JP2003145212A - 熱延鋼帯の冷却制御方法 - Google Patents
熱延鋼帯の冷却制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】鋼帯の加速圧延に伴って鋼帯搬送速度が変化す
る際にも、鋼帯の長手方向に均質な材料となるような熱
延鋼帯の冷却制御方法を提供する。 【解決手段】熱延鋼帯の製造設備における仕上圧延機の
後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延鋼帯を
搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路と、該鋼
帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に対して冷
却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面冷却手段
と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に対して冷
却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上面冷却手
段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクとして、複
数の冷却バンクから構成される熱延鋼帯の冷却装置を用
いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出する最上流の
バンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させるこ
とを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
る際にも、鋼帯の長手方向に均質な材料となるような熱
延鋼帯の冷却制御方法を提供する。 【解決手段】熱延鋼帯の製造設備における仕上圧延機の
後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延鋼帯を
搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路と、該鋼
帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に対して冷
却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面冷却手段
と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に対して冷
却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上面冷却手
段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクとして、複
数の冷却バンクから構成される熱延鋼帯の冷却装置を用
いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出する最上流の
バンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させるこ
とを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱延鋼帯の冷却制
御方法に関するものである。
御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の鋼帯搬送路での熱延鋼帯の冷却制
御は、冷却装置入側の予測または実績温度と、冷却装置
出側の目標温度とから、冷却装置の各冷却バンクのオン
／オフおよびその注水量を鋼帯の搬送にあわせて制御す
るものである。
御は、冷却装置入側の予測または実績温度と、冷却装置
出側の目標温度とから、冷却装置の各冷却バンクのオン
／オフおよびその注水量を鋼帯の搬送にあわせて制御す
るものである。
【０００３】特開平５−２７７５３５号には所望の材質
を実現するために、鋼板の加速による鋼板速度の変化が
ある場合や、仕上出口温度に変化がある場合でも、必要
な冷却速度および巻取温度を容易に鋼板全長に亘って確
保する方法として、鋼板の仕上圧延機と巻取機との間に
鋼板に対する冷却水の注水のオン／オフおよびその注水
量を個別に調節できる水冷バンクを搬送方向に間隔を置
いて多数設けて冷却帯を構成し、かつ仕上圧延機の出側
に鋼板の仕上出口温度計を、冷却帯の出側に巻取温度計
をそれぞれ設け、ある時間間隔で仕上出口温度計により
検出したサンプリング点を、当該鋼板の速度およびその
速度変化を取り込みながらトラッキングし、各サンプリ
ング点が鋼板の速度変化に影響されることなく一定の冷
却速度とするように各冷却バンクの注水量の制御を行う
とともに、水冷終了後空冷過程を経て当該サンプリング
点が目標巻取温度となるように冷却バンクをオン／オフ
して水冷する全バンク長を制御する方法が示されてい
る。
を実現するために、鋼板の加速による鋼板速度の変化が
ある場合や、仕上出口温度に変化がある場合でも、必要
な冷却速度および巻取温度を容易に鋼板全長に亘って確
保する方法として、鋼板の仕上圧延機と巻取機との間に
鋼板に対する冷却水の注水のオン／オフおよびその注水
量を個別に調節できる水冷バンクを搬送方向に間隔を置
いて多数設けて冷却帯を構成し、かつ仕上圧延機の出側
に鋼板の仕上出口温度計を、冷却帯の出側に巻取温度計
をそれぞれ設け、ある時間間隔で仕上出口温度計により
検出したサンプリング点を、当該鋼板の速度およびその
速度変化を取り込みながらトラッキングし、各サンプリ
ング点が鋼板の速度変化に影響されることなく一定の冷
却速度とするように各冷却バンクの注水量の制御を行う
とともに、水冷終了後空冷過程を経て当該サンプリング
点が目標巻取温度となるように冷却バンクをオン／オフ
して水冷する全バンク長を制御する方法が示されてい
る。
【０００４】また、特開平６−２３８３１２号には所望
の材質を実現するために、鋼板の加速による鋼板速度の
変化がある場合でも、γ→α変態完了までの温度履歴お
よび巻取温度を一定に制御して、材料の機械的特性の均
一化を図る方法として、冷却帯を前半の温度履歴制御ゾ
ーンと後半の巻取温度制御ゾーンに分ける。温度履歴制
御ゾーンにおいては、予測材料速度を用い、予め設定さ
れた水冷および空冷時間を確保するように各水冷装置の
開閉パターンを制御する。巻取温度制御ゾーンにおいて
は、目標巻取温度となるための水冷および空冷パターン
を計算し、これに基づいて各水冷装置を制御する方法が
示されている。
の材質を実現するために、鋼板の加速による鋼板速度の
変化がある場合でも、γ→α変態完了までの温度履歴お
よび巻取温度を一定に制御して、材料の機械的特性の均
一化を図る方法として、冷却帯を前半の温度履歴制御ゾ
ーンと後半の巻取温度制御ゾーンに分ける。温度履歴制
御ゾーンにおいては、予測材料速度を用い、予め設定さ
れた水冷および空冷時間を確保するように各水冷装置の
開閉パターンを制御する。巻取温度制御ゾーンにおいて
は、目標巻取温度となるための水冷および空冷パターン
を計算し、これに基づいて各水冷装置を制御する方法が
示されている。
【０００５】更に、特公平４−１１６０８号には、熱間
圧延に際し、圧延直後０．５秒以内に熱伝達係数が１０
００Kcal／m2hr℃以上の冷却応力で急冷して圧延歪を蓄
積した状態から変態させることで、γ→α変態によるα
細粒化による材質の向上が可能であることが開示されて
いる。特公平４−１１６０８号の第２図には、圧延後の
急冷開始時間とフェライト粒径との関係が示され、この
図から、冷却開始時間が０．５秒以内であることが必要
との結論が示されている。また、これらの冷却を実現す
るための手段として、圧延機出側の直近急冷装置とその
使用方法が示されている。
圧延に際し、圧延直後０．５秒以内に熱伝達係数が１０
００Kcal／m2hr℃以上の冷却応力で急冷して圧延歪を蓄
積した状態から変態させることで、γ→α変態によるα
細粒化による材質の向上が可能であることが開示されて
いる。特公平４−１１６０８号の第２図には、圧延後の
急冷開始時間とフェライト粒径との関係が示され、この
図から、冷却開始時間が０．５秒以内であることが必要
との結論が示されている。また、これらの冷却を実現す
るための手段として、圧延機出側の直近急冷装置とその
使用方法が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術には次のような問題がある。
た従来技術には次のような問題がある。
【０００７】熱延鋼帯の通常の生産では、圧延速度を鋼
帯の先端部から尾端部に向かって徐々に増速させる、加
速圧延と呼ばれる方法が用いられる。加速圧延では仕上
圧延温度の確保のほか、鋼帯先端部は通板性確保のため
に低速圧延が望ましいこと、鋼帯中央部は生産性確保の
ために高速圧延が望ましいという理由から広く一般的に
行われている。
帯の先端部から尾端部に向かって徐々に増速させる、加
速圧延と呼ばれる方法が用いられる。加速圧延では仕上
圧延温度の確保のほか、鋼帯先端部は通板性確保のため
に低速圧延が望ましいこと、鋼帯中央部は生産性確保の
ために高速圧延が望ましいという理由から広く一般的に
行われている。
【０００８】これに対し、特公平４−１１６０８号に
は、冷却開始時間を圧延終了後０．５秒以内にさせるた
めの圧延機出側の直近急冷装置の配置および、その使用
方法について示されているが、前述した加速圧延時の使
用方法については具体的な記載がない。それは特公平４
−１１６０８号では、材質上、フェライト粒径は小さい
ほど望ましいし、第２図の圧延後の急冷開始時間の０〜
０．４秒の間の時間差に対するフェライト粒径の差は材
質上無視できる、という考えに基づいているからであ
る。この考えによれば、特公平４−１１６０８号記載の
直近急冷装置は、少なくとも鋼帯の先端部搬送時に、冷
却開始時間が圧延終了後０．５秒以内となるよう仕上圧
延機最終段に近接して配置すれば、その後の加速圧延に
よって鋼帯搬送速度が増速されても、鋼帯長手全長にわ
たって冷却開始時間は０．５秒以内となり、組織を微細
粒化することができる。また、もし特公平４−１１６０
８号の第２図から、冷却開始時間０．５秒の場合と、
０．４秒の場合とでのフェライト粒径の差が材質上無視
できない場合でも、鋼帯の先端部搬送時に冷却開始時間
が圧延終了後０．４秒以内となるように直近冷却装置を
配置すれば、その後の加速圧延によって鋼帯搬送速度が
増速されても、鋼帯長手全長にわたって冷却開始時間は
０．４秒以内とすることができ、その結果フェライト粒
径が常に約４μｍとなり鋼帯長手全長にわたって均質な
材質を得ることができる。
は、冷却開始時間を圧延終了後０．５秒以内にさせるた
めの圧延機出側の直近急冷装置の配置および、その使用
方法について示されているが、前述した加速圧延時の使
用方法については具体的な記載がない。それは特公平４
−１１６０８号では、材質上、フェライト粒径は小さい
ほど望ましいし、第２図の圧延後の急冷開始時間の０〜
０．４秒の間の時間差に対するフェライト粒径の差は材
質上無視できる、という考えに基づいているからであ
る。この考えによれば、特公平４−１１６０８号記載の
直近急冷装置は、少なくとも鋼帯の先端部搬送時に、冷
却開始時間が圧延終了後０．５秒以内となるよう仕上圧
延機最終段に近接して配置すれば、その後の加速圧延に
よって鋼帯搬送速度が増速されても、鋼帯長手全長にわ
たって冷却開始時間は０．５秒以内となり、組織を微細
粒化することができる。また、もし特公平４−１１６０
８号の第２図から、冷却開始時間０．５秒の場合と、
０．４秒の場合とでのフェライト粒径の差が材質上無視
できない場合でも、鋼帯の先端部搬送時に冷却開始時間
が圧延終了後０．４秒以内となるように直近冷却装置を
配置すれば、その後の加速圧延によって鋼帯搬送速度が
増速されても、鋼帯長手全長にわたって冷却開始時間は
０．４秒以内とすることができ、その結果フェライト粒
径が常に約４μｍとなり鋼帯長手全長にわたって均質な
材質を得ることができる。
【０００９】ところが、本発明者らは圧延後の急冷開始
時間とフェライト粒径との関係が図３のような鋼種があ
ることを見出した。この鋼種に対しては、冷却開始時間
を一定に保つことをしない前記特公平４−１１６０８号
の方法によれば、加速圧延に伴って変化する鋼帯搬送速
度に応じて冷却開始時間が変化し、フェライト粒径が鋼
帯長手方向で変化し、その結果、鋼帯長手方向で均一な
材質を得ることができない。
時間とフェライト粒径との関係が図３のような鋼種があ
ることを見出した。この鋼種に対しては、冷却開始時間
を一定に保つことをしない前記特公平４−１１６０８号
の方法によれば、加速圧延に伴って変化する鋼帯搬送速
度に応じて冷却開始時間が変化し、フェライト粒径が鋼
帯長手方向で変化し、その結果、鋼帯長手方向で均一な
材質を得ることができない。
【００１０】一方、特開平５−２７７５３５号には、鋼
板の加速による鋼板速度の変化がある場合でも、必要な
冷却速度および巻取温度を容易に鋼板全長に亘って確保
する方法が示されているが、冷却開始時刻を一定に保つ
方法は何ら述べられていない。また、特開平６−２３８
３１２号には、γ→α変態完了までの温度履歴および巻
取温度を一定に制御して、材料の機械的特性の均一化を
図る方法が示されており、圧延直後の急速冷却の効果に
ついても述べられている。しかし、特開平６−２３８３
１２号においても、冷却開始時刻を一定に保つことにつ
いては何ら述べられておらず、上述した図３の鋼種に対
して特開平６−２３８３１２号の方法を適用すれば、冷
却開始時刻が加速圧延に伴って変化し、その結果鋼帯長
手方向で均一な材質を得ることはできない。
板の加速による鋼板速度の変化がある場合でも、必要な
冷却速度および巻取温度を容易に鋼板全長に亘って確保
する方法が示されているが、冷却開始時刻を一定に保つ
方法は何ら述べられていない。また、特開平６−２３８
３１２号には、γ→α変態完了までの温度履歴および巻
取温度を一定に制御して、材料の機械的特性の均一化を
図る方法が示されており、圧延直後の急速冷却の効果に
ついても述べられている。しかし、特開平６−２３８３
１２号においても、冷却開始時刻を一定に保つことにつ
いては何ら述べられておらず、上述した図３の鋼種に対
して特開平６−２３８３１２号の方法を適用すれば、冷
却開始時刻が加速圧延に伴って変化し、その結果鋼帯長
手方向で均一な材質を得ることはできない。
【００１１】したがって本発明の目的は、鋼帯の加速圧
延に伴って鋼帯搬送速度が変化する際にも、鋼帯の長手
方向に均質な材料となるような熱延鋼帯の冷却制御方法
を提供することにある。
延に伴って鋼帯搬送速度が変化する際にも、鋼帯の長手
方向に均質な材料となるような熱延鋼帯の冷却制御方法
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の熱延鋼帯の冷却制御方法は以下のような特
徴を有する。
めの本発明の熱延鋼帯の冷却制御方法は以下のような特
徴を有する。
【００１３】（１）熱延鋼帯の製造設備における仕上圧
延機の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延
鋼帯を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路
と、該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に
対して冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面
冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に
対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上
面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクと
して、複数の冷却バンクから構成される熱延鋼帯の冷却
装置を用いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出する
最上流のバンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化
させることを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
延機の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延
鋼帯を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路
と、該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に
対して冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面
冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に
対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上
面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクと
して、複数の冷却バンクから構成される熱延鋼帯の冷却
装置を用いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出する
最上流のバンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化
させることを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
【００１４】（２）熱延鋼帯の製造設備における仕上圧
延機の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延
鋼帯を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路
と、該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に
対して冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面
冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に
対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上
面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクと
して、該複数の冷却バンクの冷却水が互いに干渉しない
ように配置した水切り手段とから構成される熱延鋼帯の
冷却装置を用いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出
する最上流のバンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて
変化させることを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
延機の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延
鋼帯を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路
と、該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に
対して冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、該上面
冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯下面に
対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、前記上
面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バンクと
して、該複数の冷却バンクの冷却水が互いに干渉しない
ように配置した水切り手段とから構成される熱延鋼帯の
冷却装置を用いて、前記複数の冷却バンクのうち、吐出
する最上流のバンクを前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて
変化させることを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
【００１５】（３）鋼帯長手方向で冷却開始時間が一定
となるように、複数の冷却バンクのうち、吐出する最上
流のバンクを熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させるこ
とを特徴とする上記（１）または（２）に記載の熱延鋼
帯の冷却制御方法。
となるように、複数の冷却バンクのうち、吐出する最上
流のバンクを熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させるこ
とを特徴とする上記（１）または（２）に記載の熱延鋼
帯の冷却制御方法。
【００１６】（４）熱延鋼帯と上面冷却手段の冷却水の
吐出口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水
の吐出口との間隔を近接して配置することを特徴とする
上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱延鋼帯の冷
却制御方法。
吐出口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水
の吐出口との間隔を近接して配置することを特徴とする
上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱延鋼帯の冷
却制御方法。
【００１７】（５）熱延鋼帯と上面冷却手段の冷却水の
吐出口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水
の吐出口との間隔を３０〜１００ｍｍとすることを特徴
とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱延鋼
帯の冷却制御方法。
吐出口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水
の吐出口との間隔を３０〜１００ｍｍとすることを特徴
とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱延鋼
帯の冷却制御方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の熱延
鋼帯の冷却制御方法の一実施形態を示すもので、図１は
本発明の実施に供される熱延鋼帯の冷却装置および本発
明法の一実施形態を示す説明図、図２は本発明法におけ
る鋼帯搬送速度の増減と最上流冷却水吐出バンクとの関
係を示す説明図である。
鋼帯の冷却制御方法の一実施形態を示すもので、図１は
本発明の実施に供される熱延鋼帯の冷却装置および本発
明法の一実施形態を示す説明図、図２は本発明法におけ
る鋼帯搬送速度の増減と最上流冷却水吐出バンクとの関
係を示す説明図である。
【００１９】図１に示す熱延鋼帯の冷却装置２は、仕上
圧延機の最終段（Ｆ７）１下流に設置され、所定間隔を
有して配置され熱延鋼帯を搬送する複数の搬送ロール
（図示せず）からなる鋼帯搬送路と、１対の上面および
下面冷却手段からなる複数の冷却バンク５と、前記冷却
装置の入側および出側にそれぞれ設置された板温計３お
よび４と、冷却バンク５の冷却水が互いに干渉しないよ
うに配置した水切り手段である水切りロール（図示せ
ず）とから構成されている。
圧延機の最終段（Ｆ７）１下流に設置され、所定間隔を
有して配置され熱延鋼帯を搬送する複数の搬送ロール
（図示せず）からなる鋼帯搬送路と、１対の上面および
下面冷却手段からなる複数の冷却バンク５と、前記冷却
装置の入側および出側にそれぞれ設置された板温計３お
よび４と、冷却バンク５の冷却水が互いに干渉しないよ
うに配置した水切り手段である水切りロール（図示せ
ず）とから構成されている。
【００２０】本実施形態の冷却装置２は、１５個の冷却
バンクから構成され、各冷却バンクは水切りロールで区
切られている。各冷却バンク毎且つ各バンクの上面およ
び下面冷却手段毎に冷却水のオン／オフが可能となって
いる。
バンクから構成され、各冷却バンクは水切りロールで区
切られている。各冷却バンク毎且つ各バンクの上面およ
び下面冷却手段毎に冷却水のオン／オフが可能となって
いる。
【００２１】図２の横軸は１本の熱延鋼帯が冷却装置を
通過する間の時間経過を示している。この時間経過の間
に熱延鋼帯の搬送速度は一度上昇して、その後減少す
る。鋼帯搬送速度の増減に伴って吐出する最上流の冷却
バンクも変化する。
通過する間の時間経過を示している。この時間経過の間
に熱延鋼帯の搬送速度は一度上昇して、その後減少す
る。鋼帯搬送速度の増減に伴って吐出する最上流の冷却
バンクも変化する。
【００２２】あらかじめ決められた冷却開始時間を鋼帯
長手方向で一定に保つために、複数の冷却バンクを備え
る冷却装置の中での最上流の冷却水吐出バンクの選択方
法を以下に示す。冷却開始時間を鋼帯長手方向で一定に
保つためには、 Ｖ ：鋼帯搬送速度 ｓ ：冷却装置内の最上流の冷却水吐出バンクのイン
デックス、 Ｌｉ ：仕上圧延機最終段（Ｆ７）と冷却バンクｉとの
距離（ｉは冷却バンクのインデックス） Ｔ ：あらかじめ決められた冷却開始時間 Ｌｓ ：仕上圧延機最終段（Ｆ７）と冷却装置内の最上
流の冷却水吐出バンクとの距離 を用いて、 Ｌｓ＝Ｖ×Ｔ ・・（１） を満たす冷却バンクｓを選べばよい。鋼帯搬送速度Ｖは
鋼帯長手方向で変化するので、その変化に応じて仕上圧
延機最終段（Ｆ７）と冷却装置内の最上流の冷却水吐出
バンクとの距離Ｌｓが変化し、Ｌｓを満たす冷却装置内
の最上流の冷却水吐出バンクｓも変化する。
長手方向で一定に保つために、複数の冷却バンクを備え
る冷却装置の中での最上流の冷却水吐出バンクの選択方
法を以下に示す。冷却開始時間を鋼帯長手方向で一定に
保つためには、 Ｖ ：鋼帯搬送速度 ｓ ：冷却装置内の最上流の冷却水吐出バンクのイン
デックス、 Ｌｉ ：仕上圧延機最終段（Ｆ７）と冷却バンクｉとの
距離（ｉは冷却バンクのインデックス） Ｔ ：あらかじめ決められた冷却開始時間 Ｌｓ ：仕上圧延機最終段（Ｆ７）と冷却装置内の最上
流の冷却水吐出バンクとの距離 を用いて、 Ｌｓ＝Ｖ×Ｔ ・・（１） を満たす冷却バンクｓを選べばよい。鋼帯搬送速度Ｖは
鋼帯長手方向で変化するので、その変化に応じて仕上圧
延機最終段（Ｆ７）と冷却装置内の最上流の冷却水吐出
バンクとの距離Ｌｓが変化し、Ｌｓを満たす冷却装置内
の最上流の冷却水吐出バンクｓも変化する。
【００２３】本実施形態は、板厚が３ｍｍの熱延鋼帯の
冷却では冷却速度が２００℃／ｓｅｃ以上となるような
急速冷却をする場合の鋼帯の温度制御として有効であ
る。また、このような強冷却を可能とするため、熱延鋼
帯と上面冷却手段の冷却水の吐出口との間隔および熱延
鋼帯と下面冷却手段の冷却水の吐出口との間隔は３０〜
１００ｍｍとすることが好ましい。これは１００ｍｍを
超えると冷却水量の勢いが弱まり強冷却が不可能にな
り、逆に３０ｍｍ未満では、ノズル出口が鋼板に近づき
過ぎて冷却水の行き場がなくなり良好な水流が得られな
くなるからである。
冷却では冷却速度が２００℃／ｓｅｃ以上となるような
急速冷却をする場合の鋼帯の温度制御として有効であ
る。また、このような強冷却を可能とするため、熱延鋼
帯と上面冷却手段の冷却水の吐出口との間隔および熱延
鋼帯と下面冷却手段の冷却水の吐出口との間隔は３０〜
１００ｍｍとすることが好ましい。これは１００ｍｍを
超えると冷却水量の勢いが弱まり強冷却が不可能にな
り、逆に３０ｍｍ未満では、ノズル出口が鋼板に近づき
過ぎて冷却水の行き場がなくなり良好な水流が得られな
くなるからである。
【００２４】上述したように、吐出する最上流のバンク
を、前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させることを
特徴とする熱延鋼帯の冷却装置の好ましい形態として
は、以下があげられる。 上面冷却手段および水切り手段は昇降自在である。 水切り手段は水切りロールを備えていること。 上記の水切りロールを上記冷却手段の入側または出
側または出入側に配置し、上記水切りロールと搬送する
熱延鋼帯に対して対向する搬送ロールと１対で、上記熱
延鋼帯をピンチすること。 上記の水切りロールを上記冷却手段の入側または出
側または出入側に配置し、上記水切りロールと搬送する
熱延鋼帯との間に隙間を有して配置すること。
を、前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させることを
特徴とする熱延鋼帯の冷却装置の好ましい形態として
は、以下があげられる。 上面冷却手段および水切り手段は昇降自在である。 水切り手段は水切りロールを備えていること。 上記の水切りロールを上記冷却手段の入側または出
側または出入側に配置し、上記水切りロールと搬送する
熱延鋼帯に対して対向する搬送ロールと１対で、上記熱
延鋼帯をピンチすること。 上記の水切りロールを上記冷却手段の入側または出
側または出入側に配置し、上記水切りロールと搬送する
熱延鋼帯との間に隙間を有して配置すること。
【００２５】上記の際は水切りロールおよび搬送ロ
ールの周速と熱延鋼帯の搬送速度とは同じかわずかな周
速差を設ける。
ールの周速と熱延鋼帯の搬送速度とは同じかわずかな周
速差を設ける。
【００２６】上面冷却手段および水切り手段は上下に昇
降自在とするのが好ましい。熱延鋼帯先端が通過する際
は、水切り手段を上方に退避して、先端の通過後降下さ
せることにより、熱延鋼帯先端と上面冷却手段および水
切り手段の衝突による熱延鋼帯の疵発生や通板トラブル
を回避できる。
降自在とするのが好ましい。熱延鋼帯先端が通過する際
は、水切り手段を上方に退避して、先端の通過後降下さ
せることにより、熱延鋼帯先端と上面冷却手段および水
切り手段の衝突による熱延鋼帯の疵発生や通板トラブル
を回避できる。
【００２７】また、水切り手段は水切りロールであるこ
とが好ましい。熱延鋼帯の通板性や疵発生を押さえるの
に有効である。
とが好ましい。熱延鋼帯の通板性や疵発生を押さえるの
に有効である。
【００２８】更に、水切りロールは搬送する熱延鋼帯に
対して対向する搬送ロールと１対で、上記熱延鋼帯をピ
ンチするピンチロールの機能を併せ持たせることが好ま
しい。熱延鋼帯の通板性と水切りの確実性を高めるため
に有効である。
対して対向する搬送ロールと１対で、上記熱延鋼帯をピ
ンチするピンチロールの機能を併せ持たせることが好ま
しい。熱延鋼帯の通板性と水切りの確実性を高めるため
に有効である。
【００２９】また、水切りロールと搬送する熱延鋼帯と
の間に隙間を有して配置することも好ましい。水切りロ
ールと熱延鋼帯の間に隙間を設ける形式は、上述した水
切りロールと搬送ロールで熱延鋼帯をピンチする形態に
対して、水切り確実性は劣るものの、熱延鋼帯に対する
負荷荷重の調整や水切りロールおよび搬送ロールの回転
と熱延鋼帯の搬送速度を同期させる調整が不要となり、
複雑な制御が不要な点でコストに有利である。
の間に隙間を有して配置することも好ましい。水切りロ
ールと熱延鋼帯の間に隙間を設ける形式は、上述した水
切りロールと搬送ロールで熱延鋼帯をピンチする形態に
対して、水切り確実性は劣るものの、熱延鋼帯に対する
負荷荷重の調整や水切りロールおよび搬送ロールの回転
と熱延鋼帯の搬送速度を同期させる調整が不要となり、
複雑な制御が不要な点でコストに有利である。
【００３０】水切りロールの周速が鋼帯の搬送速度とほ
ぼ一致するように水切りロールを回転させ、さらに水切
りを確実にするために、水切りロールについて冷却装置
の反対側に少なくとも１つ以上の流体噴射ノズルを設
け、水切りロールと鋼帯の隙間から流出する冷却水を鋼
帯上から速やかに排出させる。
ぼ一致するように水切りロールを回転させ、さらに水切
りを確実にするために、水切りロールについて冷却装置
の反対側に少なくとも１つ以上の流体噴射ノズルを設
け、水切りロールと鋼帯の隙間から流出する冷却水を鋼
帯上から速やかに排出させる。
【００３１】水切りロールと熱延鋼帯との隙間は狭けれ
ば狭いほど水切り効果が高いが、実際の設備では搬送に
伴う鋼帯の振動があるので、その隙間は望ましくは１〜
１０ｍｍを保持するように設定するのがよい。１ｍｍ未
満では水切りロールと熱延鋼帯が接触し、熱延鋼帯に疵
が発生するためであり、１０ｍｍ超えでは十分な水切り
効果が得られないからである。
ば狭いほど水切り効果が高いが、実際の設備では搬送に
伴う鋼帯の振動があるので、その隙間は望ましくは１〜
１０ｍｍを保持するように設定するのがよい。１ｍｍ未
満では水切りロールと熱延鋼帯が接触し、熱延鋼帯に疵
が発生するためであり、１０ｍｍ超えでは十分な水切り
効果が得られないからである。
【００３２】また、水切りロールと熱延鋼帯の間に隙間
を設ける場合、水切りロールと搬送ロールおよび熱延鋼
帯の搬送速度はほぼ同じ速度とするが、熱延鋼帯の先端
が冷却装置を通過する際は、熱延鋼帯の先端の通板性を
高めるために、水切りロールと搬送ロールの回転速度を
熱延鋼帯の搬送速度よりも速くするのが好ましい。０〜
２０％の速度差を設けるのが好ましい。熱延鋼帯先端に
張力をかけ、通板しやすくするためで、５〜２０％の速
度差を設けるのが、更に好ましい。
を設ける場合、水切りロールと搬送ロールおよび熱延鋼
帯の搬送速度はほぼ同じ速度とするが、熱延鋼帯の先端
が冷却装置を通過する際は、熱延鋼帯の先端の通板性を
高めるために、水切りロールと搬送ロールの回転速度を
熱延鋼帯の搬送速度よりも速くするのが好ましい。０〜
２０％の速度差を設けるのが好ましい。熱延鋼帯先端に
張力をかけ、通板しやすくするためで、５〜２０％の速
度差を設けるのが、更に好ましい。
【００３３】以下に水切りロールについて、より具体的
に説明する。
に説明する。
【００３４】水切りロールは、熱延鋼帯の通板性や冷却
水の水切り性を優先させる場合には、熱延鋼帯を介して
対向する搬送ロールで熱延鋼帯をピンチするのが好まし
い。ところが、熱延鋼帯をピンチすると、ピンチロール
のスリップにより熱延鋼帯に疵を付ける恐れがあるし、
水切りロールおよび搬送ロールの回転と熱延鋼帯の搬送
速度を同期させる制御上の複雑さもある。
水の水切り性を優先させる場合には、熱延鋼帯を介して
対向する搬送ロールで熱延鋼帯をピンチするのが好まし
い。ところが、熱延鋼帯をピンチすると、ピンチロール
のスリップにより熱延鋼帯に疵を付ける恐れがあるし、
水切りロールおよび搬送ロールの回転と熱延鋼帯の搬送
速度を同期させる制御上の複雑さもある。
【００３５】また、熱延鋼帯への疵付きと制御上の複雑
さを回避することを優先させる場合は、水切りロールと
熱延鋼帯との間に水切りの機能を損なわない程度に隙間
を設けることが好ましい。この場合、水切りロールの隙
間から漏れ出る冷却水を鋼帯上から系外へ吹き飛ばす流
体噴射ノズルを水切りロールの後段側に配置するのが好
ましい。
さを回避することを優先させる場合は、水切りロールと
熱延鋼帯との間に水切りの機能を損なわない程度に隙間
を設けることが好ましい。この場合、水切りロールの隙
間から漏れ出る冷却水を鋼帯上から系外へ吹き飛ばす流
体噴射ノズルを水切りロールの後段側に配置するのが好
ましい。
【００３６】更に、冷却手段が冷却バンクを複数台配置
した冷却バンク群で構成される場合、冷却バンク群の入
口側、出口側、または、中間位置の少なくとも一カ所に
前記水切りロールの一部に代えてピンチロールを配置す
るのが好ましい。水切りロールと鋼帯との間に隙間を設
けた場合、冷却バンク群の入口側にループが発生し、通
板不安定となる場合があるが、入口側に設けたピンチロ
ールで熱延鋼帯を冷却装置内に素速く送り込み、冷却装
置外へ送り出すためである。ピンチロールは出口側や中
間位置に設けても良いが、動作を早くするためには、入
口側と同時に出口側や中間位置にもピンチロールを配置
するのが好ましい。
した冷却バンク群で構成される場合、冷却バンク群の入
口側、出口側、または、中間位置の少なくとも一カ所に
前記水切りロールの一部に代えてピンチロールを配置す
るのが好ましい。水切りロールと鋼帯との間に隙間を設
けた場合、冷却バンク群の入口側にループが発生し、通
板不安定となる場合があるが、入口側に設けたピンチロ
ールで熱延鋼帯を冷却装置内に素速く送り込み、冷却装
置外へ送り出すためである。ピンチロールは出口側や中
間位置に設けても良いが、動作を早くするためには、入
口側と同時に出口側や中間位置にもピンチロールを配置
するのが好ましい。
【００３７】このように、水切りロールと鋼帯との間に
隙間を設けた場合、水切り確実性は劣るものの、熱延鋼
帯の疵付きが減少し、熱延鋼帯の搬送速度に水切りロー
ルおよび搬送ロールの回転速度を同期させる厳密な調整
が不要となり、複雑な制御が不要な点でコストに有利で
ある。
隙間を設けた場合、水切り確実性は劣るものの、熱延鋼
帯の疵付きが減少し、熱延鋼帯の搬送速度に水切りロー
ルおよび搬送ロールの回転速度を同期させる厳密な調整
が不要となり、複雑な制御が不要な点でコストに有利で
ある。
【００３８】図４は、冷却装置と水切り手段の配置の一
例を示したものである。
例を示したものである。
【００３９】図４では、熱延鋼帯１０の上面側に、下面
側に設けられている搬送ロール１１にほぼ対向する位置
に水切りロール１３を備えている。この水切りロール１
３は、水切りの特性上、搬送ロール１１にほぼ対向する
位置の全てに設けられるのが好ましい。図中５ａおよび
５ｂは、それぞれ下面冷却手段および上面冷却手段を示
している。また、図中１２ａおよび１２ｂは、熱延鋼帯
１０の通板安定化の役割と、各冷却バンクや冷却水吐出
口を熱延鋼帯の衝突から保護する役割を有する下面防護
板および上面防護板を示している。
側に設けられている搬送ロール１１にほぼ対向する位置
に水切りロール１３を備えている。この水切りロール１
３は、水切りの特性上、搬送ロール１１にほぼ対向する
位置の全てに設けられるのが好ましい。図中５ａおよび
５ｂは、それぞれ下面冷却手段および上面冷却手段を示
している。また、図中１２ａおよび１２ｂは、熱延鋼帯
１０の通板安定化の役割と、各冷却バンクや冷却水吐出
口を熱延鋼帯の衝突から保護する役割を有する下面防護
板および上面防護板を示している。
【００４０】更に、図中１４は冷却バンク群の入口側に
配置されたピンチロールを示している。
配置されたピンチロールを示している。
【００４１】
【実施例】圧延後の板厚３ｍｍ、仕上温度８６０℃の鋼
帯を複数の冷却バンクを具備した冷却装置で鋼帯上下か
ら冷却して、５００℃まで冷却した場合の本発明の実施
例を図２で説明する。冷却装置には、１５個（＃１〜＃
１５）の冷却バンク数が備えられており、その最上流の
冷却バンク（＃１バンク）は、仕上圧延機最終段（Ｆ
７）からの距離が３ｍである。また冷却装置内の各冷却
バンクの鋼板長手方向の長さは０．５ｍであり、冷却装
置全体の長手長さは７．５ｍである。鋼帯搬送速度は加
速圧延に伴って、鋼帯先端圧延時の６００ｍｐｍから鋼
帯長手中央部の９００ｍｐｍまで増速する。また、冷却
開始時間は、材質設計上０．５秒とあらかじめ決められ
ている。
帯を複数の冷却バンクを具備した冷却装置で鋼帯上下か
ら冷却して、５００℃まで冷却した場合の本発明の実施
例を図２で説明する。冷却装置には、１５個（＃１〜＃
１５）の冷却バンク数が備えられており、その最上流の
冷却バンク（＃１バンク）は、仕上圧延機最終段（Ｆ
７）からの距離が３ｍである。また冷却装置内の各冷却
バンクの鋼板長手方向の長さは０．５ｍであり、冷却装
置全体の長手長さは７．５ｍである。鋼帯搬送速度は加
速圧延に伴って、鋼帯先端圧延時の６００ｍｐｍから鋼
帯長手中央部の９００ｍｐｍまで増速する。また、冷却
開始時間は、材質設計上０．５秒とあらかじめ決められ
ている。
【００４２】このとき、実施例では冷却装置内の最上流
冷却水吐出バンクは、（１）式から求める。具体的に
は、鋼帯先端圧延時は、搬送速度が６００ｍｐｍである
から、Ｌｓ＝５ｍで、これを満たす最上流冷却水吐出バ
ンクｓは＃５バンクである。鋼帯搬送速度を９００ｍｐ
ｍまで増速させると、冷却開始時間０．５秒を満たす、
最上流冷却水吐出バンクは、 ６６０ｍｐｍのとき、 ＃６バンク ７２０ｍｐｍのとき、 ＃７バンク ７８０ｍｐｍのとき、 ＃８バンク ８４０ｍｐｍのとき、 ＃９バンク ９００ｍｐｍのとき、 ＃１０バンク となり、鋼帯搬送速度の増加に伴って、最上流吐出バン
クは下流側バンクへと移動する。図２に鋼帯搬送速度の
変化に伴う冷却装置内の冷却水吐出バンクと、最上流冷
却水吐出バンクの推移を示す。
冷却水吐出バンクは、（１）式から求める。具体的に
は、鋼帯先端圧延時は、搬送速度が６００ｍｐｍである
から、Ｌｓ＝５ｍで、これを満たす最上流冷却水吐出バ
ンクｓは＃５バンクである。鋼帯搬送速度を９００ｍｐ
ｍまで増速させると、冷却開始時間０．５秒を満たす、
最上流冷却水吐出バンクは、 ６６０ｍｐｍのとき、 ＃６バンク ７２０ｍｐｍのとき、 ＃７バンク ７８０ｍｐｍのとき、 ＃８バンク ８４０ｍｐｍのとき、 ＃９バンク ９００ｍｐｍのとき、 ＃１０バンク となり、鋼帯搬送速度の増加に伴って、最上流吐出バン
クは下流側バンクへと移動する。図２に鋼帯搬送速度の
変化に伴う冷却装置内の冷却水吐出バンクと、最上流冷
却水吐出バンクの推移を示す。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱延鋼帯における冷却開始時間が鋼帯の長手方向各部で
同じになるように冷却することができ、鋼帯長手方向で
均質な材料の微細粒化を図ることができる。
熱延鋼帯における冷却開始時間が鋼帯の長手方向各部で
同じになるように冷却することができ、鋼帯長手方向で
均質な材料の微細粒化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に供される熱延鋼帯の冷却装置お
よび本発明法の一実施形態を示す説明図
よび本発明法の一実施形態を示す説明図
【図２】本発明法における鋼帯搬送速度の増減と最上流
冷却水吐出バンクとの関係を示す説明図
冷却水吐出バンクとの関係を示す説明図
【図３】圧延後の冷却開始時間とフェライト粒径との関
係を示す説明図
係を示す説明図
【図４】冷却装置と水切り手段の配置の一例を示した説
明図
明図
１ 仕上圧延機の最終段
２ 熱延鋼帯の冷却装置
３ 冷却装置の入側板温計
４ 冷却装置の出側板温計
５ 冷却バンク
５ａ 下面冷却手段
５ｂ 上面冷却手段
１０ 熱延鋼帯
１１ 搬送ロール
１２ａ 下面防護板
１２ｂ 上面防護板
１３ 水切りロール
１４ ピンチロール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三原 紀章
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
(72)発明者 藤林 晃夫
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 熱延鋼帯の製造設備における仕上圧延機
の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延鋼帯
を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路と、 該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に対し
て冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、 該上面冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯
下面に対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、 前記上面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バ
ンクとして、複数の冷却バンクから構成される熱延鋼帯
の冷却装置を用いて、 前記複数の冷却バンクのうち、吐出する最上流のバンク
を前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させることを特
徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。 - 【請求項２】 熱延鋼帯の製造設備における仕上圧延機
の後方に設けられ、所定間隔を有して配置され熱延鋼帯
を搬送する複数の搬送ロールからなる鋼帯搬送路と、 該鋼帯搬送路の上面側に配置され、熱延鋼帯上面に対し
て冷却水を噴射し冷却する上面冷却手段と、 該上面冷却手段と対向して下面側に配置され、熱延鋼帯
下面に対して冷却水を噴射し冷却する下面冷却手段と、 前記上面冷却手段と前記下面冷却手段上下１対を冷却バ
ンクとして、該複数の冷却バンクの冷却水が互いに干渉
しないように配置した水切り手段とから構成される熱延
鋼帯の冷却装置を用いて、 前記複数の冷却バンクのうち、吐出する最上流のバンク
を前記熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させることを特
徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。 - 【請求項３】 鋼帯長手方向で冷却開始時間が一定とな
るように、複数の冷却バンクのうち、吐出する最上流の
バンクを熱延鋼帯の搬送速度に応じて変化させることを
特徴とする請求項１または２に記載の熱延鋼帯の冷却制
御方法。 - 【請求項４】 熱延鋼帯と上面冷却手段の冷却水の吐出
口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水の吐
出口との間隔を近接して配置することを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載の熱延鋼帯の冷却制御方
法。 - 【請求項５】 熱延鋼帯と上面冷却手段の冷却水の吐出
口との間隔および熱延鋼帯と下面冷却手段の冷却水の吐
出口との間隔を３０〜１００ｍｍとすることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の熱延鋼帯の冷却制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002255088A JP3815410B2 (ja) | 2001-08-31 | 2002-08-30 | 熱延鋼帯の冷却制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-264463 | 2001-08-31 | ||
| JP2001264463 | 2001-08-31 | ||
| JP2002255088A JP3815410B2 (ja) | 2001-08-31 | 2002-08-30 | 熱延鋼帯の冷却制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003145212A true JP2003145212A (ja) | 2003-05-20 |
| JP3815410B2 JP3815410B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=26621455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002255088A Expired - Fee Related JP3815410B2 (ja) | 2001-08-31 | 2002-08-30 | 熱延鋼帯の冷却制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3815410B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101211273B1 (ko) | 2009-12-16 | 2012-12-11 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 열연 강판의 냉각 방법 |
| CN105032950A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-11 | 株式会社日立制作所 | 热轧机的控制装置及控制方法 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002255088A patent/JP3815410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101211273B1 (ko) | 2009-12-16 | 2012-12-11 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 열연 강판의 냉각 방법 |
| US8359894B2 (en) | 2009-12-16 | 2013-01-29 | Nippon Steel Corporation | Method for cooling hot-rolled steel strip |
| CN105032950A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-11 | 株式会社日立制作所 | 热轧机的控制装置及控制方法 |
| CN105032950B (zh) * | 2014-04-23 | 2017-08-04 | 株式会社日立制作所 | 热轧机的控制装置及控制方法 |
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|---|---|
| JP3815410B2 (ja) | 2006-08-30 |
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