JPS6043210B2 - 熱延鋼帯又は鋼板のスケ−ル除去方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱間圧延機で生産された熱延鋼帯又は鋼板（
以下鋼板等という）の表面のスケールを除去するもので
、詳しくは鋼板等を冷間軽圧延させながら表面のスケー
ルを除去する方法及びその装置に関するものである。

従来、上記の如き鋼板等のスケール除去方法としては
、連続酸洗法が用いられて来ている。

しかし、近年、生産性の向上が望まれ、設備の高速化
が必要となつて来たが、上記従来の方法では、酸洗設備
を高速化すると、酸液の使用量が増加し、且つ設備が大
型化して設備費か増大すると共に、酸液の消費量の増加
とこれに伴なう廃酸処理費用の増加、等の本質的欠点が
あり、又酸洗設備には作業環境の悪さ、腐蝕、廃酸処理
による公害、等の問題があり、更に酸洗設備を大型化す
ると、上記環境の悪さや公害の問題も大きくなる欠点が
あつた。又、酸洗法に冷間軽圧延を組合せて酸洗による
スケール除去時間を短縮することが実用されている。こ
れは軽圧延によつて鋼板等の表面スケールが破壊して生
じた亀裂に酸液を浸透させて短時間にスケールを剥離溶
解してスケール除去するもので、酸洗だけによるスケー
ル除去の場合に比して、酸洗槽を縮小でき、これによつ
て酸液の使用量を減少することができる。しかし、この
方法は、スケールの除去を酸洗槽の中で酸洗によつて行
つているため、剥離したスケールが酸洗槽の中で酸液に
溶解し、そのため鋼板等の表面からスケールを除去する
目的の酸液のスケール除去効果が減少し、その効果が減
少しただけ酸洗槽も長く、又、酸液の使用量も多く必要
とする欠点があつた。本発明は、熱間圧延によつて生じ
たスケールが表面にある鋼板等を、該鋼板等の速度と圧
延ロールの周速度に速度差を与えて冷間軽圧延しながら
圧延ロールで擦り、上記スケールを上記軽圧延によつて
破壊すると共に、圧延ロールによる擦りによつて鋼板等
の表面からスケールを除去するようにして従来の欠点を
解消しようとするものである。

鋼板等は、熱間圧延によつて表面にスケール生成してい
る。

このスケールは、地金が延性であるのに対して脆性であ
るため、第３図Ａに示すような熱延後の鋼板等を軽圧延
すると、第３図Ｂに示すように地金１は延性によつて伸
長し、スケール８は脆性のために破壊され、地金面に垂
直に亀裂して細かく分割され亀裂隙間１０が生じる。又
、亀裂隙間１０で分割されたスケール内部に細かい亀裂
を生じながら地金に固着している。軽圧延は、スケール
を亀裂破壊する程度に設定された圧延率（たとえば、２
〜３％程度）で圧延するもの、すなわち、材料に形状変
化を与えない程度に圧延するものであつて、通常の冷間
圧延のような大きな圧延率で鋼板等を薄くし長く延ばす
ことを目的としていない。

この通常の冷間圧延は圧延率が大きいため、圧延機とロ
ールとの接触部（接触弧長上）に圧延材とロール周速度
とが同期する中立点を前後して圧延材は接触部入側でロ
ール速度より遅く、出側で速い状態となり、鋼板等を圧
延した場合には表面スケールは破壊分割された状態で地
金面に押圧されて埋込まれる。軽圧延は、このような状
態にならない程度に小さい圧延率で圧延するものであり
、圧延材料とロールの接触弧長が小さいので、中立点前
後の圧延材料とロールとの速度差がほとんどない。この
ため、スケールは亀裂分割され、又、圧延力で地金に押
圧されるだけとなり、第３図Ｂのように地金表面にスケ
ールは固着して残る。本発明は、上記のような軽圧延の
状態を改良して、軽圧延のロール接触弧上に圧延摩擦力
を作用させるように圧延材料と圧延ロールの間に速度差
を付与したものである。

今、第１図及び第２図は熱延鋼帯のスケール除去に適用
した本発明の装置の一例を示すもので、１は熱延鋼帯、
１ａは熱延鋼帯コイル、２はペイオフリール、３は上下
に圧延ロール３ａ，３ｂを備え且つ入出側の上下に熱延
鋼帯１の表面に圧延油を噴出して塗布させるためのノズ
ル３ｃを備えた圧延デスケール装置、３ｄは上記上下の
圧延ロール３ａ，３ｂのロール胴面を修正研磨と洗浄を
するためのロール胴面修正装置、４は圧延油を熱延鋼帯
１に投射するためのノズル４ａと清掃用のブラシロール
４ｂと圧延油を投射して熱延鋼帯１を洗浄するためのノ
ズル４ｃ及び熱延鋼帯１に塗布された圧延油を絞り除去
するためのリンガーロール４ｄとよりなる洗浄装置、５
はテンションリール、６はペイオフリール２とテンショ
ンリール５の速度及び鋼帯擦り速度に関連させて圧延デ
スケール装置３の圧延ロール３ａ，３ｂの速度等を設定
できるようにした速度制御装置、７は圧延デスケール装
置３の圧延荷重を鋼帯１の表面スケール８が亀裂破壊す
る程度の一定値に設定するための圧延荷重制御装置、９
は圧延デスケール装置３で除去されたスケールである。

本発明の方法は、例えば上記の如き構成を有する装置を
用いて実施するが、基本的には熱延鋼帯１を圧延デスケ
ール装置３で冷間軽圧延しながら圧延ロール３ａ，３ｂ
で擦り、該擦りによつてスケール８を除去するものであ
る。詳述するに、熱延鋼帯１の表面スケール除去に際し
ては、先ず、熱延鋼帯コイル１ａをペイオフリール２に
装着し、該コイル１ａを巻き戻して熱延鋼帯１を、圧延
デスケール装置３、洗浄装置４を通してテンションリー
ル５に巻き付け、第１図に示す状態にセットする。

該セットに際して、圧延デスケール装置３の圧延荷重を
、鋼帯１の表面スケール８が亀裂破壊する程度の一定値
に圧延荷重制御装置７によつて設定し、且つペイオフリ
ール２とテンションリール５の速度及び鋼帯擦り速度に
関連させて圧延デスケール装置３の圧延ロール３ａ，３
ｂの回転速度、等を速度制御装置６によつて設定する。
以上の準備が終ると、スケール除去の運転に入る。

先ずペイオフリール２から巻き出される鋼帯１は、圧延
デスケール装置３のノズル３ｃより投射される圧延油が
表面に塗布され、次いで上記圧延荷重制御装置７により
前記したようにスケール８が亀裂破壊される程度に設定
きれた圧延荷重で冷間軽圧延されながら且つ上記速度制
御装置６で設定された擦り速度、即ち、鋼帯１の速度と
は異なる速度で回転するよう制御される圧延ロール３ａ
と３ｂの回転速度と上記鋼帯１の速度との差により擦ら
れる速度で擦られる。これにより熱延鋼帯１の表面スケ
ール８は第２図に示す９の如く擦られて除去される。こ
の際、図示の如く圧延ロール３ａの速度をＶ１、圧延ロ
ール３ｂの速度をＶ２、熱延鋼帯１の速度をｖとし、速
度制御装置６により圧延ロール３ａ，３ｂの各速度を制
御して圧延ロール３ａと３ｂの速度を変え、例えば圧延
ロール３ａをＶ１〉υ、圧延ロール３ｂをＶ２くυ、鋼
帯１の上面の擦り速度をΔυ１＝Ｖ１一υ、鋼帯１の下
面の擦り速度をΔυ２＝υ−Ｖ２ｌΔυ１１＝ｌΔυ２
！とし、鋼帯上面と下面に作用する擦り力の方向を互
に反対方向に設定して、鋼帯１の上面擦り力Ｆ１＝Ｕ．
Ｐ 鋼帯１の下方擦り力Ｆ２＝ーＵ−Ｐ 但しｕ：摩擦係数 ｐ：圧延圧力 とすれば、上面、下面の摩擦係数が等しいと考えると、
即ち、上面と下面の擦り力が鋼帯内部で相殺されるため
、ペイオフリール２やテンションリール５等の鋼帯送り
装置に擦り力の負担を与えることが少ない。

又上記擦りにより圧延ロール３ａ，３ｂは摩耗するが、
圧延ロール３ａ，３ｂのロール胴面は、圧延時には常時
ロール胴面修正装置３ｄによつて研磨修正と洗浄が行わ
れているため、スケールの擦り除去に支障を来たすこと
はない。又本発明では、上記のように熱延鋼帯１に対し
軽圧延と擦りを行うのて該鋼帯１の幅方向の曲りや又表
面の凹凸は軽圧延によつて解消でき、全面が接触して均
一に擦りできると共に、摺擦による研磨量は、圧延ロー
ル３ａ，３ｂの回転数を調節することによつてスケール
除去に必要な量に設定することができる。上記のように
圧延ロールと熱延鋼帯に速度差をもたせて圧延すると、
スケールは破壊亀裂によつて分割され、又、その表面は
圧延ロールによつて擦られる。

この擦りによつて圧延圧力に基づく摩擦力がスケール表
面に作用し、スケール表面は研削され、又、分割された
スケールは内部亀裂部に剪断が生じる。軽圧延と擦りの
進行途中は第３図Ｃの如き状態となり、１１は剪断され
てスケールが欠落した部分、１２は剪断されて付着して
いるスケールである。擦り量が少ない場合は圧延後に第
４図Ａに示すようにスケール８は分割、研削、剪断によ
つて除去され、地金１表面に擦りの程度によつてスケー
ルが残留する。擦り量が多い場合は第４図Ｂのようにス
ケールは除去されて地金１表面が研削される。上記圧延
デスケール装置３でスケール除去された熱延鋼帯１は、
次に洗浄装置４に入り、ここでノズル４ａより圧延油を
投射されながらブラシロール４ｂで汚れを清掃され、次
いで、鋼帯１はノズル４ｃによる圧延油投射によつて洗
浄された後、表面に塗布された圧延油がリンガーロール
４ｄにより絞り除去される。洗浄装置４を出た鋼帯１は
テンションリール５に巻き取られ、スケール除去された
鋼帯コイルとなる。尚、本発明は上記実施例にのみ限定
されるものではなく、例えば、熱延鋼帯１に代えて鋼板
でも同様にスケール除去できること、上記実施例では圧
延荷重一定制御の場合であるが、ロール間隙一ｌ定制御
で実施してもよいこと、又本発明の装置は第１図に示す
如く単独のスケール除去装置としてもよく、又他の設備
、例えば冷間圧延設備と組み合せて熱延コイルから直接
に冷延コイルを生産するようにしてもよいこと、又、本
発明の装置と酸門洗設備との組合せや、研掃材を高圧噴
射水で加速投射することによつて鋼板等のスケールを除
去する湿式ブラスト装置との組合せ等を行つてもよいこ
と、等は勿論である。以上述べた如く本発明によれば、 ）（１）酸液を使用しないので、酸霧による環境悪、廃
酸による公害、等がない。

（Ｉｉ）酸洗設備に比較して設備を小型に設計でき、据
付面積が小さい。

（而 設備を高速化できて生産性が高い。

（Ｉｖ）圧延技術と類似の技術で取扱いできる。

（ｖ）冷間圧延設備の入側に設置することにより、ホッ
トコイルから直接に冷延コイルを生産することができる
。（Ｖｉ）圧延油、油圧装置、その他、等、冷間圧延設
備と共通に使用できる機器、装置が多い。

（転）鋼板等の速度Ｖｓと上圧延ロール周速度Ｖ１、下
圧延ロール周速度Ｖ２の関係を■１〉■〉Ｖ２又はＶ１
〈■５〈Ｖ２のように速度制御することで、鋼板等の両
面に作用する擦り力を鋼板等の内部で相殺することがで
きる。

このため、ペイオフリール、テンションリール、他の入
側装置、出側装置に無用の張力負坦を与えることがない
。（ＶＩＩｉ）圧延ロールで鋼板等を圧延擦りによつて
デスケーリングすると、圧延ロール胴面は摩損して形状
変化し、鋼板等の表面形状を損傷する。圧延ロール胴面
修正装置によつて、デスケーリング中にロール胴面修正
を実施することによつて、鋼板等の形状を損傷すること
なく、デスケールすることができる。（Ｉｘ）本発明の
装置を酸洗設備と組合せる場合には、従来の酸洗と同品
位の成品を生産できると共に、従来の酸洗と冷間軽圧延
と組合せたものより設備を小型にでき、又酸洗液使用量
も削減することができる。

（Ｘ）本発明の装置を湿式ブラスト装置と組合せる場合
には、圧延ロールの擦りをスケール剥離とスケールの研
削によつて大部分を除去した後に残留する少量のスケー
ルを湿式ブラスト装置で仕上加工することによつて圧延
ロールで地金を研削することなくスケール除去ができる
。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置で熱延鋼帯のスケールを除去する
状態を示す概略図、第２図はスケールが除去される状態
を示す説明図、第３図Ａは圧延前のスケールの状態図、
第３図Ｂは冷間軽圧延後のスケールの状態図、第３図Ｃ
は冷間軽圧延で圧延ロールにより擦る途中のスケールの
状態図、第４図Ａはロールによる擦り量が少ない場合の
状態図、第４図Ｂはロールによる擦り量が多い場合の状
態図である。 １・・・・・・熱延鋼帯、２・・・・・・ペイオフリー
ル、３・・・・・・圧延デスケール装置、３ａ，３ｂ・
・・・・・圧延ロール、４・・・・・・洗浄装置、４ｂ
・・・・・・ブラシロール、５・・・・テンションリー
ル、６・・・・・・速度制御装置、７・・・・圧延荷重
制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱間圧延によつて生じたスケールが表面にある熱延
   鋼帯又は鋼板を、該熱延鋼帯又は鋼板の送り速度とは異
   なる速度で回転する圧延ロールで冷間軽圧延しながら擦
   り、前記スケールを該軽圧延によつて破壊すると共に該
   圧延ロールで擦ることによつて該鋼帯又は鋼板の表面か
   らスケールを除去することを特徴とする熱延鋼帯又は鋼
   板のスケール除去方法。 ２ 熱間圧延によつて生じたスケールが表面にある熱延
   鋼帯又は鋼板を、冷間軽圧延しながら圧延ロールで擦り
   、該鋼帯又は鋼板から該スケールを除去する冷間圧延装
   置と、該軽圧延しながら圧延ロールで該鋼帯又は鋼板を
   擦るように該圧延装置の圧延ロール周速度と該鋼帯又は
   鋼板の送り速度に速度差を与えるように制御する速度制
   御装置とを備えたことを特徴とする熱延鋼帯又は鋼板の
   スケール除去装置。 ３ 熱間圧延によつて生じたスケールが表面にある熱延
   鋼帯又は鋼板を冷間軽圧延しながら圧延ロールで擦り、
   該鋼帯又は鋼板から該スケールを除去すると共に該スケ
   ール除去をしている該圧延ロールの胴面を修正する圧延
   ロール胴面修正装置を備えた冷間圧延装置と、該軽圧延
   しながら圧延ロールで該鋼帯又は鋼板を擦るように該圧
   延装置の圧延ロール周速度と該鋼帯又は鋼板の送り速度
   に速度差を与えるように制御する速度制御装置とを備え
   たことを特徴とする熱延鋼帯又は鋼板のスケール除去装
   置。