(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延鋼帯を、焼鈍後の最終冷却工程において電気電導度が０．５×１０−４Ω−１・ｍ−１以下の純水に浸漬して冷却し、その際、前記純水に浸漬する直前の前記鋼帯の浸入温度を、当該鋼帯の表面に生成された濃化物と前記純水との反応性を高くする１２０〜１５０℃に設定し、その後、連続的に前記鋼帯を調質圧延若しくは二回目冷間圧延することを特徴とした表面品質の良好な鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、良好な表面品質を有する鋼板の製造方法に係り、特に、冷間圧延鋼帯の焼鈍中に生成されるＭｎ等の表面濃化物による表面品質の劣化を好適に防止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷間圧延薄板を製造するにあたり、その焼鈍工程においてバッチ炉の代わりに連続焼鈍炉を用い、コイル状の材料（鋼帯）を炉の入口から連続的に炉内に送入して所定の熱処理を施す連続焼鈍法が、生産性の向上及び品質のばらつき減少のために採用されている。この場合、連続焼鈍炉内に機械的に送られながら再結晶過程を経て炉外に出た直後の鋼帯に対して、最終冷却が行われる。特に、ブリキ原板等を製造する際には、水冷により最終冷却を行うことで操業速度の高速化に対応した冷却能力向上を図っている。ここで、最終冷却では、浄水（工業用水）や軟水（ＣａやＭｇの含有量を少なくした水）を冷却水として使用している。
【０００３】
そして、最近では、上記連続焼鈍装置の後に圧延機を直結して、焼鈍後の鋼帯を調質圧延もしくは二回目冷間圧延（以下、単に調質圧延という）する、すなわち軽い冷間加工を連続的に施すことにより、生産性及び歩留りの向上を図る方法が採用されている。例えば調質圧延されたブリキ原板にとって、板面の粗度，色調並びに形状は極めて重要な品質であり、これらの表面品質は焼鈍後の調質圧延によって殆ど決まるとされている。
【０００４】
しかし、焼鈍時には、鋼中成分であるＭｎ，Ｓｉ，Ｓ等が鋼組織内を拡散して表面に集まり濃化物が生成される。これらＭｎ等の濃化物は、調質圧延中のワークロールに堆積し、その堆積物が連続的に送られてくる鋼帯の板面に転写される。そのため、調質圧延後の鋼帯の表面の明度が低下し、色調，外観及び板面粗度等の表面品質が損なわれてしまうという問題点があった。
【０００５】
また、Ｍｎ等の濃化物は焼鈍後に行われる水冷によりまだら状に剥離しやすく、調質圧延中のワークロールに不均一に堆積し、これが鋼帯板面に転写され、板幅方向の色調むら、いわゆるツートンカラーが発生するという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、Ｍｎ等の濃化物に起因する問題を解決するため、特許2938283 号の公報で記載されているように、冷間圧延鋼帯を、焼鈍後の最終冷却工程において濃度が重量％で0.01〜1 ％の有機酸水溶液に浸漬して冷却しつつ、焼鈍時に鋼帯表面に生成したＭｎ等の濃化物を除去し、その後連続的に調質圧延もしくは二回目冷間圧延する方法を開発した。この方法によると、焼鈍後の冷延圧延鋼帯を最終冷却工程において有機酸水溶液に浸漬して、焼鈍中に生成さたＭｎ等の表面濃化物を均一に除去するものとしたから、次に続く調質圧延若しくは二回目冷間圧延後の鋼帯面での明度の低下、あるいはまだら状模様の発生がなく、製品の表面品質が保証される。
【０００７】
しかし、上述した特許2938283 号の発明は、所定濃度の有機酸水溶液に設定するために、頻繁に濃度管理を行わなければならず、ランニングコストの面で問題があり、しかも、使用済みの有機酸水溶液を処理するための排水処理設備等も必要となるので、設備コストの面でも問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、冷間圧延鋼帯の表面濃化物に起因する表面品質の問題を、ランニングコストや設備コストをかけず、比較的低コストで解決することができる表面品質の良好な鋼板の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来、水冷により最終冷却を行っていた方法が、有機酸水溶液に浸漬する従来の方法と比較してランニングコストや設備コストの面で優れていることに着目した。ここで、従来の水冷による最終冷却では、浄水や軟水を冷却水として使用していたが、これら浄水や軟水は、不純物が多く含まれているので、鋼帯表面に生成したＭｎ等の濃化物に対して反応性が低い。そこで、不純物が少なく、即ち、電気伝導度の低い冷却水を選択し、鋼帯表面に生成した濃化物に対して反応性を高くして均一に除去する方法について鋭意研究を重ねた。
【０００９】
その結果、焼鈍後の鋼帯の最終冷却時の鋼帯温度を厳密に管理するとともに、電気伝導度が0.5 ×10-4Ω-1・ｍ-1以下の純水に浸漬することにより、鋼帯を冷却しながら、同時にＭｎ等の濃化物との反応により均一に除去できることを見出して本発明をなすに到った。
この方法によると、濃化物が調質圧延のワークロールに不均一に堆積することがなくなり、焼鈍後連続して調質圧延した際に鋼帯の表面粗度、色調が経時的に変化することがない。そのため、表面品質の良好な鋼板が安定して製造可能となる。また、純水を使用したことで、ランニングコストが殆ど掛からず、排水処理設備も不要となるので設備コストも低減することができる。
【００１０】
ここで、前記純水に浸漬する直前の前記鋼帯の浸入温度は、１２０〜１５０℃に設定する。
すなわち、焼鈍後の鋼帯表面に生成したＭｎ等の濃化物は、厚さが５〜１０ｎｍ程度の原子レベルの堆積物であり、水槽に浸入する直前の高露点部で酸化による安定化が進むため、水に浸漬する直前の浸入板温は低くする必要があり、純水に浸漬する直前の鋼帯の浸入温度を１５０℃以下とする。一方、浸入板温が低くなり過ぎると反応性が低下し、また、操業速度も高速化できないため、鋼帯の浸入板温は１２０℃以上とする。
【００１１】
したがって、本発明では、鋼帯の浸入温度を１２０〜１５０℃の低温度とし、濃化物を不安定状態として鋼帯の表面からの除去を容易とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明を実施する工程の概要を示したものである。ペイオフリール（ＰＯＲ）１の冷延コイルから巻戻された鋼帯２は、脱脂装置３を経て焼鈍炉４に搬送され焼鈍工程が行われる。その後直ちに、電気伝導度が0.5 ×10-4Ω-1・ｍ-1以下の純水５Ａを満たしている最終冷却用の水冷装置５に通され、浸漬されて冷却される。そして、水冷装置５を通過した鋼帯２は、ドライヤ６を経て調質圧延機７に送られて調質圧延され、テンションリール（ＴＬ）８で巻取られてブリキ原板製品が製造される。
【００１３】
ここで、水冷装置５に浸漬する直前の鋼帯２（図１の符号Ｃで示す位置の鋼帯２）の温度は、１２０〜１５０℃に設定されている。
上記構成の工程によると、焼鈍炉４を通過した鋼帯２は、電気伝導度が0.5 ×10-4Ω-1・ｍ-1以下の純水に浸漬したときに、鋼帯２の表面に生成されているＭｎ等の濃化物が、不純物の少ない純水に対して反応性が高められて除去されやすくなる。そして、水冷装置５に浸漬する直前の鋼帯２の温度を１２０〜１５０℃に設定したことで、鋼帯２に生成されている濃化物は温度が低くなって不安定状態となり、鋼帯２の表面の濃化物の除去がさらに容易となる。
【００１４】
また、水冷装置５に浸漬する直前の鋼帯２の温度を１２０〜１５０℃に設定したことから、ドライヤ６内に入る鋼帯２の温度が低くならず、ドライヤ６の乾燥効率の低下も防止することができる。
このため、本実施形態の工程は、濃化物が調質圧延機７のワークロールに不均一に堆積することがなく、調質圧延された際の鋼帯２の表面粗度、色調が経時的に変化することがないので、明度が高く表面品質の良好な鋼帯２が安定して製造可能となる。
【００１５】
そして、本実施形態は、純水を使用したことで、ランニングコストが殆ど掛からず、従来のように排水処理設備も不要となるので、設備コストも低減することができる。しかも、本実施形態で使用した純水は、脱脂装置３で再利用することもできるという効果も奏する。
【００１６】
【実施例】
本発明の工程（水冷装置５内に電気伝導度が0.5 ×10-4Ω-1・ｍ-1以下の純水５Ａを満たし、水冷装置５に浸漬する直前の鋼帯２の温度を１２０〜１５０℃に設定した工程）と、比較のために、水冷装置５内に浄水のみを満たしたものを用いる従来工程との２つの工程で、ブリキ原板を製造した。
【００１７】
水冷装置５でＭｎ等の濃化物の除去処理がなされた後、続いて調質圧延機７に送り込まれる直前の鋼帯２を、従来工程の場合と本発明の工程の場合とのそれぞれについてサンプリングし、Ｍｎ等の表面濃化状態をＧＤＳ（グロー放電発光分析装置）で測定し、図２（ａ）に従来工程の測定結果を、図２（ｂ）に本発明の工程の測定結果を示す。なお、横軸は鋼板表面からの深さであり、縦軸は濃化物の量を表している。
【００１８】
図２（ａ）の従来の工程と比較して、図２（ｂ）の本発明の工程のものは、明らかにＭｎ等の濃化物が除去されている。
また、従来の工程と本発明の工程において、調質圧延機７での圧延距離と製品ブリキ原板の色調（明度）との関係を測定した結果を図３にそれぞれ示した。これらの対比から、本発明の工程の方が、明度が高く、光沢性に優れることが明らかであり、本発明の工程では、色調むら、いわゆるツートンカラーの問題も発生しなかった。また、本発明の工程において、水冷装置５に浸漬する直前の鋼帯温度を、１７０℃とした場合についても、図３と同様の調査を行ったが、１．１程度の明度しか得られなかった。
【００１９】
なお、本実施例はブリキ原板を対象としているが、本発明はブリキ原板のような表面処理用鋼板に限らず、その他、自動車用鋼板，一般冷延鋼板にも適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、焼鈍炉を通過した鋼帯は、電気伝導度が0.5 ×10-4Ω-1・ｍ-1以下の純水に浸漬したときに、鋼帯の表面に生成されているＭｎ等の濃化物が、不純物の少ない純水に対して反応性が高められて除去されやすくなる。また、純水に浸漬する直前の鋼帯の温度を１２０〜１５０℃に設定したことで、鋼帯に生成されている濃化物は温度が低くなって不安定状態となるので、鋼帯の表面の濃化物の除去が促進される。したがって、調質圧延もしくは二回目冷間圧延後の鋼帯面の明度を高くでき、製品の表面品質が保証されるという効果を奏する。
【００２１】
そして、本実施形態は、純水を使用したことで、ランニングコストが殆ど掛からず、従来のように排水処理設備も不要となるので、設備コストも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の製造工程の概要を示した図である。
【図２】調質圧延機に送り込まれる直前の鋼帯に生成した濃化物の状態をＧＤＳで測定した結果を本発明と従来法とで示したグラフである。
【図３】一定距離調質圧延後の色調について本発明の方法と従来法とを比較して示したグラフである。
【符号の説明】
１    ペイオフリール（ＰＯＲ）
２    鋼帯
４    焼鈍炉
５    水冷装置
５Ａ  純水
７    調質圧延機
８    テンションリール（ＴＲ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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