JPS5884983A - 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０ 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ｏ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
備が必要となシ、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、シかも作業環境も悪い欠点がある。こ扛に対して
、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。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れているに濃
ぎない。

さらに付言すると、酸洗方式においては、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【て酸洗中にスケール
が溶は易くしたシ、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。また酸洗中にブ
ラシによりデスケーリングすることも開発さｎている０
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れていないのが現状
である。

と扛に対して、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ｎｌまた一部実施されているｏし
かし、このメカニカルデスケーリング方式拳独では、均
一な脱スケールを行うことができないため、酸洗方式の
前処理としてしか使用さ扛ていない。

以上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、酸を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
、クラックの最果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０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、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なし、その後
酸洗することを特徴とするものである〇 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、巻取温度が篇いため特に鋼板
の側縁部が空気により酸化さ扛スケールが厚く発生する
０通常側縁から　／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０また同郷なことは
、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め言えることである０そしてスケ
ールは通常５２０℃程度で地鉄との境界層ＦｅＯのＦｅ
　ｅ　Ｆ　ｅｓｔ）４への変態を生じるので、この温度
より低い温度で巻取シ、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
ルラインに通板されるＯ巻戻機における鋼板コイルの温
度は側段限定さｒるものではないが、常温〜２００℃、
通常１００〜１２０°Ｃ程度とされる０ 巻戻さｎ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Ｏ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と２
重圧延機りを組み合せることもできる０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ｎ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０５
〜５％とするのが重要なことである。

臣下率が０．５％未満では、目的とするクラックの生成
が十分でない０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ｔ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ｔが
ある。また圧下が強過ぎると、表面性状が悪くなシ、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
くなる。したがって、圧下率は５％を越えない条件とす
えことが重要である。

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０ このように、本発明において特に限定さｎて軽圧下さ扛
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扛る。

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、ＦｅＳ
Ｏ４層５１およびＦｓＯｓ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、９５〜５０チ、通常９０〜７０％、好適に
は８５〜７５−程度、スケールを残存させておく０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ｎでも除去できないのでア扛ば
、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ｎばそれ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ｎを鋼板に塗布する方法、多孔質体に酸
を含漬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。こ牡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ｔＳ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
置時間も可能な限り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％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チ以下、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
６００ｍ／ｒ／ｕＩＩ程度まで上げる高速処理が可能と
なる０こｎに対して、従来の酸洗方式は酸洗槽中でのス
ケアルの溶解を目的とするものであったから、最高でも
３００ｍ１ｍｍであった。したがって、本発明法によれ
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、こ扛をリンガ−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
７ケ一ヤ層が赫イた状態にあ、。−Ｃ１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ｏし
たがって、比較的軟らカイ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０ただ酸化鉄
スラリー投射法は、電力費が嵩むないしはコスト高など
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装置に続いて、鋼板は仕上を
目的とする酸洗槽に導か扛る０先に述べたように、特に
機械的性質を損わせないために、冷間圧延および冷間加
工工程での圧下率を０．５〜５チと軽圧下としているの
で１圧下率が高いものに比較すると脱スケール性にやや
難がある０そこで、最終的に脱スケールを完成させるた
めに、短いｉ洗槽に通板する０この酸洗は、酸浸漬法に
よるのがよい。

仕上酸洗後、鋼板は、付着している酸が水洗またはリン
ス槽により除去さ扛、その後ドライヤー、出側ループカ
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シ巻取ら扛る。

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
さ扛、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にかけら扛そこから巻戻さ
ｎ１圧延機３に通さする。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にょシ酸が
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に通された後、ブラ
ッシングロール７と支持１：ｌ−ル８が対となったメカ
ニカルデスケーラ９に通板される。次いで仕上酸洗槽１
０．水洗槽１１に導かｎｌ　ドライヤ１２を経て巻取機
１３によシ巻穐ら扛る。

次に実施例を示す 実施例 厚さ３．０＋ｍＸ巾１２１９＋ｔの低炭素キルド熱延鋼
板を６５０℃、５６０°Ｇ、５００℃、４５０℃Ｏ各温
度で巻取り、０．５％〜５ｑｂの圧下率で冷間圧延した
後、液温７０℃、濃度１０チの塩酸液を１０〜４０９７
ｍ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、次に濃度１（ｌ塩酸の７０°Ｃ溶液で２
５ｍの酸洗槽を通板させ、水洗いしてドライヤーで乾燥
させ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０．５〜５％圧下率での酸塗
布経過時間と酸洗時間との関係と合せて調べた。その結
果酸塗布５秒間経過後ブラッシングを行ない３秒間酸洗
したものが良好であった。第１表に脱スケール状況結果
について示す。

なお、　◎　完全脱スケール ０９０チ以上の脱スケール Δ　３０〜９０％脱スケール ｘ　　３０％以下の脱スケール 表よりわかるように、熱延鋼板の巻取９温度が５６０℃
のものは端縁部の脱スケール率が３０係以下、また６５
０℃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。それに比較して巻
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％以上であり、中央部は完全な脱
スケールが行わｔており、４５０℃のものは鋼板の各位
置すべてにおいて完全な脱スケールが確認さｎた。

一方、本発明法により得られた脱スケール後の鋼板は、
第７図に示すように鋼板の引張強度（抗張力）が３０に
クラス（３０〜）で伸び率４０チのものが得られ、その
ま、ま熱延鋼板として出荷できる。しかも、表面性状も
優扛たものが得ら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
カルデスケーリングおよび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０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０また
得らｎる鋼板の表面性状および特性も優ｎたものがある
。さらにラインへの高速通板も可能となるｏ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、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図は得られた鋼板の一例の特
性図である。 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１０・・仕上酸洗槽１１・・水洗槽　　　
　　１２・・ドライヤー特許出願人　　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、０．５チ〜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、その後メ
   カニカルデスケーリング処理をなし、しかる後酸洗する
   ことを特徴とする鋼板の連続脱スケール方法。