JPS5913574B2 - 鋼材のスケ−ル抑制・除去方法 - Google Patents
鋼材のスケ−ル抑制・除去方法Info
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- JPS5913574B2 JPS5913574B2 JP14204877A JP14204877A JPS5913574B2 JP S5913574 B2 JPS5913574 B2 JP S5913574B2 JP 14204877 A JP14204877 A JP 14204877A JP 14204877 A JP14204877 A JP 14204877A JP S5913574 B2 JPS5913574 B2 JP S5913574B2
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- steel material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋼材の熱間圧延前の加熱時に生成されるスケ
ール（１次スケール）の剥離性を良好にするスケール抑
制・除去方法に関するものである。
ール（１次スケール）の剥離性を良好にするスケール抑
制・除去方法に関するものである。
一般に鋼材の熱間圧延に際しては、第１図に示す如く熱
間圧延機１の入側ライン〔ローラーテーブル２により構
成される〕に沿って複数基の加熱炉３を設置し、この加
熱炉３において鋼材を高温長時間加熱するので、鋼材表
面に１次スケールが生成される。
間圧延機１の入側ライン〔ローラーテーブル２により構
成される〕に沿って複数基の加熱炉３を設置し、この加
熱炉３において鋼材を高温長時間加熱するので、鋼材表
面に１次スケールが生成される。
この１次スケールは、加熱炉３と圧延機１との間に設置
されたデスケーラ−４において、高圧水噴射等によって
脱スケールされるのであるが、脱スケール性の悪い鋼種
、例えばシリコンキルド鋼、アルミキルド鋼、その地合
金成分を添加した低合金鋼等の鋼種では１次スケールが
剥離せず、後に続く圧延時に鋼材表面に押し込まれて、
製品のスケール疵となる場合が多い。
されたデスケーラ−４において、高圧水噴射等によって
脱スケールされるのであるが、脱スケール性の悪い鋼種
、例えばシリコンキルド鋼、アルミキルド鋼、その地合
金成分を添加した低合金鋼等の鋼種では１次スケールが
剥離せず、後に続く圧延時に鋼材表面に押し込まれて、
製品のスケール疵となる場合が多い。
そこでこのようなスケール疵の防止対策として、従来は
加熱炉３に装入する前の鋼材表面にＡｌ２Ｏ３その他の
酸化物粉末を塗布し、剥離性の優れた１次スケールを生
成せしめる方法がとられてきた。
加熱炉３に装入する前の鋼材表面にＡｌ２Ｏ３その他の
酸化物粉末を塗布し、剥離性の優れた１次スケールを生
成せしめる方法がとられてきた。
しかし、この方法は対策として充分でないばかりでなく
、このようなスケール剥離剤を塗布する作業が圧延工場
の工程の連続性を著しく阻害してきた。
、このようなスケール剥離剤を塗布する作業が圧延工場
の工程の連続性を著しく阻害してきた。
本発明者等は、１次スケールの剥離機構を基本的に追求
した結果、上記の特別の工程を経ない極めて優れたスケ
ール疵対策を見出した。
した結果、上記の特別の工程を経ない極めて優れたスケ
ール疵対策を見出した。
即ち、本発明は、スケール疵の発生状況、スケール剥離
機構に関する総合的かつ基本的な研究の結果からスケー
ルの剥離し易い条件を明らかにし、連続工程内において
スケールの剥離し易い条件をつくり出してデスケーラ−
における１次スケールの除去を完全にし、スケール疵の
絶滅を図るものであってその第１の特徴とするところは
、熱間圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧水
噴射デスケーラ−を設けて、加熱炉で加熱された鋼材を
デスケーリングするに際して、鋼材力ｎ熱時に、鋼材表
面温度の１１００℃以上の時間積分値を過熱度とし、こ
れが１５０ ’Ｃｈｒ以下となるようにヒートパターン
を制御する点にあり、第２の特徴とするところは、熱間
圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧水噴射テ
スケーラーを設けて、加熱炉で加熱された鋼材をデスケ
ーリングするに際して。
機構に関する総合的かつ基本的な研究の結果からスケー
ルの剥離し易い条件を明らかにし、連続工程内において
スケールの剥離し易い条件をつくり出してデスケーラ−
における１次スケールの除去を完全にし、スケール疵の
絶滅を図るものであってその第１の特徴とするところは
、熱間圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧水
噴射デスケーラ−を設けて、加熱炉で加熱された鋼材を
デスケーリングするに際して、鋼材力ｎ熱時に、鋼材表
面温度の１１００℃以上の時間積分値を過熱度とし、こ
れが１５０ ’Ｃｈｒ以下となるようにヒートパターン
を制御する点にあり、第２の特徴とするところは、熱間
圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧水噴射テ
スケーラーを設けて、加熱炉で加熱された鋼材をデスケ
ーリングするに際して。
鋼材加熱時に、鋼材表面温度の１１００℃以上の時間積
分値を過熱度とし、これが１５０℃ｈｒ以下となるよう
にヒートパターンを制御し、かつその鋼材がデスケーラ
−に入る際のスケール表面温度を１０００℃以上に保持
する点にある。
分値を過熱度とし、これが１５０℃ｈｒ以下となるよう
にヒートパターンを制御し、かつその鋼材がデスケーラ
−に入る際のスケール表面温度を１０００℃以上に保持
する点にある。
以下に本発明を実施例について詳述する。
第２図は通常のウオーキングビーム式連続加熱炉３を示
し、５が装入側、６が抽出側である。
し、５が装入側、６が抽出側である。
スラブ等の鋼材７はプッシャー８により装入側５より加
熱炉３に装入され、ウオーキングビームの矩形運動によ
り抽出側６へ搬出される。
熱炉３に装入され、ウオーキングビームの矩形運動によ
り抽出側６へ搬出される。
この時、抽出端における鋼材７の停止位置が定まってい
るので、各鋼材７間の間隙し、鋼材７の幅Ｗ及び抽出時
刻を知ることにより、加熱炉３内の鋼材７の移動状況を
求めることができる。
るので、各鋼材７間の間隙し、鋼材７の幅Ｗ及び抽出時
刻を知ることにより、加熱炉３内の鋼材７の移動状況を
求めることができる。
一方、鋼材７内の多くの場所に熱電対を埋め込み、鋼材
温度及び雰囲気温度を実測すると共に、加熱炉３内の鋼
材７の動きを算出し、炉内雰囲気温度分布及び炉内総括
熱吸収率（熱伝達特性φＧ）分布を数回にわたって求め
た。
温度及び雰囲気温度を実測すると共に、加熱炉３内の鋼
材７の動きを算出し、炉内雰囲気温度分布及び炉内総括
熱吸収率（熱伝達特性φＧ）分布を数回にわたって求め
た。
そして炉内雰囲気温度分布及び総括熱吸収率分布と加熱
条件との関係を把握した。
条件との関係を把握した。
その実施例の一部を第３図に示す。
これらの結果を用いれば、種々の加熱条件に対する加熱
炉３内における鋼材温度の覆歴を伝熱計算により求める
ことができる。
炉３内における鋼材温度の覆歴を伝熱計算により求める
ことができる。
逆に加熱炉３の設定温度を変更して鋼材温度を制御する
ことができる。
ことができる。
前述の方法により鋼材７の熱解析を行ない、１次スケー
ルの剥離性との関係について検討した結果、鋼材表面の
１次スケールの剥離性は鋼材表面の過加熱の程度と極め
て良い相関関係にあることを発明した。
ルの剥離性との関係について検討した結果、鋼材表面の
１次スケールの剥離性は鋼材表面の過加熱の程度と極め
て良い相関関係にあることを発明した。
即ち、過加熱の程度が小さい程、剥離性が良好となるこ
とを見出した。
とを見出した。
そこで本発明者等は過加熱の程度を表わす過熱度なるも
のを考案し、各加熱炉３について炉内の鋼材７のヒート
パターンを計算し、次式で定義する鋼材表面の過熱度を
全鋼材７に対して求めた。
のを考案し、各加熱炉３について炉内の鋼材７のヒート
パターンを計算し、次式で定義する鋼材表面の過熱度を
全鋼材７に対して求めた。
過熱度−ｆ（θＳ−θｏ）ｄｔ・・・・・・・・・・・
・・・・ （イ）ここでθＳ：鋼材表面温度 θ０：基準基準 型 ：加熱時間 θＳ≧θｏ＝１１００℃ ただしθ０は１１００℃〜１２００℃の値で良い。
・・・・ （イ）ここでθＳ：鋼材表面温度 θ０：基準基準 型 ：加熱時間 θＳ≧θｏ＝１１００℃ ただしθ０は１１００℃〜１２００℃の値で良い。
（イ）式より明らかなように過熱度は第４図に示す鋼材
表面のヒートパターンにおける斜線部の面積に相当する
。
表面のヒートパターンにおける斜線部の面積に相当する
。
このようにして鋼材表面の過熱度を算出し、それが脱ス
ケール後の１次スケールの剥離状況とどのような関係に
あるかを数回にわたって総計的１５００本の鋼材７につ
いて調査した。
ケール後の１次スケールの剥離状況とどのような関係に
あるかを数回にわたって総計的１５００本の鋼材７につ
いて調査した。
高圧水噴射による脱スケール後の鋼材表面を写真撮影し
、残存するスケールの悪質の程度と面積率とから残存ス
ケールのランクを、参考図の各図面代用写真に示すよう
に５段階に分けてスケール剥離状況を評価した。
、残存するスケールの悪質の程度と面積率とから残存ス
ケールのランクを、参考図の各図面代用写真に示すよう
に５段階に分けてスケール剥離状況を評価した。
ランク１は１００％剥離した良好な鋼材７を示し、ラン
ク５は残存スケールの多い剥離状況最悪の状態のもので
ある。
ク５は残存スケールの多い剥離状況最悪の状態のもので
ある。
なお残存スケールがそのまま全て製品のスケール疵にな
るわけではなく、その多くは後続の圧延工程において剥
離するが、脱スケール後の残存スケールの多いほど製品
番こスケール疵が表われる確率が高く、残存スケールの
ランクと製品のスケール疵との間には極めて強い相関関
係がある。
るわけではなく、その多くは後続の圧延工程において剥
離するが、脱スケール後の残存スケールの多いほど製品
番こスケール疵が表われる確率が高く、残存スケールの
ランクと製品のスケール疵との間には極めて強い相関関
係がある。
残存スケールのランクが３以上になると、製品にスケー
ル疵の現われる確率が高くなる。
ル疵の現われる確率が高くなる。
従ってスケール疵低減のためには、脱スケール後、ラン
ク３以上の残存スケールをできるだけ発生させないこと
が必要である。
ク３以上の残存スケールをできるだけ発生させないこと
が必要である。
第５図はひとつの加熱炉３から抽出された鋼材７につい
て、脱スケール後の残存スケールの各ランクの発生頻度
と過熱度との関係をシリコンキルド系の同一鋼種のみを
対象として示したものである。
て、脱スケール後の残存スケールの各ランクの発生頻度
と過熱度との関係をシリコンキルド系の同一鋼種のみを
対象として示したものである。
この結果によると、過熱度が小さい時には剥離性の良い
ランク１の発生頻度が高く、それの悪いランク３の発生
頻度は小さいが、過熱度が大きくなると共にランク１の
発生頻度が減少し、ランク３のそれが増大する。
ランク１の発生頻度が高く、それの悪いランク３の発生
頻度は小さいが、過熱度が大きくなると共にランク１の
発生頻度が減少し、ランク３のそれが増大する。
即ち鋼材表面に生成したスケールの剥離性を良好に保つ
には、１１００℃以上の過熱度を１５０℃ｈｒ以下に抑
える必要があると云える。
には、１１００℃以上の過熱度を１５０℃ｈｒ以下に抑
える必要があると云える。
そこで、第４図に示す実線のヒートパターンの場合、過
熱度が１５０℃ｈｒをこえるならば、例えば同図に示す
点線のヒートパターンの如く、温度θＳの王立がりを低
く抑えかつ１１００℃をこえる時間を短かくする等によ
って、過熱度を１５０℃ｈｒ以下に制御すれば良い。
熱度が１５０℃ｈｒをこえるならば、例えば同図に示す
点線のヒートパターンの如く、温度θＳの王立がりを低
く抑えかつ１１００℃をこえる時間を短かくする等によ
って、過熱度を１５０℃ｈｒ以下に制御すれば良い。
しかし、抽出温度は圧延可能な最低温度以上としなけれ
ばならないことは当然である。
ばならないことは当然である。
但し、過熱度は（イ）式に示すように基準温度（００２
１１００℃）以上に加熱するときの温度の時間積分値を
もって定義しているため、低温抽出（抽出温度９５０〜
１０００℃）が必要な時にはスラブ表面温度が１１００
℃以上にならないので、過熱度はＯである。
１１００℃）以上に加熱するときの温度の時間積分値を
もって定義しているため、低温抽出（抽出温度９５０〜
１０００℃）が必要な時にはスラブ表面温度が１１００
℃以上にならないので、過熱度はＯである。
次に本発明法による実施例を従来法と比較して第１表に
示す。
示す。
第１表は約５００本のシリコンキルド系の同一鋼種につ
いて、加熱炉３のヒートパターンを変化させて操業し、
種々の特性値の平均値を示したものであるが、過熱度を
小さくするヒートパターンで鋼材７を加熱することによ
り、スケールの剥離性及びスケール疵の手入率を良好に
することができた。
いて、加熱炉３のヒートパターンを変化させて操業し、
種々の特性値の平均値を示したものであるが、過熱度を
小さくするヒートパターンで鋼材７を加熱することによ
り、スケールの剥離性及びスケール疵の手入率を良好に
することができた。
なおここで示したシリコンキルド鋼以外のアルミキルド
鋼、その地合金成分を添加した低合金鋼等の種々の鋼種
に対して、またスラブ以外の棒鋼、線材等の圧延に対し
ても本発明法が有効であることは言うまでもない。
鋼、その地合金成分を添加した低合金鋼等の種々の鋼種
に対して、またスラブ以外の棒鋼、線材等の圧延に対し
ても本発明法が有効であることは言うまでもない。
次に第１図に示すデスケーラ−４直前のローラーテーブ
ル２上に温度計を設置し、数回にわたって総計約５００
本の鋼材７について、鋼材サイズ、加熱炉操業条件、使
用炉番、その他の諸因子と、デスケーラ−４直前に設置
した温度計で測定された１次スケールの表面温度との関
連を調査し、これと平行してデスケーラ−４通過前後の
全鋼材の表面の写真撮影を行ない、それを前述同様にし
てランク１から５までの５段階に評価した。
ル２上に温度計を設置し、数回にわたって総計約５００
本の鋼材７について、鋼材サイズ、加熱炉操業条件、使
用炉番、その他の諸因子と、デスケーラ−４直前に設置
した温度計で測定された１次スケールの表面温度との関
連を調査し、これと平行してデスケーラ−４通過前後の
全鋼材の表面の写真撮影を行ない、それを前述同様にし
てランク１から５までの５段階に評価した。
第６図はシリコンキルド鋼のみを対象にしてデスケーラ
−４直前におけるスケール表面温度と発生頻度との関係
を示したものである。
−４直前におけるスケール表面温度と発生頻度との関係
を示したものである。
第６図に示す如くスケール表面温度が高くなるほど残存
スケール量は少なくなり、１０００℃以上望ましくは１
０５０℃以上の温度では殆んどランク１及び２となるの
で、前述のヒートパターン制御法に比較して脱スケール
性は更に向上する。
スケール量は少なくなり、１０００℃以上望ましくは１
０５０℃以上の温度では殆んどランク１及び２となるの
で、前述のヒートパターン制御法に比較して脱スケール
性は更に向上する。
この場合、抽出よりデスケーラ−４での脱スケールまで
の温度降下が大きければ、過熱度を小さくして高温抽出
しなければならない。
の温度降下が大きければ、過熱度を小さくして高温抽出
しなければならない。
しかし、高温抽出といえども当然限度があり、表面のス
ケールが溶融しない温度の範囲内である。
ケールが溶融しない温度の範囲内である。
従って、抽出時のこの要件を満たし、かつデスケーラ−
４に入る際のスケール表面温度が１０００℃以上である
ならば、その上限は問わない。
４に入る際のスケール表面温度が１０００℃以上である
ならば、その上限は問わない。
これは、スラブの搬送速度、抽出温度とも関係するもの
であり、要するに脱スケール時に１０００℃を保持して
いれば良い。
であり、要するに脱スケール時に１０００℃を保持して
いれば良い。
以上実施例に詳述したように、従来の加熱方法では１次
スケールの密着性が強く高圧水噴射だけで完全に脱スケ
ールすることが困難であったが、本発明法によれば、加
熱方法の変更、即ち炉内の鋼材温度を制御して鋼材表面
の過加熱の程度を変えることにより、炉内で生成するス
ケールを剥離し易い１次スケールとし、加熱後の通常の
高圧水噴射による脱スケールによってスケールを略完全
に除去することができる。
スケールの密着性が強く高圧水噴射だけで完全に脱スケ
ールすることが困難であったが、本発明法によれば、加
熱方法の変更、即ち炉内の鋼材温度を制御して鋼材表面
の過加熱の程度を変えることにより、炉内で生成するス
ケールを剥離し易い１次スケールとし、加熱後の通常の
高圧水噴射による脱スケールによってスケールを略完全
に除去することができる。
またこれに加えてデスケーラ−に入る際の鋼材のスケー
ル表面温度を１０００℃以上に保持することにより、デ
スケーラ−による脱スケール性は更に飛躍的に向上し、
スケール疵は皆無に近い状態まで改善でき、その経済的
効果は極めて犬である。
ル表面温度を１０００℃以上に保持することにより、デ
スケーラ−による脱スケール性は更に飛躍的に向上し、
スケール疵は皆無に近い状態まで改善でき、その経済的
効果は極めて犬である。
第１図は熱間圧延工場の概略配置図、第２図は加熱炉の
断面図、第３図は在炉時間と鋼材及び雰囲気温度との関
係を示す図、第４図は加熱時間と鋼材表面温度との関係
を示す図、第５図は１１００℃以上の過熱度と発生頻度
との関係を示す図、第６図はスケール表面温度と発生頻
度との関係を示す図である。 １・・・・・・熱間圧延機、３・・・・・・加熱炉、４
・・・・・・デスケーラ−１７・・・・・・鋼材。
断面図、第３図は在炉時間と鋼材及び雰囲気温度との関
係を示す図、第４図は加熱時間と鋼材表面温度との関係
を示す図、第５図は１１００℃以上の過熱度と発生頻度
との関係を示す図、第６図はスケール表面温度と発生頻
度との関係を示す図である。 １・・・・・・熱間圧延機、３・・・・・・加熱炉、４
・・・・・・デスケーラ−１７・・・・・・鋼材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱間圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧
水噴射デスケーラ−を設けて、加熱炉で加熱された鋼材
をデスケーリングするに際して、鋼材加熱時に、鋼材表
面温度の１１００℃以上の時間積分値を過熱度とし、こ
れが１５０℃ｈｒ以下となるようにヒートパターンを制
御することを特徴とする鋼材のスケール抑制・除去方法
。 ２ 熱間圧延ラインの熱間圧延機と加熱炉との間に高圧
水噴射デスケーラ−を設けて、加熱炉で加熱された鋼材
をデスケーリングするに際して、鋼材加熱時に、鋼材表
面温度の１１００℃以上の時間積分値を過熱度とし、こ
れが１５０ ’Ｃｈｒ以下となるようにヒートパターン
を制御し、かつその鋼材がテスケーラーに入る際のスケ
ール表面温度を１０００℃以上に保持することを特徴と
する鋼材のスケール抑制・除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14204877A JPS5913574B2 (ja) | 1977-11-24 | 1977-11-24 | 鋼材のスケ−ル抑制・除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14204877A JPS5913574B2 (ja) | 1977-11-24 | 1977-11-24 | 鋼材のスケ−ル抑制・除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5474231A JPS5474231A (en) | 1979-06-14 |
| JPS5913574B2 true JPS5913574B2 (ja) | 1984-03-30 |
Family
ID=15306180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14204877A Expired JPS5913574B2 (ja) | 1977-11-24 | 1977-11-24 | 鋼材のスケ−ル抑制・除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913574B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006049848A1 (de) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Ivoclar Vivadent Ag | Verfahren zum Betrieb eines Brennofens, insbesondere für den Dentalbereich, sowie Brennofen |
| JP7205278B2 (ja) * | 2019-02-15 | 2023-01-17 | 日本製鉄株式会社 | 熱延鋼材の製造方法 |
-
1977
- 1977-11-24 JP JP14204877A patent/JPS5913574B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5474231A (en) | 1979-06-14 |
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