JPH1053885A

JPH1053885A - 圧下率の異なる冷延鋼帯の酸洗制御方法及び酸洗装置

Info

Publication number: JPH1053885A
Application number: JP22442096A
Authority: JP
Inventors: Takuya Hashida; 拓弥橋田; Takumi Uchiyama; 匠内山; Yoshiteru Moriyama; 義輝森山; Tetsuhiko Okano; 哲彦岡野
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧下圧延による熱延鋼帯の過酸洗を防止
し、ラインスピードを変えることなく適正な酸洗を行
う。【解決手段】スケールが付着している熱延鋼帯を高圧
下圧延する冷間圧延機の下流側で、冷間圧延の圧下率及
びラインスピードに応じて複数の酸洗槽の内適数の酸浴
液面を低下させて鋼帯を浴面上を通過させて浸漬時間を
制御する。【効果】酸洗槽数の変更により酸洗時間を制御するた
め、ラインスピードを大幅に変更することなく圧下率の
異なる冷延鋼帯の酸洗条件を容易に制御でき、過酸洗を
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延鋼帯を軽圧下
から高圧下圧延までの圧下率の異なる圧延条件で冷間圧
延した冷延鋼帯の酸洗方法及び酸洗用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延された鋼帯は、酸化物を主体と
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流工程に送ると、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、熱延鋼帯を下流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５４−１３
３４６０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
後の鋼帯からスケールが容易に分離される。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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】熱延鋼帯を高圧下率で
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、上記したように、高圧下率圧延により鋼帯に強
固に付着したスケールに亀裂が入るなどの作用の結果、
メカニカルデスケーリング工程におけるスケールの剥離
はもとより、酸洗における溶解が起こりやすくなるもの
であるから、酸浴に対する浸漬時間や浴濃度及び浴温な
どの変化に対する影響も強く現れる傾向にある。このよ
うな高圧下率が熱延鋼帯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
の表面に形成されているスケールは、酸素濃度が順次高
くなるＦｅＯ層，Ｆｅ₃ Ｏ₄ 層及びＦｅ₂ Ｏ₃ 層が基地
鋼の表面に積層された構造を持っており、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 層
及び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％）及び機械的な繰返し曲げ加工でも、クラック
が入り、スケール層界面で剥離する。

【０００４】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
下力では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１０％以上に高く設定すると、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層は、基地鋼との間に層間
剥離を発生させる。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、低圧下率の圧延ではＦｅ₃
Ｏ₄ 層からスケールが剥離し、高圧下率の圧延ではＦｅ
Ｏ層からスケールが剥離することを意味する。

【０００５】ＦｅＯ層と下地鋼との界面からスケールが
剥離されると、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。そこで、冷間圧延後の鋼帯表面をブ
ラッシングし、次いで高圧水スプレーすることにより鋼
帯表面から残存スケールを除去することができるのであ
り、このようなメカニカルデスケーリングの効果を加味
すると、予想以上にスケールの除去が行われ、酸洗槽に
おける酸洗条件が大幅に緩和される。すなわち、このよ
うな高圧下率による冷間圧延によればメカニカルデスケ
ーリングの効果も含め、酸洗工程の負荷を大幅に下げ
て、速やかな酸洗の進行ができるが、一方その圧下率の
程度によってこれらのメカニカルデスケーリングの効果
を含め冷延鋼帯のスケール除去の容易さや酸洗工程まで
のスケール除去の程度が変化するため、酸洗工程におけ
る負荷も大きく変わることとなる。

【０００６】実用上、熱延鋼帯の冷間圧延の程度も、ス
キンパス程度の軽圧下率から５０％以上の高圧下率まで
の広い範囲に行われており、その下流工程に当たる酸洗
工程はこれらの幅広い条件に対処しなければならない。
これに対処するため、酸洗槽に対する鋼帯の浸漬時間を
制御することが必要であるが、従来、ラインスピードを
制御して浸漬時間を変えることが行われていた。しかし
ながら、従来のこのようなラインスピードによる制御
は、酸洗工程の負荷にあまり差がない場合に行われてい
た方法であって、前記黒皮圧延のような熱延鋼板の高圧
下率冷延鋼板の場合は、圧下率の差によってスケール除
去の容易さや程度に著しい差が現れるため、ラインスピ
ードのみで対処することには自ずと限界があった。ライ
ンスピードは圧下率の変化によって変化するが、一方で
圧延条件などから求められる適切なスピードがあり、大
幅な変更はし難い。また、圧延条件上ラインスピードの
低下は生産効率からも好ましくない。

【０００７】しかも、高圧下率冷延鋼板の酸洗条件は、
上記したようなスケール除去の効果から短時間で酸洗が
終了するものの、一方このため浸漬時間などの酸洗条件
の変化に対して極めて敏感であり、適正な浸漬時間を越
えると、速やかに過酸洗に陥る。又これに対し、圧下率
の低い冷延鋼板の場合は、メカニカルデスケーリングの
効果も低く、酸洗工程において十分な浸漬時間を取る必
要があるが、上記したように、圧延工程の生産性などか
らラインスピードの低下には自ら制約がある。酸洗工程
は、これら冷延工程にいたる一連の連続工程の下流工程
であり、これらの酸洗条件の異なる冷延鋼帯のいずれの
酸洗条件にも対応する必要があるが、これらの酸洗条件
や特性には上記したように著しい差があり、従来のライ
ンスピードの制御のみによる方法のみでは対処すること
はできない。このような酸洗条件を制御する方法とし
て、ラインスピードを変更するほか、酸液の濃度や温度
を調節する方法があるが、これらの条件の変更は酸洗し
た鋼帯の表面仕上がりに影響があり、好ましくない。
又、酸洗長を可変とすることで対処することが考えら
れ、酸洗ラインを複数の酸洗槽で構成し、その上方を走
行する鋼帯を浸漬ロールにより所定の槽に導入して浸漬
せしめることが特公平５−３０９１７号公報に提案され
ているが、浸漬ロールと搬送ロールとの間で鋼帯を屈曲
させ、張力を負荷するための機械的移動装置を、著しく
腐食性の高い酸ヒュームの発生源近傍に設ける必要があ
り、装置寿命の点で問題が多い。また、この移動機構は
鋼帯を上下移動するため、ヒュームのシール性を著しく
損ない、その相乗作用で周辺の装置の劣化は免れない。

【０００８】本発明は、このような熱延鋼帯の軽圧下率
から高圧下率に至る冷延後の鋼帯の酸洗に対して同じ設
備によって対処可能であり、圧延条件の変更を必要とす
るようなラインスピードの変更を必要とせず、かつ、従
来の酸洗条件及び設備の大幅な変更を必要としない、酸
洗設備を提供することを目的とする。また、黒皮圧延鋼
帯に見るような酸洗条件に敏感な鋼帯の酸洗を高い制御
精度で行うことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、黒皮圧延を行う冷間圧延機の下流側で、冷
間圧延の圧下率及びラインスピードに応じて２以上の酸
洗槽の内適数の槽の液面を低下させて鋼帯を浴面上方を
通過させて浸漬時間を制御することを特徴とする。ま
た、そのため、スケールが付着している熱延鋼帯を高圧
下圧延する冷間圧延機の下流側で、２以上の複数の酸洗
槽又は２以上の区画に仕切ってなる酸洗槽を設け、各槽
または仕切りごとにロールを設けて通板するように構成
し、各槽の液面をそれぞれ独立に上下可能として通板時
に鋼板が浸漬する槽の数を、冷間圧延の圧下率及びライ
ンスピードに応じて制御するようにしてなることを特徴
とする。

【００１０】

【本発明の実施の形態】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
の熱延鋼帯は、ペイオフリールから巻き戻され、ブライ
ドルロールを経て冷間圧延機で圧延される。高圧下圧延
する場合、熱延スケールは、高圧下圧延によって亀裂，
粉砕され、鋼帯から剥離される。鋼帯表面に残留してい
るスケール粉砕物をブラシロールで除去した後、更にス
プレー装置に導入され、スプレーノズルから高圧水を吹
き付けることによって鋼帯の表面が清浄化される。この
ように処理された鋼帯は、次いで酸洗槽に送り込まれ、
表面に僅かに残っているスケールが酸洗除去される。

【００１１】これら冷間圧延鋼帯としては、スキンパス
としての３〜４％程度の圧下率から、冷間圧延の圧下率
２０〜３０％及び３０〜５０％の高圧下率のものでよ
い。これらの圧下率は、酸洗後の次工程に応じて決定さ
れるが、次に述べる酸洗槽浸漬時間の制御によってこれ
らの広い圧下率範囲に対処することができるため、これ
らの圧下率範囲に格別の制限はない。

【００１２】酸洗槽は、図１にその一例を示すように、
仕切壁５、６、及び７によって仕切られた酸洗槽１、
２、及び３からなる。これら酸洗槽の前後壁及び各仕切
壁上には熱延鋼帯１０を通板する案内ロール１１が設け
られ、鋼帯を酸浴に浸漬する一定の高さに支持案内す
る。槽１１上にはフード１５が設けられて酸ヒュームの
飛散を防止する。各酸洗槽には、新酸を供給する配管と
バルブＶ−１、２、３が配置され、また、これらの各酸
洗槽から酸液を抽出・供給するバルブＶ−１、２、３、
タンクＴ−１、２、３及びポンプＰ−１、２、３からな
る液面調節装置が設けられている。酸洗条件を制御する
には、図において、酸洗槽を３槽共使用する場合、新酸
をバルブＶ−１より供給し、バルブＶ−２及び３を閉と
して酸洗槽１〜３に酸液を満たす。鋼帯１０は案内ロー
ル１１により一定の高さに支持案内されているため、３
槽すべてに浸漬されて酸洗される。２槽使用する場合
は、新酸をバルブＶ−２より供給し、酸洗槽１の酸液を
バルブＶ−４よりタンクＴ−１へ送って、液面を低下さ
せ、鋼帯１０を酸浴液面上を通過させる。１槽使用する
場合も同様に、バルブＶ−３より酸液を供給すると共
に、バルブＶ１及び２よりタンクＴ−１及び２に酸洗槽
１及び２の酸液を送って、液面を低下させる。これらの
酸洗槽を再度使用する際には、これらのタンクに貯蔵さ
れた酸液をポンプＰ−１及び３により酸洗槽に送って液
面を上昇させ、上方のバルブＶ−１及び２より新酸を供
給すればよい。使用後の酸液は、下流より排出されて廃
酸回収設備に送られる。

【００１３】スキンパスのように軽圧下程度の場合は酸
洗工程の負荷は大きいため、すべての酸洗槽を通板する
必要があり、ラインスピードも小さくして浸漬時間を長
くする必要がある。これに対し、熱延鋼帯を冷間圧延し
た冷延鋼帯は、冷間圧延時の圧下率の大小により酸洗工
程の負荷が異なるため、圧下率に応じて通板する酸洗槽
の数を制御する。典型的な黒皮圧延のような圧下率の大
きい場合は、メカニカルデイスケーリングの効果も大き
く、酸洗工程の負荷は極めて小さくしかも過酸洗になり
やすいことから、通板する酸洗槽の数を最小とし、ある
いは酸洗槽の長さをこれらの圧下率に合わせた酸洗能力
に応じた長さとしておき、適宜の酸洗槽を選択して他の
酸洗槽の液面を低下させてその上方を通板することによ
り、過酸洗とならない適宜な酸洗条件を選択することが
できる。以下に、具体的な実施例により説明する。表１
に使用した鋼種を、表２にその圧下率と酸洗条件との関
係を示す。なお、表２の条件においては、両鋼種共に同
じ条件下で、同様の酸洗効果が得られたため、表１の鋼
種に共通である。

【００１４】

【００１５】

【００１６】すなわち実用上ラインスピードの制御可能
な範囲１００〜２８０ｍ／分に対して、圧下率３〜４％
の程度の軽圧下率（スキンパス）では、ラインスピード
２００ｍ／分で酸洗槽数３（最大）として実用に耐える
表面状態が得られたが、ラインスピードを２８０ｍ／
分、酸洗槽数３（最大）において良好な酸洗結果を得
た。これに対し酸洗槽数を２に減ずると酸洗効果は不十
分であった。また、圧下率を最大の５０％（黒皮圧延）
とした場合では、ラインスピード２８０ｍ／分、及び２
００ｍ／分で、酸洗槽数１（最小）として適切な酸洗条
件とすることができたが、ラインスピード２８０ｍ／分
において、酸洗槽数３（最大）の条件下では、過酸洗と
なって不可であった。以上の結果に見るとおり、これら
の冷延鋼帯を通板する酸洗槽の数を圧下率に応じて制御
することにより、実用的なラインスピードの範囲で適切
な酸洗条件の制御が可能である。

【００１７】これら２以上の酸洗槽又は２以上の酸洗槽
の区画のそれぞれの長さは、同じである必要はなく、酸
洗処理の制御に適した組み合わせを考慮して定めれば良
い。操業上、酸洗工程の負荷の最も大きい軽圧下率の場
合に合わせて酸洗槽の容量を設定する必要があるが、本
発明はその槽を２以上に区分して、それぞれの区分され
た槽ごとに浴液面を制御して、必要な浸漬長さのみ鋼帯
が浸漬するようにすることにより、軽圧下率の鋼帯の酸
洗時に必要以上のラインスピードの低下を来すことがな
い。また、高圧下率の黒皮圧延鋼帯の酸洗の場合にも、
ラインスピードなどの調整と組み合わせることによっ
て、微妙な酸洗条件の制御が可能であり、過酸洗に陥る
ことなく適切な酸洗をすることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、同一の酸洗設備によって熱延鋼帯の冷間圧延の圧下
率の大小の変化に応じた酸洗条件の制御が可能であり、
黒皮圧延の場合においても過酸洗に陥ることなく適切な
酸洗条件での酸洗が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った熱延鋼帯の酸洗ライン

【符号の説明】

１、２、３：酸洗槽５、６、７：仕切壁１０：
鋼帯１１：案内ロール１５：フードＶ−１
〜３：バルブＴ−１〜３：タンクＰ−１〜３：
ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡野哲彦大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社堺製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スケールが付着している熱延鋼帯を高圧
下圧延する冷間圧延機の下流側で、冷間圧延の圧下率及
びラインスピードに応じて２以上の酸洗槽の内適数の槽
の液面を低下させて鋼帯を浴面上方を通過させることに
より浸漬時間を制御することを特徴とする、黒皮圧延鋼
帯の酸洗時間制御方法。
【請求項２】スケールが付着している熱延鋼帯を高圧
下圧延する冷間圧延機の下流側で、２以上の複数の酸洗
槽又は２以上の複数の区画に仕切ってなる酸洗槽を設
け、各槽または仕切りごとにロールを設けて通板するよ
うに構成し、各槽の液面をそれぞれ独立に上下可能とし
て通板時に鋼板が浸漬する槽の数を、冷間圧延の圧下率
及びラインスピードに応じて制御するようにしてなるこ
とを特徴とする酸洗装置。