JPH0527694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、スケール付着量の少ない熱延鋼帯
の製造方法に関するものである。

＜従来技術とその課題＞ 一般に、熱延鋼板は、スラブの加熱、粗圧延、
仕上圧延、冷却、巻取りの各工程を経て製造され
ているが、通常、仕上圧延された鋼帯は800〜900
℃程度の温度であるので、第５図に示す如く、仕
上圧延機１の後方に配置した冷却設備２で巻取り
温度（通常は700℃以下）にまで水冷してからコ
イラー３での巻取りを行い、その後空冷又は水冷
により常温まで冷却せしめられている。なお、図
面において、符号４は鋼帯を示している。

ところが、このようにして製造された熱延鋼帯
は、その表面を“黒皮”そ呼ばれる10〜20μの厚
いスケールで覆われるのを免がれることが出来な
かつた。

従つて、黒皮が嫌われる用途に供する場合には
酸洗によつて熱延鋼帯表面のスケールを除去する
必要があるが、スケール厚みが厚いと酸洗時間が
長くなり、作業能率の低下を余儀無くされてい
た。

勿論、用途により黒皮のまま熱延鋼板を使用す
る場合も多い。しかし、この場合にはスケール付
着状態で各種形状に成形加工されるのが普通であ
るので、スケール厚みが厚いと成形加工中にスケ
ールが部分的に剥離してしまい、見栄えの悪い成
形品になると言う問題があつた。

このようなことから、仕上圧延の直後に鋼帯を
急冷することよつて熱延鋼帯表面のスケール厚を
減少させようとの提案もなされた（特開沼56−
93820号）。

しかしながら、この方法は鋼帯の急冷によつて
スケール発生温度条件内の滞留時間を短くするこ
とを狙いとしたものに過ぎず、スケール厚の抑制
効果に限度があつて、その後の作業に好適な数μ
以下にまでスケール厚を抑えることができなかつ
た。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明者は、上述のような観点から、酸洗や成
形加工等における十分な負担軽減が図れる程度に
スケーレ厚を低減した熱延鋼板の、格別な能率悪
化を伴うことのない簡便な製造手段を見出すべく
研究を行つた結果、次にような知見を得ることが
できた。

(a) 薄鋼帯の溶融メツキラインの無酸化加熱法と
して、コークス炉ガスと空気とをガスリツチ状
態で燃焼させた炎を鋼帯表面に直接衝突させて
還元加熱する“直火還元加熱法”が知られてい
るが、この“直火還元加熱法”は単に酸化を防
ぐだけではなく、熱間圧延ラインで発生する厚
いスケールの還元にも有効であり、厚いスケー
ルが生成した仕上圧延後の鋼帯表面を“直火還
元バーナ”を用いて加熱すれば、該鋼帯表面の
スケール層、即ちウスタイト（FeO）、マグネ
タイト（Fe₃O₄）、ヘマタイト（Fe₂O₃）の鉄酸
化層が効果的に還元され、スケール厚が速やか
に減少する、 (b) この“直火還元バーナ”によるスケール厚低
減処理は熱間圧延ライン内においても十分に実
施可能であり、熱間仕上げ圧延後の鋼帯に連続
的に上記スケール厚低減処理を施してから巻取
りを行うようにすれば、熱延鋼板の製造能率に
格別な悪影響を及ばすことはない、 (c) また、“直火還元バーナ”によるスケール厚
低減処理後にコイル状に巻取つた鋼帯を好まし
くは還元性雰囲気中で冷却するようにすれば、
この冷却過程中での酸化も防止されるので、再
酸化によるスケール増加も抑えることができ
る。

この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、 「熱間仕上圧延後に鋼帯を冷却して巻取る際、
冷却過程を経た鋼帯を、巻取りの前に直火還元バ
ーナで加熱してからコイル状に巻取るか、更には
コイル状に巻取つた鋼帯の冷却を還元性雰囲気中
で行うことにより、十分にスケール厚の薄い熱延
鋼板を熱間圧延ライン内にて高能率で製造し得る
ようにした点」 を特徴としている。

ここで、直火還元バーナによる直火還元加熱を
冷却過程の後に実施する理由は、この加熱を仕上
圧延に続く“巻取り温度までへの冷却過程”の前
に行うと鋼帯の温度が高くなり過ぎ、該加熱によ
つて折角スケール厚みが減少したとしてもその後
の冷却過程での酸化により逆にスケール厚みが厚
くなつてしまうからである。

なお、本発明の方法においては直火還元加熱に
より鋼帯温度が上昇するため、所定の巻取り温度
通りに巻取るには、冷却過程でその温度上昇分を
見込んだ“所定巻取り温度以下の温度”にまで冷
却する必要がある。

また、本発明で使用する直火還元バーナは、先
にも述べたように、溶融メツキラインの無酸化加
熱に用いられるところの“コークス炉ガスと空気
とをガスリツチ状態で燃焼させた炎を噴出するも
の”で十分であるが、還元性の燃焼炎を鋼帯表面
に直接的に接触させうるものであれば格別に制限
されるものではない。そして、直火還元加熱装置
とコイラー間の距離は、その間でのスケール発生
を抑えるためにも出来るだけ短くするのが望まし
い。

ところで、上述したような直火還元加熱によつ
てスケール厚を低減されて巻き取られた熱延鋼板
は、できれば還元性雰囲気内で冷却するのが良い
が、その詳細な理由を述べる。

即ち、鋼帯をコイル状に巻取る際には空気やコ
イラーの冷却水等が巻込まれるのが普通である。
また、通常、鋼帯の板幅方向には板厚偏差が存在
していて、板幅中央部に比して板幅端部の板厚が
薄くなつているため、コイル状に巻取つた場合に
板幅端部の巻締めはルーズになり易く、空気が浸
入し易い状態となつている。このように酸化し易
い条件が整つているコイルの冷却中の酸化を十分
に防止するためには、コイルの冷却を還元性雰囲
気中で実施するのが良く、これによつて更なる酸
化スケールの減少が図れる。

次いで、本発明を実施例によつて更に具体的に
説明する。

＜実施例＞ 第１図で示す如き熱間圧延仕上ラインにて普通
鋼の熱延コイルを処理した。

第１図で示す熱間圧延仕上ラインは、熱間仕上
圧延機１に続いて冷却設備２、直火還元加熱設備
５、コイラー３が配列されてなるものであるが、
熱間仕上圧延機１で所定の板厚に圧延さた鋼帯４
は、冷却設備２で巻取り温度以下に冷却され、引
き続いて直火還元加熱設備５で加熱された後、コ
イラー３で巻取られるようになつている。

直火還元加熱設備５は、第２図に示すように、
直火還元バーナ６，６′を幅方向に複数個（本図
では６個）配置し、鋼帯４の上面と下面から加熱
するようになつており、バーナ付近に空気が浸入
しないようにカバー７が設けられている。なお、
直火還元バーナは加熱ムラによる平坦不良を防ぐ
ため、上下のバーナ位置がずらされている。

この直火還元加熱設備５の鋼帯進行方向の断面
を示したのが第３図である。第３図からも分かる
ように、直火還元バーナ６，６′を鋼帯進行方向
にも複数列配置されており、下部のバーナ６′は
鋼帯搬送用のテーブルローラ８間に設置されてい
る。また、上部にはカバー９が設けられている。

さて、本発明例として、熱間仕上圧延機で仕上
圧延を行つて得た板厚2.8mm、板幅1530mm、温度
860℃の鋼帯を、まず500にまで冷却し、引き続い
て直火還元加熱設備の直火還元バーナによつて
650℃にまで加熱した後、巻取り温度650℃６でコ
イラーにて巻取り、このコイルを冷却して鋼板を
製造した。

コイル冷却後に鋼帯を巻戻してスケール厚みを
測定した。

また、比較例として、従来の通り仕上圧延を終
了した後に巻取り温度まで冷却し、そのままコイ
ラーで巻取つてからコイル冷却を行い鋼板を得る
試験も実施した。

次いで、コイルの冷却後にそれぞれ鋼帯を巻戻
してスケール厚みを測定したところ、従来法（比
較例）にて得られた鋼板ではスケール厚みが10〜
13μであつたのに対して、本発明例で得られた鋼
板は、スケール厚みが１〜2μと極めて薄くなつ
ていることが分かり、成形加工中のスケール剥離
の問題が解消されることや、酸洗を行う場合の能
率が約30％も向上することが確認された。

更に、これとは別に、仕上げ圧延から巻取りま
での工程を上記本発明例におけると同じ条件と
し、その後、第４図に示すように巻取つたコイル
１０にカバー１１を被せ、カバー１１内に還元性
雰囲気ガス（H₂：５％とN₂：95％との混合ガ
ス）１２を送りながら冷却したところ、スケール
厚みは1μ以下に減少したことが確認された。な
お、この場合、還元雰囲気ガスとしてN₂ガスの
みを使用しても酸化防止が可能であつた。

＜効果の総括＞ 以上の説明下如く、この発明によれば、スケー
ル厚みが著しく薄い熱延鋼板を熱延仕上ライン内
での簡単な処理によつて作業性良く製造すること
ができ、成形加工や酸洗等に格別な支障を及ぼす
ことのない熱延鋼板をコスト安く提供することが
可能となるなど、産業上有用な効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方法を実施するための
熱延仕上圧延ラインを説明した概念図である。第
２図及び第３図は本発明に適用される加熱設備例
の模式図であり、第２図はその幅方向断面図を、
そして第３図は鋼帯進行方向断面図をそれぞれ示
している。第４図は本発明に係るコイル冷却装置
例の模式図である。第５図は、従来の熱延仕上圧
延ラインを説明した概念図である。 図面において、１……仕上圧延機、２……冷却
設備、３……コイラー、４……鋼帯、５……直火
還元加熱設備、６……直火還元バーナ、７，９…
…カバー、８……テーブルローラ、１０……コイ
ル、１１……コイルカバー、１２……還元性雰囲
気ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱間仕上圧延後の鋼帯の巻取りに当つて、冷
   却過程を経た鋼帯を巻取り前に直火還元バーナで
   加熱してからコイル状に巻取ることを特徴とす
   る、薄スケール熱延鋼板の製造方法。 ２ コイル状に巻取つた鋼帯を還元性雰囲気中で
   冷却することを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載の薄スケール熱延鋼板の製造方法。