[发明专利]热钢坯的表层部修整方法及热轧钢材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由连续铸造机铸造的热状态的钢坯的表层部修整方 法。本发明还涉及使用通过该表层部修整方法修整后的钢坯的热轧钢 材的制造方法。

背景技术

使用连续铸造设备由钢水制造长10m左右的钢坯，并作为轧制用 原材输送至下一工序的热轧生产线。通常，在热轧生产线上，用加热 炉加热该钢坯后，热轧成薄钢板。此时，若将由连铸生产线制造的钢 坯在约700℃以上的高温状态下装入热轧生产线的加热炉，则在加热炉 中的加热量减少，可以减少燃料单位消耗量。这样的操作方法称为热 装轧制(HCR)，正被广泛地尝试。

但是，钢坯上存在铸造阶段产生的夹杂物缺陷等，特别是直到钢 坯表皮下数mm所存在的夹杂物缺陷，在下一工序之后的轧制工序或 镀敷工序中使薄钢板的表面产生线状瑕疵。可以说该夹杂物缺陷以连 续铸造时使用的保护渣、氧化铝等脱氧产物等为起源，约数百微米大 小的夹杂物成为瑕疵的原因。

因此，以往通常在使由铸造设备制造的钢坯为热状态或冷却后的 冷状态下，对钢坯表层部的整个表面进行利用热轧件火焰清理机、冷 轧件火焰清理机的火焰表面清理(scarf)、或利用研磨机的磨削修整。

但是，利用热轧件火焰清理机的修整方法是利用高温使钢坯表层 部熔融，在吹走熔融物的同时进行削去的方法，因此将钢坯表层部局 部地加热。其结果是，导致磷(P)、镍(Ni)等特定元素在钢坯表层部的富 集、或导致表层部的脱碳，因而存在钢坯的表层部品质变差的可能。

利用以冷片化的钢坯为对象的冷轧件火焰清理机的修整方法，虽 然具有由于钢坯温度没有变化因而火焰表面清理深度没有变化、钢坯 表层部的加热程度少因而不容易引起上述的特定元素的富集等多个优 点，但将钢坯冷片化的能量损失非常严重。

并且，无论是热轧件火焰清理机还是冷轧件火焰清理机，在利用 火焰清理机的火焰表面清理中，若通过火焰清理机对钢坯表层部进行 全面修整，则钢坯的火焰表面清理面上产生具有高度约2mm的起伏的 凹凸的情况较多。这是由于来自火焰清理机的喷嘴的可燃性气体喷出 口被分割而产生的，利用火焰清理机火焰表面清理后的火焰表面清理 面上产生的起伏的间距与喷嘴分割间距一致。该起伏有可能成为热轧 工序中热轧钢材上新的表面缺陷的原因。

利用研磨机的修整，由于研磨机的表层部除去能力(修整能力)低， 因此其效率显著小于火焰清理机。并且，由于还存在成为钢产品表面 瑕疵的原因的磨具的脱落和附着，因此在热状态的钢坯中的使用仅限 于用于钢坯端部的气割熔渣的除去的程度。

如上所述，以往的通常的任意一种修整方法，均存在在修整后的 铸片表皮或表层部产生成为新的表面瑕疵的原因的缺陷的危险性，因 此，为了解决该问题，提出了若干在修整热状态的钢坯表层部时，用 于在高的生产率下得到表皮及表层部没有缺陷的铸片的钢坯修整方 法。

例如，在专利文献1即日本特开2004-181561号公报中，提出了 在利用连续铸造机端部的气割机将连续铸造后的钢坯切断为预定长度 之前，使用具有圆形刀片的可旋转的切削刀，以来自作为非切削体的 钢坯的切削反作用力使该切削刀旋转，同时对处于热状态的钢坯的表 层部切削除去超过氧化膜直到钢部分的修整方法。

专利文献1中提出的修整方法，是使用被称为牛头刨床的单刀的 切削装置切削平面的方法。为了延长刀片的寿命，设置依靠切削反作 用力旋转的自由旋转圆形切削刀，在进给刀片时刀片通过切削反作用 力而旋转，经常更新切削刀面，以不使一个部位承受热负荷，同时避 免刀尖的磨耗。

其中，旋转圆形切削刀虽然仅制成可旋转的结构就能满足功能， 但还需要沿着钢坯的切削面进给旋转圆形切削刀的机构。专利文献1 中，以由连续铸造机的夹送辊产生的钢坯驱动力或钢坯输送用辊道的 钢坯输送力充当旋转圆形切削刀的切削进给的驱动力。

作为铸造后的钢坯表层部缺陷部分的除去量，凭经验来说为距表 皮约2mm～约4mm的厚度。在厚度4mm且800℃的温度条件下，推测 切削钢坯一侧表面的总宽度时的切削反作用力，若将钢坯宽度设为 1500mm，则受到120～150吨的切削反作用力。如专利文献1所提出的， 由夹送辊产生的钢坯驱动力或钢坯输送用辊道的钢坯输送力，难以得 到相当于这样的切削反作用力的驱动力。