JPH0699214A - 薄スケール熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

薄スケール熱延鋼帯の製造方法

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JPH0699214A
JPH0699214A JP24924592A JP24924592A JPH0699214A JP H0699214 A JPH0699214 A JP H0699214A JP 24924592 A JP24924592 A JP 24924592A JP 24924592 A JP24924592 A JP 24924592A JP H0699214 A JPH0699214 A JP H0699214A
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JP
Japan
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steel strip
descaling
rolled steel
hot
scale
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JP24924592A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Nojima
克広 野島
Hikari Okada
光 岡田
Haruhiko Ishihara
晴彦 石原
Koichi Sakamoto
浩一 坂本
Yukio Matsuda
行雄 松田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】表面のスケールが薄い熱延鋼帯を製造する。 【構成】熱間圧延の仕上げ圧延完了後に冷却され、巻き
取られる直前の鋼帯の表裏面に吐出圧力30〜70 MPaの高
圧水を下記式を満足する条件で噴射してデスケーリン
グを行うことを特徴とする薄スケール熱延鋼帯の製造方
法。 E>1.33×10-42 −2.38×10-1T+1.06×102 ・・・ ただし、Eは下記式で定義される衝突エネルギー (kJ
/m2)であり、Tはデスケーリング前の鋼帯温度 (鋼帯表
面温度、℃)である。 E= (P×Q) /(W×V×103 ) ・・・・・ ここで、E:衝突エネルギー (kJ/m2) P:ノズル吐出圧力 (Pa) Q:1ノズル当りの流量 (m3/sec) W:1ノズル当りの噴射幅 (m) V:鋼帯の走行速度 (m/sec) 【効果】スケール厚みが数μm と薄く、従って、製造歩
留りが高く酸洗性が良好な熱延鋼帯が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表面の付着スケールが薄
く酸洗性に優れ、かつ製造歩留りの高い熱延鋼帯を製造
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ホットストリップミルによる熱
間圧延では、圧延時のスケール疵の発生を防止するた
め、粗圧延および仕上げ圧延の直前に高圧水によるデス
ケーリング処理が行われている。例えば、特開昭63−68
214 号公報には、仕上げ圧延機の直前において鋼帯に衝
突圧25g/mm2 以上の高圧水スプレーを施すデスケーリン
グ処理方法が記載されている。かかるデスケーリング処
理を受けた熱延鋼帯は、仕上げ圧延スタンドを通過した
後、ランアウトテーブルで所望の材質となるように冷却
され、次いでコイル状に巻取られて放冷されるが、これ
らの工程はすべて大気中で行われるので、高温の熱延鋼
帯表面には再びスケールが生成し、通常5〜15μm 程の
厚さに成長する。
【0003】このようにスケールが付着したままの熱延
鋼帯を冷間圧延に供すると、スケールが鋼帯の表面に圧
着し、あるいは噛み込んで、圧延後の冷延鋼帯にスケー
ル疵が発生し、表面性状が損なわれ高級な用途に使用で
きなくなってしまう。このため、従来、冷延鋼帯製造前
に母材である熱延鋼帯に酸洗等のデスケーリング処理を
施し、表面スケールを除去してから冷間圧延を行ってい
る。
【0004】ところで、酸洗によるデスケーリングは、
長大な酸洗設備や大がかりな廃液処理設備等を必要とす
るため設備費が高額となり、加えて、スケール厚さが厚
い場合は、熱延鋼帯の酸洗性が悪化し酸洗設備の生産性
が低下するという問題があった。また、スケールが厚い
ということは、鋼材の酸化消耗が多いということであ
り、当然、製品歩留りの低下を招く。かかる事情から、
スケールの薄い熱延鋼板を製造する技術が強く求められ
ている。
【0005】例えば、特開昭53−23827 号公報では、仕
上げ圧延スタンドを出た熱延鋼帯を冷却し、次いでこの
熱延鋼帯に研掃材を混入した高圧水を吹き付けてデスケ
ーリング処理し、続けてこの熱延鋼帯を不活性ガスを充
満した室内に設置した巻取り機により、スケールの生成
を防ぎつつ巻取る発明が提案されている。
【0006】この方法は、仕上げ圧延後の冷却に引続
き、熱延鋼帯をデスケーリングするとともに、スケール
が再び生成するのを防止することにより、冷間圧延前の
酸洗を不要とし、従来の酸洗によるデスケーリング工程
を経る場合に比べ、高い生産性を得ようとするものであ
る。しかし、この方法には、研掃材を混入した高圧水を
吹き付ける時点で熱延鋼帯は未だ高温で柔らかいため、
研掃材が熱延鋼帯表面に埋め込まれ、製品に疵が生じ、
また、巻取り機を不活性ガスが充満した室内に設置して
いるため、内部が確認できないので作業性が悪く、不活
性ガスも大量に必要である等の問題点がある。
【0007】さらに、特開平4−127912号公報では、含
Si熱延鋼帯の仕上げ圧延時のスケール疵発生防止と、巻
取り後の熱延鋼帯のスケール厚を薄くし酸洗等によるデ
スケーリングの生産性を高めることを目的として、仕上
げ圧延直前に、衝突圧20〜40g/mm2 、流量密度 0.1〜0.
2 リットル/min・mm2 の高圧水により熱延鋼帯表面をデ
スケーリングする発明が提案されている。
【0008】上記特開平4−127912号公報の方法は、仕
上げ圧延前の含Si熱延鋼帯のスケールを完全に除去した
場合には、特段のスケール成長抑制手段を講ずることな
く、巻取り後の薄スケール化を図ることができる、との
知見を基になされたというものであるが、これだけでは
仕上げ圧延後に再びスケールが生成することは避けられ
ず、事実、同公報の表または図面の開示を見る限りで
は、巻取り後のスケール厚は従来とさして変わらぬ5〜
10μm の厚さとなっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面のスケ
ールが薄く、従って、製造歩留りが高く、酸洗性が良好
な熱延鋼帯を製造することを課題としてなされたもの
で、その具体的な目的は、スケールの厚さがおよそ5μ
m 以下、望ましくは2μm 以下の薄スケール熱延鋼帯を
容易に製造できる方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延の仕
上げ圧延完了後に冷却され、巻き取られる直前の鋼帯の
表裏面に吐出圧力30〜70 MPaの高圧水を下記式を満足
する条件で噴射してデスケーリングを行うことを特徴と
する薄スケール熱延鋼帯の製造方法、を要旨とする。
【0011】 E>1.33×10-42 −2.38×10-1T+1.06×102 ・・・ ただし、Eは下記式で定義される衝突エネルギー (kJ
/m2)であり、Tはデスケーリング前の鋼帯温度 (鋼帯表
面温度、℃)である。
【0012】 E= (P×Q) /(W×V×103 ) ・・・・・ ここで、E:衝突エネルギー (kJ/m2) P:ノズル吐出圧力 (Pa) Q:1ノズル当りの流量 (m3/sec) W:1ノズル当りの噴射幅 (m) V:鋼帯の走行速度 (m/sec) 図1は、本発明方法を実施する熱延鋼帯製造ライン(ホ
ットストリップミルライン)の仕上げ圧延機出側から巻
取り機までの部分の概略図である。図示のように、仕上
げ圧延機列1、冷却装置2、高圧水デスケーリング装置
3、及び巻取り機5が配列されており、仕上げ圧延機列
1を出た鋼帯4は、冷却装置2で冷却され、高圧水デス
ケーリング装置3でスケールを除去され、直ちに巻取り
機5で巻取られる。なお、高圧水デスケーリング装置3
を有しない従来のホットストリップミルラインでは、巻
取り後の鋼帯表面には通常5〜15μm の厚さのスケール
が生成する。
【0013】
【作用】本発明方法では、仕上げ圧延後、巻取りまでの
冷却過程で再び熱延鋼帯表面に生成したスケールを、高
圧水を噴射することによりデスケーリング( 以下、これ
を「高圧水デスケーリング」と記す) し、その後直ちに
巻取りを行う。熱延鋼帯表面には、デスケーリング位置
から巻取り位置までの短い距離の間でも再度スケールが
生成するが、それが厚く成長する前に熱延鋼帯はタイト
に巻取られるため、スケールがそれ以上に成長するのが
抑制される。したがって、本発明方法によれば、スケー
ル厚さが薄い熱延鋼帯を得ることができ、熱延鋼帯の酸
洗性が向上し、酸洗設備の生産性を向上させることがで
きる。
【0014】本発明においては、熱延鋼板単位面積当た
りに加えられる高圧水の衝突エネルギーE (kJ/m2)を、
デスケーリング前の熱延鋼帯温度T(℃)の二次関数と
して規定し、高圧水のデスケーリング能を評価する基準
の一つとして採用している。
【0015】これは図2に示すデスケーリングテストの
結果に基づくものである。ここで、高圧水の衝突エネル
ギーEは、前記の式で定義されるものである。この
式は、高圧水デスケーリングの強さを表すパラメータと
しては、鋼帯の単位面積当たりの衝突エネルギーを用い
るべきであるとの本発明者の新たな発想に基づいて定め
た式である。
【0016】図2は、熱延鋼帯に対しデスケーリングテ
ストを行ったときの、衝突エネルギーEとデスケーリン
グ前の熱延鋼帯温度 (表面温度) Tとの関係を示す図で
ある。この試験では、フラットノズルを使用し、デスケ
ーリング前の熱延鋼帯温度Tを変化させるとともに、高
圧水吐出圧力Pを30〜70 MPa、デスケーリング幅を30〜
80mm、鋼帯速度を2〜20m/secの範囲で変化させること
により衝突エネルギーEを変化させ、その時の高圧水の
デスケーリング能を調査した。
【0017】試験方法は、30mm厚×70mm幅×200 mm長さ
の低炭素鋼試験片を加熱し、圧延機3スタンドで板厚
6.0mmまで圧延して表面にスケールを生成させた後、高
圧水デスケーリングを行い、その直後に試験片を急冷し
て表面を観察する方法である。
【0018】図2には表面状態が良好 (スケール厚さが
概ね1μm 以下) を○、スケールが一部残っているが、
その厚さが約1〜5μm で従来のものより薄い状態を
△、スケールが全面に約5μm 以上の厚さで存在する状
態を×として示した。
【0019】上記の試験の結果、高圧水の熱延鋼帯に対
するデスケーリング能が、デスケーリング前の熱延鋼帯
温度Tと高圧水の衝突エネルギーEに関係していること
が見出された。図2中に示す二次曲線 (イ)は、前記○及
び△で示される満足すべき水準までのデスケーリングが
可能となるデスケーリング前の熱延鋼帯温度(T)と衝
突エネルギーの関係を、最小二乗法近似によって求めた
曲線である。この二次曲線は、 E=1.33×10-42 −2.38×10-1T+1.06×102 となり、したがって、熱延鋼帯に対し満足すべきデスケ
ーリングを行うには、 E>1.33×10-42 −2.38×10-1T+1.06×102 ・・・ の条件を満たす衝突エネルギーが必要ということにな
る。
【0020】熱間圧延において粗圧延及び仕上げ圧延の
直前で行われている高圧水によるデスケーリングは、普
通鋼に対しては通常、吐出圧力10〜15 MPa程度で行われ
ている。しかし、仕上げ圧延後、水冷却した後の鋼帯の
デスケーリングでは、高圧水の圧力をより大きく設定す
る必要がある。本発明において、噴射する水の吐出圧力
を30〜70 MPaとしたのは次の理由による。
【0021】吐出圧力が30 MPaよりも小さい場合、前記
の条件を満たす衝突エネルギーEを得るにはノズルを鋼
帯表面に極端に近づける必要があり、そうすると走行す
る鋼帯とノズルとが接触する危険が生じる。一方、70 M
Paを超える吐出圧力とすると大がかりで高価な設備が必
要となり、また操業時の安全性にも問題点が生じる。
【0022】従来、高圧水のデスケーリング能を評価す
る基準として吐出圧力、衝突圧等を用いていた。しか
し、高圧水によるデスケーリング能は、水の吐出圧力だ
けでなく鋼帯の走行速度や噴射水の流量によっても影響
される。そこで本発明においては、デスケーリング能を
評価する基準として、吐出圧力だけでなく、前述の衝突
エネルギーEを採用したのである。これによって、高圧
水のデスケーリング能が正確に評価でき、実操業におい
て所定のデスケールを行うことが極めて容易になった。
【0023】熱間圧延では、仕上げ圧延後の鋼帯は通常
5〜15m/secの速度で搬送されるが、本発明方法でデス
ケーリングした熱延鋼帯は、再度酸化するのを防止する
ため、できるだけ早く巻取る必要がある。実験の結果、
最終製品の鋼帯表面のスケールが目標とする約5μm 以
下に抑えられる時間は、巻取り温度が 550℃の場合で最
大2秒程であり、これ以上時間がかかると再酸化によっ
て生成したスケールが成長し、本発明の効果を十分に発
揮することができなくなる恐れがある。本発明におい
て、高圧水デスケーリングを行う時点を鋼帯が巻き取ら
れる直前としたのは、上記の理由からであり、直前とは
巻取りのおよそ2秒以下の短時間内という意味である。
この条件が満たされるように、デスケーリング装置の設
置位置 (巻取り機からの距離) をライン速度 (鋼帯の走
行速度) に応じて決定すればよい。
【0024】本発明の方法は、普通鋼のみならず、例え
ばSiを比較的多く含む鋼や、高Cr鋼などのデスケーリン
グが困難な鋼の熱延鋼帯の製造にも適用して、これらの
鋼帯の薄スケール化を達成することができる。
【0025】
【実施例】図1に示した実操業ラインで本発明方法を実
施した。即ち、仕上げ圧延機列1を出て、搬送速度10m
/secで送られる低炭素鋼の 2.3mm厚、1200mm幅の鋼帯4
を冷却装置2で水冷し、その後フラットノズルを備えた
高圧水デスケーリング装置3により、ノズル吐出圧力 5
0 MgPa、衝突エネルギー約20kJ/m2 でデスケーリングし
た。鋼帯の巻取り温度と高圧水デスケーリング後巻取り
までの時間を変化させ、それぞれ鋼帯中央部のスケール
厚を測定した結果を表1に示す。
【0026】表1に示すスケール厚は、巻き取られた鋼
帯を2日間大気中に放冷した後、鋼帯中央部から長手方
向に1m間隔で試料を採り、断面の顕微鏡観察でスケー
ル厚さを測定した平均値である。表1に示すように、高
圧水デスケーリングから巻取りまでの時間が短いほどス
ケール厚さは薄い。また、試験No.1〜6の全てにおいて
従来の5〜15μm と比べてスケール厚を薄くすることが
できた。なお、表1のスケール厚はタイトに巻取られた
鋼帯の中央部の厚さであるが、鋼帯両端部は放冷中に大
気に触れるためスケールが成長し僅かながら厚くなる。
しかし、例えば試験No.1の場合で鋼帯両端から30mmの位
置でもスケール厚は約3μm であり、十分に本発明の目
的に沿う範囲であった。
【0027】
【表1】
【0028】上記表1の試験No.1の鋼帯を塩酸濃度5〜
10%、温度80〜90℃の浴で酸洗したところ、ライン速度
を従来の 1.5倍程度に上昇させても完全にデスケーリン
グができ、冷間圧延に支障のない鋼帯が得られた。ま
た、酸洗で除去されたスケールの量から算出した製品歩
留りも従来法に比べ約 0.2%向上した。
【0029】
【発明の効果】本発明方法によれば、熱延鋼帯の巻取り
前に所定の衝突エネルギーの高圧水でデスケーリングす
るという比較的簡単な方法で、例えば、スケール厚が1
〜2μm という薄い鋼帯を製造することが可能である。
その結果、熱延鋼帯の酸洗性を向上させ、酸洗設備の生
産性を上げることができ、併せて製品の歩留りを向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施する熱延鋼帯の製造ラインの
一部を示す概略図である。
【図2】高圧水の衝突エネルギーおよびデスケーリング
前の鋼帯温度と、デスケーリングの良否との関係を示す
図である。
【符号の説明】
1:仕上げ圧延機列 2:冷却装置 3:高圧水デスケーリング装置 4:鋼帯 5:巻取り機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 浩一 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 松田 行雄 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間圧延の仕上げ圧延終了後に冷却され、
    巻き取られる直前の鋼帯の表裏面に吐出圧力30〜70 MPa
    の高圧水を下記式を満足する条件で噴射してデスケー
    リングを行うことを特徴とする薄スケール熱延鋼帯の製
    造方法。 E>1.33×10-42 −2.38×10-1T+1.06×102 ・・・ ただし、Eは下記式で定義される衝突エネルギー (KJ
    /m2)であり、Tはデスケーリング前の鋼帯温度(℃)で
    ある。 E= (P×Q) /(W×V×103 ) ・・・・・ ここで、E:衝突エネルギー (kJ/m2) P:ノズル吐出圧力 (Pa) Q:1ノズル当りの流量 (m3/sec) W:1ノズル当りの噴射幅 (m) V:鋼帯の走行速度 (m/sec)
JP24924592A 1992-09-18 1992-09-18 薄スケール熱延鋼帯の製造方法 Pending JPH0699214A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020038888A (ko) * 2000-11-18 2002-05-24 이구택 열연강대의 제조방법 및 산화막제거장치
JP2007162087A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Nippon Steel Corp 酸洗ラインにおける鋼帯の清浄化方法
JP2013216961A (ja) * 2012-04-12 2013-10-24 Kobe Steel Ltd 酸洗性と加工性を兼備する熱延鋼板の製造方法
CN104607465A (zh) * 2015-01-30 2015-05-13 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种300μm及以下薄规格家电用钢的酸轧工艺
JP2017080786A (ja) * 2015-10-29 2017-05-18 Jfeスチール株式会社 形鋼の熱間圧延設備
JP2020121318A (ja) * 2019-01-29 2020-08-13 Jfeスチール株式会社 デスケーリング装置、熱延鋼板の製造設備、及び熱延鋼板の製造方法

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