JPS58107212A - 鋼板の連続脱スケ−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０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。これに対して、
メカニカルデスケーリング方式は、ショットプラス陛ワ
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。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ｎ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扛ている。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扛て
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ｎ自体
で種々の方式が提案さｎ、、、また一部実施さｎ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ｎていない。

以−りの問題点を踏えつつ、深く考察するに、酸洗はス
ケール層を溶解させるために行うものであるとの固定観
念から脱却できなかった点に基本的な問題があることが
判明した。

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、
クラックの最奥から境界に沿っである程度浸入し、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。

そこで提案さ扛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、本発明は、５００℃以下の温度で低温巻取し
た熱延鋼板を、５〜２０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、そ
の後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０ 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、
楽る。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げ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ｎ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℃程度で地鉄との境界層ＦｅＯのＦ
ｅ＋　Ｆｅ５０４への変態を生じるので、この温度より
低い温度で巻毛り、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０ かくして低温巻取した熱延鋼板は、巻戻機から脱スケー
ルラーインに通板さ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ｎる。

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
、端面の直角度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
ーを用いるこトカできる。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、後の酸量
〜布時の酸が浸透し易い条件を作る〇この場合、圧下率
を５〜２０％とするのが重要なことである。圧下率が５
％未満でも２．ある程度のクラックが生じ、後の脱スケ
ール工程によって脱スケールを図ることができるが、本
発明では、その後酸塗布およびメカニカルデスクＩＪン
グのみを行い、仕上げ酸洗を省略しようとしている○仕
上げ酸洗を省略せんとするため（で、スケール層を十分
に破壊させクラックを多数生成させる必要がある。この
点で、圧下率は５チ以上とする必要がある。そして、圧
下率が５係以上となると、表面性状が悪くなり、機械的
性質については硬くなり伸びなどの特性の点で劣るもの
の、脱スケールが終了したこの鋼板は、冷間圧延後焼鈍
を行いそこで所期の特性を満足させるようにすわばよい
から、別設の支障はない。　　− 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扛ない。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、後の処理でも除去さ扛ないで、冷間圧延の際
に鋼板にスケール疵を生成させる虞れがある。一方、こ
の圧下工程では、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ｎた圧下率で
加工さ扛た鋼板は、その後酸塗布工程へ通される。この
酸塗布工程は、従来のような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
て行なわする。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　＋　Ｆｅ２Ｏ２層５１およびＦｅ２０Ａ層５２
からなる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チ程度、スケールを残存させておく。この点
で、従来の酸洗方式では可能な限り酸洗中においてスケ
ールを除去し、もしそ扛でも除去できないのであれば、
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％
、特に８〜１２％程度が望ましい。また酸の温度は高温
であればそ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。

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ｎ流す方法、酸をロールに
転写させてそ扛を鋼板に塗布する方法（ロールコータ法
）、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○こ扛らの塗布方法と
異なり、従来一般の酸洗槽に鋼板を浸漬させる方法は、
酸液中にスケールが多く持ち込ま扛、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、こ扛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
置時間も可能な限り短い方が望まじいが、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−！たけ放置時間である。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％
近くを占めるが、本発明法は、酸との短時間接触でよい
から、酸処理ラインの３０係以下、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６００　ｍ／ｍｍ程度まで上げる高速処理が可能とな
る。これに対して、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３
００　ｍ／ｍ’Ｒであった。したがって、本発明法によ
ｎ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
により除去した後、メカニ（１１） 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。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も特に巾方
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０
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０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Ｏ メカニカルデスケーリング後は、仕上げ酸洗（１２） を行うことなく、ループカー、サイドトリマー、防錆油
塗布用オイラー、シャーなどを介して巻取機により巻取
らｎる。

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ｎ１前述する付帯する設備は省略さ扛ている。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
れ、圧延機３に通さ扛る０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［より酸が
塗布さ扛る。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０次いで巻取機１０により
巻取らｎる〇 次に実施例を示す 実施例 厚さ３．０１１１１　Ｘ幅１２１９　ａ＋ｍの低炭素キ
ルド熱延鋼板を６５０℃、５６０℃、５００℃、４５０
℃の各温度で巻取り、１５係の圧下率で冷間圧延した後
、液温７０℃、濃度１０％の塩酸液を１０〜４０９７ｍ
塗布し１〜１０秒間の適当時間経過してから水洗後ブラ
ッシングを行ない巻取機に巻取った後、鋼板表面の脱ス
ケール状況を鋼板の幅方向の各位置部ち鋼板の両端縁部
及び、両端縁から板幅の１／４位置の部分（１／４端縁
部と称する）、中央部の各位置について１５チ圧下率で
の酸塗布経過時間との関係と合せＣ調べた。

その結果酸塗布経過時間については５秒間経過後が良好
であった。第１表に３秒間経過後の脱スケール状況結果
について示ス。

第　　１　　表 なお、　◎完全脱スケール ０９０％以上の脱スケール ６３０〜９０％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、熱延鋼板の巻取り温度が５６
０℃のものは端縁部の脱スケール率が３０チ以下、また
６５０℃のものも端縁部および１／４端縁部の脱スケー
ル率が３０％以下と脱スケール率は悪い。そｎに比較し
て巻取り温度が５００℃のものは端縁部および１／４端
縁部の脱スケール率が９０係以上であり、中央部は完全
な脱スケールが行わｎており、４５０℃のものは鋼板の
各位蓋すべてにおいて完全な脱スケールが確認さｎた。

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
カルデスケーリフ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ライン長を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し
、作業環境も改善できる。また、圧下率を高くしたので
、仕上げ酸洗が不用であり、酸の消費量が少い。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ｎらの種々の効果かもたらさｎ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、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である。 １・・・・鋼板　　　　　３・・・・圧延機４・・・・
酸塗布装置　　　６・・・・水洗装置９・・・・メカニ
カルデスケーラ 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、
   ５〜２０ｑ６の圧下率で冷間圧延およびまたは冷間加工
   した後、鋼板表向に対して酸を塗布し、その後メカニカ
   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０