JPH03146201A - 熱延鋼板の製造方法および熱処理装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱延鋼板の製造方法、詳述すれば特性の優れ
た熱間圧延鋼板を製造するための効果的な熱処理工程を
オンラインで包含する熱延鋼板の製造方法、ならびにそ
れに使用する熱処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、冷延ｇ仮の板厚が１．２１１＋１以上の厚いもの
は、熱延綱板に代替されつつあり、それに伴って熱延綱
板であっても冷延鋼板なみの成形性、加工性が要求され
、今日ではかかる特性向上のため熱間圧延プロセスの改
善が強く望まれている。また、大量にかつ安価に製造す
る必要から生産効率の面からみても製造プロセスの改善
が求められている。

ここに、従来の圧延ラインの概要を第１図に示す。これ
からも分かるように、従来は、圧延材１は粗圧延機２で
所定の寸法に圧延された後、複数のスタンドからなる仕
上圧延機３で圧延され、次いで冷却装置４で所定の巻取
り温度まで水冷され、巻取り８！１５に巻取られる。

巻取られた熱延銅板は冷延網板に代えてそのまま最終製
品として使用する場合、さらに焼鈍処理などの所定の熱
処理を行う必要がある。

一方、熱間圧延は粗圧延と仕上げ圧延との組み合わせに
よって行われるが、粗圧延機出側の圧延材の速度と比較
して仕上圧延機入側の圧延材の速度が遅いため、両者の
連続化は困難であり、いきおい粗圧延機と仕上げ圧延機
との間は工程が中断することになる。圧延材は１本毎仕
上圧延機に通板している。製造プロセスの効率化は大き
く阻害されることになる。

しかも、仕上げ入側圧延速度が遅いことから、仕上圧延
中に圧延材の中間〜後端部における温度降下が大きくな
り、熱延鋼板の品質低下の原因ともなっている。

なお、かかる温度降下を防止するため仕上圧延機入側で
圧延材を一旦コイルに巻取るコイルボンクスが設置され
ている圧延ラインが提案されているが、その場合にあっ
ても圧延材は１本毎仕上圧延機に通板している。

すでに述べたように、今日熱延鋼板の需要が高まってき
ていることから、その生産性の向上が求められており、
そのためにも上述のような粗圧延機と仕上げ圧延機との
中断を阻止して連続化を果゛たすとともに熱延鋼板とし
ての特性改善をも図ることが必要となってきている。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本発明者は熱延ｗ４板の製造方法について種々
検討を重ねたところ、熱延鋼板を冷延鋼機差みに特性を
向上させるには、仕上圧延後巻取り前に熱処理をすれば
良いことが判明したが、熱間圧延ラインで熱処理をする
には以下の問題がある。

■仕上圧延機ではある時間ピッチ毎圧延されるため、連
続的に熱処理炉に通すことが困難である。

■仕上圧延機出側の圧延材速度が通常速く、昇温・灼熱
に非常に長いラインが必要となる。

また、熱延鋼板はユーザによりコイル巻取り後黒皮と呼
ばれるスケールを除去するため酸洗する場合があるが、
この酸洗コストが大きい問題もある。

本発明は上記問題を解決する方法であり、その具体的目
的は、粗圧延機と仕上圧延機との間を連続化することに
より、１！を続の熱処理工程の効率化、熱延鋼板の特性
の改善を図ることのできる熱間圧延鋼板の製造方法を提
供することである。

本発明の別の目的は、粗圧延機と仕上圧延機との間を連
続化することにより、製造プロセスの改善を図ることで
ある。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明者は、上述の目的を達成すべく種々検討
を重ねたところ、仕上圧延後冷却された鋼板を再加熱・
冷却し巻取ることにより熱延鋼板の機械的特性値（例え
ばｒ値）が大幅に向上することが判明した。そしてこれ
を実現させるには圧延ラインに熱処理炉を設置する必要
があることを知り本発明を完成した。

また熱処理を連続して行う場合、仕上げ圧延も連続化し
なければ、また、むしろ連続操業による場合が熱延綱板
の特性改善に効果があることおよび製造プロセスの効率
化を図ることができることを知り、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、仕上げ圧延機か
らの仕上げ圧延材を連続的に冷却装置に送って降温さ廿
、次いで熱処理装置に送り非酸化性雰囲気中で熱処理を
行ってから連続的に巻取ることを特徴とする熱延鋼板の
製造方法である。

また、本発明はその別の面からは、粗圧延機と仕上圧延
機との間で先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を
接合し、次いで連続的に仕上圧延を行ってから巻取り機
で巻取る熱延網板の製造方法であって、前記仕上圧延機
と巻取り機との間において非酸化性雰囲気中で圧延材を
熱処理装置に通板することを特徴とする熱延綱板の製造
方法である。

ここに、上記熱延鋼板の製造方法に使用する上記熱処理
装置としては、直火還元加熱炉と、間接加熱炉と、冷却
装置とがオンラインで連続して設けられた装置であるこ
とが好ましい。その場合、直火還元加熱、還元雰囲気の
間接加熱により、鋼板表面のスケールを除去できる。

本発明において仕上げ圧延を連続的に行う場合、熱処理
炉にも連続的に通板でき、さらに、仕上げ圧延が連続圧
延で行われるため従来の圧延材１本毎のアイドルタイム
がなくなり、その分だけ仕上圧延速度を遅くでき、熱処
理スペースは小さくなる。

なお、仕上ミルと巻取り機の間は通常２００ｍ以下であ
り、このラインの中に熱処理装置を入れることは不可能
であり、本発明におけるように熱処理１＃ 装置を入れることｌ従来考えられなかった。新設ライン
では仕上ミルと巻取り機関に熱処理ラインを入れること
はできるが、その距離が数百ｍとなりスペースおよび設
備費が膨大となる。一方、上記横型ラインではなく連続
焼鈍で採用されている縦型ラインにすればスペースが小
となるが、実際には圧延材は常に連続しているのでなく
、１木毎仕上ミルから出てくるため、縦型のラインに１
本毎高速で先端から通板するのは不可能である。

また、１本毎通板されるので入・出口のシールが困難で
あり非酸化性雰囲気に保てない。

この点、本発明にあっては上述のように仕上げ圧延を連
続化することによってそのような問題解決を図っている
のである。

（作用） ここで、添付図面を参照して本発明の構成・作用につい
てさらに詳述する。

第２図に本発明にがかる熱延鋼板製造方法を実施するた
めの圧延ラインを示す。

第２図において粗圧延機６で圧延された圧延材はコイル
ボックス８の巻取り機９で一旦コイル状に巻取られ、巻
取られたコイル７は次の巻出し機９゛で巻出され、仕上
圧延機１０に送られる。仕上圧延機入側では、仕上圧延
中の先行圧延材１１の後端部ａと巻取り［９に貯えられ
ている後行圧延材であるコイル１２の先端部すが接合機
１３により接合される。先行圧延材１１の後端部ａは接
合しやすいように、ルーパ１４を上下に適宜移動させる
ことにより、停止することもできる。なお、接合機１３
、ルーパ１４についてはすでに公知のものを利用すれば
よく、その操作についてもこれまでの説明から当業者に
は容易に理解されよう。

このように、接合された圧延材は仕上圧延［１０内を連
続的に通板される。仕上圧延後、仕上材は冷却装置１５
により水噴霧などにより所定の温度、通常は５００〜７
００°Ｃ程度にまで冷却され、次いで熱処理装置１６で
熱処理を受けた後、切断［１７により所定の長さに切断
され、２基の巻取り１ａ１８．１９に交互に巻取られる
。

このときの熱処理装置１６は第３図にその詳細を示すよ
うに、直火還元加熱炉２０、ラジアントチューブ式の間
接加熱炉２１、および冷却装置２２から構成される。直
火還元加熱炉２０では圧延材１１の表面にバーナ２３が
ら空気比１．０以下の還元炎を直接あて、圧延材１１を
７００〜９５０℃に急速に加熱する。

このようにして急速加熱された圧延材１１は次の間接加
熱炉２１で灼熱される。この間接加熱炉２１では、圧延
材１１がハースロール２４により複数パス通板するよう
になっており、隣接走行する圧延材の間には内部をバー
ナにより加熱するラジアントチューブ２５が配置されて
おり、このラジアントチューブの輻射熱により圧延材１
１が均熱される。この場合炉内の雰囲気は水素と窒素の
混合ガスであり、水素濃度は通常３〜４０％が望ましい
。

これらの加熱・均熱ゾーンにより圧延材１１のスケール
は還元される。また、スケール還元・除去を確実に行う
には、仕上圧延機以降巻取り機までを非酸化性雰囲気、
例えば窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰
囲気で覆うのが望ましい。

間接加熱炉２１の後方には、通常５００〜７００°Ｃ程
度の所定の巻取り温度に圧延材温度を下げるため冷却装
置２２があり、冷却用ノズル２６により例えば水または
アルコール等を混入した非酸化性の水を噴霧して冷却す
る。

このようにして製造された熱延鋼板は、そのまま最終製
品として例えば成形用として使用することができ、板厚
１．２１以上のものについては従来の冷延鋼板に代えて
安価な製品として使用できるという優れた利益が得られ
る。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例 本例では第２図および第３図に示す圧延ラインおよび熱
処理装置を使用して、粗圧延機出側で板厚１０〜４０ｍ
ｖ＋、板幅６００〜２０００ｍｍの低炭素鋼板である圧
延材を順次溶接によって接合し、仕上圧延機以降を連続
して通板し、熱延鋼板を製造した。ここで仕上圧延機出
側の板厚は１．２〜４．５１であった。

次いで、この低炭素鋼板の圧延材は、仕上圧延機出側で
６５０°Ｃまで冷却装置で水により冷却し、その後、水
素と窒素の不活性雰囲気に保持された熱処理装置で８５
０〜９５０°Ｃまで加熱し、６５０°Ｃで巻取ったとこ
ろ、その他の条件は同じであって熱処理装置がないだけ
の従来のプロセスに比較し、本発明の方法ではｒ値（ラ
ンクフォード値）が平均して約０．５向上した。

その他、本発明によれば、従来法と比較してスケール発
生は実質土兄られない、伸びの向上などの特性改善が見
られた。更に連続化により仕上圧延速度を下げられ、圧
延機の使用パワーが減少したため、結果的に仕上板厚を
０．ｈｍまで薄くできた。

（発明の効果） 本発明によれば、特に仕上げ圧延を連続化した熱間圧延
ラインで熱処理を前便に実施することができ、そのよう
な構成自体も本発明に独特であるが、それらによる効果
としても、これまでのように別にあらためて熱処理を行
うことなく熱延鋼板の特性が大幅に向上し、そのまま成
形用などに熱延鋼板を使用することができるなど顕著で
ある。

従来にあっては、熱間圧延の仕上圧延条件、巻取り温度
を変えることや、仕上ミルから巻取りまでの冷却温度パ
ターンを変えることぐらいしかその特性改善手段はなく
、その効果は少ないことを考えれば、本発明の意義は大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧延ラインの概略説明図、第２図は、
本発明の製造方法を実施するための圧延ラインの概略説
明図、および 本発明の熱処理装置の概略説明図で 第３図は、 ある。 １．１１　：圧延材 ３．１０　：仕上圧延機 ５．１８．１９　：巻取り機 １３：接合機 １６：熱処理装置 ２１：間接加熱炉 ２．６： ４．１５　　： ８　： １４　： ２０　： 粗圧延機 冷却装置 コイルボックス ル−ツ寸 直火還元加熱炉 発／ｌｌＩＤ 集２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）仕上げ圧延機からの仕上げ圧延材を連続的に冷却
   装置に送って降温させ、次いで熱処理装置に送り非酸化
   性雰囲気中で熱処理を行ってから連続的に巻取ることを
   特徴とする熱延鋼板の製造方法。
2. （２）粗圧延機と仕上圧延機との間で先行圧延材の後端
   部と後行圧延材の先端部を接合し、次いで連続的に仕上
   圧延を行ってから巻取り機で巻取る熱延鋼板の製造方法
   であって、前記仕上圧延機と巻取り機との間において非
   酸化性雰囲気中で圧延材を熱処理装置に通板することを
   特徴とする熱延鋼板の製造方法。 （２）直火還元加熱炉と、間接加熱炉と、冷却装置とが
   連続して設けられたこと特徴とする、請求項１または２
   記載の方法に使用する熱延鋼板の熱処理装置。