JP3820903B2

JP3820903B2 - 表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JP3820903B2
Application number: JP2001092140A
Authority: JP
Inventors: 周橋本; 厚荻野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP2002285241A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼帯を酸洗した後、冷間圧延して製造する表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面性状に優れた冷延鋼帯は、熱延鋼帯を酸洗した後、冷間圧延して製造されている。
熱延鋼帯を酸洗するのは、熱間圧延で生成したスケールを確実に除去し、冷延鋼帯の表面を良好にするためである。
【０００３】
従来、冷間圧延に供される熱延鋼帯は、巻き取って熱延コイルとし、所定の温度になるまで冷却ヤードで空冷していたので、熱間圧延後、酸洗されるまでかなりの日数を要した。
近年、納期の短縮および在庫減の点から、熱延鋼帯のコイルを水槽内で冷却したり、スプレー冷却したりして、熱間圧延後酸洗されるまでの滞留日数を短くすることが行われている。
【０００４】
しかしながら、熱延鋼帯のコイルを水冷すると、例えばエッジ部に図５（ａ）、図５（ｂ）に示すようなスケール残り500 が発生することがあり、このようなスケール残りが存在した状態で冷間圧延を行うと、表面欠陥となり、一級品の歩留まりが低下して問題となっていた。
スケールを効率良く除去する方法としては、たとえば、特開昭62−124017号公報には、酸洗ラインにおいて、スケールの性状およびスケールの厚みのデータをスケール検出器から制御コンピューターに入力し、この熱延コイルの製造条件やスケールの性状、スケールの厚みに基づいて決定した伸び率をコントローラーに出力し、テンションレベラーの張力を変更して熱延鋼帯の伸び率を制御し、酸洗槽内に熱延鋼帯を通板せしめる脱スケール方法が開示されている。
【０００５】
また特開昭63−121683号公報には、熱延コイル毎の必要酸洗時間に合わせて、効率的に酸洗することを目的とし、酸洗槽に入る前の熱延鋼帯表面のスケール厚さを検知し、酸洗槽内における熱延鋼帯の通板速度を設定する熱延鋼帯の脱スケール方法が開示されている。
だが、特開昭62−124017号公報および特開昭63−121683号公報に記載されている方法では、スケール厚さを正しく検知することが困難であり、さらに熱延コイルを水冷した場合には、酸洗後の鋼帯表面のエッジ部にスケール残りが発生することがあった。
【０００６】
そこで、本発明者の一人は、特願2000-81953において、熱延鋼帯のコイルを水冷した場合におけるエッジ部のスケール残りと滞留日数との関係に基づき、効率的なスケール除去の改善方法を提案した。
しかしながら、特願2000-81953で提案している酸洗方法により、水冷した熱延鋼帯のコイルを酸洗する際に、熱延後、酸洗するまでの滞留日数が限界滞留日数を超えていない場合でも、冷間圧延後幅エッジ部のスケールに起因する表面欠陥が発生することがあり、歩留まりが悪化するコイルがあることが判ってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の冷延鋼帯の製造方法における問題点を解消することにあり、効率的に、かつ確実に、熱延鋼帯表面に生成されたスケールに起因する表面欠陥の発生を防止し、表面性状に優れた冷延鋼帯を製造する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、幅エッジ部のスケール残りに起因する歩留まりの悪い冷延鋼帯のコイル毎に、調査、解析を行い、これらの表面不良の原因を突き止めて、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、熱間圧延後巻き取って熱延鋼帯のコイルとし、冷却後得られた熱延鋼帯のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延して製造する冷延鋼帯の製造方法において、前記熱延鋼帯のMn含有量（mass％）とＰ含有量（mass％）が次式Mn＋10×Ｐ≧0.70の関係を満足し、かつ予定された冷間圧延圧下率が85％以下である場合には、前記熱延鋼帯のコイルを水冷せず、空冷し、空冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延し、一方、前記熱延鋼帯のMn含有量、Ｐ含有量が前記Mn，Ｐの関係を満足しないか、もしくは予定された冷間圧延圧下率が85％を超える場合には、前記熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延することを特徴とする表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法とすることで、上記課題を解決するようにした。
【０００９】
また、さらに前記表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法において、前記熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗するに当たり、前記熱延鋼帯のコイル毎に、熱間圧延後、酸洗ラインで酸洗するまでの滞留日数が限界滞留日数を超えているか否かを判断し、前記滞留日数が前記限界滞留日数を超えている場合には、前記酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度を基準の通板速度より遅くし、前記滞留日数が前記限界滞留日数を超えていない場合には、前記酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度を基準の通板速度として酸洗することが、より確実に、スケールを除去できるので好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の冷延鋼帯の製造方法について、図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る冷延鋼帯の製造工程フロー図である。
本発明の冷延鋼帯の製造方法では、熱間圧延後、図１中step50、100 、200 で示すように、熱延鋼帯のコイルを水冷する工程を経て、水冷後のコイルを酸洗し、冷間圧延する場合と、図１中step40、100 、200 で示すように、熱延鋼帯のコイルを空冷する工程を経て、空冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延する場合の２通りのフローにより製造するようにしてある。
【００１１】
ここで、本発明の冷延鋼帯の製造方法では、熱延鋼帯のMn含有量とＰ含有量が次式
Mn＋10×Ｐ≧0.70
ただし、Mn：Mn含有量（mass％）
Ｐ：Ｐ含有量（mass％）
の関係を満足し、かつ予定された冷間圧延圧下率が85％以下である場合には、図１中step40、100 、200 で示す工程を通り、熱延鋼帯のMn含有量、Ｐ含有量が前記関係を満足しないか、もしくは予定された冷間圧下率が85％を超える場合には、図１中step50、100 、200 で示す工程を通るようにしてある。
【００１２】
本発明において、このようにして冷延鋼帯を製造することにした理由について以下に説明する。
熱延後にコイルを水冷し、酸洗および冷間圧延した冷延鋼帯のコイルについて、表面欠陥の調査、解析を行った結果、幅エッジ部のスケール残りに起因する表面不良が発生したものは、特にMnやＰを多量に含有するものであり図２に示すように、熱延鋼帯のMn含有量とＰ含有量がMn＋10×Ｐ≧0.70であり、かつ、冷間圧延圧下率が85％以下の場合であることが判明した。また、熱延鋼帯のMn含有量とＰ含有量が前記関係を満足する場合であっても、冷間圧延圧下率が85％を超える場合には、冷延鋼帯における表面不良にはならないことがわかった。これは、酸洗後の熱延鋼帯にスケール残りに起因する表面不良が発生したとしても、高圧下の冷間圧延を行うと、酸洗後の熱延鋼帯表面の影響が小さくなり、冷延鋼帯の表面不良にならないためと考えられる。
【００１３】
但し、図２中のコイルは、熱延鋼帯のコイルを水冷し、後述する基準の通板速度で酸洗を行った場合であり、それぞれ同じ熱間圧延ライン、酸洗ラインおよび冷間圧延ラインを通り、製造されている。
また、調査、解析に用いた熱延鋼帯のＣ，Si，Ｓ，Alの含有量は、Ｃ≦0.20mass％、Si≦0.70mass％、Ｓ≦0.02mass％、Al≦0.10mass％であった。
【００１４】
図２に示した結果に加えてさらに、効率的に、表面性状に優れた冷延鋼帯を製造する方法を鋭意検討した。
この結果、Mn含有量とＰ含有量がMn＋10×Ｐ≧0.70を満足する熱延鋼帯では、熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ後述する基準の通板速度より遅くして酸洗し、次いで冷間圧延（圧下率85％以下）した場合でも100 コイル中１コイルに幅エッジ部で表面欠陥となってしまう場合のあることがわかった。
【００１５】
これに対して、Mn含有量とＰ含有量がMn＋10×Ｐ≧0.70を満足する熱延鋼帯であっても、熱延鋼帯のコイルを水冷せず、空冷し、空冷後のコイルを巻き戻しつつ、後述する基準の通板速度で酸洗し、次いで冷間圧延した場合には、冷間圧延圧下率が85％以下の場合であっても、表面欠陥の発生は認められず幅エッジ部のスケールに起因する表面欠陥の発生を防止できることがわかった。
【００１６】
このような結果から、本発明の冷延鋼帯の製造方法においては、熱延鋼帯のMn含有量（mass％）とＰ含有量（mass％）がMn＋10×Ｐ≧0.70の関係を満足し、かつ予定された冷間圧延圧下率が85％以下である場合に限定して、熱延鋼帯のコイルを水冷せず、空冷し、空冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延するようにし、一方、熱延鋼帯のMn含有量とＰ含有量が前記関係式を満足しないか、もしくは予定された冷間圧延圧下率が85％を超える場合には、熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延するようにしてあるので、このような限定を行わずに製造した場合に比べて効率的にかつ確実にスケールに起因する表面欠陥の発生を防止し、表面性状に優れた冷延鋼帯を製造できる。
【００１７】
なお、酸洗ラインの酸洗槽内における通板速度Ｖは、普通、基準通板速度Ｖ_standardに設定され、基準通板速度Ｖ_standardは、熱延条件や鋼種等により、スケールを効率良く除去できる速度に決めてある。熱延条件や鋼種等によって、基準通板速度Ｖ_standardを定めているのは、熱延条件や鋼種等によって、生成されるスケールの厚みや、スケールの組成（FeO 、Fe₃O₄、Fe₂O₃の比率）およびスケール中のクラック密度等のスケールの性状、板幅方向の厚み並びにスケールの性状が大きく変わるためである。
【００１８】
図３に酸洗ラインを例示する。
図３に示す酸洗ラインでは、制御コンピューター222 は、上位のコンピューター（図示しない）から送られた鋼種、厚み、幅等のデータＡに基づいて、コントローラー223 を介してラインの通板速度Ｖをコントロールするとともに、データＡ等をデータＢとしてＣＲＴに表示し、酸洗ラインを操作・監視するオペレーターは、ＣＲＴに表示されたデータＢに基づいて、酸洗ラインを監視し、必要に応じて酸洗ラインを操作するように構成してある。
【００１９】
図３において、101 はペイオフリール、102 は溶接機、103 は入側ルーパー、104 はレベラーロール、105 はテンションレベラーである。106 は入側ブライドルロール、107 は酸洗槽、109 はホットリンスタンク、110 はドライヤー、111 は出側ブライドルロール、112 は出側ルーパー、113 はテンションリールである。また、221 はＣＲＴ、222 は制御コンピューター、223 はコントローラーである。
【００２０】
次に、図４に、上記酸洗ラインにおいて、図１のフローに従い水冷した熱延コイルに関して調べた滞留日数とスケール残りの発生率との関係を示すグラフを示す。滞留日数は、熱延後、酸洗ラインで酸洗されるまでの日数である。滞留日数が延びるのは、オーダーの構成や製造工程上の理由によることが多い。
図４に示すように、水冷した熱延コイルの滞留日数とスケール残りの発生率との関係には、強い相関があり、滞留日数が限界となる限界滞留日数を超えている場合に、スケール残りが発生しやすく、圧下率85％以下の冷間圧延後に表面欠陥が発生しやすいことがわかった。
【００２１】
また、前記滞留日数が限界滞留日数を超えている水冷した熱延コイルについて、酸洗槽内における熱延鋼帯の通板速度を熱延条件や鋼種等によって定められた基準の通板速度より遅くして酸洗したところ、図５に示したようなスケール残りは発生せず、スケールを確実に除去できた。
そこで、本発明においては、熱延鋼帯のコイルを水冷する場合、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗するに当たり、熱延鋼帯のコイル毎に、熱間圧延後、酸洗ラインで酸洗するまでの滞留日数が限界滞留日数を超えているか否かを判断し、滞留日数が限界滞留日数を超えている場合には、酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度Ｖを基準通板速度Ｖ_standardより遅くし、滞留日数が限界滞留日数を超えていない場合には、酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度Ｖを基準通板速度Ｖ_standardとして酸洗することで、このような判定を行わないで、酸洗速度を調整する場合より、効率的に、かつ確実に、スケールを除去できるのでさらに好ましい。なお、図１のフローに従い熱延鋼帯のコイルを空冷し、空冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗した場合は、滞留日数の影響はなかった。
【００２２】
なお、滞留日数が限界滞留日数を超えている場合の通板速度Ｖは、例えばＶ＝α×Ｖ_standardとし、通板速度Ｖを基準通板速度Ｖ_standardより遅くする係数αは、０を超え１未満の値であって、効率良く確実にスケールを除去できる値とし、一定、もしくは限界滞留日数を超えた日数に応じて小さくするようにしてもよい。
【００２３】
また、前記のような滞留日数を考慮した通板速度の設定は、制御コンピューター222 内で全自動で行うようにしてもよいし、滞留日数が限界滞留日数を超えている場合にＣＲＴにその旨の表示を行い、オペレーターが基準の通板速度より遅い通板速度を、制御コンピューター222 に指示するようしてもよい。
なお、図４に示した限界滞留日数は、20日であるが、本発明における限界滞留日数は、酸洗ラインの構成や酸の種類、酸溶液の濃度、機械的デスケーリング装置の条件、熱延条件や鋼種等により、変わることもあり、酸洗ラインの構成や酸溶液の濃度、機械的デスケーリング装置の条件、鋼種等によって、限界滞留日数は適宜定めることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、効率的に、かつ確実に、熱延鋼帯表面に生成したスケールに起因する表面欠陥の発生を防止し、表面性状に優れた冷延鋼帯を製造でき、冷延製品のコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷延鋼帯の製造フロー図である。
【図２】図３に示す酸洗ラインで酸洗後、冷間圧延した熱延鋼帯のコイルにおけるMn、Ｐ含有量および冷間圧延圧下率と表面性状との関係を示すグラフである。
【図３】図３は酸洗ラインの構成図である。
【図４】熱延鋼帯のコイルの滞留日数とスケール残りの発生率との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ酸洗後の熱延鋼帯におけるスケール残りを示す外観スケッチ図、拡大スケッチ図である。
【符号の説明】
500 スケール残り
HC 熱延鋼帯のコイル
HS 熱延鋼帯
101 ペイオフリール
102 溶接機
103 入側ルーパー
104 レベラーロール
105 テンションレベラー
106 入側ブライドルロール
107 酸洗槽
109 ホットリンスタンク
110 ドライヤー
111 出側ブライドルロール
112 出側ルーパー
113 テンションリール
221 ＣＲＴ
222 制御コンピューター
223 コントローラー

Claims

熱間圧延後巻き取って熱延鋼帯のコイルとし、冷却後得られた熱延鋼帯のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延して製造する冷延鋼帯の製造方法において、
前記熱延鋼帯のMn含有量（mass％）とＰ含有量（mass％）が次式Mn＋10×Ｐ≧0.70の関係を満足し、かつ予定された冷間圧延圧下率が85％以下である場合には、前記熱延鋼帯のコイルを水冷せず、空冷し、空冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延し、
一方、前記熱延鋼帯のMn含有量、Ｐ含有量が前記Mn，Ｐの関係を満足しないか、もしくは予定された冷間圧延圧下率が85％を超える場合には、
前記熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗し、次いで冷間圧延することを特徴とする表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法。
前記熱延鋼帯のコイルを水冷し、水冷後のコイルを巻き戻しつつ酸洗するに当たり、
前記熱延鋼帯のコイル毎に、熱間圧延後、酸洗ラインで酸洗するまでの滞留日数が限界滞留日数を超えているか否かを判断し、
前記滞留日数が前記限界滞留日数を超えている場合には、前記酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度を基準の通板速度より遅くし、
前記滞留日数が前記限界滞留日数を超えていない場合には、前記酸洗ラインの酸洗漕内における通板速度を基準の通板速度として酸洗することを特徴とする請求項１記載の表面性状に優れた冷延鋼帯の製造方法。