JPS59163012A

JPS59163012A - スケ−ル除去方法及び装置

Info

Publication number: JPS59163012A
Application number: JP3692683A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kimura; 智明木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1984-09-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は熱延帯鋼の表面から確実にスケールを除去でき
るようにしたスケール除去方法及び装置に関する。

〔従来技術〕

従来、熱延帯鋼の表面スケールは酸洗法によって除去す
るのが一般的であるが、この酸洗法では使用済の液処理
が困難であることから、酸を全く使用しないか、又は使
用しても酸の占める役割を少なくするようなスケール除
去手段の開発が望まれている。しかして近時、スケール
を研削剤入りの高圧ジェット水で除去する方法や、或は
ブラシによって掻落とす方法等が開発されたが、前者に
あっては研削剤の＠鋼への喰込みや高圧ジェット水の噴
射に甚大な電力を必要とするなどの問題があり、また、
後者にあってはスケールの除去効率が悪いという問題が
ある。

なお、これらのスケール除去を容易にするため前処理と
して、熱延帯鋼に圧延、曲け、或は多少の曲げ伸ばしを
施して、銅帯表面のスケールにクラックを生じさせ、剥
離し易くすることが知られている。

しかしながら、従計のような前処理によって生じさせる
クランクは単にスケールの銅帯表面での剥離に云する移
動距離を確保するだけのものであシ、後処理のスケール
除去に対して画期的な効果を奏することはできなかった
。

〔発明の目的〕本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、スケ
ールの剥離作用自体を強力に、かつ確実に行なえ、スケ
ール除去の完全化が図れるスケール除去方法及び装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するため、本発明は、帯鋼を伸長
させた際に帯鋼とスケールとの伸び率の差に基づいてス
ケールに発生するクラックを、デスケール装置の砥粒が
くい込んでスケールの剥離力が確実に作用する値に設定
するようにしている。

まず、技術的根拠から説明する。発明者において、帯鋼
を種々の伸び率に伸張し、スケールのクラック発生状況
を調査した。

この結果、圧延により帯鋼を延伸した場合、スケールに
は延伸率に応じたクラックが生ずるが、延伸率が約３％
以上になると一部分スケールも圧延されてクラックが削
減し、むしろスケールは母材に圧着されてスケールが除
去しにくくなることが判明した。

父、無帳力場乃至僅少な張力場で帯鋼に多数回の繰シ返
し曲げを与えた場合は、帯鋼に伸びが殆ど発生せず、ス
ケールのクラックは曲げによって開閉を繰シ返すのみで
、クラックの拡大はみられなかった。

そこで、一定の張力場で、帯鋼に曲げを作用させること
を試みた。即ち、張力場で曲げを加えた場合の帯鋼の伸
び（εｆ）は下式で求めることかで第１図において張力
σｆｔの作用により初期の曲は中心Ｘｌは曲げ中心側に
Ｘ２で示す位置まで移動する。この移動距離ａはａｘ（σｍ−（−（１，）＝２ａσ、＝＋７１−ｈ　　
から、となる。この場合、−個所のローラでの曲げには
、曲げ直しを考慮して計２回の曲げ作業が行われるから
、ロール１本当りのス）　ＩＪツブの伸びは、板の中心
に対し２　ａ　　ｈσ　ｆＲＲσ　。

となる。

また、伸びには弾性伸びが含まれるから、実際の塑性伸
びεｐｔは、となり、ｎ本のローラの場合は、が成立する。

試験材帯鋼板厚は、代表的な２．３　ｒｕｍ　、帯鋼に
付加する単位張力を８Ｋｐ／＋Ｊ　とし、曲はローラの
径を１００１１ＯＬ＋とすれば、ロール１本当りの帯板
の伸びは上式よシ約１％で、この伸びはローラ本数に比
例して増加する。

また、帯鋼を曲げ伸した場合の曲げ伸ばし方向のスケー
ル形状の変化を観察すると、第３図〜第６図に示すよう
に、スケール自体の幅は伸び量に関係なく殆んど一定で
、伸びと共にスケールに生じるクラックの幅が増加する
ことが判明した。即ち、第３図は帯鋼に３％の伸びを与
えた場合、第４図は３．５％、第５図は１０％、第６図
は１５％の場合を夫々示す倍率２０００の組織写真であ
シ１へ部分がスケール、Ｂ部分がクラックである。

ところで、第７図は曲げ伸した熱間圧延帯鋼の断面形状
を示す模式図である。この図に示すように、母材３１に
付着しているスケール３０は上部の曲げ伸し作業によっ
て略等ピッチで割れ、クラック２９を発生する。

このスケールの厚みＳは１０μ前後であり、ピッチｐは
１５〜３０μである。

なお、スケールへのクラック発生状況を調べたところ、
クラックは曲げ作業用のロール径に関係なく略一様に生
ずることが判明した。このことから、帯鋼を、曲げを作
用させずに単に引き伸ばすだけでも十分にスケールへの
クラックを発生でき、そのクラックのギャップｇは、伸
びと共に増加する傾向にあることが確認された。

以上の現象を分析すると、スケールは殆んど伸び性を有
しない硬質のものであるため、母材たる帯鋼の伸びに従
って、その母材とスケールとの境界面で滑り現象が生じ
、母材の伸び分がクラックのギャップｇとなって表われ
るものと考えられる。

従って、クラックのギャップｇはクラックのピッチをｐ
１母材の伸びをεとすれば、ｇ＝　ε　ｐで表わすことができる。

次にデスケール装置とギャップとの関連について検討す
る。

研削砥粒を用いるデスケーリング装置としては、高圧水
噴流に研削砥粒を混入させるもの、又はブラシ等の樹脂
製素線に研削砥粒を含有させるものなどかあふ。

研削砥粒と・して多用されているＡ２２０３等の場合、
粒径は５０〜６００μ程度のものが混在する。但し、各
砥粒の鋭角部分の半径は粒径に拘らず殆んど１μ程度で
ある。そこで、このような砥粒によってスケールを除去
する場合は、第８図に示すように、クラックが生じたス
クールに対し、砥粒３２がスケール３０のクラックのギ
ャップにくい込み状態で引掛かり、スケールをもぎとる
ようにすることが望ましいと考えられる。即ち、クラッ
クのギャップｇを砥粒の鋭利部分に比べ七十分大きくす
ればスケール剥離痒用が増進すると考えられる。

つまり、スケールのクラックを成長した状態で砥粒入シ
素線で構成されるブラシ等によってスケール除去を行え
ば、スケールに対するブラシの効−果は著しく大きくな
り、容易にスケールを除去できるはずである。

第９図及び第１０図は帯鋼のスケール除去処理速度２０
０ｍ／励、研削砥粒入すブラシ本数を帯鋼片面当シ２本
とした場合の帯鋼の伸張率とスケール除去率及びギャッ
プの関係を示す。これにょハ伸張率が増加すれば、スケ
ールの除去率が急速に改善されることが確認された。特
に伸張率を３．５％以上にすると、その効果は著しく増
加することが判明した。これは前述のように、伸びが３
．５％以上になると、クラックも大きくなシ砥粒がスケ
ールを引掻Ｘことが可能となることに基づくと考えられ
る。３．５％以下の伸びでは、スケール除去に有効な研
削砥粒の引掛シが得られず、ブラシはスケールの表面を
なでるような形となりスケール除去が困難でありスケー
ルの除去効果は小である。

また、ストリップの伸びが１５％以上ではこの引掻き効
果は飽和し、従ってスケール除去性も飽和する。

しかして、伸び率とギャップとの関係を調べたところ、
伸び率３％とすると、ピッチが概略ｐ−１５〜３０μで
あることがらｇ＝０．４５〜０．９μである（第３図参
照）。

しかして、前述の如く、砥粒３２の鋭角状の部分の半径
は１μ以上が通常であり、伸び率３％以下では、砥粒は
ギャップｇにまたが殴、スケールの表面を砥粒が滑る状
態となシ、スケール除去効果に対して効果的でないこと
が判明した。

一方、伸び率を３．５％にした場合は、ギャップｇが０
．５２〜１．０５μとなシ、スケールに対するひつかか
シが得られるようになる。伸びをさらに４％程度に増加
すれば、クラックのギャップは０．６〜１．２μとなり
、砥粒のスケールに対する引き掻く効果が増加し、スケ
ールが容易に除去されるようになる（第４図〜第６図参
照）。

但し、１５％の伸びになると、第６図に示すように、伸
び１０％時（第５図）に比べてクラック数が増加し、１
ケ邑りのクラックのギャップはそれ以上拡大しないこと
が認められた。従って、砥粒による掻き落し効果は１５
％伸び以上では飽和する。従って、経済面から伸張の上
限を１５％に抑制するのが効果的である。

以上のような現象を解明できた結果、本発明では帯鋼を
十分伸張した状態で研削砥粒入シプラシなどのメカニカ
ルなデスケール装置によってスケール除去法によシスケ
ールを除去するものである。

なお、本発明のスケール除去を十分効果的に行うには、
設備の配置を以上のようにすることが望ましい。

即ち、帯鋼に張力を付与する場所を設け、この張力場に
曲げ伸ばし伸張方式の場合、第１に帯鋼の繰シ返し曲げ
ローラを配置する。

この曲げローラは前述のζカ式に従い、ローラ本数及び
付与する張力σｆに基づいて設定すればよい。

また、ローラ本数Ｎを減少する場合は張力σｆを犬にす
る等適宜の手段を行えばよい。

次に、この曲げローラで生ずる帯板の幅方向反りを修正
する幅反り修正機を設けること、が望ましい。

さらに、バックアップローラ付きブラシを設け、張力場
で帯鋼をローラに巻き付け、ブラシの当シをよくシ、ブ
ラシによる除去性を改善する。

またブラシ部では帯鋼が幅方向に反っていないように反
シを修正する装置を設ける。

〔発明の実施例〕以下、本発明の一実施例を第１１図によって説明する。

本実施例では、曲げ伸ばし式伸張装置を用いている。

即ち、図に於いて帯鋼１は矢印方向（図の右方）に進行
するようになっており、帯鋼１への張力は人出側のプラ
イドル装置２．６によって与えられる。これらのブライ
ドル装置は複数のローラ６゜７．１８．１９等で構成さ
れる。

人出側プライドル装置２．６間には曲げ伸ばし機３、帯
板幅反シ修正機４及びブラシ装置５が順次配置されてい
る。

各装置間の帯鋼１はガイドローラ８，１１゜１５等によ
って支持される。

曲げ伸ばし機３は曲げローラ１０及びこれを支持する補
強ローラ９からなる曲げローラ対が多数配置してなり、
帯鋼１を前述したように３．５％以上の伸び率を与える
。

幅反シ修正機４は固定された幾分大径なローラ１２．１
３間に小径なローラ１４を配置し、これを上下すること
によシ反シを修正するようにしである。

成されている。そして、帯鋼を曲けながら支持するバン
クアップローラ１６にそのブラシ１７を対向配置し、各
ブラシで片面づつのスケール除去を交互に行うようにし
ている。

本実施例では、帯鋼の厚さを１．６〜４．５ｍ＋ｎ、板
幅を７００〜１５００Ｂとし、１００〜２５０ｍ／騙の
速度で処理した。

また、曲げ伸ばしローラ本数はローラ径１００咽前後、
本数は２〜１２本程度、ブラシは片面に対し１〜３本程
度用いた。

本実施例によると、スケールが略完全に除去できること
が確認された。

なお、前記実施例では、曲げ装置とブラシ装置とを個別
に配置したが、本発明はそのようなものに限らず、例え
は第１２図に示すように、伸張装置２５によって曲げ伸
ばしＡ帯鋼１がある程度伸びた後、更に伸びを与える曲
げローラの背面側に研削砥粒入りブラシ１７を設け、帯
鋼１を曲げ伸ばしながらスケール除去のためのブラシ作
用を行なわせるようにしてもよい。この場合には、帯鋼
１０反如修正は次の工程へストリップをスムーズに搬送
するために行われる。

また、上記各実施例では、曲げ装置１を用いた場合を示
したが、本発明はそのようなものに限らず、例えば第１
３図に示すように、連続ストレッチャ式に帯鋼ｌを伸張
するように研削砥粒入シブラシ装置４３によってスケー
ルを除去するようにしてもよい。即ち、前段ブライドル
ローラ４０と後段ブライドルローラ４２との間で帯鋼４
１に降伏点に近いが、これを僅かに越える張力を付与し
つつ帯鋼４１を曲げを与えることなく伸張するものであ
る。

なお、安全のため、プライドル装置６以降に僅かな酸洗
装置を設けることも可能である。

また、デスケール装置としては、ブラシ装置に限らず、
研削剤入シ高圧ジェット水を用いた型式％式％〔発明の効果〕以上のように、本発明によれは、研削砥粒を用いたデス
ケール装置によシ一定値以上帯鋼を伸張しつつスケール
除去を行うようにしたので、スケールのギャップに砥粒
をくい込ませ名ことによる強力かつ確実なスケール除去
が実現し、初期の目的が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する理論説明図
、第３図〜第６図は、スケールのギャップについての帯
鋼の表面組織を示す顕微鏡写真、第７図はギャップを示
す説明図、第８図はギャップと砥粒の関係を示す説明図
、第９図は伸長率とスケール除去率の関係を示す特性図
、第１０図は伸長率とギャップの関係を示す特性図、第
１１図例を示すスケール除去装置の構成崗である。１．４１・・・帯鋼、２，６・・・張力付与装置、３・
・・曲げ装置、５，２６．４３・・・デスケール装置、
３２・・・砥粒。代理人　弁理士　鵜沼辰之訛１図名２図噌ｑ図宅８図第９図ストリップのイ中ひ（ン、）宅１０図イ１コ　張子　（別手続補正書（方へ２１．事件の表示昭和５８年　特許願　第３６９２６号２、発明の名称スケール除去方法及び装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人名称（５１０）株式会社　日立製作所４、代理人５　補正命令の日付７、補正の対象明細店の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
欄並びに図面（第６図〜第６図）。８、補正の内容（１）　明細書第７頁第８行の「組織写真」を「組織を
示す図」と訂正する。（２）　　明細書第１６頁第１１行の「顕微鏡写真」を
「図」と訂正する。（３）第６図〜第６図を別紙の通り訂正する。以上第３図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、熱延帯鋼を連続的に送りながら、該帯′ｄＡ衣面の
スケールを研削砥粒を用いたデスケール装置によって除
去するスケール除去方法において、デスケール装置を通
過する帯鋼に３．５％以上の長手力向伸びを付与するこ
とを特徴とするスケール除去方法。２、帯鋼の伸びの上限を１５％以下に設定することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のスケール除去方法
。３、帯鋼に伸びを伺与する工程は、帯鋼がデスケール装
置に入る前段で該帯鋼に曲げを付与する工程を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスケール除去
方法。４、熱延帯鋼を連続的に送る搬送装置の一定領域内に該
帯鋼に長手力向伸びを付与する張力付与装置を設け、こ
の張力付与装置に基づいて帯鋼に伸びが生じる領域に研
削砥粒を用いたデスケール装置を配設したことを特徴と
するスケール除去装置。５、張力付与装置はデスケール装置の前段に配置して帯
鋼に曲けを付与する曲げ装置を宿することを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載のスケール除去装置。６、デスケール装置は研削砥粒を装置したスケール除去
用ブラシを有することを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載のスケール除去装悄°、。