JP3705686B2

JP3705686B2 - Method of heating copper or copper alloy slab

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Publication number: JP3705686B2
Application number: JP32475497A
Authority: JP
Inventors: 繁信安永
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: JPH11156421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを所定のスケール厚さ以下に制御する銅又は銅合金鋳片の加熱方法に関するものであり、さらには、この銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを制御することにより、熱間圧延時におけるスケール押込み疵を効果的に防止し得る銅又は銅合金鋳片の加熱方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銅又は銅合金鋳片の熱間圧延工程および加熱炉断面を図１に示す。この熱間圧延工程は、加熱炉２、熱間圧延機６および冷却装置４より構成される。
銅又は銅合金鋳片１は加熱炉２で所定の圧延温度に加熱された後、テーブルローラ３により搬送され、熱間圧延機６によりパススケジュールに従って多パスの熱間圧延が施され、所定の厚さの熱間圧延板８が得られる。次に、この熱間圧延板８は冷却装置４で熱処理を行こなわれた後、面削される。
【０００３】
前記加熱炉２での銅又は銅合金鋳片１の加熱はバーナ燃焼により行われる。加熱炉の加熱雰囲気は、通常、酸化性雰囲気が用いられる。
還元性雰囲気下での加熱では、Ｚｎを含有する黄銅系の銅合金では脱Ｚｎを生じる場合があり、また、タフピッチ銅では水素脆性を生じやすくなる問題があるからである。
【０００４】
酸化性雰囲気下では、加熱炉での加熱中に銅又は銅合金鋳片にスケールが生成するが、熱間圧延機６での第一パス工程でこのスケールは粉砕され、この粉砕されたスケールは、冷却水ノズル７からの冷却水により除去されている。しかし、粉砕されたスケールの一部が圧延ロールに付着したり、熱間圧延板の表面に残留することにより、第二パス以降の熱間圧延時に、このスケールが熱間圧延板へ押込まれてスケール押込み疵が発生する。だが、この熱間圧延板へのスケール押込み疵の深さは小さく、片面で０．５〜０．８ｍｍ面削することにより、熱間圧延板のスケール押込み疵が除去されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、材料への要求される特性が高度化するともに、Ｃｕ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｍｇ系等の熱処理型合金が増加し、これに伴い熱間圧延時の加熱温度が高くなり、鋳片の表面に生成するスケールの厚さが増加してきた。このため、熱間圧延時のスケール押込み疵の深さが増大し、従来の面削量ではこの疵が除去できなくなり、熱間圧延板の品質安定性に問題を生じる場合も出てきた。
【０００６】
熱間圧延板の面削量を増加させて対応することも可能であるが、材料歩留りの低下、面削時間の増加による生産性の低下を招く問題が生じてきた。特に、面削工程が熱間圧延ラインとオンライン化されている場合、面削時間の増加が熱間圧延工程の生産性を著しく低下させるものとなってきた。
さらに、熱間圧延時のスケール押込み疵の深さが過度となり、面削工程でこの疵が除去できない場合も生じ、熱間圧延板の品質安定性に問題がでてきた。
【０００７】
このため発明者は、熱間圧延時におけるスケール押込み疵を防止するために、銅又は銅合金の熱間圧延方法（特願平０８−１３２０３２号公報参照）を提案した。この方法は、図５に示すスケール押込み疵発生条件を予め求めておき、第一パスの圧下量Δｈをスケール押込み疵の発生しない領域（図５の斜線部分）になるような熱間圧延パススケジュールで行うものである。この結果、スケール押込み疵の深さの低減が可能となった。
【０００８】
ところが、鋳片の表面に生成するスケールの厚さが過度になると、例えば、図５のＡ点の場合には、第一パスの圧下量Δｈを小さくしても、スケール押込み疵の発生しない領域にならないという問題が生じてきた。また、第一パスの圧下量Δｈを小さくした場合に、熱間圧延パス回数を増加させることが必要な場合もある。
さらに、鋳片の表面に生成するスケールの厚さが過度に増加すると表面スケールだけでなく、鋳片の内部に酸素の拡散した酸化層が生じ、圧延後の熱間圧延板の品質安定性に欠く問題もある。
【０００９】
このため、銅又は銅合金鋳片の加熱時のスケール発生を抑制して、通常の第一パスの圧下量Δｈでスケール押込み疵の発生しない所定のスケール厚さ以下にすることが課題となる。すなわち、熱間圧延パス回数を増加させることなく、スケール押込み疵の発生を防止することにより、品質の安定した熱間圧延板を得ることを目的とするものである。
【００１０】
銅又は銅合金鋳片の加熱時のスケール発生を抑制するために、（イ）酸化防止剤を銅又は銅合金鋳片鋳片へ塗布して加熱する方法、（ロ）還元性雰囲気下で銅又は銅合金鋳片を加熱する方法等が提案されている。
【００１１】
（イ）の銅又は銅合金鋳片への酸化防止剤の塗布はスケ−ル発生の抑制に効果があるが、新たに、銅又は銅合金鋳片の全面に酸化防止剤の塗布する工程を必要とし、銅又は銅合金鋳片のハンドリング時に酸化防止剤の剥離が生じる場合があり、酸化スケ−ルの抑制できないおそれがある。
【００１２】
（ロ）の還元雰囲気下での加熱は、従来の酸化性雰囲気下で加熱された鋳片に比べて熱間圧延時の噛み込み性が悪くなる場合があり、前述したように加熱できる銅又は銅合金鋳片の種類が限定される。
さらに、酸化性雰囲気から還元性雰囲気に変更するためには、加熱炉の大幅な改造や加熱炉の新設を必要とし、設備投資が高額となる問題もある。
【００１３】
そこで、本発明は、現状の鋳片の加熱装置を活用して、銅又は銅合金鋳片の加熱条件を適正化して、加熱時の銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さを、所定のスケール厚さ以下に制御し、さらには、この銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを制御することにより、熱間圧延パス回数を増加させることなく、スケール押込み疵を効果的に防止し得る銅又は銅合金鋳片の加熱方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、予め、加熱時の前記銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さを銅又は銅合金鋳片の加熱温度、加熱時間から求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターンと、銅又は銅合金鋳片の加熱時の加熱雰囲気ガスの組成との関係から予測することができ、この予測した生成スケール厚さに基づいて加熱雰囲気ガスの組成を制御することにより、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを所定のスケール厚さ以下にでき、この結果、スケール押込み疵を効果的に防止し得ることを見い出して、上記問題点を解決したものである。
【００１５】
本発明のうちで請求項１記載の発明は、銅又は銅合金鋳片の熱間圧延の前に行う、バーナ加熱炉による酸化雰囲気下での銅又は銅合金鋳片の加熱方法であって、予め、銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを、銅又は銅合金鋳片の加熱温度、加熱時間から求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターンと、銅又は銅合金鋳片の加熱時の加熱雰囲気ガスの組成との関係から予測しておき、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを所定のスケール厚さ以下にするために、前記予測した加熱時の生成スケール厚さに基づいて、加熱雰囲気ガスの組成を制御することを特徴とするものである。
予め、銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを、銅又は銅合金鋳片の加熱条件（加熱温度、加熱時間）から求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターンと、銅又は銅合金鋳片の加熱時の加熱雰囲気ガスの組成を考慮したスケール生成速度から予測することにより、在炉しているすべての銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを精度良く予測できる。そして、この予測した生成スケール厚さに基づいて、加熱雰囲気ガスの組成を制御することにより、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを効果的に所定のスケール厚さ以下にすることができる。
【００１６】
前記所定のスケール厚さを、予め、熱間圧延における銅又は銅合金鋳片の圧下量とスケール厚さの関係より求めたスケール押込み疵発生スケール厚さとすることが好ましい。加熱時の生成スケール厚さを、予め求めたスケール押込み疵発生スケール厚さ以下にすることにより、熱間圧延パス回数を増加させることなく、熱間圧延時におけるスケール押込み疵を効果的に防止できる。
【００１７】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成のうち、前記加熱雰囲気ガスの組成を加熱炉のゾーン毎に制御することを特徴とするものである。
加熱雰囲気ガスの組成を加熱炉のゾーン毎に制御することにより、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを、より効果的に所定のスケール厚さ以下にすることができる。このとき、加熱雰囲気ガスの組成を、前のゾーンより後のゾーンをより酸化性の低い加熱雰囲気ガスの組成にすることにより、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを、より効果的に所定のスケール厚さ以下にすることができる。
すなわち、銅又は銅合金鋳片の温度が高くなり、スケールの生成速度が速くなる後のゾーンでの銅又は銅合金鋳片の酸化を抑制するものである。
【００１８】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の構成のうち、前記加熱雰囲気ガスの組成の酸素濃度（以下、Ｐｏ₂）を１．０容積％以下になるように制御することを特徴とするものである。このとき、加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂を制御するのために、バーナ加熱の空燃比を調整する。
加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂を１．０容積％以下になるように制御することにより、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを所定のスケール厚さ以下に効果的にすることができる。ここで、Ｐｏ₂が１．０容積％を越えると、銅又は銅合金鋳片の酸化反応が著しくなり、銅又は銅合金鋳片のスケール厚さを所定のスケール厚さ以下にすることができない。また、加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂を０．２〜１．０容積％の範囲で用いることが好ましい。Ｐｏ₂が０．２容積％以下では、還元雰囲気ガスと同様に脱Ｚｎ現象、水素脆性等の品質上の問題が生じやすくなるからである。また、Ｐｏ₂が１．０容積％以上では過剰空気量が増大し、エネルギール的に好ましくない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図示例により説明する。図１は本発明の実施例に用いた熱間圧延装置の構成および加熱炉の断面を示す図であり、図２は本発明の実施例の熱間圧延制御処理フローの概要を示す図であり、図３と図４は加熱炉内でのＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片のヒートパターンとスケール生成量の予測値との関係を示す図であり、図５はＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片の圧下量とスケール厚さの関係より求めたスケール押込み疵発生条件を示す図である。
図１に示す熱間圧延工程は加熱炉２、熱間圧延機６および冷却装置４より構成され、従来技術で説明したものと同じである。この加熱炉２は灯油を燃料に用いるバーナ加熱炉で、温度制御および加熱雰囲気ガス制御は予熱、加熱および均熱の３ゾーンで行うことができるウオーキングビーム方式の加熱炉である。本実施例に用いた鋳片は、Ｃｕ−Ｆｅ系の熱処理型合金スラブで、厚さ２５０ｍｍ×幅６５０ｍｍ×長さ５５００ｍｍである。この鋳片を１２パスで厚さ２０ｍｍの板材に熱間圧延する。
このＣｕ−Ｆｅ合金鋳片は、熱間圧延後、熱間圧延板を冷却装置４において焼入れ処理を行い、常温近傍まで強制冷却される。このため、焼入れ温度（７５０℃）以上の温度で熱間圧延を仕上げる必要があり、加熱炉２の抽出温度は９４０℃（炉温は９５０℃）に設定した。加熱炉から抽出された鋳片は、テーブルローラ３で搬送され、通常約１２パスでラフバーまで圧延され、冷却装置４で強制冷却され、次工程の面削工程へ搬送される。
【００２０】
銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さの予測方法を説明する。予測する銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さは、加熱炉から抽出されたときの前記鋳片の表面のスケール厚さである。
この予測する銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さを、銅又は銅合金鋳片の加熱温度、加熱時間から求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターン（表面温度の履歴）と、銅又は銅合金鋳片の加熱時の加熱雰囲気ガスの組成（Ｐｏ₂又はＣＯ／ＣＯ₂比）との関係から演算する。
【００２１】
銅又は銅合金鋳片のヒートパターンは、銅又は銅合金鋳片の加熱条件（加熱温度と加熱時間）、加熱炉能力の指標である総括熱吸収率φＣＧ、および銅又は銅合金鋳片の材質により定まる定数（熱伝導率、比熱、輻射率など）によりプロセスコンピュータにより演算（φＣＧ法により演算）して求める。このとき、このプロセスコンピュータの演算値と実炉での実測値との間で調整を行い、プロセスコンピュータの演算値と実炉での実測値と一致するように、プロセスコンピュータのプログラムを修正してスケール厚さ予測モデルを作成した。
プロセスコンピュータの演算により求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターン（表面温度の履歴）の一例（Ｃｕ−Ｆｅ合金）を図３（図中の実線）に示す。
加熱初期は鋳片の表面温度は鋳片の上面が下面より若干高いが、７５０℃以上では上面と下面での温度差がほとんどない。この演算結果は、実炉で鋳片の上下面の温度変化を連続測定した結果と一致した。
ここで、φＣＧは各種放射伝熱、すなわち、ガス放射および炉壁を一括して係数にしたものであり、炉内での位置によりその値が変わる。したがって、φＣＧ法によりヒートパターンを予測するには、測温実験により、予め各位置でのφＣＧ法を求めておく。
【００２２】
次に、この求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターン（表面温度の履歴）と、加熱炉内の加熱雰囲気ガスの組成（Ｐｏ₂又はＣＯ／ＣＯ₂比）の実績値を設定値として用いて、銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さをプロセスコンピュータで演算により予測する。同じく、前述のスケール厚さ予測モデルをを用いてプロセスコンピュータで演算により求めた銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さの予測値の一例（Ｃｕ−Ｆｅ合金）を図３（図中の点線）に示す。
鋳片の表面に生成するスケール厚さδは２９０μｍとなり、実炉での実測値と一致した。
【００２３】
さらに、銅又は銅合金鋳片の加熱途中（例えば、加熱炉の２番目以降の均熱ゾーン）で、加熱炉内の加熱雰囲気ガスの組成の設定（Ｐｏ₂又はＣＯ／ＣＯ₂比）を変えた場合の銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さをプロセスコンピュータで演算により予測できるようにしておく。このとき、加熱雰囲気ガスの組成の設定は使用する加熱炉の実績値（例えば、Ｐｏ₂：０．２〜３容積％）の範囲で行う。前述のスケール厚さ予測モデルを用い、加熱雰囲気ガスの組成の設定を変えてプロセスコンピュータにより演算する。
本実施例の加熱炉における演算した鋳片の生成スケール厚さ（上面）の予測値の一例（Ｃｕ−Ｆｅ合金）を図３（図中の一点鎖線）に示す。演算条件は以下の通りである。
・第１ゾ−ン（予熱ゾ−ン）の加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂：３．０容積％
・第２ゾ−ン（加熱ゾ−ン）の加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂：３．０容積％
・第３ゾ−ン（均熱ゾ−ン）の加熱雰囲気ガスの組成のＰｏ₂：０．５容積％
【００２４】
次に、本発明の銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さの制御方法を図２により説明する。実施例に用いる鋳片は前述のＣｕ−Ｆｅ合金鋳片である。
まず、使用する加熱炉の総括熱吸収率φＣＧをプロセスコンピュータの入力手段により入力しておく。
そして、（ステップ１）により、加熱炉内に装入する銅又は銅合金鋳片毎に、銅又は銅合金鋳片（本実施例ではＣｕ−Ｆｅ合金鋳片）のトラッキングデータ（材料位置データ）、材料特性（熱伝導率、比熱、輻射率など）および加熱炉の操業条件の設定値（銅又は銅合金鋳片の加熱温度、加熱時間、加熱雰囲気ガスの組成）をプロセスコンピュータの入力手段により入力する。本実施例では、加熱温度（均熱温度）：９５０℃、加熱時間（在炉時間）：３．５時間、加熱雰囲気ガスの組成（各ゾーンの加熱雰囲気ガスの組成：Ｐｏ₂３質量％）である。
【００２５】
（ステップ２）で、前述した加熱時の銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さδの予測方法を用いて、（ステップ１）で入力したＣｕ−Ｆｅ合金鋳片のトラッキングデータ、材料特性および操業条件の設定値を基に、Ｃｕ−Ｆｅ系合金鋳片の加熱炉内のヒートパターンをプロセスコンピュータの演算手段により予測する。このヒートパターンの予測は加熱炉の各ゾーンでの自動温度制御の設定値と鋳片の挿入時から抽出までの位置トラッキングにより演算手段により演算してオンラインで予測するものである。
【００２６】
次に、このＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片のヒートパターンの予測値と、加熱炉内の加熱雰囲気ガスのＰｏ₂（本実施例では、加熱炉内の各ゾーンのＰｏ₂は３質量％）によって、前述のスケール厚さ予測モデルを用いて加熱炉からの抽出時の鋳片のスケール厚さδを演算手段により演算する。
【００２７】
これら、Ｃｕ−Ｆｅ系合金鋳片の加熱炉内のヒートパターン予測値と演算したスケール厚さδを図４に示す。加熱温度が７５０℃を越えると鋳片のスケールの厚さが急激に増大しており、抽出時時の鋳片の表面に生成するスケール厚さδは２９０μｍとなり、実測値と一致した。この演算したスケール厚さδ＝２９０μｍを記憶手段に保存する。
【００２８】
次に、所定の生成スケール厚さを設定する（ステップ３）。
本実施例では、設定された第一パスの圧下量Δｈ（本実施例では１０ｍｍ）において、予め求めたスケール押込み疵発生条件（図５）によりスケール押込み疵の発生しないスケール厚さ（本実施例では９０μｍ）を目標の生成スケール厚さδｔとして入力手段により入力する。
【００２９】
（ステップ５）では、この入力した目標のスケール厚さδｔ（＝９０μｍ）が、（ステップ２）で演算した生成スケール厚さδ（＝２９０μｍ）より大きかどうかを判断手段により判断する。
そして、δｔ≧δ、となる場合は（ステップ８）へ進み、初期の設定条件で加熱炉での操業を継続する。
一方、本実施例のような、δｔ（＝９０μｍ）＜δ（＝２９０μｍ）となる場合は（ステップ５）へ進む。
【００３０】
（ステップ５）において、δｔ＜δとなる鋳片（Ｃｕ−Ｆｅ合金鋳片）のスケール生成速度が急激に大きくなる加熱炉内での第２ゾーン（加熱ゾーン）と第３ゾーン（均熱ゾーン）を選定する。
そして、この選定した第２ゾーンと３ゾーンの加熱雰囲気ガスのＰｏ₂を再設定（本実施例では、第２ゾーン：０．５容量％、第３ゾーン：０．２容量％）を行う（ステップ６）。
この加熱雰囲気ガスのＰｏ₂の再設定には、第２ゾーンと第３ゾーンの灯油バーナの空燃比を自動的に変更し、モデル式により、加熱雰囲気ガスの組成を求める。
【００３１】
このときの対象の鋳片（Ｃｕ−Ｆｅ合金鋳片）の抽出時のスケール厚さを演算手段により、前述のスケール厚さ予測モデルを用いて演算予測する（ステップ７）。この演算したスケール厚さδを図４に示す。
加熱雰囲気ガスのＰｏ₂を再設定したことにより、加熱ゾーンからのスケール生成速度が大きく抑制され、加熱炉抽出時のスケール厚さは２９０μｍから８５μｍに低減される。この演算したスケール厚さδ＝８５μｍを記憶手段に保存する。
【００３２】
（ステップ５）にもどり、前述の目標のスケール厚さδｔ（＝９０μｍ）が、加熱雰囲気ガスのＰｏ₂を再設定して得られるスケール厚さδ（＝８５μｍ）より大きいかどうかを判断手段により判断する。
本実施例では、δｔ（＝９０μｍ）≧δ（＝８５μｍ）となるので、（ステップ８）へ進み、再設定した設定条件で加熱炉での操業を行う。
【００３３】
本実施例では、上記処理を、加熱炉内に装入する銅又は銅合金鋳片毎に、在炉しているすべての鋳片に対して演算を自動的に実行して平滑化処理を行い、加熱雰囲気ガスの組成（Ｐｏ₂又はＣＯ／ＣＯ₂比）の変更は灯油バーナの空燃比を変えることにより設定する。ここでの平滑化処理とは、在炉しているすべての鋳片を対象とし、出炉までの距離と在炉時間の計算値から重みづけを行い、制御周期間での制御量の変化を最小にするものである。
このとき、灯油バーナの空燃比の制御に、制御するゾーンのガス分析値の実測値をフィーッドバックして、目標の加熱雰囲気ガスの組成（Ｐｏ₂又はＣＯ／ＣＯ₂比）にすることが好ましい。
【００３４】
本発明の実施例では、加熱炉の加熱雰囲気ガスをダイナミックに予測制御を実施することにより、所定の設定スケール厚さ以下（熱間圧延後の押し込み疵を発生しない条件）にすることができ、圧延のパス回数を増加させることなく、熱間圧延後の面削量が片側０．５ｍｍで、面削時間も６分となり、かつ健全な熱間圧延板が得られた。
一方、従来工程では、加熱中に生成したスケール厚さ２９０μｍのスケールを噛み込みながら熱間圧延を繰り返すこととなり、面削工程では片面１．０ｍｍ以上の研削を必要とし、面削時間も８分以上を要することとなる。
本実施例のように、面削工程が熱間圧延ラインとオンライン化されており面削工程が律速となる場合には、面削時間が１０分から８分に短縮することにより、熱間圧延工程の生産性を２０％改善できる。
【００３５】
本発明の実施例では加熱雰囲気ガスの組成を制御するのに、Ｐｏ₂を用いたが、Ｐｏ₂の代わりにＣＯ／ＣＯ₂比、さらには、Ｈ₂／Ｈ₂Ｏ比を用いることができる。いずれの場合も、Ｐｏ₂、ＣＯ／ＣＯ₂比、および、Ｈ₂／Ｈ₂Ｏ比は、銅又は銅合金鋳片の表面の酸化還元反応に大きく影響を及ぼすＯ₂、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂、Ｈ₂Ｏ等の関係のモデル式により求めることができる。
【００３６】
また、予め、銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを求める際に、銅又は銅合金鋳片の加熱温度、加熱時間から求めた銅又は銅合金鋳片のヒートパターンの代わりに、実炉での実績値から得られた銅又は銅合金鋳片のヒートパターンを用いることができる。
さらに、実施例の（ステップ１）で入力する加熱炉内の各ゾーンの加熱雰囲気ガスの組成の設定値の代わりに、各ゾーンのガス分析の実測値を用いてもよい。
【００３７】
これに加えて、本実施例のＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片だけでなく、他の銅や銅合金鋳片（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｍｇ系等の熱処理型合金等）についても、本発明の銅又は銅合金鋳片の加熱方法を適用でき、同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例ではバーナ加熱炉に灯油を用いたが、他の燃料（ブタン等の天然ガス、重油等）を用いることができる。
【００３８】
また、本実施例では３ゾーンでの制御を行ったが、加熱炉に銅又は銅合金鋳片を挿入して抽出するまでに工程の前後で、加熱雰囲気ガスの組成を変えることができる加熱炉の構造であればよく、制御ゾーンを２つ以上持つ加熱炉が好ましい。
また、加熱雰囲気ガスの組成を変えることができるバッチ式の加熱炉を用いることができる。すなわち、鋳片のヒートパターンに対応して、バッチ式の加熱炉内の加熱雰囲気ガスの組成を制御することにより、所定のスケール厚さ以下にすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の銅又は銅合金鋳片の加熱方法を実施することにより、現状の加熱炉を活用して、銅又は銅合金鋳片の加熱条件を適正化して、加熱時の銅又は銅合金鋳片の生成スケール厚さを、所定のスケール厚さ以下に制御することができる。
さらに、この銅又は銅合金鋳片の加熱時の生成スケール厚さを予め求めたスケール押込み疵の発生しないスケール厚さとして制御することにより、熱間圧延パス回数を増加させることなく、スケール押込み疵を効果的に防止することができ、次工程での面削量の低減と面削速度の向上による生産性の向上を図ることができる。特に、面削工程がオンライン化されている熱間圧延ラインでは生産性の向上をより効果的にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いた熱間圧延工程および加熱炉の断面を示す図であり、図ａ）は熱間圧延装置の構成を示す図であり、図ｂ）は加熱炉の断面を示す図である。
【図２】本発明の実施例の熱間圧延制御処理フローの概要を示す図である。
【図３】加熱炉内でのＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片のヒートパターンとスケール生成量の予測値との関係を示す図である。
【図４】加熱炉内でのＣｕ−Ｆｅ系合金鋳片のヒートパターンとスケール生成量の予測値との関係を示す別の図である。
【図５】Ｃｕ−Ｆｅ系合金鋳片の圧下量とスケール厚さの関係より求めたスケール押込み疵発生条件を示す図である。
【符号の説明】
１鋳片
２加熱炉
２ａ第１ゾーン（予熱ゾーン）
２ｂ第２ゾーン（加熱ゾーン）
２ｃ第３ゾーン（均熱ゾーン）
３テーブルローラ
４冷却装置
５エッジャ
６熱間圧延機
７冷却水ノズル
８熱間圧延板
９噴射ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for heating copper or a copper alloy slab that controls the generated scale thickness at the time of heating the copper or copper alloy slab to a predetermined scale thickness or less, and further, this copper or copper alloy The present invention relates to a method for heating a copper or copper alloy slab that can effectively prevent scale indentation during hot rolling by controlling the thickness of the generated scale during heating of the slab.
[0002]
[Prior art]
The hot rolling process and heating furnace cross section of a copper or copper alloy slab are shown in FIG. This hot rolling process includes a heating furnace 2, a hot rolling mill 6 and a cooling device 4.
The copper or copper alloy slab 1 is heated to a predetermined rolling temperature in a heating furnace 2 and then conveyed by a table roller 3 and subjected to multi-pass hot rolling by a hot rolling mill 6 according to a pass schedule. A hot-rolled sheet 8 having a thickness is obtained. Next, the hot-rolled plate 8 is subjected to heat treatment by the cooling device 4 and then faced.
[0003]
The heating of the copper or copper alloy slab 1 in the heating furnace 2 is performed by burner combustion. An oxidizing atmosphere is usually used as the heating atmosphere of the heating furnace.
This is because heating in a reducing atmosphere may cause Zn removal in a brass-based copper alloy containing Zn, and may cause hydrogen embrittlement with tough pitch copper.
[0004]
Under an oxidizing atmosphere, a scale is formed on the copper or copper alloy slab during heating in the heating furnace, but this scale is pulverized in the first pass step in the hot rolling mill 6, and this pulverized scale is The cooling water is removed by the cooling water from the cooling water nozzle 7. However, part of the crushed scale adheres to the rolling roll or remains on the surface of the hot rolled sheet, so that the scale is pushed into the hot rolled sheet during the second and subsequent hot rolling. Scale push-in occurs. However, the depth of the scale indentation flaw on the hot-rolled sheet is small, and the scale indentation flaw of the hot-rolled sheet has been removed by chamfering 0.5 to 0.8 mm on one side.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as the required properties of the materials become more sophisticated, the number of heat-treatable alloys such as Cu-Fe, Cu-Ni-Si, and Cu-Mg has increased, and along with this, the heating temperature during hot rolling And the thickness of the scale formed on the surface of the slab has increased. For this reason, the depth of the scale indentation flaw at the time of hot rolling is increased, and this flaw cannot be removed with the conventional chamfering amount, which may cause a problem in the quality stability of the hot rolled sheet.
[0006]
Although it is possible to cope with the problem by increasing the amount of chamfering of the hot-rolled sheet, there has been a problem in that the yield of the material decreases and the productivity decreases due to the increase of the chamfering time. In particular, when the chamfering process is online with a hot rolling line, an increase in the chamfering time has significantly reduced the productivity of the hot rolling process.
Furthermore, the depth of the scale indentation flaw during hot rolling becomes excessive, and this wrinkle may not be removed in the chamfering process, resulting in a problem in the quality stability of the hot rolled sheet.
[0007]
For this reason, the inventor has proposed a hot rolling method of copper or copper alloy (see Japanese Patent Application No. 08-133202) in order to prevent scale indentation flaws during hot rolling. In this method, a condition for generating scale indentation flaws shown in FIG. 5 is obtained in advance, and a hot rolling pass schedule in which the reduction amount Δh of the first pass becomes an area where no scale indentation flaws occur (shaded area in FIG. 5). Is what you do. As a result, the depth of the scale indenter can be reduced.
[0008]
However, when the thickness of the scale generated on the surface of the slab becomes excessive, for example, in the case of point A in FIG. 5, the area where the scale indentation does not occur even if the amount of reduction Δh in the first pass is reduced. The problem of not becoming. Further, when the reduction amount Δh of the first pass is reduced, it may be necessary to increase the number of hot rolling passes.
In addition, if the thickness of the scale formed on the surface of the slab increases excessively, not only the surface scale but also an oxidized layer in which oxygen diffuses is formed inside the slab, which improves the quality stability of the hot rolled sheet after rolling. There are also problems that are lacking.
[0009]
For this reason, it becomes a subject to suppress the scale generation at the time of heating of copper or a copper alloy slab, and to make it below the predetermined scale thickness which does not generate scale indentation with the amount of reduction Δh of the normal first pass. That is, an object of the present invention is to obtain a hot-rolled sheet with stable quality by preventing the occurrence of scale indentation flaws without increasing the number of hot-rolling passes.
[0010]
In order to suppress the generation of scale during heating of copper or copper alloy slab, (b) a method of applying an antioxidant to copper or copper alloy slab slab and heating, (b) copper in a reducing atmosphere Or the method etc. which heat a copper alloy slab are proposed.
[0011]
Although the application of the antioxidant to the copper or copper alloy slab of (A) is effective in suppressing the generation of scale, a process of newly applying the antioxidant to the entire surface of the copper or copper alloy slab is added. It may be necessary, and peeling of the antioxidant may occur during handling of the copper or copper alloy slab, and there is a possibility that the oxidation scale cannot be suppressed.
[0012]
The heating in the reducing atmosphere of (b) may be worse in the biting property at the time of hot rolling as compared with a slab heated in a conventional oxidizing atmosphere. The kind of copper alloy slab is limited.
Furthermore, in order to change from an oxidizing atmosphere to a reducing atmosphere, it is necessary to significantly modify the heating furnace or newly install a heating furnace, resulting in a problem of high capital investment.
[0013]
Therefore, the present invention utilizes the current slab heating device, optimizes the heating conditions of the copper or copper alloy slab, and sets the generated scale thickness of the copper or copper alloy slab during heating to a predetermined value. By controlling the scale thickness to less than the scale thickness, and further controlling the generated scale thickness during heating of this copper or copper alloy slab, it is possible to effectively reduce the scale indentation without increasing the number of hot rolling passes. It aims at providing the heating method of the copper or copper alloy slab which can be prevented.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive research, the inventors have previously determined a copper or copper alloy casting obtained by determining the production scale thickness of the copper or copper alloy slab during heating from the heating temperature and heating time of the copper or copper alloy slab. It can be predicted from the relationship between the heat pattern of the piece and the composition of the heated atmosphere gas when heating the copper or copper alloy slab, and the composition of the heated atmosphere gas is controlled based on the predicted generation scale thickness Thus, it has been found that the scale thickness of the copper or copper alloy slab can be made equal to or less than a predetermined scale thickness, and as a result, scale indentation can be effectively prevented, and the above-mentioned problems have been solved.
[0015]
Invention of Claim 1 among this invention is the heating method of the copper or copper alloy slab in the oxidizing atmosphere by a burner heating furnace performed before the hot rolling of copper or a copper alloy slab, The heat pattern of the copper or copper alloy slab obtained from the heating temperature and the heating time of the copper or copper alloy slab in advance, and the copper or copper alloy slab when the copper or copper alloy slab is heated. Predicted from the relationship with the composition of the heating atmosphere gas at the time of heating, in order to reduce the scale thickness of the copper or copper alloy slab to a predetermined scale thickness or less, the predicted generated scale thickness at the time of heating Based on the above, the composition of the heated atmosphere gas is controlled.
The heat pattern of the copper or copper alloy slab obtained in advance from the heating conditions (heating temperature, heating time) of the copper or copper alloy slab, and the generated scale thickness during heating of the copper or copper alloy slab, By predicting the scale generation rate in consideration of the composition of the heated atmosphere gas when heating the copper alloy slab, the generation scale thickness when heating all copper or copper alloy slabs in the furnace is accurately predicted. it can. Then, by controlling the composition of the heated atmosphere gas based on the predicted generated scale thickness, the scale thickness of the copper or copper alloy slab can be effectively reduced to a predetermined scale thickness or less.
[0016]
The predetermined scale thickness is preferably a scale indentation generation scale thickness obtained in advance from a relationship between a reduction amount of copper or a copper alloy slab in hot rolling and a scale thickness. By making the generated scale thickness at the time of heating equal to or less than the scale indentation generated scale thickness obtained in advance, scale indentation at the time of hot rolling can be effectively prevented without increasing the number of hot rolling passes. .
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the composition of the heating atmosphere gas is controlled for each zone of the heating furnace.
By controlling the composition of the heating atmosphere gas for each zone of the heating furnace, the scale thickness of the copper or copper alloy slab can be more effectively reduced to a predetermined scale thickness or less. At this time, the scale thickness of the copper or copper alloy slab is more effectively determined by setting the composition of the heating atmosphere gas to the composition of the heating atmosphere gas having a lower oxidizing property in the zone after the previous zone. Or less than the scale thickness.
That is, the oxidation of the copper or copper alloy slab is suppressed in the zone after the temperature of the copper or copper alloy slab becomes high and the scale generation rate increases.
[0018]
According to a third aspect of the invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the oxygen concentration (hereinafter referred to as Po ₂ ) of the composition of the heated atmosphere gas is controlled to be 1.0 volume% or less. It is characterized by this. At this time, the air-fuel ratio of the burner heating is adjusted in order to control Po ₂ of the composition of the heating atmosphere gas.
By controlling Po ₂ of the composition of the heated atmosphere gas so as to be 1.0 volume% or less, the scale thickness of the copper or copper alloy slab can be effectively reduced to a predetermined scale thickness or less. Here, if Po ₂ exceeds 1.0% by volume, the oxidation reaction of the copper or copper alloy slab becomes remarkable, and the scale thickness of the copper or copper alloy slab cannot be made equal to or less than the predetermined scale thickness. . Further, it is preferable to use a Po ₂ of the composition of the heated atmosphere gas within a range of 0.2 to 1.0 volume%. This is because when Po ₂ is 0.2% by volume or less, quality problems such as a de-Zn phenomenon and hydrogen embrittlement are likely to occur as in the reducing atmosphere gas. On the other hand, if Po ₂ is 1.0% by volume or more, the excess air amount increases, which is not preferable in terms of energy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hot rolling apparatus used in an embodiment of the present invention and a cross section of a heating furnace, and FIG. 2 is a diagram showing an outline of a hot rolling control process flow of the embodiment of the present invention. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the relationship between the heat pattern of the Cu—Fe alloy slab in the heating furnace and the predicted value of the scale generation amount, and FIG. 5 shows the reduction of the Cu—Fe alloy slab. It is a figure which shows the scale indentation generating condition calculated | required from the relationship between quantity and scale thickness.
The hot rolling process shown in FIG. 1 includes a heating furnace 2, a hot rolling mill 6, and a cooling device 4, and is the same as that described in the prior art. The heating furnace 2 is a burner heating furnace that uses kerosene as fuel, and is a walking beam type heating furnace that can perform temperature control and heating atmosphere gas control in three zones of preheating, heating, and soaking. The slab used in this example is a heat-treatable alloy slab based on Cu—Fe and has a thickness of 250 mm × width of 650 mm × length of 5500 mm. This slab is hot-rolled into a plate material having a thickness of 20 mm in 12 passes.
After the hot rolling, the Cu—Fe alloy slab is forcibly cooled to near room temperature by quenching the hot rolled plate in the cooling device 4. For this reason, it is necessary to finish hot rolling at a temperature equal to or higher than the quenching temperature (750 ° C.), and the extraction temperature of the heating furnace 2 is set to 940 ° C. (furnace temperature is 950 ° C.). The slab extracted from the heating furnace is conveyed by the table roller 3, usually rolled to a rough bar in about 12 passes, forcibly cooled by the cooling device 4, and conveyed to the next chamfering process.
[0020]
A method for predicting the generated scale thickness during heating of the copper or copper alloy slab will be described. The predicted production scale thickness of the copper or copper alloy slab is the scale thickness of the surface of the slab when extracted from the heating furnace.
The predicted generation thickness of the copper or copper alloy slab is determined from the heating temperature of the copper or copper alloy slab, the heat pattern (surface temperature history) of the copper or copper alloy slab obtained from the heating time, and the copper or computed from the relationship between the composition of the heating atmosphere gas during heating of the copper alloy cast piece (Po ₂ or CO / CO ₂ ratio).
[0021]
The heat pattern of the copper or copper alloy slab includes the heating conditions (heating temperature and heating time) of the copper or copper alloy slab, the overall heat absorption rate φCG that is an index of the heating furnace capacity, and the material of the copper or copper alloy slab. Is calculated by a process computer (calculated by φCG method) using constants (thermal conductivity, specific heat, emissivity, etc.) determined by At this time, adjustment is made between the calculated value of the process computer and the actually measured value in the actual furnace, and the program of the process computer is modified so that the calculated value of the process computer matches the actually measured value in the actual furnace. A scale thickness prediction model was created.
FIG. 3 (solid line in the figure) shows an example (Cu—Fe alloy) of the heat pattern (surface temperature history) of the copper or copper alloy slab obtained by the calculation of the process computer.
In the initial stage of heating, the surface temperature of the slab is slightly higher on the upper surface of the slab than the lower surface, but at 750 ° C. or higher, there is almost no temperature difference between the upper surface and the lower surface. This calculation result coincided with the result of continuously measuring the temperature change of the upper and lower surfaces of the slab in an actual furnace.
Here, φCG is a coefficient obtained by collectively making various radiant heat transfers, that is, gas radiation and the furnace wall, and its value changes depending on the position in the furnace. Therefore, in order to predict the heat pattern by the φCG method, the φCG method at each position is obtained in advance by a temperature measurement experiment.
[0022]
Next, the obtained heat pattern (surface temperature history) of the obtained copper or copper alloy slab and the actual value of the composition (Po ₂ or CO / CO ₂ ratio) of the heating atmosphere gas in the heating furnace are used as set values. Then, the production scale thickness of the copper or copper alloy slab is predicted by calculation with a process computer. Similarly, FIG. 3 (dotted line in the figure) shows an example (Cu—Fe alloy) of the predicted value of the generated scale thickness of the copper or copper alloy slab obtained by calculation with a process computer using the above-described scale thickness prediction model. ).
The scale thickness δ generated on the surface of the slab was 290 μm, which coincided with the actual measured value in the actual furnace.
[0023]
Furthermore, during the heating of the copper or copper alloy slab (for example, the second and subsequent soaking zones of the heating furnace), the setting of the composition of the heating atmosphere gas in the heating furnace (Po ₂ or CO / CO ₂ ratio) is changed. In this case, the production scale thickness of the copper or copper alloy slab can be predicted by calculation with a process computer. At this time, the composition of the heating atmosphere gas is set within the range of the actual value of the heating furnace to be used (for example, Po ₂ : 0.2 to 3% by volume). Using the above-described scale thickness prediction model, the setting of the composition of the heated atmosphere gas is changed and the calculation is performed by a process computer.
An example (Cu—Fe alloy) of predicted values of the slab production scale thickness (upper surface) calculated in the heating furnace of this example is shown in FIG. 3 (dashed line in the figure). The calculation conditions are as follows.
- first zone - down (preheating zone - down) of the composition of the heated atmosphere gas Po _2: 3.0% by volume
- second zone - down (heating zone - down) of the composition of the heated atmosphere gas Po _2: 3.0% by volume
・ Po ₂ of the composition of the heated atmosphere gas of the third zone (soaking zone): 0.5% by volume
[0024]
Next, the control method of the production | generation scale thickness of the copper or copper alloy slab of this invention is demonstrated with reference to FIG. The slab used for an Example is the above-mentioned Cu-Fe alloy slab.
First, the overall heat absorption rate φCG of the heating furnace to be used is input by the input means of the process computer.
Then, according to (Step 1), for each copper or copper alloy slab charged in the heating furnace, tracking data (material position data) of copper or copper alloy slab (Cu-Fe alloy slab in this embodiment) , Material properties (thermal conductivity, specific heat, emissivity, etc.) and heating furnace operating conditions settings (heating temperature, heating time, composition of heated atmosphere gas of copper or copper alloy slab) by means of process computer input means input. In this example, heating temperature (soaking temperature): 950 ° C., heating time (in-furnace time): 3.5 hours, composition of heating atmosphere gas (composition of heating atmosphere gas in each zone: Po ₂ 3 mass%) It is.
[0025]
In (Step 2), using the method for predicting the production scale thickness δ of the copper or copper alloy slab during heating described above, the tracking data, material characteristics and the Cu-Fe alloy slab input in (Step 1) Based on the set values of the operating conditions, the heat pattern in the heating furnace of the Cu—Fe based alloy slab is predicted by the computing means of the process computer. The prediction of this heat pattern is carried out on-line by calculating with the calculation means by the set value of automatic temperature control in each zone of the heating furnace and the position tracking from the time of insertion of the slab to the extraction.
[0026]
Next, according to the predicted value of the heat pattern of this Cu—Fe-based alloy slab and Po ₂ of the heating atmosphere gas in the heating furnace (in this embodiment, Po ₂ in each zone in the heating furnace is 3 mass%). The scale thickness δ of the slab at the time of extraction from the heating furnace is calculated by the calculation means using the scale thickness prediction model described above.
[0027]
FIG. 4 shows the predicted heat pattern value in the heating furnace of the Cu—Fe-based alloy slab and the calculated scale thickness δ. When the heating temperature exceeded 750 ° C., the thickness of the scale of the slab increased rapidly, and the scale thickness δ generated on the surface of the slab at the time of extraction was 290 μm, which was consistent with the actually measured value. The calculated scale thickness δ = 290 μm is stored in the storage means.
[0028]
Next, a predetermined generation scale thickness is set (step 3).
In the present embodiment, the scale thickness at which the scale indentation does not occur (FIG. 5) according to the scale indentation generation condition (FIG. 5) obtained in advance in the set first pass reduction amount Δh (in this embodiment 10 mm). 90 μm) is input by the input means as the target generation scale thickness δt.
[0029]
In (Step 5), the determining means determines whether or not the inputted target scale thickness δt (= 90 μm) is larger than the generated scale thickness δ (= 290 μm) calculated in (Step 2).
If δt ≧ δ, the process proceeds to (Step 8), and the operation in the heating furnace is continued under the initial setting conditions.
On the other hand, when δt (= 90 μm) <δ (= 290 μm) as in this embodiment, the process proceeds to (Step 5).
[0030]
In (Step 5), the second zone (heating zone) and the third zone (soaking zone) in the heating furnace in which the scale generation rate of the slab (Cu—Fe alloy slab) satisfying δt <δ increases rapidly. ) Is selected.
Then, Po ₂ of the heating atmosphere gas in the selected second zone and the third zone is reset (in this embodiment, the second zone: 0.5 volume%, the third zone: 0.2 volume%) ( Step 6).
To reset Po ₂ of the heating atmosphere gas, the air-fuel ratios of the kerosene burners in the second zone and the third zone are automatically changed, and the composition of the heating atmosphere gas is obtained by a model formula.
[0031]
The scale thickness at the time of extraction of the target slab (Cu—Fe alloy slab) at this time is calculated and predicted by the calculation means using the aforementioned scale thickness prediction model (step 7). The calculated scale thickness δ is shown in FIG.
By resetting Po _{2 of the} heating atmosphere gas, the scale generation rate from the heating zone is greatly suppressed, and the scale thickness at the time of extraction in the heating furnace is reduced from 290 μm to 85 μm. The calculated scale thickness δ = 85 μm is stored in the storage means.
[0032]
Returning to (Step 5), whether or not the target scale thickness δt (= 90 μm) is larger than the scale thickness δ (= 85 μm) obtained by resetting Po _{2 of the} heating atmosphere gas is determined by the judging means. to decide.
In this embodiment, since δt (= 90 μm) ≧ δ (= 85 μm), the process proceeds to (Step 8), and the operation in the heating furnace is performed under the reset setting conditions.
[0033]
In the present embodiment, the above process is performed for each copper or copper alloy slab charged into the heating furnace, and a smoothing process is performed by automatically executing an operation on all slabs in the furnace. The change of the composition (Po ₂ or CO / CO ₂ ratio) of the heating atmosphere gas is set by changing the air-fuel ratio of the kerosene burner. The smoothing process here refers to all slabs in the furnace, weighted from the calculated values of the distance to the furnace and the furnace time, and minimizes the change in the controlled variable between control cycles. It is to make.
At this time, it is preferable to feed back the actual measured value of the gas analysis value of the zone to be controlled to control the air-fuel ratio of the kerosene burner to obtain the target composition of the heated atmospheric gas (Po ₂ or CO / CO ₂ ratio).
[0034]
In the embodiment of the present invention, by dynamically performing predictive control of the heating atmosphere gas in the heating furnace, it can be made to be equal to or less than a predetermined set scale thickness (conditions that do not cause indentation after hot rolling), Without increasing the number of rolling passes, the amount of chamfering after hot rolling was 0.5 mm on one side, the chamfering time was 6 minutes, and a healthy hot rolled sheet was obtained.
On the other hand, in the conventional process, hot rolling is repeated while biting a scale with a scale thickness of 290 μm generated during heating. In the chamfering process, grinding of 1.0 mm or more on one side is required, and the chamfering time is 8 minutes. The above is required.
When the chamfering process is online with the hot rolling line as in this embodiment and the chamfering process is rate limiting, the chamfering time is reduced from 10 minutes to 8 minutes, so that the hot rolling process Productivity can be improved by 20%.
[0035]
In the embodiment of the present invention, Po ₂ was used to control the composition of the heated atmosphere gas, but CO / CO ₂ ratio, and further H ₂ / H ₂ O ratio can be used instead of Po _2. . In any case, Po ₂ , CO / CO ₂ ratio, and H ₂ / H ₂ O ratio have a great influence on the oxidation-reduction reaction on the surface of the copper or copper alloy slab, O ₂ , CO, CO ₂ , it can be determined by the model formula of H _{_2,} H ₂ O or the like relationship.
[0036]
In addition, instead of the heat pattern of the copper or copper alloy slab obtained from the heating temperature and heating time of the copper or copper alloy slab in advance, when determining the generation scale thickness at the time of heating the copper or copper alloy slab, The heat pattern of the copper or copper alloy slab obtained from the actual value in the actual furnace can be used.
Furthermore, instead of the set value of the composition of the heating atmosphere gas in each zone in the heating furnace input in (Step 1) of the embodiment, the actual measurement value of the gas analysis in each zone may be used.
[0037]
In addition to this, not only the Cu—Fe alloy slab of this example, but also other copper and copper alloy slabs (such as Cu—Ni—Si, Cu—Mg based heat treatment type alloys), The heating method of the copper or copper alloy slab of the present invention can be applied, and the same effect can be obtained. Furthermore, in this embodiment, kerosene is used for the burner heating furnace, but other fuels (natural gas such as butane, heavy oil, etc.) can be used.
[0038]
In the present embodiment, the control is performed in three zones, but the heating furnace in which the composition of the heating atmosphere gas can be changed before and after the process until the copper or copper alloy slab is inserted into the heating furnace and extracted. The heating furnace having two or more control zones is preferable.
Further, a batch-type heating furnace capable of changing the composition of the heated atmosphere gas can be used. That is, by controlling the composition of the heated atmosphere gas in the batch-type heating furnace corresponding to the heat pattern of the slab, the thickness can be reduced to a predetermined scale thickness or less.
[0039]
【The invention's effect】
As explained above, by carrying out the heating method of the copper or copper alloy slab of the present invention, utilizing the current heating furnace, optimizing the heating conditions of the copper or copper alloy slab, The generated scale thickness of the copper or copper alloy slab can be controlled to a predetermined scale thickness or less.
Furthermore, by controlling the generated scale thickness during heating of the copper or copper alloy slab as a scale thickness that does not cause scale indentation, the scale indentation without increasing the number of hot rolling passes. Can be effectively prevented, and the productivity can be improved by reducing the amount of chamfering in the next process and improving the chamfering speed. In particular, in a hot rolling line in which the chamfering process is online, productivity can be improved more effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a hot rolling process and a heating furnace used in an example of the present invention, FIG. 1 a) is a diagram showing a configuration of a hot rolling apparatus, and FIG. It is a figure which shows a cross section.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a hot rolling control processing flow of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a heat pattern of a Cu—Fe alloy slab in a heating furnace and a predicted value of a scale generation amount.
FIG. 4 is another diagram showing the relationship between the heat pattern of the Cu—Fe-based alloy slab in the heating furnace and the predicted value of the scale generation amount.
FIG. 5 is a diagram showing conditions for generating scale indentation flaws obtained from the relationship between the reduction amount of a Cu—Fe-based alloy slab and the scale thickness.
[Explanation of symbols]
1 Slab 2 Heating furnace 2a First zone (preheating zone)
2b Second zone (heating zone)
2c 3rd zone (soaking zone)
3 Table roller 4 Cooling device 5 Edger 6 Hot rolling mill 7 Cooling water nozzle 8 Hot rolling plate 9 Injection nozzle

Claims

A method for heating copper or copper alloy slab in an oxidizing atmosphere by a burner heating furnace, which is performed before hot rolling of copper or copper alloy slab,
The heat pattern of the copper or copper alloy slab obtained from the heating temperature and the heating time of the copper or copper alloy slab in advance, and the copper or copper alloy slab when the copper or copper alloy slab is heated. Predicted from the relationship with the composition of the heating atmosphere gas at the time of heating,
The composition of the heating atmosphere gas is controlled based on the predicted generation scale thickness at the time of heating in order to make the scale thickness of the copper or copper alloy slab not more than a predetermined scale thickness. Or the heating method of a copper alloy slab.

The method for heating a copper or copper alloy slab according to claim 1, wherein the composition of the heating atmosphere gas is controlled for each zone of the heating furnace.

The method for heating a copper or copper alloy slab according to claim 1 or 2, wherein the oxygen concentration (Po ₂ ) of the composition of the heating atmosphere gas is controlled to be 1.0% by volume or less.