JP2000313920A - 高温鋼板の冷却装置および冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遷移沸騰領域以下の低温域で、クエンチ現象
に伴う冷却温度むらの拡大を抑制しながら安定して高温
鋼板を冷却する冷却装置および冷却方法を提供する。 【解決手段】 鋼板の冷却ゾーンに水冷却装置とガス冷
却装置（ブロアー、圧縮空気噴射等）とを併設する。ガ
ス冷却装置からの冷却ガスには水分を添加してもよい。
冷却開始前に鋼板の平面温度を測定し、平面温度の偏差
が定められた範囲内であれば、水冷却装置を使用し、範
囲外であれば、ガス冷却を使用して冷却制御する。温度
分布測定と冷却ゾーンの組み合わせを複数直列配置して
もよい。ガス冷却の場合、温度分布偏差の度合いに応じ
て水分添加量を変化させるとなおよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、熱延鋼板
や冷延鋼板のような鋼帯あるいは厚鋼板などの高温鋼板
の冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高温の鋼材を冷却水で冷却するプロセス
は、鉄鋼の製造工程ではいたるところに見られる。熱間
圧延ラインのランアウトテーブルはその代表的なもので
あり、圧延を終えた鋼帯に冷却水をかけ、所定の冷却履
歴を与えることによって目的とする性能（強度、靭性な
ど）を得ている。また、厚鋼板圧延ラインの直後では直
接冷却、加速冷却などのプロセスを採用することによっ
て、合金元素低減や熱処理工程の省略に寄与している。

【０００３】高温鋼材の冷却に水を使用する利点は、ガ
ス冷却やロール冷却等と比較して、安価に、高い冷却能
が得られる点であり、特に鋼材温度が５５０℃以上の高
温度の場合に優位性が高い。中でも鋼板の冷却は、伝熱
面積が広く、上面に冷却水が滞留することから、高効率
の冷却が可能である。

【０００４】しかし、鋼板の水冷却は高効率ゆえにかえ
って冷却制御が困難になる欠点がある。鋼板温度が５５
０℃より低くなると冷却能が不安定になり、冷却停止温
度の精度低下や温度むらを引き起こすという欠点であ
る。これは、水の沸騰状態の変化に起因するものであ
る。

【０００５】水の沸騰状態は、高温度から、膜沸騰、遷
移沸騰、核沸騰と変化する。膜沸騰は、水から蒸気が瞬
時に発生するため、水と高温鋼材の間に常に蒸気が存在
して、水と高温鋼材との接触が頻度的、時間的に大変少
ない状態である。一方、核沸騰は水が高温鋼材と接触し
た状態で、高温鋼材表面から蒸気が気泡を為して発生し
ている状態であり、遷移沸騰は膜沸騰と核沸騰の間の状
態、つまり、水と高温鋼材との接触が間欠的、部分的に
生じている状態である。

【０００６】水と高温鋼材が直接接触したときの抜熱量
は著しく大きいため、鋼材温度が低下して水の沸騰状態
が膜沸騰から遷移沸騰に変わると冷却能も大きく変化す
る。この膜沸騰から遷移沸騰への変化は「クエンチ」ま
たは「濡れ( の発生) 」と呼ば れており、前記５５０
℃付近で発生する現象である。この沸騰状態の変化が非
常 に不安定であり、様々な問題を引き起こすため、従
来から、その対策が検討され てきた。

【０００７】例えば、特開平２−１９７３１２号公報に
は、冷却水が膜沸騰する高温域では熱延鋼板の上下両面
に冷却水を注入し、遷移沸騰温度領域では、下面に冷却
水を注水するが開示されている。この冷却方法は遷移沸
騰温度領域を下面冷却することによって、鋼板上面に形
成される水膜とそれに伴う冷却能の不安定性を排除し、
安定冷却を実現しようとするものである。

【０００８】特開平６−２５６８５８号公報には、熱延
鋼板の仕上圧延後、目標とする巻取り温度より１００℃
高い温度まで低下した時点で、温度４５〜６０℃の水で
冷却する方法が開示されている。この方法は冷却水に温
水を使用することによってクエンチ温度を下げ、膜沸騰
の持続時間を長くして安定冷却を実現しようとするもの
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平２
−１９７３１２号公報、特開平６−２５６８５８号公報
ともに安定冷却を実現できる条件には限界が存在する。

【００１０】１つは、冷却停止温度の限界であり、例え
ば４５０〜１５０℃の低温で冷却を停止しようとする
と、下面冷却や温水冷却等の水冷却手段でもりクエンチ
現象が発生し、それに伴って冷却停止温度の精度低下は
免れない。

【００１１】次には、鋼板の温度むらの限界である。下
面冷却や温水冷却を行う前の水冷却工程で鋼板に大きな
温度むらが生じた場合、以降の冷却では、水冷却を行う
限り温度むらを解消することはできず、むしろ温度むら
が拡大する方向に作用する。

【００１２】これは水冷却の冷却能が、核沸騰に至るま
では、鋼板温度が低下するほど大きくなることに起因す
る。つまり、一旦生じた温度むらの低温部は、更に加速
的に冷却され、温度むらが大きくなるのである。

【００１３】本発明の課題は、水冷の冷却能が不安定に
なる遷移沸騰〜核沸騰の温度領域の冷却方法を改善し、
鋼板の冷却停止温度の精度向上、および温度むらを減少
させる冷却方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、高温鋼板
を低温まで温度むらを生じないで冷却する方法を検討
し、以下の５つの基本的な考え方に至った。

【００１５】(a) 製造ライン長さの制限があるため、冷
却水が遷移沸騰に移行する温度（以下、クエンチ温度と
いう）までは、あるいは鋼板の温度むらが小さい場合
は、できるだけ水冷却を行い、効率的に冷却する。

【００１６】(b) クエンチ温度以下では、温度むらの大
きな鋼板に対しては、水冷却は避ける。

【００１７】(c) クエンチを生じない冷却方法として空
気吹き付けに等よる冷却（以下、ガス冷却という）が有
効である。

【００１８】(d) クエンチ温度及びクエンチの発生部位
は、様々な製造条件の影響を受けて変動するため、鋼板
の温度分布を個々に監視し、その状況に応じて冷却方法
を変更する。

【００１９】(e) ガス冷却の効率を高めるには、ガス中
に噴霧するなどの方法で水分を添加するとよい。ただ
し、多量に水分添加すると均一な霧状にならず、温度む
らを助長するおそれがある。

【００２０】本発明は以上の知見に基づいたもので、そ
の要旨は以下(1) 〜(5) にある。 (1) 高温鋼板を冷却ゾーンで搬送しつつ冷却する冷却装
置であって、冷却ゾーンには水冷却装置とガス冷却装置
とが併設されていることを特徴とする高温鋼板の冷却装
置。

【００２１】(2) ガス冷却装置のガスに２００ｇ／Ｎｍ
³ 以下の水分を添加する装置を備えたことを特徴とする
前記(1) 項に記載の高温鋼板の冷却装置。

【００２２】(3) 水冷却装置とガス冷却装置とが併設さ
れた冷却ゾーンを有する高温鋼板の冷却装置を用い、搬
送中の鋼板の平面の温度を測定し、平面温度の最低温度
が予め定めた温度以下で、かつ平面温度の偏差が予め定
められた値以下のときは、水冷却による冷却制御を行
い、平面温度の偏差が前記の予め定められた値を超える
ときはガス冷却による冷却制御を行うことを特徴とする
高温鋼板の冷却方法。

【００２３】(4) 水冷却装置とガス冷却装置とが併設さ
れた複数の冷却ゾーンと、各冷却ゾーンの前に搬送中の
高温鋼板の平面温度を測定する温度測定器を備えた高温
鋼板の冷却装置を用い、搬送中の鋼板の平面温度を各冷
却ゾーン前で測定し、平面温度の最低温度が予め定めた
温度以下で、かつ平面温度の偏差が予め定められた値以
下のときは、各温度測定器に対応した冷却ゾーンで水冷
却による冷却制御を行い、該平面温度の偏差が該予め定
められた値を超えるときは、該温度測定器に対応した冷
却ゾーンでガス冷却による冷却制御を行うことを特徴と
する高温鋼板の冷却方法。

【００２４】(5) 搬送中の鋼板の平面温度の偏差が予め
定められた値を超えるとき、該偏差に対応してガス冷却
装置のガスへの水分添加量を変化させることを特徴とす
る請求項３または４に記載の高温鋼板の冷却方法。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の方法においては高温鋼板
の表面温度を２次元的（平面的）に監視し、偏差（温度
むら）が予め定められた値以内の時は水冷却を行い、偏
差が予め定められた値を超える時にはガス冷却を行う 従って、本発明の冷却装置の冷却ゾーンでは水冷却にも
ガス冷却にも対応できるように、水冷却装置とガス冷却
装置を併設する。併設とは、同一冷却ゾーンで水冷却装
置とガス冷却装置のいずれかを切り替えて使用できると
いうことである。

【００２６】図１は本発明の冷却装置を示す概要図であ
る。同図において、符号１は鋼板、２はパスライン、３
は冷却ゾーン、４は水冷却装置、５はガス冷却装置、６
は温度分布測定器、７は制御装置である。

【００２７】冷却ゾーン３には水冷却装置４とガス冷却
装置５が併設されている。すなわち、同図の例では、水
冷却装置４とガス冷却装置５が交互に配置されており、
制御装置の指令により、同一ゾーン内のほぼ同一位置で
水冷にもガス冷却にも切り替えることができる。圧延完
了後、冷却開始するタイミングがほぼ同一になるなら、
水冷却装置群の後にガス冷却装置群があっても、または
その逆であってもかまわない。しかし、例えば水冷却装
置群とガス冷却装置群が２０ｍも離れていると、冷却開
始タイミングのずれが大きくなって好ましくない。

【００２８】水冷却とガス冷却の切替えに際して、冷却
開始・終了指令と実際の水冷またはガス冷却が開始・終
了されるタイミングのずれ、あるいは前記水冷却装置群
とガス冷却装置群が離れていることによるタイミングの
調整のため、過渡的に水冷却とガス冷却が同時に行われ
ることがあってもよい。

【００２９】水冷却装置としては、通常の熱間圧延ライ
ンのホットランテーブルで用いられる水冷装置と同様の
装置を用いてよい。例えば、熱延鋼板のホットランテー
ブルには通常パスライン上面の水冷却装置はラミナーフ
ローノズル、パスライン下面の水冷却装置はスプレーノ
ズル等を用いられるが、これらの装置を流用してよい。

【００３０】ガス冷却装置には鋼板に低温または常温の
ガスを吹き付けるものであれば種類を問わないが、吐出
圧５０〜１００ｈＰａ程度のブロアー、あるいは工場内
に供給されている低圧の圧縮空気源（３〜５ｋｇｆ／ｃ
ｍ² ）から取り出してノズルで鋼板に吹き付けるなどの
装置が安価で好ましい。

【００３１】本発明に係る水冷却装置とガス冷却装置が
併設された冷却ゾーンは複数あってもよい。後述するよ
うに、鋼板の冷却過程の中間で、一旦鋼板の平面の温度
を確認し、この平面温度に基づいてさらに後段の冷却ゾ
ーンを制御すると冷却終了温度の制御精度向上、温度む
らが減少する。その場合、上流側の冷却ゾーンと下流側
の冷却ゾーンの間にさらに温度測定器を配置する。

【００３２】本発明に係るガス冷却装置には、ガス中に
水分を添加する装置を有するのが望ましい。ガスまたは
空気による冷却能はラミナーフロー冷却水に比べて１／
３〜１／２００であるため、鋼板温度むらの軽減には都
合がよいが、冷却ゾーンの長さが著しく長くなるおそれ
がある。

【００３３】鋼板の温度むらを助長しない程度に冷却能
を高めるには、ブロア吐出口、ダクト内あるいは圧縮空
気のノズル近くからガス流中（または空気流中）に２０
０ｇ／Ｎｍ³ 以下の水を噴霧するのが効果的である。水
噴霧には、５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧水によるエア
レスミストまたは３〜５ｋｇｆ／ｃｍ² の圧縮空気に混
合するエアミックスミストなどを用いることができる。

【００３４】これによって、乾燥ガスに比較して冷却能
は最大で２０倍となり、水との対比で２／３〜１／１０
０の冷却能が得られるので、ガス冷却の制御可能範囲が
著しく広くなる。水添加量が２００ｇ／Ｎｍ³ を超える
と、霧化が不十分になり水滴が直接鋼板に当たって冷却
むらを助長する恐れがある。本発明では、水添加量を調
整し、ガスのみで鋼板を冷却することもあるので、水添
加量の下限は特に定めないが、水添加により、ガス量を
節減（例えば、冷却ブロアの電力節減）できるので、５
ｇ／Ｎｍ³ 以上の添加が好ましい。さらに好ましい水添
加範囲は、１０〜１００ｇ／Ｎｍ³ である。

【００３５】本発明装置は製造ライン上で、鋼板のクエ
ンチ温度よりはるかに高い温度から冷却開始する装置と
して使ってもよいが、ガス冷却は殆ど有効に使われるこ
とはない。従って、クエンチ温度よりはるかに高い段階
では従来方式の水冷却装置を用い、クエンチに移行する
温度（例えば５５０℃）前後で通過する位置に本発明の
装置を設置するのが好ましい。

【００３６】高温鋼板がクエンチ温度より高い場合は、
クエンチ現象は生じ難く、水冷却能も低温域と比べて小
さいので温度むらが著しく拡大するような恐れはない。
本発明の好適態様では、高温鋼板は本発明に係る冷却ゾ
ーンの手前でクエンチ温度よりやや高温で、冷却ゾーン
通過中にクエンチ温度に移行する場合や、冷却ゾーンの
手前でクエンチ温度以下になっている場合がある。この
クエンチ温度は、製造ラインで使用されている冷却方法
や鋼材の移動速度、表面性状（スケール生成の程度等）
によって変動するので、個々の製造ライン毎に予め定め
て、本発明装置の設置位置の決定や冷却制御の制御モデ
ル式などに利用する。

【００３７】高温鋼板はクエンチ温度以下になったと
き、低温ほどクエンチが生じ易くなる。しかし著しい温
度むらは、クエンチが最初に部分的に発生するような温
度領域で生じる。従って本発明の装置は製造ライン上
の、初期クエンチに伴う温度むらが発生し易い位置に設
置することが最も望ましく、その温度領域は冷却方法等
によっても異なるが、概ね２００℃〜５００℃である。

【００３８】次に本発明の冷却方法について説明する。
図１において、温度測定器６は鋼板１の幅方向の温度を
測定する機能を有するものである。鋼板が搬送される
間、温度測定器６は幅方向温度を鋼板の搬送とともに繰
返し測定し、制御装置７に伝送する。これによって制御
装置７は鋼板１の平面全体の温度を知ることができる
（以下、平面全体の温度を単に平面温度という）。

【００３９】図１では温度測定器６がパスラインの上下
両面に設置された例を示しているが、４．５ｍｍ厚さ以
下の鋼板であれば、上面のみの温度測定器で両面を代表
させてもよい。

【００４０】温度測定器６は冷却ゾーン３に対して適当
な距離をおいた上流側に設置される。この距離は、鋼板
の搬送速度と本発明装置の制御性との兼合いから決定さ
れる。つまり、温度測定器を通過した鋼板が冷却装置ま
で搬送される時間内に、制御装置は鋼板の平面温度情報
を処理・判定し、水冷却からガス冷却への（あるいはそ
の逆の）機械的な切替えを完了するのが望ましいからで
ある。

【００４１】制御装置７は測定した平面温度に基づき、
鋼板に温度むらがあって、その最も低い温度（ただし、
エッジ部の特異点は除く）が、クエンチ温度以下の場
合、あるいは冷却ゾーンで水冷されるうちにクエンチ温
度以下になることが予想される場合は水冷を避けてガス
冷却とする。言い換えれば、温度むらがあっても、冷却
ゾーンでの水冷中にクエンチ温度以下にならないと予想
されるなら水冷を用い、温度むらがなければ、水冷によ
ってクエンチ温度以下まで冷却してもよい。

【００４２】熱延鋼板や冷延鋼板の全長は数ｋｍに及
び、厚鋼板も全長５０ｍに及ぶため、その間の圧延出側
温度も変動し、これに応じて時々刻々冷却制御を行わね
ばならない。図１の制御装置は一般に制御用コンピュー
タで実現されるため、一定周期で平面温度測定〜冷却制
御の制御サイクルを行うことになる。

【００４３】本発明の場合、一回の制御サイクルで処理
される鋼板の長さは数十〜百数十ｍ、制御の周期でいえ
ば１〜５ｓで制御サイクルを実行する。

【００４４】一つの制御サイクルで、平面温度の偏差判
定の対象とする幅方向の温度測定は、１回のみで、長さ
方向には同じ温度としてもよいし、長さ方向に複数回測
定してもよい。これは、水冷却とガス冷却との切替え性
能、温度測定器と冷却ゾーン間の距離、および冷却ゾー
ンの長さ等との兼合いで決定されるものである。ある程
度搬送方向にわたって平均温度を測定する方がデータの
統計誤差が小さくなるし、冷却装置の切替え頻度負担が
少なくて済む。

【００４５】本発明では、平面温度の偏差の大小判定に
よって、水冷却とガス冷却を切り替えるが、その判定方
法は、種々の方法がある。最も単純な方法は、１制御サ
イクルで得られた平面温度の最高値と最低値の差を単純
に偏差とし、予め定めた値（例えば２０℃）と大小比較
する方法である。

【００４６】また、例えば、平面温度データより平均温
度を導出し、この平均温度より１０℃以上低温の領域が
１０％以上となった場合に「偏差大」とするような判定
基準が考えられる。

【００４７】あるいは、１回の制御サイクルに含まれる
鋼板表面を幅方向に１０分割、長さ方向に１０分割し、
そのメッシュ領域の平均温度の（最大−最小）をもって
偏差を評価する方法などである。いずれも、平面温度測
定の測定誤差と、クエンチの増大を考慮し、鋼種や製造
条件に応じて適宜変更・最適化するのがよい。

【００４８】なお、温度測定器と本発明の冷却装置との
間に他の水冷却装置が存在する場合は、測定した幅方向
温度を基に、本発明の冷却装置に到達するまでの温度低
下量を計算により推定し、その推定された幅方向温度か
ら冷却切替えの判断を行うようなシステムとすればよ
い。

【００４９】水冷却とガス冷却との切替方法に関しては
特に規定するものではないが、切替えに要する時間は可
能な限り短い方が良い。特に水冷却のＯＮ／ＯＦＦに関
しては、元バルブでの開閉は応答性が悪いので、冷却水
を噴出した状態のままで、ＯＦＦ時には冷却水を可動式
の樋のようなもので受け、冷却水を搬送ライン外に逃が
すような機構が望ましい。

【００５０】本発明の冷却装置は水冷却装置とガス冷却
装置を併設した冷却ゾーンを複数設置することによっ
て、より効果的な冷却が可能となる。

【００５１】図２は本発明の冷却ゾーンを複数有する冷
却装置を示す概要図で、同図(a) は温度測定器を制御対
象の冷却ゾーン直前に配置した場合、同図(b) は温度測
定器を制御対象の冷却ゾーンより上手の冷却ゾーン直前
に配置した場合である。

【００５２】同図(a) において、各々の温度測定器６
ａ、６ｂ、６ｃで測定された平面温度の偏差によって、
それぞれの温度測定器に対応した冷却ゾーン３ａ、３
ｂ、３ｃで水冷却とガス冷却に切替えるシステムであ
る。ここでは、温度測定器６ａで測定した平面温度に基
づき、冷却ゾーン３ａの水冷却／ガス冷却の切替えを行
い、以下同様に６ｂ−３ｂ、６ｃ−３ｃに対応して、そ
れぞれの水冷却／ガス冷却の切替えを行う。このように
構成すると、例えば温度測定器６ａで温度むらが認めら
れた場合、冷却装置３ａはガス冷却に切替えられるが、
冷却ゾーン３ａ通過後に温度測定器６ｂで測定された平
面温度で温度むらが小さくなっていることが認められれ
ば、冷却ゾーン３ｂでは水冷却を行うことによって、よ
り低温まで効率的な冷却が可能となる。

【００５３】図２(b) では各々の温度測定器６ａ、６
ｂ、６ｃが対応する冷却ゾーン３ａ、３ｂ、３ｃとの間
に、他の冷却ゾーンが介在する。温度測定器６ａのすぐ
下手にある他の冷却装置８は本発明に係る冷却方法以外
の冷却制御にかかるものである。この構成は温度測定器
と対応する冷却ゾーンとの間の距離を適当に確保して、
水冷却／ガス冷却の切替えのための時間を確保する目的
で、設置スペースに余裕がない場合に採用される。この
場合も、温度むらを監視しながら水冷却とガス冷却を切
替えることによって効果的な冷却が可能となるが、温度
測定器６ａ（または６ｂ、６ｃ）直下を通過してから対
応する冷却ゾーン３ａ（または３ｂ、３ｃ）に至るまで
の平面温度の変化を推定して、対応する冷却ゾーンの水
冷却／ガス冷却の切替えおよび冷却制御をしなければな
らない。

【００５４】本発明では平面温度の偏差が予め定められ
た範囲を超えるとき、ガス冷却を行うが、その場合さら
に、平面温度の偏差が大きいときは、ガス冷却装置のガ
スへの水分添加量を減少させ、偏差がさほど大きくない
ときは水分添加量を増加させるようにするのが望まし
い。すなわち、ガス冷却の冷却能を大きくして、水冷却
ほど激しい冷却とはならず、乾燥ガスほど緩やかな冷却
でもない、中間の冷却能を得るための手段であって、冷
却むらを助長しない程度に冷却能を大きくするのであ
る。

【００５５】本発明装置における効果を以下に述べる。
第１に、初期クエンチ時に鋼板表面のクエンチが発生し
た領域への水の供給を止めることによって、それ以上の
クエンチ領域の拡大が抑えられる。この点は、従来法で
水冷却の仕方を変更することによって温度むらを抑制す
る方法とは異なり、より低温までの冷却が可能になる。

【００５６】第２に、クエンチに伴う温度むら発生時に
ガス冷却を行うことによって、クエンチ領域（鋼板に冷
却水が付着した領域）の冷却水を吹き飛ばし、速やかな
復熱と平面温度の均一化を促している。単に、水冷却を
ＯＮ／ＦＦする方法よりも温度むらの回復効果及び冷却
能力ともに優れている。

【００５７】第３に、鋼板の温度むらを連続的に監視
し、これに動的に対応した冷却を行うので、製造条件に
よって異なる低温度領域の温度むらの発生に対して、個
々に対応することができる。これは、クエンチに伴う温
度むらが発生する直前まで冷却能の高い水冷却を効率的
に実施できる点で優れている。

【００５８】以上の効果により、本発明装置は、部分的
なクエンチに伴う温度むらが発生しやすい５５０℃以下
の低温度領域において、温度むらの拡大を抑制しつつ、
より低温まで鋼板を冷却することが可能となる。

【００５９】

【実施例】（実施例１）本発明の冷却装置および冷却方
法を熱延ラインに適用した例について説明する。

【００６０】表１に示す成分組成の鋼片スラブを、粗圧
延機および仕上げ圧延機を通した後、ランアウトテーブ
ルにて水冷却を行い、ランアウトテーブルの最下流、巻
取機の上流に本発明に係る冷却ゾーンを２機設置した。
温度測定器と冷却ゾーンの配置は、図２(a) に示す３機
の直列方式のうち、６ａ、６ｂ、３ａ、３ｂのみを有す
る。目標巻取温度を４５０℃として試験を実施した。熱
延鋼板は、幅９００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍである。

【００６１】

【表１】

【００６２】本発明例の冷却方法では、水冷却とガス冷
却を切替えて冷却ゾーン１機のみを使用した場合と、冷
却ゾーンを２機とも使用した場合について検討した。な
お水冷却方法は、上面はパイプラミナ冷却、下面はスプ
レー冷却であり、ガス冷却は搬送ラインの左右に設置し
たノズルから圧縮空気を噴出した。水冷却とガス冷却の
切替え基準は以下のようにした。

【００６３】制御の１サイクル分の鋼帯長さ（約２０
ｍ）に対して、当該鋼帯面（９００ｍｍ×２０ｍ）の平
均温度より１０℃以上低温の部分が１０％以上ある時を
「偏差大」と判定して、ガス冷却に切り替えるものとす
る。

【００６４】一方、本発明例の冷却装置を使用しない
で、同一巻取温度を目標として従来法式による水冷却の
オンオフによる冷却制御を行った場合を比較例として実
施した。

【００６５】表２に、各コイルの目標巻取温度に対する
的中率を示した。表２において、本発明例の冷却ゾーン
１機の構成では４５０℃±１５℃の的中率が８９〜９１
％、本発明の冷却ゾーン２機の構成では９０〜９３％で
あり、従来法の的中率８２〜８５％より良好であること
がわかった。

【００６６】

【表２】

【００６７】本発明の冷却ゾーンを２機使用した冷却装
置の方が、的中率が良いことから、更に低温冷却を推し
進める場合、複数台の冷却ゾーンを配置してきめ細かに
冷却制御することが有効であるものと考えられる。

【００６８】図３は、巻取前の幅方向温度を示すグラフ
で、同図(a) は従来例（Ｎｏ．３）、同図(b) は本発明
例（Ｎｏ．９）である。同図に示すように、従来例では
図３(a) のａ〜ｃ点が、クエンチによる過冷却が生じた
領域と考えられる。

【００６９】（実施例２）ガス冷却する際、ガス（圧縮
空気のジェット）中に水分を添加する試験を行なった。
本発明の冷却装置は上記の実施例１に使用した冷却ゾー
ン１機を配置した状態で使用した。

【００７０】温度むらのある場合には冷却系統はガス冷
却（圧縮空気噴射）に切り替えるが、その際、空気流中
にエアレスミストノズルで水を噴霧した。水添加量は５
０ｇ／Ｎｍ³ であった（Ｎｏ．１１）。

【００７１】さらに、水添加量を可変とする方法の試験
を行った（Ｎｏ．１２）。水分の添加量ｘ（ｇ／Ｎ
ｍ³ ）は、平面温度の偏差をΔｔ( ℃) として、ｘ＝１
５０−３．０×Δｔ、ただし、５≦ｘ≦１００として与
えた。また、Δｔは低温領域の平均温度と、鋼帯面の全
体平均温度より高温の領域の平均温度との差とした。

【００７２】比較用に、ガス冷却に水添加を行わない場
合（Ｎｏ．１０）も試験した。水冷却／ガス冷却の切替
え基準である平面温度の「偏差大」の判定は、実施例１
と同様、平面温度の偏差を当該鋼帯面の平均温度より１
０℃以上低温の部分が１０％以上ある場合とした。

【００７３】表３にガス冷却の水添加試験結果を示す。
ガス冷却の適用時間率はＮｏ．１０〜１２について大差
はない。Ｎｏ．１０は冷却用のエアジェットに水分を添
加しなかったものであり、巻取り目標温度的中外れは主
に高め外れであった。Ｎｏ．１１はエアジェットに一定
の水分を添加したものである。巻取り目標温度的中外れ
の内訳は高め外れと低め外れが混在していた。Ｎｏ．１
２はエアジェットの添加水量を温度偏差に対応して変化
させた。巻取り目標温度的中外れの内訳は高め 外れと
低め外れが混在していた。

【００７４】Ｎｏ．１０〜１２を比較すれば、冷却ガス
に水分添加の効果があることがわかり、水添加量を可変
とするとさらに効果があることがわかった。

【００７５】

【表３】

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、高温鋼板の水冷却にお
いて、遷移沸騰領域以下の低温域で、クエンチ現象に伴
う冷却温度むらの拡大を抑制しながら安定して鋼板を冷
却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却装置を示す概要図である。

【図２】本発明の冷却ゾーンを複数有する冷却装置示す
概要図で、同図(a) は温度測定器を制御対象の冷却ゾー
ン直前に配置した場合、同図(b) は温度測定器を制御対
象の冷却ゾーンより上手の冷却ゾーン直前に配置した場
合である。

【図３】巻取前の幅方向温度を示すグラフで、同図(a)
は従来例、同図(b) は本発明例である。

【符号の説明】

１：鋼板 ２：パスライン ３、３ａ、３ｂ、３ｃ：冷却ゾーン ４：水冷却装置 ５：ガス冷却装置 ６：温度測定器 ７：制御装置 ８：他の冷却装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K034 AA01 BA04 BA05 CA01 CA05 DA06 DB03 FA05 FB03 4K043 AA01 AB03 AB15 AB25 AB26 AB27 BA03 BA05 CB01 CB03 EA07 FA03 FA13 GA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温鋼板を冷却ゾーンで搬送しつつ冷却
   する冷却装置であって、冷却ゾーンには水冷却装置とガ
   ス冷却装置とが併設されていることを特徴とする高温鋼
   板の冷却装置。
2. 【請求項２】 ガス冷却装置のガスに２００ｇ／Ｎｍ³
   以下の水分を添加する装置を備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の高温鋼板の冷却装置。
3. 【請求項３】 水冷却装置とガス冷却装置とが併設され
   た冷却ゾーンを有する高温鋼板の冷却装置を用い、搬送
   中の鋼板の平面の温度を測定し、平面温度の最低温度が
   予め定めた温度以下で、かつ平面温度の偏差が予め定め
   られた値以下のときは、水冷却による冷却制御を行い、
   平面温度の偏差が前記の予め定められた値を超えるとき
   はガス冷却による冷却制御を行うことを特徴とする高温
   鋼板の冷却方法。
4. 【請求項４】 水冷却装置とガス冷却装置とが併設され
   た複数の冷却ゾーンと、各冷却ゾーンの前に搬送中の高
   温鋼板の平面温度を測定する温度測定器を備えた高温鋼
   板の冷却装置を用い、搬送中の鋼板の平面温度を各冷却
   ゾーン前で測定し、平面温度の最低温度が予め定めた温
   度以下で、かつ平面温度の偏差が予め定められた値以下
   のときは、各温度測定器に対応した冷却ゾーンで水冷却
   による冷却制御を行い、該平面温度の偏差が該予め定め
   られた値を超えるときは、該温度測定器に対応した冷却
   ゾーンでガス冷却による冷却制御を行うことを特徴とす
   る高温鋼板の冷却方法。
5. 【請求項５】 搬送中の鋼板の平面温度の偏差が予め定
   められた値を超えるとき、該偏差に対応してガス冷却装
   置のガスへの水分添加量を変化させることを特徴とする
   請求項３または４に記載の高温鋼板の冷却方法。