【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間スラブの幅圧下プレス手段を備えた熱間圧延設備における熱延鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延設備に供給されるスラブは、通常は連続鋳造機により製造されたものが使用されるが、これらのスラブ幅はいくつかのサイズに統合されている。そのため、熱間圧延において、熱間スラブを幅方向に圧下して所定幅のスラブを得る幅圧下技術が開発されてきた。特に近年、従来の垂直圧延機を用いる方法よりも幅圧下量が大きく取れることから、熱間スラブの搬送ラインを挟んで対向したプレス金型を用いて幅圧下する幅圧下プレス加工法が普及してきている。
【０００３】
この幅圧下プレス加工法では、熱間スラブを長手方向に所定量ずつ送り込みつつ、熱間スラブの搬送ラインを挟んで対向したプレス金型を開閉動作することにより、熱間スラブの全長を順次所定幅に幅圧下する。その際、プレス金型の加工面は、高温のスラブと長時間接触するため温度上昇が著しく、金型加工面にヒートクラック、肌荒れ、変形、摩耗、塑性流動などが発生する。そのため、幅圧下プレス加工中のプレス金型加工面に冷却水を噴射することにより、金型の温度上昇を抑制することが一般に行われている。しかし、幅圧下プレス加工中は、プレス金型加工面と熱間スラブとが接触もしくは非常に狭い間隔で相対しているために、噴射した冷却水が熱間スラブにもかかることが避けられない。そのため、特にスラブ幅方向端部の温度が低下し、材質不良などにより製品品質を劣化させるという問題点があった。
【０００４】
上記のような問題点を解決する方法、すなわち、熱間スラブに多量の冷却水がかかることによるスラブ幅端部の過冷却を防止しつつ、プレス金型の温度上昇を抑制する方法として、特開昭６３−５８３７号公報には、熱間スラブの幅圧下プレス金型を冷却する際に、幅圧下プレス加工中は該プレス金型の加工面を緩冷却し、次に処理すべき熱間スラブが該プレス金型に到着するまでの待機中は、該プレス金型の加工面を強冷却する方法が示されている。
【０００５】
また、特開平１０−１８０３０１号公報には、熱間スラブの幅圧下プレス金型を冷却する際に、熱間スラブがプレス金型に至るまでの待機中はプレス金型の加工面を強冷却し、幅圧下プレス加工中はプレス金型を一切冷却しない方法、および熱間スラブがプレス金型に至るまでの待機中は冷却し、熱間スラブの先端部および後端部の幅圧下時は冷却せず、先端部および後端部の幅圧下時以外は冷却する方法が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者等は、熱間スラブに冷却水がかかることによる問題点として、上記のスラブ幅端部の冷却以外に、スラブ上面に冷却水が溜まることによりスラブの上下面に温度差が生じ、その後に引き続き行われる粗圧延機による水平圧延において、被圧延材の上反りが発生することを見出した。この上反り量は、５０ｍｍ程度までであれば問題は生じないが、例えば２００ｍｍを超えると次の水平圧延機に噛み込まなくなるなどのトラブルが発生する。
【０００７】
図４は幅圧下プレス加工された後の熱間スラブを示したものであるが、幅圧下加工を行うと、幅方向両端部よりやや中心よりにドッグボーンと呼ばれる盛り上がった部分が生じる。したがって、幅方向中央付近に流れた冷却水は幅方向に流れ落ちることができず、スラブ上面に溜まることとなり、熱間スラブ上面の温度を低下させて水平圧延時の上反りの原因となる。ただし、スラブ後端部付近では、スラブの進行により冷却水は後端から流れ落ちるため、問題とはならない。また、スラブ先端部付近では上下面に温度差があると水平圧延時に大きな上反りが発生するが、それ以降の部分は圧延機よりも先行側の材料が上反りを抑制する方向に拘束するために、大きな上反りは発生しにくい。
【０００８】
特開昭６３−５８３７号公報による方法では、幅圧下プレス中にプレス金型に対して緩冷却を施しているが、強冷却時ほどではないとしてもスラブ上面への水乗りは避けられず、スラブ上面に冷却水が溜まるため、スラブ先端部の水平圧延時の上反りは回避することができない。
【０００９】
一方、特開平１０−１８０３０１号公報による方法では、少なくともスラブ先端部および後端部の幅圧下プレス中はプレス金型に対する冷却を行わないので、スラブ先端部での水平圧延時の上反りの問題は生じない。しかし、この方法では、プレス金型の温度が最も高くなるスラブ後端部での金型への冷却を行っていないことから、冷却効率が悪く、また金型の寿命延長にとっては好ましい方法ではない。
【００１０】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解決し、熱延鋼板を製造するに際し、熱間スラブの幅圧下プレス加工時におけるプレス金型の温度上昇を抑えて金型の寿命低下を抑制するとともに、その後の粗圧延における水平圧延時のスラブ先端部での上反りを抑制することができる熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、熱間スラブの幅圧下プレス加工時におけるプレス金型の冷却方法について種々検討を行った結果、熱間スラブの先端部の幅圧下時はプレス金型加工面の冷却を行わず、少なくとも前記熱間スラブ後端部の幅圧下時および前記熱間スラブの幅圧下終了後次に処理すべき熱間スラブがプレス金型に到達するまでの待機中にプレス金型の加工面を冷却するという方法を見出した。この方法によれば、プレス金型の温度が最も高くなるスラブ後端部の幅圧下時に金型の冷却を行うことにより、冷却効率の確保と金型の寿命延長を図ることができる。この金型温度が最高温度となる時に金型を冷却することが、金型寿命を延長させる上で非常に重要である。また、スラブ先端部の幅圧下時に金型の冷却を行わないことにより、スラブ先端部では上面へ冷却水が溜まることはなく、その後の水平圧延時の上反りを防止することができる。
【００１２】
また、この方法によれば、スラブ後端部などのプレス金型の冷却を実施した位置においては、特開平１０−１８０３０１号公報等で指摘されているスラブ幅端部の温度低下が生じることとなるが、粗圧延機と仕上圧延機間に粗バー（熱間スラブが粗圧延されたもの）を加熱する加熱手段を設け、少なくとも温度低下部分を加熱することにより、材質等の製品品質を確保することができ、問題が生じることはない。したがって、スラブ先後端部以外（長手方向中央部）で冷却を行うかどうかは、前述のプレス金型の寿命（例えば金型加工面の表面温度）と粗圧延における水平圧延時の上反り発生状況から適宜決定すればよい。
【００１３】
本発明の熱延鋼板の製造方法は以上のような知見に基づきなされたもので、以下のような特徴を有する。
【００１４】
（１）プレス金型を用いて熱間スラブを幅圧下プレス加工した後、粗圧延して粗バーとし、さらに仕上圧延して熱延鋼板とする熱延鋼板の製造方法において、熱間スラブの幅圧下プレス加工を行う前記プレス金型の加工面の冷却を、熱間スラブの先端部の幅圧下時には実施せず、少なくとも前記熱間スラブの後端部の幅圧下時および前記熱間スラブの幅圧下終了後次に処理すべき熱間スラブが前記プレス金型に到達するまでの待機中に実施することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【００１５】
（２）前記熱間スラブの先後端部以外の幅圧下時におけるプレス金型加工面の冷却は、熱間スラブとの接触により上昇するプレス金型加工面の表面温度および／または幅圧下に引き続き行う粗圧延において発生する水平圧延時の上反り量が許容範囲となるように、熱間スラブ先端部以降での冷却開始位置を決定して実施することを特徴とする前記（１）に記載の熱延鋼板の製造方法。
【００１６】
（３）少なくとも、前記熱間スラブの幅圧下時に冷却をされた熱間スラブの部位に対応する粗バーの部位を、加熱手段により加熱することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の熱延鋼板の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１は熱間圧延設備の全体構成図、図２は幅圧下プレス装置による熱間スラブの幅圧下加工状況を示す平面図、図３はプレス金型の冷却装置の説明図である。図１において、１は熱間スラブの幅圧下プレス装置、２は粗圧延機、４は仕上圧延機、５はコイラーである。また、図２および図３において、６は幅圧下プレス装置に供給された熱間スラブ、７は幅圧下プレス装置１のプレス金型、８は前記プレス金型のプレス加工面、９は前記プレス金型の加工面を冷却するための冷却水噴射ノズルである。
【００１８】
熱間圧延設備に供給された熱間スラブは、まず幅圧下プレス装置１により所定幅に幅圧下され、引き続き粗圧延機２および仕上圧延機４により所定板厚に圧延された後、コイラー５に巻取られる。この幅圧下プレス装置１は、図２に示すように、熱間スラブ６が搬送されてくると、熱間スラブが所定量送りこまれる毎にプレス金型７が矢印方向に開閉動作を行い、熱間スラブ６を幅方向に圧下する。例えば、熱間スラブを４００ｍｍ送りこむ毎にプレス金型を片側２００ｍｍのストロークで開閉動作することを１サイクルとする場合、全長６ｍのスラブに対して前記サイクルを１５回程度繰り返すことにより、スラブ全長の幅を最大で３５０ｍｍ程度減少させることができる。また、幅圧下プレス装置１には、図３に示すように、プレス金型７の加工面８へ対向して冷却水噴射ノズル９が設けられており、冷却水を噴射してプレス金型の加工面８を冷却する。
【００１９】
本発明では、先行の熱間スラブの幅圧下終了後から後行の熱間スラブの幅圧下開始までの待機中は、冷却水噴射ノズル９から冷却水を噴射して、プレス金型７の加工面８の冷却を行う。そして、熱間スラブ６の先端が幅圧下プレス装置１の入側に到達すると、冷却水噴射ノズル９からの冷却水噴射を停止する。この冷却水を停止した状態で、プレス金型７の開閉動作により熱間スラブ６の先端部を幅圧下プレス加工する。ここで、冷却水を停止する目的は、前述のように、噴射した冷却水がスラブ上面に溜まり、引き続き粗圧延機２で行う水平圧延時に上反りを発生させないためである。したがって、冷却水を停止とすべき熱間スラブ先端部の長さは、冷却水がスラブ上面に溜まった場合に、その後の水平圧延時に上反りが発生する範囲に定める。具体的には、スラブの幅、厚さによって異なるため、各サイズ毎にテーブル値を持つなどすればよい。一般には、最低でも先端部から１．０ｍは必要であり、例えば、代表的なスラブサイズである厚さ２３０ｍｍ、幅１２５０ｍｍ程度であれば、先端部から１．２ｍ程度が一般的に必要となる。
【００２０】
一方、熱間スラブ後端部の幅圧下時は、熱間スラブの幅圧下によりプレス金型７の温度が上昇してくるため、冷却水噴射ノズル９からプレス金型の加工面８へ向けて冷却水を噴射する。このプレス金型温度が最も高くなる熱間スラブ後端部でのプレス金型の冷却は、金型の寿命延長のためには不可欠である。通常はプレス金型７の開閉動作にかかわらず冷却水は噴射したままとするが、金型の開動作中は冷却水を噴射し、金型の閉動作中は冷却水の噴射を停止するなどの方法としてもよい。ただし、その場合であっても、プレス金型加工面８と熱間スラブとは非常に狭い間隔で相対しているので、スラブ上面に冷却水がかかることは避けられない。しかし、スラブ後端部付近では、スラブ上面にかかった冷却水はスラブ後端部から流れ落ちるためにスラブ上面には溜まりにくい。したがって、スラブ上面にかかった冷却水がスラブ後端から流れ落ちる位置、例えば後端から１．５ｍ程度の位置から冷却水の噴射を開始すれば、その後の水平圧延時に上反りの問題は生じない。
【００２１】
ここで、熱間スラブの先後端部以外（長手方向中央部）については、冷却水を停止したままとしてもよいし、冷却水の噴射を行ってもよい。すなわち、金型の寿命延長のためには冷却水を噴射することが好ましいが、特に先端寄りではその後の水平圧延時に若干の上反り傾向となる場合があること、またスラブ幅端部の温度低下が生じるといった問題も発生する。したがって、プレス金型加工面の許容温度を定め、それを超えないように冷却水を噴射してもよい。例えば、プレス金型として使用する材質の高温強度が低下する温度（ダクタイルの例であれば約５５０℃）を許容温度とすることができる。また、水平圧延時の上反り量の許容範囲（例えば高さ２００ｍｍを超えないこと）を定め、先行材の上反り発生状況などからそれを超えないように冷却水の噴射開始位置を決定してもよい。
【００２２】
熱間スラブ６の後端部が幅圧下プレス装置１を抜けた後、次に処理すべき熱間スラブがプレス金型７に到達するまでの待機中は、引き続き冷却水噴射ノズル９から冷却水を噴射し、プレス金型の加工面８を冷却する。
【００２３】
次に、幅圧下プレス装置１を抜けた熱間スラブ５は、引き続き粗圧延機２へ搬送され、粗圧延される。この際、スラブ先端部付近の上面に冷却水が溜まっていると、スラブ上下面の温度差により、水平圧延時に上反りが発生することとなるが、本発明においてはスラブ先端部の幅圧下プレス時の冷却水は停止しているため、上反りは発生しない。また、長手方向中心部以降においては、圧延機よりも先行側の材料が上反りを抑える方向に拘束するため、冷却水が溜まっていても上反りは問題とならない。
【００２４】
粗圧延機２を出た粗バーは、仕上圧延機４へ送られることとなるが、後端部などの幅圧下プレス加工時に冷却水を噴射したスラブ位置に対応する位置では、幅端部の温度が低下しているため、そのままでは材質不良などの製品不良を起こす可能性がある。そこで、図１に示すように、粗圧延機２と仕上圧延機４の間に加熱装置３を設置し、この加熱装置３により粗バーを加熱することが好ましい。加熱装置３は、エッジヒーターと呼ばれる粗バーの幅端部付近のみを加熱するものでよいが、粗バーの幅方向全体を加熱するものであってもよい。また、加熱を行う粗バーの長手方向の位置は、少なくとも幅端部の温度低下が発生している位置を加熱する必要がある。その位置を特定する方法としては、熱間スラブの幅圧下の際に冷却水噴射ノズル９から噴射された実績をトラッキングして、温度低下が発生している粗バー位置を求める方法や、加熱装置３の入側に粗バーの幅端部の温度を実測する温度計を設置し、温度実測結果により加熱装置３の制御を行う方法などを用いることができる。なお、粗バーの全長を加熱してもよく、またその際には温度低下位置での加熱装置の出力をその他の位置よりも大きくするとより好適である。
【００２５】
また、図１では、加熱装置３を粗圧延機２と仕上圧延機４の間に備えているが、幅圧下プレス装置１と粗圧延機２の間に設置しても、同様の効果が得られる。
【００２６】
【実施例】
図１〜図３に示す熱間圧延設備および幅圧下プレス装置を用いて熱延鋼板の製造を行った。ここで、加熱装置３としては、粗バーの幅端部を誘導加熱するエッジヒータを採用した。また、幅圧下プレス装置１には温度計（図示せず）を設置し、プレス金型加工面８の表面温度をリアルタイムで計測できるようにした。用いた熱間スラブは、厚さ１２５〜２５０ｍｍ、幅６００〜１９５０ｍｍ、長さ３．５〜９．６ｍであり、幅圧下プレス前の熱間スラブの表面温度は１０００〜１３００℃であった。なお、プレス金型７の材質はダクタイルとし、金型加工面８の冷却条件は、平均熱伝達係数が１０００〜４０００ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒ・℃程度とした。
【００２７】
表１において、Ｎｏ．１〜３は粗バーの加熱を行わなかった本発明例、Ｎｏ．４〜６は粗バーの加熱を行った本発明例、Ｎｏ．７，８は比較例である。また、それぞれの条件毎に、プレス金型の寿命、粗圧延時の上反りおよび製品幅端部の材質についての評価を行った。ここで、プレス金型の寿命とは、熱間スラブを１０万トン幅圧下後の金型表面の肌荒れ状況を、また上反りとは、粗圧延機２による水平圧延時に発生する上反りの高さを評価した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
まず、スラブ全長で冷却を行った比較例７は、粗圧延時に先端部の上反りが発生するとともに、製品幅端部の材質も劣化した。また、スラブ全長で全く冷却を行わなかった比較例８では、プレス金型の肌荒れがひどく、金型寿命が問題であった。
【００３０】
それに対し、スラブ後端１．５ｍのみで冷却を行った本発明例１では、プレス金型の寿命が他の本発明例よりもやや不十分であるが、粗圧延時の上反りもなく、良好であった。また、冷却水を停止とすべき熱間スラブ先端部長さを表２のテーブル値として定め、この位置以降で冷却を行った本発明例３では、スラブによって先端部が粗圧延時にやや上反り傾向となる場合もあったが、プレス金型の寿命は良好であった。
【００３１】
【表２】
【００３２】
また、本発明例２では、幅圧下プレス中のプレス金型の加工面８の表面温度を計測し、その温度が５００℃となった時点からプレス金型の冷却を開始し、スラブ後端まで冷却を継続した。その時のプレス金型加工面の表面温度の変化を、図５に示す。比較として、冷却を全く行わなかった比較例２の場合も図示している。比較例２のように冷却を行わなかった場合には約８００℃にまで達する金型加工面温度を、金型加工面温度が５００℃に達した時点で冷却を開始することにより、約５５０℃以下に抑えることができた。その結果、金型寿命、粗圧延時の上反りともに良好な結果が得られた。
【００３３】
ただし、本発明例のＮｏ．１〜３は粗バーの加熱を行っていないため、製品の幅端部で材質の劣化が見られる場合もあった。
【００３４】
一方、本発明例のＮｏ．４〜６は、本発明例のＮｏ．１〜３のそれぞれについて、加熱装置３（エッジヒータ）により粗バーの加熱を行ったものである。加熱の方法は、幅圧下プレス装置１での冷却水の噴射を開始したスラブ位置からそれに対応する粗バー位置をトラッキングし、その位置がエッジヒータに到達した時点でエッジヒータの加熱を開始し、粗バー後端まで加熱を継続した。その結果、Ｎｏ．４〜６のどの条件においても製品の幅端部の材質は良好であった。その他の金型寿命、粗圧延時の上反りについては、それぞれ対応するＮｏ．１〜３の結果と同様であった。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱延鋼板を製造するに際し、幅圧下プレス手段のプレス金型加工面の冷却を適切に行うことにより、プレス金型加工面の温度上昇による金型寿命低下を抑制することができるとともに、その後の粗圧延における上反りを抑制し、安定した熱延鋼板の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に供する熱間圧延設備の一例を示す全体構成図
【図２】幅圧下プレス装置による熱間スラブの幅圧下加工状況を示す平面図
【図３】幅圧下プレス金型の冷却設備の一例を示す説明図
【図４】幅圧下プレス装置により幅圧下された熱間スラブの斜視図
【図５】実施例における本発明例２および比較例２のプレス金型加工面の表面温度推移を示すグラフ
【符号の説明】
１ 幅圧下プレス装置
２ 粗圧延機
３ 加熱装置
４ 仕上圧延機
５ コイラー
６ 熱間スラブ
７ 幅圧下プレス金型
８ プレス金型の加工面
９ 冷却水噴射ノズル
１０ ドッグボーン
１１ スラブ上面に溜まった冷却水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a hot-rolled steel sheet in a hot rolling facility equipped with a hot slab width reduction press.
[0002]
[Prior art]
The slab supplied to the hot rolling equipment is usually manufactured by a continuous casting machine, but these slab widths are integrated into several sizes. Therefore, in hot rolling, a width reduction technique has been developed to obtain a slab having a predetermined width by reducing the hot slab in the width direction. Particularly in recent years, since the width reduction amount can be larger than the method using the conventional vertical rolling mill, the width reduction press working method in which the width reduction is performed using the press dies opposed across the hot slab conveyance line has been widespread. ing.
[0003]
In this width reduction pressing method, the hot slab is fed in a predetermined amount in the longitudinal direction, and the pressing dies facing each other across the hot slab conveyance line are opened and closed, thereby sequentially setting the total length of the hot slab. Width down to width. At that time, the processing surface of the press mold is in contact with a high-temperature slab for a long time, so that the temperature rises remarkably, and heat cracks, rough skin, deformation, wear, plastic flow, etc. occur on the processing surface of the mold. Therefore, it is generally performed to suppress the temperature rise of the die by injecting cooling water onto the press die working surface during the width reduction press working. However, during the pressing under width, it is inevitable that the injected cooling water is also applied to the hot slab because the press die processing surface and the hot slab are in contact with each other or opposed at a very narrow interval. . For this reason, the temperature at the end portion in the slab width direction is lowered, and there is a problem that the product quality is deteriorated due to a material defect or the like.
[0004]
As a method for solving the above problems, that is, as a method for suppressing the temperature rise of the press mold while preventing overcooling of the slab width end due to a large amount of cooling water being applied to the hot slab. In Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-5837, when cooling a hot slab width reduction press die, during the width reduction press working, the working surface of the press die is slowly cooled, and then the hot slab to be processed. While waiting until the slab arrives at the press mold, a method of strongly cooling the processed surface of the press mold is shown.
[0005]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-180301, when cooling a hot slab width-pressing press die, the work surface of the press die is strongly cooled during standby until the hot slab reaches the press die. However, during the width reduction press processing, the press die is not cooled at all, and during the standby until the hot slab reaches the press die, it is cooled, and when the width reduction of the front end and rear end of the hot slab A method for cooling without cooling is shown except when the front end portion and the rear end portion are under the width reduction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a problem caused by the cooling water being applied to the hot slab, the present inventors have a temperature difference between the upper and lower surfaces of the slab due to the accumulation of the cooling water on the upper surface of the slab in addition to the cooling of the slab width end portion. It has been found that in the horizontal rolling by the roughing mill that occurs and is subsequently performed, the material to be rolled is warped. If the amount of warpage is up to about 50 mm, no problem occurs, but if it exceeds 200 mm, for example, troubles such as being unable to bite into the next horizontal rolling mill occur.
[0007]
FIG. 4 shows the hot slab after being subjected to width reduction pressing, but when the width reduction processing is performed, a raised portion called a dog bone is generated slightly at the center from both ends in the width direction. Therefore, the cooling water that has flown near the center in the width direction cannot flow down in the width direction and accumulates on the upper surface of the slab, causing the temperature of the upper surface of the hot slab to decrease, causing warping during horizontal rolling. However, in the vicinity of the rear end of the slab, the cooling water flows down from the rear end due to the progress of the slab, so this is not a problem. In addition, if there is a temperature difference between the upper and lower surfaces near the slab tip, large upward warping occurs during horizontal rolling, but the material after that restrains the material on the preceding side from the rolling mill in a direction that suppresses upward warping. In addition, large warpage is unlikely to occur.
[0008]
In the method according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-5837, the press mold is gently cooled during the width reduction press, but even if not as strong as the strong cooling, the slab top surface is unavoidable. Since cooling water accumulates on the upper surface of the slab, it is impossible to avoid warping of the slab tip during horizontal rolling.
[0009]
On the other hand, in the method according to Japanese Patent Laid-Open No. 10-180301, the press die is not cooled at least during the width reduction pressing of the slab tip and the rear end, so that the problem of warping during horizontal rolling at the slab tip. Does not occur. However, this method does not cool the die at the rear end of the slab where the temperature of the press die is the highest, so the cooling efficiency is poor and is not a preferred method for extending the life of the die. .
[0010]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and suppress the increase in the temperature of the press mold at the time of the width reduction pressing of the hot slab when manufacturing the hot-rolled steel sheet, thereby reducing the life of the mold. An object of the present invention is to provide a method for producing a hot-rolled steel sheet that can suppress and suppress warping at the slab tip during horizontal rolling in subsequent rough rolling.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies on the cooling method of the press mold at the time of the width reduction press processing of the hot slab, the present inventors have cooled the press mold processing surface at the time of the width reduction of the tip portion of the hot slab. First, at the time of the width reduction of the rear end portion of the hot slab and after waiting for the hot slab to be processed next to reach the press die after the width reduction of the hot slab, the processed surface of the press die I found a way to cool it. According to this method, by cooling the mold when the width of the rear end portion of the slab where the temperature of the press mold is highest is reduced, it is possible to secure cooling efficiency and extend the life of the mold. In order to extend the life of the mold, it is very important to cool the mold when the mold temperature reaches the maximum temperature. In addition, by not cooling the mold when the width of the slab tip is reduced, the cooling water does not accumulate on the upper surface of the slab tip, and warping during subsequent horizontal rolling can be prevented.
[0012]
Further, according to this method, at the position where the press mold such as the rear end portion of the slab is cooled, the temperature decrease at the end portion of the slab width pointed out in JP-A-10-180301 or the like occurs. However, a heating means for heating the rough bar (thickly rolled hot slab) is provided between the roughing mill and the finish rolling mill, and at least the temperature-decreasing part is heated to ensure product quality such as material. Can and will not cause problems. Therefore, whether or not the cooling is performed at a portion other than the slab tip / rear end portion (longitudinal central portion) depends on the above-mentioned press die life (for example, the surface temperature of the die processing surface) and the occurrence of warpage during horizontal rolling in rough rolling. It may be determined as appropriate.
[0013]
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to the present invention has been made based on the above findings and has the following characteristics.
[0014]
(1) In a method for producing a hot-rolled steel sheet, a hot-rolled steel sheet is formed by hot-pressing a hot slab using a press die and then rolling it into a rough bar and further rolling it into a hot-rolled steel sheet. Cooling of the processing surface of the press die for performing the width reduction pressing is not performed at the time of width reduction of the front end portion of the hot slab, and at least at the time of width reduction of the rear end portion of the hot slab and of the hot slab. A method for producing a hot-rolled steel sheet, which is performed during standby until the hot slab to be processed next reaches the press mold after the end of the width reduction.
[0015]
(2) The cooling of the press die processing surface at the time of the width reduction other than the front and rear end portions of the hot slab continues to the surface temperature and / or the width reduction of the press die processing surface that is raised by contact with the hot slab. The cooling start position after the hot slab tip is determined and implemented so that the amount of warpage during horizontal rolling that occurs in rough rolling performed is within an allowable range. A method for producing a hot-rolled steel sheet.
[0016]
(3) In the above (1) or (2), the portion of the coarse bar corresponding to the portion of the hot slab cooled at the time of the width reduction of the hot slab is heated by a heating means. The manufacturing method of the hot-rolled steel plate of description.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hot rolling facility, and FIG. 2 is a plan view showing a state of width reduction processing of a hot slab by a width reduction press device, FIG. 3 is an explanatory view of a press die cooling device. In FIG. 1, 1 is a hot slab width reduction press device, 2 is a roughing mill, 4 is a finishing mill, and 5 is a coiler. 2 and 3, reference numeral 6 denotes a hot slab supplied to the width reduction press device, 7 denotes a press die of the width reduction press device 1, 8 denotes a press working surface of the press die, and 9 denotes the press. It is a cooling water injection nozzle for cooling the processing surface of a metal mold | die.
[0018]
The hot slab supplied to the hot rolling facility is first reduced in width to a predetermined width by the width reduction press device 1 and subsequently rolled to a predetermined plate thickness by the rough rolling mill 2 and the finishing rolling mill 4, and then to the coiler 5. It is wound up. As shown in FIG. 2, when the hot slab 6 is conveyed, the width reduction press apparatus 1 opens and closes the press die 7 in the direction of the arrow each time the hot slab is fed by a predetermined amount. The slab 6 is pressed down in the width direction. For example, when one cycle of opening and closing the press die with a stroke of 200 mm on one side every time a hot slab is fed by 400 mm, the cycle is repeated about 15 times for a slab having a total length of 6 m. The width can be reduced by about 350 mm at the maximum. Further, as shown in FIG. 3, the width reduction press device 1 is provided with a cooling water injection nozzle 9 facing the processing surface 8 of the press die 7, and the cooling water is injected to press the press die. The processing surface 8 is cooled.
[0019]
In the present invention, during the standby period from the end of the width reduction of the preceding hot slab to the start of the width reduction of the subsequent hot slab, the cooling water is injected from the cooling water injection nozzle 9 to process the press die 7. Cool surface 8. And when the front-end | tip of the hot slab 6 reaches | attains the entrance side of the width reduction press apparatus 1, the cooling water injection from the cooling water injection nozzle 9 will be stopped. With the cooling water stopped, the front end portion of the hot slab 6 is pressed under a reduced pressure by opening and closing the press die 7. Here, the purpose of stopping the cooling water is that, as described above, the injected cooling water accumulates on the upper surface of the slab and does not cause warping during the horizontal rolling performed by the rough rolling mill 2 continuously. Therefore, the length of the hot slab tip where the cooling water should be stopped is determined in a range where warping occurs during subsequent horizontal rolling when the cooling water accumulates on the upper surface of the slab. Specifically, since it differs depending on the width and thickness of the slab, a table value may be provided for each size. In general, at least 1.0 m from the front end is necessary. For example, if the thickness is about 230 mm and the width is about 1250 mm, which is a typical slab size, about 1.2 m from the front end is generally required. .
[0020]
On the other hand, when the width of the rear end portion of the hot slab is reduced, the temperature of the press die 7 rises due to the reduction of the width of the hot slab, so that the cooling water jet nozzle 9 is directed toward the processing surface 8 of the press die. Inject cooling water. The cooling of the press die at the rear end of the hot slab where the press die temperature becomes the highest is indispensable for extending the life of the die. Normally, the cooling water is sprayed regardless of the opening / closing operation of the press mold 7, but the cooling water is sprayed during the mold opening operation, and the cooling water spray is stopped during the mold closing operation. It is good also as this method. However, even in that case, since the press die processing surface 8 and the hot slab are opposed to each other at a very narrow interval, it is inevitable that the cooling water is applied to the upper surface of the slab. However, in the vicinity of the rear end portion of the slab, the cooling water applied to the upper surface of the slab flows down from the rear end portion of the slab, so that it is difficult to accumulate on the upper surface of the slab. Therefore, if the cooling water spray is started from a position where the cooling water applied to the upper surface of the slab flows down from the rear end of the slab, for example, a position of about 1.5 m from the rear end, the problem of warping does not occur during the subsequent horizontal rolling.
[0021]
Here, for the portions other than the front and rear end portions (longitudinal direction center portion) of the hot slab, the cooling water may be stopped or the cooling water may be injected. That is, in order to extend the life of the mold, it is preferable to inject cooling water. However, especially near the tip, there may be a tendency to slightly warp during subsequent horizontal rolling, and the temperature at the end of the slab width decreases. The problem that occurs occurs. Therefore, the allowable temperature of the press die processing surface may be determined, and the cooling water may be injected so as not to exceed the allowable temperature. For example, the allowable temperature can be a temperature at which the high-temperature strength of the material used as the press mold is reduced (in the case of a ductile, about 550 ° C.). In addition, an allowable range of the amount of warpage during horizontal rolling (for example, the height should not exceed 200 mm) is determined, and the injection start position of the cooling water is determined so as not to exceed the upper material warpage occurrence state of the preceding material. Also good.
[0022]
After the rear end portion of the hot slab 6 exits the width reduction press device 1, the cooling water is continuously discharged from the cooling water injection nozzle 9 during standby until the hot slab to be processed next reaches the press die 7. To cool the processed surface 8 of the press die.
[0023]
Next, the hot slab 5 that has passed through the width reduction press device 1 is subsequently conveyed to the roughing mill 2 and rough-rolled. At this time, if cooling water is accumulated on the upper surface in the vicinity of the slab tip, due to the temperature difference between the upper and lower surfaces of the slab, an upward warp occurs during horizontal rolling. Since the cooling water at that time is stopped, there is no warping. Further, since the material on the preceding side of the rolling mill is restrained in the direction of suppressing the upward warping after the central portion in the longitudinal direction, the upward warping is not a problem even if cooling water is accumulated.
[0024]
The coarse bar exiting the roughing mill 2 is sent to the finishing mill 4, but at the position corresponding to the slab position where the cooling water is injected during the width reduction pressing process such as the rear end, Since the temperature is lowered, there is a possibility of causing a product defect such as a material defect as it is. Therefore, as shown in FIG. 1, it is preferable to install a heating device 3 between the rough rolling mill 2 and the finish rolling mill 4 and heat the rough bar by the heating device 3. The heating device 3 may heat only the vicinity of the width end portion of the coarse bar called an edge heater, but may heat the entire width direction of the coarse bar. In addition, as for the position in the longitudinal direction of the coarse bar to be heated, it is necessary to heat at least the position where the temperature drop of the width end portion occurs. As a method for specifying the position, a method of tracking the result of injection from the cooling water injection nozzle 9 when the width of the hot slab is reduced to obtain a rough bar position where a temperature drop occurs, or a heating device The thermometer which measures the temperature of the width | variety edge part of a rough bar in the entrance side of 3 is installed, and the method of controlling the heating apparatus 3 by the temperature measurement result etc. can be used. It should be noted that the entire length of the coarse bar may be heated, and in that case, it is more preferable that the output of the heating device at the temperature lowering position is larger than the other positions.
[0025]
In FIG. 1, the heating device 3 is provided between the rough rolling mill 2 and the finish rolling mill 4, but the same effect can be obtained even if it is installed between the width reduction press device 1 and the rough rolling mill 2. It is done.
[0026]
【Example】
The hot-rolled steel sheet was manufactured using the hot rolling equipment and the width reduction press apparatus shown in FIGS. Here, as the heating device 3, an edge heater for inductively heating the width end portion of the coarse bar was employed. In addition, a thermometer (not shown) is installed in the width reduction press device 1 so that the surface temperature of the press die processing surface 8 can be measured in real time. The hot slab used had a thickness of 125 to 250 mm, a width of 600 to 1950 mm, and a length of 3.5 to 9.6 m, and the surface temperature of the hot slab before the width reduction pressing was 1000 to 1300 ° C. In addition, the material of the press die 7 was a ductile, and the cooling condition of the die processing surface 8 was an average heat transfer coefficient of about 1000 to 4000 kcal / m 2 · hr · ° C.
[0027]
In Table 1, no. 1-3 are examples of the present invention in which the coarse bar was not heated, Nos. 4 to 6 are examples of the present invention in which coarse bars were heated, 7 and 8 are comparative examples. For each condition, the life of the press die, the warpage during rough rolling, and the material of the end of the product width were evaluated. Here, the service life of the press die is the rough surface condition of the die surface after the hot slab is reduced by 100,000 tons, and the warpage is the height of the warp generated during horizontal rolling by the roughing mill 2. Was evaluated.
[0028]
[Table 1]
[0029]
First, in Comparative Example 7 in which cooling was performed over the entire length of the slab, the upper end warped during rough rolling, and the material at the end of the product width also deteriorated. Further, in Comparative Example 8 where no cooling was performed over the entire length of the slab, the rough surface of the press die was severe, and the die life was a problem.
[0030]
On the other hand, in the present invention example 1 in which cooling was performed only at the rear end of the slab of 1.5 m, the life of the press mold was slightly insufficient as compared with other present invention examples, but there was no warping during rough rolling, It was good. Moreover, in the example 3 of this invention which determined the hot slab front-end | tip length which should stop a cooling water as a table value of Table 2, and cooled after this position, a front-end | tip part tends to warp a little at the time of rough rolling by a slab. In some cases, the life of the press mold was good.
[0031]
[Table 2]
[0032]
Further, in Example 2 of the present invention, the surface temperature of the processing surface 8 of the press mold during the width reduction press is measured, and when the temperature reaches 500 ° C., the cooling of the press mold is started until the rear end of the slab. Cooling was continued. FIG. 5 shows changes in the surface temperature of the press die processing surface at that time. For comparison, the case of Comparative Example 2 in which no cooling was performed is also illustrated. When the cooling is not performed as in Comparative Example 2, the mold processing surface temperature reaching about 800 ° C. is started when the mold processing surface temperature reaches 500 ° C. I was able to keep it below. As a result, good results were obtained for both the mold life and the warpage during rough rolling.
[0033]
However, no. Since the coarse bars were not heated in Nos. 1 to 3, deterioration of the material was sometimes observed at the width end of the product.
[0034]
On the other hand, no. Nos. 4 to 6 are Nos. About each of 1-3, the coarse bar was heated with the heating apparatus 3 (edge heater). The heating method is to track the coarse bar position corresponding to the slab position where the cooling water injection in the width reduction press device 1 is started, and when the position reaches the edge heater, the heating of the edge heater is started. Heating was continued until the rear end of the coarse bar. As a result, no. The material of the width end portion of the product was good under any of the conditions 4-6. For other mold life and warpage during rough rolling, the corresponding No. It was the same as the result of 1-3.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a hot-rolled steel sheet is manufactured, the die due to the temperature rise of the press die working surface is appropriately performed by appropriately cooling the press die working surface of the width reduction press means. The life reduction can be suppressed, and the warpage in the subsequent rough rolling can be suppressed, and a stable hot-rolled steel sheet can be produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a hot rolling facility used for carrying out the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a width reduction processing state of a hot slab by a width reduction press apparatus. FIG. 4 is a perspective view of a hot slab whose width has been reduced by a width reduction press apparatus. FIG. 5 is a press die working surface of the present invention example 2 and comparative example 2 in an embodiment. Graph showing the transition of surface temperature of glass [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Width reduction press device 2 Rough rolling mill 3 Heating device 4 Finishing rolling mill 5 Coiler 6 Hot slab 7 Width reduction press die 8 Processing surface of press die 9 Cooling water jet nozzle 10 Dog bone 11 Cooling accumulated on the upper surface of the slab water
