JPS61111701A - 熱延鋼帯のスケ−ル抑制方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スケール生成量の極めて少ない熱延鋼帯の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、熱延鋼帯製造時、その鋼帯表面にはスケールと
呼ばれる鉄の酸化物が生成する。スケールが生成した鋼
帯は、冷間圧延やプレス加工等の成形加工に先立ち、通
常、このスケールを除去することが行なわれる。

スケールの除去方法には、酸洗等の化学的方法とショツ
トブラスト等の機械的方法があるが、前者は公害防止上
使用した酸の大量処理が必要であり、後者はスケール除
去に多大な動力が必要であるので、両者とも設備投資以
外に高額のランニングコストがかかる。また、設備の保
守管理の問題もある。

そこで、これら問題に対処すべく、また脱スケールによ
る歩留り低下を防ぐため熱間圧延中に生成するスケール
を可能な限り少なくすることが望まれている。

従来は、特開昭５６−９３８２０、同５６−４５０１８
、同５９−４２１１４、同５８−１８４００９等に見ら
れるごとく、熱間圧延での什１ｒ−Ｊ−Ｅ延機列に続く
ランナウトテーブル−にで、不活性雰囲気、水冷、また
は、薬剤塗布によってスケールを抑制する対策が検討さ
れた。これら技術の特徴は、仕上圧延機料最終スタンド
の出側直後に上述のスケール抑制対策を施すことである
。しかしながら、この什−１−圧延機料出側直後には、
鋼帯の厚み、幅、形状、温度等を測定する計測機器が設
置されているので、上記各開示に述べられているスケー
ル抑制対策を行なうことは、実際上は困難を伴う。

また、特開昭５７−１５４３０１に見られる通り、熱間
仕上圧延機列の入側、および、第１段と第２段スタンド
の間のみで、スケール疵防ＩＬを目的としたスケール抑
制が行なわれている。

しかし、この技術はその実施例に見られるごとく、熱間
仕上圧延機入側の鋼帯温度が１０６０℃と高く、しかも
、仕上デスケーラと第１段スタンドの間、および、第１
段と第２段スタンドの間のみの冷却を施し、仕上圧延機
列前段の鋼帯厚みが厚い状態での冷却であるため、鋼帯
温度が低下し難い。本発明者らの検討では、このような
冷却では仕上圧延機列の第１段スタンドおよび、第２段
スタンドで圧延中に発生するスケール疵の抑制には有効
であっても、熱延終了後の鋼帯表面に生成するスケール
量を抑制するには充分でないことが明らかとなった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明者らは、従来通り仕上圧延機出側直近に
鋼帯の厚み、幅、形状、温度等の計測機器を設置したま
ま、鋼帯を熱間圧延してもこれらと無関係にスケール生
成量を極めて少なくできる方法を鋭意検討した結果、本
発明を完成するに至った。

本発明は、熱間仕上圧延機で圧延中の鋼帯に生成するス
ケールを多くても４ｇｍ以下の厚み程度に極めて少なく
し、しかも、仕上圧延機列に続くランナウトテーブルで
のスケール生成をも抑制することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明がとった技術的手段
は次の通りである。

ｌ）　仕上圧延機入側の鋼帯温度をＡｒ３変態点以下に
し、 ２）　複数のスタンド間に冷却設備を設置して圧延中の
鋼帯表面のスケールの除去、生成の抑制及び冷却をし、 ３）　この時、上流側スタンドのロールバイト出側直後
から鋼帯の冷却を開始し、 ４）　仕上圧延機出側の鋼帯温度を５００℃以下にする ことであり、これによって熱延鋼帯のスケール生成を大
幅に抑制するという所期の目的を達成することが出来る
のである。

以下、本発明について詳細に述べる。

通常、熱延終了後の鋼帯表面に生成したスケールの厚さ
は５〜１５ｇｍである。

本発明者らが、熱間仕上圧延およびこれに続くランナウ
トテーブルで生成するスケールの厚さを種々の熱延条件
について調査した所、スケールの厚ｙは、熱間仕上圧延
機の入側、出側の鋼帯表面温度およびスタンド間での鋼
帯人冷の有無に太きく依存するとの知見が得られた。

以下、熱間仕上圧延機入側の鋼帯表面温度を「入側鋼帯
温度１、圧延機出側の鋼帯表面温度を１出側鋼帯温度」
と略称する。

まず、第１図は、低炭素鋼の熱間圧延における入側鋼帯
温度と熱延終了後の鋼帯表面のスケールの厚さとの関係
を求めたもので、横軸は入側鋼帯温度、縦軸は熱延終了
後コイル状に巻き取り短時間のうちに水冷した鋼帯のス
ケールの厚さを示した。本実験では仕上圧延機出側の速
度を８００ｍｐｍとし、スタンド間冷却を２〜３スタン
ド間及び３〜４スタンド間で実施した場合である。本図
より、入側鋼帯温度を９００　’Ｏ以下にすると、その
鋼帯のスケールの厚さは３ＩＬｍ以下となり、従来のス
ケールの厚さ５〜１５ｐＬｍに比較して、スケール抑制
が充分可能なことが把握できた。しかし、圧延中の鋼帯
の温度は、板幅方向で異なるのが通常であって、この鋼
帯の温度が、オーステナイトからフェライトへのＡｒ３
変態点に到達すると変態に伴なう発熱及び体積変化のた
めに板幅方向に不規則な力が働き、鋼帯が暴れて（蛇行
、波うち）圧延が不可能になる。従って、安定した通板
を実現するのには仕上圧延機列の入側鋼帯温度は、被圧
延材の材質により、そのＡｒ３変態点より低くして圧延
する必要がある。なお、入側鋼帯温度をＡｒ３変態点以
下にするには、加熱温度を下げるか、粗圧延機と仕上圧
延機群の間に、スケールブレーカに加えて、冷却設備を
設置してシートバーを冷却すればよい。

次に、入側鋼帯温度をＡｒ３変態点以下にして、スタン
ド間冷却を実施するバンク数を変えて鋼帯を最終板厚１
．４　ｍ　ｍまで圧延し、熱延終了後巻き取った鋼帯の
スケールの厚さを測定した。

まず、特開昭５７−１５４３０１に見られる従来技術に
より、入側鋼帯温度を１０６０℃として、第１段と第２
段スタンド間のみを水冷した場合の結果を第１表に比較
例として示した。この表で、巻取り後のスケールの厚さ
とは、熱延終了後、コイル状に巻取った鋼帯を即ちに水
冷した後、室温で測定したものである０本表より、１つ
のスタンド間のみを冷却したのでは、通常圧延時のスケ
ールの厚さの範囲５〜１５ｐｍに入っており、熱延鋼帯
巻取り後のスケールの抑制には効果が期待できないこと
が明らかとなった。

そこで、本発明者らは、複数のスタンド間にスリットラ
ミナ方式のスタンド間冷却装置を設置して水冷を実施し
、入側鋼帯温度がＡｒ３変態点以下で熱延した後の鋼帯
のスケールの厚さを測定した。この結果を第１表に示す
。

入側鋼帯温度を８３０℃の条件でスタンド間冷却をしな
い場合には、出側鋼帯温度は７００℃にまでしかならず
、かつスケールの厚さも８ｇ、ｍと依然厚いままである
。入側鋼帯温度を同じ＜８３０℃にして、２〜３スタン
ド間で強力に冷却をし出側鋼帯温度を５００℃まで下げ
て圧延した場合、スケールの厚さを４．３１Ｌｍまで薄
くすることができた。出側鋼帯温度をほぼ同じ４５０℃
し且つスタンド間冷却を２ケ所で実施した場合には、２
．３　ｇ　ｍまで薄くすることができた。

出側鋼帯温度を更に下げるあるいはスタンド間冷却する
個所を更に増やすことにより、ｔ、ｏ、ｔｍ以下にまで
スケールの厚さを薄くすることが可能である。

〔作用〕

仕上圧延機の出側鋼帯温度がスケールの厚さに及ぼす影
響をさらに詳細に検討するために、Ａｒ３変態点以下の
入側鋼帯温度とし、２以りのスタンド間で水冷して出側
鋼帯温度を種々変えて、鋼帯巻取り後のスケールの厚さ
を調査した。その結果を、第２図に示す。出側鋼帯温度
が５５０℃以下になるとスケールの厚さは目標とする４
ｇｍ以下となる。

更に、上記の知見に加えて、より有効なスケールの抑制
方法を見い出すべく、本発明者らは、従来全く検討され
なかった冷却位置に着目し、スタンド間での冷却を施す
位置を種々変えて鋼帯を圧延し、熱延終了後、巻取った
鋼帯のスケール厚さを測定した。この結果を第３図に示
した。第３図において、横軸はスタンド間での冷却位置
を、縦軸は巻取り後の鋼帯のスケールの厚さを示す。本
図より、スタンド間の冷却位置は、当該スタンド間の上
流側スタンドのロールバイト出側にする場合が最もスケ
ール抑制に効果があることが明らかである。

入側鋼帯温度をＡｒ３変態点以下とし、２ケ所以上のス
タンド間で鋼帯を冷却するとともに、冷却位置をスタン
ド間の上流側スタンドロールバイト出側にし、出側鋼帯
温度を５００℃以下にすることによって、熱間仕上圧延
時に生成するスケールを４ｇｍ以下の厚さに抑制するこ
とができる。

〔実施例〕

本発明方法の実施例を以下に述べる。２００ｍｍ厚Ｘ１
０００ｍｍ幅Ｘ５５００ｍｍ長さの極低炭素鋼のスラブ
を１１００℃で加熱し１７ｍｍの厚さのシートバーに粗
圧延した後、粗圧延機と什−］二正圧延機に増設した水
冷却装置により７００℃まで冷却した。このシートバー
を第３段スタンドから第６段スタンドまで３つのスタン
ド間で鋼帯を冷却しながら仕上厚み１．４　ｍ　ｍまで
熱間圧延した。この時のスタンド間冷却水量は出側鋼帯
温度が２００℃になるように調整した。

熱延終了後コイル状に巻取った鋼帯を直ちに水冷した後
、そのスケールの厚さを測定した。

また、比較例として、従来の鋼帯圧延の場合と同様に、
入側鋼帯温度を１０２０℃、出側鋼帯温度を８５０℃と
して、第１段と第２段スタンド間のみで水冷しながら鋼
帯を熱間圧延し、熱延終了後コイル状に巻取った鋼帯を
直ちに水冷した後、そのスケールの厚さを測定した。

これらスケールの厚さの結果を第２表に示したが、比較
例として従来通り圧延した場合の鋼帯のスケールの厚さ
が７．５Ｊｊ、ｍであったのに対し、本発明方法により
圧延した鋼帯のスケニルの厚さは０、８　ｇ　ｍであっ
て、本発明方法はスケールの抑制に著しく有効なことが
明らかとなった。

次に、これらスケールの生成した鋼帯を、温度８５℃で
塩酸酸洗し、酸洗時の通板速度を種々変えて、スケール
の除去状態を目視観察した。その結果を第３表に示した
。

比較として行なった従来通りの製造法による鋼帯は、１
８０ｍｐｍを越えると、鋼帯のエツジ部にスケール残り
が生じた。これに対し、本発明方法により製造した鋼帯
では、酸洗ラインの最大速度３００　ｍ　ｐ　ｍで通板
しても、スケールが完全に除去されており、酸洗能率の
向上に対し本発明方法の有効なことが確認できた。

第２表 第３表　通板速度によるスケール除去効果第３表中の記
号は次の通りである。

０：　スケールなし Δ：　鋼帯のエツジに点在してスケール残り有り ×：　鋼帯のエツジに筋状にスケール残り有り 〔発明の効果〕 従来、熱間圧延後の鋼帯表面には、スケールが５〜１５
ＪＬｍと厚く生成し、酸洗等のスケール除去方法に多大
なコストがかかり、また、除去能率を著しく低下させて
いたが、本発明により、このスケール除去能率を向上で
きただけでなく、酸消費量の低減、鉄自体の損失部が減
り歩留りが向上するなどメリットが多く得られる。

また、本発明により製造したスケールが（１着したまま
の鋼帯は、ロールフォーミング及び軽度のプレス曲げ加
工がＯｆ能であり、またスポット溶接をそのまま行なっ
ても溶接電流と荷重条件を多少変更すれば溶接可能であ
り何ら問題がない、など加工材としての前処理が省略出
来るので使用者側での利点も多大なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による熱間圧延時の、入側鋼帯温度
と熱延鋼帯巻取り後のスケールの厚さを示すグラフ、第
２図は本発明方法による熱間圧延時の出側鋼帯温度と熱
延鋼帯巻取り後のスケールの厚さを示すグラフ、第３図
は本発明方法による熱間圧延時の、スタンド間水冷位置
と熱延鋼帯巻取り後のスケールの厚さを示すグラフであ
る。図中、ＦＥＴは仕」正圧延機の入側鋼帯の表面温度
、ＦＤＴは仕上圧延機の出側鋼帯の表面温度を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼のホットストリップミル圧延工程において、仕上
   圧延機入側の鋼帯温度をＡｒ＿３変態点以下とし、仕上
   圧延機のスタンド間に冷却設備を設置して圧延中の熱延
   鋼帯を冷却し、仕上圧延機出側の鋼帯温度を５００℃以
   下にすることを特徴とする熱延鋼帯のスケール抑制方法
   。 ２　仕上圧延機スタンド間の上流側スタンドロールバイ
   ト出側直近で熱延鋼帯を冷却することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の熱延鋼帯のスケール抑制方法。