(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製品の中間素材であるビレットを製造するビレット製造方法であって、
被圧延材の表面欠陥を除去するホットスカーフ工程と、
被圧延材に高圧水を噴出して表面に付着した溶削ノロを除去する溶削ノロ除去工程と、
被圧延材を圧延するビレット圧延工程とを順に備え、
前記ホットスカーフ工程で用いられるホットスカーファーの出側から、前記溶削ノロ除去工程で用いられる溶削ノロ除去装置の入側までの距離が３ｍ以上であり、
前記ホットスカーフ工程の終了後、１８０秒以内に前記溶削ノロ除去工程を開始し、
前記溶削ノロ除去工程では、被圧延材の各々の面に高圧水を噴出して溶削ノロを除去し、
前記溶削ノロ除去工程の終了後、３０秒以上経過した後に前記ビレット圧延工程を開始する、ビレット製造方法。
【請求項２】
鋼製品の中間素材であるビレットを製造するビレット製造設備であって、
被圧延材の表面欠陥を除去するホットスカーファーと、
被圧延材の表面に付着した溶削ノロを除去する機能を備えた溶削ノロ除去装置と、
被圧延材を圧延するビレット圧延機とを順に備え、
前記ホットスカーファーの出側から前記溶削ノロ除去装置の入側までの距離が３ｍ以上であり、
前記溶削ノロ除去装置は、被圧延材に対するホットスカーフ後、１８０秒以内に溶削ノロ除去工程を開始するように設けられ、
前記溶削ノロ除去装置が、高圧水を噴出する噴出ノズルを有し、
前記噴出ノズルは、被圧延材の各々の面に対向するように複数設けられ、
前記ビレット圧延機は、前記溶削ノロ除去装置で被圧延材の溶削ノロを除去した後、３０秒以上経過した後にビレット圧延工程を開始するように設けられている、ビレット製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材や棒鋼等を製造するビレットの製造方法及びビレットの製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
線材圧延や棒鋼圧延等を行う際には、ビレットが用いられる。ビレットの製造方法の一例として、まず、連続鋳造機から得られたブルームを加熱炉で加熱する。続いて、加熱されたブルームを圧延する（以下、「ブルーム圧延」という）。その後、ブルーム圧延により得られた被圧延材である中間ブルームを更に圧延する（以下、「ビレット圧延」という）。これにより、鋼製品の中間素材であるビレットが製造される。
【０００３】
特許文献１に示すように、一般に、ブルーム圧延工程とビレット圧延工程の間では、中間ブルームに生じた傷等の表面欠陥を除去するホットスカーフが実施される。これにより、ビレット圧延前に中間ブルームの表面欠陥が除去される。
【０００４】
なお、ホットスカーフに関する技術として、特許文献２には、ホットスカーフの下流側で鋳片に対して高圧水を噴射することにより、鋳片表面に付着した溶削ノロを除去する装置が開示されている。また、特許文献３には、ビレット表層の脱炭層を除去するために小判型ビレットの４側面に対してホットスカーフを適用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−９５０２号公報
【特許文献２】特開２００６−６８７４８号公報
【特許文献３】特開平１０−１８０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、被圧延材であるホットスカーフ後の中間ブルームの表面に、ホットスカーフを実施した際に生じる溶削ノロが残存することがあった。この状態でビレット圧延を行うと、ビレット表面にへげきずが生じてしまい、製品品質を低下させてしまう。
【０００７】
また、特許文献２の技術は、鋳片に対するスカーフであるため、中間ブルームのような被圧延材のホットスカーフ工程からビレット圧延工程までをどのように実施しているかに関しては何ら開示されていない。また、特許文献３には、ビレットの４側面のスカーフの方法は開示されているが、その後のビレット圧延までの工程に関しては何ら開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ホットスカーフを実施した被圧延材（例えば中間ブルーム）の表面に残存する溶削ノロに起因したへげきずの発生を抑制し、且つ、その後のビレット圧延を問題なく実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、鋼製品の中間素材であるビレットを製造するビレット製造方法であって、被圧延材の表面欠陥を除去するホットスカーフ工程と、被圧延材に高圧水を噴出して表面に付着した溶削ノロを除去する溶削ノロ除去工程と、被圧延材を圧延するビレット圧延工程とを順に備え、前記ホットスカーフ工程で用いられるホットスカーファーの出側から、前記溶削ノロ除去工程で用いられる溶削ノロ除去装置の入側までの距離が３ｍ以上であり、前記ホットスカーフ工程の終了後、１８０秒以内に前記溶削ノロ除去工程を開始し、前記溶削ノロ除去工程では、被圧延材の各々の面に高圧水を噴出して溶削ノロを除去し、前記溶削ノロ除去工程の終了後、３０秒以上経過した後に前記ビレット圧延工程を開始することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、ホットスカーフ工程とビレット圧延工程の間に溶削ノロ除去工程有していることにより、ホットスカーフ後の被圧延材の表面に付着した溶削ノロをビレット圧延前に除去することができる。
【００１１】
別の観点による本発明は、鋼製品の中間素材であるビレットを製造するビレット製造設備であって、被圧延材の表面欠陥を除去するホットスカーファーと、被圧延材の表面に付着した溶削ノロを除去する機能を備えた溶削ノロ除去装置と、被圧延材を圧延するビレット圧延機とを順に備え、前記ホットスカーファーの出側から前記溶削ノロ除去装置の入側までの距離が３ｍ以上であり、前記溶削ノロ除去装置は、被圧延材に対するホットスカーフ後、１８０秒以内に溶削ノロ除去工程を開始するように設けられ、前記溶削ノロ除去装置が、高圧水を噴出する噴出ノズルを有し、前記噴出ノズルは、被圧延材の各々の面に対向するように複数設けられ、前記ビレット圧延機は、前記溶削ノロ除去装置で被圧延材の溶削ノロを除去した後、３０秒以上経過した後にビレット圧延工程を開始するように設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビレット圧延前に被圧延材の表面に付着した溶削ノロを除去することができる。これにより、表面に溶削ノロが付着していない状態で圧延することができ、へげきずの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るビレット製造設備の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る溶削ノロ除去装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果を示す図である。
【図４】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果（ビレットの表面別）を示す図である。
【図５】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果（きずの形態別）を示す図である。
【図６】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果（きずの形態別）を示す図である。
【図７】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果（きずの形態別）を示す図である。
【図８】本発明に係るビレット製造設備のへげきず抑制の効果（きずの形態別）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係るビレット製造設備について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るビレット製造設備１は、搬送ラインの上流側から、加熱炉１０、ブルーム圧延機２０、ホットスカーファー３０、溶削ノロ除去装置４０、ビレット圧延機５０、冷却床６０が順に配置されている。なお、図１に示す加熱炉１０、ブルーム圧延機２０、ホットスカーファー３０、ビレット圧延機５０、冷却床６０については、従来装置と同様の構造であることから、装置構造の詳細な説明は省略する。
【００１６】
図２に示すように、本実施形態に係る溶削ノロ除去装置４０は、ホットスカーフ実施後の被圧延材である角形中間ブルームＢを搬送する搬送ローラー４１を備えている。搬送される中間ブルームＢの周囲には、スケール除去用の水が流れる配管４２が設けられている。配管４２には、中間ブルームＢに向けて高圧水を噴出する噴出ノズル４３が４つ設けられている。各噴出ノズル４３は、４面（上面Ｌ、下面Ｆ、側面Ｓ、側面Ｎ）ある角形中間ブルームＢの各面に対し、１つの噴出ノズル４３が１つの面に対向するように取り付けられている。
【００１７】
また、本実施形態に係る溶削ノロ除去装置４０は、噴出ノズル４３から噴出する水の圧力が例えば５０〜１５０kgf/cm2となるように構成されている。このような高い水圧で水を噴出することで、中間ブルームＢの表面に生じたスケールだけでなく、ホットスカーフ後の中間ブルームＢに付着した溶削ノロを除去することが可能となる。
【００１８】
なお、ホットスカーファー３０の出側から溶削ノロ除去装置４０の入側までの距離Ｄは３ｍ以上確保することが望ましい。溶削ノロ除去装置は高圧水を用いるため、上記の距離Ｄが３ｍ未満であると、例えカバーを設けていても、カバーと中間ブルームとの隙間から高圧水が噴き出し、噴き出した高圧水がホットスカーファー３０まで達してスカーフ溶削に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１９】
本実施形態に係るビレット製造設備１は、以上のように構成されている。次に、ビレット製造設備１を用いたビレットの製造方法について説明する。
【００２０】
図１に示すように、まず、連続鋳造機（不図示）から得られた３００×５００ｍｍのブルームが加熱炉１０において所定の温度に加熱される（加熱工程）。続いて、加熱されたブルームがブルーム圧延機２０により、２２５角の中間ブルームＢに圧延される（ブルーム圧延工程）。その後、被圧延材である中間ブルームＢがホットスカーファー３０に到達し、ここでホットスカーフが実施される（ホットスカーフ工程）。これにより、中間ブルームＢに生じた表面欠陥が除去される。ただし、このとき、中間ブルームＢの表面には、溶削ノロが張り付くようにして残存する部分が生じる。
【００２１】
続いて、中間ブルームＢが溶削ノロ除去装置４０に到達する。ここでは、角形の中間ブルームＢの表面に対して高圧水が噴出される。これにより、中間ブルームＢの表面スケールが除去される（デスケーリング工程）。さらに、本実施形態においては、溶削ノロ除去装置４０の噴出ノズル４３から噴出する水の圧力が高いため、ホットスカーフ後の中間ブルーム表面に残存する溶削ノロも除去される（溶削ノロ除去工程）。
【００２２】
この時、中間ブルームＢの４面の溶削ノロを除去することが望ましい。これにより、中間ブルーム表面における溶削ノロの残存量を確実に減少させることができる。その結果、ビレット圧延時におけるへげきずの発生を更に抑制することが可能となる。また、ホットスカーフ後、１８０秒以内に溶削ノロを除去することが望ましい。１８０秒経過すると、溶削ノロが冷えて除去しにくくなるためである。
【００２３】
その後、中間ブルームＢがビレット圧延機５０で圧延される（ビレット圧延工程）。これにより、１２２角のビレットが製造される。このとき圧延される中間ブルームＢは、表面に付着した溶削ノロが除去された状態にある。このため、ビレット圧延を実施しても、ビレットの表面には、へげきずが発生しにくい。
【００２４】
なお、溶削ノロの除去に高圧水を採用する理由は、グラインダー等では処理速度が遅いことと、高温の鋼材ではグラインダー研削が困難なためである。但し、高圧水を用いて溶削ノロを除去すると、中間ブルームＢの表面温度が低下してしまう。このため、その直後にビレット圧延しようとすると、圧延機への負荷が大きくなり、圧延が困難となる。
【００２５】
これを回避するため、ビレット圧延工程は、溶削ノロ除去工程の終了後、３０秒以上経過した後に開始することが必要である。これにより、中間ブルームＢが復熱し、表面温度が高くなってから、ビレット圧延を開始することができる。中間ブルームＢの表面温度は、おおよそ９００℃以上となればビレット圧延に支障がなくなる。
【００２６】
ビレット圧延機５０で圧延されたビレットは、その後冷却床６０に到達し、所定の温度まで冷却される。本実施形態に係るビレット製造方法は、以上の工程を経て終了する。
【００２７】
本実施形態に係るビレット製造設備１によれば、ホットスカーファー３０とビレット圧延機５０の間に溶削ノロを除去する機能を備えた溶削ノロ除去装置４０が配置されていることにより、ビレット圧延を実施する前に、中間ブルーム表面に付着した溶削ノロを除去することができる。これにより、その後実施されるビレット圧延で生じるへげきずの発生を抑制することができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、ビレット製造設備１の圧延機等の配置に関し、図１に示すような構成としたが、ビレット製造設備は図１に示す構成に限定されない。本発明に係るへげきず抑制の効果を得るためには、ホットスカーファー３０とビレット圧延機５０の間に、溶削ノロを除去する機能を備えた溶削ノロ除去装置４０が本発明の範囲内で配置されていれば良い。
【００３０】
また、ビレットのサイズや形状についても、上記実施形態で説明したものに限定されることはない。
【実施例】
【００３１】
従来のビレット製造設備を用いて製造されたビレットと、本発明に係るビレット製造設備を用いて製造されたビレットのへげきずの個数について検査した。
【００３２】
従来のビレット製造設備とは、ホットスカーファーとビレット圧延機の間で溶削ノロを除去しない設備である。また、本発明に係るビレット製造設備とは、ビレットの４側面に対してホットスカーフを実施するホットスカーファーとビレット圧延機の間に、ビレットの４側面の溶削ノロを除去する機能を備えた溶削ノロ除去装置が配置された設備である。また、本発明に係るビレット製造設備は、ホットスカーファーから溶削ノロ除去装置までの距離が３００ｍで、溶削ノロ除去装置からビレット圧延機までの距離が４５ｍである。また、ホットスカーファーの出側から溶削ノロ除去装置の入側までのビレットの搬送時間は１５０秒、溶削ノロ除去装置の出側からビレット圧延機の入側までのビレットの搬送時間は４０秒である。
【００３３】
検査は、同日に出鋼された溶鋼から製造された複数のビレットに対して実施した。検査対象のビレットは、下記表１の通りである。No.1及びNo.2は、従来の製造設備で製造されたビレット（ＢＴ）である。一方、No.3〜No.6は、本発明に係る製造設備で製造されたビレット（ＢＴ）である。なお、No.3〜No.5のビレットについては、ホットスカーフ終了後、１８０秒以内に溶削ノロの除去を開始した。一方、No.6のビレットについては、ホットスカーフ終了後、２１０秒経過後に溶削ノロの除去を開始した。
【００３４】
【表１】
0006458662.tif 000002
【００３５】
ビレット表面に生じたへげきずの個数は、磁粉探傷法を用いて観察し、各No.のビレット１本あたりの個数を算出した。なお、本実施例では、へげきずの形態を「点へげきず」、「丸へげきず」、「群へげきず」、「線へげきず」の４つに分類して個数をカウントした。ここで、「点へげきず」とは、疵の大きさが２ｍｍ未満のへげきずである。「丸へげきず」とは、疵の大きさが５ｍｍ未満のへげきずである。「群へげきず」とは、上記の「点へげきず」や「丸へげきず」が密集したへげきずである。「線へげきず」とは、直線状のへげきずである。
【００３６】
へげきずの個数の評価結果を図３に示す。図３の縦軸は、No.1ビレットの１本あたりのへげきずの個数を基準とした他のビレットの１本あたりのへげきずの個数の比を示している。また、図３では、No.1ビレットの個数比を１００として、他のビレットの個数比を表している。なお、本実施例の評価結果を示す後述の図（図４〜図８）の個数比についても、図３と同様の表現方法を採っている。
【００３７】
図３に示すように、本発明に係るビレットのへげきずの個数は、従来のビレットのへげきずの個数よりも少なかった。即ち、本発明に係る製造設備でビレットを製造することにより、へげきずの発生を従来より抑制できることがわかる。また、ホットスカーフの終了後、１８０秒以内に溶削ノロの除去を開始したNo.3〜No.5のビレットについては、更にへげきずの発生を抑制することができた。
【００３８】
次に、ビレットの表面別のへげきずの個数について評価した。その評価結果を図４に示す。図４に示すように、どの面においても、本発明に係るビレットの方が従来のビレットよりもへげきずが減少する傾向にある。特にビレットの下面（Ｆ面）において、その効果が顕著となった。ビレットの下面は、搬送ローラーと接触することから、本発明に係るへげきず抑制の効果が見込めないと考えられていた。このため、図４に示す結果は、当初の予想を覆すものであった。
【００３９】
次に、へげきずの形態ごとの個数について評価した。「点へげきず」の評価結果に関しては図５に、「丸へげきず」の評価結果に関しては図６に、「群へげきず」の評価結果に関しては図７に、「線へげきず」の評価結果に関しては図８に示す。
【００４０】
図５〜図８に示すように、本発明に係るビレットは、丸へげきず、群へげきず、線へげきずの発生を抑制する効果が大きいことがわかる。特に、群へげきず、線へげきずの抑制効果が大きい。また、群へげきずは、前述の通り、点へげきずや丸へげきずが集合したものを１つとしてカウントしている。このため、群へげきずの中の点へげきずや丸へげきずをそれぞれ１つの傷としてカウントした場合には、図５，図６に示す本発明に係るビレットの点へげきずや丸へげきずの個数比は、更に小さくなる。
【００４１】
以上の実施例で示すように、本発明に係る製造設備を用いれば、従来の製造設備で製造されたビレットよりも、へげきずの発生を大幅に抑制することが可能となる。また、ホットスカーフ終了後、１８０秒以内に溶削ノロの除去を開始することにより、へげきず抑制効果を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、鋼製品の中間素材として用いられるビレットの製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    ビレット製造設備
１０  加熱炉
２０  ブルーム圧延機
３０  ホットスカーファー
４０  溶削ノロ除去装置
４１  搬送ローラー
４２  配管
４３  噴出ノズル
５０  ビレット圧延機
６０  冷却床
Ｂ    中間ブルーム
Ｄ    ホットスカーファーと溶削ノロ除去装置の距離
Ｆ    中間ブルーム下面
Ｌ    中間ブルーム上面
Ｎ    中間ブルーム側面
Ｓ    中間ブルーム側面
【図１】
0006458662.tif 000003
【図２】
0006458662.tif 000004
【図３】
0006458662.tif 000005
【図４】
0006458662.tif 000006
【図５】
0006458662.tif 000007
【図６】
0006458662.tif 000008
【図７】
0006458662.tif 000009
【図８】
0006458662.tif 000010