JP2005219075A - 熱間圧延鋼板の製造ライン及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 形状矯正後の放冷過程において良好な平坦度を有する熱間圧延鋼板を得ることが可能であるとともに、安価な設備費で優れた生産性を有する熱間圧延鋼板の製造ライン及び製造方法を提供する。
【解決手段】 第一の冷却装置１０と、形状矯正装置３０との間に第二の冷却装置２０が設置されていることを特徴とする、熱間圧延鋼板の製造ライン１００を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼板内の温度差を少なくしたうえで鋼板形状を矯正することにより、形状矯正後において良好な平坦度を有する鋼板を製造可能な、熱間圧延鋼板の製造ライン及びその製造方法に関する。

熱間圧延された鋼板の形状を矯正する形状矯正装置として、ローラレベラ及びテンションレベラが広く使用されている。ここで、ローラレベラとは、上下に千鳥状に配置したロールの間に鋼板を通し、これに繰り返し曲げを与えて鋼板の形状矯正を行う装置であり、テンションレベラとは、鋼板に張力を付与した状態でこれに繰り返し曲げを与えて鋼板の形状を矯正する装置である（以後、これらのレベラを単に「レベラ」と記す。）。熱間圧延鋼板の形状（反り、耳波、及び中伸び等）をレベラにより矯正する際、その矯正効果を高めるために、大きな張力や圧下量を鋼板に付与して鋼板の形状を矯正する方法がある一方で、最近では熱加工制御（Thermo-mechanical Controlled Process、以後、「ＴＭＣＰ」と記す。）技術の発達に伴い、オンラインによる制御冷却技術を用いて製造される鋼板が増加している。

このＴＭＣＰ技術により製造される鋼板においては、加速冷却後における鋼板内の温度ムラが問題となる。かかる温度ムラを有する鋼板の形状を矯正すると、次工程へと鋼板が搬送される過程において、温度ムラに起因する平坦度不良が発生する。
平坦度不良の原因としては、圧延中に発生した平坦度不良の残存と、オンラインによる加速冷却後の鋼板内に存在する温度ムラとが考えられており、これら二つの中でも特に問題が多いのは、後者の温度ムラである。この温度ムラに起因する平坦度不良には、長手方向の温度ムラによるものと、板幅方向の温度ムラによるものとが存在し、現実の平坦度不良は、これらが複雑に絡み合って起こると言われている。温度ムラに起因する平坦度不良は、鋼板の形状矯正後における放冷中に発生するものが多く、かかる平坦度不良を改善する為には、冷間レベラやプレス矯正等による余分な工程を要する。

これまでに、これらの現象に対する防止策が検討されてきている。例えば、特許文献１には、温度ムラへの対策として、オンラインでの加速冷却前に鋼板の形状を矯正し、形状を矯正してから鋼板を冷却する技術が開示されている。また、特許文献２には、冷却装置の後に誘導加熱装置を設置し、誘導加熱で鋼板の温度を均一にしてから鋼板の形状を矯正する方法が開示されている。
特開昭５４−１２４８６４号公報 特開昭６１−２１２４２２号公報

しかし、特許文献１に開示されている方法では、冷却装置が原因の温度ムラを防ぐことはできないため、冷却後に形状矯正を行っても温度ムラがそのまま残り、その後の放冷過程で鋼板の平坦度が悪化するという問題点があった。また、特許文献２に開示されている方法では、形状矯正後の放冷中に発生する鋼板の平坦度不良を改善する為に、冷間レベラやプレス矯正等による余分な工程を要するという問題点があった。

一方で、本発明者らは、温度ムラを有する鋼板を形状矯正装置により矯正し、鋼板の平坦度を矯正しても、形状矯正後の放冷過程において、鋼板内の温度ムラに起因する平坦度不良が発生するとの知見を有している。この知見に鑑みれば、特許文献２に開示されている方法は、温度ムラ自身をなくす方法であるため、一見、放冷過程における平坦度向上には有効であるとも思われる。しかし、当該方法により鋼板内の温度ムラを低減させるには、温度ムラの程度にもよるが、誘導加熱装置において、鋼板を遅い速度で、かつ、数回に渡って通過させるか、又は複数台の誘導加熱装置を設置する必要があるため、生産性が阻害されるか又は膨大な設備費が必要となるとの問題点及び誘導加熱装置の電力費が高くなるとの問題点があった。

そこで、本発明は、形状矯正後の放冷過程において良好な平坦度を有する熱間圧延鋼板を得ることが可能であるとともに、安価な設備費で優れた生産性を有する鋼板の製造ライン及び製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、以下に示す１）〜３）の知見を得て本発明を完成させるに至った。
１）冷却装置出側に設置された温度計により多数の鋼板における温度ムラを測定し、かかる温度ムラと形状矯正後における鋼板の平坦度不良との関係を調査した結果、「平坦度不良が発生する限界温度ムラ」の値と「鋼板の板幅／鋼板の板厚」の値との間に相関があること。
ここで、限界温度ムラとは冷却装置による冷却直後における鋼板内の温度ムラをいう。
２）鋼板内の温度ムラの値が一定値を超える鋼板を形状矯正装置により矯正すると、形状矯正後の放冷過程において、鋼板の平坦度不良が発生する。
３）鋼板内の温度ムラの値を、「鋼板の板幅／鋼板の板厚」の２次関数により与えられる式の値以下とすることにより、形状矯正後の放冷過程においても良好な平坦度を有する鋼板を得ることが可能であること。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１の発明は、第一の冷却装置（１０）と、形状矯正装置（３０）との間に第二の冷却装置（２０）が設置されていることを特徴とする熱間圧延鋼板の製造ライン（１００）により、上記課題を解決しようとするものである。

請求項１の発明によれば、第一の冷却装置（１０）による冷却後において鋼板内の温度ムラの値が大きい場合であっても、第二の冷却装置（２０）により当該温度ムラの値を小さくすることが可能になるため、形状矯正装置（３０）による形状矯正後の放冷過程においても良好な平坦度を有する鋼板（１）を得ることが可能になる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン（１００）において、第二の冷却装置（２０）が、鋼板板幅方向における冷却制御機能を具備することを特徴とする。
ここで、冷却制御機能とは、鋼板板幅方向の中央部及び／又は端部等、鋼板板幅方向における少なくとも一部分を重点的に冷却し得る機能をいう。

請求項２の発明によれば、第二の冷却装置（２０）により、鋼板の高温部を重点的に冷却することが可能になるため、第二の冷却装置（２０）において冷却媒体を有効に活用することにより、鋼板（１）の温度ムラの値を小さくすることが可能になる。
ここで、第二の冷却装置（２０）において使用する冷却媒体は、気体、流体、又は混合流体等から適宜選択することが可能であるが、流体、特に水が好ましい。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン（１００）において、第二の冷却装置（２０）と、形状矯正装置（３０）との間に、誘導加熱装置（４０）が設置されていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、第一の冷却装置（１０）及び第二の冷却装置（２０）による冷却後における鋼板表面温度の均一化が不完全であっても、誘導加熱装置（４０）により、この均一化の向上を補助することが可能になる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン（１００）において、第一の冷却装置（１０）の後に、温度計（５０）が設置されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン（１００）において鋼板を製造する方法であって、
鋼板の板幅Ｗ（ｍｍ）と板厚ｔ（ｍｍ）とにより与えられる下記（式１）の値をｆ、
ｆ＝０．００４×（Ｗ／ｔ）^２−１．８×（Ｗ／ｔ）＋２２０ （式１）
形状矯正装置（３０）により形状矯正を行う前の鋼板表面の最高温度と最低温度との差をΔＴ（℃）、とするとき、
（１） ΔＴ＞ｆ、であるときは、
形状矯正装置（３０）による鋼板の形状矯正終了時までに、ΔＴ≦ｆ となるように、第一の冷却装置（１０）及び／又は第二の冷却装置（１０）により鋼板を冷却し、
（２） ΔＴ≦ｆ、であるときは、
形状矯正装置（３０）により鋼板の形状を矯正する、熱間圧延鋼板の製造方法により、前記課題を解決しようとするものである。

請求項５の発明によれば、ΔＴの値が一定値以下であれば鋼板の平坦度悪化を防止可能であるという特性を利用して、ΔＴの値が一定値を超える鋼板に限り、この値を一定値以下とする冷却を行うことにより、形状矯正後の放冷過程においても平坦度が良好な鋼板を製造することが可能となる。

本発明の鋼板の製造ライン及び製造方法によれば、第一の冷却装置による冷却後の鋼板に温度ムラが発生した場合でも、引き続き第二の冷却装置により鋼板を冷却するため、鋼板内の温度ムラを低減することが可能となる。かかる方法による温度ムラの低減により、形状矯正後の放冷過程においても平坦度が良好な鋼板を製造し得るとともに、安価な設備費で優れた生産性を有する鋼板の製造ライン及び製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
１．製造ライン
図１は、本発明における鋼板の製造ライン１００の実施形態例を示す図である。本発明の製造ライン１００は、第一の冷却装置１０と、温度計５０と、第二の冷却装置２０と、誘導加熱装置４０と、形状矯正装置３０とが、この順で設置され、鋼板１は図の左から右方向へとライン中を送られる。本発明の製造ライン１００では、第一の冷却装置１０と、形状矯正装置３０との間に第二の冷却装置２０が設置されていることを必須とする。

１．１．冷却装置
本発明において使用する第一の冷却装置１０の形式は、特に限定されるものではなく、通常の冷却装置等を好適に使用することができる。

本発明において使用する第二の冷却装置２０の形式は、特に限定されるものではないが、鋼板の板幅方向に冷却媒体量を変化させることが可能であるものが好ましい。例えば、鋼板板幅中央部（例えば、鋼板の中央部１ｍ）及び鋼板端部（例えば、鋼板の端部２００ｍｍ）のみを冷却可能な装置でも良い。また、当該冷却装置２０は、鋼板の表面及び裏面の両面に設置されていても良いし、鋼板の片面だけに設置されていても良い。さらに、この冷却装置２０は、鋼板の板幅方向に冷却媒体量を変化させることが可能な単独の冷却装置であっても良いし、鋼板中央部又は鋼板端部等をそれぞれ冷却する複数の冷却ユニットを有する冷却装置であっても良い。

本発明において使用する第二の冷却装置２０における冷却媒体は、特に限定されず、気体、流体、又は混合流体等から適宜選択することが可能であるが、流体、特に水が好ましい。鋼板の製造工場において、水は、工業用水として入手が容易であるほか、廃水処理設備が整備されており、又、水の冷却能力は気体よりも高いためである。
冷却媒体として水を使用する場合、鋼板上面の冷却においては、板幅端部に噴射された水が板幅中央部へと流れることを防ぐため、板幅方向の内側から外側へ向けて水を噴射させるのが効果的であり、また、板幅中央部における冷却水を鋼板の長手方向後端部より流出させるため、鋼板の長手方向と平行に水を噴射するのが効果的である。

なお、第二の冷却装置２０による鋼板の冷却は、形状矯正装置３０による形状矯正の直前に実施することが好ましい。また、鋼板は一定以上の長さを有することが通常であるため、同一の鋼板において、その一部を形状矯正装置３０の直前に設置した第二の冷却装置２０により冷却するとともに、当該鋼板の他の部位を形状矯正装置３０により形状矯正することが、さらに好ましい。

１．２．形状矯正装置
本発明において使用する形状矯正装置３０の形式は、特に限定されず、ローラレベラやテンションレベラ等を好適に使用することができる。

１．３．誘導加熱装置
本発明において、誘導加熱装置４０は、冷却装置１０、２０による冷却後における鋼板の温度ムラの値があまり小さくない場合に、当該鋼板に誘導加熱を施し、かかる温度ムラを低減させるために設置する。そのため、当該誘導加熱装置４０によって鋼板に強力な加熱を施すことは稀であることから、この装置４０による電力消費量を抑えることが可能になる。

本発明において使用する誘導加熱装置４０の加熱方式は、特に限定されず、ソレノイド型及びトランスバース型のいずれでも良いが、鋼板を均一に加熱することを重視する場合には、ソレノイド型の加熱方式を具備する誘導加熱装置４０が好ましい。

１．４．温度計
本発明において使用する温度計５０の形式は、特に限定されず、鋼板の板幅方向全般に渡って測定するタイプの放射温度計や、ＣＣＤカメラや赤外線サーモグラフィー等による画像解析等を好適に使用することができる。

２．製造方法
２．１．温度ムラ
本発明の鋼板の製造方法において、製造方法選択の判断基準となる温度ムラΔＴにつき、以下に定義する。
温度ムラΔＴは、鋼板のエッジ部各々２０ｍｍ及び鋼板の先後端１ｍを除いた部分の鋼板面における、最高温度と最低温度との差とした。鋼板のエッジ部及び鋼板の先後端を除くのは、かかる部分は過冷却され特異値となるためである。
ここで、温度ムラΔＴは、冷却装置の出側にスキャン温度計を設置して測定しても良いし、ＣＣＤカメラ、赤外線サーモグラフィー等の画像解析により温度ムラΔＴを算出しても良い。

２．２．鋼板の冷却条件
本発明者らは、鋼板に平坦度不良が起こる温度ムラΔＴの限界値を、鋼板の板幅及び板厚で整理したところ、「平坦度不良を起こす温度ムラΔＴの限界値」と「鋼板の板幅／鋼板の板厚」との間に、一定の関係があることを見出した。図２に、鋼板内温度ムラと鋼板の平坦度との関係を示す。図２の各測定点では、製造現場における実際の各種サイズの鋼板を用いて調査した。図２の縦軸である「加速冷却後の温度ムラΔＴ」は、冷却装置により冷却した直後における鋼板の温度ムラである。冷却装置における鋼板出側に鋼板の幅方向における温度差を測定可能な放射温度計を設置し、この温度計により、０．２秒毎に鋼板幅方向の温度差を鋼板のほぼ全長に渡って測定した。
上記温度ムラは、この測定結果から、最大温度差を計算することにより特定した。一方、鋼板の平坦度は、鋼板の製造ラインの側面にうねり高さ測定目盛りを設置して運転席から目視で確認しても良いし、平坦度計による鋼板の急峻度測定によりうねり高さを測定しても良いし、板幅と同程度の長さを有する直尺を鋼板の表面に当てて目視又は隙見ゲージにより測定しても良いが、図２における鋼板の平坦度は、製造現場の最終検査場において、板幅と同程度の長さを有する直尺を鋼板の表面に当てて隙間ゲージで測定することにより特定した。図２において、「平坦度良好」とは、鋼板の平坦度が１０ｍｍ以下である場合を指し、「平坦度不良」とは、同平坦度が１０ｍｍを超える場合を指す。
なお、鋼板の平坦度については、板厚が１５〜３０ｍｍ、板幅が２０００〜４０００ｍｍである鋼板において反りが発生したものを選び、データを採取した。また、鋼板の平坦度不良は、鋼板の長手方向にも生じるが、水冷された鋼板においては、特に鋼板の幅方向における平坦度が悪いため、かかる方向の平坦度を測定した。

図２において、「○」は、鋼板の平坦度が良好であり次工程において形状矯正が不要であることを意味し、一方、「●」は、鋼板に平坦度が不良な箇所が発生したため次工程において形状矯正が必要であることを意味している。図２から、鋼板に温度ムラΔＴが存在しても、「鋼板の板幅／鋼板の板厚」の値との関係で、鋼板に平坦度不良が発生しない許容範囲が存在することが示唆される。鋼板の板幅をＷ（ｍｍ）、同板厚をｔ（ｍｍ）とする時、かかる許容範囲の境界は、「鋼板の板幅／鋼板の板厚」の関数として次式で与えられる。
ｆ＝０．００４×（Ｗ／ｔ）^２−１．８×（Ｗ／ｔ）＋２２０
鋼板の温度ムラΔＴが当該許容値の範囲内である場合、すなわち、ΔＴの値が上記ｆの値以下である場合には、次工程（冷却床）における放冷過程において平坦度不良が発生しないため、鋼板の平坦度不良抑制を目的とした冷却は不要である。一方で、鋼板温度ムラが当該許容値の範囲外である場合、すなわち、ΔＴの値が上記ｆの値を超える場合には、ΔＴの値をｆの値以下とする冷却をすれば次工程における放冷過程において鋼板の平坦度不良を抑制することが可能であるため、鋼板内の温度ムラがかかる値以下とする冷却が必要となる。

２．３．製造方法の詳細
以下に、本発明における熱間圧延鋼板の製造方法の詳細を示す。
形状矯正装置３０により形状を矯正する前における鋼板の板幅及び板厚が、それぞれＷ（ｍｍ）及びｔ（ｍｍ）であり、この鋼板は、ΔＴ（℃）の温度ムラを有しているとする。この時、当該鋼板は、「Ｗの値及びｔの値を下記（式１）に代入して得られるｆの値と、ΔＴの値との間における大小関係」に応じて、以下に示す２通りの方法により、その形状を矯正される。
ｆ＝０．００４×（Ｗ／ｔ）^２−１．８×（Ｗ／ｔ）＋２２０ （式１）

（１）ケースＡ
「ΔＴ＞ｆ」である場合、鋼板は、形状矯正装置３０による形状矯正が終了するまでに、ΔＴ≦ｆ となるように、第一の冷却装置１０及び／又は第二の冷却装置２０により冷却された後、次工程へと送られる。

ここで、第一の冷却装置１０及び／又は第二の冷却装置２０による冷却は、温度計５０による温度測定の結果を、冷却装置に反映させることにより、温度ムラΔＴの値を小さくするような冷却方法を採ることが好ましい。例えば、温度計５０により温度を測定した鋼板がΔＴ＞ｆであり、かつ、鋼板中央部が鋼板端部よりも高温である場合には、鋼板中央部のみを冷却することにより、温度ムラの値を小さくする方法を採ることが好ましい。かかる冷却方法を採ることにより、冷却水の無駄な使用を抑制することが可能となる。
この冷却方法を採る場合において、温度測定の結果を冷却装置に反映させる方法は、特に限定されず、計算機からの指示をオンラインで冷却装置へと送ることにより反映させても良いし、オペレータが温度計５０の指示値を見て、手動で冷却装置を操作することにより結果を反映させても良い。

第二の冷却装置２０の形態としては、板幅端部冷却用及び板幅中央部冷却用のヘッダーを各々２個以上、並びに、広幅用及び狭幅用の冷却ユニットを二種類以上設置し、鋼板の温度ムラの大きさや鋼板の板厚サイズに応じて、これらを適宜使い分けることが可能な形態とすることが有効である。かかる形態を採る第二の冷却装置の概念図を図３に示す。

図３（ａ）は、広幅板中央部冷却用ユニット２１、広幅及び／又は狭幅板中央部冷却用ユニット２２、広幅板端部冷却用ユニット２３、及び狭幅板端部冷却用ユニット２４を具備する第二の冷却装置２０を斜め上方から見た斜視図であり、鋼板は図の下から上へと送られる。また、図中の直線は冷却媒体の噴射方向を示しており、狭幅板端部冷却用ユニット２４及び広幅板端部冷却用ユニット２３では、鋼板中央部から端部へと向かう方向に冷却媒体が噴射され、広幅及び／又は狭幅板中央部冷却用ユニット２２並びに広幅板中央部冷却用ユニット２１では、鋼板の進行方向へと冷却媒体が噴射されている。一方、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す第二の冷却装置２０を横から見た図であり、鋼板は図の左から右へと送られる。

図３（ａ）及び（ｂ）に示す第二の冷却装置２０において、鋼板の板幅が広幅であるときは、端部冷却用ユニット２３、２４及び中央部冷却用ユニット２１、２２により好適に組み合わせ広幅鋼板を冷却することができる一方、鋼板の板幅が狭幅であるときは、狭幅板端部冷却用ユニット２４及び狭幅板中央部冷却用ユニット２２により好適に狭幅鋼板を冷却することができる。なお、実際に鋼板を冷却する際には、これらの冷却方法に限定されず、冷却用ユニット２１〜２４の少なくとも一つ以上を選択して使用しても良いほか、冷却用ユニット２１〜２４の全てを使用しても良い。
なお、各ユニットの冷却ヘッダーは１本の場合もあるが、複数本の場合もある。

（２）ケースＢ
「ΔＴ≦ｆ」である場合、鋼板は、形状矯正装置３０により、その形状を矯正された後、次工程へと送られる。
この場合は、「ΔＴ≦ｆ」であるため、形状矯正装置３０による形状矯正後の放冷過程において、鋼板１の温度ムラに起因する平坦度不良は発生しない。したがって、冷却装置による再度の冷却は不要である。

なお、上記ケースＡ及びケースＢにおいて、形状矯正装置３０の圧下設定については特に規定しないが、この装置３０における入り側から三本目のロールの塑性変形率が０．８となるように、入り側から出側に向けて傾動圧下の設定をすることが好ましい。また、鋼板１が形状矯正装置３０を通過する回数は、１〜３回程度が好ましいが、この回数は、１回以上であれば特に限定されない。

以下に、本発明の実施例及び比較例を示す。各実施例及び比較例においては、鋼板サイズ、冷却装置の冷却条件等を予め設定した材質予測シミュレーションにより、鋼板の温度ムラを算出した。
本発明の実施例及び比較例のシミュレーションにおいて用いた鋼板は、ＪＩＳ ＳＭ４９０Ａ相当材とした。鋼板サイズは、板厚２５ｍｍ×板幅３２００ｍｍ×長さ３７ｍとし、鋼板製造ラインにおける冷却装置入り側の鋼板温度は７８０℃、冷却装置出側の鋼板温度は４００℃とした。ここで、鋼板の板厚２５ｍｍと、同板幅３２００ｍｍとから、ｆは、
f＝0.004×(3200/25)²−1.8×(3200/25)＋220＝55.136
となり、本発明の実施例及び比較例において使用した鋼板の限界温度ムラは約５５℃であった。

本発明の実施例又は比較例において使用した、鋼板製造ラインの構成配置を表１に、冷却装置の仕様を表２に、誘導加熱装置の仕様を表３に、形状矯正装置の仕様を表４に、本発明の実施例及び比較例の結果をあわせて表５に、それぞれ示す。なお、表２において、「１０Ｐ×１００ｍｍ」とは、ノズル１０本がそれぞれ１００ｍｍ間隔で配置されていることを意味し、「２０Ｐ×１００ｍｍ」とは、ノズル２０本がそれぞれ１００ｍｍ間隔で配置されていることを意味している。「１０Ｐ×５０ｍｍ」及び「２０Ｐ×５０ｍｍ」の意味も同様である。

（実施例１）
本実施例では、表１に示す鋼板製造ラインａを使用した。本実施例において、加速冷却装置による冷却（以後、本実施例において、この冷却を「一度目の冷却」という。）後における鋼板温度を、温度計により測定したところ、鋼板中央部及び鋼板端部の温度は、それぞれ４３０℃及び３７０℃であり、ｆ＝５５．１３６であることから、ΔＴ＞ｆ となった。したがって、本実施例における鋼板は上記ケースＡに該当するため、引き続き、第２の冷却装置により冷却（以後、本実施例において、この冷却装置による冷却を「二度目の冷却」という。）した。

二度目の冷却では、オペレータによる一度目の冷却後における鋼板内温度ムラの確認結果を反映して、鋼板中央部の冷却のみを実施した。また、二度目の冷却時における（加速）冷却装置内の鋼板搬送速度は３０ｍｐｍとし、鋼板の上方及び下方に位置する各２本のヘッダーから約６０ｍ^３／ｈの冷却水を約６０秒間に渡って噴射することにより、冷却を実施した。この二度目の冷却により、鋼板中央部の温度は３９０℃となり、当該鋼板内の温度ムラは２０℃に低下した。

かかる二度目の冷却を、形状矯正装置による形状矯正と同時に実施したところ、本実施例における鋼板は、検査場における平坦度が最大３ｍｍであり、形状矯正後の放冷過程においても良好な平坦度を有した。ここで、検査場における鋼板の平坦度は、鋼板の板幅方向に、鋼板の板幅と同程度の長さを有する直尺を当てることにより測定し、平坦度の値は、鋼板板幅方向の最大凸部と最大凹部との差から算出した。なお、本発明の実施例及び比較例において、鋼板が良好な平坦度を有するか否かは、平坦度が１０もしくは８ｍｍ（品質グレードにより多少変化する１０〜８ｍｍ）以内であるか否かにより判断し、本実施例では、平坦度が１０ｍｍ以内であるか否かにより判断した。
鋼板の平坦度は、製造現場の最終検査場において、鋼板の幅方向に全長２ｍの直尺を当て、隙間ゲージにより鋼板のうねり高さを確認することにより特定した。ここで、「平坦度良好」とは、鋼板のうねり高さが１０もしくは８ｍｍ以下である場合を指し、「平坦度不良」とは、うねり高さが１０もしくは８ｍｍを超える場合を指す。

（実施例２）
本実施例では、表１に示す鋼板製造ラインｂを使用した。本実施例において、加速冷却装置による冷却（以後、本実施例において、この冷却を「一度目の冷却」という。）後における鋼板温度を、温度計により測定したところ、鋼板中央部及び鋼板端部の温度は、それぞれ４５０℃及び３５０℃であり、ｆ＝５５．１３６であることから、ΔＴ＞ｆ となった。したがって、本実施例における鋼板は上記ケースＡに該当するため、当該鋼板は加速冷却装置の前まで逆送され、再び、加速冷却装置により冷却し、引き続き、冷却装置により冷却（以後、本実施例において、この冷却を「二度目の冷却」という。）した。
なお、本実施例では、逆送後における加速冷却装置による冷却を１回のみとしたが、実際には、この回数を適宜変更することが可能であり、冷却回数は２回以上であっても良い。

二度目の冷却では、オペレータによる一度目の冷却後における鋼板内温度ムラの確認結果を反映して、鋼板中央部の冷却のみを実施した。また、二度目の冷却時における加速冷却装置内の鋼板搬送速度は３０ｍｐｍとし、鋼板の上方及び下方に位置する各２本のヘッダーから、約６０ｍ^３／ｈの冷却水を約６０秒間に渡って噴射することにより、冷却を実施した。

かかる二度目の冷却を経た後、本実施例においては誘導加熱装置による加熱を施し、鋼板内温度ムラの更なる低減を図った。本加熱は、７０％の加熱出力の下、２５ｍｐｍの鋼板搬送速度にて誘導加熱装置を１．５往復させることにより、実施した。当該加熱により、鋼板温度は平均で１００℃上昇し、加熱後の鋼板は、鋼板中央部及び鋼板端部の温度が、それぞれ５１０℃及び４８０℃となり、ΔＴ≦ｆ となった。

以上の工程後に、形状矯正装置により鋼板の形状を矯正したところ、本実施例の鋼板は、検査場における平坦度が最大５ｍｍであり、本実施例における平坦度が、その良否の判断基準となる８ｍｍ未満であったため、形状矯正後の放冷過程においても良好な平坦度を有する鋼板を得ることができた。

（比較例）
本比較例では、表１に示す鋼板製造ラインｃを使用した。本比較例において、加速冷却装置による冷却後における鋼板温度を、温度計により測定したところ、鋼板中央部及び鋼板端部の温度は、それぞれ４３０℃及び３７０℃であり、ｆ＝５５．１３６であることから、ΔＴ＞ｆ となった。したがって、本比較例における鋼板は上記ケースＡに該当するが、鋼板製造ラインｃは、加速冷却装置以外の冷却装置を有しないため、引き続き、形状矯正装置によりその形状を矯正した。

本比較例により、ΔＴ＞ｆ である鋼板の形状を矯正したところ、形状矯正後の放冷過程において鋼板の平坦度が悪化し、検査場における平坦度は最大８０ｍｍとなり、本比較例において平坦度の良否の判断基準となる８ｍｍを大きく超えた。
したがって、熱間圧延鋼板の製造ラインでは、加速冷却装置と形状矯正装置との間に第二の冷却装置に相当する冷却装置及び／又は誘導加熱装置を設置し、形状矯正装置による形状矯正前に、鋼板の温度ムラをΔＴ≦ｆ とする製造方法を採ることが必要であるという結果が得られた。

熱間圧延鋼板の製造ラインの実施形態例を示す図である。 鋼板内温度ムラと鋼板の平坦度との関係を示す図である。 第二の冷却装置の実施形態例を示す図である。

符号の説明

１ 鋼板
１０ 第一の冷却装置
２０ 第二の冷却装置
３０ 形状矯正装置
４０ 誘導加熱装置
５０ 温度計
１００ 熱間圧延鋼板の製造ライン

Claims (5)

1. 第一の冷却装置と、形状矯正装置との間に、第二の冷却装置が設置されていることを特徴とする、熱間圧延鋼板の製造ライン。
2. 前記第二の冷却装置が、鋼板板幅方向における冷却制御機能を具備することを特徴とする、請求項１に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン。
3. 前記第二の冷却装置と、前記形状矯正装置との間に、誘導加熱装置が設置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン。
4. 前記第一の冷却装置の後に、温度計が設置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板の製造ライン。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱間圧延鋼板の製造ラインにおいて鋼板を製造する方法であって、
   鋼板の板幅Ｗ（ｍｍ）と板厚ｔ（ｍｍ）とにより与えられる下記（式１）の値をｆ、
   ｆ＝０．００４×（Ｗ／ｔ）^２−１．８×（Ｗ／ｔ）＋２２０ （式１）
   前記形状矯正装置により形状矯正を行う前の前記鋼板表面の最高温度と最低温度との差をΔＴ（℃）、とするとき、
   （１） ΔＴ＞ｆ、であるときは、
   前記形状矯正装置による前記鋼板の形状矯正終了時までに、ΔＴ≦ｆ となるように、前記第一の冷却装置及び／又は前記第二の冷却装置により前記鋼板を冷却し、
   （２） ΔＴ≦ｆ、であるときは、
   前記形状矯正装置により前記鋼板の形状を矯正する、熱間圧延鋼板の製造方法。
   

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