JP2012250281A - 熱延鋼板の冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を均一に冷却する。
【解決手段】仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を冷却する方法であって、熱延鋼板を冷却する際、その通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることを特徴とする、熱延鋼板の冷却方法が提供される。これにより、従来の低速な通板速度で冷却を行っていた場合に問題となっていた、熱延鋼板Ｈと搬送ロールやエプロンとの局所的な接触により接触部分が接触抜熱により冷却され易くなるといった点が解消され、熱延鋼板Ｈを十分に均一に冷却することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を冷却する熱延鋼板の冷却方法に関する。

例えば自動車及び産業機械等に使用される熱延鋼板は、一般に、粗圧延工程及び仕上圧延工程を経て製造される。図６は、従来の熱延鋼板の製造方法を模式的に示す図である。熱延鋼板の製造工程においては、先ず、所定の組成に調整した溶鋼を連続鋳造して得たスラブＳを粗圧延機１０１により圧延した後、さらに複数の圧延スタンド１０２ａ〜１０２ｄで構成される仕上圧延機１０３により熱間圧延して、所定の厚さの熱延鋼板Ｈを形成する。そして、この熱延鋼板Ｈは、冷却装置１１１により冷却水が注水されることにより冷却された後、巻取装置１１２によりコイル状に巻き取られる。

冷却装置１１１は、一般に仕上圧延機１０３から出てきた熱延鋼板Ｈに対してラミナーやスプレーによるノズル冷却を施すための設備である。この冷却装置１１１は、ランナウトテーブル上を移動する熱延鋼板Ｈの上面に対して冷却ノズルあるいはパイプラミナーにより垂直方向から冷却水を噴流水として噴射させると共に、さらに熱延鋼板Ｈの下面からも同様に冷却ノズルあるいはパイプラミナーを介して噴流水として冷却水を噴射させ、熱延鋼板Ｈを冷却する。

そして、従来において例えば特許文献１には、厚鋼板の上下面の表面温度差を低減させることにより、鋼板の形状不良を防止する技術が開示されている。この特許文献１における開示技術によれば、冷却装置による冷却時において鋼板の上面、下面の表面温度を温度計で同時に測定して得られた表面温度差に基づいて、鋼板の上面と下面に供給する冷却水の水量比を調整する。

また、例えば特許文献２には、仕上圧延機の隣接する２つのスタンド間において噴射スプレーを用いて被圧延材の冷却を行うことで、被圧延材のγ−α変態を開始・完了させ、スタンド間における通板性悪化を防止する技術が開示されている。

また、例えば特許文献３には、圧延機出側に設置した急峻度計により、鋼板先端の急峻度を測定し、測定した急峻度に応じて冷却水流量を幅方向に変えて調整することにより、鋼板の穴あきを防止する技術が開示されている。

さらに、例えば特許文献４には、熱延鋼板の板幅方向における波形状の板厚分布を解消し、板幅方向においてこれを均一化させることを目的とし、鋼板の幅方向における最高熱伝達率と最低熱伝達率との差が所定値の範囲になるように制御する技術が開示されている。

ここで、図６に示した上述した方法により製造される熱延鋼板Ｈは、例えば図７に示すように冷却装置１１１におけるランナウトテーブルの搬送ロール１２０上で圧延方向（図７中の矢印方向）に波形状を生ずる場合がある。

そこで、例えば特許文献５には、圧延方向に波形状が形成された鋼板において、当該鋼板の冷却を均一化するため、鋼板の上部の乗り水の影響と下部のテーブルローラーとの距離の影響を最小化するように、上部冷却と下部冷却の冷却能を同一にする技術が開示されている。

特開２００５−７４４６３号公報 特開平５−３３７５０５号公報 特開２００５−２７１０５２号公報 特開２００３−４８００３号公報 特開平６−３２８１１７号公報

しかしながら、特許文献１の冷却方法は、熱延鋼板が圧延方向に波形状を有する場合を考慮していない。上述した波形状を有する熱延鋼板Ｈにおいては、図７に示すように、波形状の底部において搬送ロール１２０と局所的に接触する場合がある。また、熱延鋼板Ｈは、波形状底部において、搬送ロール１２０同士の間に熱延鋼板Ｈの落ち込みを防止するためのサポートとして設けられるエプロン（図７には図示せず）とも局所的に接触する場合がある。波形状の熱延鋼板Ｈにおいて、搬送ロール１２０やエプロンと局所的に接触する部分は、接触抜熱によって他の部分よりも冷却され易くなる。このため、熱延鋼板Ｈが不均一に冷却されるという問題点があった。即ち、特許文献１では、熱延鋼板が波形状であることで搬送ロールやエプロンと熱延鋼板とが局所的に接触し、当該接触部分が接触抜熱によって冷却され易くなることを考慮していない。従って、このように波形状が形成された熱延鋼板を均一に冷却することができない場合がある。

また、特許文献２に記載の技術は、比較的硬度の低い（軟らかい）極低炭素鋼を仕上圧延機のスタンド間においてγ−α変態させるものであり、均一な冷却を行うことを目的とするものではない。また、特許文献２の発明は、被圧延材が圧方向に波形状を有する場合や、被圧延材が引張強度（ＴＳ）８００ＭＰａ以上のいわゆるハイテンと呼ばれる鋼材である場合についての冷却に関するものではないため、被圧延材が波形状を有する熱延鋼板である場合や比較的硬度の高い鋼材である場合には、均一な冷却が行われない恐れがある。

また、特許文献３の冷却方法では、鋼板幅方向に急峻度を測定して当該急峻度の高い部分の冷却水流量を調整している。しかしながら、板幅方向の冷却水流量を変更すると、当該鋼板の板幅方向の温度を均一にするのは困難となる。さらに、特許文献３においても、熱延鋼板が波形状であることで搬送ロールやエプロンと熱延鋼板とが局所的に接触し、当該接触部分が接触抜熱によって冷却され易くなることを考慮していない。従って、上述したように熱延鋼板を均一に冷却することはできない場合がある。

また、特許文献４の冷却は、仕上圧延機ロールバイトの直前における熱延鋼板の冷却であるため、仕上圧延されて所定の厚みになった熱延鋼板に適用できない。さらに、特許文献４においても、熱延鋼板が波形状であることで搬送ロールやエプロンと熱延鋼板とが局所的に接触し、当該接触部分が接触抜熱によって冷却され易くなる場合を考慮しておらず、上述したように熱延鋼板を均一に冷却することはできない場合がある。

また、特許文献５の冷却方法において、上部冷却の冷却能には、上部注水ノズルから鋼板に供給される冷却水による冷却に加えて、鋼板の上部の乗り水による冷却も含まれる。この乗り水は、鋼板に形成された波形状の急峻度や鋼板の通板速度によって影響されるため、厳密に乗り水による鋼板の冷却能を特定することはできない。そうすると、上部冷却の冷却能を正確に制御することが困難である。このため、上部冷却と下部冷却の冷却能を同一にすることも困難である。しかも、上部冷却と下部冷却の冷却能を同一にするに際し、これら冷却能の決定方法の一例は例示されているものの、普遍的な決定方法は開示されていない。従って、特許文献５の冷却方法は、熱延鋼板を均一に冷却できない場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を均一に冷却することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を冷却する方法であって、熱延鋼板を冷却する際、その通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることを特徴としている。

前記熱延鋼板の引張強度は８００ＭＰａ（８０ｋｇｆ／ｍｍ^２）以上であっても良い。また、前記仕上圧延機は複数の圧延スタンドから構成され、前記複数の圧延スタンド同士の間において熱延鋼板の冷却が行われても良い。さらには、熱延鋼板を冷却する際、当該熱延鋼板の通板をサポートするエプロンが設けられていても良い。

上記熱延鋼板の冷却方法において、熱延鋼板の上面側の上面冷却装置と熱延鋼板の下面側の下側冷却装置は、それぞれ冷却水を噴出する複数のヘッダーを有し、前記上側冷却装置と前記下側冷却装置の冷却能力は、前記各ヘッダーをオンオフ制御することによって調整されても良い。

前記上側冷却装置と前記下側冷却装置は、それぞれ冷却水を噴出する複数のヘッダーを有し、前記上側冷却装置と前記下側冷却装置の冷却能力は、前記各ヘッダーの水量密度、圧力、水温のいずれか又は２つ以上の操業パラメータを制御することによって調整されても良い。

熱延鋼板の冷却は、熱延鋼板の温度が６００℃以上の範囲で行われても良い。

発明者らが鋭意検討した結果、圧延方向に波形状が形成された熱延鋼板において、通板速度が低速の場合、当該熱延鋼板が搬送ロールやエプロンと局所的に接触する時間が長くなり、熱延鋼板の搬送ロールやエプロンとの接触部分が接触抜熱により冷却され易くなることが分かった。一方、熱延鋼板の通板速度を高速にすると、上記接触時間が短くなり、さらに、通板速度が高速化すると、熱延鋼板と搬送ロールやエプロンとの接触反発によって通板中の熱延鋼板がこれら搬送ロールやエプロンから浮いた状態となる。従って、熱延鋼板の通板速度を高速化すると、接触抜熱を抑制することができ、熱延鋼板をより均一に冷却することができることを発明者らは見出した。また、従来のように熱延鋼板上に乗り水が存在しないため、乗り水による熱延鋼板の不均一冷却も回避することができることを見出した。

本発明によれば、仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を均一に冷却することができる。

本実施の形態における熱延鋼板の冷却方法を実現するための熱間圧延設備を示す説明図である。 熱間圧延設備において配設される冷却装置の構成の概略を示す説明図である。 （ａ）は熱延鋼板の最下点が搬送ロールと接触する様子を示す説明図であり、（ｂ）は熱延鋼板の最下点が搬送ロール及びエプロンと接触する様子を示す説明図である。 熱延鋼板の温度の経時変化を示したグラフであって、（ａ）は熱延鋼板の通板速度が低速の場合のグラフであり、（ｂ）は熱延鋼板の通板速度が高速の場合のグラフである。 スタンド間冷却を行うことが可能な仕上圧延機の説明図である。 従来の熱延鋼板の製造方法を示す説明図である。 従来の熱延鋼板の冷却方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態として、例えば自動車及び産業機械等に使用される熱延鋼板の冷却方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施の形態における熱延鋼板の冷却方法を実現するための熱間圧延設備１の例を模式的に示している。この熱間圧延設備１は、加熱したスラブＳをロールで上下に挟んで連続的に圧延し、最小１．２ｍｍまで薄くしてこれを巻き取ることを目的とする。熱間圧延設備１は、スラブＳを加熱するための加熱炉１１と、この加熱炉１１において加熱されたスラブＳを幅方向に圧延する幅方向圧延機１６と、この幅方向に圧延されたスラブＳを上下方向から圧延して粗バーにする粗圧延機１２と、粗バーをさらに所定の厚みまで連続して熱間仕上圧延をする仕上圧延機１３と、この仕上圧延機１３により熱間仕上圧延された熱延鋼板Ｈを冷却水により冷却する冷却装置１４と、冷却装置１４により冷却された熱延鋼板Ｈをコイル状に巻き取る巻取装置１５とを備えている。

加熱炉１１には、装入口を介して外部から搬入されてきたスラブＳに対して、火炎を吹き出すことによりスラブＳを加熱するサイドバーナ、軸流バーナ、ルーフバーナが配設されている。加熱炉１１に搬入されたスラブＳは、各ゾーンにおいて形成される各加熱帯において順次加熱され、さらに最終ゾーンにおいて形成される均熱帯において、ルーフバーナを利用してスラブＳを均等加熱することにより、最適温度で搬送できるようにするための保熱処理を行う。加熱炉１１における加熱処理が全て終了すると、スラブＳは加熱炉１１外へと搬送され、粗圧延機１２による圧延工程へと移行することになる。

粗圧延機１２は、搬送されてきたスラブＳにつき、複数スタンドに亘って配設される円柱状の回転ロールの間隙を通過させる。例えば、この粗圧延機１２は、第１スタンドにおいて上下に配設されたワークロール１２ａのみによりスラブＳを熱間圧延して粗バーとする。次にこのワークロール１２ａを通過した粗バーをワークロールとバックアップロールとにより構成される複数の４重圧延機１２ｂによりさらに連続的に圧延する。その結果、この粗圧延工程終了時に粗バーは、厚さ３０〜６０ｍｍ程度まで圧延され、仕上圧延機１３へと搬送されることになる。なお、粗圧延機１２の構成は本実施の形態に記載したものに限定されず、ロール数等は任意に設定することが可能である。

仕上圧延機１３は、搬送されてきた粗バーを数ｍｍ程度まで仕上げ圧延する。これら仕上圧延機１３は、６〜７スタンドに亘って上下一直線に並べた仕上げ圧延ロール１３ａの間隙に粗バーを通過させ、これを徐々に圧下していく。この仕上圧延機１３により仕上げ圧延された熱延鋼板Ｈは、搬送ロール３２により搬送されて冷却装置１４へと送られることになる。なお、上述した上下一直線に並べた一対の仕上げ圧延ロール１３ａを備えた圧延機は、いわゆる圧延スタンドとも呼称される。

また、６〜７スタンドに亘って並べられた各圧延ロール１３ａの間（すなわち、圧延スタンド間）には、仕上げ圧延中におけるスタンド間冷却を行う冷却装置４２が配置されている。この冷却装置４２の装置構成等の詳細な説明については、図５を参照して後述する。なお、図１には、仕上圧延機１３における２箇所に冷却装置４２が配置されている場合を図示しているが、この冷却装置４２は全ての圧延ロール１３ａ間に設けられてもよく、一部にのみ設けられる構成でも良い。

冷却装置１４は、仕上圧延機１３から出てきた熱延鋼板Ｈに対してラミナーやスプレーによるノズル冷却を施すための設備である。この冷却装置１４は、図２に示すように、ランナウトテーブルの搬送ロール３２上を移動する熱延鋼板Ｈに対して冷却口３１により上側から冷却水を噴出させる上側冷却装置１４ａと、熱延鋼板Ｈ下面に対して下側から冷却水を噴出させる下側冷却装置１４ｂとを備えている。冷却口３１は、上側冷却装置１４ａ並びに下側冷却装置１４ｂのそれぞれについて複数個に亘り設けられている。また冷却口３１には、図示しない冷却ヘッダーが接続されている。この冷却口３１の個数が、上側冷却装置１４ａ並びに下側冷却装置１４ｂによる冷却能力を規定するものとなる。なお、この冷却装置１４は、上下スプリットラミナー、パイプラミナー、スプレー冷却等の何れかで構成されていてもよい。

この冷却装置１４において、上側冷却装置１４ａの冷却能力と下側冷却装置１４ｂの冷却能力の調整する際には、例えば上側冷却装置１４ａの冷却口３１に接続される冷却ヘッダーと下側冷却装置１４ｂの冷却口３１に接続される冷却ヘッダーとを、それぞれオンオフ制御してもよい。あるいは、上側冷却装置１４ａと下側冷却装置１４ｂにおける各冷却ヘッダーの操業パラメータを制御してもよい。即ち、各冷却口３１から噴出される冷却水の水量密度、圧力、水温のいずれか又は２つ以上を調整してもよい。また、上側冷却装置１４ａと下側冷却装置１４ｂの冷却ヘッダー（冷却口３１）を間引いて、上側冷却装置１４ａと下側冷却装置１４ｂから噴射される冷却水の流量や圧力を調整してもよい。例えば冷却ヘッダーを間引く前における上側冷却装置１４ａが下側冷却装置１４ｂの冷却能力よりも上回っている場合、上側冷却装置１４ａを構成する冷却ヘッダーを間引く。

巻取装置１５は、図１に示すように、冷却装置１４により冷却された熱延鋼板Ｈを所定の巻取温度で巻き取る。巻取装置１５によりコイル状に巻き取られた熱延鋼板Ｈは、熱間圧延設備１外へと搬送されることになる。

以上のように構成された熱間圧延設備１の冷却装置１４において圧延方向に表面高さ（波高さ）が変動する波形状が形成されている熱延鋼板Ｈの冷却が行われる場合に、上述したように、上側冷却装置１４ａから噴出させる冷却水と、下側冷却装置１４ｂから噴出させる冷却水の水量密度、圧力、水温等を好適に調整することで熱延鋼板Ｈの均一な冷却が行われる。しかしながら、特に通板速度が遅い場合には、熱延鋼板Ｈと搬送ロールやエプロンとが局所的に接触する時間が長くなり、熱延鋼板Ｈの搬送ロールやエプロンとの接触部分が接触抜熱により冷却され易くなることから、冷却が不均一となってしまう。この冷却の不均一性の要因について以下に図面を参照して説明する。

図３（ａ）に示すように熱延鋼板Ｈが波形状を有する場合、当該熱延鋼板Ｈは、波形状の底部において搬送ロール３２と局所的に接触する場合がある。また、図３（ｂ）に示すように、搬送ロール３２、３２間で熱延鋼板Ｈが落ち込むのを防止するためのサポートとしてエプロン３３が設けられる場合には、熱延鋼板Ｈは、波形状の底部において搬送ロール３２及びエプロン３３と局所的に接触する場合がある。このように、熱延鋼板Ｈにおいて、搬送ロール３２やエプロン３３と局所的に接触する部分は、接触抜熱によって他の部分よりも冷却され易くなる。このため、熱延鋼板Ｈが不均一に冷却される。

特に、熱延鋼板Ｈの通板速度が低速の場合、当該熱延鋼板Ｈが搬送ロール３２やエプロン３３と局所的に接触する時間が長くなる。そうすると、図４（ａ）に示すように熱延鋼板Ｈが搬送ロール３２やエプロン３３と局所的に接触する部分（図４中の点線で囲った部分）が他の部分より冷却され易くなり、熱延鋼板Ｈが不均一に冷却される。一方、熱延鋼板Ｈの通板速度を高速にすると、上記接触時間が短くなる。しかも、通板速度が高速化すると、熱延鋼板Ｈと搬送ロール３２やエプロン３３との接触による反発によって通板中の熱延鋼板Ｈがこれら搬送ロール３２やエプロン３３から浮いた状態になる。また、熱延鋼板Ｈの通板速度を高速化すると、上記接触による反発によって熱延鋼板Ｈが搬送ロール３２やエプロン３３から浮いた状態となることに加え、熱延鋼板Ｈと搬送ロール３２やエプロン３３との接触時間や接触回数が減少するため、当該接触による温度降下は無視できるほどに小さくなる。従って、通板速度を高速化することで接触抜熱を抑制することができ、図４（ｂ）に示すように熱延鋼板Ｈをより均一に冷却することができる。そして、この通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることで、熱延鋼板Ｈを十分に均一に冷却できることを発明者らは見出した。なお、本知見は波形状が形成された熱延鋼板Ｈにおける冷却についてのものであるが、当該波形状の高さに拘らず熱延鋼板Ｈの最下点は搬送ロール３２やエプロン３３と接触することになるため、波形状の高さに依らず通板速度を高速化することは均一な冷却を行うのに有効である。

また、熱延鋼板Ｈの通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすると、熱延鋼板Ｈが搬送ロール３２やエプロン３３から浮いた状態になるため、当該熱延鋼板Ｈに冷却水を噴射しても、従来のように熱延鋼板Ｈ上には乗り水が存在しない。このため、乗り水による熱延鋼板Ｈの不均一冷却も回避することができる。

以上図３及び図４を参照して説明したように、熱延鋼板Ｈの通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上にすれば、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板Ｈをより均一に冷却できる。

また、一般的に、引張強度が大きい熱延鋼板Ｈを圧延する場合、特に当該熱延鋼板Ｈが引張強度（ＴＳ）が８００ＭＰａ以上のいわゆるハイテンと呼ばれる鋼板である場合には、当該熱延鋼板Ｈの硬度が高いため、熱間圧延設備１における圧延時に生じる加工発熱が大きいことが知られており、従来は冷却装置１４における熱延鋼板Ｈの通板速度を低く抑えることで、冷却を十分に行うものとしていた。

しかしながら、冷却装置１４における熱延鋼板Ｈの通板速度を低く抑えると、熱延鋼板Ｈに波形状が形成されている場合に、上述したように熱延鋼板Ｈと搬送ロールやエプロンとの局所的な接触により、接触部分が接触抜熱により冷却され易くなり、不均一な冷却が行われてしまう。

そこで、発明者らは、熱間圧延設備１の仕上圧延機１３において、例えば６〜７スタンドに亘って設けられる仕上げ圧延ロール対１３ａ、１３ａ（即ち、圧延スタンド）同士の間で、冷却（いわゆるスタンド間冷却）を行うことで、上記加工発熱を抑制し、冷却装置１４における熱延鋼板Ｈの通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることができることを見出した。以下では図５を参照してスタンド間冷却について説明する。

図５は、スタンド間冷却を行うことが可能な仕上圧延機１３の説明図であり、説明のため仕上圧延機１３の一部を拡大し、３つの圧延スタンドについて図示したものである。なお、図５において上記実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付している。図５に示すように、仕上げ圧延機１３には、上下一直線に並べた一対の仕上げ圧延ロール１３ａ等を備える圧延スタンド４０が複数（図５においては３つ）設けられている。各圧延スタンド４０同士の間にはラミナーやスプレーによるノズル冷却を施す設備である冷却装置４２がそれぞれの圧延スタンド間に設けられており、圧延スタンド４０間において熱延鋼板Ｈに対しスタンド間冷却を行うことが可能となっている。

この冷却装置４２は、図５に示すように、仕上げ圧延機１３において搬送される熱延鋼板Ｈに対して冷却口４６により上側から冷却水を噴出させる上側冷却装置４２ａと、熱延鋼板Ｈ下面に対して下側から冷却水を噴出させる下側冷却装置４２ｂとを備えている。冷却口４６は、上側冷却装置４２ａ並びに下側冷却装置４２ｂのそれぞれについて複数個に亘り設けられている。また冷却口４６には、図示しない冷却ヘッダーが接続されている。なお、この冷却装置４２は、上下スプリットラミナー、パイプラミナー、スプレー冷却等の何れかで構成されていてもよい。

図５に示す構成を有する仕上げ圧延機１３において、特に熱延鋼板Ｈの引張強度（ＴＳ）が８００ＭＰａ以上である場合に、スタンド間冷却を行うことで熱延鋼板Ｈの加工発熱が抑制される。これにより、冷却装置１４における熱延鋼板Ｈの通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上に保つことが可能となる。従って、従来の低速な通板速度で冷却を行っていた場合に問題となっていた、熱延鋼板Ｈと搬送ロールやエプロンとの局所的な接触により接触部分が接触抜熱により冷却され易くなるといった点が解消され、熱延鋼板Ｈを十分に均一に冷却することができる。

以上の実施の形態において、冷却装置１４による熱延鋼板Ｈの冷却は、当該熱延鋼板Ｈの温度が６００℃以上の範囲で行われるのが好ましい。熱延鋼板Ｈの温度６００℃以上は、いわゆる膜沸騰領域である、すなわち、かかる場合、いわゆる遷移沸騰領域を回避し、膜沸騰領域で熱延鋼板Ｈを冷却することができる。遷移沸騰領域では、熱延鋼板Ｈの表面に冷却水を噴射した際、当該熱延鋼板Ｈ表面において、蒸気膜に覆われる部分と、冷却水が熱延鋼板Ｈに直接噴射される部分とが混在する。このため、熱延鋼板Ｈを均一に冷却することができない。一方、膜沸騰領域では、熱延鋼板Ｈの表面全体が蒸気膜に覆われた状態で当該熱延鋼板Ｈの冷却が行われるので、熱延鋼板Ｈを均一に冷却することができる。したがって、本実施の形態のように熱延鋼板Ｈの温度が６００℃以上の範囲において、熱延鋼板Ｈをより均一に冷却することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

熱延鋼板の通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることで、当該熱延鋼板の冷却が均一に行われることを実証するため、実施例として熱延鋼板の冷却実験を行った。

（実施例１）
板厚２．５ｍｍ、幅１２００ｍｍ、引張強度４００ＭＰａの急峻度２％中波が形成された熱延鋼板について、冷却装置での通板速度を変更して冷却を行った。具体的には、通板速度を４００ｍ／ｍｉｎ、４５０ｍ／ｍｉｎ、５００ｍ／ｍｉｎ、５５０ｍ／ｍｉｎ、６００ｍ／ｍｉｎ、６５０ｍ／ｍｉｎに変更し、各通板速度での熱延鋼板の冷却を２０回ずつ行った。そして、巻き取り時の温度変動の標準偏差の平均値（ＣＴ温度変動量）を測定・算出した。その算出されたＣＴ温度変動量について評価を行った結果を以下の表１に示す。なお、評価基準としては、ＣＴ温度変動量が２５℃より大きい場合には、均一な冷却がされていないとの評価を行い、ＣＴ温度変動量が２５℃以下の場合には、均一な冷却がされていると評価される。

表１に示すように、通板速度が５００ｍ／ｍｉｎ以下の場合には、ＣＴ温度変動量が十分に低減されておらず（２５℃より高い）、熱延鋼板の均一な冷却が十分に行われていない。一方、通板速度が５５０ｍ／ｍｉｎ以上の場合には、ＣＴ温度変動量が２５℃以下に抑えられており、熱延鋼板の均一な冷却が行われていることが分かった。なお、特に通板速度が６００ｍ／ｍｉｎ以上の場合には、ＣＴ温度が１０℃未満（８℃、６℃）まで抑えられていることから、当該条件が熱延鋼板の均一冷却においてより好ましいことが分かった。

（実施例２）
板厚２．５ｍｍ、幅１２００ｍｍ、引張強度８００ＭＰａの急峻度２％中波が形成された熱延鋼板について、仕上げ圧延の出側温度を８８０℃となるようにスタンド間冷却を行い、冷却装置での通板速度を変更して冷却を行った。具体的には、通板速度を４００ｍ／ｍｉｎ、４５０ｍ／ｍｉｎ、５００ｍ／ｍｉｎ、５５０ｍ／ｍｉｎ、６００ｍ／ｍｉｎ、６５０ｍ／ｍｉｎに変更し、各通板速度での熱延鋼板の冷却を２０回ずつ行った。そして、巻き取り時の温度変動の標準偏差の平均値（ＣＴ温度変動量）を測定・算出した。その算出されたＣＴ温度変動量について評価を行った結果を以下の表２に示す。なお、評価基準については上記実施例１の場合と同様とし、通板速度４００ｍ／ｍｉｎの場合のみスタンド間冷却を行っていない。

表２に示すように、通板速度が５００ｍ／ｍｉｎ以下の場合には、スタンド間冷却を行った場合でもＣＴ温度変動量が十分に低減されておらず（２５℃より高い）、熱延鋼板の均一な冷却が十分に行われていない。一方、通板速度が５５０ｍ／ｍｉｎ以上の場合には、ＣＴ温度変動量が２５℃以下に抑えられており、熱延鋼板の均一な冷却が行われていることが分かった。

また、スタンド間冷却を行った場合（即ち、表２に示す場合）には、比較的硬度の高い（引張強度８００ＭＰａ）熱延鋼板に対してもＣＴ温度変動量が抑えられている。即ち、熱延鋼板の冷却時の通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることに加え、仕上圧延機でのスタンド間圧延を実施することで、あらゆる鋼材、特に硬度の高い鋼材に対しても均一な冷却が可能となることが分かった。

本発明は、仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を冷却する際に有用である。

１ 熱間圧延設備
１１ 加熱炉
１２ 粗圧延機
１２ａ ワークロール
１２ｂ ４重圧延機
１３ 仕上圧延機
１３ａ 仕上げ圧延ロール
１４ 冷却装置
１４ａ 上側冷却装置
１４ｂ 下側冷却装置
１５ 巻取装置
１６ 幅方向圧延機
３１ 冷却口
３２ 搬送ロール
３３ エプロン
４０ 圧延スタンド
４２ 冷却装置
４２ａ 上側冷却装置
４２ｂ 下側冷却装置
４６ 冷却口
Ｈ 熱延鋼板
Ｓ スラブ

Claims (7)

1. 仕上圧延機で熱間圧延され、圧延方向に周期的に波高さが変動する波形状が形成された熱延鋼板を冷却する方法であって、
   熱延鋼板を冷却する際、その通板速度を５５０ｍ／ｍｉｎ以上とすることを特徴とする、熱延鋼板の冷却方法。
2. 前記熱延鋼板の引張強度は８００ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の熱延鋼板の冷却方法。
3. 前記仕上圧延機は複数の圧延スタンドから構成され、
   前記複数の圧延スタンド同士の間において熱延鋼板の冷却が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の熱延鋼板の冷却方法。
4. 熱延鋼板を冷却する際、当該熱延鋼板の通板をサポートするエプロンが設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の熱延鋼板の冷却方法。
5. 熱延鋼板の上面側の上面冷却装置と熱延鋼板の下面側の下側冷却装置は、それぞれ冷却水を噴出する複数のヘッダーを有し、前記上側冷却装置と前記下側冷却装置の冷却能力は、前記各ヘッダーをオンオフ制御することによって調整されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の熱延鋼板の冷却方法。
6. 前記上側冷却装置と前記下側冷却装置は、それぞれ冷却水を噴出する複数のヘッダーを有し、前記上側冷却装置と前記下側冷却装置の冷却能力は、前記各ヘッダーの水量密度、圧力、水温のいずれか又は２つ以上の操業パラメータを制御することによって調整されることを特徴とする、請求項５に記載の熱延鋼板の冷却方法。
7. 熱延鋼板の冷却は、熱延鋼板の温度が６００℃以上の範囲で行われることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の熱延鋼板の冷却方法。

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