JP2011251313A

JP2011251313A - 厚鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2011251313A
Application number: JP2010126917A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yoshida; 善明吉田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-15

Abstract

【課題】加熱された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して厚鋼板を製造する際に高品質の厚鋼板を得ることのできる厚鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】可逆式圧延機１４に付設された高圧水噴射装置１７から被圧延材１３の表面に高圧水を噴射して被圧延材１３を水冷するに際して、可逆式圧延機１４の出側に設けられた温度計１８または可逆式圧延機１４の出側または入側に設けられた温度計１９により被圧延材１３の水冷前表面温度を測定した後、水冷前表面温度を予め設定した上限温度と比較して当該上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を検出し、検出された高温領域のみに高圧水が噴射されるように高圧水噴射装置１７を制御して被圧延材１３を水冷する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高張力厚鋼板などの厚鋼板を製造する方法に関する。

高張力厚鋼板などの厚鋼板は、通常、加熱炉で１０００℃以上に加熱された鋼片（スラブ、インゴットなど）を熱間圧延して製造される。この場合、厚鋼板に要求される強度や靭性などの機械的性質を確保するため、制御圧延がしばしば用いられる。これは、スラブなどの鋼片を目標温度に加熱した後、一旦、所定の中間板厚（例えば目標板厚の１．５〜２倍）まで圧延した後、その中間板厚材を水冷あるいは放冷などにより未再結晶温度域やそれに近い温度域になるまで冷却し、未再結晶温度域やそれに近い温度域にて仕上板厚（目標板厚）になるまで圧延するものである（例えば、特許文献１、２参照）。
また、圧延中に生じる二次スケールを除去するため、仕上圧延機に付帯する高圧水噴射装置から被圧延材の表面に高圧水を全面噴射または部分噴射して厚鋼板を製造するようにしている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−２００７０８号公報（０００２−０００３）特開２００９−０２８７４７号公報（０００２−０００３）特開平０８−２２５８３７号公報（０００６）

制御圧延は、特定温度域において圧延を実施することにより材質を作りこむ技術であるので、制御圧延時の温度管理は重要である。材質均一性の観点からは、被圧延材の温度分布が小さいことが望まれる。
厚鋼板の仕上圧延機に付帯する高圧水噴射装置は、圧延中に生じる二次スケールを除去するためのものである。ところで、可逆式圧延機で仕上圧延を実施する場合、その全ての圧延パスにおいて、スケール除去のための高圧水噴射を実施するとは限らないので、被圧延材の中で相対的に温度が高い部分に高圧水を噴射することにより、被圧延材の長手方向温度調整（均一化）を図ることが可能である。しかし、この温度調整作業は、従来、オペレータが高圧水噴射装置を手動操作して被圧延材の表面に高圧水を部分的に噴射しているため、温度を下げたい部分に高圧水を正確に噴射することは困難である。このため、被圧延材の先端部形状や尾端部形状のバラツキなどによって被圧延材の長手方向に不均一な温度分布が生じた場合には、被圧延材の表面に高圧水を部分的に噴射しても被圧延材の長手方向温度分布を均一化することが難しく、その結果、厚鋼板の長手方向に材質のバラツキが生じやすいなどの問題があった。
本発明は、上述した問題点に着目してなされたもので、加熱された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して厚鋼板を製造する際に高品質の厚鋼板を得ることのできる厚鋼板の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、加熱された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して製造される厚鋼板の製造方法であって、前記可逆式圧延機に付設された高圧水噴射装置から前記被圧延材の表面に高圧水を噴射して前記被圧延材を水冷するに際して、前記可逆式圧延機の出側または入側に設けられた温度計により前記被圧延材の水冷前表面温度を測定した後、前記水冷前表面温度を予め設定した上限温度と比較して当該上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を検出し、検出された高温領域のみに高圧水が噴射されるように前記高圧水噴射装置を制御して前記被圧延材を水冷することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の厚鋼板の製造方法において、前記上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を前記被圧延材のトラッキング情報に基づいて検出することを特徴とする。
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の厚鋼板の製造方法において、前記上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域のみに高圧水が噴射されるように前記高圧水噴射装置を制御するとともに、前記被圧延材の鋼種と板厚に応じて前記高圧水の水量と噴射圧を調整して前記被圧延材を水冷することを特徴とする。

本発明によると、可逆式圧延機の出側または入側に設けられた温度計により被圧延材の水冷前表面温度を測定した後、水冷前表面温度を予め設定した上限温度と比較して当該上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を検出し、検出された高温領域のみに高圧水が噴射されるように高圧水噴射装置を制御することで、被圧延材の長手方向に生じていた不均一な温度分布が高圧水噴射装置からの高圧水によって均一な温度分布となり、被圧延材の長手方向に不均一な温度分布が生じた状態で被圧延材が可逆式圧延機で圧延されてしまうことがない。したがって、加熱された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して厚鋼板を製造する際に高品質の厚鋼板を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る厚鋼板の製造方法を実施するときに用いられる熱間圧延ラインの一例を模式的に示す図である。本発明の一実施形態に係る厚鋼板の製造方法を説明するためのフローチャートである。上限温度より高い温度領域に高圧水を噴射する前と噴射した後の被圧延材の長手方向温度分布の一例を示す図である。

以下、図１〜図３を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る厚鋼板の製造方法を実施するときに用いられる熱間圧延ラインの一例を図１に示す。図１中符号１１は図示しない加熱炉で１０００℃以上に加熱された鋼片を示し、この鋼片１１は粗圧延機１２で中間板厚（例えば仕上板厚の１．５〜２倍）に圧延されて被圧延材１３となり、図示しない搬送ローラテーブルにより仕上圧延機としての可逆式圧延機１４に搬送される。
可逆式圧延機１４は上下一対のワークロール１５ａ，１５ｂを有し、これらのワークロール１５ａ，１５ｂを上下一対のバックアップロール１６ａ，１６ｂにより上下方向からバックアップして被圧延材１３を仕上圧延するように構成されている。

また、可逆式圧延機１４は被圧延材１３の表面に高圧水を噴射する高圧水噴射装置１７を有し、この高圧水噴射装置１７は可逆式圧延機１４の入側に設けられている。また、高圧水噴射装置１７は複数の高圧水噴射ノズル（図示せず）を有し、これらの高圧水噴射ノズルは被圧延材１３の幅方向に配列されている。
可逆式圧延機１４は、また、被圧延材１３の表面温度を可逆式圧延機１４の出側で計測する放射温度計１８と、被圧延材１３の表面温度を可逆式圧延機１４の入側で計測する放射温度計１９とを有し、これらの放射温度計１８，１９から出力された信号は高圧水噴射装置１７を制御する制御装置２１に被圧延材１３の長手方向温度分布情報として供給されている。

また、可逆式圧延機１４はワークロール１５ａ，１５ｂの回転数に応じたパルス信号を発生するパルス発生器２０を有し、このパルス発生器２０から出力されたパルス信号は制御装置２１に被圧延材１３のトラッキング情報として供給されている。
制御装置２１は記憶装置２１１を有し、この記憶装置２１１には被圧延材１３の鋼種や厚さ、制御圧延を行うための各種のデータ（例えば、制御圧延開始温度、制御圧延終了温度、制御圧延開始板厚、制御圧延終了板厚など）が格納されている。また、制御装置２１はＣＰＵ（中央演算処理装置）２１２を有し、このＣＰＵ２１２は図２に示すフローチャートに従って高圧水噴射装置１７を制御するように構成されている。

すなわち、図２に示すステップＳ１で被圧延材１３に対する制御圧延が開始されると、ＣＰＵ２１２は被圧延材１３が可逆式圧延機１４を通過する間に放射温度計１８または１９から出力された信号をパルス発生器２０から出力された信号と共に取り込み、これらの信号を被圧延材１３の水冷前の表面温度情報及びトラッキング情報として記憶装置２１１に記憶する（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ２１２は記憶装置２１１に記憶された被圧延材１３の水冷前表面温度とトラッキング情報に基づいて被圧延材１３の長手方向温度分布を検出する（ステップＳ３）。

このようにして被圧延材１３の水冷前の長手方向温度分布を検出したならば、ＣＰＵ２１２は被圧延材１３の長手方向温度分布を記憶装置２１１に記憶された上限温度と比較し、上限温度より高い高温領域を検出する（ステップＳ４，Ｓ５）。そして、上限温度より高い高温領域を高圧水噴射領域として設定し（ステップＳ６）、高圧水噴射領域に噴射される高圧水の噴射量、噴射圧等を記憶装置２１１に記憶された被圧延材１３の鋼種や厚さなどに応じて調整した後（ステップＳ７）、上限温度より高い高温領域のみに高圧水を噴射する高圧水噴射指令信号を高圧水噴射装置１７に送出する（ステップＳ８）。これにより、高圧水噴射装置１７が作動し、被圧延材長手方向の温度分布のうち上限温度より高い高温領域のみに高圧水噴射装置１７から高圧水が自動噴射される。

上限温度より高い高温領域に高圧水を噴射する前と噴射した後の被圧延材１３の長手方向温度分布の一例を図３に示す。図３から明らかなように、被圧延材長手方向の温度分布のうち上限温度より高い高温領域のみに高圧水を高圧水噴射装置１７から噴射すると、被圧延材１３の長手方向に生じていた不均一な温度分布が高圧水噴射装置１７からの高圧水によって均一な温度分布となることがわかる。

上述した本発明の一実施形態のように、可逆式圧延機１４の出側に設けられた放射温度計１８または可逆式圧延機１４の出側に設けられた放射温度計１９により被圧延材１３の水冷前表面温度を測定した後、水冷前表面温度を予め設定した上限温度と比較して当該上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を検出し、検出された高温領域のみに高圧水が噴射されるように高圧水噴射装置１７を制御装置２１によって制御することで、被圧延材１３の長手方向に生じていた不均一な温度分布が高圧水噴射装置１７からの高圧水によって均一な温度分布となり、被圧延材１３の長手方向に不均一な温度分布が生じた状態で被圧延材１３が可逆式圧延機１４で圧延されてしまうことがない。したがって、加熱された鋼片１１を被圧延材として可逆式圧延機１４に供給して厚鋼板を製造する際に高品質の厚鋼板を得ることができる。

また、上述した本発明の一実施形態のように、放射温度計１８または１９から出力された信号とパルス発生器２０から出力された信号（被圧延材１３のトラッキング情報）とに基づいて被圧延材長手方向の温度分布を検出することで、上限温度より高い被圧延材長手方向の高温領域のみに高圧水を正確に噴射することができる。
さらに、上限温度より高い被圧延材長手方向の高温領域のみに高圧水が噴射されるように高圧水噴射装置１７を制御するとともに、被圧延材１３の鋼種と板厚に応じて高圧水の水量と噴射圧を調整することで、被圧延材１３の長手方向に生じていた不均一な温度分布が高圧水噴射装置１７からの高圧水によってより均一な温度分布となるので、より品質の高い厚鋼板を得ることができる。

上述した本発明の一実施形態では、被圧延材の表面温度を放射温度計により計測するようにしたが、放射温度計以外の非接触式温度計を用いて被圧延材の表面温度を計測するようにしてもよい。
また、上述した本発明の一実施形態では、被圧延材の表面に高圧水を可逆式圧延機の入側で噴射するようにしたが、可逆式圧延機の出側で高圧水を噴射するようにしてもよい。

また、高圧水噴射装置から被圧延材の表面に自動噴射される高圧水の水量と噴射圧を被圧延材の鋼種と板厚に応じて調整するようにしたが、これに加えてワークロールの回転速度等を被圧延材の長手方向温度分布に応じて制御してもよい。
さらに、上述した本発明の一実施形態では、粗圧延機で粗圧延された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して厚鋼板を製造するようにしたが、粗圧延機を介さずに鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に直接供給して厚鋼板を製造してもよいし、あるいは粗圧延機で粗圧延された鋼片を中間圧延機で中間圧延してから可逆式圧延機に供給して厚鋼板を製造するようにしてもよい。

１１…鋼片
１２…粗圧延機
１３…被圧延材
１４…可逆式圧延機（仕上圧延機）
１５ａ，１５ｂ…ワークロール
１６ａ，１６ｂ…バックアップロール
１７…高圧水噴射装置
１８，１９…放射温度計
２０…パルス発生器
２１…制御装置
２１１…記憶装置
２１２…ＣＰＵ（中央演算処理装置）

Claims

加熱された鋼片を被圧延材として可逆式圧延機に供給して製造される厚鋼板の製造方法であって、
前記可逆式圧延機に付設された高圧水噴射装置から前記被圧延材の表面に高圧水を噴射して前記被圧延材を水冷するに際して、前記可逆式圧延機の出側または入側に設けられた温度計により前記被圧延材の水冷前表面温度を測定した後、前記水冷前表面温度を予め設定した上限温度と比較して当該上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を検出し、検出された高温領域のみに高圧水が噴射されるように前記高圧水噴射装置を制御して前記被圧延材を水冷することを特徴とする厚鋼板の製造方法。
請求項１に記載の厚鋼板の製造方法において、前記上限温度より高い前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域を前記被圧延材のトラッキング情報に基づいて検出することを特徴とする厚鋼板の製造方法。
請求項１または２に記載の厚鋼板の製造方法において、前記上限温度より前記水冷前表面温度のほうが高い被圧延材長手方向の高温領域のみに高圧水が噴射されるように前記高圧水噴射装置を制御するとともに、前記被圧延材の鋼種と板厚に応じて前記高圧水の水量と噴射圧を調整して前記被圧延材を水冷することを特徴とする厚鋼板の製造方法。