JPH1058027A - Descaling method for steel and descaling device - Google Patents

Descaling method for steel and descaling device

Info

Publication number
JPH1058027A
JPH1058027A JP22531796A JP22531796A JPH1058027A JP H1058027 A JPH1058027 A JP H1058027A JP 22531796 A JP22531796 A JP 22531796A JP 22531796 A JP22531796 A JP 22531796A JP H1058027 A JPH1058027 A JP H1058027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
descaling
microwave
heating
steel
steel sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22531796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Onishi
晶 大西
Michiharu Hannoki
道春 播木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP22531796A priority Critical patent/JPH1058027A/en
Publication of JPH1058027A publication Critical patent/JPH1058027A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly and sufficiently execute the descaling of a steel sheet by removing the scale while heating by using microwave or using a chemical or mechanical means after heating a scale layer on the surface. SOLUTION: A microwave heating device 2 is provided with limiting chambers 6 before and behind a heating chamber 10, composed of a microwave generator 3, waveguide 4 of microwave, nozzle 5, wave absorber 7 for preventing the leakage of electromagnetic wave and wave deflecting plate 8 and agitating impeller 9 for equalizing the internal temp. is provided. As necessary, a microwave heating device 2a having a similar structure is also used in the underside of the steel sheet 1. By irradiating the microwave to the steel sheet 1 which is transported to the microwave heating device 2 with steel sheet transporting rollers in the heating chamber 10, only the scale layer on the surface is heated, thermal stress is increased and separability is promoted. In this way, the efficiency of descaling with the high-pressure water is improved, defects are reduced and productivity is raised.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鋼板(薄板、厚
板)、形鋼、線材、条鋼、スラブやビレット等の鋳片あ
るいは鍛造品など(以下、これらを総称して鋼材と記
す)の表面に生成しているスケールを除去する方法およ
び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the surface of a steel plate (thin plate, thick plate), shaped steel, wire rod, bar steel, slab or billet, or a forged product (hereinafter collectively referred to as a steel material). And a method and apparatus for removing scales that are being generated.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼材の酸化皮膜(FeO 、Fe34、Fe
23等、または、これらの複合酸化物。以下、スケール
と記す)は、製品の表面品質などへの悪影響を避けるた
めに、圧延、成形あるいは表面処理等を施す前に十分に
除去しておく必要がある。
Oxide film of the Related Art steel (FeO, Fe 3 O 4, Fe
2 O 3 or the like, or a composite oxide thereof. In the following, scale is required to be sufficiently removed before rolling, forming, surface treatment or the like in order to avoid adverse effects on the surface quality of the product.

【0003】脱スケール方法としては大きく分けると化
学的な方法(酸洗等)と機械的な方法(高圧水やショッ
トブラスト等)とがあるが、これまでの方法は経済性、
仕上がり品質等の面で必ずしも十分ではない。
[0003] The descaling method can be roughly classified into a chemical method (such as pickling) and a mechanical method (such as high-pressure water or shot blasting).
The finished quality is not always sufficient.

【0004】例えば熱間圧延を行なう前に高圧水を用い
て脱スケールを施すが、高Si 鋼は脱スケール性が悪く
てスケールの完全除去が困難な場合が多い。この改善策
として特開平7-144213号公報には、Si を含有する鋼を
1230〜1300℃に加熱し、仕上げ圧延前までに衝突圧2000
K Pa 以上の高圧水で脱スケールを行なう熱延鋼板のス
ケール疵防止方法が開示されている。しかし、この方法
では加熱コストが増大し、脱スケール用の高圧水ポンプ
の設備増強が必要となるうえ、薄物の圧延に際して高圧
水を用いると圧延温度が低下しすぎて材質や平坦形状に
悪影響がある、等の問題がある。
[0004] For example, descaling is performed using high-pressure water before hot rolling. In many cases, high-Si steels have poor descaling properties, making it difficult to completely remove scale. As an improvement measure, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-144213 discloses a steel containing Si.
Heat to 1230 ~ 1300 ℃, hit pressure 2000 before finish rolling
A method for preventing scale flaws in a hot-rolled steel sheet which is descaled with high-pressure water of K Pa or higher is disclosed. However, this method increases the heating cost, necessitates an increase in the equipment of a high-pressure water pump for descaling, and when high-pressure water is used for rolling thin materials, the rolling temperature is excessively lowered, which adversely affects the material and flat shape. Yes, there are problems.

【0005】特開昭61-95718号公報には、高速で完全な
脱スケールの実現を目指して、鋼材表面を火炎により局
部加熱してスケールを熱膨張・収縮差によって浮かせた
後、化学的あるいは機械的手段によってこれを除去する
方法が開示されている。しかし、この方法では、加熱効
率向上のためにバーナーを鋼材に接近させる必要がある
ので材料がバーナーに衝突するおそれがあるうえ、排ガ
ス処理設備も必要で設備費用が増大する。さらに、この
方法ではスケール層のみならず、鋼材素地まで加熱され
るのでスケールの剥離に及ぼす加熱の効果が十分ではな
い、等の問題点がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-95718 discloses that in order to realize complete descaling at high speed, the surface of a steel material is locally heated by a flame, and the scale is lifted by a difference in thermal expansion and contraction. Methods for removing this by mechanical means are disclosed. However, in this method, the burner needs to be brought closer to the steel material in order to improve the heating efficiency, so that the material may collide with the burner, and an exhaust gas treatment facility is also required, which increases the facility cost. Furthermore, in this method, not only the scale layer but also the steel base material is heated, so that there is a problem that the effect of heating on the peeling of the scale is not sufficient.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、鋼材の脱スケールを迅速に、かつ十分に行
う方法とその装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for quickly and sufficiently descaling a steel material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は下記の脱
スケール方法および脱スケール装置にある。
The gist of the present invention resides in the following descaling method and descaling apparatus.

【0008】(1)マイクロ波を用いて表面のスケール
層を加熱しながら、または加熱した後に、化学的または
機械的手段によってこのスケール層を除去することを特
徴とする鋼材の脱スケール方法およびその装置。
(1) A method of descaling a steel material, which comprises removing the scale layer by chemical or mechanical means while or after heating the scale layer on the surface using microwaves, and a method for descaling the steel material. apparatus.

【0009】(2)パルス状のマイクロ波を用いて鋼材
の表面のスケール層を加熱しながら化学的手段によって
このスケール層を除去することを特徴とする鋼材の脱ス
ケール方法およびその装置。
(2) A method and an apparatus for descaling a steel material, wherein the scale layer on the surface of the steel material is removed by a chemical means while heating the scale layer on the surface of the steel material using a pulsed microwave.

【0010】本発明者らは通常の脱スケール処理を施す
前に、または施しながら、スケール層のみを選択的に加
熱することによって、スケール層と鋼材素地との間に熱
膨張・収縮差によるスケールの剥離現象をもたらし、こ
れを利用して脱スケール効率を飛躍的に改善できるこ
と、そして、マイクロ波加熱法によれば鋼材素地を加熱
することなくスケール層のみを急速に加熱できること、
などをみいだして本発明を完成した。
The present inventors selectively heat only the scale layer before or while performing the normal descaling treatment, so that the scale due to the difference in thermal expansion and contraction between the scale layer and the steel base material. That the descaling efficiency can be dramatically improved by using this phenomenon, and that the microwave heating method can rapidly heat only the scale layer without heating the steel base material,
Thus, the present invention has been completed.

【0011】マイクロ波は、電磁波の内で波長が1m〜
1cm(周波数300 MHz 〜30GHz)の範囲の短波長の
ものである。マイクロ波は空間では直進し、金属の表面
では反射される。電気的に絶縁物である誘電体に電磁波
を照射すると、その誘電体には、与えられた電界の影響
を受けて正の電荷の部分と負の電荷の部分とに分かれる
分極現象が生じる。高い周波数の電界によって正負の分
極現象が交互に高速で繰り返されると電界のエネルギー
の一部が誘電体に吸収されて熱エネルギーになる。
The microwave has a wavelength of 1 m or more among electromagnetic waves.
Those 1cm range of short wavelength of (frequency 300 MH z ~30GH z). Microwaves travel straight in space and are reflected by metal surfaces. When an electromagnetic wave is applied to a dielectric material that is an electrically insulating material, a polarization phenomenon is generated in the dielectric material, which is divided into a positive charge portion and a negative charge portion under the influence of a given electric field. When positive and negative polarization phenomena are alternately repeated at a high speed by a high-frequency electric field, a part of the energy of the electric field is absorbed by the dielectric and becomes thermal energy.

【0012】この現象は加熱手段として用いられ、電界
の周波数がマイクロ波帯に属する時にはマイクロ波加熱
と称されている。この加熱方式は被加熱物自体が発熱す
る内部加熱であるので効率的、かつ、急速に加熱ができ
る特徴を持っている。電子レンジはこの典型的な応用例
である。金属にマイクロ波を照射しても表面で反射され
るので金属本体は加熱されることはない。しかし、Fe
O 、Fe34 、Fe23 、Cr23 、Zn O、Al23
等、またはこれらの複合酸化物からなる各種鋼材のス
ケールは誘電体であり、以下に述べるようにこれらはマ
イクロ波による加熱が可能である。
This phenomenon is used as heating means, and is called microwave heating when the frequency of the electric field belongs to the microwave band. This heating method is an internal heating in which the object to be heated itself generates heat, and thus has a feature that heating can be performed efficiently and rapidly. Microwave ovens are this typical application. Even if the metal is irradiated with microwaves, the metal is reflected on the surface, so that the metal body is not heated. But Fe
O, Fe 3 O 4, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3, Zn O, Al 2 O 3
Or the scale of various steel materials made of these composite oxides is a dielectric, and these can be heated by microwaves as described below.

【0013】マイクロ波には連続波の他に、図7に示す
ようなパルス波がある(以下、マイクロ波の内の連続波
とパルス波を区別して述べる場合には、それぞれ単に連
続波あるいはパルス波と記す)。図7に示すtp は、そ
れぞれのパルスの持続時間であり、Tp はパルスの周期
である。なお、以下ではtp /Tp をパルス時間比率
(以下、Du )と記す。
Microwaves include pulse waves as shown in FIG. 7 in addition to continuous waves (hereinafter, in the case of distinguishing between continuous waves and pulse waves in microwaves, they are simply continuous waves or pulse waves, respectively). Written as a wave). T p shown in FIG. 7 is the duration of each pulse, T p is the period of the pulse. The pulse time ratio of t p / T p is less (hereinafter, D u) referred to.

【0014】パルス波のピーク時の出力電力(以下、ピ
ーク出力電力、Pp と記す)と、単位時間当たりの出力
電力の合計(以下、平均電力、Pm と記す)との間には
式に示す関係がある。つまり、パルス波のピーク出力
電力はパルス時間比率に半比例して大きくなる。
The output power at the peak of the pulse wave (hereinafter referred to as peak output power, referred to as P p ) and the total output power per unit time (hereinafter referred to as average power, referred to as P m ) are expressed by the following formula. There is a relationship shown in That is, the peak output power of the pulse wave increases in half proportion to the pulse time ratio.

【0015】Pm =Pp ・Du 以下に、本発明
の基になる、脱スケールにかかわるマイクロ波加熱の考
え方を図3〜図6とともに説明する。
P m = P p · D u The concept of microwave heating related to descaling, which is the basis of the present invention, will be described with reference to FIGS.

【0016】図3は酸化鉄をマイクロ波で加熱した場合
における加熱時間と昇温量との関係を示す図である。セ
ラミック製の容器に約50g の酸化鉄(Fe34 あるいは
FeO )粉末を入れ、これを周波数2450MHz 、平均電
力1KWの連続波で室温から加熱して求めたもので、図3
の実線はFe34 の場合の、破線はFeO の場合の調査
結果を示す。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heating time and the amount of temperature rise when iron oxide is heated by microwaves. Put iron oxide (Fe 3 O 4 or FeO) powder of approximately 50g in a ceramic container, which was determined by heating from room temperature at which the frequency 2450MH z, continuous wave average power 1 KW, 3
The solid line indicates the result of investigation for Fe 3 O 4 , and the broken line indicates the result of investigation for FeO 2.

【0017】マイクロ波加熱によって、酸化鉄は数秒で
100 ℃程度昇温する。この実験結果から、鋼材表面のス
ケール層のみの局部加熱がマイクロ波加熱によって容易
にできることがわかった。
Due to the microwave heating, the iron oxide can be
Raise the temperature by about 100 ° C. From this experimental result, it was found that local heating of only the scale layer on the steel surface can be easily performed by microwave heating.

【0018】図4は、700 ℃以上の鋼板に連続波を照射
してスケール層を加熱し、その直後に高圧水で脱スケー
ルを行なって、スケールの剥離性に及ぼすマイクロ波加
熱の効果を調査した結果を示す図である。用いた鋼板
は、重量%で、C:0.07%、Si :0.8 %、Mn :1.5
%を含有する炭素鋼の熱延鋼板である(以下、鋼材の化
学組成を示す%表示は重量%を示す)。マイクロ波で1
秒間加熱した後に脱スケールを行なうと脱スケール率が
向上し、平均電力を20KWにすると脱スケール率が60%前
後から90%以上に向上した。
FIG. 4 shows that the scale layer is heated by irradiating a continuous wave to a steel plate at a temperature of 700 ° C. or higher, and immediately after that, descaling is performed with high-pressure water to investigate the effect of microwave heating on the peelability of the scale. It is a figure which shows the result. The steel plates used were as follows: C: 0.07%, Si: 0.8%, Mn: 1.5% by weight.
% Of hot rolled carbon steel sheet (hereinafter, the% indication indicating the chemical composition of the steel material indicates% by weight). 1 by microwave
When descaling was performed after heating for 2 seconds, the descaling rate was improved, and when the average power was set to 20 kW, the descaling rate was improved from about 60% to more than 90%.

【0019】図5は、熱延鋼板を酸洗するときの脱スケ
ール速度に及ぼすマイクロ波加熱の影響を調査した結果
を示す図である。Cを0.04%含有する板厚3mm、スケー
ル厚さ10μm の低炭素熱延鋼板から採取したサンプル
を、平均電力100 Wのマイクロ波を照射しつつ種々の温
度の塩酸溶液で10秒間酸洗し、酸洗による脱スケール率
を重量法で求めた。パルス波の場合はパルス時間比率10
/10000 で行なった。比較として、マイクロ波を照射し
ないで酸洗した場合の脱スケール率も求め、図中に○印
で示した。
FIG. 5 is a graph showing the results of an investigation on the effect of microwave heating on the descaling speed when pickling a hot-rolled steel sheet. A sample obtained from a low-carbon hot-rolled steel sheet having a thickness of 3 mm and a scale thickness of 10 μm containing 0.04% of C was pickled with a hydrochloric acid solution at various temperatures for 10 seconds while being irradiated with microwaves having an average power of 100 W, The descaling ratio by pickling was determined by a gravimetric method. Pulse time ratio 10 for pulse wave
/ 10000. As a comparison, the descaling ratio when pickling was performed without irradiation with microwaves was also determined, and is indicated by a circle in the figure.

【0020】マイクロ波でスケール層を加熱しつつ酸洗
すると反応が促進される。連続波を用いた場合には、ス
ケール層のみが加熱されて、加熱されない鋼材素地との
間の熱膨張・収縮の差によって素地金属とスケール層と
の界面での剥離を促進する現象と、局部的な温度上昇に
よる化学反応の促進等との相乗効果で反応が促進された
ものと考えられる。
When the scale layer is pickled while being heated by microwaves, the reaction is accelerated. When a continuous wave is used, only the scale layer is heated, and the difference in thermal expansion and contraction between the unheated steel base material and the phenomenon of promoting separation at the interface between the base metal and the scale layer, It is considered that the reaction was promoted by a synergistic effect with the promotion of the chemical reaction due to the temperature rise.

【0021】パルス波を照射した場合の反応速度はさら
に早く、マイクロ波を照射しないで酸洗した場合に較べ
て脱スケール速度が2倍以上に向上した。パルス波のピ
ーク出力電力は式からわかるように連続波に較べては
るかに大きく、例えば平均電力が100Wの場合、パルス
時間比率が10/10000 であればピーク出力電力は100
0倍の100 KWとなる。平均電力で決まる加熱作用
は連続波でもパルス波でも等しいが、パルス波ではピー
ク出力電力に対応した強力な電界が生じ、この影響を受
けて反応速度がさらに早くなったのであろうと推定す
る。
The reaction rate in the case of irradiating a pulse wave was even faster, and the descaling rate was more than doubled compared to the case of pickling without irradiating a microwave. As can be seen from the equation, the peak output power of the pulse wave is much larger than that of the continuous wave. For example, when the average power is 100 W, if the pulse time ratio is 10/10000, the peak output power is 100
It becomes 100 KW which is 0 times. The heating action determined by the average power is the same for both continuous waves and pulse waves, but it is presumed that a strong electric field corresponding to the peak output power was generated in the pulse wave, and the reaction speed was further increased due to this effect.

【0022】図6は、酸洗速度に対するパルス時間比率
の影響を調査した結果を示す。Cを0.17%含有する板厚
3mm、スケール厚さ8μm の普通鋼の熱延鋼板から採取
した巾30mm、長さ50mmのサンプルを、平均電力100Wの
パルス波を用いて80℃で塩酸溶液で酸洗した。縦軸は、
各々の条件で10秒間酸洗した後の脱スケール率を重量法
で求めたものである。
FIG. 6 shows the result of investigation on the effect of the pulse time ratio on the pickling speed. A sample of 30 mm width and 50 mm length taken from a hot-rolled steel sheet of ordinary steel with a thickness of 3 mm and a scale thickness of 8 μm containing 0.17% of C was acidified with a hydrochloric acid solution at 80 ° C. using a pulse wave having an average power of 100 W. I washed. The vertical axis is
The descaling ratio after pickling for 10 seconds under each condition was determined by a gravimetric method.

【0023】パルス時間比率が7/10000 〜60/10000
の範囲の場合に酸洗反応が促進されていることがわか
る。酸洗速度はパルス時間比率が10/10000 の場合に最
も速い。パルス時間比率とピーク出力電力の相乗作用が
酸洗速度に影響しているのであろうと推測される。
The pulse time ratio is 7/10000 to 60/10000
It can be seen that the pickling reaction is promoted in the case of the above range. The pickling speed is highest when the pulse time ratio is 10/10000. It is speculated that the synergistic effect of the pulse time ratio and the peak output power may affect the pickling rate.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成要件とその
作用効果について、熱間圧延工程の脱スケールと熱間圧
延鋼板の酸洗工程に本発明の方法を適用する場合を例に
して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The constitutional requirements of the present invention and the effects thereof will be described below with reference to an example in which the method of the present invention is applied to descaling in a hot rolling step and pickling of a hot-rolled steel sheet. explain.

【0025】図1は熱間圧延工程の脱スケールに本発明
の方法を適用する場合のマイクロ波加熱装置の概念図で
ある。この装置は、圧延機の前方で行なわれる高圧水に
よる通常の脱スケール装置(図示せず)の上流側に設置
される。このマイクロ波加熱装置2によって鋼板1のス
ケール層のみを選択的に加熱し、その後に高圧水による
脱スケールを行う。これにより、スケール層の熱歪みが
増大してその剥離性が促進され、脱スケール効率が向上
する。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a microwave heating apparatus when the method of the present invention is applied to descaling in a hot rolling step. This device is installed upstream of a conventional descaling device (not shown) using high-pressure water performed in front of a rolling mill. Only the scale layer of the steel sheet 1 is selectively heated by the microwave heating device 2, and thereafter, descaling is performed using high-pressure water. As a result, the thermal strain of the scale layer increases, and the releasability is promoted, and the descaling efficiency is improved.

【0026】マイクロ波加熱装置2は加熱室10の前後に
天井が低くなった絞り室6を備えた箱状の装置で、マイ
クロ波発振器3、マイクロ波を加熱室に導く導波管4、
装置本体2の中央部天井に被加熱物の方向に取り付けた
導波管の先端ノズル5、電磁波の漏洩を防ぐための前記
絞り室6の天井に取り付けた電波吸収体7と絞り室6か
ら吊り下げたカーテン状の電波反射板8とで構成されて
いる。内部の温度を均一にするための撹拌羽根9が加熱
室10内に設けられている。
The microwave heating device 2 is a box-shaped device having a throttle chamber 6 having a lower ceiling before and after the heating chamber 10, and includes a microwave oscillator 3, a waveguide 4 for guiding microwaves to the heating chamber,
The tip nozzle 5 of the waveguide attached to the central ceiling of the apparatus body 2 in the direction of the object to be heated, the radio wave absorber 7 attached to the ceiling of the aperture chamber 6 for preventing leakage of electromagnetic waves, and the suspension from the aperture chamber 6 And a lowered curtain-shaped radio wave reflecting plate 8. A stirring blade 9 for making the internal temperature uniform is provided in the heating chamber 10.

【0027】必要に応じて、鋼板1の下面側にも同様の
構造のマイクロ波加熱装置2a を用いる。下面側に用い
る装置2a には、鋼板1からのスケールや冷却水などの
侵入を防ぐための保護カバー11a が取り付けられる。保
護カバー11a はマイクロ波が照射されても加熱されず、
かつ、マイクロ波を透過する物であれば良く、例えば、
テフロン(登録商標)、ポリスチレンあるいは石英板な
どが考えられる。保護カバー11a の上にはスケールなど
が堆積しないように適宜清掃することが好ましい。
If necessary, a microwave heating device 2a having a similar structure is used on the lower surface side of the steel plate 1. A protective cover 11a for preventing scale and cooling water from entering the steel plate 1 is attached to the device 2a used on the lower surface side. The protective cover 11a is not heated even when irradiated with the microwave,
In addition, anything that transmits microwaves may be used, for example,
Teflon (registered trademark), polystyrene or a quartz plate may be used. It is preferable to appropriately clean the scale so that scales and the like do not accumulate on the protective cover 11a.

【0028】鋼板搬送用ロールによってマイクロ波加熱
装置に搬送された鋼材1は、加熱室内においてシャワー
のようにマイクロ波を照射され、表面のスケール層のみ
が加熱され、その直後に高圧水による脱スケール装置に
より脱スケールされる。
The steel material 1 conveyed to the microwave heating device by the steel sheet conveying roll is irradiated with microwaves like a shower in the heating chamber, and only the surface scale layer is heated. Descaled by equipment.

【0029】熱間での脱スケールは通常、鋼材の温度が
700 ℃以上で施されるが、脱スケール性に対する効果を
得るためにスケール層を100 ℃以上加熱するのが好まし
い。このために必要なマイクロ波加熱装置の平均電力の
大きさは、鋼材がマイクロ波を照射されるべき時間(こ
れは、鋼材表面のスケールの量、鋼材の通過速度、必要
な昇温量や加熱室10の寸法などによって決まる)と照射
すべき面積(巾等)に応じて適宜決めれば良い。
Normally, descaling by hot is carried out by reducing the temperature of the steel material.
The coating is carried out at a temperature of 700 ° C. or higher, but it is preferable to heat the scale layer at a temperature of 100 ° C. or higher to obtain an effect on descaling. The magnitude of the average power of the microwave heating device required for this depends on the time during which the steel is to be irradiated with microwaves (this depends on the amount of scale on the surface of the steel, the passing speed of the steel, the required heating rate and heating And the area to be irradiated (width and the like).

【0030】たとえば、熱延鋼板の仕上げ圧延機入側で
の脱スケールに本発明を適用する場合で、マイクロ波加
熱時間が3秒間以上確保できるのであれば平均電力は鋼
板の片面当たり20KWあれば良く、平均電力を増せばそれ
に応じて加熱時間を短縮できる。熱間で脱スケールを行
なう場合には、スケール層の昇温による脱スケール性の
向上が目的であるので、マイクロ波は連続波、パルス波
いずれでもかまわない。
For example, when the present invention is applied to descaling of a hot-rolled steel sheet on the entrance side of a finishing mill, if the microwave heating time can be secured for 3 seconds or more, the average power is 20 KW per one side of the steel sheet. Well, if the average power is increased, the heating time can be shortened accordingly. When the descaling is performed hot, the microwave may be a continuous wave or a pulsed wave because the purpose is to improve the descaling property by raising the temperature of the scale layer.

【0031】図2は熱延鋼板を酸洗する工程において、
マイクロ波を照射しつつ酸洗する場合の設備配置の概念
を示した図である。鋼板1b は、例えば酸洗槽12の中の
浸漬ロール14などで酸洗液13に浸漬されて酸洗される。
マイクロ波加熱装置2b は酸洗槽12の上部に近接して設
置され、導波管4b からマイクロ波が鋼板に向かって照
射され、これによって鋼板表面のスケール層が選択的に
加熱される。この結果、熱膨張・収縮の差によるスケー
ル界面での剥離促進現象、局部的な温度上昇やパルス波
の効果などによる化学反応促進効果で酸洗時間の低減が
可能となる。
FIG. 2 shows a process of pickling a hot-rolled steel sheet.
It is the figure which showed the concept of the equipment arrangement | positioning at the time of pickling while irradiating a microwave. The steel sheet 1b is immersed in the pickling liquid 13 by, for example, a dipping roll 14 in the pickling tank 12, and is pickled.
The microwave heating device 2b is installed close to the upper part of the pickling tank 12, and the microwave is irradiated from the waveguide 4b toward the steel plate, whereby the scale layer on the steel plate surface is selectively heated. As a result, it is possible to reduce the pickling time due to the effect of promoting separation at the scale interface due to the difference in thermal expansion and contraction, and the effect of promoting a chemical reaction due to the effect of local temperature rise and pulse waves.

【0032】マイクロ波加熱装置の構造は前記の熱間圧
延機に用いたものと基本的に同じである。酸洗のヒュー
ムの影響を避けるために、図1に示す熱間圧延時の下面
の脱スケールに用いるのと同様の、保護カバー11b を取
り付けるのが好ましい。保護カバー11b はマイクロ波で
加熱されず、かつ、マイクロ波を透過し、酸液から生じ
る蒸気による腐食などに耐え得る物であれば良く、例え
ば、テフロン(登録商標)や石英板などが考えられる。
The structure of the microwave heating device is basically the same as that used in the above-mentioned hot rolling mill. In order to avoid the effect of pickling fumes, it is preferable to attach a protective cover 11b similar to that used for descaling the lower surface during hot rolling shown in FIG. The protective cover 11b may be any material that is not heated by microwaves, that transmits microwaves, and that can withstand corrosion caused by vapor generated from an acid solution, such as Teflon (registered trademark) or a quartz plate. .

【0033】化学的方法による脱スケールにマイクロ波
加熱法を適用する場合には、例えば、常温の鋼板を50℃
以上、好ましくは60℃以上加熱して化学的処理を施すの
が効果的である。連続波、パルス波いずれを用いてもか
まわないが、反応速度向上の点からパルス波を用いるの
が望ましい。特に、パルス時間比率が7/10000 〜60/
10000 の範囲であり、かつ、平均電力が20KW以上のパル
ス波を用いればさらに好ましい。これは、パルス波の特
徴である極めて大きいピーク出力電力によって生じる電
界が脱スケール反応を促進するからである。
When the microwave heating method is applied to descaling by a chemical method, for example, a steel plate at room temperature is heated to 50 ° C.
As described above, it is effective that the chemical treatment is performed by heating at preferably 60 ° C. or more. Although either a continuous wave or a pulse wave may be used, it is preferable to use a pulse wave from the viewpoint of improving the reaction speed. In particular, the pulse time ratio is 7/10000 to 60 /
It is more preferable to use a pulse wave having a range of 10,000 and an average power of 20 kW or more. This is because the electric field generated by the extremely large peak output power that is characteristic of the pulse wave promotes the descaling reaction.

【0034】鋼板の反対側の面の処理は、鋼板の表裏面
をロールなどを用いて反転して元の裏側を表側にしたの
ちに、図2に記載の装置などを用いて同様に処理すれば
良い。
The opposite side of the steel sheet is treated in the same manner by using the apparatus shown in FIG. 2 after the front and back surfaces of the steel sheet are turned over using a roll or the like to turn the original back side to the front side. Good.

【0035】マイクロ波加熱を施した後に化学的方法で
脱スケールする場合には、熱間での脱スケールの場合と
同様に、酸洗槽の前で上下両面にマイクロ波を照射する
装置を設置するなどの方法がある。設備の配置状況によ
っては、マイクロ波加熱装置は、図1に示した水平方向
ではなくて、垂直方向に設置してもかまわない。マイク
ロ波発振器3にはマグネトロン等既存の方法を用いれば
よい。周波数は電波法で規制されている915 〜2450MH
z の範囲のいずれを用いても良い。マイクロ波の特性
上、前記導波管先端ノズル5と鋼材1との距離が大きく
ても加熱への悪影響はない。
When descaling by a chemical method after applying microwave heating, a device for irradiating microwaves on both upper and lower surfaces in front of the pickling tank is installed in the same manner as in descaling by hot. There are methods such as doing. Depending on the arrangement of the equipment, the microwave heating device may be installed in a vertical direction instead of the horizontal direction shown in FIG. An existing method such as a magnetron may be used for the microwave oscillator 3. Frequency is regulated by the Radio Law 915 ~ 2450MH
Any of the ranges of z may be used. Due to the characteristics of the microwave, there is no adverse effect on heating even if the distance between the waveguide tip nozzle 5 and the steel material 1 is large.

【0036】本発明の方法はスケール層と鋼材素地との
間の熱膨張・収縮の差を利用してスケール層の鋼材素地
からの剥離性を増し、あるいは、化学的な脱スケール処
理においては上記に加えて、パルス波による強力な電界
が反応に及ぼす効果をも利用して脱スケール性を改善・
促進するものである。したがって、マイクロ波加熱は従
来の脱スケール手段に付加して実施してその脱スケール
効率を向上させるものである。このため、本発明の方法
は、高圧水やショットブラスト等による機械的な方法、
塩酸、硫酸、硝酸あるいはこれらの混合酸等による化学
的な方法、さらには機械的な方法と化学的な方法を併用
するなど、いずれの手段と組み合わせて用いてもよい。
The method of the present invention utilizes the difference in thermal expansion and contraction between the scale layer and the steel material to increase the releasability of the scale layer from the steel material. In addition, the descaling property is improved by utilizing the effect of the strong electric field generated by the pulse wave on the reaction.
To promote. Therefore, the microwave heating is performed in addition to the conventional descaling means to improve the descaling efficiency. For this reason, the method of the present invention is a mechanical method using high pressure water or shot blasting,
It may be used in combination with any means such as a chemical method using hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or a mixed acid thereof, or a combination of a mechanical method and a chemical method.

【0037】本発明方法は、対象とする鋼材の表面全体
に適用してもよいし、必要な面あるいは部分のみに選択
的に施してもよい。例えば、鋼板の1面のみの表面が良
好であればよい場合には、その面のみにマイクロ波加熱
を施せば、両面に施すよりも効率的に、あるいは、より
経済的に所望の製品が得られる。
The method of the present invention may be applied to the entire surface of the target steel material, or may be selectively applied to only necessary surfaces or portions. For example, if only one surface of the steel sheet is good, microwave heating is applied to only that surface to obtain a desired product more efficiently or more economically than to apply it to both surfaces. Can be

【0038】本発明の方法および装置の効果は鋼材の形
態や組成の差に影響されることなく有効であり、上記の
例に限定されることなく、鋼板(薄板、厚板)、形鋼、
線材、条鋼、スラブやビレット等の鋳片あるいは鍛造品
などの表面に生成しているスケールの除去に適用でき
る。鋼材の鋼種も炭素鋼などの普通鋼だけでなく、ステ
ンレス鋼などの特殊鋼にも適用できる。
The effects of the method and apparatus of the present invention are effective without being affected by differences in the form or composition of the steel material, and are not limited to the above examples, and may be applied to steel plates (thin plates, thick plates),
The present invention can be applied to the removal of scale formed on the surface of a slab such as a wire, a bar, a slab or a billet, or a forged product. The steel type of the steel material can be applied not only to ordinary steel such as carbon steel but also to special steel such as stainless steel.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1に示すように、従来の方法である鋼板
の熱間圧延機の前の脱スケール装置の直前に平均電力が
50KWまで出力可能なマイクロ波加熱装置2を鋼板搬送用
ロールの上下にそれぞれ設置し、マイクロ波加熱による
脱スケール性の改善試験を行った。加熱室10の寸法は、
巾2000mm、長さ10000mm であり、鋼材1の表面から加熱
室10の天井までの高さは1000mmである。脱スケール装置
には、高Si 鋼の脱スケールを行なうために、20MPa
の高圧水を用いた。使用した鋼板1はJIS G 3141に規定
される熱延高張力鋼板でSi を0.8 %含むものであり、
圧延機の入側での寸法は厚さ50mm、巾1500mm、通板速度
は120m/分である。平均電力50KW、照射時間1〜2秒で
連続波を照射し、直ちに高圧水による脱スケールを行な
った。マイクロ波の照射により鋼材表面のスケール層の
温度が100 ℃上昇し、脱スケールール用の水の圧力が15
MPa で十分良好な脱スケール結果を得、熱間圧延後の
鋼板の表面はスケール疵もなく良好であった。マイクロ
波加熱を施さないで20MPa の高圧水を用いて脱スケー
ルを行なうと鋼板表面に僅かではあるがスケールが残存
して不良が生じた。
[Embodiment 1] As shown in FIG. 1, the average electric power is reduced immediately before a descaling device in front of a hot rolling mill for steel sheets, which is a conventional method.
Microwave heating devices 2 capable of outputting up to 50 KW were installed above and below a steel sheet conveying roll, respectively, and a test for improving descalability by microwave heating was performed. The dimensions of the heating chamber 10 are
The width is 2000 mm, the length is 10,000 mm, and the height from the surface of the steel material 1 to the ceiling of the heating chamber 10 is 1000 mm. The descaling apparatus, in order to perform descaling of high Si steel, 20 mP a
Of high pressure water was used. The steel sheet 1 used is a hot-rolled high-tensile steel sheet specified in JIS G 3141 and contains 0.8% of Si.
The dimensions at the entry side of the rolling mill are 50 mm in thickness, 1500 mm in width, and the passing speed is 120 m / min. Continuous wave irradiation was performed with an average power of 50 KW and an irradiation time of 1 to 2 seconds, and immediately descaling was performed using high-pressure water. The microwave irradiation raises the temperature of the scale layer on the steel surface by 100 ° C and the water pressure for descaling increases by 15 ° C.
Obtain sufficiently good descaling results MP a, the surface of the steel sheet after hot rolling was good without scale defects. When descaling was performed using high-pressure water of 20 MPa without applying microwave heating, a small amount of scale remained on the steel sheet surface, resulting in failure.

【0040】〔実施例2〕図2に示すように、酸洗槽12
の上部にマイクロ波加熱装置2b を設置し、熱延鋼板1
b の上側の面のみをマイクロ波で加熱しつつ酸洗を行っ
た。マイクロ波加熱装置2b の平均電力は20KWまで出力
可能な装置である。酸洗液はHCl 10%溶液を用い、液
の温度は80℃、浸漬ロール14の位置で鋼板と酸洗液表面
との距離は50mmであった。用いた鋼板は、厚さ5mm、巾
1500mmの、C:0.07%、Si :0.8%、Mn :1.5 %を
含有する熱延高張力鋼板である。この鋼板は、Si 含有
量が高いため通常の酸洗では脱スケール性が芳しくない
鋼板である。
[Embodiment 2] As shown in FIG.
A microwave heating device 2b is installed at the top of the
Pickling was performed while heating only the upper surface of b with microwaves. The average power of the microwave heating device 2b is a device capable of outputting up to 20KW. The pickling liquid used was an HCl 10% solution, the temperature of the liquid was 80 ° C., and the distance between the steel plate and the pickling liquid surface at the position of the immersion roll 14 was 50 mm. The steel plate used was 5mm thick and width
A hot-rolled high-strength steel sheet of 1500 mm containing C: 0.07%, Si: 0.8%, and Mn: 1.5%. This steel sheet does not have good descaling properties in ordinary pickling due to its high Si content.

【0041】各種の条件で酸洗性を比較した結果を表1
に示す。
Table 1 shows the results of comparison of pickling properties under various conditions.
Shown in

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】従来のマイクロ波加熱を適用しない場合に
は、通板速度を大幅に下げて酸洗時間を長くしても良好
な表面を得ることが出来なかったが、本発明の方法を適
用することにより、良好な脱スケール結果を得ながら、
高速で酸洗できるようになった。特に、パルス波を用い
れば酸洗がより容易になり、高速で良好な表面が得られ
る。
When the conventional microwave heating was not applied, a good surface could not be obtained even if the passing speed was greatly reduced and the pickling time was increased, but the method of the present invention is applied. By doing so, while obtaining good descaling results,
Pickling can be performed at high speed. In particular, if a pulse wave is used, pickling becomes easier, and a good surface can be obtained at high speed.

【0044】[0044]

【発明の効果】高圧水による熱間での脱スケールや酸に
よる脱スケールを行うときの脱スケール効率が向上する
ので、スケール性欠陥の減少や圧延温度の上昇による品
質向上、省電力省エネルギー、さらには、酸洗工程での
生産性向上などの効果がある。
As described above, the descaling efficiency when hot descaling by high-pressure water or descaling by acid is improved, the quality is improved by reducing the scale defect and the rolling temperature, and the power and energy are saved. Is effective in improving productivity in the pickling step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を熱間圧延機入側での脱スケールに適用
する場合のマイクロ波加熱装置の構造の概念を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the concept of the structure of a microwave heating device when the present invention is applied to descaling at the hot rolling mill entry side.

【図2】本発明を鋼板の酸洗に適用する場合の設備配置
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of equipment arrangement when the present invention is applied to pickling of a steel sheet.

【図3】酸化鉄をマイクロ波で加熱した場合の昇温特性
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a temperature rise characteristic when iron oxide is heated by microwaves.

【図4】熱間圧延機の入側でマイクロ波でスケール層を
局部加熱することによる脱スケール性改善効果を調査し
た結果を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the results of investigating the effect of improving descalability by locally heating a scale layer with microwaves on the entry side of a hot rolling mill.

【図5】スケール層をマイクロ波で加熱して酸洗した場
合の脱スケール率と酸洗温度の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the descaling ratio and the pickling temperature when the scale layer is pickled by heating with microwaves.

【図6】脱スケール率に対するパルス波のパルス時間比
率の影響を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an influence of a pulse time ratio of a pulse wave on a descaling ratio.

【図7】パルス波の概念を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of a pulse wave.

【符号の説明】 1 鋼材 2 マイクロ波加熱装置 3 マイクロ波発振器 4 マイクロ波導波管 5 マイクロ波導波管先端ノズル 6 絞り室 7 電波吸収体 8 電波反射板 9 撹拌羽根 10 加熱室 11 保護カバー 12 酸洗槽 13 酸洗液 14 浸漬ロール[Description of Signs] 1 Steel material 2 Microwave heating device 3 Microwave oscillator 4 Microwave waveguide 5 Microwave waveguide tip nozzle 6 Restriction chamber 7 Radio wave absorber 8 Radio wave reflection plate 9 Stirring blade 10 Heating chamber 11 Protective cover 12 Acid Washing tank 13 Pickling solution 14 Dipping roll

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロ波を用いて表面のスケール層を加
熱しながら、または加熱した後に、化学的または機械的
手段によってこのスケール層を除去することを特徴とす
る鋼材の脱スケール方法。
1. A method for descaling a steel material, wherein the scale layer is removed by chemical or mechanical means while or after heating the scale layer on the surface using microwaves.
【請求項2】パルス状のマイクロ波を用いて鋼材の表面
のスケール層を加熱しながら化学的手段によってこのス
ケール層を除去することを特徴とする鋼材の脱スケール
方法。
2. A method for descaling a steel material, comprising removing the scale layer by chemical means while heating the scale layer on the surface of the steel material using a pulsed microwave.
【請求項3】マイクロ波によるスケール層の加熱と、化
学的または機械的手段によるスケール層の除去とが同時
に行なえる位置に、スケール層を加熱するためのマイク
ロ波加熱装置と脱スケールを行なうための化学的または
機械的手段とを備えることを特徴とする鋼材の脱スケー
ル装置。
3. A microwave heating apparatus for heating the scale layer and descaling at a position where heating of the scale layer by microwaves and removal of the scale layer by chemical or mechanical means can be performed simultaneously. A descaling apparatus for steel material, comprising: a chemical or mechanical means.
【請求項4】鋼材の表面のスケール層を除去する化学的
もしくは機械的手段の上流側に、このスケール層を加熱
するマイクロ波加熱装置を備えることを特徴とする鋼材
の脱スケール装置。
4. A descaling apparatus for a steel material, comprising a microwave heating device for heating the scale layer on the upstream side of the chemical or mechanical means for removing the scale layer on the surface of the steel material.
JP22531796A 1996-08-27 1996-08-27 Descaling method for steel and descaling device Pending JPH1058027A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22531796A JPH1058027A (en) 1996-08-27 1996-08-27 Descaling method for steel and descaling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22531796A JPH1058027A (en) 1996-08-27 1996-08-27 Descaling method for steel and descaling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1058027A true JPH1058027A (en) 1998-03-03

Family

ID=16827469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22531796A Pending JPH1058027A (en) 1996-08-27 1996-08-27 Descaling method for steel and descaling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1058027A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103060786A (en) * 2013-01-30 2013-04-24 宋小林 Method for microwave rust removal and prevention
CN103056126A (en) * 2013-01-30 2013-04-24 宋小林 Microwave rust cleaning device
WO2014050828A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 昭和電工株式会社 Microwave heating device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014050828A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 昭和電工株式会社 Microwave heating device
CN104704912A (en) * 2012-09-25 2015-06-10 昭和电工株式会社 Microwave heating device
US20150223295A1 (en) * 2012-09-25 2015-08-06 Showa Denko K.K. Microwave heating apparatus
JPWO2014050828A1 (en) * 2012-09-25 2016-08-22 昭和電工株式会社 Microwave heating device
CN104704912B (en) * 2012-09-25 2016-11-02 昭和电工株式会社 Microwave heating equipment
TWI649009B (en) * 2012-09-25 2019-01-21 昭和電工股份有限公司 Microwave heating device
US10375773B2 (en) 2012-09-25 2019-08-06 Showa Denko K.K. Microwave heating apparatus
CN103060786A (en) * 2013-01-30 2013-04-24 宋小林 Method for microwave rust removal and prevention
CN103056126A (en) * 2013-01-30 2013-04-24 宋小林 Microwave rust cleaning device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109844143B (en) Hot rolled plate annealing equipment, hot rolled plate annealing method and descaling method for Si-containing hot rolled steel plate
AU2003271666B2 (en) Method and device for descaling and/or cleaning a metal casting
US5490908A (en) Annealing and descaling method for stainless steel
JPH1058027A (en) Descaling method for steel and descaling device
WO2023232159A1 (en) Method for heat treatment of austenitic stainless steel bar by means of induction heating
KR960015231B1 (en) Method for processing cold-rolled stainless-steel sheet and strip
WO2020095940A1 (en) Hot dip plating method
JPS6240368A (en) Continuous treatment installation for decreasing iron loss of grain oriented silicon steel sheet
JP7231645B2 (en) Manufacturing method of high-silicon grain-oriented electrical steel sheet
US20110315280A1 (en) Method and Device for Annealing and Descaling Strips of Stainless Steel
JPS6195718A (en) Descaling method of steel material
JPH093673A (en) Device and method for pickling steel sheet
JP3046901B2 (en) Pretreatment for pickling electrical steel sheets
WO2014040736A1 (en) Induction heating of metal strip and wire with gas impingement cooling
CN219059044U (en) Carbon steel-stainless steel composite board heat treatment device
JPS6179790A (en) Method and device for pickling
RU2034050C1 (en) Straight seam electric welded pipes thermal treatment method
JPS6237384A (en) Method for descaling coil of steel wire rod
JPH0949092A (en) High efficient pickling process of austenitic stainless steel plate
JPH062032A (en) Method for annealing and pickling steel sheet
JPH07197282A (en) High-speed pickling device and high-speed pickling method for steel sheet
JPH11170019A (en) Method for continuously casting metal and machine therefor
JPH06269841A (en) Manufacture of hot rolled steel sheet excellent in surface properties
JP2004204335A (en) Method of baking coating film by high frequency induction heating
JPH0234718A (en) System for controlling induction hardening