JP3371061B2 - 酸洗前圧延による冷延鋼帯の製造方法 - Google Patents
酸洗前圧延による冷延鋼帯の製造方法Info
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Description
よってスケールを機械的に除去すると共に、必要な特性
を作り込んだ冷延鋼帯を製造する方法に関する。
するスケールで表面が覆われている。この熱延鋼帯を、
そのまま冷延等の下工程に送ると、熱延スケールに起因
する表面疵やクラック等の欠陥が発生する原因となる。
そこで、通常、酸洗によって熱延スケールを除去し、熱
延鋼帯を下工程に搬送している。この方法では、酸洗設
備,廃酸処理,脱スケール能の調整等の点で問題があ
り、また酸洗時に発生する水素の侵入によって鋼材の特
性が劣化する虞れもある。酸洗に起因する諸問題を解決
するため、酸洗工程に送り込まれる熱延鋼帯のスケール
を除去する方法が種々検討されている。たとえば、スケ
ールが付着した熱延鋼帯を高圧下率で冷間圧延すること
(以下、黒皮圧延という)が特公昭54−133460
号公報,特開昭57−41821号公報,特開昭57−
10917号公報等で紹介されている。高圧下率の冷間
圧延により、スケールに亀裂が発生し、また鋼帯に対す
る付着力が低下するので、ショットブラスト,高圧水噴
射,ブラッシング,砥粒研削等により冷間圧延後の鋼帯
から容易に分離される。その結果、酸洗槽に搬入される
熱延鋼帯に付着しているスケールが少なくなり、酸洗工
程の負荷が軽減する。
黒皮圧延するとき、確かに酸洗工程の負荷が軽減される
ものの、鋼帯表面から剥離したスケールの破片が鋼帯表
面に付着・残存し易い。この場合のスケールは、熱延鋼
帯をテンションレベラーに通板したときに生じるスケー
ルと異なり、鋼帯表面に対する密着性が強い。そのた
め、酸洗槽に送り込まれるスケールが多く、予期したほ
どに酸洗負荷を軽減することができない。しかも、高圧
下圧延で熱延鋼帯から剥離したスケールの破片が鋼帯表
面に圧着され、或いは押し込まれ、酸洗工程での除去が
困難になり、後続する冷間圧延工程で表面疵等の欠陥を
発生させる原因となり易い。そのため、たとえば砥粒研
削等によってスケール破片を除去しているが、依然とし
て鋼帯表面に残留するものがある。
る黒皮圧延の長所を活かすことを狙って、製品に表面疵
を発生させる残留スケールに対する対策を種々検討し
た。その結果、黒皮圧延後の鋼帯表面をブラッシングす
るとき残留スケールのほぼ全量が除去されること、また
圧延機のワークロールに熱延鋼帯から転写されたスケー
ル片をポリッシャー,高圧水スプレー,スクレーパ等で
取り除くとき、鋼帯表面に残留するスケール自体も大幅
に少なくなることを見い出し、別途出願した。このよう
にして、酸洗前の圧延で効率よくディスケーリングし、
酸洗槽に持ち込まれるスケールを減少させるとき、酸洗
負荷が軽減される。本発明は、ディスケーリングに有効
な酸洗前圧延を更に発展させたものであり、酸洗前圧延
によって必要な特性を作り込み、酸洗後に熱処理するだ
けで、或いは軽度の冷間圧延を施すだけで、要求特性を
備えた冷延鋼板を得ることを目的とする。
グ方法は、その目的を達成するため、表面に熱延スケー
ルが付着している熱延鋼帯を40〜50%の圧下率で冷
間圧延し、鋼帯表面から剥離したスケール片をブラッシ
ング及びスプレーで除去した後、鋼帯を酸洗槽に搬入し
て残留スケールを酸洗除去し、次いで焼鈍することを特
徴とする。本発明に従ったラインは、図1に示すように
構築される。熱延スケールが付着したままの熱延鋼帯1
は、ペイオフリール2から巻き戻され、ブライドルロー
ル3を経て冷間圧延機4で高圧下圧延される。熱延スケ
ールは、高圧下圧延によって亀裂,粉砕され、鋼帯1か
ら剥離される。鋼帯表面に残留しているスケール粉砕物
をブラシ5で除去した後、更にスプレー装置6に導入さ
れ、スプレーノズル7から高圧水を吹き付けることによ
って鋼帯の表面が清浄化される。ここで、内部から高圧
水を噴射させる機能を備えたブラシ5を使用するとき、
スプレー装置6を省略することも可能である。このよう
に処理された鋼帯は、次いで酸洗槽8に送り込まれ、表
面に僅かに残っているスケールが酸洗除去される。
られ、焼鈍によって所定の結晶粒度で均一なフェライト
組織に調整される。或いは、巻取りリール9で一旦巻き
取り、別途の熱処理ラインで熱処理することも可能であ
る。また、場合によっては必要形状を出すために、軽度
の冷間圧延を施すこともある。冷間圧延機としては、ポ
リッシャー,スプレーノズル又はスクレーパを周面に対
向させたワークロールを備えたものが好ましい。この場
合、熱延鋼帯からワークロールの周面に転写された熱延
スケールの粉砕物は、圧延ロールの表面に対向配置した
ポリッシャー,スプレーノズル,スクレーパ等によって
ロール表面から除去され、系外に排出される。ポリッシ
ャー,スプレーノズル,スクレーパ等は、回転方向に関
して圧下点よりも下流側の位置でワークロールの周面に
対向配置することが好ましい。また、ワークロールに接
して回転するバックアップロールに対しても、同様なポ
リッシャー,スプレーノズル,スクレーパ等を設けても
よい。
なるように調整される。このような高圧下率が熱延鋼帯
1のディスケーリングに有効である理由を、本発明者等
は次のように考察した。熱延鋼帯1の表面に形成されて
いるスケールは、主としてFe3O4で構成されるが、概
念的には内部から表層に向かって酸素濃度が順次高くな
るFeO層,Fe3O4層及びFe2O3層が基地鋼の表面
に積層された構造をもつものと考えられる。実際、急冷
された鋼帯ほどFeO層が厚くなる傾向がみられる。ス
ケール層は、弱脱酸鋼では6〜7μmと比較的薄く、T
iキルド鋼では9〜10μmと比較的厚くなっている。
びFe2 O3 層は硬質で脆く、比較的低い圧下力でもク
ラックが入り易い。たとえば、酸洗の前工程として組み
込まれている従来のテンションレベラー程度の圧下力
(約2%)や機械的な繰返し曲げ加工でも、クラックが
入り剥離する。硫酸酸洗でみられるような機械的な繰返
し曲げを与える装置でも、Fe2 O3 層,Fe3 O4 層
に亀裂を付けることができる。これに対し、基地鋼との
界面にあるFeO層は、展延性があり、低い圧下率では
基地鋼の伸びに従って変形する。そのため、テンション
レベラー程度の圧下力で下地鋼から剥離せず、酸洗槽に
持ち込まれる。しかし、圧下率を高く設定すると、基地
鋼とFeO層との変形量の差が大きくなり、基地鋼の伸
びに追従できなくなったFeO層にクラックが発生す
る。実際、冷間圧延で熱延鋼帯表面から剥離したスケー
ルの粉砕物を調査してみると、圧下率が低いときには剥
離したスケールが粉粒状であるのに対し、圧下率の上昇
に伴って粉砕物のサイズが大きく鱗片状になってくるこ
とが観察される。この圧下率に応じた剥離スケールの状
態変化は、高圧下率の圧延になるほどスケール層の内
部,換言すればFeO層まで入ったクラックを起点とし
てスケール剥離が生じ、スケール剥離量が多くなる原因
であると推察される。その結果、圧延後の鋼帯表面に残
存するスケールが大幅に少なくなる。
鋼材表面に対する付着性が強く、鋼帯から剥離されたも
のであっても、圧延ロール表面に移し取られた後、再度
鋼帯表面に圧着又は押し込まれる場合もある。そこで、
本発明者等は、冷間圧延後の鋼帯表面をブラッシングす
ることにより鋼帯表面から残存スケールを除去すると共
に、圧延ロール表面に付着しているスケール片を除去す
る方法を試みた。その結果、予想以上にスケールの除去
が行われ、酸洗槽8における酸洗条件が大幅に緩和され
ることを見い出した。また、ブラッシング中或いはブラ
ッシング後に高圧水スプレーするとき、鋼帯表面に残留
しているスケール片の除去が一層促進される。熱延鋼帯
を高圧下圧延するとき、基地鋼の展延に追従できないス
ケールには、亀裂,層間剥離等が生じ、基地鋼に対する
密着性が低下する。このような鋼帯をブラッシングする
とき、スケール層に発生している隙間にブラシ毛が入り
込み、鋼帯表面からスケールが除去される。このとき、
砥粒入りのブラシを使用すると、スケールの除去が一層
促進される。ブラッシング後にも残留しているスケール
は、たとえば10〜500kgf/cm2 程度の高圧水
を吹き付けることにより、基地鋼を傷付けることなく除
去される。
半のスケールが鋼帯表面から除去されるので、酸洗処理
で取り除くべきスケールは極く僅かなものとなる。その
ため、酸洗負荷が大幅に軽減される。また、ブラッシン
グ中又はブラッシング後のスプレーで使用する高圧水と
して、80〜95℃に保持された温水を使用すると、高
圧下冷延に起因する加工熱で昇温した鋼帯を降温させる
ことなく酸洗槽に搬入できる。そのため、酸洗浴の温度
低下が抑制され、一定した酸洗条件下での処理が可能に
なると共に、酸洗浴の温度補償に必要なエネルギーも節
減される。酸洗前の高圧下圧延は、酸洗後に行われる通
常の冷間圧延と同様に鋼材を加工硬化させ、必要な特性
を作り込む。本発明にあっては、この高圧下圧延を通常
の酸洗後圧延に置き換えることにより、酸洗負荷の軽減
と共に、工程の省略化,単純化を図っている。このよう
な置換えが可能になったことは、酸洗前圧延によるディ
スケーリングの際に残留スケールの問題が解消されたこ
とに起因する。
れた鋼帯は、加工硬化しており、硬度は増加するが伸び
が減少している。冷間圧延の圧下率が高いほど、焼鈍時
の再結晶開始温度が低く、また焼鈍後の結晶粒が均一に
なる。結晶粒が粗粒化すると、表面に凹凸のある肌荒れ
が発生し、良好な表面に仕上がらない。しかし、何れに
しても冷間圧延率の圧下率40%以上での焼鈍後の組織
は、均一で安定した組織となる。したがって、酸洗前の
圧延で、圧下率を40%以上とすることにより、その後
の焼鈍で良好な組織をもった鋼板が得られる。鋼板の組
織については、圧下率が大きい方が有利である。しか
し、圧下率が大きくなりすぎると、圧延荷重が高くな
り、ロールバイトでの面圧が高く、スケールを基地鋼に
押し込み圧着する場合がある。このような状態では、脱
スケール性が劣り、また酸洗後の鋼板表面にもスケール
起因の肌荒れが発生する。したがって、酸洗前の圧延で
の圧下率の上限は50%とする。
ィスケーリングラインで酸洗に先立って圧下率5〜50
%で冷間圧延した。熱延鋼帯としては、表1に示す成分
・組成を持ち、表面に平均厚み10μmの熱延スケール
が付着したままの熱延鋼帯を使用した。また、圧延中に
は、ロール周面に対向させたポリッシャーでワークロー
ル表面に転写されたスケール片を除去した。
塩酸系の酸液を90℃に保持した酸洗槽に搬入し、酸液
に各試験片を5秒間浸漬した。この酸洗条件は、通常の
酸洗条件とほぼ同じものである。しかし、酸洗槽に持ち
込まれるスケールが極めて少なくなっているため、酸洗
された鋼帯は、従来の酸洗結果を凌駕する表面性状をも
っていた。冷間圧延後、酸洗された鋼帯に対して熱処理
を施した。熱処理には、750℃まで加熱した後、68
秒間均熱保持する条件を採用した。熱処理された鋼帯の
金属組織は、粗粒化しておらず、均一で且つ適正な粒度
をもっていた。また、鋼帯の機械試験値も冷延鋼板とし
て十分なものが得られた。
法で製造された冷延鋼板と同レベルにある。具体的に
は、鋼種A及び鋼種Bの伸びは、圧下率に応じてそれぞ
れ図3及び図4に示すように変化した。すなわち、一定
焼鈍温度における圧下率と伸びとの関係は、鋼種Aでは
圧下率10%以下,鋼種Bでは圧下率20%以下の範囲
では、圧下率の上昇に従って得られる鋼板の伸びが低下
した。一方、鋼種Aでは圧下率10%以上,鋼種Bでは
圧下率20%以上では、圧下率の上昇に応じて伸びも高
くなる。しかし、40%未満の圧下率では、金属組織が
粗粒化することもある。したがって、酸洗前圧延後に酸
洗のみを施すことにより必要な特性を備えた冷延鋼帯を
得るためには、酸洗前圧延の圧下率を40%以上にする
ことが必要である。圧下率40%以上の領域では、圧下
率の上昇に伴って伸びが高くなり、金属組織が粗粒化す
ることもなく安定する。
は、ディスケーリング機能をもつ酸洗前の高圧下冷間圧
延によって鋼帯を加工硬化させ、必要な特性を作り込ん
でいる。そのため、酸洗された鋼帯を熱処理するだけ
で、表面処理鋼用原板等の用途に使用できる冷延鋼帯が
得られる。また、冷間圧延を施す場合にあっても、軽度
の圧下率で製品形状を出すことができるため、工程の省
略,単純化が可能になる。しかも、酸洗負荷が減少し、
酸洗時間の短縮,酸洗設備の小規模化や低濃度酸液の使
用等が可能となり、また酸洗に起因する欠陥が素材に持
ち込まれることも抑制される。
ライン
構成
との関係
との関係
リール 3:ブライドルロール 4:冷間圧延機
5:ブラシ 6:スプレー装置 7:スプレーノ
ズル 8:酸洗槽 9:巻取りリール
Claims (2)
- 【請求項1】 表面に熱延スケールが付着している熱延
鋼帯を40〜50%の圧下率で冷間圧延し、鋼帯表面か
ら剥離したスケール片をブラッシングで除去した後、鋼
帯を酸洗槽に搬入して残留スケールを酸洗除去し、次い
で焼鈍することを特徴とする冷延鋼帯の製造方法。 - 【請求項2】 ブラッシング中又はブラッシングと酸洗
との間でスプレー処理する請求項1記載の冷延鋼帯の製
造方法。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP26922896A JP3371061B2 (ja) | 1995-10-11 | 1996-09-19 | 酸洗前圧延による冷延鋼帯の製造方法 |
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| KR1019970703903A KR100229819B1 (ko) | 1995-10-11 | 1996-10-07 | 고압하 압연에 의한 강대의 디스케일 방법, 디스케일 장치 및 냉연강대의 제조방법 |
| US08/849,215 US6210501B1 (en) | 1995-10-11 | 1996-10-07 | Heavy-duty cold-rolling for mechanically descaling a hot-rolled steel strip before pickling |
| PCT/JP1996/002903 WO1997013596A1 (en) | 1995-10-11 | 1996-10-07 | Method of descaling steel sheet in coil through high draft rolling |
| DE69625997T DE69625997T2 (de) | 1995-10-11 | 1996-10-07 | Verfahren zum entzundern von stahlbandcoils durch walzen mit hohem walzdruck |
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| CN96191202A CN1079303C (zh) | 1995-10-11 | 1996-10-07 | 去除重载轧制钢带氧化皮的方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29031795 | 1995-10-11 | ||
| JP7-290317 | 1995-10-11 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09164418A JPH09164418A (ja) | 1997-06-24 |
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Family
ID=26548676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26922896A Expired - Lifetime JP3371061B2 (ja) | 1995-10-11 | 1996-09-19 | 酸洗前圧延による冷延鋼帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371061B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114289530A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 响水德丰金属材料有限公司 | 一种304不锈钢薄卷板连续精轧工艺 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP26922896A patent/JP3371061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09164418A (ja) | 1997-06-24 |
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