KR20190044660A - Si 함유 열연 강판의 열연판 소둔 설비, 열연판 소둔 방법 및 탈스케일 방법 - Google Patents

Si 함유 열연 강판의 열연판 소둔 설비, 열연판 소둔 방법 및 탈스케일 방법 Download PDF

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Abstract

Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는, 가열대, 균열대 및 냉각대를 가지는 열연판 소둔 설비에 있어서, 상기 가열대의 상류 및/또는 가열대 내의 전단에, 급속 가열 장치를 설치한 열연판 소둔 설비를 이용하여 상기 Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시할 때, 상기 급속 가열 장치로 열연 강판을 15℃/s 이상의 승온 속도로 50℃ 이상 가열하고, 탈스케일성을 개선하는 것에 의해, 메카니컬 디스케일링이나 산세 공정에서의 강판 가열을 필요로 하는 일없이, 산세만으로 탈스케일을 행할 수 있는 열연판 소둔 설비를 제공함과 함께, 상기 설비를 이용한 열연판 소둔 방법 및 탈스케일 방법을 제안한다.

Description

Si 함유 열연 강판의 열연판 소둔 설비, 열연판 소둔 방법 및 탈스케일 방법
본 발명은, 열연판 소둔 설비, 열연판 소둔 방법 및 탈(脫)스케일 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 방향성 전자 강판이나 무방향성 전자 강판, 고강도 냉연 강판 등의 소재가 되는 Si를 다량으로 함유하는 Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는 열연판 소둔 설비와 열연판 소둔 방법 및 상기 열연판 소둔 후의 Si 함유 열연 강판의 탈스케일 방법에 관한 것이다.
주로 전기 기기의 철심 재료로서 이용되는 전자 강판은, 무방향성 전자 강판과 방향성 전자 강판으로 대별되지만, 모두, 철손(鐵損)을 저감하기 위하여, 강의 고유 저항을 높이는 Si나 Al을 다량으로 함유하고 있는 것이 보통이다. 상기 무방향성 전자 강판은, 일반적으로, 소정의 성분 조성으로 조정한 강을 용제(溶製)하여, 연속 주조법 등으로 슬라브로 한 후, 열간 압연하고, 필요에 따라 열연판 소둔하며, 산세하고, 냉간 압연하며, 1차 재결정시키는 마무리 소둔을 실시함으로써, 또한, 방향성 전자 강판은, 일반적으로, 소정의 성분 조성으로 조정한 강을 용제하여, 연속 주조법 등으로 슬라브로 한 후, 열간 압연하고, 필요에 따라 열연판 소둔하며, 산세하고, 냉간 압연하며, 탈탄 소둔을 겸한 1차 재결정 소둔하고, 소둔 분리제를 도포한 후, 2차 재결정시키는 마무리 소둔을 실시함으로써 제조되고 있다.
여기서, 상기 열연판 소둔은, 열간 압연 후의 강판(열연판)에 소둔을 실시하는 것에 의해, 열연판의 재결정 부족을 해소하고, 냉간 압연 전의 결정립을 조대화(粗大化)하거나 정립화(整粒化)하거나 함으로써, 냉간 압연 전의 강판의 집합 조직을 자기 특성에 유리한 것으로 개선하거나, 리징(ridging)을 방지하기 위해서 행해진다.
또한, 산세(酸洗)는, 열간 압연이나 열연판 소둔에 의해 강판 표면에 형성된 산화 스케일이 잔존한 채의 강판을 냉간 압연하면, 압연 롤에 의해 산화 스케일이 강판 표면에 압입되어 강판 표면의 요철이 심해지거나, 박리한 산화 스케일이 퇴적되어 롤 표면에 부착되고, 전사됨으로써 표면 결함을 야기하거나 하여, 최종 제품의 표면 품질을 현저하게 손상시키기 때문에, 냉간 압연하기 전에 강판 표면으로부터 산화 스케일을 제거하는(탈스케일) 공정이며, 전자 강판용의 열연 강판에 한하지 않고, 냉간 압연하는 강판의 제조에서는 필요 불가결한 공정이다. 또한, 상기 산세액으로서는, 일반적으로, 염산이나 황산, 불산 및 그들 산을 혼합한 혼산(混酸) 중 어느 산이 이용되고 있다.
Si나 Al을 다량으로 함유하는 전자 강판이나 고강도 냉연 강판의 소재가 되는 열연 강판의 산화 스케일은, 도 1에 나타내는 바와 같이, Fe가 강판 내부로부터 외부로 확산하는 것에 의해 형성되는 FeO나 Fe3O4, Fe2O3 등의 외부 스케일과, 산소가 외부로부터 강판 내부로 확산하는 것에 의해 형성되는 SiO2나 Fe2SiO4 등의 Si산화물이나 Al2O3 등으로 이루어지는 서브 스케일로 구성되어 있으며, 탈스케일성이 나쁜 점, 특히 Al2O3을 포함하는 서브 스케일은, 탈스케일성이 현저하게 나쁜 점이 알려져 있다. 그 때문에, Si 함유 열연 강판의 탈스케일은, 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이, 산세 전에, 경압하(輕壓下) 압연이나 롤러 레벨러, 텐션 레벨러, 숏 블라스트 등의 메카니컬 디스케일링을 조합하여 행해지는 경우가 많다.
Si 함유 열연 강판의 탈스케일성을 개선하는 방법으로서는, 산화 스케일의 생성 자체를 억제하는 방법과, 산화 스케일의 박리를 촉진하는 방법의 2가지가 있다.
전자의 산화 스케일의 생성을 억제하는 방법으로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 제강 공정과, 열간 압연 공정과, 3개 이상의 로역(爐域)이 마련된 무산화 가열로부(加熱爐部)를 가지는 노말라이징 로(爐)를 이용한 노말라이징 공정을 포함하는 규소강 기판의 제조 방법에서, 상기 무산화 가열로부에서 사용되는 로역의 에너지 투입률을 15∼95%의 범위로 조정하고, 상기 무산화 가열로부의 과잉 계수 α(실제 연소 공기량의, 이론 연소 공기량에 대한 비율)를 0.8≤α<1.0의 범위 내로 조절하는 것에 의해, 노말라이징 처리 프로세스에 있어서의 고밀도 산화물의 형성을 억제하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은, 실제 조업에서는, 에너지 투입률이나 과잉 계수 α의 조정에 의해 가열로의 온도 분포가 불균일화 하기 때문에, 적절한 가열을 실시하는 것이 어렵다는 문제가 있다.
또한, 후자의 산화 스케일의 박리를 촉진하는 방법으로서는, 상술한 숏 블라스트나 텐션 레벨러 등의 메카니컬 디스케일링의 채용이 있지만, Si 함유량이 높은 강판은, 경질(硬質)이기 때문에 파단되기 쉬워, 중대한 조업 트러블을 야기하기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 산세액의 농도나 온도를 높이는 방법도 있지만, 어떤 원인으로 통판(通板) 속도가 저하했을 때에 과산세(過酸洗)가 되어, 표면 품질에 악영향을 미치거나, 산세시의 작업 환경을 악화시키거나 하는 등의 문제가 있다.
그래서, 특허문헌 2에는, 유도 가열 장치로 산세 전의 강판을 가열하여, 산화 스케일의 크랙을 지금(地金) 표면에까지 진행시킨 후, 그 크랙 중에 산세액을 취입함으로써 탈스케일성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 산세조(酸洗槽) 전에 스케일 브레이커를 설치하고, 복수개의 디플렉터 롤, 분사 노즐 및 유도 가열 장치를 산세조 내에 설치하여, 스케일 브레이커에 의해 스케일에 크랙을 넣고, 그 후, 디플렉터 롤에 의한 굽힘에 의해 크랙을 개구하여, 그 개구에 산액(酸液)을 분사하고, 또, 화학 반응을 진행시키기 위해서 유도 가열로 강판 온도를 상승시키는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특표2015-511995호 공보 특허문헌 2 : 일본 특개소61-079790호 공보 특허문헌 3 : 일본 특개평09-078273호 공보
그러나 상기 특허문헌 2에 개시된 기술은, 산세 전에 강판이 가열되면, 산세액이 승온되어 유해한 산 증기가 발생하거나, 강판이 과산세가 되거나, 산세조의 내구성이 저하하거나 하는 등의 문제가 있다. 또한, 상기 특허문헌 3에 개시된 기술은, 가열 설비 등이나 롤, 노즐 등을 산세조 내에 설치할 필요가 있어, 기기 설비의 수명이 짧아지거나, 메인터넌스가 어려워지거나 하는 등의 문제가 있다.
본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 메카니컬 디스케일링이나 산세 공정에서의 강판 가열을 필요로 하는 일없이, Si 함유 열연 강판의 탈스케일성을 개선할 수 있는 열연판 소둔 설비를 제공함과 함께, 상기 설비를 이용한 열연판 소둔 방법 및 탈스케일 방법을 제안하는 것에 있다.
발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 탈스케일성을 개선하는 데에는 산화 스케일의 박리성을 높이는 것이 중요하다는 관점에서, 가열 방법에 착안하여 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 강판 표면의 산화 스케일층은, 지철과는 열팽창 계수가 다르기 때문에, 지철과 같은 온도로 가열해도 산화 스케일과 지철 사이에 열팽창량의 차이에 기인한 열응력이 발생하는 점, 또한, 강판의 가열 방법으로서, 강판의 외부로부터 가열하는 복사 가열이 아니라, 강판 자체가 발열하는 유도 가열이나 통전 가열을 적용하면, 열전도성의 차이에 의해 지철과 산화 스케일 사이에 온도차가 생기는 점, 또한, 상기 유도 가열이나 통전 가열을 이용하여 강판을 급속 가열했을 때는, 지철과 강판 사이의 온도차가 더 커져서, 산화 스케일과 지철 사이에는 현저하게 큰 열응력이 발생하고, 그 결과, 강판 표면에 생성된 산화 스케일에 크랙이 발생하여, 박리성이 개선되는 점을 알았다. 그래서, 발명자들은, 상기 급속 가열을, 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는 공정에서 실시하는 것을 검토한 결과, 탈스케일성의 개선에 현저하게 효과가 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는, 가열대(加熱帶), 균열대(均熱帶) 및 냉각대(冷却帶)를 가지는 열연판 소둔 설비에 있어서, 상기 가열대보다 상류에, 및/또는, 가열대 내의 전단(前段)에, 급속 가열 장치를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 설비이다.
본 발명의 상기 열연판 소둔 설비에 있어서의 상기 급속 가열 장치는, 유도 가열 장치 또는 통전 가열 장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 열연판 소둔 설비를 이용하여, Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시할 때, 상기 급속 가열 장치로 Si 함유 열연 강판을 15℃/s 이상의 승온 속도로, 50℃ 이상 가열하는 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 방법이다.
또한, 본 발명의 상기 열연판 소둔 방법은, 상기 급속 가열 장치로 Si 함유 열연 강판을 가열할 때의 가열 개시 온도를 실온(室溫)∼700℃ 사이로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 방법으로 열연판 소둔을 실시한 Si 함유 열연 강판에, 메카니컬 디스케일링을 실시하는 일없이 산세를 실시하는 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법이다.
또한, 본 발명은, 상기 방법으로 열연판 소둔을 실시한 Si 함유 열연 강판에, 메카니컬 디스케일링을 실시한 후, 산세를 실시하는 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법이다.
또한, 본 발명의 상기 탈스케일 방법이 대상으로 하는 상기 Si 함유 열연 강판은, Si를 1.0mass% 이상 함유하는 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 탈스케일 방법이 대상으로 하는 상기 Si 함유 열연 강판은, 전자 강판용 소재인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는 소둔 설비에 급속 가열 장치를 설치하여, 소정의 승온 속도 이상 또 소정의 온도량 이상의 급속 가열을 실시함으로써, 산화 스케일에 크랙을 도입하여, 박리성을 개선하므로, 메카니컬 디스케일링을 실시하는 일없이, 산세만으로 강판 표면의 산화 스케일을 제거하는 것이 가능해진다.
그 결과, 본 발명에 의하면, Si 함유 열연 강판의 산세 능률을 높이거나, 산세 공정을 대폭으로 간소화하거나 하는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 표면 품질이 우수한 제품을 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 의하면, 강판을 급속 가열하는 데에 이용하는 가열 장치가, 열연판 소둔 설비의 가열대의 일부로서 기능하기 때문에, 열에너지 효율의 향상에도 기여한다.
[도 1] Si 함유 열연 강판의 표면에 형성된 산화 스케일의 단면(斷面) 구조를 설명하는 도면이다.
[도 2] 본 발명과 종래 기술의 탈스케일 공정의 설비 열(列)을 비교하여 나타낸 도면이다.
[도 3] 본 발명과 종래 기술의 열연판 소둔 후, 메카니컬 디스케일링 후 및 산세 후의 Si 함유 열연 강판의 감량(減量)을 비교하여 나타낸 도면이다.
발명자들은, 앞에서 기술한 바와 같이, Si 함유 열연 강판의 탈스케일성을 개선하기 위해서는, 산화 스케일의 박리성을 높이는 것이 중요하다는 관점에서, 강판의 가열 방법의 차이, 즉, 강판을 외부로부터 완속(緩速) 가열하는 복사 가열과, 강판의 내부로부터 급속 가열하는 유도 가열이나 직접 통전 가열과의 차이가, 탈스케일성에 미치는 영향에 착안했다.
그 이유로는, 열연 강판의 표면에 형성된 산화 스케일은, 상술한 도 1에 나타낸 바와 같이 성분 조성이 다른 복수의 층으로 구성되어 있지만, 어느 층도 지철과 열팽창 계수가 크게 다르기 때문에, 지철과 같은 온도로 가열해도, 스케일과 지철 사이에 열팽창량차에 기인한 열응력이 발생한다.
또한, 강판을 외부로부터 가열하는 복사 가열의 경우에는, 산화 스케일이 가열되고 나서 강판이 가열되기 때문에, 양자 사이에서 큰 온도차는 생기지 않지만, 유도 가열 등으로 가열한 경우에는, 강판 자체가 발열하기 때문에, 산화 스케일과 지철 사이에 온도차가 생긴다. 또한, 유도 가열 등의 경우에는, 급속 가열이 가능하기 때문에, 복사 가열과 같은 열전도에 의한 완속 가열과 비교하여, 산화 스케일과 지철 사이의 온도차는 더 확대된다. 그 결과, 산화 스케일과 지철 사이에는 열팽창차에 기인하여 큰 열응력이 발생하고, 산화 스케일에 미소한 균열(크랙)이 다수 발생하여, 산화 스케일의 박리가 촉진되고, 탈스케일성이 개선되는 것이 기대되기 때문이다.
그래서, 발명자들은, 상기 생각의 타당성을 확인하기 위해, 이하의 실험을 행했다.
<실험 1>
Si를 3.0mass% 함유하는 (무)방향성 전자 강판용의 열연 강판(열연판)으로부터, 시험편을 채취하고, 이 열연판에 대해서 1050℃×60s의 열연판 소둔을 모의한 열처리를 실시했다. 이때, 상기 열처리에 있어서의 가열은, 실온(20℃)으로부터 30℃, 50℃, 70℃, 100℃, 400℃ 및 700℃까지를, 솔레노이드식 유도 가열 장치를 이용하여, 승온 속도 50℃/s로 급속 가열하고, 그 후, 상기 급속 가열 후의 각각의 온도로부터 1050℃까지를, 직화식 가열로(복사식 가열로)를 이용하여 가열하고, 60s 동안 유지한 후, 25℃/s로 냉각했다. 또한, 상기 열처리시의 분위기는 질소 분위기로 했다.
다음으로, 상기 열처리 후의 시험편을, 80℃ 온도로 유지한 8mass% HCl 수용액 중에 60s 동안 침지하는 산세를 행하고, 산세 후 강판 표면의 산화 스케일의 박리 상황을 눈으로 관찰하여, 탈스케일성을 평가했다.
또한, 상기 탈스케일성의 평가 기준은, 탈스케일 후의 표면 외관이, 종래의 Si 함유 열연 강판의 탈스케일법(메카니컬 디스케일링+산세)과 동등 이상의 것을 탈스케일성이 우수함(○), 종래의 탈스케일법(메카니컬 디스케일링+산세)보다 뒤떨어지지만, 종래의 산세만의 경우보다 양호한 것을 탈스케일성이 뒤떨어짐(△), 종래의 산세만의 경우와 동등한 것을 탈스케일성이 나쁨(×)으로 했다.
상기 평가의 결과를 표 1에 나타냈다. 이 결과로부터, 유도 가열로 승온 속도 50℃/s로 급속 가열하는 경우에는, 승온량을 50℃ 이상으로 하는 것에 의해, 탈스케일성이, 산세만이어도, 메카니컬 디스케일링과 산세를 조합한 종래 조건보다 개선되는 것을 알았다.
Figure pct00001
<실험 2>
다음으로, 상기 <실험 1>의 결과에 근거하여, 실온(20℃)으로부터의 승온량을 50℃, 즉, 가열 온도를 70℃(일정)로 하고, 승온 속도를 5℃/s, 10℃/s, 15℃/s, 20℃/s 및 50℃/s의 5수준으로 변화시키며, 그 외의 조건, 및 탈스케일성의 평가 기준은 상기 <실험 1>과 동일하게 하는 것에 의해, 강판의 승온 속도가 탈스케일성에 미치는 영향을 조사했다.
그 결과를, 표 2에 나타냈다. 이 결과로부터, 유도 가열에 의한 승온량을 50℃(일정)로 한 경우, 15℃/s 이상으로 급속 가열함으로써, 산세만에 있어서의 탈스케일성이, 메카니컬 디스케일링과 산세를 조합한 종래 조건과 동등 이상으로 개선되는 것을 알았다.
Figure pct00002
상기 <실험 1> 및 <실험 2>의 결과로부터, 열연판 소둔의 가열 과정에서, 유도 가열을 이용하여 급속 가열을 행하는 경우에는, 승온 속도를 15℃/s 이상, 또, 승온량을 50℃ 이상으로 하는 것에 의해, 산세 전에 메카니컬 디스케일링을 실시했을 때와 동등 이상의 탈스케일성 개선 효과가 얻어지는 점, 따라서, 열연판 소둔의 가열 과정에서 열연판을 상기 조건을 충족시켜서 가열한 경우에는, 산세 전에 행하고 있던 메카니컬 디스케일링을 생략해도, 종래 기술과 동등 이상의 탈스케일성을 달성할 수 있는 점이 분명해졌다.
본 발명은, 상기의 신규한 지견(知見)에 근거한 것이다.
다음으로, 본 발명에 관하여 구체적으로 설명한다.
우선, 본 발명이 대상으로 하는 열연 강판은, Si를 1.0mass% 이상 함유하는 것인 것이 바람직하다. 1.0mass% 미만에서는, 산세에 있어서의 탈스케일성의 저하가 현저하지 않기 때문에, 산세 전의 메카니컬 디스케일링을 필수로 하지 않기 때문이다. 단, 본 발명을 Si : 1.0mass% 미만의 열연 강판에 적용해도 되는 것은 물론이다. 또한, Si의 상한은 특별히 제한하지 않지만, 제조 라인에의 통판성(通板性) 확보의 관점에서, 상한은 5.0mass% 정도이다. 바람직하게는 1.8∼4.0mass%의 범위이다.
또한, 상기 범위로 Si를 함유하는 열연 강판으로서는, 구체적으로는, 방향성 전자 강판이나 무방향성 전자 강판의 소재와 열연 강판이나, 고강도 냉연 강판이나 고강도 표면 처리 강판의 소재가 되는 열연 강판 등이 있으며, 모두 표면 성상(性狀)이 우수할 것이 요구되는 것이다.
또한, 본 발명을 적용하는 열연판 소둔 설비는, 연속 소둔로(燒鈍爐)인 것이 바람직하다. 배치식(박스형)의 소둔로에서는, 급속 가열이 불가능하기 때문이다.
또한, 상기 급속 가열에 이용하는 가열 장치는, 강판 자체로부터 발열하고, 또, 급속 가열할 수 있는 유도 가열 장치나 통전 가열 장치인 것이 바람직하다. 또한, 유도 가열 장치의 경우에는, 트랜스버스식보다, 강판을 폭방향으로 균일하게 가열하는 데에 적합한 솔레노이드식 쪽이 바람직하다.
또한, 상술한 <실험 1> 및 <실험 2>로부터 알 수 있는 바와 같이, 열연판 소둔에서 Si 함유 열연 강판의 탈스케일성을 개선하기 위해서는, 강판의 승온 속도를 15℃/s 이상으로 하여, 50℃ 이상의 승온량의 급속 가열을 행하는 것이 필요하다. 여기서, 상기 승온 속도는, 지철과 산화 스케일 사이의 온도차를 크게 하는 관점에서, 30℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하고, 50℃/s 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 급속 가열의 승온량은, 같은 관점에서, 80℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 100℃ 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 단, 급속 가열하는 종점 온도가 700℃를 초과하면, 가열에 대전류가 필요해지거나, 가열 장치도 대규모인 것으로 되거나 한다. 또한, 솔레노이드식 유도 가열의 경우, 강판 온도가 퀴리점을 초과하면, 가열 효율이 급격하게 저하되므로, 급속 가열의 상한(종점 온도)은 700℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 680℃ 이하이다.
또한, 상기 열연판 소둔 설비에 급속 가열 장치를 설치하는 위치는, 가열대보다 상류(가열대의 직전), 및/또는, 가열대 내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 급속 가열 장치를 가열대의 직전에 설치하는 경우에는 문제가 되지 않지만, 가열대 내에 설치하는 경우에는, 유도 가열 코일이나 통전 롤의 열손상을 방지하는 관점에서, 가열대 내의 전단(최상류측)의, 로내 온도가 700℃ 이하인 영역으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 급속 가열 장치를 설치하는 온도역, 즉, 강판을 급속 가열하는 개시 온도는, 실온∼700℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 실온∼620℃ 범위, 더욱 바람직하게는 실온∼600℃ 범위이다.
상기 조건으로 급속 가열을 실시한 열연판 소둔 후의 Si 함유 열연 강판은, 강판 표면에 형성된 산화 스케일에 미세한 크랙이 다수 도입되어, 산화 스케일의 박리성이 향상되어 있으므로, 산세 전에 메카니컬 디스케일링 없이도, 메카니컬 디스케일링을 실시했을 때와 동등 이상의 탈스케일성을 얻을 수 있다. 따라서, Si 함유 열연 강판의 산세 공정에서는, 종래, 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이, 산세 전의 메카니컬 디스케일링 공정은 필수 공정이었지만, 예를 들면, 도 2 (b)에 나타낸 바와 같이, 열연판 소둔 설비의 가열대의 직전에 급속 가열 장치를 설치함으로써, 그 메카니컬 디스케일링 공정을 생략하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 도 2 (b)에서는, 가열대의 직전에 설치한 예를 나타냈지만, 가열대 내 상류측의 저온도역에 설치해도 된다. 단, 산세성(酸洗性)을 더 개선하기 위해, 메카니컬 디스케일링을 실시해도 되는 것은 물론이다.
실시예
Si를 3.5mass% 함유하는 판두께가 2.5mm의 전자 강판용의 열연 강판으로부터 폭 : 100mm×길이 : 300mm의 시험편을 채취하여, 이하에 나타낸 열연판 소둔을 모의한 조건 A 및 B의 열처리를 실시했다. 또한, 조건 A 및 B 모두 소둔시의 분위기는 N2 분위기로 했다.
<열연판 소둔 조건>
· 조건 A : 직화식 사이드 버너 가열로를 모의한 실험로(복사식 가열로)에서, 실온(20℃)으로부터 1050℃까지를 10℃/s로 가열하고, 1050℃에서 40초 동안 유지한 후, 25℃/s로 냉각한다.
· 조건 B : 유도 가열 장치를 이용하여 실온(20℃)으로부터 700℃까지 60℃/s로 급속 가열한 후, 상기 조건 A에서 이용한 복사식 가열로에서 700℃로부터 1050℃까지 20℃/s로 가열하고, 1050℃에서 40초간 유지한 후, 25℃/s로 냉각한다.
다음으로, 상기 열연판 소둔 후의 시험편을 길이방향으로 2등분하여, 한쪽에는, 하기의 조건으로 메카니컬 디스케일링(숏 블라스트)을 실시하고, 다른 한쪽에는, 메카니컬 디스케일링을 실시하지 않았다.
<숏 블라스트 조건>
· 투사재(投射材)의 종류 : 입경(粒徑) 0.35±0.15mm, 스틸 숏 입자, 밀도 7.5g/cm3, 경도 40∼50Rc
· 투사 압력(속도) : 12.5kg/m2
· 투사 각도 : 90°
· 투사량×시간 : 1000(g/s)×15(s)
그 후, 상기 길이방향으로 2등분한 시험편을, 다시 폭방향으로 2등분하여, 한쪽 시험편에는 하기 조건 a로, 다른 한쪽 시험편에는 하기 조건 b로 산세하고, 탈스케일했다.
<산세 조건>
· 조건 a : 80℃의 8mass% HCl 수용액 중에 20s 동안 침지
· 조건 b : 80℃의 8mass% HCl 수용액 중에 40s 동안 침지
덧붙여서, 종래의 산세 전에 메카니컬 디스케일링을 실시한 후, 상기 산세 조건으로 산세할 때의 탈스케일 소요 시간(산세 시간)은 약 60초이다.
상기 열연판 소둔 후, 메카니컬 디스케일링 후 및 산세 후의 각 단계에 있어서의 시험편의 감량(g/m2)을 도 3에 나타냈다.
이 결과로부터, 열연판 소둔의 가열 과정을 유도 가열로 700℃까지 급속 가열한 시험편은, 메카니컬 디스케일링을 실시하지 않아도, 즉, 산세만으로도, 메카니컬 디스케일링을 실시했을 때와 동등한 탈스케일성을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 유도 가열로 700℃까지 급속 가열한 시험편은, 통상의 산세 시간 60초로부터, 40초나 20초로 단축해도, 표면의 산화 스케일이 충분히 제거되고 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 본원 발명에 의하면, 탈스케일 공정으로부터, 메카니컬 디스케일링 공정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 산세 시간도 단축할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 기술은, Si 함유의 유무에 관계없이 탈스케일성의 개선 효과가 얻어지므로, 전자 강판이나 고강도 강판용의 Si 함유 열연 강판뿐만 아니라, Si를 함유하지 않는 일반 열연 강판에도 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시하는, 가열대, 균열대 및 냉각대를 가지는 열연판 소둔 설비에 있어서,
    상기 가열대보다 상류에 및/또는 가열대 내의 전단에, 급속 가열 장치를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 급속 가열 장치는, 유도 가열 장치 또는 통전 가열 장치인 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 설비.
  3. 청구항 1 또는 2에 기재된 열연판 소둔 설비를 이용하여, Si 함유 열연 강판에 열연판 소둔을 실시할 때, 상기 급속 가열 장치로 Si 함유 열연 강판을 15℃/s 이상의 승온 속도로, 50℃ 이상 가열하는 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 급속 가열 장치로 Si 함유 열연 강판을 가열할 때의 가열 개시 온도를 실온∼700℃ 사이로 하는 것을 특징으로 하는 열연판 소둔 방법.
  5. 청구항 3 또는 4에 기재된 방법으로 열연판 소둔을 실시한 Si 함유 열연 강판에, 메카니컬 디스케일링을 실시하는 일없이 산세를 실시하는 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법.
  6. 청구항 3 또는 4에 기재된 방법으로 열연판 소둔을 실시한 Si 함유 열연 강판에, 메카니컬 디스케일링을 실시한 후, 산세를 실시하는 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 Si 함유 열연 강판은, Si를 1.0mass% 이상 함유하는 것인 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Si 함유 열연 강판은, 전자 강판용 소재인 것을 특징으로 하는 탈스케일 방법.
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