JP2012115895A - Method for cooling checkered steel plate after rolling - Google Patents
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本発明は、一面に突起が形成され且つその突起面を上面にして搬送される縞鋼板の圧延後の冷却方法に関し、特に急冷装置を有する仕上圧延後のランアウトで縞鋼板を圧延後に冷却するのに好適なものである。 The present invention relates to a cooling method after rolling striped steel sheets having protrusions formed on one surface and conveyed with the protruding surface as an upper surface, and in particular, cooling the striped steel plates after rolling in a run-out after finish rolling having a quenching device. It is suitable for.
縞鋼板は表面に突起が形成されているため、防錆のためのFe3O4からなるスケールの密着性が低く、例えばコイル巻き取り後のスケール剥がれが問題となる場合が多い。そこで、例えば下記特許文献1に記載されるように、仕上げ圧延後にランアウト、即ち仕上げ圧延後冷却ラインの前段で縞鋼板を急水冷し、後段で緩水冷することにより、スケールの生成を抑制し、且つスケールの組成を破断強度の高いFe3O4主体に変化させる方法が提案されている。
Since the striped steel plate has protrusions on the surface, the adhesion of the scale made of Fe 3 O 4 for rust prevention is low, and for example, peeling of the scale after coil winding often becomes a problem. Therefore, for example, as described in the following
しかしながら、縞鋼板は表面に突起が多数配列された特殊な表面形状であり、表面の水捌けが悪いことから、ランアウトの水切り装置だけでは表面の水乗りが十分に解消されない、つまりコイル巻き取り時まで表面に冷却水が残ってしまうという問題がある。水乗りは温度センサなどの計測器による測定異常の原因となるばかりでなく、幅方向に不均一な温度分布を生じ、硬度ムラや形状不良の原因となる。この問題を解決するためには、例えば下記特許文献2に記載されるように、突起の形成された面を下面として縞鋼板を搬送し、搬送中の縞鋼板の両面を水冷する方法が挙げられる。ちなみに、縞鋼板も、鋼板の一種類として、他種の鋼板と同じラインで圧延・冷却・巻取りされることが多い。
However, the striped steel plate has a special surface shape with a large number of protrusions on the surface, and the water drainage on the surface is poor, so the surface water ride cannot be sufficiently eliminated with the run-out draining device alone, that is, until coil winding. There is a problem that cooling water remains on the surface. Water riding not only causes measurement abnormality by a measuring instrument such as a temperature sensor, but also causes a non-uniform temperature distribution in the width direction, which causes hardness unevenness and shape defects. In order to solve this problem, for example, as described in
しかしながら、仕上げ圧延後のランアウトは鋼板をローラで搬送するものであるから、前記特許文献2のように突起の形成された面を下面として、つまり突起面をローラ上に載せて搬送するというのは、突起の変形や摩耗、スケール剥がれの原因となることから、現実的でない。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、スケールが剥がれにくく、コイル巻き取りまでに鋼板の上面に冷却液が残らない縞鋼板の圧延後冷却方法を提供することを目的とするものである。
However, since the run-out after finish rolling conveys the steel sheet with a roller, the surface on which the protrusion is formed is used as the lower surface as in
The present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a post-rolling cooling method for a striped steel sheet in which the scale is difficult to peel off and no cooling liquid remains on the upper surface of the steel sheet until coil winding. It is intended.
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討の結果、以下の知見を得た。即ち、圧延後の縞鋼板の突起面のスケールの生成を抑制し且つ剥がれにくいスケールとするためには、縞鋼板をできるだけ速やかに早く冷却する必要があり、そのためには縞鋼板の上下面に冷却水を吹き付けて冷却する必要がある。しかしながら、圧延後の縞鋼板の突起面を上面にして搬送する場合、どうしても突起面の突起と突起の間の平面部分に冷却水が残りやすいが、縞鋼板の硬度ムラや形状不良を回避するためには、この突起面の水をできるだけ早く除去する必要がある。 In order to solve the above problems, the present inventor has obtained the following knowledge as a result of intensive studies. That is, in order to suppress the generation of scale on the protruding surface of the striped steel sheet after rolling and to make the scale difficult to peel off, it is necessary to cool the striped steel sheet as quickly as possible. It needs to be cooled by spraying water. However, when transporting with the projection surface of the striped steel plate after rolling as the upper surface, the cooling water tends to remain in the plane portion between the projections of the projection surface, but in order to avoid uneven hardness and shape defects of the striped steel plate In this case, it is necessary to remove the water on the protruding surface as soon as possible.
そのため、本発明の縞鋼板の圧延後冷却方法は、一面に突起が形成され且つ前記突起面を上面にして搬送される圧延後の縞鋼板を、ランアウト上で冷却するにあたり、仕上げ圧延機の出側直下流に設けられた急冷装置で縞鋼板の上下面に冷却水を吹き付けて所定の温度まで急冷し、前記急冷工程の直下流に設けられた水切り手段で縞鋼板の上面の冷却水を水切りし、水切り手段の下流に設けられた冷却ラインで縞鋼板の下面にのみ冷却水を吹き付けて冷却することを特徴とするものである。 Therefore, the cooling method after rolling of the striped steel sheet according to the present invention provides a finish rolling mill for cooling the rolled striped steel sheet, which has projections formed on one side and is transported with the projection surface as an upper surface, on the runout. Cooling water is sprayed onto the upper and lower surfaces of the striped steel plate by a quenching device provided immediately downstream of the side to rapidly cool to a predetermined temperature, and the cooling water on the upper surface of the striped steel plate is drained by a draining means provided immediately downstream of the quenching step. And it cools by spraying a cooling water only on the lower surface of a striped steel plate with the cooling line provided downstream of the draining means.
また、前記冷却ラインでは縞鋼板の上面にエアを吹き付けて当該上面の冷却水を吹き飛ばすことを特徴とするものである。
また、前記水切り手段は、前記縞鋼板の上面に非接触な硬質の水切りロールであることを特徴とするものである。
In the cooling line, air is blown to the upper surface of the striped steel plate to blow off the cooling water on the upper surface.
Further, the draining means is a hard draining roll that is not in contact with the upper surface of the striped steel plate.
而して、本発明の縞鋼板の圧延後冷却方法によれば、一面に突起が形成され且つ当該突起面を上面にして搬送される圧延後の縞鋼板を、ランアウト上で冷却するにあたり、仕上げ圧延機の出側直下流に設けられた急冷装置で鋼板の上下面に冷却水を吹き付けて所定の温度まで冷却し、急冷工程直下流に設けられた水切り手段で縞鋼板の上面の冷却水を水切りし、水切り手段の下流に設けられた冷却ラインで鋼板の下面にのみ冷却液を吹き付けて冷却することとしたため、圧延後の縞鋼板を速やかに早く冷却することができると共に、縞鋼板の上面の冷却水を効率よく除去することができ、これによりスケールが剥がれにくく、コイル巻き取りまでに縞鋼板の上面に冷却液が残りにくい。 Thus, according to the post-rolling cooling method of the striped steel sheet of the present invention, when cooling the striped steel sheet after rolling with the projections formed on one surface and transported with the projection surface as an upper surface on the runout, the finish is finished. Cooling water is blown to the upper and lower surfaces of the steel sheet by a quenching device provided immediately downstream of the exit side of the rolling mill to cool to a predetermined temperature, and cooling water on the upper surface of the striped steel sheet is drained by a draining means provided immediately downstream of the rapid cooling process. Since the water is drained and cooled by spraying the cooling liquid only on the lower surface of the steel sheet in the cooling line provided downstream of the water draining means, the striped steel sheet after rolling can be quickly and quickly cooled, and the upper surface of the striped steel sheet This makes it possible to efficiently remove the cooling water, which makes it difficult for the scale to peel off, and it is difficult for the cooling liquid to remain on the upper surface of the striped steel plate before coil winding.
また、冷却ラインのパージ装置によって縞鋼板の上面にエアを吹き付けて当該上面の冷却水を吹き飛ばすこととしたため、より一層、縞鋼板上面の冷却水を確実に除去することができる。
また、水切り手段を、縞鋼板の上面に非接触な硬質の水切りロールとしたため、縞鋼板の上面の冷却水を効率よく水切りすることができる。
In addition, since air is blown onto the upper surface of the striped steel plate by the cooling line purge device to blow off the cooling water on the upper surface, the cooling water on the upper surface of the striped steel plate can be further reliably removed.
Moreover, since the draining means is a hard draining roll that is not in contact with the upper surface of the striped steel plate, the cooling water on the upper surface of the striped steel plate can be drained efficiently.
次に、本発明の縞鋼板の圧延後冷却方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の縞鋼板の圧延後冷却方法が適用された鋼板冷却装置を示す概略構成図であり、縞鋼板以外の鋼板も冷却するものである。図中の符号2は、鋼板の仕上げ圧延機であり、圧延された鋼板は図の左から右に搬送され、コイラー3で巻き取られる。この仕上げ圧延機2からコイラー3までの払い出し区間が、所謂ランアウトであり、縞鋼板1の場合、仕上げ圧延機2の出側で850℃程度の高温の縞鋼板1をランアウト中に500℃程度まで冷却しなければならない。なお、図中の符号4は、ランアウトの鋼板搬送ライン上に設けられた温度センサである。温度センサ4は、例えば非接触で鋼板の温度を検出できる赤外線温度センサなどが適用される。
Next, an embodiment of the post-rolling cooling method for striped steel sheets according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a steel plate cooling apparatus to which the striped steel plate cooling method of the present embodiment is applied, and also cools steel plates other than the striped steel plates.
このランアウトでは、仕上げ圧延機2の出側直下流に急冷装置5が設けられている。この急冷装置5は、鋼板の上下面に多量の冷却水を吹き付けて急冷するものであり、本来的には、例えば結晶粒径の微細化、適切な相分率といった所望の金属組織に調整するために、鋼板への冷却水量、冷却速度、鋼板と冷却水ノズルとの距離を調整可能としたものであり、そうした金属組織調整が必要でない縞鋼板では、従来使用していないものである。本実施形態では、後述するように、スケールの生成を抑制し且つ剥がれにくいスケールとするために縞鋼板1をできるだけ速やかに早く冷却する必要から、この急冷装置5を縞鋼板1に用い、仕上げ圧延直下流から急冷装置6の鋼板搬送ライン上下から冷却水を吹き出して縞鋼板1の上下面に冷却水を吹き付け、冷却装置6の出側までで縞鋼板1を所定温度まで急冷する。なお、急冷装置6の出側近傍、即ち急冷工程の直下流には、後述する水切りロールが設けられており、この水切りロールを縞鋼板1の上面、即ち突起面に近接配置する(接触させない)ことで、縞鋼板1の上面の冷却水の大部分を除去する(これを水切りと定義する)。また、縞鋼板1の搬送ラインの上方には、パージ装置6が多数設けられており、それらのパージ装置6から、例えば高圧のエアを、図のように縞鋼板1の搬送方向に対して斜めに吹き付けることにより、縞鋼板1の上面の冷却水を吹き飛ばすことができる。
In this runout, a quenching device 5 is provided immediately downstream of the exit side of the
急冷装置5の出側からコイラー3までの間には、例えば約120m程度の長さを有する冷却ライン7が設けられている。本実施形態の冷却ライン7は、急冷装置5からコイラー3に向けて、第1ステーション1ST〜第(n)ステーション(n)STの冷却領域を有し、全てのステーションで、搬送される鋼板の上下から冷却水を吐出することができる。但し、本実施形態の縞鋼板の圧延後冷却方法では、全てのステーションにおいて縞鋼板1の上方からの冷却水の吐出を行わず、縞鋼板1の下面にのみ冷却水を吹き付け冷却する。また、パージ装置6は、冷却ライン7の搬送ライン上方にも設けられており、夫々のパージ装置6から高圧エアを吹き付けて縞鋼板1の上面の冷却水を吹き飛ばす。
A
図2は、冷却ライン7の各ステーションにおける冷却水吐出量の説明図である。各ステーションにおける黒塗りの□は冷却液(冷却水)の流量を概念的に示している。但し、第(n−3)ステーション(n−3)ST〜第(n)ステーション(n)STの冷却水吐出量は、例えば第(n−3)ステーション(n−3)STの入側に設けられた温度センサ4の板温実測値に基づくフィードバック制御によるものであり、可変である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the cooling water discharge amount at each station of the
図3は、前記急冷装置5から冷却ライン7による縞鋼板1の冷却方法を概念的に説明したものである。急冷装置5の内部には、鋼板搬送ラインの上下に冷却水ヘッド8が設けられ、搬送される鋼板の上下面に冷却水ヘッド8から冷却水を吹き付けることができる。この冷却水ヘッド8は、前述のように上下方向に移動させることができ、これにより冷却水ノズルと鋼板との距離を調整することができる。また、冷却水ヘッド8は、例えば1分間に2000m3以上といった多量の冷却水を吐出することができるが、この冷却水吐出量も、前述のように調整可能であり、本実施形態の縞鋼板の圧延後冷却方法では、通常ほど冷却水を必要としない。
FIG. 3 conceptually illustrates a method of cooling the
また、急冷装置5の出側近傍、即ち冷却水ヘッド8による急冷工程の直下流には、縞鋼板1の上面の冷却水を水切りする水切りロール9が配設されている。この水切りロール9は硬質の金属製であるから、突起面である縞鋼板1の上面に接触させることはできない。そのため、図4に示すように、水切りロール9は縞鋼板1の上面から少し離して、非接触の状態に配設される。しかしながら、冷却工程では多量の冷却水が縞鋼板1の上下面に吹き付けられ、縞鋼板1の上面にも多量の冷却水が乗っているので、非接触状態であっても水切りロール9によって当該縞鋼板1の上面の冷却水を効率よく水切りすることができる。
Further, a draining roll 9 for draining the cooling water on the upper surface of the
そして、主として縞鋼板1の上面、即ち突起面の突起と突起の間の平面に残存している冷却水をパージ装置6からの高圧エアで効率よく吹き飛ばすことにより、コイラー3に到達するまでの間に縞鋼板1の上面の冷却水を除去することができる。縞鋼板1の上面の冷却水がなくなれば、温度センサ4による板温測定が正確なものとなると共に、冷却水残存に伴う温度ムラからの硬度ムラや形状不良も回避することができる。
The cooling water remaining mainly on the upper surface of the
図5は、冷却ライン7の各ステーションにおける従来の冷却水吐出量の説明図である。冷却ライン7は、図1のものと同じであるから、同等の構成には同等の符号を付す。各ステーションにおける黒塗りの□は、前記図2と同様に、冷却水の流量を概念的に示している。また、第(n−3)ステーション(n−3)ST〜第(n)ステーション(n)STの冷却水吐出量は、例えば第(n−3)ステーション(n−3)STの入側に設けられた温度センサ4の板温実測値に基づくフィードバック制御によるものであり、可変である。同図から明らかなように、従来の縞鋼板1の冷却方法では、冷却ライン7の前段である第1ステーション1ST〜第4ステーション4STで、縞鋼板1の下面だけでなく、上面にも冷却水を吐出しており、その後のステーションでは、縞鋼板1の下面だけに冷却水を吐出している。また、前述のように、従来の縞鋼板の圧延後冷却方法では、急冷装置5による縞鋼板1の急冷は行っておらず、当然ながら水切りロール9による縞鋼板1の上面の水切りも行っていない。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional cooling water discharge amount at each station of the
図6には、前記図2の急冷装置5及び冷却ライン7による縞鋼板1の圧延後冷却方法の実施例を示す急冷装置5入側からの距離と縞鋼板の温度変化、及び前記図5の冷却ライン7による縞鋼板1の圧延後冷却方法の従来例を示す急冷装置5入側の距離と縞鋼板1の温度変化を示す。共に、急冷装置5入側からの距離15m付近から冷却ライン7が始まり、急冷装置5入側からの距離40m過ぎのあたりが冷却ライン7の第5ステーション5STに相当する。図5の従来例では、急冷装置5による初期の急冷がないのに対し、図2の実施例では、急冷装置5による初期の急冷があるため、その段階で縞鋼板1の温度が急速に低下している。一方、図5の従来例も、図2の実施例も、冷却ライン7の第5ステーション5ST以降の温度変化はほぼ同等である。
6, the distance from the inlet side of the quenching device 5 showing the embodiment of the cooling method after rolling the
そのため、図5の従来例では、冷却ライン7の第1ステーション1ST〜第4ステーション4STで、縞鋼板1の上下面に多量の冷却水を吐出し、温度を急冷している。これに対し、図2の実施例では、冷却ライン7の第1ステーション1ST〜第5ステーション5STで縞鋼板1の下面にのみ冷却水を吐出していることから、図3の従来例に比して、緩冷却となっている。
Therefore, in the conventional example of FIG. 5, a large amount of cooling water is discharged onto the upper and lower surfaces of the
前記実施例も従来例も、同じ鋼板圧延ラインのランアウトであり、急冷装置5は既設である。しかしながら、従来は、急冷装置5は金属組織調整のものであるとして、縞鋼板5の冷却には用いていない。本実施形態では、従来、金属組織調整にのみ使用されていた急冷装置5を縞鋼板1の初期の急冷に用いている。その結果、圧延後の縞鋼板1を速やかに早く冷却することができている。縞鋼板1の速やかで早い冷却は、スケールの生成を抑制し、剥がれにくいスケールとすることができる。また、ランアウトの初期に縞鋼板1の上面の冷却水を水切りロール9で効率よく水切りし、その後のパージ装置6で縞鋼板1の上面に高圧のエアを吹き付けて当該縞鋼板1の上面の冷却水を吹き飛ばすこととしたため、コイラー3までの間に縞鋼板1の上面の冷却水を除去することができる。これに対し、水切りを行わず、且つ急冷装置5の下流側で縞鋼板1の上面に冷却水を吐出する従来の縞鋼板の圧延後冷却方法では、コイラー3までの間に縞鋼板1の上面の冷却水を完全に除去することが困難であった。
Both the above example and the conventional example are run-outs of the same steel sheet rolling line, and the rapid cooling device 5 is already installed. However, conventionally, the quenching device 5 is not used for cooling the striped steel plate 5 because it is for adjusting the metal structure. In the present embodiment, the quenching device 5 conventionally used only for adjusting the metal structure is used for the initial quenching of the
このように本実施形態の縞鋼板の圧延後冷却方法では、突起面を上面にして搬送される圧延後の縞鋼板1を冷却するにあたり、仕上げ圧延機2の出側直下流に設けられた急冷装置5で縞鋼板1の上下面に冷却水を吹き付けて所定の温度まで冷却し、急冷工程の直下流に設けられた水切りロール9で縞鋼板1の上面の冷却水を水切りし、水切りロール9の下流に設けられた所定長の冷却ライン7で縞鋼板1の下面にのみ冷却水を吹き付けることにより、圧延後の縞鋼板1を速やかに早く冷却することができ、スケールの生成を抑制し、剥がれにくいスケールとすることができる。
As described above, in the cooling method after rolling striped steel sheet according to the present embodiment, rapid cooling provided immediately downstream on the exit side of the
また、冷却ライン7の鋼板搬送ライン上方に設けられたパージ装置6から縞鋼板1の上面にエアを吹き付けることにより縞鋼板1の上面の冷却液を吹き飛ばすこととしたため、コイル巻き取りまでに縞鋼板1の上面の冷却水を除去することができる。
なお、前記実施形態では、急冷工程直下流の水切り手段として水切りロールを用いているが、この水切りロールに代えて、例えば可撓性を有するスクレーパーなどを用いることもできる。
Further, since the cooling liquid on the upper surface of the
In the above embodiment, a draining roll is used as the draining means immediately downstream of the rapid cooling step. However, for example, a flexible scraper can be used instead of the draining roll.
また、縞鋼板1の巻取りまでの間に縞鋼板1の上面の冷却水が乾燥してしまうような場合には、例えばランアウトの後段のパージ装置は必ずしも必要でないが、鋼板の下面に吹き付ける冷却水が上面に回り込んでしまうことを考えると、あった方がよい。
Further, in the case where the cooling water on the upper surface of the
1は縞鋼板、2は仕上げ圧延機、3はコイラー、4は温度センサ、5は急冷装置、6はパージ装置、7は冷却ライン、8は冷却水ヘッド、9は水切りロール 1 is a striped steel plate, 2 is a finish rolling mill, 3 is a coiler, 4 is a temperature sensor, 5 is a quenching device, 6 is a purge device, 7 is a cooling line, 8 is a cooling water head, and 9 is a draining roll.
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