JPH0242007B2

JPH0242007B2 -

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Publication number: JPH0242007B2
Application number: JP59225165A
Authority: JP
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1990-09-20
Also published as: JPS61103617A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鋼帯の脱スケール方法に関する。

（従来の技術）熱間圧延した熱延鋼帯には、スケールが付着し
ているため、その後冷間圧延を行う場合には、ス
ケールを除去する必要がある。この脱スケール法
としては、大別すると、酸洗方式とメカニカルデ
スケーリング方式とがある。しかし酸洗方式で
は、長大な酸洗槽や大規模の廃酸処理設備が必要
となり、占有スペースが大きいばかりでなく、設
備費が嵩み、また酸を大量に使用するため経済的
でなく、しかも作業環境も悪い欠点がある。これ
に対して、メカニカルデスケーリング方式は、シ
ヨツトブラストやワイヤーブラシ等によりスケー
ルを除去しようとするものであるが、酸洗方式の
ように均一に脱スケールを行うことができない欠
点がある。現状では上記の問題があるものの、酸
洗方式が主流であつて、メカニカルデスケーリン
グ方式はその補完的に使用されているに過ぎな
い。

さらに付言すると、酸洗方式においては、単に
酸洗槽の酸液中を通板するだけでは脱スケール性
が悪いため、前処理としてスキンパス、スケール
ブレーカーやコイルの急冷を行い、スケール層に
クラツクを入れて酸洗中にスケールが溶け易くす
る等、脱スケール性の向上を考えた種々の試みが
なされている。また酸洗中にブラシによりデスケ
ーリングすることも開発されている。しかし、こ
のような改良によつても、酸洗すなわち酸洗槽中
への浸漬による方式がもつている、前述のライン
長が長くなる問題は依然として解決されていない
のが現状である。

これに対して、メカニカルデスケーリング方式
については、酸洗方式といかに組み合せるかの点
から、あるいはそれ自体で種々の方式が提案さ
れ、また一部実施されている。しかし、メカニカ
ルデスケーリング方式は、単独では均一な脱スケ
ールを行うことができないため、酸洗方式の前処
理としてしか使用されていない。

たとえば、酸洗に先立つて、スキンパルミル、
レベラー、圧延機を通す提案が種々なされている
が、脱スケール性に十分なものが見出し得ないの
が現状である。たとえば、特開昭56−6720号公報
には、微細な凹凸を有するワークロールによつて
スキンパス圧延した後、酸洗することが示されて
いる。また、酸洗に先立つて高圧スラリーを噴射
する試もみもあるが結果は同様である。

一方、従来の酸洗槽内を通板させる方法に代え
て、酸洗所要時間を短くし、また通板材料のスケ
ール状態やその速度に応じて効果的に脱スケール
するために、特開昭54−81126号公報等に開示さ
れたスプレー酸洗方法が知られている。また完全
に酸洗を行うのではなく、予めクラツクを入れた
後に、そのクラツク内に酸を浸透させ、後にブラ
ツシング等の機械的脱スケールによつて最終的に
除去する方法も特開昭57−11713号として提案さ
れている。また特開昭57−75216号公報には20％
以下の圧下率をもつて軽圧下した後、酸塗布し、
その後メカニカルデスケーリングを行うことが示
されている。クラツクを入れるために圧延以外の
方法としてレベラーを用いる方法や、レベラー→
酸塗布→ブラツシング→酸洗（槽による）等の工
程を経る脱スケール方法もある。

たしかに、従来の酸洗槽に通板させる方法に代
えてスプレー酸洗法やスプレー酸洗槽を用いると
すれば、その酸洗はクラツクに酸を浸透させるだ
けでよいから、設備の占有面積を小さくできるな
どの点で効果的である。本出願人の１人も、同様
の目的をもつた技術的思想を、特開昭58−84983、
107211、107212、110116号公報等において先に開
示した。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、本発明者らがさらに鋭意研究を進めた
ところ、第１にクラツクを入れる条件によつて脱
スケール性が左右されるとともに、特に表面品質
に大きく影響を与えること、第２にスプレー酸洗
を圧延工程と組み合せても、脱スケール性に限界
があることが判明した。

たとえば、スキンパス軽圧延法を含めた圧延に
よるスケールブレイキング法は、その効果に限界
があるとともに、圧延時にスケールの押込みを生
じて品質を低下させる。また、スプレー酸洗等の
酸塗布法に限界があるために、その後のブラツシ
ングにおいて、脱スケール性向上のためにブラシ
を強く押し付けると材料表面にブラシマークを残
すことになるし、ブラシを弱く当てるだけの場合
には十分な脱スケール性が得られないこととな
る。また、ブラツシング法は、鋼帯の形状や反り
がある場合にはブラシの当り方が板巾方向で不均
一となり、ブラシマークを避け得ず、またオーバ
ーピツクルも生じがちである。

そこで、本発明の目的は、前記従来の問題点を
解決し、得られる製品の表面性状に優れ、ライン
長が著しく短くなり、しかも高速処理が可能な鋼
帯のスケール方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明は、熱延鋼
帯を、表面がブライト仕上げされた小径ワークロ
ールより成る多段式圧援機により、圧下率５〜25
％で圧延した後、50〜200℃の温度に昇温し、こ
の昇温鋼帯に酸液をスプレー噴射することにより
脱スケールすること、さらには、該小径ワークロ
ールとしてクロムメツキおよびまたはイオン注入
処理を施したものを使用することを特徴とするも
のである。

本発明の主要点は次の通りである。

(1) スケールブレーキングにおいて、表面がブラ
イト仕上げされた小径ワークロールまたはクロ
ムメツキおよびまたはイオン注入処理した小径
ワークロールを使用し、５〜25％の圧下率で圧
延を行なうこと。

スケール付き鋼帯を圧延する場合、圧延板両
端近傍部でのロール摩耗が問題となるが、その
摩耗量は圧下率に比例して大きくなる。そこ
で、ロール摩耗を抑制する目的から、軽圧下で
スケールブレーキングを効果的に行なう方法に
ついて種々実験を行なつたところ、スケールブ
レーキング効果は、圧下率が５〜25％の範囲内
で圧下率が大きいほど良好となることが判明し
た。すなわち、圧下率が５％未満であるとスケ
ールブレーキング効果は小さく、25％を超える
とスケールの圧着現象を生じ脱スケール性は逆
に悪化する。

また、圧延に使用するロールがダル付きロー
ルの場合には圧下率が15％程度ですでにスケー
ル押込み現象が顕著となるところから、スケー
ルブレーキング効果をより高めるために、ブラ
イト仕上げロールが好適に使用される。さらに
たとえば、前述のように、特開昭56−6720号公
報には、凹凸を有するワークロールにてスキン
パス圧延するような方法では、スケールの押込
み現象によつて脱スケール性が低下する。ロー
ル摩耗をさらに有効に防止するためにロール表
面にクロムメツキおよびまたはイオン注入処理
が施される。これは、該表面処理によりロール
表面の硬度を大きくし、摩耗係数を低下させる
ためである。さらに、たとえば、クロムメツキ
がない、ワークロール表面は、第４図のよう
に、特に鋼帯のエツジ部付近での極部摩耗が大
きく、ロール摩耗の進行に伴つて（摩耗部を符
号ｍで示してある）、特にエツジ部において圧
延によるスケールブレーキング力が低下し、十
分な脱スケール性を得ることができなくなり、
また頻繁にワークロール替を必要とする。これ
に対して、第５図のように、クロムメツキ層
Crを設けて、ワークロール表面の硬度を高め
ると、同じ圧延量でも極部摩耗はごくわずかで
あり、幅方向の脱スケール性のムラはほとんど
なくなる。圧延に際して潤滑剤を使用すれば、
さらに摩擦係数を下げることができる。

ロール径は50〜400mmφ程度の小径であるこ
とが望ましい。ワークロール径は小径ほどスケ
ールブレイキング効果が高いが、ロール自体の
強度から50mmφ以下は好ましくない。他方400
mmφを超えるとスケールブレイキング効果が薄
れるので好ましくない。

(2) スプレー酸洗等の酸塗布方式の前工程とし
て、スケールブレイキング後の鋼帯を昇温し、
その後に酸をスプレー噴射すること。スプレー
酸洗は、浸漬酸洗よりも、新酸が常時対象鋼帯
と接触するので、酸反応が促進され、効果的で
ある。しかしながら、浸漬酸洗方式と比較して
優れているとは言つても、脱スケール効果には
限界がある。勿論、スプレーノズルの列数を多
くしてライン長を長くすれば十分な脱スケール
効果を得ることも不可能ではないけれども、ラ
イン長の短縮を企図する本発明の目的に反す
る。一方、酸反応は温度が高いほど速かに進行
する。ところが、本発明のようにスプレー酸洗
法による場合には、スプレーノズルから噴射さ
れる酸温度を高めても、材料温度が低いとさほ
どの効果を上げることができない。そこで、本
発明は、酸洗前に材料自体を昇温させ、材料と
の接触による酸液の温度低下を可能な限り抑え
た高温状態で酸洗を行なうこととしている。昇
温手段としては、たとえば誘導加熱装置または
昇温をかねた酸洗浴槽が用いられる。昇温温度
は50〜200℃が好ましい。50℃以下では脱スケ
ール促進効果が乏しく、200℃を超えると昇温
エネルギーコストがかかり不経済である。第３
図に、鋼帯の昇温温度と脱スケール性との関係
を示した。この例は、後述の実施例において、
実質的に昇温温度のみを変えた例である。これ
によつて、スプレー酸洗に先立つて、予め鋼帯
を50℃以上に昇温することが重要であることが
判る。

第１図は本発明に係る連続脱スケール設備の概
要を示したもので、巻取られたスケール付き熱延
鋼帯１は、ペイオフリール２から繰り出され、ま
ず、クロムメツキの施されたブライト仕上げ小径
ワークロール３ａ，３ａを備えた、たとえば６段
クラスターミル３によつてスケールブレーキング
される。次いで、温湯等が満たされた昇温槽４に
通され、昇温された後、スプレー酸洗槽５におい
て酸洗され、最終的に巻取りリール６に巻き取ら
れる。

ところで、第１図には１パスの圧延を行う例を
示したが、一般には１パスで圧下率５〜25％の圧
延を行うよりも、複数回パスの方が脱スケール効
果が大きい。しかしながら、設備コストに鑑み
て、また本発明の後の工程でその分負担してくれ
ることに鑑みれば、実用上は１パスで十分であ
る。また、圧延時には、上記したように、水また
は潤滑剤を用いて圧延するのが望ましい。

スケールブレイキングが行なわれた鋼帯は、昇
温装置において、すくなくとも表面部の昇温が行
なわれる。昇温用の液は、通常水で足りるが、昇
温をかねて酸洗浴を用いることも効果的である。
また、誘導加熱による方法も昇温制御が容易で有
効な手段である。昇温によつて、少なくとも鋼板
表面部の温度を50〜200℃とすることが望まれる。
次の工程での酸洗反応を速かに進行させるためお
よび槽長を可能な限り短かくするためには50℃以
上とする必要があり、高温であればそれだけ効果
が大きいが、昇熱エネルギーコストや実用上から
200℃を超えることは好ましくない。

また昇温された鋼帯は、可能な限り直にスプレ
ー酸洗槽に通板されスプレー酸洗が行なわれるよ
うにするのが好ましい。スプレー酸洗によると、
上記したように酸浸漬法に比較して酸洗効率が高
い。第１図および第２図のように、スプレーノズ
ル５ａ，５ａ……からの酸の噴射方向は、上下面
共に鋼板の流れと向流とするのがよく、その方向
は立面的には、垂直線に対して30゜〜50゜が好まし
い。また、平面的に見て第２図のように、各ノズ
ルからの酸液方向が板の中央に向うようにした方
が好ましい。板の流れと平行であると、酸液が鋼
帯の巾方向両側に集中するようになり、巾方向に
関し均一な脱スケール性が得られない。ノズルの
数は２以上であればよく、通常１列当り３本以上
とすべきである。使用する酸液としては、塩酸ま
たは硫酸等を挙げることができるが、塩酸の方が
効果が大きい。また、ノズルからの酸液の噴出圧
は3.0Kg／cm²以上であることが望まれる。

以上述べた酸洗工程の後に通常の水洗工程即ち
水洗スプレー等のリンスを行うものである。

（実施例）次に実施例を示す。

3.0mm×1200mm巾の熱延鋼帯を680℃で巻取つた
ものを種々の条件で脱スケールを行つた。

次記条件で、脱スケールの実機テストを行つた
ところ、完全な脱スケールを行うことができた。

処理材：3.0mm厚×1200mm幅スケール付鋼板圧延ワークロール表面：＃120ブライト仕上
げクロムメツキ後チツソイオン注入処
理圧下率：12％圧延ワークロール径：250mm（６段クラスタ
ーミル）昇温時鋼板温度：85℃ 幅方向スプレーノズル個数：５ケ×６列スプレー方向：両端の２ケずつを鋼帯中央部
に向け、中央部の１ケは板中央部向き
のスプレーとする。

スプレー圧力：５Kg／cm² また、ライン長は約75mで、ライン速度
400mpmとし、20tonコイル（約700m長）を1.3分
で処理した。スプレー酸洗時間は６秒である。

これに対して、従来法では、約300mのライン
長、ライン速度200mpm、処理時間3.5分であつ
たことを考えると、本発明の有効性が明確になつ
た。

（発明の効果）以上の通り、本発明によれば、製品品質の向
上、ラインの高速化および短縮化を確実に達成で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る脱スケール設備の概要
図、第２図はスプレーノズルの配置例の平面図、
第３図は鋼帯の昇温温度と脱スケール性の相関
図、第４図はメツキ層を有しないワークロールの
摩耗状態説明図、第５図はクロムメツキ層を有す
るワークロールの摩耗状態説明図である。１…鋼板、３…ミル、３ａ…小径ブライト表面
のクロムメツキ後チツソイオン注入処理ワークロ
ール、４…誘導加熱昇温装置、５…スプレー酸洗
槽。

Claims

【特許請求の範囲】

１熱延鋼帯を、表面がブライト仕上げされた表
面にクロムメツキおよびイオン注入処理のうち少
くとも一方を施したワークロールより成る多段式
圧延機により圧下率５〜25％で圧延した後、50〜
200℃の温度に昇温し、昇温後速かにその鋼帯に
酸液をスプレー噴射することにより脱スケールす
ることを特徴とする鋼帯の脱スケール方法。