JP2006192455A - Method and apparatus for cooling steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延された高温の鋼板をロールにより拘束した状態で通過冷却を実施する鋼板の冷却方法及び冷却装置に関し、特に、長手方向先端の温度を上下面で均一化し、歪の少ない鋼板を製造することができる鋼板の冷却方法及び冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling method and a cooling apparatus for a steel plate in which hot-rolled high-temperature steel plates are confined by a roll while being constrained by a roll. The present invention relates to a steel plate cooling method and a cooling device capable of producing a steel plate.
鋼板の製造に当たっては、鋼板に要求される機械的性質、特に強度と靭性を確保するため、圧延後の鋼板には制御冷却が行われる。この制御冷却では、鋼板に要求される材質上の特性を確保するために、冷却速度を大きくすることが必要であるが、同時に材質の均一性を確保し、冷却時の歪みの発生を抑制するために冷却が板面全体にわたって均一に行われることが必要である。 In the production of a steel plate, controlled cooling is performed on the rolled steel plate in order to ensure mechanical properties required for the steel plate, particularly strength and toughness. In this controlled cooling, it is necessary to increase the cooling rate in order to ensure the material properties required for the steel sheet, but at the same time, it ensures the uniformity of the material and suppresses the occurrence of distortion during cooling. Therefore, it is necessary that cooling be performed uniformly over the entire plate surface.
これに対応して、現在の高温鋼板の制御冷却では、複数のロールにより鋼板を拘束し、その拘束ロール間に冷却ノズルを配置して通過しながら冷却する手法が広く行われており、これにより歪の少ない鋼板を製造している。 Correspondingly, in the current controlled cooling of high-temperature steel plates, a method of constraining a steel plate by a plurality of rolls and arranging a cooling nozzle between the constraining rolls for cooling while passing is widely performed. Manufactures steel plates with less distortion.
このような方法で制御冷却する理由であるが、通過冷却とすることで短い設備長で制御冷却が可能になるため、初期投資コストの抑制が可能であることがあげられる。また、拘束ロールは冷却中の上下面や面内温度不均一に起因して発生する歪を押さえ込み、かつロール間にノズルを配置して出側ロールで水切りすることにより、冷却装置外部に冷却水が出ないようにして、鋼板上に冷却水が滞留することを防止している。 This is the reason why the control cooling is performed by such a method. Since the control cooling can be performed with a short equipment length by using the passing cooling, it is possible to suppress the initial investment cost. In addition, the restraining roll suppresses the distortion generated due to uneven upper and lower surfaces and in-plane temperature during cooling, and disposes the cooling water outside the cooling device by disposing the nozzle between the rolls and draining with the outlet roll. This prevents the cooling water from staying on the steel plate.
一方、このような方法により歪の少ない鋼板が製造できるようになったものの、鋼板先尾端では反り形状の歪が発生しやすいといった欠点を持っている。この現象について図1、2を用いて説明する。 On the other hand, although it has become possible to produce a steel plate with less distortion by such a method, it has a drawback that warped distortion tends to occur at the leading end of the steel plate. This phenomenon will be described with reference to FIGS.
ここで、鋼板上面の水溜りの状態を鋼板の先端と尾端で分けて考える。図1には、先端部の水溜り状況を説明する図を示すが、まず鋼板1の先端が冷却ゾーンの入側水切りロール3に進入してから、出側水切りロール4に進入するまでの状態(図1(a))では、鋼板1の両側端部からの排水に加えて、先端部からも冷却水が鋼板の下に落下すること、また通板速度が速いと水が溜まる前に鋼板先端が出側水きりロール4に進入することなどから、鋼板1上面に溜まる冷却水(板上水)の液面高さはあまり高くならないが、鋼板1の先端が冷却ゾーン出側水切りロール4に進入した時点(図1(b))から、鋼板1先端からの冷却水の落下は、水切りロール3、4により堰き止められるため板上水5が形成され、その液面高さは上昇する。さらに、時間が経つと鋼板1の両側端部から排水される水量と流入する水量が釣り合い、図1(c)のように、板上水5は一定液面高さで安定し、満水状態となる。
Here, the state of the water pool on the upper surface of the steel sheet is considered separately for the front end and the tail end of the steel sheet. FIG. 1 is a diagram for explaining the state of water pooling at the tip portion. First, the state from when the tip of the
なお、それ以降の鋼板1の長手中央部では、そのまま板上水5が満水状態を持続する。
In addition, in the longitudinal center part of the
一方、図2には、尾端部の水溜り状況を説明する図を示すが、まず鋼板1の尾端が冷却ゾーンの入側水切りロール3に進入するまで(図2(a))は、板上水5の液面はほぼ満水で安定した状態となっている。鋼板1尾端が入側水切りロール3を抜けてから、出側水切りロール4に進入するまでの状態(図1(b))では、鋼板1の両サイドからの排水に加えて、尾端部からも冷却水が鋼板1の下に落下するが、通板速度が速いと板上水5が排水される前に出側水切りロール4に進入する。このように、鋼板1上面の先尾端では、長手中央部と比較して、板上水5の液面高さが変化し、これに対応して冷却能力も変化する。なお、冷却能力についての詳細は後に述べる。
On the other hand, in FIG. 2, although the figure explaining the water pool situation of a tail end part is shown, until the tail end of the
一方、鋼板1下面では冷却水は重力の影響により速やかに落下するため、冷却水が鋼板1に滞留することは無く、冷却能力は鋼板1の全長にわたって一様となる。
On the other hand, the cooling water quickly falls under the influence of gravity on the lower surface of the
よって、例えば、鋼板1の長手中央部で上下面の冷却能力が一致するように上下水量比を調整すると、先尾端で上下面の冷却能力のアンバランスが発生し、反りが発生する。
Therefore, for example, when the water / water ratio is adjusted so that the cooling capabilities of the upper and lower surfaces coincide with each other at the longitudinal center portion of the
また、定性的には、鋼板尾端部では先端部と比較して板上水5の液面高さは高い状態が保たれる。また、鋼板1の尾端部で液面高さが変化するのは、入側水きりロール3と出側水切りロール4の間隔分だけとなるのに対して、先端部では板上水5が満水となる時間分だけ通過した距離の間で冷却能力が変化する。よって、反りは鋼板先端の方がより大きくなる。 したがって、本発明では、特に問題となる鋼板先端部と長手中央部の冷却能力を均一化することを対象とする。
Moreover, qualitatively, the state of the liquid surface height of the on-
また、上述したような冷却状態では、冷却形式によっても板上水の量が冷却に及ぼす影響は変化する。 In the cooling state as described above, the influence of the amount of water on the plate on the cooling varies depending on the cooling type.
例えば、スプレー冷却のように運動量の低い冷却形式とした場合、図3のような状態となる。板上水が無い場合、冷却水はスプレー11から液滴12の状態で高温鋼板に直接衝突するため、冷却能力は高くなる。一方、板上水5がある場合は、液滴の速度は板上水5で減衰し、その衝突力は低くなる。この場合、板上水と高温鋼板の間に蒸気膜が発生する。この蒸気膜内の熱伝導により伝熱がなされる状態となり、冷却能力は低い。
For example, when a cooling method with a low momentum such as spray cooling is used, the state is as shown in FIG. When there is no water on the plate, the cooling water directly collides with the high-temperature steel plate in the form of
また、スリットジェットノズルを冷却形式とした場合、特許文献1によると図4のような状態となる。ジェット水流による冷却は、(1)ジェット水流が鋼板1に衝突して鋼板1の熱を奪う衝突域Aにおける冷却、(2)衝突後、ジェット水流が鋼板1に沿って流れながら鋼板1の熱を奪う沿い流れ域Bにおける冷却、(3)ジェット水流が水切りロール4により遮断され板上水5が形成され、攪拌状態で鋼板の熱を奪う攪拌域Cにおける冷却、の3段階から構成される。鋼板先端が水切りロール4に進入するまでは、板上水が形成されず、前記(3)における板上水5の攪拌状態による冷却が無いため、冷却能力は低くなる。
Further, when the slit jet nozzle is a cooling type, according to
以上のメカニズムから高温鋼板の上面でのみ先尾端と長手中央部において冷却能力に差が出る。この結果、上面側長手中央部と下面側の冷却能力が一致するように調整した場合、鋼板の先尾端において上下面に温度偏差が発生し、反り形状の歪となるのである。 From the above mechanism, the cooling capacity is different only at the top surface of the high-temperature steel sheet at the leading edge and the longitudinal center. As a result, when the upper surface side longitudinal center and the lower surface side are adjusted to have the same cooling capacity, a temperature deviation occurs on the upper and lower surfaces at the leading end of the steel sheet, resulting in warped distortion.
このような問題を解決するために、特許文献1には、熱間圧延されて搬送中の高温鋼板の上面及び下面にジェットスリットノズルからジェット水流を噴射し、当該鋼板を一方に連続して冷却した後、前記ジェットスリットノズルの下流側に一対設けた水切りロールにより前記ジェット水流を遮断する冷却方法において、鋼板先端部とその他の部分との冷却効率差を考慮し、鋼板の先端部が冷却される時の搬送速度を、先端部以外の部分が冷却される時の搬送速度よりも遅くする、高温鋼板の冷却方法が提案されている。
In order to solve such a problem,
特許文献2には、熱鋼板をロールで上下から押圧しながら注液冷却する方法において、ロール間の上方及び/又は下方に冷却液通過量の制御手段を設け、さらに該熱鋼板の通過位置検知手段と冷却演算制御手段を設け、移動中の該熱鋼板の先端部及び/又は後端部が通過しようとする位置の冷却液の通過量を制御する熱鋼板の冷却方法が提案されている。
特許文献1に開示された手段は、ジェットスリットノズルにおけるジェット水流が鋼板先尾端と長手方向中央部において、その流動状態の違いから冷却能力が変化する分、通板速度を変化させ冷却時間を調整することにより、冷却後の長手方向温度を均一化する技術である。しかしながら、そもそも鋼板先尾端の流動状態の変化による冷却能力低下は、冷却速度が鋼板先尾端と長手方向中央部とで異なっていることを意味するため、材質制御の観点から問題がある。また、先端部と長手方向中央部とで冷却能力が変化するのは、板上水が形成される鋼板上面のみであるため、上下面での冷却能力差による温度偏差が生じ鋼板に反りが発生する。よって、この場合冷却後の鋼板長手方向上面の温度は均一化することができても、上下面の冷却能力差は生じるので、板形状を改善することができない。
The means disclosed in
特許文献2に開示された手段は、熱鋼板の通過位置を検知する手段とノズル出口側に遮蔽物を設け、ノズルから噴射された冷却水の一部を遮断して、先尾端の位置に合わせ先尾端と長手方向中央部の冷却能力を変化させる手法であるが、遮蔽機構を設置するスペースを確保する必要があり、冷却ノズルは鋼板から離れた距離に設置しなければならないため、スプレーやラミナー冷却等の冷却装置に限定され、図4のように打力を稼ぐために鋼板に近接設置させるスリットジェット冷却等に適用することができない。また、流量の遮蔽率は遮蔽物の構造で決まってしまい、可変にすることができない。そのため、冷却水量や板サイズなどによって、適正な遮蔽率が変化する場合には対応ができない。
The means disclosed in
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とし、熱間圧延後の鋼板を冷却するに際して、全体として冷却速度が大きい状態で、鋼板の先端部から長手中央部にわたって均一で且つ、板厚方向について上下面対称温度分布とし、歪の無い鋼板を製造することが可能な鋼板の冷却方法及び冷却装置を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and when cooling the steel sheet after hot rolling, the cooling rate is high as a whole, and the steel sheet is uniform from the front end to the longitudinal center of the steel sheet. The present invention provides a steel plate cooling method and a cooling device capable of producing a steel plate free from strain with a symmetrical temperature distribution in the plate thickness direction.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]熱間圧延後の鋼板を入側水切りロールと出側水切りロールで仕切られた冷却ゾーンを一定の速度で通過させながら鋼板の上下面を冷却水で冷却する鋼板の冷却方法において、鋼板の上面に向けて冷却水を噴射するノズルを連続流を噴射する連続流噴射ノズルとするとともに、連続流噴射ノズルからの冷却水量について、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにすることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [1] In a method for cooling a steel sheet, the upper and lower surfaces of the steel sheet are cooled with cooling water while passing the steel sheet after hot rolling through a cooling zone partitioned by an inlet side draining roll and an outlet side draining roll at a constant speed. The nozzle that injects the cooling water toward the upper surface of the nozzle is a continuous flow injection nozzle that injects a continuous flow, and the cooling water amount from the continuous flow injection nozzle is the amount of cooling water when the tip of the steel plate passes through the cooling zone. A cooling method for a steel sheet, characterized in that the central portion in the longitudinal direction of the steel sheet is larger than the amount of cooling water when passing through the cooling zone.
[2]前記[1]に記載の鋼板の冷却方法において、鋼板の先端が入側水切りロールに進入してから出側水切りロールに進入するまでの間は、連続流噴射ノズルからの冷却水量を、鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多い冷却水量とし、鋼板の先端が出側水切りロールに進入した後、連続流噴射ノズルからの冷却水量を、鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量に向けて調整することを特徴とする鋼板の冷却方法。 [2] In the method for cooling a steel sheet according to [1], the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle is set between the time when the leading end of the steel sheet enters the entry side draining roll and the entry side draining roll. The amount of cooling water is greater than the amount of cooling water when the central portion of the steel plate passes through the cooling zone, and after the tip of the steel plate enters the outlet side draining roll, the amount of cooling water from the continuous flow spray nozzle is changed to the longitudinal direction of the steel plate. A method for cooling a steel sheet, characterized by adjusting the amount of cooling water when the central portion passes through the cooling zone.
[3]前記[2]に記載の鋼板の冷却方法において、鋼板の板幅をW(m)、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時の連続流噴射ノズルからの冷却水量をQ(T/min・m2)として、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時に連続流噴射ノズルからの冷却水量の調整を開始し、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時からの経過時間t(sec)が、0.57(1.12W+1.93)Q-0.35≦t≦(1.12W+1.93)Q-0.35となった時に連続流噴射ノズルからの冷却水量の調整を終了することを特徴とする鋼板の冷却方法。 [3] In the method for cooling a steel plate according to [2], the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle when the steel plate width is W (m) and the front end of the steel plate enters the outlet side draining roll of the cooling zone. Is adjusted to Q (T / min · m 2 ), the adjustment of the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle is started when the tip of the steel sheet enters the outlet side draining roll of the cooling zone, and the tip of the steel sheet is the outlet side of the cooling zone. continuous flow ejection nozzles when the elapsed time from when entering the draining roll t (sec) is, becomes 0.57 (1.12W + 1.93) Q -0.35 ≦ t ≦ (1.12W + 1.93) Q -0.35 The method for cooling a steel sheet, characterized in that the adjustment of the amount of cooling water from is finished.
[4]前記[2]又は[3]に記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルからの冷却水量について、鋼板の先端が入側水切りロールに進入してから出側水切りロールに進入するまでの間の冷却水量を、鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より1.2〜1.8倍多くなるようにすることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [4] In the method for cooling a steel sheet according to the above [2] or [3], regarding the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle, the front end of the steel sheet enters the entry side draining roll and then enters the exit side draining roll. A cooling method for a steel sheet, characterized in that the amount of the cooling water is up to 1.2 to 1.8 times the amount of cooling water when the longitudinal central portion of the steel sheet passes through the cooling zone.
[5]前記[1]〜[4]のいずれかに記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルと、連続流噴射ノズルに冷却水を送水する冷却水送水装置との間に流量調整弁を設け、その流量調整弁を調節することによって、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにすることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [5] In the method for cooling a steel plate according to any one of [1] to [4], a flow rate adjustment valve between the continuous flow injection nozzle and a cooling water supply device that supplies cooling water to the continuous flow injection nozzle. And adjusting the flow rate adjustment valve so that the amount of cooling water when the front end of the steel plate passes through the cooling zone is larger than the amount of cooling water when the longitudinal center portion of the steel plate passes through the cooling zone. A method for cooling a steel sheet, comprising:
[6]前記[5]に記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルと冷却水送水装置の間に、流量調整弁を並列に2個以上設けることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [6] The method for cooling a steel sheet according to [5], wherein two or more flow rate adjustment valves are provided in parallel between the continuous flow spray nozzle and the cooling water supply device.
[7]前記[1]〜[4]のいずれかに記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルと、連続流噴射ノズルに冷却水を送水する冷却水送水装置との間に、冷却水の一部を連続流噴射ノズルに送水しないようにするための逃し弁を設け、その逃し弁を調節することによって、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにすることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [7] In the method for cooling a steel plate according to any one of [1] to [4], between the continuous flow injection nozzle and a cooling water supply device that supplies cooling water to the continuous flow injection nozzle, cooling water is provided. A relief valve is provided to prevent a part of the water from being fed to the continuous flow injection nozzle, and by adjusting the relief valve, the amount of cooling water when the tip of the steel plate passes through the cooling zone is the center in the longitudinal direction of the steel plate. A method for cooling a steel sheet, characterized in that the amount of cooling water is greater than that when the section passes through the cooling zone.
[8]前記[7]に記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルと冷却水送水装置の間に、逃し弁を並列に2個以上設けることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [8] The method for cooling a steel sheet according to [7], wherein two or more relief valves are provided in parallel between the continuous flow spray nozzle and the cooling water feeder.
[9]前記[1]〜[8]のいずれかに記載の鋼板の冷却方法において、連続流噴射ノズルが、スリットジェットノズル、円管ジェットノズル、ラミナーノズルのいずれか1種又は2種以上であることを特徴とする鋼板の冷却方法。 [9] In the method for cooling a steel plate according to any one of [1] to [8], the continuous flow injection nozzle may be one or more of a slit jet nozzle, a circular pipe jet nozzle, and a laminar nozzle. A method for cooling a steel sheet, comprising:
[10]熱間圧延後の鋼板を入側水切りロールと出側水切りロールで仕切られた冷却ゾーンを一定の速度で通過させながら鋼板の上下面を冷却水で冷却する鋼板の冷却装置において、鋼板の上面に向けて冷却水を噴射するノズルを連続流を噴射する連続流噴射ノズルとするとともに、連続流噴射ノズルからの冷却水量について、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにしていることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [10] In a steel plate cooling apparatus for cooling the upper and lower surfaces of a steel sheet with cooling water while passing the steel sheet after hot rolling through a cooling zone partitioned by an inlet side draining roll and an outlet side draining roll at a constant speed. The nozzle that injects the cooling water toward the upper surface of the nozzle is a continuous flow injection nozzle that injects a continuous flow, and the cooling water amount from the continuous flow injection nozzle is the amount of cooling water when the tip of the steel plate passes through the cooling zone. A steel plate cooling apparatus, wherein a central portion in a longitudinal direction of the steel plate is larger than a cooling water amount when passing through a cooling zone.
[11]前記[10]に記載の鋼板の冷却装置において、連続流噴射ノズルと、連続流噴射ノズルに冷却水を送水する冷却水送水装置との間に、1個又は並列に配された2個以上の流量調整弁を備え、その流量調整弁を調節することによって、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにしていることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [11] In the steel sheet cooling apparatus according to [10], one or two in parallel are arranged between the continuous flow injection nozzle and the cooling water supply apparatus that supplies cooling water to the continuous flow injection nozzle. The amount of cooling water when the tip of the steel plate passes through the cooling zone is adjusted by adjusting the flow rate adjusting valve, so that the amount of cooling water when the longitudinal center of the steel plate passes through the cooling zone A steel sheet cooling device characterized by having more.
[12]前記[10]に記載の鋼板の冷却装置において、連続流噴射ノズルと、連続流噴射ノズルに冷却水を送水する冷却水送水装置との間に、冷却水の一部を連続流噴射ノズルに送水しないようにするための、1個又は並列に配された2個以上の逃し弁を備え、その逃し弁を調節することによって、鋼板の先端部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量が鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多くなるようにしていることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [12] In the steel sheet cooling device according to [10], a part of the cooling water is continuously flow injected between the continuous flow injection nozzle and the cooling water supply device that supplies the cooling water to the continuous flow injection nozzle. The amount of cooling water when the tip of the steel sheet passes through the cooling zone by adjusting one of the relief valves to prevent water from being fed to the nozzle. Is a steel plate cooling device characterized in that the central portion in the longitudinal direction of the steel plate is larger than the amount of cooling water when passing through the cooling zone.
[13]前記[10]〜[12]のいずれかに記載の鋼板の冷却装置において、鋼板の先端が入側水切りロールに進入してから出側水切りロールに進入するまでの間は、連続流噴射ノズルからの冷却水量を、鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量より多い冷却水量とし、鋼板の先端が出側水切りロールに進入した後、連続流噴射ノズルからの冷却水量を、鋼板の長手方向中央部が冷却ゾーンを通過する時の冷却水量に向けて調整するようにしていることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [13] In the steel sheet cooling device according to any one of [10] to [12], a continuous flow is performed from the time when the front end of the steel sheet enters the entry side draining roll to the entry side draining roll. The amount of cooling water from the injection nozzle is set to be larger than the amount of cooling water when the longitudinal center of the steel plate passes through the cooling zone, and after the tip of the steel plate enters the outlet draining roll, the cooling from the continuous flow injection nozzle A steel sheet cooling apparatus characterized in that the amount of water is adjusted toward the amount of cooling water when the central portion in the longitudinal direction of the steel sheet passes through the cooling zone.
[14]前記[13]に記載の鋼板の冷却装置において、鋼板の板幅をW(m)、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時の連続流噴射ノズルからの冷却水量をQ(T/min・m2)として、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時に連続流噴射ノズルからの冷却水量の調整を開始し、鋼板の先端が冷却ゾーンの出側水切りロールに進入した時からの経過時間t(sec)が、0.57(1.12W+1.93)Q-0.35≦t≦(1.12W+1.93)Q-0.35となった時に連続流噴射ノズルからの冷却水量の調整を終了するようにしていることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [14] In the cooling apparatus for a steel sheet according to [13], the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle when the sheet width is W (m) and the leading end of the steel sheet enters the outlet side draining roll of the cooling zone. Is adjusted to Q (T / min · m 2 ), the adjustment of the amount of cooling water from the continuous flow injection nozzle is started when the tip of the steel sheet enters the outlet side draining roll of the cooling zone, and the tip of the steel sheet is the outlet side of the cooling zone. continuous flow ejection nozzles when the elapsed time from when entering the draining roll t (sec) is, becomes 0.57 (1.12W + 1.93) Q -0.35 ≦ t ≦ (1.12W + 1.93) Q -0.35 The cooling device for a steel sheet, characterized in that the adjustment of the amount of cooling water from the end is finished.
[15]前記[10]〜[14]のいずれかに記載の鋼板の冷却装置において、連続流噴射ノズルが、スリットジェットノズル、円管ジェットノズル、ラミナーノズルのいずれか1種又は2種以上であることを特徴とする鋼板の冷却装置。 [15] In the steel sheet cooling device according to any one of [10] to [14], the continuous flow injection nozzle may be one or more of a slit jet nozzle, a circular pipe jet nozzle, and a laminar nozzle. A cooling device for steel sheet, characterized in that there is.
本発明により、熱間圧延を完了した鋼板を冷却するに際して、鋼板長手方向先端から尾端までの板面内の温度分布を均一にすることができ、かつ、先端反りの無い鋼板の製造が可能になる。 According to the present invention, when cooling a steel plate that has been hot-rolled, the temperature distribution in the plate surface from the front end to the tail end in the longitudinal direction of the steel plate can be made uniform, and a steel plate without tip warp can be produced. become.
本発明では、材質特性を得る観点からスリットジェットノズル若しくは円管ジェットノズル若しくはラミナーノズルを採用する。これは、先に述べたように、スプレーノズル等のようにノズルから冷却水が液滴状態で噴射されるノズルは、鋼板の長手方向中央部のように板上水が形成される部位では、板上水により液滴が減衰され冷却能力が低下するが、このための先尾端の冷却水量を低くすることにより長手方向の温度分布の均一化を図らなければならず、その結果、全体としては冷却能力を低くせざるを得ない。一方、スリットジェットノズル等のように連続流を噴射するノズル(連続流噴射ノズル)では、板上水が形成される部位において板上水の攪拌により伝熱能力向上が期待でき、先尾端の冷却水量を長手方向中央部と比較して多くすることにより全体として、高い冷却能力にすることができる。以降、スリットジェットノズルを採用した場合を例に取り説明をする。 In the present invention, a slit jet nozzle, a circular pipe jet nozzle, or a laminar nozzle is employed from the viewpoint of obtaining material characteristics. As described above, the nozzle in which cooling water is sprayed from the nozzle in a droplet state, such as a spray nozzle, is a part where the on-plate water is formed like the longitudinal center of the steel plate, Although the droplets are attenuated by the water on the plate and the cooling capacity is lowered, the temperature distribution in the longitudinal direction must be made uniform by lowering the amount of cooling water at the leading end for this purpose. Has to lower the cooling capacity. On the other hand, in a nozzle (continuous flow injection nozzle) that injects a continuous flow such as a slit jet nozzle, heat transfer capacity can be improved by stirring the water on the plate at the site where the water on the plate is formed. By increasing the amount of cooling water as compared with the central portion in the longitudinal direction, the overall cooling capacity can be increased. Hereinafter, a case where a slit jet nozzle is employed will be described as an example.
そして、本発明では、入側水切りロールと出側水切りロールで仕切られた冷却ゾーンを一定の速度で通過する鋼板の長手方向温度分布の均一化を図るために、ノズルから噴射する冷却水の流量(冷却水量)を鋼板先端部で変化させる。具体的には、鋼板先端部では、板上水が形成されないため鋼板長手中央部よりも冷却水量を多くする。この方法として、流量調整弁を使う方式と逃し弁を使う方式とする。 In the present invention, the flow rate of the cooling water injected from the nozzle in order to make the longitudinal temperature distribution of the steel sheet passing through the cooling zone partitioned by the inlet side draining roll and the outlet side draining roll at a constant speed uniform. (Cooling water amount) is changed at the tip of the steel plate. Specifically, since the on-plate water is not formed at the front end portion of the steel plate, the amount of cooling water is increased as compared with the longitudinal center portion of the steel plate. As this method, a method using a flow rate adjusting valve and a method using a relief valve are adopted.
図5には、本発明の第1の実施形態として、流量調整弁を使う方式の配管系統図を示す。冷却ポンプ20から供給される冷却水は、流量計21で流量を測定された後、その流量測定値に基づいて流量調整弁22の弁の開度を調節することにより、流量を調整され、上面冷却用のスリットジェットノズル13より噴射される。
FIG. 5 shows a piping system diagram of a system using a flow rate adjusting valve as the first embodiment of the present invention. After the flow rate of the cooling water supplied from the cooling
図6には、本発明の第2の実施形態として、逃し弁を使う方式の配管系統図を示す。冷却ポンプ20から供給される冷却水は、流量計21、流量調整弁22から構成される流量調整弁方式配管系統27を通過した後、上面ノズルに給水される配管系統25と逃し弁配管26に分岐される。逃し弁配管26は、遮断弁23と調整弁24から構成される逃し弁を備えており、遮断弁23は開度を全閉と全開の調節のみでき、調整弁24は手動若しくは自動で開度を調節できるようになっている。このような構成により、鋼板先端では逃し弁配管26の遮断弁23を閉の状態としておき、ある時点で遮断弁23を開の状態とすることで鋼板の先端部と長手方向中央部以降で上面ノズルから噴射される冷却水量を変化させる。
FIG. 6 shows a piping system diagram of a system using a relief valve as a second embodiment of the present invention. The cooling water supplied from the cooling
このような本発明の第1の実施形態若しくは第2の実施形態によって、鋼板長手方向で冷却水量を変化させる。このようにすると、特許文献2のように、ノズル出側に構造物を設置しなくても良いので、例えばノズルと鋼板を近接して設置させるような冷却装置でも鋼板の長手方向で、鋼板への冷却水の被水量を変化させることが可能となる。
By such 1st Embodiment or 2nd Embodiment of this invention, the amount of cooling water is changed in a steel plate longitudinal direction. If it does in this way, it is not necessary to install a structure in the nozzle exit side like
次に、本発明の第1の実施形態及び第2の実施形態においる具体的な流量制御方法について説明する。 Next, a specific flow rate control method in the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described.
まず、図5に示した本発明の第1の実施形態である流量調整弁を用いた方法について、図5の配管系統図及び図7の流量制御のフローチャートを用いて説明する。先に説明したように板上水5の形成により冷却能力が変化するが、板上水は鋼板先端が図5中の冷却ゾーン出側水切りロール4に進入した時点で形成が始まる。そして、ある時間経過すると板上水5は満水となり、その液面高さは安定する。よって、鋼板先端が冷却ゾーン出側水切りロール4に進入した時点で流量調整を開始し、板上水が満水になる時点で流量調整を完了させるように流量調整弁22を動かして流量を制御する必要がある。
First, a method using the flow rate adjusting valve according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 will be described with reference to the piping system diagram of FIG. 5 and the flow rate control flowchart of FIG. As described above, the cooling capacity changes due to the formation of the on-
次に、図6に示した本発明の第2の実施形態である逃し弁を用いた方法について、図6の配管系統図及び図8の流量制御のフローチャートを用いて説明する。これも第1の実施形態と同じく、鋼板先端が冷却ゾーン出側水切りロール4に進入した時点で流量調整を開始し、板上水が満水になる時点で流量調整を完了させるが、ここでは、逃し配管26の遮断弁23を全開の状態としておき、鋼板先端が進入した時点で閉動作を開始し、板上水が満水になる時点で遮断弁23が全閉になるように遮断弁23の動作速度(開度)を調節して、流量を制御する。
Next, a method using the relief valve according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6 will be described with reference to the piping system diagram of FIG. 6 and the flow rate control flowchart of FIG. Similarly to the first embodiment, the flow rate adjustment is started when the steel sheet tip enters the cooling zone exit
そして、冷却水の流量の設定については、以下のようにして行う。
(1)鋼板長手中央部で材質設計のために必要な冷却能力を算定する。
(2)板上水がある状態で、この冷却能力を得られる冷却水量Qaを算定する。
(3)板上水が無い状態で、この冷却能力が得られる冷却水量Qbを算定する。
(4)鋼板先端部に必要な冷却水量は、板上水が無い状態の冷却水量Qbとし、長手中央部に必要な冷却水量は、板上水がある状態の冷却水量Qaとして、流量を設定する。
And about the setting of the flow volume of a cooling water, it carries out as follows.
(1) Calculate the cooling capacity required for material design at the longitudinal center of the steel plate.
(2) The amount of cooling water Qa that can obtain this cooling capacity is calculated in the presence of water on the plate.
(3) The amount of cooling water Qb at which this cooling capacity is obtained is calculated in the absence of on-plate water.
(4) The amount of cooling water required at the front end of the steel plate is set as the cooling water amount Qb in the state where there is no on-board water, and the amount of cooling water required in the longitudinal center is set as the cooling water amount Qa in the state where there is on-plate water. To do.
この流量設定は、第1の実施形態である流調弁方式では、流量計21の指示値を参照してフィードバックで流量調整弁22を調節すればよい。また、第2の実施の形態である逃がし弁方式では、逃し配管26の遮断弁23を全閉とした場合に、鋼板先端部で必要な流量Qbになり、遮断弁23を全開にした場合には、鋼板長手方向中央部で必要な流量Qaだけノズルに冷却水が流れるように、逃し配管26の調整弁24の開度を調節しておく。
This flow rate setting may be performed by adjusting the flow
ここで、板上水が形成されている状態と板上水が形成されていない状態における冷却水量と冷却能力の関係は予め把握しておかなければならない。図4の形式のスリットジェットノズル(水切りロールピッチ1m、5mmギャップ)で鋼板を冷却した場合の500℃における熱流束(単位面積・単位時間当たりに冷却水に奪われた熱量)を図9に示す。板上水がある方が冷却能力は高く、板上水が無い場合と比較して板上水がある場合は20%程度熱流束(冷却能力)が高くなっていることが分かる。また、図中で例えば板上水のある長手中央部流量を1.2T/min・m2で冷却した場合、この冷却能力と板上水が無い場合の冷却能力を一致させるためには、板上水無しで1.7T/min・m2程度の冷却水量が必要となる。よって、この場合には、鋼板先尾端では、長手方向中央部の約1.4倍の冷却水を噴射する必要がある。なお、これは冷却の形式やノズルの設置位置により変化するため、各種冷却ノズルに応じて予め調査しておく必要がある。発明者等が冷却水量1.0〜3.0T/min・m2、水切りロールピッチ0.7〜1.2mの範囲において、パイプラミナー、スリットラミナー、スリットジェットノズルで調査したところ、板上水が無い場合の冷却能力を板上水がある場合の冷却能力に一致させるために必要となる板上水が無い場合の流量は、板上水がある場合の流量の1.2〜1.8倍の範囲に存在することを見出した。そのため、この範囲で流量調整が可能なように配管径や流量調整弁を選択すればよい。
Here, the relationship between the cooling water amount and the cooling capacity in the state where the on-board water is formed and the state where the on-board water is not formed must be grasped in advance. FIG. 9 shows the heat flux at 500 ° C. (the amount of heat lost to the cooling water per unit area and unit time) when the steel sheet is cooled by the slit jet nozzle of the type shown in FIG. 4 (water draining
次に、前述のように、冷却水量の調整時期については、鋼板が冷却装置の出側水切りロールに進入した時に流量調整を開始し、板上水が満水になった時に流量調整を完了させる必要がある。板上水が満水になるまでの時間は、冷却水量や板幅により変化するが、これは、解析的に求めることが可能である。 Next, as described above, regarding the adjustment time of the cooling water amount, it is necessary to start the flow rate adjustment when the steel sheet enters the outlet side draining roll of the cooling device, and to complete the flow rate adjustment when the water on the plate is full. There is. The time until the water on the plate is full varies depending on the cooling water amount and the plate width, but this can be obtained analytically.
単位時間当たりの液面高さの変化は、式(1)のようになる。 The change in the liquid level height per unit time is expressed by equation (1).
図10には、水量密度(冷却水量)2.0T/min・m2、冷却ゾーン長1m、板幅5mの場合の液面高さの時間的推移を示す。無次元液面高さが0.80程度までは、急激に液面高さが高くなるが、それ以降は緩やかに液面高さが高くなっていることが分かる。特に、無次元液面高さが0.95を超えたところでは実質液面高さが変化しないとみなせる。実際の運用では、無次元液面高さが0.80以上であれば冷却能力はあまり変化しない。そこで、冷却能力がほぼ安定する状態としての無次元液面高さを0.80、液面高さが定常になった状態としての無次元液面高さを0.95と考えると、それぞれの状態になるまでの時間は次のようになる。 FIG. 10 shows a temporal transition of the liquid level height when the water density (cooling water amount) is 2.0 T / min · m 2 , the cooling zone length is 1 m, and the plate width is 5 m. It can be seen that the liquid level height increases rapidly until the dimensionless liquid level height reaches about 0.80, but thereafter the liquid level height increases gradually. In particular, it can be considered that the substantial liquid level does not change when the dimensionless liquid level exceeds 0.95. In actual operation, if the dimensionless liquid level is 0.80 or more, the cooling capacity does not change much. Therefore, when the dimensionless liquid level height is 0.80 as a state in which the cooling capacity is substantially stabilized and the dimensionless liquid level height is 0.95 as a state in which the liquid level is steady, The time to reach the state is as follows.
無次元液面高さが0.95になる状態までの時間(板上水が満水になるまでの時間) Time until the dimensionless liquid level reaches 0.95 (time until the water on the plate is full)
図11はその計算例として、1m間隔のピッチで配置された水切りロール間に冷却水を注水した場合の板上水液面高さが安定して溜まるまでの時間を示す(無次元液面高さが0.80になる時間)。板幅が狭いほど、また水量が多いほど安定時間は短くなることが分かる。また、冷却水量が2.0T/min・m2の場合、板上水が溜まるまでの時間は3sec程度となり、非常に高速に流量を変化させる必要がある。 FIG. 11 shows, as an example of calculation, the time until the water level on the plate stabilizes and accumulates when cooling water is poured between draining rolls arranged at intervals of 1 m (dimensionless liquid level height). Time is 0.80). It can be seen that the narrower the plate width and the greater the amount of water, the shorter the stabilization time. When the amount of cooling water is 2.0 T / min · m 2 , the time until the water on the plate accumulates is about 3 seconds, and it is necessary to change the flow rate at a very high speed.
以上のような手法により、鋼板の先端部と長手中央部の冷却水量を変化させ、長手方向の冷却能力の均一化を図ることが可能である。 By the method as described above, it is possible to change the amount of cooling water at the front end portion and the longitudinal center portion of the steel sheet and to make the cooling capacity in the longitudinal direction uniform.
なお、一般的な弁では、その移動速度を大きく変えることができないため、その口径が大きいほど弁の開限から閉限までの移動距離が長くなり、応答速度が遅くなる傾向にある。厚鋼板の制御冷却では大流量噴射するが、配管で発生する圧力損失を軽減するために配管口径は大きなものを選択するケースが多く、所定時間内にノズルから噴射する流量を調整できないことがある。 In general valves, the moving speed cannot be changed greatly. Therefore, the larger the aperture, the longer the moving distance from the opening limit to the closing limit of the valve, and the response speed tends to decrease. In controlled cooling of thick steel plates, a large flow rate is injected, but in order to reduce pressure loss that occurs in the piping, there are many cases where a large pipe diameter is selected, and the flow rate injected from the nozzle within a predetermined time may not be adjusted. .
このため、比較的流量が少なく、板上水が溜まるまでの時間が長く取れる場合は、流量調整弁をつかった制御方法でも問題が無いが、一方、流量が多く、板上水が溜まるまでの時間が短い場合については、逃し弁を使った方式の方が好ましい。逃し弁を使った方式では、逃し量が冷却水の供給水量よりも少ないため、逃し弁配管の口径を冷却供給配管よりも小さくすることが可能となり、高い応答速度を得ることができる。また、単純に開閉するだけの簡単な構造の弁を採用できるため、流量調整弁に使用している弁よりも、高速で開閉が可能となる。 For this reason, if the flow rate is relatively small and it takes a long time to collect the water on the plate, there is no problem with the control method using the flow adjustment valve. When the time is short, the method using a relief valve is preferable. In the method using the relief valve, since the relief amount is smaller than the supply amount of the cooling water, the diameter of the relief valve pipe can be made smaller than that of the cooling supply pipe, and a high response speed can be obtained. Further, since a valve having a simple structure that can be simply opened and closed can be employed, the valve can be opened and closed at a higher speed than the valve used for the flow rate adjustment valve.
さらに、流量を安定化させる方法として、逃し配管系統に、図12のように流量計28を設置する方法もある。この場合、予め計算しておいた逃し流量になるように、逃し配管系統の流量調整弁29の開度を予め設定しておくが、ポンプの元圧変動などによる外乱によって流量調整弁29の弁開度の微調整が必要になることがある。その場合、このように流量計28が逃し弁配管系統26にあると、その流量計28を用いて、図13に示すように逃す水量の微調整ができるため、操業を安定化するメリットがある。
Furthermore, as a method of stabilizing the flow rate, there is a method of installing a
また、大流量噴射において流量を高速で変化させることが必要になる場合があるが、その時は、例えば、図14のように、ポンプとノズルの間の配管に流量計21及び流量調整弁22を複数並列に並べる方法や、図15のように、逃し配管系統26を並列で複数並べる方法もある。このようにすると、流量調整弁の口径を応答速度の速い小径タイプが選択可能となるので、大流量噴射でも高速で流量を変化させることが可能となる。
In addition, there is a case where it is necessary to change the flow rate at a high speed in large flow injection. At that time, for example, as shown in FIG. 14, a
上記で述べた手法を用いると、一層きめ細かい流量制御が可能となり、長手方向の冷却均一性をさらに高めることが可能となる。 If the method described above is used, finer flow rate control becomes possible, and the cooling uniformity in the longitudinal direction can be further improved.
図16は、本発明の実施例において用いる鋼板の冷却装置の概念図である。鋼板の素材スラブ42は厚板圧延機41により所定厚に圧延され、鋼板1となってローラーテーブル43上を移送されて、制御冷却装置44によって通過冷却により所定の冷却速度で冷却停止温度まで冷却される。制御冷却装置44には、鋼板1のパスラインを上下に挟んで上ヘッダー45及び下ヘッダー46が配置されており、これに高圧水を噴出するスリットジェットノズル13が取り付けられており、鋼板1の表面に衝突する極めて高圧の噴出水により鋼板1を急速冷却する機能を有する。また、制御冷却装置44の前後には温度計47、48が設置されており冷却前後で鋼板1の温度測定が可能となっている。なお、43はテーブルロールである。
FIG. 16 is a conceptual diagram of a steel sheet cooling device used in the examples of the present invention. The steel plate material slab 42 is rolled to a predetermined thickness by a thick plate mill 41, transferred to the
また、制御冷却装置に関する詳細図を図17に示す。制御冷却装置は複数の冷却ゾーンから構成されており、それぞれの冷却ゾーンでは水切りロール49で仕切られており、かつ個別に冷却水量が調整可能となっている。この冷却ゾーンはゾーン長1mの設備が合計10ゾーン設置されており、圧延機に近いほうから順に1ゾーン、2ゾーン・・・と呼称する。
FIG. 17 shows a detailed view of the control cooling device. The control cooling device is composed of a plurality of cooling zones, each of which is partitioned by a draining
それぞれの冷却ゾーンのノズルは図18のような配管系統となっている。なお、上面ヘッダーはギャップ5mmのスリットジェットノズル、下面ヘッダーは20mmΦの円管ジェットが200mmピッチで取り付けてある。 The nozzles of the respective cooling zones have a piping system as shown in FIG. Note that a slit jet nozzle with a gap of 5 mm is attached to the upper surface header, and a circular pipe jet of 20 mmΦ is attached to the lower surface header at a pitch of 200 mm.
そして、上面の流量調整弁22は、鋼板検知器(フォトセル)61により鋼板の先端を検知して、タイマー62で鋼板先端がゾーン出側水切りロール4に進入するタイミングを演算し、そのタイミングで流量調整を開始し、所定時間で流量調整を完了するように流量を制御する。これによって、本発明の第1の実施形態である流量調整弁を使う方式による冷却制御を行うことができる。
Then, the flow
また、流量調整弁22の下流に遮断弁23と調整弁24が設けられており、上記の流量調整弁を使う方式に代えて、本発明の第2の実施形態である逃し弁を使う方式による冷却制御も行うことができる。
Further, a
本発明の実施例では、板厚25mm、板幅4000m、板長25mのサイズに仕上温度800℃で圧延した。材質的な要求から冷却開始温度を750℃、冷却終了温度を550℃に制御する必要がある。 In the example of the present invention, the plate was rolled to a size of a plate thickness of 25 mm, a plate width of 4000 m, and a plate length of 25 m at a finishing temperature of 800 ° C. It is necessary to control the cooling start temperature to 750 ° C. and the cooling end temperature to 550 ° C. due to material requirements.
上面ノズルは図9のような伝熱特性をもっており、材質的な要求の冷却速度から考えて、500℃おける熱流束が1.7×106 kcal/m2hr℃として、図9から読み取ると、先端部の冷却水量は1.7T/min・m2、長手中央部は1.2T/min・m2とする必要があり、先端部の冷却水量を長手中央部と比べて1.4倍多くする必要がある。この時の通板速度は100mpm一定である。冷却水量の変更時間(調整時間)は、前記式(4)に先端部の冷却水量1.7T/min・m2と板幅4000mを代入して得られた3secで行った。鋼板の下面側については、本発明例の長手中央部の上面水量とバランスする下面水量を別の実験により調査し、1.6T/min・m2でバランスすることを見出したため、この水量で冷却を実施した。 Top nozzle has a heat transfer characteristic as shown in FIG. 9, given the cooling rate of the material requirements, as a heat flux definitive 500 ° C. is 1.7 × 10 6 kcal / m 2 hr ℃, reads from 9 The amount of cooling water at the tip must be 1.7 T / min · m 2 , and the center of the longitudinal portion must be 1.2 T / min · m 2. The amount of cooling water at the tip is 1.4 times that of the center of the longitudinal portion. There is a need to do more. The plate passing speed at this time is constant at 100 mpm. The change time (adjustment time) of the cooling water amount was 3 sec obtained by substituting the cooling water amount of 1.7 T / min · m 2 and the plate width of 4000 m at the tip into the above-described equation (4). Regarding the lower surface side of the steel sheet, the lower surface water amount balanced with the upper surface water amount in the longitudinal central portion of the present invention example was investigated by another experiment, and found to balance at 1.6 T / min · m 2. Carried out.
ここで、本発明例1として、本発明の第1の実施形態である流量調整弁を使う方式によって上記したパラメータで制御した。 Here, as Example 1 of the present invention, the above-described parameters were controlled by the method using the flow rate adjustment valve according to the first embodiment of the present invention.
冷却後の鋼板長手方向の温度を温度計48により計測した結果を図19に示す。本発明例1では、鋼板長手全長にわたって、狙い温度である550℃を満足した。また、上下面の温度もほぼ同じ値となり、鋼板形状もフラットとなっていた。
FIG. 19 shows the result of measuring the temperature in the longitudinal direction of the steel sheet after cooling with the
次に、本発明例2として、本発明の第2の実施形態である逃し弁を使う方式によって上記したパラメータで制御した。 Next, as Example 2 of the present invention, the above-described parameters were controlled by a system using a relief valve according to the second embodiment of the present invention.
冷却後の鋼板長手方向の温度を温度計48により計測した結果を図20に示す。本発明例2では、鋼板長手全長にわたって、狙い温度である550℃を満足した。また、上下面の温度もほぼ同じ値となり、鋼板形状もフラットとなっていた。
FIG. 20 shows the result of measuring the temperature in the longitudinal direction of the steel sheet after cooling with the
また、比較例1として、先端部の冷却水量を変化させず上面1.2T/min・m2、下面1.6T/min・m2で冷却した例を図21に示す。鋼板下面側は全長にわたってほぼ狙いどおり550℃に冷却することができたが、鋼板上面の最先端部では585℃となり、狙い温度である550℃よりも35℃高くなった。鋼板上面では鋼板先端から約7m程度温度の高い領域が発生した。また、鋼板先端では上面側温度が下面側温度よりも高かったため、反りが発生した。 In Comparative Example 1, showing the upper surface 1.2T / min · m 2 without changing the amount of cooling water of the tip portion, an example of cooling the lower surface 1.6T / min · m 2 in Figure 21. The lower surface side of the steel plate could be cooled to 550 ° C. over the entire length almost as aimed, but at the most advanced portion of the upper surface of the steel plate, it became 585 ° C., 35 ° C. higher than the target temperature of 550 ° C. On the upper surface of the steel plate, a region having a high temperature of about 7 m from the tip of the steel plate was generated. Moreover, since the upper surface side temperature was higher than the lower surface side temperature at the front end of the steel plate, warping occurred.
さらに、比較例2として、特許文献1の手法による冷却を実施した。冷却水量は、比較例1と同じにする。また、図9から冷却水量1.2T/min・m2の場合、板上水がある場合の熱流束は1.8×106kcal/m2hr、無い場合では1.5×106kcal/m2hrと読み取れる。よって、板上水の無い鋼板先端部は、長手中央部と比較して、(1.5×106kcal/m2hr)/(1.8×106kcal/m2hr) = 0.833だけ冷却能力が低い。そこで、これを補正するために通板速度を先端部のみ長手中央部の0.833倍となる通板速度(83mpm)で通板をした。また、比較例1において、鋼板先端から約7mのところまで上面温度が高くなっていたため、鋼板の初期速度を先に計算した83mpmとし、鋼板先端が7m冷却装置に進入した時点で100mpmまで加速して冷却を実施した。これによる冷却後の長手方向の温度分布を図22に示すが、鋼板先端部では上面側の冷却能力が低くなる分だけ通板速度を遅くした結果、上面側の長手方向の温度分布は全長にわたって、狙いどおり550℃となったが、下面側ではもともと長手方向で冷却能力が均一であったものが、先端部のみ通板速度を遅くした結果、冷却時間が長くなり505℃と狙い温度よりも低くなった。また、鋼板先端では上面側温度が下面側温度よりも高かったため、反りが発生した。
Further, as Comparative Example 2, cooling by the method of
1 鋼板
2 冷却ノズル
3 冷却ゾーン入側水切りロール
4 冷却ゾーン出側水切りロール
5 板上水
11 スプレーノズル
12 スプレーの液滴水
13 スリットジェットノズル
20 冷却水ポンプ
21 流量計
22 流量調整弁
23 遮断弁
24 調整弁
25 上面ノズル給水配管系統
26 逃がし弁方式配管系統
27 流量調整弁方式配管系統
28 逃がし弁配管系統用流量計
29 逃がし弁配管系統用流量調整弁
41 厚板圧延機
42 スラブ
43 テーブルロール
44 冷却装置
45 上面ノズル
46 下面のズル
47 冷却装置入側温度計
48 冷却装置出側温度計
49 水切りロール
61 鋼板検知器(フォトセル)
62 タイマー
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62 Timer
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