JPH06262243A - 鋼板の熱間圧延におけるスケール生成防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼板の熱間圧延における一次スケールおよび二
次スケールの生成を抑制する手段を提供する。 【構成】鋼片を無酸化式加熱炉で加熱し、一次スケール
の生成を防ぐ。加熱炉抽出後、内部に還元性ガスまたは
不活性ガスを充填したドライアイス製のショットにてシ
ョットブラストを行い、脱スケールおよび脱酸素を同時
に行う。ショットブラスト後、還元性ガスまたは不活性
ガス雰囲気中を搬送し、圧延機入側および出側にて霧状
シャワーにて鋼板表面に水蒸気膜を形成することにより
二次スケールの生成を防ぐ。さらに、ホットレベラー通
板後も還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気中を搬送し二
次スケールの生成を防ぐ。 【効果】高品質の鋼板を高歩留、低コストで製造でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼板の熱間圧延、特
に厚鋼板の熱間圧延における表面スケールの生成を防止
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚鋼板等の熱間圧延ラインでは、図３に
示すごとく、加熱炉１で加熱された鋼片をデスケーリン
グ装置２によりスケールを除去した後、圧延機３によっ
て圧延（粗圧延）し、ホットレベラー４にて平坦度矯正
を行うのが一般的である。このような熱間圧延ラインに
おいては、スケールの生成が著しく、その生成スケール
には加熱炉で発生する一次スケールと圧延中に発生する
二次スケールがある。特に加熱炉が酸化式加熱炉の場合
は、一次スケールの生成が著しい。また、圧延中の鋼板
は大気中の酸素と接触して酸化されやすい状態となって
いるため二次スケールも多く生成する。加熱時に生成す
る一次スケールおよび圧延中に生成する二次スケールの
除去には、一般に高圧水を用いたデスケーリング装置ま
たは鋼球を用いたショットブラスト装置が採用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加熱時に生成
する一次スケールを除去することは鋼板の歩留低下につ
ながるため好ましくなく、またデスケーリングに高圧水
を用いた場合には、鋼板表面に温度むらが生じ易く、さ
らに密着性のスケールを完全に除去することができない
ため圧延中に鋼板表面にスケールによる押込み疵が発生
する場合がある。

【０００４】一方、実開昭６２−２９８０８号公報に
は、二次スケールの発生防止手段として、圧延ラインに
水を霧状にして放射する噴霧装置を設置し、鋼板の表面
に形成される水蒸気膜によって大気中の酸素と遮断する
方式の二次スケール発生防止装置が提案されている。こ
の装置は二次スケールの発生を抑制する手段としては有
効であるが、この考案では加熱時に生成する一次スケー
ルに対しては全く考慮されていないため、一次スケール
除去による鋼板の歩留低下や、鋼板表面の温度むらの問
題を解消することはできない。

【０００５】また、特開平４−６６２０３号公報には、
熱延仕上圧延機の圧延機間および圧延機と巻取装置間を
それぞれ不活性ガス雰囲気下におき、この雰囲気下で熱
延鋼帯を通板させることによって鋼帯表面スケール（二
次スケール）の生成を抑制する方法が提案されている。
しかしながら、この発明においてもあくまで二次スケー
ルの生成抑制が目的であり、加熱時に生成する一次スケ
ールの除去による鋼板の歩留低下や、鋼板表面の温度む
らの問題を解消することを意図したものではない。

【０００６】この発明は、このような状況に鑑みて、一
次スケールおよび二次スケールの生成をより効果的に抑
制し、鋼板の品質および歩留の向上をはかる鋼板の熱間
圧延におけるスケール生成防止方法を提案しようとする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、鋼片の加熱
炉、デスケーリング装置、圧延機およびホットレベラー
装置を順に配置した鋼板の熱間圧延ラインにおける一次
スケールおよび二次スケールの生成抑制方法であり、そ
の要旨は、加熱炉を無酸化式加熱炉とし、デスケーリン
グ装置にショットブラスト方式を採用するとともに、シ
ョットは内部に還元性ガスまたは不活性ガスを充填した
ドライアイス製のものを使用し、該ショットブラスト
後、還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気ゾーン内を搬送
し、圧延機の入側および出側において水を霧状に噴霧し
て鋼板表面に水蒸気膜を形成し、ホットレベラー通板後
還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気ゾーン内を搬送する
ことにより一次スケールおよび二次スケールの生成を抑
制する方法である。

【０００８】

【作用】無酸化式加熱炉は、炉内に還元性ガス（Ｎ_２＋
Ｈ_２）または不活性ガスを充満させて炉内を無酸化雰囲
気とするもので、鋼片と酸素との接触が遮断されること
により一次スケールの生成が抑制される。

【０００９】デスケーリング装置にショットブラスト方
式を採用したのは、無酸化式加熱炉での一次スケールの
生成量が極めて少ないため、ショットブラスト方式で十
分に一次スケールを除去できること、および水を使用し
ないことにより鋼片表面温度を均一に保持できることに
その理由がある。

【００１０】この発明のショットブラストで使用するシ
ョットとして、内部に還元性ガスまたは不活性ガスを充
填したドライアイス製のものを用いることとしたのは、
スケールの剥離と還元（脱酸素）の２つの効果を同時に
得るためである。したがって、ショットはスケール剥離
効果が十分に得られるようにするため、鋼片表面に衝突
した時点で簡単に破裂せずに所望の衝撃力が得られ、か
つ破裂して内部に充填されている還元性ガスまたは不活
性ガスが流出するという条件を満足する厚さまたは形状
とする。なお、ショットの材質をドライアイス製とした
のは、スケールを取除いた後、スラグに食い込まずすぐ
蒸発するからである。

【００１１】ショットブラスト装置の出側に設ける還元
性ガスまたは不活性ガス雰囲気ゾーンは、ショットブラ
スト後の酸化（スケール生成）を防ぐためのもので、シ
ールドボックスで構成し、ボックス内を還元性ガスまた
は不活性ガス雰囲気にしてその中を鋼片が走行する。

【００１２】ショットブラスト後還元性ガスまたは不活
性ガス雰囲気ゾーンを出た鋼片は、圧延機の入側におい
て霧状の噴霧シャワーを受けることにより、鋼片表面に
水蒸気膜が形成され、この水蒸気膜により大気中の酸素
との遮断が行われて二次スケールの生成が防止される。

【００１３】圧延機を出た熱延鋼板はさらに該圧延機出
側においても入側と同様霧状の噴霧シャワーを受けるの
で、二次スケールの生成が防止される。

【００１４】ホットレベラー通板後、熱延鋼板は前記と
同様、内部を還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気とした
シールドボックス内を走行するので、二次スケールの生
成が防止される。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明方法を実施するための装置構
成例を示す概略図、図２はドライアイス製ショットの構
造を示す縦断面図で、１１は無酸化式加熱炉、１２はシ
ョットブラスト装置、１３−１、１３−２はガスシール
ドボックス、１４−１、１４−２は水噴霧装置、１５は
ドライアイス製ショットである。

【００１６】無酸化式加熱炉１１は炉内が還元性ガスま
たは不活性ガスにより無酸化雰囲気となっているので、
スラブ表面の酸化が防止され一次スケールの生成が抑制
される。

【００１７】ショットブラスト装置１２は例えばインペ
ラー方式を採用し、インペラー内はドライアイス製ショ
ットが溶けないようにー１０℃程度の温度に保持する。
ドライアイス製ショットの噴射量、噴射密度、噴射速
度、噴射角度等はスラブの寸法、材質、ラインスピード
等を考慮して適宜定める。ドライアイス製ショットの構
造は、図２に示すごとく、内部に還元性ガスまたは不活
性ガスが充填されたカプセル形で、外周面には凹凸を形
成している。ショットの大きさとしては、特に限定する
ものではないが、内径ｄ_１＝２〜３ｍｍ、外径ｄ_２＝８
〜１０ｍｍ程度が好ましい。なお、外周面に凹凸を形成
するのは、カプセルの厚みが比較的大きいためその分破
裂しやすくするためである。

【００１８】ガスシールドボックス１３−１、１３−２
は、それぞれショットブラスト装置１２と水噴霧装置１
４−１間の搬送ラインと、ホットレベラー４の出側搬送
ラインに設置されており、内部は還元性ガスまたは不活
性ガス雰囲気となっている。

【００１９】水噴霧装置１４−１、１４−２は、不純物
の含有しない水、例えば濾過水を霧状にしてスラブの表
面に放射するもので、その構成は噴霧ノズル１４ａが熱
延ライン方向に所定間隔をもって配置され、これら噴霧
ノズル１４ａに濾過水が供給されるようになっている。
噴霧ノズルの個数や噴霧密度等は、ラインスピードやス
ラブの大きさ等に応じて適宜定める。

【００２０】上記の装置構成において、無酸化式加熱炉
１１内のスラブは無酸化雰囲気状態で加熱されるため一
次スケールの生成が抑制される。加熱炉１１から抽出さ
れたスラブは該加熱炉出側に設置されているショットブ
ラスト装置１２により脱スケールが行われる。このショ
ットブラスト装置１２では、内部に例えばＮ２ガスまた
はＡｒガスが充填されたドライアイス製カプセルをショ
ットとして用いるので、脱スケールされた瞬間に衝突時
の衝撃でカプセルが破裂して内部の還元性ガスまたは不
活性ガスが流出して、スケールが剥離された部分の酸化
を防ぐ。

【００２１】ショットブラスト後、スラブは還元性ガス
または不活性ガス雰囲気のガスシールドボックス１３−
１内を搬送され、スラブ表面が酸化されることなく水噴
霧装置１４−１に導入される。この水噴霧装置では濾過
水が各噴霧ノズル１４ａから霧状に噴射される。この
時、スラブは１０００℃以上の高温状態にあるため霧状
に噴射された水により水蒸気膜が形成され、スラブ表面
と大気中の酸素とが遮断される。したがって、スラブの
表面は酸化されず二次スケールの生成は生じない。

【００２２】二次スケールの生成が抑制されたスラブは
圧延機３によって所定の圧延が施された後、圧延機出側
の水噴霧装置１４−２に導入されるので、この段階にお
いても二次スケールは生成は防止される。ホットレベラ
ー４通板後、熱延鋼板は再びこの側に設置されているガ
スシールドボックス１３−２内を走行するので、二次ス
ケールの生成が防止される。

【００２３】実施例１ 図１に示す装置構成の熱間圧延ラインにおいて、表１に
示す操業条件で厚鋼板の熱間圧延を行った結果を表２に
示す。なお、比較のため、図３に示す従来の熱間圧延ラ
インで同様の厚鋼板の熱間圧延を行った場合を併せて示
す。

【００２４】表２の結果より明らかなごとく、無酸化式
加熱炉の場合は従来の酸化式加熱炉のスケールロス０．
５％に対し本発明では０．０１％と大幅に減少し、歩留
向上効果が大きいことを示している。また、平坦度不良
率は、従来法の２３％に対し本発明では４％と大幅に向
上した。これは、従来のデスケーリングでは水を利用す
るため鋼板に温度むらが発生し、これが平坦度不良を招
くのに対し、本発明では脱スケールに水を用いないため
鋼板表面の温度むらを解消できるからである。さらに、
本発明法では脱スケールにショットブラスト方式を採用
したことによりスラブの温度低下も小さい。したがっ
て、スラブ加熱温度は従来法では水による低下分を見込
んで１２５０℃であるのに対し、本発明法では１１００
℃と低くでき、加熱炉の燃料原単位も向上できる。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明によれ
ば、加熱炉での一次スケールの生成が少ないため、高圧
水によるデスケーリングが不要となり、省エネルギーが
はかられるのみならず、ショットブラスト方式で十分に
一次スケールを除去できるので鋼材表面を清浄に保つこ
とができるとともに鋼材表面温度を均一に保持すること
ができる。さらに、ショットブラストに使用するショッ
トは、内部に還元性ガスまたは不活性ガスが充填され、
スケール剥離と脱酸素を同時に行うことができるので、
スケールの生成を抑制できる。また、ショットブラスト
後、鋼材は還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気のシール
ドボックスで覆われた圧延ライン上を搬送され、さらに
圧延機の入側および出側は霧状シャワーにて鋼板表面を
水蒸気膜にて大気と遮断し、ホットレベラー通板後も還
元性ガスまたは不活性ガス雰囲気のシールドボックス内
を搬送されるので、二次スケールの生成も抑制すること
ができる。したがって、この発明によれば、特に厚鋼板
の熱間圧延において、表面性状の優れた高品質の鋼板を
高歩留、低コストで製造することができるという大なる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略図である。

【図２】同上装置におけるドライアイス製ショットの構
造を示す縦断面図である。

【図３】従来の厚鋼板等の熱間圧延ラインの一例を示す
概略図である。

【符号の説明】

３ 圧延機 ４ ホットレベラー １１ 無酸化式加熱炉 １２ ショットブラスト装置 １３−１、１３−２ ガスシールドボックス １４−１、１４−２ 水噴霧装置 １５ ドライアイス製ショット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼片の加熱炉、デスケーリング装置、圧
   延機およびホットレベラー装置を順に配置した鋼板の熱
   間圧延ラインにおいて、加熱炉を無酸化式加熱炉とし、
   デスケーリング装置にショットブラスト方式を採用する
   とともに、ショットは内部に還元性ガスまたは不活性ガ
   スを充填したドライアイス製のものを使用し、該ショッ
   トブラスト後、還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気ゾー
   ン内を搬送し、圧延機の入側および出側において水を霧
   状に噴霧して鋼板表面に水蒸気膜を形成し、ホットレベ
   ラー通板後還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気ゾーン内
   を搬送することを特徴とする鋼板の熱間圧延におけるス
   ケール生成防止方法。