JP4087954B2 - Slab heating method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラブを熱間圧延温度に昇温する際に、スラブ表面に生成する酸化スケール性状を良好にして熱延スケール疵を少なくするスラブの加熱方法に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼は表面に塗装されることなく製品に供されるため、外観の綺麗な表面肌が要求される。ところが、ステンレス鋼の表面は、連続鋳造鋳片の不健全性、スラブ加熱炉での酸化スケール生成の不均一性などの問題から疵が発生しやすく、一般に製造するのが難しい。
【０００３】
この熱間で発生した疵は、疵内部に酸化スケールを含有するため、製造の途中工程で修復されることもなく最終製品まで残存する。このような疵の対処方法は、軽度な場合には研磨工程や酸洗工程で救済する方法が採られ、重度な場合にはスクラップになる。このため、生産性や歩留を著しく低下する問題がある。
【０００４】
従来から、このような熱間圧延で生じる疵に対処するため種々の方法がなされている。これらの中で熱延前のスラブ表面に生じる酸化スケールを改善するスラブの加熱法については、特開平９−２７９３１６号公報に、Ｃｒ濃度１０〜２７重量％のフェライト系ステンレス鋼について、１３００℃以上の高温で酸素濃度１．０〜４．０ｖｏｌ％、露点５０〜６０℃の加熱を熱間圧延前に１回以上行い、スラブ表面の酸化スケールを良好にする方法が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−３０２４１５号公報では、Ｃｒ濃度１７重量％以上のフェライト系ステンレス鋼について、均一な厚い酸化スケールを得るために加熱条件として、酸素濃度が２〜１０ｖｏｌ％で露点が０〜７０℃の燃焼ガス雰囲気中で、高温加熱を行い、均一な厚い酸化スケール化することと、加熱炉中のスラブだれによる変形を最低限にすることを両立させる方法として、前段高温加熱し後段低温加熱化する方法を開示しており、前段高温加熱には、１３００℃以上で加熱している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法に見られるように、良好な酸化スケールをスラブ加熱時に生成させようとすると１３００℃以上の高温加熱が必要となる。しかし、高温加熱化は燃料原単位が上昇し、コスト高になるばかりでなく、スラブ組織を粗大化させるため、引き続き熱延し、冷延し、焼鈍し、酸洗あるいは焼鈍のまま製品を製造する際に、冷延後に判明するローピングや製品板のリジングが著しく悪化する問題があった。特に、低炭素化し、耐食性を向上させた高純鋼の場合には組織が粗大化しやすい。
【０００７】
また、ＴｉやＮｂを添加したステンレス鋼では、限界温度以上に高温加熱すると、表層の酸化スケール直下にＴｉやＮｂの酸化物粒子を含む内部酸化層を生じ、製品表面まで残存し、製品板のマクロ的なムラが生じる問題も生じた。
【０００８】
本発明は、スラブ表面に生じる酸化スケール性状を従来法に比べ低温加熱で改善し、熱延後の鋼帯表面に発生する熱延スケール疵を防止し、なおかつ、製品板でのリジング、ローピングや表面性状を良好にするスラブの加熱方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ステンレス熱延鋼帯の熱延前の加熱炉で生じる酸化スケール形態と熱延後のスケール疵の対応、酸化スケール形態の生成条件を明らかにし、実操業に適用する技術を見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）熱間圧延におけるＣｒ：７〜２５重量％、Ｃ：０．０５重量％以下を含むステンレス鋼、またはＣ：０．０６重量％以下とした普通鋼のスラブ加熱に際し、気体燃料を燃焼させるために、酸素濃度を３０〜７０ｖｏｌ％に高めた酸素供給ガスを用いると共に、さらにＨ _２ Ｏを吹き込むことを特徴とするスラブの加熱方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
熱延において出現する酸化スケール疵の発生原因について解析した結果、スケール疵を発生する時のスラブ加熱直後のスラブ表面は、図６（Ａ）の断面模式図で示すように、酸化スケールがスラブ金属部１に深く進行している部分を持つ厚さ０．４〜１．５mm程度の瘤状スケール、いわゆる異常酸化ノジュール２と、酸化が殆ど起こらない１０μｍ程度の薄い酸化スケール３の混在した凹凸の激しい表面を生成する。この異常酸化ノジュールは、剥離しやすい外側の酸化層と、密着性の良いＣｒを多く含有する内部酸化層から成る。熱延時にはこの密着性の良い酸化スケール層の上に金属が覆い被さるような形になり、除去しにくい疵となる。
【００１２】
一方、図６（Ｂ）の断面模式図で示すような均一な１〜２mmの厚さの酸化スケール４が熱延加熱直後のスラブ表面に生成している場合には、酸化スケール層４の上に金属が覆い被さるような形態の疵は発生しなかった。
【００１３】
この均一な厚さの酸化スケールを生成するための条件は、スラブのＣｒ濃度と加熱温度の関係を示した図２における、従来加熱法の温度以上に加熱することが必要である。この従来加熱法は、燃料ガスとしてＬＮＧを用い、空気を酸素源として燃焼させた場合の結果である。図２に示すように、均一な厚い酸化スケールを生成させるための条件は、Ｃｒ濃度の増加に伴い、より高温が必要になる。
【００１４】
この均一な厚い酸化スケールの生成する温度を低温化させるため、燃焼方法を検討した結果、酸素供給ガスとして従来用いていた空気に代えて、酸素濃度を増やしたガスを用いることが効果的であることを見出した。
【００１５】
図１に、１９％Ｃｒステンレス鋼について、酸素供給ガス中の酸素濃度を変更し、ＬＮＧを燃焼させた時に生じた燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度とスラブ表面に生成した酸化スケール状態の関係を、加熱温度１１００℃，１２００℃，１２７０℃の場合についてそれぞれ示す。異常酸化ノジュールの発生を抑え、良好な酸化スケールをスラブ表面に形成するには、酸素供給ガスの酸素濃度が２１ｖｏｌ％の場合（空気）には１２７０℃が必要であるが、酸素濃度が増加すると、例えば３０ｖｏｌ％では１２００℃、４０ｖｏｌ％では１１００℃というように低温化が可能になる。
【００１６】
同様にして、供給酸素ガス中の酸素濃度を変えた時の、スラブのＣｒ濃度毎の異常酸化ノジュールの発生限界温度を求めた結果を図２に示す。酸素供給ガス中の酸素濃度を３０ｖｏｌ％以上に増加させることで、均一な厚い酸化スケール生成に必要な加熱温度を低減することが可能になった。
【００１７】
このように酸素供給ガス中の酸素濃度を増やすと均一な厚い酸化スケールの生成する限界温度が低減できるのは、酸素供給ガス中の酸素濃度が増えると、燃焼に必要な酸素供給ガスの量を少なくすることができ、その結果燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度を著しく高めることができるためである。また、これはＨ₂ Ｏはスラブ表面に生成する酸化スケールをポーラスにする作用が強いため、酸化スケールとメタルの界面に充分な酸化源が供給され、安定した酸化スケールの成長が続くためと考えられる。
【００１８】
一方、この燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度が少ない場合は、Ｃｒの酸化が勝るため緻密なＣｒ₂ Ｏ₃ を形成し、全体的には薄い酸化スケールを形成するが、表面の微少欠陥がある部分は酸化が進行し、瘤状の形態を示すものと考えられる。
【００１９】
被加熱材としては、クロム系ステンレス鋼ではＣｒ量が７〜２５重量％、Ｃ量が０．０５重量％以下の、高温加熱で粗粒化を生じやすいスラブについて、均一な厚い酸化スケールの生成と加熱温度の低減が可能である。
【００２０】
また、オーステナイト系ステンレス鋼についても均一な厚い酸化スケールがより低温で生成できる。またＣｒを含まない普通鋼においても、スラブ鋳造時に生成した表面疵を酸化スケール生成量を増やして酸化スケールと共にスケールオフすることが通常のスラブ加熱温度で可能になる。特に、Ｃ量が０．０６重量％以下の低炭・高純度鋼に対して、スラブ組織を粗大化せずに冷延焼鈍後のイヤリングの良好な製品を製造することができる。
【００２１】
このような鋼のスラブを、ＬＮＧ，ＬＰＧ，ＣＯＧなどの気体ガスを燃料として用い、酸素供給ガスと共に燃焼させて加熱する。
酸素供給ガス中の酸素濃度は、空気に純酸素ガスを混合させるか、窒素を部分的に分離することで変更することができる。そして酸素濃度を３０ｖｏｌ％以上にすることで、均一な厚い酸化スケールの生成する限界温度を、空気を用いた場合より５０〜７０℃低減させることができる。また４０ｖｏｌ％以上にすると１００〜１７０℃の低減が可能である。また、５０ｖｏｌ％以上にすると１７０〜２００℃の著しい低減が可能である。
【００２２】
さらに酸素供給ガス中の酸素濃度を増加させると、空気で燃焼させていた時に比べ、不燃性の窒素ガスの代わりに燃焼に直接関与する酸素ガスの濃度が増加するため、燃焼効率は良くなり、その結果燃焼ガス温度は高温化する。
【００２３】
この温度を調節するために、燃料ガス、酸素供給ガスと共に第３のガスを吹き込む。この第３のガスとしてＨ₂ Ｏを用いることで、燃焼ガスの露点をさらに増加させることができる。
【００２４】
例として、図３にプロパンガス燃焼の場合において同じ燃焼温度になるような、酸素供給ガス中の酸素濃度と追加Ｈ₂ Ｏ量との関係を示す。そして図３に示す量までＨ₂ Ｏを添加することで、図４の「Ｈ₂ Ｏ追加あり」に示すように、燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度を２１〜４４ｖｏｌ％から４０〜７７ｖｏｌ％（酸素供給ガス中の酸素濃度３０〜７０ｖｏｌ％の場合）まで上昇させることができ、酸化スケールの形成をさらに良好に行うことができる。
【００２５】
さらに酸素供給ガス中の酸素濃度を高くすることで、図５のように燃焼ガス中のＮ₂ ガス濃度を低減させることができ、有害なＮＯｘガスの低減も可能になる。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
厚さ２５０mm、巾１０００mm、長さ６０００mmの表１に成分組成を示したフェライト系ステンレス鋼のスラブを熱延するために、表４に示す燃料ガス、酸素供給ガス、Ｈ₂ Ｏを追加した酸素供給ガスを用いて燃焼させた燃焼雰囲気で、燃焼ガス組成、加熱温度を変更して加熱した。
【００２７】
加熱終了後、熱延を開始し、３〜４mm厚の鋼板を得た。さらにショットブラストでメカニカルデスケーリングした後、３００ｇ／リッターのＨ₂ ＳＯ₄ 溶液９０℃で６０〜１２０sec 酸洗し、酸化スケールの上にメタルが被さった熱延スケール疵の有無を評価した。さらに、冷延後のローピング、冷延焼鈍後のリジング、冷延・焼鈍・酸洗後の製品表面のマクロムラを評価した。
【００２８】
また、一部のスラブについては、加熱終了後のスラブをそのまま炉外に取り出して表面に生成した酸化スケールを肉眼観察し、断面観察して酸化スケールの形態を確認した。また、組織観察して結晶の平均粒径を求めた。
【００２９】
表４に示したように、本発明条件を適用すると、従来の酸素供給ガスを空気を用いていた場合に比べ、加熱温度を低温化しても異常酸化ノジュールの生成がなく、均一な厚い酸化スケールが成長し、熱延疵のない良好な熱延鋼帯を製造することができる。
【００３０】
（実施例２）
厚さ２００mm、巾１２００mm、長さ５５００mmの表２，３に成分組成を示したオーステナイト系ステンレス鋼や普通鋼のスラブを熱延するために、表５に示す燃料ガス、酸素供給ガス、Ｈ₂ Ｏを追加した酸素供給ガスを用いて燃焼させた燃焼雰囲気で、燃焼ガス組成、加熱温度を変更して加熱した。
【００３１】
加熱終了後、熱延を開始し、３〜４mm厚の鋼板を得た。さらにショットブラストでメカニカルデスケーリングした後、オーステナイト系ステンレス鋼については、１５０ｇ／リッターのＨＮＯ₃ と８０ｇ／リッターのＨＦを混合した溶液７０℃でスプレーして２０〜１５０sec 酸洗し、普通鋼については８０ｇ／リッターのＨＣｌ溶液８０℃で２０〜７０sec 酸洗し、酸化スケールの上にメタルが被さった熱延スケール疵の有無を評価した。さらに、冷延・焼鈍・酸洗後の製品板のイヤリングを評価した。
【００３２】
また、加熱終了後のスラブ表面は、加熱後炉外に取り出したスラブ表面の酸化スケールを肉眼観察し、断面観察して酸化スケールの形態を確認した。さらに、組織観察して結晶の平均粒径を求めた。
【００３３】
表５に示したように、本発明条件を適用すると、従来の酸素供給ガスを空気を用いていた場合に比べ、加熱温度を低温化しても、異常酸化ノジュールや酸化スケールと地鉄との界面が３０〜５０μｍ以上の凹凸形態を示す酸化スケールの生成がなく、均一な厚い酸化スケールが成長し、熱延疵のない良好な熱延鋼帯を製造することができる。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
【表３】

【００３７】
【表４】

【００３８】
【表５】

【００３９】
【発明の効果】
本発明に示すようにスラブ加熱条件を制御することで、熱延のためのスラブ加熱時に、異常酸化ノジュールを生じずに均一な厚い酸化スケールを、従来より低い加熱温度で生じさせることができる。
【００４０】
このため、熱延後の酸化スケールの上にメタルが被さった特異な熱延スケール疵の発生がなく、生産性を阻害するコイル表面の研削工程を省略したり、再酸洗の発生を防止できる。加えて加熱後のスラブ組織を粗大化することがなくなり、熱延後の鋼帯の結晶粒径を細粒化し、結晶方位もランダム化できるため、冷延後の鋼板表面に生成するローピングや焼鈍後の製品板のリジングも低減することができるので、その工業的価値は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】スラブ加熱時における、加熱温度と、酸素供給ガス中の酸素濃度と、燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度と、均一な厚い酸化スケールや異常酸化ノジュールの生成状況との関係を示す図表である。
【図２】スラブ加熱時における、Ｃｒ濃度と、加熱方法と、均一な厚い酸化スケールの生成温度の関係を示す図表である。
【図３】プロパンガスの燃料ガス量と酸素供給ガス中の酸素濃度に対して、燃焼ガス温度が空気で燃焼するのと同じ温度にするために必要な酸素供給ガスに追加するＨ₂ Ｏ量の関係を示す図表である。
【図４】プロパンガス燃焼時の、酸素供給ガス中の酸素濃度と、酸素供給ガスに追加するＨ₂ Ｏの有無と、燃焼ガス中のＨ₂ Ｏ濃度の関係を示す図表である。
【図５】プロパンガス燃焼時の、酸素供給ガス中の酸素濃度と、燃焼ガス中の窒素濃度の関係を示す図表である。
【図６】（Ａ）は異常酸化ノジュールを生成したスラブ表面の断面模式図であり、（Ｂ）は均一な厚い酸化スケールを生成したスラブ表面の断面模式図である。
【符号の説明】
１ スラブの金属部
２ 異常酸化ノジュール
３ 薄い保護性酸化皮膜
４ 均一な厚い酸化スケール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for heating a slab in which, when the temperature of the slab is raised to a hot rolling temperature, the oxide scale property generated on the surface of the slab is improved to reduce hot rolled scale wrinkles.
[0002]
[Prior art]
Since stainless steel is used in products without being painted on the surface, it requires a clean surface. However, the surface of stainless steel is prone to wrinkles due to problems such as unsoundness of continuously cast slabs and unevenness of oxide scale generation in a slab heating furnace, and is generally difficult to manufacture.
[0003]
The soot generated in the heat contains oxide scale inside the soot, and thus remains in the final product without being repaired in the middle of the manufacturing process. As a method for dealing with such wrinkles, a method of relieving by a polishing process or a pickling process is adopted when it is mild, and it becomes scrap when it is severe. For this reason, there is a problem that productivity and yield are remarkably lowered.
[0004]
Conventionally, various methods have been used to cope with such wrinkles caused by hot rolling. Of these, a method for heating a slab that improves the oxide scale generated on the surface of the slab before hot rolling is disclosed in JP-A-9-279316, in which a ferritic stainless steel having a Cr concentration of 10 to 27% by weight is 1300 ° C. or higher. Has disclosed a method in which heating at an oxygen concentration of 1.0 to 4.0 vol% and a dew point of 50 to 60 ° C. is performed at least once before hot rolling to improve the slab surface oxide scale.
[0005]
In JP-A-9-302415, for ferritic stainless steel having a Cr concentration of 17% by weight or more, as a heating condition in order to obtain a uniform thick oxide scale, the oxygen concentration is 2 to 10 vol% and the dew point is 0 to 70. High-temperature heating in the former stage and low-temperature heating in the latter stage as a method to achieve both high-temperature heating in a combustion gas atmosphere at ℃, uniform thick oxide scale, and minimizing deformation due to slab dripping in the heating furnace A method for converting to a high temperature is disclosed, and for the pre-stage high temperature heating, heating is performed at 1300 ° C. or higher.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As seen in these methods, high temperature heating of 1300 ° C. or higher is required to produce a good oxide scale during slab heating. However, high-temperature heating not only increases the fuel consumption rate and increases the cost, but also makes the slab structure coarse, so it continues to hot-roll, cold-roll, anneal, and produce products while pickling or annealing. In doing so, there has been a problem that roping and ridging of the product plate, which are found after cold rolling, are remarkably deteriorated. In particular, in the case of high purity steel with low carbon and improved corrosion resistance, the structure tends to be coarsened.
[0007]
In addition, in stainless steel added with Ti or Nb, when heated to a temperature higher than the limit temperature, an internal oxide layer containing oxide particles of Ti or Nb is formed immediately below the oxide scale on the surface layer and remains up to the product surface. There was also a problem of macro unevenness.
[0008]
The present invention improves the oxide scale property generated on the surface of the slab by low-temperature heating as compared with the conventional method, prevents hot-rolled scale wrinkles generated on the surface of the steel strip after hot rolling, and also prevents ridging, roping, It aims at providing the heating method of the slab which makes surface property favorable.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors clarified the correspondence between the oxide scale form generated in the furnace before hot rolling of the stainless hot-rolled steel strip and the scale soot after hot rolling, the conditions for generating the oxide scale form, and applied the technology applied to the actual operation. Based on the finding and these findings, the present invention has been completed.
[0010]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In hot rolling, Cr: 7 to 25% by weight, C: Stainless steel containing 0.05% by weight or less, or C: 0.06% by weight or less of normal steel slab heating , burning gaseous fuel to, the oxygen concentration with an oxygen feed gas was increased to 30 to 70 vol%, further heating method slab characterized by blowing _{H 2} O.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of analyzing the cause of the generation of oxidized scale soot that appears in hot rolling, the slab surface immediately after slab heating at the time of generating scale soot has an oxide scale of slab metal as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. Concavity and convexity mixed with a so-called abnormal oxidation nodule 2 having a thickness of about 0.4 to 1.5 mm and a thin oxidation scale 3 having a thickness of about 10 μm that hardly oxidizes. Produces an intense surface. This abnormal oxidation nodule is composed of an outer oxide layer that is easily peeled off and an inner oxide layer containing a large amount of Cr with good adhesion. At the time of hot rolling, a metal is covered on the oxide scale layer with good adhesion, and it is difficult to remove.
[0012]
On the other hand, when the uniform oxide scale 4 having a thickness of 1 to 2 mm as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 6B is formed on the surface of the slab immediately after hot rolling, There were no wrinkles in the form of metal covering.
[0013]
The conditions for generating this uniform thickness oxide scale require heating to a temperature higher than that of the conventional heating method in FIG. 2 showing the relationship between the Cr concentration of the slab and the heating temperature. This conventional heating method is a result when LNG is used as a fuel gas and combustion is performed using air as an oxygen source. As shown in FIG. 2, the conditions for generating a uniform thick oxide scale require higher temperatures as the Cr concentration increases.
[0014]
In order to lower the temperature at which this uniform thick oxide scale is generated, as a result of examining the combustion method, it is effective to use a gas with an increased oxygen concentration instead of the conventionally used air as the oxygen supply gas. I found out.
[0015]
FIG. 1 shows the relationship between the H ₂ O concentration in the combustion gas generated when 19% Cr stainless steel is changed in oxygen supply gas and LNG is burned and the oxide scale state generated on the slab surface. , Heating temperatures of 1100 ° C., 1200 ° C., and 1270 ° C. are shown respectively. In order to suppress the generation of abnormal oxidation nodules and form a good oxide scale on the slab surface, when the oxygen concentration of the oxygen supply gas is 21 vol% (air), 1270 ° C. is necessary, but when the oxygen concentration increases For example, the temperature can be lowered to 1200 ° C. at 30 vol% and 1100 ° C. at 40 vol%.
[0016]
Similarly, FIG. 2 shows the result of determining the abnormal oxidation nodule generation limit temperature for each Cr concentration of the slab when the oxygen concentration in the supplied oxygen gas is changed. By increasing the oxygen concentration in the oxygen supply gas to 30 vol% or more, it has become possible to reduce the heating temperature necessary for producing a uniform thick oxide scale.
[0017]
Thus, increasing the oxygen concentration in the oxygen supply gas can reduce the limit temperature at which a uniform thick oxide scale is generated. The increase in the oxygen concentration in the oxygen supply gas increases the amount of oxygen supply gas required for combustion. This is because the H ₂ O concentration in the combustion gas can be significantly increased. This is also because H ₂ O has a strong action of making the oxide scale generated on the surface of the slab porous, so that a sufficient oxidation source is supplied to the interface between the oxide scale and the metal, and stable oxide scale growth continues. It is done.
[0018]
On the other hand, when the H ₂ O concentration in the combustion gas is small, the oxidation of Cr is superior, so that dense Cr ₂ O ₃ is formed and a thin oxide scale is formed as a whole, but there are minute defects on the surface. It is considered that the portion is oxidized and shows a knob-like form.
[0019]
As a material to be heated, a chromium oxide stainless steel has a Cr content of 7 to 25% by weight and a C content of 0.05 % by weight or less, and generates a uniform thick oxide scale for a slab that is likely to be coarsened by heating at a high temperature. It is possible to reduce the heating temperature.
[0020]
Moreover, a uniform thick oxide scale can be produced at a lower temperature also for austenitic stainless steel. Further, even in ordinary steel not containing Cr, it is possible to increase the amount of oxide scale produced and to scale off the oxide with the oxide scale at the normal slab heating temperature. In particular, a low-carbon, high-purity steel having a C content of 0.06% by weight or less can be manufactured with a good earring after cold rolling annealing without coarsening the slab structure.
[0021]
Such a steel slab is heated by burning a gas gas such as LNG, LPG, COG or the like together with an oxygen supply gas.
The oxygen concentration in the oxygen supply gas can be changed by mixing pure oxygen gas into the air or by partially separating nitrogen. And by making oxygen concentration 30 vol% or more, the limit temperature which a uniform thick oxide scale produces | generates can be reduced 50-70 degreeC rather than the case where air is used. Moreover, if it is 40 vol% or more, the reduction | decrease of 100-170 degreeC is possible. Moreover, if it is 50 vol% or more, the remarkable reduction of 170-200 degreeC is possible.
[0022]
Furthermore, when the oxygen concentration in the oxygen supply gas is increased, the combustion efficiency is improved because the concentration of oxygen gas directly involved in combustion increases instead of incombustible nitrogen gas, compared to when it is burned with air. As a result, the combustion gas temperature rises.
[0023]
In order to adjust the temperature, a third gas is blown together with the fuel gas and the oxygen supply gas. By using H ₂ O as the third gas, the dew point of the combustion gas can be further increased.
[0024]
As an example, FIG. 3 shows the relationship between the oxygen concentration in the oxygen supply gas and the amount of additional H ₂ O so that the combustion temperature is the same in the case of propane gas combustion. Then, by adding H ₂ O to the amount shown in FIG. 3, the H ₂ O concentration in the combustion gas is changed from 21 to 44 vol% to 40 to 77 vol% (as shown in “H ₂ O added”) in FIG. (When the oxygen concentration in the oxygen supply gas is 30 to 70 vol%), the oxide scale can be formed more satisfactorily.
[0025]
Further, by increasing the oxygen concentration in the oxygen supply gas, the concentration of N ₂ gas in the combustion gas can be reduced as shown in FIG. 5, and harmful NOx gas can be reduced.
[0026]
【Example】
Example 1
In order to hot-roll a ferritic stainless steel slab whose composition is shown in Table 1 with a thickness of 250 mm, a width of 1000 mm, and a length of 6000 mm, oxygen added with fuel gas, oxygen supply gas, and H ₂ O shown in Table 4 In the combustion atmosphere burned with the supply gas, the combustion gas composition and the heating temperature were changed and heated.
[0027]
After the heating, hot rolling was started to obtain a steel plate having a thickness of 3 to 4 mm. Furthermore, after mechanical descaling by shot blasting, pickling was performed at 90 ° C. for 60 to 120 seconds with a 300 g / liter H ₂ SO ₄ solution, and the presence or absence of hot-rolled scale wrinkles covered with metal on the oxide scale was evaluated. Further, roping after cold rolling, ridging after cold rolling annealing, and macro unevenness on the product surface after cold rolling / annealing / pickling were evaluated.
[0028]
For some slabs, the slab after heating was taken out of the furnace as it was, and the oxidized scale formed on the surface was observed with the naked eye, and the form of the oxidized scale was confirmed by cross-sectional observation. Further, the average grain size of the crystals was determined by observing the structure.
[0029]
As shown in Table 4, when the conditions of the present invention are applied, there is no generation of abnormal oxidation nodules even when the heating temperature is lowered compared with the case where air is used as a conventional oxygen supply gas, and a uniform thick oxide scale. It is possible to produce a good hot-rolled steel strip without hot-rolling.
[0030]
(Example 2)
In order to hot-roll slabs of austenitic stainless steel or ordinary steel whose composition is shown in Tables 2 and 3 having a thickness of 200 mm, a width of 1200 mm, and a length of 5500 mm, the fuel gas, oxygen supply gas, and H ₂ shown in Table 5 are used. In a combustion atmosphere combusted using an oxygen supply gas to which O was added, the composition was heated by changing the combustion gas composition and the heating temperature.
[0031]
After the heating, hot rolling was started to obtain a steel plate having a thickness of 3 to 4 mm. Further, after mechanical descaling by shot blasting, for austenitic stainless steel, a solution of 150 g / liter HNO ₃ and 80 g / liter HF mixed is sprayed at 70 ° C. and pickled for 20 to 150 seconds. Pickling was performed at 80 ° C. for 20 to 70 seconds with an 80 g / liter HCl solution, and the presence or absence of hot-rolled scale wrinkles covered with metal on the oxide scale was evaluated. Furthermore, the product plate earrings after cold rolling, annealing and pickling were evaluated.
[0032]
Moreover, the slab surface after completion | finish of heating observed the oxide scale of the slab surface taken out out of the furnace after the heating, and observed the cross section, and confirmed the form of the oxide scale. Furthermore, the average grain size of the crystal was determined by observing the structure.
[0033]
As shown in Table 5, when the conditions of the present invention are applied, the interface between abnormal oxidation nodules and oxide scales and ground iron is reduced even when the heating temperature is lowered as compared with the case where air is used as a conventional oxygen supply gas. However, there is no generation of an oxide scale having a concavo-convex shape of 30 to 50 μm or more, and a uniform thick oxide scale grows, and a good hot-rolled steel strip without hot rolling can be manufactured.
[0034]
[Table 1]

[0035]
[Table 2]

[0036]
[Table 3]

[0037]
[Table 4]

[0038]
[Table 5]

[0039]
【The invention's effect】
By controlling the slab heating conditions as shown in the present invention, a uniform thick oxide scale can be generated at a lower heating temperature than in the prior art without causing abnormal oxidation nodules during slab heating for hot rolling.
[0040]
For this reason, there is no occurrence of a unique hot-rolled scale flaw that is covered with metal on the oxide scale after hot-rolling, and it is possible to omit the grinding process of the coil surface that impedes productivity and to prevent the occurrence of re-acid washing. . In addition, the slab structure after heating is no longer coarsened, and the crystal grain size of the steel strip after hot rolling can be refined and the crystal orientation can be randomized. Therefore, roping and annealing generated on the steel sheet surface after cold rolling Since the ridging of the subsequent product plate can also be reduced, its industrial value is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a chart showing the relationship between heating temperature, oxygen concentration in oxygen supply gas, H ₂ O concentration in combustion gas, and generation state of uniform thick oxide scale and abnormal oxidation nodules during slab heating. It is.
FIG. 2 is a chart showing the relationship among Cr concentration, heating method, and formation temperature of uniform thick oxide scale during slab heating.
FIG. 3 shows the amount of H ₂ O added to the oxygen supply gas required to bring the combustion gas temperature to the same temperature as when burning with air with respect to the amount of propane gas and the oxygen concentration in the oxygen supply gas. It is a chart which shows the relationship.
FIG. 4 is a chart showing the relationship between the oxygen concentration in the oxygen supply gas, the presence or absence of H ₂ O added to the oxygen supply gas, and the H ₂ O concentration in the combustion gas during propane gas combustion.
FIG. 5 is a chart showing the relationship between the oxygen concentration in the oxygen supply gas and the nitrogen concentration in the combustion gas during propane gas combustion.
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a slab surface where abnormal oxide nodules are generated, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of a slab surface where uniform thick oxide scales are generated.
[Explanation of symbols]
1 Metal part of slab 2 Abnormal oxidation nodule 3 Thin protective oxide film 4 Uniform thick oxide scale

Claims (1)

熱間圧延におけるＣｒ：７〜２５重量％、Ｃ：０．０５重量％以下を含むステンレス鋼、またはＣ：０．０６重量％以下とした普通鋼のスラブ加熱に際し、気体燃料を燃焼させるために、酸素濃度を３０〜７０ｖｏｌ％に高めた酸素供給ガスを用いると共に、さらにＨ _２ Ｏを吹き込むことを特徴とするスラブの加熱方法。In order to burn gaseous fuel during slab heating of stainless steel containing Cr: 7 to 25 wt%, C: 0.05 wt% or less, or C: 0.06 wt% or less in hot rolling A method for heating a slab characterized by using an oxygen supply gas having an oxygen concentration increased to 30 to 70 vol % and further blowing H ₂ O.

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