JPH06340920A - ステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法 - Google Patents
ステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法Info
- Publication number
- JPH06340920A JPH06340920A JP13204993A JP13204993A JPH06340920A JP H06340920 A JPH06340920 A JP H06340920A JP 13204993 A JP13204993 A JP 13204993A JP 13204993 A JP13204993 A JP 13204993A JP H06340920 A JPH06340920 A JP H06340920A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- annealing
- batch annealing
- hydrogen
- batch
- Prior art date
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- Pending
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フェライト系およびマルテンサイト系ステン
レス鋼板の熱間圧延後の水素を用いるバッチ焼鈍におい
て、スケールの還元による水蒸気の発生を抑制し、焼鈍
時間の短縮と後工程の酸洗工程での負荷を軽減する方法
を提案する。 【構成】 バッチ炉の水素雰囲気に水蒸気を改質する成
分を添加する。
レス鋼板の熱間圧延後の水素を用いるバッチ焼鈍におい
て、スケールの還元による水蒸気の発生を抑制し、焼鈍
時間の短縮と後工程の酸洗工程での負荷を軽減する方法
を提案する。 【構成】 バッチ炉の水素雰囲気に水蒸気を改質する成
分を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延後のフェライ
ト系およびマルテンサイト系ステンレス鋼板のバッチ焼
鈍方法に関する。
ト系およびマルテンサイト系ステンレス鋼板のバッチ焼
鈍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フェライト系およびマルテンサイト系ス
テンレス鋼板は熱間圧延された後、炭化物および窒化物
の均一分散化による材質の向上をはかるため、バッチ焼
鈍が施され、その後酸洗ラインで脱スケールされて冷間
圧延される。ここで、このバッチ焼鈍は通常、Ｎ2 雰囲
気下または少量の水素を含有するＨＮガス雰囲気下で５
〜７日間もの長時間を要し、工程上あるいは燃料ガス原
単位および用役原単位上非常に効率の悪いものであっ
た。
テンレス鋼板は熱間圧延された後、炭化物および窒化物
の均一分散化による材質の向上をはかるため、バッチ焼
鈍が施され、その後酸洗ラインで脱スケールされて冷間
圧延される。ここで、このバッチ焼鈍は通常、Ｎ2 雰囲
気下または少量の水素を含有するＨＮガス雰囲気下で５
〜７日間もの長時間を要し、工程上あるいは燃料ガス原
単位および用役原単位上非常に効率の悪いものであっ
た。
【０００３】またバッチ焼鈍後の酸洗ラインでは、鋼板
表層に形成されている厚みが約１０μｍの酸化スケール
を除去しているが、ステンレス鋼板の酸化スケールは普
通鋼のそれと違い、ＦｅＣｒ2 Ｏ4(スピネル) やＣｒ2
Ｏ3 （コランダム）を含有しており、脱スケール性が極
めて悪い。したがって、ショットブラストあるいはメカ
ニカルスケールブレーカーなどでの機械的スケール除去
の後、弗酸などを使用して酸洗するという能率が悪くか
つ作業性、作業環境の悪い工程であった。
表層に形成されている厚みが約１０μｍの酸化スケール
を除去しているが、ステンレス鋼板の酸化スケールは普
通鋼のそれと違い、ＦｅＣｒ2 Ｏ4(スピネル) やＣｒ2
Ｏ3 （コランダム）を含有しており、脱スケール性が極
めて悪い。したがって、ショットブラストあるいはメカ
ニカルスケールブレーカーなどでの機械的スケール除去
の後、弗酸などを使用して酸洗するという能率が悪くか
つ作業性、作業環境の悪い工程であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決するために、近年純水素を用いたバッチ焼鈍炉が開発
されている。雰囲気をＮ2 またはＨＮガスから純水素に
替えることによって高い熱伝達係数が得られ、焼鈍時間
は約５０％短縮され、かつ熱量原単位は２０％近く低減
することが可能で、省エネルギー効果は非常に大きいと
報告されている。しかも脱スケール工程から見れば水素
の還元反応は活性が高く、焼鈍中にステンレス鋼板表層
の酸化スケール中の鉄系酸化物は下記の反応により容易
に還元され、後工程の酸洗の負荷はかなり軽減されるこ
とがわかっている。
決するために、近年純水素を用いたバッチ焼鈍炉が開発
されている。雰囲気をＮ2 またはＨＮガスから純水素に
替えることによって高い熱伝達係数が得られ、焼鈍時間
は約５０％短縮され、かつ熱量原単位は２０％近く低減
することが可能で、省エネルギー効果は非常に大きいと
報告されている。しかも脱スケール工程から見れば水素
の還元反応は活性が高く、焼鈍中にステンレス鋼板表層
の酸化スケール中の鉄系酸化物は下記の反応により容易
に還元され、後工程の酸洗の負荷はかなり軽減されるこ
とがわかっている。
【０００５】Ｆｅ2 Ｏ3 ＋Ｈ2 →Ｆｅ＋Ｈ2 Ｏ しかしながら上式の反応が進行するにつれ、炉内（イン
ナーカバー内）のＨ2Ｏ（水蒸気）分圧が上昇し、炉内
の露点が上がるため、上記反応は進行しにくくなる。ま
たもともと熱延後のステンレス鋼板の酸化スケールはＦ
ｅＣｒ2 Ｏ4 、Ｃｒ2 Ｏ3 などのＣｒ系の難還元性の酸
化物が中心で、露点を−６０℃以下にしなければ還元反
応が進行しない。 したがって従来の高純度水素雰囲気
ではステンレス鋼板表面の酸化スケールは約１０〜２０
％程度しか還元されず、酸洗工程の大幅な短縮は不可能
であった。
ナーカバー内）のＨ2Ｏ（水蒸気）分圧が上昇し、炉内
の露点が上がるため、上記反応は進行しにくくなる。ま
たもともと熱延後のステンレス鋼板の酸化スケールはＦ
ｅＣｒ2 Ｏ4 、Ｃｒ2 Ｏ3 などのＣｒ系の難還元性の酸
化物が中心で、露点を−６０℃以下にしなければ還元反
応が進行しない。 したがって従来の高純度水素雰囲気
ではステンレス鋼板表面の酸化スケールは約１０〜２０
％程度しか還元されず、酸洗工程の大幅な短縮は不可能
であった。
【０００６】本発明は、上述のような状況にかんがみ、
雰囲気に水素ガスを用いるバッチ焼鈍炉において、炉内
で発生する水蒸気を改質することにより、後続の酸洗ラ
インでの負荷を軽減し、工程省略および所要時間の短縮
を図る方法を提供することを目的とする。
雰囲気に水素ガスを用いるバッチ焼鈍炉において、炉内
で発生する水蒸気を改質することにより、後続の酸洗ラ
インでの負荷を軽減し、工程省略および所要時間の短縮
を図る方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延後の
フェライトおよびマルテンサイト系ステンレス鋼板のイ
ンナーカバー内の雰囲気ガスとして水素を用いるバッチ
焼鈍において、該焼鈍中に該ステンレス鋼板表面の酸化
スケールの還元により生成する水蒸気を改質する成分を
１〜１０％雰囲気ガス中に添加することを特徴とするス
テンレス鋼のバッチ焼鈍方法であり、またさらに上述の
水蒸気を改質する成分が炭素、一酸化炭素および炭化水
素であるステンレス鋼のバッチ焼鈍方法である。
フェライトおよびマルテンサイト系ステンレス鋼板のイ
ンナーカバー内の雰囲気ガスとして水素を用いるバッチ
焼鈍において、該焼鈍中に該ステンレス鋼板表面の酸化
スケールの還元により生成する水蒸気を改質する成分を
１〜１０％雰囲気ガス中に添加することを特徴とするス
テンレス鋼のバッチ焼鈍方法であり、またさらに上述の
水蒸気を改質する成分が炭素、一酸化炭素および炭化水
素であるステンレス鋼のバッチ焼鈍方法である。
【０００８】
【作用】図を用いて作用を説明する。図１はインナーカ
バー内の雰囲気ガス投入パターンの１例を示したもので
ある。先ずＮ2 でインナーカバー内の空気をパージした
後、すぐにＮ2 を純水素に置換する。ステンレス鋼板コ
イルは以後所定のヒートパターンで昇温されるが、コイ
ル温度が４００℃に到達すると水素ガスが活発に酸化ス
ケールと反応し始めるので、スケールの還元反応で生成
する水蒸気を改質する成分（ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ
4 、Ｃ2 Ｈ6 その他の炭化水素成分、ＣＯ、ＮＨ3 他）
を微量にインナーカバー内に添加させ、生成する水蒸気
を以下の反応により分解させる。
バー内の雰囲気ガス投入パターンの１例を示したもので
ある。先ずＮ2 でインナーカバー内の空気をパージした
後、すぐにＮ2 を純水素に置換する。ステンレス鋼板コ
イルは以後所定のヒートパターンで昇温されるが、コイ
ル温度が４００℃に到達すると水素ガスが活発に酸化ス
ケールと反応し始めるので、スケールの還元反応で生成
する水蒸気を改質する成分（ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ2 Ｈ
4 、Ｃ2 Ｈ6 その他の炭化水素成分、ＣＯ、ＮＨ3 他）
を微量にインナーカバー内に添加させ、生成する水蒸気
を以下の反応により分解させる。
【０００９】Ｈ2 Ｏ＋Ｃm Ｈn →ＣＯ ＋Ｈ2 Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ →ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｈ2 Ｏ＋ＮＨ3 →ＮＯ ＋Ｈ2 この反応により生成した水蒸気はふたたびＨ2 になるた
め、雰囲気中のＨ2 Ｏ分圧が上昇することはない。した
がって酸化スケールの還元反応速度が焼鈍中に遅れるこ
とはなく、また酸化スケールの主成分ＦｅＣｒ2 Ｏ4 、
Ｃｒ2 Ｏ3 などのＣｒ系スケールも露点を下げられるた
め容易に焼鈍中に還元反応が進行する。
め、雰囲気中のＨ2 Ｏ分圧が上昇することはない。した
がって酸化スケールの還元反応速度が焼鈍中に遅れるこ
とはなく、また酸化スケールの主成分ＦｅＣｒ2 Ｏ4 、
Ｃｒ2 Ｏ3 などのＣｒ系スケールも露点を下げられるた
め容易に焼鈍中に還元反応が進行する。
【００１０】ここで、前記水蒸気改質成分の濃度は０．
１〜１０％の範囲が反応量論的にまたコスト的に最も有
利である。また水蒸気を改質する成分に関しては上記の
単体ガスに限らず、混合物でも良く、またＣＯ、ＣＨ4
を多量に含有する転炉、高炉、コークス炉ガスでも良好
な結果が得られるのは言うまでもない。
１〜１０％の範囲が反応量論的にまたコスト的に最も有
利である。また水蒸気を改質する成分に関しては上記の
単体ガスに限らず、混合物でも良く、またＣＯ、ＣＨ4
を多量に含有する転炉、高炉、コークス炉ガスでも良好
な結果が得られるのは言うまでもない。
【００１１】
【実施例】本発明法、水素のみの雰囲気での焼鈍法、Ｎ
2 雰囲気での焼鈍法の３ケースで焼鈍後のステンレス鋼
表層の酸化スケールの還元状況を表２に示す。なお、焼
鈍条件は表１に示す通りである。
2 雰囲気での焼鈍法の３ケースで焼鈍後のステンレス鋼
表層の酸化スケールの還元状況を表２に示す。なお、焼
鈍条件は表１に示す通りである。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】表２より本発明によれば改質ガスとして使
用したＣＨ4 が有効に水蒸気と反応し、焼鈍中の雰囲気
の最高露点はＨ2 のみの雰囲気の場合と比較し、４３℃
低下している。その結果、焼鈍前に約１０μm あった酸
化スケールは２μm 以下まで還元されており、良好な結
果が得られている。また、表３には後工程の酸洗工程フ
ローを示すが、本発明により酸洗工程のライン速度を上
昇することができ、またショットブラスト工程、あるい
は硝酸・弗酸酸洗工程を省略できるなど、工程の大幅な
省略が可能であることがわかる。
用したＣＨ4 が有効に水蒸気と反応し、焼鈍中の雰囲気
の最高露点はＨ2 のみの雰囲気の場合と比較し、４３℃
低下している。その結果、焼鈍前に約１０μm あった酸
化スケールは２μm 以下まで還元されており、良好な結
果が得られている。また、表３には後工程の酸洗工程フ
ローを示すが、本発明により酸洗工程のライン速度を上
昇することができ、またショットブラスト工程、あるい
は硝酸・弗酸酸洗工程を省略できるなど、工程の大幅な
省略が可能であることがわかる。
【００１５】
【表３】
【００１６】また、本発明によるところのその他の水蒸
気改質成分を表１と同様の焼鈍条件、濃度条件で実験を
おこなった結果を表４に示す。
気改質成分を表１と同様の焼鈍条件、濃度条件で実験を
おこなった結果を表４に示す。
【００１７】
【表４】
【００１８】表４より改質性ガスを２％混合させた場
合、ＣＯ、Ｃ2 Ｈ4 は表２のＣＨ4 と同程度の効果が得
られるが、ＣＯＧ中にはもともと２〜５％の水蒸気が含
有されており、ＣＯＧ中のＣＯ、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ4 によ
り改質反応は進行するものの、最高露点の低減はＣＯ、
Ｃ2 Ｈ4 、ＣＨ4 単体ガスよりはやや劣る事がわかる。
合、ＣＯ、Ｃ2 Ｈ4 は表２のＣＨ4 と同程度の効果が得
られるが、ＣＯＧ中にはもともと２〜５％の水蒸気が含
有されており、ＣＯＧ中のＣＯ、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ4 によ
り改質反応は進行するものの、最高露点の低減はＣＯ、
Ｃ2 Ｈ4 、ＣＨ4 単体ガスよりはやや劣る事がわかる。
【００１９】
【発明の効果】本発明を採用することにより、以下の効
果が得られた。 容易にインナーカバー内の水蒸気分圧を低下させる
ことが可能で、Ｃｒを含有する難脱スケール性の酸化ス
ケールを、バッチ焼鈍中に還元反応することが可能とな
った。
果が得られた。 容易にインナーカバー内の水蒸気分圧を低下させる
ことが可能で、Ｃｒを含有する難脱スケール性の酸化ス
ケールを、バッチ焼鈍中に還元反応することが可能とな
った。
【００２０】 の結果、後工程の酸洗でショットブ
ラスト、メカニカルスケールブレーカー、弗酸などを使
用しなくても脱スケール可能でなおかつ増速化が図れ
た。
ラスト、メカニカルスケールブレーカー、弗酸などを使
用しなくても脱スケール可能でなおかつ増速化が図れ
た。
【図１】本発明による雰囲気ガス投入パターンの一例
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間圧延後のフェライト系およびマルテ
ンサイト系ステンレス鋼板をインナーカバー内の雰囲気
ガスとして水素を用いるバッチ焼鈍するにあたり、該焼
鈍中に該ステンレス鋼板表面の酸化スケールの還元によ
り生成する水蒸気を改質する成分を０．１〜１０％雰囲
気ガス中に添加することを特徴とするステンレス鋼板の
バッチ焼鈍方法。 - 【請求項２】 水蒸気を改質する成分が、一酸化炭素お
よび炭化水素又はそれらの混合ガスである請求項１記載
のステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13204993A JPH06340920A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | ステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13204993A JPH06340920A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | ステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340920A true JPH06340920A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15072334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13204993A Pending JPH06340920A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | ステンレス鋼板のバッチ焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06340920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112553456A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-26 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 降低罩式炉退火钢卷黄色油斑缺陷的方法 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP13204993A patent/JPH06340920A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112553456A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-26 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 降低罩式炉退火钢卷黄色油斑缺陷的方法 |
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