JP6518948B2

JP6518948B2 - 鋼板の製造方法および製造設備

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Publication number: JP6518948B2
Application number: JP2016071617A
Authority: JP
Inventors: 雄太田村; 進典秋吉; 木村　幸雄; 幸雄木村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP2017177201A

Description

本発明は、鋼板の製造方法および製造設備に関する。

熱間圧延によって鋼板を製造するプロセスでは、制御冷却の適用が拡大している。例えば、図１に示すように、加熱炉１で鋼板（図示しない。）を再加熱した後、一次スケール除去のためにデスケーリング装置２で鋼板がデスケーリングされる。その後、鋼板は圧延機３によって圧延される。次いで、加速冷却装置４において水冷または空冷による制御冷却を行っている。なお、図中の矢印は鋼板の搬送方向である。

鋼板を加速冷却装置で水冷する場合、図２のように鋼板表面のスケールが厚くなるほど冷却速度が大きくなるため、冷却されやすく、冷却時間が短くなることが知られている。しかしながら、鋼板表面のスケール厚みにばらつきがあると冷却速度が不均一になり、鋼板の強度及び硬度などの材質がばらつくという問題が生じる。

このような場合、鋼板幅方向における加速冷却停止時の鋼板表面温度（以下、「冷却停止温度」と称する。）の分布は、例えば図３のようにばらつくことが知られている。このように鋼板の冷却停止温度がばらつくため、均一な材質を得られないという問題がある。具体例を示すと、鋼板幅方向にスケール厚が４０μｍと２０μｍの箇所が混在する場合、板厚２５ｍｍの鋼板を８００℃から目標温度５００℃まで冷却する時の冷却停止温度は、４０μｍの箇所で４６０℃、２０μｍの箇所で５００℃となる。４０μｍの箇所では、冷却停止温度が目標温度から４０℃下回ってしまい、その結果、均一な材質を得ることができない。

従来の技術では、冷却水量や搬送速度を調整することで冷却停止温度の均一化を図ってきた。しかし、この方法では、スケール厚のばらつきによって冷却速度がばらつくため、冷却速度の均一化のみならず、冷却停止温度の均一化も難しい。

そこで、特許文献１には、スケール厚みを制御して冷却速度の均一化を行い、冷却停止温度の均一化を達成する方法が開示されている。特許文献１では、圧延中に圧延機の前後に備えられたデスケーリング装置を用いて、鋼板の尾端が先端に比べて冷却停止温度が低くなる場合に、尾端側のデスケーリングの噴射水量を先端側の噴射水量より多くなるように制御する。こうして鋼板の長手方向でスケール除去率、残存厚を制御することにより、制御冷却時の鋼板表面の熱伝達係数を変化させて、鋼板の長手方向の冷却停止温度の均一化を行っている。

また、特許文献２では、仕上げ圧延の最終パスの直前および直後の少なくとも一方でデスケーリングを行い、続いて熱間矯正を行い、その後にデスケーリングを行い、制御冷却を開始する方法が開示されている。また、特許文献３では、仕上げ圧延、熱間矯正を行い、制御冷却の直前にデスケーリングを行い、制御冷却を行う方法が開示されている。

特許文献４では、鋼板表面をバーナー等で加熱した後、その表面に高圧水を吹きつけてデスケーリングを行い、その後仕上げ圧延を行う方法が開示されている。

特開平６−３３０１５５号公報特開平９−５７３２７号公報特許第３７９６１３３号特開平６−２６９８４０号公報

特許文献１の方法は、圧延中のデスケーリングによって長手方向のスケール除去率、残存厚を制御することで熱伝達係数を変化させて、均一冷却を実現するというものである。しかしながら、オンラインでスケール除去率や厚みを測定して制御できなければ、熱伝達係数を所望の値になるように変化させることができないため、高精度の冷却制御は実現できない。また、スケール除去率を変化させる場合、スケール残存箇所と剥離箇所で冷却能力が異なるため、温度むらが生じてしまう。

また、特許文献２、３の方法はいずれも制御冷却の前でデスケーリングを実施している。この方法で鋼板を製造すると、デスケーリングにおいてスケールが完全には剥離せず、むしろデスケーリングによりスケールむらを発生させてしまう場合がある。

また、特許文献４の方法は、仕上げ圧延の前でデスケーリングを実施するものであり、仕上げ圧延中に発生したスケールむらによって、制御冷却時に均一な冷却を行うことができないという問題点がある。特に、圧延前の表面温度が９００〜１０００℃程度の場合、ブリスターが発生してスケールむらが生じる問題がある。また、加熱をバーナーで行うと、加熱時に温度むらが生じるため、その後のデスケーリングで剥離むらが生じるという問題がある。

本発明は、上記の問題を解決し、鋼板の均一冷却を実現して、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板を確保できる鋼板の製造方法および製造設備を提供することを目的とする。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］鋼板搬送方向上流側から、鋼板の表面温度を５０℃以上昇温させる高周波誘導加熱工程と、鋼板の表面に向けてエネルギー密度Ｅが０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上の高圧水を噴射するデスケーリング工程と、加速冷却工程とを有することを特徴とする鋼板の製造方法。
［２］前記高周波誘導加熱工程において、加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることを特徴とする［１］に記載の鋼板の製造方法。
［３］前記高周波誘導加熱工程の前に、形状矯正工程を備えていることを特徴とする［１］または［２］に記載の鋼板の製造方法。
［４］高周波誘導加熱装置、デスケーリング装置及び加速冷却装置をこの順で備え、前記高周波誘導加熱装置における鋼板の昇温温度を鋼板の表面温度で５０℃以上とし、前記デスケーリング装置における鋼板の表面に向けて噴射する高圧水のエネルギー密度Ｅを０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上とすることを特徴とする鋼板の製造設備。
［５］前記高周波誘導加熱装置において、加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることを特徴とする［４］に記載の鋼板の製造設備。
［６］前記高周波誘導加熱装置の上流側に、形状矯正装置を備えることを特徴とする［４］または［５］に記載の鋼板の製造設備。

本発明によれば、スケールを完全に除去することで鋼板の均一冷却を実現することができる。本発明では、スケール除去率やスケール厚みをオンラインで計測して制御しなくても、高精度の冷却制御が可能となり、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板の製造が可能となる。

図１は、従来の鋼板の製造設備を示す概略図である。図２は、加速冷却時における、スケール厚みと、冷却時間と、鋼板表面温度との関係を示す図である。図３は、従来の加速冷却後の、鋼板幅方向温度分布を説明する図である。図４は、本発明の一実施形態に係る鋼板の製造設備を示す概略図である。図５は、噴射するデスケーリング水のエネルギー密度とスケール剥離率との関係を示すグラフである。図６は、鋼板表面および鋼板中心部における、投入熱量と温度との関係を示すグラフである。図７は、鋼板表面および鋼板中心部における、周波数と温度との関係を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。

図４は、本発明の一実施形態である、鋼板の製造設備を示す概略図である。図４において、矢印は鋼板の搬送方向である。鋼板の搬送方向上流側から、加熱炉１、デスケーリング装置２、圧延機３、形状矯正装置６、高周波誘導加熱装置５、デスケーリング装置７、加速冷却装置４の順に配置されている。図４において、加熱炉１で鋼板（図示しない。）を再加熱した後、デスケーリング装置２において一次スケール除去のために鋼板がデスケーリングされる。そして、鋼板は圧延機３によって熱間圧延され、必要に応じて形状矯正装置６によって矯正される。次いで、高周波誘導加熱装置５によって鋼板表面を加熱された後、デスケーリング装置７においてスケールを完全除去するデスケーリングが行われる。そして、加速冷却装置４において水冷または空冷による制御冷却が行われる。

図４に示すように、加速冷却装置４の上流側に、高周波誘導加熱装置５が配置される。本発明では、高周波誘導加熱装置５により、高周波誘導加熱中の鋼板の表面温度を５０℃以上昇温させた後、デスケーリング装置７において鋼板の表面に向けてエネルギー密度Ｅが０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上の高圧水を噴射することを特徴とする。

本発明者らは、高圧水（以下、デスケーリング水と称することもある。）のエネルギー密度とスケール剥離率（スケールが剥離した面積と鋼板面積の割合）の関係について、デスケーリング前の高周波誘導加熱の影響について調査した。なお、高周波誘導加熱装置による昇温温度は５０℃とした。その結果、図５のようになり、デスケーリング前に高周波誘導加熱を実施すると、小さいエネルギー密度であってもスケール剥離率が高く、スケール除去能力が大きくなることがわかった。一方、デスケーリング前に高周波誘導加熱を実施しない場合では、高圧水のエネルギー密度が０．１Ｊ／ｍｍ^２以上でなければスケールが残存する。これは、高周波誘導加熱による加熱を実施していないために、均一にデスケーリングできる能力を発揮するのに必要な除去能力がないことを意味するものと考えられる。例えば、特許文献２、３には、デスケーリングにおける高圧水の鋼板表面へのエネルギー密度についての記載はないものの、特許文献２、３に記載のノズルからの噴射圧力や噴射距離、さらには一般的なノズルの種類から導き出されるエネルギー密度は、いずれも０．０７Ｊ／ｍｍ^２程度と予測される。図５からもわかるように、高圧水の持つエネルギー密度が０．０７Ｊ／ｍｍ^２程度の場合では、スケール剥離の有無部分で表面性状が異なるため、制御冷却時に均一な冷却を行えず、冷却停止温度がばらついて材質が不均一となる。

したがって、本発明では、高周波誘導加熱後にデスケーリングを実施することによりスケールを完全に除去し、鋼板全面でスケール厚のばらつきをなくすことで均一冷却を実現することができる。その結果、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板の製造が可能となる。

ここで、鋼板に噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度Ｅ（Ｊ／ｍｍ^２）とは、デスケーリングによってスケールを除去する能力の指標であり、次の（１）式から算出される。
Ｅ＝Ｑρｖ^２ｔ÷（２ｄＷ）…（１）
ただし、Ｑ：デスケーリング水の噴射流量［ｍ^３／ｓ］、ｄ：フラットノズルのスプレー噴射厚み［ｍｍ］、Ｗ：フラットノズルのスプレー噴射幅［ｍｍ］、流体密度ρ［ｋｇ／ｍ^３］、鋼板衝突時の流体速度ｖ［ｍ／ｓ］、衝突時間ｔ［ｓ］（ｔ＝ｄ／１０００Ｖ、搬送速度Ｖ［ｍ／ｓ］）である。

しかしながら、鋼板衝突時の流体速度ｖの測定は必ずしも容易ではないため、（１）式で定義されるエネルギー密度Ｅを厳密に求めようとすると、多大な労力を要する。

そこで、本発明者らは、さらに検討を加えた結果、鋼板に噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度Ｅ（Ｊ／ｍｍ^２）の簡便な計算方法として、水量密度×噴射圧力×衝突時間を採用すればよいことを見出した。ここで、水量密度（ｍ^３／（ｍｍ^２・ｍｉｎ））は、「デスケーリング水の噴射流量÷デスケーリング水衝突面積」で計算される値である。噴射圧力（Ｎ／ｍ^２＝Ｐａ）は、デスケーリング水の吐出圧力で定義される。衝突時間（ｓ）は、「デスケーリング水の衝突厚み÷鋼板の搬送速度」で計算される値である。なお、この簡便な計算式で算出される本発明の高圧水のエネルギー密度とスケール剥離率との関係も、図５と同様である。

デスケーリング時にはスケールに熱応力と衝突力が生じて、スケールが剥離または破壊されることで除去される。本発明者らが鋭意検討したところ、高周波誘導加熱により鋼板表面を加熱すると、スケールと地鉄の熱膨張差によってスケールに圧縮応力が発生して、スケールが剥離することがわかった。そして、本発明では、高周波誘導加熱により鋼板表面を５０℃以上昇温させることでスケールに発生する圧縮応力が大きくなり、スケールが剥離しやすくなり、図５に示すようにエネルギー密度が０．０５Ｊ／ｍｍ^２と小さいエネルギーでもスケールを全面除去可能となることがわかった。なお、高周波誘導加熱で鋼板の表面温度を５０℃昇温させる際の鋼板表面温度は１２００℃以下を対象とする。

以上より、本発明では、高周波誘導加熱工程において鋼板の表面温度を５０℃以上昇温させた後、デスケーリング工程において鋼板の表面に向けて噴射する高圧水の持つエネルギー密度Ｅを０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上とすることを特徴とする。バーナーによる加熱と比較して、本発明では高周波誘導加熱により鋼板表面を加熱することにより、鋼板幅方向均一に加熱できる。その結果、スケールを均一に剥離させることができる。

また、本発明では、より大きな熱応力を発生させて剥離性を向上させるために、高周波誘導加熱により鋼板表面を１００℃以上昇温させることが好ましい。なお、高周波誘導加熱による鋼板表面の昇温量が５０℃未満では、加熱の際に発生する応力が小さく、十分なスケール剥離効果が得られない。また、過度に昇温させると鋼板が座屈変形してしまうため、鋼板表面の昇温量は５００℃以下が好ましい。

本発明では、高周波誘導加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることが好ましく、より効率的にスケールを剥離させることができる。高周波誘導加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることで、鋼板表層と鋼板内部（中心部）との温度差を大きくすることができ、スケールにより大きな熱応力を発生させて、より効率的にスケールを剥離させることができる。その理由を以下に示す。

まず、本発明者らは、高周波誘導加熱時の鋼板への投入熱量の影響について検討した。高圧水のエネルギー密度を０．０７Ｊ／ｍｍ^２、高周波誘導加熱時の鋼板の昇温量を５０℃として、投入熱量が５０Ｗ／ｃｍ^２と１００Ｗ／ｃｍ^２の場合における鋼板表面と鋼板中心部の温度履歴を測定した。その結果、図６に示すように、高周波誘導加熱時の鋼板への投入熱量が１００Ｗ／ｃｍ^２の方が、鋼板表面と鋼板内部との温度差を大きくすることができることがわかった。したがって、投入熱量が大きいほうが、短時間の加熱で鋼板表面温度のみを昇温させることができる。そのため、鋼板表面と鋼板内部との温度差を大きくすることができ、スケールと地鉄の熱膨張差が大きくなって、スケールに大きな熱応力が発生し、より効率的にスケールを剥離させることができる。高周波誘導加熱工程では鋼板の幅方向端部に電流が集中するため、幅方向端部の過加熱が生じやく、その後の冷却で不均一となり、材質不均一となる可能性がある。本発明では鋼板への投入熱量を大きくすることで、目標の昇温量を確保するための時間が短くなり、幅方向で均一に加熱することができる。

次に、本発明者らは、高周波誘導加熱時の周波数の影響について検討した。まず、高周波誘導加熱時の発熱領域はスキンデプスδ（ｍ）で特徴付けられ、以下の（２）式で表される。
δ＝（πｆμσ）^−０．５・・・（２）
なお、（２）式において、ｆは周波数（Ｈｚ）、μは透磁率（Ｈ／ｍ）、σは導電率（Ｓ／ｍ）である。

したがって、周波数ｆが大きいほどスキンデプスδは小さく、発熱領域が鋼板表面近傍に限定される。

そこで、高圧水のエネルギー密度を０．０７Ｊ／ｍｍ^２、高周波誘導加熱時の鋼板の昇温量を５０℃として、周波数ｆが３００Ｈｚと１０００Ｈｚの場合における鋼板表面と鋼板中心部の温度履歴を測定した。その結果、図７に示すように、周波数ｆを１０００Ｈｚの方が、鋼板表面と鋼板内部との温度差をより大きくすることができることがわかった。したがって、周波数が大きいほうが、鋼板表面と鋼板内部との温度差を大きくすることができ、その結果、スケールと地鉄の熱膨張差が大きくなって、スケールに大きな熱応力が発生し、より効率的にスケールを剥離させることができる。さらに、周波数を大きくすることで目標の昇温量を確保するための時間が短くなり、幅方向で均一に加熱することができる。

さらに検討した結果、本発明では、高周波誘導加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ高周波誘導加熱時の周波数を５００Ｈｚ以上とすることで、鋼板表面を鋼板内部に比べて急速に昇温させてより大きな熱応力をスケールに発生させ、より効率的にスケールを剥離できることがわかった。

なお、より一層効率的にスケールを剥離させるためには、投入熱量２００Ｗ／ｃｍ^２以上、および／または、周波数１０００Ｈｚ以上とするのが良い。

本発明の高周波誘導加熱装置５について、比較的効率の良いソレノイド型の誘導加熱コイルを有した高周波誘導加熱装置であることが好ましく、誘導加熱コイルは直列に複数台備えていてもよい。また、高周波誘導加熱装置５は鋼板への投入熱量は適宜変更できるようになっていればよい。

また、必要に応じて、形状矯正装置６を通して鋼板の形状を整えてから加速冷却を行うことが好ましい。鋼板の形状を平坦にした後、高周波誘導加熱装置により加熱を行うことで、より均一な加熱を行うことができ、加速冷却後の鋼板形状には好適である。形状矯正装置６は、熱間圧延中に鋼板に発生した歪の矯正をするものである。図４では、上下に千鳥状に配設された矯正ロールによって鋼板を挟圧するローラーレベラー方式の形状矯正装置を示している。形状矯正装置としては、これに限定されず、スキンパス方式あるいはプレス方式の形状矯正装置を用いてもよい。また、圧延機３が粗圧延機及び仕上圧延機で構成されている場合には、仕上圧延機でスキンパス矯正を行ってもよい。

加速冷却装置４では、上面冷却設備と下面冷却設備とから噴射される冷却水によって鋼板は所定温度まで冷却される。その後、必要に応じて、さらに下流でオンラインまたはオフラインに設けられた形状矯正装置（図示しない。）で鋼板の形状が矯正される。この形状矯正装置は、加速冷却装置４による冷却中に鋼板に発生した歪の矯正をするものである。本発明では、この形状矯正装置は使用しなくても良い。また、この形状矯正装置は、ローラーレベラー方式のほか、スキンパス方式あるいはプレス方式の形状矯正装置を用いてもよい。

以上のように、本発明では、高周波誘導加熱後にデスケーリングを実施することによりスケールを完全に除去し、鋼板全面でスケール厚のばらつきをなくすことで均一冷却を実現し、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板の製造が可能となる。

以下、本発明の実施例を説明する。

図４に示すような設備において、本発明例および比較例の鋼板を製造した。加熱炉１でスラブを再加熱した後、一次スケールをデスケーリング装置２によって除去し、圧延機３にて熱間圧延を行った。圧延機３によって圧延した板厚２５ｍｍ、板幅３．５ｍ、板長２５ｍ、鋼板温度８５０℃の鋼板を、ローラーレベラー方式の形状矯正装置６、ソレノイド型のコイルを有した高周波誘導加熱装置５、およびデスケーリング装置７を通過してから、加速冷却装置４で５００℃までの制御冷却を行い、引張強度６００ＭＰａを目標とする高張力鋼板を製造した。ここで、デスケーリング装置７における搬送速度は１．５ｍ／ｓ、鋼板表面からデスケーリングノズル先端までの距離は１３０ｍｍ、噴射幅１００ｍｍ、噴射圧力は１５ＭＰaとした。

得られた鋼板について、目標とする材質を確保し、そのばらつきが小さい鋼板を製造するために、鋼板幅方向の温度むらが３０℃以内の鋼板を合格とした。ここで、放射温度計で鋼板の全幅を走査することにより鋼板表面の全幅の温度分布を測定し、その最大値と最小値との差を「温度むら」とした。

製造条件および結果を表１に示す。

本発明例１では、圧延後に高周波誘導加熱装置によって鋼板表面温度を１００℃昇温させた後、エネルギー密度０．０７Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が１００℃であり、エネルギー密度０．０７Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングを噴射したため、スケールを完全に除去でき、鋼板幅方向の温度むらが２０℃となった。したがって、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板が得られた。

本発明例２では、圧延後に高周波誘導加熱装置によって鋼板表面温度を５０℃昇温させた後、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が５０℃であり、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングを噴射したため、スケールを完全に除去でき、鋼板幅方向の温度むらが２０℃となった。したがって、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板が得られた。

本発明例３では、圧延後にローラーレベラーで矯正した後、高周波誘導加熱装置によって鋼板表面温度を５０℃昇温させた後、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が５０℃であり、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングを噴射したため、スケールを完全に除去できた。さらに、ローラーレベラーによって鋼板形状を矯正したことにより、高周波誘導加熱による加熱均一性が向上し、鋼板幅方向の温度むらが１５℃となった。したがって、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板が得られた。

本発明例４では、圧延後に鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２、周波数を５００Ｈｚとして、高周波誘導加熱装置によって鋼板表面温度を５０℃昇温させた後、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が５０℃であり、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングを噴射したため、スケールを完全に除去できた。さらに、鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２、周波数を５００Ｈｚとしたことで、スケールが容易に剥離できただけでなく、鋼板幅方向で均一に加熱できたために、板幅方向の温度むらが１５℃となった。したがって、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板が得られた。

本発明例５では、圧延後に鋼板への投入熱量を２００Ｗ／ｃｍ^２、周波数を１０００Ｈｚとして、高周波誘導加熱装置によって鋼板表面温度を５０℃昇温させた後、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が５０℃であり、エネルギー密度０．０５Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングを噴射したため、スケールを完全に除去できた。さらに、鋼板への投入熱量を２００Ｗ／ｃｍ^２、周波数を１０００Ｈｚとしたことで、鋼板幅方向でさらに均一に加熱できたために、板幅方向の温度むらが１２℃となった。したがって、材質ばらつきの少ない高品質の鋼板が得られた。

一方、比較例１では、圧延後に高周波誘導加熱およびデスケーリングをせずに、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に高周波誘導加熱およびデスケーリングをしなかったので、圧延中に生じた鋼板表面のスケールむらによって、鋼板幅方向の温度むらは４５℃となり、材質ばらつきの問題があった。

比較例２では、圧延後に高周波誘導加熱を行わずにエネルギー密度０．０７Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをした後、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に高周波誘導加熱をしなかったので、エネルギー密度が０．０７Ｊ／ｍｍ^２であっても鋼板の一部にスケールが残存し、鋼板幅方向の温度むらが４０℃となり、材質ばらつきの問題があった。

比較例３では、圧延後に高周波誘導加熱によって鋼板表面温度を１００℃昇温させた後、エネルギー密度０．０４Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に高周波誘導加熱を行ったものの、エネルギー密度が０．０４Ｊ／ｍｍ^２と小さかったので、鋼板の一部にスケールが残存し、鋼板幅方向の温度むらが３５℃となり、材質ばらつきの問題があった。

比較例４では、圧延後に高周波誘導加熱によって鋼板表面温度を４０℃昇温させた後、エネルギー密度０．０７Ｊ／ｍｍ^２でデスケーリングをし、加速冷却装置で冷却して鋼板を製造した。圧延後に行った高周波誘導加熱の昇温量が４０℃と小さかったため、エネルギー密度が０．０７Ｊ／ｍｍ^２であっても鋼板の一部にスケールが残存し、鋼板幅方向の温度むらが３５℃となり、材質ばらつきの問題があった。

１加熱炉
２デスケーリング装置
３圧延機
４加速冷却装置
５高周波誘導加熱装置
６形状矯正装置
７デスケーリング装置

Claims

鋼板搬送方向上流側から、熱間圧延後の鋼板の表面温度を５０℃以上昇温させる高周波誘導加熱工程と、鋼板の表面に向けてエネルギー密度Ｅが０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上０．１Ｊ／ｍｍ^２未満の高圧水を噴射するデスケーリング工程と、前記デスケーリング工程に次いで加速冷却を行う加速冷却工程とを有し、前記高周波誘導加熱工程の前に、形状矯正工程を備えていることを特徴とする鋼板の製造方法。
前記高周波誘導加熱工程において、加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の製造方法。
形状矯正装置、高周波誘導加熱装置、デスケーリング装置及び加速冷却装置からなり、かつこの順で備え、前記高周波誘導加熱装置における熱間圧延後の鋼板の昇温温度を鋼板の表面温度で５０℃以上とし、前記デスケーリング装置における鋼板の表面に向けて噴射する高圧水のエネルギー密度Ｅを０．０５Ｊ／ｍｍ^２以上０．１Ｊ／ｍｍ^２未満とすることを特徴とする鋼板の製造設備。
前記高周波誘導加熱装置において、加熱時の鋼板への投入熱量を１００Ｗ／ｃｍ^２以上、かつ周波数を５００Ｈｚ以上とすることを特徴とする請求項３に記載の鋼板の製造設備。