JPH11129015A - 薄スケール鋼板の製造方法 - Google Patents

薄スケール鋼板の製造方法

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JPH11129015A
JPH11129015A JP31109397A JP31109397A JPH11129015A JP H11129015 A JPH11129015 A JP H11129015A JP 31109397 A JP31109397 A JP 31109397A JP 31109397 A JP31109397 A JP 31109397A JP H11129015 A JPH11129015 A JP H11129015A
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JP
Japan
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steel sheet
water
scale
cooling
rolling
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Application number
JP31109397A
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English (en)
Inventor
Takuo Uehara
拓男 上原
Shigeru Kihara
茂 木原
Akihisa Tsuruta
明久 鶴田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間仕上圧延された鋼板の表面を簡便な方法
で大気からほぼ遮断した状態で冷却することにより、安
価な設備費およびランニングコストで密着性に優れた薄
スケールを表面に形成した薄スケール鋼板の製造方法を
提供する。 【解決手段】 熱延仕上圧延前の鋼板に圧力30MPa
以上の水を衝突させてデスケーリングを行い、熱延仕上
圧延終了直後5秒以内に、ランナウトテーブルで水量密
度300l/m2min以下の水をスプレーすることを
特徴とする薄スケール鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延工程にお
いて鋼板の表面に生成するスケールを密着性に優れた薄
スケールとする薄スケール鋼板の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】熱延鋼板は、加熱炉で加熱されたスラブ
を粗圧延し、その後高圧水によるデスケーリングを行っ
て仕上圧延し、ランナウトテーブルで所定の材質となる
ように冷却し、次いでコイルに巻き取ることによって製
造されている。これらの工程は全て大気中で行われるの
で、仕上圧延直前にデスケーリングを行っても高温の鋼
板表面に再びスケール(2次スケール)が生成する。
【0003】図1は、熱延ラインの仕上圧延前のデスケ
ーリングから捲取りまでの工程を示した図である。一般
に鋼板5は、仕上圧延機3に入る前に高圧水により表面
に生成したスケールを除去(デスケーリング)される。
デスケーリングされた鋼板は、圧延機に入り所定の厚み
に圧延された後にランナウトテーブル上で水冷され、所
定の捲取り温度まで冷却し、コイラー4に捲き取られ、
次工程ヘ送られる。この様にして製造された鋼板は、鋼
板表面に通常約5〜15μの厚さのスケールが形成され
ている。
【0004】このスケールが付着したままの熱延鋼板
は、外観が悪いのみならず曲げやプレス等の加工を行う
とスケールが鋼板表面から剥離してしまうので、熱延の
ままで加工用鋼板とすることができない。また冷間圧延
に供すると鋼板表面にスケールを圧着或いは噛み込ん
で、表面疵を発生させ表面品質を低下させるという問題
がある。このような事情から、密着性に優れた薄スケー
ルを形成した熱延鋼板を製造する技術が種々提案されて
いる。
【0005】薄スケール鋼板を製造するための従来のス
ケール抑制方法としては、高温域における滞留時間を急
冷することによって短くする方法や、鋼板表面に酸化抑
制剤を塗布したり、或いは窒素等の不活性ガスと接触さ
せることにより鋼板表面の酸化を抑制する方法がある。
前者は、急冷するために大量の水を必要とし、冷却設備
が大掛かりなものとなり、設備費用が嵩むという欠点が
ある。後者は酸化抑制剤や不活性ガスを使用するのでラ
ンニングコスト等が嵩むという欠点がある。
【0006】また、後者に属する方法として、例えば、
特開平6−142752号公報では、熱延鋼板製造ライ
ンの最終圧延機の出側から巻取るまでの間において、鋼
板表面をほぼ完全に水で覆った状態で冷却し、スケール
を除去することを特徴とする薄スケール熱延鋼板の製造
方法が提案されている。
【0007】図5は、その薄スケール鋼板を製造する技
術を示した図である。この方法によれば、薄スケール鋼
板を製造すべく、熱間仕上圧延機3の最終スタンド出側
よりテーブルローラー9で搬送される鋼板5を水中冷却
装置11で水流冷却により急冷、緩冷を行なう際に、そ
の冷却期間中、上下ピンチローラー8を設け、それらと
水冷ヘッダー10との間に熱延鋼板5を通しながら均一
冷却し、巻取り機4で巻き取るものである。特に熱延鋼
板5の先端後端部の通板時にあっても上下ピンチローラ
ー8を上下動可能に構成することによって鋼板張力を付
与し、一定張力下で通板させることによってそれらの通
板性を改善して均一な品質を得ることか出来るという技
術である。
【0008】しかし、この方法でも、例えば鋼板に大き
な反りがある場合は上下ローラー間に鋼板を噛み込ませ
ることが困難となり、また、仕上圧延機から捲取りまで
のランナウトテーブルほぼ全長にわたって水中冷却装置
を設置する必要があるのでピンチローラーの本数が膨大
なものとなりメンテナンス費用が嵩むこと、および、メ
ンテナンス性が悪くなること、ミスコイル時の処置か難
しいこと、多数本のピンチローラーと鋼板が接触するの
で鋼板表面に疵が発生する確率が高くなること等設備、
操業、品質上の種々の課題が懸念される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、こ
れらの欠点を解決するべく発明したものであり、特殊な
冷却装置等を用いずに、熱間仕上圧延された鋼板の表面
を簡便な方法で大気からほぼ遮断した状態で冷却するこ
とにより、安価な設備費およびランニングコストで密着
性に優れた薄スケールを表面に形成した薄スケール鋼板
の製造方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、熱間仕上圧
延された鋼板を外気からほぼ遮断した状態で冷却するた
めには、鋼板の表面を覆う水のカーテンや水膜を形成す
ればよいことに着目し、種々検討した結果、鋼板表面に
多数の低水量密度スプレーノズルを設け、これによって
熱間圧延直後の鋼板表面に水をスプレーすれば安価な設
備費およびランニングコストで、密着性に優れた薄スケ
ールを表面に形成した薄スケール鋼板が効果的に製造で
きることを知見して本発明を完成した。
【0011】本発明の要旨は、以下の通りである。
【0012】(1) 熱延仕上圧延前の鋼板に圧力30
MPa以上の水を衝突させてデスケーリングを行い、熱
延仕上圧延終了直後5秒以内に、ランナウトテーブルで
水量密度300l/m2min以下の水をスプレーする
ことを特徴とする薄スケール鋼板の製造方法。
【0013】(2) 熱延仕上圧延終了直後5秒以内
に、ランナウトテーブルで水量密度300l/m2mi
n以下の水をスプレーすると共にラミナノズルで冷却す
ることを特徴とする上記(1)記載の薄スケール鋼板の
製造方法。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明による薄スケール鋼板の製
造方法について詳説する。
【0015】図2は、本発明の薄スケール鋼板の製造方
法を示した図である。仕上圧延機3の前には30MPa
以上の圧力を有するデスケーリング装置2を設置し、粗
バーの表面に生成したスケールを高圧力水を衝突させて
除去する。圧力が30MPa未満であると効果的にデス
ケーリングすることができないので本発明では30MP
a以上とした。仕上圧延機を通過した鋼板5には、仕上
圧延直後5秒以内、好ましくは3秒以内にランナウトテ
ーブルで水量密度300l/m2minの水をスプレー
する。ランナウトテーブルには従来の冷却ノズル1、例
えばラミナフローノズルの間隙に低水量密度のスプレー
冷却ノズル7を配置し、鋼板5を冷却できるようにして
ある。最初のラミナフローノズルの前にスプレー冷却ノ
ズルを配置することが好ましい。そして、所定の温度に
冷却された鋼板5は、ピンチローラ6を介してコイラー
4で巻取られる。なお、この図ではラミナフローノズル
を配置した例を説明したが、全部をスプレー冷却ノズル
としても良い。
【0016】本発明では、圧延終了時後、直ちに300
l/m2min以下の低水量密度のスプレー水で鋼板表
面を覆うことにより周囲の空気と鋼板とが直接接触する
ことを防止して酸化を抑制している。また、水量密度が
300l/m2min以下と小さいことから、一般に熱
間圧延のランナウトテーブルに用いられているラミナフ
ロー冷却と比較して、冷却能力が極めて小さく、鋼板温
度を過度に下げることか無いので(冷却速度が小さいの
で)冷却制御性に優れるという特長をもっている。即
ち、本発明による薄スケール鋼板の製造方法は、仕上圧
延前において30MPa以上の高圧水によりスケールを
除去し、圧延終了後においては300l/m2min以
下の水量密度のスプレー水を用いることにより鋼板温度
を過度に冷却すること無しに酸化抑制することが出来
る。
【0017】図3は、冷却方式の相違による鋼板温度
(℃)と熱伝達率(kcal/m2hr℃)の関係を示
す図である。図3に示すように、従来の水量密度100
0l/m2minのラミナフロー冷却(図中●)では、
約700℃から熱伝達率は急激に大きくなる。これに対
して、300l/m2minの低水量密度スプレー冷却
(図中○)では、約450℃から徐々に熱伝達率が上昇
している。前者の場合の熱伝達率が大きいことは、鋼板
からの抜熱量が大きいので、冷却制御が難しく、高度な
制御が必要であることを意味する。後者の場合、熱伝達
率が約450℃からしか上昇しないので、鋼板からの抜
熱量が一定で冷却制御し易いことを意味する。つまり、
冷却制御のし易さでは、低水量密度スプレー冷却の方が
優れている。
【0018】したがって、本発明では、冷却制御のし易
さ及び鋼板表面と周囲の空気とが直接接触することをス
プレー水で防止するために、300l/m2min以下
の低水量密度のスプレー水を使用するものである。
【0019】また、本発明では熱間仕上圧延後のスケー
ルの厚さが、鋼板表面と周辺空気との接触状況によって
変化することを見いだした。
【0020】図4は、熱間仕上圧延後の経過時間とスケ
ール発生量との関係を示した図で、熱間圧延終了時の板
厚が2.3mm、鋼板温度が950℃、そして巻取り温
度が600℃の条件で調査したものである。図4に示す
ように、圧延直後の高温時にはスケール量は3秒以内に
急激に生成し、生成量の過半が圧延終了後5秒以内に生
成してしまい、5秒を超えるとスケール生成量は飽和し
てしまうことが分かる。
【0021】したがって、薄スケール鋼板を製造するた
めには、高温域におけるスケール生成量を減らすことが
重要であり、本発明では、スケールの生成量を抑制する
ために、熱間仕上圧延直後5秒以内にランナウトテーブ
ルで水をスプレーすることにより、周囲の空気と鋼板と
が直接接触することを防止しながら、冷却を行うことと
した。なお、好適には3秒以内に冷却を開始する方がス
ケール生成量を抑制するのに好ましい。
【0022】
【実施例】本発明の実施例を説明する。
【0023】本発明で使用した鋼板の材質は、0.08
%Cの炭素鋼板で、そして製品寸法は、厚み2.3〜
4.0mmの鋼板を用い、従来法と本発明の技術を比較
するための実機試験を行なった。
【0024】図2は本発明の薄スケール鋼板の製造方法
を示した図である。
【0025】図2において、仕上圧延前の鋼板5は、デ
スケーリング設備2により高圧水(従来の場合15MP
a、本発明の場合30MPa)を表面に噴射されデスケ
ーリングされた後、仕上圧延機3にて所定の厚みに圧延
され、ランナウトテーブル(ROT)上で冷却される。
従来は図1に示すようにラミナフローノズル1のラミナ
冷却であるが、本発明では低水量密度のスプレーノズル
7を従来のラミナフローノズル1に隣接して配置し、ス
プレー冷却或はスプレー冷却とラミナ冷却の両者により
鋼板5を冷却できるようにしてある。デスケーリングと
冷却の試験条件を表1に示す。
【0026】
【表1】 試験条件1、2は、デスケーリング圧力が15MPaで
冷却方法が従来のラミナ冷却および本発明の低水量密度
スプレー冷却である。試験条件3、4は、デスケーリン
グ圧力が30MPaで冷却方法が従来のラミナ冷却およ
び本発明の低水量密度スプレー冷却である。これらの試
験条件により本発明の効果を明確にすることが出来る。
試験回数は、各条件あたり5〜10回実施した。また、
温度条件としては、仕上圧延機出側の温度を950℃と
し、これを水冷によって580℃まで冷却した後、47
0℃の捲取り温度で巻き取ることによって行った。試験
の評価指標としては、捲取り後のスケール厚み、鋼材の
曲げ試験結果の評点、捲取り温度精度である。
【0027】試験条件1では、従来の方法、試験条件2
は、ROTの冷却方法を低水量密度スプレーに変えた場
合、試験条件3はデスケーリング圧力を30MPaにし
た場合、試験条件4は、本発明の方法であり、デスケー
リング圧力30MPaとROTの冷却方法の低水量密度
冷却を組み合わせた場合である。
【0028】このような条件で試験を実施した結果を表
2に示す。
【0029】
【表2】 本発明(条件4)は、従来の方法(条件1)に比べスケ
ール厚みは、半減、スケールのタイト性の指標である曲
げ試験の評点は1で従来に比べ明らかにタイト化して剥
離しにくいスケールが生成していることかわかる。ま
た、スケールの組成については、本発明(条件4)のス
ケールはFe34が従来の方法(条件1)よりも大幅に
多いスケールとなっていて、タイト化して剥離しにくい
スケール組成が生成していることがわかる。また捲取り
温度精度は従来法(±40℃)に比ベ本発明(±15
℃)がおよそ2倍以上精度が向上している。条件2およ
び条件3ではデスケーリングまたはROTの水冷方法の
相違に基づく効果として、スケール厚み及びタイト性
(曲げ評点)は向上しているが、ラミナ方式の水冷では
捲取り温度精度が良くならない。条件1と条件3との相
違で分るように、高圧化(30MPa)だけでもスケー
ル厚みは若干薄くなるが、捲取り温度精度はあまり良く
ならない、また低水量密度冷却のみを実施した場合(条
件2)では捲取り温度精度は若干上がるが、スケール厚
み(18μ)は従来と同程度、スケール中のFe34
分の増加も少くタイト性の評点も3で低く、総合的には
あまりよい結果は得られない。
【0030】以上により本発明による仕上圧延前の高圧
デスケーリングとROT冷却における低水量密度冷却の
とを組み合わせると平均スケール厚み、曲げ試験評点及
び捲取り温度精度の全てに優れた効果があることが確認
できた。
【0031】
【発明の効果】本発明により鋼板のスケール生成量を低
減することが可能となり、鋼板の薄スケールおよびタイ
トスケール化により表面品位向上を図ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】ー般的な熱間仕上圧延機周辺から捲取りまでの
工程を示した図である。
【図2】本発明の薄スケール鋼板の製造方法を示した図
である。
【図3】冷却方式の相違による鋼板温度(℃)と熱伝達
率(kcal/m2hr℃)の関係を示す図である。
【図4】熱間仕上圧延後の経過時間とスケール厚との関
係を示した図である。
【図5】従来の薄スケール鋼板の製造方法を示した図で
ある。
【符号の説明】
1 ラミナフローノズル 2 デスケーリング装置 3 仕上圧延機 4 コイラー 5 鋼板 6 ピンチローラ 7 低水量密度スプレーノズル 8 ピンチローラ 9 テーブルローラ 10 水冷ヘッダー 11 水中冷却装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C21D 1/00 123 C21D 1/00 123A 1/82 1/82 9/52 102 9/52 102 9/573 101 9/573 101Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱延仕上圧延前の鋼板に圧力30MPa
    以上の水を衝突させてデスケーリングを行い、熱延仕上
    圧延終了直後5秒以内に、ランナウトテーブルで水量密
    度300l/m2min以下の水をスプレーすることを
    特徴とする薄スケール鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 熱延仕上圧延終了直後5秒以内に、ラン
    ナウトテーブルで水量密度300l/m2min以下の
    水をスプレーすると共にラミナで冷却することを特徴と
    する請求項1記載の薄スケール鋼板の製造方法。
JP31109397A 1997-10-28 1997-10-28 薄スケール鋼板の製造方法 Pending JPH11129015A (ja)

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