JP2019155383A

JP2019155383A - 熱間圧延装置及び熱延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2019155383A
Application number: JP2018041603A
Authority: JP
Inventors: 慎治小田; Shinji Oda; 隆嘉仁保; Takayoshi Niho
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: JP6897609B2

Abstract

【課題】冷却装置でスケールのブリスタリングを起因とする表面欠陥と鋼板の板厚偏差を抑えることとを、同時に改善する技術を提供する。【解決手段】搬送される鋼板を粗圧延する粗圧延機と、粗圧延後の鋼板をデスケーリングするデスケーリング装置と、デスケーリングされた鋼板を圧延する複数の圧延ロールが取り付けられた仕上圧延機と、前記鋼板の幅方向に延び複数の冷却ノズルが取り付けられた冷却ヘッダーを鋼板長手方向に複数備え、前記鋼板の上面に、前記冷却ノズルから冷却水を噴射する冷却装置と、少なくとも１つの前記冷却ヘッダーに設けられ、該冷却ヘッダーの冷却ノズルから噴射される冷却水量を調整する水量調整部と、を有する熱間圧延装置とする。【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延装置及び熱延鋼板の製造方法に関するものである。

圧延中の鋼板の温度品質や鋼板の形状を調整するために、熱間圧延中の鋼板へ水等を噴射して冷却を行うことがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３０９４２４号公報

従来の冷却手法では、主に、圧延中の鋼板の温度分布を均一にすることが重要とされており、鋼板の板厚偏差の制御はロール形状や圧延機の制御により行われている。

ロール形状による制御は、圧延材の寸法や機械的性質、圧延スケジュール毎にロールを個別に用意したり、ロールを頻繁に交換する必要があったりするため、生産コスト高を招く。

また、圧延機による制御では、形状制御のための装置（例えば、ロールベンダーなど）を導入する必要があり、この方法も生産コスト高の原因となる。

特許文献１に記載の技術では、板幅方向の均一冷却により鋼板形状を調整するものであるが、熱間タンデム圧延中に発生する、鋼板表面の酸化膜（スケール）の膨れ（ブリスタリング）を起因とする鋼板表面の欠陥は改善できない。

本発明は、上記課題を解決することにあり、その目的は、冷却装置でスケールのブリスタリングを起因とする表面欠陥と鋼板の板厚偏差を抑えることとを、同時に改善する技術を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた。その結果、熱間圧延において一般に行われる鋼板冷却を必要に応じ幅方向で局所化し、温度制御を行えば上記課題を解決できることを見出した。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

［１］搬送される鋼板を粗圧延する粗圧延機と、粗圧延後の鋼板をデスケーリングするデスケーリング装置と、デスケーリングされた鋼板を圧延する複数の圧延ロールが取り付けられた仕上圧延機と、前記鋼板の幅方向に延び複数の冷却ノズルが取り付けられた冷却ヘッダーを鋼板長手方向に複数備え、前記鋼板の上面に、前記冷却ノズルから冷却水を噴射する冷却装置と、少なくとも１つの前記冷却ヘッダーに設けられ、該冷却ヘッダーの冷却ノズルから噴射される冷却水量を調整する水量調整部と、を有する熱間圧延装置。

［２］前記仕上圧延機の出側で前記鋼板の板厚偏差を測定する出側板厚偏差測定部と、前記仕上圧延機の出側で前記鋼板の幅方向の温度分布を測定する出側温度分布測定部と、をさらに有する［１］に記載の熱間圧延装置。

［３］前記仕上圧延機の入側で前記鋼板の板厚偏差を測定する入側板厚偏差測定部と、前記仕上圧延機の入側で前記鋼板の幅方向の温度分布を測定する入側温度分布測定部と、をさらに有する［１］又は［２］に記載の熱間圧延装置。

［４］仕上圧延機の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から前記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係を記憶した第１記憶部と、前記入側温度分布測定部で測定した温度分布から、前記第１記憶部に記憶された相関関係に基づき、ブリスター欠陥が発生しない滞留時間を決定する滞留時間決定部と、を有する［３］に記載の熱間圧延装置。

［５］圧延時の温度と、圧延時の圧下率と、圧延での板厚変化量との相関関係を記憶した第２記憶部と、前記入側温度分布測定部が測定した温度分布と、前記入側板厚偏差測定部が測定した板厚偏差と、前記第２記憶部に記憶された相関関係と、に基づいて、冷却水量を決定する冷却水量決定部と、を有する［３］又は［４］に記載の熱間圧延装置。

［６］仕上圧延前における鋼板表面の板厚偏差及び温度分布に基づいて、熱間圧延後に所望の板厚偏差になるように、且つ仕上圧延機の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係に基づいてブリスター欠陥が発生しないように、鋼板の幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却しながら圧延する熱延鋼板の製造方法。

［７］粗圧延後にデスケーリングされた鋼板を仕上圧延する熱延鋼板の製造方法であって、熱間圧延の入側で鋼板の板厚偏差及び板幅方向の温度分布を測定する第１測定工程と、前記第１測定工程後に、鋼板を冷却しながら熱間圧延する第１熱間圧延工程と、を有し、前記第１熱間圧延工程での前記冷却は、鋼板の上面に冷却水を噴射して鋼板を冷却する冷却であり、該冷却の際に、前記第１測定工程で得られた測定結果に基づき、熱間圧延後に所望の板厚偏差になるように、鋼板の幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却し、該冷却は、仕上圧延機の入側での温度分布と、粗圧延後のデスケーリング直後から前記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係に基づき、第１測定工程で得た温度分布から、ブリスター欠陥が発生しない前記滞留時間で行う冷却である熱延鋼板の製造方法。

［８］前記第１熱間圧延工程後に、熱間圧延の出側で鋼板の板厚偏差及び板幅方向の温度分布を測定する第２測定工程と、前記第２測定工程の測定結果に基づいて、前記冷却水量の条件を変更して熱間圧延を行う第２熱間圧延工程と、をさらに有する［７］に記載の熱延鋼板の製造方法。

圧延機の入側での鋼板の板厚偏差、板幅方向の温度分布に基づき、板厚偏差が所望の範囲内になり、且つブリスター欠陥が発生しないように、鋼板の板幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却するため、スケールのブリスタリングを起因とする鋼板表面欠陥（ブリスター欠陥）の発生を抑止しつつ、鋼板の板厚偏差を所望の範囲に調整して板厚変動による不良品発生を抑えることができる。

本実施形態の熱間圧延装置を模式的に示す図である。本実施形態の熱間圧延装置の冷却装置及び水量調整部を説明するための模式図である。粗圧延後のデスケーリング直後から冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係の一例を示す図である。本発明の効果を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

図１は、本実施形態の熱間圧延装置を模式的に示す図である。図２は、本実施形態の熱間圧延装置の冷却装置及び水量調整部を説明するための模式図である。

本実施形態の熱間圧延装置１は、粗圧延機１０と、デスケーリング装置１１と、仕上圧延機１２と、冷却装置１３と、水量調整部１４と、入側板厚偏差測定部１５と、入側温度分布測定部１６と、出側板厚偏差測定部２と、出側温度分布測定部３と、第１記憶部４と、滞留時間決定部５と、第２記憶部６と、冷却水量決定部７とを有する。

粗圧延機１０は、白抜き矢印方向に搬送される鋼板Ｍを粗圧延する圧延機であり、圧延ロールの数は特に限定されない。なお、図１では、粗圧延機１０の出側ロールのみ示した。

デスケーリング装置１１は、粗圧延機１０で圧延された鋼板の表面に形成されたスケールを、例えば、高圧水で除去する。デスケーリング装置１１は、粗圧延直後の鋼板表面のスケールを除去する装置であり、通常、粗圧延機１０の出側ロールと、デスケーリング装置１１との間隔は、５０〜２００ｍである。

仕上圧延機１２は、鋼板Ｍを圧延するための複数の圧延ロール１２１Ａ〜１２１Ｇを有する。圧延ロール１２１Ｅ〜１２１Ｇは、中間ロールを有するが、中間ロールを有する圧延ロールを用いるか、用いるとしてもいずれの圧延ロールに中間ロールを設けるかは、適宜決定できる。なお、仕上圧延機１２とデスケーリング装置１１との間隔は、通常、２〜２０ｍである。

冷却装置１３は、図１及び図２に示す通り、鋼板Ｍの上面側に鋼板の幅方向に延びる冷却ヘッダー１３１Ａ〜１３１Ｈと、鋼板の下面側に鋼板の幅方向に延びる冷却ヘッダー１３１ａ〜１３１ｈと、各冷却ヘッダーの板幅方向（鋼板の幅方向）に設けられた６個の冷却ノズル１３２Ａ〜１３２Ｆと、を有する。図２では、下面側の冷却ヘッダー等は省略する。なお、冷却ノズルの個数は、冷却ヘッダーによって異なるものとしてもよいし、全て同じでも、一部が同じでもよい。

上面側、下面側のいずれかに冷却ヘッダーを設ければよく、上面側、下面側の両方に冷却ヘッダーを設けなくてもよいが、本実施形態のように、上面側及び下面側の両方に冷却ヘッダーを設けて冷却できることが好ましい。

図１に示す通り、冷却ヘッダー１３１Ａ〜１３１Ｈ、冷却ヘッダー１３１ａ〜１３１ｈは、入側の圧延ロール１２１Ａの手前、圧延ロール１２１Ａ〜１２１Ｇの各ロール間、出側の圧延ロール１２１Ｇの直後に設けられる。冷却ヘッダーは、鋼板長手方向に複数備えられていればよいため、冷却ヘッダーの個数は特に限定されないが、本実施形態のようにロール間に冷却ヘッダーを設けて、細かく冷却条件を調整できるようにするのが好ましい。

冷却ノズルの個数は特に限定されないが、３個以上が好ましく、より好ましくは６個以上である。冷却ノズルの個数が多いほど微妙な調整ができるが、多すぎると調整が複雑になるだけでなく効果も飽和するので、１５個以下が好ましい。

本実施形態では、板幅方向中央の２個の冷却ノズル１３２Ｃ、１３２Ｄが、鋼板の板幅方向中央付近に対向する位置に設けられ、板幅方向の両端の冷却ノズル１３２Ａ、１３２Ｆが、鋼板の板幅方向両端にそれぞれ対向する位置に設けられる。また、本実施形態のように、全ての冷却ヘッダー１３１Ａ〜１３１ｈにおいて、鋼板の板幅方向中央付近に対向する位置、鋼板の板幅方向両端にそれぞれ対向する位置に冷却ノズルを設けることが好ましい。

本実施形態では、水量調整部１４は、各冷却ヘッダーに設けられ、冷却ノズル１３２Ａ〜１３２Ｆのそれぞれに取り付けられたバルブ１４１Ａ〜１４１Ｆから構成される。なお、水量調整部（本実施形態ではバルブ）は、全ての冷却ノズルに設けられる必要はなく一部の冷却ノズルに設けてもよい。

入側板厚偏差測定部１５は、仕上圧延機１２の入側で鋼板の板厚偏差を計測する。鋼板幅方向の板厚プロフィールが計測できる装置であればよい。例えば、市販の表面形状測定装置を用いればよい。測定結果は、鋼板表面における板厚偏差の分布として得られる。なお、入側板厚偏差測定部１５の設置場所は、粗圧延機１０と仕上圧延機１２の間であればよい。なお、仕上圧延前の板厚偏差は、実験又はシミュレーション等により評価できる場合があるので、その場合には、入側板厚偏差測定部１５は無くてもよい。

入側温度分布測定部１６は、仕上圧延機１２の入側で鋼板表面の温度分布を測定する。温度分布測定は、例えば、走査式放射温度計を用いて行えばよい。入側温度分布測定部１６は、デスケーリング装置１１でデスケーリングされた後の鋼板表面の温度分布を測定する。本実施形態では、入側温度分布測定部１６が仕上圧延直前の温度を測定するが、仕上圧延直前の温度を評価できればよく、入側温度分布測定部１６の設置場所は限定されない。特に、鋼板表面が復熱するまでの時間を考慮すれば、デスケーリング後には仕上圧延直前の温度を評価しづらい場合もあるため、この場合には、デスケーリング前に温度測定を行い、仕上圧延直前の温度を評価（予測）するのが好ましい。なお、仕上圧延前の鋼板表面の温度分布を実験又はシミュレーション等で評価できる場合には、入側温度分布測定部１６は無くてもよい。

入側温度分布測定部１６が温度分布を測定する測定箇所は、デスケーリング装置１１と仕上圧延機１２との間である。本実施形態のように、仕上圧延機１２の入側の圧延ロールの手前に冷却装置１３の冷却ノズルから冷却水が噴射される場合には、それよりも手前で温度を測定する。なお、デスケーリング装置１１でのスケール除去後、仕上圧延機１２までの間の温度低下は小さいため、デスケーリング装置１１と仕上圧延機１２との間の温度分布測定であれば同様の結果が得られる。

出側板厚偏差測定部２は、仕上圧延機１２の出側で鋼板の板厚偏差を計測する。例えば、入側板厚偏差測定部１５と同様に、市販の表面形状測定装置を用いればよい。なお、本発明において、出側板厚偏差測定部２はなくてもよい。

出側温度分布測定部３は、仕上圧延機１２の出側で、鋼板表面の温度分布を測定する。温度分布測定は、例えば、走査式放射温度計を用いて行えばよい。なお、本発明において、出側温度分布測定部３はなくてもよい。

第１記憶部４には、仕上圧延機１２の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係が記憶されている。第１記憶部４は、例えば、ハードディスク等の記憶媒体である。

仕上圧延機１２の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から上記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係の一例について、図３に示す。図３の縦軸は仕上圧延機１２の入側温度（℃）であり、横軸はデスケーリング装置１１でのデスケーリングから冷却水による冷却までの滞留時間（ｓ）である。上記相関関係は、実験的に求めてもよいし、シミュレーション等を行い予測してもよい。

滞留時間決定部５は、入側温度分布測定部１６と接続され、入側温度分布測定部１６で測定された温度分布の測定結果を受信できる。また、滞留時間決定部５は、第１記憶部４と接続されている。これらが接続されていることにより、滞留時間決定部５は、上記温度分布と上記相関関係に基づき、搬送速度を考慮して、ブリスター欠陥が発生しない滞留時間条件を鋼板表面の位置毎に特定する。図３に示す通り、ブリスター欠陥が発生しない領域に対応する条件が特定されるので、ここで特定されるのは採用可能な条件の範囲である。なお、滞留時間決定部５は、例えば、コンピュータ等である。

また、本実施形態において、滞留時間決定部５は、出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３とも接続されており、出側板厚偏差測定部２が測定した板厚偏差や出側温度分布測定部３が測定した温度分布を受信することができる。

また、本発明において、上記第１記憶部４、滞留時間決定部５はなくてもよい。

第２記憶部６には、圧延時の温度と、圧延時の圧下率と、圧延での板厚変化量との相関関係が記憶されている。上記相関関係は、実験的に求めてもよいし、シミュレーション等を行い予測してもよい。第２記憶部６は、例えば、ハードディスク等の記憶媒体である。

冷却水量決定部７は、入側板厚偏差測定部１５、入側温度分布測定部１６と接続され、温度分布及び板厚偏差の測定結果を受信できる。また、冷却水量決定部７は、第２記憶部６と接続されている。これらが接続されていることにより、冷却水量決定部７は、板厚偏差及び温度分布の測定結果と上記相関関係に基づき、搬送速度を考慮して、冷却水量を決定する。なお、冷却水量決定部７は、例えば、コンピュータ等である。

本実施形態では、冷却水量決定部７は、滞留時間決定部５とも接続されており、冷却水量決定部７が決定した条件の冷却が、滞留時間決定部５が決定した滞留時間条件をも満たすかを判断する。上記の通り、滞留時間決定部５では採用可能な冷却条件の範囲が特定されており、その中で満たすものを選択すればよい。ただし、いずれも満たさない場合には、例えば、搬送速度を変更する等して、満たす条件を決定する必要がある。

また、本実施形態では、冷却水量決定部７は、バルブ１４１Ａ〜１４１Ｆに接続されており、バルブ１４１Ａ〜１４１Ｆから噴射される冷却水量を制御する。

また、本実施形態において、冷却水量決定部７は、出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３とも接続されており、出側板厚偏差測定部２が測定した板厚偏差や出側温度分布測定部３が測定した温度分布を受信することができる。

なお、本発明は、上記第２記憶部６、冷却水量決定部７を有さなくてもよい。

次いで、図１、２に示す熱間圧延装置の動作について説明する。

鋼板Ｍは、粗圧延機１０で圧延される。粗圧延される鋼板Ｍの厚みは特に限定されないが、本発明で好ましく用いられる厚みは、２０〜５０ｍｍである。

粗圧延機１０で圧延された鋼板Ｍは、デスケーリング装置１１によりデスケーリング処理される。これにより、鋼板Ｍの表面のスケールが除去される。

スケールが除去された鋼板Ｍは、入側板厚偏差測定部１５及び入側温度分布測定部１６により、その表面の板厚偏差及び温度分布が測定される。この測定は、第１測定工程に相当する。温度分布の測定結果は滞留時間決定部５及び冷却水量決定部７に送られる。また、板厚偏差の測定結果は冷却水量決定部７に送られる。

滞留時間決定部５では、第１記憶部４に記憶された相関関係に基づき、搬送速度を考慮して、ブリスター欠陥が発生しない滞留時間条件を温度分布の各温度毎に特定する。この滞留時間条件と、搬送速度から、遅くともいずれの冷却ヘッダーの冷却ノズルから冷却水を噴射すべきかが決まる。

冷却水量決定部７では、第２記憶部６に記憶された相関関係に基づき、板厚偏差及び温度分布の測定結果から、鋼板表面の各位置で、目標板厚にするための圧延時の温度を特定し、そのための冷却水量を決定する（圧延時に特定した温度になるように、各冷却ノズルでの冷却水量を決定する。）。より具体的には、冷却水の水温を温度計等で確認し、各冷却ヘッダーの各冷却ノズルにおける冷却水量を決定する。

さらに、冷却水量決定部７では、上記決定された冷却水量の条件と、上記滞留時間決定部５が決定した滞留時間条件とを対比して、上記冷却水量の条件を採用したときに、滞留時間決定部５が決定した滞留時間の条件を満たすか確認する。満たさない場合には、搬送速度を速くする等して、満たす条件を見出す。

上記の滞留時間決定部５及び冷却水量決定部７により、いずれの冷却ノズルからどの程度の冷却水量で冷却水を噴射すべきかが決まり、その条件で仕上圧延機１２にて仕上げ圧延を行う。上記条件の決定及び上記圧延が第１熱間圧延工程に相当する。

仕上げ圧延された鋼板Ｍは、出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３により、その表面の板厚偏差及び温度分布が測定される。板厚偏差及び温度分布の測定結果は、滞留時間決定部５及び冷却水量決定部７に送られる。なお、ここでの板厚偏差及び温度分布の測定が第２測定工程に相当する。

板厚偏差が、第１記憶部に記憶された相関関係及び第２記憶部に記憶された相関関係を用いて、冷却条件により予測されるものと異なる場合には、予測された板厚偏差と出側板厚偏差測定部２で測定した板厚偏差との差、予測された温度分布と出側温度分布測定部３で測定した温度分布との差を考慮して、滞留時間決定部５が第１記憶部に記憶された相関関係を補正し、冷却水量決定部７が第２記憶部に記憶された相関関係を補正する。

上記補正後の相関関係を用いて、冷却条件を決定し、熱延鋼板の製造を行う。この補正後の相関関係を用いた圧延が、第２熱間圧延工程に相当する。

なお、仕上圧延前の鋼板の加熱条件や粗圧延条件等によって決まる板厚偏差が問題となる場合には、その板厚偏差を実験的に導出したり、シミュレーション等により導出したりすることで、入側板厚偏差測定部１５及び入側温度分布測定部１６による測定や出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３による測定を行わなくても、上記導出された板厚偏差と温度分布の予測値に基づいて、熱間圧延後に所望の板厚偏差になるように、鋼板の幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却しながら圧延することで良好な熱延鋼板が得られる。したがって、このように予め仕上圧延前の板厚偏差を評価できている場合には、製造時に板厚偏差や温度分布の測定を行うことなく、良好な熱延鋼板を製造できる。また、板厚偏差を予め評価できている上記の場合でも、出側に出側板厚偏差測定部及び出側温度分布測定部を設けて、実際に生じた板厚偏差と予測していた板厚偏差との差に応じて、製造条件を補正できるようにしておくことが好ましい。なお、板厚偏差を予め評価できている上記の場合に用いる熱間圧延装置は、入側板厚偏差測定部、入側温度分布測定部、出側板厚偏差測定部、出側温度分布測定部を有する必要はない。

次いで、本発明の効果について、本実施形態の熱間圧延装置１を用いて説明する。

熱間圧延を行うにあたっては、耳波や中伸び等の鋼板の平坦形状の改善や、板厚偏差を所望の範囲にすることが求められる。また、粗圧延後のデスケーリングによりスケールを除去しても、再びスケールが生成するので、スケールが膨れる欠陥（ブリスター欠陥）が生じる場合があるのでこれを抑えることが求められる。従来、熱延鋼板の製造にあたっては、鋼板を均一に冷却する方法が好ましいとされていたが、単に均一な冷却を行うのみでは、板厚偏差を所望の範囲にするとともに、ブリスター欠陥の問題を解消することはできない。

本実施形態の熱間圧延装置１は、バルブ１４１Ａ〜１４１Ｆを有するので、仕上圧延前の鋼板表面の板厚偏差及び温度分布に基づいて、図４（ｂ）に示すように、鋼板表面の各位置での板厚及び各位置での温度に応じて冷却水量を変更できるので、鋼板表面の各位置の厚みが均一になるように冷却条件を設定できる。そして、図３に示すような相関関係を考慮すれば、デスケーリング後から冷却水による冷却までの滞留時間を鋼板表面の各位置毎に設定することができ、ブリスター欠陥を抑えることができる。

本実施形態の熱間圧延装置１は、入側板厚偏差測定部１５を有するので、仕上圧延前の鋼板の板厚偏差を測定できる。この板厚偏差は板厚偏差の分布であり、この測定により、鋼板表面の位置毎に板厚を特定することができる。また、本実施形態の熱間圧延装置１は、入側温度分布測定部１６を有するので、仕上圧延前の鋼板の温度分布を測定できる。この測定により、鋼板表面の位置毎に温度を特定することができる。

粗圧延後の鋼板は、一見、平坦に見えたとしても板厚偏差がある。板厚偏差がある場合、図４（ａ）に示す通り、均一に冷却すると、仕上圧延後も板厚偏差が残る。しかし、本発明では、バルブ１４１Ａ〜１４１Ｆを有するので、図４（ｂ）に示すように、鋼板表面の各位置での板厚及び各位置での温度に応じて、鋼板表面の各位置の厚みが均一になるように冷却条件を設定できる。

さらに、本実施形態の熱間圧延装置１では、バルブ１４１Ａ〜１４１Ｆにより、鋼板表面の各位置で冷却するタイミングを個別に設定できることから、図３に示すような相関関係を考慮すれば、デスケーリング後から冷却水による冷却までの滞留時間を鋼板表面の各位置毎に設定することができ、ブリスター欠陥を抑えることができる。

このように、入側板厚偏差測定部１５、入側温度分布測定部１６を有する熱間圧延装置１であれば、予測困難な板厚偏差にも対応することができる。

本実施形態の熱間圧延装置１は、仕上圧延機１２の各ロール間に冷却ヘッダーが設けられるため、鋼板表面の各位置において冷却条件の調整をより細かく行うことができ、板厚偏差を調整しやすい。

また、本実施形態の熱間圧延装置１は、鋼板Ｍの上面側に鋼板の幅方向に延びる冷却ヘッダー１３１Ａ〜１３１Ｈと、鋼板の下面側に鋼板の幅方向に延びる冷却ヘッダー１３１ａ〜１３１ｈと、を有するので、鋼板の上面および下面の両面に冷却ノズルから冷却水を噴射できる。これにより、上面側及び下面側の両面から、鋼板表面における各位置の冷却条件をより正確に調整でき、その結果、板厚偏差も所望の範囲になりやすい。

また、本実施形態の熱間圧延装置１は、仕上圧延機１２の入側の圧延ロールの手前に冷却水を噴射する冷却ヘッダー１３１Ａ、冷却ヘッダー１３１ａを有する。図３に示す通り、滞留時間を短くすることがブリスター欠陥抑制に有効であり、仕上圧延機１２の入側の圧延ロールの手前から冷却水を噴射できることで、より早いタイミング冷却を開始でき、搬送速度を変更せずに、滞留時間によりブリスター欠陥を解消させやすい。

本実施形態の熱間圧延装置１は、板幅方向中央の２個の冷却ノズル１３２Ｃ、１３２Ｄが、鋼板の板幅方向中央付近に対向する位置に設けられ、板幅方向の両端の冷却ノズル１３２Ａ、１３２Ｆが、鋼板の板幅方向両端にそれぞれ対向する位置に設けられる。特に、板幅方向の中央と端部とで板厚偏差が生じやすいので、これらに冷却水を直接噴射できる本実施形態の熱間圧延装置１によれば、板厚偏差を所望の範囲に特に調整しやすい。

本実施形態の熱間圧延装置１は、全ての冷却ノズルにおいて冷却水量を調整することができる。９０％以上の冷却ノズルにおいて冷却水量を調整できる本実施形態の熱間圧延装置１であれば、冷却条件の調整をより細かく行うことができる。

本実施形態の熱間圧延装置１は、第１記憶部４と、滞留時間決定部５とを有する。図３に示すような、仕上圧延機の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から前記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係が、第１記憶部４に記憶され、この相関関係と、入側温度分布測定部１６が測定した温度分布があれば、鋼板表面における位置毎にブリスター欠陥が発生しない滞留時間を特定できる。この特定を滞留時間決定部５が行うことで、より迅速且つより正確に適切な滞留時間を把握できる。特に、滞留時間決定部５として、通常のコンピュータ（電子計算機）を用いれば、瞬時に適切な滞留時間を特定できる。

また、本実施形態の熱間圧延装置１は、第２記憶部６と、冷却水量決定部７とを有する。圧延時の温度と、圧延時の圧下率と、圧延での板厚変化量との相関関係が第２記憶部６に記憶され、入側板厚偏差測定部１５が測定した板厚偏差と所望の板厚との差から必要な板厚変化量が特定でき、入側温度分布測定部１６の測定結果から鋼板表面の各位置での圧延前の温度を特定できるので、これらと相関関係とから適切な冷却条件を特定できる。具体的には、各圧延の際に所望の板厚変動が生じるように、各ノズルの冷却水量を調整すればよいことになる。この各ノズルでの冷却水量の決定を、冷却水量決定部７が行うことで、より迅速且つより正確に、各ノズルでの冷却水量を決定できる。特に、冷却水量決定部７として、通常のコンピュータ（電子計算機）を用いれば、瞬時に適切な上記冷却水量を特定できる。

特に、本実施形態の熱間圧延装置１では、滞留時間決定部５が決定した滞留時間が、冷却水量決定部７に送られる。本実施形態の熱間圧延装置１であれば、冷却水量決定部７が、ブリスター欠陥が発生しない滞留時間の範囲内で、各ノズルの冷却水量の条件決定を行えるため、板厚偏差の抑制とブリスター欠陥発生防止に特に効果的である。

また、本実施形態の熱間圧延装置１は、出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３を有する。意図した通りの結果が得られていない場合に、予測と実測とのズレに基づき、第１記憶部４に記憶された相関関係や第２記憶部６に記憶された相関関係を補正することで、さらに板厚変動が小さく、ブリスター欠陥の生じない熱延鋼板が得られる。

入側板厚偏差測定部１５、入側温度分布測定部１６を有する熱間圧延装置が、さらに出側板厚偏差測定部２及び出側温度分布測定部３を有することで、ブリスター欠陥を発生させず、より所望の板厚偏差に調整しやすくなる。

本発明の効果は以上の通りである。なお、第１記憶部４に記憶される相関関係、第２記憶部６に記憶される相関関係は、成分組成により異なるが、相関関係が異なっても、相関関係を同様に利用すれば本発明の効果は得られる。

発明例として、図１、２に示す熱間圧延装置を用いて、熱延鋼板の製造を行った。比較例として、均一な冷却になるように熱延鋼板の製造を行った。発明例の結果と比較例の結果を対比したところ、発明例の方が比較例より板厚変動が小さかった。また、発明例ではブリスター欠陥が見られなかったが、比較例ではブリスター欠陥が確認された。

１熱間圧延装置
１０粗圧延機
１１デスケーリング装置
１２仕上圧延機
１３冷却装置
１４水量調整部
１５入側板厚偏差測定部
１６入側温度分布測定部
２出側板厚偏差測定部
３出側温度分布測定部
４第１記憶部
５滞留時間決定部
６第２記憶部
７冷却水量決定部

Claims

搬送される鋼板を粗圧延する粗圧延機と、
粗圧延後の鋼板をデスケーリングするデスケーリング装置と、
デスケーリングされた鋼板を圧延する複数の圧延ロールが取り付けられた仕上圧延機と、
前記鋼板の幅方向に延び複数の冷却ノズルが取り付けられた冷却ヘッダーを鋼板長手方向に複数備え、前記鋼板の上面に、前記冷却ノズルから冷却水を噴射する冷却装置と、
少なくとも１つの前記冷却ヘッダーに設けられ、該冷却ヘッダーの冷却ノズルから噴射される冷却水量を調整する水量調整部と、を有する熱間圧延装置。
前記仕上圧延機の出側で前記鋼板の板厚偏差を測定する出側板厚偏差測定部と、
前記仕上圧延機の出側で前記鋼板の幅方向の温度分布を測定する出側温度分布測定部と、をさらに有する請求項１に記載の熱間圧延装置。
前記仕上圧延機の入側で前記鋼板の板厚偏差を測定する入側板厚偏差測定部と、
前記仕上圧延機の入側で前記鋼板の幅方向の温度分布を測定する入側温度分布測定部と、をさらに有する請求項１又は２に記載の熱間圧延装置。
仕上圧延機の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から前記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係を記憶した第１記憶部と、
前記入側温度分布測定部で測定した温度分布から、前記第１記憶部に記憶された相関関係に基づき、ブリスター欠陥が発生しない滞留時間を決定する滞留時間決定部と、を有する請求項３に記載の熱間圧延装置。
圧延時の温度と、圧延時の圧下率と、圧延での板厚変化量との相関関係を記憶した第２記憶部と、
前記入側温度分布測定部が測定した温度分布と、前記入側板厚偏差測定部が測定した板厚偏差と、前記第２記憶部に記憶された相関関係と、に基づいて、冷却水量を決定する冷却水量決定部と、を有する請求項３又は４に記載の熱間圧延装置。
仕上圧延前における鋼板表面の板厚偏差及び温度分布に基づいて、熱間圧延後に所望の板厚偏差になるように、且つ仕上圧延機の入側での温度と、粗圧延後のデスケーリング直後から冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係に基づいてブリスター欠陥が発生しないように、鋼板の幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却しながら圧延する熱延鋼板の製造方法。
粗圧延後にデスケーリングされた鋼板を仕上圧延する熱延鋼板の製造方法であって、
熱間圧延の入側で鋼板の板厚偏差及び板幅方向の温度分布を測定する第１測定工程と、
前記第１測定工程後に、鋼板を冷却しながら熱間圧延する第１熱間圧延工程と、を有し、
前記第１熱間圧延工程での前記冷却は、鋼板の上面に冷却水を噴射して鋼板を冷却する冷却であり、該冷却の際に、前記第１測定工程で得られた測定結果に基づき、熱間圧延後に所望の板厚偏差になるように、鋼板の幅方向の位置に応じて噴射される冷却水量を変えて鋼板を冷却し、
該冷却は、仕上圧延機の入側での温度分布と、粗圧延後のデスケーリング直後から前記冷却水による冷却までの滞留時間と、ブリスター欠陥発生の有無との相関関係に基づき、第１測定工程で得た温度分布から、ブリスター欠陥が発生しない前記滞留時間で行う冷却である熱延鋼板の製造方法。
前記第１熱間圧延工程後に、熱間圧延の出側で鋼板の板厚偏差及び板幅方向の温度分布を測定する第２測定工程と、
前記第２測定工程の測定結果に基づいて、前記冷却水量の条件を変更して熱間圧延を行う第２熱間圧延工程と、をさらに有する請求項７に記載の熱延鋼板の製造方法。