CN101253011A - 钢板的热轧设备和热轧方法 - Google Patents

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Abstract

提供钢板的热轧设备以及钢板的热轧方法，设备成本方面和设备保全性优良，并具有良好的冷却能力，基于此适当控制轧制钢材的温度，能够有效地制造具有优良特性的钢板。具体来说，在轧机(12)的靠近入口侧和出口侧的位置上，配置使钢板(10)通过的同时向钢板的上下表面供给冷却水的冷却设备(20)，该冷却设备(20)，在供给到钢板(10)的上表面后的滞留冷却水(24)能够被轧机的工作辊(12a)拦截的位置上设有上水箱(21)，该上水箱(21)具有向钢板(10)上表面以俯角θU＝30°～60°喷射棒状冷却水(23)的上喷嘴(22)，并且在工作辊(12a)和与其邻接的辊道辊(13a)之间设有下水箱(31)，该下水箱(31)具有向钢板(10)下表面以仰角θL＝45°～90°喷射棒状冷却水(33)的下喷嘴(32)。

Description

钢板的热轧设备和热轧方法
技术领域
本发明涉及钢板(steel plate and steel sheet)的热轧设备(hotrolling mill)和热轧方法。
背景技术
近年来，在通过热轧制造钢板的工序中，控制轧制材料(rollingmaterial)的温度而制造具有优良特性的钢板。
例如，通过实施在轧制材料的温度处于未再结晶温度区域(non-recrystallization temperature range)的状态下进行终轧(finishrolling)的控制轧制(Controlled Rolling；CR)，可制造出优良性能的钢板。
并且，正在研究通过在刚脱离热轧机的轧辊咬入区(roll bite)的钢板上供给冷却水(cooling water)来降低钢板的表面温度，从而抑制氧化皮生成量(scale formation)而制造出薄氧化皮钢板(thin scal steelsheet)。
作为在这种控制轧制钢材的温度时使用的技术，有如下技术。
例如，作为在薄钢板的热终轧中供给冷却水来冷却钢板的技术，有记载于日本特开2002-361315号公报的技术。其从设置于末机架之间的水箱的狭缝状喷嘴(slit nozzle)喷射膜状冷却水而得到高冷却速度，由此可以用于徵细颗粒钢板的制造中。
并且，作为供给冷却水来冷却热钢板的技术，有记载于日本特开昭62-260022号公报的技术。该技术用于使相对喷射冷却水的喷嘴单元升降，通过与另行设置的层流喷嘴(laminar nozzle)、喷雾喷嘴(spraynozzle)一起使用，可确保大范围的冷却速度。
但是，上述日本特开2002-361315号公报、日本特开昭62-260022号公报记载的技术，在设备成本、设备保全性以及冷却能力(coolingperformance)等方面存在较大问题。
首先，在日本特开2002-361315号公报记载的技术中，存在如下问题：虽然供给到钢板上表面的冷却水暂时滞留于钢板上，但由于该滞留状态变化而钢板的冷却区域发生变化，从而不能得到较高的温度控制精度。并且，由于水箱(header)内装有整流器(folw adjuster)而使设备变大，因而靠近轧机设置时存在限制，不适于薄氧化皮钢板的制造。
并且，在日本特开昭62-260022号公报记载的技术中，狭缝喷嘴单元必须要靠近钢板，在对前端、后端翘曲的钢板进行冷却的情况下，有时钢板与狭缝喷嘴单元碰撞而损坏狭缝喷嘴单元，或钢板不能移动而导致制造生产线的停止、成品率降低。因此，想到在前端、后端通过时，使升降机构动作而使狭缝喷嘴单元向上方后退，但这种情况下前后端的冷却不足，不能得到目标材质。并且，还存在增加用于设置升降机构的设备成本的问题。并且，由于有升降机构，因而难以靠近轧机设置喷嘴单元，因而不适于薄氧化皮钢板的制造。
并且，在日本特开2002-361315号公报、日本特开昭62-260022号公报记载的技术中，以使用狭缝状喷嘴为前提，但如果喷出口没有维护成总处于清洁状态，冷却水就不能成为膜状。例如，如图6所示，在狭缝喷嘴52的喷出口附着异物60而发生阻塞的情况下，破坏冷却水膜53。并且，为了将冷却水拦截在喷射区域内(冷却区域内)，必须要以高压喷射，但以高压喷射膜状冷却水53时，喷射压力的平衡变差而存在容易破坏冷却水膜53的问题。如果没有形成好冷却水膜53，则冷却水向喷射区域的上游、下游方向漏出，其在钢板10上滞留而部分冷却钢板10，存在发生温度不均匀的问题。虽然还有用侧面喷雾器等除去滞留于钢板10上表面的冷却水的技术，但在冷却水量多的情况下不能完全除去，仍然存在发生温度不均(temperature deviation)的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题作出的，其目的在于提供一种钢板的热轧设备和钢板的热轧方法，在进行钢板的热轧时，设备成本方面和设备保全性优良，并具有良好的冷却能力，基于此适当控制轧制钢材的温度时，能够有效地制造具有优良特性的钢板。
为了解决上述问题，本发明具有以下特征。
(1)一种钢板的热轧设备，其特征在于，在对钢板进行热轧的轧机的入口侧和/或出口侧的靠近上述轧机的位置上，配置使钢板通过的同时向钢板的上表面供给冷却水的冷却设备，该冷却设备，在供给到钢板后的冷却水能够被轧机的工作辊(work roll)拦截的位置上设有水箱，该水箱具有向钢板的上表面朝向轧机侧以俯角(angle of depression)30°～60°喷射棒状冷却水(rod-like water flow)的喷嘴。
其中，本发明的棒状冷却水(又称作柱状喷流冷却水)，是指从圆形(包括椭圆或多角形状)的喷嘴喷出口喷射的冷却水。并且，本发明的棒状冷却水，不是喷雾状的喷流，而是指从喷嘴喷出口直到与钢板碰撞为止其水流的剖面大致保持圆形且具有连续性的直线性水流的冷却水。
(2)上述(1)所述的钢板的热轧设备，其特征在于，上述该冷却设备，在轧机的工作辊和与其邻接的辊道辊(table roll)之间设有水箱，该水箱具有向钢板的下表面朝向轧机侧以仰角(angle of elevation)45°～90°喷射棒状冷却水的喷嘴。
(3)一种钢板的热轧方法，其特征在于，使用上述(1)或(2)所述的钢板的热轧设备，喷射冷却水的同时进行轧制，以使供给到钢板后的冷却水到达轧机的工作辊。
(4)一种钢板的热轧方法，其特征在于，使用上述(1)或(2)所述的钢板的热轧设备，在不轧制钢板的期间，使工作辊的辊隙(rollgap)在2mm以内而喷射冷却水。
在本发明中，在进行钢板的热轧时，设备成本方面和设备保全性优良，并具有良好的冷却能力，基于此适当控制轧制钢材的温度，能够有效地制造具有优良特性的钢板。
附图说明
图1是本发明一个实施方式中的钢板的热轧设备的配置图。
图2是本发明一个实施方式中的另一钢板的热轧设备的配置图。
图3是本发明一个实施方式中的冷却设备的详图。
图4是本发明一个实施方式中的冷却设备的详图。
图5是表示本发明一个实施方式中的水箱的喷嘴配置例的图。
图6是现有技术的说明图。
标号说明
10：钢板、11：加热炉(reheating furnace)、12：轧机(Hot rollingmill)、12a：工作辊、13：辊道辊、20：冷却设备(cooling equipment)、21：上水箱、22：上喷嘴、23：棒状冷却水、24：滞留冷却水(remainingwater)、25：冷却水、31：下水箱、32：下喷嘴、33：棒状冷却水、34：供给后的冷却水
具体实施方式
根据附图说明本发明的实施方式。
图1及图2是表示本发明的实施方式中的热轧设备的图。图1表示厚钢板(steel plate)的热轧设备或薄钢板(steel sheet)的热粗轧设备(roughing mill)，图2表示薄钢板的热终轧设备(finishing mill)。
在图1中，配置有：加热炉11，将钢坯(Slab)加热至规定温度；轧机(在这里是可逆轧机)12，将从加热炉11提取的钢坯10轧制成规定板厚的钢板10；和冷却设备20，使钢坯(钢板)10在靠近轧机12的入口侧(上游侧)和出口侧(下游侧)的位置上通过的同时向钢坯(钢板)10的上下表面供给冷却水。其中，图中的13是辊道辊。
在图2中，配置有：加热炉11，将钢坯加热至规定温度；粗轧机(未图示)，将从加热炉11提取的钢坯10粗轧成规定板厚的钢板10；终轧机(在这里是连轧机(tandem mill))12，将用粗轧机粗轧成规定板厚的钢板10轧制成规定的最终板厚；和冷却设备20，使钢板10在靠近轧机12的出口侧(下游侧)的位置上通过的同时向钢板10的上下表面供给冷却水。其中，图中的13是辊道辊。
该冷却设备20中，如图3所示，将具有上喷嘴(圆管喷嘴(circulartube nozzle))22的上水箱21设在如供给到钢板10上表面后的滞留冷却水24被轧机12的工作辊12a拦截的位置上，上述上喷嘴22向钢板10的上表面朝向轧机12的工作辊12a侧以俯角θU＝30°～60°喷射棒状冷却水23；将具有下喷嘴(圆管喷嘴)32的下水箱31设在轧机12的工作辊12a和与其邻接的辊道辊13a之间，上述下喷嘴32向钢板10的下表面朝向轧机12的工作辊12a侧以仰角θL＝45°～90°喷射棒状冷却水33。
另外，图5用于表示安装在上水箱21上的圆管喷嘴22的配置列。圆管喷嘴22，在钢板10的输送方向上配置有多列(在这里是6列)，并且在钢板宽度方向上可向所通过的钢板10的整个宽度供给冷却水地配置。并且，关于安装在下水箱31上的圆管喷嘴32，也与其相同地配置。
在输送方向上配置多列的原因在于，用1列喷嘴在与钢板碰撞的冷却水和冷却水之间拦截滞留冷却水的力较弱。因此，优选在输送方向上配置3列以上。进而优选配置5列以上。并且，在钢板宽度方向上，安装为可向所通过的钢板10的整个宽度供给冷却水。并且，虽然在这里设置了1个上水箱，但也可以在2个以上的水箱上排列圆管喷嘴22。
在本实施方式中，从上喷嘴22喷射的冷却水为棒状冷却水的原因在于，棒状冷却水能够比层流流动更稳定地形成水流，拦截滞留冷却水的力较大。
并且，还因为在倾斜地喷射膜状冷却水的情况下，钢板距喷头的距离远时钢板附近的水膜变薄而容易逐渐被破坏。
并且，设从上喷嘴22喷射的棒状冷却水23的俯角θU为30°～60°的原因在于，俯角θU小于30°时，棒状冷却水23的铅直方向速度成分变小而与钢板10的碰撞变弱，从而冷却能力降低，俯角θU大于60°时，棒状冷却水23的输送方向速度成分不够充分，因而拦截滞留冷却水24的力变弱，导致滞留冷却水24向输送方向外侧泄漏而使冷却区域变得不稳定。进而优选的俯角θU为40°～50°。
并且，设从下喷嘴32喷射的棒状冷却水33的仰角θL为45°～90°的原因在于，仰角θL小于45°时，棒状冷却水的铅直方向速度成分变小而与钢板10的碰撞变弱，从而冷却能力降低，并且必须要使工作辊12a和辊道辊13a之间的距离变长，仰角θL大于90°时，冷却水向轧机12周边飞散，因而在操作性和设备保全性方面不优选。
冷却设备20，从上水箱21向钢板10的上表面供给冷却水，以使钢表面的水量密度在4m3/m2min以上；从下水箱31向钢板10的下表面供给冷却水，以使钢表面的水量密度同样在4m3/m2min以上。
在这里，对使水量密度控制在4m3/m2min以上的原因进行说明。图3所示的滞留冷却水24被所供给的棒状冷却水23拦截而形成。此时，如果水量密度较小则拦截本身无法进行，如果水量密度大于一定量则能够拦截的滞留冷却水24的量增加，从钢板宽度端部排出的冷却水和所供给的冷却水的量均衡而滞留冷却水24维持一定。
在厚钢板的情况下，一般钢板宽度为2～5m，以4m3/m2min以上的水量密度进行冷却时，可在其钢板宽度上将滞留冷却水维持一定，使轧制过程中的钢板10通过的同时得到所希望的温度降下量。
水量密度在4m3/m2min以上时密度越大则解除冷却等待的控制轧制钢材变多。例如，如果水量密度较小时仅能够对板厚较薄的轧制钢材解除冷却等待，但水量密度增加时，能够对一定程度板厚的轧制钢材解除冷却等待。但是，相对于水量增加的冷却等待时间缩短的效果，水量密度越是增加则慢慢变小，因而优选的是，考虑冷却等待时间等缩短效果和设备成本来决定水量密度。进而优选的水量密度为4～10m3/m2min。
来自上喷嘴22的棒状冷却水23的喷射速度优选在8m/s以上。列数的上限根据进行冷却的钢板的尺寸、输送速度、目标温度降下量等适当决定即可。并且，喷射速度超过30m/s时，发生压降变大，并且喷嘴内表面的磨耗增加的问题。并且，泵容量、配管的外径也变大，设备成本变得过大。因此，喷射速度优选在30m/s以下。
为了使喷嘴不易阻塞且确保冷却水的喷射速度，喷嘴内径在3～8mm的范围内即可。并且，为了防止从棒状冷却水的间隙流出冷却水，使在钢板宽度方向引出的假想线上相邻的喷嘴的间隔在喷嘴内径的10倍以内即可。
并且，在向钢板10供给水流不稳定的膜状冷却水的情况下，水箱必须要靠近钢板10，相对于此，在向钢板供给棒状冷却水23的情况下，可在从轧制线向上方分离的位置配置上水箱21。因此，为了防止由于钢板10的翘曲等而损坏上喷嘴22a、22b，上喷嘴22的前端位置优选从轧制线分离。由于分离较远时冷却水分散而不能形成棒状，从而不能发挥拦截冷却水的作用，因而上喷嘴22的前端和轧制线的距离优选为500mm～1800mm。
使用如上所述地构成的热轧设备进行钢板的热轧时，喷射棒状冷却水23、33以使供给到钢板10上表面后的滞留冷却水24和供给到钢板10下表面后的冷却水34到达轧机12的工作辊12a的同时进行轧制。
由此，在该实施方式中，由于向钢板10的上表面朝向工作辊12a侧以俯角θU＝30°～60°喷射棒状冷却水23，以使供给到钢板10上表面后的滞留冷却水24到达工作辊12a，因而滞留冷却水24被拦截在工作辊12a和棒状冷却水23之间，可形成稳定的冷却区域。由此，解除诸如滞留冷却水24在钢板10上随意移动而不均匀地冷却钢板10，从而发生温度不均匀的问题，能够均匀地冷却钢板10。
在这里冷却区域是指，夹在来自上水箱中距轧辊最远一侧的列(最外侧列)的圆管喷嘴的棒状冷却水与钢板10碰撞的位置和轧辊之间的区域。
通过这样形成冷却区域，从工作辊12a的轧辊咬入区至冷却开始位置(开始进行基于冷却水的冷却的位置)为止的距离成为0。
并且，由于能够使上喷嘴22的前端位置从轧制线分离一定程度，因而即使对前端、后端翘曲的钢板进行冷却的情况下，也不会有钢板10与上水箱21碰撞而损坏上水箱21，或钢板10不能移动而导致制造生产线的停止、成品率降低的情况。因此，由于不必为了防止钢板10与上水箱21碰撞而设置升降装置，因而能够抑制设备成本。
并且，由于没有升降装置等，因而能够靠近轧机12设置上水箱21。由此，可通过向刚脱离轧机12的轧辊咬入区的钢板10供给冷却水来降低钢板10的表面温度，从而抑制氧化皮生成量，因而适于薄氧化皮钢板的制造。
并且，由于供给到钢板10后的冷却水24、34与工作辊12a的表面接触而还具有冷却工作辊12a的效果，因而不必另行设置用于冷却轧辊的冷却装置，可抑制设备成本。
并且，即使位于轧制道次之间或先行轧制钢材和跟随轧制钢材之间的、工作辊12a不与钢板10咬合的时刻，喷射冷却水23、33时，喷射后的冷却水25也会如图4所示地流动，因而能够向上下工作辊12a供给大量冷却水。由此，可抑制热凸度的成长，进行高精度的尺寸控制。此时，在辊隙的设定中有余量的情况下，例如先行轧制钢材和跟随轧制钢材之间隔开45秒以上时等情况下，工作辊12a的辊隙暂时缩短至2mm左右而喷射冷却水23、33即可。这是因为能够抑制冷却水25脱离辊隙而飞散，可相对于工作辊12a在更宽大的范围内供给冷却水25。当然在不需要如上所述的轧制道次之间等进行轧辊冷却时，停止冷却水23、33的喷射即可。
由此，在本实施方式中，由于在进行钢板的热轧时，设备成本方面和设备保全性优良，并具有良好的冷却能力，基于此适当控制轧制钢材的温度，能够有效地制造具有优良特性的钢板。
另外，在本实施方式中，在图1中，在轧机12的入口侧和出口侧分别设置上水箱21和下水箱31，在图2中，在轧机12的出口侧设置上水箱21和下水箱31，但本发明不限于此。在设置空间上存在限制的情况下，或还可以限定所得到的效果的情况下，也可以例如仅在轧机12的入口侧或出口侧的任一侧设置，并且也可以仅设置上水箱21，而不设置下水箱31。另外，为了抑制在轧机12咬合轧制钢材时发生翘曲，优选的是同时设置上水箱21和下水箱31而使冷却能力在上下成为相同程度。
实施例1
作为本发明的实施例1，进行厚钢板的热轧生产线上的控制轧制。在这里，将板厚轧制到28mm后，在最终3道次进行规定轧制温度的控制轧制。
此时，作为本发明例1，在使用上述实施方式中所示的热轧设备(图1)进行控制轧制前的4道次中，从设在轧机12的入口侧和出口侧的冷却设备20喷射棒状冷却水，冷却钢板10以使该4道次结束时钢板10的温度成为规定温度的同时进行轧制，在其后的最终3道次进行控制轧制。
其中，设上喷嘴22的俯角θU为45°，下喷嘴32的仰角θL为60
并且，设上喷嘴22和下喷嘴32的内径为6mm，棒状冷却水的喷射速度为8m/s。
相对于此，作为比较例1，使用不具备用于在轧制过程中冷却钢板的冷却设备的热轧设备进行控制轧制。对以较高的温度轧制成板厚28mm的钢板进行控制轧制之前，进行30s的气冷待机而成为规定温度后，在最终3道次进行控制轧制。
并且，作为比较例2，代替本发明例1的冷却设备20，使用具有上述日本特开昭62-260022号公报记载的冷却设备的热轧设备，与本发明例1相同地进行控制轧制。即，在进行控制轧制之前的4道次中，从狭缝喷嘴喷射膜状冷却水，冷却钢板以使该4道次结束时钢板的温度成为规定温度的同时进行轧制，在其后的最终3道次进行控制轧制。其中，水箱设置于从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置(开始进行基于冷却水的冷却的位置)为止的距离成为4m的部位上，使钢板通过的同时进行冷却。
其结果表示在表1。在表1，生产率、质量降低的情况为×，没有降低的情况为○。
表1
  直到冷却开始位置为止的距离(※)   冷却水供给方式 设备成本 设备的损坏   轧辊冷却效果   轧制间隔 成品率
比较例1   无冷却装置 - - - ×无 210s 基准
比较例2 4m   膜状冷却水 ×价格昂贵 ×偶尔发生 ×无 186s 降低10％
本发明例1 0m   棒状冷却水 ○价格低廉 ○无 ○有 180s   与比较例1相同
※从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置为止的距离
如在表1所示，在比较例1中，由于在进行控制轧制之前进行30s的气冷待机，因而轧制间隔成为210s，压制效率降低。
并且，在比较例2中，由于必须设置升降机构，因而设备成本较高。并且，偶尔发生前端翘曲的钢板与喷嘴单元碰撞而损坏设备的情况。由于使设备损坏的钢板发生变形而不能制成产品，因而成品率降低了10％。另外，虽然能够不进行30s的气冷待机而进行控制轧制，但与进行控制轧制之前的4道次的钢板的输送距离变长对应地输送时间增加，整体轧制间隔为比比较例1短24s的186s。
并且，比较例1、2都需要额外的冷却轧辊的冷却设备，为此设备成本增加。
相对于此，在本发明例1中，滞留冷却水24被拦截在工作辊12a和棒状冷却水23之间，形成稳定的冷却区域，由此，解除诸如滞留冷却水24在钢板10上随意移动而不均匀地冷却钢板10而发生温度不均的问题，能够均匀地冷却钢板10。
并且，即使对前端、后端翘曲的钢板进行冷却的情况下，也不会有钢板10与上水箱21碰撞而损坏上水箱21，或钢板10不能移动而导致制造生产线的停止、成品率降低的情况。因此，不必为了防止钢板10与上水箱21碰撞而设置升降装置，能够抑制设备成本。
由于能够不进行30s的气冷待机而进行控制轧制，并且进行控制轧制之前的4道次的钢板的输送距离与比较例1为相同程度，因而轧制间隔为比比较例2进一步短6s的180s。
并且，由于供给到钢板10后的冷却水24、34与工作辊12a的表面接触而还具有冷却工作辊12a的效果，因而不必额外设置用于冷却轧辊的冷却装置，可抑制设备成本。
实施例2
作为本发明的实施例2，进行薄钢板的热轧生产线上的粗轧。在这里，通过粗轧机将钢坯轧制为板厚42mm。
此时，作为本发明例2，使用在上述实施方式所示的热轧设备(图1)，在粗轧中的3道次中，从设在轧机12的入口侧和出口侧的冷却设备20喷射棒状冷却水而冷却钢板10的同时进行轧制。其中，设上喷嘴22的俯角θU为45°，下喷嘴32的仰角θL为60°。并且，设上喷嘴22和下喷嘴32的内径为6mm，棒状冷却水的喷射速度为8m/s。
相对于此，作为比较例3，使用不具备用于在轧制过程中冷却钢板的冷却设备的热轧设备进行粗轧。在以较高的温度加热钢坯的情况下，由于粗轧的结束温度变高，因而为了抑制氧化皮缺陷的发生，在终轧机的入口侧进行15s的气冷待机。
并且，作为比较例4，代替本发明例2的冷却设备20，使用具有上述日本特开昭62-260022号公报记载的冷却设备的热轧设备，与本发明例2相同地进行粗轧。即，在粗轧中的3道次中，从狭缝喷嘴喷射膜状冷却水而冷却钢板的同时进行轧制。其中，水箱设置于从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置(开始进行基于冷却水的冷却的位置)为止的距离成为4m的部位上，使钢板通过的同时进行冷却。
其结果表示在表2。在表2，生产率、质量降低的情况为×，没有降低的情况为○。
表2
  直到冷却开始位置为止的距离(※)   冷却水供给方式 设备成本 设备的损坏   轧辊冷却效果 轧制间隔 成品率
比较例3   无冷却装置 - - - ×无 105s 基准
比较例4 4m   膜状冷却水 ×价格昂贵 ×偶尔发生 ×无 93s 降低10％
本发明例2 0m   棒状冷却水 ○价格低廉 ○无 ○有 90s  与比较例3相同
※从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置为止的距离
如在表2所示，在比较例3中，由于在以较高的温度加热钢坯的情况下，在终轧机的入口侧进行15s的气冷待机，因而轧制间隔成为105s，压制效率降低。
并且，在比较例4中，由于必须要设置升降机构，因而设备成本较高。并且，偶尔发生前端翘曲的钢板与喷嘴单元碰撞而损坏设备的事情。由于使设备损坏的钢板发生变形而不能制成产品，因而成品率降低了10％。另外，虽然不必在终轧机入口侧进行15s的气冷待机，但与直到冷却设备为止的输送距离变长对应地输送时间增加，整体轧制间隔为比比较例3短12s的93s。
并且，比较例3、4都需要额外的冷却轧辊的冷却装置，为此设备成本增加。
相对于此，在本发明例2中，滞留冷却水24被拦截在工作辊12a和棒状冷却水23之间，形成稳定的冷却区域，由此，解除诸如滞留冷却水24在钢板10上随意移动而不均匀地冷却钢板10而发生温度不均的问题，能够均匀地冷却钢板10。由此，可在不产生材质偏差的前提下适当抑制氧化皮缺陷的发生。
并且，即使对前端、后端翘曲的钢板进行冷却的情况下，也不会有钢板10与上水箱21碰撞而损坏上水箱21，或钢板10不能移动而导致制造生产线的停止、成品率降低的情况。因此，不必为了防止钢板10与上水箱21碰撞而设置升降装置，能够抑制设备成本。
由于不必在终轧机入口侧进行15s的气冷待机，并且由冷却设备20进行冷却时的钢板的输送距离也为与比较例3相同的程度，因而轧制间隔为比比较例4进一步短3s的90s。
并且，由于供给到钢板10后的冷却水24、34与工作辊12a的表面接触而还具有冷却工作辊12a的效果，因而不必另行设置用于冷却轧辊的冷却装置，可抑制设备成本。
实施例3
作为本发明的实施例3，进行薄钢板的热轧生产线上的终轧。在这里，通过F1至F7的7机架的终轧机轧制为最终板厚3mm。
此时，作为本发明例3，使用在上述实施方式所示的热终轧设备(图2)，在F4至F7的4机架中，从设在轧机12的出口侧的冷却设备20喷射棒状冷却水而冷却钢板10的同时进行轧制。其中，设上喷嘴22的俯角θU为45°，下喷嘴32的仰角θL为60°。并且，设上喷嘴22和下喷嘴32的内径为6mm，棒状冷却水的喷射速度为8m/s。
相对于此，作为比较例5，代替本发明例3的冷却设备20，使用具有上述日本特开2002-361315号公报记载的冷却设备的热轧设备，与本发明例3相同地进行终轧。即，在F4至F7的4机架中，从狭缝喷嘴喷射膜状冷却水而冷却钢板的同时进行轧制。其中，水箱设置于从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置(开始进行基于冷却水的冷却的位置)为止的距离成为2m的部位上。
并且，作为比较例6，代替本发明例3的冷却设备20，使用具有上述日本特开昭62-260022号公报记载的冷却设备的热轧设备，与本发明例3相同地进行终轧。即，在F4至F7的4机架中，从狭缝喷嘴喷射膜状冷却水而冷却钢板的同时进行轧制。其中，水箱设置于从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置(开始进行基于冷却水的冷却的位置)为止的距离成为2m的部位上。
其结果表示在表3。在表3，生产率、质量降低的情况为×，没有降低的情况为○。
表3
  直到冷却开始位置为止的距离(※) 冷却水供给方式 设备成本   滞留水引起的温度不均匀的产生 产品的材质偏差 设备的损坏 薄氧化皮钢板的制造   轧辊冷却效果 成品率
比较例5 2m   膜状冷却水   ×价格昂贵   ×有   ×有   ○无   ×不可以   ×无 基准
比较例6 2m   膜状冷却水   ×价格昂贵   ○无   ○无   ×偶尔发生   ×不可以   ×无 降低10％
本发明例3 0nm   棒状冷却水   ○价格低廉   ○无   ○无   ○无   ○可以   ○有  与比较例5相同
※从工作辊的轧辊咬入区至冷却开始位置为止的距离
如表3所示，在比较例5中，滞留于钢板上表面的冷却水的滞留状态发生变化而改变钢板的冷却区域，温度不均匀变大。由此，拉伸强度等产品材质(强度)的偏差变大(最大强度和最小强度之差；3kg/mm2以上)，不能制造高质量钢板。
并且，在比较例6中，由于必须要设置升降机构，因而设备成本较高。并且，偶尔发生前端翘曲的钢板与喷嘴单元碰撞而损坏设备的情况。由于使设备损坏的钢板发生变形而不能制成产品，因而成品率降低了10％。
并且，由于比较例5、6都将水箱设在距工作辊2m的部位，因而不能抑制刚脱离轧辊咬入区的钢板产生氧化皮，不能制造薄氧化皮钢板。
并且，比较例5、6都需要额外的冷却轧辊的冷却设备，为此设备成本增加。
相对于此，在本发明例3中，滞留冷却水24被拦截在工作辊12a和棒状冷却水23之间，形成稳定的冷却区域，由此，解除诸如滞留冷却水24在钢板10上随意移动而不均匀地冷却钢板10而发生温度不均匀的问题，能够均匀地冷却钢板10。由此，拉伸强度等材质的偏差变小(最大强度和最小强度之差；1kg/mm2以上)，能够制造高质量钢板。
并且，即使对前端、后端翘曲的钢板进行冷却的情况下，也不会有钢板10与上水箱21碰撞而损坏上水箱21，或钢板10不能移动而导致制造生产线的停止、成品率降低的情况。因此，不必为了防止钢板10与上水箱21碰撞而设置升降装置，能够抑制设备成本。
并且，由于可向刚脱离轧机12的轧辊咬入区的钢板10供给冷却水来降低钢板10的表面温度，能够抑制氧化皮的产生，能够制造薄氧化皮钢板。
并且，由于供给到钢板10后的冷却水24、34与工作辊12a的表面接触而还具有冷却工作辊12a的效果，因而不必另行设置用于冷却轧辊的冷却装置，可抑制设备成本。

Claims (4)

1.一种钢板的热轧设备，在对钢板进行热轧的轧机的入口侧和/或出口侧的靠近所述轧机的位置上，配置使钢板通过的同时向钢板的上表面供给冷却水的冷却设备，该冷却设备，在供给到钢板后的冷却水能够被轧机的工作辊拦截的位置上设有水箱，该水箱具有向钢板的上表面朝向轧机侧以俯角30°～60°喷射棒状冷却水的喷嘴。
2.如权利要求1所述的钢板的热轧设备，其中，所述该冷却设备，在轧机的工作辊和与其邻接的辊道辊之间设有水箱，该水箱具有向钢板的下表面朝向轧机侧以仰角45°～90°喷射棒状冷却水的喷嘴。
3.一种钢板的热轧方法，其中，使用如权利要求1或2所述的钢板的热轧设备，喷射冷却水的同时进行轧制，以使供给到钢板后的冷却水到达轧机的工作辊。
4.一种钢板的热轧方法，其中，使用如权利要求1或2所述的钢板的热轧设备，在不轧制钢板的期间，使工作辊的辊隙在2mm以内而喷射冷却水。
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