JPS5877702A - 熱間圧延ステンレス鋼帯の製造方法および装置 - 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、表面性状が優れ、かつ材質をよシ均質化した
熱間圧延ステンレス鋼帯を、能率よく消費エネルギーを
節減して製造する方法ならびに装置に関するものである
。

従来の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造においては、第１
図の如く、ステンレス鋼スラブ１が加熱炉２の中で加熱
された後、多段熱間圧延機３または単一の熱間圧延機、
例えばプラネタリ−、Ｓ　ノｖ　’４またはステツケル
ミル５により熱間圧延された後、冷却されコイル状に捲
取られて熱間圧延鋼帯が製造されている。

ところで、このような熱間圧延ステンレス鋼帯の製造方
法においては、ステンレス鋼スラブ１は加熱炉２の中の
高温の燃焼雰囲気ガス中での長時間加熱中に表面が高温
酸化して厚いスケールにおおわれる。従って、これを熱
間圧延機３，４または５で高温の圧延パスをくシ返す間
に一部のスケールは剥離するが、新たに発生した高温酸
化スケール膜でおおわれる。そして、加熱炉で生成した
スラブ表面のスケールや途中の熱間圧延で生じた高温酸
化スケールがつぎの熱間圧延ロールによシ、熱間圧延中
にステンレス鋼帯表面に押し込められて疵になる。

また、熱間圧延中に熱間圧延鋼帯の圧延開始から圧延終
了までの間に温度低下が生じ、熱間圧延ステンレス鋼帯
の材質のバラツキの一因になっている。さらに、一般に
熱間圧延中に銅帯端部が中央部よシ熱損失が大きいため
、銅帯端部にクラックが生じ鋼帯成品歩留上好ましくな
い。

このようにして、熱間圧延されたステンレス鋼帯は冷却
され、第１図の６に示す如くコイル状に捲取られる。こ
の熱間圧延鋼帯を高速でコイル状に捲取る際、銅帯とリ
ール、銅帯と銅帯がスリップし表面疵が発生し易い。

このよづな熱間圧延鋼帯は熱間圧延による圧延組織とな
っておシ、また表面が高温酸化スケール膜でおおわれて
いるので再結晶軟化焼鈍および脱スケール処理が必要で
ある。このため、従来熱間圧延鋼帯６を製品とするため
あるいはこれを冷間圧延して冷間圧延鋼帯を製造するた
めには、第１図の如く焼鈍酸洗装置７を用いて、熱間圧
延装置３、４．５とは別ラインで再加熱後冷却され脱ス
ケールされる。

すなわち、第１図の焼鈍酸洗装置７において、熱間圧延
鋼帯６は捲きほどかれ、そのコイルの先端は先行コイル
の後端と溶接機８にて溶接され連続して通板される。９
は溶接時の停止中も鋼帯６を連続して一定速度で通板す
るための前面ル−・く−である。銅帯は焼鈍炉１０で焼
鈍され、冷却装置１１で冷却された後、ショツトブラス
ト１２でスケールの破砕を行い、酸洗槽１３で脱スケー
ルされ、洗浄装置１４で洗浄、ドライヤー１５で乾燥さ
れて焼鈍酸洗鋼帯１８となる。１７は切断機であり、溶
接機８で接合した溶接部を除去するためのものである。

その際の停止中には、銅帯は後面ルー・（−１６にだく
わえられる。

このような、第１図の焼鈍酸洗装置７において、焼鈍炉
１０での再加熱時に銅帯表面に高温酸化スケールの増加
を伴うだけでなく、ステンレス鋼の高温酸イヒ被膜は普
通鋼帯に比べて脱スケールしにくいので、ショットプラ
ス目２で熱間圧延鋼帯のスケール膜を破砕しなければな
らず、更に続いて酸洗槽１３で硫酸や硝弗酸などの強酸
を用いて、表面のスケール除去が行なわれる。

このようにして、脱スケールされたステンレス鋼帯の表
面の凹凸は大きく、゛まだ、銅帯表面の結晶粒界が高温
酸化と酸洗での腐食によりおり為されて溝状になってい
る。そこで、このような鋼帯１８をそのまま、冷間圧延
機２３で直接仕上冷間圧延すると銅帯１８の表面の凹凸
が冷間圧延された成品２４の表面に残存することになる
。そのため、第１図の如く、仕上の冷間圧延を行う前に
、銅帯の表面粗度調整のためのベルト研削仕上を行う必
要がある。

すなわち、第１図において、焼鈍酸洗後の熱間圧延鋼帯
１８は、粗塗間圧延機１９にて粗圧延され、銅帯の平坦
度を良好にしてコイル２０に捲取られ、つぎのベルト研
削機２１で表面研削が均一にかけられるようにする。ベ
ルト研削機２１では、銅帯２０の表面粗度調整のための
研削を行うだけではなく、熱間圧延で生じた表面疵の除
去も行なった後、コイル２２に捲取る。このようにして
、つぎの仕上冷間圧延機２３で仕上の冷間圧延をするこ
とにより、表面の美麗な冷間圧延ステンレス鋼帯２４を
製造している。

この第１図かられかるように、従来は、熱間圧延鋼帯６
から、冷間圧延ステンレス鋼帯２４を製造するには、仕
上の冷間圧延２３の前に、熱間圧延装置３，４・５とは
別ラインの焼鈍酸洗装置７で、熱間圧延鋼帯１８の再加
熱や高温酸化膜の除去のための脱スケールが必要となシ
、しかも、その後頁に、脱スケール後の鋼帯１８の表面
粗度調整のため、１９の粗塗間圧延や２１のベルト研削
作業を必要としている。そのために、エネルギーや資源
を余分に必要とするだけでなく、そのための設備費用や
製造コストが余分にかかること、また製造工程が多く複
雑になシ、能率や品質面でも犠牲にせざるを得ない状況
におかれている。

本発明の目的は、このような熱間圧延ステンレス銅帯の
製造において、表面性状が優れ、かつ材質をよシ均質化
した銅帯を、能率よくしかも消費エネルギーを節約して
製造する方法ならびに装置を提供することである。

本発明の第１の特徴は、ステンレス鋼スラブを熱間圧延
に先立って高温溶融物質中にて加熱し、ついで熱間圧延
前後において非酸化性ガス雰囲気の保熱炉を通して熱間
圧延することであシ、第２の特徴は、好ましい態様とし
て熱間仕上圧延を小径ワークロールによる１パス大圧下
圧延とすることであシ、第３の特徴は、より好ましい態
様として、熱間圧延後の熱延鋼帯を高温溶融物質中に連
続的に浸漬して焼鈍することであシ、第４の特徴は、さ
らに好ましい態様として、焼鈍後の熱延鋼帯を制御冷却
することである。

以下に、本発明の製造方法について詳細に説明する。

まず、ステンレス鋼スラブを熱間圧延に先立って高温溶
融物質中にて加熱する。高温溶融物質としては、ステン
レス鋼スラブの加熱に必要な１０００℃以上において安
定であシスチンレス鋼を腐食せず、しかも環境を害さな
いことが要求され、たとえば塩化バリウムなどの塩が適
している。ついで熱間圧延中での銅帯表面の高温酸化を
防止するためと銅帯の熱損失による温度低下を防止する
ため、熱間圧延前後の加熱されたスラブまたは銅帯を非
酸化性ガス雰囲気の保熱炉を通して熱間圧延を行う。

このような本発明法において、酸化スケールの発生と、
熱間圧延ロールによる銅帯表面への酸化スケールの押込
みによる疵発生とを防止するため、また温度低下防止の
ため、加熱されたスラブ厚みから、できるだけ短時間に
熱間圧延を終了し、またワークロールと熱間圧延材の圧
延仕上までの接触弧長をできるだけ短かくする小径のワ
ークロールを用いた熱間圧延機によって１パス大圧下圧
延を行なうことが好ましい。また、熱間圧延直後の□　
　高温の熱間圧延鋼帯を連続的に高温溶融物ａ中にて焼
鈍することがさらに好ましい。高温溶融物質を用いる理
由は、高温焼鈍中における酸化スケール発生を防止する
ためと、加熱所要時間を短縮するためである。高温溶融
物質としては前記と同様塩化バリウム等の塩を用いるこ
とができる。さらに、無酸化焼鈍後のステンレス鋼帯を
引続いて、適切な材質が得られるように制御冷却を行う
とともに鋼帯の表面に付着した焼鈍時の溶融物質の残シ
などを除去することが好ましい。

以下に本発明の装置を実施例に基づいて詳細に説明する
。

第２図の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造装置において、
ステンレス鋼スラブ１はスラブ吊具２５により、高温の
溶融物質の入ったスラブ加熱炉２６に装入され、スラブ
支持台２７の上に置かれる。ここでスラブ１は高温の溶
融物質によシ所定の高温まで加熱される。次いで高温の
溶融物質中で加熱されたスラブ２８はスラブ吊具２５°
によシ吊上げられ、ローラテーブル２９上にのせられる
。スラブ２８はスラブプッシャー３０で粗熱間圧延機３
１に押込まれて圧延される。粗熱間圧延されるスラブあ
の表面は溶融物質が付着しておおっているため、大気と
の直接接触による高温酸化を防止する役目をすると同時
に熱間圧延の際の潤滑剤の役目もする。また、熱間圧延
時に生成する新生面のスラブ表面の高温酸化を防止する
ためと温度低下を防ぐため、粗熱間圧延機３１０前後に
アルゴン、窒素などの非酸化性ガスを充満した入側保熱
炉上側３２Ｔ、下４１４１１３２　Ｂと出側保熱炉上側
３３Ｔ、下側３３Ｂでスラブはおおわれる構造になって
いる。

保熱された加熱スラブ２８は粗熱間圧延機３１で圧延さ
れて板３４となシ、つぎの小径ワークロールをそれぞれ
有する仕上熱間圧延機３５にで、１ノくス大圧下熱間圧
延されて、高温の熱間圧延鋼帯３６が得られる。熱間圧
延鋼帯３６の高温での酸化を防止するため、熱間圧延鋼
帯３６の上側、下側からそれぞれアルゴンガス、窒素ガ
スなどの非酸化性ガスを充満した保熱炉３７Ｔ　、　３
７Ｂで被覆して、高温の熱間圧延鋼帯３６の高温酸化を
防止すると共に銅帯の温度低下を防止する。

つぎに、本発明の好ましい態様として熱間圧延鋼帯は高
温のまま、形状矯正圧延機３８にて、形状矯正された後
、スレッディングテーブル４１を経て、ピンチロール４
０によシ鋼帯先端が送シ出され、先行コイルの後端末と
接合機４３によシ溶接などを行うことによシコイルが連
続するように接合される。

コイル端末の接合の終った後は、接合機４３およびスレ
ッディングテーブル４１は駆動側に引込められ、高温の
熱間圧延鋼帯３６はループ型連続焼鈍槽３９の中にてル
ープを取るように熱間圧延中も連続的に送シ込まれる。

該焼鈍槽３９内には高温溶融物質が入っておシ、鋼帯３
６が所定の高温になるよう、ガスまたは油等によシ、補
助的に加熱される。この温度で銅帯を一定時間保持する
ように、銅帯の溶融物質中での浸漬時間が形状矯正圧延
機３８と引出し用ピンチロール４０の速度とループ長に
よシ制御される。ピンチロール４０は浸漬中の銅帯３６
の表面に付着した溶融物質を銅帯をロール間にはさんで
絞シ取るリンガロールとしての役目も兼ねている。ピン
チロール４０．を通過した焼鈍後の鋼帯４２の表面は、
溶融物質で均一に薄くおおわれておシ、大気との高温で
の直接接触による゛高温酸化を防止する役目をする。

尚、高温の銅帯が直接大気にふれるのを防止するためと
、銅帯の温度低下を防止するため、保熱炉３７Ｔ　、　
３７Ｂで銅帯の上、下面からおおっている。

つぎにピンチロール４４を経て、焼鈍された鋼帯４２は
制御冷却装置４５に入る。ジンクロールとトップロール
の間で高温の銅帯は水、気水噴霧、窒素ガスなどを吹つ
けるノズル４６によシ、鋼帯の材質に応じて、適切な温
度と冷却速度が制御される。

冷却装置４５の下には冷却水などをためる受タンクが備
えられている。冷却された鋼帯４６はリンガ−ロール４
７で鋼帯表面の付着物を絞シ取られる。

つぎに、冷却された銅帯表面の付着物を洗浄するため、
洗浄装置４８に送られる。洗浄装置４８内のジンクロー
ルとトップロールとの間で銅帯表面には、酸などをスプ
レーノズル４９によシ吹きつけて均一に洗浄する。スプ
レーされた液は洗浄装置４８の下のタンクにたまシ、再
循環して使用できる。

洗浄された鋼帯５０はリンガ−ロール５１で鋼帯表面に
付着した余分な残液を絞シ取られる。

つぎに、銅帯は汚れのない温水洗浄装置５２に入る。こ
こでジンクロールとトップロールとの間で銅帯は汚れの
ない温水をスプレーノズル５３によル吹きつけられて、
洗浄された鋼板５４となる。

スプレーノズル５３から吹き出した後の温水は再循環も
可能であシ、温水洗浄装置５２を前後２室に分けて使っ
たシ、スプレーノズルとブラシスクラバーの併用も更に
洗浄効果を上げるのに役立つ。

温水洗浄された鋼帯５４はリンガ−ロール５５テ鋼帯表
面上の水を絞シ取られ、つぎの乾燥装置５６に入る。乾
燥装置５６では、デフレクタ−ロールとトップロールの
間で銅帯の表面には熱風がノズル５７から吹きつけられ
て、水分を除去された銅帯５８となシ、デフレクタ−ロ
ールを経てプライドルロール５９で銅帯は引張られる。

つぎに、接合装置４３でコイル端末を接合した個所を切
断機６３で切断除去する際に銅帯を停止させても、銅帯
は熱間圧延、焼鈍、冷却、洗浄等の装置を一定速度で通
板できるように、ルーパー６０が設けである。出側切断
機を使用し、コイル端末をリールに捲きつける作業中は
鋼帯６１はデフレクターロールヲ経て、ルーパーロール
６２により引張られてループ長が伸びる。リールに銅帯
が捲きつけられた後はデフレクタ−ロールおよびプライ
ドルロールを経て、コイル６４または６５に捲取られて
、高品位の焼鈍酸洗ずみ熱間圧延ステンレス鋼帯の製造
が完了する。

つぎに、第３図に非酸化性ガス雰囲気の保熱炉の詳細を
通板方向に垂直な断面図セ説明する。加熱されたスラブ
または鋼帯ｌはテーブルロール６６の上にのせられてお
シ、６７はその支持のためのベアリングを示す。スラブ
または鋼帯１の高温での表面酸化を防止するため、アル
ゴンガスや窒素ガスなどの吹出すノズル６８Ｔ、６８Ｂ
を上、下面に設け、また非酸化性ガスがロールネックの
すき間からできるだけ逃げないように、上、下シール６
９Ｔ、６９Ｂを設ける。また、高温のスラブまたは鋼帯
１の熱損失を防止するため、石綿などの高温に耐える断
熱材料でできた保熱炉７０で上、下面よシスラブまたは
鋼帯１をおおう。

つぎに、第４図には保熱炉とその他装置との間の設置図
を粗熱間圧延機の前後における保熱炉の設置状況の例を
用いて示す。図中７１Ｔ、７１Ｂは粗熱間圧延機の上、
下ワークロールを示す。７２Ｔ。

７２Ｂは圧延機入側の保熱炉の上、下面を示し、７３Ｔ
、７３Ｂはそれぞれに取付けられたアルゴンガスまたは
窒素ガス等の吹出しノズルを示す。吹出しノズルは圧延
機入口側のすき間よシ、大気が浸入するのをできるだけ
防止するため、保熱炉との間を非酸化性ガスのカーテン
で仕切るようにしである。７４Ｔ・７４Ｂは圧延機出側
の保熱炉上、下面であシ、７５Ｔ、７５Ｂはそれぞれに
取付けられたアルゴンガスまたは窒素ガスなどの吹出し
ノズルを示し、圧延機入側と同じく、圧延機出側と保熱
炉とのすき間は非酸化性ガスのカーテンで仕切られてい
る。尚、第２図中の保熱炉と粗熱間圧延機以外のその他
の装置との間のすき間についても、同様な非酸化性ガス
のカーテンで仕切る構造を有する。

以上、は、冷間圧延ステンレス鋼帯を製造するための素
材となる熱間圧延ステンレス鋼帯の製造方法であるが、
熱間圧延後に熱処理を特徴とする特殊鋼等や、冷間圧延
後の表面が特に高い品位を要求される普通鋼板等に対し
ても、勿論適用して効果を上げることができる。

本発明によれば、第２図に示すごとく、ステンレス鋼ス
ラブから、同一装置で連続的て、熱間圧延、焼鈍、酸洗
した熱間圧延ステンレス鋼帯を製造できるため、下記の
ような多くの利点がある。

（１）　　熱間圧延ステンレス鋼帯の製造において、高
温酸化を防止できるため、表面品質の極めて良好な高品
位熱間圧延ステンレス鋼帯を製造することができ、また
高温酸化損失を防止して゛歩留が向上する。

（２）ステンレス鋼スラブの加熱から熱間圧延後まで、
熱間圧延中のステンレス鋼スラブおよび銅帯が保熱炉で
おおわれていることによシ、温度低下を防止することが
でき、一定温度で熱間圧延できるため、よシ均質な熱間
圧延ステンレス鋼帯を製造することができる。

（３）ステンレス鋼帯の熱間圧延時に保熱炉を使用して
熱損失を防止できるだけでなく、熱間圧延後の銅帯が保
有する熱エネルギーを銅帯の焼鈍に有効に活用すること
ができるため、省エネルギーになる。

（４）従来の冷間圧延ステンレス鋼帯の製造工程に比べ
ると粗熱間圧延機、ショツトブラストなどの脱スケール
装置や熱間圧延鋼帯表面の庇取シおよび粗度調整装置が
不要となシ、設備費が安くなる。

（５）従来の冷間圧延ステンレス鋼帯の製造工程のうち
、熱間圧延鋼帯の焼鈍酸洗工程が本発明の熱間圧延装置
で連続して処理できるため、生産性が向上するだけでな
く、成品の製造工期の短縮にもなる。

（６）熱間圧延後に後面ルーパーを有する連続焼鈍酸洗
ラインを設置したため、コイル端の捲取シの際の表面疵
が防止でき、良好な表面性状の熱間圧延鋼帯を製造でき
る。

（力　上記のように、熱間圧延装置で熱間圧延するだけ
でなく連続的に鋼帯を焼鈍、洗浄処理できるようにした
ため、オンラインでコンピュータによる情報の集中制御
処理が可能となシ、オンラインで迅速にして厳密な品質
管理のためのアクションに結びつけることができ、高品
位の熱間圧延ステンレス鋼帯を安定して大量生産できる
。

（８）シかも、従来のような製造工程間のコイルのハン
ドリング作業がなくなシ、大幅な省力化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は現状の冷間圧延ステンレス鋼帯の製造工程およ
び設備を示し、第２図は本発明の改良された熱間圧延装
置の例を示す。第３図、第４図は本発明の非酸化性ガス
を充満した保熱炉の断面を示す。 ■・・・ステンレス鋼スラブ、　２６・・・加熱炉、３
２，３３゜３７・・・保熱炉（Ｔ：上側、Ｂ：下側）、
　３１・・・粗熱間圧延機、　３５・・・仕上熱間圧延
機、　３９・・・焼鈍炉、４３・・・接合機、　４５・
・・冷却装置、　４８・・・酸洗洗浄装置、　５２・・
・温水洗浄装置、　５６・・・乾燥装置、６０・・・ル
ー　バー、６３・・・切断機、６４．６５・・・焼鈍酸
洗後熱間圧延鋼帯、　　６８・・・非酸化性ガス用ノズ
ル、　７０・・・保熱炉、　　７１・・・粗熱間圧延機
特許出願人代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名） 第３図 第４図 ”ＩＩＢ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ステンレス鋼スラブを高温浴−融物質中にて加熱
   した後、熱間圧延前後において非酸化性ガス雰囲気の保
   熱炉を通して熱間圧延することを特徴とする熱間圧延ス
   テンレス鋼帯の製造方法。 ２、熱間仕上圧延を小径ワークロールによる】パス大圧
   下圧延とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造方法。 ６、熱間圧延後高温度にある熱延鋼帯を高温溶融物質中
   に連続的に浸漬して焼鈍することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の熱間圧延ステンレス鋼
   帯の製造方法。 ４、焼鈍後の銅帯を制御冷却することを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造
   方法。 ５、高温溶融物質を内蔵するスラブ加熱槽と、非酸化性
   ガス雰囲気の保熱炉を前後に有する熱間圧延機とを順に
   配列し、前記スラブ加熱槽と前記保熱炉との間および前
   記保熱炉と前記熱間圧延機のロールとの間を非酸化性ガ
   スでシールしたことを特徴とする熱間圧延ステンレス鋼
   帯の製造装置。 ６、　熱間圧延機が２段または４段圧延機からなる粗圧
   延機と遊星型圧延機からなる仕上圧延機とで構成され、
   前記粗圧延機と前記仕上圧延機との間を非酸化性ガスで
   シールしたことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造装置。 ７、熱間圧延機後の保熱炉に続けて高温溶融物質を内蔵
   するループ型連続焼鈍槽を設け、該焼鈍槽内を非酸化性
   雰囲気となしたことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   または第６項記載の熱間圧延ステンレス鋼帯の製造装置
   。 ８、ループ型連続焼鈍槽の後に制御冷却装置を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の熱間圧延ス
   テンレス鋼帯の製造装置。