(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材を粗圧延機と仕上圧延機を順次介して熱間圧延して熱延鋼板を製造するに際し、前記仕上圧延機と制御冷却装置の間に供給水圧力１００〔ｋｇ／ｃｍ２〕〜２００〔ｋｇ／ｃｍ２〕で鋼板単位幅当たりの水量密度０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕でデスケーリングする前方デスケーリング装置と、前記制御冷却装置と巻取装置の間に供給水圧力１００〔ｋｇ／ｃｍ２〕〜２００〔ｋｇ／ｃｍ２〕で鋼板単位幅当たりの水量密度０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕でデスケーリングする後方デスケーリング装置を設置し、巻き取り温度が５５０℃以上の前記熱延鋼板に対して前記後方デスケーリング装置を選択し、一方前記巻き取り温度が５５０℃未満の前記熱延鋼板に対しては前記前方デスケーリング装置を選択してデスケーリングすることを特徴とする薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法。
【請求項２】
前記熱延鋼板が、前記粗圧延機と前記仕上圧延機の間で粗圧延後の粗圧延鋼板を接合し、該接合された粗圧延鋼板を前記仕上圧延機で圧延したものであることを特徴とする請求項１に記載の薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スケール厚が薄く、しかも、酸洗効率が高く、スケール密着性が極めて良好な熱延鋼板を製造するためのデスケーリング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に熱延鋼板を製造するには仕上げ圧延に先だってデスケーリングを実施し、薄スケール化して圧延中のスケール疵を防止している。しかし、その後の工程すなわち仕上圧延から巻取以降までに鋼板表面にスケールが生成する。この表層にスケールが付着した鋼板は▲１▼酸洗工程を経由して最終製品に加工する場合と、▲２▼直接最終製品に加工する場合がある。上記▲１▼の場合には酸洗効率を高めるためには、できるだけスケール厚を薄くする事が重要である。また上記▲２▼の場合には、加工する際にスケールが剥離することがあり、加工品の見栄えが悪く好ましくないばかりでなくスケール疵が発生することがある。このためスケール厚みを２μｍ以下に薄くすることが必要であり、このスケール厚にするには、様々な方法が検討されている。
例えば、特開昭５９−４２１１４号公報には圧延ライン上で熱延鋼板の表裏面全体に酸化防止剤を塗布する方法が提案されている。この方法はコイル全長にわたって酸化防止剤を塗布することが必要になるため莫大な量の酸化防止剤が必要となり、さらに後処理工程や環境対策等の設備が必要となるためコスト上問題がある。
更に、特開昭５４−１４１３６７号公報では巻取装置直前に供給水圧力２５０ｋｇ／ｃｍ２以上のデスケーリング装置を設置し、このデスケーリング装置で４００℃〜９００℃の熱延鋼板をデスケーリングする方法が提案されている。しかし、５５０℃以下の温度域ではスケールの剥離は非常に困難であり、２５０ｋｇ／ｃｍ２以上の高圧水であってもスケールを除去することは不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、巻取温度が５５０℃以上の熱延鋼板のスケールはもちろんのこと５５０℃以下の熱延鋼板であってもスケール厚み２μｍ以下で均一な薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を解決するためになされたものであり、その手段１の薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法は鋼材を粗圧延機と仕上圧延機を順次介して熱間圧延して熱延鋼板を製造するに際し、前記仕上圧延機と制御冷却装置の間に供給水圧力１００〔ｋｇ／ｃｍ２〕〜２００〔ｋｇ／ｃｍ２〕で鋼板単位幅当たりの水量密度０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕でデスケーリングする前方デスケーリング装置と、前記制御冷却装置と巻取装置の間に供給水圧力１００〔ｋｇ／ｃｍ２〕〜２００〔ｋｇ／ｃｍ２〕で鋼板単位幅当たりの水量密度０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕でデスケーリングする後方デスケーリング装置を設置し、巻き取り温度が５５０℃以上の前記熱延鋼板に対して前記後方デスケーリング装置を選択し、一方前記巻き取り温度が５５０℃未満の前記熱延鋼板に対しては前記前方デスケーリング装置を選択してデスケーリングする方法である。
【０００５】
更に、手段２は、手段１の薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法において、前記熱延鋼板が、前記粗圧延機と前記仕上圧延機の間で粗圧延後の粗圧延鋼板を接合し、該接合された粗圧延鋼板を前記仕上圧延機で圧延したものである。
本発明者等は二次スケールの生成した鋼板に対するデスケーリング性について鋼板温度、デスケーリング装置への供給水圧力、供給水の水量密度、鋼板の通板速度をそれぞれ変化させて調査した。そしてその結果を表１、表２に示す。
尚、表１、表２中のデスケーリング性評価の○印、△印、×印はそれぞれデスケーリング性良好（スケール厚２μｍ以下でかつ均一なスケール厚み）、デスケーリングむら有り（スケール厚２μｍ以下ではあるが厚みにばらつき有り）、デスケーリング効果無し（スケール厚２μｍを超える）を表したものである。
表１のＮｏ１〜Ｎｏ１２はデスケーリング時の鋼板温度を変えた場合の例であり、これから明らかなように鋼板温度が５５０℃以上の領域では極めて良好なデスケーリング性を示すが、５５０℃未満の領域では極めて不良である。これは、鋼板温度が５５０℃以上の場合は表層のスケールと鋼板との間に冷却による大きな温度差が発生し、これに起因する熱応力が発生するためである。結果として、噴射水による衝突力に加えて上記熱応力が表層のスケールに作用してスケールに亀裂が入りやすくなり、デスケーリング性が良好となる。反対に鋼板温度が５５０℃未満の場合は、熱応力が小さく噴射水による衝突力のみがスケールに作用するためデスケーリング効果無しと推定される。
【０００６】
この事から、鋼板が５５０℃以上の温度を有する状態でデスケーリングすることが重要かつ不可欠である。即ち、巻取温度が５５０℃以上の場合は、前記後方デスケーリング装置でデスケーリングすればよいが、巻取温度が５５０℃未満になる場合には、鋼板温度が高い状態にある制御冷却前、つまり、制御冷却装置の入側に設けた前方デスケーリング装置でデスケーリングを行うものである。
しかし、前方デスケーリング装置でデスケーリングした場合には制御冷却装置で冷却中にもスケールが鋼板表面に発生し、後方デスケーリング装置でデスケーリングした場合に比較して多少劣る傾向にあるが、２μｍ以下を維持することはできる。
【０００７】
また、表１中のＮｏ１３〜Ｎｏ１６は供給水圧力を変えた場合の例であり、これから明らかなように１００ｋｇ／ｃｍ２未満の圧力ではデスケーリング効果がないことが判る。これは衝突圧力不足によりスケールが破壊されず除去できないためと考えられる。また、２００ｋｇ／ｃｍ２以上では設備やランニングコストが膨大となりコスト面から見て不利となる。
更に、表２中のＮｏ１７〜Ｎｏ２４は鋼板温度が８５０℃の状態で水量密度を変化させた場合の例、つまり、制御冷却装置入側（前方デスケーリング装置設置位置）でデスケーリングする場合の鋼板温度域においては、鋼板単位幅当たりの水量密度が５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕の範囲で水量密度が大きい程スケール厚は薄くなるが、Ｎｏ１７のように５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕を超えている範囲ではこれ以上スケール厚は薄くならないことが判る。
また、Ｎｏ２５〜Ｎｏ３２は鋼板温度６００℃、つまり、制御冷却装置出側（後方デスケーリング装置設置位置）でデスケーリングする場合の鋼板温度域においては、鋼板単位幅当たりの水量密度が２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕〜０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕の範囲で水量密度が大きい程スケール厚は薄くなるが、Ｎｏ２５のように２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕を超えているとこれ以上スケール厚は薄くならないことが判る。
これは、スケール生成量が鋼板表面温度に大きく依存している為である。つまり、前方デスケーリング装置でデスケーリングする場合においては、その水量密度が５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕までは水量密度が増大するにつれて冷却速度が大きくなり表面温度は速く低下するが、５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕を超えると冷却速度が変わらなくなり、表面温度の低下量は殆ど同じとなる。従って、前方デスケーリング装置における水量密度は５．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕以下とすることが経済的に好ましい。
【０００８】
また、後方デスケーリング装置の場合は、２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕までは水量密度が増大するにつれて冷却速度が大きくなるが、これを超えると前記同様に冷却速度が変わらなくなり、表面温度の低下量は殆ど同じとなる。このため、後方デスケーリング装置における水量密度は２．００〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕以下とすることが経済的に好ましい。
また、いずれの鋼板温度の場合でも水量密度が０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕未満になると衝突圧力不足によりスケールが破壊されずにデスケーリング効果が不足し、スケール厚みが２μｍ以上となるため、その下限は０．３０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕以上とする。
更に、鋼板１本１本を圧延するバッチ圧延の場合は、圧延中に鋼板のフロント部やテイル部では温度が急速に低下し、１本の鋼板内で温度差が発生する場合がある。また、鋼板のフロント部が仕上圧延機に噛込むと加速圧延し、ミドル部は一定速圧延を行い、テイル部では減速圧延を行うことから、デスケーリング時に通板速度が変化する場合がある。
【０００９】
このように１本の鋼板内で温度差が発生すると、表１の例えばＮｏ１〜Ｎｏ８で判るようにスケール厚みが変化し、更に、デスケーリング時に通板速度が変化すると表２のＮｏ３３〜Ｎｏ３５で判るようにスケール厚みが変化することから、コイル内でスケール厚みのバラツキが生じる。
これに対し、粗圧延機で粗圧延した複数の鋼板を長手方向に接合（先行鋼板の後端と後行鋼板の先端を溶接して接合）した後、仕上圧延機で仕上圧延し、巻取装置で巻取る際に前記接合部を切断する連続圧延の場合には、見掛け上、ミドル部が長くなったことになり、デスケーリング時における鋼板内で温度差の発生及び通板速度の変動がなくなり、コイル全長にわたって均一で２μｍ以下のスケール厚みが達成でき好ましい。
【００１０】
【表１】
0003607792.tif 000002
【００１１】
【表２】
0003607792.tif 000003
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。
図１中、１は粗圧延機（図示せず）と仕上圧延機２の間に設けた接合機１であり、粗圧延鋼板（以下粗バーと称す）を１本、１本仕上圧延するバッチ圧延の場合には動作せず、複数の粗バーを接合して、これを連続して圧延する連続圧延の場合に動作して、先行する粗バーの後端と後行する粗バーの先端を走行しつつ接合するものである。
５は仕上圧延機２と制御冷却装置３の間に設けた前方デスケーリング装置であり、巻取装置４で巻取る鋼板の設定巻取温度が５５０℃未満の場合に動作して該鋼板のデスケーリングを行うものである。
６は制御冷却装置３と巻取装置４の間に設けた後方デスケーリング装置であり、巻取装置４で巻取る鋼板の設定巻取温度が５５０℃以上の場合に動作して該鋼板のデスケーリングを行うものである。
そして、この前方デスケーリング装置５及び後方デスケーリング装置６に供給する水圧力は給水ポンプ（図示せず）の回転数を制御して１００ｋｇ／ｃｍ２〜２００ｋｇ／ｃｍ２の範囲で調整した。また、水量密度は口径の異なるデスケノズルを交換使用して０．３０ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〜５．００ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）（前方デスケーリング装置）及び０．３０ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〜２．００ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）（後方デスケーリング装置）の範囲で調整した。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の実施例を表３を参照して詳細に説明する。
表中、Ｎｏ１〜７は本発明の実施例で、Ｎｏ８〜１６は比較例である。更に、Ｎｏ１〜５、Ｎｏ８〜１１、Ｎｏ１６は複数の粗バーを接合して連続圧延したものであり、Ｎｏ６、７、Ｎｏ１２〜１５は１本１本を圧延するバッチ圧延をしたものである。
そして、本発明例であるＮｏ１〜５は接合機１で粗バーの接合を行った後に一定通板速度で連続圧延を行ったものであり、このうちＮｏ１〜４は設定巻取温度が５５０℃以上であることから後方デスケーリング装置６を使用した例であり、Ｎｏ５は設定巻取温度が５５０℃未満であることから前方デスケーリング装置５を使用した例であり、いずれにおいてもコイル全長にわたって２μｍ以下の均一な極薄スケール鋼板が得られた。
【００１４】
また、本発明例であるＮｏ６、７は粗バーを接合せずにバッチ圧延したものであり、いずれも設定巻取温度が５５０℃以上であることから後方デスケーリング装置６を使用した例であり、いずれにおいても２μｍ以下の極薄スケール鋼板が得られたが、コイル内にスケール厚のバラツキがあった。
Ｎｏ８、９は、水量密度が０．２０〔ｍ３／（ｍｉｎ  ・  ｍ）〕で本発明の範囲外である比較例で、後方又は前方のデスケーリング装置５、６でデスケーリングしてもコイルのスケール厚みが１０、８μｍ以上と厚いものであった。
また、Ｎｏ１０、１１は設定巻取温度が５５０℃未満であるにもかかわらず後方デスケーリング装置６でスケーリングした比較例であり、供給水圧力が２５０、３００ｋｇ／ｃｍ２と高いにもかかわらずスケール厚が１１、９μｍと厚い。
Ｎｏ１２、１３は粗バーを接合せずにバッチ圧延したもので、供給水圧力を２５０、３００ｋｇ／ｃｍ２と高くしてデスケーリングした比較例であり、供給水圧力が２５０、３００ｋｇ／ｃｍ２と高いにもかかわらず、前記Ｎｏ１０、１１と同様コイルのスケール厚が６〜１４μｍと厚い。
Ｎｏ１４、１５は前方デスケーリング装置５及び後方デスケーリング装置６の供給水圧力が９０ｋｇ／ｃｍ２で本発明の範囲外の比較例であり、いずれにおいてもコイルのスケール厚が６〜１２μｍと厚いものであった。
Ｎｏ１６は前方デスケーリング装置５及び後方デスケーリング装置６のいずれでもデスケーリングしなかった比較例であり、スケール厚が１５μｍと厚く、２μｍ以下の極薄スケール鋼板が得られなかった。
【００１５】
【表３】
0003607792.tif 000004
【００１６】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法においては、鋼板巻取温度により使用するデスケーリング装置を選定することにより安定してスケール厚み２μｍ以下の極薄スケール熱延鋼板が製造可能となり、酸洗を行う場合は短時間で酸洗処理が可能となり生産効率が向上する。また黒皮のまま使用する場合は使用用途が拡大する。
特に、請求項２記載の薄スケール鋼板を製造するためのデスケーリング方法においては、連続圧延を行う場合においてはコイル全長に渡って２μｍ以下の均一なスケール厚みとすることができ、更に好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄スケール鋼板を製造するための設備を示す簡略フロー図である。
【符号の説明】
１  接合機                          ２  仕上圧延機
３  制御冷却装置                    ４  巻取装置
５  前方デスケーリング装置          ６  後方デスケーリング装置
【図１】
0003607792.tif 000005