(57)【要約】本発明は、物理的手法を用いて炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する方法及びその設備に関し、その目的は、炭素鋼熱延鋼帯のスケールを十分に除去することが可能な上、優れた熱延鋼帯の表面粗さを確保することもできる炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法及びその設備を提供することにある。本発明は、炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する方法として、熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生段階と、亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去するショットブラスト段階と、ショットブラストによって除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、前記熱延鋼帯に表面粗さを付与するように熱延鋼帯を変形する鋼帯の変形段階；及び変形された熱延鋼帯を研磨する研磨段階と、を含んで構成される炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法及び除去設備をその要旨とする。本発明によると、従来の酸洗工程における問題点を解決することができ、かつ需要家の加工用途に応じた表面粗さの調整及び表面品質の向上、ライン停止による製品不良の低減などの効果が得られる。
2011526543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する方法であって、
前記熱延鋼帯のスケールに亀裂（ｃｒａｃｋ）を発生させる亀裂発生段階と、
前記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去するショットブラスト段階と、
前記ショットブラストによって除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、前記熱延鋼帯に表面粗さを付与するように熱延鋼帯を変形する鋼帯の変形段階と、
前記のように変形された熱延鋼帯を研磨して残留スケールを除去する研磨段階と
を含んで構成される炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項２】
ショットブラスト段階で８０〜９５％のスケールを除去することを特徴とする請求項１に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項３】
亀裂の発生は、スケールブレーカにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項４】
熱延鋼帯の変形は、スキンパス圧延機により行われることを特徴とする請求項１または２に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項５】
熱延鋼帯の変形は、スキンパス圧延機により行われることを特徴とする請求項３に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項６】
熱延鋼帯の研磨は研磨装置により行われ、該研磨装置は、回転可能な複数のブラシロールを備え、該ブラシロールは２個が互いに上下に対向して対を成しており、該ブラシロール対が直列に配列されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項７】
熱延鋼帯の研磨が、回転可能な複数のブラシロールを備え、該ブラシロールは２個が互いに上下に対向して対を成しており、該ブラシロール対が直列に配列されている研磨装置により行われることを特徴とする請求項５に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項８】
熱延鋼帯は、低炭素鋼、極低炭素鋼、マンガン及びシリコンなどの合金元素を含有する高強度炭素鋼及び高炭素鋼からなる炭素鋼の群から選択された１種であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項９】
亀裂発生段階でスケールブレーカの伸び率と曲げ量をそれぞれ０．５〜３％及び１０〜５０ｍｍに制御し、ショットブラスト段階でショットボールの直径、ショットボールの噴射速度及び噴射量をそれぞれ０．３〜０．８ｍｍ、６０〜７８ｍ／ｓｅｃ及び８００〜１２００ｋｇ／ｍｉｎの範囲に調節し、かつ研磨段階でブラシロールの粗さを＃１００〜＃２４０、ブラシロールの回転速度を６００〜１２００ｒｐｍに調節することを特徴とする請求項７に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項１０】
鋼帯の変形段階において、鋼帯の変形段階後の熱延鋼帯の平均表面粗さが０．５〜３．０μｍ（ミクロン）となるように変形量を付与することを特徴とする請求項７または９に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項１１】
熱延鋼帯は、低炭素鋼、極低炭素鋼、マンガン及びシリコンなどの合金元素を含有する高強度炭素鋼及び高炭素鋼からなる炭素鋼の群から選択された１種であることを特徴とする請求項９または１０に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項１２】
ショットブラスト段階と鋼帯の変形段階の間に補助研磨工程または補助酸洗工程を追加することを特徴とする請求項１または２に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項１３】
ショットブラスト段階と鋼帯の変形段階の間に補助研磨工程または補助酸洗工程を追加することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法。
【請求項１４】
炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する設備であって、
前記熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生装置と、
前記亀裂発生装置の後方に設けられ、前記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去するショットブラスト装置と、
前記ショットブラスト装置の後方に設けられ、前記ショットブラスト装置により除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、前記熱延鋼帯に表面粗さを付与するように熱延鋼帯を変形させる鋼帯の変形装置と、
前記鋼帯の変形装置の後方に設けられ、前記のようにスケールと鋼帯との結合力が弱まり、かつ鋼帯に表面粗さが付与された熱延鋼帯を研磨して残留スケールを除去する研磨装置と
を含んで構成される炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【請求項１５】
前記亀裂発生装置は、スケールブレーカであることを特徴とする請求項１４に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【請求項１６】
前記鋼帯の変形装置は、スキンパス圧延機であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【請求項１７】
前記研磨装置は、回転可能な複数のブラシロールを備え、該ブラシロールは２個が互いに上下に対向して対を成しており、該ブラシロール対が直列に配列されていることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【請求項１８】
ブラシロール対が２〜６個であることを特徴とする請求項１７に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【請求項１９】
ショットブラスト装置と鋼帯の変形装置の間に補助研磨装置または補助酸洗装置が追加されていることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延された鋼帯（以下、「熱延鋼帯」とする）のスケールを除去する方法及びその設備に関し、より詳細には、物理的手法を用いて炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する熱延鋼帯のスケール除去方法及びスケール除去設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素鋼熱延鋼帯は、高温で熱間圧延することによって製造されるが、該熱延鋼帯の表面には数μｍ〜十数μｍのスケール層が生成されている。
【０００３】
上記熱延鋼帯のスケールを除去する従来技術としては、図１に示したように、スケールブレーカ３によりスケールに亀裂（クラック）を発生させた後、酸洗槽４及び水洗槽５を含む酸洗設備で主に塩酸または硫酸などの高温の強酸を用いて化学的にスケールを熱延鋼帯から除去させる方法が挙げられる。
【０００４】
図１において、未説明符号１はペイオフリール、２は溶接機、１０はテンションリールである。
【０００５】
しかし、このような強酸によるスケール除去方法は、複数の酸洗槽と水洗槽の使用による設備長さの増加、酸蒸気の発生による作業環境の悪化、廃酸処理による環境有害性の発現、酸回収及び耐酸性設備などによる付帯設備の増加、鋼種によるスケール除去性の差、ライン停止時の酸溶液及び水洗タンクに滞留された鋼板の品質不良などといった様々な問題点を抱えている。
【０００６】
このような酸溶液による化学的スケール除去方法に代替するために、金属ショットボール（Ｓｈｏｔ  ｂａｌｌ）やグリット（Ｇｒｉｔ）、または、金属ショットボールやグリットを水と混合したスラリー（Ｓｌｕｒｒｙ）を鋼板表面に噴射して物理的に鋼板表面のスケールを除去する試みがなされており、これに係る技術としては特許文献１、特許文献２及び特許文献３などが挙げられる。
【０００７】
しかし、これらの技術は、殆ど、難酸洗性の鋼種のステンレス鋼または電気鋼板のような特殊鋼において酸洗効率を高めるための前処理工程として酸洗工程と併用されており、特に、一般的な炭素鋼に適用した事例は非常に少ない。
【０００８】
それ以外にも、高圧水噴射によるスケール除去方法が特許文献４に提示されており、氷粒子を噴射する方法が特許文献５などに提示されているが、これらの方法はスケール除去性能と実用化の可否が明確ではない。
【０００９】
また、上記物理的スケール除去工程と圧延またはめっき工程を連続的に連結した設備及び処理方法に関する技術が特許文献６及び特許文献７などに提案されている。
【００１０】
上記特許文献６の場合は、テンションレベラ（Ｔｅｎｓｉｏｎ  ｌｅｖｅｌｌｅｒ）またはショットブラスト方法を酸洗の補助手段として提案しているだけで、ショットブラストに対する具体的な技術については言及していない。
【００１１】
上記特許文献７では、テンションレベリング及びショットブラスティング処理後、２段階のブラッシング処理によりスケールを除去し、表面粗さを一定の範囲に調節して、後続の冷間圧延により表面の平均粗さを０．３μｍ以下と微細に調節するものであって、美麗な表面粗さが要求されるステンレス冷延鋼板を対象としている。
【００１２】
しかし、ステンレス熱延鋼板の場合、ステンレス熱延スケールの緻密で除去困難な特性のため、同特許の方法だけでスケールを除去することは困難であり、実質的に酸洗工程と併用して適用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００２−５３２６３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７５６６６号公報
【特許文献３】特開２００２−３７１３１４号公報
【特許文献４】特開２００４−７４１７８号公報
【特許文献５】米国特許第６３２８６３１号明細書
【特許文献６】特開２００３−０６４４６１号公報
【特許文献７】米国特許第６０８８８９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、物理的手段を用いて炭素鋼熱延鋼帯のスケールを十分に除去することが可能な上、優れた熱延鋼帯の表面粗さを確保することもできる炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法及びその設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下、本発明を説明する。
【００１６】
本発明は、炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する方法として、上記熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生段階と、上記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去するショットブラスト段階と、上記ショットブラストによって除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯に表面粗さを付与するように熱延鋼帯を変形する鋼帯の変形段階と、上記のように変形された熱延鋼帯を研磨して残留スケールを除去する研磨段階と、を含んで構成される炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去方法に関する。
【００１７】
また、本発明は、炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去する設備として、上記熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生装置と、上記亀裂発生装置の後方に設けられ、上記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去するショットブラスト装置と、上記ショットブラスト装置の後方に設けられ、上記ショットブラスト装置により除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯に表面粗さを付与するように熱延鋼帯を変形させる鋼帯の変形装置と、上記鋼帯の変形装置の後方に設けられ、上記のようにスケールと鋼帯との結合力が弱まり、かつ鋼帯に表面粗さが付与された熱延鋼帯を研磨して残留スケールを除去する研磨装置と、を含んで構成される炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備に関する。
【００１８】
本発明において、ショットブラストによるスケール除去量は６０％以上が好ましく、より好ましい除去量は８０〜９５％程度である。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように、本発明によると、物理的に炭素鋼熱延鋼帯のスケールを連続的に除去することで、従来の酸洗工程における問題点である酸蒸気の発生防止、酸回収及び廃酸処理工程などの省略または大幅な減少、設備長さの短縮及び製造費用の節減をもたらし、さらに、炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去と共に需要家の加工用途に応じた表面粗さの調整及び表面品質の向上、ライン停止による製品不良の低減などの効果を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の連続酸洗工程を概略的に示す概略図である。
【図２】本発明における炭素鋼熱延鋼帯の連続スケール除去設備の一例を概略的に示す概略図である。
【図３】本発明における炭素鋼熱延鋼帯の連続スケール除去設備の他の例を概略的に示す概略図である。
【図４】本発明における炭素鋼熱延鋼帯の連続スケール除去設備のさらに他の例を概略的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２２】
本発明は、熱間圧延された炭素鋼熱延鋼帯に形成されたスケールを物理的なスケール除去技術を活用して除去することで、酸洗工程を代替すると同時に、従来の物理的なスケール除去技術では達成できなかった炭素鋼熱延鋼帯の表面粗さを制御する炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去技術に関し、従来技術に比べて環境、経済性及び表面品質の側面でさらに有利なものである。
【００２３】
本発明の核心的技術の概念は、一般の炭素鋼熱延鋼帯を対象としてスケールブレイキング装置などを用いてスケール層に亀裂を発生させた後、ショットボールをスケール層を有する熱延鋼帯の表面に幅方向に均一に高速で噴射してスケールを殆ど除去し、適切な変形を加えて残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯の表面粗さを調整した後、ブラシロールタイプなどの研磨装置を用いて残留スケールを除去するものであり、本発明は、従来の酸洗工程を代替すると同時に、表面粗さを選択的に調節することができる。
【００２４】
また、本発明においては、熱延鋼帯のスケールの除去速度を増加させるために、ショットブラスト装置の後方に補助研磨装置または補助酸洗装置をさらに設け、ショットブラスト後に補助研磨または補助酸洗をさらに行うことができる。
【００２５】
本発明に適用される熱延鋼帯は、低炭素鋼、極低炭素鋼、高強度炭素鋼、高炭素鋼などの炭素鋼熱延鋼帯を含む。
【００２６】
上記高強度炭素鋼としては、マンガン及びシリコンなどの合金元素を含有する高強度炭素鋼が挙げられる。
【００２７】
本発明に適用される熱延鋼帯である炭素鋼熱延鋼帯は、ステンレス鋼に比べて軟材質であり、ショットブラストによる表面粗さの変化がステンレス鋼に比べて大きく現れる。
【００２８】
もし、本発明に適用される炭素鋼熱延鋼帯を上記の特許文献７のような２段の研磨ブラシを用いて表面粗さ及び残留スケールを除去する場合は、強い研磨ブラシの使用によって表面にスクラッチが発生し、このスクラッチは後工程においても転写されて現れ、食い込んだ形態の微細なスケールの除去も効果的にできなくなる。
【００２９】
したがって、特許文献７の発明は、本発明に適用される炭素鋼熱延鋼帯には効果的に適用できず、ステンレス鋼のような硬質の熱延鋼帯に限って使用されるほかない。
【００３０】
このように、本発明は、炭素鋼熱延鋼帯の材質及びスケール特性などを考慮し、炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去に適した方法及び設備を提供する。
【００３１】
本発明に従って熱延鋼帯のスケールを除去するためには、亀裂発生装置を用いて熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生工程が必要である。
【００３２】
上記亀裂発生装置としては、物理的に熱延鋼帯のスケールに亀裂を発生させるものであれば特に限定されずに使用可能である。
【００３３】
好ましくは、上記亀裂発生装置として通常のスケールブレーカなどを使用することができる。
【００３４】
上記スケールブレーカは、熱延鋼帯を曲げ伸ばしすることによりスケールに亀裂を発生させる装置である。
【００３５】
上記スケールブレーカを使用する場合は、伸び率と曲げ量が大きいほどスケール層のクラック発生効果は増加するが、過度な伸び率は熱延鋼帯の材質を損傷させる恐れがあるため、伸び率は０．５〜３．０％、曲げ量は１０〜５０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３６】
伸び率が０．５％未満で、曲げ量が１０ｍｍ未満であると亀裂発生効果が十分でなく、伸び率が３％を超過及び曲げ量が５０ｍｍを超過すると、材質が硬くなり、形状矯正が過度になる恐れがある。
【００３７】
次に、ショットブラスト装置を用いて上記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを除去する。
【００３８】
ここで、スケール除去量は後続工程などにより適切に調節されてもよいが、好ましくは、除去すべき総スケール量の６０％以上、より好ましくは、８０〜９５％を除去することである。
【００３９】
上記スケール除去量は、熱延鋼帯のラインスピード及びショットブラストチャンバの数などによって変化できる。
【００４０】
このショットブラスト工程では、形状が平坦な熱延鋼帯の表面にショットボールを幅方向に均一に噴射してスケールを除去し、熱延鋼帯のラインスピードに応じて２〜６個のショットブラストチャンバを使用することができる。
【００４１】
上記ショットブラストの条件は特に限定されないが、ショットボールは直径０．３〜０．８ｍｍのものを用い、ショットボールの噴射速度は６０〜７８ｍ／ｓｅｃ、ショットボールの噴射量は８００〜１２００ｋｇ／ｍｉｎの範囲に設定することが好ましい。
【００４２】
ショットボールの直径が０．３ｍｍ未満になると、スケールの除去効率が低下し、０．８ｍｍを超過すると、表面粗さが非常に大きくなり、後続工程において表面粗さの調節が難しくなる恐れがある。
【００４３】
ショットブラスト後、鋼板の平均表面粗さを２．０〜５．０μｍの範囲で管理することが、スケール除去の効果及び表面粗さの管理面において好ましい。
【００４４】
上記ショットブラスト後、鋼帯の変形装置を用いて熱延鋼帯を適切に変形して上記ショットブラストによって除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯に表面粗さを付与する。
【００４５】
このとき、熱延鋼帯の平均表面粗さは、０．５〜３．０μｍ（ミクロン）の範囲内で選択的に調節できる。
【００４６】
上記鋼帯の変形装置は、残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯に表面粗さを付与できるものであれば、限定されずに使用でき、好ましくは、スキンパス圧延機を挙げることができる。
【００４７】
例えば、スキンパス圧延機を用いる場合、０．５〜３．０μｍ（ミクロン）の平均表面粗さを得るためには、圧下率を０．５〜３．０％程度にすることが好ましい。
【００４８】
上記ショットブラスト処理後、鋼帯の変形工程前に補助研磨工程を追加したり、補助酸洗工程を追加してもよい。
【００４９】
このときの研磨は上記鋼帯の変形工程後の研磨よりは弱く行い、酸洗も補助的に行う。
【００５０】
その次に、上記のように残留スケールと熱延鋼帯との結合力が弱まると共に、上記熱延鋼帯に表面粗さが付与された熱延鋼帯を研磨して残留スケールを除去する。
【００５１】
上記の鋼帯変形工程を通じて熱延鋼帯はより平滑な表面を有するようになり、研磨工程での残留スケールの除去効果をさらに向上させることができる。
【００５２】
この研磨工程での研磨によって表面粗さをさらに均一にする効果も得られる。
【００５３】
上記研磨は、特に限定されるものではないが、上下段に２つのブラシロールが２〜６対直列に配列された研磨装置を用いて行うことが好ましく、上記ブラシロールは、ナイロン樹脂にシリコンカーバイド、アルミニウムオキサイドなどの研磨粒子が含有されたものを用いることが好ましく、これにポリウレタン、フェノール系の樹脂を混合して接着力及び研磨効果を向上させることができる。
【００５４】
上記ブラシロールの粗さは、残留スケールの除去能及び要求される表面粗さによってメッシュ番号を基準に＃１００〜＃２４０のものを用いることが好ましい。
【００５５】
上記ブラシロールを用いて研磨する場合には、ブラシロールを６００〜１２００ｒｐｍの回転速度で回転させて行うことが好ましい。
【００５６】
上記のように研磨された熱延鋼帯は、大気に露出されると錆がつきやすいため、必要に応じて防錆油処理などを施して錆の発生を防ぐことが好ましい。
【００５７】
以下、本発明における炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備を図面を参考にして詳細に説明する。
【００５８】
図２は、本発明における炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備の一例を示す図面である。
【００５９】
図２に示すように、本発明の熱延鋼帯のスケール除去設備１００は炭素鋼熱延鋼帯１１のスケールを連続的に除去する設備であって、上記熱延鋼帯１１のスケールに亀裂を発生させる亀裂発生装置１１０と、上記亀裂発生装置１１０の後方に設けられ、上記のように亀裂が発生したスケールをショットブラストしてスケールを熱延鋼帯１１から除去するショットブラスト装置１２０と、上記ショットブラスト装置１２０の後方に設けられ、ショットブラスト装置により除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯１１に表面粗さを付与するように熱延鋼帯１１を変形させる鋼帯の変形装置１３０と、上記鋼帯の変形装置１３の後方に設けられ、上記のようにスケールと鋼帯との結合力が弱まり、かつ鋼帯に表面粗さが付与された熱延鋼帯１１を研磨して残留スケールを除去する研磨装置１４０とを含む。
【００６０】
図２において、亀裂発生装置１１０は一定の張力下で曲げ（Ｂｅｎｄｉｎｇ）を付与できる通常のスケールブレーカであって、張力及び伸びを付与できるテンションブライドルロール（Ｔｅｎｓｉｏｎ  ｂｒｉｄｌｅ  ｒｏｌｌ）１１１、アンチキャンバーロール（Ａｎｔｉ−ｃａｍｂｅｒ  ｒｏｌｌ）１１２、レベラーロール（Ｌｅｖｅｌｌｅｒ  ｒｏｌｌ）１１３及びベンディングロール（Ｂｅｎｄｉｎｇ  ｒｏｌｌ）１１４などで構成され、アンチキャンバーロール１１２とレベラーロール１１３は熱延鋼帯の形状を平坦に矯正する。
【００６１】
上記ショットブラスト装置１２０は形状が平坦な熱延鋼帯の表面にショットボールを幅方向に均一に噴射するように構成されるものであって、その内部でショットブラストが行われるショットブラストチャンバ１２１を含み、熱延鋼帯のラインスピードに応じて２〜６個のショットブラストチャンバ１２１を備えることが好ましい。
【００６２】
図２には、ショットブラストチャンバ１２１が２個である場合が例示されている。
【００６３】
ショットボールは、特に限定されるものではないが、直径０．３〜０．８ｍｍのものを用いることが好ましい。
【００６４】
鋼帯の変形装置１３０は、上記ショットブラスト装置１２０の後方に設けられ、ショットブラスト装置により除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯１１に表面粗さを付与するように熱延鋼帯１１に変形を加えることができるものであれば、限定されずに使用可能である。
【００６５】
一例として、その表面に凸凹が付与された上下の１対のロール１３１を含む圧延機を挙げることができ、好ましいものとしては、図２に示すようにスキンパス圧延機が挙げられる。
【００６６】
熱延鋼帯に接触する鋼帯の変形装置１３０（ロール）の表面の凸凹は、鋼帯の変形によって熱延鋼帯に０．５〜３．０μｍ（ミクロン）の平均表面粗さを付与するように形成することが好ましい。
【００６７】
上記研磨装置１４０は回転可能な複数のブラシロール１４１を備えており、該ブラシロール１４１は２個が互いに上下に対向して対を成しており、該ブラシロール１４１の対は２〜６個であり、直列に配列されている。
【００６８】
図２には４対のブラシロール１４１を有する研磨装置１４０が開示されている。
【００６９】
上記ブラシロール１４１の材質はナイロン樹脂にシリコンカーバイド、アルミニウムオキサイドなどの研磨粒子が含有されたものが好ましく、これにポリウレタン、フェノール系の樹脂を混合して接着力及び研磨効果を向上させることができる。
【００７０】
上記ブラシロール１４１の粗さは残留スケールの除去能及び要求される表面粗さなどによって適切に選定されるが、メッシュ番号を基準に＃１００〜＃２４０の範囲に設定することが好ましい。
【００７１】
上記ブラシロール１４１は、熱延鋼帯１１の進行方向に対して逆方向または順方向に高速回転できるように構成されることが好ましい。
【００７２】
上記ブラシロール１４１が熱延鋼帯１１の進行方向に対して逆方向に回転する場合にはスケール除去の効果が大きく、順方向に回転する場合には表面粗さの均一性調整効果が得られる。
【００７３】
図２において、未説明符号１はペイオフリール、２は溶接機、１０はテンションリールである。
【００７４】
図３及び図４には、本発明における炭素鋼熱延鋼帯のスケール除去設備の他の例がそれぞれ示されている。
【００７５】
図３に示す熱延鋼帯のスケール除去設備２００は、ショットブラスト装置１２０と鋼帯の変形装置１３０の間に補助研磨装置２５０をさらに設けたものである。
【００７６】
上記補助研磨装置２５０の研磨能力は、上記研磨装置１４０より弱くてもよい。
【００７７】
また、図４に示す熱延鋼帯のスケール除去設備３００は、ショットブラスト装置１２０と鋼帯の変形装置１３０の間に補助酸洗装置３５０をさらに設けたものである。
【００７８】
上記補助酸洗装置３５０は、酸洗槽３５１及び水洗槽３５２を含み、上記酸洗槽３５１は１個または３個以下にすることが好ましい。
【００７９】
上記補助研磨装置２５０または補助酸洗装置３５０を設ける場合には、ショットブラスト処理後に残留スケールの除去能が強化されることによって熱延鋼帯のラインスピードの増加が可能となり、かつ後続研磨工程においてその負荷を低減することができる。
【００８０】
以下、図２の熱延鋼帯のスケール除去設備を使用しスケールを除去する方法について説明する。
【００８１】
図２から分かるように、熱延鋼帯のスケール除去工程は連続的に行われるが、先ず、コイル状の熱延鋼帯１１がペイオフリール１から繰出されると共に、溶接機２により先行の熱延鋼帯１１に接合されて連続的に走行する。
【００８２】
熱延鋼帯１１間を溶接する間に熱延鋼帯１１は停止し、溶接機２と亀裂発生装置１１０の間にルーパー（Ｌｏｏｐｅｒ）（図示せず）などを設置すると、後続工程で鋼帯が連続的に走行するようになる。
【００８３】
亀裂発生装置１１０で張力を付与しながらベンディングロール（Ｂｅｎｄｉｎｇ  ｒｏｌｌ）による屈曲加工をすると、熱延鋼帯の表面に形成されたスケール層に複数の亀裂が発生するようになり、伸び率及び屈曲加工量が多いほどクラック発生量は増加するようになる。
【００８４】
しかし、過度な伸び率は熱延鋼帯の材質を損傷する恐れがあるため、伸び率は０．５〜３．０％、ベンディングロールによる曲げ量は１０〜５０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。上記伸び率が０．５％未満で、曲げ量が１０ｍｍ未満であると、クラック発生効果が弱いこともあり、伸び率が３％超過及び曲げ量が５０ｍｍ超過であると、材質が硬くなり、形状矯正が過度になる恐れがある。
【００８５】
スケール層に複数のクラックが形成されると、後続のショットブラスト装置１２０によるスケール除去が容易になり８０〜９５％のスケールを除去することができ、ショットボールのサイズなどのショットブラスト条件を適正化して熱延鋼帯の表面粗さを一定の範囲に調節することができる。
【００８６】
ショットブラストの好ましい条件は、ショットボールとして直径０．３〜０．８ｍｍのものを用い、ショットボールの噴射速度を６０〜７８ｍ／ｓｅｃ、ショットボールの噴射量を８００〜１２００ｋｇ／ｍｉｎの範囲にすることである。
【００８７】
また、熱延鋼帯のラインスピードまたは用いられるショットブラストチャンバの数及びショットブラスト条件によって熱延鋼帯の表層部のスケールを６０％以上、好ましくは８０〜９５％程度に除去する。
【００８８】
ショットボールの直径が０．３ｍｍ未満の場合は、スケールの除去効率が低下し、０．８ｍｍを超過すると、表面粗さが非常に大きくなり、表面粗さの調節が難しくなり、後続のテンパミル工程において過度な圧下率が必要となる。
【００８９】
ショットブラスト後、鋼板の平均表面粗さを２．０〜５．０μｍの範囲で管理することがスケール除去の効果及び表面粗さの管理面において適正である。
【００９０】
次いで、鋼帯の変形装置１３０を用いて熱延鋼帯を適切に変形させることで、上記ショットブラストによって除去されない残留スケールと熱延鋼帯との結合力を弱めると共に、上記熱延鋼帯１１に表面粗さを付与する。
【００９１】
上記のように鋼帯の変形装置１３０を用いて熱延鋼帯を変形させると、熱延鋼帯の表面粗さを微細かつ均一に調節できると共に、後続の研磨装置１４０による研磨工程において表面に残留するスケールを効果的に除去できるようになる。
【００９２】
このとき、熱延鋼帯１１の平均表面粗さは、０．５〜３．０μｍの範囲内で選択的に調節できる。
【００９３】
図２に示すように、鋼帯の変形装置１３０としてスキンパス圧延機を用いる場合、０．５〜３．０μｍ（ミクロン）の平均表面粗さを得るためには、圧下率を０．５〜３．０％程度にすることが好ましい。
【００９４】
次に、研磨装置１４０を用いて上記のように残留スケールと熱延鋼帯との結合力が弱まると共に、表面粗さが付与された熱延鋼帯を研磨する。
【００９５】
このとき、研磨装置１４０のブラシロール１４１の回転速度は、特に限定されるものではないが、ブラシロール１４１を６００〜１２００ｒｐｍの範囲の回転速度で回転させながら研磨することが好ましい。
【００９６】
また、スケール除去の効果を高めるためにブラシロール１４１を熱延鋼帯１１の進行方向に対して逆方向に回転させ、表面粗さの均一性調節効果を高めるためにブラシロール１４１を熱延鋼帯１１の進行方向に対して順方向に回転させることが好ましい。
【００９７】
そして、上記ブラシロールの粗さはメッシュ番号（Ｍｅｓｈ  ｎｕｍｂｅｒ：１平方インチあたりの網目の数）を基準に区分され、微細な表面粗さを得るためには、軟らかいブラシを用いることが有利であるが、ブラシロールが軟らかすぎると残留スケールの除去性能が低下するようになるため、適切な粗さのブラシロールを選定する必要があり、メッシュ番号を基準に＃１００〜＃２４０のものを用いることが好ましい。
【００９８】
スケールが除去された熱延鋼板の表面粗さは、需要家の加工特性や冷延、めっきなどの後続工程によって要求が多様であり、また、スケールが除去された熱延鋼帯は大気中で錆がつきやすいため、必要に応じて防錆油処理をするようになる。
【００９９】
一方、図３及び図４に示すように、補助研磨装置２５０または補助酸洗装置３５０を設ける場合には、ショットブラスト処理後に残留スケールの除去能が強化されて熱延鋼帯のラインスピードの増加が可能となり、かつ後続研磨工程でその負荷を低減することができる。
【０１００】
このように、熱延鋼帯１１を順次的に本発明のスケール除去設備の亀裂発生装置１１０及びショットブラスト装置１２０を通過させ、必要に応じて補助研磨装置２５０または補助酸洗装置３５０を経るようにし、その後、鋼帯の変形装置１３０及び研磨装置１４０を通過させることによって、酸溶液を使用せずに熱延鋼帯のスケールを効果的に除去できるだけでなく、ショットブラスト、鋼帯の変形及びブラッシング条件を適切に組み合せることによって選択的に熱延鋼帯の表面粗さを得ることができる。
【０１０１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【０１０２】
なお、本実施例は単なる例示にすぎず、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【０１０３】
炭素：０．０４重量％、マンガン：０．０２重量％、シリコン：０．０１重量％を含有した低炭素熱延鋼帯（厚さ２．５ｍｍ×幅１２００ｍｍ）に対し、図２の熱延鋼帯のスケール除去設備を使用し４０ｍｐｍのラインスピードで下記表１のような処理条件で連続的に通板させたところ、従来の酸洗処理した熱延鋼帯に比べ残留スケールは類似水準で１％未満、平均表面粗さは０．８μｍ水準（酸洗鋼板の場合、１．２〜１．５μｍ水準）が得られ、表面は優れた光沢度を示した。
【０１０４】
【表１】
2011526543.tif 000003
【実施例２】
【０１０５】
炭素：０．１重量％、マンガン：１．７重量％、シリコン：０．５重量％を含有した高強度熱延鋼帯（厚さ３．０ｍｍ×幅１２００ｍｍ）に対し、図３の熱延鋼帯のケール除去設備を使用し５０ｍｐｍのラインスピードで下記表２のような処理条件で連続的に通板させたところ、従来の酸洗処理した同じ鋼種の熱延鋼帯に比べ残留スケールは類似水準で１％未満、平均表面粗さは１．５μｍ水準が得られ、表面は優れた光沢度を示し、赤スケールによる表面欠陥が減少した。
【０１０６】
【表２】
2011526543.tif 000004
【実施例３】
【０１０７】
炭素：０．０４重量％、マンガン：０．０２重量％、シリコン：０．０１重量％を含有した低炭素熱延鋼帯（厚さ６．０ｍｍ×幅１０００ｍｍ）に対し、図４の熱延鋼帯のケール除去設備を使用し５０ｍｐｍのラインスピードで下記表３のような処理条件で連続的に通板させたところ、従来の酸洗処理した熱延鋼帯に比べ残留スケールは類似水準で１％未満、平均表面粗さは２．５μｍ水準が得られ、表面は優れた光沢度を示した。
【０１０８】
【表３】
2011526543.tif 000005
【図１】
2011526543.tif 000006
【図２】
2011526543.tif 000007
【図３】
2011526543.tif 000008
【図４】
2011526543.tif 000009
【国際調査報告】
2011526543.tif 000010
2011526543.tif 000011
2011526543.tif 000012
2011526543.tif 000013