JPH09150202A

JPH09150202A - 表面清浄性の高い冷延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH09150202A
Application number: JP31058895A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Kenmochi; 一仁剣持; Osamu Sonobe; 治園部; Toshihiro Kaneko; 智弘金子; Akihiko Fukuhara; 明彦福原; Kazuhito Okada; 一仁岡田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-10
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: JP3444063B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄工程や連続焼鈍工程の高速通板に対応で
き、鋼板表面の清浄度の高い冷延鋼板の製造方法を提供
する。【解決手段】熱延鋼板を、冷間タンデムミルによる冷
間圧延ののち、洗浄および焼鈍により冷延鋼板とするに
あたり、冷間圧延を冷間タンデムミルの１以上のスタン
ドに、ＷＣ系超硬合金からなるワークロールを適用して
圧延する。とくに、最終スタンドを含む１以上のスタン
ドに、ＷＣ系超硬合金からなるワークロールを適用して
圧延することにより圧延中の摩耗粉の発生を減少させ、
鋼板表面の清浄度を高める効果が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブリキ用や自動車
用に供される冷延鋼板の製造方法に関し、とくに、表面
清浄度が高い冷延鋼板を高能率に製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブリキ用や自動車用に向けられる
冷延鋼板は、冷間タンデムミルで圧延されたのち、洗浄
工程を経てバッチ炉で焼鈍されたり、圧延後、連続焼鈍
されて仕上げられる。一般に、鋼板の冷間圧延時には、
鋼板とロール間の潤滑剤として圧延油を多量に使用して
いる。このため、圧延後の鋼板表面には、圧延油と、圧
延加工時のロールと鋼板との摩擦によって発生した金属
摩耗粉が多量に残留している。これらを洗浄せず、次工
程である焼鈍に供すると、残留付着している圧延油が炭
化し、金属粉がそのまま鋼板表面に固着し、鋼板表面に
油焼けや油染み等のむらを発生させる。さらに、このよ
うなむらは、その後のめっき工程でめっきの部分剥離等
を生じ、品質不良となる。したがって、冷間圧延後に充
分な洗浄を施す必要があることが知られている。焼鈍工
程の前に、鋼板表面を電気清浄ラインによるアルカリ電
解洗浄を施す方法があるが、残留物が多くなると、洗浄
時間も長くなる。また、冷間タンデムミルの最終スタン
ドで圧延油の噴射に代えて洗浄剤および温水の噴射によ
り鋼板表面を清浄にする方法が採られる時もある。しか
し、近年、生産能率向上を図るため、各工程における通
板速度の増加が考えられ、洗浄工程の短縮が求められて
いる。そのため、洗浄が不十分となり鋼板表面にむらを
発生させて、めっき剥離が多発するという問題があっ
た。

【０００３】冷間圧延中に摩耗粉が多量に発生すると、
圧延機まわりに付着して圧延油とともに鋼板表面に落下
して圧延後模様として残留するだけでなく、圧延油エマ
ルジョン中にも蓄積して、エマルジョンを鋼板に噴射し
た際にしぶき模様になる場合があり、鋼板表面の清浄性
を劣化させ問題となっていた。このようなことから、た
とえば、特公昭５１−６６８９号公報には、圧延油を改
良し鋼板表面の清浄度を向上させる技術が、また、特公
平１−３３５５３号公報には、冷間圧延の最終スタンド
で、カチオン性高分子化合物と非イオン界面活性剤を含
有する水溶液を洗浄液として鋼板表面に噴射する洗浄圧
延方法が提案されている。また、特開平５−２３７５３
７号公報には、再生循環使用するエマルジョン型圧延油
の鉄分量をオンライン濃度管理することにより、表面清
浄度を高くする技術が示されている。

【０００４】しかしながら、上記した方法では、まだ不
十分で、鋼板表面に油焼けや油にじにや、しぶき模様等
のむらが発生していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を有利に解決し、洗浄工程や連続焼鈍工程の高速通板に
対応でき、かつ鋼板表面の清浄度の高い冷延鋼板の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従来から、冷間圧延後の
鋼板表面の清浄度は、冷間圧延中に圧延ロールと鋼板が
接触するロールバイト内で発生する摩耗粉が大きく影響
することが知られていた。そこで、本発明者らは、この
摩耗粉がどのように生成するかその詳細について鋭意検
討した。その結果、摩耗粉は鋼板表面とロール表面との
微小な凝着が原因であり、摩耗粉の大部分が鋼板表面か
ら発生することを見出した。また、この摩耗粉は圧延油
とともにクーラント中に取り込まれ、クーラントの循環
とともに、再び鋼板表面に供給される。さらに、摩耗粉
と劣化した圧延油は、クーラント中で凝集してスカムと
称する凝集物となる。これらは、クーラントの循環とと
もに、再び鋼板表面に供給され、鋼板表面に付着する
と、これを起点としてヒートストリークが発生しやすく
なる。

【０００７】そこで、本発明者らは、鋼板表面の清浄度
を高めるためには、上記した摩耗粉およびスカムを減少
する必要があり、そのためには、鋼板と圧延ロールとの
凝着を防止することに思い至り、本発明を構成したので
ある。すなわち、本発明は、冷間圧延工程ののち、洗浄
工程と焼鈍工程、または洗浄工程を含む連続焼鈍工程、
を経てなる冷延鋼板の製造方法において、前記冷間圧延
工程が冷間タンデムミルを用い、かつ１以上のスタンド
に、ＷＣ系超硬合金からなるワークロールを適用して圧
延することを特徴とする表面清浄性の高い冷延鋼板の製
造方法である。さらに、前記ＷＣ系超硬合金からなるワ
ークロールを、前記冷間圧延工程の最終スタンドを含む
１以上のスタンドに、適用するようにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】鋼板と圧延ロールとの凝着を防止
する方法として、本発明者らは、鋼板と圧延ロールと
の接触を軽減する、圧延ロールを鋼板との凝着しにく
い材質とする２つの方法について考えた。しかし、
は、冷間圧延時には圧延油を供給して圧延しており、従
来から、ある程度、鋼板と圧延ロールとの接触は軽減さ
れていたのであるが、これだけでは、摩耗粉の発生は回
避されてはいないのが現状である。そこで、本発明者ら
は、圧延ロールの材質について注目した。その結果、鉄
系合金製圧延ロールでは、鋼板と凝着しやすく、摩耗粉
を多量に発生させてしまうが、ＷＣ系超硬合金製圧延ロ
ールを用いると摩耗粉の発生が非常に少ないことを見出
したのである。

【０００９】本発明の方法を適用できる鋼種はとくに限
定しない。表面の清浄性が要求される鋼種であればいず
れでも有利に適用できる。本発明は、冷間圧延後に、洗
浄工程および焼鈍工程を有する冷延鋼板の製造に有効
で、とくに、洗浄工程を含む連続焼鈍工程を有する冷延
鋼板の製造に有効である。連続焼鈍工程を有する製造ラ
インでは、生産能率の向上という目標に対し、鋼板の通
板速度の増加が要望されており、洗浄に特段の配慮をせ
ずとも、鋼板表面の清浄度を高くできることが重要にな
るからである。たとえば、ブリキ用や自動車用の冷間圧
延鋼帯の製造に有効である。

【００１０】本発明においては、冷間タンデムミルの圧
延ワークロールにＷＣ系超硬合金製圧延ロールを用い
る。本発明において、ＷＣ系超硬合金は、主成分として
のＷＣ（炭化タングステン）粉末に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔ
ｉ、Ｃｒ、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金を、さらに、必要に
応じてＴｉＣ、Ｔａ（Ｎｂ）Ｃ等を添加、焼結したもの
である。Ｃｏ、Ｎｉ等の量、炭化物粒度を調節すること
により、特性は大幅に変化させることができる。圧延ロ
ールは耐圧強度を大きくする必要があり、Ｎｉ、Ｃｏと
いった靱性の高い金属あるいは合金を添加することが好
ましい。

【００１１】ＷＣ系超硬合金は、各種原料粉末を混合、
成形し、焼結によりつくられる。粗大空隙をなくすため
に、焼結後、熱間静水圧プレスを行うのが好ましい。そ
して、本発明のＷＣ系超硬合金からなる圧延ロールは、
ＷＣ系超硬合金の一体ロールを用いてもよいが、コスト
的にみて高価なため、ロールバレル部のみＷＣ系超硬合
金製とし、ロールネック部は従来の鋼合金製とする複合
ロールか、あるいは、ロールバレル表層のみＷＣ系超硬
合金製とする複合ロールとしてもよい。さらに、ロール
バレル部表層のみＷＣ系超硬合金製の複合ロールとする
方法としては、公知の方法がすべて適用できるが、たと
えば、鋼合金製軸芯部にＷＣ系超硬合金製リングを嵌合
したり、あるいは、鋼合金製軸芯部にＷＣ系超硬合金を
溶射しても良い。

【００１２】冷間タンデムミルの全部のスタンドにＷＣ
系超硬合金製圧延ロールを適用することも可能である
が、コストを考慮して、少なくとも１スタンド以上に適
用すれば鋼板表面の清浄度を高められる。更に、少なく
とも最終スタンドに適用すれば、著しく清浄度の高い鋼
板が製造できる。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）２．０ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼帯を用いて、
該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、５スタンド冷間タンデム
ミルの全スタンドに、外周がＣｏを１０重量％含有し、
残りがＷＣであるＷＣ系超硬合金で、軸芯がハイス鋼で
ある嵌合による複合ロールをワークロールとして適用
し、圧延油として６０℃、濃度２％、平均粒径１０μm
の牛脂系圧延油エマルジョンを循環給油方式で供給しつ
つ、０．２ｍｍまで高速冷間圧延した。

【００１４】なお、従来例として、同種の熱延鋼帯（板
厚２．０ｍｍ）を用いて、５スタンド冷間タンデムミル
の全スタンドに５％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを適用し、
上記と同様に０．２ｍｍまで圧延した。圧延後、コイル
から試料を採取し、鋼板表面に残留した摩耗粉を測定
し、さらに、コイルを巻き戻して表面を観察し、ヒート
ストリーク発生の有無を調べた。またこれら鋼帯を電解
洗浄工程を有する連続焼鈍ラインで焼鈍したのち、鋼板
表面についてむらの発生を観察した。なお、鋼板表面上
に残留する摩耗粉の測定は、鋼板表面を酸を浸透させた
綿で拭きとる方法により鉄粉を測定し残留摩耗粉量とし
た。その結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。一方、従来例では、
圧延後の鋼板表面に残留する摩耗粉の量も多く、圧延方
向の最終部分に軽度なヒートストリークの発生がみら
れ、また、連続焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の軽度のむ
らを生じていた。

【００１７】（実施例２）３．０ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼
帯を用いて、該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、４スタンド
冷間タンデムミルの第１スタンド〜第３スタンドに、ロ
ールバレル部がＣｏを５重量％含有するＷＣ系超硬合金
で、ロールネック部がセミハイス鋼である複合ロールを
ワークロールとして適用し、第４スタンドはセミハイス
鋼のワークロールを使用し、圧延油として４０℃、濃度
１％、平均粒径５μm の合成エステル系圧延油エマルジ
ョンを循環給油方式で供給しつつ、１．０ｍｍまで高速
冷間圧延した。

【００１８】なお、従来例として、同種の熱延鋼帯（板
厚３．０ｍｍ）を用いて、４スタンド冷間タンデムミル
の全スタンドにセミハイス鋼のワークロールを適用し、
上記と同様に１．０ｍｍまで圧延した。圧延後、コイル
から試料を採取し、鋼板表面に残留した摩耗粉を測定
し、さらに、コイルを巻き戻して表面を観察し、ヒート
ストリーク発生の有無を調べた。またこれら鋼帯を電解
洗浄工程を有する連続焼鈍ラインで焼鈍したのち、鋼板
表面についてむらの発生を観察した。その結果を表２に
示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。一方、従来例では、
圧延後の鋼板表面に残留する摩耗粉の量も多く、圧延方
向の最終部分に軽度なヒートストリークの発生がみら
れ、また、連続焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の軽度のむ
らを生じていた。

【００２１】（実施例３）２．０ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼
帯を用いて、該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、６スタンド
冷間タンデムミルの第５スタンドおよび第６スタンド
に、Ｎｉを８重量％含有するＷＣ系超硬合金の一体ロー
ルをワークロールとして適用し、第１スタンド〜第４ス
タンドは３％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを使用し、圧延油
として６５℃、濃度１０％、平均粒径１２μm のパーム
油エマルジョンを直接給油方式で供給しつつ、０．１５
ｍｍまで高速冷間圧延した。

【００２２】なお、従来例として、同種の熱延鋼帯（板
厚２．０ｍｍ）を用いて、６スタンド冷間タンデムミル
の全スタンドに３％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを適用し、
上記と同様に０．１５ｍｍまで圧延した。圧延後、コイ
ルから試料を採取し、鋼板表面に残留した摩耗粉を測定
し、さらに、コイルを巻き戻して表面を観察し、ヒート
ストリーク発生の有無を調べた。またこれら鋼帯を電解
洗浄工程を有する連続焼鈍ラインで焼鈍したのち、鋼板
表面についてむらの発生を観察した。その結果を表３に
示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】表３より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。一方、従来例では、
圧延後の鋼板表面に残留する摩耗粉の量も多く、圧延方
向の最終部分に軽度なヒートストリークの発生がみら
れ、また、連続焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の軽度のむ
らを生じていた。

【００２５】（実施例４）２．３ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼
帯を用いて、該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、５スタンド
冷間タンデムミルの第５スタンドに、外周をＣｏを３０
％含有するＷＣ系超硬合金で、軸芯をハイス鋼とし嵌合
により複合ロールとしたワークロールを適用し、第１ス
タンド〜第４スタンドは５％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを
使用し、圧延油として４０℃、濃度３％、平均粒径６μ
m の合成エステル系圧延油エマルジョンを循環給油方式
で供給しつつ、０．５ｍｍまで高速冷間圧延した。

【００２６】さらに、同種の熱延鋼帯を用い、５スタン
ド冷間タンデムミルの第１スタンドに外周をＣｏを３０
％含有するＷＣ系超硬合金で、軸芯をハイス鋼とし嵌合
により複合ロールとしたワークロールを適用し、第２〜
第５スタンドには５％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを使用
し、上記と同様に圧延した。なお、従来例として、同種
の熱延鋼帯（板厚２．３ｍｍ）を用いて、５スタンド冷
間タンデムミルの全スタンドに５％Ｃｒ鍛鋼のワークロ
ールを適用し、上記と同様に０．５ｍｍまで圧延した。

【００２７】圧延後、コイルから試料を採取し、鋼板表
面に残留した摩耗粉を測定し、さらに、コイルを巻き戻
して表面を観察し、ヒートストリーク発生の有無を調べ
た。またこれら鋼帯を電解洗浄工程を有する連続焼鈍ラ
インで焼鈍したのち、鋼板表面についてむらの発生を観
察した。その結果を表４に示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】表４より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。ＷＣ系超硬合金を第
１スタンドに適用した場合は、最終スタンドに適用した
場合にくらべ、摩耗粉の付着が多いが、ヒートストリー
クの発生や、焼鈍後のむらの発生はなかった。一方、従
来例では、圧延後の鋼板表面に残留する摩耗粉の量も多
く、圧延方向の最終部分に軽度なヒートストリークの発
生がみられ、また、連続焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の
軽度のむらを生じていた。

【００３０】（実施例５）２．６ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼
帯を用いて、該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、４スタンド
冷間タンデムミルの第３スタンドおよび第４スタンド
に、外周がＮｉを５重量％含有するＷＣ系超硬合金で、
軸芯が冷間ダイス鋼で嵌合により複合ロールとしたワー
クロールを適用し、第１スタンド〜第２スタンドはセミ
ハイス鍛鋼のワークロールを使用し、圧延油として５５
℃、濃度１％、平均粒径１０μm の合成エステル系圧延
油エマルジョンを循環給油方式で供給しつつ、０．８ｍ
ｍまで高速冷間圧延した。

【００３１】さらに、同種の熱延鋼帯を用い、４スタン
ド冷間タンデムミルの第１スタンドおよび第２スタンド
に外周をＮｉを５％含有するＷＣ系超硬合金で、軸芯を
冷間ダイス鋼とし嵌合により複合ロールとしたワークロ
ールを適用し、第３〜第４スタンドにはセミハイス鋼の
ワークロールを使用し、上記と同様に圧延した。なお、
従来例として、同種の熱延鋼帯（板厚２．６ｍｍ）を用
いて、４スタンド冷間タンデムミルの全スタンドにセミ
ハイス鋼のワークロールを適用し、上記と同様に０．８
ｍｍまで圧延した。

【００３２】圧延後、コイルから試料を採取し、鋼板表
面に残留した摩耗粉を測定し、さらに、コイルを巻き戻
して表面を観察し、ヒートストリーク発生の有無を調べ
た。またこれら鋼帯を電解洗浄工程を有する連続焼鈍ラ
インで焼鈍したのち、鋼板表面についてむらの発生を観
察した。その結果を表５に示す。

【００３３】

【表５】

【００３４】表５より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。ＷＣ系超硬合金を第
１スタンドおよび第２スタンドに適用した場合は、第３
スタンドおよび最終スタンドに適用した場合にくらべ、
摩耗粉の付着が多いが、ヒートストリークの発生や、焼
鈍後のむらの発生はなかった。一方、従来例では、圧延
後の鋼板表面に残留する摩耗粉の量も多く、圧延方向の
最終部分に軽度なヒートストリークの発生がみられ、ま
た、連続焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の軽度のむらを生
じていた。

【００３５】（実施例６）２．０ｍｍ厚の普通鋼熱延鋼
帯を用いて、該鋼帯を焼鈍・酸洗したのち、６スタンド
冷間タンデムミルの第４スタンド〜第６スタンドに、ロ
ールバレル部がＮｉを１５重量％含有するＷＣ系超硬合
金で、ロールネック部が５％Ｃｒ鍛鋼である複合ロール
をワークロールとして適用し、第１スタンド〜第３スタ
ンドは５％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを使用し、圧延油と
して６５℃、濃度１０％、平均粒径１２μm のパーム油
エマルジョンを直接給油方式で供給しつつ、０．１５ｍ
ｍまで高速冷間圧延した。

【００３６】さらに、同種の熱延鋼帯を用い、６スタン
ド冷間タンデムミルの第２スタンド〜第４スタンドに、
ロールバレル部がＮｉを１５重量％含有するＷＣ系超硬
合金で、ロールネック部が５％Ｃｒ鍛鋼である複合ロー
ルをワークロールとして適用し、第１スタンド、第５ス
タンドおよび第６スタンドは５％Ｃｒ鍛鋼のワークロー
ルを使用し、上記と同様に０．１５ｍｍまで圧延した。

【００３７】なお、従来例として、同種の熱延鋼帯（板
厚２．０ｍｍ）を用いて、６スタンド冷間タンデムミル
の全スタンドに５％Ｃｒ鍛鋼のワークロールを適用し、
上記と同様に０．１５ｍｍまで圧延した。圧延後、コイ
ルから試料を採取し、鋼板表面に残留した摩耗粉を測定
し、さらに、コイルを巻き戻して表面を観察し、ヒート
ストリーク発生の有無を調べた。またこれら鋼帯を電解
洗浄工程を有する連続焼鈍ラインで焼鈍したのち、鋼板
表面についてむらの発生を観察した。その結果を表６に
示す。

【００３８】

【表６】

【００３９】表６より、本発明例の場合には、圧延後の
鋼板表面に残留する摩耗粉の量が著しく少なく、ヒート
ストリーク発生も無く、また、連続焼鈍後の鋼板表面に
は、むらを生じることもなかった。ＷＣ系超硬合金を第
２スタンド〜第４スタンドに適用した場合は、第４スタ
ンド〜第６スタンドに適用した場合にくらべ、摩耗粉の
付着が多いが、ヒートストリークの発生や、焼鈍後のむ
らの発生はなかった。一方、従来例では、圧延後の鋼板
表面に残留する摩耗粉の量も多く、圧延方向の最終部分
に軽度なヒートストリークの発生がみられ、また、連続
焼鈍後の鋼板表面に油じみ状の軽度のむらを生じてい
た。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧延中に発生する摩耗粉を著しく減少でき、鋼板表面の
ヒートストリークやむら模様を防止できる。本発明によ
り、連続焼鈍工程の通板速度を増加できるようになり、
高能率な冷延鋼板の製造が可能になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子智弘千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者福原明彦千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者岡田一仁千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷間圧延工程ののち、洗浄工程と焼鈍工
程、または洗浄工程を含む連続焼鈍工程、を経てなる冷
延鋼板の製造方法において、前記冷間圧延工程が冷間タ
ンデムミルを用いるものであり、かつ１以上のスタンド
に、ＷＣ系超硬合金からなるワークロールを適用して圧
延することを特徴とする表面清浄性の高い冷延鋼板の製
造方法。
【請求項２】前記ＷＣ系超硬合金からなるワークロー
ルを、前記冷間圧延工程の最終スタンドを含む１以上の
スタンドに、適用することを特徴とする請求項１記載の
表面清浄性の高い冷延鋼板の製造方法。