CN110267748A - 热轧钢板的冷却装置及热轧钢板的冷却方法 - Google Patents

Abstract

目的在于，通过在热轧工序的精轧后适当地冷却热轧钢板的下表面，从而在该热轧钢板的轧制方向和板宽方向上提高温度的均匀性，一种热轧钢板的冷却装置，其在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却，其特征在于，该冷却装置包括：宽度分割冷却带，其是将钢板输送区域的下表面的以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的冷却区域作为全部冷却区域、将全部冷却区域在板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域；分割冷却面，其是将宽度分割冷却带在轧制方向上分割为多个区域而得到的冷却区域；至少一个冷却水喷嘴，其向分割冷却面的各个下表面喷射冷却水；切换装置，其对从冷却水喷嘴喷射的冷却水与分割冷却面的碰撞和不碰撞进行切换；宽度方向温度计，其测量板宽方向上的温度分布；以及控制装置，其基于宽度方向温度计的测量结果，来控制切换装置的动作。

Description

热轧钢板的冷却装置及热轧钢板的冷却方法

技术领域

本发明涉及在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却的冷却装置、以及使用该冷却装置的冷却方法。

背景技术

随着近年来的汽车的轻量化，热轧钢板中的高张力钢板的需要有所增加，对热轧钢板要求的品质进一步提高。特别是近年来不仅单纯地寻求高强度，而且还同时寻求使冲压成形性和扩孔性等优异的加工性、拉伸强度和加工性等机械的特性的偏差在钢板的全部区域范围内控制在规定的范围内等。

但是，在精轧后的冷却时，出于各种原因，有时在热轧钢板的板宽方向上发生不均匀温度分布。作为具体的例子，能够列举出在板宽方向上发生沿着热轧钢板的轧制方向延伸的条状的不均匀温度分布。有几个原因，能够列举出由在精轧之后进入冷却之前的精轧和在精轧之前进行的除氧化皮过程中残留的氧化皮所导致、由在精轧时散布而残留的润滑材料的板宽方向分布所导致、由在精轧机的轧机之间设置的冷却水喷射部的不均匀性所导致、以及由加热炉的原因所导致等。此外，即使在精轧之后进入了冷却，有时也会因冷却装置的维护不良而发生不均匀温度分布等。

另外，在热轧钢板的制造工艺中，作为对如上所述的最终产品的特性影响较大的因素之一，有卷取温度。因而，为了提高钢板的品质，在钢板的全部区域范围内提高卷取温度的均匀性是重要的。在此，所谓卷取温度，是指在精轧后的冷却工序之后即将卷取钢板时的卷取装置之前的钢板的温度。

一般来讲，在向精轧后的800℃～900℃的高温钢板喷射冷却水的冷却工序中，在钢板温度约为600℃以上的期间，因膜态沸腾而产生的蒸气稳定地覆盖钢板表面。因此，冷却水的冷却能力自身减小，但是使钢板在整个表面的范围内均匀地冷却变得比较容易。

但是，特别是从钢板温度低于550℃附近开始，钢板温度下降并且产生的蒸气的量减少。另外，覆盖钢板表面的蒸气膜开始损坏，成为蒸气膜的分布在时间上和空间上发生变化的过渡沸腾区域。其结果是，冷却的不均匀性增加，钢板的板宽方向和轧制方向上的温度分布的不均匀性容易急剧地扩大。因此，钢板温度的控制变难，在目的的卷取温度下完成对钢板整体进行冷却变得困难。

另一方面，为了制造具有兼顾强度和加工性的优异特性的产品，将卷取温度降低至500℃以下的低温区域是有效的。因此，将也包含板宽方向和长度方向上的分布在内的跨越钢板整体的卷取温度的不均匀性相对于作为目标的温度控制在规定的范围内是非常重要的。从这样的观点出发，迄今已经做出了大量用于控制卷取温度的发明。

这些发明中的大量发明涉及针对因冷却装置自身而产生的不均匀冷却而言的对策方法及手段。特别是在热轧钢板中，因喷射到钢板的上表面侧的冷却水滞留在钢板上而产生的板宽方向上的不均匀冷却成为很大的问题，因此做出了各种对策。此外，除此之外还看到了大量以除冷却装置之外的原因，特别是冷却前的板宽方向和长度方向上的不均匀温度分布、或者因钢板表面的粗糙度和氧化皮厚度等表面性状的不均匀而产生的不均匀冷却的减少作为课题的发明。即，特别是在卷取温度在低温区域的情况下，由于冷却前的不均匀温度分布，使得在温度低的部分中蒸气膜首先损坏并进入到过渡沸腾区域而被急冷，因此产生冷却后的温度偏差与冷却装置的入口侧的温度偏差相比有所扩大的问题。此外，表面性状不一致的影响也同样导致在表面粗糙度大的部位或者氧化皮厚的部位蒸气膜选择性地首先损坏，仍旧产生在冷却之后温度偏差扩大至冷却装置的入口侧的几倍的问题。

作为由于该冷却前的温度和表面性状的不一致的原因而产生的不均匀冷却的对策，最期望的是，在冷却之前实施某种手段以使得这些不一致变得足够小。实际上，也做出了大量涉及这样的对策的发明。但是，在热轧钢板的制造生产线这样的大型制造设备中，生产率和成本方面也很重要。即便存在改善冷却前的温度和表面性状的不均匀性的对策，在谋求整体的成本平衡的过程中，将冷却前的不均匀性改善对策彻底地实施直至冷却后的问题完全消失在现实上是非常困难的。此外，表面性状的不均匀性的产生原因在机理上未被阐明的部分很多，也有尚未发现根本性的对策的案例。

因此，作为应对冷却前的不均匀性的另一个手段，考虑这样的手段：根据冷却前或者冷却中途的温度分布信息，对于低温部选择性地限制冷却量或者对于高温部增加冷却量，从而使冷却后的温度分布均匀化。此外，也考虑能够像以下那样使冷却后的温度分布均匀化。即，氧化皮等表面性状的不一致并不一定能够通过冷却前的温度分布信息来掌握。但是，在冷却中途的温度分布中往往出现其影响。因而，考虑这样的做法：在适当的时机测量温度分布，即在蒸气膜的损坏真正地进展而产生致命性的不均匀温度分布之前的时机，测量温度分布，根据该信息控制冷却量，从而能够使冷却后的温度分布均匀化。

因此，迄今为止做出了以下所示的发明。

例如，在专利文献1中公开了一种利用喷射范围控制装置进行的钢板的冷却方法，该喷射范围控制装置在排列有内置有根据先导压力而打开/关闭的开闭阀的喷射喷嘴的喷射集管中，设置供给使各个喷射喷嘴的开闭阀开启、关闭的先导压力的控制缸，通过在利用可变马达旋转的螺杆上移动的活塞杆的位置，控制该控制缸内的内压，从而控制喷射喷嘴的冷却水的喷出，其特征在于，在设于喷射集管的多个喷射喷嘴中，通过调节对预先设定好的特定喷射喷嘴的开闭阀施加的工作用先导压力，而形成边缘遮罩、或者前部遮罩和尾部遮罩。

在专利文献2中公开了一种钢管的冷却装置，该冷却装置包括：喷射装置，其向朝向钢管喷出的冷却水喷射流体，而将冷却水的流动改变为不与钢管接触的方向；和桶，其接收由该喷射装置改变了流动方向的冷却水。

在专利文献3中公开了一种热轧材料的冷却装置，该冷却装置包括：圆管状集管，其具有使板状水流喷起的狭缝；和宽度调节体，其形成有从喷起的水流的宽度方向端部朝向宽度方向中央逐渐阻断水流的凹部，能够与上述集管同心地旋转。

此外，在专利文献4中公开了这样的内容：在冷却装置中，在热轧钢板的上表面和下表面的两侧沿着宽度方向设置有多个用于向热轧钢板添加冷却剂的喷嘴，这些喷嘴以向能够检测到特别高的温度的位置添加冷却剂的方式进行控制。在该冷却装置中，沿着宽度方向还设置有多个温度传感器，这些温度传感器检测热轧钢板的宽度方向上的温度分布，构成为能够基于温度传感器的信号并依赖于该信号，来控制来自喷嘴的冷却剂量。

在专利文献5中公开了这样的内容：在冷却装置中，在热轧钢板的上方且是宽度方向上配置有多个冷却水集管，该冷却水集管呈直线状地排列有多个冷却水供给喷嘴组，基于由检测板宽方向上的温度分布的温度分布传感器计测的温度分布，来控制冷却水的流量。具体而言，在这些冷却水集管设有开关控制阀，利用开关控制阀来控制冷却水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-314028号公报

专利文献2：日本实开昭58-81010号公报

专利文献3：日本特公昭62-25049号公报

专利文献4：日本特表2010-527797号公报

专利文献5：日本特开平6-71328号公报

发明内容

发明要解决的问题

关于热轧钢板，钢板的输送速度(≒卷取速度)非常快，达到几米/秒～二十几米/秒。因此，为了根据上述的冷却前和冷却中途的钢板的轧制方向上的不均匀温度分布，对开始从冷却水喷嘴喷射冷却水和停止喷射冷却水进行切换，需要尽量缩短切换的响应时间，高速地进行控制。

此外，为了消除冷却前和冷却中途的钢板的板宽方向上的不均匀温度分布，需要以各个冷却水喷嘴或者多个冷却水喷嘴为单位，各自高速地进行开始从沿着板宽方向排列的冷却水喷嘴喷射冷却水和停止喷射冷却水的切换。但是，在现有的热轧钢板的冷却工序中使用的冷却装置的上述响应时间为1秒～3秒左右。因此，在响应时间期间，热轧钢板也会被输送十米～几十米。因而，特别是对于在轧制方向上以约10米以下的间距变化的钢板的不均匀温度分布，无法充分地抑制冷却后的不均匀温度分布扩大。

在专利文献1所公开的技术中，将内置有根据先导压力而打开/关闭的开闭阀的喷嘴沿着板宽方向排列。另外，能够在板宽方向上预先设置好的范围内选择供给冷却水喷射的关闭所需要的先导压力的范围，能够选择性地停止喷射冷却水。由此，能够与钢板的边缘和前后端的低温部相对应地对冷却水喷射进行开/关控制。

但是，冷却水喷射的开/关的响应时间依赖于活塞杆的移动速度。就专利文献1所公开的技术而言，由于是根据螺杆的旋转而进行的移动，因此移动量较少，1秒钟进行约3次以上的开/关控制是困难的。因而，应对较细间距(例如10米以下)的不均匀温度分布存在限度。

此外，在专利文献2所公开的技术中公开了改变冷却钢管的冷却水的水流方向而实现不进行冷却的状态，但仅利用该切换技术，在钢板的板宽方向上，不能进行任意位置的温度控制。

在专利文献3所公开的技术中，使阻隔板旋转以使冷却水流不与钢板的端部接触，但在钢板的板宽方向上，不能进行任意位置的温度控制。

此外，在专利文献4所记载的冷却装置中，公开了在板宽方向上控制来自喷嘴的冷却剂量，但并未具体地公开利用怎样的方法来控制冷却剂量。即，在专利文献4的图9中示出了喷嘴沿着板宽方向排列配置的情形，但并未公开在与该喷嘴连接的配管的上游侧如何控制冷却剂。例如在与喷嘴连接的配管中未充满冷却剂的状态的情况下，若仅单纯地控制冷却剂量，则从喷嘴添加冷却剂时的响应性较差。由于钢板的输送速度非常快达到几米/秒～二十几米/秒，因此，为了根据上述的冷却前和冷却中途的钢板的长度方向上的不均匀温度分布，对开始从一部分冷却水喷嘴喷射冷却水和停止喷射进行切换，而控制与钢板碰撞的冷却水的量，需要尽量缩短从喷射冷却水的状态到停止喷射的切换以及从停止喷射冷却水的状态到开始喷射的切换所需要的时间，即尽量缩短响应时间，能够高速地进行控制。

此外，在专利文献4中公开了板宽方向上的冷却剂量的控制，但关于轧制方向上的冷却剂的控制并未公开。在该情况下，抑制沿着热轧钢板的轧制方向延伸的条状的不均匀温度分布是困难的。而且，在该上表面存在板上水，无法充分地控制热轧钢板的板宽方向温度。鉴于以上情况，在专利文献4所记载的冷却装置中，并未谋求热轧钢板的板宽方向温度的充分的均匀化，存在改善的余地。

在专利文献5所记载的冷却装置中，存在与上述的专利文献4相同的问题。即，利用开关控制阀来控制冷却水，与上述同样，例如在与喷嘴连接的配管并未始终充满冷却水的状态下，响应性仍旧较差。此外，冷却水集管在板宽方向上设有多个，但在轧制方向上仅设有一根冷却水集管，无法对热轧钢板进行轧制方向的温度控制，抑制条状的不均匀温度分布是困难的。

而且，在专利文献5的冷却装置中，是向热轧钢板的上表面喷射冷却水来进行冷却的，但在该上表面存在板上水，无法充分地控制热轧钢板的板宽方向温度。进而，若不适当地除去该板上水，则无法准确地利用温度分布传感器进行温度测量，温度控制存在改善的余地。

鉴于以上情况，在现有的冷却装置和冷却方法中，热轧钢板的轧制方向和板宽方向温度的均匀化是困难的。

此外，高张力钢板的材质特性很大程度地受到冷却的影响。由于高张力钢板与现有材料相比，卷取温度对最终产品的特性带来的影响更大，因此在现有材料中并不在意的程度的不均匀温度分布对高张力钢板的强度影响较大。因此，在制造高张力钢板时，寻求进行与现有材料的制造时相比精度更高的冷却控制。在迄今提出的要利用从钢板的上表面侧供给的冷却水控制钢板的冷却温度的技术中例如存在以下的问题。

(1)从钢板的上表面侧供给的冷却水在与钢板的上表面碰撞之后，滞留在钢板的上表面，成为板上水。在从上表面侧供给冷却水时，特别是在钢板温度低于550℃的温度区域中，除了使冷却水碰撞的部位之外，钢板还被板上水冷却。在高张力钢板中该影响特别大，因此与现有材料相比不均匀温度分布变大。

(2)从钢板的上表面侧供给的冷却水在与钢板的上表面碰撞之后，其一部分向钢板的板宽方向流动。该向板宽方向流动的水与从钢板的上表面侧供给的冷却水相干涉。因此，利用从上表面侧供给的冷却水高精度地控制钢板的板宽方向温度是困难的。

(3)为了利用从钢板的上表面侧供给的冷却水进行精度高的冷却温度控制，需要使用除水设备将板上水除去。为了容易提高温度的测量精度，而将温度计设置在不易受到除水设备的影响的部位、即自喷射冷却水的冷却水喷嘴沿轧制方向离开的位置。其结果是，从测量温度到水碰撞为止的时间变长，该时间内的温度变化变大，因此冷却温度的控制精度下降。

如上所述，在要利用从钢板的上表面侧供给的冷却水控制钢板的板宽方向冷却温度的现有技术中，进行在制造高张力钢板时所寻求的水平的精度高的板宽方向温度控制是困难的。

本发明就是鉴于这一点而做出的，其目的在于，通过在热轧工序的精轧之后，对热轧钢板的下表面适当地进行冷却，从而在该热轧钢板的轧制方向和板宽方向上提高温度的均匀性。

用于解决问题的方案

本发明的第1技术方案是一种热轧钢板的冷却装置，其在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却，其特征在于，该冷却装置包括：宽度分割冷却带，其是将钢板输送区域的下表面的以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的冷却区域作为全部冷却区域、将全部冷却区域在板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域；分割冷却面，其是将宽度分割冷却带在轧制方向上分割为多个区域而得到的冷却区域；至少一个冷却水喷嘴，其向分割冷却面的各个下表面喷射冷却水；切换装置，其对从冷却水喷嘴喷射的冷却水与分割冷却面的碰撞和不碰撞进行切换；宽度方向温度计，其测量板宽方向上的温度分布；以及控制装置，其基于宽度方向温度计的测量结果，来控制切换装置的动作。

在此，“从冷却水喷嘴喷射的冷却水与分割冷却面的碰撞和不碰撞”中的所谓“与分割冷却面的碰撞”是指，在热轧钢板的下表面存在于分割冷却面的情况下，冷却水与该热轧钢板的下表面碰撞这样的冷却水的喷射。另一方面，“与分割冷却面的不碰撞”是指，在热轧钢板的下表面存在于分割冷却面的情况下，冷却水不与该热轧钢板的下表面碰撞的状态。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，冷却水喷嘴可以针对每个分割冷却面配置有一个以上对应的冷却水喷嘴。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置的邻接的分割冷却面彼此之间，配置的冷却水喷嘴的数量可以在轧制方向上互不相同。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，宽度分割冷却带所包含的分割冷却面各自的轧制方向长度可以在轧制方向上互不相同。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，分割冷却面的轧制方向长度可以是输送辊间长度的倍数。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，多个冷却水喷嘴在板宽方向上的配置可以以如下方式配置：沿板宽方向相邻的冷却水喷嘴的中心间距离全部是相等距离。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，配置有多个用于对同一个分割冷却面进行冷却的冷却水喷嘴，切换装置能够统一地同时控制切换控制系统，该切换控制系统对相对于同一个分割冷却面而言的多个冷却水喷嘴的冷却水与同一个分割冷却面的碰撞和不碰撞进行切换。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，切换装置能够构成为，包括：供水集管，其设于供向冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；排水集管或者排水区，其将冷却水排出；以及阀，其在供水集管和排水集管或排水区之间切换冷却水的流动。

此时，阀可以是三通阀，也可以将三通阀设在输送辊的板宽方向的侧方并且配置在与冷却水喷嘴的前端相同的高度。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，切换装置也可以具备：供水集管，其设于供向冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；排水区，其将冷却水排出；改变从冷却水喷嘴喷射的冷却水的喷射方向的部件；以及在喷射方向变更时阻隔冷却水使其不与分割冷却面碰撞的部件，利用改变冷却水的喷射方向的部件，能够对冷却水与分割冷却面的下表面的碰撞和不碰撞进行切换。

在上述第1技术方案的热轧钢板的冷却装置中，宽度方向温度计可以设在全部冷却区域的轧制方向上游侧和轧制方向下游侧中的至少一侧，并且针对每个宽度分割冷却带都设置。此时，也可以将宽度方向温度计配置在钢板输送区域的下表面侧。

本发明的第2技术方案是一种热轧钢板的冷却方法，其在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却，其特征在于，将钢板输送区域的下表面的以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的冷却区域作为全部冷却区域，将对全部冷却区域在板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域作为宽度分割冷却带，将对宽度分割冷却带在轧制方向上分割为多个区域而得到的冷却区域作为分割冷却面，测量热轧钢板的板宽方向上的温度分布，基于温度分布的测量结果，针对每个分割冷却面，在板宽方向和轧制方向的各个方向上，控制利用冷却水喷嘴的冷却水与热轧钢板的碰撞和不碰撞。

在上述第2技术方案中，也可以相对于同一个分割冷却面具备多个喷射冷却水的冷却水喷嘴，对多个冷却水喷嘴统一地同时控制利用该多个冷却水喷嘴的冷却水与存在于同一个分割冷却面的热轧钢板的碰撞和不碰撞。

在上述第2技术方案中，也可以包括：供水集管，其设于供向冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；排水集管或者排水区，其将冷却水排出；以及阀，其在供水集管和排水集管或者排水区之间切换冷却水的流动，基于热轧钢板的板宽方向上的温度分布的测量结果，来控制阀的开闭，针对每个分割冷却面，在板宽方向和轧制方向的各个方向上，控制利用冷却水喷嘴的冷却水与热轧钢板的碰撞和不碰撞。

在此，上述阀是三通阀，既可以对于不利用来自冷却水喷嘴的冷却水对热轧钢板的下表面进行冷却的供水集管，控制三通阀的开度，以使来自该冷却水喷嘴的冷却水以不与热轧钢板的下表面碰撞的程度持续出水，也可以对于利用来自冷却水喷嘴的冷却水对热轧钢板的下表面进行冷却的供水集管，控制三通阀的开度，以使来自冷却水喷嘴的冷却水与热轧钢板的下表面碰撞。

发明效果

根据本发明，通过在热轧工序的精轧后适当地冷却热轧钢板的下表面，从而能够在该热轧钢板的轧制方向和板宽方向上提高温度的均匀性。

附图说明

图1是表示热轧设备10的结构的概略的说明图。

图2是表示第1方式的下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的概略的立体图。

图3是表示第1方式的下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的概略的侧视图。

图4是表示第1方式的下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的概略的俯视图。

图5是说明一个例子的分割冷却面A3的图。

图6是关注宽度分割冷却带A2的说明图。

图7是说明另一个例子的分割冷却面A3的图。

图8是说明另一个例子的分割冷却面A3的图。

图9是说明第1方式的下侧宽度方向控制冷却装置17中的分割冷却面A3、冷却水喷嘴20的配置以及温度测量装置30、31的配置的图。

图10是分割冷却面A3和冷却水喷嘴20的配置的例子。

图11是分割冷却面A3和冷却水喷嘴20的配置的例子。

图12是分割冷却面A3和冷却水喷嘴20的配置的例子。

图13是分割冷却面A3和冷却水喷嘴20的配置的例子。

图14是说明温度测量装置30的方式例的图。

图15是说明冷却水喷嘴20的方式例的图。

图16是说明不具备中间集管21的例子的下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的图。

图17是说明冷却水行进方向变更装置126的结构的图。

图18是说明冷却水行进方向变更装置126的结构的另一个图。

图19是说明冷却水行进方向变更装置226的结构的图。

图20是说明冷却水行进方向变更装置226的结构的另一个图。

图21是说明冷却水行进方向变更装置326的结构的图。

图22是说明冷却水行进方向变更装置326的结构的另一个图。

图23是表示比较例1的情况下的钢板上表面温度分布的一部分的图。

图24是表示实施例1的情况下的钢板上表面温度分布的一部分的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书和附图中，对于具有实质上相同的功能结构的构成要素，通过标注相同的附图标记，而省略重复说明。

[第1方式]

图1是表示包括第1方式中的冷却装置的热轧钢板的制造装置(以下称为“热轧设备”。)10的结构的概略的说明图。

在热轧设备10中，利用辊上下夹持着加热后的板坯1连续地进行轧制，将其轧薄至最小1毫米左右的板厚，制成热轧钢板2并将热轧钢板2卷取。热轧设备10包括用于加热板坯1的加热炉11、将在该加热炉11中加热后的板坯1沿板宽方向轧制的宽度方向轧制机12、从上下方向对该沿板宽方向轧制后的板坯1进行轧制并制成粗板坯的粗轧机13、对粗板坯进一步连续地进行热精轧至规定的厚度的精轧机14、利用冷却水对由该精轧机14进行热精轧后的热轧钢板2进行冷却的冷却装置15、16、17、以及将由冷却装置15、16、17冷却后的热轧钢板2卷取成卷筒状的卷取装置19。冷却装置15、16、17中的上侧冷却装置15配置在钢板输送区域的上方，下侧冷却装置16和下侧宽度方向控制冷却装置17配置在钢板输送区域的下方。

在加热炉11中，进行将经由装入口从外部输入来的板坯1加热到规定的温度的处理。在加热炉11中的加热处理结束时，将板坯1输送到加热炉11外，在经过了宽度方向轧制机12之后，转移到利用粗轧机13进行的轧制工序。

利用粗轧机13将输送来的板坯1轧制为30毫米～60毫米左右的厚度的粗板坯(薄板坯)，并输送到精轧机14。

在精轧机14中，将输送来的粗板坯轧制至几毫米左右的板厚，并做成热轧钢板2。利用输送辊18(参照图2～图4。)对轧制而成的热轧钢板2进行输送，并送到上侧冷却装置15、下侧冷却装置16和下侧宽度方向控制冷却装置17。

利用上侧冷却装置15、下侧冷却装置16和下侧宽度方向控制冷却装置17对热轧钢板2进行冷却，并利用卷取装置19卷取成卷筒状。

上侧冷却装置15的结构没有特别限定，可以应用公知的冷却装置。例如上侧冷却装置15具有多个冷却水喷嘴，该冷却水喷嘴从钢板输送区域的上方朝向该钢板输送区域的上表面地向铅垂下方喷射冷却水。作为冷却水喷嘴，可以使用例如狭缝层流喷嘴和管层流喷嘴等。从确保冷却能力的观点出发，优选具备上侧冷却装置15，在未成为冷却不足的情况下，不一定必须配置，但通常是需要的。

下侧冷却装置16是如下所述的冷却装置：从在输出辊道的输送辊18上输送的钢板输送区域的下方，朝向该钢板输送区域的下表面地向铅垂上方喷射冷却水，来冷却钢板输送区域，其结构并没有特别限定，可以应用公知的冷却装置。

接下来，对下侧宽度方向控制冷却装置17的结构进行说明。在图2中表示了概略地表示下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的一部分的立体图，在图3中表示了概略地表示下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的一部分的从板宽方向(Y方向)观察到的侧视图，在图4中表示了概略地表示下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的一部分的从上下方向(Z方向)上方观察到的俯视图。

本方式中的下侧宽度方向控制冷却装置17具有冷却水喷嘴20、具备中间集管21、配管23、供水集管25、三通阀24及排水集管26的切换装置、温度测量装置30、31以及控制装置27而概略构成。

下侧宽度方向控制冷却装置17是控制对后述的作为钢板输送区域的下表面的全部冷却区域A1被分割而成的分割冷却面A3进行的冷却的装置。在图5～图8中表示了用于其说明的图。图5～图8是说明分割冷却面A3的图。图5～图8是从Z方向观察热轧设备10的图，表示后述的全部冷却区域A1与输送辊18的位置之间的关系。另外，在图5～图8中，为了便于说明，用虚线表示输送辊18。

在本方式中，将利用热轧设备10能够制造的热轧钢板2在输出辊道上被输送时可存在的区域作为“钢板输送区域”。所谓“钢板输送区域”，即是以能够制造的热轧钢板的最大板厚×最大板宽划分的沿着轧制方向延伸的三维区域。因此，“钢板输送区域”在轧制方向上占据输出辊道上的从精轧机的出口侧端到卷取机之前的区域。

将“钢板输送区域”的下表面中的、下侧宽度方向控制冷却装置17作为冷却对象的区域且是以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的区域作为“全部冷却区域A1”。

所谓“板宽方向的全部区域”，表示热轧钢板2在输送辊18上可存在的区域。所谓“轧制方向的规定长度”，是输送辊18的至少轧制方向辊间一个间距以上的长度。所谓“轧制方向辊间一个间距的长度”，是指在轧制方向上邻接的输送辊的轴彼此之间的距离。“轧制方向的规定长度”的长度没有特别限定，但从设备成本的观点出发，优选为20米以下左右。具体的长度根据下侧宽度方向控制冷却装置17的冷却能力和热轧钢板2的不均匀温度分布的预测的形态适当地决定即可。

将对全部冷却区域A1在板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域作为“宽度分割冷却带A2”。在图6中表示钢板输送区域A1被分割为6个宽度分割冷却带A2的一例。在图6所示的例子中，为了使技术容易理解，而将宽度分割冷却带A2在板宽方向上排列有6个，但分割数不限于此。板宽方向上的宽度分割冷却带A2的数量(即分割数)没有特别限定，但分割为至少有一个冷却水喷嘴20与各个宽度分割冷却带A2相对应。

宽度分割冷却带A2的板宽方向长度成为钢板输送区域A1的板宽方向长度以分割数分割而成的长度。宽度分割冷却带A2的板宽方向的长度没有特别限定，适当地设定为50毫米或100毫米等即可。

将对宽度分割冷却带A2在轧制方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域作为“分割冷却面A3”。分割冷却面A3的板宽方向长度与宽度分割冷却带A2的板宽方向长度相同，分割冷却面A3的轧制方向长度是将宽度分割冷却带A2的轧制方向长度以分割数分割而成的长度。

分割冷却面A3的轧制方向的长度没有特别限定，能够适当地设定。图5所示的分割冷却面A3的轧制方向的长度被设定为与输送辊18的轧制方向辊间一个间距相同的长度。此外，在图7中表示设定为输送辊18的轧制方向辊间两个间距的量的长度的例子。像这样分割冷却面A3的轧制方向的长度只要是输送辊18的轧制方向辊间间距的整数倍的长度即可。

另外，沿轧制方向邻接地排列的多个分割冷却面A3的轧制方向长度不必相同，也可以互不相同。例如也可以如图8所示，将分割冷却面A3的轧制方向长度从上游侧向下游侧依次增长，而成为输送辊18的轧制方向辊间一个间距的量、两个间距的量、四个间距的量、八个间距的量、十六个间距的量、…。

在以下的说明中，如图9所示，以轧制方向长度是输送辊18的轧制方向辊间间距的四倍的长度的分割冷却面A3为例进行说明。在本方式中，如图9所示，设为具有输送辊18的轧制方向辊间间距的四倍的轧制方向长度的分割冷却面A3。不过如上所述，也可以应用其他方式的分割冷却面A3。

冷却水喷嘴20是从输出辊道的钢板输送区域的下方朝向钢板输送区域的下表面地向铅垂上方喷射冷却水的冷却水喷嘴，配置有多个冷却水喷嘴20。冷却水喷嘴20可以使用各种公知种类的喷嘴，其中例如能够列举出管层流喷嘴。另外，冷却水喷嘴20的板宽方向的冷却范围设为冷却分割面A3的板宽方向长度以下，使得冷却水与冷却分割面A3的碰撞范围不进入其他的冷却分割面A3。

在图9中还一并表示本方式中的冷却水喷嘴20相对于分割冷却面A3的配置。在图9中用“●”表示冷却水喷嘴20。朝向每个分割冷却面A3配置至少各一个冷却水喷嘴20。

在本方式中，冷却水喷嘴20在从上方观察钢板输送区域的俯视图中，以四个冷却水喷嘴20属于一个分割冷却面A3的方式配置。在本方式中，四个冷却水喷嘴20在俯视图中分别配置在相邻的输送辊18之间，并沿轧制方向排列。属于一个分割冷却面A3的冷却水喷嘴20的数量和配置没有特别限定，既可以是一个，也可以是多个。在相邻的分割冷却面A3彼此之间，冷却水喷嘴20的数量和配置也可以不同。

另外，从冷却水喷嘴20喷出的水量和流速在板宽方向和轧制方向的各冷却水喷嘴20中设为相同，使冷却能力相同的方式控制容易。此外，使在轧制方向上处于相同位置的沿板宽方向排列的各冷却分割面A3设置的冷却水喷嘴20的数量、喷出水量以及喷出流速相同、使沿板宽方向排列的各分割冷却面A3的冷却能力相同的方式控制容易。

另外，在属于沿板宽方向配置的分割冷却面A3的喷出水量和喷出流速相同的冷却水喷嘴20中，优选的是，其配置以沿板宽方向相邻的冷却水喷嘴20的中心间距离全部是相等距离的方式配置。由此，能够以更高的精度进行板宽方向上的均匀的冷却。

另外，即使基于冷却水喷嘴20的喷出水量和喷出流速的冷却能力在板宽方向和轧制方向上不同，也能够利用控制装置27进行控制。

在本方式中，这样的分割冷却面A3沿轧制方向(X方向)排列配置有两个，沿板宽方向(Y方向)排列配置有六个。喷出水量和喷出流速相同的冷却水喷嘴20也沿轧制方向和板宽方向分别排列配置。

在图9中表示了本方式中的分割冷却面A3和属于该分割冷却面A3的冷却水喷嘴20的配置，但不限于此，可以应用各种各样的组合。在图10～图13中例示性地进行了列举。此处的各冷却水喷嘴的喷出水量/流速是相同的，且将冷却能力设定为相同。

图10所示的例子是，分割冷却面A3的轧制方向长度是输送辊18的轧制方向辊间一个间距的量，一个冷却水喷嘴20属于各分割冷却面A3。

图11所示的例子是，分割冷却面A3的轧制方向长度是输送辊18的轧制方向辊间一个间距的量，在各分割冷却面A3配置有两个冷却水喷嘴20。这两个冷却水喷嘴20既可以沿轧制方向排列，也可以沿板宽方向排列。此外，也可以如图11所示沿轧制方向和板宽方向均错开地配置。

图12所示的例子是，分割冷却面A3的轧制方向长度是输送辊18的轧制方向辊间两个间距的量，在各分割冷却面A3配置有四个冷却水喷嘴20。

图13所示的例子是这样的例子：分割冷却面A3的轧制方向长度从上游侧起变化为输送辊18的轧制方向辊间一个间距的量、两个间距的量、四个间距的量、八个间距的量…，在沿轧制方向相邻的分割冷却面A3中属于各个分割冷却面A3的冷却水喷嘴20的数量不同。

中间集管21作为本方式中的切换装置的一部分发挥功能，是向冷却水喷嘴20供给冷却水的集管。在本方式中，根据图2～图4可知，中间集管21是沿轧制方向延伸的管状的构件，沿轧制方向设有多个冷却水喷嘴20。因而，能够同时控制从配置于一个中间集管21的冷却水喷嘴20喷射冷却水和停止喷射冷却水。在图示的例子中，相对于一个中间集管21，冷却水喷嘴20沿轧制方向排列有四个，但冷却水喷嘴20的数量不限于此。

另外，中间集管21以与一个分割冷却面A3一对一的方式配置。由此，能够针对每个分割冷却面A3进行冷却水的喷射和停止喷射的切换控制。

在本方式中，由于分割冷却面A3沿轧制方向设有两个，因此中间集管21也沿轧制方向仅有两个，但中间集管21的数量只要根据分割冷却面A3的数量适当变更即可。

三通阀24是作为本方式中的切换装置的一部分发挥功能的构件。即，三通阀24是对从冷却水喷嘴20喷射的冷却水与钢板输送区域的下表面的碰撞和不碰撞进行切换的切换装置的主要构件。

本方式的三通阀24为分流式的，是对将来自供水集管25的水引导到配管23而供给到中间集管21进而供给到冷却水喷嘴20还是引导到排水集管26进行切换的阀。另外，在本方式中，作为排水用的部位例示了排水集管26，但其形态并没有特别的限定。

也可以替代本方式的三通阀24，而设置两个阻止阀(广义地讲是用于阻止流体的流动的阀，有时也称为开/关阀。)，并与三通阀同样地进行控制。

在本方式中，三通阀24在一个中间集管21设有一个，配置在供给冷却水的供水集管25和将冷却水排出的排水集管26之间。不过不限于此，也可以是相对于多个中间集管21配置一个三通阀24的方式。由此，能够统一地同时控制多个中间集管21。

另外，在图示的例子中，供水集管25和排水集管26分别设有两根，但这些供水集管25和排水集管26的数量不限于此，例如也可以分别是一根。

配管23的内部利用三通阀24始终充满冷却水。由此，在使冷却水与钢板输送区域的下表面(分割冷却面A3)碰撞时，即在对热轧钢板2的下表面进行冷却时，能够缩短从发出将三通阀24打开的指示到从冷却水喷嘴20喷射冷却水的时间，能够提高响应性。另外，三通阀24的开闭的响应性优选为0.5秒以内。三通阀24例如可使用电磁阀。

另外优选的是，三通阀24配置在与冷却水喷嘴20的前端相同的高度。更具体地讲，优选的是，三通阀24中的与配管23的连接部位设为与冷却水喷嘴20的前端相同的高度位置。由此，冷却水喷嘴20的前端和配管23的前端成为相同的高度，在配管23的内部始终充满冷却水。即使例如三通阀24的密封不完全而多少泄漏了冷却水，也能够利用冷却水充满配管23的内部，能够进一步提高响应性。

优选的是，三通阀24相对于输送辊18设在板宽方向的侧方。也考虑例如将三通阀24设在输送辊18的下方，但输送辊18的下方的空间受限，设置多个三通阀24是困难的。此外，在输送辊18的下方进行三通阀24的维护也是困难的。在这一点上，如果像本方式这样将三通阀24相对于输送辊18设在板宽方向的侧方，则该三通阀24的设置的自由度高，也能够容易地进行维护。

上游侧温度测量装置30配置在成为钢板输送区域的下表面侧的位置，而作为宽度方向温度计发挥功能，测量全部冷却区域A1的轧制方向上游侧的热轧钢板2的温度。

优选的是，上游侧温度测量装置30与宽度分割冷却带A2分别相对应地配置，因而在图示的例子中，上游侧温度测量装置30沿板宽方向排列设有六个，以便能够测量各宽度分割冷却带A2的上游侧的温度(即冷却之前的温度)。由此，能够在整个宽度范围内测量下侧宽度方向控制冷却装置17的上游侧的热轧钢板2的板宽方向的温度。

下游侧温度测量装置31配置在成为钢板输送区域的下表面侧的位置，而作为宽度方向温度计发挥功能，测量全部冷却区域A1的轧制方向下游侧的热轧钢板2的温度。

优选的是，下游侧温度测量装置31与宽度分割冷却带A2相对应地配置，在图示的例子中，下游侧温度测量装置31沿板宽方向排列设有六个，以便能够测量冷却后的各宽度分割冷却带A2的温度。由此，能够在整个宽度范围内测量比下侧宽度方向控制冷却装置17靠轧制方向下游侧的热轧钢板2的板宽方向的温度。

控制装置27是基于上游侧温度测量装置30的测量结果、下游侧温度测量装置31的测量结果中的某一者的结果、或者两者的结果来控制切换装置的动作的装置。因而，控制装置27具备基于规定的程序进行运算的电子电路或计算机，上游侧温度测量装置30、下游侧温度测量装置31以及切换装置与该控制装置27电连接。

具体而言，利用上游侧温度测量装置30测量精轧后在输出辊道上输送的热轧钢板2的温度。将该测量结果传送到控制装置27，针对每个分割冷却面A3计算为了使热轧钢板2的温度均匀化所需要的冷却量。

另外，基于该计算结果，控制装置27前馈控制三通阀24的开闭。即，控制装置27为了针对每个分割冷却面A3实现用于使热轧钢板2的温度均匀化的冷却量，而控制三通阀24的开闭，针对每个分割冷却面A3，控制从冷却水喷嘴20喷射的冷却水与热轧钢板2的下表面的碰撞和不碰撞。

另外，由于分割冷却面A3沿板宽方向和轧制方向分别排列，因此控制装置27在板宽方向和轧制方向上均能够进行温度控制，能够以高精度进行热轧钢板2的温度的均匀化。

此外，为了抑制沿着热轧钢板2的轧制方向延伸的条状的不均匀温度分布，前馈控制是有用的，从该观点出发，利用使用上游侧温度测量装置30进行的前馈控制，能够使热轧钢板2的板宽方向温度进一步均匀化。

不过，并不限于前馈控制，也可以基于下游侧温度测量装置31的测量结果而反馈控制三通阀24的开闭。即，使用下游侧温度测量装置31的测量结果，利用控制装置27进行计算，基于其计算结果，针对每个冷却分割面A3控制三通阀24的开闭数。由此，能够针对每个分割冷却面A3控制冷却水与钢板输送区域的下表面的碰撞和不碰撞。

在下侧宽度方向控制冷却装置17中，能够选择性地进行根据上游侧温度测量装置30的测量结果对三通阀24进行的前馈控制、和根据下游侧温度测量装置31的测量结果对三通阀24进行的反馈控制。

此外，也可以将该反馈控制作为前馈控制结果的校正控制应用。这样，在下侧宽度方向控制冷却装置17中，也能够统一地进行根据上游侧温度测量装置30的测量结果对三通阀24进行的前馈控制、和根据下游侧温度测量装置31的测量结果对三通阀24进行的反馈控制。

另外，在仅进行前馈控制或者反馈控制中的某一个控制的情况下，也可以省略上游侧温度测量装置30或者下游侧温度测量装置31中的某一个装置。

此外，在下侧宽度方向控制冷却装置17中，由于在中间集管21设有三通阀24，进而三通阀24配置在与冷却水喷嘴20的前端相同的高度，因此能够始终利用冷却水充满配管23的内部。因而，在基于上游侧温度测量装置30和/或下游侧温度测量装置31的温度测量结果，来控制三通阀24的开闭，从而控制从冷却水喷嘴20喷射的冷却水时，能够使其响应性极佳。

另外，为了更可靠地利用冷却水充满配管23的内部，也可以从冷却水喷嘴20始终持续放出冷却水。即，对于使来自冷却水喷嘴20的冷却水不与分割冷却面A3碰撞的中间集管21，控制三通阀24的开度，以使来自该冷却水喷嘴20的冷却水以不与分割冷却面A3碰撞的程度持续出水。另一方面，对于使来自冷却水喷嘴20的冷却水与分割冷却面A3碰撞的中间集管21，控制三通阀24的开度，以使来自该冷却水喷嘴20的冷却水与分割冷却面A3碰撞。在该情况下，由于利用冷却水可靠地充满配管23的内部，因此能够确保响应性。

在以上的方式的下侧宽度方向控制冷却装置17中，上游侧温度测量装置30和下游侧温度测量装置31的结构只要是测量热轧钢板2的温度的结构，就没有特别限定，但优选使用例如日本专利第3818501号公报等所记载的温度测量装置。图14是表示上游侧温度测量装置30的结构的概略的说明图。

上游侧温度测量装置30具有测量热轧钢板2的温度的放射温度计32、前端配置在与钢板输送区域(热轧钢板2)相对的位置且后端与放射温度计32连接的光纤33、为了在钢板输送区域和光纤33的前端之间形成水柱而朝向钢板输送区域的下表面喷射水的作为水柱形成部的喷嘴34、以及用于向喷嘴34供给水的贮水槽35。上游侧温度测量装置30通过利用放射温度计32经由该水柱接收来自钢板输送区域的下表面(热轧钢板2)的放射光，从而测量热轧钢板2的下表面温度。

在此，一般来讲，由于在钢板输送区域的下表面存在来自冷却水喷嘴20的冷却水等，因此在使用通常的温度计的情况下，产生由该冷却水引起的测量误差。因此，为了设置温度计，需要将冷却水除去，获得沿轧制方向不存在冷却水的区间(例如几米)。

针对于此，在上游侧温度测量装置30中，由于利用放射温度计32经由来自喷嘴34的水柱接收放射光，因此能够利用该水柱抑制上述冷却水的影响，减小由冷却水引起的测量误差。因而，不必设置不存在冷却水的区间，能够使上游侧温度测量装置30接近最上游侧的冷却水喷嘴20。因此，能够进一步提高响应性。另外，为了确保充分的响应性，上游侧温度测量装置30和最上游侧的冷却水喷嘴20之间的距离优选在5米以内，更优选在1米以内。

此外，由于热轧钢板2在输出辊道上曲折运动，因此若上游侧温度测量装置30和最上游侧的冷却水喷嘴20之间的距离较长，则热轧钢板2的板宽方向上的温度测量位置和冷却位置有可能不同。在该情况下，特别有可能不对热轧钢板2的板宽方向端部附近进行冷却。

针对于此，在本方式中，由于也能够使上游侧温度测量装置30接近最上游侧的冷却水喷嘴20，因此能够可靠地使热轧钢板2的板宽方向上的温度测量位置和冷却位置一致，能够适当地冷却热轧钢板2。

另外，下游侧温度测量装置31的结构也与上游侧温度测量装置30的结构相同，能够享有与上述的上游侧温度测量装置30中的效果相同的效果。

在中间集管21设有三通阀24，该中间集管21中的冷却水喷嘴20的个数较少的方式使向热轧钢板2喷射的冷却水的控制性提高。另一方面，若减少冷却水喷嘴20的个数，则所需的三通阀24的数量相应地增加，设备成本和运行成本升高。因而，能够考虑这些平衡来设定冷却水喷嘴20的个数。

在使冷却水与分割冷却面A3碰撞时，在使用少量的冷却水的情况下，全部冷却区域A1的轧制方向长度会变长。因此，优选的是，从冷却水喷嘴20喷射例如1m³/m²/min以上的大水量密度的冷却水。

在下侧宽度方向控制冷却装置17中，也可以如图15所示，在冷却水喷嘴20的前端设有多个喷射冷却水的喷射孔40。多个喷射孔40在板宽方向(Y方向)的投射面上等间隔地设置。例如在从冷却水喷嘴20的单一的喷射孔喷射大流量的冷却水的情况下，由于冷却水在热轧钢板2的板宽方向上与一个部位碰撞，因此容易产生条状的不均匀温度分布。针对于此，通过设置多个喷射孔40，从而能够减小冷却水与分割冷却面A3的碰撞压力。因而，能够更可靠地抑制条状的不均匀温度分布，能够使热轧钢板2的板宽方向温度进一步均匀化。

在上述方式中具备中间集管21，但并不限于该方式，也可以是不具有中间集管21的方式。在图16中示出表示该方式的下侧宽度方向控制冷却装置17的结构的概略的俯视图。图16是与图4相当的图，虽然在每一个冷却水喷嘴20连接有三通阀24，但为了容易理解，在图16中省略了三通阀24、供水集管25以及排水集管26的记载。

在图16所示的方式中，在各冷却水喷嘴20连接有未图示的配管，在该配管上设有三通阀。三通阀在配管上设在供给冷却水的供水集管和将冷却水排出的排水集管之间。即便是这样的相对于一个冷却水喷嘴20设有一个三通阀的方式，也能够起到与在上述方式中得到的效果相同的效果。在该情况下，上述分割冷却面A3的想法也与下侧宽度方向控制冷却装置17相同。

图1所示的例子中的下侧宽度方向控制冷却装置17配置在下侧冷却装置16的上游侧，但下侧宽度方向控制冷却装置17的配置部位并不限于该例。

只要像图1所示的例子那样将下侧宽度方向控制冷却装置17配置在下侧冷却装置16的上游侧，就能够在冷却工序的初期将在热轧钢板2产生的不均匀温度分布去除。

相对于此，只要将下侧宽度方向控制冷却装置17配置在下侧冷却装置16的中间，即使利用上侧冷却装置15和下侧冷却装置16进行的冷却不均匀，也能够将由此引起的不均匀温度分布去除。

此外，只要将下侧宽度方向控制冷却装置17设置在下侧冷却装置16的下游侧，就能够减少卷取温度的不均匀温度分布。

这样，根据将下侧宽度方向控制冷却装置17相对于下侧冷却装置16配置的位置，其效果是不同的，因此只要从制造的钢种类和设备成本的观点出发适当地决定配置场所即可。另外，从尽可能抑制不均匀温度分布的观点出发，优选的是分别配置在下侧冷却装置16的上游、中段、下游。

[第2方式]

在第2方式中，在替代热轧设备10的下侧宽度方向控制冷却装置17而配置的下侧宽度方向控制冷却装置117中，替代第1方式的切换装置的三通阀24，而配置有冷却水行进方向变更装置126、226、326及引导板125，虽然有排水区，但没有排水集管。关于其他的结构，由于可以应用与第1方式相同的结构，因此标注与第1方式的情况相同的附图标记并省略说明。

图17和图18是说明第2方式的切换装置中的包含冷却水行进方向变更装置126的切换装置的例子的图，是关注配置在输送辊18之间的一个冷却水喷嘴20的周边地表示的图。

在本例子中，切换装置包括引导板125和冷却水行进方向变更装置126。

引导板125是配置在中间集管21和分割冷却面A3之间的板状的构件。引导板125是以即使在热轧钢板2通过时该热轧钢板2的前端碰撞也足够经得起的强度设计的。引导板125至少分别配置在相邻的输送辊18之间。由此，特别能够防止在通过时热轧钢板2的最前端卡挂于冷却水喷嘴20、中间集管21和输送辊18的状况。

此外，在引导板125设有喷射口125a，在不从冷却水行进方向变更装置126喷射气体的情况下，该喷射口125a使从冷却水喷嘴20喷射的冷却水通过。由此，从冷却水喷嘴20喷射的冷却水通过引导板125与分割冷却面A3碰撞，能够进行适当的冷却。此外，也可以在引导板125设有使排水通过的排水孔。

引导板125的上表面与分割冷却面A3之间的距离没有特别限定，例如可以设为20毫米左右。

此外，引导板125包括具有喷射口125a并且与轧制方向平行地形成的片125b、和自片125b的下表面向下方下垂地设置的除水板125c、125d。除水板125c设在比除水板125d靠喷射口125a侧的位置。

在从冷却水行进方向变更装置126喷射气体时，除水板125c、125d避免从冷却水喷嘴20喷射的冷却水在与片125b碰撞之后向喷射口125a侧飞散。除水板125c、125d还抑制由喷射的气体的流动导致冷却水从喷射口125a飞到钢板输送区域侧而与分割冷却面A3碰撞。

此外，除水板125d还具有以下作用：在从冷却水行进方向变更装置126喷射气体时，除水板125d避免从冷却水喷嘴20喷射的冷却水在与片125b碰撞之后向冷却水喷嘴20侧飞散，防止与从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷流相干涉。除水板125d设置为不妨碍从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷流和从冷却水行进方向变更装置126喷射的气体的流动。

在此，若除水板125c的长度过长，则冷却水喷流直接碰撞而使冷却水从喷射口125a飞到钢板输送区域侧的量增加，因此该除水板125c的长度期望设为10毫米以上30毫米以下左右。

另一方面，关于除水板125d的长度，只要能够确保能够充分地防止上述干涉的长度即可，该除水板125d的长度期望设为50毫米以上150毫米以下左右。

冷却水行进方向变更装置126是向从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷射气体并变更冷却水的行进方向的装置。冷却水行进方向变更装置126具有气体集管127、气体支管128、阀129以及气体喷嘴130而构成。

从气体喷嘴130喷射的气体通过改变从冷却水喷嘴20喷射的冷却水的行进方向，来控制冷却水与分割冷却面A3的碰撞和不碰撞。

更具体地讲，气体喷嘴130分别通过气体支管128与气体集管127连接，从气体集管127供给规定压力的气体(例如空气)。此外，在气体支管128的中途安装有阀129。

阀129基于来自控制装置27的信号，来控制开始从气体喷嘴130喷射气体和停止喷射气体。作为这样的阀，能够列举出电磁阀。此外，通过相对于属于一个分割冷却面A3的冷却水喷嘴20，根据冷却水喷嘴20的数量配置气体喷嘴130，从而能够针对每个分割冷却面A3控制冷却水与钢板输送区域的下表面的碰撞和不碰撞。

根据图17和图18可知，气体喷嘴130设置在冷却水喷嘴20的附近。通过从气体喷嘴130相对于铅垂方向倾斜15度以上30度以下左右地喷射气体，从而能够以比较少的气体流量有效地改变冷却水喷流的行进方向。

作为气体喷嘴130，期望使用形成即使距喷嘴的距离远离，碰撞力也比较不易衰减的扇状喷流的平面空气喷嘴。此时，若从气体喷嘴130喷射的扇状喷流的扩散角过大，则在与冷却水喷流碰撞时，碰撞力的衰减较大，因此期望调节为喷射的扇状喷流正好能够覆盖冷却水喷流的整个宽度方向。

如图17所示，在阀129关闭而不从气体喷嘴130喷射气体的情况下，从冷却水喷嘴20喷射的冷却水通过喷射口125a，与分割冷却面A3碰撞，能够对热轧钢板2进行冷却。另外，在图17中，利用在实线的前端带有黑三角的箭头表示从冷却水喷嘴20喷射的冷却水的流动方向。

另一方面，图18是以与图17相同的视点表示从气体喷嘴130喷射气体的场面的概略图。在图18中利用在虚线的前端带有黑三角的箭头表示从气体喷嘴130喷射的气体的流动方向。

作为使阀129工作以妨碍冷却水与分割冷却面A3碰撞的具体的形态，能够列举出改变冷却水喷流的行进方向以使从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷流不与分割冷却面A3碰撞。

通过阀129接收来自控制装置27的信号并工作，从而从气体喷嘴130朝向从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷流喷射气体。由此，从冷却水喷嘴20喷射的冷却水喷流被气体的流动推动而使方向变化。其结果是，由于冷却水与引导板125的下表面碰撞，因此冷却水变得不能通过喷射口125a。由此，能够妨碍冷却水与分割冷却面A3碰撞，停止对热轧钢板2进行冷却。

在此，能够仿效上述的第1方式的下侧宽度方向控制冷却装置17同样地进行利用控制装置27对切换装置的控制。

根据本方式，由于防止被切换装置妨碍了与分割冷却面A3的碰撞的冷却水与分割冷却面A3碰撞，因此不需要回收被妨碍了与分割冷却面A3的碰撞的冷却水的桶等。因而，第2方式的切换装置也容易设置在相邻的输送辊18之间等狭窄的空间中。

此外，第2方式的切换装置并不对来自冷却水喷嘴20的冷却水喷射进行开/关控制，而是保持着从冷却水喷嘴20喷射一定量的冷却水的状态，控制从冷却水喷嘴20喷射之后的冷却水喷流与热轧钢板2的碰撞和不碰撞。进而，作为控制冷却水喷流的碰撞和非碰撞的手段，并不是机械地使闸门等动作，而是通过利用冷却水行进方向变更装置126对来自气体喷嘴130的气体的喷射进行开/关控制，来控制冷却水与分割冷却面A3的碰撞和不碰撞。

图19和图20是概略地表示第2方式的变形例的下侧宽度方向控制冷却装置117的一部分的图。图19是与图17相当的图，图20是与图18相当的图。

图19和图20中例示的下侧宽度方向控制冷却装置117替代切换装置的冷却水行进方向变更装置126，而应用使用了冷却水行进方向变更装置226的切换装置。因而，在此对冷却水行进方向变更装置226进行说明。

冷却水行进方向变更装置226包括喷嘴接合器227和气缸228。喷嘴接合器227安装于冷却水喷嘴20。此外，喷嘴接合器227以能够将固定轴229作为中心旋转的方式安装。固定轴229利用未图示的支承构件以位置不错开的方式固定。此外，在喷嘴接合器227经由杆前端轴230以能够利用杆前端轴230旋转的方式连接有气缸228的活塞杆231。

因而，通过使气缸228动作，从而能够使冷却水喷嘴20倾斜。即，以图19所示的冷却水喷嘴20的姿势，能够向铅垂方向上方喷射冷却水，通过使气缸228动作，从而能够如图20所示，使冷却水喷嘴20相对于铅垂方向以规定的角度倾斜。

喷嘴接合器227分别安装于各冷却水喷嘴20，气缸228分别安装于各喷嘴接合器227。能够利用未图示的电磁阀进行气缸228的工作。通过该电磁阀接收来自控制装置27的信号而开闭，从而经由气缸228将冷却水喷嘴20的方向如上所述控制为铅垂方向或者相对于铅垂方向倾斜的方向中的任一姿势。

如图19所示，在将冷却水喷嘴20控制为铅垂方向的情况下，冷却水喷流通过设于引导板125的喷射口125a与分割冷却面A3碰撞。另一方面，如图20所示，在将冷却水喷嘴20控制为相对于铅垂方向倾斜的姿势的情况下，冷却水喷流的喷流方向以冷却水喷嘴20倾斜的量变化，而与引导板125的下表面碰撞，冷却水不与分割冷却面A3碰撞。

这样，通过电磁阀接收来自控制装置27的信号并工作，从而改变冷却水喷嘴20的姿势，改变从冷却水喷嘴20喷射的冷却水的方向，能够对妨碍冷却水与分割冷却面A3碰撞的姿势和不妨碍碰撞的姿势进行切换。

另外，通过利用具有柔软性的管(例如橡胶管等)232将中间集管21和喷嘴接合器227连接，从而即使如上所述冷却水喷嘴20倾斜，也能够通过具有柔软性的管232变形来吸收两者的相对位置的错位。

需要调节使冷却水喷嘴20倾斜的角度，使得冷却水喷流的大致全部与引导板125的下表面碰撞。另一方面，为了缩短响应时间，尽可能减小使冷却水喷嘴20倾斜的角度的方式较佳。从这些观点出发，期望设计为，在使冷却水喷嘴20相对于铅垂方向倾斜5度以上10度以下左右时，冷却水喷流的大致全部与引导板125的下表面碰撞。

图21和图22是概略地表示第2方式的另一个变形例的下侧宽度方向控制冷却装置117的一部分的图。图21是与图17相当的图，图22是与图18相当的图。

图21和图22中例示的切换装置替代冷却水行进方向变更装置126而使用冷却水行进方向变更装置326。因而，在此对冷却水行进方向变更装置326进行说明。

冷却水行进方向变更装置326包括喷嘴接合器327、气缸328以及喷流偏转板329。喷嘴接合器327安装于冷却水喷嘴20。此外，喷流偏转板329以能够将旋转轴330作为中心旋转的方式安装于喷嘴接合器327。进而，在喷流偏转板329经由杆前端轴331以能够利用杆前端轴331旋转的方式连接有气缸328的活塞杆332。

因而，通过使气缸328动作，从而能够使喷流偏转板329倾斜。即，在图21所示的喷流偏转板329的姿势下，喷流偏转板329处于不与从冷却水喷嘴20喷射的冷却水接触的位置，通过使气缸328动作，从而如图22所示，能够使喷流偏转板329相对于铅垂方向倾斜规定的角度，以使其与从冷却水喷嘴20喷射来的冷却水接触。

喷嘴接合器327分别安装于各冷却水喷嘴20，气缸328分别安装于各喷嘴接合器327。能够利用未图示的电磁阀进行气缸328的工作。通过该电磁阀接收来自控制装置27的信号而开闭，从而经由气缸328将喷流偏转板329的方向如上所述地控制为铅垂方向或者相对于铅垂方向倾斜的方向中的任一姿势。

如图21所示，在将喷流偏转板329控制为铅垂方向的情况下，冷却水喷流通过设于引导板125的喷射口125a与分割冷却面A3碰撞。另一方面，如图22所示，在将喷流偏转板329控制为相对于铅垂方向倾斜的姿势的情况下，从冷却水喷嘴20喷射的冷却水利用喷流偏转板329弯曲，冷却水喷流的喷流方向发生变化而与引导板125的下表面碰撞，冷却水不与分割冷却面A3碰撞。

这样，通过电磁阀接收来自控制装置27的信号并工作，从而改变喷流偏转板329的姿势，改变从冷却水喷嘴20喷射的冷却水的方向，能够对妨碍冷却水与分割冷却面A3碰撞的姿势和不妨碍碰撞的姿势进行切换。

需要调节使喷流偏转板329倾斜的角度，使得冷却水喷流的大致全部与引导板125的下表面碰撞。另一方面，为了缩短响应时间，尽可能减小使喷流偏转板329倾斜的角度的方式较佳。从这些观点出发，期望设计为，在使喷流偏转板329相对于铅垂方向倾斜5度以上10度以下左右时，利用喷流偏转板329改变朝向，以使冷却水喷流的大致全部与引导板125的下表面碰撞。

至此，作为冷却水行进方向变更装置，例示出3个方式进行了说明。其中，在喷射气体来改变冷却水喷流的朝向的情况下，不需要可动部和气缸等。因而，与以往的方法相比也自不必说，但与使用上述的喷流偏转板的方法和使冷却水喷嘴倾斜的方法相比，也能够使装置小型化，因此也容易设置在狭窄的空间中。此外，通过不需要可动部和气缸等，从而在耐久性的方面也是有利的。另一方面，也考虑气体(空气)的消耗量增加而在成本方面变得不利的情况，但与像以往那样完全阻断冷却水喷流或者较大程度地改变方向的情况相比，能够使应改变冷却水喷流的方向的角度微小，因此与以往相比，大幅度地削减所需要的气体(空气)的量，其结果是，压缩机等的设置费用和运行成本减少。

在使用上述的喷流偏转板的情况下，也是仅略微地改变冷却水喷流的方向即可，因此与像以往那样完全阻断冷却水喷流或者较大程度地改变方向的情况相比，对喷流偏转板施加的力成为10％～20％左右(×sinθ倍、θ：冷却水喷流的方向的变化角)。因此，能够大大地减小反复受到的冲击载荷，因此能够降低装置可动部的所需强度。由此，能够实现大幅度的轻量化，气缸的所需推力减轻，能够减小缸直径。此外，由于还能够削减空气消耗量，因此运行成本减少。进而，在气缸的往复动作时施加的冲击载荷也减轻，与以往方法相比，能够大幅度地改善耐久性。

在涉及第2方式的上述说明中，例示了以下方式：通过改变从冷却水喷嘴20喷射后的冷却水喷流的方向，来控制冷却水喷流与分割冷却面A3的碰撞和不碰撞。不过，第2方式并不限于该方式，例如也可以通过使引导板向轧制方向移动，或者将改变从冷却水喷嘴喷射后的冷却水喷流的方向和使引导板向轧制方向移动组合，来控制冷却水喷流与分割冷却面的碰撞和不碰撞。

此外，在涉及第1方式和第2方式的上述说明中，例示了以下方式：使用控制装置控制以使冷却水与分割冷却面碰撞的方式动作的切换装置的数量、涉及第2方式的喷射与分割冷却面碰撞的冷却水的冷却水喷嘴的数量。本发明并不限于该方式，例如也可以是以下方式：除了控制切换装置的数量和冷却水喷嘴的数量之外，还控制从冷却水喷嘴喷射的冷却水的流量。能够使用流量调节阀控制冷却水的流量。在该情况下，流量调节阀可以设在中间集管和切换装置之间。

在使用喷射喷嘴作为冷却水喷嘴的情况下，也可以构成为改变喷射喷嘴的前端与钢板之间的距离。由此，能够控制与钢板碰撞的冷却水喷流的碰撞压力，因此容易对冷却温度进行控制。

以下，基于实施例和比较例对本发明的效果进行说明。不过本发明并不限于该实施例。

＜实施例1＞

在效果的验证中，作为实施例1的冷却装置，使用图2所示的下侧宽度方向控制冷却装置17。此外，作为比较例1的冷却装置，不使用下侧宽度方向控制冷却装置17而使用以往的下侧冷却装置16。

本验证中的条件如下所述。实施例1的操作条件设为钢板板宽：1300毫米、板厚：3.2毫米、钢板输送速度：600mpm、冷却前的温度：900℃、目标卷取温度：550℃。下侧宽度方向控制冷却装置使用第1方式的切换装置。不过在图4中，沿轧制方向有两个中间集管，在各个中间集管分别配置有四个冷却水喷嘴，但在实施例1中，沿轧制方向有四个中间集管，在各个中间集管分别设置有两个冷却水喷嘴。另外，轧制方向上的冷却长度与图4相同，设为输送辊间八处的量，包含三通阀和配管系统在内的响应速度为0.2秒。此外，将喷射的冷却水的水量密度设为2m³/m²/min。下侧宽度方向控制冷却装置的设置位置设为靠近卷取装置的一侧(下侧冷却装置的下游侧)。

另一方面，比较例1的操作条件没有板宽方向上的冷却控制功能，喷射的冷却水的水量密度设为0.7m³/m²/min。

在图23中表示将比较例1中的钢板上表面温度分布的一部分取出的例子。在图23中，为了容易明白温度分布显示，特别用浓淡仅表示与目的温度相比低温侧的分布(之后示出的图24也相同。)。淡黑部分是相对于目的温度-30℃以上-15℃以下的部分，浓黑的部分是相对于目的温度低于-30℃的部分。根据图23可知，在比较例1中，在板宽方向中央部产生比较广阔的低温部p。此外，还产生沿着轧制方向延伸的条状的低温部q1、q2。

另外，根据比较例1，标准温度偏差为23.9℃。标准温度偏差是根据由红外线温度图像测量装置测量到的结果，从除了钢板的前端和尾端各10米进而两端各50毫米之外的钢板温度的全部测量点求出的。

在图24中表示将实施例1中的钢板上表面温度分布的一部分取出的例子。根据图24可知，在实施例1中，了解了与比较例1相比低温部p、q1、q2均变小。

另外，根据实施例1，标准温度偏差为8.8℃。因而，根据本发明，可知能够使热轧钢板的板宽方向温度均匀化。

＜实施例2＞

操作条件与实施例1相同，下侧宽度方向控制冷却装置的轧制方向上的冷却长度与实施例1相同，设为输送辊间八处的量的长度。下侧宽度方向控制冷却装置在第2方式的切换装置中，冷却水行进方向变更装置使用冷却水行进方向变更装置126，如图10所示，在一个分割冷却面A3设置有一个切换装置。响应速度为0.18秒。此外，喷射的冷却水的水量密度设为2m³/m²/min。下侧宽度方向控制冷却装置的设置位置设为靠近卷取装置的一侧(下侧冷却装置的下游侧)。

根据实施例2，冷却后的热轧钢板的钢板整个表面的温度分布能够获得与图24相同的结果，标准温度偏差为8.6℃。

附图标记说明

1、板坯；2、热轧钢板；10、热轧设备；11、加热炉；12、宽度方向轧制机；13、粗轧机；14、精轧机；15、上侧冷却装置；16、下侧冷却装置；17、下侧宽度方向控制冷却装置；18、输送辊；19、卷取装置；20、冷却水喷嘴；21、中间集管；23、配管；24、三通阀；25、供水集管；26、排水集管；27、控制装置；30、上游侧温度测量装置；31、下游侧温度测量装置；32、放射温度计；33、光纤；34、喷嘴；35、贮水槽；40、喷射孔；117、下侧宽度方向控制冷却装置；125、引导板；125a、喷射口；125c、125d、除水板；126、226、326、冷却水行进方向变更装置；127、气体集管；128、气体支管；129、阀；130、气体喷嘴；227、327、喷嘴接合器；228、328、气缸；229、固定轴；230、331、杆前端轴；231、332、活塞杆；232、管；329、喷流偏转板；330、旋转轴。

Claims (16)

1.一种热轧钢板的冷却装置，其在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却，其特征在于，

该冷却装置包括：

宽度分割冷却带，其是将钢板输送区域的下表面的以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的冷却区域作为全部冷却区域、将所述全部冷却区域在所述板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域；

分割冷却面，其是将所述宽度分割冷却带在所述轧制方向上分割为多个区域而得到的冷却区域；

至少一个冷却水喷嘴，其向所述分割冷却面的各个下表面喷射冷却水；

切换装置，其对从所述冷却水喷嘴喷射的冷却水与所述分割冷却面的碰撞和不碰撞进行切换；

宽度方向温度计，其测量所述板宽方向上的温度分布；以及

控制装置，其基于所述宽度方向温度计的测量结果，来控制所述切换装置的动作。

2.根据权利要求1所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述冷却水喷嘴针对每个所述分割冷却面配置有一个以上对应的冷却水喷嘴。

3.根据权利要求1或2所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

在邻接的所述分割冷却面彼此之间，配置的所述冷却水喷嘴的数量在轧制方向上互不相同。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述宽度分割冷却带所包含的所述分割冷却面各自的轧制方向长度在轧制方向上互不相同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述分割冷却面的轧制方向长度是所述输送辊间长度的倍数。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

多个所述冷却水喷嘴在所述板宽方向上的配置以如下方式配置：沿板宽方向相邻的所述冷却水喷嘴的中心间距离全部是相等距离。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

配置有多个用于对同一个所述分割冷却面进行冷却的所述冷却水喷嘴，

所述切换装置统一地同时控制切换控制系统，该切换控制系统对相对于同一个所述分割冷却面而言的多个所述冷却水喷嘴的冷却水与同一个所述分割冷却面的碰撞和不碰撞进行切换。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其中，

所述切换装置包括：

供水集管，其设于供向所述冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；

排水集管或者排水区，其将所述冷却水排出；以及

阀，其在所述供水集管和所述排水集管或所述排水区之间切换所述冷却水的流动。

9.根据权利要求8所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述阀是三通阀，其设在输送辊的板宽方向的侧方，并且配置在与所述冷却水喷嘴的前端相同的高度。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述切换装置具备：

供水集管，其设于供向所述冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；

排水区，其将所述冷却水排出；

改变从所述冷却水喷嘴喷射的所述冷却水的喷射方向的部件；以及

在喷射方向变更时阻隔冷却水使其不与所述分割冷却面碰撞的部件，

利用改变所述冷却水的喷射方向的部件，能够对冷却水与所述分割冷却面的下表面的碰撞和不碰撞进行切换。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述宽度方向温度计设在所述全部冷却区域的轧制方向上游侧和轧制方向下游侧中的至少一侧，并且针对每个所述宽度分割冷却带都设置。

12.根据权利要求11所述的热轧钢板的冷却装置，其特征在于，

所述宽度方向温度计配置在所述钢板输送区域的下表面侧。

13.一种热轧钢板的冷却方法，其在热轧工序的精轧后对在输送辊上输送的热轧钢板的下表面进行冷却，其特征在于，

将钢板输送区域的下表面的以板宽方向的全部区域和轧制方向的规定长度划定的冷却区域作为全部冷却区域，

将对所述全部冷却区域在所述板宽方向上分割为多个区域而得到的各个冷却区域作为宽度分割冷却带，

将对所述宽度分割冷却带在所述轧制方向上分割为多个区域而得到的冷却区域作为分割冷却面，

测量所述热轧钢板的所述板宽方向上的温度分布，

基于所述温度分布的测量结果，针对每个所述分割冷却面，在所述板宽方向和所述轧制方向的各个方向上，控制利用冷却水喷嘴的冷却水与所述热轧钢板的碰撞和不碰撞。

14.根据权利要求13所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

相对于同一个所述分割冷却面具备多个喷射所述冷却水的所述冷却水喷嘴，对多个所述冷却水喷嘴统一地同时控制利用该多个冷却水喷嘴的所述冷却水与存在于同一个所述分割冷却面的所述热轧钢板的碰撞和不碰撞。

15.根据权利要求13或14所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

包括：

供水集管，其设于供向所述冷却水喷嘴供给的冷却水流动的配管，供给冷却水；

排水集管或者排水区，其将所述冷却水排出；以及

阀，其在所述供水集管和所述排水集管或者所述排水区之间切换所述冷却水的流动，

基于所述热轧钢板的所述板宽方向上的温度分布的测量结果，来控制所述阀的开闭，针对每个所述分割冷却面，在所述板宽方向和所述轧制方向的各个方向上，控制利用所述冷却水喷嘴的冷却水与所述热轧钢板的碰撞和不碰撞。

16.根据权利要求15所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

所述阀是三通阀，

对于不利用来自所述冷却水喷嘴的冷却水对所述热轧钢板的下表面进行冷却的所述供水集管，控制所述三通阀的开度，以使来自该冷却水喷嘴的冷却水以不与所述热轧钢板的下表面碰撞的程度持续出水，

对于利用来自所述冷却水喷嘴的冷却水对所述热轧钢板的下表面进行冷却的所述供水集管，控制所述三通阀的开度，以使来自所述冷却水喷嘴的冷却水与所述热轧钢板的下表面碰撞。