(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続熱間圧延工程の仕上げタンデム圧延直前のデスケーリング以降の工程において、Ｃａ化合物を圧延中の鋼板上下面に供給して酸洗性の良好なスケールを有する熱延鋼板を製造する方法であって、少なくともデスケーリングから仕上げ圧延機の第１スタンド出側までの段階で、前記Ｃａ化合物は高塩基性Ｃａスルホネート、高塩基性Ｃａフェネート、高塩基性Ｃａサリシレート、塩基性Ｃａスルホネート、塩基性Ｃａフェネート、中性Ｃａスルホネートのうちの１種以上の化合物であって、供給量をＣａ化合物のＣａの総量として、圧延後コイルに巻取った鋼板における単位面積当たり０．０４〜３０ｇ／ｍ2 に相当する量とすることを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続式熱間圧延で酸洗性の良好なスケールを有する熱延鋼板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板製品のコストダウンの観点から、冷間圧延後の鋼板の焼鈍には、連続焼鈍が適用される場合が多くなってきた。この連続焼鈍は、冶金学的には結晶粒成長を促すことによって、絞り加工に有利な高いｒ値を有する鋼板を製造することを意味している。結晶粒成長を促すために、熱延の後で高温で巻取ることにより、炭化物（Ｆｅ3Ｃ、ＴｉＣ、ＮｂＣ等）の析出、粗大化を図っている。
【０００３】
ところが、熱処理後に高温巻取りをおこなうと、鋼板表面のスケール層が厚くなると同時に、高温で大部分の厚さを占めるウスタイト層が、共析変態して鉄とマグネタイトに変態し、難酸洗スケール層となり、酸洗コスト高を招くという問題が生じてきている。
そこで、熱間圧延終了後の冷却過程においてＣａ（ＯＨ）２ を添加した水溶液で冷却する方法がある。これは、スケール層の表面に供給したＣａ（ＯＨ）２ を熱分解し、生成したＣａＯを熱拡散させることによってウスタイト層に移動させて、ＦｅＯとＣａＯからなる固溶体を形成させ、共析変態を抑制することに特徴がある。しかし、鋼板表面に付着した未反応のＣａ（ＯＨ）２ がその後の酸洗工程で酸を消耗させて、コストアップになる問題があり、実用化されていないのが現状である。
【０００４】
また、特開昭５３−１００１３０号公報には、熱間圧延時の圧延油にＣａＣＯ3 等を懸濁させ鋼板に付着させることを特徴とする脱スケール性の優れた鋼材の製造方法が開示されている。しかし、この方法はＣａＣＯ3 等をあまり多く懸濁させると、混合機や噴霧ノズルに詰まりを生じ易く、これも実用化されていない。
【０００５】
一方、特開平６−７９３３０、５−３０６３９９、７−３２７９号各公報には、Ｃａスルホネートを圧延潤滑剤として使用する方法が開示されている。しかし、どのような化合物をどの程度鋼板表面に供給すればいいのか開示されておらず、脱スケール性を目的として用いられていないので、やはり酸洗時間の短縮、酸洗液の消耗の防止等の問題は解決されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、酸洗工程での酸の消耗を防止することができ、酸洗時間を短縮することのできるスケール層を有する熱延鋼板を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、スケール層中のウスタイト層の共析変態を抑制するＣａの効果に着目し、圧延中の鋼板表面にカルシウム化合物を塗布する方法につき種々実験検討した。その結果、少なくとも熱間圧延工程中の仕上げ圧延前のデスケーリングから第１スタンド出側までの段階でカルシウム化合物を鋼板表面に供給することにより、鋼板単位面積当たりの供給量を少なくすることができること、また鋼板表面に残留するカルシウム化合物を少なくすることが可能で、その結果酸洗液の消耗を防止することができるとの知見を得た。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は、
「連続熱間圧延工程の仕上げタンデム圧延直前のデスケーリング以降の工程において、Ｃａ化合物を圧延中の鋼板上下面に供給して酸洗性の良好なスケールを有する熱延鋼板を製造する方法であって、少なくともデスケーリングから仕上げ圧延機の第１スタンド出側までの段階で、前記Ｃａ化合物は高塩基性Ｃａスルホネート、高塩基性Ｃａフェネート、高塩基性Ｃａサリシレート、塩基性Ｃａスルホネート、塩基性Ｃａフェネート、中性Ｃａスルホネートのうちの１種以上の化合物であって、供給量をＣａ化合物のＣａの総量として、圧延後コイルに巻取った鋼板における単位面積当たりのＣａ総量０．０４〜３０ｇ／ｍ2 に相当する量とすることを特徴とする熱延鋼板の製造方法」である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１０】
カルシウム化合物の供給を連続式熱間圧延工程の仕上げタンデム圧延機直前のデスケーリング以降の工程に限定したのは次の理由による。
【００１１】
すなわち、粗圧延工程でカルシウム化合物を塗布し、スケール改質をおこなっても、その後の仕上げ圧延前のデスケーリングで大部分が除去されるために、酸洗性への効果が小さいためである。したがって、デスケーリング以降の工程に限定した。
【００１２】
また、仕上げ圧延時のデスケーリング工程以降でも、仕上げ圧延時のデスケーリングから仕上げ圧延機の第１スタンド出側までの段階でカルシウム化合物を供給するのが好ましいのは次の理由による。
【００１３】
すなわち、仕上げ圧延時のデスケーリング以降であれば、鋼板の地またはデスケーリング後に生成した極薄いウスタイト層上に直接カルシウム化合物を供給することができるからである。鋼板の地とウスタイト層または極薄いウスタイト層上にカルシウム化合物を存在させることにより、Ｃａをスケールと鋼板の界面に速く熱拡散させることができる。
【００１４】
また、第１スタンド出側までに供給した後、さらに第１スタンドの後の工程でも供給してもよい。
【００１５】
次に、カルシウム化合物を鋼板上下両表面に供給するのは、鋼板上下面で酸洗性の差が発生するのを防止するためである。
【００１６】
Ｃａ化合物としては、高塩基性Ｃａスルホネート、高塩基性Ｃａフェネート、高塩基性Ｃａサリシレート、塩基性Ｃａスルホネート、塩基性Ｃａフェネート、中性Ｃａスルホネートのうちの１種以上の化合物を用いるのは、懸濁性を改善し、噴霧ノズル詰まり等の発生を防止するためである。
【００１７】
Ｃａを鋼板表面に供給すると酸洗性が改善される詳細な機構は明確でない。通常は、熱間圧延後の冷却過程で、４ＦｅＯ→Ｆｅ３Ｏ４＋Ｆｅに変態するが、スケール中にＣａを存在させることにより、ＦｅＯとＣａが固溶体を形成して安定化することにより変態が抑制されていると考えられる。
【００１８】
カルシウム化合物の鋼板表面への供給量は、第１スタンドまでのみで供給する場合、および複数のスタンド前で供給する場合、いずれもその合計が、カルシウム化合物中のＣａ総量として、コイル状に巻取った鋼板における単位面積当たりのＣａ総量０．０４ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下に相当する量で供給する。０．０４ｇ／ｍ２未満であれば、酸洗性の改善効果は少なく、また３０ｇ／ｍ２を超えると効果が飽和するばかりか、未反応のＣａによって酸洗液が中和されて老化が早まりコストアップになる。
【００１９】
カルシウム化合物の鋼板表面への供給は、熱間圧延油に混合して作業ロールを介しておこなってもよく、ロール冷却水や仕上げ圧延前のデスケーリング水中に混ぜておこなってもよい。もちろん、カルシウム化合物を単独で圧延前の鋼板表面へ直接供給してもよく、ピンチローラー等を介して供給してもよい。また、それらを組み合わせておこなってもよい。
【００２０】
鋼板表面への均一な供給のため熱間圧延油やロール冷却水等の媒体を利用し、圧延バイト内で鋼板表面スケールとカルシウム化合物とを反応させるのがより好ましい。
【００２１】
なお、鋼板の下面にカルシウム化合物を液体で供給しても大部分は流下するが、鋼板は高温であるのでカルシウム化合物は比較的速く鋼板表面または極薄いウスタイト層上に残留させることができるため上記の量で供給すればカルシウムの効果が得られる。供給に当たっては、原液のエアーアトマイズによる噴霧、圧延油と混合して供給する場合にも、エアーアトマイズやウォータインジェクション等の一般的な供給方法が利用できる。
【００２２】
以下実施例により本発明の効果を説明する。
【００２３】
【実施例】
実機生産設備である連続式熱間圧延機（仕上げ圧延機：６スタンドタンデム）を使用し、表１に示す化学成分の低炭素アルミキルド鋼スラブを熱間圧延し３．２ｍｍ厚に仕上げた。
【００２４】
【表１】
0003849237.tif 000002
【００２５】
Ｃａ化合物は、圧延仕上げスタンドのＮｏ．１およびＮｏ．２〜Ｎｏ．６スタンド前で圧延潤滑剤に混合して供給した。
【００２６】
圧延後、６５０℃で巻取った後、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍの大きさに切り出し酸洗供試片とした。
【００２７】
酸洗は実験室でおこない、重量％で１０％塩酸溶液に５％の塩化第１鉄および０．１％のインヒビターを添加して、酸洗が完了する時間を測定した。
【００２８】
また、酸洗完了時間は、１００倍の光学顕微鏡で観察して判定した。Ｃａ化合物としては、表２に示す化学物質を用いた。
【００２９】
結果を表３にまとめて示す。
【００３０】
【表２】
0003849237.tif 000003
【００３１】
【表３】
0003849237.tif 000004
【００３２】
符号１は、従来法で５４秒と酸洗完了に長時間を要しているのに対して、本発明法の場合、符号３〜７は酸洗完了時間が４０秒未満と酸洗速度の効率化が図られていることが分かる。特に符号６は３０秒と著しく短縮されている。また、符号２は、供給量が本発明で規定する範囲より少ないため改善効果はない。
【００３３】
符号８〜９は、Ｆ１前に加え、Ｆ２〜Ｆ６スタンド前にて供給した場合であり、これも同様に酸洗速度の改善効果が発揮されている。
【００３４】
符号１０〜１５は、Ｃａ化合物として種々の化合物を使用した例であり、これも同様に添加量が本発明で規定する範囲内であれば、良好な酸洗性を示すことが分かる。
【００３５】
符号１６〜１８は、化合物を混合して使用した場合であり、１６〜１７は良好な酸洗性を示すが、１８は、本発明で規定する範囲を超えているために、酸洗性の改善効果はあるものの、表面に残ったカルシウム化合物のために酸洗液の劣化が激しかった。
【００３６】
なお、Ｃａ化合物として、Ｃａスルホネート、Ｃａフェネート、Ｃａサリシレートの１種以上を用いているので、噴霧ノズル詰まりは一切発生しなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、６００℃を超えるような高温巻取り材においても、良好な酸洗性を有する熱延鋼板が得られ、酸洗時間の短縮および酸洗液の老化が防止でき酸洗コストが安価になる。