(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材の加熱処理時に発生したスケールを圧延前に除去する熱間圧延鋼材のデスケーリング方法であって、
前記鋼材の幅方向に上面用デスケーリングヘッダおよび下面用デスケーリングヘッダが設置され、前記上面用デスケーリングヘッダおよび前記下面用デスケーリングヘッダにそれぞれ取り付けられたノズルから、前記鋼材の上下面にデスケーリング水を噴射するとともに、
前記上面用デスケーリングヘッダまたは前記下面用デスケーリングヘッダのいずれかに側面用デスケーリングヘッダが設置され、前記側面用デスケーリングヘッダに取り付けられたノズルから、前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射し、
前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルから噴射される前記デスケーリング水の噴射領域と重ならないように、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルから前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする熱間圧延鋼材のデスケーリング方法。
【請求項２】
前記側面用デスケーリングヘッダのノズルから前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射した後、圧延されるまでの間に、前記上面用デスケーリングヘッダに取り付けられたノズルから、前記鋼材の上面に対して、前記デスケーリング水を再度噴射することを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延鋼材のデスケーリング方法。
【請求項３】
鋼材の加熱処理時に発生したスケールを圧延前に除去する熱間圧延鋼材のデスケーリング装置であって、
前記鋼材の幅方向に設置され、前記鋼材の上下面にデスケーリング水を噴射するノズルがそれぞれ取り付けられた上面用デスケーリングヘッダおよび下面用デスケーリングヘッダと、
前記上面用デスケーリングヘッダまたは前記下面用デスケーリングヘッダのいずれかに設置され、前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射するノズルが取り付けられた側面用デスケーリングヘッダと、を備え、
前記側面用デスケーリングヘッダのノズルは、前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルから噴射される前記デスケーリング水の噴射領域と重ならないように、前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする熱間圧延鋼材のデスケーリング装置。
【請求項４】
前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルは、前記鋼材の幅方向に複数配列され、かつ前記鋼材の搬送方向の上流側に向けて前記デスケーリング水を噴射し、
前記上面用デスケーリングヘッダの側面または前記下面用デスケーリングヘッダの側面において、前記上面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルまたは前記下面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルから前記鋼材の幅方向に所定距離離れた位置に設置され、かつ前記鋼材の長さ方向に突出したヘッダ位置調整手段を備え、
前記側面用デスケーリングヘッダは、前記ヘッダ位置調整手段の先端に設置され、
前記側面用デスケーリングヘッダのノズルは、前記鋼材の搬送方向の上流側または下流側に向けて前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする請求項３に記載の熱間圧延鋼材のデスケーリング装置。
【請求項５】
前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルは、前記鋼材の幅方向に複数配列され、かつ前記鋼材の搬送方向の上流側に向けて前記デスケーリング水を噴射し、
前記側面用デスケーリングヘッダは、前記上面用デスケーリングヘッダの下部または前記下面用デスケーリングヘッダの上部において、前記上面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルまたは前記下面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルから前記鋼材の幅方向に所定距離離れた位置に設置され、
前記側面用デスケーリングヘッダのノズルは、前記鋼材の搬送方向の下流側に向けて前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする請求項３に記載の熱間圧延鋼材のデスケーリング装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のデスケーリング方法を用いてデスケーリングを行うことを特徴とする熱間圧延鋼材の製造方法。
【請求項７】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のデスケーリング装置を備えることを特徴とする熱間圧延鋼材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延鋼材のデスケーリング方法およびデスケーリング装置、熱間圧延鋼材の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延鋼材を圧延するラインでは、鋼材を加熱した際に生成するスケール（酸化被膜）を除去した後に圧延することが一般的である。加熱炉で生成する１次スケールは、１次スケール除去後に加熱炉外で生成する２次スケールと比較して厚く、１次スケールが残存したまま圧延を行うと、スケール疵が発生する問題がある。
【０００３】
また、スケールは鋼材の上下面のみならず側面にも生成するため、このような鋼材側面のスケールを除去しなければ、例えば竪ロールで圧延した場合にスケール疵が発生することがある。また、竪ロールで圧延を行わない場合であっても、水平ロールで圧延した際に、鋼材側面に生成されたスケールが圧延機周辺に剥離し、その後の圧延の際に例えば鋼材の下面に付着してスケール疵が発生する場合がある。
【０００４】
鋼材表面のスケールを除去する方法はこれまで多数提案されており、例えば特許文献１では、圧延ラインの上下にデスケーリングヘッダを設置し、鋼材の上下面のスケールの除去を行うデスケーリング方法が提案されている。また、特許文献２では、鋼材側面に生成されたスケールを除去するために、鋼材側面に線状に高圧水を反復噴射するデスケーリング方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３では、鋼材側面にブラシロールを押し付けてスケールを除去するデスケーリング方法が提案されている。そして、特許文献４では、上方および下方に設置したデスケーリングノズルのうち、幅方向両端側の複数個のデスケーリングノズルを幅方向内側に傾斜させることで、鋼材側面のスケールを除去するデスケーリング装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０２９１５号公報
【特許文献２】特開平１０−１３７８３４号公報
【特許文献３】特開平８−１９７１３０号公報
【特許文献４】特開２００８−２２１３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１で提案されたデスケーリング方法は、鋼材の上下面だけをデスケーリングするため、前記したように、鋼材側面を竪ロールで圧延する場合はスケール疵が発生し、竪ロールで圧延しない場合であっても、側面から剥離したスケールが鋼材下面に付着してスケール疵が発生するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２で提案されたデスケーリング方法は、線状の高圧水を噴射するため、単位時間当たりにデスケーリングできる範囲が狭く、デスケーリングの速度が遅い。そのため、鋼材側面全てのスケールを除去するためには、デスケーリングの速度に合わせて鋼材の搬送速度を遅くしなければならず、スケールを除去する間に鋼材の温度が低下してそれ以降の鋼材の温度制御が困難となり、材質ばらつきが発生するという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３で提案されたデスケーリング方法では、鋼材側面のスケールをブラシロールで除去した際に、スケールによってブラシロールに目詰まりが発生したり、ブラシが摩滅したりするため、所望の能力を発揮しえないという問題があった。
【００１０】
そして、特許文献４で提案されたデスケーリング装置１０１は、図４Ａに示すように、鋼材Ｓ１の上面または下面と比較して、鋼材Ｓ１の側面に噴射されるデスケーリング水の水量が少なくなるため、上面または下面と同等のスケールが側面にも生成された場合、側面のスケールが残存してスケール疵が発生してしまうという問題があった。
【００１１】
また、特許文献４で提案されたデスケーリング装置１０１は、図４Ａに示すように、基本的には幅の狭い鋼材Ｓ１のスケールを除去することを想定しており、上面用デスケーリングヘッダ１３１に取り付けられた複数のデスケーリングノズルが、鋼材Ｓ１の上面をデスケーリングするためのデスケーリングノズル１３２ａと、鋼材Ｓ１の側面をデスケーリングするためのデスケーリングノズル１３２ｂとに分かれている。
【００１２】
そのため、このデスケーリング装置１０１では、図４Ｂに示すような幅の広い鋼材Ｓ２をデスケーリングする場合、鋼材Ｓ２の側面に噴射されるデスケーリング水の噴射量が少なく、鋼材Ｓ２の側面のスケールがより残存しやすくなるという問題があった。さらに、デスケーリング装置１０１は、同図に示すような幅の広い鋼材Ｓ２をデスケーリングする際に、デスケーリングノズル１３２ｂから噴射されたデスケーリング水がデスケーリングノズル１３２ａから噴射されたデスケーリング水に合流することで、鋼材Ｓ２の幅方向に温度ばらつきが発生し、材質がばらついてしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鋼材側面のスケールを確実に除去し、スケール疵の少ない高品質の鋼材を確保することができる熱間圧延鋼材のデスケーリング方法およびデスケーリング装置、熱間圧延鋼材の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング方法は、鋼材の加熱処理時に発生したスケールを圧延前に除去する熱間圧延鋼材のデスケーリング方法であって、前記鋼材の幅方向に上面用デスケーリングヘッダおよび下面用デスケーリングヘッダが設置され、前記上面用デスケーリングヘッダおよび前記下面用デスケーリングヘッダにそれぞれ取り付けられたノズルから、前記鋼材の上下面にデスケーリング水を噴射するとともに、前記上面用デスケーリングヘッダまたは前記下面用デスケーリングヘッダのいずれかに側面用デスケーリングヘッダが設置され、前記側面用デスケーリングヘッダに取り付けられたノズルから、前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射し、前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルから噴射される前記デスケーリング水の噴射領域と重ならないように、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルから前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング方法は、上記発明において、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルから前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射した後、圧延されるまでの間に、前記鋼材の上面に対して、前記鋼材の搬送方向と逆方向に所定角度傾けて前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする。
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング装置は、鋼材の加熱処理時に発生したスケールを圧延前に除去する熱間圧延鋼材のデスケーリング装置であって、前記鋼材の幅方向に設置され、前記鋼材の上下面にデスケーリング水を噴射するノズルがそれぞれ取り付けられた上面用デスケーリングヘッダおよび下面用デスケーリングヘッダと、前記上面用デスケーリングヘッダまたは前記下面用デスケーリングヘッダのいずれかに設置され、前記鋼材の側面に前記デスケーリング水を噴射するノズルが取り付けられた側面用デスケーリングヘッダと、を備え、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルが、前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルから噴射される前記デスケーリング水の噴射領域と重ならないように、前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング装置は、上記発明において、前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルが、前記鋼材の幅方向に複数配列され、かつ前記鋼材の搬送方向の上流側に向けて前記デスケーリング水を噴射し、前記上面用デスケーリングヘッダの側面または前記下面用デスケーリングヘッダの側面において、前記上面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルまたは前記下面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルから前記鋼材の幅方向に所定距離離れた位置に設置され、かつ前記鋼材の長さ方向に突出したヘッダ位置調整手段を備え、前記側面用デスケーリングヘッダが、前記ヘッダ位置調整手段の先端に設置され、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルが、前記鋼材の搬送方向の上流側または下流側に向けて前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング装置は、上記発明において、前記上面用デスケーリングヘッダのノズルおよび前記下面用デスケーリングヘッダのノズルが、前記鋼材の幅方向に複数配列され、かつ前記鋼材の搬送方向の上流側に向けて前記デスケーリング水を噴射し、前記側面用デスケーリングヘッダが、前記上面用デスケーリングヘッダの下部または前記下面用デスケーリングヘッダの上部において、前記上面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルまたは前記下面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルから前記鋼材の幅方向に所定距離離れた位置に設置され、前記側面用デスケーリングヘッダのノズルが、前記鋼材の搬送方向の下流側に向けて前記デスケーリング水を噴射することを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱間圧延鋼材の製造方法は、前記したデスケーリング方法を用いてデスケーリングを行うことを特徴とする。
【００２０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る熱間圧延鋼材の製造装置は、前記したデスケーリング装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上面用、下面用および側面用のノズルからそれぞれ噴射されたデスケーリング水が、鋼材に衝突するまでの経路上で互いに衝突しないようにすることで、デスケーリング能力の低下を防止することができる。従って、鋼材側面のスケールを確実に除去し、スケール疵の少ない高品質の鋼材を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】図１Ａは、デスケーリング装置において、下面用デスケーリングノズルから噴射されたデスケーリング水と、側面用デスケーリングノズルから噴射されたデスケーリング水とが衝突している様子を模式的に示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、デスケーリング装置において、上面用デスケーリングノズルおよび下面用デスケーリングノズルから噴射されたデスケーリング水と、側面用デスケーリングノズルから噴射されたデスケーリング水とが衝突している様子を模式的に示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係るデスケーリング装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係るデスケーリング装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、特許文献４で提案されたデスケーリング装置によって、幅の狭い鋼材をデスケーリングする様子を模式的に示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、特許文献４で提案されたデスケーリング装置によって、幅の広い鋼材をデスケーリングする様子を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング装置およびそのデスケーリング方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２４】
［第１実施形態］
本発明に係るデスケーリング装置は、鋼材の加熱処理時に発生したスケールを圧延前に除去するものである。デスケーリング装置は、熱間圧延鋼材（熱延鋼帯、厚板、条鋼等）を製造する熱間圧延ラインにおいて、例えば加熱炉の出側、粗圧延機の入側および出側に設置される。
【００２５】
ここで、加熱処理後の鋼材の上下面については、従来からデスケーリング水（高圧水）を噴射することによるデスケーリングが行われているが（例えば特許文献１）、鋼材の上下面に加えて側面をデスケーリングする場合、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示すような構成が想定される。
【００２６】
デスケーリング装置１０１Ａは、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、複数の下面用デスケーリングノズル１１２Ａ（以下、単にノズル１１２Ａという）が取り付けられた下面用デスケーリングヘッダ１１１Ａと、複数の側面用デスケーリングノズル１２２Ａ（以下、単にノズル１２２Ａという）が取り付けられた側面用デスケーリングヘッダ１２１Ａと、複数の上面用デスケーリングノズル１３２Ａ（以下、単にノズル１３２Ａという）が取り付けられた上面用デスケーリングヘッダ１３１Ａと、を備えている。また、デスケーリング装置１０１Ａは、下面用デスケーリングヘッダ１１１Ａに側面用デスケーリングヘッダ１２１Ａが設置されている。
【００２７】
ここで、鋼材Ｓ１のデスケーリングにおいては、デスケーリング能力の向上や、除去したスケールが鋼材Ｓ１の上面に再度載ってしまうことを避けるために、図１Ａに示すように、各ノズルから搬送方向の上流側に向けてデスケーリング水を噴射することが一般的である。また、同図に示すように、下面用デスケーリングヘッダ１１１Ａに側面用デスケーリングヘッダ１２１Ａを設置することで、側面用デスケーリングヘッダ１２１Ａを別途設置する場合よりも設備費を抑えることも可能となる。
【００２８】
しかしながら、このようなデスケーリング装置１０１Ａによって幅の狭い鋼材Ｓ１をデスケーリングする場合、図１Ｂに示すように、下面用のノズル１１２Ａの一部と、上面用のノズル１３２Ａの一部とが鋼材Ｓ１の幅方向外側にはみ出してしまい、当該はみ出したノズル１１２Ａ，１３２Ａからのデスケーリング水が鋼材Ｓ１に当たらない状態となる。
【００２９】
そして、図１Ｂに示すように、はみ出したノズル１１２Ａ，１３２Ａから噴射されたデスケーリング水と、側面用のノズル１２２Ａから噴射されたデスケーリング水とが衝突し、ノズル１２２Ａの噴射圧力が低下してしまう。これにより、鋼材側面Ｓａに対するデスケーリング能力が低下してスケールが残存し、その後の圧延工程でスケール疵が発生してしまう可能性がある。
【００３０】
そこで、本発明の第１実施形態に係るデスケーリング装置１は、このような問題を解決するために、図２に示すような構成とした。以下、デスケーリング装置１の構成について、詳細に説明する。なお、デスケーリング装置１における上面用デスケーリングヘッダおよびそのノズルは前記したデスケーリング装置１０１Ａ（図１Ｂ参照）のものと同様であるため、図２では図示を省略している。
【００３１】
デスケーリング装置１は、上面用デスケーリングヘッダと、上面用デスケーリングノズル（以下、単にノズルという）と、下面用デスケーリングヘッダ１１と、下面用デスケーリングノズル１２（以下、単にノズル１２という）と、側面用デスケーリングヘッダ２１と、側面用デスケーリングノズル２２（以下、単にノズル２２という）と、ヘッダ位置調整手段２３と、を備えている。
【００３２】
上面用デスケーリングヘッダ（図示省略）は、前記した上面用デスケーリングヘッダ１３１Ａ（図１Ｂ参照）と同様に、鋼材Ｓ１の上方に設置されているとともに、鋼材Ｓ１の幅方向に設置されている。また、上面用デスケーリングヘッダには、下方向、すなわち鋼材Ｓ１の上面に向けて複数のノズルが取り付けられ、鋼材Ｓ１の上面にデスケーリング水をスプレー状に噴射できるように構成されている。
【００３３】
上面用のノズル（図示省略）は、前記したノズル１３２Ａ（図１Ｂ参照）と同様に、上面用デスケーリングヘッダの下部において、鋼材Ｓ１の幅方向に所定ピッチで複数配列されている。また、このノズルは、鋼材Ｓ１の上面に対して、当該搬送方向の上流側に所定の迎え角で設置され、鋼材Ｓ１の搬送方向と逆方向に所定角度傾けてデスケーリング水を噴射するように構成されている。また、このノズルから噴射されるデスケーリング水の噴射領域は、鋼材Ｓ１の搬送方向に対して所定の捩角をもって傾斜している。なお、上面用のノズルにおいて、迎え角とは鋼材Ｓ１の上面に対するノズルの角度を示し、捩角とは鋼材Ｓ１の長さ方向に対するデスケーリング水の噴射領域の角度を示している。
【００３４】
下面用デスケーリングヘッダ１１は、図２に示すように、鋼材Ｓ１の下方に設置されているとともに、鋼材Ｓ１の幅方向に設置されている。また、下面用デスケーリングヘッダ１１には、上方向、すなわち鋼材Ｓ１の下面に向けて複数のノズル１２が取り付けられ、鋼材Ｓ１の下面にデスケーリング水をスプレー状に噴射できるように構成されている。
【００３５】
下面用のノズル１２は、図２に示すように、下面用デスケーリングヘッダ１１の上部において、鋼材Ｓ１の幅方向に所定ピッチで複数配列されている。また、このノズル１２は、鋼材Ｓ１の下面に対して、当該搬送方向の上流側に所定の迎え角（図示省略）で設置され、鋼材Ｓ１の搬送方向と逆方向に所定角度傾けてデスケーリング水を噴射する。また、このノズル１２から噴射されるデスケーリング水の噴射領域は、図２に示すように、鋼材Ｓ１の搬送方向に対して所定の捩角θ１をもって傾斜している。なお、下面用のノズル１２において、迎え角とは鋼材Ｓ１の下面に対するノズル１２の角度を示し、捩角θ１とは鋼材Ｓ１の長さ方向に対するデスケーリング水の噴射領域の角度を示している。
【００３６】
側面用デスケーリングヘッダ２１は、鋼材Ｓ１の幅方向における両側に設置されている。なお、図２では、鋼材Ｓ１の幅方向における片側に設置された側面用デスケーリングヘッダ２１のみを図示している。
【００３７】
側面用デスケーリングヘッダ２１は、前記した側面用デスケーリングヘッダ１２１Ａ（図１Ｂ参照）と同様に、鋼材Ｓ１の厚さ方向に設置されている。また、側面用デスケーリングヘッダ２１には、前記したノズル１２２Ａ（図１Ｂ参照）と同様に、横方向、すなわち鋼材側面Ｓａに向けて複数のノズル２２が取り付けられ、鋼材側面Ｓａにデスケーリング水をスプレー状に噴射できるように構成されている。
【００３８】
側面用のノズル２２は、前記したノズル１２２Ａ（図１Ｂ参照）と同様に、側面用デスケーリングヘッダ２１の側面において、鋼材Ｓ１の厚さ方向に所定ピッチで複数配列されている。また、このノズル２２は、図２に示すように、鋼材Ｓ１の側面に対して、当該搬送方向の上流側に所定の迎え角θ２で設置され、鋼材Ｓ１の搬送方向と逆方向に所定角度傾けてデスケーリング水を噴射する。また、このノズル２２から噴射されるデスケーリング水の噴射領域は、鋼材Ｓ１の幅方向に対して所定の捩角（図示省略）をもって傾斜している。なお、側面用のノズル２２において、迎え角θ２とは鋼材側面Ｓａの法線方向に対するノズルの角度を示し、捩角とは鋼材Ｓ１の厚さ方向に対するデスケーリング水の噴射領域の角度を示している。
【００３９】
ここで、デスケーリング装置１は、前記したようなデスケーリング水の衝突（図１Ａおよび図１Ｂ参照）を回避するために、図２に示すように、側面用のノズル２２が、上面用のノズル（図示省略）および下面用のノズル１２から噴射されるデスケーリング水の噴射領域と重ならないように、デスケーリング水を噴射する。
【００４０】
すなわち、デスケーリング装置１は、図２に示すように、下面用デスケーリングヘッダ１１の側面において、当該下面用デスケーリングヘッダ１１における最も外側のノズル１２から鋼材Ｓ１の幅方向に所定距離離れた位置に、鋼材Ｓ１の長さ方向、すなわち搬送方向の上流側に突出したヘッダ位置調整手段２３が設置されている。そして、側面用デスケーリングヘッダ２１は、このヘッダ位置調整手段２３の先端に設置され、ノズル２２によって、鋼材Ｓ１の搬送方向の上流側（搬送方向とは逆方向）に向けてデスケーリング水を噴射するように構成されている。
【００４１】
このように、デスケーリング装置１では、下面用のノズル１２と側面用のノズル２２とが、それぞれ同じ方向に向けてデスケーリング水を噴射するものの、ヘッダ位置調整手段２３を備えることで、ノズル１２とノズル２２とが鋼材Ｓ１の搬送方向において離れた位置に設置されることになり、両ノズルのデスケーリング水の噴射領域が重ならなくなる。なお、ヘッダ位置調整手段２３の具体的な長さ、すなわち側面用デスケーリングヘッダ２１を鋼材Ｓ１の搬送方向の上流側のどの位置に設置するかは、例えば下面用のノズル１２によるデスケーリング水の噴射領域や、想定される鋼材Ｓ１の幅等から実験的に求めることができる。
【００４２】
以上のような構成を備えるデスケーリング装置１は、ヘッダ位置調整手段２３を介して、側面用デスケーリングヘッダ２１を下面用のノズル１２に対して搬送方向の上流側にずらして設置し、下面用のノズル１２および側面用のノズル２２からそれぞれ噴射されたデスケーリング水が、鋼材Ｓ１に衝突するまでの経路上で互いに衝突しないようにすることで、デスケーリング能力の低下を防止することができる。従って、デスケーリング装置１によれば、鋼材側面Ｓａのスケールを確実に除去し、スケール疵の少ない高品質の鋼材Ｓ１を確保することができる。
【００４３】
なお、図２では図示を省略したが、側面用デスケーリングヘッダ２１をヘッダ位置調整手段２３の先端に設置することで、上面用のノズルおよび側面用のノズル２２からそれぞれ噴射されたデスケーリング水についても、鋼材Ｓ１に衝突するまでの経路上で互いに衝突しなくなる。
【００４４】
［第２実施形態］
前記した第１実施形態に係るデスケーリング装置１では、ヘッダ位置調整手段２３を利用して側面用デスケーリングヘッダ２１を下面用のノズル１２に対して搬送方向の上流側にずらして設置することで、各ノズルからのデスケーリング水が衝突しないようにしていたが、その他にも例えば図３に示すような構成であっても構わない。以下、本発明の第２実施形態に係るデスケーリング装置１Ａの構成について、詳細に説明する。なお、図３においても、上面用デスケーリングヘッダおよびそのノズルの図示は省略することとする。
【００４５】
デスケーリング装置１Ａは、図３に示すように、上面用デスケーリングヘッダと、上面用デスケーリングノズルと、下面用デスケーリングヘッダ１１と、ノズル１２と、側面用デスケーリングヘッダ２１Ａと、側面用デスケーリングノズル２２Ａ（以下、単にノズル２２Ａという）と、を備えている点では前記したデスケーリング装置１と同様であるが、ヘッダ位置調整手段２３を備えていない点で異なる。
【００４６】
本実施形態における側面用デスケーリングヘッダ２１Ａは、図３に示すように、下面用デスケーリングヘッダ１１の上部において、当該下面用デスケーリングヘッダ１１における最も外側のノズル１２から鋼材Ｓ１の幅方向に所定距離離れた位置に設置されている。そして、本実施形態におけるノズル２２Ａは、鋼材Ｓ１の搬送方向の下流側（搬送方向と同方向）に向けてデスケーリング水を噴射するように構成されている。
【００４７】
このように、デスケーリング装置１Ａでは、側面用のノズル２２Ａが下面用デスケーリングヘッダ１１に設置されるものの、当該ノズル２２Ａが下面用のノズル１２の噴射方向とは異なる方向、すなわち鋼材Ｓ１の搬送方向の下流側（搬送方向と同方向）にデスケーリング水を噴射する。これにより、両ノズルのデスケーリング水の噴射領域が重ならなくなる。
【００４８】
以上のような構成を備えるデスケーリング装置１Ａは、下面用のノズル１２と側面用のノズル２２Ａとで異なる方向にデスケーリング水を噴射し、鋼材Ｓ１に衝突するまでの経路上で互いに衝突しないようにすることで、デスケーリング能力の低下を防止することができる。従って、鋼材側面Ｓａのスケールを確実に除去し、スケール疵の少ない高品質の鋼材Ｓ１を確保することができる。さらに、デスケーリング装置１Ａによれば、下面用デスケーリングヘッダ１１に側面用デスケーリングヘッダ２１Ａが設置されるため、設備費を抑えることが可能となる。
【００４９】
なお、図３では図示を省略したが、側面用デスケーリングヘッダ２１Ａを前記したように構成することで、上面用のノズルおよび側面用のノズル２２Ａからそれぞれ噴射されたデスケーリング水についても、鋼材Ｓ１に衝突するまでの経路上で互いに衝突しなくなる。また、例えば上面用デスケーリングヘッダに側面用デスケーリングヘッダ２１Ａを設置し、前記したような構成とすることで、同様の効果を奏する。
【００５０】
また、デスケーリング装置１Ａは、側面用のノズル２２Ａから鋼材Ｓ１の搬送方向と同方向にデスケーリング水を噴射するため、鋼材側面Ｓａから除去されたスケールが鋼材Ｓ１の上面に再び載ってしまうことも想定される。従って、このようなことも想定し、デスケーリング装置１Ａにおいて、鋼材Ｓ１の上下面および鋼材側面Ｓａをデスケーリングした後に、鋼材Ｓ１の上面を再度デスケーリングすることが好ましい。この場合、デスケーリング装置１Ａは、側面用のノズル２２Ａから鋼材側面Ｓａにデスケーリング水を噴射した後、圧延されるまでの間に、鋼材Ｓ１の上面に対して、鋼材Ｓ１の搬送方向と逆方向に所定角度傾けてデスケーリング水を噴射する。これにより、鋼材Ｓ１上面に再度載ったスケールを除去することができ、その後の圧延工程でスケール疵となる可能性を低減させることができる。
【００５１】
なお、鋼材Ｓ１の上面を再度デスケーリングする方法としては、デスケーリング装置１Ａの搬送方向における下流側に上面をデスケーリングするためのデスケーリング装置を別途設けてデスケーリングする方法や、熱間圧延鋼材の圧延機の前後に設置されているミルデスケーリング装置等の既存の設備を利用して、デスケーリング装置１Ａの搬送方向における下流側で再度デスケーリングする方法等が挙げられる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本実施例では、本発明および従来技術に係る手法に基づいて鋼材表面のデスケーリングを行い、その効果を比較した。
【００５３】
本実施例では、具体的には、加熱炉で加熱された幅２．１ｍ、長さ４ｍ、厚さ２５０ｍｍの鋼材をデスケーリングし、その後水平ロールのみにより厚さ１５０ｍｍまで圧延した。そして、圧延後に鋼材表面のスケールをショットブラストで除去し、スケールが鋼材に押し込まれて１ｍｍ以上の深さとなったスケール疵が、鋼材長さ１ｍ当たりにいくつ存在するかをデプスゲージによって測定した。なお、本実施例では、最大で幅２．５ｍの鋼材をデスケーリングできるデスケーリング装置を用い、最大幅よりも０．４ｍ幅の狭い鋼材のデスケーリングを行った。
【００５４】
鋼材の上下面に対するデスケーリング条件は、実施例および比較例のそれぞれにおいて、ノズルの搬送方向の上流側への迎え角１５°、各ノズルの捩角１０°、デスケーリング水の噴射圧力１５ＭＰａ、鋼材からノズルまでの直線距離１５５ｍｍ、鋼材の幅１ｍあたりの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、鋼材の搬送速度１ｍ／ｓ、とした。
【００５５】
鋼材側面に対するデスケーリング条件は実施例および比較例ごとに変更した。実施例および比較例における鋼材側面に対するデスケーリング条件と、デスケーリング結果を表１に示す。なお、表１では、鋼材側面をデスケーリングすることを「側面デスケ」と、鋼材の上面をデスケーリングすることを「上面デスケ」と、一部略して示している。
【００５６】
【表１】
0006350456.tif 000002
【００５７】
実施例１では、前記した第１実施形態（図２参照）の構成を想定し、側面用デスケーリングヘッダを、ヘッダ位置調整手段を介して下面用デスケーリングヘッダに設置し、側面用デスケーリングヘッダを搬送方向の上流側に３００ｍｍずらして設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の上流側への迎え角１５°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。そして、実施例１では、鋼材側面をデスケーリングした後に、鋼材の上面を再度デスケーリングした。その結果、実施例１における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は０．８個となり、スケール疵の発生を大幅に低減できた。
【００５８】
実施例２では、前記した第２実施形態（図３参照）の構成の変形例を想定し、側面用デスケーリングヘッダを上面用デスケーリングヘッダに設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の下流側への迎え角−１５°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。その結果、実施例２における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は１．３個となり、スケール疵の発生を大幅に低減できた。
【００５９】
実施例３では、前記した第２実施形態（図３参照）の構成を想定し、側面用デスケーリングヘッダを下面用デスケーリングヘッダに設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の下流側への迎え角−１０°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。その結果、実施例３における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵は１．１個となり、スケール疵の発生を大幅に低減できた。
【００６０】
実施例４では、前記した第２実施形態（図３参照）の構成の変形例を想定し、側面用デスケーリングヘッダを上面用デスケーリングヘッダに設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の下流側への迎え角−１５°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。そして、実施例４では、鋼材側面をデスケーリングした後に、鋼材の上面を再度デスケーリングした。その結果、実施例４における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は０．５個となり、実施例２と比較してさらにスケール疵の発生を低減できた。
【００６１】
実施例５では、前記した第２実施形態（図３参照）の構成を想定し、側面用デスケーリングヘッダを下面用デスケーリングヘッダに設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の下流側への迎え角−１０°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。そして、実施例５では、鋼材側面をデスケーリングした後に、鋼材の上面を再度デスケーリングした。その結果、実施例５における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は０．３個となり、実施例３と比較してさらにスケール疵の発生を低減できた。
【００６２】
比較例１では、鋼材側面のデスケーリングを行わず、上下面のみデスケーリングを実施し、その後圧延を行った。比較例１では、鋼材側面のデスケーリング自体を行わなかったため、圧延１パス目に鋼材側面から大量のスケールが圧延機周辺に落下した。その結果、比較例１における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は１８個となった。
【００６３】
比較例２では、前記したデスケーリング装置１０１Ａ（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の構成を想定し、側面用デスケーリングヘッダを下面用デスケーリングヘッダに設置した。また、側面用のノズルについて、搬送方向の上流側への迎え角１５°、捩角１０°、鋼材の幅１ｍ当りの水量０．９ｍ３／ｍｉｎ、とした。比較例２では、側面用のノズルを上面用のノズルと同様に鋼材の搬送方向における上流側に向けたため、側面用のデスケーリング水と下面用のデスケーリング水とが鋼材に到達するまでに衝突した。これにより、鋼材側面にスケールが残存したまま圧延が行われたため、圧延１パス目に鋼材側面から大量のスケールが圧延機周辺に落下した。その結果、比較例２における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は１１個となった。
【００６４】
比較例３では、前記した特許文献４で提案されたデスケーリング装置１０１（図４Ａおよび図４Ｂ参照）の構成を想定し、上面用デスケーリングノズルおよび下面用デスケーリングノズルのうち、幅中央から７５０〜１２００ｍｍにあるノズルを、幅方向中央部に向けて１５°傾斜させて噴射した。従って、鋼材側面に噴射される水量が１ｍ当りの水量でわずか０．０９ｍ３／ｍｉｎとなった。そのため、鋼材側面にスケールが残存したまま圧延を行ったため、圧延１パス目に鋼材側面から大量のスケールが圧延機周辺に落下した。その結果、比較例３における鋼材長さ１ｍ当たりのスケール疵の個数は７個となった。
【００６５】
以上の結果から、本発明に係るデスケーリング装置およびデスケーリング方法は、鋼材長さ１ｍ当たりにおける深さ１ｍｍ以上のスケール疵の個数がいずれも１個前後であり、従来技術と比較して、スケール疵の発生を効果的に防止できることがわかる。
【００６６】
以上、本発明に係る熱間圧延鋼材のデスケーリング方法およびデスケーリング装置、熱間圧延鋼材の製造方法および製造装置について、発明を実施するための形態および実施例により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００６７】
例えば前記したデスケーリング装置１において、ヘッダ位置調整手段２３は、図２に示すように、搬送方向の上流側に突出するように下面用デスケーリングヘッダ１１に設置されていたが、例えば搬送方向の下流側に突出するように下面用デスケーリングヘッダ１１に設置しても構わない。この場合、ヘッダ位置調整手段２３の先端に設置されたノズル２２によって、鋼材Ｓ１の搬送方向の下流側に向けてデスケーリング水を噴射する。
【００６８】
また、前記したデスケーリング装置１において、ヘッダ位置調整手段２３は、図２に示すように、下面用デスケーリングヘッダ１１に設置されていたが、例えば上面用デスケーリングヘッダに設置されていても構わない。この場合、ヘッダ位置調整手段２３は、上面用デスケーリングヘッダの側面において、当該上面用デスケーリングヘッダにおける最も外側のノズルから鋼材Ｓ１の幅方向に所定距離離れた位置に設置する。そして、側面用デスケーリングヘッダ２１およびノズル２２を、ヘッダ位置調整手段２３を介して上面用デスケーリングヘッダに設置し、鋼材Ｓ１の搬送方向の上流側または下流側に向けてデスケーリング水を噴射する。
【００６９】
また、前記したデスケーリング装置１Ａにおいて、鋼材Ｓ１の上下面および鋼材側面Ｓａをデスケーリングした後に、鋼材Ｓ１の上面を再度デスケーリングすることが好ましいとしたが、デスケーリング装置１においても、鋼材Ｓ１の上下面および鋼材側面Ｓａをデスケーリングした後に、別のデスケーリング装置やミルデスケーリング装置等によって鋼材Ｓ１の上面を再度デスケーリングしても構わない。これにより、鋼材Ｓ１の上下面および鋼材側面Ｓａをデスケーリングした後に、鋼材Ｓ１上面にスケールが再度載ってしまった場合であっても、確実に除去することができる。
【００７０】
また、前記したデスケーリング装置１，１Ａおよびデスケーリング装置１，１Ａによるデスケーリング方法は、当該デスケーリング装置１，１Ａを備えた熱間圧延鋼材の製造装置や、当該デスケーリング方法を用いてデスケーリングを行う熱間圧延鋼材の製造方法にも応用することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ，１０１，１０１Ａ  デスケーリング装置
１１，１１１Ａ  下面用デスケーリングヘッダ
１２，１１２Ａ  下面用デスケーリングノズル（ノズル）
２１，１２１Ａ  側面用デスケーリングヘッダ
２２，１２２Ａ  側面用デスケーリングノズル（ノズル）
２３  ヘッダ位置調整手段
１３１，１３１Ａ  上面用デスケーリングヘッダ
１３２Ａ  上面用デスケーリングノズル（ノズル）
１３２ａ，１３２ｂ  デスケーリングノズル
Ｓ１，Ｓ２  鋼材
Ｓａ  鋼材側面
θ１  捩角
θ２  迎え角
【図１Ａ】
0006350456.tif 000003
【図１Ｂ】
0006350456.tif 000004
【図２】
0006350456.tif 000005
【図３】
0006350456.tif 000006
【図４Ａ】
0006350456.tif 000007
【図４Ｂ】
0006350456.tif 000008