JP6939845B2 - Oxidation scale removal method and removal equipment, and steel manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、鋼材の表面を覆う酸化スケールを除去する酸化スケールの除去方法および除去装置、ならびに鋼材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for removing an oxide scale that removes the oxide scale covering the surface of the steel material, and a method for producing the steel material.

鋼材の表面は酸化スケールで覆われており、この酸化スケールを除去する必要がある。従来、酸化スケールの除去方法としては、研削や切削、ショットブラストを用いて物理的に酸化スケールを除去する機械的な除去方法と、酸洗等により化学的に酸化スケールを除去する化学的な除去方法が行われている。 The surface of the steel material is covered with an oxidation scale, and it is necessary to remove this oxidation scale. Conventionally, as a method for removing an oxide scale, a mechanical removal method for physically removing the oxide scale by grinding, cutting, or shot blasting, and a chemical removal method for chemically removing the oxide scale by pickling or the like are used. The method is being done.

しかし、数百μｍ以上の比較的厚い酸化スケールが形成されている場合は、工具寿命の点から機械的な除去方法のみで酸化スケールを除去することは困難であり、また、酸洗のみでも酸化スケールを完全に除去することが困難な場合がある。このため、酸洗により酸化スケールの機械的強度および化学的強度を低下させた後に、研削を行うことにより、酸化スケールを除去する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。 However, when a relatively thick oxide scale of several hundred μm or more is formed, it is difficult to remove the oxidation scale only by a mechanical removal method from the viewpoint of tool life, and oxidation is performed only by pickling. It can be difficult to completely remove the scale. Therefore, a method has been proposed in which the oxide scale is removed by performing grinding after reducing the mechanical strength and the chemical strength of the oxide scale by pickling (for example, Patent Document 1).

特開平５−２５６６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-25666

しかしながら、特許文献１のような方法では、酸洗の際に強酸性または強塩基性の溶液が大量に必要であり、人体に有害であるとともに、酸化スケールの除去後の鋼材に付着した酸を水で洗い流す必要があり大規模な配管設備が必要である。 However, a method such as Patent Document 1 requires a large amount of a strongly acidic or strongly basic solution for pickling, which is harmful to the human body and removes the acid adhering to the steel material after removal of the oxide scale. It needs to be rinsed with water and requires large-scale plumbing equipment.

したがって、本発明は、比較的厚い酸化スケールを、酸洗を行わずに除去することができる酸化スケールの除去方法および除去装置、ならびに鋼材の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for removing an oxide scale, which can remove a relatively thick oxide scale without pickling, and a method for producing a steel material.

上記課題を解決するため、本発明は、以下の［１］〜［１０］を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following [1] to [10].

［１］鋼材の表面を覆う酸化スケールを除去する酸化スケールの除去方法であって、
前記酸化スケールの表面に液体を塗布する工程と、
次いで、前記塗布された液体を前記酸化スケールの内部に浸透させる工程と、
次いで、前記液体が浸透した状態の酸化スケールを機械加工により除去する工程と、
を有することを特徴とする酸化スケールの除去方法。 [1] A method for removing the oxide scale that covers the surface of the steel material.
The step of applying a liquid to the surface of the oxide scale and
Next, a step of infiltrating the applied liquid into the inside of the oxidation scale,
Next, a step of removing the oxidation scale in which the liquid has permeated by machining, and
A method for removing an oxidation scale, which comprises having.

［２］前記塗布した液体を浸透させる工程は、１５秒以上であることを特徴とする上記［１］に記載の酸化スケールの除去方法。 [2] The method for removing an oxide scale according to the above [1], wherein the step of permeating the applied liquid is 15 seconds or longer.

［３］前記酸化スケールの厚さは５００μｍ以上であることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の酸化スケールの除去方法。 [3] The method for removing an oxidation scale according to the above [1] or [2], wherein the thickness of the oxidation scale is 500 μm or more.

［４］前記塗布する液体の体積は、酸化スケールの体積の０．３倍以上、２．０倍以下であることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載の酸化スケールの除去方法。 [4] The oxidation scale according to any one of the above [1] to [3], wherein the volume of the liquid to be applied is 0.3 times or more and 2.0 times or less the volume of the oxidation scale. How to remove.

［５］前記液体は、水、またはｐＨ５以上の酸性または塩基性の溶液であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれかに記載の酸化スケールの除去方法。 [5] The method for removing an oxidation scale according to any one of the above [1] to [4], wherein the liquid is water or an acidic or basic solution having a pH of 5 or higher.

［６］鋼材の表面を覆う酸化スケールを除去する酸化スケールの除去装置であって、
前記酸化スケールの表面に液体を塗布する塗布機構と、
前記塗布された液体が前記酸化スケールの内部に浸透された状態で、前記酸化スケールを除去する機械加工工具と、
を有することを特徴とする酸化スケールの除去装置。 [6] An oxidation scale removing device for removing the oxide scale covering the surface of a steel material.
A coating mechanism that applies a liquid to the surface of the oxide scale,
A machining tool that removes the oxide scale while the applied liquid has penetrated into the oxide scale.
An oxidation scale removing device characterized by having.

［７］前記塗布機構は、塗布ノズルまたは塗布ローラーを有することを特徴とする上記［６］に記載の酸化スケール除去装置。 [7] The oxide scale removing device according to the above [6], wherein the coating mechanism has a coating nozzle or a coating roller.

［８］前記機械加工工具は、切削工具または研削工具であることを特徴とする上記［６］または［７］に記載の酸化スケール除去装置。 [8] The oxide scale removing device according to the above [6] or [7], wherein the machining tool is a cutting tool or a grinding tool.

［９］前記塗布機構は、前記機械加工工具の近傍に設けられ、前記酸化スケールを除去する加工パスの次のパスに液体を塗布し、前記機械加工工具は、前記液体が塗布されて前記酸化スケールの内部に浸透された状態で、前記酸化スケールを除去することを特徴とする上記［６］〜［８］のいずれかに記載の酸化スケールの除去装置。 [9] The coating mechanism is provided in the vicinity of the machining tool and applies a liquid to the path next to the machining pass for removing the oxidation scale, and the machining tool is coated with the liquid to oxidize the oxidation. The device for removing an oxidation scale according to any one of the above [6] to [8], which removes the oxidation scale while being infiltrated into the inside of the scale.

［１０］鋼材の表面に酸化スケールが形成された状態の素材を準備する工程と、
前記酸化スケールの表面に液体を塗布する工程と、
次いで、前記塗布された液体を前記酸化スケールの内部に浸透させる工程と、
次いで、前記液体が浸透した状態の酸化スケールを機械加工により除去する工程と、
を有することを特徴とする鋼材の製造方法。 [10] A process of preparing a material in which an oxide scale is formed on the surface of a steel material, and
The step of applying a liquid to the surface of the oxide scale and
Next, a step of infiltrating the applied liquid into the inside of the oxidation scale,
Next, a step of removing the oxidation scale in which the liquid has permeated by machining, and
A method for producing a steel material, which comprises.

本発明によれば、酸化スケールに液体を塗布し、液体を酸化スケール内部に浸透させるので、酸化スケール内部の空隙が液体で満たされることで、機械加工により酸化スケールを除去する際に、酸化スケールによる機械加工工具の急速な摩耗が抑制され、工具寿命を延ばすことができるようになる。したがって、酸化スケールの厚さが比較的厚い場合でも、酸洗を行うことなく、機械加工により酸化スケールを除去することができる。また、塗布する液体を水等の無害な液体とすることができるので、排液処理の必要がなくなるという効果もある。さらに、塗布する液体の量は、酸化スケールの体積程度でよく、酸洗後の水洗や一般的な湿式加工と比較して使用する液体の量を少なくすることができる。 According to the present invention, the liquid is applied to the oxide scale and the liquid is permeated into the inside of the oxide scale. Therefore, when the voids inside the oxide scale are filled with the liquid, the oxide scale is removed by machining. Rapid wear of the machining tool due to the above is suppressed, and the tool life can be extended. Therefore, even when the oxide scale is relatively thick, the oxide scale can be removed by machining without pickling. Further, since the liquid to be applied can be a harmless liquid such as water, there is also an effect that the drainage treatment is not required. Further, the amount of the liquid to be applied may be about the volume of the oxide scale, and the amount of the liquid used can be reduced as compared with water washing after pickling and general wet processing.

本発明の一実施形態に係る酸化スケール除去方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the oxidation scale removal method which concerns on one Embodiment of this invention. 酸化スケール除去装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the oxide scale removal apparatus. 酸化スケール除去装置の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the oxidation scale removal apparatus. 酸化スケール除去装置のさらに他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows still another example of an oxidation scale removal apparatus. 酸化スケール除去装置のさらにまた他の例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing still another example of the oxidation scale removing device. 酸化スケールに塗布した液体の浸透時間と工具摩耗量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the permeation time of the liquid applied to the oxide scale, and the amount of tool wear. 本発明に従って液体を塗布した後に切削工具により酸化スケールを除去した場合、液体を塗布せずに切削工具によりスケールを除去した場合、および一般的な湿式加工により酸化スケールを除去した場合について、液体を塗布せずに酸化スケールを除去した場合の工具寿命に対する工具寿命比を示す図である。When the oxide scale is removed by a cutting tool after applying the liquid according to the present invention, when the scale is removed by a cutting tool without applying the liquid, and when the oxide scale is removed by general wet processing, the liquid is applied. It is a figure which shows the tool life ratio with respect to the tool life when the oxide scale is removed without coating. 酸化スケールに塗布した液体の体積と酸化スケールの体積の比と、切削後の工具摩耗量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume of the liquid applied to the oxide scale, the volume of the oxide scale, and the amount of tool wear after cutting.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る酸化スケール除去方法を示すフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a method for removing an oxide scale according to an embodiment of the present invention.

本実施形態では、酸化スケールに覆われた鋼材の酸化スケールを除去するにあたり、最初に酸化スケールの表面に液体を塗布し（ステップ１）、次いで、塗布した液体を酸化スケールの内部に浸透させ（ステップ２）、次いで、液体が浸透した状態の酸化スケールを機械加工により除去する（ステップ３）。 In the present embodiment, in removing the oxide scale of the steel material covered with the oxide scale, a liquid is first applied to the surface of the oxide scale (step 1), and then the applied liquid is permeated into the inside of the oxide scale (step 1). Step 2) Then, the oxide scale in which the liquid has penetrated is removed by machining (step 3).

本発明が適用される鋼材は特に制限はなく、厚板であっても薄板であってもよい。また、本発明は、酸化スケールの厚さが数百μｍ以上と比較的厚い場合に有効である。好ましくは５００μｍ（０．５ｍｍ）以上である。 The steel material to which the present invention is applied is not particularly limited and may be a thick plate or a thin plate. Further, the present invention is effective when the thickness of the oxidation scale is relatively thick, such as several hundred μm or more. It is preferably 500 μm (0.5 mm) or more.

また、上記ステップ１において、塗布される液体は、特に限定されない。酸洗に用いられる人体に有害な高濃度の酸性または塩基性溶液を用いる必要はなく、人体に無害な、水（純水）または微弱な酸性もしくは塩基性の溶液（ｐＨ５以上）であってよい。 Further, the liquid to be applied in the above step 1 is not particularly limited. It is not necessary to use a high-concentration acidic or basic solution used for pickling, which is harmful to the human body, and may be water (pure water) or a weakly acidic or basic solution (pH 5 or higher) that is harmless to the human body. ..

液体を塗布するための手法は特に限定されない。例えば、ノズルから液体を酸化スケールに供給して塗布する手法や、刷毛やローラーを用いて塗布する手法を用いることができる。 The method for applying the liquid is not particularly limited. For example, a method of supplying a liquid from a nozzle to an oxide scale and applying the liquid, or a method of applying using a brush or a roller can be used.

ステップ２の塗布した液体を酸化スケールの内部に浸透させる工程は、ステップ１の液体を塗布する工程の後、所定時間放置することによりなされる。酸化スケール内部に浸透した液体により、酸化スケールの空隙が満たされる。 The step of infiltrating the applied liquid in step 2 into the inside of the oxide scale is performed by leaving it for a predetermined time after the step of applying the liquid in step 1. The liquid that has penetrated into the oxide scale fills the voids in the oxide scale.

ステップ３の機械加工は、研削加工または切削加工により行われる。この機械加工の際、酸化スケールの内部に液体が浸透することにより、酸化スケール内部の空隙が液体で満たされるので、酸化スケール粒子が液体に覆われた状態になり、酸化スケール粒子と機械加工工具（研削工具もしくは切削工具）とが直接接触することが防止されて工具に及ぼされる摩擦力が小さくなる。このため、酸化スケールによる工具の急速な摩耗が抑制され、工具寿命を延ばすことができるようになる。したがって、酸化スケールの厚さが比較的厚い場合でも、酸洗を行うことなく、機械加工により酸化スケールを除去することができる。 The machining of step 3 is performed by grinding or cutting. During this machining, the liquid permeates the inside of the oxide scale, so that the voids inside the oxide scale are filled with the liquid, so that the oxide scale particles are covered with the liquid, and the oxide scale particles and the machining tool are used. Direct contact with (grinding tool or cutting tool) is prevented and the frictional force exerted on the tool is reduced. Therefore, the rapid wear of the tool due to the oxide scale is suppressed, and the tool life can be extended. Therefore, even when the oxide scale is relatively thick, the oxide scale can be removed by machining without pickling.

このような効果を有効に発揮させるためには、塗布する液体の体積は、工具摩耗を十分に減少できる程度に酸化スケール粒子を覆うことができる量であることが好ましく、酸化スケールの体積の０．３倍以上、２．０倍以下であることが好ましい。酸化スケールの体積は、鋼材の表面積と酸化スケールの厚さの積により求めることができる。また、塗布した液体を酸化スケールの内部に浸透させるための時間、すなわち液体を塗布してから機械加工を行うまでの時間は、１５秒以上であることが好ましい。これにより、液体を酸化スケールに十分浸透させることができる。また、作業効率の点から２０分以下が好ましい。ここで、液体が酸化スケールに十分浸透した状態とは、工具の摩耗量を低下させる効果が飽和した状態をいう。 In order to effectively exert such an effect, the volume of the liquid to be applied is preferably an amount capable of covering the oxide scale particles to such an extent that tool wear can be sufficiently reduced, and the volume of the oxide scale is 0. It is preferably 3 times or more and 2.0 times or less. The volume of the oxide scale can be determined by the product of the surface area of the steel material and the thickness of the oxide scale. Further, the time for the applied liquid to permeate the inside of the oxide scale, that is, the time from the application of the liquid to the machining is preferably 15 seconds or more. This allows the liquid to fully penetrate the oxidation scale. Further, from the viewpoint of work efficiency, 20 minutes or less is preferable. Here, the state in which the liquid sufficiently permeates the oxide scale means a state in which the effect of reducing the amount of wear of the tool is saturated.

また、塗布する液体を水等の無害な液体とすることができるので、排液処理の必要がなくなるという効果もある。水を用いる場合には、設備が錆び難い水、例えば還元水を用いることが好ましい。 Further, since the liquid to be applied can be a harmless liquid such as water, there is also an effect that the drainage treatment is not required. When water is used, it is preferable to use water whose equipment does not easily rust, for example, reduced water.

さらに、液体を塗布することで、使用する液体の量を、酸洗後に必要な量と比較して極めて少なくすることができる。すなわち、酸洗を行う場合には、酸を洗い流すために大量の水が必要であるが、本発明のように液体を塗布する場合は、上述したように、液体の量は、工具摩耗を十分に減少できる程度に酸化スケール粒子を覆うことができる量であればよく、酸化スケールの体積と同程度の量で十分であり、酸洗後の水洗と比較して使用する液体の量を少なくすることができる。なお、一般的な湿式加工では液体を流しながら加工を行うが、本発明では液体を塗布すればよく、一般的な湿式加工と比べても液体の量を少なくすることができる。 Further, by applying the liquid, the amount of the liquid used can be extremely reduced as compared with the amount required after pickling. That is, when pickling, a large amount of water is required to wash away the acid, but when applying a liquid as in the present invention, as described above, the amount of the liquid is sufficient for tool wear. The amount of the liquid that can cover the oxide scale particles to the extent that it can be reduced is sufficient, and the amount equivalent to the volume of the oxide scale is sufficient, and the amount of liquid used is smaller than that of washing with water after pickling. be able to. In general wet processing, processing is performed while flowing a liquid, but in the present invention, the liquid may be applied, and the amount of liquid can be reduced as compared with general wet processing.

次に、本発明を実施するための装置について説明する。
図２は、酸化スケール除去装置の一例を示す斜視図である。本例の酸化スケール除去装置は、鋼材１０の表面の酸化スケール１１を除去するものであり、図示しない移動機構により移動可能に設けられた加工ヘッド１を有している。加工ヘッド１には機械加工工具としての切削工具２および液体を塗布する塗布機構としての塗布ノズル３が設けられている。 Next, an apparatus for carrying out the present invention will be described.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of an oxidation scale removing device. The oxide scale removing device of this example removes the oxide scale 11 on the surface of the steel material 10, and has a processing head 1 movably provided by a moving mechanism (not shown). The machining head 1 is provided with a cutting tool 2 as a machining tool and a coating nozzle 3 as a coating mechanism for coating a liquid.

酸化スケール除去装置においては、加工ヘッド１を矢印Ａ方向に移動させながら、切削工具２により酸化スケール１１を除去する。１２は酸化スケール除去加工後の面である。 In the oxidation scale removing device, the oxidation scale 11 is removed by the cutting tool 2 while moving the processing head 1 in the direction of arrow A. Reference numeral 12 is a surface after the oxidation scale removal process.

一方、塗布ノズル３からは液体が吐出され、吐出された液体が酸化スケール１１に塗布される。１３は液体が塗布された酸化スケール表面である。このとき、液体が塗布されるのは、加工パスの次のパスである。したがって、酸化スケール１１に液体が塗布されてから切削工具２により除去されるまでは時間があり、塗布された液体は酸化スケール１１に十分に浸透する。 On the other hand, a liquid is discharged from the coating nozzle 3, and the discharged liquid is applied to the oxidation scale 11. Reference numeral 13 denotes an oxide scale surface coated with a liquid. At this time, the liquid is applied in the next pass after the processing pass. Therefore, there is a time from when the liquid is applied to the oxide scale 11 until it is removed by the cutting tool 2, and the applied liquid sufficiently permeates the oxide scale 11.

このため、酸化スケール粒子が液体に覆われた状態となり、酸化スケール１１を除去する際に工具摩耗が減少し、工具寿命を延ばすことができる。また、液体を塗布する塗布機構としての塗布ノズル３が機械加工工具としての切削工具２に隣接して設けられ、次のパスに液体を塗布しながら、液体塗布後の酸化スケールを除去するので、効率良く酸化スケールの除去を行うことができる。 Therefore, the oxide scale particles are covered with the liquid, and the tool wear is reduced when the oxide scale 11 is removed, and the tool life can be extended. Further, since the coating nozzle 3 as the coating mechanism for applying the liquid is provided adjacent to the cutting tool 2 as the machining tool, the oxidation scale after the liquid coating is removed while applying the liquid to the next pass. The oxidation scale can be removed efficiently.

図３は、酸化スケール除去装置の他の例を示す斜視図である。本例の酸化スケール除去装置は、塗布機構として、塗布ノズル３の代わりに塗布ローラー４が設けられている以外は、図２の酸化スケール除去装置と同様に構成されている。 FIG. 3 is a perspective view showing another example of the oxidation scale removing device. The oxide scale removing device of this example has the same configuration as the oxide scale removing device of FIG. 2 except that a coating roller 4 is provided instead of the coating nozzle 3 as a coating mechanism.

本例においても、同様に、酸化スケール粒子が液体に覆われた状態となり、酸化スケール１１を除去する際に工具摩耗が減少し、工具寿命を延ばすことができる。また、液体を塗布する塗布機構としての塗布ローラー４が機械加工工具としての切削工具２に隣接して設けられ、次のパスに液体を塗布しながら、液体塗布後の酸化スケールを除去するので、効率良く酸化スケールの除去を行うことができる。 Similarly, in this example, the oxide scale particles are covered with the liquid, and the tool wear is reduced when the oxide scale 11 is removed, and the tool life can be extended. Further, since the coating roller 4 as the coating mechanism for applying the liquid is provided adjacent to the cutting tool 2 as the machining tool, the oxidation scale after the liquid coating is removed while applying the liquid to the next pass. Oxidation scale can be removed efficiently.

図４は、酸化スケール除去装置のさらに他の例を示す斜視図である。本例の酸化スケール除去装置は、機械加工工具として、切削工具２の代わりに研削工具５が設けられている以外は、図２の酸化スケール除去装置と同様に構成されている。 FIG. 4 is a perspective view showing still another example of the oxidation scale removing device. The oxide scale removing device of this example has the same configuration as the oxide scale removing device of FIG. 2 except that a grinding tool 5 is provided instead of the cutting tool 2 as a machining tool.

本例においても、同様に、酸化スケール粒子が液体に覆われた状態となり、酸化スケール１１を除去する際に工具摩耗が減少し、工具寿命を延ばすことができる。また、液体を塗布する塗布機構としての塗布ノズル３が機械加工工具としての研削工具５に隣接して設けられ、次のパスに液体を塗布しながら、液体塗布後の酸化スケールを除去するので、効率良く酸化スケールの除去を行うことができる。 Similarly, in this example, the oxide scale particles are covered with the liquid, and the tool wear is reduced when the oxide scale 11 is removed, and the tool life can be extended. Further, since the coating nozzle 3 as the coating mechanism for applying the liquid is provided adjacent to the grinding tool 5 as the machining tool, the oxidation scale after the liquid coating is removed while applying the liquid to the next pass. The oxidation scale can be removed efficiently.

図５は、酸化スケール除去装置のさらにまた他の例を示す斜視図である。本例の酸化スケール除去装置は、塗布機構として、塗布ノズル３の代わりに塗布ローラー４が設けられている以外は、図４の酸化スケール除去装置と同様に構成されている。 FIG. 5 is a perspective view showing still another example of the oxidation scale removing device. The oxide scale removing device of this example has the same configuration as the oxide scale removing device of FIG. 4 except that a coating roller 4 is provided instead of the coating nozzle 3 as a coating mechanism.

本例においても、同様に、酸化スケール粒子が液体に覆われた状態となり、酸化スケール１１を除去する際に工具摩耗が減少し、工具寿命を延ばすことができる。また、液体を塗布する塗布機構としての塗布ローラー４が機械加工工具としての研削工具５に隣接して設けられ、次のパスに液体を塗布しながら、液体塗布後の酸化スケールを除去するので、効率良く酸化スケールの除去を行うことができる。 Similarly, in this example, the oxide scale particles are covered with the liquid, and the tool wear is reduced when the oxide scale 11 is removed, and the tool life can be extended. Further, since the coating roller 4 as the coating mechanism for applying the liquid is provided adjacent to the grinding tool 5 as the machining tool, the oxidation scale after the liquid coating is removed while applying the liquid to the next pass. Oxidation scale can be removed efficiently.

次に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
まず、本発明により十分な摩耗抑制効果を有するまでの浸透時間を確認した。ここでは、本発明に従って液体を塗布した後に切削加工により酸化スケールを除去した。酸化スケール表面に塗布する液体の体積を酸化スケールの体積の０．３倍に固定して、浸透時間を変化させて切削加工により工具摩耗を比較した。 Next, examples of the present invention will be described.
[Example 1]
First, the permeation time until a sufficient wear suppressing effect was confirmed by the present invention was confirmed. Here, the oxide scale was removed by cutting after applying the liquid according to the present invention. The volume of the liquid applied to the surface of the oxide scale was fixed to 0.3 times the volume of the oxide scale, and the permeation time was changed to compare the tool wear by cutting.

図６は、酸化スケールに塗布した液体の浸透時間と工具摩耗量との関係を示す図である。この図に示すように、浸透時間１５秒で工具摩耗量を低下させる効果は飽和する。これは、酸化スケール内部の空隙に十分液体が浸透したためである。この結果から、酸化スケールに塗布した液体の浸透時間は１５秒以上が好ましいことが確認された。また、工具摩耗量は２０分で飽和しており、作業効率を考慮すると２０分以内が好ましいことが確認された。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the permeation time of the liquid applied to the oxide scale and the amount of tool wear. As shown in this figure, the effect of reducing the amount of tool wear is saturated with a penetration time of 15 seconds. This is because the liquid has sufficiently penetrated into the voids inside the oxide scale. From this result, it was confirmed that the permeation time of the liquid applied to the oxide scale is preferably 15 seconds or more. Further, it was confirmed that the amount of tool wear was saturated in 20 minutes, and it was preferably within 20 minutes in consideration of work efficiency.

［実施例２］
次に、本発明の効果を確認した。ここでは、本発明に従って液体を塗布した後に切削工具により酸化スケールを除去した場合、液体を塗布せずに切削工具によりスケールを除去した場合、および一般的な湿式加工により酸化スケールを除去した場合で工具寿命を比較した。なお、塗布用の液体として、切削液原液、切削液の希釈液（１０倍希釈）、および水を用いた。 [Example 2]
Next, the effect of the present invention was confirmed. Here, the case where the oxide scale is removed by a cutting tool after applying the liquid according to the present invention, the case where the scale is removed by the cutting tool without applying the liquid, and the case where the oxide scale is removed by general wet processing. Tool life was compared. As the liquid for coating, a stock solution of cutting fluid, a diluted solution of cutting fluid (diluted 10 times), and water were used.

図７は、これらの場合について、液体を塗布せずに酸化スケールを除去した乾式切削の場合の工具寿命に対する工具寿命比を示す図である。なお、工具寿命は、フライス切削により、厚さ１０００μｍの酸化スケールに覆われた鋼材を加工し、逃げ面摩耗量が１．５ｍｍとなったときの切削面積をいう。この図に示すように、酸化スケール表面に液体を塗布した後に酸化スケールを除去することで、液体を塗布せずに酸化スケールを除去した場合よりも工具寿命が約２．５倍となっている。また、湿式加工により酸化スケールを除去した際の工具寿命よりも、酸化スケール表面に液体を塗布した後に酸化スケールを除去した際の工具寿命のほうが大きい。これは、湿式加工では、切削液を供給しながら酸化スケールの除去加工を行うため切削液はほとんど酸化スケールに浸透しないが、液体塗布後の除去加工では、液体が酸化スケールに浸透した状態で除去加工を行うため酸化スケールとの摩擦力が小さくなり、工具摩耗が減少したためと考えられる。さらに、塗布する液体として切削液原液、希釈液、水を用いた場合の工具寿命はほとんど同じであり、液体として水を用いても効果があることが確認された。 FIG. 7 is a diagram showing a tool life ratio to a tool life in the case of dry cutting in which the oxide scale is removed without applying a liquid in these cases. The tool life refers to the cutting area when a steel material covered with an oxide scale having a thickness of 1000 μm is machined by milling and the flank wear amount becomes 1.5 mm. As shown in this figure, by removing the oxide scale after applying the liquid to the surface of the oxide scale, the tool life is about 2.5 times longer than when the oxide scale is removed without applying the liquid. .. Further, the tool life when the oxide scale is removed after applying the liquid to the surface of the oxide scale is longer than the tool life when the oxide scale is removed by wet processing. This is because in wet machining, the cutting fluid is removed while supplying the cutting fluid, so the cutting fluid hardly penetrates the oxide scale, but in the removal process after applying the liquid, the liquid is removed in a state where it has penetrated the oxide scale. It is probable that the frictional force with the oxide scale was reduced due to the machining, and the tool wear was reduced. Furthermore, it was confirmed that the tool life was almost the same when the cutting fluid stock solution, the diluent, and water were used as the liquid to be applied, and it was confirmed that the use of water as the liquid was also effective.

［実施例３］
ここでは、切削加工により酸化スケールを除去する際に、酸化スケール表面に塗布する液体の体積を変化させ、工具摩耗量を比較した。その結果を図８に示す。図８は、酸化スケールに塗布した液体の体積と酸化スケールの体積の比と、切削後の工具摩耗量との関係を示す図である。この図に示すように、酸化スケールに塗布した液体の体積が酸化スケールの体積の０．３倍で急激に工具摩耗量が低下していることがわかる。しかし、酸化スケールに塗布した液体の体積が酸化スケールの体積の２倍を超えても工具摩耗量を低下させる効果は飽和する。これは、酸化スケールに塗布した液体の体積が酸化スケールの体積の２倍を超えても、液体がそれ以上酸化スケールに浸透せず、酸化スケール外に流れ出るだけであるためである。この結果から、酸化スケールに塗布した液体の体積は、酸化スケールの体積の０．３倍以上、２倍以下が好ましいことが確認された。 [Example 3]
Here, when the oxide scale was removed by cutting, the volume of the liquid applied to the surface of the oxide scale was changed, and the amount of tool wear was compared. The result is shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the volume of the liquid applied to the oxide scale and the volume of the oxide scale, and the amount of tool wear after cutting. As shown in this figure, it can be seen that the volume of the liquid applied to the oxide scale is 0.3 times the volume of the oxide scale, and the amount of tool wear decreases sharply. However, even if the volume of the liquid applied to the oxide scale exceeds twice the volume of the oxide scale, the effect of reducing the tool wear amount is saturated. This is because even if the volume of the liquid applied to the oxidation scale exceeds twice the volume of the oxidation scale, the liquid does not penetrate the oxidation scale any more and only flows out of the oxidation scale. From this result, it was confirmed that the volume of the liquid applied to the oxide scale is preferably 0.3 times or more and 2 times or less the volume of the oxide scale.

以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、これらはあくまで例示であって制限的なものではなく、本発明の思想の範囲を逸脱することなく、種々の形態で、省略、置換、変更可能であることはいうまでもない。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, these are merely examples and are not limiting, and are omitted or replaced in various forms without departing from the scope of the idea of the present invention. Needless to say, it can be changed.

例えば、図２〜５に示す酸化スケール除去装置は例示に過ぎず、機械加工工具や塗布機構として他のものを使用可能である。また、酸化スケールに塗布する液体についても、酸化スケールに浸透するものであれば上述したものに限らない。 For example, the oxide scale removing device shown in FIGS. 2 to 5 is merely an example, and other tools can be used as a machining tool and a coating mechanism. Further, the liquid to be applied to the oxidation scale is not limited to the above-mentioned liquid as long as it penetrates the oxidation scale.

１ 加工ヘッド
２ 切削工具
３ 塗布ノズル
４ 塗布ローラー
５ 研削工具
１０ 鋼材
１１ 酸化スケール
１２ 酸化スケール除去加工後の面
１３ 液体が塗布された酸化スケール表面 1 Machining head 2 Cutting tool 3 Coating nozzle 4 Coating roller 5 Grinding tool 10 Steel material 11 Oxidation scale 12 Oxidation scale removal processing surface 13 Oxidation scale surface coated with liquid

Claims (10)

鋼材の表面を覆う酸化スケールを除去する酸化スケールの除去方法であって、
前記鋼材上を移動する加工ヘッドに設けられた塗布機構によって前記酸化スケールの表面に液体を塗布する工程と、
次いで、前記塗布された液体を前記酸化スケールの内部に浸透させる工程と、
次いで、前記液体が浸透した状態の酸化スケールを前記加工ヘッドに設けられた機械加工工具によって機械加工することにより除去する工程と、
を有することを特徴とする酸化スケールの除去方法。 It is a method of removing the oxide scale that covers the surface of the steel material.
A step of applying a liquid to the surface of the oxide scale by a coating mechanism provided on the processing head that moves on the steel material, and
Next, a step of infiltrating the applied liquid into the inside of the oxidation scale,
Then, a step of removing by machining the oxide scale of the state where the liquid had penetrated by machining tool provided on the machining head,
A method for removing an oxidation scale, which comprises having. 前記塗布した液体を浸透させる工程は、１５秒以上であることを特徴とする請求項１に記載の酸化スケールの除去方法。 The method for removing an oxide scale according to claim 1, wherein the step of permeating the applied liquid is 15 seconds or longer. 前記酸化スケールの厚さは５００μｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の酸化スケールの除去方法。 The method for removing an oxide scale according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the oxide scale is 500 μm or more. 前記塗布する液体の体積は、酸化スケールの体積の０．３倍以上、２．０倍以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の酸化スケールの除去方法。 The removal of the oxidation scale according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume of the liquid to be applied is 0.3 times or more and 2.0 times or less the volume of the oxidation scale. Method. 前記液体は、水、またはｐＨ５以上の酸性または塩基性の溶液であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の酸化スケールの除去方法。 The method for removing an oxidation scale according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid is water or an acidic or basic solution having a pH of 5 or higher. 鋼材の表面を覆う酸化スケールを除去する酸化スケールの除去装置であって、
前記鋼材上を移動する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドに設けられ、前記酸化スケールの表面に液体を塗布する塗布機構と、
前記加工ヘッドに設けられ、前記塗布された液体が前記酸化スケールの内部に浸透された状態で、前記酸化スケールを除去する機械加工工具と、
を有することを特徴とする酸化スケールの除去装置。 An oxidation scale removal device that removes the oxidation scale that covers the surface of steel materials.
A processing head that moves on the steel material,
A coating mechanism provided on the processing head and applying a liquid to the surface of the oxidation scale,
A machining tool provided on the machining head and for removing the oxide scale in a state where the applied liquid has penetrated into the oxide scale.
An oxidation scale removing device characterized by having. 前記塗布機構は、塗布ノズルまたは塗布ローラーを有することを特徴とする請求項６に記載の酸化スケール除去装置。 The oxide scale removing device according to claim 6, wherein the coating mechanism includes a coating nozzle or a coating roller. 前記機械加工工具は、切削工具または研削工具であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の酸化スケール除去装置。 The oxide scale removing device according to claim 6 or 7, wherein the machining tool is a cutting tool or a grinding tool. 前記塗布機構は、前記機械加工工具の近傍に設けられ、前記酸化スケールを除去する加工パスの次のパスに液体を塗布し、前記機械加工工具は、前記液体が塗布されて前記酸化スケールの内部に浸透された状態で、前記酸化スケールを除去することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の酸化スケールの除去装置。 The coating mechanism is provided in the vicinity of the machining tool and applies a liquid to the path next to the machining pass for removing the oxidation scale, and the machining tool is coated with the liquid and inside the oxidation scale. The device for removing an oxidation scale according to any one of claims 6 to 8, wherein the oxidation scale is removed in a state of being infiltrated into the water. 鋼材の表面に酸化スケールが形成された状態の素材を準備する工程と、
前記鋼材上を移動する加工ヘッドに設けられた塗布機構によって前記酸化スケールの表面に液体を塗布する工程と、
次いで、前記塗布された液体を前記酸化スケールの内部に浸透させる工程と、
次いで、前記液体が浸透した状態の酸化スケールを前記加工ヘッドに設けられた機械加工工具によって機械加工することにより除去する工程と、
を有することを特徴とする鋼材の製造方法。 The process of preparing the material with the oxide scale formed on the surface of the steel material, and
A step of applying a liquid to the surface of the oxide scale by a coating mechanism provided on the processing head that moves on the steel material, and
Next, a step of infiltrating the applied liquid into the inside of the oxidation scale,
Then, a step of removing by machining the oxide scale of the state where the liquid had penetrated by machining tool provided on the machining head,
A method for producing a steel material, which comprises.
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