JPS58107211A - 鋼板の脱スケ−ル方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板の連続脱スケール方法に関するものであ
る。

熱間圧延した熱延鋼板にはスケールが付着し！ ているため、その後冷間圧延を行う場合には、スケール
を除去する必要がある。この脱スケール法としては、大
別すると、酸洗方式とメカニカルデスケーリング方式と
がある。しかし酸洗方式では、長大な酸洗槽や大規模の
廃酸処理設備が必要となり、占有スペースが大きいばか
りでなく、設備費が嵩み、また酸を大量に使用するため
経済的でなく、しかも作業環境も悪い欠点がある０こｔ
に対して、メカニカルデスケーリング方式は、ショツト
ブラストやワイヤーブラシ等によりスケールを除去しよ
うとするもので、酸洗方式のように均一に脱スケールを
行うことができない欠点がある０したがって、現状では
上記の問題があるものの、酸洗方式が主流であって、メ
カニカルデスケーリング方式はその補完的に使用さ扛て
いるに過ぎない。

さらに付言すると、酸洗方式において、単に酸洗槽に通
板するだけでは、脱スケール性が悪いため、前処理とし
てスキンパス、スケールブレーカ−やコイルの急冷を行
い、スケール層にクラックを入扛て酸洗中にスケールが
溶は易くしたり、スケール層の層組成を脱スケール性を
考えて調節する試みもなさｎている。また酸洗液中にブ
ラシを配置することによりデスケーリングすることも提
案さ扛ている。しかし、このような改良によっても、酸
洗すなわち酸洗槽中への浸漬による方式がもっている、
前述のライン長が長くなる問題は依然として解決さ【て
いないのが現状である。

こｎに対して、メカニカルデスケーリング方式は、酸洗
方式といかに組み合せるかの点から、あるいはその自体
で種々の方式が提案さ扛、また一部実施さ扛ている。し
かし、このメカニカルデスケーリング方式単独では、均
一な脱スケールを行うことができないため、主に酸洗方
式の前処理としてしか使用さ扛ていない０以上の問題点
を踏えつつ、深く考察するに、酸洗はスケニル層を溶解
させるために行うものであるとの固定観念から脱却でき
力かツｆｃ点に基本的な問題があることが判明した０ すなわち、酸処理に先立って鋼板表面に多数のクラック
を形成させた後、酸の塗布により短時間接触させると、
その酸はクラックを通って地鉄表面まで浸透し、クラッ
ク部分ならびにスケールと地鉄との境界部分を溶解し、
特に境界部分については剥離するほど溶解はしないが、
し、、スケールを浮かせることができ、かくして浮いた
スケールを後に除去するようにすると、たとえ酸との接
触時間が短かくとも確実にスケール除去を達成できるこ
とが明らかとなった。

そこで提案さｎたのが本発明であり、その目的とすると
ころは主としてライン長を著しく短縮でき、経済的な連
続脱スケール方法を提供することにある。

すなわち１８本発明は、５００℃以下の温度で低温巻取
した熱延鋼板を、０．５〜５係の圧下率で冷間圧延およ
びまたは冷間加工した後、鋼板表面に対して酸を塗布し
、さらにメカニカルデスケーリング処理を行うことを特
徴とするものである。

本発明が対象とする熱延鋼板は、５００℃以下、特に好
ましくは４５０℃以下の温度で巻取った低温巻取材であ
る。一般に、熱延鋼板には、６８０℃程度の高温巻取材
と、５６０℃程度の普通巻取材がある。高温巻取材は、
冷間圧延後連続焼鈍させ結晶粒を揃え成形性を向上させ
て出荷するものであるが、巻取温度が高いため特に鋼板
の側縁部が空気により酸化されスケールが厚く発生する
。通常側縁から１／４中程度入った部分において巻取後
、空気酸化による厚いスケールを生じ、後工程での脱ス
ケールを円滑に行うことができない。また同様なことは
、５６０℃程度の普通巻取材についても、スケール厚お
よび組成が異なるものの言えることである。そしてスケ
ールは通常５２０℃程度で地鉄との一境界層ＦｅＯのＦ
６．Ｆｅ５０４への変態を生じるので、この温度より低
い温度で巻取り、地鉄との境界部にＦｅＯを残し、その
後の工程で円滑な脱スケールを図ることが望ましい。

かくして低温巻取した熱延鋼板は、巻戻機から脱スケー
ルラインに通板さｎる。巻戻機における鋼板コイルの温
度は別設限定さｎるものではないが、常温〜２００℃、
通常１００〜１２０℃程度とさする〇 巻戻さ扛た鋼板は、彎曲したコイルを平担にするための
フラットナー、鋼板の前後端部のオフゲージ部を切断し
、端面の直角塵を出すためのシャー、先の鋼板と後の鋼
板相互を溶接して連続化させるためのフラッシュバラト
ウエルダー、プライドルロール、ループカーなどを介し
て冷間圧延およびまたは冷間加工工程に入る。

冷間圧延の例としては、第２図のように通常の４重圧延
機Ａを用いることができる。また冷間加工としては、第
３図のようなレベリングミルＢ１あるいはロールベンダ
ーを用いることができる。第４図のようにロールベンダ
ーＣト２重圧延機りを組み合せることもできる。さらに
この工程は、鋼板にクラックを生成させることが目的で
あるから、冷間圧延および冷間加工の単独であっても、
両者を組み合せたものでもよく、しかも両者を組み合せ
る場合その順序についても適宜選定す扛ばよい。冷間圧
延およびまたは冷間加工によって、鋼板に伸びおよびま
たは曲げを与え、鋼板にクラックを生成させ、後の酸処
理による酸を浸透し易い条件を作る。この場合、圧下率
は０．５〜５％とするのが重要なことである。

圧下率が０．５％未満では、目的とするクラックの生成
が十分でない。また圧下率を大きくすると、スケールに
対して大きな力が作用し、スケールが細かく破砕してス
ケールの剥落や酸処理によるスケールの剥離が容易にな
ると考えがちであるが、実際はスケールが地鉄に圧着し
てしまい期待するほどの効果が得らｎない。さらに圧下
率が大きいと、スケールの一部が地鉄に噛込み、いわゆ
る噛込みスケールを生じ１後の処理でも除去さｎないで
、冷間圧延の際に鋼板にスケール疵を生成させる虞ｎが
ある。また圧下が強過ぎると、表面性状が悪くなり、特
に機械的性質については硬くなり伸びなどの特性点で悪
くなり、熱延製品として適さない。したがって、圧下率
は５％を越えない条件とすることが重要である０　　　
　　　□・”□・“一方、この工程ではその前後にプラ
イドルロールを設け、適宜テンションをかけておくのが
よい。

このように、本発明において特に限定さ扛た軽圧下さ扛
た鋼板は、その後酸塗布工程へ通さｎる０この酸塗布工
程は、従来の長大な酸洗槽を必要とするものではなく、
著しく短いあるいは小規模の設備によって行なわｎる０
また、従来のように、クラックに酸を浸入させて、一部
を溶解させ、ガスの発生によってスケールを剥離させ、
この剥離スケールを酸液中に持ち込むという思想とは全
く別異なもので、第５図のように、前の冷間圧延および
または冷間加工によって生じたＦｅ０層５０　＋　Ｆｅ
３Ｏ４層５１およびＦｅｚＯＪ層５２か層表２スケール
のクラック５３に対して、酸を浸入させ、第６図のよう
に、主にスケールと地鉄５４との境界層であるＦｅ０層
５０に攻撃させ、そこを溶解させ、スケール層を浮かせ
るものである。したがって、この酸塗布工程後の鋼板で
は、大部分のスケールが未だ地鉄５５に付着した状態に
ある。すなわち、９８〜５０チ、通常９８〜８０％程度
、スケールを残存さく　７　） せておく。この点で、従来の酸洗方式では可能な限シ酸
洗中においてスケールを除去し、もしそｔでも除去でき
ないのでｈｒｂば、その後メカニカルデスケールを行う
ものと大きな差異がある。

使用する酸としては、塩酸または硫酸があるが、高速処
理、したがって処理時間を短くできること、ならびに仕
上面の点で塩酸の方が有利である。酸濃度は５〜１５チ
、特に８〜１２％程度が望ましい。また酸の温度は高温
であｎばそｎだけ脱スケール性が高くなるが、作業環境
などを考えると、５０℃〜９５℃、特に６５℃〜９０℃
が好適である０ 酸塗布工程の例としては、スプレーを用いて酸を塗布す
る方法のほか、酸を鋼板に垂れ流す方法、酸をロールに
転写させてそｎを鋼板に塗布する方法、多孔質体に酸を
含潰させて鋼板に多孔質体を接触させながら塗布する方
法などがある。これらの塗布方法と異なり、従来一般の
酸洗槽に鋼板を浸漬させる方法は、酸液中にス（８） ケールが多く持ち込まれ、また大量の酸を使用するため
、酸洗槽に対して大規模の廃酸処理設備を付設する必要
があり、設備費および酸使用量の点で経済的でもないの
で、こｎらの難点のない塗布方式が望ましい。さらに、
上述の各塗布方法を組み合せて酸処理を行うこともでき
る。

本発明は可能な限りライン長を短かくすることを目的の
一つとしている。そのために、酸との接触時間または放
置時間も可能な限シ短い方が望ましいが、酸がクラック
に浸透してスケール層を浮かすに最低限の時間が必要で
ある。この点で、酸の接触または放置時間は１秒が必要
である。１秒未満であると、その後の脱スケール工程で
もスケールを除去することができない。

また接触時間あるいは接触後の放置時間が長いと、脱ス
ケール性は向上するものの、それだけライン長が長大と
なり経済的でない。そこで、１〜１４秒、特に３〜１０
秒が好適な酸との接触または放置時間である。従来の酸
洗方式では、酸洗槽が全脱スケールライン長の５０係近
くを占めるが、本発明法によ扛ば、酸との短時間接触で
よいから、酸処理ラインの３０％以下、通常１０〜２０
％程度である。また短時間接触によるので、鋼板の処理
速度を５ＱＱｍ／ｍｍ程度まで上げる高速処理が可能と
なる。こ扛に対して、従来の酸洗方式は酸洗槽中でのス
ケールの溶解を目的とするものであったから、最高でも
３００ｍ／ｍｉｎであった。したがって、本発明法によ
扛ば脱スケール処理効率が大巾に向上する。

酸処理工程を出た鋼板には未反応の酸が付着している。

したがって、こｎをリンガ−ロールまたは水洗装置など
によシ除去した後、メカニカルデスケーリング装置に導
く。

メカニカルデスケーリング装置では、地鉄に浮いた状態
にあるスケール層を機械的に除去する０たとえば冷間圧
延によりクラックを生成させた後、酸塗布工程を経るこ
となく、メカニカルデスケーリングを行ってル特に巾方
向に脱スケール性のばらつきが生じ良好にデスケーリン
グを達成できないが、本発明では先に酸塗布工程を経て
スケール層が浮いた状態にあるので、容易にこのメカニ
カルデスケーリング工程でスケールを除去できる。した
がって研削ロールによらない耐摩耗性の比較的軟らかい
砥粒入のナイロンブラシによっても容易に除去できる。

勿論、この他に研削、ショツトブラスト、液体ホーニン
グ、高圧流体噴射、酸化鉄スラリーの投射など公知の手
法も採用できる。ただ高圧水を使用する諸方法は、電力
費が嵩むなどの点で、本発明が目的とする経済性の向上
には馴じまない０ メカニカルデスケーリング工程を出た鋼板は、ループカ
ー、サイドトリマー、防錆油塗布用オイラー、シャーな
どを経て巻取らｎる。

すなわち、仕上げ酸洗は行なわない。本来なら、仕上げ
酸洗を行った方が、表面性状等の点で望ましいのである
が、本発明による方法によ扛ば、そのまま熱延後の鋼板
は熱延鋼板として出荷して差支えなく冷間加工を行うも
のであるから、仕上げ酸洗の要は格別ない。しかも設備
費および酸使用量の低減などの点でむしろ好ましい。

次に本発明法に係る処理ラインの概要の一例を第１図に
よって説明する。第１図にはラインの主要部のみが図示
さ扛、前述する付帯する設備は省略さｎている。低温巻
取さ扛た鋼板１は、巻戻機２にかけらｎそこから巻戻さ
扛、圧延機３に通さｎる。その後、酸塗布装置４、すな
わちダウンする鋼板１にスプレー４ａ、４ａによシ酸が
塗布さｎる。その後、リンガ−ロール５および水噴射ス
プレー６ａ、６ａによる水洗装置６に通さ扛た後、ブラ
ッシングロール７と支持ロール８が対となったメカニカ
ルデスケーラ９に通板さｎる。次いで巻取機１０によシ
巻取ら扛る。

次に実施例を示す 実施例 厚さ３．　ＯｍｉＸ幅９’３１ｍ１の普通熱延鋼板を６
５０℃、５６０℃、４５０℃の各温度で巻取り、０．５
％及び５％の圧下率で冷間圧延した後、液温７０℃濃度
１０％の塩酸液を５〜５０１１／ｗｔ塗布し１〜１０秒
間の適当時間経過してからブラッシングを行ない巻取機
に巻取った後鋼板表面の脱スケール状況について調べた
。その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 なお　◎完全脱スケール ０９０％以上の脱スケール Δ３ｏ〜９０チ脱スケール ×３０％以下の脱スケール 上記表よりわかるように熱延鋼板の巻取温度が５６０℃
のものは０．５％圧下率では１０秒間経過後でも脱スケ
ール率３０係以下、５％圧下率では５秒間経過後でも６
０％程度と脱スケール率は悪いがそｎに比較して巻取り
温度４５０℃のものは３秒間経過後で０．５９６圧下率
では脱スケール率９０チ以上、５係圧下率では完全な脱
スケールが行なわｎており、５秒間経過後では０．５％
、５係圧下率とも完全な脱スケールが確認さ扛た０なお
、冷間圧延の前処理としての脱スケールに言及したが、
この０．５〜５チの圧下率では、第２図に示すように３
０にクラスで伸び４０％が確保でき、そのまま熱延鋼板
として出荷が可能であり、従来の酸洗品と比べ安価で表
面性状のよい熱延鋼板が提供さｆる。

以上の通り、本発明は、熱間圧延の際の巻取温度、冷間
圧延およびまたは冷間加工時の圧下率、酸塗布、メカニ
カルデスケーリングを巧妙に組み合せたものであるから
、従来の酸洗方式の場合と比較して１／２〜１１５程度
とすることができ、占有スペースの面のみならず、設備
費が大巾に低減する。特に酸との接触に当って、塗布方
式を用いるので、酸使用料が大巾に低減１−１作業環境
も改善できる。また得ら扛る端板の表面性状および特性
も優ｔたものがある。さらにラインへの高速通板も可能
となる。しかも、強力なメカニカルデスケーリング手段
は不要となり、動力費などのランニングコストが著しく
低減する。

こ扛らの種々の効果かもたらさ扛るのは、本発明が、酸
によりスケールを洗うのではなくして１スケールを浮か
し、その後本格的に脱スケールを行うという点に基礎を
置いているからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法を実施するためのライン構成の一例を
主要設備のみを取り上げて示した概要図、第２図〜第４
図は冷間圧延およびまたは冷間加工例を示す概要図、第
５図は酸塗布前のスケールの模式図、第６図は酸塗布後
のスケールの模式図、第７図は得ら扛た鋼板の一例の特
性図である。 １・・・・鋼板　　２・・・・巻戻機　　３・・・・圧
延機ｆ　　１４１ ４・・・・酸塗布装置　　　５・・・・リンガロール６
・・・・水洗装置　　　　７・・・・ブラシロール８・
・・・バックアップロール ９・・・・メカニカルデスケーラ １０・・・・巻取機　　　　５０・・・・ＦｅＯ層５１
　”　”　Ｆｅ３Ｏ４層　　５２　”　・・、Ｆｅ２０
ａ層５３・・・・クラック　　　５４・・・・地鉄特許
出願人　　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）５００℃以下の温度で低温巻取した熱延鋼板を、
   ０５〜５チの圧下率で冷間圧延およびまたは冷間加工し
   た後、鋼板表面に対して酸を塗布し、さらにメカニカル
   デスケーリング処理を行うことを特徴とする鋼板の連続
   脱スケール方法。