(57)【要約】本発明は、高温の熱間圧延鋼ストリップの表面に形成された酸化鉄膜を機械的に除去するために有効な方法を提供する。該方法は、鋼ストリップコイルを、熱間圧延後に相変態が完了するまで４００℃以上の温度のまま高温で維持し；その鋼ストリップコイルを、該コイルを巻き出している間に少なくとも５０℃／秒の速度で１００℃以下に水冷し；その鋼ストリップの形状を、補正圧延装置を用いて補正し；その形状補正した鋼ストリップの表面に形成された酸化膜を、該表面にウォータージェットを噴射することにより除去し；その酸化膜のない鋼ストリップを乾燥し、その鋼ストリップを巻き取る工程を含む。また、本発明は、この方法を行うための装置を提供する。【選択図】図３
2004518023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ストリップを製造するための方法であって、
鋼ストリップコイルを、熱間圧延後に相変態が完了するまで４００℃以上の温度のまま高温で維持し；
その鋼ストリップコイルを、該コイルを巻き出している間に少なくとも５０℃／秒の速度で１００℃以下に水冷し；
その鋼ストリップの形状を、補正圧延装置を用いて補正し；
その形状補正した鋼ストリップの表面に形成された酸化膜を、該表面にウォータージェットを噴射することにより除去し；
その酸化膜のない鋼ストリップを乾燥し、その鋼ストリップを巻き取る
工程を含む、酸化膜のない熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法。
【請求項２】
前記鋼ストリップコイルが、水冷工程で、６０〜１００℃の温度に冷却されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水冷工程が、１０００ｌ／ｍ２／分の冷却水の流速で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記形状補正工程が、０．５〜５０％の厚さ減少率で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ウォータージェットの圧力及び流速Ｐと、ノズルごとの流速Ｑと、ノズルと鋼板の間の間隔ｈと、ノズルの噴出角度θ１及び傾斜角度θ２と、鋼ストリップの供給速度ｖと、鋼板の供給方向のノズルの個数ｎが、下の式１により計算されるウォータージェットのエネルギー密度Ｅｎが下の式２の範囲を満足するように設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【数１】
2004518023.tif 000010
【数２】
2004518023.tif 000011
【請求項６】
前記ノズルの噴射角度θ１が、１５〜４５°の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ノズルの傾斜角度θ２が、１０〜２０°の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
熱間圧延鋼ストリップを製造するための装置であって、
高温の熱間圧延鋼ストリップコイルを連続的に供給するとともに、該コイルを板形状に巻き出すのに適合したアンコイラと；
該アンコイラから連続的に供給される鋼板の上側と下側に設置された複数の冷却水ヘッダーと、冷却中に発生した大量の水蒸気を外に排出するための換気手段と、鋼板を供給するための複数のテーブルローラーとを含み、各ヘッダーは、冷却水が鋼板の片面に放出されるようにノズルを具備し、また冷却水の供給源に接続している焼入れ装置と；
該焼入れ装置の下流に配置され、鋼板に所望の厚さ減少を与えて、焼入れ装置から供給される鋼板の形状の悪化、及び残留応力の不均一を解消し、酸化膜層に亀裂を生じさせるための圧延ロールのセットを具備した補正圧延装置と；
該補正圧延装置の下流に配置された酸化膜除去装置であって、該除去装置の入口及び出口に各々配置され、鋼板を供給するための駆動力を伝えるべく適合されたピンチロールのセットと、鋼板の上及び下面と接触する一方でピンチロールのセットの間に配置され、鋼板がその重量でたわむのを防止し、鋼板が所望の高さで進むように鋼板を支持すべく適合された複数のガイドローラーのセットと、入口と出口のピンチロールのセットの間に配置され、鋼板の上及び下面側でウォータージェットを鋼板へと噴射し、それにより鋼板の表面に形成された酸化膜を除去すべく適合されたウォータージェットを噴射するための手段と、チャンバーであって、ピンチロールセット、ガイドローラーのセット、及びウォータージェット噴射手段を囲み、チャンバーの入口及び出口側に形成され、鋼板がそこを通過するのを許すべく適合されたスリットを有するチャンバーとを含む酸化膜除去装置と；
ウォータージェットを発生させるためのポンプと、該ポンプに接続され、ウォータージェットを支えるべく適合された円筒型のウォータージェットヘッダーであって、鋼板の横方向に設置されたヘッダーと、各ヘッダーに一列に並べられ、鋼板に対して、その幅方向に所望の傾斜角度でウォータージェットを噴射すべく適合されたノズルとを含むウォータージェット噴射手段と；
前記酸化膜除去装置の出口側スリットから現れる鋼ストリップを乾燥するための乾燥装置と；
該乾燥装置から供給される鋼板を巻き取るためのリコイラと
を含む、熱間圧延鋼ストリップを製造するための装置。
【請求項９】
前記酸化膜除去装置のチャンバーが、該チャンバーの圧力を大気圧未満の圧力に維持するために空気吸引ポンプを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記酸化膜除去装置のノズルが、鋼板の幅方向に１５〜４５°の噴射角度でウォータージェットを噴射すべく設定されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
前記酸化膜除去装置のノズルが、鋼ストリップの幅方向に１０〜２０°の傾斜角度でウォータージェットを噴射すべく設定されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明は、熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法、高温の熱間コイルの表面から酸化鉄膜を効果的に除去し、全体の工程速度を向上することのできる方法、ならびに前記方法を行うための装置に関する。
【０００２】
通常、熱間コイルは、図１に示されるように、一連の熱間圧延装置によりスラブを所定厚さに圧延し、ランアウトテーブル上でその圧延鋼ストリップを適当な温度にまで冷却し、その後ダウンコイラによりその冷却した鋼ストリップをコイル形状に巻き取ることによって製造される。その熱間コイルは、巻き取った直後、約５００〜６００℃の温度を有する。これらの高温の熱間コイルを室温にまで冷却するのに、該熱間コイルは、コイルヤードに３〜５日間積み重ねられ、自然冷却する。必要であれば、その自然冷却した熱間コイルは、形状補正工程、例えばスキンパス圧延装置により、形状補正を施される。
【０００３】
熱間圧延鋼製品は、最終的な用途次第で、様々な形で供給される。例えば、熱間コイルは、そのままですぐに利用できる。また、酸洗い工程により熱間圧延鋼板の表面に形成された酸化膜を除去し、その後該表面上に防錆油を塗布することにより製造されるＰＯ（酸洗いし、油を塗った）製品が、供給されて良い。その熱間圧延鋼板は、酸洗い後、メッキ又は冷間圧延を施されて良い。その表面処理鋼板製品又は冷間圧延鋼板製品が供給されて良い。
【０００４】
一方、ダウンコイラから引き出された高温の熱間コイルは、該熱間コイルが形状補正工程又は酸洗い工程に導入される前に、１００℃以下に冷却されなければならない。より詳しくは、低炭素鋼の形状補正工程が１００℃以下の温度で行われる時にのみ、コイルの破損現象を防ぐことができることが知られているので、熱間コイルは上記温度範囲にまで冷却されなけらばならない。
【０００５】
しかし、５００〜６００℃の熱間コイルを１００℃以下にまで自然冷却するのには、少なくとも３〜５日かかり、結果として製造期間を長くすることになる。その上、熱間コイルが長期間に渡りゆっくりと冷却される間に、鋼板の表面に形成された酸化膜は空中の酸素と反応する。従って、酸化膜の厚さが増し、またＦｅ２Ｏ３又はＦｅ３Ｏ４のような緻密で付着力のある酸化膜が形成され、それによって酸洗い工程を行うのを困難にする。
【０００６】
熱間コイルの冷却時間を減じるための方法として、特開昭６３−２０４１７号、特開昭５７−１３４２０７号、及び特開昭５５−１０３５５号に開示されるように、巻き取られたコイルに水を噴射すること、あるいは該コイルを水に浸漬することにより行われる強制冷却方法が知られている。しかし、この従来の方法では、水は単に熱間コイルの外面と接触するだけなので、水と接触するコイル外部は急冷される一方で、水と接触しないコイル内部は６〜２４時間の冷却時間を要する。すなわち、この方法は冷却時間を著しく減じることはできない。また、この方法は、コイルの外部と内部の間、ならびにコイルの両端部と中央部の間の冷却履歴の違いにより生じる機械的特性の偏りを引き起こし、また冷却効率が低いという不利がある。
【０００７】
韓国特許公開１９９９−０２６９１０号は、上記問題を解決するための方法を開示する。この方法は、鋼板同士の間に鋼ストリップを置きながら鋼板を巻き取り、その後、水が鋼ストリップにより等間隔で間を開けられた鋼板同士の間に浸透するように熱間コイルを水に浸漬することによって行われる冷却技術である。この方法は、冷却時間を大幅に減らす効果を有する。しかし、この方法は、鋼板を鋼ストリップと共に巻き取る不便、及び鋼ストリップにより引き起こされる形状品質の悪化の不利を有する。
【０００８】
また、酸化膜で覆われた熱間圧延鋼ストリップは、第一に、酸化膜除去工程を施され、ＰＯ鋼を製造するか、あるいは、第二に、冷間圧延又はメッキといった処理を施される。近年、酸化膜を除去するための一般的な方法は、図２に示されるような化学的な酸洗い工程である。化学的な酸洗い工程は、巻き取られた熱間コイルが、アンコイラにより巻き出されながら、塩酸又は硫酸のような強酸性水溶液に連続的に浸漬されるか、あるいは酸性水溶液を噴射されることにより行われる。この時、熱間コイルの表面に形成された酸化膜は、前記溶液中に溶解し、除去される。最後に、その熱間コイルは、洗浄され、乾燥される。
【０００９】
しかし、化学的な酸洗い反応は比較的遅いので、この工程は多くの時間を必要とし、従って生産性が低い。さらに、この工程は、適当な供給速度を達成するのに、数十メートルの長さを有する非常に長い酸洗い槽を含む大規模な装置を必要とする。また、この工程から蒸発した酸の蒸気により生じる空気汚染、作業環境の悪化、周囲の装置の腐食により生じる問題、及び酸の廃棄物が絶え間無く出ることにより生じる公害問題は、避けることができない。
【００１０】
以上に記載したような、酸化膜の除去の非効率、及び化学的な酸洗いにより生じる環境汚染を改善するのに、様々な技術が提案されている。それらの技術の例には、中性溶液を用いた加水分解法による酸化膜ストリッピング方法や、酸洗い槽の前に配置した圧延機を用いて鋼板を押圧し、レベラーの形のスケールブレーカーを用いて表面改質し、ショットブラスティングにより酸化膜を粉砕することによる酸洗いを改善するための方法が含まれる。これらの方法は、上記問題の完全な解決法ではなく、これらは装置を複雑にする。また、高エネルギーレーザービームの照射による酸化膜をストリッピングするための方法が提案されているが、これは生産性及び装置操作に難点がある。
【００１１】
また、特開昭５７−１５１５号は、コイルから酸化膜を除去するための別の方法を開示する。この方法では、熱間圧延後に、高温の鋼ストリップコイルがそのまま水に浸漬され、冷却される。したがって、鋼板の表面上にスケール層が形成される。その後、コイルはストリップの状態で巻き出され、この巻き出された鋼ストリップは、スケール層を粉砕すべく押圧される。その後、この粉砕されたスケール層が、ウォータージェットを使用すること、あるいは鋼ストリップの表面へ、空気又は水によって加速させた研磨剤を強く吹き付けることにより除去される。
【００１２】
韓国特許公開１９９８−０４８５５０号は、鋼板を製造するための方法であって、焼入れ区域及び乾式デスケーラが、熱間圧延工程のダウンコイラの後に配置され、その熱間圧延工程は冷間圧延工程にオンラインで接続していることを特徴とする鋼板を製造するための方法を開示している。この方法は、酸洗いをしない乾式のスケール除去工程を用いることにより、熱間コイルの冷却時間を減らし、環境汚染の問題を解決する。また、この方法は全工程を、連続的かつ簡潔にすることができる。
【００１３】
しかし、この工程は、連続的であるので、工程の特徴が熱間圧延工程から冷間圧延工程への材料の流れを制御するのに緩衝装置を必要とする場合に行うことは困難である。また、酸洗いをしない乾式のスケール除去工程が詳細に記載されていないので、この工程は実現するのが困難である。
【００１４】
それ故に、本発明は、以上の問題に鑑みてなされてもので、鋼ストリップの表面に形成された酸化膜をより効果的に除去できると同時に、冷却時間を著しく減らす熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法を提供することが本発明の目的である。
【００１５】
工程時間が減少した熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法を提供することが、本発明の別の目的である。
【００１６】
鋼ストリップの表面に形成された酸化膜をより効果的に除去することができると同時に、冷却時間を改善し、工程時間を減らした熱間圧延鋼ストリップを製造するための装置を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１７】
本発明の一つの態様によると、熱間圧延ストリップを製造するための方法であって、
鋼ストリップコイルを、熱間圧延後に相変態が完了するまで４００℃以上の温度のまま高温で維持し；
その鋼ストリップコイルを、該コイルを巻き出している間に少なくとも５０℃／秒の速度で１００℃以下に水冷し；
その鋼ストリップの形状を、補正圧延装置を用いて補正し；
その形状補正した鋼ストリップの表面に形成された酸化膜を、該表面にウォータージェットを噴射することにより除去し；
その酸化膜のない鋼ストリップを乾燥し、その鋼ストリップを巻き取る
工程を含む、酸化膜のない熱間圧延鋼ストリップを製造するための方法の提供により、以上及び他の目的を達成することができる。
【００１８】
本発明の別の態様によると、熱間圧延鋼ストリップを製造するための装置であって、
高温の熱間圧延鋼ストリップコイルを連続的に供給するとともに、該コイルを板形状に巻き出すのに適合したアンコイラと；
該アンコイラから連続的に供給される鋼板の上側と下側に設置された複数の冷却水ヘッダーと、冷却中に発生した大量の水蒸気を外に排出するための換気手段と、鋼板を供給するための複数のテーブルローラーとを含み、各ヘッダーは、冷却水が鋼板の片面に放出されるようにノズルを具備し、また冷却水の供給源に接続している焼入れ装置と；
該焼入れ装置の下流に配置され、鋼板に所望の厚さ減少を与えて、焼入れ装置から供給される鋼板の形状の悪化、及び残留応力の不均一を解消し、酸化膜層に亀裂を生じさせるための圧延ロールのセットを具備した補正圧延装置と；
該補正圧延装置の下流に配置された酸化膜除去装置であって、該除去装置の入口及び出口に各々配置され、鋼板を供給するための駆動力を伝えるべく適合されたピンチロールのセットと、鋼板の上及び下面と接触する一方でピンチロールのセットの間に配置され、鋼板がその重量でたわむのを防止して、鋼板が所望の高さで進むように鋼板を支持すべく適合された複数のガイドローラーのセットと、入口と出口のピンチロールのセットの間に配置され、鋼板の上及び下面側でウォータージェットを鋼板へと噴射し、それにより鋼板の表面に形成された酸化膜を除去すべく適合されたウォータージェットを噴射するための手段と、チャンバーであって、ピンチロールセット、ガイドローラーのセット、及びウォータージェット噴射手段を囲み、チャンバーの入口及び出口側に形成され、鋼板がそこを通過するのを許すべく適合されたスリットを有するチャンバーとを含む酸化膜除去装置と；
ウォータージェットを発生させるためのポンプと、該ポンプに接続され、ウォータージェットを支えるべく適合された円筒型のウォータージェットヘッダーであって、鋼板の横方向に設置されたヘッダーと、各ヘッダーに一列に並べられ、鋼板に対して、その幅方向に所望の傾斜角度でウォータージェットを噴射すべく適合されたノズルとを含むウォータージェット噴射手段と；
前記酸化膜除去装置の出口側スリットから現れる鋼ストリップを乾燥するための乾燥装置と；
該乾燥装置から供給される鋼板を巻き取るためのリコイラと
を含む、熱間圧延鋼ストリップを製造するための装置が提供される。
【００１９】
熱間圧延鋼ストリップの表面に形成された酸化膜を除去するための化学的な酸洗い方法は、汚染を引き起こす上に、多くの時間を必要とし、設備を複雑にするという種々の問題を有する。したがって、本発明者は、化学的な酸洗い方法の代わりにすることができる、酸化膜を機械的に除去するための改良した方法を開発すべく研究した。結果として、ダウンコイラから引き出された高温の熱間圧延鋼ストリップが最適化された方法で冷却された場合、そのコイルの熱間圧延鋼ストリップの表面に形成された酸化膜は、より粗い構造を有し、かつ脆く、故に、その酸化膜は続く機械的方法により容易に除去することができた。さらに、熱間圧延鋼ストリップを製造するための全工程速度は、冷却速度を上げたために、大幅に向上することができる。本発明は、これらの研究の成果をもとに完成された。
【００２０】
本発明の、以上及び他の目的、特徴、ならびに他の利点が、添付の図面と共に挙げられる以下の詳細な説明からより明確に理解される。
【００２１】
本発明は添付の図面を参照して、以下により詳細に記載される。
【００２２】
図３は、本発明のある態様による製造工程の概略図である。図４は、本発明によるウォータージェット噴射により鋼板の酸化膜をストリッピングすることを概略的に示す図である。図５は、本発明の別の態様による製造工程の概略図である。図６は、本発明によるパイプ積層型ノズルを用いる冷却装置の配置の一例を示す図である。図７は、本発明によるウォータージェットを用いる酸化膜除去装置の概略断面図である。
【００２３】
熱間圧延ストリップを焼入れし、その形状を補正した後に熱間圧延コイルの酸化膜を除去する際、本発明は、冷却工程、形状補正工程、及び酸化膜除去工程が、連続した工程で行われ、それにより冷却時間を減らし、製造工程の効率を高めることを特徴とする。また、本発明は、焼入れによる酸化膜の成長の抑制及び変態により、酸化膜の剥離性が改善されることを特徴としている。さらに、本発明は、形状補正工程中に、形状補正に伴って酸化膜の粉砕を導くことでも剥離性が改善されることを特徴としている。
【００２４】
以下に、焼入れ、形状補正、及び酸化膜のストリッピングの工程を参照し、本発明の特徴が、製造方法、及び該方法を行うための装置の点で記載される。
【００２５】
＜熱間コイルを製造するための方法＞
（焼入れ）
本発明によれば、焼入れ工程は、コイルを巻き出しながら高温の熱間圧延鋼板を急激に水冷することにより行われ、該板の機械的特性を劣化させずに冷却時間を短縮し、酸化膜の剥離性を向上させる。このために、水冷開始時間及び温度と、仕上温度と、冷却速度を適当に制御することが必要とされる。
【００２６】
（１）水冷開始時間及び温度
一連の熱間ストリップ装置で、スラブは熱間圧延鋼板へと熱間圧延される。この熱間圧延鋼板は、ランアウトテーブルで所定温度（約５００〜６００℃）に冷却され、コイル形状に巻き取られ、その後この装置から取り出される。一般的な炭素鋼の相変態はランアウトテーブル上でほとんど達成されるので、巻き取られたコイルが巻き出されながら焼入れされる時でさえ、このコイルの鋼の質はほとんど変わらない。また、ランアウトテーブル上で相変態をうけない電気鋼板又はステンレス鋼のような鋼も、ほとんど鋼の質に変化をうけない。
【００２７】
しかし、大量の合金元素を含有し、高い焼入れ性を有する高炭素鋼及び高合金鋼のようなランアウトテーブル上で相変態をうけている鋼が、高温の熱間コイルの形にされ、焼入れされる場合には、相変態していないオーステナイトは、ベナイト又はマルテンサイトへと変態する。したがって、鋼の質の変化、すなわち硬さの増加及び伸びの減少等が生じ、結果として、所望の鋼の質が得られない。
【００２８】
それ故に、焼入れ前に、例えば３０分間コイルをそのまま維持することにより相変態を終えることが必要とされる。その後、焼入れが行われる。
【００２９】
また、加工性を必要とする冷間圧延での使用のための材料が、巻き取り直後に焼入れされる場合、冷間圧延後のアニール処理中の再結晶作用に影響を与えるＡｌＮ及びＴｉＣ等の析出が十分になされず、故に、冷間圧延後の最終製品の加工性が悪くなる可能性がある。したがって、冷間圧延で使用するための材料を、ＡｌＮ又はＴｉＣ等の微量元素の析出を形成するように、引き出した後で一時間維持し、その後、巻き出しながら材料を焼入れすることが好ましい。
【００３０】
以上に記載したように、本発明によると、鋼板が、その鋼の質に基づき所望時間の間維持されて後、焼入れが開始する。この時、降伏点現象を有する炭素鋼材料からなる熱間コイルは、板形状に巻き出されながら、少なくとも４００℃以上で冷却される必要がある。これは、巻き出し温度が４００℃未満である場合、降伏点現象を有するカーボン鋼材料の変形が局部に集中し、したがって、表面の質を劣化させるコイル破損現象が生じる可能性があるからである。
【００３１】
（２）水冷の仕上温度
高温の熱間コイルは巻き出されながら水冷される。この時、この水冷の仕上温度は１００以下、さらに好ましくは６０〜１００℃の範囲であることが好ましい。仕上温度が１００℃より高い場合、続く形状補正圧延工程でコイル破損現象が発生する。また、その温度を６０℃以下に下げるのには、ランアウトテーブルの長さを増すことが必要とされる。特に、鋼板は、続く工程で残留水を蒸発させるのにある程度の熱をもつことが有利である。また、その温度は８０℃であることが好ましい。
【００３２】
（３）冷却速度
冷却速度は酸化膜剥離性の改善の側面で重要である。鋼板の表面は、熱間圧延中に空中の酸素と反応し、それにより酸化膜を形成する。この時、酸化膜は、主にウスタイト（ＦｅＯ）である。熱間圧延鋼板が従来の方法により３〜５日間で徐冷される場合、酸化膜が、空気と反応することでより厚くなると同時に、高温で形成されたウスタイトの相の酸化膜が、徐々に、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）及びヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）へと変態される。
【００３３】
この酸化膜の相変態の進行の間に、下地金属と酸化膜の結合力は弱められ、そして変態の相であるマグネタイト及びヘマタイトは、高温の相であるウスタイトと比較して強い構造及び高い破壊強さを有し、したがって、酸化膜の剥離性を減じる役割をする。それ故に、高温の熱間コイルは、本発明により、巻き取られた直後に焼入れされる場合、酸化膜の厚さは増さず、マグネタイト及びヘマタイトへの変態が阻害され、したがって、続く酸化膜除去工程での酸化膜のストリッピングを容易にするのに役立つ。
【００３４】
また、鋼板が本発明により焼入れされる場合、酸化膜に多くの亀裂が生じる。すなわち、鋼板の表面に形成される酸化膜は、水と鋼板の接触の瞬間に優先的に冷却され、故に、酸化膜と下地金属との間に、高い瞬間的温度差が生じる。このように、温度の違い及び熱膨張係数の違いより生じた引張り応力は、冷却により靭性の減少した酸化膜上に微小亀裂を形成させる原因となる。これらの亀裂は酸化膜除去工程での剥離性を改善するのに役立つ。
【００３５】
酸化膜成長抑制の程度、酸化膜相変態の程度、及び亀裂発生の程度は、冷却速度に依存する。高い冷却速度は、酸化膜剥離性を改善でき、したがって、冷却速度はできるだけ高くすべきである。したがって、冷却速度は、少なくとも５０℃／秒以上であるのが好ましい。
【００３６】
（形状補正圧延）
焼入れにより１００℃以下に水冷された熱間コイルは、その後、補正圧延装置を施される。鋼ストリップの温度は、補正圧延装置の入口側で１００℃以下であるので、コイル破損が生じる１００〜４００℃の温度範囲を避けることができ、したがって、コイル破損を防ぐ。スキンパス圧延装置は、通常の成形補正工程で用いられる。この工程は、鋼ストリップに数パーセント未満の塑性変形を与えて、熱間ストリップ圧延及び焼入れにより生じた鋼板のひずみを補正し、残留応力を補正することにより行われる。
【００３７】
本発明による補正圧延装置は、上記のような形状及び残留応力の補正の他、様々な役割を演じる。この補正圧延装置は、鋼ストリップの表面を機械的に変形して、鋼ストリップの表面に形成された酸化膜に亀裂を生じさせる役割をし、それにより酸化膜の剥離性をさらに改善する。また、せん断ひずみが集中した鋼ストリップの表面で、下地金属は、該下地金属がウォータージェットを用いる続くストリッピング工程の間に損傷から保護されるように、この圧延装置により加工硬化される。
【００３８】
亀裂発生の程度は、引き起こされた変形、すなわち補正圧延中の厚さ減少率に応じて増える。また、酸化膜剥離性は、亀裂が多くなることにより増し、従って、厚さ減少率を高くするのが好ましい。しかし、厚さ減少率が５％以上である場合には、酸化膜の亀裂の効果は高められない。特に、鋼ストリップが酸化膜を除去後直ちに供給される場合には、高誘発変形の鋼ストリップ製品は、高い靭性と低い伸びを有する。それ故に、厚さ減少率は５％以下に制限されることが好ましい。一方、酸化膜をストリッピングした後に冷間圧延を施される冷間圧延材料では、補正圧延での変形の増加は、冷間厚さ減少率の負荷を減少させる効果を有する。したがって、数十パーセント（例えば５０％）の変形を与えることは問題ない。
【００３９】
（酸化膜のストリッピング）
補正圧延後、鋼ストリップ上の酸化膜は、下流に配置された酸化膜ストリッパーにより除去される。本発明によるストリッピングは、熱間ストリップ装置又は熱処理により製造された鋼ストリップの表面に形成された酸化膜を除去するのに、酸性水溶液を用いる化学的方法の代わりに、ウォータージェットを用いて酸化膜を機械的にストリッピングすることによりなされる。
【００４０】
ウォータージェットを用いるストリッピング方法は、熱間圧延の間に加熱炉で形成された酸化膜を除去するために、あるいは粗圧延後で仕上圧延前に酸化膜を除去するために、ウォータージェットを有するデスケーラを用いる技術である。この時に、酸化膜は厚くて多孔性であり、該酸化膜に焼入れによる熱衝撃と同時に、ウォータージェットによる機械的衝撃をこうむるので、酸化膜は、通常３００バール以下の圧力によってでさえ容易に除去される。
【００４１】
しかし、本発明のように１００℃以下に冷却される熱間コイルは、比較的薄くて強い酸化膜構造を有し、熱衝撃効果がほとんどない。したがって、鋼板の表面から酸化膜を効果的に粉砕し、除去するように、少なくとも１０００バール以上のウォータージェットを鋼板の表面に噴射することが必要である。ここで、噴射条件は、酸化膜の特性、ウォータージェットの圧力、ノズルの流速、ノズルと鋼板の間の間隔、ウォータージェットの接触角度、鋼板の供給速度、及びノズルの個数等に依存する。すなわち、鋼板の表面にウォータージェットにより与えられるエネルギーが、酸化膜と下にある下地金属との間の結合エネルギーより高くなる場合に、酸化膜はストリッピングされる。与えられたエネルギーが不十分である場合には、完全なストリッピングはなされない。一方、ウォータージェットにより与えられる衝撃エネルギーが過度である場合には、へこみのような損傷が下地金属に生じる。
【００４２】
また、剥離性は、酸化膜の状態、すなわち、鋼材料の化学的な組成、熱間圧延の条件、焼入れにより酸化膜上に亀裂を生じさせる方法、及び本発明による方法のような巻き取りコイルのための補正圧延により変化する。したがって、これらの変化するものを適当に制御することにより下地金属を傷つけないで酸化膜を完全に除去することが可能である。
【００４３】
これらの条件の中で最も重要なものは、鋼板の表面に形成された酸化膜をウォータージェットによりストリッピングする役割をする有効エネルギーである。すなわち、このエネルギーが規定の上限より高くなる場合には、酸化膜のストリッピングと共に下地金属に傷が生じる。そのエネルギーが規定の下限より低い場合には、完全なストリッピングが達成されない。この理由のために、これら二つの規定の限界の間の適当なエネルギーを有するウォータージェットが噴射される時には、酸化膜が完全に除去された所望の表面特性を有する鋼ストリップが製造できる。
【００４４】
“ｅ”は、単位時間あたりに一つのノズルから放出されるウォータージェットにより鋼板に伝えられる衝突エネルギーであると仮定すると、この衝突エネルギーｅは、放出圧力Ｐと流速Ｑにより、下の式１で与えられるように表すことができる。
【数３】
2004518023.tif 000003
【００４５】
単位時間あたりのウォータージェットの衝突面積Ａは、ノズルと鋼板の間の間隔ｈ、噴出角度θ１、ノズル傾斜角度θ２、及び鋼板供給速度ｖにより決定される。図４で見られるように、ノズルが、扇の形状に分散される水噴射を形成する扇型ノズルであるなら、単位時間あたりのウォータージェットの衝突面積Ａは、以下の式２により表される。
【数４】
2004518023.tif 000004
【００４６】
したがって、“Ｅ”が鋼板の単位面積あたりにノズルから伝えられるエネルギー密度であると仮定すると、該エネルギー密度Ｅは、以下の式３により表される。
【数５】
2004518023.tif 000005
【００４７】
焼入れ及び補正圧延処理が行われる時、このように計算されるエネルギー密度が３０００ｋＪ／ｍ２より低い場合に、完全なストリッピングはなされない。一方、エネルギー密度が６０００ｋＪ／ｍ２より高い場合には、ストリッピングは十分になされるが、酸化膜直下の下地金属に傷が生じることが判った。したがって、適当なエネルギー密度Ｅの範囲は、式４で説明されるように表される。
【数６】
2004518023.tif 000006
【００４８】
しかし、本発明によると、スケールのストリッピングは、高温の熱間コイルが焼入れされ、その後０．５〜５％の厚さ減少率で押圧された後で行われる。この場合、適当なエネルギー密度の範囲が比較的に広いことが判った。この適当なエネルギー密度の範囲は下の式５で表される。
【数７】
2004518023.tif 000007
【００４９】
下限が下げられる理由は、水冷による焼入れ及び補正圧延による厚さ減少により酸化膜の剥離性が増すからである。上限の上昇は、減少による、酸化膜直下の下地金属の加工硬化に起因する。酸化膜のこのようなストリッピングの際の、適当なエネルギー密度の範囲の拡大は、安定した操業範囲の拡大を意味する。特に、エネルギー密度の下限の下降は、低いエネルギーを与えることで酸化膜をストリッピングすることが可能であることを意味する。したがって、効率的なエネルギーの利用が達成できる。
【００５０】
一方、幾つかのノズルが鋼板の供給進路に沿って配置される場合には、単位時間あたりに鋼板に与えられるエネルギーはノズルの個数に比例するが、酸化膜のストリッピングに寄与する有効エネルギー密度は、単純にこの個数に比例しては増加しない。例えば、個数“ｎ”のノズルヘッダーが鋼板の供給進路に沿って配置される場合には、有効エネルギー密度Ｅｎが上記範囲を満たすところで、酸化膜のストリッピングが適当に達成されることが判った。
【数８】
2004518023.tif 000008
【００５１】
したがって、満足な表面特性を有する鋼ストリップは、エネルギー密度の上記推定の式及び範囲に基づき、超高圧ポンプの圧力及び流速と、ノズルの噴射角度と傾斜角度と、鋼板とノズルの間の間隔と、鋼板の供給速度と、ノズルの個数とから計算されるエネルギー密度が上記範囲を満たすように装置を設定することにより製造される。また、生産性を決める供給速度の増加は、圧力、流速、及びノズルヘッダーの個数を増すこと、あるいはノズルと鋼板の間の間隔を小さくすることにより得られることが理解できる。
【００５２】
以上の工程により酸化膜を除去した後、鋼ストリップは、残留水を除去すべく下流に配置された乾燥装置を通りながら乾燥される。これは、もし残留水が完全に除去されないとすると、鋼ストリップはサビ付く可能性があるからである。乾燥した鋼ストリップは、サビ止め油の塗布工程を施され、その後ＰＯ（酸洗いし、油を塗った）製品を製造すべくリコイラにより巻き戻されるか、または、冷間圧延及びメッキ等のような一連の工程を施される。
【００５３】
また、図５に示されるように、小規模酸洗いラインが、本発明の方法による酸化膜除去装置の次に配置できる。すなわち、ある種の鋼、例えば、ステンレス鋼等は、酸化膜と鋼板の間に非常に強い結合力を有する。この場合、ウォータージェットを用いる酸化膜の除去が完全にはなされない可能性があるので、酸洗いは、酸化膜除去ラインの下流に配置した小規模酸洗い槽を用いて、より完全な表面を得るための補助的な手段として用いることができる。もちろん、酸洗いラインは、既存の装置と比較して数の上ではより少なく、規模の上ではより小さくて良い。また、鋼板の酸洗い速度及び供給速度を増すことができるので、この酸洗いは生産性の改善に非常に有効である。
【００５４】
＜熱間コイルを製造するための装置＞
（焼入れ装置）
図３は、熱間鋼板を焼入れするための焼入れ装置２が示されている。焼入れ装置２として、パイプ積層型、水幕型、水噴射型、あるいは浸漬型のような様々な型の水冷装置を用いることができる。水冷装置に供給される鋼板の入口温度は６００℃以上であるので、水冷は、膜沸騰範囲でなく、核形成範囲で行われる。したがって、焼入れは、鋼板と水の直接の接触によりなすことができる。これは、冷却力が、適用される冷却の型よりもむしろ冷却水の流速に、より依存するからである。
【００５５】
図６は、冷却装置の一例としてパイプ積層型の水冷装置を示す。図６に示されるように、上側及び下側冷却水ヘッダー２１及び２２が、鋼板Ｓの上側と下側に配置されている。それぞれ冷却水ヘッダー２１及び２２は、一列に並べられたパイプ積層型ノズルを具備する。テーブルローラー２３は、その上に鋼板Ｓを供給すべく、ヘッダー２１と２２の間に配置される。冷却は、鋼板が上側及び下側のノズルから放出される上側及び下側冷却ウォータージェット２４及び２５と接触するように行われる。
【００５６】
ランアウトテーブルの長さは、実際の冷却装置を実質的に設計する際の、所望の装置規模を決めるための主用な要素である。６００℃高温の熱間鋼板を１００℃以下に冷却するのに必要とされるランアウトテーブルの長さは、鋼板の厚さ、鋼板の供給速度、鋼板の冷却速度、及び冷却水の流速によって決められる。１００℃／秒の平均冷却速度を得るのに、５秒の冷却時間が必要とされる。鋼板の供給速度が１００ｍ／分である場合には、その鋼板は、５秒で８．３３ｍの距離で供給される。したがって、この距離がランアウトテーブルの最低限の長さである。鋼板の厚さが６ｍｍである場合には、この程度の冷却速度を得るのに、約２．５ＭＷ／ｍ２０の熱流束が必要とされる。この場合には、また１５００ｌ／ｍ２／分の流速密度が必要とされる。
【００５７】
したがって、鋼板の最大幅が２ｍである場合には、２５００ｌ／分の冷却水が供給される。この流速密度を実現する水冷装置の場合には、６ｍｍの最大厚さで、２ｍの幅を有する６００℃の鋼板を、１０ｍの冷却区間内で１００℃に冷却することができる。もちろん、供給速度が遅いか、あるいは６ｍｍ以下の厚さを有する鋼板が冷却されるかのどちらの場合でも、焼入れはさらに急速に達成される。一方、鋼板のさらに急速な供給速度を達成するのに、水冷時間及びランアウトテーブルの長さは供給速度に反比例で減じられる必要があり、冷却速度は供給速度に比例して増やされる必要があるので、流速密度は増やされることが必要とされる。したがって、鋼板の厚さ、冷却速度、鋼板の供給速度、及びランアウトテーブルの長さ等を考慮に入れて、冷却水の流量及び用いられるべきポンプを適当に決定することが望ましい。しかし、流速密度が１０００ｌ／ｍ２／分以上である場合には、ランアウトテーブルの長さが２０ｍ未満である条件下で、５０℃／秒以上の冷却速度が達成できる。
【００５８】
一方、鋼ストリップの冷却中に生じた大量の水蒸気は、冷却装置の腐食問題を引き起こす可能性がある。したがって、適度に水蒸気を排出することが好ましい。例えば、換気システムを取り付けること、あるいはランアウトテーブルを囲むチャンバーを利用した水蒸気カーテンとファンを形成することにより水蒸気を外に排出する好適な方法がある。
【００５９】
（補正圧延装置）
本発明によれば、図３に示されるような補正圧延装置が、形状の悪化及び残留応力の不均一を解消し、酸化膜に亀裂を生じさせるべく作動する。補正圧延装置として、形状を補正する能力を有する従来のスキンパス圧延装置が用いられることができる。しかし、一般のスキンパス圧延装置は、１〜３％の最大厚さ減少率を有する。したがって、鋼板を５％程度に押圧することの可能な装置を取り付けることが好ましい。一方、冷間圧延鋼材料が製造される場合には、もし数１０％の厚さ減少率を達成することの可能な圧延装置が用いられるのなら、問題とはならない。これで、冷間圧延鋼材料の厚さ減少率を減じることができる。
【００６０】
補正圧延装置は、乾式又は湿式のどちらでも可能である。乾式では、鋼板の表面から残留水を除去するための乾燥装置が、焼入れ装置と補正圧延装置の間に設置される。この場合には、乾燥は、圧縮空気又は熱風を用いてなすことができる。また、水冷後に、鋼板の温度は、鋼板に含まれる熱で残留水を蒸発させるように、望ましくないほど低くはない５０〜８０℃に維持されることが好ましい。
【００６１】
（酸化膜除去装置）
ウォータージェットを用いる酸化膜除去装置は、ウォータージェットを発生させるためのポンプと、鋼板にウォータージェットを噴射するためのノズルと、ノズルを支持してウォータージェットを供給するノズルヘッダーと、鋼板の振動を防ぎ、ノズルと鋼板の間を所望の間隔に維持するためのガイドローラーを含む。
【００６２】
図７は、酸化膜除去装置の好ましい例の断面を概略的に示している。好ましくは、チャンバー３１は、ノズルから噴射される水噴射と、鋼板に対する上側及び下側ウォータージェト３２及び３３の衝突によって形成される飛散水と、鋼板にそって流れる残留水とが外に向って流れるのを妨げられないように、前記装置を取り囲むべく設置される。加工される鋼板の最大幅を考慮して決定された長さを有する入口側スリット３４が、チャンバー３１の入口側に配置される。入口側の上側及び下側ピンチロール３６及び３７が、それぞれ、入口側スリット３４の直後の上側と下側に設置される。入口側の上側及び下側ピンチロール３６及び３７は、鋼板Ｓを供給するための駆動力を伝えるのに役立つ一方で、同時に、残留水及び飛散水が出口側の上側及び下側ピンチロール４２、４３を通って外に流れるのを防ぐ。
【００６３】
このパスラインの上側及び下側で、上側及び下側ガイドローラー３８及び３９は、入口側スリット３４と上側及び下側ピンチロール３６及び３７とから現れた鋼板Ｓが、その重みでたわむのを防ぎ、鋼板Ｓとノズルの間を所望間隔に維持すべく設置される。上側及び下側ウォータージェットノズルヘッダー４０及び４１がガイドローラー同士の間に設置される。それぞれの上側及び下側ウォータージェットノズルヘッダー４０及び４１は、ウォータージェットノズルを有する。ウォータージェットノズルは、酸化膜を除去するのに適合され、鋼板の幅方向に一列に並べられる。ノズルヘッダー４０及び４１は、必要であれば、鋼板Ｓとノズルの間の間隔を変えるように、それぞれ上側及び下側駆動装置に接続されることが好ましい。
【００６４】
ウォータージェットノズルとしては、円錐形の水噴射を形成する完全な円錐型ノズルと、扇形の水噴射を形成する扇型ノズルを用いることができる。しかし、ノズル同士の間の水噴射の干渉を防ぐと同時に、同じ流速でノズルごとの酸化膜ストリッピング長さを増すことのできる扇型ノズルを用いることが好ましい。できるだけ大きい噴射角度のノズルは、その噴射角度が適用範囲の程度を決めるので有利である。しかし、大きすぎる噴射角度は、結果として衝突圧力が不均一になる。したがって、噴射角度は１５〜４５°の範囲に制限されることが好ましい。特に、図４で示されるように、ノズルは、ウォータージェットヘッダー１２に一列に並べられる一方で、鋼板Ｓの幅方向に対して小さい傾斜角度を有し、それにより、ウォータージェットノズル１１から噴射される水噴射同士の間の小さな干渉を防ぎ、鋼板Ｓが供給方向Ａに供給される時には、ウォータージェットが鋼板Ｓに衝突する隣接したウォータージェット適用範囲面積Ａの隣接末端が、わずかに重複することを可能にすることが好ましい。
【００６５】
各ノズルの傾斜角度θ２は、ノズル同士の間で水噴射の干渉がおこらない範囲内で、できる限り小さいことが好ましく、傾斜角度θ２の適当な値は、１０〜２０°で、好ましくは１５°である。一方、有効な衝突面が重複する範囲は、鋼板とノズルの間の間隔、ノズル同士の間の間隔、ノズル噴射角度θ１、及び傾斜角度θ２により決められる。重複範囲の長さが衝突範囲の３〜５％であるようにノズルを設置することにより、衝突圧力を、幅方向にできるかぎり均一に分配することが好ましい。１０００バールのウォータージェットが、各ノズルの開口部から、長時間の間超音速で噴射される。したがって、この開口部は、ウォータージェットの長時間の噴射後でさえ磨耗しないように、高い磨耗抵抗を有する合成サファイア又は合成ダイヤモンドから作製されることが好ましい。
【００６６】
ノズルヘッダーの個数は、酸化膜のストリッピングの程度を考慮して決められる。図７に示されるように、数セットのヘッダー、例えば２セット以上が、前のヘッダーによりストリッピングされなかった酸化膜が次のヘッダーにより除去されるように備え付けられることが好ましい。この時に、また、ノズルが、幅方向にさらに均一なストリッピングを提供すべく、隣接するヘッダー同士の間に設置されることも好ましい。ノズルヘッダーは、それぞれ、ウォータージェット供給パイプに接続される。該供給パイプは高圧の水を供給するためのポンプに接続される。ここで、バルブが、各ノズルヘッダーに設置され、ウォータージェットを噴射するのに適合される。このバルブは、ノズルのオフの状態ではウォータージェットをバイパスするようにバイパス型からなることが好ましく、それにより、ウォータージェットをバイパスすることによるノズルオフ中のバルブのオン／オフ操作で全体のウォータージェット圧力のバラツキを防ぐことができる。
【００６７】
チャンバーの入口側と同様に、出口側ピンチロールとチャンバースリットは、鋼板が酸化膜の除去の完了後にチャンバーから現れる時に、残留及び飛散水の排出を防ぐのにチャンパーの出口側に配置される。水の排出を防ぐために、チャンバーの圧力は、外気が残留及び飛散水と共に鋼板とスリットの間に定められた間隙を通って吸い込まれるように、空気吸引ポンプにより大気圧以下の圧力に維持されることが有効である。酸化膜の除去後に、出口側から現れる鋼ストリップは、乾燥装置を通る。この時に、高圧空気又は加熱空気が残留水を除去するのに用いられることができる。
【００６８】
本発明は、以下に、実施例とともにより詳細に記載される。
【００６９】
（実施例１：鋼板の鋼の質の変化）
巻き取られた高温の熱間コイルを、コイルを巻き出しながら焼入れにより室温にまで冷却するための方法は、焼入れにより冷却される鋼の質が、従来の方法を用いて３〜５日間空冷により冷却された鋼板と大きく異ならない時にのみ用いることができる。焼入れにより生じた鋼の質の変化を判断するための試験が、低炭素鋼及び中炭素鋼（低炭素鋼：炭素含有量、０．０４２％、マグネシウム含有量、１．５０％；  中炭素鋼：炭素含有量、０．１９０％、マグネシウム含有量、１．５２％）の、２つの代表的な熱間圧延鋼材料を用いて行われた。この試験では、引張り強さの変化が、巻き取り後に４日間巻き取られた状態で空冷することにより行われる従来の徐冷工程を用いて製造された材料と、様々な冷却速度で冷却することにより製造された材料を用いて測定された。この結果が、図８にまとめられた。
【００７０】
図８で見られるように、普通の自然空冷法により製造された材料の場合には、低炭素綱及び中炭素綱の引張り強度は、それぞれ約３６ｋｇ／ｍｍ２と４８ｋｇ／ｍｍ２である。また、たとえ冷却速度が、巻き取り後に３００℃／秒に上げられたとしても、引張り強度の増加は、低炭素綱と中炭素綱の引張り強度の増加が、それぞれ約２ｋｇ／ｍｍ２と３ｋｇ／ｍｍ２であるように、ほんのわずかである。さらに、光学顕微鏡により観察される微細構造の変化は、顕著ではなかった。
【００７１】
鋼の質の変化が顕著ではない理由は、熱間圧延鋼板の材料の質がオーステナイトの相変態が生じる条件、すなわち、熱間圧延後の冷却条件により決められ、この相変態は、主に熱間圧延装置のランアウトテーブルで起こり、大部分は巻き取り地点の前に終わるからである。すなわち、この相変態はすでに終わっているので、焼入れにより冷却される材料の質の変化は顕著ではない。
【００７２】
したがって、本発明で提案されるように、巻き取られた熱間コイルが３０分〜１時間維持され、その後焼入れされる場合には、その熱間コイルは焼入れ前に相変態をうけたので、最終製品の鋼の質の変化はわずかであることが理解される。しかし、このような鋼の質の変化の程度が、ある種の問題を起こす可能性がある。したがって、必要であれば、本方法により製造される鋼板の鋼の質の変化を、熱間圧延中の巻き取り温度を上げるか、合金元素の含有量を減らして、従来の鋼板と等しくすることができる。
【００７３】
（実施例２：試験片の状態とエネルギー密度による、酸化膜の除去の程度）
この実施例では、従来の方法により徐冷された試験片と、相変態の終了後に、１００℃／秒の冷却速度で焼入れし、その後２．５％の厚さ減少率で押圧することにより作製された、本発明の方法により処理された試験片に対して、酸化膜の除去の程度が試験された。この試験片として、熱間圧延工程で製造される代表的な鋼材料の低炭素鋼が用いられた。酸化膜除去装置として、２５００バールのウォータージェット圧力と、２ｌ／分のノズルごとの流速と、１５°の噴射角度とを有する扇型ノズルを傾斜角度が１５°となるように取り付けた装置が、この実施例では用いられた。酸化膜の除去は、以上の装置を用いて、試験片（すなわち、鋼板）とノズルの間の間隔と、鋼板の供給速度を変化させた下で行われた。この時に、鋼板の供給速度は、１０〜５０ｍ／分の範囲で変えられ、鋼板とノズルの間の間隔は、２０〜１００ｍｍの範囲で変えられて、エネルギー密度を変えた。
【００７４】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、供給速度対鋼板とノズルの間の間隔による、酸化膜のストリッピングの程度と、計算したエネルギー密度Ｅの変化とを、試験片のそれぞれの条件に対して示す。これらの結果から見ることができるように、エネルギー密度Ｅは、試験片（すなわち鋼板）とノズルの間の間隔、及び供給速度に反比例する。また、酸化膜が適当にストリッピングされる、鋼板とノズルの間の間隔は、供給速度に反比例する。図９（ａ）は、従来の方法により徐冷された試験片のストリッピングの程度を示し、この場合、最適なストリッピング範囲は狭い。一方、図９（ｂ）は、本発明の方法により焼入れされ、その後、押圧された試験片のストリッピングの程度を示し、この場合、最適なストリッピング範囲は比較的広い。
【００７５】
すなわち、試験片（すなわち鋼板）とノズルの間の与えられた間隔及び鋼板の与えられた供給速度に対するＥの値が、１０００ｋＪ／ｍ２の下限未満である場合には、酸化膜のストリッピングは起こらない。そして、与えられた条件でのＥの値が８００ｋＪ／ｍ２の上限より大きい場合には、下地金属の損傷が生じる。したがって、酸化膜は、本発明の方法を行いながら、巻き取られた高温のコイルを焼入れし、その後焼入れしたコイルを押圧することにより、容易に除去できることが理解される。
【００７６】
表１は、それぞれ、本発明で提案された方法及び普通の酸洗い方法により酸化膜が除去された鋼板の表面粗さの比較を示す。
【００７７】
【表１】
2004518023.tif 000009
【００７８】
表１に示されるように、本発明の方法で処理された鋼板は、従来の酸洗い方法により処理された鋼板とほぼ同じ粗さの表面を有し、故に、満足な表面の質を有する鋼板が本発明により製造できることが見出された。
【００７９】
以上の記述から明らかなように、
第１に、本発明は、自然冷却工程を削除することにより、物流の流れを改善し、空冷の時間のために必要とされる在庫費用を減じることができる。
【００８０】
第２に、本発明は、納期を短くし、大規模なコイル堆積場を小さくできる。
【００８１】
第３に、本発明は、熱間コイルを、該コイルを巻き出しながら焼入れすることにより、冷却がコイルの長さ及び幅全体に渡って均一に行われるために、均一な鋼の質を得ることができる。
【００８２】
第４に、本発明は、焼入れによる微小亀裂の形成と、マグネタイトとヘマタイトへの酸化膜の相変態の抑制とにより、酸化膜の剥離性が大きく増し、熱間コイルの表面の質が改善される効果を有する。
【００８３】
第５に、本発明は、ウォータージェットを用いて酸化膜を機械的にストリッピングする方法を用いることにより、従来の酸洗い方法で生じた空気汚染及び装置の腐食のようなさまざまな環境問題を改善する。
【００８４】
第６に、本発明は、酸化膜除去工程が全体的に簡略化されるので、設置費用が大幅に減じられ、生産性も大幅に向上できるし、あるいは、本発明による方法と従来の酸洗い装置を組み合わせることにより、酸洗い装置が簡略化できる効果を有する。
【００８５】
本発明の好ましい態様が、説明する目的のために開示されたが、当業者らは、さまざまな変形、付加、及び置換が、記載の請求項に開示されるような本発明の範囲及び趣旨から外れないで可能であることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来の熱間圧延鋼ストリップの製造工程の概略図である。
【図２】
従来の熱間コイルの酸化膜除去工程の概略図である。
【図３】
本発明による製造工程のある態様の概略図である。
【図４】
本発明によるウォータージェット噴射により鋼板の酸化膜をストリッピングすることを概略的に示す図である。
【図５】
本発明による製造工程の別の態様の概略図である。
【図６】
本発明によるパイプ積層型ノズルを用いる冷却装置の配置の一例を示す図である。
【図７】
本発明によるウォータージェットを用いる酸化膜除去装置の概略断面図である。
【図８】
従来の空冷法により冷却した材料の引張り強さと、巻き取り後の冷却速度の変化の比較グラフである。
【図９】
鋼板の供給速度、ノズルと鋼板の間隔、エネルギー密度、及び試験片の状態による酸化膜のストリッピングの程度のグラフである。
【符号の説明】
２…焼入れ装置、  １１…ウォータージェットノズル、  ２１、２２…冷却水ヘッダー、  ２３…テーブルローラー、  ２４、２５、３２、３３…ウォータージェット、  ３１…チャンバー、  ３４、３５…スリット、  ３６、３７、４２、４３…ピンチロール、  ３８、３９…ガイドローラー、  ４０、４１…ウォータージェットノズルヘッダー、  Ｓ…鋼板、  Ａ…供給方向。
【図１】
2004518023.tif 000012
【図２】
2004518023.tif 000013
【図３】
2004518023.tif 000014
【図４】
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【図５】
2004518023.tif 000016
【図６】
2004518023.tif 000017
【図７】
2004518023.tif 000018
【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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2004518023.tif 000022
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2004518023.tif 000024
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【国際調査報告】
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