JPH05269656A

JPH05269656A - 帯状金属体の処理方法

Info

Publication number: JPH05269656A
Application number: JP3677192A
Authority: JP
Inventors: Tomio Satsunoki; 富美夫札軒; Yoshio Uzuki; 淑夫卯月; Akifumi Takaira; 昌文高井良; Takahiro Fujiwara; 隆広藤原; Kazuyuki Takagi; 和幸高木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、帯状金属体の表面スケールや表面
疵を除去するに際して、帯状金属体の表面品質向上と酸
洗処理および表面疵取り工程の簡省略化などを可能とす
る形状矯正とメカニカルデスケーリングを組み込んだラ
イン構成にすることにより帯状金属体の処理作業を高能
率化して歩留まりを向上する。【構成】帯状金属体の処理ラインにおいて、表面にス
ケールを有する帯状金属体を、張力を付与のもとで形状
矯正して板幅方向端部における耳波高さを３０mm以下に
し、次いで研削工具への帯状金属体導入角であるブレー
キング角度を５〜３０度の範囲とし、かつ１kg／mm²以
上の張力を付与しつつたメカニカルな研削処理を行うこ
とを特徴とする帯状金属体の処理方法。上記研削処理
は、弾性砥石ロールを配置して実施し、更に後段に酸洗
処理を配置してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延や薄肉鋳片連
続鋳造の工程を経て製造したステンレス鋼、普通鋼、チ
タンおよびその合金、高合金等の帯状体（以下帯状金属
体という）において、表面に生成したスケールや表面疵
を除去するに際して、表面品質向上と、酸洗処理および
別ラインでの表面疵取り工程の簡省略などを可能とする
帯状金属体の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】帯状金属体の製造工程においては、鋳片
の加熱およびその後の熱間圧延や薄肉鋳片連続鋳造など
により帯状金属体の表面に酸化スケールや表面疵が生じ
るため、これらを除去し、かつその表面を仕上げるため
の工程が必要である。

【０００３】従来この代表的な方法として、帯状金属体
の表面に０．２〜０．６mm径の鋼球を投射して表層研掃
するショットブラストなどを施してスケールの亀裂や剥
離を生じさせ、次いで硝弗酸、硫酸や塩酸などの酸洗に
よりデスケールし、その後に帯状金属体の形状矯正のた
めの冷間圧延を行い、しかる後別ラインでのベルト研削
により帯状金属体の表面疵を除去する方法がある。

【０００４】上記従来工程では酸洗工程は焼鈍工程との
連続ラインであり、研削ラインと圧延ラインあるいはダ
ミー板の溶接ラインは別々に配置されているため、帯状
金属体の酸化スケールと表面疵の除去のためには２乃至
４ラインを通板させる必要があり、能率が極めて悪いと
いう問題があった。焼鈍酸洗ラインは、デスケーリング
を酸洗により行うものであるため非能率であり、更に酸
洗に伴う多量の廃液発生があるなど、生産性、コストお
よび省力の点から種々の問題があった。また、ベルト研
削による表面疵取りを板幅方向に均一に行うには、コイ
ルの形状を冷間加工によりフラット矯正する必要がある
が、通常の冷間圧延ミルを用いて行う場合が多く、その
ため本来のゲージダウン（減厚）作業以外に形状矯正作
業を余分に必要とするため、能率が向上しないばかりか
コストアップにつながる問題があった。更に、研削ライ
ンでは、回転式エンドレスベルトにより帯状金属体の表
面を研削する方法が主体であるが、ベルト寿命が短く頻
繁なベルト交換を必要とするため作業性が悪く、通板速
度が低く、その上研削前の板形状がフラットでないと均
一研削できない等の問題があった。

【０００５】そこで、デスケーリングの効率向上や熱延
鋼帯の表面品質改善を目的に、テンションレベラーから
成る前処理工程の後に複数の酸洗処理工程を設けると共
に、この複数の酸洗処理工程間に主に金属残渣やスマッ
トを除去する研削工程を組み合わせたデスケーリングラ
インが特開昭５９−４１４８２号公報に開示されてい
る。しかしながら、該デスケーリングラインは、鋼帯の
表面品質がある程度改善されるがその効果には限度があ
り、デスケーリングの殆どを酸洗処理により行うことか
ら相当大規模な酸洗処理設備が必要であるため、初期投
資が多大である。かつ酸洗に伴う多量の廃液の処理が必
要である。また、各酸洗処理工程間に設けられた研削工
程が鋼帯の表面疵を積極的に除去するためのものではな
いため、該デスケーリングラインを通板した鋼帯を表面
疵除去のための別の研削ラインに通板しなければならな
い問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、帯状金属体
の表面スケールや表面疵を除去するに際して、帯状金属
体の表面品質向上と酸洗処理および表面疵取り工程の簡
省略化などを可能とする形状矯正とメカニカルデスケー
リングを組み込んだライン構成にすることにより帯状金
属体の処理作業を高能率化して歩留まりを向上すると共
に、酸および廃液処理の簡省略化による製造コスト減と
公害対策などの投資減と、作業環境の改善を図り、更に
連続処理化によって別ラインでの疵取り作業を不必要と
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、帯状金属体のデスケールおよぼ疵除去に際
し形状矯正およびメカニカルデスケーリングと組合せ、
その作業方法を種々検討した結果完成したもので、その
要旨とするところは下記の通りである。すなわち、帯状
金属体の処理ラインにおいて、表面にスケールを有する
帯状金属体を、張力を付与のもとで形状矯正して板幅方
向端部における耳波高さを３０mm以下にし、次いで研削
工具への帯状金属体導入角であるブレーキング角度を５
〜３０度の範囲とし、かつ１kg／mm²以上の張力を付与
しつつメカニカルな研削処理を行うことを特徴とする帯
状金属体の処理方法である。上記メカニカルな研削処理
は、帯状金属体の両面側に少なくとも１段の弾性砥石ロ
ールを配置して実施し、素地を含む表層部をに研削除去
して表面最大粗さＲmax ≦３０μｍに仕上げることが好
ましい。また、本発明を実施する処理ラインとして、帯
状金属体のエッジ処理、表面スケールを改質および剥離
しやすくする加熱−冷却処理、およびスケールの亀裂を
助長するショットブラスト処理等の前処理を必要に応じ
て選択し、更にバリ取りや表面硬化層を除去するメカニ
カルな研削処理後にバリ取りや表面硬化層を除去する酸
洗処理を行うようにした配置としてもよく、これにより
表面研削工程を焼鈍酸洗工程にインライン化できる。

【０００８】

【作用】本発明の帯状金属体処理方法について、以下に
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明方法を組
込んだプロセスラインの好ましい実施態様を示す概略説
明図である。図１において、１は帯状金属体を捲き戻し
て供給するペイオフリール、２は熱間圧延または薄肉鋳
片連続鋳造された帯状金属体、３は帯状金属体へのダミ
ー板（以下、リーダーと呼ぶ）の溶接やリーダーどうし
の溶接を行うための溶接機であり、例えばサブマージア
ーク溶接機、ＴＩＧ溶接機、プラズマ溶接機、スポット
溶接機、レーザー溶接機等が用いられる。４は熱間圧延
または薄肉鋳片連続鋳造で発生するエッジ疵や熱間割れ
を切断除去するトリマーであり、５はこのような疵や割
れの中でも比較的微小なものを研削除去するためのエッ
ジグラインダーである。６は帯状金属体を加熱するため
の加熱炉で通常重油焚きやガス焚き等による加熱炉が用
いられるが、誘導加熱または直接通電加熱等の電気加熱
炉を用いても良い。７は帯状金属体を加熱後冷却するた
めの冷却帯であり、例えばガス冷却、噴霧冷却、水スプ
レー冷却、ロール冷却等がある。８は帯状金属体の表面
に鋼球を投射する乾式または湿式ショットブラストであ
る。この様な前工程は必要に応じて選択設置する。

【０００９】９は帯状金属体の形状矯正装置であり、図
１には曲げ加工や引張加工を施すレベラー９１を配置し
ているが、図２に示すように張力を付与しながら圧下を
行う冷間圧延機９２であってもよい。１０は帯状金属体
を研削するために必要なテンションを付与するブライド
ルロール、１１は例えば弾性砥石ロール１１ａと押えロ
ール１１ｂとでそれぞれ対をなし、帯状金属体の表裏両
面を研削する研削装置であって、一面側に少なくとも１
段（スタンド）、好ましくは砥粒番手が後段になるに従
い大きくなる弾性砥石ロールを複数段設けるのがよい。
１２は例えば弾性砥石ロールまたはブラシロール１２ａ
と押えロール１２ｂとでそれぞれ対をなす１〜複数のス
タンドと、その後段に液体噴射ノズル１２ｃを配置した
洗浄装置である。

【００１０】ここで、弾性砥石ロールとは板の形状にな
じみやすくするためにある程度の弾性を持たせたロール
状の砥石であり、例えば砥粒が塗布された円盤を積層し
ロール状に成形したもの（積層型）、フラップホイール
を積層しロール状に成形したもの（フラップ型）および
砥粒入りナイロン樹脂をロール状に一体成形したもの
（一体型）等がある。ブラシロールとは、例えば砥粒が
内包されたナイロン繊維から成るブラシをロール状に成
形したもの等がある。

【００１１】１３は研削された帯状金属体の表面に残留
しているバリや生成した硬化層などを除去する酸洗装置
であり、１４は洗浄装置である。１６は洗浄された帯状
金属体を捲き取るテンションリールであるが、捲き取ら
ずに洗浄された帯状金属体を引き続いて圧延工程へ移行
させてもよい。

【００１２】このような構成の帯状金属体の処理工程に
おいて、前工程で帯状金属体２はペイオフリールから捲
き戻されて、まず溶接機３によりリーダーが溶接され、
引き続き先行材のリーダーと溶接される。トリマー４ま
たはエッジグラインダー５にてエッジ部の疵や割れが除
去される。加熱炉６では７００℃以上に加熱することに
より素地近傍のスケールの空洞化が進み、引き続く冷却
帯７で急速冷却時に発生する歪みにより該スケールに亀
裂または剥離が生じる。また乾式または湿式ショットブ
ラスト８では表面に投射される鋼球の衝突力により酸化
スケールの亀裂や剥離が助長される。本発明はこの様な
必要な前処理を行った後、帯状金属体に張力を付与しつ
つ、レベラー９１にて形状矯正する。この際付与する張
力を１kg／mm²以上にすることにより、平坦度が向上す
る。この形状矯正はレベラーに限らず、冷間圧延機で圧
下率３０％以下の軽度の圧延で行ってもよい。この様に
本発明において形状矯正手段は特定しないが、板幅方
向、特に板幅端部分における耳波高さを小さくする必要
がある。すなわち耳波高さが大きくなると研削されない
か不十分な部分が多くなり、従ってその部分の表面性状
が劣化するためトリム量が増加する。図４は、ＳＵＳ３
０４系の熱延鋼帯を速度２２ｍ／分で通板し、周速１５
００ｍ／分で回転させた弾性砥石ロールで研削した場合
の耳波高さ（mm）と未研削部面積（％）との関係を示し
たものであるが、これにより耳波高さが３０mm以下にす
れば未研削部面積は、通常冷延後に行うトリミング量と
ほぼ同一になり、歩留り低下にならない。そのためこの
形状矯正処理においては、張力や曲げ量或いは圧下率を
調整して、耳波高さが３０mmを超えないようにする。

【００１３】続いて、形状矯正された帯状金属体には、
表面のデスケールと疵取りを弾性砥石ロールを用いたメ
カニカルな研削を行う。すなわち熱間圧延あるいはその
後の工程の焼鈍や薄肉鋳片連続鋳造で発生するスケール
の厚みや表面疵の深さは少なくとも５〜１０μｍ程度あ
るため、スケールや表面疵を除去するためには素地を含
む表層部を除去する重研削を施さなければならない。こ
の研削量は少なくとも１０μｍを超える必要があり、望
ましくは２０μｍを超えるのがよい。しかし、研削後の
表面最大粗さ（Ｒmax ）が３０μｍを超えないようにす
ること必要である。すなわち、これを超えるとスクラッ
チのような深い研削目が生じ、製品の表面性状を劣化す
る原因となって好ましくないからであり、望ましくはＲ
max ≦２０μｍにするのがよい。そのためには研削を２
段（パス）以上で行い、１パス当りの研削量が過大にな
らないように調整すると共に後のパスになるに従い粗さ
が細かくなる砥粒を用い、最終パスでは砥粒番手を＃２
００以上で行うようにするのが好ましい。

【００１４】更に重要なのは、板幅方向にも充分な研削
を行うことである。弾性砥石ロール１１ａは、軸方向に
やや可撓性を有しているため、板幅端部にややもすれば
充分な研削が行われないことがある。そのため本発明に
おいては図３に示すように弾性砥石ロールスタンドの前
後に配置するブレーカロール１６ａ，１６ｂの位置を調
整し、このブレーカロール１６ａから帯状金属体２の弾
性砥石ロール１１ａへの導入角度、すなわち、ブレーキ
アングル（角）θを適正範囲に設定し、かつ板張力を高
めて研削精度を向上させる。図５および図６には、図５
と同じ条件における未研削部面積（％）に及ぼす張力
（kg／mm²）およびブレーキ角（度）の影響を示した。
これらの図から分かるように、張力が１kg／mm²以上、
ブレーキ角が５度以上になると未研削部面積が目標値で
ある３％以下になることが分かる。この結果研削に基づ
く歩留り低下が防止できる。ただし、ブレーキ角は３０
度を超えると装置構成上複雑な構成となり、そのため研
削スラジが弾性砥石ロールに溜り、表面疵の原因となる
ため、３０度を上限とする。

【００１５】上記研削後の帯状金属体は、洗浄装置１２
に導かれ、表面の研削残査を洗浄する。この工程でブラ
シロール１２ａを使用することは表面コンディショニン
グの役目を持たせることができ、研削面の目ならしをし
て表面粗さをさらに小さくすることができる。

【００１６】その後必要により酸洗１３を行うが、帯状
金属体はこの酸洗処理により表面を軽溶削して、研削時
に発生したバリを十分に除去し、かつシャープな研削目
が丸みを帯びて表面プロフィールが改善され、更に研削
時に加工変質層が入る材料には該層を除去する。このた
めに溶削量は０．１μｍ以上が必要である。また余り多
くするとエッチピット状の表面凹凸が激しくなり、爾後
の冷延による造り込みが困難となるため３０μｍを超え
ないようにするのがよい。酸洗は硫酸、硝酸及び硝弗酸
の単独または複数処理にて対象材料に応じて使い分ける
のが望ましい。酸洗後は洗浄装置１４で表面に付着して
いる酸洗液を洗浄し、乾燥（図示せず）してから巻き取
るか、冷延工程へ移送する。

【００１７】

【実施例】図１に示す工程に準じ、種々の帯状金属体に
ついて表１に示す条件にて形状矯正と研削および一部に
ついて酸洗を実施し、処理後の表面品質および冷延焼鈍
製品の品質を調査した。その結果も表１に示した。この
表において、研削量は処理前後の重量を測定し、比重か
ら除去厚みを算出した。表面粗さは処理後にサンプルを
採取し板幅方向に粗度計にて測定し、最大粗さＲmax を
用いた。また、冷延焼鈍製品の表面品質は光沢の程度に
より特Ａ及びＡ〜Ｅの６ランクにて評価し、Ｂランク以
上を合格とした。冷延焼鈍の条件は通常条件とした。こ
の表から明らかなように本発明法による帯状金属体の評
価結果はいずれも良好であり、特に未研削部の面積率が
少なく、スケール残りや表面疵は認められず、冷延焼鈍
後の製品も良好な表面性状が得らている。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、表面スケールや
表面疵を除去するに際して、インラインに組込んだ形状
矯正および研削処理を調整することによって、帯状金属
体の表面品質を向上すると共に酸洗処理および表面疵取
り工程の簡省略化などを可能として高能率化すると共
に、酸および廃液処理の簡省略化による製造コストの減
少と公害対策費用の削減と、作業環境の改善を図り、更
に連続処理による別ラインでの疵取りの省略が可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための１実施例を示す概略説
明図。

【図２】本発明の形状矯正装置の他の例を示す概略説明
図。

【図３】本発明の研削装置の一部の態様を示す概略説明
図。

【図４】未研削部面積と耳波高さとの関係を示す図。

【図５】未研削部面積と張力との関係を示す図。

【図６】未研削部面積とブレーキアングルとの関係を示
す図。

【符号の説明】

１ペイオフリール２帯状金属体３溶接機４トリマー５エッジグラインダー６加熱炉７冷却帯８乾式または湿式ショットブラスト９形状強制装置９１レベラー９２冷間圧延機１０ブライドルロール１１研削装置１１ａ弾性砥石ロール１１ｂ押えロール１２洗浄装置１２ａブラシロール１２ｂ押えロール１２ｃ液体噴射装置１３酸洗装置１４洗浄装置１５テンションリール１６ａ，１６ｂブレーカロール θ ブレーキアングル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤原隆広山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (72)発明者高木和幸山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状金属体の処理ラインにおいて、表面
にスケールを有する帯状金属体を、張力を付与のもとで
形状矯正して板幅方向端部における耳波高さを３０mm以
下にし、次いで研削工具への帯状金属体導入角であるブ
レーキング角度を５〜３０度の範囲とし、かつ１kg／mm
²以上の張力を付与しつつメカニカルな研削処理を行う
ことを特徴とする帯状金属体の処理方法。
【請求項２】メカニカルな研削処理を、帯状金属体の
両面側に少なくとも１段の弾性砥石ロールを設置して実
施し、素地を含む表層部を研削除去して表面最大粗さＲ
max ≦３０μｍに仕上げることを特徴とする請求項１記
載の帯状金属体の処理方法。
【請求項３】帯状金属体をエッジ処理し、表面スケー
ルを改質および剥離しやすくする加熱−冷却処理、およ
びショットブラスト処理する前処理と、メカニカルな研
削処理後に酸洗処理を行うことことを特徴とする請求項
１記載の帯状金属体の処理方法。