JP3985401B2

JP3985401B2 - Steel sheet rolling method

Info

Publication number: JP3985401B2
Application number: JP30723499A
Authority: JP
Inventors: 光岡田; 純杉本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP2001129609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延ラインにおける鋼板の圧延方法に関する。詳しくは、本発明は、熱間圧延機の入側で鋼板表面のスケールを効率的に除去しスケール疵のない表面性状の良好な熱延鋼板を製造する鋼板の圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、熱延鋼板は、通常１１００〜１３５０℃程度に加熱されたスラブに粗圧延、次いで仕上圧延を施して製造される。その際、スラブ加熱時に生じる一次スケールや、この一次スケールを除去した後に生じる二次スケールが鋼板表面に残存したまま圧延をおこなうと、鋼板表面にスケールが噛み込んだいわゆるスケール疵が発生し、製品品質を低下させる。このようなスケール疵の発生を防止する目的で、通常、圧延ラインには高圧水の噴射によりスケールを除去するデスケーリング装置が配置され、一次スケールや二次スケールを除去しながら圧延がおこなわれる。しかしながら、特に圧延温度が高い場合には、スケールの生成速度が大きく、デスケーリング装置から圧延機の間、あるいは圧延機間で生成する二次スケールの量が多くなりこれが原因でスケール疵が発生しやすい。
【０００３】
上記スケール疵を防止する方法として、特開昭５７−１５４３０１号公報には、圧延直前に鋼板を冷却し、生成する二次スケールを抑制する方法が開示されている。しかし、二次スケールの抑制効果が不十分であるという問題や鋼板冷却により仕上温度が確保できないという欠点がある。
【０００４】
また、特開平０７−１７１６１０号公報には、仕上前段スタンド入側にデスケーリング装置を設け、圧延時のスケールが１０μｍを超える場合、鋼板表面に０．１５kgf/cm² 以上の高圧水を噴射した後、１秒以内で圧延する方法が提示されている。しかし、製造条件によっては、スケール除去が不十分であったり、必要以上に高圧水を噴射する結果、鋼板の温度低下が大きく仕上温度が確保できないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来の問題を解決し、デスケーリングの際の鋼板の大幅な温度低下を抑制しながらスケール疵のない表面性状の良好な熱延鋼板を製造する鋼板の圧延方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、熱間圧延時に生成する二次スケールに起因して発生するスケール疵を防止して鋼板の品質向上を図るべく、スケール疵の発生要因とスケール除去に必要なデスケーリング条件を調査し、以下の知見を得た。
【０００７】
ａ．特開平０７−１７１６１０号公報に開示されたように高圧水の衝突圧を規定する方法では、鋼板速度が速い場合にはデスケーリング能力が不足しスケール除去が不十分となり、スケール厚が薄く鋼板速度が遅い場合には能力過多となり必要以上に鋼板が冷却されるという問題が生じる。
【０００８】
ｂ．高圧水の噴射によるスケールの剥離性は、衝突圧によって決まるのではなく、鋼板単位面積当たりに噴射された高圧水のエネルギ(吐出圧×流量／噴射面積)によって評価できる。
【０００９】
ｃ．スケール疵は、圧延時のスケール厚と鋼板表面温度の双方に密接な関係があり、スケール厚が鋼板表面温度により定まる限界値以下であればスケール疵は発生しない。
【００１０】
次に、本発明者らは、スケール除去に使用したスプレー水の排水を回収し、その排水に含まれるスケール片を調査し、以下の知見を得た。
【００１１】
ｄ．排水に含まれるスケール片は板状であり、その厚さはデスケーリング時において鋼板表面に形成されていたスケールの厚さと一致する。すなわち、スプレー水の噴射により、鋼板表面のスケールは鋼板とスケールの界面で板状に剥離する。
【００１２】
ｅ．したがって、排水中のスケール片の厚さを測定することにより、デスケーリング時のスケール厚を推定することができる。
【００１３】
本発明は、上記知見に基づいて完成されたもので、その要旨は以下の通りである。
【００１４】
（１）スプレー水を噴射して鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置を入側に備えた熱間圧延機による鋼板の圧延方法において、予め、圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板にスプレー水を噴射し、噴射したスプレー水の排水中に含まれるスケールの厚さを測定し、測定したスケール厚からスケール除去に必要な最低限の鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥo を求めておき、圧延処理すべき鋼板の圧延に際しては、スプレー水の噴射による鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥがＥo 〜Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）の範囲になるように上記デスケーリング装置の噴射圧、ノズル流量、ノズル噴射幅を決定してスプレー水を噴射して圧延を行うことを特徴とする鋼板の圧延方法。
【００１５】
（２）スプレー水を噴射して鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置を入側に備えた熱間圧延機による鋼板の圧延方法において、予め、圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板にスプレー水を噴射し、噴射したスプレー水の排水中に含まれるスケールの厚さを測定し、測定したスケール厚からスプレー水を噴射しない鋼板が熱間圧延機入側に到達したときの熱間圧延機入側のスケール厚Ｙ_M を求めておき、圧延処理すべき鋼板の圧延に際しては、前記スケール厚Ｙ_M （μｍ）が下記式を満足する場合には、上記デスケーリング装置によるスプレー水の噴射を停止して圧延を行うことを特徴とする鋼板の圧延方法。
【００１６】
【数２】

【００１７】
【発明の実施の形態】
スプレー水の噴射により鋼板表面に与えられるエネルギは、鋼帯単位面積当たりの噴射エネルギをＥ（Ｊ／ｍ² ）とすると、下記（１）式で表される。なお、以下、Ｅを単に噴射エネルギともいう。
【００１８】
【数３】

【００１９】
以下、Ｐを噴射吐出圧、Ｑをノズル流量、Ｗをノズル噴射幅ともいう。
本発明者は、スケール厚を５〜３０μｍに調整した鋼板表面温度：１０００℃の鋼板（Ｃ：０．０５質量％、厚：８ｍｍ、幅：７０ｍｍ）を対象に、噴射吐出圧Ｐ：１０〜２０ＭＰａ、ノズル流量Ｑ：２０〜１００リットル／分、ノズル噴射幅Ｗ：３０〜１５０ｍｍ、鋼板速度：０．７〜２．０ｍ／ｓの条件でデスケーリング試験をおこない、スケール剥離が噴射エネルギＥとスケール厚Ｙとで整理できることを見い出した。
【００２０】
図１は、デスケーリング性に及ぼす噴射エネルギとスケール厚との関係を示すグラフである。図１に示すように、図中の線（Ｅ＝1020Ｙ² ＋4360Ｙ）より上の領域ではスケールの剥離が完全におこなわれ、スケール疵の発生が防止される。上記線より下の領域ではスケール残りが発生し、スケール疵が発生する。
【００２１】
また、発明者らは、スケール厚を２〜１６μｍに調整した鋼板表面温度：６００〜１１００℃の鋼板（Ｃ：０．０５質量％、厚：８ｍｍ、幅：７０ｍｍ）を対象に、モデル圧延機を用いて圧下率３５％の圧延をおこない、圧延前スケール厚が鋼板表面温度で定まる限界値以下では圧延時にスケール疵が発生しないことを見い出した。
【００２２】
図２は、スケール疵の発生に及ぼす圧延前スケール厚Ｙ_M と鋼板表面温度との関係を示すグラフである。同図に示すように、図中の線（Ｙ_M ＝-0.024Ｔ＋31.03 ）より下の領域ではスケール疵が発生しない。すなわち、デスケーリングは、上記線より上の領域のスケール厚を有する鋼板に対して行えばよく、上記線より下の領域のスケール厚を有する鋼板に対してはデスケーリングの必要が無く、デスケーリングに伴う鋼板の温度低下を防止し、鋼板温度を高温に維持することができることが判った。
【００２３】
以下、上記検討結果を基に完成した本発明の方法を説明する。
図３は、本発明の方法を実施するデスケーリング装置を備えた熱間圧延機の模式図である。同図において、符号１はデスケーリング装置、１ａはデスケーリングヘッダ、１ｂはデスケーリングノズル、２は熱間圧延機、３は鋼板、４は排水回収装置を示す。
【００２４】
図３に示すように、この装置は、熱間圧延機２と、その熱間圧延機の入側にデスケーリングヘッダ１ａとデスケーリングノズル１ｂとを有するデスケーリング装置１を備えており、図示していないデスケーリングポンプによりデスケーリングノズル１ｂに供給されたスプレ水は鋼板３の表面に噴射される。
【００２５】
本発明の方法は、予め、圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板を対象としてスプレー水を噴射してデスケーリングを行い、そのスプレー水の排水中に含まれるスケール片の厚さを測定し、測定したスケール厚からスケール除去に必要な最低限の噴射エネルギを求めておき、圧延処理すべき鋼板の圧延に際しては、その最低限の噴射エネルギに基づきデスケーリング装置１の噴射圧、ノズル流量、ノズル噴射幅を決定してスプレー水を噴射して圧延をおこなうものである。
【００２６】
スケール厚の測定は、例えば、図３に示すように、デスケーリング装置１の入側に排水回収装置４を設け、この排水回収装置でスプレー水の排水を回収し、回収した排水を濾過した後に残留するスケール粉末を乾燥させ、そのスケール粉末を光学顕微鏡や走査型顕微鏡で測定することにより可能である。また、スケール粉末を平らな板の上に散布し、その高さをレーザ変位計などを用いて測定する方法によってもスケール厚を測定することができる。
【００２７】
次ぎに、スケール除去に必要な最低限の鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥo の求め方を説明する。
【００２８】
図１に示すように、スケール除去に必要な最低限の鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥo （Ｊ／ｍ² ）は、スケール厚Ｙ（μｍ）の関数ｆとして、以下の（２）式で求めることができる。
【００２９】
【数４】

【００３０】
具体的には、例えばスケール厚が３０μｍ未満の場合には、Ｅo は、以下の（３）式で表される。
【数５】

本発明では、スプレー水の噴射により鋼板に与える鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥがＥo 〜Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）の範囲になるように、（１）式に基づき、デスケーリング装置の噴射吐出圧Ｐ、ノズル流量Ｑ、ノズル噴射幅Ｗを決定してスプレー水を噴射する。ＥがＥo 未満ではスケールの除去が不十分である。ＥがＥo 以上であればスケールの剥離性に差はないが、Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）より大きくなると鋼板温度の低下が大きくなる。従って、ＥはＥo 以上、Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）以下である。好ましくは、ＥはＥo ＋10000 （Ｊ／ｍ² ）以上、Ｅo ＋20000 （Ｊ／ｍ² ）以下である。なお、噴射吐出圧Ｐは、５ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以下とするのが望ましい。
【００３１】
本発明の別の方法は、スプレー水を噴射しない鋼板が熱間圧延機の入側に到達したときの熱間圧延機入側のスケール厚Ｙ_M （μｍ）が下記（４）式を満足する場合には、スプレー水の噴射を停止することを特徴とする。
【００３２】
【数６】

【００３３】
ここで、上記スケール厚Ｙ_M は、以下のようにして予測される。圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板を対象としてスプレー水を噴射してデスケーリングを行い、そのスプレー水の排水中に含まれるスケール片の測定で得られるスケール厚Ｙから（５）式でスケール重量Ｗ_D （ｇ／ｃｍ² ）を求める。次いで、デスケーリング装置でスケールが完全に剥離したと仮定したときにデスケーリング位置から熱間圧延機入側の間で形成されるスケールの重量Ｗ_T （ｇ／ｃｍ² ）を（６）式で表される放物線側から求める。上記Ｗ_D とＷ_T とから（７）式で演算されるスケール重量Ｗ（ｇ／ｃｍ² ）より（８）式でスケール厚Ｙ_M を予測することができる
【００３４】
【数７】

【００３５】
なお、上記（６）式のΣは、デスケーリング位置から熱間圧延機入側までの総和を表す。
【００３６】
図２に示すように、スケール疵発生の限界線は、熱間圧延機入側のスケール厚をＹ_M （μｍ）、熱間圧延機入側の鋼板表面温度をＴ（℃）とすると、Ｙ_M ＝-0.024Ｔ＋31.03 で表され、（８）式で計算されるスケール厚Ｙ_M が（４）式を満足する場合は、圧延の際にスケール疵が発生しない。従って、スプレー水の噴射を停止することにより、鋼板の温度低下を防止し、鋼板温度を高温に維持することができる。また、デスケーリングコストを低減することができる。
【００３７】
【実施例】
（実施例１）
図３に示す構成の熱間圧延設備を用いた。同図において、鋼板を挟んで上下に設けられたデスケーリングノズル１ｂの圧延方向への傾き（θ）は１０°、デスケーリングノズルの先端から鋼板の表面までの距離は２００ｍｍとした。スプレー水が鋼板に衝突する位置からワークロール中心までの距離は２ｍである。
【００３８】
このようなデスケーリング装置が取り付けられた熱間圧延機により、厚：３０ｍｍ、幅：１２０ｍｍの低炭素鋼（Ｃ：0.05質量％）の鋼板を用い、窒素雰囲気炉中で９８０℃に加熱した後、炉外に取り出し５秒後に上記デスケーリング装置でデスケーリングを行い、次いで、２秒後に圧下率４０％で熱間圧延を実施した。
【００３９】
先ず、Ｐ：１５ＭＰａ、Ｑ：０．００１５ｍ³ ／ｓ、Ｗ：０．０７ｍ、鋼板速度：１ｍ／ｓとしてデスケーリングを行い、排水中のスケール片の厚さを測定した。スケール片の厚さは１４μｍであった。この測定結果から、スケール除去に必要な最低限の鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥ₀ は（３）式から２６０９６０Ｊ／ｍ² となった。
【００４０】
次に加熱条件と圧延条件は上記と同様にして、噴射エネルギＥがＥ₀ 〜Ｅ₀ ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）の範囲となるように噴射圧、ノズル流量、ノズル噴射幅を調整してデスケーリングを行った後、圧延を実施した。圧延により得られた鋼板表面のスケール疵発生面積を調査してスケール疵発生面積比（スケール疵発生面積／鋼板表面総面積×１００％）を求め、スケール疵発生の程度を評価した。熱間圧延機出側およびデスケーリング装置入側に設けた温度計で鋼板表面温度を測定して鋼板表面温度差（デスケーリング装置入側鋼板表面温度−熱間圧延機出側鋼板表面温度）を求め、デスケーリングに伴う鋼板表面温度低下の程度を評価した。なお、比較のため、噴射エネルギＥが上記範囲外となる条件での試験も実施した。
【００４１】
表１にデスケーリング条件とともにスケール疵発生状況ならびに鋼板表面温度低下状況を示す。スケール疵発生状況は、スケール疵発生面積比が５％以下を○で、５％超を×で示した。鋼板表面温度低下状況は、鋼板表面温度差が４０℃以下を○、４０℃超を×で示した。なお、総合評価は、スケール疵発生状況と鋼板表面温度低下状況のいずれも○の場合を合格として○で、その他は不合格として×で表した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１に示すように、噴射エネルギＥをＥo 〜Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）の範囲としてスプレー水を噴射したＮｏ．３、５の本発明例では、スケール疵発生面積比が５％以下で表面性状良好な鋼板が得られ、鋼板表面温度差も４０℃以下で温度低下が少なく良好であった。一方、Ｎｏ．１、２の比較例では、スケール疵面積比が５％超で表面性状が不良であった。また、Ｎｏ．４の比較例では、スケール疵発生面積比は５％以下で良好であったが、鋼板表面の温度低下が大きく不良であった。
（実施例２）
図３に示す構成の熱間圧延設備を用いた。同図において、鋼板を挟んで上下に設けられたデスケーリングノズル１ｂの圧延方向への傾き（θ）は１０°、デスケーリングノズルの先端から鋼板の表面までの距離は２００ｍｍとした。スプレー水が鋼板に衝突する位置からワークロール中心までの距離は２ｍである。
【００４４】
このようなデスケーリング装置が取り付けられた熱間圧延機により、厚：３０ｍｍ、幅：１２０ｍｍの低炭素鋼（Ｃ：0.05質量％）の鋼板を用い、窒素雰囲気炉中で９００、９４０℃に加熱し、圧下率４０％で熱間圧延を実施した。なお、鋼板は炉外に取り出し５秒後にデスケーリング装置の入側に到達し、次いで、２秒後に熱間圧延機入側に到達した。
【００４５】
先ず、Ｐ：１５ＭＰａ、Ｑ：０．００１５ｍ³ ／ｓ、Ｗ：０．０７ｍ、鋼板速度：１ｍ／ｓとしてスプレー水を噴射してデスケーリングを行い、排水中のスケール片の厚さを測定した。次に、スプレー水を噴射しない鋼板が熱間圧延機入側に到達したときの熱間圧延機入側のスケール厚Ｙ_M を（８）式で予測し、このスケール厚Ｙ_M が（４）式を満足する場合にデスケーリングを行わずに圧延を実施した。実施例１と同様にして、スケール疵発生面積比を求めスケール疵発生の程度を評価するとともに、鋼板表面温度差を求め、デスケーリングに伴う鋼板表面温度低下の程度を評価した。なお、比較のため、スケール厚Ｙ_M が（４）式を満足する条件でデスケーリングを実施した場合と、スケール厚Ｙ_M が（４）式を満足しない条件でデスケーリングを実施しなかった場合とを行った。
【００４６】
表２にスケール疵発生状況ならびに鋼板表面温度低下状況を示す。スケール疵発生状況は、スケール疵発生面積比が５％以下を○で、５％超を×で示した。鋼板表面温度低下状況は、鋼板表面温度差が４０℃以下を○、４０℃超を×で示した。なお、総合評価は、スケール疵発生状況と鋼板表面温度低下状況のいずれも○の場合を合格として○で、その他は不合格として×で表した。
【００４７】
【表２】

【００４８】
表２に示すように、Ｎｏ．３の本発明例では、デスケーリングを停止したのに拘わらずスケール疵発生面積比が５％以下で表面性状良好な鋼板が得られた。一方、Ｎｏ．１、の比較例では、スケール疵面積比が５％超で表面性状が不良であった。また、Ｎｏ．２の比較例では、スケール疵発生面積比は５％以下で良好であったが、鋼板表面の温度低下が大きく不良であった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼板の表面温度の大幅な低下を防止しながらスケールを効果的に除去し、スケール疵のない表面品質に優れた熱延鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デスケーリング性に及ぼす噴射エネルギとスケール厚との関係を示すグラフである。
【図２】スケール疵の発生に及ぼす圧延前スケール厚Ｙ_M と鋼板表面温度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の方法を実施するデスケーリング装置を備えた熱間圧延機の模式図である。
【符号の説明】
１：デスケーリング装置、
１ａ：デスケーリングヘッダ、
１ｂ：デスケーリングノズル、
２：熱間圧延機、
３：鋼板、
４：排水回収装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for rolling steel sheets in a hot rolling line. More specifically, the present invention relates to a steel sheet rolling method for efficiently removing a scale on the surface of a steel sheet on the entry side of a hot rolling mill and producing a hot-rolled steel sheet having a good surface property without scale defects.
[0002]
[Prior art]
For example, a hot-rolled steel sheet is usually produced by subjecting a slab heated to about 1100 to 1350 ° C. to rough rolling and then finish rolling. At that time, if rolling is performed while the primary scale generated during slab heating or the secondary scale generated after removing the primary scale remains on the steel plate surface, so-called scale flaws are generated in which the scale is caught on the steel plate surface, resulting in a product. Reduce quality. For the purpose of preventing the occurrence of such scale wrinkles, a descaling device that removes scale by jetting high-pressure water is usually arranged in the rolling line, and rolling is performed while removing the primary scale and the secondary scale. However, especially when the rolling temperature is high, the scale generation rate is high, and the amount of secondary scale generated between the descaling device and the rolling mill or between the rolling mills increases, which causes scale flaws. Cheap.
[0003]
As a method for preventing the scale wrinkling, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-154301 discloses a method for cooling the steel plate immediately before rolling to suppress the secondary scale generated. However, there are problems that the effect of suppressing the secondary scale is insufficient and that the finishing temperature cannot be secured by cooling the steel sheet.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-171610 discloses a descaling device on the entrance side of the pre-finishing stand, and when the scale at the time of rolling exceeds 10 μm, high pressure water of 0.15 kgf / cm ² or more is sprayed onto the steel plate surface. Later, a method of rolling within 1 second is presented. However, depending on the manufacturing conditions, there is a problem that scale removal is insufficient, or as a result of jetting high-pressure water more than necessary, the temperature of the steel sheet is greatly reduced and the finishing temperature cannot be secured.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a method of rolling a steel sheet that produces a hot-rolled steel sheet having a good surface property without scale defects while suppressing a significant temperature drop of the steel sheet during descaling. There is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors investigated the cause of scale flaws and the descaling conditions necessary for scale removal in order to improve the quality of the steel sheet by preventing the scale flaws caused by the secondary scale generated during hot rolling. The following findings were obtained.
[0007]
a. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-171610, in the method of defining the collision pressure of high-pressure water, when the steel plate speed is high, the descaling capability is insufficient and the scale removal becomes insufficient, the scale thickness is thin, and the steel plate speed is low. When the speed is slow, the capacity becomes excessive and the steel sheet is cooled more than necessary.
[0008]
b. The peelability of the scale due to the injection of high-pressure water is not determined by the collision pressure, but can be evaluated by the energy (discharge pressure × flow rate / injection area) of high-pressure water injected per unit area of the steel plate.
[0009]
c. Scale wrinkles are closely related to both the scale thickness during rolling and the steel sheet surface temperature, and scale wrinkles do not occur if the scale thickness is less than the limit value determined by the steel sheet surface temperature.
[0010]
Next, the present inventors collected the drainage of the spray water used for scale removal, investigated the scale piece contained in the drainage, and obtained the following knowledge.
[0011]
d. The scale pieces contained in the drainage are plate-like, and the thickness thereof matches the thickness of the scale formed on the steel plate surface at the time of descaling. That is, by spraying spray water, the scale on the surface of the steel sheet is peeled off at the interface between the steel sheet and the scale.
[0012]
e. Therefore, the scale thickness at the time of descaling can be estimated by measuring the thickness of the scale piece in the drainage.
[0013]
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[0014]
(1) In a steel sheet rolling method using a hot rolling mill equipped with a descaling device for removing the scale on the steel sheet surface by spraying spray water, it has a scale thickness equivalent to that of the steel sheet to be rolled in advance. Spray water is sprayed onto the steel plate, the thickness of the scale contained in the drainage of the spray water spray is measured, and the minimum spray energy Eo per unit area of the steel plate necessary for scale removal is determined from the measured scale thickness. In the rolling of the steel sheet to be rolled, the spraying pressure of the descaling device so that the spraying energy E per unit area of the steel plate by spraying spray water is in the range of Eo to Eo +30000 (J / m ² ), A rolling method of a steel sheet, wherein a rolling flow is performed by determining a nozzle flow rate and a nozzle injection width and injecting spray water.
[0015]
(2) In a steel sheet rolling method using a hot rolling mill equipped with a descaling device for removing the scale on the steel sheet surface by spraying spray water, it has a scale thickness equivalent to that of the steel sheet to be rolled in advance. Spray water is sprayed onto the steel sheet, the thickness of the scale contained in the spray water spray is measured, and the heat when the steel sheet that does not spray water from the measured scale thickness reaches the inlet side of the hot rolling mill. The scale thickness Y _M on the inlet side of the rolling mill is obtained, and when the steel sheet to be rolled is rolled, if the scale thickness Y _M (μm) satisfies the following formula, spray water by the descaling device is used. The rolling method of the steel plate characterized by stopping the injection | pouring of and performing rolling.
[0016]
[Expression 2]

[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The energy given to the steel sheet surface by spraying spray water is expressed by the following equation (1), where E (J / m ² ) is the spray energy per unit area of the steel strip. Hereinafter, E is also simply referred to as injection energy.
[0018]
[Equation 3]

[0019]
Hereinafter, P is also referred to as an ejection discharge pressure, Q as a nozzle flow rate, and W as a nozzle ejection width.
The inventor of the present invention targets a steel plate surface temperature adjusted to a scale thickness of 5 to 30 μm: 1000 ° C. (C: 0.05 mass%, thickness: 8 mm, width: 70 mm), and the jet discharge pressure P: 10 to 10 mm. A descaling test was performed under the conditions of 20 MPa, nozzle flow rate Q: 20 to 100 liters / minute, nozzle injection width W: 30 to 150 mm, and steel plate speed: 0.7 to 2.0 m / s. I found out that it can be arranged with scale thickness Y.
[0020]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between injection energy and scale thickness that affect descaling. As shown in FIG. 1, in the region above the line (E = 1020Y ² + 4360Y) in the figure, the scale is completely peeled off and scale wrinkles are prevented. In the area below the above line, the remainder of the scale occurs and scale wrinkles occur.
[0021]
In addition, the inventors have developed a model rolling mill for steel sheets having a scale thickness of 2 to 16 μm and a steel sheet surface temperature of 600 to 1100 ° C. (C: 0.05 mass%, thickness: 8 mm, width: 70 mm). The steel sheet was rolled at a rolling reduction of 35%, and it was found that scale wrinkles did not occur during rolling when the scale thickness before rolling was below the limit value determined by the steel sheet surface temperature.
[0022]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the scale thickness Y _M before rolling and the steel sheet surface temperature that affects the generation of scale wrinkles. As shown in the figure, scale wrinkles do not occur in the region below the line (Y _M = −0.024T + 31.03) in the figure. That is, descaling may be performed on a steel plate having a scale thickness in the region above the line, and descaling is not necessary for a steel plate having a scale thickness in the region below the line. It was found that the temperature drop of the steel plate accompanying the above can be prevented and the steel plate temperature can be maintained at a high temperature.
[0023]
The method of the present invention completed based on the above examination results will be described below.
FIG. 3 is a schematic view of a hot rolling mill equipped with a descaling apparatus for carrying out the method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a descaling device, 1a denotes a descaling header, 1b denotes a descaling nozzle, 2 denotes a hot rolling mill, 3 denotes a steel plate, and 4 denotes a waste water collection device.
[0024]
As shown in FIG. 3, this apparatus includes a hot rolling mill 2 and a descaling apparatus 1 having a descaling header 1a and a descaling nozzle 1b on the entry side of the hot rolling mill. The spray water supplied to the descaling nozzle 1b by the non-descaling pump is jetted onto the surface of the steel plate 3.
[0025]
The method of the present invention performs descaling by spraying spray water on a steel sheet having a scale thickness equivalent to that of the steel sheet to be rolled in advance, and determines the thickness of the scale pieces contained in the drainage of the spray water. The minimum injection energy necessary for scale removal is obtained from the measured scale thickness, and when rolling the steel sheet to be rolled, the injection pressure and nozzle of the descaling apparatus 1 are based on the minimum injection energy. The flow rate and nozzle injection width are determined, and spray water is injected to perform rolling.
[0026]
For example, as shown in FIG. 3, the scale thickness is measured after the drainage recovery device 4 is provided on the entry side of the descaling device 1, the drainage of the spray water is recovered by the drainage recovery device, and the recovered wastewater is filtered. It is possible by drying the remaining scale powder and measuring the scale powder with an optical microscope or a scanning microscope. The scale thickness can also be measured by a method in which the scale powder is spread on a flat plate and the height is measured using a laser displacement meter or the like.
[0027]
Next, how to obtain the minimum injection energy Eo per unit area of the steel plate necessary for scale removal will be described.
[0028]
As shown in FIG. 1, the minimum injection energy Eo (J / m ² ) per unit area of the steel plate necessary for scale removal is obtained by the following equation (2) as a function f of the scale thickness Y (μm). be able to.
[0029]
[Expression 4]

[0030]
Specifically, for example, when the scale thickness is less than 30 μm, Eo is expressed by the following equation (3).
[Equation 5]

In the present invention, the spraying of the descaling device is performed based on the formula (1) so that the spraying energy E per unit area of the steel plate given to the steel plate by spraying the spray water is in the range of Eo to Eo +30000 (J / m ² ). The discharge pressure P, the nozzle flow rate Q, and the nozzle injection width W are determined and spray water is injected. If E is less than Eo, scale removal is insufficient. If E is equal to or greater than Eo, there is no difference in the peelability of the scale, but if Eo +30000 (J / m ² ) is exceeded, the steel sheet temperature will decrease greatly. Therefore, E is not less than Eo and not more than Eo +30000 (J / m ² ). Preferably, E is Eo +10000 (J / m ² ) or more and Eo +20000 (J / m ² ) or less. The injection discharge pressure P is desirably 5 MPa or more and 100 MPa or less.
[0031]
According to another method of the present invention, the scale thickness Y _M (μm) on the hot rolling mill entry side when the steel sheet not sprayed with spray water reaches the entry side of the hot rolling mill satisfies the following formula (4). In the case, spraying of spray water is stopped.
[0032]
[Formula 6]

[0033]
Here, the scale thickness Y _M is predicted as follows. From the scale thickness Y obtained by measuring the scale pieces contained in the drainage of the spray water by spraying spray water on the steel sheet having the same scale thickness as the steel sheet to be rolled (5) The scale weight W _D (g / cm ² ) is determined by the equation. Next, the weight W _T (g / cm ² ) of the scale formed between the descaling position and the hot rolling mill entry when it is assumed that the scale is completely peeled off by the descaling device is expressed by the equation (6). Calculate from the parabola side. It is possible to predict the W _D and W _T scaled weight is calculated by equation (7) and a W (g / cm ²⁾ scale thickness Y _M in equation (8) [0034]
[Expression 7]

[0035]
In the above equation (6), Σ represents the sum from the descaling position to the hot rolling mill entry side.
[0036]
As shown in FIG. 2, the limit line of scale wrinkling occurs when the scale thickness on the hot rolling mill entry side is Y _M (μm) and the steel sheet surface temperature on the hot rolling mill entry side is T (° C.). _{When the} scale thickness Y _M expressed by _M = −0.024T + 31.03 and calculated by the equation (8) satisfies the equation (4), scale flaws do not occur during rolling. Therefore, by stopping spraying of the spray water, it is possible to prevent a temperature drop of the steel sheet and maintain the steel sheet temperature at a high temperature. Further, the descaling cost can be reduced.
[0037]
【Example】
Example 1
A hot rolling facility having the configuration shown in FIG. 3 was used. In the figure, the inclination (θ) in the rolling direction of the descaling nozzle 1b provided above and below the steel plate is 10 °, and the distance from the tip of the descaling nozzle to the surface of the steel plate is 200 mm. The distance from the position where the spray water collides with the steel plate to the center of the work roll is 2 m.
[0038]
After being heated to 980 ° C. in a nitrogen atmosphere furnace by using a steel sheet of low carbon steel (C: 0.05 mass%) having a thickness of 30 mm and a width: 120 mm by a hot rolling mill equipped with such a descaling device The sample was taken out of the furnace and descaled by the descaling apparatus after 5 seconds, and then hot rolled at a reduction rate of 40% after 2 seconds.
[0039]
First, descaling was performed with P: 15 MPa, Q: 0.0015 m ³ / s, W: 0.07 m, steel plate speed: 1 m / s, and the thickness of the scale pieces in the waste water was measured. The thickness of the scale piece was 14 μm. From this measurement result, the minimum injection energy E ₀ per steel plate unit area necessary for scale removal was 260960 J / m ² from the equation (3).
[0040]
Next, the heating conditions and rolling conditions are the same as described above, and the injection pressure, nozzle flow rate, and nozzle injection width are adjusted so that the injection energy E is in the range of E _{0 to} E ₀ +30000 (J / m ² ). After scaling, rolling was performed. The scale wrinkle generation area on the steel sheet surface obtained by rolling was investigated to determine the ratio of scale flaw generation area (scale wrinkle generation area / steel plate surface total area × 100%), and the degree of scale flaw generation was evaluated. The steel plate surface temperature is measured by a thermometer provided on the hot rolling mill exit side and the descaling device entrance side, and the steel plate surface temperature difference (descaling device entry side steel plate surface temperature-hot rolling mill exit side steel plate surface temperature) is calculated. Obtained and evaluated the degree of steel sheet surface temperature drop accompanying descaling. For comparison, a test was also performed under conditions where the injection energy E was outside the above range.
[0041]
Table 1 shows the state of scale flaw occurrence and the steel sheet surface temperature decrease as well as the descaling conditions. As for the scale wrinkle generation status, the scale wrinkle generation area ratio is indicated by ○ when the ratio is 5% or less and by × when it exceeds 5%. Regarding the steel sheet surface temperature decrease status, the steel sheet surface temperature difference is indicated by ○ when the temperature difference is 40 ° C. or less and by × when it exceeds 40 ° C. In addition, in the comprehensive evaluation, both the scale wrinkle occurrence state and the steel sheet surface temperature lowering state are indicated as “good” in the case of “good”, and “x” in the other cases as “failed”.
[0042]
[Table 1]

[0043]
As shown in Table 1, No. 1 in which spray water was injected with the injection energy E in the range of Eo to Eo +30000 (J / m ² ). In Examples 3 and 5 of the present invention, a steel sheet with a good surface property was obtained when the scale wrinkle generation area ratio was 5% or less. On the other hand, no. In Comparative Examples 1 and 2, the scale surface area ratio exceeded 5% and the surface properties were poor. No. In Comparative Example 4, the scale wrinkle generation area ratio was 5% or less, which was good, but the temperature drop on the steel sheet surface was large and was poor.
(Example 2)
A hot rolling facility having the configuration shown in FIG. 3 was used. In the figure, the inclination (θ) in the rolling direction of the descaling nozzle 1b provided above and below the steel plate is 10 °, and the distance from the tip of the descaling nozzle to the surface of the steel plate is 200 mm. The distance from the position where the spray water collides with the steel plate to the center of the work roll is 2 m.
[0044]
Using a hot rolling mill equipped with such a descaling device, a steel sheet of low carbon steel (C: 0.05 mass%) with a thickness of 30 mm and a width of 120 mm was used and heated to 900 and 940 ° C. in a nitrogen atmosphere furnace. Then, hot rolling was performed at a rolling reduction of 40%. The steel sheet was taken out of the furnace and reached the entry side of the descaling device after 5 seconds, and then reached the entry side of the hot rolling mill after 2 seconds.
[0045]
First, P: 15 MPa, Q: 0.0015 m ³ / s, W: 0.07 m, steel plate speed: 1 m / s, spray water was sprayed to perform descaling, and the thickness of the scale pieces in the drainage was measured. . Next, the scale thickness Y _M on the hot rolling mill entry side when the steel sheet not sprayed with spray water reaches the hot rolling mill entry side is predicted by equation (8), and this scale thickness Y _M is (4). Rolling was performed without descaling when the equation was satisfied. In the same manner as in Example 1, the scale wrinkle generation area ratio was determined to evaluate the degree of scale wrinkle generation, the steel sheet surface temperature difference was determined, and the degree of steel sheet surface temperature decrease accompanying descaling was evaluated. For comparison, the case where the descaling was carried out under the conditions scale thickness Y _M satisfies the expression (4), if the descaling was not carried out under the conditions scale thickness Y _M does not satisfy the equation (4) And went.
[0046]
Table 2 shows the state of scale flaw occurrence and the state of steel sheet surface temperature decrease. As for the scale wrinkle generation status, the scale wrinkle generation area ratio is indicated by ○ when the ratio is 5% or less and by × when it exceeds 5%. Regarding the steel sheet surface temperature decrease status, the steel sheet surface temperature difference is indicated by ○ when the temperature difference is 40 ° C. or less and by × when it exceeds 40 ° C. In addition, in the comprehensive evaluation, both the scale wrinkle occurrence state and the steel sheet surface temperature lowering state are indicated as “good” in the case of “good”, and “x” in the other cases as “failed”.
[0047]
[Table 2]

[0048]
As shown in Table 2, no. In Example 3 of the present invention, although the descaling was stopped, a steel sheet having a good surface property with a scale wrinkle generation area ratio of 5% or less was obtained. On the other hand, no. In the comparative example 1, the scale surface area ratio exceeded 5% and the surface properties were poor. No. In Comparative Example 2, the scale wrinkle generation area ratio was good at 5% or less, but the temperature drop on the surface of the steel plate was large and was poor.
[0049]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a scale can be removed effectively, preventing the significant fall of the surface temperature of a steel plate, and the hot-rolled steel plate excellent in surface quality without a scale flaw can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between injection energy and scale thickness affecting descaling properties.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the scale thickness Y _M before rolling and the steel sheet surface temperature, which affects the generation of scale wrinkles.
FIG. 3 is a schematic view of a hot rolling mill equipped with a descaling apparatus for carrying out the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: descaling device,
1a: Descaling header,
1b: descaling nozzle,
2: hot rolling mill,
3: Steel plate,
4: Waste water collection device.

Claims

スプレー水を噴射して鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置を入側に備えた熱間圧延機による鋼板の圧延方法において、予め、圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板にスプレー水を噴射し、噴射したスプレー水の排水中に含まれるスケールの厚さを測定し、測定したスケール厚からスケール除去に必要な最低限の鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥo を求めておき、圧延処理すべき鋼板の圧延に際しては、スプレー水の噴射による鋼板単位面積当たりの噴射エネルギＥがＥo 〜Ｅo ＋30000 （Ｊ／ｍ² ）の範囲になるように上記デスケーリング装置の噴射圧、ノズル流量、ノズル噴射幅を決定してスプレー水を噴射して圧延を行うことを特徴とする鋼板の圧延方法。In a steel sheet rolling method using a hot rolling mill equipped with a descaling device that removes scale on the steel sheet surface by spraying spray water, the steel sheet having a scale thickness equivalent to the steel sheet to be rolled is sprayed in advance. Water is injected, the thickness of the scale contained in the discharged spray water is measured, and the minimum injection energy Eo per unit area of the steel plate necessary for removing the scale is determined from the measured scale thickness. When rolling the steel sheet to be processed, the spraying pressure, nozzle flow rate of the above descaling device, so that the spray energy E per unit area of the steel sheet by spraying the spray water is in the range of Eo to Eo +30000 (J / m ² ). A rolling method for a steel sheet, wherein the rolling is performed by determining a nozzle injection width and spraying spray water.

スプレー水を噴射して鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置を入側に備えた熱間圧延機による鋼板の圧延方法において、予め、圧延処理すべき鋼板と同等のスケール厚を有する鋼板にスプレー水を噴射し、噴射したスプレー水の排水中に含まれるスケールの厚さを測定し、測定したスケール厚からスプレー水を噴射しない鋼板が熱間圧延機入側に到達したときの熱間圧延機入側のスケール厚Ｙ_M を求めておき、圧延処理すべき鋼板の圧延に際しては、前記スケール厚Ｙ_M （μｍ）が下記式を満足する場合には、上記デスケーリング装置によるスプレー水の噴射を停止して圧延を行うことを特徴とする鋼板の圧延方法。

In a steel sheet rolling method using a hot rolling mill equipped with a descaling device that removes scale on the steel sheet surface by spraying spray water, the steel sheet having a scale thickness equivalent to the steel sheet to be rolled is sprayed in advance. Hot rolling mill when jetting water, measuring the thickness of the scale contained in the spray water spray sprayed, and when the steel plate that does not spray spray water reaches the hot rolling mill entry side from the measured scale thickness to previously obtain the scale thickness Y _M of the inlet side, when the rolled steel plate to be rolled process, wherein when the scale thickness Y _M (μm) satisfy the following formula, an injection of sprayed water by the descaling device A rolling method for a steel sheet, characterized by stopping and rolling.