JPH0615306A

JPH0615306A - 連続式熱間圧延設備列

Info

Publication number: JPH0615306A
Application number: JP3067183A
Authority: JP
Inventors: Kishio Mochinaga; 季志雄持永; Kenya Fukushima; 賢也福島; Koji Fujii; 浩二藤井; Kiyokazu Ichimura; 潔一市村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1994-01-25
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0763725B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】加熱炉から抽出したスラブは、炉から抽出後
粗圧延機に噛み込むまで、エッジ部の温度降下が大きく
なり易い。本発明はこのような温度降下を極力防止する
と共に高い生産性を有する連続式熱間圧延設備列を提供
する。【構成】一方向性電磁鋼板の製造工程である熱延設備
において、ガス式スラブ加熱炉１、幅圧下用竪型粗圧延
機２、粗圧延機３および連続仕上圧延機４を順次配置し
た熱延設備列中の粗圧延機近傍にスラブ搬入装置１１を
有する竪型電気式スラブ加熱装置１０を配置し、極力高
温にてスラブ熱延を実施し、品質に優れた一方向性電磁
鋼板を得ることを可能にした設備列である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板を製造する工程に
おいて、連続鋳造スラブを連続的に熱間圧延する設備列
に関し、特に高温加熱する一方向性電磁鋼用スラブの熱
間圧延方法に適用できて、成品表面欠陥の改善を図りつ
つ、生産性および磁気特性に優れた一方向性電磁鋼板を
得ることを可能とした連続式熱間圧延設備列に係わるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、方向性電磁鋼板は、高い磁
束密度と低い鉄損を持つ優れた磁気特性により変圧器な
どの鉄芯材料として広く用いられている。その製造方法
の特徴として、〔１１０〕＜００１＞のいわゆるゴス方
位が高度に集積した二次再結晶粒を得るために、Ｍｎ
Ｓ、ＡｌＮといった粒方向性を制御するインヒビター元
素が用いられている。このインヒビター元素が適性に意
図した作用をもたらすためには、熱間圧延に先立つスラ
ブ加熱時に充分に解離固溶（以下溶体化と呼ぶ）させた
後、適切な条件での熱間圧延と次いで行う冷却によって
微細且つ均一分散析出させることが非常に重要であり、
かかるインヒビターの溶体化には、例えば１３００℃以
上のスラブ高温加熱を行っている。

【０００３】このスラブ高温加熱を行う方法として、ガ
ス燃焼型加熱炉を用いた場合には、加熱炉内で多量の溶
融スケールが発生し、歩留の悪化が生じるだけでなく、
加熱炉の安定した操業性を損なうと共に、成品表面欠陥
や幅方向端部のいわゆる耳割れ欠陥の発生原因となる。
加えて、この種の加熱炉で目標とする温度まで到達させ
るには極めて長時間を要することから、その間にスラブ
組織の粗大化が生じ、その後の圧延で巨大延伸粒を発現
させることになり、その結果成品磁気特性を不安定にさ
せる原因にもなっている。

【０００４】上記の問題点に対して、特開昭６１−６９
９２４号公報、特開昭６１−６９９２７号公報等では、
スラブを１２５０℃程度までガス燃焼型加熱炉で予備加
熱し、その後の高温加熱を、不活性雰囲気に制御された
誘導加熱炉で短時間行うことが提案されている。更に、
特開昭６３−１０９１１５号公報や、特開平１−１６２
７２５号公報等においても同様な高温加熱を、不活性雰
囲気に制御された誘導加熱炉で短時間行う旨が記述され
ており、この様な高温誘導加熱に関して多くの開示があ
る。

【０００５】しかしながら、これらの方法によれば熱延
段階での歩留、操業性の点では改善が計れるものの、こ
の内部発熱型の誘導加熱炉を用いた高温急速加熱では、
従来のガス加熱方式と異なり、炉抽出時の温度パターン
が、表面部で最冷点となるため、その後の熱延処理にお
いて、特に熱延板幅方向のエッジ部温度が極めて低下し
やすく、その結果として、インヒビター凝集による２次
再結晶不良となり、磁気特性の劣化が起こり得る。その
ためにスラブエッジ部に対する加熱対策は勿論である
が、誘導加熱炉抽出後速やかに熱延処理を開始しなけれ
ばならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した誘導加熱に関
する各公報には、誘導加熱の前に実施するスラブのガス
加熱との関連について記述されてはいるが、誘導加熱後
のスラブの冷却についての問題提起はされていない。誘
導加熱炉で高温加熱されたスラブは、炉から抽出後大気
中にさらされて急速に冷却する。殊にエッジ部において
は温度降下し易く又、加熱炉から圧延機（粗）までに距
離が長いほどその降下量が大きくなることを避け得ず、
これが前記したような磁気特性の劣化につながるという
問題が生じる。

【０００７】一方、この種誘導加熱炉は、スラブを竪形
に装入するタイプであるため、これをオンラインローラ
テーブル上に設置することは、ハンドリング装置の設置
や設備保守等が複雑になる外、誘導加熱をしない他鋼種
をラインに通して処理する場合に、その通板性を阻害す
ることがあり、生産性を低下する原因になる。

【０００８】本発明は、この様な問題の発生を防止する
ものであって、内部発熱型の竪形電気式スラブ加熱装置
（以下誘導加熱炉と言う）の設置位置をローラテーブル
外のできるだけ粗圧延機に近接せしめるものであり、こ
れによってスラブの温度降下を極力防止すると共に高い
生産性を有する連続式熱間圧延設備列を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を要旨とする。即ち、ガス式ス
ラブ加熱炉、幅圧下用竪型粗圧延機、粗圧延機および必
要に応じてバー加熱装置やエッジ加熱装置を設け、次い
で連続仕上圧延機を順次配置し、これらがローラテーブ
ルで接続されている熱間圧延設備列において、上記粗圧
延機近傍にスラブ搬送装置を有する竪型の電気式スラブ
加熱装置を配置したことを特徴とする連続式熱間圧延設
備列である。しかして、上記設備列は、竪型の電気式ス
ラブ加熱装置を、粗圧延機近傍のローラテーブルライン
外に配置すると共にローラテーブルと電気式スラブ加熱
装置の間にスラブ搬送装置を設置する構成とすることが
好ましい。

【００１０】更に、必要に応じ、前記粗圧延機の後には
半製品処理装置を、あるいは幅圧下用竪型粗圧延機の後
には予備圧延機を設置することができる。この様にする
ことによって、本発明においては極力高温状態でのスラ
ブの熱間圧延が可能となり、温度低下による耳割れの発
生や磁気特性等の所望の性質劣化を防止できる。

【００１１】

【作用】以下に本発明を詳細に説明する。図１は本発明
の連続式熱間圧延設備列概要の一例を示す説明図であっ
て、１はガス式スラブ加熱炉、２は幅圧下用竪型粗圧延
機、３は１または数スタンドよりなる粗圧延機および４
は連続仕上圧延機であって、これらはローラテーブル５
で連続している。図中６はバー加熱装置および７はエッ
ジ加熱装置であって、粗圧延機３と仕上圧延機４の間に
設け、粗圧延されたシートバーの保温およびエッジ部分
保熱あるいは加熱を行う。８は粗圧延機の後に設け、ク
ロップ等を切断処理する半製品処理装置であり、９は幅
圧下用竪型粗圧延機２の後に設ける予備圧延機であっ
て、幅圧下用竪型粗圧延機２で幅圧下されドッグボーン
状に形成されたスラブを平坦に矯正し、あるいは更に圧
下を加えて形状矯正をするために特設する。上記６〜９
は必要により設置する設備である。尚、仕上圧延の後段
には図示を省略したが巻取装置がある。

【００１２】１０は本発明の特徴部分である誘導加熱装
置（炉）であって、粗圧延機３に近接し、図の例ではロ
ーラテーブル５の外側に設置している。誘導加熱炉１０
では、前工程で処理（ガス加熱、幅大圧下、予備（矯
正）圧延）された熱間スラブを竪形に装入し、誘導加熱
により例えば１３００℃以上に短時間の加熱と保持で、
十分な溶体化処理をしてから、炉外に抽出するのである
が、抽出したスラブは、極力温度降下をする時間を与え
ないように速やかに粗圧延機に噛み込ますことが必要と
なる。そのために誘導加熱炉１０は、該炉１０より粗圧
延機３へのスラブ搬送を、圧延および設備操作に支障を
来さない範囲で出来る限り短時間に成し得る位置に設置
するものであり、本発明において『近傍』あるいは『近
接』とはこの意味に用いている。また、スラブ搬送ライ
ンの何れの側（ドライブあるいはワークサイド）であっ
てもよい。

【００１３】誘導加熱炉１０には、スラブ搬送装置１１
を付設する。一例（概要）を図２に示すように、該装置
１１は基体１３に回動自在に止承された支軸１４に、ス
ラブ１２を載置する支持腕１５を連結して成り、スラブ
１２がローラテーブル５で誘導加熱炉１０前面に搬送さ
れて来た際、ローラテーブル５間の該テーブル上面より
低い位置に待機していた支持腕１５が、支軸１４の作動
と連動して上方に回動し、テーブル５上のスラブ１２を
載置して誘導加熱炉本体１０ａの下部に移送する。本体
１０ａ下部にはリフト１６と連結した架台１７があり、
支持腕１５より受け取ったスラブ１２を、該架台１７に
載置したままリフト１６で誘導加熱炉１０ａ内に収納す
る。ローラテーブル５と誘導加熱炉１０間に多少の距離
を設けた場合には、スラブの水平搬送手段を設置する。

【００１４】本発明における設備列では、一方向性電磁
鋼板用連続鋳造スラブを、先ずガス式スラブ加熱炉１で
予備加熱を行う。この加熱は、９００〜１２５０℃とい
う比較的低温度行うため、溶融ノロの発生が少なく、既
存加熱炉を利用して効率の良い操業を可能にする。又、
後工程の予備圧延の温度を確保するものでもある。

【００１５】連続鋳造によって製造されるスラブは、鋳
造安定性から制約される最大幅一定のサイズとすること
が好ましく、これを所望の製品幅となるように幅圧下を
行うことにより、連続鋳造工程の生産性向上に役立つ。
即ち、前記予備加熱したスラブは、ローラテーブル５に
送り出されて直ちに幅圧下用竪形粗圧延機２に搬送さ
れ、幅圧下圧延を行う。連鋳スラブには連鋳特有の内質
欠陥（偏析、ワレ等）が形成され、高温加熱を行うと、
これが原因となって後の熱延鋼板に表面欠陥が発生す
る。この幅圧下用圧延機２で大きい圧下量の幅大圧下を
行うと、前記表面欠陥を一層助長することになるので、
それを生じさせないために、１回のパスでの幅方向圧下
量を５０mm以下で３パス以上の条件下で行うことを推奨
する。

【００１６】上記幅圧下圧延下後のスラブは、通常は誘
導加熱炉１０前を通過し、誘導加熱炉１０の後方近傍に
設けた１または複数スタンドよりなる粗圧延機３に直接
搬送され、ここで９００〜１２５０℃範囲で圧下率４０
％以下の予備圧延を２パス以上にて速やかに行う。これ
により、前記内質欠陥に起因する表面欠陥は、前記条件
下での幅圧下圧延と共に実施することにより、解消する
ことができる。又、この予備圧延では幅大圧下圧延によ
り形成されたドッグボーンを消去すると共に加熱効率の
良い形状にし、後工程の誘導加熱炉への装入を容易に、
且つ安定にする役割も果たす。

【００１７】尚、この予備圧延は、前述したように、粗
圧延機３とは別に予備圧延機９を幅圧下用竪型粗圧延機
２の直後に、特別に設置して実施しても良い。

【００１８】予備圧延したスラブは、これを粗圧延機３
で実施した場合にはローラテーブル５を逆戻りして、前
述の図示のような手段で、粗圧延機に近接して設置され
た誘導加熱炉１０に装入される。即ち、炉内をＮ₂やＡ
ｒガス等の非酸化性雰囲気にしてスラブの表面酸化を防
ぐと共にスラブに含有されているＭｎＳやＡｌＮ等の十
分な固溶を図り、冷延、仕上焼鈍等を経た最終製品に優
れた磁気特性を付与するための高温溶体化処理が行われ
る。すでに予備加熱されているスラブ１２は、この誘導
加熱炉１０で１３００〜１４５０℃の温度範囲に短時間
に加熱且つ均熱される。

【００１９】誘導加熱炉１０で高温加熱されたスラブ１
２は、装入と逆の手順で抽出され、ローラテーブル５に
移送、搬送されて速やかに粗圧延機３に噛み込まれ、こ
れ以降常法に従って粗圧延機３および仕上圧延機４で圧
延される。この際、粗圧延機３で圧延されたシートバー
は、仕上圧延機４との間に必要により設けるバー加熱装
置６で保温されるか、エッジ加熱装置で積極的にエッジ
加熱を行うことにより、温度降下をより効果的に防止で
きる。仕上圧延機４出側の熱延鋼板はほぼ１０００〜１
１００℃が得られ、且つ幅方向の温度がほぼ均一化され
る。その結果、従来法に見られる幅方向温度降下に起因
する耳割れや細粒の発生が防止できる。尚シートバー
は、仕上圧延機４前面に設けた半製品処理装置８でクロ
ップの裁断処理される。

【００２０】その後、コイルに巻き取って一方向性電磁
鋼板用熱延鋼板となる。そして、この熱延鋼板を冷延、
焼鈍等通常の一方向性電磁鋼板の製造法で処理し、表面
性状および磁気特性の優れた最終製品を安定して得るこ
とができる。

【００２１】

【実施例】重量％で、Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：３．２
５％、Ｍｎ：０．０７９％、Ｓ：０．０２６％、Ｓｏｌ
Ａｌ：０．０２６％、Ｎ：０．００８３％、Ｓｎ：０．
１４％、Ｃｕ：０．０５％、残部実質的にＦｅよりなる
厚さ２５０mmの一方向性電磁鋼板用連続鋳造スラブを、
１２スラブ製片し、この内４スラブをガス加熱炉にて平
均温度１１８０℃×３時間加熱した後、竪型粗圧延機に
てスラブ幅を１０１０mmまで幅圧下し、更に粗圧延機に
搬送して適性スラブサイズに調整する予備圧延を行った
後、１３３５℃の誘導加熱炉で５０分加熱し、炉から抽
出後速やかに粗圧延機に噛み込ませ、その後表１に示す
条件で熱間圧延して、２．３mm厚さのホットコイルを得
た（本発明例）。

【００２２】一方、他の４スラブには、誘導加熱までは
本発明例と同様の処理をし、誘導加熱炉抽出後１２０秒
経ってから粗圧延機の噛み込ませ、その後表１に示す条
件で熱間圧延して、２．３mm厚さのホットコイルを得た
（比較例）。

【００２３】更に、残された４スラブは、直接１３８０
℃のガス加熱炉で７時間加熱し、抽出後、竪型粗圧延機
にてスラブ幅を１０１０mmまで幅圧下し、更に粗圧延機
に搬送して適性スラブサイズに調整する予備圧延を行っ
た後、表１に示す条件で熱間圧延して、２．３mm厚さの
ホットコイルを得た（従来例）。

【００２４】

【表１】

【００２５】これらスラブ加熱の条件が異なる１０の熱
延板を、同一工程で処理した。即ち圧下率３３％の冷間
圧延した鋼板を、１１２０℃×３０秒の加熱後９００℃
×６０秒の均熱をする２段の中間焼鈍し、圧下率８５％
の最終冷延で０．２３mmに仕上げた。

【００２６】その後、この冷延鋼板に水素２０％、窒素
８０％、露点４０℃の雰囲気で８４０℃×３０分の脱炭
焼鈍を施し、焼鈍分離材を塗布した後、１２００℃×２
０時間の仕上焼鈍を行い、次いで最終コーティングを施
す工程によって製品とした。これによって得た製品の磁
気特性および熱延鋼板の耳割れ発生程度は表１に示す通
りであり、本発明例は鉄損Ｗ１７／５０で０．８３Ｗ／
kg以下を安定して得ることができ、且つ耳割れも１０mm
以下に治まることが分かる。即ち比較例と比べて良好な
磁気特性および熱延板を得ることができる。

【００２７】以上の説明は一方向性電磁鋼板の製造に適
用する場合を主にしているが、本発明はこれに限定する
ものでなく、他の鋼種にも十分に応用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明誘導加熱炉の設置
位置をできるをだけ粗圧延機に近接せしめたため、スラ
ブの温度降下を極力防止する事ができ、これによって優
れた磁気特性を有する製品が安定して得られ、又熱延鋼
板の耳割れ発生程度も極めて少なくなり、しかも生産性
も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続式熱間圧延設備列概要の一例を示
す説明図である。

【図２】本発明の誘導加熱炉１０概要一例を示す説明図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｂ 6/10 ３８１ 8915−3Ｋ // Ｃ２１Ｄ 8/12 Ｂ (72)発明者市村潔一兵庫県姫路市広畑区富士町１番地新日本製鐵株式会社広畑製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス式スラブ加熱炉、幅圧下用竪型粗圧
延機、粗圧延機および必要に応じてバー加熱装置やエッ
ジ加熱装置を設け、次いで連続仕上圧延機を順次配置
し、これらがローラテーブルで接続されている熱間圧延
設備列において、上記粗圧延機近傍にスラブ搬送装置を
有する竪型の電気式スラブ加熱装置を配置したことを特
徴とする連続式熱間圧延設備列。
【請求項２】上記粗圧延機近傍のローラテーブルライ
ン外に、竪型の電気式スラブ加熱装置を配置し、ローラ
テーブルと電気式スラブ加熱装置の間にスラブ搬送装置
を設置したことを特徴とする請求項１記載の連続式熱間
圧延設備列。
【請求項３】粗圧延機の後に半製品処理装置を設置し
たことを特徴とする請求項１あるいは２記載の連続式熱
間圧延設備列。
【請求項４】幅圧下用竪型粗圧延機の後に予備圧延機
を設置したことを特徴とする請求項１あるいは２記載の
連続式熱間圧延設備列。