JP3698088B2 - Manufacturing method of hot-rolled steel strip - Google Patents
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Description
【0001】
この発明は、連続熱間圧延機において圧延された熱延鋼帯の長さ方向の温度分布を均一となし、長さ方向の材質のばらつきが少ない品質の優れた熱延鋼帯を歩留り高く製造するための熱延鋼帯の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、熱延鋼帯は、加熱炉においてスラブを所定温度に加熱し、加熱されたスラブを粗圧延機で所定厚さに圧延して粗バーとなし、次いで、粗バーを、複数基のスタンドからなる連続仕上圧延機において仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯とし、この熱延鋼帯を、ランアウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却した後、コイラーで巻取ることにより製造される。
【0003】
このような熱延鋼帯の製造過程において、熱延鋼帯の長さ方向に不均一な温度分布が発生する。即ち、粗圧延機で圧延された粗バーの、仕上圧延機入側における温度は、粗バーの長さ方向に均一ではなく、その後部に至るほど低くなる。その理由は、粗圧延機で圧延された粗バーが、粗圧延機を出てから仕上圧延機に入るまでの時間が、粗バーの後部ほど長いことに起因している。
【0004】
このような仕上圧延機に入る粗バーの長さ方向の温度差を補償する手段として、従来、仕上圧延機で圧延される粗バーの圧延速度を一定とせず、仕上圧延機に粗バーの先端部が入ってから、その圧延速度を高める「ズーミング」と称する方法が行われている。
【0005】
仕上圧延機による粗バーの仕上圧延を、上述した「ズーミング」により行うことによって、粗バーの仕上圧延に要する時間は、粗バーの前部よりも後部の方が短くなる。その結果、仕上圧延機によって仕上圧延される粗バーの、圧延ロールとの接触による抜熱および放射による温度低下は、粗バーの後部ほど小になり、且つ、圧延ロールの圧下によって生ずる加工発熱は、粗バーの後部ほど大になる。従って、仕上圧延機によって仕上圧延された熱延鋼帯の、圧延機出側における温度分布は、鋼帯の先端部が低く、その後端部に至るほど高くなる。
【0006】
仕上圧延機によって仕上圧延された熱延鋼帯は、ランアウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却された後、コイラーで巻取られるが、その際、巻取り温度を一定にする観点から、熱延鋼帯の冷却速度を、冷却水のオンオフやその流量調整によって一定となるように制御している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した「ズーミング」による温度補償だけで、熱延鋼帯の圧延仕上温度を鋼帯長さ方向に均一にすることはできず、また、「ズーミング」により鋼帯の移動速度が変化するため、冷却スタンドにおける冷却水の流量調整だけで、冷却速度を一定に保つことは困難である。
【0008】
更に、「ズーミング」によって圧延仕上温度を高めるためには、仕上圧延機の駆動モーターに大きなパワーを必要とし、圧延荷重も大きくなるために、板クラウンの変動やロール肌荒れを引き起こすおそれが生ずる。
【0009】
圧延条件やランアウトテーブル上での冷却速度は、熱延鋼帯の材質に影響を与える。特に、炭素鋼の場合には、フェライト変態開始温度(Ar3温度)付近の冷却速度によって、変態生成物の種類や粒径が変わり、最終的な製品の材質に大きな影響を及ぼす。
【0010】
前述した従来の製造方法においては、熱延鋼帯の長さ方向に圧延仕上温度が不均一な温度分布を持つこと、および、「ズーミング」によってランアウトテーブル上での熱延鋼帯の移動速度が変化することから、冷却水の流量制御のみによって、熱延鋼帯の長さ方向全体にわたり、一定の冷却速度を得ることは極めて困難であり、そのため、熱延鋼帯の材質がばらつき、製品歩留りが低下する問題が生ずる。
【0011】
従って、この発明の目的は、上述した問題を解決し、熱延鋼帯の仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向にわたり一定に保ち、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造し得る方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した観点から、仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向全体について一定に保つ方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、仕上圧延機で圧延される粗バーの温度がその長さ方向に均一になるように、仕上圧延機入側において粗バーを加熱し、仕上圧延機での粗バーの圧延速度およびランアウトテーブル上での冷却速度を一定にすれば、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造し得ることを知見した。
【0013】
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【0014】
請求項1記載の発明は、スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、熱間仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、前記熱間仕上圧延機出側温度計の位置から前記巻取り温度計の位置まで前記熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度を均一にして冷却することに特徴を有するものである。
【0015】
請求項2記載の発明は、スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、且つ、前記冷却スタンドでの冷却水量を制御することなく、一定の水量で冷却を行い、前記熱間仕上圧延機出側温度計および前記巻取り温度計によって温度計測し、均一な冷却速度で冷却したことを確認することに特徴を有するものである。
【0016】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、粗圧延された粗バーを、前記誘導加熱装置によって、その長さ方向の温度のばらつきが約10℃以内の均一な温度になるように加熱することに特徴を有し、請求項4記載の発明は、請求項1から3の何れか1つに記載の発明において、前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約5%以下であることに特徴を有し、請求項5記載の発明は、請求項1から4の何れか1つに記載の発明において、前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約2kg/mm 2 以下であることに特徴を有するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の方法を示す連続熱間圧延ラインの概略説明図である。図1に示すように、粗圧延機1、複数スタンドからなる連続熱間仕上圧延機5、冷却スタンド8およびコイラー10がこの順序で配置されている。7はランアウトテーブルである。仕上圧延機5の入側には、粗圧延機1によって粗圧延された粗バー2を加熱するための加熱装置3が設けられている。4は仕上圧延機入側温度計、6は仕上圧延機出側温度計、9は巻取り温度計である。
【0018】
粗圧延機1で圧延された粗バー2は、仕上圧延機5の入側に設置された加熱装置3により、図2に部分概略平面図で示すように、その幅方向全体にわたり加熱される。その際、仕上圧延機入側温度計4により測定された粗バー2の温度が加熱装置3にフィードバックされ、粗バー2の長さ方向に均一な温度に加熱されるように、加熱装置3による粗バー2の加熱温度が制御される。このような加熱装置3として、誘導加熱装置を使用すれば、制御応答性がよく、仕上圧延機5の入側における粗バー2の温度を、その長さ方向全長にわたって一定温度に加熱することができる。
【0019】
このようにして、仕上圧延機5の入側における粗バー2の温度が、その長さ方向に一定に保たれる結果、従来のように、仕上圧延機5で仕上圧延される粗バー2の圧延速度を、粗バー2の先端部が入ってから高める「ズーミング」を行う必要はなくなる。
【0020】
従って、粗バー2の仕上圧延を、その長さ方向に一定の速度で行うことが可能になり、仕上圧延に要する時間は、粗バー2の長さ方向に均一になって、圧延ロールとの接触による抜熱および放射による温度低下、ならびに、圧延ロールの圧下によって生ずる加工発熱も均一になる。従って、仕上圧延機出側温度計6で測定された圧延仕上温度は一定になって、仕上圧延後の熱延鋼帯のオーステナイト組織を、その長さ方向に均一にすることができる。
【0021】
更に、仕上圧延機5を出てランアウトテーブル7上の冷却スタンド8で連続的に冷却される熱延鋼帯の移動速度も一定になるので、冷却スタンド8での冷却水量を制御する必要はなく、一定の水量で冷却を行い、熱延鋼帯の長さ方向の冷却速度および巻取温度を均一に保つことが可能になる。
【0022】
【実施例】
次に、この発明の方法を、実施例により更に説明する。加熱炉において、1260℃の温度に加熱された、厚さ226mm、幅1050mm、長さ9200mmの寸法の炭素鋼からなるスラブを、図1に示す粗圧延機1において87%の圧下率により粗圧延し、粗圧延された粗バーを、この発明の方法により、仕上圧延機入側温度計4によって測定された温度が、粗バーの長さ方向に均一になるように誘導加熱装置3において加熱した。
【0023】
次いで、誘導加熱装置3により均一な温度に加熱された粗バーを、7スタンドからなる連続熱間仕上圧延機5に一定速度で通して、95%の圧下率により仕上圧延し、仕上圧延された熱延鋼帯を冷却スタンド8において、仕上圧延機出側温度計6の位置から巻取り温度計9の位置まで、熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度が17℃/secと熱延鋼帯の長さ方向について均一な冷却速度で冷却した後、コイラー10で巻き取った。かくして、板厚1.6mm、幅1050mmの熱延鋼帯を調製した。
【0024】
図3に、仕上圧延機入側温度計4によって測定された粗バーの長さ方向の温度分布を黒丸印で示す。比較のために、従来方法により、粗圧延機1において粗圧延された粗バーを誘導加熱装置3において加熱せず、直ちに連続熱間仕上圧延機5に通したときの、仕上圧延機入側温度計4によって測定された粗バーの長さ方向の温度分布を白丸印で示す。
【0025】
図3から明らかなように、従来法の場合の粗バーの温度は、先端部が約1080℃、後端部が約950℃であって、大きな差が生じていたのに対し、本発明方法の場合の粗バーの温度分布は、その先端部から後端部に至るまで、約1070〜1080℃でほぼ均一であった。
【0026】
図4は、仕上圧延され次いで冷却された熱延鋼帯の、最先後端部を除く部分から長さ方向に均等に10箇所よりサンプルを採取し、引張り試験を行ったときの、引張り強度の最大値および最小値を、本発明方法の場合と従来方法の場合とで比較して示すグラフである。
【0027】
図4から明らかなように、従来方法の場合の引張り強度のばらつきは約5kg/mm2で大きいのに対し、本発明方法の場合の引張り強度のばらつきは、約2kg/mm2程度で極めて小さく、その長さ方向に均一な材質の熱延鋼帯を製造することができた。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の方法によれば、熱延鋼帯の仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向にわたり一定に保ち、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造することができる、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法を示す連続熱間圧延ラインの概略説明図である。
【図2】加熱装置部分の概略平面図である。
【図3】仕上圧延機入側における粗バーの長さ方向温度分布を、本発明法の場合と従来法の場合とで比較して示すグラフである。
【図4】熱延鋼帯の引張り強度のばらつきを、本発明法の場合と従来法の場合とで比較して示すグラフである。
【符号の説明】
1:粗圧延機
2:粗バー
3:加熱装置
4:仕上圧延機入側温度計
5:連続熱間仕上圧延機
6:仕上圧延機出側温度計
7:ランアウトテーブル
8:冷却スタンド
9:巻取り温度計
10:コイラー[0001]
This invention makes the temperature distribution in the length direction of the hot-rolled steel strip rolled in a continuous hot rolling mill uniform, and produces high-quality hot-rolled steel strip with high quality with little variation in the material in the length direction. The present invention relates to a method for manufacturing a hot-rolled steel strip.
[0002]
[Prior art]
Generally, a hot-rolled steel strip is obtained by heating a slab to a predetermined temperature in a heating furnace and rolling the heated slab to a predetermined thickness with a roughing mill to form a rough bar. The hot-rolled steel strip having a predetermined thickness is finish-rolled in a continuous finish rolling mill consisting of the following, and the hot-rolled steel strip is cooled in a cooling stand on a run-out table and then wound by a coiler.
[0003]
In the manufacturing process of such a hot-rolled steel strip, a non-uniform temperature distribution occurs in the length direction of the hot-rolled steel strip. That is, the temperature of the rough bar rolled by the roughing mill on the entrance side of the finishing mill is not uniform in the length direction of the roughing bar, and decreases toward the rear part. The reason is that the time from the rough bar rolled by the rough rolling mill to the finish rolling mill after leaving the rough rolling mill is longer in the rear part of the rough bar.
[0004]
As a means of compensating for the temperature difference in the length direction of the rough bar entering such a finishing mill, conventionally, the rolling speed of the rough bar rolled by the finishing mill is not constant, and the end of the rough bar is fed to the finishing mill. After entering the part, a method called “zooming” is performed to increase the rolling speed.
[0005]
By performing the above-described “zooming” for the finish rolling of the rough bar by the finish rolling mill, the time required for the finish rolling of the rough bar is shorter at the rear portion than at the front portion of the coarse bar. As a result, the heat removal due to contact with the rolling roll and the temperature drop due to radiation of the rough bar that is finish-rolled by the finishing mill becomes smaller at the rear of the rough bar, and the processing heat generated by the rolling of the rolling roll is reduced. The rear part of the coarse bar becomes larger. Therefore, the temperature distribution of the hot-rolled steel strip that has been finish-rolled by the finish rolling mill on the outlet side of the rolling mill is lower at the leading end of the steel strip and higher at the rear end.
[0006]
The hot-rolled steel strip that has been finish-rolled by the finish rolling mill is cooled in a cooling stand on the run-out table and then wound up by a coiler. In this case, from the viewpoint of keeping the winding temperature constant, The cooling rate is controlled to be constant by turning on / off the cooling water and adjusting its flow rate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is not possible to make the rolling finish temperature of the hot-rolled steel strip uniform in the length direction of the steel strip only by temperature compensation by the above-mentioned “zooming”, and the moving speed of the steel strip changes due to “zooming”. Therefore, it is difficult to keep the cooling rate constant only by adjusting the flow rate of the cooling water in the cooling stand.
[0008]
Further, in order to increase the rolling finishing temperature by “zooming”, a large power is required for the drive motor of the finishing mill and the rolling load becomes large, which may cause fluctuations in the sheet crown and roll roughness.
[0009]
The rolling conditions and the cooling rate on the run-out table affect the material of the hot-rolled steel strip. In particular, in the case of carbon steel, the type and particle size of the transformation product change depending on the cooling rate near the ferrite transformation start temperature (Ar 3 temperature), which greatly affects the material of the final product.
[0010]
In the conventional manufacturing method described above, the rolling finish temperature has a non-uniform temperature distribution in the length direction of the hot-rolled steel strip, and the movement speed of the hot-rolled steel strip on the run-out table is reduced by “zooming”. Therefore, it is extremely difficult to obtain a constant cooling rate over the entire length of the hot-rolled steel strip by controlling the flow rate of the cooling water. Problem arises.
[0011]
Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to keep the hot rolling steel strip entry side temperature, finishing rolling conditions and the cooling rate on the runout table constant over the length of the hot rolling steel strip. It is to provide a method capable of producing a hot rolled steel strip of a uniform material with a high yield.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
From the above-mentioned viewpoints, the present inventors have earnestly developed a method for keeping the finishing mill entry side temperature, finishing rolling conditions, and the cooling rate on the runout table constant over the entire length of the hot-rolled steel strip. Repeated research. As a result, the rough bar is heated on the inlet side of the finishing mill so that the temperature of the rough bar rolled in the finishing mill is uniform in the length direction, and the rolling speed and runout of the rough bar in the finishing mill are performed. It was found that if the cooling rate on the table is kept constant, a hot-rolled steel strip made of a uniform material can be produced with a high yield.
[0013]
The present invention has been made on the basis of the above findings and is characterized by the following.
[0014]
In the invention according to
[0015]
In the invention of
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the rough-rolled rough bar is brought to a uniform temperature with a temperature variation in the length direction within about 10 ° C. by the induction heating device. so as to have a feature to be heated, an invention according to claim 4, wherein, in the invention according to any one of
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a continuous hot rolling line showing the method of the present invention. As shown in FIG. 1, a rough
[0018]
The
[0019]
In this way, the temperature of the
[0020]
Therefore, the finish rolling of the
[0021]
Furthermore, since the moving speed of the hot-rolled steel strip that is continuously cooled by the
[0022]
【Example】
Next, the method of the present invention will be further described with reference to examples. A slab made of carbon steel having a thickness of 226 mm, a width of 1050 mm, and a length of 9200 mm heated to a temperature of 1260 ° C. in a heating furnace is roughly rolled with a reduction ratio of 87% in the
[0023]
Next, the rough bar heated to a uniform temperature by the induction heating device 3 was passed through a continuous hot finish rolling mill 5 consisting of 7 stands at a constant speed, and finished and rolled at a reduction rate of 95%. The hot-rolled steel strip is cooled at an average cooling rate of 17 ° C./sec during the course of the hot-rolled steel strip from the position of the finisher rolling mill thermometer 6 to the position of the coiling thermometer 9 in the
[0024]
In FIG. 3, the temperature distribution in the length direction of the coarse bar measured by the finishing mill entry-side thermometer 4 is indicated by black circles. For comparison, when the rough bar roughly rolled in the
[0025]
As apparent from FIG. 3, the temperature of the coarse bar in the case of the conventional method was about 1080 ° C. at the front end portion and about 950 ° C. at the rear end portion. In this case, the temperature distribution of the coarse bar was substantially uniform at about 1070 to 1080 ° C. from the front end portion to the rear end portion.
[0026]
Fig. 4 shows the tensile strength of a hot-rolled steel strip that has been finish-rolled and then cooled, when a sample is taken from 10 locations evenly in the length direction from the portion excluding the rearmost end, and a tensile test is performed. It is a graph which compares and shows the maximum value and the minimum value in the case of the method of the present invention and the case of the conventional method.
[0027]
As apparent from FIG. 4, the variation in tensile strength in the case of the conventional method is large at about 5 kg / mm 2 , whereas the variation in tensile strength in the case of the method of the present invention is extremely high at about 2 kg / mm 2. It was possible to produce a hot-rolled steel strip that was small and uniform in the length direction.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of the present invention, the temperature at the entrance to the finish rolling mill of the hot rolled steel strip, the finish rolling conditions, and the cooling rate on the run-out table are made constant over the length direction of the hot rolled steel strip. An industrially useful effect can be obtained, in which a hot rolled steel strip made of a uniform material can be produced with a high yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a continuous hot rolling line showing the method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of a heating device portion.
FIG. 3 is a graph showing the temperature distribution in the length direction of the rough bar on the entrance side of the finishing mill in comparison with the method of the present invention and the conventional method.
FIG. 4 is a graph showing the variation in tensile strength of a hot-rolled steel strip in comparison with the method of the present invention and the conventional method.
[Explanation of symbols]
1: Coarse rolling mill 2: Coarse bar 3: Heating device 4: Finishing mill entry side thermometer 5: Continuous hot finishing mill 6: Finishing mill exit side thermometer 7: Runout table 8: Cooling stand 9: Winding Thermometer 10: Coiler
Claims (5)
熱間仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、前記熱間仕上圧延機出側温度計の位置から前記巻取り温度計の位置まで前記熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度を均一にして冷却することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。 The slab is roughly rolled by a roughing mill to form a rough bar, and then the rough rolled rough bar is finish-rolled by a hot finish rolling mill to form a hot-rolled steel strip, and then cooled by a cooling stand to be hot-rolled steel When manufacturing the strip, the rough bar that has been roughly rolled is heated so as to have a uniform temperature in its length direction by an induction heating device provided on the entry side of the hot finish rolling mill. In the method of manufacturing a hot-rolled steel strip, the coarse bar heated uniformly as described above is subjected to finish rolling through the hot finishing mill at a constant speed, and then cooled through the cooling stand at a constant speed . ,
A hot finish rolling mill outlet thermometer and a winding thermometer are provided, and after finishing rolling, the rolling temperature is passed through the cooling stand at a constant speed, and the winding temperature is measured from the position of the hot finishing mill outlet thermometer. A method for producing a hot-rolled steel strip, wherein the hot-rolled steel strip is cooled at a uniform average cooling rate while the hot-rolled steel strip proceeds to a total position.
仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、且つ、前記冷却スタンドでの冷却水量を制御することなく、一定の水量で冷却を行い、前記熱間仕上圧延機出側温度計および前記巻取り温度計によって温度計測し、均一な冷却速度で冷却したことを確認することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。 The slab is roughly rolled by a roughing mill to form a rough bar, and then the rough rolled rough bar is finish-rolled by a hot finish rolling mill to form a hot-rolled steel strip, and then cooled by a cooling stand to be hot-rolled steel When manufacturing the strip, the rough bar that has been roughly rolled is heated so as to have a uniform temperature in its length direction by an induction heating device provided on the entry side of the hot finish rolling mill. In the method of manufacturing a hot-rolled steel strip, the coarse bar heated uniformly as described above is subjected to finish rolling through the hot finishing mill at a constant speed, and then cooled through the cooling stand at a constant speed. ,
A finishing rolling mill delivery-side thermometer and a winding thermometer are provided, and after finishing rolling, it is passed through the cooling stand at a constant speed, and the amount of cooling water at the cooling stand is not controlled, and the amount of water is constant. A method for producing a hot-rolled steel strip , comprising cooling, measuring the temperature with the hot-end rolling mill outlet thermometer and the winding thermometer, and confirming cooling at a uniform cooling rate .
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