CN103987469B - 热轧钢板冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明的热轧钢板冷却装置具备：温度计，对热轧钢板的温度进行测定；形状测量器，对上述热轧钢板的形状进行测定；上侧冷却装置，在冷却区间对上述热轧钢板的上面进行冷却；下侧冷却装置，在冷却区间对上述热轧钢板的下面进行冷却；控制装置，基于温度测定结果和形状测定结果，对上述上侧冷却装置以及上述下侧冷却装置进行控制，由此，对上述冷却区间中的上述热轧钢板的上面冷却除热量和下面冷却除热量的至少一方进行控制。

Description

热轧钢板冷却装置

技术领域

本发明涉及对通过精轧机进行了热轧的热轧钢板进行冷却的热轧钢板冷却装置。

背景技术

例如，用于汽车以及工业机械等的热轧钢板一般是经过粗轧工序以及精轧工序来制造的。图18为示意地表示以往的热轧钢板的制造方法的图。在热轧钢板的制造工序中，首先，在通过粗轧机201对连续铸造已调整为规定组成的钢液所获得的板坯S进行轧制之后，进一步通过由多个轧钢机架202a～202d构成的精轧机203进行热轧，形成规定厚度的热轧钢板H。然后，该热轧钢板H通过从冷却装置211注入的冷却水被冷却之后，通过卷绕装置212被卷成螺旋状。

冷却装置211为用于对一般从精轧机203输送来的热轧钢板H施以所谓层流冷却的设备。该冷却装置211对在输出辊道上移动的热轧钢板H的上面，从铅垂方向的上方介由冷却喷嘴喷射冷却水来作为喷流水，并对热轧钢板H的下面，介由管层流喷射冷却水来作为喷流水，由此，对热轧钢板H进行冷却。

而且，以往，例如在专利文献1中公开了通过减少厚钢板的上下面的表面温度差来防止此钢板的形状不良的技术。根据该专利文献1中所公开的技术，在通过冷却装置进行冷却时，基于通过温度计同时对钢板的上面以及下面的表面温度进行测定所获得的表面温度差，调整供给到钢板的上面和下面的冷却水的水量比。

此外，例如在专利文献2中公开了如下的技术，即，通过在精轧机的邻接的两个机架之间使用喷雾器进行被轧制材料的冷却，使被轧制材料的γ－α相变开始及结束，并防止机架间的穿带性的恶化。

此外，例如在专利文献3中公开了如下的技术，即，通过设置于轧钢机出口侧的急峻度计来测定钢板顶端的急峻度，并根据此测定的急峻度沿宽度方向改变冷却水流量来进行调整，由此，防止钢板的开孔。

而且，例如在专利文献4中公开了如下的技术，即，以消除热轧钢板的板宽方向的波形状的板厚分布，并使板宽方向的板厚均匀化为目的，以热轧钢板的板宽方向的最高热传导率与最低热传导率的差在规定值的范围内的方式进行控制。

在此，通过图18所示的制造方法所制造的热轧钢板H有时例如图19所示的那样，在冷却装置211的输出辊道（以下，有时记载为“ROT”）的输送辊220上，沿轧制方向（图19中的箭头方向）产生波形状。此情况下，在热轧钢板H的上面与下面的冷却上产生偏差。即，存在如下的问题点：由于起因于热轧钢板H自身所具有的波形状的冷却偏差，不能对轧制方向进行均匀的冷却。

因此，例如在专利文献5中公开了如下技术，即，在沿轧制方向形成了波形状的钢板中，为了使此钢板的冷却均匀化，以使此钢板的上部的积水与下部的辊道的距离的影响最小化的方式，使上部冷却与下部冷却的冷却能力相同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－74463号公报

专利文献2：日本特开平5－337505号公报

专利文献3：日本特开2005－271052号公报

专利文献4：日本特开2003－48003号公报

专利文献5：日本特开平6－328117号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1的冷却方法并未考虑热轧钢板沿轧制方向具有波形状的情况。在上述具有波形状的热轧钢板H中，如图19所示的那样，有时在波形状的底部，与输送辊220局部接触。此外，热轧钢板H有时在波形状底部，也与作为用于防止热轧钢板H的塌陷的支撑部而设于输送辊220之间的托板（未在图19中示出）局部接触。在波形状的热轧钢板H中，与输送辊220或托板局部接触的部分由于接触除热而比其他部分易于被冷却。因此，存在热轧钢板H被不均匀地冷却的问题点。即，在专利文献1中，并未考虑如下情况：热轧钢板为波形状，由此，输送辊或托板与热轧钢板局部接触，此接触部分由于接触除热而易于被冷却。因此，有时不能对像这样形成了波形状的热轧钢板均匀地进行冷却。

此外，专利文献2中所述的技术是在精轧机的机架间使硬度比较低（软）的极低碳钢产生γ－α相变，其目的并不在于进行均匀的冷却。此外，专利文献2的发明并不是关于被轧制材料沿轧制方向具有波形状的情况或被轧制材料为抗拉强度（TS）800MPa以上的被称为所谓高抗拉强度钢的钢材的情况的冷却的，因此，在被轧制材料为具有波形状的热轧钢板的情况或为硬度比较高的钢材的情况下，可能并不进行均匀的冷却。

此外，在专利文献3的冷却方法中，测定钢板的宽度方向的急峻度，并调整此急峻度高的部分的冷却水流量。但是，若变更钢板的板宽方向的冷却水流量，则很难使此钢板的板宽方向的温度均匀。而且，在专利文献3中，也未考虑热轧钢板沿轧制方向具有波形状的情况，有时如上所述地不能对热轧钢板均匀地进行冷却。

此外，专利文献4的冷却是精轧机的轧辊咬入轧件之前的热轧钢板的冷却，因此，并不能适用于被精轧并形成规定厚度的热轧钢板。并且，在专利文献4中，也未考虑热轧钢板的轧制方向上形成波形状的情况，有时如上所述地不能对热轧钢板在其轧制方向上均匀地进行冷却。

此外，在专利文献5的冷却方法中，上部冷却的冷却能力中除了包含通过从上部注水喷嘴供给至钢板的冷却水进行的冷却，还包含通过钢板上部的积水进行的冷却。该积水会受到形成于钢板的波形状的急峻度或钢板的穿带速度影响，因此，不能严密地确定通过积水产生的钢板的冷却能力。这样一来，很难正确地控制上部冷却的冷却能力。因此，也很难使上部冷却和下部冷却的冷却能力相同。而且，在使上部冷却和下部冷却的冷却能力相同时，虽然公开了这些冷却能力的决定方法的一例，但是并未公开通用的决定方法。因此，专利文献5的冷却方法有时不能对热轧钢板均匀地进行冷却。

本发明是鉴于上述问题点而成的，其目的在于对通过精轧机热轧的热轧钢板均匀地进行冷却。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题并达成相关目的，本发明采用以下的方法。

即，

（1）本发明的一个方案的热轧钢板冷却装置为在设于其穿带路径上的冷却区间，对通过精轧机进行了热轧的热轧钢板进行冷却的热轧钢板冷却装置，具备：温度计，对上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的温度进行测定；形状测量器，对上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的形状进行测定；上侧冷却装置，在上述冷却区间对上述热轧钢板的上面进行冷却；下侧冷却装置，在上述冷却区间对上述热轧钢板的下面进行冷却；以及控制装置，基于从上述温度计所获得的上述热轧钢板的温度测定结果和从上述形状测量器所获得的上述热轧钢板的形状测定结果，对上述上侧冷却装置以及上述下侧冷却装置进行控制，由此，对上述冷却区间的上述热轧钢板的上面冷却除热量和下面冷却除热量的至少一方进行控制，上述控制装置包含：平均温度计算部，基于上述温度测定结果，计算上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的温度的时间序列平均值来作为平均温度；变动速度计算部，基于上述形状测定结果，计算上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的变动速度；控制方向决定部，在将上述热轧钢板的铅垂方向的朝上方向设为正时，当在上述变动速度为正的区域上述热轧钢板的温度比上述热轧钢板的波形状的一个周期以上的范围的上述平均温度低的情况下，将上述上面冷却除热量减少的方向以及上述下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向，当在上述变动速度为正的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度高的情况下，将上述上面冷却除热量增加的方向以及上述下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为上述控制方向，当在上述变动速度为负的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度低的情况下，将上述上面冷却除热量增加的方向以及上述下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为上述控制方向，当在上述变动速度为负的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度高的情况下，将上述上面冷却除热量减少的方向以及上述下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为上述控制方向；以及冷却除热量合计值调整部，基于上述控制方向决定部所决定的上述控制方向，调整上述冷却区间的上述热轧钢板的上述上面冷却除热量与上述下面冷却除热量的合计值。

（2）在上述（1）中所述的热轧钢板冷却装置中，优选上述热轧钢板上的上述温度计的温度测定位置与上述形状测量器的形状测定位置的位置偏差为50mm以内。

（3）在上述（1）或（2）中所述的热轧钢板冷却装置中，优选上述冷却区间的上述热轧钢板的穿带速度被设定在从550m／min以上到机械上的极限速度以下的范围内。

（4）在上述（3）中所述的热轧钢板冷却装置中，优选上述热轧钢板的抗拉强度为800MPa以上。

（5）在上述（3）中所述的热轧钢板冷却装置中，优选上述精轧机由多个轧钢机架构成，在彼此相邻的上述轧钢机架之间还具备进行上述热轧钢板的辅助冷却的辅助冷却装置。

发明效果

根据本发明的上述方案，能够通过检测热轧钢板的温度的相位，并与此热轧钢板的波形状进行比较，对上侧冷却能力和下侧冷却能力进行调整，并能够对热轧钢板的上面冷却除热量以及下面冷却除热量进行调整。因此，其后，通过以所调整的冷却能力对热轧钢板进行冷却，能够对此热轧钢板均匀地进行冷却。

附图说明

图1为表示具备本发明的一实施方式的热轧钢板冷却装置的热轧设备1的说明图。

图2为表示本实施方式的冷却装置14的构成的示意说明图。

图3为表示热轧设备1中的冷却装置14附近的构成的示意说明图。

图4为表示通常的操作中具有代表性的带钢的ROT内冷却的热轧钢板H的温度变动与急峻度的关系的曲线图，上侧的曲线表示相对于与螺旋顶端的距离或定点经过时间的温度变动，下侧的曲线表示相对于与螺旋顶端的距离或定点经过时间的急峻度。

图5为表示通常的操作中具有代表性的带钢的ROT内冷却的热轧钢板H的温度变动与急峻度的关系的曲线图。

图6为表示在热轧钢板H的变动速度为正的区域，热轧钢板H的温度比热轧钢板H的平均温度低，在变动速度为负的区域，热轧钢板H的温度比热轧钢板H的平均温度高的情况下，使上面冷却除热量减少，并使下面冷却除热量增加时的热轧钢板H的温度变动与急峻度的关系的曲线图。另外，热轧钢板H的波形状的急峻度为波形状的振幅除以一个周期的量的轧制方向的长度的值。

图7为表示在热轧钢板H的变动速度为正的区域，热轧钢板H的温度比热轧钢板H的平均温度低，在变动速度为负的区域，热轧钢板H的温度比热轧钢板H的平均温度高的情况下，使上面冷却除热量增加，并使下面冷却除热量减少时的热轧钢板H的温度变动与急峻度的关系的曲线图。

图8为表示热轧设备1中温度计40和形状测量器41的配置的说明图。

图9为表示热轧设备1中冷却装置14的变形例的说明图。

图10为表示热轧钢板H的急峻度与温度标准偏差的关系的曲线图。

图11为表示热轧钢板H的穿带速度与温度标准偏差的关系的曲线图。

图12为表示在热轧钢板H的板宽方向上形成了温度标准偏差的情况的说明图。

图13为表示用于实现其他实施方式的热轧钢板H的冷却方法的热轧设备2的说明图。

图14为表示在热轧设备2中所配设的冷却装置114的构成的示意说明图。

图15A为表示热轧钢板H的最下点与输送辊132接触的情况的说明图。

图15B为表示热轧钢板H的最下点与输送辊132以及托板133接触的情况的说明图。

图16A为表示热轧钢板H的穿带速度为低速的情况下的热轧钢板H的温度的经时变化的曲线图。

图16B为表示热轧钢板H的穿带速度为高速的情况下的热轧钢板H的温度的经时变化的曲线图。

图17为能够进行机架间冷却的精轧机113的说明图。

图18为表示以往的热轧钢板H的制造方法的说明图。

图19为表示以往的热轧钢板H的冷却方法的说明图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式，参照附图详细地说明对例如用于汽车以及工业机械等的热轧钢板进行冷却的热轧钢板冷却装置。

图1示意地表示具备本实施方式的热轧钢板冷却装置的热轧设备1的例子。该热轧设备1是以通过辊来上下夹持已加热的板坯S，连续地进行轧制，压薄至最小1mm并将其卷绕为目的的设备。

该热轧设备1具备：用于对板坯S进行加热的加热炉11；沿宽度方向对在该加热炉11中已加热的板坯S进行轧制的轧钢机16；从上下方向对该沿宽度方向轧制的板坯S进行轧制并使之形成粗棒的粗轧机12；进一步将粗棒连续热精轧至规定厚度的精轧机13；通过冷却水对通过该精轧机13被热精轧的热轧钢板H进行冷却的冷却装置14；将通过冷却装置14被冷却的热轧钢板H卷绕成螺旋状的卷绕装置15。

在加热炉11配设有通过吐出火炎来对介由装入口从外部输入的板坯S进行加热的侧燃烧器、轴流燃烧器、炉顶燃烧器。被输入加热炉11的板坯S在形成于各区域的各加热带依次被加热，进而，在形成于最终区域的均热带，利用炉顶燃烧器对板坯S进行均等加热，由此，进行保热处理，以便能够以最适合的温度进行输送。若在加热炉11的加热处理全部结束，则板坯S被输送至加热炉11，并移至通过粗轧机12进行的轧制工序。

粗轧机12使被输送来的板坯S通过跨多个机架配设的圆柱状的旋转辊的间隙。例如，该粗轧机12在第1机架，仅通过上下配设的工作辊12a来对板坯S进行热轧并形成粗棒。接着，通过由工作辊和支承辊构成的多个四重轧钢机12b进一步对通过了该工作辊12a的粗棒连续地进行轧制。结果，在该粗轧工序结束时，粗棒被轧至厚度30～60mm左右，并被输送至精轧机13输送。

精轧机13将从粗轧机12被输送来的粗棒精轧至其厚度为数mm左右。这些精轧机13使粗棒通过跨6～7个机架而被上下排列成直线的精轧辊13a的间隙，并缓缓地将其压下。通过该精轧机13被精轧的热轧钢板H通过后述的输送辊32被输送至冷却装置14。

冷却装置14为用于对从精轧机13输送的热轧钢板H实施所谓层流冷却的设备。如图2所示，该冷却装置14具备：从上侧的冷却口31对在输出辊道的输送辊32上移动的热轧钢板H的上面喷射冷却水的上侧冷却装置14a；从下侧的冷却口31对热轧钢板H的下面喷射冷却水的下侧冷却装置14b。在上侧冷却装置14a以及下侧冷却装置14b分别设有多个冷却口31。

此外，在冷却口31连接有冷却头（省略图示）。根据该冷却口31的个数，决定上侧冷却装置14a以及下侧冷却装置14b的冷却能力。另外，该冷却装置14也可由上下缝隙流、管层流、喷雾器冷却等的至少一个构成。此外，通过该冷却装置14对热轧钢板H进行冷却的区间相当于本发明中的冷却区间。

此外，如图3所示，在冷却区间（即冷却装置14）的下游侧配置有：对沿热轧钢板H的轧制方向确定的测定位置的温度进行测定的温度计40；对与温度计40相同测定位置的热轧钢板H的波形状进行测定的形状测量器41。

这些温度计40以及形状测量器41介由电缆等与控制装置50电连接。此外，控制装置50介由电缆等与上侧冷却装置14a以及下侧冷却装置14b电连接。

温度计40将热轧钢板H的温度测定结果向控制装置50输出。形状测量器41将热轧钢板H的形状测定结果向控制装置50输出。

控制装置50基于从温度计40获得的温度测定结果和从形状测量器41获得的形状测定结果，对上侧冷却装置14a以及下侧冷却装置14b进行控制，由此，对冷却区间的热轧钢板H的上面冷却除热量和下面冷却除热量的至少一方进行控制。

作为通过程序的执行来实现的功能，该控制装置50具备平均温度计算部51、变动速度计算部52、控制方向决定部53以及冷却除热量合计值调整部54。这些各功能部的作用将在后面加以记述。

如图1所示，卷绕装置15以规定的卷绕温度对通过冷却装置14冷却的热轧钢板H进行卷绕。通过卷绕装置15被卷绕成螺旋状的热轧钢板H被输送至热轧设备1外。

另外，在如上所述地构成的热轧设备1中，上侧冷却装置14a、下侧冷却装置14b、温度计40、形状测量器41以及控制装置50构成本实施方式的热轧钢板冷却装置。

接下来，对通过如上所述地构成的热轧设备1实现的热轧钢板H的冷却方法加以说明。

另外，在以下的说明中，如图19所示，在通过精轧机13进行了热轧的热轧钢板H形成有表面高度（波高度）沿其轧制方向变动的波形状。此外，以下的说明中，在热轧钢板H的冷却时，忽视积于热轧钢板H上的积水的影响。实际上，从通过本申请发明者进行的调查结果可知，积于热轧钢板H上的积水的影响几乎不存在。

首先，在通过冷却装置14对热轧钢板H进行冷却之前，预先分别调整冷却装置14的上侧冷却装置14a的冷却能力（上侧冷却能力）和下侧冷却装置14b的冷却能力（下侧冷却能力）。这些上侧冷却能力和下侧冷却能力是分别使用通过上侧冷却装置14a进行冷却的热轧钢板H的上面的热传导系数和通过下侧冷却装置14b进行冷却的热轧钢板H的下面的热传导系数来调整的。

在此，对热轧钢板H的上面和下面的热传导系数的计算方法加以说明。热传导系数为单位面积的单位时间内的冷却除热量（热能）除以被热传导体与热介质的温度差的值（热传导系数＝冷却除热量／温度差）。这里的温度差为通过冷却装置14的入口侧的温度计所测定的热轧钢板H的温度与在冷却装置14所使用的冷却水的温度的差。

此外，冷却除热量为热轧钢板H的温度差、比热和质量分别相乘的值（冷却除热量＝温度差×比热×质量）。即，冷却除热量为冷却装置14中的热轧钢板H的冷却除热量，为通过冷却装置14的入口侧的温度计和出口侧的温度计分别测定的热轧钢板H的温度的差、热轧钢板H的比热和通过冷却装置14冷却的热轧钢板H的质量分别相乘的值。

如上所述地计算的热轧钢板H的热传导系数被分为热轧钢板H的上面和下面的热传导系数。这些上面和下面的热传导系数例如是使用如下预先获得的比率来计算的。

即，对仅通过上侧冷却装置14a对热轧钢板H进行冷却的情况下的热轧钢板H的热传导系数和仅通过下侧冷却装置14b对热轧钢板H进行冷却的情况下的热轧钢板H的热传导系数进行测定。

此时，使来自上侧冷却装置14a的冷却水量与来自下侧冷却装置14b的冷却水量相同。所测定的使用了上侧冷却装置14a的情况下的热传导系数与使用了下侧冷却装置14b的情况下的热传导系数的比率的倒数为将上下热传导系数比率设为“1”的情况下的来自上侧冷却装置14a的冷却水量与来自下侧冷却装置14b的冷却水量的上下比率。

然后，将这样获得的冷却水量的上下比率与对热轧钢板H进行冷却时的来自上侧冷却装置14a的冷却水量或来自下侧冷却装置14b的冷却水量相乘，并计算上述热轧钢板H的上面与下面的热传导系数的比率。

此外，在上述中，使用了仅通过上侧冷却装置14a和仅通过下侧冷却装置14b被冷却的热轧钢板H的热传导系数，但也可适用通过上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的两方被冷却的热轧钢板H的热传导系数。即，也可以对变更了上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却水量的情况下的热轧钢板H的热传导系数进行测定，并使用此热传导系数的比率来计算热轧钢板H的上面与下面的热传导系数的比率。

如以上那样，计算热轧钢板H的热传导系数，并基于热轧钢板H的上面与下面的热传导系数的上述比率（上下热传导系数比率），计算热轧钢板H的上面和下面的热传导系数。

在此，对于为了对热轧钢板H均匀地进行冷却而调整上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力（控制热轧钢板H的上面冷却除热量和下面冷却除热量）的情况，本申请发明者们经过探讨之后，进一步得到以下的见解。

本申请发明者们在对通过在产生了热轧钢板H的波形状的状态下的冷却所产生的温度标准偏差的特征进行了反复探讨之后，明确了以下的情况。

对于穿带中的热轧钢板H，通过温度计40和形状测量器41以一定的时间间隔（采样间隔）进行沿热轧钢板H的轧制方向确定的测定位置（以下，有时将该测定位置称为定点）的温度测定以及形状测定，取得温度测定结果以及形状测定结果的时间序列数据。

另外，通过温度计40进行的温度的测定区域包含热轧钢板H的宽度方向的全域。此外，所谓形状是对通过定点测定所观测的热轧钢板H的高度方向的变动量，使用热轧钢板H的穿带方向的移动量，以波的间距的量的高度或变动成分的线积分求出的急峻度。此外，还同时求出单位时间的变动量，即变动速度。并且，形状的测定区域与温度的测定区域同样地包含热轧钢板H的宽度方向的全域。此外，若使各测定结果的采样时间乘以热轧钢板H的穿带速度（输送速度），则能够计算出获得了各测定结果的热轧钢板H的轧制方向的位置。即，若使对各测定结果的时间序列数据进行了采样的时间乘以穿带速度，则能够使各测定结果的时间序列数据与轧制方向的位置相关联。

使用该时间序列数据，首先调整热轧钢板H的上面冷却除热量与下面冷却除热量的合计值。具体地讲，以通过温度计40所测定的温度的时间序列平均值与规定的目标值一致的方式来调整热轧钢板H的上面冷却除热量与下面冷却除热量的合计值。

而且，在调整上面冷却除热量与下面冷却除热量的合计值时，例如也可以基于为了对使用由三塚公式等所代表的实验理论式来预先求出的理论值与实际操作成绩的误差进行补偿而设定的学习值，进行连接于冷却装置14的冷却头的开关控制。或者，也可以基于实际上通过温度计40所测定的温度，对上述冷却头的开关进行反馈控制或前馈控制。

接着，使用从上述温度计40和形状测量器41获得的数据，对以往的ROT的冷却控制加以说明。图4表示通常的操作中具有代表性的带钢的ROT内冷却的热轧钢板H的温度变动与急峻度的关系。图4的热轧钢板H的上下热传导系数比率为1．2：1，上侧冷却能力比下侧冷却能力高。图4的上侧的曲线图表示相对于与螺旋顶端的距离或定点经过时间的温度变动，图4的下侧的曲线表示相对于与螺旋顶端的距离或定点经过时间的急峻度。

图4的区域A为图3所示的带钢顶端部被啮入卷绕装置15的卷盘之前的区域（由于无张力，所以形状不好的区域）。图4的区域B为带钢顶端部被啮入卷盘之后的区域（由于单位张力的影响，波形状变平的区域）。理想的是改善在这样的热轧钢板H的形状不平的区域所产生的大的温度变动（即，温度标准偏差）。

因此，本申请发明者们以抑制ROT的温度标准偏差的增大为目标，在进行了实验之后，得出以下的见解。

图5与图4同样地表示相对于通常的操作中具有代表性的带钢的ROT内冷却的同一形状急峻度的温度变动成分。该温度变动成分为从实际的钢板温度减去温度的时间序列平均（以下，有时称为“平均温度”）的差。例如平均温度也可以取热轧钢板H的波形状的一个周期以上的范围的平均。

另外，平均温度原则上为周期单位的范围的平均。此外，一个周期的范围的平均温度与两个周期以上的范围的平均温度没有很大的差的情况通过操作数据得到确认。

因此，至少计算波形状的一个周期的范围的平均温度即可。热轧钢板H的波形状的范围的上限并无特别限定，但优选的是，若设定为五个周期，则能够获得足够精度的平均温度。此外，即使平均的范围不是周期单位的范围，如果是二至五个周期的范围，则也能够获得可容许的平均温度。

在此，若将热轧钢板H的铅垂方向（与热轧钢板H的上下面正交的方向）的朝上方向设为正，则在自定点所测定的变动速度为正的区域，热轧钢板H的温度（在定点所测定的温度）比热轧钢板H的波形状的一个周期以上的范围的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量减少的方向以及下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向。

此外，在自定点所测定的变动速度为负的区域，热轧钢板H的温度比上述的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量减少的方向以及下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向。

而且，若基于如上述那样所决定的控制方向，对冷却区间的热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整，则如图6所示，可知，与图5相比较，能够降低在热轧钢板H的形状不平的区域A所产生的温度变动。

以下，对进行了与上述相反的操作的情况加以记述。在自定点所测定的变动速度为正的区域，热轧钢板H的温度比热轧钢板H的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量减少的方向以及下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向。

此外，在自定点所测定的变动速度为负的区域，热轧钢板H的温度比上述的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量减少的方向以及下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向。

而且，若基于如上述那样所决定的控制方向，对冷却区间的热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整，则如图7所示，可知，与图5相比较，在热轧钢板H的形状不平的区域A所产生的温度变动扩大。另外，即使在此说明的例子，其前提也不是可以改变冷却停止温度。

很明确的是，若利用该关系，则为了降低温度变动、即温度标准偏差，调整冷却装置14的上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的某一方的冷却能力即可。另外，表1为对上述关系进行了总结的表。

表1

本实施方式的热轧钢板冷却装置是用于实现上述冷却方法的。即，控制装置50的平均温度计算部51计算从温度计40按时间序列获得的温度测定结果的时间序列平均值来作为平均温度。此外，变动速度计算部52基于从形状测量器41按时间序列获得的形状测定结果，计算热轧钢板H的变动速度。

控制方向决定部53若将热轧钢板H的铅垂方向的朝上方向设为正，则在自定点所测定的变动速度为正的区域，热轧钢板H的温度（在定点所测定的温度）比热轧钢板H的波形状的一个周期以上的范围的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量减少方向以及下面冷却除热量增加方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向。

此外，控制方向决定部53在自定点所测定的变动速度为负的区域，热轧钢板H的温度比上述的平均温度低的情况下，将上面冷却除热量增加的方向以及下面冷却除热量减少的方向的至少一方决定为控制方向，在热轧钢板H的温度比上述的平均温度高的情况下，将上面冷却除热量减少的方向以及下面冷却除热量增加的方向的至少一方决定为控制方向。

然后，冷却除热量合计值调整部54基于如上述那样所决定的控制方向，调整冷却区间的热轧钢板H的上面冷却除热量与下面冷却除热量的合计值。

另外，在调整上侧冷却装置14a的冷却能力和下侧冷却装置14b的冷却能力时，例如也可以分别对连接于上侧冷却装置14a的冷却口31的冷却头和连接于下侧冷却装置14b的冷却口31冷却头进行开关控制。或者，也可以对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的各冷却头的冷却能力进行控制。即，可以调整从各冷却口31喷射的冷却水的水量密度、压力、水温的至少一个。

此外，也可以间隔地剔除上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却头（冷却口31），来调整从上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b喷射的冷却水的流量或压力。例如在间隔剔除冷却头之前的上侧冷却装置14a的冷却能力超过下侧冷却装置14b的冷却能力的情况下，优选间隔剔除构成上侧冷却装置14a的冷却头。

以这样被调整的冷却能力从上侧冷却装置14a向热轧钢板H的上面喷射冷却水，同时从下侧冷却装置14b向热轧钢板H的下面喷射冷却水，由此，热轧钢板H被均匀地冷却。

此后，对于通过冷却装置14冷却的热轧钢板H，通过温度计40和形状测量器41，分别在同一点对温度和形状进行定点测定，并作为时间序列数据来测定。另外，温度的测定区域包含热轧钢板H的宽度方向的全域。此外，所谓形状表示通过定点测定所观测到的热轧钢板H的高度方向的变动量。并且，形状的测定区域与温度的测定区域同样包含热轧钢板H的宽度方向的全域。若使这些被采样的时间乘以穿带速度，则能够将温度以及变动速度等的测定结果的时间序列数据与轧制方向的位置相关联。

如使用图4、图5、图6以及图7所说明地，在热轧钢板H的定点处的变动速度为正的区域，热轧钢板H在定点处的温度比在定点处的平均温度低的情况下，减小上侧冷却能力（上面冷却除热量），由此，能够降低温度标准偏差。同样地，通过增大下侧冷却能力（下面冷却除热量），能够降低温度标准偏差。很明确的是，若利用该关系，则为了降低温度标准偏差，对冷却装置14的上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的某一方的冷却能力进行调整即可。

即，若把握与这些热轧钢板H的波形状建立关联的温度的变动位置，则能够明确现在产生的温度标准偏差是由上侧冷却或者下侧冷却的哪一方产生的。因此，用于减小温度标准偏差的上侧冷却能力（上面冷却除热量）和下侧冷却能力（下面冷却除热量）的增减方向（控制方向）被决定，能够调整上下热传导系数比率。

此外，能够基于温度标准偏差的大小，以此温度标准偏差在许容范围内，例如从最小值到最小值＋10℃以内的范围内的方式决定上下热传导系数比率。另外，通过将此温度标准偏差控制在从最小值到最小值＋10℃以内的范围内，能够将降伏应力、抗拉强度等的偏差抑制在制造容许范围内，并能够对热轧钢板H均匀地进行冷却。此外，虽然存在相当大的偏差，但如果冷却水量密度比率相对于温度标准偏差为最小值的冷却水量密度比率在±5％以内，则温度标准偏差将控制在从最小值到最小值＋10℃以内的范围。即，在使用冷却水量密度的情况下，优选将冷却水量密度的上下比率（冷却水量密度比率）设定在相对于温度标准偏差为最小值的冷却水量密度比率的±5％以内。不过，该容许范围并不一定包含上下相同的水量密度。

根据以上的实施方式，在预先调整上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力，并对热轧钢板H进行了冷却之后，进一步基于被冷却的热轧钢板H的温度和波形状的测定结果，调整上侧冷却装置14a的冷却能力和下侧冷却装置14b的冷却能力。由于能够像这样地对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力进行反馈控制并定性地以及定量地调整适合的冷却能力，所以，能够更加提高其后被冷却的热轧钢板H的均匀性。

如以上那样，根据本实施方式，能够使热轧钢板H的温度标准偏差最小并对该热轧钢板H均匀地进行冷却。

在以上的实施方式中，通过温度计40和形状测量器41，在同一测定位置对热轧钢板H的温度和形状进行了定点测定，但本申请发明者们调查后发现，温度计40和形状测量器41的测定位置可以不严格相同。具体地讲，可知，如图8所示，如果热轧钢板H上的温度计40的温度测定位置P1和形状测量器41的形状测定位置P2的位置偏差（距离）L为50mm以内，更优选地为30mm以内，则能够适当地把握热轧钢板H的温度和形状。

该温度计40和形状测量器41的测定位置的位置偏差L的方向可以是如图8所示的热轧钢板H的穿带方向，也可以是热轧钢板H的板宽方向，即，可以是任意的方向。另外，在图8的例子中，温度计40配置于形状测量器41的上游侧，相反地，形状测量器41也可以配置在温度计40的上游侧。

在此，对于优选使上述温度计40和形状测量器41的测定位置的位置偏差L在50mm以内的理由加以说明。表2表示：实际适用本发明时，在相同的上下热传导系数比率、急峻度、穿带速度的条件下，使温度计40和形状测量器41的测定位置的位置偏差L相对于轧制方向变化－200～＋200mm的范围的情况下的、热轧钢板H的温度标准偏差与各温度标准偏差和最小值（在表2中最小值＝10．0）的差分（自最小值的标准偏差的差分）的关系。

另外，在表2中，以正的值表示以温度计40的温度测定位置P1为基准，并在其下游侧设定有形状测量器41的形状测定位置P2的情况的位置偏差L，以负的值表示在其上游侧设定有形状测量器41的形状测定位置P2的情况的位置偏差L。此外，在温度计40的温度测定位置P1和形状测量器41的形状测定位置P2被设定为相同的情况下，位置偏差L为零。

如该表2所示，可知，如果温度计40和形状测量器41的测定位置的位置偏差L无论正负都在50mm以内，则能够将自最小值的标准偏差的差分降低至＋10℃以下。

表2

因此，如果温度计40和形状测量器41的测定位置的位置偏差L为50mm以内，则与上述实施方式同样地，能够决定用于减小温度标准偏差的上侧冷却能力和下侧冷却能力的增减方向（控制方向），并能够对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力进行反馈控制。

在以上的实施方式中，如图9所示，也可以将对热轧钢板H进行冷却的冷却区间沿轧制方向分割成多个，例如分割成两个分割冷却区间Z1、Z2。在各分割冷却区间Z1、Z2分别设有冷却装置14。此外，在各分割冷却区间Z1、Z2的边界，即分割冷却区间Z1、Z2的下游侧分别设有温度计40和形状测量器41。另外，在本实施方式中，将冷却区间分割成了两个分割冷却区间，但分割数量并不限于此，可以任意设定。例如也可以将冷却区间分割成一个～五个的分割冷却区间。

该情况下，通过各温度计40和各形状测量器41，分别测定分割冷却区间Z1和Z2的下游侧的热轧钢板H的温度和波形状。然后，基于这些测定结果，控制各分割冷却区间Z1、Z2的上侧冷却装置14a以及下侧冷却装置14b的冷却能力。此时，以热轧钢板H的温度标准偏差在容许范围内、例如如上所述地从最小值到最小值＋10℃以内的范围内的方式控制冷却能力。由此，调整各分割冷却区间Z1、Z2的热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方。

例如，在分割冷却区间Z1，基于其下游侧的温度计40和形状测量器41的测定结果，对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力进行反馈控制，并对上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整。

此外，也可以在分割冷却区间Z2，基于其下游侧的温度计40和形状测量器41的测定结果，对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力进行前馈控制或反馈控制。无论哪种情况下，在分割冷却区间Z2，对上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整。

另外，基于温度计40和形状测量器41的测定结果，对上侧冷却装置14a和下侧冷却装置14b的冷却能力进行控制的方法与使用图4～图7说明的上述实施方式相同，因此，省略详细的说明。

该情况下，在各分割冷却区间Z1、Z2，分别对热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整，因此，能够进行更好的控制。因此，能够对热轧钢板H更均匀地进行冷却。

以上的实施方式中，在各分割冷却区间Z1、Z2分别对热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的至少一方进行调整时，除了温度计40和形状测量器41的测定结果，也可以使用热轧钢板H的波形状的急峻度和热轧钢板H的穿带速度的至少一方。例如有时热轧钢板H的急峻度和穿带速度按圈并不是一定的，因此，也要考虑这些急峻度和穿带速度。

本申请发明者们调查后发现，例如如果如图10所示地热轧钢板H的波形状的急峻度变大，则热轧钢板H的温度标准偏差变大。此外，例如若如图11所示地热轧钢板H的穿带速度成为高速，则热轧钢板H的温度标准偏差变大。

在像这样地热轧钢板H的急峻度和穿带速度不一定的情况下，虽然能够定性地评价相对于上下热传导系数比率的温度标准偏差的变化，但不能定量地且正确地进行评价。因此，例如预先求出与热轧钢板H的急峻度和穿带速度相应的温度标准偏差，测定热轧钢板H的至少急峻度或穿带速度，并对温度标准偏差进行补偿。然后，基于该已被补偿的温度标准偏差，对各分割冷却区间Z1、Z2的热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量进行补偿。由此，能够对热轧钢板H更均匀地进行冷却。

此外，根据本实施方式，即使在热轧钢板H的板宽方向也能够精轧成均匀的形状和材质。图12表示因表面中部波皱而沿板宽方向产生不同振幅的波形状的例子。这样，即使在起因于沿板宽方向所产生的振幅不同的波形状而产生温度标准偏差的情况下，根据上述本实施方式，也能够降低该板宽方向的温度标准偏差。

在此，本申请发明者们经探讨可知，通过将热轧钢板H的穿带速度设定在550m／min以上至机械上的极限速度以下的范围内，能够使热轧钢板H更加均匀。

可知，若将热轧钢板H的穿带速度设定为550m／min以上，则即使向热轧钢板H喷射冷却水，热轧钢板H上的积水的影响也将显著地变少。因此，也能够回避由积水所产生的热轧钢板H的不均匀冷却。

图13示意地表示其他实施方式的热轧设备2的例子。该热轧设备2是以通过辊来上下夹持已加热的板坯S，连续地进行轧制，压薄至最小1．2mm并将其卷绕为目的的设备。

该热轧设备2具备：用于对板坯S进行加热的加热炉111；沿宽度方向对在该加热炉111中已加热的板坯S进行轧制的宽度方向轧钢机116；从上下方向对沿该宽度方向轧制的板坯S进行轧制并使之形成粗棒的粗轧机112；进一步将粗棒连续热精轧至规定厚度的精轧机113；通过冷却水对通过该精轧机113被热精轧的热轧钢板H进行冷却的冷却装置114；将通过冷却装置114被冷却的热轧钢板H卷绕成螺旋状的卷绕装置115。

在加热炉111配设有通过吐出火炎来对介由装入口从外部输入的板坯S进行加热的侧燃烧器、轴流燃烧器、炉顶燃烧器。被输入加热炉111的板坯S在形成于各区域的各加热带顺次被加热，进而，在形成于最终区域的均热带，利用炉顶燃烧器对板坯S进行均等加热，由此，进行保热处理，以便能够以最适合的温度进行输送。若在加热炉111的加热处理全部结束，则板坯S被输送至加热炉111外，并移至通过粗轧机112进行的轧制工序。

在粗轧机112中，从加热炉111被输送来的板坯S通过跨多个机架配设的圆柱状的旋转辊的间隙。例如，该粗轧机112在第1机架，仅通过上下配设的工作辊112a来对板坯S进行热轧并形成粗棒。

接着，通过由工作辊和支承辊构成的多个四重轧钢机112b进一步对通过了该工作辊112的粗棒连续地进行轧制。结果，在该粗轧工序结束时，粗棒被轧至厚度30～60mm左右，并被输送至精轧机113。另外，粗轧机112的构成并不限于本实施方式中所记载的内容，辊的数量等可以任意地进行设定。

精轧机113将从粗轧机112被输送来的粗棒精轧至其厚度为数mm左右。这些精轧机113使粗棒通过跨6～7个机架而被上下排列成直线的精轧辊113a的间隙，并缓缓地将其压下。通过该精轧机113被精轧的热轧钢板H通过输送辊132（参照图14）被输送至冷却装置114。另外，具备上述上下排列成直线的一对精轧辊113a的轧钢机也被称为所谓轧钢机架。

此外，在跨6～7个机架排列的各压延辊113a之间（即，轧钢机架间）配置有进行精轧中的机架间冷却（辅助冷却）的冷却装置142（辅助冷却装置）。参照图17，在后面对该冷却装置142的装置构成等的详细内容加以说明。另外，在图13中示出在精轧机113的两个位置配置冷却装置142的情况，但该冷却装置142可以设于所有压延辊113a之间，也可以是仅设于一部分的构成。

冷却装置114为用于对从精轧机113输送的热轧钢板H实施通过层流或喷雾器进行的喷嘴冷却的设备。如图14所示，该冷却装置114具备：从上侧的冷却口131对在输出辊道的输送辊132上移动的热轧钢板H的上面喷射冷却水的上侧冷却装置114a；从下侧的冷却口131对热轧钢板H的下面喷射冷却水的下侧冷却装置114b。

在上侧冷却装置114a以及下侧冷却装置114b分别设有多个冷却口131。此外，在冷却口131连接有冷却头（省略图示）。根据该冷却口131的个数，决定上侧冷却装置114a以及下侧冷却装置114b的冷却能力。另外，该冷却装置114也可由上下缝隙流、管层流、喷雾器冷却等的至少一个构成。

在该冷却装置114中，对上侧冷却装置114a的冷却能力和下侧冷却装置114b的冷却能力进行调整时，例如也可以分别对连接于上侧冷却装置114a的冷却口131的冷却头和连接于下侧冷却装置114b的冷却口131的冷却头进行开关控制。或者，也可以对上侧冷却装置114a和下侧冷却装置114b的各冷却头的操作参数进行控制。即，也可以对从各冷却口131喷出的冷却水的水量密度、压力、水温的至少一个进行调整。此外，也可以间隔剔除上侧冷却装置114a和下侧冷却装置114b的冷却头（冷却口131），并对从上侧冷却装置114a和下侧冷却装置114b喷射的冷却水的流量和压力进行调整。例如，在间隔剔除冷却头之前的上侧冷却装置114a的冷却能力超过下侧冷却装置114b的冷却能力的情况下，优选间隔剔除构成上侧冷却装置114a的冷却头。

如图13所示，卷绕装置115以规定的卷绕温度，对通过冷却装置114被冷却的热轧钢板H进行卷绕。通过卷绕装置115被卷绕成螺旋状的热轧钢板H被输送至热轧设备2外。

在如以上那样构成的热轧设备2的冷却装置114中，进行形成有表面高度（波高度）沿轧制方向发生变动的波形状的热轧钢板H的冷却的情况下，如上所述，通过适当地调整从上侧冷却装置114a喷射的冷却水和从下侧冷却装置114b喷射的冷却水的水量密度、压力、水温等，能够对热轧钢板H均匀地进行冷却。但是，特别是在热轧钢板H的穿带速度慢的情况下，热轧钢板H和输送辊132或托板133局部接触的时间变长，热轧钢板H与输送辊132或托板133的接触部分通过接触除热而容易被冷却，冷却变得不均匀。以下，参照附图，对该冷却的不均匀性的原因加以说明。

如图15A所示，在热轧钢板H沿其轧制方向具有波形状的情况下，该热轧钢板H的波形状的底部可能与输送辊132局部接触。此外，如图15B所示，有时在沿轧制方向相邻的输送辊132之间设有托板133来作为用于防止热轧钢板H塌陷的支撑部。该情况下，热轧钢板H的波形状的底部可能与输送辊132以及托板133局部接触。这样，在热轧钢板H中，与输送辊132或托板133局部接触的部分通过接触除热而比其他部分容易被冷却。因此，热轧钢板H被不均匀地冷却。

特别是，在热轧钢板H的穿带速度为低速的情况下，此热轧钢板H与输送辊132或托板133局部接触的时间变长。结果，如图16A所示，热轧钢板H与输送辊132或托板133局部接触的部分（由图16A中的虚线围起的部分）比其他部分容易被冷却，热轧钢板H被不均匀地冷却。

另一方面，若使热轧钢板H的穿带速度变为高速，则上述接触时间变短。而且，若穿带速度高速化，则通过由热轧钢板H与输送辊132或托板133的接触所产生的反弹，穿带中的热轧钢板H形成自这些输送辊132或托板133浮起的状态。

此外，若使热轧钢板H的穿带速度高速化，则除了形成热轧钢板H通过由上述接触所产生的反弹而从输送辊132或托板133浮起的状态之外，热轧钢板H与输送辊132或托板133的接触时间和接触次数减少，因此，通过此接触所产生的温度降低变小至可以忽视的程度。

因此，通过使穿带速度高速化，能够抑制接触除热，并如图16B所示，能够对热轧钢板H更均匀地进行冷却。而且，除了上述上下面除热量控制，发明者们发现，通过将该穿带速度设定为550m／min以上，能够对热轧钢板H充分均匀地进行冷却。

另外，这样的见解是针对形成了波形状的热轧钢板H的冷却而获得的，但无论此波形状多高，热轧钢板H的最低点都会与输送辊132或托板133接触，因此，不依波形状的高度地使穿带速度高速化对于进行均匀的冷却是有效的。

此外，若将热轧钢板H的穿带速度设定为550m／min以上，则热轧钢板H形成从输送辊132或托板133浮起的状态，因此，即使在该状态下对热轧钢板H喷射冷却水，也不会像以往那样，在热轧钢板H上存在积水。因此，能够避免热轧钢板H因为积水而被不均匀地冷却。

如果如以上那样将冷却区间的热轧钢板H的穿带速度设定为550m／min以上，则能够对在轧制方向上具有波高度周期性变动的波形状的热轧钢板H更均匀地进行冷却。

另外，热轧钢板H的穿带速度越是高速越好，但不能超过机械上的极限速度（例如，1550m／min）。因此，实质上，冷却区间的热轧钢板H的穿带速度被设定为从550m／min以上到机械上的极限速度以下的范围内。此外，在预先设定了实际操作时的穿带速度的上限值（操作上限速度）的情况下，优选将热轧钢板H的穿带速度设定为从550m／min以上到操作上限速度（例如，1200m／min）以下的范围内。

当然，也可以将热轧设备2适用于使用图3进行了说明的热轧钢板冷却装置，并将热轧钢板H的上面冷却除热量以及下面冷却除热量的控制和穿带速度的高速度设定（从550m／min以上到机械上的极限速度以下的范围内）组合起来。

此外，一般来讲，在抗拉强度大的热轧钢板H（特别是抗拉强度（TS）为800MPa以上，而现实当中是以1400MPa作为上限的、被称为所谓高强度钢的钢板等）的情况下，由于此热轧钢板H的硬度高，热轧设备2在轧制时所产生的加工发热变大的情况广为人知。因此，以往是通过压低冷却装置114（即冷却区间）的热轧钢板H的穿带速度来充分地进行冷却的。

但是，若压低冷却装置114的热轧钢板H的穿带速度，则在热轧钢板H上形成有波形状的情况下，由于如上所述热轧钢板H与输送辊132或托板133的局部接触，接触部分通过接触除热而容易被冷却，将进行不均匀的冷却。

因此，本申请发明者们发现：在热轧设备2的精轧机113中，通过例如在跨6～7个机架而设的一对精轧辊113a（即，轧钢机架）之间进行冷却（所谓机架间冷却），能够抑制上述加工发热并将冷却装置114的热轧钢板H的穿带速度设定为550m／min以上。以下，参照图17，对上述机架间冷却加以说明。

图17为能够进行机架间冷却的精轧机113的说明图，并且是为了进行说明，而对精轧机113的一部分进行放大，对三个轧钢机架进行图示的图。另外，在图17中，对与上述实施方式相同的构成要素赋予相同的符号。如图17所示，在精轧机113设有多个具备上下排列成直线的一对精轧辊113a等的轧钢机架140（图17中为三个）。在各轧钢机架140之间设有作为实施通过层流或喷雾器等进行的喷嘴冷却的设备的冷却装置142，在轧钢机架140之间可以对热轧钢板H进行机架间冷却。

如图17所述，该冷却装置142具备：通过冷却口146从上侧对在精轧机113被输送的热轧钢板H喷出冷却水的上侧冷却装置142a；从下侧对热轧钢板H下面喷出冷却水的下侧冷却装置142b。冷却口146分别在上侧冷却装置142a以及下侧冷却装置142b设有多个。此外，在冷却口146连接有冷却头（省略图示）。另外，该冷却装置142也可由上下缝隙流、管层流、喷雾器冷却等的至少一个构成。

在具有图17所示的构成的精轧机113中，特别是在热轧钢板H的抗拉强度（TS）为800MPa以上的情况下，通过进行机架间冷却来抑制热轧钢板H的加工发热。由此，能够将冷却装置114的热轧钢板H的穿带速度保持在550m／min以上。因此，在通过以往低速的穿带速度进行冷却的情况下成为问题的、由于热轧钢板H与输送辊132或托板133的局部接触，接触部分通过接触除热而容易被冷却的问题被解决，并能够对热轧钢板H充分均匀地进行冷却。

在以上的实施方式中，通过冷却装置114进行的热轧钢板H的冷却优选在从精轧机出侧温度到该热轧钢板H的温度为600℃的范围进行。热轧钢板H的温度为600℃以上的温度区域为所谓的膜沸腾区域。即，该情况下，能够回避所谓迁移沸腾区域，并在膜沸腾区域对热轧钢板H进行水冷。在迁移沸腾区域对热轧钢板H的表面喷射了冷却水时，在此热轧钢板H的表面，被蒸气膜覆盖的部分和冷却水直接被喷射在热轧钢板H的部分混在。因此，不能够对热轧钢板H均匀地进行冷却。

另一方面，在膜沸腾区域，热轧钢板H的整个表面在被蒸气膜覆盖的状态下进行热轧钢板H的冷却，因此，能够对热轧钢板H均匀地进行冷却。因此，如本实施方式那样，能够在热轧钢板H的温度为600℃以上的范围内对热轧钢板H更均匀地进行冷却。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。若为本领域技术人员，则会了解：在权利要求书所记载的思想的范畴内能够想到各种变更例或修正例是显而易见的，它们当然也属于本发明的技术范围。

实施例

本申请发明者为了证明通过将热轧钢板的穿带速度设定为550m／min以上，将会均匀地进行热轧钢板的冷却，作为实施例，进行了热轧钢板的冷却实验。

（实施例1）

对于板厚2．5mm、宽度1200mm、抗拉强度400MPa以及形成了急峻度2％的中波的热轧钢板，变更在冷却装置内的穿带速度并进行了冷却。具体地讲，将穿带速度变更为400m／min、450m／min、500m／min、550m／min、600m／min、650m／min，分别进行了20次在各穿带速度下的热轧钢板的冷却。

然后，对卷绕时的热轧钢板的温度进行测定，使用此温度测定结果计算了温度变动的标准偏差的平均值（CT温度变动量）。在以下的表3中示出对该所计算的CT温度变动量进行了评价的结果。另外，作为评价基准，在CT温度变动量大于25℃的情况下，评价为未均匀地进行冷却，在CT温度变动量为25℃以下的情况下，评价为在均匀地进行冷却。

表3

所有条件下无机架间冷却

评价C:CT＞25℃B：25≥CT≥10A：10＞CT

如表3所示，在穿带速度为500m／min以下的情况下，CT温度变动量未被充分降低（高于25℃），未充分地进行热轧钢板的均匀冷却。另一方面，在穿带速度为550m／min以上的情况下，CT温度变动量被抑制在25℃以下，可知，在进行热轧钢板的均匀冷却。另外，特别是在穿带速度为600m／min以上的情况下，CT温度被抑制到小于10℃（8℃、6℃），因此，可知，该条件对于实现热轧钢板的均匀冷却更为优选。

（实施例2）

对于板厚2．5mm、宽度1200mm、抗拉强度800MPa以及形成了急峻度2％的中波的热轧钢板，以精轧的出口侧温度为880℃的方式进行机架间冷却，变更在冷却装置的穿带速度并进行了冷却。具体地讲，将穿带速度变更为400m／min、450m／min、500m／min、550m／min、600m／min、650m／min，分别进行了20次在各穿带速度下的热轧钢板的冷却。

然后，对卷绕时的热轧钢板的温度进行测定，使用此温度测定结果计算了温度变动的标准偏差的平均值（CT温度变动量）。在以下的表4中示出对该所计算的CT温度变动量进行了评价的结果。另外，关于评价基准，使其与上述实施例1的情况相同，只有穿带速度400m／min的情况下未进行机架间冷却。

表4

以精轧后的出侧温度为880℃的方式，适当地进行机架间冷却。

评价C:CT＞25℃B：25≥CT≥10A：10＞CT

如表4所示，在穿带速度为500m／min以下的情况下，即使进行了机架间冷却的情况下，CT温度变动量也未被充分降低（高于25℃），未充分地进行热轧钢板的均匀冷却。另一方面，在穿带速度为550m／min以上的情况下，CT温度变动量被抑制在25℃以下，可知，在进行热轧钢板的均匀冷却。

此外，在进行了机架间冷却的情况（即，表4所示的情况）下，对于硬度比较高（抗拉强度800MPa）的热轧钢板，CT温度变动量也得到抑制。即，可知，除了设热轧钢板的冷却时的穿带速度为550m／min以上，通过实施在精轧机的机架间轧制，对于所有钢材、特别是硬度高的钢材，也能够进行均匀的冷却。

工业上的可利用性

本发明在对通过精轧机被热轧，并沿轧制方向形成了表面高度变动的波形状的热轧钢板进行冷却时是有用的。

符号说明

1、2热轧设备

11、111加热炉

12、112粗轧机

12a、112a工作辊

12b、112b四重轧钢机

13、113精轧机

13a、113a精轧辊

14、114冷却装置

14a、114a上侧冷却装置

14b、114b下侧冷却装置

15、115卷绕装置

16、116宽度方向轧钢机

31、131冷却口

32、132输送辊

40温度计

41形状测量器

50控制装置

51平均温度计算部

52变动速度计算部

53控制方向决定部

54冷却除热量合计值调整部

H热轧钢板

S板坯

Z1、Z2分割冷却区间

Claims (5)

1.一种热轧钢板冷却装置，在设于热轧钢板的穿带路径上的冷却区间，对通过精轧机进行了热轧的热轧钢板进行冷却，其特征在于，具备：

温度计，对上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的温度进行测定；

形状测量器，对上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的形状进行测定；

上侧冷却装置，在上述冷却区间对上述热轧钢板的上面进行冷却；

下侧冷却装置，在上述冷却区间对上述热轧钢板的下面进行冷却；以及

控制装置，基于从上述温度计获得的上述热轧钢板的温度测定结果和从上述形状测量器获得的上述热轧钢板的形状测定结果，对上述上侧冷却装置以及上述下侧冷却装置进行控制，由此，对上述冷却区间的上述热轧钢板的上面冷却除热量和下面冷却除热量的至少一方进行控制，

上述控制装置包含：

平均温度计算部，基于上述温度测定结果，计算上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的温度的时间序列平均值来作为平均温度；

变动速度计算部，基于上述形状测定结果，计算上述冷却区间的下游侧的上述热轧钢板的变动速度；

控制方向决定部，在将上述热轧钢板的铅垂方向的朝上方向设为正时，当在上述变动速度为正的区域上述热轧钢板的温度比上述热轧钢板的波形状的一个周期以上的范围的上述平均温度低的情况下，将上述上面冷却除热量减少的方向以及上述下面冷却除热量增加的方向中的至少一方决定为控制方向，当在上述变动速度为正的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度高的情况下，将上述上面冷却除热量增加的方向以及上述下面冷却除热量减少的方向中的至少一方决定为上述控制方向，

当在上述变动速度为负的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度低的情况下，将上述上面冷却除热量增加的方向以及上述下面冷却除热量减少的方向中的至少一方决定为上述控制方向，当在上述变动速度为负的区域上述热轧钢板的温度比上述平均温度高的情况下，将上述上面冷却除热量减少的方向以及上述下面冷却除热量增加的方向中的至少一方决定为上述控制方向；以及

冷却除热量合计值调整部，基于由上述控制方向决定部决定的上述控制方向，调整上述冷却区间的上述热轧钢板的上述上面冷却除热量与上述下面冷却除热量的合计值。

2.根据权利要求1所述的热轧钢板冷却装置，其特征在于，

上述热轧钢板上的上述温度计的温度测定位置与上述形状测量器的形状测定位置的位置偏差为50mm以内。

3.根据权利要求1或2所述的热轧钢板冷却装置，其特征在于，

上述冷却区间的上述热轧钢板的穿带速度被设定在从550m/min以上到1550m/min以下的范围内。

4.根据权利要求3所述的热轧钢板冷却装置，其特征在于，

上述热轧钢板的抗拉强度为800MPa以上。

5.根据权利要求3所述的热轧钢板冷却装置，其特征在于，

上述精轧机由多个轧钢机架构成，

在彼此相邻的上述轧钢机架之间还具备进行上述热轧钢板的辅助冷却的辅助冷却装置。