JP5768415B2 - Method for preventing warpage in hot rolling line of high Si steel - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延ラインにおいて、加熱炉で加熱された高Si鋼の材料を圧延機で圧延する際に上反りを防止する方法に関する。 The present invention relates to a method for preventing warping when a high-Si steel material heated in a heating furnace is rolled with a rolling mill in a hot rolling line.
鋼の熱間圧延に際しては、圧延に先立って鋼材料を加熱炉に装入して加熱する。加熱炉内は酸化雰囲気なので、加熱中に鋼材料の表層は酸化されてスケールが生成する。このスケールが鋼材料の表層に付着したままで圧延を行うと、圧延材の表面にスケールが食い込み、スケール疵として残存する。このスケール疵の発生を防止するため、従来から圧延前の鋼材料の表層に高圧水を噴射するデスケーリング工程を行なうことで、鋼材料のスケールを除去する方法が知られている(例えば、特許文献1)。 In hot rolling of steel, the steel material is charged into a heating furnace and heated prior to rolling. Since the inside of the heating furnace is in an oxidizing atmosphere, the surface layer of the steel material is oxidized during heating to generate scale. When rolling is performed with this scale attached to the surface layer of the steel material, the scale bites into the surface of the rolled material and remains as scale soot. In order to prevent the generation of scale flaws, a method for removing the scale of the steel material by performing a descaling process in which high-pressure water is sprayed on the surface layer of the steel material before rolling has been conventionally known (for example, patents). Reference 1).
ところで、スケールの剥離のしやすさは鋼の成分によっても異なり、特に、Si含有量が0.6重量%以上の鋼材料(以下、高Si鋼材料と称する)に生成するスケールは、非常に剥離しにくいことが知られている。この理由は、スケール生成の際に、スケールと高Si鋼材料との粒界にくさび状にファイアライト(2FeO・SiO2)が形成されるからである。
このため、高Si鋼材料の熱間圧延ラインでは、デスケーリング工程における高圧水の噴射だけではスケールが十分に除去されない。
By the way, the ease of peeling of the scale varies depending on the components of the steel, and in particular, the scale generated in a steel material having a Si content of 0.6% by weight or more (hereinafter referred to as a high Si steel material) It is known that it is difficult to peel off. This is because firelite (2FeO.SiO 2 ) is formed in a wedge shape at the grain boundary between the scale and the high-Si steel material during scale generation.
For this reason, in the hot rolling line of high Si steel material, the scale is not sufficiently removed only by the injection of high-pressure water in the descaling process.
ところで、高Si鋼材料のスケールは地鉄と比較して熱伝熱係数が高く、デスケーリング工程後、表層にスケールが残存している高Si鋼材料は、水が溜まっている表面側が冷えやすい。
そして、表面及び裏面に大きな温度差が付いた(裏面温度が高く、表面温度が低い)高Si鋼材料が圧延機で圧延されると、圧延材に上反りが発生しやすく、圧延材製品の品質低下、操業上のトラブルや生産設備の破損などを招くおそれがある。
By the way, the scale of the high-Si steel material has a higher heat transfer coefficient than that of the ground iron, and the high-Si steel material with the scale remaining on the surface layer after the descaling process tends to cool down on the surface side where water is accumulated. .
When a high Si steel material with a large temperature difference between the front and back surfaces (high back surface temperature and low surface temperature) is rolled with a rolling mill, the rolled material is likely to warp, There is a risk of quality degradation, operational troubles and damage to production equipment.
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、加熱時に生成されたスケールを除去し、材料の表面及び裏面を的確な温度差として圧延機で圧延することで上反りを確実に防止することができる高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above conventional example, removing the scale generated during heating, and rolling the surface of the material and the back surface with a precise temperature difference with a rolling mill. An object of the present invention is to provide a method of preventing warpage in a hot rolling line of high Si steel that can surely prevent warping.
上記目的を達成するために、本願の請求項1記載の高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法は、加熱炉で加熱された高Si鋼材料を圧延機で圧延する熱間圧延ラインにおいて、前記加熱炉において、表面及び裏面が的確な温度差である表面の温度が裏面の温度に対して10℃〜20℃高い範囲の温度差となるように前記高Si鋼材料を加熱し、前記加熱炉及び前記圧延機の間のラインに、ホットスケールブレーカ及び該ホットスケールブレーカの下流に配置されたスケール除去部を設け、前記ホットスケールブレーカにおいて、前記加熱炉で加熱された前記高Si鋼材料の表面及び裏面に高圧水を噴射することで、前記高Si鋼材料の表層に生成されたスケールの一部を除去すると共に、前記スケール除去部において、前記高Si鋼材料の表層に生成されたスケールに亀裂を生じさせ、前記亀裂を境に複数に分割された前記スケールを前記表層から除去するようにした。 In order to achieve the above object, a method for preventing warpage in a hot rolling line for high Si steel according to claim 1 of the present application is a hot rolling line for rolling a high Si steel material heated in a heating furnace with a rolling mill. In the heating furnace, the high Si steel material is heated so that the temperature of the surface, which is an accurate temperature difference between the front surface and the back surface, is a temperature difference in the range of 10 ° C to 20 ° C higher than the temperature of the back surface , The line between the heating furnace and the rolling mill is provided with a hot scale breaker and a scale removing unit disposed downstream of the hot scale breaker, and the high Si steel heated in the heating furnace in the hot scale breaker. by injecting high pressure water to the surface and the back surface of the material, to remove the portion of scale formed on the surface of the high Si steel material, in the descaling unit, before Symbol high Si Causing cracks in scale formed on the surface of the material, and the scale is divided into a plurality of boundary the crack so as to remove from the surface layer.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法において、前記スケール除去部を、前記ホットスケールブレーカの下流に配置されたサイジングプレスと、このサイジングプレスと前記圧延機との間に配置したデスケーリング装置とで構成し、前記ホットスケールブレーカを経た前記高Si鋼材料を、前記サイジングプレスにて幅方向に30mm以上圧下することで前記スケールに亀裂を生じさせ、前記サイジングプレスで幅圧下した前記高Si鋼材料の表面及び裏面に対して、前記デスケーリング装置が高圧水を噴射することで、前記亀裂を境に複数に分割されたスケールを前記表層から除去するようにした。
Further, the invention according to
本発明に係る高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法によると、加熱炉の加熱により高Si鋼材料の表層に生成され、ファイアライトを含んで地鉄中にくさび状に食い込んでいるスケールは、スケール除去部により亀裂が生じ、複数に分割されて高Si鋼材料の表層から外部に飛散していく。
したがって、本発明は、加熱炉において表面及び裏面が的確な温度差となるように加熱された高Si鋼材料は、圧延機で圧延される直前では、熱伝達係数が高く、熱的影響を与えやすいスケールが表層から完全に除去されており、加熱炉において表面及び裏面の的確な温度差を付けた状態を維持しているので、圧延機で圧延されて形成された圧延材の上反りを確実に防止することができる。
According to the method for preventing warpage in the hot rolling line of high Si steel according to the present invention, it is generated on the surface layer of the high Si steel material by heating in the heating furnace, and it bites into the ground iron in a wedge shape including the firelight. The scale is cracked by the scale removing portion, and is divided into a plurality of parts and scattered from the surface layer of the high Si steel material to the outside.
Therefore, according to the present invention, the high Si steel material heated so that the temperature difference between the front surface and the back surface becomes an accurate temperature difference in a heating furnace has a high heat transfer coefficient immediately before being rolled by a rolling mill, and has a thermal effect. Easy-to-scale scales are completely removed from the surface layer, and a precise temperature difference between the front and back surfaces is maintained in the heating furnace, so that the warping of the rolled material formed by rolling with a rolling mill is ensured. Can be prevented.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すものは、本発明に係る熱間圧延ラインの一部を示すものであり、ライン上流に加熱炉1が配置され、この加熱炉1からライン下流側に向けてHSB(ホットスケールブレーカー)2、サイジングプレス3、デスケーリング装置4、エッジャー5及び粗圧延機6の順で配置されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of a hot rolling line according to the present invention, and a heating furnace 1 is arranged upstream of the line, and an HSB (hot scale breaker) extends from the heating furnace 1 toward the downstream side of the line. 2), sizing press 3, descaling device 4, edger 5 and roughing mill 6 are arranged in this order.
そして、この熱間圧延ラインで熱間圧延される材料は、Si含有量が0.6重量%以上の鋼材料7であり(以下、高Si鋼材料7と称する)、幅寸法が1400mm程度の直方体形状とし、長手方向を搬送方向に向けて移動する。
加熱炉1は、図2に示すように、高Si鋼材料7を表面及び裏面から加熱する8つのゾーン1a〜1hを有する加熱炉であり、1aは予熱帯上部ゾーン、1bは予熱帯下部ゾーン、1cは第1加熱帯上部ゾーン、1dは第1加熱帯下部ゾーン、1eは第2加熱帯上部ゾーン、1fは第2加熱下部ゾーン、1gは均熱帯上部ゾーン、1hは均熱帯下部ゾーンである。
And the material hot-rolled by this hot rolling line is the
As shown in FIG. 2, the heating furnace 1 is a heating furnace having eight
図2の符号10は、加熱炉1を構成する8つのゾーン1a〜1hそれぞれの炉温制御を行なう炉温制御装置である。なお、炉温制御とは、各ゾーン内の炉内雰囲気温度に基づいてバーナに供給すべき燃料の流量を調整することで高Si鋼材料7を加熱制御するものである。
炉温制御装置10は、温度調整器(TIC)11と、ガス流量調整器(FIC)12及び燃焼空気流量調整器(FIC)13とで構成されている。
温度調整器11には、炉内温度を検出する温度センサ14から均熱帯下部ゾーン1hの炉内温度信号が入力する。そして、温度調整器11は、温度センサ14から入力した炉内温度信号に基づいて、均熱帯下部ゾーン1hに対するガス流量調整器12の設定値を演算する。
The furnace
The
また、ガス流量調整器12は、温度調整器11から入力した設定値と、ガス配管上の流量センサ15aから入力する流量信号とに基づいて弁開度制御を演算し、ガス流量調節弁16の弁開度を調節する。これにより、均熱帯下部ゾーン1hの炉温を調節するガスバーナ17へのガス供給量を制御する。
さらに、燃焼空気流量調整器13は、温度調整器11から入力した設定値に空気比Mを乗じた設定値が入力し、この設定値と、燃焼空気配管上の流量センサ15bから入力する流量信号とに基づいて弁開度を演算し、燃焼空気流量調節弁18の弁開度を連続的に調節する。
この温度調整器11、ガス流量調整器12及び燃焼空気流量調整器13からなる炉温制御装置10は、各ゾーン1a〜1hに温度センサ14及びガスバーナ16を配置し、各ゾーン1a〜1hの炉内温度を温度センサ14で計測し、その計測値に基づいてガスバーナ16に供給すべき燃料及び空気の流量を調整する炉温制御を行なう。
Further, the gas
Further, the combustion air flow rate regulator 13 receives a set value obtained by multiplying the set value inputted from the
The furnace
また、HSB2は、加熱炉1から抽出された熱間状態の高Si鋼材料7のデスケーリングを行なう装置であり、高Si鋼材料7の表面及び裏面に向けて高圧水を噴射することで、高Si鋼材料7の表層に生成したスケールを除去する。
サイジングプレス3は、高Si鋼材料7の幅圧下を行なう装置である。
デスケーリング装置4は、サイジングプレス3で幅圧下した高Si鋼材料7の表面及び裏面に高圧水を噴射してデスケーリングを行なう装置である。
The HSB 2 is a device that performs descaling of the hot high-
The sizing press 3 is a device that performs the width reduction of the high
The descaling device 4 is a device that performs descaling by injecting high-pressure water onto the front and back surfaces of the high-
エッジャー5は、デスケーリング装置4を通過した高Si鋼材料7の幅方向圧延を行なう装置である。
粗圧延機6は、幅方向圧延を行なった高Si鋼材料7を所定厚さに圧延して圧延材20を形成する装置である。
ここで、本発明に係る圧延機が、粗圧延機6に相当している。
The edger 5 is an apparatus that performs rolling in the width direction of the high
The rough rolling mill 6 is an apparatus that forms a rolled
Here, the rolling mill according to the present invention corresponds to the rough rolling mill 6.
次に、本実施形態の高Si鋼材料7の熱間圧延について、図1から図3を参照して説明する。
先ず、図1に示すように、高Si鋼材料7は、加熱炉1に装入されていく。加熱炉1の各ゾーン1a〜1hに配置した炉温制御装置10は、図2で示したように、温度センサ14が検出した炉内温度に基づいてガスバーナ17へのガス供給量、燃焼空気量を制御し、高Si鋼材料7の表面及び裏面が的確な温度差となるように加熱する。
上記の的確な温度差とは、高Si鋼材料7の表面の温度が裏面の温度に対して10〜20℃高い範囲の温度差がある場合をいう。
ここで、加熱炉1に装入された高Si鋼材料7は、炉内が酸化雰囲気なので表層の酸化によりスケール21が生成する(図3(a)参照)。このスケール21は、ファイアライトを含んでおり、スケールが地鉄中にくさび状に食い込んだ状態となる。
Next, hot rolling of the high
First, as shown in FIG. 1, the high
Said exact temperature difference means the case where there exists a temperature difference of the range whose surface temperature of the high
Here, since the high
次に、加熱炉1で加熱された熱間状態の高Si鋼材料7はHSB2に装入され、高Si鋼材料7の表面及び裏面に向けて高圧水を噴射することで、表層に生成したスケールの一部が除去される。
次に、HSB2から搬出された高Si鋼材料7は、サイジングプレス3内に搬入され、このサイジングプレス3において、幅寸法が1400mm程の高Si鋼材料7に対して30mm以上の幅圧下を行なう。
このサイジングプレス3により高Si鋼材料7に対して30mm以上の幅圧下を行なうと、図3(b)に示すように、ファイアライトを含んで地鉄中にくさび状に食い込んだスケール21の圧延方向に亀裂22が生じる。この亀裂22の形成によってスケール21は除去しやすくなる。
Next, the high
Next, the high
When the sizing press 3 reduces the width of the high-
次に、スケール21に亀裂22が生じている高Si鋼材料7は、デスケーリング装置4内に搬入され、このデスケーリング装置4において表面及び裏面に高圧水が噴射される。
この際、図3(c)に示すように、デスケーリング装置4のノズル4aから高圧水がスケール21に向けて噴射されると、亀裂22が生じているスケール21は小さな塊に分割されて高Si鋼材料7の表層から外部に飛散し、高Si鋼材料7の表層から完全に除去されていく。
Next, the high
At this time, as shown in FIG. 3 (c), when high-pressure water is injected from the
次に、表層からスケールが完全に除去された高Si鋼材料7は、エッジャー5に装入され、幅方向圧延が行なわれる。
次に、エッジャー5で幅方向圧延が行なわれた高Si鋼材料7は、粗圧延機6で圧入されて圧延材20が形成される。
本実施形態の高Si鋼材料7の熱間圧延によると、加熱炉1の加熱により高Si鋼材料7の表層に生成され、ファイアライトを含んで地鉄中にくさび状に食い込んでいるスケール21は、サイジングプレス3において高Si鋼材料7に30mm以上の幅圧下を行なうことで亀裂22が生じ、高Si鋼材料7の表層から除去しやすくなり、デスケーリング装置4において高圧水を噴射することで小さな塊に分割されて高Si鋼材料7の表層から外部に飛散していく。
Next, the high
Next, the high
According to the hot rolling of the high
したがって、加熱炉1において表面及び裏面が的確な温度差となるように加熱された高Si鋼材料7は、粗圧延機6で圧延される直前では、サイジングプレス3及びデスケーリング装置4を通過することで、熱伝達係数が高く、熱的影響を与えやすいスケール21を表層から完全に除去しており、加熱炉1において表面及び裏面の的確な温度差を付けた状態を維持しているので、粗圧延機6で圧延されて形成された圧延材20の上反りを確実に防止することができる。
なお、本実施形態の加熱炉1は、材料3を表面及び裏面から加熱する8つのゾーン1a〜1hを有する加熱炉としたが、本発明の要旨がこれに限定されるものではない。
Therefore, the high
In addition, although the heating furnace 1 of this embodiment was made into the heating furnace which has the eight
1…加熱炉、1a〜1h…ゾーン、2…HSB、3…サイジングプレス、4…デスケーリング装置、5…エッジャー、6…粗圧延機、7…高Si鋼材料、10…炉温制御装置、11…温度調整器、12…ガス流量調整器、13…燃焼空気流量調整器、14…温度センサ、15a,15b…流量センサ、16…ガス流量調節弁、17…ガスバーナ、18…燃焼空気流量調節弁、20…圧延材、21…スケール、22…亀裂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating furnace, 1a-1h ... Zone, 2 ... HSB, 3 ... Sizing press, 4 ... Descaling apparatus, 5 ... Edger, 6 ... Rough rolling mill, 7 ... High Si steel material, 10 ... Furnace temperature control apparatus, DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記加熱炉において、表面及び裏面が的確な温度差である表面の温度が裏面の温度に対して10℃〜20℃高い範囲の温度差となるように前記高Si鋼材料を加熱し、
前記加熱炉及び前記圧延機の間のラインに、ホットスケールブレーカ及び該ホットスケールブレーカの下流に配置されたスケール除去部を設け、前記ホットスケールブレーカにおいて、前記加熱炉で加熱された前記高Si鋼材料の表面及び裏面に高圧水を噴射することで、前記高Si鋼材料の表層に生成されたスケールの一部を除去すると共に、前記スケール除去部において、前記高Si鋼材料の表層に生成されたスケールに亀裂を生じさせ、前記亀裂を境に複数に分割された前記スケールを前記表層から除去することを特徴とする高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法。 In a hot rolling line that rolls high-Si steel material heated in a heating furnace with a rolling mill,
In the heating furnace, the high-Si steel material is heated so that the temperature of the surface, which is an accurate temperature difference between the front surface and the back surface, is a temperature difference in the range of 10 ° C. to 20 ° C. higher than the temperature of the back surface ,
The line between the heating furnace and the rolling mill is provided with a hot scale breaker and a scale removing unit disposed downstream of the hot scale breaker, and the high Si steel heated in the heating furnace in the hot scale breaker. by injecting high pressure water to the surface and the back surface of the material, to remove the portion of scale formed on the surface of the high Si steel material, in the descaling unit, generating the surface layer of the prior SL high Si steel material A method of preventing warping in a hot rolling line of high-Si steel, wherein a crack is generated in the scale, and the scale divided into a plurality at the crack is removed from the surface layer.
前記ホットスケールブレーカを経た前記高Si鋼材料を、前記サイジングプレスにて幅方向に30mm以上圧下することで前記スケールに亀裂を生じさせ、
前記サイジングプレスで幅圧下した前記高Si鋼材料の表面及び裏面に対して、前記デスケーリング装置が高圧水を噴射することで、前記亀裂を境に複数に分割されたスケールを前記表層から除去することを特徴とする請求項1記載の高Si鋼の熱間圧延ラインにおける上反り防止方法。 The scale removing unit is composed of a sizing press disposed downstream of the hot scale breaker , and a descaling device disposed between the sizing press and the rolling mill,
The high Si steel material that has passed through the hot scale breaker is caused to crack in the scale by being reduced by 30 mm or more in the width direction with the sizing press,
The descaling device injects high-pressure water onto the front and back surfaces of the high-Si steel material that has been width-reduced by the sizing press, thereby removing the scale divided into a plurality of borders from the cracks. The method of preventing warpage in a hot rolling line for high-Si steel according to claim 1.
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