JPH08103812A - 熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具およびスケール除去方法 - Google Patents
熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具およびスケール除去方法Info
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- JPH08103812A JPH08103812A JP24108694A JP24108694A JPH08103812A JP H08103812 A JPH08103812 A JP H08103812A JP 24108694 A JP24108694 A JP 24108694A JP 24108694 A JP24108694 A JP 24108694A JP H08103812 A JPH08103812 A JP H08103812A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スケール除去が難しい高Si鋼材等の熱間鋼材で
あっても、完全にスケール除去を行うことができる回転
切削工具およびそれを用いたスケール除去方法を提供す
る。 【構成】(1) 熱間鋼材１の表面に発生するスケールを除
去する回転切削工具２であって、熱間鋼材の被切削面に
対向する工具シャンク４の表面に切削チップ３を複数個
設けたことを特徴とする熱間鋼材のスケール除去用回転
切削工具。 (2) 上記(1) の回転切削工具もしくはこの回転切削工具
の外側、またはその両方に冷却手段を設け、冷却水また
は／および冷却ガスを噴射することによって回転切削工
具を冷却しつつ、熱間鋼材の表面に発生するスケールを
除去することを特徴とする熱間鋼材のスケール除去方
法。
あっても、完全にスケール除去を行うことができる回転
切削工具およびそれを用いたスケール除去方法を提供す
る。 【構成】(1) 熱間鋼材１の表面に発生するスケールを除
去する回転切削工具２であって、熱間鋼材の被切削面に
対向する工具シャンク４の表面に切削チップ３を複数個
設けたことを特徴とする熱間鋼材のスケール除去用回転
切削工具。 (2) 上記(1) の回転切削工具もしくはこの回転切削工具
の外側、またはその両方に冷却手段を設け、冷却水また
は／および冷却ガスを噴射することによって回転切削工
具を冷却しつつ、熱間鋼材の表面に発生するスケールを
除去することを特徴とする熱間鋼材のスケール除去方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間鋼材に発生するス
ケールを除去する回転切削工具およびそれを用いたスケ
ール除去方法に関し、更に詳しくはスケール除去が難し
い高Si鋼材等の熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具
およびスケール除去方法に関するものである。本発明を
適用できる分野として、熱間鋼材（スラブ等）の表面ス
ケール除去、熱延鋼板（ホットコイル）の接合部のスケ
ール除去等、種々のものがある。
ケールを除去する回転切削工具およびそれを用いたスケ
ール除去方法に関し、更に詳しくはスケール除去が難し
い高Si鋼材等の熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具
およびスケール除去方法に関するものである。本発明を
適用できる分野として、熱間鋼材（スラブ等）の表面ス
ケール除去、熱延鋼板（ホットコイル）の接合部のスケ
ール除去等、種々のものがある。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延ラインの加熱炉で加熱された鋼
材の表面には、その材質や加熱条件にに応じてスケール
が発生するが、この表面スケールを残したまま熱間圧延
を行うと、圧延製品の表面にいわゆる「赤スケール」が
残り、製品価値を著しく低下させる。
材の表面には、その材質や加熱条件にに応じてスケール
が発生するが、この表面スケールを残したまま熱間圧延
を行うと、圧延製品の表面にいわゆる「赤スケール」が
残り、製品価値を著しく低下させる。
【０００３】図５は、熱間圧延ラインの概略の構成を示
す図である。鋼材の表面性状の劣化を防止するため、加
熱炉10から抽出された熱間鋼材はスケールブレーカーで
ある竪ロール11によって側面から圧下され、その表面に
発生したスケールに割れ目を生じさせる。その後、竪ロ
ール11の後方に設けられたデスケーラー12から噴射され
る高圧水によってスケールが除去されてのち、粗圧延機
Ｒおよび仕上圧延機Ｆによって圧延される。
す図である。鋼材の表面性状の劣化を防止するため、加
熱炉10から抽出された熱間鋼材はスケールブレーカーで
ある竪ロール11によって側面から圧下され、その表面に
発生したスケールに割れ目を生じさせる。その後、竪ロ
ール11の後方に設けられたデスケーラー12から噴射され
る高圧水によってスケールが除去されてのち、粗圧延機
Ｒおよび仕上圧延機Ｆによって圧延される。
【０００４】最近の熱間圧延の連続操業に当たって、そ
のスケール除去が一層重要になっている。例えば、省エ
ネルギー、生産性の向上等を目的として、工程の連続化
が精力的に進められており、その中でも、熱延鋼板（ホ
ットコイル）を製造する熱間圧延の連続化が積極的に取
り組まれている。
のスケール除去が一層重要になっている。例えば、省エ
ネルギー、生産性の向上等を目的として、工程の連続化
が精力的に進められており、その中でも、熱延鋼板（ホ
ットコイル）を製造する熱間圧延の連続化が積極的に取
り組まれている。
【０００５】従来の熱間圧延においては、加熱後の鋼材
を１枚ずつ粗圧延機と仕上圧延機に供給して間欠的に圧
延を行っていた。このような間欠圧延は、それ自体が非
能率的なだけでなく、特に被圧延材の板厚が薄い場合に
は、その先端が変形してガイドロールに突っ掛けたり、
後端が圧延機を抜けるときに絞り込まれて圧延ロールを
損傷することが多い。これらのトラブルが発生すると、
圧延ラインを停止して補修やロール交換を行うことを余
儀なくされる。このため、粗圧延機と仕上圧延機の間
で、先行する粗圧延済みの鋼板と、後続する粗圧延済み
の鋼板とを接合し、仕上圧延を連続的に行う方法が採用
されるようになった。その際に、スケールを完全に除去
することがより一層必要となり、前記のデスケーラー12
に高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射やワイヤーブラシが
採用されている。
を１枚ずつ粗圧延機と仕上圧延機に供給して間欠的に圧
延を行っていた。このような間欠圧延は、それ自体が非
能率的なだけでなく、特に被圧延材の板厚が薄い場合に
は、その先端が変形してガイドロールに突っ掛けたり、
後端が圧延機を抜けるときに絞り込まれて圧延ロールを
損傷することが多い。これらのトラブルが発生すると、
圧延ラインを停止して補修やロール交換を行うことを余
儀なくされる。このため、粗圧延機と仕上圧延機の間
で、先行する粗圧延済みの鋼板と、後続する粗圧延済み
の鋼板とを接合し、仕上圧延を連続的に行う方法が採用
されるようになった。その際に、スケールを完全に除去
することがより一層必要となり、前記のデスケーラー12
に高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射やワイヤーブラシが
採用されている。
【０００６】対象とする鋼材のうち、普通鋼材（Si：0.
10〜0.30％）に比べSiの含有量が高い、いわゆる高Si鋼
材（Si：0.60〜1.20％）の表面に発生したスケールを除
去するのは、高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射等の方法
では困難であった。これは、高Si鋼材を1150℃以上に加
熱すると、その表面にファイアライト(2FeO ・SiO2)と
言われるスケールが発生するからである。
10〜0.30％）に比べSiの含有量が高い、いわゆる高Si鋼
材（Si：0.60〜1.20％）の表面に発生したスケールを除
去するのは、高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射等の方法
では困難であった。これは、高Si鋼材を1150℃以上に加
熱すると、その表面にファイアライト(2FeO ・SiO2)と
言われるスケールが発生するからである。
【０００７】図２は、加熱炉で発生した普通鋼材のスケ
ールと高Si鋼材のスケールの性状を比較した図であり、
（ａ）は普通鋼材に発生したスケールを、（ｂ）は高Si
鋼材に発生したスケールを示している。図から明らかな
ように、普通鋼材と高Si鋼材とに発生するスケール組成
が異なっており、普通鋼材に発生するスケールはFeO、F
e2O3 、Fe3O4 等の酸化物が母材表面に生成されるのに
対して、高Si鋼材の場合には、FeO 等の酸化物中にファ
イアライトが発生し、母材の粒界まで侵入して成長して
いる。
ールと高Si鋼材のスケールの性状を比較した図であり、
（ａ）は普通鋼材に発生したスケールを、（ｂ）は高Si
鋼材に発生したスケールを示している。図から明らかな
ように、普通鋼材と高Si鋼材とに発生するスケール組成
が異なっており、普通鋼材に発生するスケールはFeO、F
e2O3 、Fe3O4 等の酸化物が母材表面に生成されるのに
対して、高Si鋼材の場合には、FeO 等の酸化物中にファ
イアライトが発生し、母材の粒界まで侵入して成長して
いる。
【０００８】発明者の研究によると、高Si鋼材を加熱炉
内で加熱すると、鋼材表面で濃化したSiがスケール(Fe
O) と反応し、ファイアライト(2FeO ・SiO2) となって
母材の粒界に沿って酸化、成長する。例えば、炉内加熱
が４時間以上になると、ファイアライトは粒界に沿って
約 0.1mmの深さまで達する。さらにファイアライトは低
融点であって、比較的低温度（約1150℃）で溶融してス
ケールを剥れ難くくしている。そのため、高圧水の噴射
によってもスケールを除去することが困難となり、ま
た、ブラッシング除去によっても、ワイヤーブラシロー
ルの研削能力が不足し、除去が十分でなかった。
内で加熱すると、鋼材表面で濃化したSiがスケール(Fe
O) と反応し、ファイアライト(2FeO ・SiO2) となって
母材の粒界に沿って酸化、成長する。例えば、炉内加熱
が４時間以上になると、ファイアライトは粒界に沿って
約 0.1mmの深さまで達する。さらにファイアライトは低
融点であって、比較的低温度（約1150℃）で溶融してス
ケールを剥れ難くくしている。そのため、高圧水の噴射
によってもスケールを除去することが困難となり、ま
た、ブラッシング除去によっても、ワイヤーブラシロー
ルの研削能力が不足し、除去が十分でなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記の通り、熱間鋼材
の表面にスケールを残留させたまま、熱間圧延を行う
と、圧延製品の表面に「赤スケール」が残り、製品価値
を著しく低下させる。これを防ぐため、熱間圧延後、酸
洗によってスケール除去を行う方法が検討されたが、ス
ケールを除去した部分の粗度が悪化し、仕上げ圧延後に
表面塗装を施した場合、光沢ムラが発生して製品として
使用できない。したがって、圧延製品、特に高Si鋼材の
熱間圧延前での完全なスケール除去が重要な課題とな
る。
の表面にスケールを残留させたまま、熱間圧延を行う
と、圧延製品の表面に「赤スケール」が残り、製品価値
を著しく低下させる。これを防ぐため、熱間圧延後、酸
洗によってスケール除去を行う方法が検討されたが、ス
ケールを除去した部分の粗度が悪化し、仕上げ圧延後に
表面塗装を施した場合、光沢ムラが発生して製品として
使用できない。したがって、圧延製品、特に高Si鋼材の
熱間圧延前での完全なスケール除去が重要な課題とな
る。
【００１０】高Si鋼材のスケール除去対策として、第一
に、発生するスケールの性状を改善するため〜の対
策が採られたが、いずれも次のような問題点があった。
に、発生するスケールの性状を改善するため〜の対
策が採られたが、いずれも次のような問題点があった。
【００１１】 加熱中に、鋼材表面にファイアライト
が発生するのを抑えるため、1140℃以下の低温で加熱す
る方法を採用した。しかし、低温加熱した鋼材を熱間圧
延すると、圧延負荷が大きくなり、ミル能力の増大を図
らなければならない圧延機もある。さらに、圧延製品の
品質を低下させる要因にもなった。
が発生するのを抑えるため、1140℃以下の低温で加熱す
る方法を採用した。しかし、低温加熱した鋼材を熱間圧
延すると、圧延負荷が大きくなり、ミル能力の増大を図
らなければならない圧延機もある。さらに、圧延製品の
品質を低下させる要因にもなった。
【００１２】 加熱中に、鋼材表面にファイアライト
を全面均一に発生させるために、1250℃以上の高温で加
熱する方法を採用した。しかし、高温加熱の方法では、
加熱炉の燃料原単位が悪くなり、さらに加熱炉の寿命を
短くするという問題がある。
を全面均一に発生させるために、1250℃以上の高温で加
熱する方法を採用した。しかし、高温加熱の方法では、
加熱炉の燃料原単位が悪くなり、さらに加熱炉の寿命を
短くするという問題がある。
【００１３】 高Si鋼材の成分組成を調整することに
よって、加熱中にファイアライトが発生するのを抑制す
る方法も検討したが、有効なものとはならなかった。
よって、加熱中にファイアライトが発生するのを抑制す
る方法も検討したが、有効なものとはならなかった。
【００１４】高Si鋼材に発生するスケールの性状、すな
わちファイアライトの発生を前提として、スケールの除
去方法を改善することも考えられた。
わちファイアライトの発生を前提として、スケールの除
去方法を改善することも考えられた。
【００１５】その一つとして、高圧水の噴射圧力を、例
えば、150 〜500kgf/cm2に増加させてスケール除去を行
ったが、高Si鋼材のスケール剥離が難しく、完全にスケ
ールを除去することはできなかった。
えば、150 〜500kgf/cm2に増加させてスケール除去を行
ったが、高Si鋼材のスケール剥離が難しく、完全にスケ
ールを除去することはできなかった。
【００１６】さらに、熱間鋼材の搬送用ローラーテーブ
ルの任意位置のローラー間において、鋼材の上下面に対
向し、鋼材の搬送方向に直交して設けられ、かつ上下動
を制御される上下一対の刃物台に組み込まれたスケール
除去用刃物を用いて、その刃物の刃先を鋼材の上下面に
所要の圧下力で、当接させる熱間圧延材のスケール除去
装置の提案がある（実開昭63-145507 号公報参照）。し
かし、この提案のスケール除去装置は、固定した切削用
刃物（以後、固定切削工具という）を用いる方式である
から、切削工具、特に刃先の温度が上昇し、刃先材の軟
化によってクラックが発生して工具欠損を生じたり、摩
耗が増大して工具寿命を短くするという問題があった。
ルの任意位置のローラー間において、鋼材の上下面に対
向し、鋼材の搬送方向に直交して設けられ、かつ上下動
を制御される上下一対の刃物台に組み込まれたスケール
除去用刃物を用いて、その刃物の刃先を鋼材の上下面に
所要の圧下力で、当接させる熱間圧延材のスケール除去
装置の提案がある（実開昭63-145507 号公報参照）。し
かし、この提案のスケール除去装置は、固定した切削用
刃物（以後、固定切削工具という）を用いる方式である
から、切削工具、特に刃先の温度が上昇し、刃先材の軟
化によってクラックが発生して工具欠損を生じたり、摩
耗が増大して工具寿命を短くするという問題があった。
【００１７】本発明は、上記した従来技術の問題点を克
服して、スケール除去が難しい高Si鋼材等の熱間鋼材で
あっても、完全にスケール除去を行うことができる回転
切削工具およびそれを用いたスケール除去方法を確立す
ることを課題としてなされたものである。
服して、スケール除去が難しい高Si鋼材等の熱間鋼材で
あっても、完全にスケール除去を行うことができる回転
切削工具およびそれを用いたスケール除去方法を確立す
ることを課題としてなされたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の(1) の
スケール除去用回転切削工具および(2) のスケール除去
方法を要旨としている。
スケール除去用回転切削工具および(2) のスケール除去
方法を要旨としている。
【００１９】(1) 熱間鋼材１の表面に発生するスケール
を除去する回転切削工具２であって、熱間鋼材の被切削
面に対向する工具シャンク４の表面に切削チップ３を複
数個設けたことを特徴とする熱間鋼材のスケール除去用
回転切削工具（図１参照）。
を除去する回転切削工具２であって、熱間鋼材の被切削
面に対向する工具シャンク４の表面に切削チップ３を複
数個設けたことを特徴とする熱間鋼材のスケール除去用
回転切削工具（図１参照）。
【００２０】(2) 上記(1) の回転切削工具２もしくはこ
の回転切削工具の外側、またはその両方に冷却手段６、
９を設け、冷却水または／および冷却ガスを噴射するこ
とによって回転切削工具を冷却しつつ、熱間鋼材の表面
に発生するスケールを除去することを特徴とする熱間鋼
材のスケール除去方法（図３参照）。
の回転切削工具の外側、またはその両方に冷却手段６、
９を設け、冷却水または／および冷却ガスを噴射するこ
とによって回転切削工具を冷却しつつ、熱間鋼材の表面
に発生するスケールを除去することを特徴とする熱間鋼
材のスケール除去方法（図３参照）。
【００２１】
【作用】本発明の特徴は、熱間鋼材の表面スケールを除
去する手段として回転切削工具を使用し、その切削工具
は工具シャンクの表面に耐熱性を有する切削チップ（例
えば、超硬合金製）を複数個設けることである。
去する手段として回転切削工具を使用し、その切削工具
は工具シャンクの表面に耐熱性を有する切削チップ（例
えば、超硬合金製）を複数個設けることである。
【００２２】図１は、本発明の回転切削工具の構成例を
説明する図であって、（ａ）は切削チップを螺旋状（２
条）に設けた切削工具の平面構成を、（ｂ）は切削チッ
プを千鳥状に設けた切削工具の平面構成を示し、さらに
（ｃ）は（ｂ）中のＸ−Ｘ’矢視の縦断面構成を示して
いる。図１から明らかなように、本発明の回転切削工具
は、工具シャンク４と異なる材質からなる切削チップ３
を、鋼材の被切削面に対向する工具シャンク４の表面に
複数個設けて構成される。図１（ｃ）には、工具シャン
ク４の同一円周上には８個の切削チップ３が千鳥状に設
けられているのを例示しているが、これらに限定される
ものでない。
説明する図であって、（ａ）は切削チップを螺旋状（２
条）に設けた切削工具の平面構成を、（ｂ）は切削チッ
プを千鳥状に設けた切削工具の平面構成を示し、さらに
（ｃ）は（ｂ）中のＸ−Ｘ’矢視の縦断面構成を示して
いる。図１から明らかなように、本発明の回転切削工具
は、工具シャンク４と異なる材質からなる切削チップ３
を、鋼材の被切削面に対向する工具シャンク４の表面に
複数個設けて構成される。図１（ｃ）には、工具シャン
ク４の同一円周上には８個の切削チップ３が千鳥状に設
けられているのを例示しているが、これらに限定される
ものでない。
【００２３】熱間鋼材のスケール除去は、切削工具を回
転させながら行う。通常、高Si鋼材のスケール除去は連
続切削が必要となるが、この場合でも切削工具を回転さ
せることによって、ひとつの切削チップ当たりの切削時
間を短くすることができ、切削チップの温度上昇を抑制
できる。これによって、従来の固定切削工具で問題とな
っていた工具刃先の摩耗やクラックの発生を回避し、長
時間の連続使用が可能になるとともに、工具寿命を著し
く延長することができる。
転させながら行う。通常、高Si鋼材のスケール除去は連
続切削が必要となるが、この場合でも切削工具を回転さ
せることによって、ひとつの切削チップ当たりの切削時
間を短くすることができ、切削チップの温度上昇を抑制
できる。これによって、従来の固定切削工具で問題とな
っていた工具刃先の摩耗やクラックの発生を回避し、長
時間の連続使用が可能になるとともに、工具寿命を著し
く延長することができる。
【００２４】熱間鋼材の被切削面を直接切削する刃部に
は、工具シャンクと異なる材質からなる切削チップを設
けることとしている。小形の切削工具には刃部と工具シ
ャンクを同一材料で作製した一体型工具（むく工具）も
汎用されているが、本発明の切削工具のように大型にな
ると、工具作製時に熱処理割れや刃部の形成加工が困難
であるとともに、工具の交換、補修、研磨に費用や工数
が掛かるという問題がある。そのため、工具シャンクに
切削チップを設けることとした。
は、工具シャンクと異なる材質からなる切削チップを設
けることとしている。小形の切削工具には刃部と工具シ
ャンクを同一材料で作製した一体型工具（むく工具）も
汎用されているが、本発明の切削工具のように大型にな
ると、工具作製時に熱処理割れや刃部の形成加工が困難
であるとともに、工具の交換、補修、研磨に費用や工数
が掛かるという問題がある。そのため、工具シャンクに
切削チップを設けることとした。
【００２５】工具シャンクの材質は通常用いられている
合金鋼を使用するが、切削チップの材質は耐熱性に優れ
た超硬合金とするのが望ましい。例えば、ＷＣ、TiＣ、
TaＣ等の炭化物とCoを焼結した超硬合金が適している。
切削中に硬度低下が少ないからである。
合金鋼を使用するが、切削チップの材質は耐熱性に優れ
た超硬合金とするのが望ましい。例えば、ＷＣ、TiＣ、
TaＣ等の炭化物とCoを焼結した超硬合金が適している。
切削中に硬度低下が少ないからである。
【００２６】切削チップの配置は、図１に示したよう
に、スパイラル状、または千鳥状に配置される。これは
切削抵抗を少なくし、切削した切粉を小さくするためで
ある。
に、スパイラル状、または千鳥状に配置される。これは
切削抵抗を少なくし、切削した切粉を小さくするためで
ある。
【００２７】切削条件は、被切削材である熱間鋼材の条
件によって定められる。例えば、熱間圧延ラインにおい
て厚さ 200〜 250mmのスラブを粗圧延機で圧延して厚さ
20〜50mm熱延鋼板を製造する場合には、熱間鋼材の速度
は 0.5〜10m/sec となるので、切削工具の回転周速50〜
5000m/min の範囲に設定される。この設定範囲は、切削
チップの摩耗、破損等の損傷を防止する観点から定めら
れるものである。さらに切削量は、切削工具の切込み量
を設定することによって定められる。
件によって定められる。例えば、熱間圧延ラインにおい
て厚さ 200〜 250mmのスラブを粗圧延機で圧延して厚さ
20〜50mm熱延鋼板を製造する場合には、熱間鋼材の速度
は 0.5〜10m/sec となるので、切削工具の回転周速50〜
5000m/min の範囲に設定される。この設定範囲は、切削
チップの摩耗、破損等の損傷を防止する観点から定めら
れるものである。さらに切削量は、切削工具の切込み量
を設定することによって定められる。
【００２８】切削工具の寿命を延長するためには、冷却
手段を設けて、冷却水または／および冷却ガスを噴射す
ることによって回転切削工具を冷却することが望まし
い。このように冷却することによって、切削チップの温
度上昇と工具の回転軸の変形等を防止することができる
からである。冷却手段は、回転切削工具とその外側のい
ずれか、もしくはその両方に設けるのが望ましく、切削
工具に設ける場合は、工具シャンクに冷却媒体の管路お
よび噴射孔を設ければよく、切削工具の外側に設ける場
合は、切削工具を覆うように冷却カバーを設ければよ
い。
手段を設けて、冷却水または／および冷却ガスを噴射す
ることによって回転切削工具を冷却することが望まし
い。このように冷却することによって、切削チップの温
度上昇と工具の回転軸の変形等を防止することができる
からである。冷却手段は、回転切削工具とその外側のい
ずれか、もしくはその両方に設けるのが望ましく、切削
工具に設ける場合は、工具シャンクに冷却媒体の管路お
よび噴射孔を設ければよく、切削工具の外側に設ける場
合は、切削工具を覆うように冷却カバーを設ければよ
い。
【００２９】図３は、切削工具の外周に冷却カバーを設
け、さらに工具シャンクに管路および噴射孔を設けて、
切削工具の外部からは冷却ガス、その内部からは冷却水
を噴射している状態を示す図であり、（ａ）は切削工具
および冷却カバーの側面構成を示し、（ｂ）は軸方向の
平面構成を示している。切削工具２の外周を覆う冷却カ
バー５は耐熱材製であって、冷却カバー５の外周には冷
却ガス配管７を配設し、それぞれの冷却ガス配管７には
複数の冷却ガスを噴射するノズル６が設けられている。
また、工具シャンクの内部には、冷却水を通す管路８が
加工され、その先端には冷却水を噴射する噴射孔９が設
けられている。本発明においては、切削工具の冷却が確
保される限りにおいて、切削工具の外部からは冷却水
を、その内部からは冷却ガスを噴射してもよく、切削工
具の外部からの冷却、または切削工具の内部からの冷却
のいずれかに限定してもよい。
け、さらに工具シャンクに管路および噴射孔を設けて、
切削工具の外部からは冷却ガス、その内部からは冷却水
を噴射している状態を示す図であり、（ａ）は切削工具
および冷却カバーの側面構成を示し、（ｂ）は軸方向の
平面構成を示している。切削工具２の外周を覆う冷却カ
バー５は耐熱材製であって、冷却カバー５の外周には冷
却ガス配管７を配設し、それぞれの冷却ガス配管７には
複数の冷却ガスを噴射するノズル６が設けられている。
また、工具シャンクの内部には、冷却水を通す管路８が
加工され、その先端には冷却水を噴射する噴射孔９が設
けられている。本発明においては、切削工具の冷却が確
保される限りにおいて、切削工具の外部からは冷却水
を、その内部からは冷却ガスを噴射してもよく、切削工
具の外部からの冷却、または切削工具の内部からの冷却
のいずれかに限定してもよい。
【００３０】以下、本発明の効果を、具体的な実施例に
基づき説明する。
基づき説明する。
【００３１】
【実施例】回転切削工具（発明例）と固定切削工具（比
較例）とを用いて、厚さ 220mm、幅1200mm、長さ20m の
熱間鋼材（成分：Ｃ:0.1％、Si:0.8％、Mn:1.3％、Ｐ:
0.01 ％、Ｓ:0.01 ％）のスケールを除去する試験を行
った。使用した設備は概ね図５に示すようなものであ
り、それぞれの条件は次の通りとした。
較例）とを用いて、厚さ 220mm、幅1200mm、長さ20m の
熱間鋼材（成分：Ｃ:0.1％、Si:0.8％、Mn:1.3％、Ｐ:
0.01 ％、Ｓ:0.01 ％）のスケールを除去する試験を行
った。使用した設備は概ね図５に示すようなものであ
り、それぞれの条件は次の通りとした。
【００３２】１．加熱条件 熱間鋼材はガス加熱炉内で約4Hr かけて1230℃に加熱し
た。
た。
【００３３】２．高圧水デスケール 加熱炉から抽出された熱間鋼材は、竪ロールで圧下され
たのち、高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射によってデス
ケーリングした。
たのち、高圧水(120〜150 kg/cm2) の噴射によってデス
ケーリングした。
【００３４】３．スケール除去用切削工具 イ．設置場所は、第一段粗圧延機R1と第二段粗圧延機R2
との間とした。
との間とした。
【００３５】ロ．回転切削工具（発明例） 工具シャンクの材質はJIS SCM440で、切削チップの材質
はＷＣ−Co系の超硬合金とし、工具シャンク表面での切
削チップの配置は千鳥状とした。切削工具の構造は図１
（ｂ）および（ｃ）に示すものと同様とし、寸法は径 3
00mm（図１（ｃ）のＬ）、長さ1600mmで、工具シャンク
の同一円周上には６個の切削チップを設けた。
はＷＣ−Co系の超硬合金とし、工具シャンク表面での切
削チップの配置は千鳥状とした。切削工具の構造は図１
（ｂ）および（ｃ）に示すものと同様とし、寸法は径 3
00mm（図１（ｃ）のＬ）、長さ1600mmで、工具シャンク
の同一円周上には６個の切削チップを設けた。
【００３６】熱間鋼材の搬送速度は1.0m/secとなるの
で、切削工具の回転数は1500rpm （周速1400m/min ）と
した。図４（ａ）に鋼材の上面および下面を切削する回
転切削工具の配置を示す。上面および下面の切削量はそ
れぞれ0.2 mmに設定した。
で、切削工具の回転数は1500rpm （周速1400m/min ）と
した。図４（ａ）に鋼材の上面および下面を切削する回
転切削工具の配置を示す。上面および下面の切削量はそ
れぞれ0.2 mmに設定した。
【００３７】冷却手段を設ける場合には、切削工具の外
側に冷却カバー（材質はSUS 310S）を取り付け、冷却ガ
スを30Nm3/Hrの流量で噴射するとともに、工具シャンク
の内部に冷却水用の管路を設け、冷却水を40リットル/m
inの流量で噴射した。
側に冷却カバー（材質はSUS 310S）を取り付け、冷却ガ
スを30Nm3/Hrの流量で噴射するとともに、工具シャンク
の内部に冷却水用の管路を設け、冷却水を40リットル/m
inの流量で噴射した。
【００３８】ハ．固定切削工具（比較例） 工具シャンクの材質はJIS SK1 で、切削チップの材質は
ＷＣ−Co系の超硬合金をろう付した固定切削工具を、鋼
材の搬送方向に直交して設けられた刃物台に取付け、図
４（ｂ）に示すように鋼材の上面および下面に配置し
た。熱間鋼材の搬送速度は1.0m/secとして、切削量は回
転切削工具の場合と同様に0.2 mmに設定した。
ＷＣ−Co系の超硬合金をろう付した固定切削工具を、鋼
材の搬送方向に直交して設けられた刃物台に取付け、図
４（ｂ）に示すように鋼材の上面および下面に配置し
た。熱間鋼材の搬送速度は1.0m/secとして、切削量は回
転切削工具の場合と同様に0.2 mmに設定した。
【００３９】上記の切削状況および工具寿命を比較した
結果を表１に示す。
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１から明らかなように、回転切削工具を
使用することによって、切削工具の寿命が著しく向上し
ている。
使用することによって、切削工具の寿命が著しく向上し
ている。
【００４２】回転切削工具を使用すれば、スケール除去
が完全に行われ、鋼材表面のファイアライトの残留がな
かった。この結果、いずれの仕上圧延された製品（仕上
厚さ2.3 mm）にも、赤スケールの発生がなく、表面性状
の劣化は見られなかった。
が完全に行われ、鋼材表面のファイアライトの残留がな
かった。この結果、いずれの仕上圧延された製品（仕上
厚さ2.3 mm）にも、赤スケールの発生がなく、表面性状
の劣化は見られなかった。
【００４３】冷却手段を設け、回転切削工具を冷却する
ことによって、工具寿命の延長が図れる。冷却手段の有
無によって切削工具の表面温度がどのように変化するか
を測定した。冷却手段を設けない場合は、切削工具のシ
ャンク表面温度は約 600℃まで上昇するが、冷却カバー
を設ける場合には、その温度を約 100〜 150℃に抑える
ことができる。さらに本発明者は、種々の条件で切削工
具を冷却して、切削部を冷却ガス（例えば、圧縮空気）
と冷却水との組み合わせて冷却することによって、切削
工具に加わる熱衝撃が少なくなり、最も効果があること
を確認している。
ことによって、工具寿命の延長が図れる。冷却手段の有
無によって切削工具の表面温度がどのように変化するか
を測定した。冷却手段を設けない場合は、切削工具のシ
ャンク表面温度は約 600℃まで上昇するが、冷却カバー
を設ける場合には、その温度を約 100〜 150℃に抑える
ことができる。さらに本発明者は、種々の条件で切削工
具を冷却して、切削部を冷却ガス（例えば、圧縮空気）
と冷却水との組み合わせて冷却することによって、切削
工具に加わる熱衝撃が少なくなり、最も効果があること
を確認している。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、スケール除去が難しい
高Si鋼材等の熱間鋼材であっても、完全にスケールを除
去することができ、赤スケールの発生を防止して製品品
質を向上させることができる。
高Si鋼材等の熱間鋼材であっても、完全にスケールを除
去することができ、赤スケールの発生を防止して製品品
質を向上させることができる。
【図１】本発明の回転切削工具の構成例を説明する図で
ある。
ある。
【図２】加熱炉で発生した普通鋼材のスケールと高Si鋼
材のスケールの性状を比較した図であり、（ａ）は普通
鋼材に発生したスケールを、（ｂ）は高Si鋼材に発生し
たスケールを示している。
材のスケールの性状を比較した図であり、（ａ）は普通
鋼材に発生したスケールを、（ｂ）は高Si鋼材に発生し
たスケールを示している。
【図３】切削工具とその外側に冷却手段を設け、切削工
具の外部からは冷却ガス、その内部からは冷却水を噴射
している状態を示す図であり、（ａ）は側面構成を示
し、（ｂ）は平面構成を示している。
具の外部からは冷却ガス、その内部からは冷却水を噴射
している状態を示す図であり、（ａ）は側面構成を示
し、（ｂ）は平面構成を示している。
【図４】実施例における鋼材の上面および下面のスケー
ルを切削する工具の配置を示している図であり、（ａ）
は回転切削工具の場合を、（ｂ）は固定切削工具の場合
を示している。
ルを切削する工具の配置を示している図であり、（ａ）
は回転切削工具の場合を、（ｂ）は固定切削工具の場合
を示している。
【図５】熱間圧延ラインの概略の構成を示す図である。
１…熱間鋼材、 ２…切削工具、 ３…切削チップ、
４…工具シャンク ５…冷却カバー、 ６…ノズル、 ７…冷却ガス配管、
８…管路 ９…噴射孔、 10…加熱炉、 11 …竪ロール 12…デスケーラー、 Ｒ…粗圧延機、 Ｆ…仕上圧延機
４…工具シャンク ５…冷却カバー、 ６…ノズル、 ７…冷却ガス配管、
８…管路 ９…噴射孔、 10…加熱炉、 11 …竪ロール 12…デスケーラー、 Ｒ…粗圧延機、 Ｆ…仕上圧延機
Claims (2)
- 【請求項１】熱間鋼材の表面に発生するスケールを除去
する回転切削工具であって、熱間鋼材の被切削面に対向
する工具シャンクの表面に切削チップを複数個設けたこ
とを特徴とする熱間鋼材のスケール除去用回転切削工
具。 - 【請求項２】請求項１記載の回転切削工具もしくはこの
回転切削工具の外側、またはその両方に冷却手段を設
け、冷却水または／および冷却ガスを噴射することによ
って回転切削工具を冷却しつつ、熱間鋼材の表面に発生
するスケールを除去することを特徴とする熱間鋼材のス
ケール除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24108694A JPH08103812A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具およびスケール除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24108694A JPH08103812A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具およびスケール除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103812A true JPH08103812A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17069086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24108694A Pending JPH08103812A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 熱間鋼材のスケール除去用回転切削工具およびスケール除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08103812A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0842714A2 (en) * | 1996-11-13 | 1998-05-20 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus and continuous hot rolling apparatus equipped with the same |
| JP2009536581A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-10-15 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 連続鋳造により金属ストリップを製造する装置と方法 |
| JP2009538229A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-11-05 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 連続鋳造によって金属帯を製造するための装置 |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP24108694A patent/JPH08103812A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0842714A2 (en) * | 1996-11-13 | 1998-05-20 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus and continuous hot rolling apparatus equipped with the same |
| EP0842714A3 (en) * | 1996-11-13 | 1998-09-30 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus and continuous hot rolling apparatus equipped with the same |
| EP1157754A2 (en) * | 1996-11-13 | 2001-11-28 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus |
| EP1157754A3 (en) * | 1996-11-13 | 2001-12-19 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus |
| US6406413B2 (en) | 1996-11-13 | 2002-06-18 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus and continuous hot rolling apparatus equipped with the same |
| JP2009536581A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-10-15 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 連続鋳造により金属ストリップを製造する装置と方法 |
| JP2009538229A (ja) * | 2006-05-26 | 2009-11-05 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 連続鋳造によって金属帯を製造するための装置 |
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