JP3633558B2 - Manufacturing method of hot-rolled steel strip with excellent surface properties - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は熱延鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に熱延鋼帯は、加熱炉において所定温度に加熱されたスラブ又は連続鋳造された高温のスラブを粗圧延機で所定の厚さに圧延して粗バーとした後、この粗バーを複数基のスタンドからなる仕上圧延機において仕上圧延して所定の厚さの鋼帯とし、この熱延鋼帯をランナウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却した後、コイラーで巻き取ることにより製造される。
【０００３】
このようにして製造される熱延鋼帯には、表面疵が生じることが避けられない。特に、連続鋳造された高温のスラブをその保有熱を利用して圧延する熱片直送圧延法や、連続鋳造されたスラブが完全に冷却される前に加熱炉で再加熱して圧延を行う熱片装入圧延法では、スラブ表層部の一部はスケールとなって剥離脱落するものの、基本的には連続鋳造したままの表面状態で最終仕上圧延されるので、連続鋳造段階でスラブ表面近傍に残存した異物、例えば、連続鋳造時に使用したモールドパウダーやモールド内で浮上しきれず溶鋼に残存して鋳造初期段階でシェルに付着した介在物等が圧延後の鋼帯表面に疵となって残る場合がある。
【０００４】
また、近年、ＴｉやＮｂを単独又は複合添加した極低炭素鋼の使用が飛躍的に増大し、その鋼板の安定した製造と高い表面品質が求められている。この極低炭素鋼は、材質上、仕上圧延終了温度をＡｒ３以上にする必要があり、Ａｒ３温度が高い極低炭素鋼の場合には、必然的に仕上圧延終了温度が高くなる。したがって、加熱炉における加熱温度や炉抽出後の粗圧延および仕上圧延での圧延温度が高くなり、このためスケール発生量が多く、スケール欠陥が多発するという問題がある。特に、極低炭素鋼の加熱炉におけるスケール生成の挙動は、結晶粒界に酸化が選択的に進行して粒界酸化と呼ばれる根の深い内部酸化が著しく、これらの深さはスラブ表面から１００〜数百μｍにも及ぶ。このような根の深い内部酸化は、圧延前に高圧水を噴射してスケール除去を行なう従来のデスケーリングでは完全に除去することはできず、製品の表面欠陥の原因となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような問題に対して、特に表面の要求性能が厳しい鋼板については、鋳造段階や加熱炉での加熱により生成した表面スケールや内部酸化スケールをスラブの温度が下がった段階で研削や溶削により除去することが行われており、また、加熱炉で加熱した後のスラブ（直送圧延では鋳造ままのスラブ）を圧延前にホットスカーフと呼ばれる溶削によって除去する技術（例えば、特開平６−３１５７０２号）も知られている。しかしながら、このようにスラブ表面を溶削する方法では溶削後のスラブ表面に凹凸が生じることが避けられず、後の圧延で表面性状を整えることが難しく、表面性状の安定した熱延鋼帯を製造することは難しかった。
【０００６】
したがって本発明の目的は、上記のような従来技術の課題を解決し、安価な方法で表面性状の優れた鋼帯を効率的且つ安定的に製造することができる熱延鋼帯の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下のとおりである。
[1] 熱間圧延前のスラブ又は熱間圧延途中の中間素材である圧延鋼片にデスケーリングを施した後、下記(a)及び(b)の工程からなる処理を２回以上施し、しかる後、スラブ又は圧延鋼片を熱間圧延することを特徴とする表面性状に優れた熱延鋼帯の製造方法。
(a) スラブ又は圧延鋼片の表面に空気以上の酸素濃度を有する酸素含有ガス又は酸素ガスを吹き付けることにより、スラブ又は圧延鋼片の表面酸化を促進させてスケール層を生成させる。
(b) 前記工程(a)によりスケール層を生成したスラブ又は圧延鋼片をデスケーリングし、スケール層を剥離させる。
【０００８】
[2] 上記[1]の製造方法において、スラブ又は圧延鋼片の表面に吹き付ける酸素含有ガスとして、空気よりも酸素濃度が高いガスを用いることを特徴とする表面性状に優れた熱延鋼帯の製造方法。
[3] 上記[1]又は[2]の製造方法において、熱間圧延途中の中間素材である圧延鋼片が、粗圧延後の粗バーであることを特徴とする表面性状に優れた熱延鋼帯の製造方法。
[4] 上記 [1] 〜 [3] のいずれかの製造方法において、酸素含有ガス又は酸素ガスの吹き付けにより生成するスケール層のトータルの厚さが、除去すべきスラブ表層部又は圧延鋼片表層部の厚さになるまで、 (a) 及び (b) の工程からなる処理を２回以上繰り返すことを特徴とする表面性状に優れた熱延鋼帯の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、スラブや熱間圧延途中の圧延鋼片の表層部に存在している介在物やモールドパウダー等の異物、鋳造段階やその後の搬送過程でスラブ表層部に生成したスケール、加熱炉での加熱中に生じたスラブ表面から地鉄内部にまでに及ぶような根の深い内部酸化（粒界酸化）等を除去するために、まず、熱間圧延前のスラブ又は熱間圧延途中の圧延鋼片（例えば、粗圧延後の粗バー）に対して１回目のデスケーリングを実施し、これによりスラブ又は圧延鋼片の地鉄表面を露出させ、その状態でスラブ又は圧延鋼片の表面に酸素含有ガス又は酸素ガス（以下、酸素含有ガスを例に説明する。）を一定時間吹き付けることにより、スラブ又は圧延鋼片の地鉄面の表面酸化を促進させ、表面スケール層を生成・成長させる。次いで、２回目のデスケーリングを実施し、１回目のデスケーリング後に成長したスケール層を剥離させて、再度地鉄面を露出させる。
【００１０】
このような酸素含有ガスの吹き付けにより表面酸化（スケール層の生成・成長）を促進させる工程と引き続き行うデスケーリング工程とからなる処理を２回以上実施することより、スラブ又は圧延鋼片の表層部に存在する介在物やモールドパウダー等の異物、鋳造段階やその後の搬送過程で生じたスケール、加熱炉での加熱により生じた根の深い粒界酸化を確実に除去することができる。
【００１１】
特に、熱片直送圧延や熱片装入圧延において鋳造ままの状態で送られてくるスラブの場合には、鋳造時に使用したモールドパウダーや鋳造段階で生成したスケール、鋳造段階で生じた介在物がスラブ表層部の深さ１００μｍ〜数百μｍの領域まで存在しているが、本発明によれば、上記表層部の除去処理によりこのような欠陥を有する表層部分を短時間で酸化させて確実に取り除くことができる。
また、スラブを加熱炉で加熱した場合、スラブ表層部には深さ１００μｍ〜数百μｍにも及ぶような根が深い粒界酸化が生じるが、本発明によれば、上記表層部の除去処理によりこのような欠陥を有する表層部分も短時間で酸化させて確実に取り除くことができる。
【００１２】
ここで、粒界酸化とは、鋳造時の結晶粒の粒界に沿って酸素が浸入し、その結果として粒界に選択的な酸化が生じる、いわゆる選択的酸化である。この選択的酸化は根が深い酸化となるので、後の圧延段階で表面割れの起点になったり、酸化物が表層から母材中に埋め込まれるヘゲキズなどの原因となる。この選択的酸化は酸素濃度が低い雰囲気下、例えば加熱炉などのような酸素濃度が３〜５％程度の燃焼ガス雰囲気下で特に生じやすく、根が深い酸化となる。一方、酸素濃度が高い状態、例えば空気を含む酸素含有ガス雰囲気下（例えば、酸素濃度１０％以上）では、選択的酸化もある程度は生じるが粒内も表面から順次酸化が進行する。このような酸化形態では、粒界の選択的酸化とは異なって表面全体が均等に酸化していき、根が深い酸化はあまり生じない。つまり、表面全体が酸化していくために相対的に選択的酸化の根の深さが浅くなる。本発明の方法では、上記のように加熱炉などで不可避的に生じる選択的酸化（根が深い糸状の酸化）であっても、スラブの表面酸化を促進することでこれを削り落とすことができ、これによって粒界酸化に起因するキズやヘゲなどの発生の防止を図ることができる画期的な方法であると言える。
【００１３】
したがって、以上のような本発明による上記表層部の除去処理を経たスラブや圧延鋼片を直ちに熱間圧延することにより、スラブや圧延鋼片の表層部に存在するモールドパウダーや介在物などの異物、スケールや内部酸化等に起因した表面欠陥がない優れた表面性状を有する熱延鋼帯を製造することができる。
また、以上のような本発明による表層部の除去処理は、酸素含有ガスの吹き付けにより表面酸化を促進させる工程とこれに続くデスケーリング工程とからなるものであるため、溶削によりスラブ表面の手入れを行った場合のようにスラブ表面に凹凸が生じるようなこともない。
【００１４】
なお、酸素含有ガスの吹き付けによりスラブや圧延鋳片の表面酸化を促進させる場合、生成されるスケール層が次第に厚くなっていくとスケール層内の酸素元素の原子拡散が律速となってスケールの成長速度が遅くなる。したがって、ある程度スケール層が成長した段階でデスケーリングを施し、酸素含有ガスの吹き付けにより生成・成長したスケール層を除去するのが好ましい。
最初に行うデスケーリングや酸素含有ガスの吹き付けによるスケール層の生成後に行うデスケーリングの方法は特に制限はないが、幅方向に並べた複数の高圧水スプレーノズルから、例えば噴射圧力１５ＭＰａ以上の高圧水をスラブ等の表面に近い距離（例えば１５０〜２００ｍｍ）から噴射してスケールを除去する方法が一般的である。
【００１５】
スラブや圧延鋼片表面に吹き付ける酸素含有ガスは空気でもよいが、所望の厚みのスケール層を短時間で形成するには、空気よりも酸素濃度が高い酸素含有ガス（例えば、空気に酸素ガスを富化した酸素含有ガス）を用いることが好ましい。また、純酸素ガスを用いてもよいことは言うまでもない。
なお、スラブや圧延鋼片の表面への酸素含有ガスの吹き付けは、酸素分子をスラブや圧延鋼片表面に到達させればよいので、酸素含有ガスをスラブや圧延鋼片表面に対して高いガス流速で噴射、衝突させる必要はなく、したがって、酸素含有ガスの吹き付けによってスラブや圧延鋼片が冷却されてしまうようなことはない。また、酸素濃度が高い酸素含有ガス（又は純酸素ガス）をあまり強い圧力で吹き付けるとスラブや圧延鋼片の表面が溶融してしまうので、適度な圧力に調整することが好ましい。
【００１６】
酸素含有ガスのガス流量は、スラブや圧延鋼片の表面全体にまんべんなくガスが供給できる流量（風量密度＝流量／被噴射面積）であれば少量でもよい。またスラブや圧延鋼片の表層の除去したい厚みとスラブや圧延鋼片の表層の温度に応じて、噴射時間や酸素濃度を適宜調整してもよい。
【００１７】
図１は、圧延前のスラブ表面をデスケーリングした後、スラブ表面温度が１２００℃の状態で、▲１▼スラブ表面に酸素濃度が約３５％の酸素含有ガスを吹き付けた場合、▲２▼スラブ表面に酸素含有ガスとして空気を吹き付けた場合、▲３▼スラブ表面に酸素含有ガスを吹き付けることなくそのまま放置した場合、について、生成するスケール層の厚みの経時変化を示したものである。同図に示されるように、スラブ表面に酸素含有ガス、特に酸素濃度が空気よりも高い酸素含有ガスを吹きつけることにより表面酸化が効果的に促進され、短時間でスケール層を厚く生成・成長させることができる。
【００１８】
図２は、圧延前のスラブ表面をデスケーリングした後、表面温度がそれぞれ１０００℃、１１００℃、１２００℃であるスラブ表面に酸素濃度が約３５％の酸素含有ガスを吹きつけた場合において、生成するスケール層の厚みの経時変化を示したものである。
同図に示されるようにスケール層の生成速度はスラブ表面温度が高いほど速く、スケール層が厚くなる。したがって、除去すべきスラブ表層部の厚みに応じて、スラブ表面温度と酸素含有ガスの吹き付け時間などを最適化することにより、効率的な処理が可能となる。例えば、スラブ表層部の厚さ約１００μｍの部分に介在物やモールドパウダーなどが存在し、この部分を除去したい場合には、スラブ表面温度に応じて酸素含有ガスの吹き付けによるスケール層のトータルの生成量（厚さ）が約１００μｍになるまで、酸素含有ガスの吹き付け工程（及びその後のデスケーリング工程）を２回以上実施すればよい。
【００１９】
また、図２に示されるように酸素含有ガスの吹きつけ開始直後ではスラブ地鉄面が酸素含有ガスに直接曝されるために酸化速度が速く、スケール層の成長速度が大きい。しかし、ある程度酸化が進行すると成長したスケールが地鉄への酸素の供給を妨げるために酸化が抑制され、スケール層の成長が遅くなる。したがって、このスケール成長速度が遅くなった段階でデスケーリングを実施し、成長したスケール層を除去するようにすれば、短い時間で最も効率的な処理を行うことができる。また、このようなデスケーリングにより地鉄を露出させれば、再度高い成長速度でスケール層が生成・成長するので、この工程を複数回繰り返すことにより、欠陥を有するスラブ表層部を確実に除去することができる。
【００２０】
図３は、本発明の実施に供される連続鋳造−熱間圧延設備の一例を示すもので、１は連続鋳造機、２はスラブカッター、３は粗圧延機群、４は仕上圧延機、５はランナウトテーブル上の冷却装置、６は巻取機、７は加熱炉である。
この連続鋳造−熱間圧延設備では、前記粗圧延機群３の入側に第１デスケーリング装置８ａ、第１ガス噴射装置９ａ、第２デスケーリング装置８ｂ、第２ガス噴射装置９ｂ、第３デスケーリング装置８ｃが、ライン上流側から順に設けられている。
【００２１】
このような設備において、連続鋳造後のスラブを熱片直送圧延する場合における本発明法の一実施形態について説明する。
連続鋳造機１で鋳造されたスラブａはスラブカッター２で所定の長さに切断された後、直ちに粗圧延機群３に送られて粗圧延されるが、この粗圧延機群３の入側において本発明法によるスラブ表層部の除去処理が行われる。
【００２２】
このスラブ表層部の除去処理では、まず、第１デスケーリング装置８ａでスラブａをデスケーリングし、連続鋳造機１から直送されるまでの間に生成した１次スケールを除去する。その後直ちに、第１ガス噴射装置９ａにおいてライン上下に配置したガス噴射ノズルからスラブ表面に酸素含有ガスを吹き付け、スラブ表面の酸化を促進させてスケール層を生成・成長させる。この酸素含有ガスとしては、表面酸化を促進させるために空気よりも酸素濃度が高いガスを用いることが好ましく、例えば空気に酸素を所定の割合で混合富化したガスが用いられる。また、この際、スラブの全表面で均一にスケール層が生成・成長するようにするため、スラブを往復させながらガス噴射ノズルからスラブ表面に酸素含有ガスを吹き付けるようにしてもよい。
【００２３】
ここで、表面酸化させて除去できるスケール層の厚みは、スラブの表面温度、酸素含有ガスの酸素濃度、スラブの鋼種などによって異なるが、予めその関係を求めておき、除去したいスケール層厚みに応じて、酸素含有ガスの吹き付け時間や酸素濃度を決めればよい。
【００２４】
上記のような酸素含有ガスの吹き付けによってスラブの表面酸化を促進させてスケール層を生成・成長させ、その後直ちに第２デスケーリング装置８ｂでデスケーリングを行い、スラブ表面に生成・成長したスケール層を剥離させる。この際、スラブ表層部に残存していた介在物やモールドパウダー等もスケールとともに除去される。さらに、第２ガス噴射装置９ｂでの酸素含有ガスの吹き付けによる表面酸化の促進と第３デスケーリング装置８ｃによるデスケーリングを上記と同様の形態で繰り返し、スラブ表層部の欠陥の除去をより確実に行う。
第３デスケーリング装置８ｃによりデスケーリングされたスラブａを直ちに粗圧延機群４で圧延して粗バーｂとする。この粗バーｂを搬送テーブルで仕上圧延機４に搬送して仕上圧延を行い、圧延後の鋼帯をランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却した後、ランナウトテーブルを巻取機６まで搬送して巻き取り、熱延コイルｃとする。
【００２５】
また、連続鋳造したスラブを常温まで冷却することなく加熱炉で加熱して熱間圧延する、いわゆる熱片装入圧延の場合にも本発明の方法は適用可能であり、例えば以下のような実施形態が採られる。すなわち、連続鋳造されたスラブを常温まで冷却される前に加熱炉で加熱し、このスラブをデスケーリング（例えば、高圧水噴射によるデスケーリング）した後、直ちにスラブ表面にガス噴射装置から酸素含有ガスを吹きつけ、スラブ表面の酸化を促進させてスケール層を生成・成長させる。その後、直ちにデスケーリング（例えば、高圧水噴射によるデスケーリング）し、圧延を行う。また、この酸素含有ガスを吹きつけによるスラブ表面の酸化促進と生成したスケール層のデスケーリングは、２回以上実施する。また、その他の好ましい条件は、先に述べた実施形態と同様である。
【００２６】
次に、連続鋳造されたスラブを一旦常温まで冷却した後、加熱炉で再加熱して熱間圧延する場合（冷片装入圧延）における本発明法の一実施形態について説明する。このスラブ再加熱圧延では、特に極低炭素鋼のスラブを圧延する場合、加熱炉内でのスラブ加熱中にスラブ表層部に粒界酸化とよばれる根の深い内部酸化が発生しやすい。
【００２７】
連続鋳造機１で鋳造されたスラブａはスラブカッター２で所定の長さに切断された後、一旦常温まで冷却される。このスラブａは加熱炉７において所定の温度まで加熱され、直ちに粗圧延機群３に送られて粗圧延されるが、この粗圧延機群３の入側において本発明法によるスラブ表層部の除去処理が行われる。
このスラブ表層部の除去処理は、第１デスケーリング装置８ａ、第１ガス噴射装置９ａ、第２デスケーリング装置８ｂ、第２ガス噴射装置９ｂ、第３デスケーリング装置８ｃによって先に述べたとおりの手順で行われる。これによりスラブ表層部に存在する介在物やモールドパウダーだけでなく、加熱炉内での高温酸化により生成した粒界酸化も確実に除去される。
【００２８】
第３デスケーリング装置８ｃによりデスケーリングされたスラブａを直ちに粗圧延機群４で圧延して粗バーｂとする。この粗バーｂを搬送テーブルで仕上圧延機４に搬送して仕上圧延を行い、圧延後の鋼帯をランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却した後、ランナウトテーブル上を巻取機６まで搬送して巻き取り、熱延コイルｃとする。
【００２９】
本発明法によるスラブ表層部の除去処理は、熱間圧延途中の圧延鋼片（中間素材）、例えば粗圧延後の粗バーに対して行ってもよく、この場合には例えば、上記第１デスケーリング装置８ａ、第１ガス噴射装置９ａ、第２デスケーリング装置８ｂ、第２ガス噴射装置９ｂ、第３デスケーリング装置８ｃが粗圧延機群３の出側にライン上流側から順に設けられ、粗圧延機群３で圧延された後の粗バーｂに対して先に述べたとおりの手順で表層部の除去処理が行われる。なお、一般にスラブは粗圧延前にデスケーリングされるので、この実施形態の第１デスケーリング装置８ａによるデスケーリングでは、粗圧延段階で発生した２次スケールが除去されることになる。
【００３０】
以上のような本発明法による表層部の除去処理により、スラブ表層部に存在する介在物やモールドパウダー、加熱炉内での高温酸化により生成した粒界酸化が確実に除去される。
なお、このような熱間圧延途中の中間素材に対する表層部の除去処理は、先に述べた圧延前のスラブの表層部の除去処理とともに行ってもよい。
この処理後の粗バーｂを搬送テーブルで仕上圧延機４に搬送して仕上圧延を行い、圧延後の鋼帯をランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却した後、ランナウトテーブル上を巻取機６まで搬送して巻き取り、熱延コイルｃとする。
【００３１】
【実施例】
［実施例１］
図３に示す連続鋳造−熱間圧延設備において、連続鋳造されたスラブ（鋼種：低炭素鋼）を熱片直送圧延することで熱延鋼帯を製造した。その際、粗圧延機群３の入側に設けられた第１デスケーリング装置８ａでスラブをデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）して１次スケールを除去した後、直ちに第１ガス噴射装置９ａにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：１０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから４０秒間スラブ表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。この酸素含有ガス吹き付けの際のスラブの表面温度は１１００℃であった。
【００３２】
次いで、第２デスケーリング装置８ｂでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた。さらに、第２ガス噴射装置９ｂにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：１０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから４０秒間スラブ表面に吹き付けることにより、表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際も、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。次いで、第３デスケーリング装置８ｃでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた後、このスラブを直ちに粗圧延機群３で圧延し、厚み３０ｍｍの粗バーとし、さらに仕上圧延機４で板厚２．３ｍｍの鋼帯まで連続的に圧延した。圧延後はランナウトチーブル上で冷却装置５により冷却し、巻取機６により所定の温度で巻き取った。
【００３３】
なお、本実施例では鋳造段階で生成した介在物や搬送過程で生成したスケールがスラブ表面から約１００μｍの深さまで存在していると推定されたので、その表層部を取り除くべく、図２に示すようなスケール成長曲線に基づき酸素含有ガスの吹き付けによるスケール成長量の合計が約１００μｍ以上となるよう、酸素含有ガスの吹き付けとデスケーリングを繰り返した。
巻き取り後はコイルの状態で徐冷し、常温になった段階でその表面性状を検査した。その結果、スケールが噛み込んだ疵や介在物などによる表面欠陥は全く見られず、良好な表面性状であった。
【００３４】
［実施例２］
図３に示す連続鋳造−熱間圧延設備において、連続鋳造されたスラブ（鋼種：極低炭素鋼）を一旦常温まで冷却し、これを加熱炉で１２００℃に再加熱して圧延する（冷片装入圧延）ことで熱延鋼帯を製造した。その際、加熱炉で加熱して抽出されたスラブを、粗圧延機群３の入側に設けられた第１デスケーリング装置８ａでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）して１次スケールを除去した後、直ちに第１ガス噴射装置９ａにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから１０秒間スラブ表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。
【００３５】
次いで、第２デスケーリング装置８ｂでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた。さらに、第２ガス噴射装置９ｂにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから１０秒間スラブ表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際も、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。次いで、第３デスケーリング装置８ｃでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた後、このスラブを直ちに粗圧延機群３で圧延し、厚み３０ｍｍの粗バーとし、さらに仕上圧延機４で板厚２．３ｍｍの鋼帯まで連続的に圧延した。圧延後はランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却し、巻取機６により所定の温度で巻き取った。
【００３６】
なお、本実施例では加熱炉での加熱により生成した粒界酸化がスラブ表面から約１５０μｍの深さまで存在していると推定されたので、その表層部取り除くべく、図２に示すようなスケール成長曲線に基づき酸素含有ガスの吹き付けによるスケール成長量の合計が約１００μｍ以上となるよう、酸素含有ガスの吹き付けとデスケーリングを繰り返した。
巻き取り後はコイルの状態で徐冷し、常温になった段階でその表面性状を検査した。その結果、スケールが噛み込んだ疵や介在物などによる表面欠陥、加熱炉における加熱によりで生成した粒界酸化などによる表面欠陥は全く見られず、良好な表面性状であった。
【００３７】
［実施例３］
図３に示す連続鋳造−熱間圧延設備において、連続鋳造されたスラブ（鋼種：極低炭素鋼）を常温まで冷却することなく、加熱炉で１２００℃に加熱し、これを圧延する（熱片装入圧延）ことで熱延鋼帯を製造した。その際、加熱炉で加熱して抽出されたスラブを、粗圧延機群３の入側に設けられた第１デスケーリング装置８ａでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）して１次スケールを除去した後、直ちに第１ガス噴射装置９ａにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから１０秒間スラブ表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。
【００３８】
次いで、第２デスケーリング装置８ｂでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた。さらに、第２ガス噴射装置９ｂにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから１０秒間スラブ表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。この際も、スラブ全表面で均一にスケールが成長するように、ガス噴射ノズルに対してスラブを往復させながら酸素含有ガスを吹き付けた。次いで、第３デスケーリング装置８ｃでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、スラブ表面に生成したスケール層を剥離させた後、このスラブを直ちに粗圧延機群３で圧延し、厚み３０ｍｍの粗バーとし、さらに仕上圧延機４で板厚２．３ｍｍの鋼帯まで連続的に圧延した。圧延後はランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却し、巻取機６により所定の温度で巻き取った。
【００３９】
なお、本実施例では加熱炉での加熱により生成した粒界酸化がスラブ表面から約１５０μｍの深さまで存在していると推定されたので、その表層部取り除くべく、図２に示すようなスケール成長曲線に基づき酸素含有ガスの吹き付けによるスケール成長量の合計が約１００μｍ以上となるよう、酸素含有ガスの吹き付けとデスケーリングを繰り返した。
巻き取り後はコイルの状態で徐冷し、常温になった段階でその表面性状を検査した。その結果、スケールが噛み込んだ疵や介在物などによる表面欠陥、加熱炉における加熱によりで生成した粒界酸化などによる表面欠陥は全く見られず、良好な表面性状であった。
【００４０】
［実施例４］
熱間圧延設備の粗圧延機群３の出側に、図１と同様の第１デスケーリング装置８ａ、第１ガス噴射装置９ａ、第２デスケーリング装置８ｂ、第２ガス噴射装置９ｂ、第３デスケーリング装置８ｃが、ライン上流側から順に設けられた設備において、連続鋳造されたスラブ（鋼種：低炭素鋼）を熱片直送圧延することで熱延鋼帯を製造した。連続鋳造されたスラブをデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）した後、直ちに粗圧延機群３で圧延し、厚み３０ｍｍの粗バーとした。この粗バーを、粗圧延機群３の出側に設けられた第１デスケーリング装置８ａでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）して２次スケールを除去した後、直ちに第１ガス噴射装置９ａにおいて酸素濃度５０％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから１５秒間粗バー表面に吹き付けることにより表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。
【００４１】
次いで、第２デスケーリング装置８ｂでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、粗バー表面に生成したスケール層を剥離させた。さらに、第２ガス噴射装置９ｂにおいて酸素濃度３５％の酸素含有ガス（流量：２０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２）をライン上下に配置したガス噴射ノズルから２５秒間粗バー表面に吹き付けることにより、表面酸化を促進させ、スケール層を生成・成長させた。次いで、第３デスケーリング装置８ｃでデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）を行ない、粗バー表面に生成したスケール層を剥離させた。この粗バーを直ちに仕上圧延機４で板厚２．３ｍｍの鋼帯まで連続的に圧延した。圧延後はランナウトテーブル上で冷却装置５により冷却し、巻取機６で所定の温度で巻き取った。
【００４２】
なお、本実施例では鋳造段階で生成した介在物や搬送中に生成したスケールが粗バー表面から約１００μｍの深さまで存在していると推定されたので、その表層部を取り除くべく、図２に示すようなスケール成長曲線に基づき酸素含有ガスの吹き付けによるスケール成長量の合計が約１００μｍ以上となるよう、酸素含有ガスの吹き付けとデスケーリングを繰り返した。
巻き取り後はコイルの状態で徐冷し、常温になった段階でその表面性状を検査した。その結果、スケールが噛み込んだ疵や介在物などによる表面欠陥は全く見られず、良好な表面性状であった。
【００４３】
［比較例］
連続鋳造されたスラブ（鋼種：低炭素鋼）を直送圧延することで熱延鋼帯を製造した。連続鋳造されたスラブを粗圧延機群の入側に設けられたデスケーリング装置でデスケーリング（噴射圧１５ＭＰａの高圧水噴射によるデスケーリング）して１次スケールを除去した後、直ちに粗圧延機群で粗圧延を行い、厚み３０ｍｍの粗バーとし、さらに仕上圧延機で板厚２．３ｍｍの鋼帯まで連続的に圧延した。圧延後はランナウトテーブル上で冷却装置により冷却し、巻取機により所定の温度で巻き取った。
【００４４】
巻き取り後はコイルの状態で徐冷し、常温になった段階でその表面性状を検査した。その結果、明かに介在物に起因すると思われる疵が熱延鋼板表面に多数存在していた。これは、粗圧延前に行ったデスケーリングだけではスラブ表層に存在する介在物が除去されず、これが圧延が進行するにつれて表層に出現し、表面疵となったものと考えられる。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、酸素含有ガスの吹き付けにより表面酸化を促進させる工程とこれに続くデスケーリング工程とからなる処理を行うことにより、スラブや熱間圧延途中の圧延鋼片の表層部に存在する介在物やモールドパウダーなどの異物、鋳造段階やその後の搬送過程で生じたスケール、加熱炉での加熱により生じた根の深い粒界酸化を確実に除去することができ、しかも、溶削によりスラブ表面の手入れを行った場合のようなスラブ表面の凹凸を生じることがないため、表面欠陥が少ない表面性状の優れた熱延鋼帯を安価にしかも効率的且つ安定的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧延前のスラブ表面をデスケーリングした後、▲１▼スラブ表面に酸素濃度が約３５％の酸素含有ガスを吹きつけた場合、▲２▼スラブ表面に酸素含有ガスとして空気を吹きつけた場合、▲３▼酸素含有ガスを吹き付けることなくそのまま放置した場合、について、生成するスケール層の厚みの経時変化を示したグラフ
【図２】デスケーリングされた後の表面温度が異なるスラブ表面に酸素含有ガスを吹きつけた場合において、生成するスケール層の厚みの経時変化を示すグラフ
【図３】本発明の実施に供される連続鋳造−熱間圧延設備の一例を示す説明図
【符号の説明】
１…連続鋳造機、２…スラブカッター、３…粗圧延機群、４…仕上圧延機、５…冷却装置、６…巻取機、７…加熱炉、８ａ…第１デスケーリング装置、８ｂ…第２デスケーリング装置、８ｃ…第３デスケーリング装置、９ａ…第１ガス噴射装置、９ｂ…第２のガス噴射装置、ａ…スラブ、ｂ…粗バー、ｃ…熱延コイル[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for producing a hot-rolled steel strip.
[0002]
[Prior art]
In general, a hot-rolled steel strip is obtained by rolling a slab heated to a predetermined temperature in a heating furnace or a continuously cast high-temperature slab to a predetermined thickness with a roughing mill and then forming a plurality of rough bars. A steel strip having a predetermined thickness is finish-rolled in a finish rolling mill comprising a stand, and the hot-rolled steel strip is cooled in a cooling stand on a run-out table and then wound by a coiler.
[0003]
In the hot-rolled steel strip manufactured in this way, surface flaws are unavoidable. In particular, a hot strip direct feed rolling method that rolls a continuously cast high-temperature slab using its retained heat, or heat that is rolled by reheating in a heating furnace before the continuously cast slab is completely cooled. In the single charge rolling method, although a part of the slab surface layer becomes a scale and peels off, it is basically finished and rolled in the state of the surface as it is continuously cast, so it is near the slab surface in the continuous casting stage. When the remaining foreign material, for example, the mold powder used during continuous casting or the inclusions remaining on the molten steel that cannot float up in the mold and adhere to the shell in the initial casting stage remain as wrinkles on the surface of the steel strip after rolling There is.
[0004]
In recent years, the use of ultra-low carbon steel with Ti or Nb added alone or in combination has dramatically increased, and stable production and high surface quality of the steel sheet are required. This ultra-low carbon steel has a finishing roll finish temperature of Ar3Need to be more than Ar3In the case of ultra-low carbon steel having a high temperature, the finish rolling finish temperature is inevitably high. Therefore, the heating temperature in the heating furnace and the rolling temperature in the rough rolling and finish rolling after the furnace extraction are increased, and there is a problem that a large amount of scale is generated and scale defects occur frequently. In particular, in the behavior of scale formation in a heating furnace of ultra-low carbon steel, oxidation selectively proceeds to grain boundaries, and deep internal oxidation called grain boundary oxidation is remarkable. It extends up to several hundred μm. Such deep root internal oxidation cannot be completely removed by conventional descaling in which high pressure water is sprayed before rolling to remove scale, and this has caused surface defects of the product.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
To solve the above problems, especially for steel sheets with strict surface performance requirements, grinding and cutting of the surface scale and internal oxide scale generated by heating in the casting stage or heating furnace are performed when the slab temperature drops. In addition, a technique for removing a slab after being heated in a heating furnace (as cast as it is in direct feed rolling) by means of hot cutting called a hot scarf before rolling (for example, JP-A-6 315702) is also known. However, in this method of slab-cutting the surface of the slab, it is inevitable that unevenness is generated on the surface of the slab after cutting, and it is difficult to prepare the surface property by subsequent rolling, and a hot-rolled steel strip having a stable surface property. It was difficult to manufacture.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method for producing a hot-rolled steel strip that can efficiently and stably produce a steel strip having excellent surface properties by an inexpensive method. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
[1] After descaling the slab before hot rolling or the rolled steel slab, which is an intermediate material in the middle of hot rolling, the treatment comprising the following steps (a) and (b) is performed.2 timesThe manufacturing method of the hot-rolled steel strip excellent in the surface property characterized by performing above, and hot-rolling a slab or a rolled steel piece after an appropriate time.
(a) On the surface of slab or rolled steel slabHas an oxygen concentration higher than airBy spraying oxygen-containing gas or oxygen gas, the surface oxidation of the slab or rolled steel slab is promoted to generate a scale layer.
(b) Descaling the slab or rolled steel slab from which the scale layer has been produced in the step (a), and peeling off the scale layer.
[0008]
[2] In the production method of [1] above, a hot-rolled steel strip excellent in surface properties, characterized by using a gas having a higher oxygen concentration than air as the oxygen-containing gas sprayed on the surface of the slab or rolled steel slab Manufacturing method.
[3] In the production method of [1] or [2] above, the rolled steel slab, which is an intermediate material in the middle of hot rolling, is a hot bar with excellent surface properties, characterized by being a rough bar after rough rolling. Steel strip manufacturing method.
[Four] the above [1] ~ [3] In any one of the production methods, until the total thickness of the scale layer generated by spraying oxygen-containing gas or oxygen gas reaches the thickness of the slab surface layer portion or rolled steel piece surface layer portion to be removed, (a) as well as (b) A method for producing a hot-rolled steel strip excellent in surface properties, characterized in that the treatment consisting of the above step is repeated twice or more.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in the slab and the rolled steel slab in the middle of hot rolling, inclusions and foreign substances such as mold powder, scales generated in the slab surface layer in the casting stage and subsequent transport process, In order to remove deep internal oxidation (grain boundary oxidation) that extends from the surface of the slab to the inside of the iron core, which occurs during the heating of the steel, first, the slab before hot rolling or rolling during hot rolling The first descaling is performed on the steel slab (for example, the rough bar after rough rolling), thereby exposing the ground iron surface of the slab or rolled steel slab, and in that state on the surface of the slab or rolled steel slab. By spraying oxygen-containing gas or oxygen gas (hereinafter, oxygen-containing gas will be described as an example) for a certain period of time, the surface oxidation of the slab or the rolled steel slab surface is promoted, and a surface scale layer is generated and grown. . Next, the second descaling is performed, the scale layer grown after the first descaling is peeled off, and the ground iron surface is exposed again.
[0010]
A process comprising a step of promoting surface oxidation (scale layer generation / growth) by blowing such an oxygen-containing gas and a subsequent descaling step.TwiceBy carrying out the above, foreign matter such as inclusions and mold powder existing in the surface layer part of the slab or rolled steel piece, scales produced in the casting stage and the subsequent conveying process, deep rooted grains produced by heating in the heating furnace The field oxidation can be surely removed.
[0011]
In particular, in the case of a slab that is sent as-cast in hot strip direct feed rolling or hot strip charging rolling, the mold powder used during casting, the scale generated in the casting stage, and the inclusions generated in the casting stage are The slab surface layer has a depth of 100 μm to several hundreds of μm, but according to the present invention, the surface layer portion having such a defect is oxidized in a short time by removing the surface layer. Can be removed.
In addition, when the slab is heated in a heating furnace, deep-boundary grain boundary oxidation occurs at a depth of 100 μm to several hundreds of μm in the surface portion of the slab. According to the present invention, the removal treatment of the surface layer portion is performed. Thus, the surface layer portion having such a defect can also be oxidized and removed reliably in a short time.
[0012]
Here, the grain boundary oxidation is so-called selective oxidation in which oxygen enters along the grain boundaries of the crystal grains during casting, and as a result, selective oxidation occurs at the grain boundaries. Since this selective oxidation is deep-rooted, it becomes a starting point for surface cracking in the subsequent rolling stage, and causes bruises and the like in which the oxide is embedded in the base material from the surface layer. This selective oxidation is particularly likely to occur in an atmosphere having a low oxygen concentration, for example, a combustion gas atmosphere having an oxygen concentration of about 3 to 5%, such as a heating furnace, resulting in deep root oxidation. On the other hand, in a state where the oxygen concentration is high, for example, in an oxygen-containing gas atmosphere containing air (for example, an oxygen concentration of 10% or more), selective oxidation also occurs to some extent, but oxidation also proceeds from the surface in the grains. In such an oxidized form, unlike the selective oxidation of grain boundaries, the entire surface is oxidized uniformly, and oxidation with deep roots does not occur much. That is, since the entire surface is oxidized, the root depth of selective oxidation becomes relatively shallow. In the method of the present invention, even selective oxidation inevitably occurring in a heating furnace as described above (thread-like oxidation with deep roots) can be scraped off by promoting surface oxidation of the slab. Thus, it can be said that this is an epoch-making method capable of preventing generation of scratches and scabs due to grain boundary oxidation.
[0013]
Therefore, foreign matters such as mold powder and inclusions existing in the surface layer portion of the slab or rolled steel piece are immediately hot-rolled from the slab or rolled steel piece that has undergone the above-described surface layer removal treatment according to the present invention. A hot-rolled steel strip having excellent surface properties free from surface defects due to scale, internal oxidation, etc. can be produced.
In addition, the surface layer removal treatment according to the present invention as described above includes a step of promoting surface oxidation by blowing an oxygen-containing gas and a subsequent descaling step.SlabLike when you clean the surfaceSlabThere are no irregularities on the surface.
[0014]
When the surface oxidation of slabs or rolled slabs is promoted by blowing oxygen-containing gas, the atomic growth of the oxygen element in the scale layer becomes rate-limiting as the scale layer that is generated becomes gradually thicker. The speed is slow. Therefore, it is preferable to perform descaling when the scale layer has grown to some extent, and remove the scale layer generated and grown by spraying the oxygen-containing gas.
There is no particular limitation on the descaling method performed after the descaling performed first or the generation of the scale layer by the blowing of the oxygen-containing gas, but high pressure water having a spray pressure of 15 MPa or more, for example, from a plurality of high pressure water spray nozzles arranged in the width direction. TheSlabA method of removing scale by spraying from a distance close to the surface such as 150 to 200 mm is common.
[0015]
The oxygen-containing gas sprayed onto the surface of the slab or rolled steel slab may be air, but in order to form a scale layer with a desired thickness in a short time, an oxygen-containing gas having a higher oxygen concentration than air (for example, oxygen gas is added to the air). It is preferred to use an enriched oxygen-containing gas). Needless to say, pure oxygen gas may be used.
It should be noted that the oxygen-containing gas sprayed onto the surface of the slab or rolled steel slab only has to allow oxygen molecules to reach the surface of the slab or rolled steel slab, so that the oxygen-containing gas is a high gas with respect to the slab or rolled steel slab surface. It is not necessary to inject and collide at a flow velocity, and therefore, the slab and the rolled steel slab are not cooled by the blowing of the oxygen-containing gas. Further, when an oxygen-containing gas (or pure oxygen gas) having a high oxygen concentration is blown at a very strong pressure, the surface of the slab or rolled steel piece is melted, and therefore it is preferable to adjust to an appropriate pressure.
[0016]
The gas flow rate of the oxygen-containing gas may be small as long as the gas can be supplied uniformly over the entire surface of the slab or rolled steel slab (air flow density = flow rate / injected area). Further, the injection time and the oxygen concentration may be appropriately adjusted according to the thickness to be removed from the surface layer of the slab or rolled steel piece and the temperature of the surface layer of the slab or rolled steel piece.
[0017]
Fig. 1 shows the case where, after descaling the slab surface before rolling, in the state where the slab surface temperature is 1200 ° C, (1) when an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of about 35% is sprayed on the slab surface, (2) slab This shows the change over time in the thickness of the scale layer produced when air is blown as the oxygen-containing gas on the surface and when the oxygen-containing gas is left on the slab surface without blowing the oxygen-containing gas. As shown in the figure, surface oxidation is effectively promoted by blowing an oxygen-containing gas, especially an oxygen-containing gas whose oxygen concentration is higher than air, onto the slab surface. Can be made.
[0018]
FIG. 2 shows a case in which an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of about 35% is blown onto a slab surface having surface temperatures of 1000 ° C., 1100 ° C., and 1200 ° C. after descaling the slab surface before rolling. The change with time of the thickness of the scale layer is shown.
As shown in the figure, the generation rate of the scale layer increases as the slab surface temperature increases, and the scale layer becomes thicker. Therefore, by optimizing the slab surface temperature and the oxygen-containing gas spraying time in accordance with the thickness of the slab surface layer portion to be removed, efficient processing becomes possible. For example, when inclusions and mold powder exist in the slab surface layer with a thickness of about 100 μm, and it is desired to remove this part, the total generation of the scale layer by blowing oxygen-containing gas according to the slab surface temperature Until the amount (thickness) is about 100 μm, the oxygen-containing gas blowing process (and subsequent descaling process)TwiceWhat is necessary is just to implement above.
[0019]
Further, as shown in FIG. 2, immediately after the start of the blowing of the oxygen-containing gas, the slab base iron surface is directly exposed to the oxygen-containing gas, so that the oxidation rate is fast and the growth rate of the scale layer is large. However, when the oxidation proceeds to some extent, the grown scale hinders the supply of oxygen to the ground iron, so that the oxidation is suppressed and the scale layer grows slower. Therefore, when the scale growth rate is slow, descaling is performed to remove the grown scale layer.DoBy doing so, the most efficient processing can be performed in a short time. In addition, if the base iron is exposed by such descaling, a scale layer is generated and grows again at a high growth rate. By repeating this process a plurality of times, the slab surface layer portion having defects is reliably removed. be able to.
[0020]
FIG. 3 shows an example of a continuous casting-hot rolling facility used for carrying out the present invention. 1 is a continuous casting machine, 2 is a slab cutter, 3 is a rough rolling mill group, 4 is a finish rolling mill, 5 is a cooling device on the run-out table, 6 is a winder, and 7 is a heating furnace.
In this continuous casting-hot rolling facility, the first descaling device 8a, the first gas injection device 9a, the second descaling device 8b, the second gas injection device 9b, and the third A descaling device 8c is provided in order from the upstream side of the line.
[0021]
In such an installation, an embodiment of the method of the present invention in the case where the slab after continuous casting is subjected to direct hot strip rolling will be described.
The slab a cast by the
[0022]
thisSlabIn the removal process of the surface layer portion, first, the slab a is descaled by the first descaling device 8a, and the primary scale generated until the slab a is directly fed from the
[0023]
Here, the thickness of the scale layer that can be removed by surface oxidation varies depending on the surface temperature of the slab, the oxygen concentration of the oxygen-containing gas, the steel type of the slab, etc., but the relationship is determined in advance, depending on the thickness of the scale layer to be removed. The oxygen-containing gas spraying time and oxygen concentration may be determined.
[0024]
The surface oxidation of the slab is promoted by blowing the oxygen-containing gas as described above to generate and grow the scale layer, and then the second descaling device 8b immediately performs descaling, and the scale layer generated and grown on the slab surface is formed. Remove. At this time, inclusions, mold powder and the like remaining in the slab surface layer are also removed together with the scale. Furthermore, the acceleration of surface oxidation by blowing the oxygen-containing gas in the second gas injection device 9b and the descaling by the third descaling device 8c are repeated in the same manner as described above, thereby more reliably removing defects on the slab surface layer. Do.
The slab a descaled by the third descaling device 8c is immediately rolled by the coarse rolling mill group 4 to obtain a coarse bar b. The rough bar b is transported to the finishing mill 4 by a transport table, and finish rolling is performed. After the rolled steel strip is cooled by the cooling device 5 on the runout table, the runout table is transported to the winder 6. Winding and hot rolling coil c.
[0025]
The method of the present invention can also be applied to the case of so-called hot piece charging rolling, in which a continuously cast slab is hot-rolled by heating in a heating furnace without cooling to room temperature. Form is taken. That is, the continuously cast slab is heated in a heating furnace before being cooled to room temperature, and after the slab is descaled (for example, descaling by high-pressure water injection), an oxygen-containing gas is immediately applied to the slab surface from the gas injector. Is sprayed to promote oxidation of the slab surface to generate and grow a scale layer. Thereafter, descaling (for example, descaling by high-pressure water injection) is performed immediately and rolling is performed. Also, this oxygen-containing gas is blown to promote the oxidation of the slab surface and the descaling of the generated scale layer is performed twice or more.To do.Other preferable conditions are the same as those of the above-described embodiment.
[0026]
Next, an embodiment of the method of the present invention in the case where the continuously cast slab is once cooled to room temperature and then reheated in a heating furnace and hot rolled (cold charging) will be described. In this slab reheating rolling, particularly when rolling a slab of extremely low carbon steel, deep internal oxidation called grain boundary oxidation is likely to occur in the slab surface layer part during slab heating in a heating furnace.
[0027]
The slab a cast by the
The slab surface layer removal process is performed as described above by the first descaling device 8a, the first gas injection device 9a, the second descaling device 8b, the second gas injection device 9b, and the third descaling device 8c. Performed in the procedure. As a result, not only the inclusions and mold powder existing in the surface layer portion of the slab but also the grain boundary oxidation generated by the high temperature oxidation in the heating furnace is surely removed.
[0028]
The slab a descaled by the third descaling device 8c is immediately rolled by the coarse rolling mill group 4 to obtain a coarse bar b. The rough bar b is transported to the finish rolling machine 4 by a transport table and subjected to finish rolling. After the rolled steel strip is cooled by the cooling device 5 on the run-out table, it is transported to the winder 6 on the run-out table. To make a hot rolled coil c.
[0029]
The removal treatment of the slab surface layer portion according to the present invention may be performed on a rolled steel slab (intermediate material) during hot rolling, for example, a rough bar after rough rolling. A scaling device 8a, a first gas injection device 9a, a second descaling device 8b, a second gas injection device 9b, and a third descaling device 8c are provided in order from the upstream side of the line on the outlet side of the rough
[0030]
By the removal treatment of the surface layer portion by the method of the present invention as described above, inclusions and mold powder existing in the slab surface layer portion, and grain boundary oxidation generated by high-temperature oxidation in a heating furnace are surely removed.
In addition, you may perform the removal process of the surface layer part with respect to the intermediate raw material in the middle of such hot rolling with the removal process of the surface layer part of the slab before rolling mentioned above.
The processed rough bar b is transported to the finishing mill 4 by a transport table and subjected to finish rolling, and the rolled steel strip is cooled by the cooling device 5 on the runout table, and then the winder 6 is run on the runout table. To the hot rolled coil c.
[0031]
【Example】
[Example 1]
In the continuous casting-hot rolling facility shown in FIG. 3, a hot-rolled steel strip was manufactured by direct hot rolling of a continuously cast slab (steel type: low carbon steel). At that time, after removing the primary scale by descaling the slab with the first descaling device 8a provided on the entry side of the rough rolling mill group 3 (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa), the first slab is immediately removed. 1 In the gas injection device 9a, an oxygen-containing gas (flow rate: 10 L / min · m2) Was sprayed onto the surface of the slab for 40 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation, thereby generating and growing a scale layer. At this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab. The surface temperature of the slab when this oxygen-containing gas was sprayed was 1100 ° C.
[0032]
Next, descaling (descaling by high-pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa) was performed by the second descaling device 8b, and the scale layer generated on the slab surface was peeled off. Further, in the second gas injection device 9b, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 10 L / min · m2) Was sprayed on the surface of the slab for 40 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation and generate and grow a scale layer. Also at this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab. Next, descaling (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa) is performed by the third descaling device 8c, and the scale layer generated on the surface of the slab is peeled off, and then the slab is immediately rolled by the rough
[0033]
In this example, it was estimated that the inclusions generated in the casting stage and the scale generated in the conveying process existed to a depth of about 100 μm from the surface of the slab, so that the surface layer portion is removed as shown in FIG. On the basis of such a scale growth curve, the oxygen-containing gas spraying and descaling were repeated so that the total amount of scale growth by the oxygen-containing gas spray was about 100 μm or more.
After winding, it was gradually cooled in the state of a coil, and its surface properties were inspected when it reached room temperature. As a result, no surface defects due to wrinkles or inclusions biting into the scale were observed, and the surface properties were good.
[0034]
[Example 2]
In the continuous casting-hot rolling facility shown in FIG. 3, the continuously cast slab (steel type: ultra-low carbon steel) is once cooled to room temperature, and then reheated to 1200 ° C. in a heating furnace and rolled (cold slab). Hot rolled steel strip was manufactured by charging and rolling. At that time, the slab extracted by heating in the heating furnace is descaled by the first descaling device 8a provided on the entry side of the rough rolling mill group 3 (descaling by high pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa). Immediately after removing the primary scale, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 20 L / min · m) in the first gas injection device 9a.2) Was sprayed on the surface of the slab for 10 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation, thereby generating and growing a scale layer. At this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab.
[0035]
Next, descaling (descaling by high-pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa) was performed by the second descaling device 8b, and the scale layer generated on the slab surface was peeled off. Further, in the second gas injection device 9b, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 20 L / min · m2) Was sprayed on the surface of the slab for 10 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation, thereby generating and growing a scale layer. Also at this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab. Next, descaling (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa) is performed by the third descaling device 8c, and the scale layer generated on the surface of the slab is peeled off, and then the slab is immediately rolled by the rough
[0036]
In this example, it was estimated that the grain boundary oxidation generated by heating in the heating furnace exists to a depth of about 150 μm from the slab surface. Therefore, in order to remove the surface layer portion, the scale growth as shown in FIG. Oxygen-containing gas spraying and descaling were repeated so that the total amount of scale growth due to the oxygen-containing gas spray was about 100 μm or more based on the curve.
After winding, it was gradually cooled in the state of a coil, and its surface properties were inspected when it reached room temperature. As a result, no surface defects due to the soot and inclusions in the scale and surface defects due to grain boundary oxidation generated by heating in the heating furnace were observed, and the surface properties were good.
[0037]
[Example 3]
In the continuous casting-hot rolling facility shown in FIG. 3, the continuously cast slab (steel type: ultra-low carbon steel) is heated to 1200 ° C. in a heating furnace without being cooled to room temperature, and is rolled (hot strips). Hot rolled steel strip was manufactured by charging and rolling. At that time, the slab extracted by heating in the heating furnace is descaled by the first descaling device 8a provided on the entry side of the rough rolling mill group 3 (descaling by high pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa). Immediately after removing the primary scale, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 20 L / min · m) in the first gas injection device 9a.2) Was sprayed on the surface of the slab for 10 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation, thereby generating and growing a scale layer. At this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab.
[0038]
Next, descaling (descaling by high-pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa) was performed by the second descaling device 8b, and the scale layer generated on the slab surface was peeled off. Further, in the second gas injection device 9b, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 20 L / min · m2) Was sprayed on the surface of the slab for 10 seconds from gas injection nozzles arranged above and below the line to promote surface oxidation, thereby generating and growing a scale layer. Also at this time, the oxygen-containing gas was sprayed while reciprocating the slab with respect to the gas injection nozzle so that the scale grew uniformly on the entire surface of the slab. Next, descaling (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa) is performed by the third descaling device 8c, and the scale layer generated on the surface of the slab is peeled off, and then the slab is immediately rolled by the rough
[0039]
In this example, it was estimated that the grain boundary oxidation generated by heating in the heating furnace exists to a depth of about 150 μm from the slab surface. Therefore, in order to remove the surface layer portion, the scale growth as shown in FIG. Oxygen-containing gas spraying and descaling were repeated so that the total amount of scale growth due to the oxygen-containing gas spray was about 100 μm or more based on the curve.
After winding, it was gradually cooled in the state of a coil, and its surface properties were inspected when it reached room temperature. As a result, no surface defects due to the soot and inclusions in the scale and surface defects due to grain boundary oxidation generated by heating in the heating furnace were observed, and the surface properties were good.
[0040]
[Example 4]
The first descaling device 8a, the first gas injection device 9a, the second descaling device 8b, the second gas injection device 9b, and the third same as in FIG. In a facility in which the descaling device 8c is provided in order from the upstream side of the line, a continuously cast slab (steel type: low carbon steel) is directly hot rolled to produce a hot rolled steel strip. The continuously cast slab was descaled (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa), and then immediately rolled by the rough
[0041]
Next, descaling (descaling by high-pressure water injection at an injection pressure of 15 MPa) was performed by the second descaling device 8b, and the scale layer generated on the surface of the coarse bar was peeled off. Further, in the second gas injection device 9b, an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of 35% (flow rate: 20 L / min · m2) Was sprayed from the gas injection nozzles arranged above and below the line to the surface of the rough bar for 25 seconds to promote surface oxidation and generate and grow a scale layer. Next, descaling (descaling by high-pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa) was performed by the third descaling device 8c, and the scale layer generated on the surface of the coarse bar was peeled off. The rough bar was immediately rolled continuously by a finishing mill 4 to a steel strip having a thickness of 2.3 mm. After rolling, it was cooled on the run-out table by the cooling device 5 and wound at a predetermined temperature by the winder 6.
[0042]
In this example, it was estimated that the inclusions generated in the casting stage and the scale generated during the conveyance existed from the rough bar surface to a depth of about 100 μm. Based on the scale growth curve as shown, the oxygen-containing gas spraying and descaling were repeated so that the total amount of scale growth due to the oxygen-containing gas spray was about 100 μm or more.
After winding, it was gradually cooled in the state of a coil, and its surface properties were inspected when it reached room temperature. As a result, no surface defects due to wrinkles or inclusions biting into the scale were observed, and the surface properties were good.
[0043]
[Comparative example]
A hot-rolled steel strip was produced by directly rolling a continuously cast slab (steel type: low carbon steel). The slab continuously cast is descaled by a descaling device provided on the entry side of the rough rolling mill group (descaling by high pressure water injection with an injection pressure of 15 MPa) to remove the primary scale, and immediately thereafter the rough rolling mill group. Then, rough rolling was performed to form a rough bar having a thickness of 30 mm, and further rolled continuously to a steel strip having a thickness of 2.3 mm with a finishing mill. After rolling, it was cooled on a run-out table by a cooling device and wound up at a predetermined temperature by a winder.
[0044]
After winding, it was gradually cooled in the state of a coil, and its surface properties were inspected when it reached room temperature. As a result, a large number of wrinkles apparently caused by inclusions were present on the surface of the hot-rolled steel sheet. It is considered that the inclusion existing in the slab surface layer is not removed only by the descaling performed before the rough rolling, and this appears on the surface layer as the rolling proceeds and becomes surface defects.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, the surface layer portion of the slab or rolled steel slab during hot rolling is performed by performing a process consisting of a step of promoting surface oxidation by blowing an oxygen-containing gas and a subsequent descaling step. Ingredients such as inclusions and mold powder, scales generated during the casting process and the subsequent transport process, and deep grain boundary oxidation caused by heating in the heating furnace can be reliably removed. No irregularities on the surface of the slab, as in the case of cleaning the surface of the slab by cutting, so that a hot-rolled steel strip with excellent surface properties with few surface defects can be manufactured at low cost and efficiently and stably. Can do.
[Brief description of the drawings]
1) After descaling the slab surface before rolling, (1) When an oxygen-containing gas having an oxygen concentration of about 35% is blown onto the slab surface, (2) air is blown onto the slab surface as an oxygen-containing gas. Graph showing the change over time of the thickness of the scale layer to be produced, when left as it is without blowing oxygen-containing gas (3)
FIG. 2 is a graph showing the change over time of the thickness of the scale layer produced when oxygen-containing gas is blown onto the slab surfaces with different surface temperatures after descaling.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a continuous casting-hot rolling facility used in the practice of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
(a) スラブ又は圧延鋼片の表面に空気以上の酸素濃度を有する酸素含有ガス又は酸素ガスを吹き付けることにより、スラブ又は圧延鋼片の表面酸化を促進させてスケール層を生成させる。
(b) 前記工程(a)によりスケール層を生成したスラブ又は圧延鋼片をデスケーリングし、スケール層を剥離させる。After descaling the slab before hot rolling or the rolled steel slab, which is an intermediate material during hot rolling, the process consisting of the following steps (a) and (b) is performed twice or more, and then the slab Or the manufacturing method of the hot-rolled steel strip excellent in the surface property characterized by hot-rolling a rolled steel piece.
(a) The surface oxidation of the slab or rolled steel slab is promoted by spraying an oxygen-containing gas or oxygen gas having an oxygen concentration higher than air on the surface of the slab or rolled steel slab, thereby generating a scale layer.
(b) Descaling the slab or rolled steel slab from which the scale layer has been produced in the step (a), and peeling off the scale layer.
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