(57)【要約】【課　題】気温の変動に関わらず、テンションレベラー等におけるスケールの剥離を抑制し、かつ酸洗におけるスケールの剥離を促進して、噛込み疵を防止する熱延鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】一定の測温位置で気温を測定しながら鋼素材の熱間圧延を行ない、予め測温位置における標準気温ＴＳ　（℃）と、その標準気温ＴＳ　（℃）に対応する標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃）と係数αとを設定しておき、標準気温ＴＳ　（℃），標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃），係数αおよび測温位置で測定された気温ＴＭ　（℃）を用いてＣＴＣ　＝ＣＴＳ　−α（ＴＭ　−ＴＳ　）から算出される巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）を巻取り温度の目標値として設定する。【選択図】　　　　無【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有量が　０．００４質量％以下の鋼素材を熱間圧延後巻取り、熱延鋼板とするに際し、一定の測温位置で気温を測定しながら鋼素材の熱間圧延を行ない、予め前記測温位置における標準気温ＴＳ　（℃）と前記標準気温ＴＳ　（℃）に対応する標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃）と係数αとを設定しておき、前記標準気温ＴＳ　（℃）、前記標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃）、前記係数αおよび前記測温位置で測定された気温ＴＭ　（℃）を用いて下記の　（１）式から算出される巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）を巻取り温度の目標値として設定することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
ＣＴＣ　＝ＣＴＳ　−α（ＴＭ　−ＴＳ　）　　　　　　　　　　・・・　（１）
ＣＴＣ　：巻取り温度設定値（℃）
ＣＴＳ　：標準巻取り温度（℃）
ＴＭ　　：測温位置で測定された気温（℃）
ＴＳ　　：標準気温（℃）
α　　：係数
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、疵発生が少なく、表面外観が良好な熱延鋼板の製造方法に関する。なおここで熱延鋼板とは、熱間圧延によって得られた鋼板を意味し、熱延鋼板として用いられるものの他、冷延鋼板の素材として用いられるものも含む。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋼スラブ等の鋼素材に熱間圧延を施して得られた熱延鋼板は、その表面に多量の酸化物（以下、スケールという）を生じているので、用途に応じて酸洗を行ない、熱延鋼板表面のスケールを除去して出荷される。また、熱延鋼板にさらに冷間圧延を施して冷延鋼板として出荷する場合にも、酸洗を行なって熱延鋼板表面のスケールを除去した後、冷間圧延を施す。
【０００３】
このように熱延鋼板の酸洗を行なう際には、酸洗に先立って、予めテンションレベラー等を用いて熱延鋼板の形状を矯正するとともに、熱延鋼板表面のスケールに亀裂を発生させる。また、他のスケールブレーカーを設け、　スケールに亀裂を発生させる場合もある。このようにして、曲げ加工等によりスケールに亀裂を発生させて酸洗を行なうと、酸洗液が亀裂に浸入し、スケールを容易に剥離することができる。
【０００４】
ところがテンションレベラーで熱延鋼板を矯正する際に熱延鋼板表面のスケールが剥離すると、テンションレベラーや後段のロール（たとえば搬送ロール等）でスケールが熱延鋼板に噛込んで、熱延鋼板の表面に疵（以下、噛込み疵という）が発生する原因になる。
スケールが噛込むことによって発生する噛込み疵を防止するためには、テンションレベラーで剥離したスケールを除去するか、あるいはスケールの密着性を向上してテンションレベラーにおけるスケールの剥離を抑制する必要がある。
【０００５】
テンションレベラーで剥離したスケールを除去するためには、エアーを吹付けて除去する技術、あるいはマグネットロールにスケールを吸着させる技術等が、従来から検討されている。しかし、これらの剥離したスケールを除去する技術では、スケールが周囲に飛散あるいは落下して関連設備の故障の原因になるのみならず、除去したスケールの搬送装置や貯留装置が必要となる。そのため設備保全の負荷が増大し、酸洗コストの上昇を招く。
【０００６】
一方、　スケールの密着性を向上して、スケールの剥離を抑制する技術も種々検討されている。
たとえば特開２０００−１７６５０５　号公報には、スケール密着性に優れた熱延鋼板の製造方法が開示されている。この技術は、熱延鋼板表面に均一で薄いスケールを形成してスケールの密着性を高め、スケール付きのまま使用される熱延鋼板を製造するものである。
【０００７】
また特開２０００−８７８１５号公報には、表面性状およびスケール密着性に優れた熱延鋼板及びその製造方法が開示されている。この技術は、プレス加工や曲げ加工におけるスケールの剥離を防止するために、熱延鋼板の成分を規定し、さらに均熱温度，デスケーリング水圧，巻取り温度を規定して熱間圧延を施し、スケール密着性の優れた熱延鋼板を製造するものである。
【０００８】
これら特開２０００−１７６５０５　号公報や特開２０００−８７８１５号公報に開示された技術は、スケールの密着性を高めて、スケール付きのまま使用される熱延鋼板あるいはプレス加工や曲げ加工におけるスケール剥離を防止できる熱延鋼板を製造するものである。したがって、これらの熱延鋼板をテンションレベラー等のスケールブレーカーに送給して、表面のスケールに亀裂を発生させた後、酸洗を行なってもスケールは容易に剥離しない。
【０００９】
つまり特開２０００−１７６５０５　号公報や特開２０００−８７８１５号公報に開示された技術で製造した熱延鋼板のスケールを酸洗で除去する場合は、酸洗に先立ってスケールブレーカーを用いてスケールに亀裂を発生させても、酸洗でスケールを除去するのに長時間を要し、生産性が低下する。
また、スケールの噛込み疵の発生は季節変動が大きく、これは気温の変化に起因するものと考えられるが、従来から知られている熱間圧延の操業条件の設定は、気温の変化を外乱要因として処理している。つまり気温の変動を条件設定の重要な因子として考慮しておらず、気温とスケール密着性との関係について詳細な検討はなされていない。そのためテンションレベラー等におけるスケール剥離に起因する熱延鋼板の噛込み疵を充分に防止できず、夏季と冬季の噛込み疵の発生率が著しく変動するのは避けられなかった。
【００１０】
したがってスケールを除去して使用される熱延鋼板を製造する際には、気温の変化に関わらず安定して噛込み疵を防止するために、テンションレベラーにおけるスケールの剥離を抑制しかつ酸洗におけるスケールの剥離を促進する条件を、気温の変動を考慮して設定する必要がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１７６５０５　号公報
【特許文献２】
特開２０００−８７８１５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、気温の変動に関わらず、テンションレベラー等におけるスケールの剥離を抑制し、かつ酸洗におけるスケールの剥離を促進して、噛込み疵を防止する熱延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、熱延鋼板の噛込み疵発生と気温との関係について鋭意検討した。その結果、気温の変動により増加する噛込み疵は、特に炭素含有量が　０．００４質量％以下の極低炭素鋼を素材とする極低炭素熱延鋼板で非常に発生しやすいこと、このような極低炭素熱延鋼板を製造する上で、テンションレベラー等におけるスケールの剥離を抑制し、かつ酸洗におけるスケールの剥離を促進するためには、巻取り温度が多大な影響を及ぼすことを見出した。そして、気温の変動に応じて巻取り温度の設定値を変化させることによって、極低炭素熱延鋼板のスケール密着性のバラツキを抑制し、気温の変化に関わらず安定して噛込み疵を防止できることを見出した。
【００１４】
本発明は、炭素含有量が　０．００４質量％以下の鋼素材を熱間圧延後巻取り、熱延鋼板とするに際し、一定の測温位置で気温を測定しながら鋼素材の熱間圧延を行ない、予め測温位置における標準気温ＴＳ　（℃）と、その標準気温ＴＳ　（℃）に対応する標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃）と係数αとを設定しておき、標準気温ＴＳ　（℃），標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃），係数αおよび測温位置で測定された気温ＴＭ　（℃）を用いて下記の　（１）式から算出される巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）を巻取り温度の目標値として設定することを特徴とする熱延鋼板の製造方法である。
【００１５】
ＣＴＣ　＝ＣＴＳ　−α（ＴＭ　−ＴＳ　）　　　　　　　　　　・・・　（１）
ＣＴＣ　：巻取り温度設定値（℃）
ＣＴＳ　：標準巻取り温度（℃）
ＴＭ　　：測温位置で測定された気温（℃）
ＴＳ　　：標準気温（℃）
α　　：係数
【００１６】
【発明の実施の形態】
表１に各種鋼板の冬季と夏季の噛込み疵発生状況を示す。
【００１７】
【表１】
2004141911.tif 000002
【００１８】
ここで極低炭素熱延鋼板とは、Ｃ含有量が　０．００４質量％以下の熱延鋼板である。なお表１に示した噛込み疵の発生率（％）は、熱延鋼板の生産量をＭ１　（　ｔｏｎ／月）とし、噛込み疵が発生した熱延コイルの重量をＭ２　（　ｔｏｎ／月）として、下記の　（２）式で算出される値である。
噛込み疵の発生率（％）＝　１００×Ｍ２　／Ｍ１　　　　　　　・・・　（２）
また季節変動指数は、下記の　（３）式で定義される値である。したがって季節変動指数の算出値が「１」に近いほど、噛込み疵の発生率の変動が少ない。
【００１９】
季節変動指数＝夏季の噛込み疵発生率／冬季の噛込み疵発生率　　・・・　（３）
このように極低炭素鋼熱延鋼板では、Ｃ含有量が比較的多い普通鋼の熱延鋼板に比べ、噛込み疵発生の季節変動が大きく、これが熱延鋼板全体で見たときの噛込み疵発生の要因になっていることが判った。そこで本発明では、このように噛込み疵発生の季節変動が大きい、炭素含有量が　０．００４質量％以下の鋼素材を熱間圧延後巻取り、熱延鋼板とする製造方法を対象とし、熱延鋼板の噛込み疵発生を効果的に防止する。
【００２０】
本発明では、気温を測定しながら、極低炭素鋼スラブ等の炭素含有量が　０．００４質量％以下の鋼素材の熱間圧延を行なう。以下、　鋼素材として極低炭素鋼スラブを用いる場合をもとに説明する。
気温を測定する位置（以下、測温位置という）は一定の場所に固定する。測温位置は、一定の場所における気温の変化を測定するために設置するので、熱間圧延工場の屋外に設置しても良いし、あるいは屋内に設置しても良い。ただし屋内に測温位置を設置する場合は、加熱炉から抽出された極低炭素鋼スラブの放射熱や熱間圧延を施した極低炭素熱延鋼板の放射熱の影響を受けない場所に設置する。なお、一定の測温位置における気温の測定値をＴＭ　（℃）とする。
【００２１】
一方、標準となる気温（以下、標準気温という）を予め設定しておき、その標準気温に対応する極低炭素熱延鋼板の巻取り温度（以下、標準巻取り温度という）を設定しておく。標準気温は、測温位置で測定した気温ＴＭ　（℃）が変動する範囲内で適宜設定する。標準巻取り温度は、極低炭素熱延鋼板の噛込み疵の発生率と気温との関係について実験データや操業データを解析し、標準気温として設定した気温において、機械的特性等の熱延鋼板としての品質特性や熱間圧延装置等の熱延鋼板の製造設備の特性を満足できる範囲内で、噛込み疵の発生率が小さい巻取り温度を求めて標準巻取り温度とする。なお、標準気温をＴＳ　（℃）とし、標準巻取り温度をＣＴＳ　（℃）とする。
【００２２】
このようにして予め設定した標準気温ＴＳ　（℃），標準巻取り温度ＣＴＳ　（℃）および測温位置における気温の測定値ＴＭ　（℃）を用いて、下記の　（１）式から極低炭素熱延鋼板の巻取り温度を算出する。算出された巻取り温度（以下、　巻取り温度設定値という）を目標値として極低炭素熱延鋼板を巻取ることによって、噛込み疵の発生率を低減できる。なお、巻取り温度設定値をＣＴＣ　（℃）とする。
【００２３】
ＣＴＣ　＝ＣＴＳ　−α（ＴＭ　−ＴＳ　）　　　　　　　　　・・・　（１）
係数αは、極低炭素熱延鋼板の噛込み疵の発生率，巻取り温度，気温との関係について実験データや操業データを解析して、測温位置で測定した気温ＴＭ　（℃）において、機械的特性等の熱延鋼板としての品質特性や熱間圧延装置等の熱延鋼板の製造設備の特性を満足できる範囲内で、噛込み疵の発生率が小さい巻取り温度を算出できるように設定する。すなわち、算出された巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）を気温ＴＭ　（℃）における巻取り温度の目標値として熱間圧延を行なう。
【００２４】
このようにして熱間圧延を行ない、蓄積されたデータに基づいて係数αを適宜修正することによって、　（１）式で算出される巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）の精度を高めることも可能である。
前述の通り、　（１）式で算出された巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）は、測温位置で測定された気温ＴＭ　（℃）における巻取り温度の目標値である。熱間圧延の操業では、巻取り温度の目標値（すなわち巻取り温度設定値ＣＴＣ　）に対して許容範囲を設定する。この巻取り温度の許容範囲は、極低炭素熱延鋼板に要求される品質や熱延鋼板の製造設備の特性等に応じて適宜設定する。
【００２５】
あるいは　（１）式を下記の　（４）式および　（５）式のように変形して、極低炭素熱延鋼板の巻取り温度の上限値と下限値を算出することも可能である。
ＣＴｍａｘ　＝ＣＴＳ　−β（ＴＭ　−ＴＳ　）　　　　　　　　　・・・　（４）
ＣＴｍｉｎ　＝ＣＴＳ　−γ（ＴＭ　−ＴＳ　）　　　　　　　　　・・・　（５）
ＣＴｍａｘ　：巻取り温度上限値（℃）
β　　　：係数
ＣＴｍｉｎ　：巻取り温度上限値（℃）
γ　　　：係数
本発明では、極低炭素熱延鋼板の成分や熱間圧延の条件に関わらず一定の測温位置で気温ＴＭ　（℃）を測定し、気温の変動に応じて算出された巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）に対して所定の許容範囲内で極低炭素熱延鋼板の巻取りを行なう。こうして極低炭素熱延鋼板の表面に形成されるスケールは、テンションレベラー等では剥離し難く、酸洗を行なうと容易に剥離する。その結果、気温の変化に関わらず極低炭素熱延鋼板の噛込み疵を安定して防止できるので、スケールを除去して使用する用途に好適である。
【００２６】
【実施例】
Ｃを　０．００２質量％，Ｓｉを　０．００５質量％，Ｍｎを０．１１質量％，Ｐを　０．０１４質量％，Ａｌを　０．０３９質量％含有する極低炭素鋼スラブに熱間圧延を施し、幅１２００ｍｍ，厚さ０．９ｍｍ　の極低炭素熱延鋼板とした。極低炭素熱延鋼板の巻取り温度は、　（１）式から算出した巻取り温度設定値ＣＴＣ　（℃）を目標値とし、その許容範囲は±２０℃とした。なお熱間圧延工場の屋内に測温位置を設置し、予め操業データを解析して、標準気温ＴＳ　＝２５℃，標準巻取り温度ＣＴＳ　＝　７００℃，係数α＝１．４１とした。したがって　（１）式は、下記の　（６）式となる。これを発明例１〜３とする。
【００２７】
ＣＴＣ　＝　７００−１．４１（ＴＭ　−２５）　　　　　　　　　　　・・・　（６）
一方、比較例１，２として、測温位置の気温ＴＭ　（℃）に関わらず巻取り温度設定値ＣＴＣ　を　７００℃として極低炭素熱延鋼板を巻取った。また比較例３，４として、　（６）式で算出されたＣＴＣ　値と　７００℃との中間の温度で極低炭素熱延鋼板を巻取った。その他の条件は発明例１〜３と同じであるから説明を省略する。
【００２８】
発明例１〜３および比較例１〜４について、極低炭素熱延鋼板の表面に生成したスケールの組成をＸ線回析により調査した。なおスケールの組成は、各極低炭素熱延鋼板の表面に生成したスケール中のマグネタイト　Ｆｅ３Ｏ４　，ヘマタイト　Ｆｅ２Ｏ３　，ウスタイトＦｅＯの生成量の比率（％）である。
さらに、発明例１〜３および比較例１〜４の極低炭素熱延鋼板の形状をテンションレベラーで矯正し、スケールに亀裂を発生させた後、酸洗を行ないスケールを除去した。この工程では、テンションレベラーにおけるスケールの密着性を調査し、さらにスケールを除去した極低炭素熱延鋼板の表面を目視で観察して噛込み疵の発生率を調査した。
【００２９】
なお、スケールの密着性は、テンションレベラーで処理後の鋼板にテープ剥離試験を行ない、剥離なしを優（○），テープに若干スケールが付着するのを良（△），スケールが剥離するのを不可（×）として目視で評価した。噛込み疵の発生率は、　（２）式を用いて算出した。これらの結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
2004141911.tif 000003
【００３１】
表２から明らかなように、発明例１〜３は、いずれもテンションレベラー後のスケールの密着性が優れており、噛込み疵の発生率は表１に示した極低炭素熱延鋼板Ａ，Ｂと比べて大幅に低下した。しかも、発明例１，３の噛込み疵の発生率から　（３）式を用いて季節変動指数を算出すると、季節変動指数＝０．８８である。この季節変動指数も、表１に示した極低炭素熱延鋼板Ａ，Ｂと比べて大きく低下して「１」近傍となっており、気温の変化に関わらず噛込み疵を防止を安定して防止できた。
【００３２】
一方、比較例１，２は、測温位置の気温ＴＭ　（℃）に関わらず巻取り温度設定値ＣＴＣ　を　７００℃としたため、テンションレベラーにおけるスケールの密着性の評価は不可（×）であり、噛込み疵が多量に発生した。なお、比較例１，２について、気温ＴＭ　（℃）を用いて　（６）式から巻取り温度設定値ＣＴＣ　を算出すると、比較例１のＣＴＣ　値は、発明例２と同じく　６９０℃となり、比較例２のＣＴＣ　値は、発明例３と同じく　６７７℃となる。したがって比較例１は発明例２に比べて１０℃高い温度で極低炭素熱延鋼板を巻取り、比較例２は発明例３に比べて２３℃高い温度で極低炭素熱延鋼板を巻取ったことになる。
【００３３】
比較例３は、発明例２，比較例１と同様に気温ＴＭ　＝３２℃におけるデータであるが、巻取り温度設定値ＣＴＣ　が　６９３℃であり、発明例２に比べて３℃高い温度で極低炭素熱延鋼板を巻取った例である。したがってテンションレベラーにおけるスケールの密着性は、発明例２に比べて劣るものの比較例１に比べると改善されていた。しかし、噛込み疵は発生した。
【００３４】
比較例４は、発明例３，比較例２と同様に気温ＴＭ　＝４１℃におけるデータであるが、巻取り温度設定値ＣＴＣ　が　６８４℃であり、発明例３に比べて７℃高い温度で極低炭素熱延鋼板を巻取った例である。したがってテンションレベラーにおけるスケールの密着性は、発明例３に比べて劣るものの比較例２に比べると改善されていた。しかし、噛込み疵は発生した。
【００３５】
このような発明例１〜３と比較例１〜４のスケールの特性の違いは、密着性に劣るウスタイト（すなわちＦｅＯ）と密着性に優れるマグネタイト（すなわち　Ｆｅ３Ｏ４　）の生成量の差に起因すると考えられる。つまり、発明例１〜３で生成したスケールではマグネタイトが９７〜９９％，ウスタイトが０％であったのに対して、比較例１，２で生成したスケールではマグネタイトが６９〜７８％，ウスタイトが２１〜２８％であり、比較例３，４ではマグネタイトが８９〜９１％，ウスタイトが５〜８％であった。
【００３６】
このように、発明例１〜３は、マグネタイトの生成量が最も多く、ウスタイトが生成しなかったので、テンションレベラーにおけるスケールの密着性が改善され、かつ噛込み疵を防止する効果も顕著に発揮された。一方、　比較例１，２はマグネタイトの生成量が最も少なく、ウスタイトの生成量が最も多いので、テンションレベラーにおけるスケールの密着性が劣り、その結果、噛込み疵が多量に発生した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、極低炭素熱延鋼板のテンションレベラーにおけるスケールの剥離を抑制し、かつ酸洗におけるスケールの剥離を促進して、気温の変動に関わらず噛込み疵を安定して防止できる。