JPS6254194B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、冷間圧延前における鋼材のスケール
除去の方法に関する。 従来鋼材の冷間圧延は熱間圧延過程において発
生したスケールを種々の方法によつて除去した後
に行われている。このスケール除去方法には、酸
洗による化学的処理と、シヨツトブラスト、液体
ホーニング、ベンデング等の機械的処理とがあ
り、現在その大部分は酸洗によつて行われてい
る。 スケール除去方法の現状について述べると、そ
れは上記の如く酸洗処理と機械的処理とに大別さ
れるが、 １ 現在の酸洗処理は、長大な設備、多量の酸使
用量を必要とし、又自由度の高い操業が困難な
面もあるが、酸洗工程の簡易化或いは能率化が
可能であれば、非常に有利な方法であると言う
ことが出来る。 ２ 一方、機械的処理は、生産性が低いばかりで
なく、通常の条件下ではスケールが残存すると
いう問題点を有する。機械的処理の生産性を向
上させるために、スケール除去条件を苛酷にす
れば、砥粒やスケールの地鉄への食いこみによ
り鋼材の表面性状が劣化し、又地鉄ロスの増
大、次工程である冷間圧延中に表面の鉄分の大
幅な落下による圧延消費動力の増大、圧延油の
油膜切れによるロール庇、鉄分の圧延油中への
混入による圧延性能の低下と圧延油原単位の増
大、製品の表面汚れ等種々の問題点が発生す
る。 近年、機械的処理の問題点の１部を軽減するも
のとして、湿式スラリーによるスケール除去が提
案されている（特開昭53−93127号）。然し、この
方式は酸洗において必要とされる廃酸の回収はな
いものゝ、代りにスラリー処理のための長大な設
備を必要とし、又冷間圧延に対する悪影響は何ら
改善されないものである。 一般に広く用いられている前記の酸洗処理の性
能向上のためとしては、酸洗前に、ベンデングを
行う方法（特開昭54−15429号）、ブラストを行う
方法（特開昭53−1640号、特開昭53−96927号）、
圧延（調圧）を行う方法（特開昭54−100958
号）、鋼材に伸びを与える方法（特開昭51−96738
号）等、機械加工を酸洗の前処理として付加した
方法が提案或いは実施されている。 然し、これらの方法によれば、機械的スケール
除去の問題点は軽減出来るが、酸洗そのものゝ改
善は殆ど行われていないものであつた。又、前工
程の機械加工の効果もスケールに亀裂を入れる程
度のもので、酸洗の効果の促進にはそれほど効果
のないものであつた。 更に、近年機械的及び化学的スケール除去の問
題点を解決する目的で、酸洗処理を中断して、そ
の中間においてブラシロール等による機械的スケ
ール除去を行う方法（特開昭50−125933号、特開
昭50−13226号）や機械的スケール除去と酸洗と
を交互に繰返す方法（特開昭52−111833号）が提
案されているが、これらの方法によればスケール
除去ラインを長大とし且つ能率的ではない。又、
後者の方法では最終的に機械的仕上を実施するこ
とになつているので、処理された鋼材の表面が機
械的スケール除去による欠点を有するものとな
る。 其他の方法としては、酸洗中の超音波振動の活
用が古くから提案されており（特開昭53−46781
号及び46782号）、これは酸洗液の鋼材への接触の
活発化をねらつたものであるが、機器、酸洗槽の
損傷があり、特殊な場合以外には実施されておら
ず、又その効果も明確ではない。 更に、酸洗処理の後に残スケールの除去のため
に機械的スケール除去処理を行う方法もあるが、
これは機械的処理が最終工程となるので、単一の
機械的スケール除去方法と同じ問題点を生ずる。
このケースの特殊な例として水洗中に超音波によ
つてスケール除去の強化を行う提案があるが、費
用に見合う効果を認め得ないものであつた。 近年、種々のスケール除去装置と冷間圧延装置
の連設が提案され或は実施されているが、この場
合スケール除去装置に対して配慮すべきこととし
て、高い信頼性と速度変化への対応が容易で且つ
コンパクトであること等が要求されているが、前
述の種々のスケール除去方法は、この要求を十分
に満し得るものではなかつた。 本発明は、前述の如き従来のスケール除去方法
の問題点を解決し、コンパクトでスケール除去性
能の高い能率的な鋼材のスケール除去方法を提供
するものである。 本発明は、鋼材に張力を付与し、鋼材に１％以
上の伸びを与えることによつて、スケールに亀裂
を生ぜしめ、さらに張力付与の状態で酸洗を行な
うもので、鋼材に機械的加工と化学的処理とを同
時に施こすことによつて、酸洗液のスケール層内
への浸入を容易にし、酸洗によるスケール除去効
果を高めるとともに、酸洗液に作用され除去され
やすい状態となつているスケール層に、張力付与
による機械的加工を加えることによつて、機械的
スケール除去の効果も高めるという相乗効果が得
られ、スケール除去に極めて能率的である。 これに対して、従来の機械的加工後の酸洗処理
においては、例えばベンデング、圧延等による伸
長付与等の前処理によつてスケールに亀裂を入れ
ても、酸洗においては単に酸液に浸すだけで、そ
の作用を促進することは少く、機械的及び化学的
スケール除去の相乗効果などは期待し得ないもの
であつた。 又、本発明の方法においては、機械的及び化学
的スケール除去が同一装置内で同時に行われるも
のであるから、その装置はコンパクトとなるとい
う利点もある。 以下鋼帯の場合を主体として本発明の方法を実
施例に基いて説明する。 第１図〜第５図は、本発明の方法との比較のた
めに示す従来の方法の説明図で、第１図は通常の
連続冷間圧延装置、第２図は完全連続冷間圧延装
置、第３図は酸洗槽を用いた従来のスケール除去
方法を示す図で、第４図は機械的なスケール除去
装置（デスケーラー）と、これに続く竪型湿式デ
スケーラーと連続冷間圧延装置とを併設した方法
の説明図、第５図は前図と同様のデスケーラーと
完全連続冷間圧延装置とを併設した方法の説明図
である。 図において、１はアンコイラー、２は冷間圧延
装置、３は捲取り機、４はレベラー、５は入側シ
ヤー、６は接続機、７はルーパー、８は走間シヤ
ー、９は酸洗槽、１０は洗滌槽、１１は乾燥器、
１２はサイドトリマー、１３はオイラー、１４は
出側シヤー、１５はデスケーラーとしての圧延
機、１６は竪型の湿式デスケーラーで、何れも従
来より用いられているものである。 第６図以下に示すものは、本発明の方法の説明
図で、第６図においては、完全連続冷間圧延装置
の入側設備のルーパー７と圧延装置２の中間に本
発明の方法を実施する装置を配置してスケール除
去を行う場合を示す。第７図以後は本発明の方法
を実施する装置の前後の設備（ルーパー７以前及
び圧延装置２以後）は省略してある。図において
第１図〜第５図と同種の装置は同一記号で表示し
てある。 第６図に示す実施例においては、アンコイラー
１或いは１′からの鋼帯をレベラー４でレベリン
グし、不良部分を入側シヤー５で切除し、接続機
６で接続し、サイドトリマー１２で鋼帯縁部の整
形を行い、バツフアーをつくるためのルーパー７
を経て、スケール除去装置によつてスケールを除
去した後、圧延装置２によつて冷延するものであ
るが、ルーパー７と圧延装置２との間に本発明の
方法を実施するスケール除去装置が設置される。
即ち、１７はブライドル方式のベンデングデスケ
ーラー、１８は３ベンド方式のベンデングデスケ
ーラーで、本発明の方法の前処理としてその効率
を高めるために使用されるもので、鋼帯長手方向
端部、熱延高温巻取材、巻取後の暖冷材等スケー
ルの落ちにくい部分や高速作業時等に使用して有
効である。これに次いで本発明の特徴である機械
的及び化学的スケール除去が同時に実施される。
１９−１９′は鋼帯に延びを与えてスケールを除
去するための張力付与装置で、付与される張力は
伸びを１％以上与えるものであればよい。２０は
前記張力付与装置１９−１９′に組合せられたス
プレー式酸洗装置で、前記張力付与装置によつて
伸びを与えた（機械的加工を受けている）状態
で、鋼帯に酸洗液をスプレーして、酸洗を行うも
のである。（矢印はスプレーを示す。） 機械的（張力付与）及び化学的（酸洗）スケー
ル除去処理を同時に受けて、スケールを除去され
良質な表面を有する鋼帯は、スプレー式洗滌装置
１０、乾燥器１１を経て圧延装置２に入り冷間圧
延を受けることになる。 第７図は、張力付与装置１９−１９′にて張力
を付与しつゝある鋼帯を圧延機１５にて圧延して
機械的スケール除去を行つた後、更にベンデング
加工を行うと同時にスプレーによる酸洗（酸洗装
置２１内にて）を行い、スケール除去をなす本発
明の方法の１形態を示すものである。図において
１０は洗滌装置、２２は絞りロール、矢印はスプ
レーを示す。図の酸洗装置２１のベンデングロー
ルの内、Ａ群のロールは長さ方向の曲げを与える
もので、Ｂ群のロールは第８図に示す如き波付ロ
ールを用いて全方向の曲げを与えるようになつい
る。このような十分なベンデング加工と同時の酸
洗により、第６図に示した方式よりも高速化を図
りながら、完全なスケール除去が達成される。
尚、圧延機１５は、酸洗装置２１内に設置しても
よく、又二重、四重、六重、上下異周速圧延機等
何れの形態をとつてもよく、幅方向端部圧延機で
あつてもよい。又、ベンデング加工ロール内に酸
液供給路を設けロール表面に流出路を設けて、加
工中に酸洗する方式としてもよい。 第９図は、張力付与及びブラシ或いは砥石によ
る研磨（以上、機械的スケール除去）と酸洗とを
組合せて同時に行う本発明の方法の１形態を示
す。図において、１９−１９′は張力付与装置、
２３は酸洗の効果を高めるために鋼帯を予熱する
温水加熱装置、２４はブラシロール式スプレー酸
洗装置で、張力付与装置１９−１９′で張力を付
与され、かつブラシロール２５によつて研磨され
つゝある鋼帯をスプレー酸洗するものである。２
６はブラシロールを反対面からバツクアツプする
耐酸性ロールで、１０は洗滌装置である第９図の
方式によれば、鋼帯は張力付与及び研磨と同時に
酸洗を受け、十分にスケール除去が行われる。
尚、ブラシロールに代えて砥石を用いて研磨して
もよい。又、多孔質のロールで研磨を行いなが
ら、ロール内から酸洗液を供給して酸洗してもよ
い。 以上述べた実施例においては、酸洗は何れもス
プレー式によつて行つている。これはライン速
度、素材のスケール除去性等スケール除去の負荷
変動に容易に対応出来るためである。スプレーの
圧力は通常0.05〜２Kg／cm²程度でよい。 以上述べた本発明の方法によれば鋼帯の表面に
スケール、砥粒等の付着がなく、又鋭い凹凸もな
いので、冷間圧延後の製品の汚れがなく、メツキ
原板としてそのまゝ使用する場合にも好適であ
る。又、圧延油の汚れもなく、圧延油の交換も少
いので、その原単位を良好にする。又、本発明の
方法は酸洗効果を高めるので、従来と同じ速度・
ライン長さとする場合、酸洗濃度、温度を低める
ことが可能となり、或いは許容鉄分濃度を高めて
もよく（酸原単位は大幅に低下する）、ヒユーム
による悪影響の低下等の利益も得られる。 本発明の方法に用いられる酸液はいずれのもの
でもよく、例えば硫酸液を用いて塩酸程度の高能
率を得ることが出来るので、公害対策の副産物の
活用という効果もある。 本発明の方法においては、機械的加工において
耐酸性の配慮が必要であるが、酸洗中に酸液によ
つて脆くなつているスケール層を加工するもので
あるから、その負荷が小さく、装置の強度、材質
等に問題はない。 次にステンレス鋼及び軟鋼について本発明の方
法と従来方法によるスケール除去の効果の比較を
行つたものを表１に示す。酸洗液には硫酸或いは
塩酸を使用した。表１のＡは酸洗について、表１
のＢは従来方法においては酸洗と別々に行われ、
本発明の方法においては酸洗と同時に行われる機
械的スケール除去について、表１のＣは表1A及
びＢの組合せによるスケール除去の効果について
示した。方法欄の記号は各表共同一のものを示
す。 表１により、本発明の方法によれば、スケール
残はなく、表面も滑かで、鋼材の鉄分ロスも少
く、酸洗能率が極めて高く且つ安定していること
がわかる。又酸洗中の機械加工によりスケール除
去を全面的に促進することが出来るので、酸洗原
単位も良好である。

【表】

【表】

【表】

【表】 第２表は、従来のスケール除去方法と本発明の
方法を夫々連続或いは完全連続圧延ラインに組合
せた場合の機器数とライン長さを示すもので、表
中従来法１は第１図＋第３図の組合せ、従来法２
は第２図＋第３図、従来法３は第４図、従来法４
は第５図の方法を示す。本発明の方法は第６図の
方式である。

【表】

【表】 表２により明らかなように、本発明の方法を用
いれば、機器数の減少、ライン長さの短縮が得ら
れ、装置のコンパクト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の連続冷間圧延装置の図、第２図
は完全連続冷間圧延装置の図、第３図は従来の酸
洗槽によるスケール除去装置の図、第４図は機械
的的デスケーラー、酸洗、連続冷間圧延装置を併
設する方法の説明図、第５図は第４図と同様のデ
スケケーラーに完全連続冷間圧延装置を併設する
方法の説明図、第６図〜第９図は本発明の方法に
よる種々の実施形態の説明図である。 １，１′：アンコイラー、２：冷間圧延装置、
３：捲取機、４：レベラー、５：入側シヤー、
６：接続機、７：ルーパー、８：走間シヤー、
９：酸洗槽、１０：洗滌槽或は装置、１１：乾燥
器、１２：サイドトリマー、１３：オイラー、１
４：出側シヤー、１５：圧延デスケーラー、１
６：湿式デスケーラー、１７：ブライドル式ベン
デングデスケーラー、１８：３ベンドデスケーラ
ー、１９−１９′：張力付与装置、２０：スプレ
ー式酸洗装置、２１：ベンデング加工酸洗装置、
２２：絞りロール、２３：温水加熱装置、２４：
ブラシロール式スプレー酸洗装置、２５：ブラシ
ロール、２６：バツクアツプロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱間圧延過程で発生した鋼材表面のスケール
   を連続的に酸洗除去する方法において、酸洗槽の
   前後に張力付与装置を備え、該装置により鋼材に
   １％以上の伸びを与え、この伸びが与えられた状
   態の鋼材に酸洗液をスプレーして張力付与と同時
   に酸洗することを特徴とする鋼材のスケール除去
   方法。