JPS6045002B2

JPS6045002B2 - 鋼材の熱間圧延方法

Info

Publication number: JPS6045002B2
Application number: JP84181A
Authority: JP
Inventors: 元治中村; 壽男小田島
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-01-07
Filing date: 1981-01-07
Publication date: 1985-10-07
Also published as: JPS57115901A

Description

【発明の詳細な説明】本発明の主目的は熱間圧延時における２次スケールを防
止してデスケールのための高圧水スプレーを大巾に軽減
するところにあり、他の目的は圧延後において浮遊スケ
ールを生じさせず、密着性、耐食性、酸洗性の優れた２
次スケールを有する黒皮鋼材を製造する点にある。

一般に鋼材は、銅片（鋳片）→加熱一組圧延→仕上圧延一巻取→工■■
■■−■■■［■二゛”゜゜゛の工程によつて製造され
る。

熱間圧延は、通常加熱炉で１１００〜１４０００Ｃに加
熱し、加熱炉抽出後、まずスケールブレーカーで５０〜
１５嗅圧の高圧水をかけ、加熱炉で形成された１次スケ
ールを除去し、その後高圧水をかけ２次スケールの除去
しながら粗圧延、仕上圧延を行なつて鋼材を製造する。

上記、熱間圧延時に被圧延材の表面に生成する２次スケ
ール（うば立うろこ状スケール＜２次スケールの１部で
ふくれ上つた状態のスケール＞を含む）は、そのまま圧
延するとこれらスケールがかみこみ、表面疵となつて製
品価値をいちじるしく阻害する。したがつてこれら弊害
を防止するため通常、粗圧延時及び仕上圧延時に各バス
ごとに５０〜４囲気圧の高圧水をかけ２次スケールを除
去しながら圧延を行なつている。２次スケールの発生は
、加熱及び熱間圧延時の被圧延材の表面温度及び鋼種に
よつていちじるしく異なるが、差異はあつても熱間圧延
中を通して高圧水でデスケールを行なうことは品質面か
ら絶対条件とされている。

しかし、反面、熱間圧延時における数回〜十数回にわた
る高圧水のスプレーは圧延中の被圧延材・の温度を大巾
に下げることになり、その分だけ加熱炉における加熱温
度を上げなければならずエネルギー面から大きな損失と
なつている。

これに対し、本発明者等は種々検討を重ねた結果、熱間
圧延時における２次スケールを防止し、フしかも圧延後
において密着性、耐食性、酸洗性が優れ、かつ、浮遊ス
ケールを生じない２次スケールを有する黒皮鋼材を製造
する技術を開発した。

それによつて熱間圧延時におけるデスケールのための高
圧スプレーを大巾に軽減（省略も含む）５して熱間圧延
中の被圧延材の温度低下を防ぎ、もつて加熱炉における
加熱温度を下げることができ、いちじるしい省エネを実
現できるものである。更に品質面においても優れた製品
を製造できるものである。以下本発明についてくわしく
説明する。

本発明の特徴は熱間圧延において、スケールブレーカー
により１次スケールを除去後、粗圧延〜仕上圧延工程に
おいて被圧延材の表面に特定の融点を有するガラス状物
質を塗布し、その後における２次スケール除去のための
高圧水スプレーによるデスケーリング（デスケール）を
軽減又は省略して圧延することを特徴とするものである
。

この場合、スケールブレーカー通過直後にガラス状物質
を塗布し、粗圧延及び仕上圧延時におけるすべてのデス
ケールを省略して圧延することが最も望ましい。更に被
圧延材はスケールブレーカーを通過して復熱する途中で
２次スケールが発達し、数秒すると、さらに前記のうば
立うろこ状スケールが認められるが、本発明では少なく
ともこのうば立うろこ状スケールが形成される前にガラ
ス状物質を塗布することが次いで望ましいことである。
これはうば立うろこ状スケールが形成された後ガラス状
物質を塗布しても、うば立うろこ状スケールが圧延時に
かみこんで表面疵となる場合があるからである。勿論本
発明では上記の塗布タイミングのみには限定されるもの
ではなく、圧延工程中の任意の位置で塗布し、塗布後は
高圧スプレーを省略することにより、その分だけ被圧延
材，の圧延中の温度低下が防止できる。又、塗布後とび
込みスケール防止のために、若干の高圧デスケールを実
施することはやぶさかではない。以下、先行技術との差
異について述べる。

これまでに、特開昭５３−１２７３５８号及び特開昭５
３！−５０３鏝に示されるように熱間圧延工程において
最初の圧延バスを最終の圧延バスとの間であるいは熱間
圧延中から捲取機までの間で特殊薬剤を塗布する技術は
すでに公知である。

しかし、上記発明の目的は、圧延後のスケール５の発生
を抑制あるいは改善する点にあり、熱間圧延中における
２次スケール防止の目的はなく、又その防止効果は有し
ていない。

これは、これら処理薬剤の多くは低融点物質であるため
であり、このことは圧延時、圧延ロールに付着して圧延
を困４難にするといつた難点も有している。また、特開
昭５４−７１０１８号、特開昭５２−１２６６２７号、
特開昭５２−１２６６２８号、特開昭５２−２１２２４
号、特開昭５２−１５６１３４号、特開昭５３−１４６
３２号、特開昭５３−５０３１号などのように、圧延後
すなわち、最終圧延ロールを通過後巻取までの間に、低
融点物質やガラス状物質を塗布し、熱間圧延後の２次ス
ケールの発生を極力押えたり、あるいは改質して特に酸
化性のよいスケールあるいは剥離性のよにスケールにす
る技術が公知となつている。上記発明は圧延後のスケー
ルの特性の向上が目的て熱間圧延中の２次スケールを防
止あるいはコントロールするものではない。

また、これら発明における薬剤を熱間圧延中に塗布する
といずれも圧延ロールに付着、あるいは表面を腐食し、
短時間のうちに圧延不能となるといつた難点を有してい
る。

これに対し、本発明の第１の特徴は熱間圧延時７におけ
る２次スケールを防止し、処理以後の高圧水スプレーに
よるデスケールを実質的に省略することにある。

本発明においては塗布するガラス状物質は、その融点と
塗布量がきわめて重要である。

スラブを１２００℃に加熱し、スケールブレーカーで１
次スケールを除去後ただちにガラス状物質を塗布して圧
延した場合のガラス状物質の融点と圧延ロールへの付着
性についての結果を表１に示す。

ここで使用したガラス粉はＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ
を主成分とするものを用い、塗布量は１５０ｙ／ｒ！ｆ
で行なつた。

本発明ではガラス状物質の融点を粘度が１００■Ｐｓとなるときの温度と定義する。

表１から明らかなように、ガラス状物質の融点が８５０
℃以下だと圧延時ガラス状物質はロールに付着し、ロー
ル表面を腐食したり、付着物が押込疵となり製品価値を
低下させる。これに対し、融点が８５０℃以上の場合は
、こうした現象はまつたく認められず、安定して圧延を
行なうことができた。

しかし、融点が１２００゜Ｃ以上になると圧延時、途中
でガラス状物質の被膜が不連続となりかみこんで１部表
面疵となる場合があることがわかつた。

上記結果はＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ系以外のガラス
状物質においてもほぼ同様の結果が得られた。以上の結
果から本発明で使用するガラス状物質の融点は８５０〜
１２００℃とする。次に、同じくスラブを１２００℃に
加熱し、スケールブレーカーで１次スケールを除去後、
ただちにガラス状物質を塗布して圧延した場合のガラス
状物質の塗布量と圧延時における２次スケールの発生状
況との関係を表２に示す。

ここで使用したガラス粉はＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ
４を主成分とする融点が９５０℃のものを用いた。

一表２から明らかなように、ガラス状物質の塗布量は５
０ｙ／ｄ以上必要で、それ以下だと熱延時における２次
スケールを防止するにはいたらない。上記結果はＳｉＯ
２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ系以外のガラス状物質においても
ほぼ同様の結果が得られた。従つて本発明では熱間圧延
時におけるガラス状物質の塗布量は５０ｆ／ｄ以上とす
る。尚、上限値は経済性の観点から約１５００ｙ／ｄ程
度である。使用ガラス量：ＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ
系ガラス粉塗布量：１５０ｑ／イ使用ガラス量：ＳｉＯ
２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ系ガラス粉融点：９５０
℃このように上記条件を満足する所定ガラス状物質を特
定量、１次スケール除去後の被圧延材の表面に塗布し、
熱間圧延時の２次スケールの発生を押え、塗布以後のデ
スケールを実質的に省略し、ガラス状物質のロールへの
弊害もまつたくなく、表面疵のない黒皮製品を得ること
ができる。

使用するガラス状物質は、市販されている板ガラス、ピ
ン類など各種ガラス品の中から上記条件のものを選定し
て粉末として使用してうよく、また、各種ガラス品をも
とにして成分を１部変更し、融点が上記条件の範囲には
いるようにコントロールして粉末にして使用してもよい
。使用する粉末の粒度は特に制限はないが、例えば１０
０〜２００ｒＴ１ｅＳｈ前後のものを使用し、一般の粉
体塗装と同様に自然落下方式やスプレー方式で塗布して
もよく、また、有機系、無機系など各種バインダーと混
合してスラリー状にして塗布してもよい。次に、一般に
熱延鋼板は黒皮まま材として、あが発生し、密着性も低
下する傾向を示した。上記傾向は、他の成分系のガラス
においても（牙ぼ同様の結果が得られた。従つて、本発
明の第２の特徴として、圧延後上記条件のガラス状物質
を製品段階で１．５ｙ／ｄ以上存在せしめるものである
。

使用ガラス粉：ＳｊＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ系ガラス粉
融点：１０００゜Ｃ次に本発明における第３の
特徴として、製品段階て上記のガラス状物質を特定量存
在せしめると、２次スケールにおける酸洗性をいちじる
しく向上できることが判つた。

第１図、第２図にガラス状物質の製品段階での付着量と
２次スケールの酸洗性の関係を示す。

第１図から明らかなように製品段階でのガラス状物質が
０．５〜２０ｙ／ｄの範囲だと２次スケールの溶解速度
が大巾に向上して無処理の場合の３〜１皓になり、又第
２図に示す如くスケール量も１１２〜１１３に減少する
ことが判つた。０．５ｙ／Ｒｆｌ以下だと酸洗性向上の
効果はあまり認められず、また、２０ｙ／ｄ以上だと、
スケールの量は減少していても溶解速度は低下しない。

本結果はＳｉＯ２−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ系以外のガラス状
物質についても上記条件の範囲にあれはほぼ同様．な結
果が得られた。

従つて本発明の第３の特徴として圧延後上記条件のガラ
ス状物質を製品段階で０．５〜２０９／ｄ存在せしめる
ものである。

上記第２と第３の特徴は熱間圧延後ただちに鋼・板表面
に同一ガラス状物質を同一量塗布してもまつたく得るこ
とはできなかつた。

すなわち上記特性は、上記のガラス状物質を１次スケー
ル除去後熱間圧延工程で塗布して初めて得られるもので
ある。熱延鋼板は一般に圧下比が３０〜１２０の範囲て
あつるが、製品における上記特性を確保するために上記
の圧下比に応じて熱間圧延時におけるガラス状物質の塗
布量を決定しなければならない。

以上本発明によれば、１次スケール除去後熱間圧延工程
で融点が８５０〜１２００除Ｃ（１０００：１ｐＳ）の
ガラス状物質を５０１／７ＴＩ以上塗布すれば熱間圧延
時における２次スケールを防止することがてきるので塗
布以降のデスケールのための高圧水スプレーを省略化で
きるので温度低下が防止でき、それによつて加熱温度の
大巾低下を実現でき、その結果いちじるしい省エネとな
り、経済的効果はきわめて大である。

又、１次スケール除去後のガラス状物質の塗布量を５０
ｑ／ｄ以上の範囲において、製品に付与すべき所望、特
性に応じて圧下比を考慮して塗布量を選択することによ
り圧延後の鋼材は浮遊スケールが防止され２次スケール
の密着性が大巾に向上し、あるいは２次スケールの酸洗
性が向上するなどの効果が併せて得られるものである。

実施例１ブリキ原板用スラブを９８０゜Ｃに加熱し、ス
ケールブレーカーで１次スケール除去直後に表４に示す
成分で融点が９５０゜Ｃ（１０００ｃｐｓ）のガラス粉
を３００ｙ／Ｒｒｌ塗布し、粗圧延及び仕上圧延時にお
ける全ての高圧水デスケールを省略し、最終圧下比１０
０で圧延して鋼板を製造した。

熱間圧延時、鋼板表面に２次スケールは全く認められな
かつた。

圧延後酸洗して表面状況を観察した結果、表面疵はまつ
たく認められなかつた。

また、黒皮まま材について浮遊スケールを調査した結果
、まつたく認められなかつた。

また、９０ま曲げ後セロハンテープ剥離を行なつたがス
ケールの剥離の形跡はまつたく認められなかつた。

また、酸洗性を調べた結果、２次スケール量はほぼ１５
ｙ／ｄで、スケールの溶解時間は０．第前後であつた。

次に、従来通りブリキ原板用スラグを１１８０℃に加熱
し、全デスケールを使用した最終圧下比１００で圧延し
て鋼板を製造した。熱間圧延時、鋼板表面の２次スケー
ルは各スタンド１間のデスケールによつて除去された。
圧延後酸洗して表面状況を観察した結果、表面疵はまつ
たく認められなかつた。また、黒皮まま材について浮遊
スケールを調査した結果、１部発生していた。

また９００曲げ後セロハンテープ剥離を行なつたが、曲
げ部のスケールは全面剥離した。

また、酸洗性を調べた結果、２次スケール量はほぼ４５
ｑ／ｄで、スケールの溶解時間は９秒前後であつた。

（本発明によるスラブ加熱温度低下は２００たＣ）実施
例２６０キロ鋼スラブを１０５０℃に加熱し、スケールブレ
ーカーで１次スケール除去直後に表５に示す成分で融点
が９３００Ｃ（１０００ＣｐＳ）のガラス粉を４００ｙ
／ｄ塗布し、粗圧延及び仕上圧延時における全ての高圧
水デスケールを省略し、最終圧下比８０に圧延して鋼板
を製造した。

熱間圧延時、鋼板表面に２次スケールはまつたく認めら
れなかつた。

これに対し、同−６０キロ鋼スラブを従来通り１２７０
℃に加熱し、全デスケールを使用して最終圧下比８０で
圧延して鋼板を製造した。

熱間圧延時、鋼板表面に２次スケールは、各スタンド間
のデスケールによつて除去された。

圧延後酸洗して表面状況を観察した結果、表面疵はまつ
たく認めれなかつた。また、黒皮まま材について浮遊ス
ケールを調査した結果、多量に発生していた。

また、９０多曲げ後セロハンテープ剥離を行なつたが、
曲げ部のスケールは全面剥離した。

（本発明によるスラグ加熱温度低下は２２０゜Ｃ）以上
の如く本発明方法によれば、熱間圧延工程での２次スケ
ール除去のための高圧スプレーを大巾に軽減又は省略て
きて圧延中の温度低下を大きく防止でき、その分だけス
ラブ加熱温度の低下が計られ省エネ効果は大なるものが
ある。

しかも圧延後の製品品質向上にも大きく寄与できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第1図はガラス状物質の付着量を２次スケール■質の付
着量と２次スケール生成量との関係を夫々示した図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１鋼材を熱間圧延するにさいして、１次スケール除去
後の熱間圧延工程において被圧延材の表面に融点が８５
０〜２００℃（１０００ｃｐｓ）のガラス状物質を５０
ｇ／ｍ＾２以上塗布し、塗布後デスケールのための高圧
水スプレーを実質的に省略して熱間圧延することを特徴
とする鋼材の熱間圧延方法。