると、スケールが製品の表面に押し
込まれ、スケール疵やスケール模様として残る。
圧延後の製品(黒皮製品)の外観を悪化させるのみなら
ず、酸洗によりスケールを除去した後の製品(白皮製
品)の表面に凹凸状の欠陥を残存させる原因となり、ま
た曲げ加工時のクラックの起点となったり、熱間圧延工
程内の鋼板強制冷却時にスケール残存部と剥離部の冷却
能の差により、材質の機械的特性値にムラが発生する
等、鋼板の品質に重大な悪影響を及ぼすようになる。
するための方法としては、圧延ラインに水ジェットによ
るデスケーリング装置を設置し、これによって鋼材表面
のスケールを剥離し除去した後に圧延を行う方法がとら
れている。しかしながらスケールの剥離性の良否は、ス
ケールの組成及び構造によって大きく左右され、特にS
iやNiを多く含む鋼のスケールの場合、著しく剥離性
が悪くなることが知られている。
が選択酸化されてFeO(ウスタイト)と地鉄の界面に
2FeO・SiO2 (ファイアライト)が形成され、こ
れが低融点(1170℃)のため溶融状態となり、スケ
ールと地鉄中に楔状に侵入するため、スケールと地鉄界
面が複雑に入り組んだ特有構造のスケール層が形成され
るためである。また鋼中にNiを含む場合は、酸化が進
行すると、Niの濃化部が凸状として残存し、界面形状
が凹凸となる。そのためスケールの剥離性が悪くなる。
するものであるが、特にSiの影響が大きく、Si含有
量が0.2%以上の場合に著しく増大し、この範囲の鋼
を熱間圧延する場合には、スケール疵の発生を完全に防
止することは極めて困難であった。これを改善する手段
としては、例えば加熱温度をファイアライト溶融点(1
170℃)以下とする方法や、加熱前のスラブ面にスケ
ールを改質し、剥離性を向上させるための薬剤を塗布す
る方法(特開昭57−6493号)、ブラシロールを使
用して機械的にスケールを剥離させる方法(特開昭59
−13926号)などが提案されているが、いづれも繁
雑で作業性に劣る、製造コストの面で問題がある、温度
低下により仕上圧延が制約される等の問題があり、いづ
れもスケール疵を防止する抜本的な対策とはなっていな
い。
した問題点を解決するため、最も効率的なデスケーリン
グを実施することにより、スケール疵が無く、表面性状
が良好な熱延鋼板を製造する方法を提供しようとするも
のである。
明は、Siを0.2〜2.0mass%又はNiを0.2〜
2.0mass%(以下、「mass%」を単に「%」という)
含有する鋼材を熱間圧延して熱延鋼板を製造するに際し
て、下記(1)式で求めた衝突圧P'以上の衝突圧で高
圧水ジェットによるデスケーリングを少なくとも一回以
上実施することを特徴とする。
ケールや二次スケール中にファイアライトが生成し、こ
のファイアライトが地鉄界面に深く侵入してスケール剥
離を困難にする。Ni含有量も0.2%を越えると、地
鉄界面の凹凸が著しくなり、スケール剥離が困難にな
る。
のSi含有鋼及びNi含有鋼を熱間圧延するに際して、
酸化スケールのデスケーリング性について数多くのデス
ケール実験を行い、以下の知見を得た。すなわち、Si
含有量が0.02〜1.9%のスラブ及びNi含有量が
0.01〜1.8%のスラブについて累積圧下率R、鋼
材温度Tを種々変化させた場合の衝突圧とスケール残存
率の関係を把握するため、デスケールポンプ吐出圧力を
100〜400kgf/cm2 、デスケールを行うまでの累積
圧下率を0〜95%、デスケール時のスラブ温度を12
50〜850℃として、衝突圧を種々変化させた場合の
デスケーリング後のスケール残存率を測定した。衝突圧
の実測は、一本のノズルからの噴射水による荷重を受圧
センサーにより測定することによって行い、荷重/噴射
面積により単位面積当たりの衝突圧Pを求めた。その結
果、上記(1)式で求めた衝突圧P´を超えた衝突圧P
で、デスケールを行うようにした場合、スケール残存率
が低下することを見い出したものである。
単位面積当たりのスケール残存率との関係を示すもの
で、図1から明らかなようにP/P´が0.8を超える
と、スケール残存率が急激に低下しはじめ、P/P´が
1以上でスケール残存率が1%未満となり、スケール剥
離性が向上することが分かる。以上のように第1の発明
は、スケールを剥離するのに必要最小限の衝突圧を化学
成分、デスケーリングされるまでの累積圧下率、デスケ
ーリング温度を基に合理的に求めることができるように
した点に特徴を有するものである。
%以上又はNiを0.2%以上含むような難スケール剥
離材に対しても十分な効果を有するもので、SiやNi
の上限は本来限定する必要はないのであるが、Siの上
限を2.0%としたのは、それ以上だと溶接性、冷間加
工性の面で問題が生ずるためである。またNiの上限を
2.0%としたのは、靱性、延性及び経済性等を考慮し
たものである。
つP´+15以下の条件下、すなわちP´+15≧P≧
P´の条件下で高圧水デスケーリングをすることを特徴
とする。衝突圧Pと衝突圧P´との関係は、P≧P´で
あることが必要であることは前述した通りである。P<
P´であると、スケール剥離が不十分で、スケール疵や
赤スケールが発生するが、Pを必要以上に大きくして
も、局部的な温度低下を招いたり、スケール剥離効果は
あまり向上しないのに衝突圧増加のためのデスケーリン
グ設備やその付帯設備の巨大化による設備費及び稼動費
の増加をもたらすうえ、メンテナンス性も悪化するよう
になり好ましくない。衝突圧PをP´+15以下に限定
した理由は、P´+15≧Pの条件下でデスケーリング
すると、温度低下やそれに伴う熱量ロスが比較的少な
く、またデスケーリングポンプの高圧化を必要としない
ためにポンプの小型化、ポンプ電力消費量の低減など設
備費や稼動費の増加も比較的少なく、効率的かつ経済性
の高いデスケーリングをすることが可能となるためであ
る。
スケーリングを950℃〜1200℃の鋼材に対して実
施することを特徴とする。本発明によれば、上記各発明
と組み合わせて実施することによりスケール剥離効果が
より一層向上する。本発明において、デスケーリング温
度を950℃以上、1200℃以下としたのは、950
℃以下でデスケーリングすると、スケール剥離性が著し
く悪化するためである。これは、スケールの機械的性質
に基づくものと考えられる。一方、デスケール温度が1
200℃を越えると、デスケール後の酸化スケールの生
成が著しく、スケール剥離性が十分に得られない。
実施すると十分その目的を達成することができるが、粗
圧延から仕上圧延前までの各圧延スタンド直前において
実施を繰返しても、スケール剥離効果は改善される方向
で何等差し支えない。
は、スラブの移動方向と直交する方向に配置した一又は
複数列のノズルのヘッダーよりなるスケールブレーカー
(以下、FSBという)3が配置され、FSB3よりS
iを0.02〜1.86%、Niを0.01〜1.68
%含有し、デスケーリングを行うまでの累積圧下率が0
〜92%のスラブ4に対し、デスケーリングを以下の条
件で実施する。
圧力100〜400kgf/cm2 デスケーリング時の鋼材温度860〜1230℃ 衝突圧P 2.95〜34.93kgf/cm2 デスケーリング回数 1回 ここで衝突圧Pは、以下の(1)式で求めた必要最小限
の衝突圧P´以上で、Rはデスケーリングを行うまでの
累積圧下率%、Tはデスケーリング時の鋼材温度℃であ
る。
材について、図2の仕上圧延機入側2に設けたFSB3
より表1に示した条件で、粗圧延機1より送り出された
スラブ4に対し、デスケーリングしたのち仕上圧延を行
い、得られたコイルから画像解析により鋼材表面の単位
面積当たりのスケール残存率%を測定した。その結果を
表1に併記した。
満たす実験No、3、4、7〜11、13〜16、18
及び20の鋼材はそれぞれスケール残存率がいづれも1
%以下となり、表面性状の良好な熱延鋼板が得られた。
とくにデスケーリング時の鋼材温度が950℃〜120
0℃である実験No3、7〜9、13〜16、18、2
0については、スケール残存がほとんど認められず、ス
ケール剥離性が更に向上した。このことからP/P´≧
1で、かつデスケーリング時の鋼材温度が950〜12
00℃未満のデスケーリングを実施すれば、鋼材の表面
温度を過度に低下させず、デスケール条件を適宜選択す
ることで効率的に表面性状の良好な熱延鋼板を得ること
ができる。
うな効果を奏する。請求項1記載の製造方法は、スケー
ルを剥離するために必要最小限の衝突圧P´をSi及び
Niの含有量、デスケーリングするまでの累積圧下率、
デスケーリング時の鋼材温度を基にして計算し、衝突圧
Pが上記衝突圧P´以上となるようにデスケーリングし
たもので、SiやNiを0.2%以上含有するような難
スケール剥離材に対しても、スケール疵や赤スケールの
発生がない表面性状の優れた熱延鋼板を製造することが
できる。
PをP´+15≧Pの条件下でデスケーリングすれば、
デスケーリングポンプの小型化、ポンプ電力消費量の低
減などが可能となり、高経済性下でデスケーリングが可
能となる。請求項3記載の製造方法のように、デスケー
リング時の鋼材温度を950℃〜1200℃にすれば、
スケールの剥離効果をより一層向上させることができ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】Siを0.2〜2.0mass%又はNiを
0.2〜2.0mass%含有する鋼材を熱間圧延して熱延
鋼板を製造するに際して、下記(1)式で求めた衝突圧
P'以上の衝突圧で高圧水ジェットによるデスケーリン
グを少なくとも1回以上実施することを特徴とする熱延
鋼板の製造方法。 P' :必要最小限の衝突圧(kgf/cm2) P :衝突圧(kgf/cm2) Si:Si(%) Ni:Ni(%) R :デスケールを行うまでの累積圧下率(%) T :デスケール時の鋼材温度(℃) - 【請求項2】衝突圧PをP´+15≧P≧P´の条件下
でデスケーリングすることを特徴とする請求項1記載の
熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項3】デスケーリングを950〜1200℃の鋼
材に対して実施することを特徴とする請求項1又は2記
載の熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07174696A JP3422890B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP07174696A JP3422890B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 熱延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09253732A JPH09253732A (ja) | 1997-09-30 |
JP3422890B2 true JP3422890B2 (ja) | 2003-06-30 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP07174696A Expired - Fee Related JP3422890B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3422890B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5577654B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2014-08-27 | Jfeスチール株式会社 | 高強度熱延鋼帯の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP07174696A patent/JP3422890B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH09253732A (ja) | 1997-09-30 |
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