JP3796133B2 - Thick steel plate cooling method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚鋼板製造工程において厚鋼板を制御冷却する厚鋼板冷却方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、厚鋼板の製造において仕上圧延後の制御冷却により鋼板の強度や溶接性の向上を図っている。制御冷却では、均一な材質特性および平坦度を得るために、板幅方向の温度分布が一様となるように冷却する必要がある。このために、多くの冷却方法が提案されている。例えば、特開平6−328118号公報、特開平6−330155号公報または特開平7−256331号公報による冷却方法が知られている。
【0003】
特開平6−328118号公報で開示された冷却方法は、圧延後に厚鋼板を制御冷却装置により冷却して高張力鋼を製造する際、圧延中または圧延前に、デスケーリングデバイスあるいはその他の装置を活用して、鋼板幅方向のスケール除去範囲を制御し、さらにはスケール残存厚を制御することにより、鋼板表面の幅方向熱伝達係数を変化させて、冷却後の鋼板形状と材質を均一化する。
【0004】
特開平6−330155号公報で開示された冷却方法は、薄肉厚鋼板の制御冷却において、圧延機に付帯するスケール除去装置の高圧水の圧力を調整することによって鋼板上のスケール厚さを制御して、鋼板表面の熱伝達係数を制御することにより、鋼板長手方向の機械的性質を均一にする。
【0005】
さらに、特開平7−256331号公報で開示された冷却方法は、板幅方向で均一な材質と良好な鋼板平坦度を得る厚鋼板の制御冷却方法で、熱間圧延中に厚鋼板表面上のスケール厚分布を測定し、その測定値が該厚鋼板板表面上のスケール厚分布の目標値と一致するように、スケール除去装置の水噴射位置および噴射水量を制御した後に冷却する方法が開示されている。
【0006】
しかし、上述したいずれの冷却方法も、圧延後から制御冷却の間に成長するスケール量の増加を無視しており、また、搬送途中での鋼板面とテーブルローラーとの接触による圧延後に成長したスケールの剥離発生など、制御冷却装置前では、意図したようにスケール厚を制御できない。また、圧延後に矯正を行ってから、制御冷却を行う場合、矯正装置における圧延後に成長したスケール剥離発生もあり、スケール厚分布がばらつく傾向にある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鋼板形状の平坦度の向上と材質の均一化を図ることができる厚鋼板冷却方法およびその装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の厚鋼板冷却方法は、厚鋼板製造工程で仕上圧延後に厚鋼板を冷却する方法において、仕上圧延を行った後に制御冷却を行うに際して、制御冷却の前5秒超をおいてデスケーリングを行う。これは、制御冷却を行う前にデスケーリングを行うことで、スケール層を除去するものである。デスケーリング後から制御冷却までの時間を5秒超おくのは、5秒程度経過し、スケールが1μm以上になった後に制御冷却を行う場合には、鋼板の材質面で有利になる場合があるためである。
【0009】
上記厚鋼板冷却方法において、仕上圧延を行った後に制御冷却を行うに際して、制御冷却の前20秒以内にデスケーリングを行う。これは、このデスケーリングを行っても制御冷却を行うまでの時間が一定以上長いと、除去したスケール層が成長してしまい、ローラーテーブル上走行時のスケール剥離などのために、スケールのばらつきが発生し、冷却の不均一が生じることとなるからである。
【0010】
上記厚鋼板冷却方法において、仕上圧延および熱間矯正を行った後にデスケーリングを行い、その後に制御冷却を行う。熱間矯正の後にデスケーリングを行うので、熱間矯正でスケールの一部が剥離し、デスケーリングにおいてスケール剥離が容易となる。また、デスケーリングから制御冷却まで所定時間おくことで、鋼板表面の復熱により温度分布が均一となる。この結果、制御冷却において厚鋼板は均一に冷却される。
【0011】
上記厚鋼板冷却方法において、仕上圧延を行った後にデスケーリングを行い、その後熱間矯正を行ってから制御冷却を行う。熱間矯正の前にデスケーリングを行うので、熱間矯正におけるスケール疵の発生が抑制できる。このスケール疵は、次のようにして生じる。圧延後から熱間矯正の間に成長するスケールは圧延機から矯正機までの搬送途中で鋼板面とテーブルローラーとの接触、振動などにより部分的に剥離する。この際生じたスケール厚のばらつきによる凸凹が熱間矯正機を通過した際に鋼板表面に転写されてスケール疵が生じることになる。さらに、デスケーリングから制御冷却まで所定時間おくことで、鋼板表面の復熱により温度分布が均一となる。この結果、制御冷却において厚鋼板は均一に冷却される。
【0012】
上記厚鋼板冷却方法において、厚鋼板のエッジ部のみをデスケーリングするようにしてもよい。エッジ部は中央部に比べて過冷却の傾向にあるので、エッジ部のみデスケーリングすることも有効である。
【0013】
本発明の厚鋼板冷却装置は、厚鋼板製造設備で制御冷却を行う装置列において、仕上圧延機、熱間矯正装置、デスケーリング装置、鋼板温度計測装置、および鋼板温度計測結果に基づいて鋼板を冷却する制御冷却装置が順次配列されている。
この装置配列により、本発明の冷却方法を効果的に実施することができる。なお、鋼板温度計測装置は、仕上げ圧延機と熱間矯正機の間、あるいは熱間矯正機とデスケーリング装置の間に設置することも可能である。
【0014】
本発明の厚鋼板冷却装置は、厚鋼板製造設備で制御冷却を行う装置列において、仕上圧延機、デスケーリング装置、熱間矯正装置、鋼板温度計測装置、および鋼板温度計測結果に基づいて鋼板を冷却する制御冷却装置が順次配列されている。
この装置配列により、本発明の冷却方法を効果的に実施することができる。なお、鋼板温度計測装置は、仕上げ圧延機とデスケーリング装置の間、あるいはデスケーリング装置と熱間矯正機の間に設置することも可能である。
【0015】
本発明の厚鋼板冷却装置は、厚鋼板製造設備で制御冷却を行う装置列において、仕上圧延機、デスケーリング装置、鋼板温度計測装置、および鋼板温度計測結果に基づいて鋼板を冷却する制御冷却装置が順次配列されている。
この装置配列により、本発明の冷却方法を効果的に実施することができる。なお、鋼板温度計測装置は、仕上げ圧延機とデスケーリング装置の間、あるいはデスケーリング装置と制御冷却装置の間に設置することも可能である。
【0016】
上記厚鋼板冷却装置において、前記デスケーリング装置と制御冷却装置との間隔Lが、20(s)・v(m/s)≧L(m)≧5(s)・v(m/s)(ただし、vは厚鋼板の通板速度)であることが望ましい。このような間隔とすると、デスケーリングから制御冷却までの時間は5〜20秒となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の一例を示している。図1に示すように、仕上圧延機10の後に熱間矯正装置(ローラーレベラー)12、およびこれに隣接してデスケーリング装置14が配置されている。デスケーリング装置14は、高圧水スプレー・タイプである。デスケーリング装置14の出側に間隔Lをおいて制御冷却装置18が配置されている。デスケーリング装置14と制御冷却装置18との間隔Lは、前記20(s)・v(m/s)≧L(m)≧5(s)・v(m/s)の関係を満たすことが望ましい。デスケーリング装置14と制御冷却装置18との間に、鋼板温度計測装置16が配置されている。鋼板温度計測装置16は放射温度計が用いられており、鋼板表面温度を計測する。制御冷却装置18は、鋼板表面温度の計測結果に基づいて鋼板1の冷却速度および冷却停止温度を調整する。なお、仕上圧延機10の上流側に主な装置として加熱炉、粗圧延機など(いずれも図示しない)が配置されている。
【0018】
本発明の厚鋼板冷却方法では、制御冷却の前1秒以上おいて、デスケーリングを行う。その理由は次のとおりである。
【0019】
デスケーリングは、スケールを除去するとともにスケール厚み分布のばらつき(スケールむら)をなくす。スケールむらがあると、鋼板を一様に冷却することができない。
【0020】
また、高圧水を噴射するデスケーリングは、強力な冷却装置でもある。デスケーリングの高圧水噴流は、通常デスケーリングを確実に行うために、図6に示すように、水噴流衝突に重なり部を設ける。この結果、図7に示すように、デスケーリング水噴流重なり部は、ノズル噴流衝突部と鋼板表面温度が異なる。その温度分布を維持したまま制御冷却すると温度差が拡大することになる。そこで、鋼板表面の復熱による温度分布の均一化を図るため、デスケーリング後、所定の時間をおいて制御冷却し、均一冷却を図る。図8(a) はデスケーリングを行わない場合の鋼板表面温度分布を示し、図8(b) はデスケーリング後、所定の時間をおいた場合の鋼板表面温度分布を示している。図8から後者の場合、鋼板表面温度分布はほぼ均一になっていることがわかる。
【0021】
前記所定時間は、5秒超が望ましい。1s未満であると鋼板表面の復熱が十分でなく、温度分布が残ることがある。所定時間を2s以上とすると、確実に復熱させることができる。さらに、デスケーリング後から1秒以上おくと、スケールが成長する状態となる。制御冷却においてスケール層が全くない場合の冷却速度は、スケール層がたとえば、30μm程度ある時より遅くなってしまう。したがって、5秒程度経過し、スケールが1μm以上になった後に制御冷却を行う場合は、鋼板の冷却速度が1秒程度の時より向上することになり、鋼板の材質面では有利になる場合がある。
【0022】
本発明の厚鋼板冷却方法では、制御冷却の20秒以内にデスケーリングを行う。その理由は次のとおりである。
デスケーリングは、スケールを除去するとともにスケール厚み分布のばらつき(スケールむら)をなくす。スケールむらがあると、鋼板を一様に冷却することができない。
【0023】
デスケーリングを行った後も制御冷却前は鋼板温度が高く、スケールは発生成長して厚くなる。制御冷却後の温度分布を均一にするためには、スケールが成長しても、その成長した厚みが少なく、たとえ一部が剥離したとしても温度むらが少ない状態で制御冷却を行う必要がある。本発明者らは、こうした不均一が発生し得ない条件を種々実験などして検討したところ、デスケーリングを行ってから20秒以内に制御冷却を行うのであれば、デスケーリング後に成長したスケール層の成長量が少なく、ローラーテーブルなどで一部剥離したとしても、制御冷却時の温度不均一を許容範囲内に抑制しうることを見いだした。この結果を図9に示す。図9に示すように、デスケーリング後20秒を過ぎると。制御冷却後の温度ばらつきが増加し、製品不合格率が増加してしまう。このように、鋼板表面に発生するスケールむらを除去することにより、均一な冷却を行うことができ、材質および板形状も均一になる。
【0024】
なお、この際のデスケーリング時の決定を行うべく、水圧10MPa、ノズル1個あたりの水量、毎分10リットル、デスケーリング水噴射広がり角度37度の条件でノズルと鋼板との間の距離を180,200,220mmで実験を行った。この結果、ノズルと鋼板との間の距離が200mm以上になると冷却の均一化の効果は低下した。つまり、ノズルと鋼板の間の距離は、好ましくは、200mm未満であることが望ましい。デスケーリングにおいては、水圧が高く、ノズル1個あたりの水量が多く、デスケーリング水噴射広がり角度が小さく、また、鋼板とノズルの間の距離が近いほどスケールを除去する能力は高くなることが一般に知られている。また、ノズルと鋼板の間の距離が増加すると著しくスケール除去能力が低下することも知られている。したがって、デスケーリング条件としては、今回の使用した条件より、スケールを除去する能力が強くなる条件にすれば、冷却の均一化効果を期待できる。この際、一般にデスケーリング入射角といわれる、デスケーリング噴射水がなす面と鋼板に鉛直な方向となす角度は0度と15度で行った。この入射角の影響はあまりなかった。
【0025】
熱間矯正装置12は、仕上圧延後の厚鋼板1の形状不良を矯正して鋼板を平坦にするとともに、スケールの一部を剥離する、またはデスケーリングによるスケール剥離を助ける。図3は、熱間矯正によりスケール5が剥離し、鋼板表面2が露出した状態を示している。例えば、剥離したスケール厚みは10〜40μm、幅は50〜300mm、長さは100〜10,000mm程度である。図4は、熱間矯正後にデスケーリングした場合が、熱間矯正しない場合よりもスケール厚が小さい、つまりスケール剥離が大きいことを示している。これは、熱間矯正でスケールの一部が剥離し、また熱間矯正によりスケールに微細なクラックが生じ、高圧水スプレーによるスケール剥離が容易となるためである。
【0026】
図2は、本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の別の一例を示している。図2に示すように、仕上圧延機10の後にデスケーリング装置14、およびこれに隣接して熱間矯正装置(ローラーレベラー)12が配置されている。デスケーリング装置14は、高圧水スプレー・タイプである。デスケーリング装置14の出側に間隔Lをおいて制御冷却装置18が配置されている。この間隔Lの間に熱間矯正装置12が配置されている。デスケーリング装置14と制御冷却装置18との間隔Lは、前記20(s)・v(m/s)≧L(m)≧5(s)・v(m/s)の関係を満たすことが望ましい。熱間矯正装置12と制御冷却装置18との間に、鋼板温度計測装置16が配置されている。鋼板温度計測装置16は放射温度計が用いられており、鋼板表面温度を計測する。制御冷却装置18は、鋼板表面温度の計測結果に基づいて鋼板1の冷却速度および冷却停止温度を調整する。なお、仕上圧延機10の上流側に主な装置として加熱炉、粗圧延機など(いずれも図示しない)が配置されている。
【0027】
本発明の厚鋼板冷却方法では、前述のように、熱間矯正装置のスケール剥離を容易にする効果を享受することはできないが、図5に示すように、矯正装置にスケールが噛み込んだ際の疵の発生を抑止することができる。
この方法においても、図8(b)に見られるように、鋼板表面温度分布はほぼ均一にする効果を得ることができる。
【0028】
図10は、本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の別の一例を示している。図10に示すように、仕上圧延機10の後にデスケーリング装置14配置されている。デスケーリング装置14は、高圧水スプレー・タイプである。デスケーリング装置14の出側に間隔Lをおいて制御冷却装置18が配置されている。デスケーリング装置14と制御冷却装置18との間隔Lは、前記20(s)・v(m/s)≧L(m)≧5(s)・v(m/s)の関係を満たすことが望ましい。デスケーリング装置14と制御冷却装置18との間に、鋼板温度計測装置16が配置されている。鋼板温度計測装置16は放射温度計が用いられており、鋼板表面温度を計測する。制御冷却装置18は、鋼板表面温度の計測結果に基づいて鋼板1の冷却速度および冷却停止温度を調整する。なお、仕上圧延機10の上流側に主な装置として加熱炉、粗圧延機など(いずれも図示しない)が配置されている。
【0029】
本発明の厚鋼板冷却方法では、前述のように、熱間矯正装置による制御冷却前の鋼板形状の矯正効果を得ることができない。このため、鋼板の尾端すなわち、鋼板の部位のうち最後に仕上圧延機を出る部位については、場合によっては形状が悪く、冷却の均一性が乱れることがあるが、鋼板の大部分においては、この方法においても、図8(b)に見られるように、鋼板表面温度分布はほぼ均一にする効果を得ることができる。
【0030】
鋼板エッジ部は、中央部に比べて過冷却の傾向にある。一様に冷却するために、スケールは鋼板表面に比べて熱伝達率が高いことを利用して、鋼板エッジ部のみをデスケーリングすることも有効である。デスケーリングする鋼板エッジ部の幅は鋼板の幅によるが50〜200mm程度である。
【0032】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による厚鋼板の冷却方法を採用することにより、鋼板温度の均一化を図ることができ、それに伴う鋼板形状の平坦度の向上と材質の均一化を図ることができる。さらに、デスケーリングから強制冷却を開始するまでの時間が1秒程度の場合より5秒超とすることで、冷却速度が向上することになり、鋼板の材質面で有利になる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の構成図の一つである。
【図2】 本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の構成図の一つである。
【図3】 熱間矯正によるスケールの剥離状態を模式的に示す図面である。
【図4】 熱間矯正有無によるデスケーリング後のスケール厚の違いを示すグラフである。
【図5】 熱間矯正有無によるスケール疵発生の違いを示すグラフである。
【図6】 デスケーリング水噴流衝突の状態を模式的に示す平面図である。
【図7】 デスケーリング水噴流衝突の違いによる鋼板温度変化を示す線図である。
【図8】 (a) はデスケーリングを行わない場合の鋼板表面温度分布、(b) はデスケーリング後、所定の時間をおいた場合の鋼板表面温度分布を示すグラフである。
【図9】 デスケーリング〜制御冷却までの時間が変化した場合の製品不合格率の変化を示す図である。
【図10】 本発明の厚鋼板冷却方法を実施する設備の構成図の一つである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thick steel plate cooling method and apparatus for controlling and cooling a thick steel plate in a thick steel plate manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
Recently, in the manufacture of thick steel plates, the strength and weldability of the steel plates have been improved by controlled cooling after finish rolling. In the controlled cooling, in order to obtain uniform material characteristics and flatness, it is necessary to perform cooling so that the temperature distribution in the plate width direction is uniform. For this reason, many cooling methods have been proposed. For example, a cooling method according to JP-A-6-328118, JP-A-6-330155 or JP-A-7-256331 is known.
[0003]
In the cooling method disclosed in JP-A-6-328118, a high-strength steel is produced by cooling a thick steel plate by a control cooling device after rolling, and a descaling device or other device is used during or before rolling. Utilizing it, the scale removal range in the steel sheet width direction is controlled, and further, the scale residual thickness is controlled, thereby changing the width direction heat transfer coefficient of the steel sheet surface to make the steel sheet shape and material after cooling uniform. .
[0004]
The cooling method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-330155 controls the thickness of the scale on the steel sheet by adjusting the pressure of high-pressure water in a scale removing device attached to the rolling mill in the controlled cooling of the thin-walled steel sheet. Thus, the mechanical properties in the longitudinal direction of the steel sheet are made uniform by controlling the heat transfer coefficient of the steel sheet surface.
[0005]
Furthermore, the cooling method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-256331 is a controlled cooling method of a thick steel plate that obtains a uniform material and good steel plate flatness in the plate width direction, and on the surface of the thick steel plate during hot rolling. Disclosed is a method for measuring a scale thickness distribution and cooling after controlling the water injection position and the amount of water to be injected so that the measured value matches the target value of the scale thickness distribution on the surface of the steel plate. ing.
[0006]
However, any of the cooling methods described above ignores an increase in the amount of scale that grows during controlled cooling after rolling, and the scale that grows after rolling due to contact between the steel plate surface and the table roller during conveyance. The scale thickness cannot be controlled as intended before the controlled cooling device, such as the occurrence of peeling. In addition, when control cooling is performed after correction is performed after rolling, scale peeling occurs after rolling in the correction apparatus, and the scale thickness distribution tends to vary.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention seeks to provide a thick steel plate cooling method and apparatus capable of improving the flatness of the steel plate shape and making the material uniform.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method of cooling a thick steel plate according to the present invention is a method of cooling a thick steel plate after finish rolling in a thick steel plate manufacturing process. When performing control cooling after finish rolling, descaling is performed after more than 5 seconds before control cooling. Do. This is to remove the scale layer by performing descaling before performing the control cooling. If the time from descaling to control cooling exceeds 5 seconds, when about 5 seconds have elapsed and control cooling is performed after the scale becomes 1 μm or more, there may be an advantage in terms of the material of the steel sheet. Because.
[0009]
In the above thick steel plate cooling method, when performing control cooling after finishing rolling, descaling is performed within 20 seconds before control cooling. This is because, even if this descaling is performed, if the time until the controlled cooling is longer than a certain length, the removed scale layer grows, and the scale varies due to scale peeling during running on the roller table. This is because non-uniform cooling occurs.
[0010]
In the steel plate cooling method, descaling is performed after finish rolling and hot straightening, and then controlled cooling is performed. Since the descaling is performed after the hot straightening, a part of the scale is peeled off by the hot straightening, and the scale peeling becomes easy in the descaling. Further, by allowing a predetermined time from descaling to controlled cooling, the temperature distribution becomes uniform due to reheating of the steel sheet surface. As a result, the thick steel plate is uniformly cooled in the controlled cooling.
[0011]
In the steel plate cooling method, descaling is performed after finish rolling, and then control cooling is performed after hot straightening. Since descaling is performed before hot straightening, the occurrence of scale wrinkles during hot straightening can be suppressed. This scale wrinkle occurs as follows. The scale that grows after rolling and during hot straightening partially peels due to contact between the steel plate surface and the table roller, vibration, and the like during conveyance from the rolling mill to the straightening machine. The unevenness due to the variation in scale thickness generated at this time is transferred to the surface of the steel sheet when passing through the hot straightening machine, and scale wrinkles are generated. Furthermore, by allowing a predetermined time from descaling to controlled cooling, the temperature distribution becomes uniform due to reheating of the steel sheet surface. As a result, the thick steel plate is uniformly cooled in the controlled cooling.
[0012]
In the thick steel plate cooling method, only the edge portion of the thick steel plate may be descaled. Since the edge portion tends to be supercooled compared to the central portion, it is also effective to descal only the edge portion.
[0013]
The steel plate cooling device of the present invention is a device that performs controlled cooling in a steel plate manufacturing facility, and uses a finishing rolling mill, a hot straightening device, a descaling device, a steel plate temperature measurement device, and a steel plate temperature measurement result based on a steel plate temperature measurement result. Control cooling devices for cooling are sequentially arranged.
With this device arrangement, the cooling method of the present invention can be effectively implemented. The steel plate temperature measuring device can be installed between the finish rolling mill and the hot straightening machine, or between the hot straightening machine and the descaling device.
[0014]
The steel plate cooling device of the present invention is a device that performs controlled cooling in a steel plate manufacturing facility, and uses a finish rolling mill, a descaling device, a hot straightening device, a steel plate temperature measurement device, and a steel plate temperature measurement result based on the steel plate temperature measurement result. Control cooling devices for cooling are sequentially arranged.
With this device arrangement, the cooling method of the present invention can be effectively implemented. The steel plate temperature measuring device can be installed between the finish rolling mill and the descaling device, or between the descaling device and the hot straightening machine.
[0015]
The steel plate cooling device of the present invention is a control cooling device that cools a steel plate based on a finishing rolling mill, a descaling device, a steel plate temperature measuring device, and a steel plate temperature measurement result in a device row that performs controlled cooling in a steel plate manufacturing facility. Are sequentially arranged.
With this device arrangement, the cooling method of the present invention can be effectively implemented. The steel plate temperature measuring device can be installed between the finish rolling mill and the descaling device, or between the descaling device and the control cooling device.
[0016]
In the steel plate cooling device, the distance L between the descaling device and the control cooling device is 20 (s) · v (m / s) ≧ L (m) ≧ 5 (s) · v (m / s) ( However, it is desirable that v is a plate passing speed of the thick steel plate. With such an interval, the time from descaling to control cooling is 5 to 20 seconds .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of equipment for carrying out the thick steel plate cooling method of the present invention. As shown in FIG. 1, a hot straightening device (roller leveler) 12 and a
[0018]
In the thick steel plate cooling method of the present invention, descaling is performed at least 1 second before the controlled cooling. The reason is as follows.
[0019]
Descaling removes the scale and eliminates variations in scale thickness distribution (scale unevenness). If there is unevenness in the scale, the steel sheet cannot be cooled uniformly.
[0020]
Descaling that injects high-pressure water is also a powerful cooling device. As shown in FIG. 6, the descaling high-pressure water jet usually provides an overlapping portion in the water jet collision in order to reliably perform descaling. As a result, as shown in FIG. 7, the descaling water jet overlapping portion is different from the nozzle jet collision portion in the steel plate surface temperature. If controlled cooling is performed while maintaining the temperature distribution, the temperature difference will increase. Therefore, in order to make the temperature distribution uniform by reheating the steel sheet surface, after descaling, control cooling is performed after a predetermined time to achieve uniform cooling. FIG. 8 (a) shows the steel plate surface temperature distribution without descaling, and FIG. 8 (b) shows the steel plate surface temperature distribution with a predetermined time after descaling. FIG. 8 shows that in the latter case, the steel plate surface temperature distribution is substantially uniform.
[0021]
The predetermined time is preferably more than 5 seconds. If it is less than 1 s, the reheating of the steel sheet surface is not sufficient, and a temperature distribution may remain. When the predetermined time is 2 s or longer, the heat can be reliably recovered. Furthermore, when the time after descaling is 1 second or longer, the scale grows. In the controlled cooling, the cooling rate when there is no scale layer is slower than when the scale layer is about 30 μm, for example. Therefore, when controlled cooling is performed after about 5 seconds have passed and the scale has reached 1 μm or more, the cooling rate of the steel sheet will be improved compared to when it is about 1 second, which may be advantageous in terms of the material of the steel sheet. is there.
[0022]
In the thick steel plate cooling method of the present invention, descaling is performed within 20 seconds of control cooling. The reason is as follows.
Descaling removes the scale and eliminates variations in scale thickness distribution (scale unevenness). If there is unevenness in the scale, the steel sheet cannot be cooled uniformly.
[0023]
Even after descaling, the steel plate temperature is high before controlled cooling, and the scale grows and grows thick. In order to make the temperature distribution after the controlled cooling uniform, it is necessary to perform the controlled cooling in a state where even if the scale grows, the grown thickness is small, and even if part of the scale is peeled off, the temperature unevenness is small. The present inventors have examined the conditions under which such non-uniformity cannot occur by various experiments and the like. As a result, if controlled cooling is performed within 20 seconds after descaling, the scale layer grown after descaling is developed. It has been found that even when the amount of growth is small, and even if part of the film is peeled off by a roller table or the like, temperature non-uniformity during controlled cooling can be suppressed within an allowable range. The result is shown in FIG . As shown in FIG. 9 , after 20 seconds after descaling. The temperature variation after controlled cooling increases and the product rejection rate increases. Thus, by removing the unevenness of the scale generated on the surface of the steel plate, uniform cooling can be performed, and the material and plate shape are also uniform.
[0024]
In addition, in order to determine at the time of descaling at this time, the distance between the nozzle and the steel plate is 180 under the conditions of a water pressure of 10 MPa, an amount of water per nozzle, 10 liters per minute, and a descaling water injection spread angle of 37 degrees. , 200, 220 mm. As a result, when the distance between the nozzle and the steel plate was 200 mm or more, the effect of uniform cooling decreased. That is, the distance between the nozzle and the steel plate is preferably less than 200 mm. In descaling, in general, the higher the water pressure, the greater the amount of water per nozzle, the smaller the descaling water jet spread angle, and the closer the distance between the steel plate and the nozzle, the higher the ability to remove the scale. Are known. It is also known that the ability to remove scale significantly decreases as the distance between the nozzle and the steel plate increases. Therefore, if the descaling condition is such that the ability to remove the scale is stronger than the condition used this time, the uniform cooling effect can be expected. At this time, generally referred to as descaling incident angle, angle between the vertical direction forming surface and the steel sheet descaling water jets were carried out at 0 and 15 degrees. There was not much influence of this incident angle.
[0025]
The
[0026]
FIG. 2 shows another example of equipment for carrying out the thick steel plate cooling method of the present invention. As shown in FIG. 2, a
[0027]
In the steel plate cooling method of the present invention, as described above, the effect of facilitating the scale peeling of the hot straightening device cannot be enjoyed. However, as shown in FIG. The occurrence of drought can be suppressed.
Also in this method, as shown in FIG. 8 (b), the effect of making the steel plate surface temperature distribution substantially uniform can be obtained.
[0028]
FIG. 10 shows another example of equipment for carrying out the thick steel plate cooling method of the present invention. As shown in FIG. 10 , a
[0029]
In the thick steel plate cooling method of the present invention, as described above, the effect of correcting the shape of the steel plate before controlled cooling by the hot straightening device cannot be obtained. For this reason, the tail end of the steel sheet, that is, the part that exits the finishing mill at the end of the steel sheet part, the shape is bad in some cases, the cooling uniformity may be disturbed, but in the majority of the steel sheet, Also in this method, as shown in FIG. 8 (b), the effect of making the steel plate surface temperature distribution substantially uniform can be obtained.
[0030]
The steel plate edge portion tends to be supercooled compared to the central portion. In order to cool uniformly, it is also effective to descal only the edge portion of the steel plate by utilizing the fact that the scale has a higher heat transfer coefficient than the steel plate surface. The width of the steel plate edge portion to be descaled is about 50 to 200 mm depending on the width of the steel plate.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, by adopting the method for cooling a thick steel plate according to the present invention, the steel plate temperature can be made uniform, and the resulting flatness of the steel plate shape can be improved and the material can be made uniform. . Furthermore, when the time from descaling to the start of forced cooling is more than 5 seconds as compared to about 1 second, the cooling rate is improved, which may be advantageous in terms of the material of the steel sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is one of configuration diagrams of equipment for carrying out a method of cooling a thick steel plate of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of equipment for carrying out the thick steel plate cooling method of the present invention.
FIG. 3 is a drawing schematically showing a scale peeling state by hot correction.
FIG. 4 is a graph showing a difference in scale thickness after descaling depending on whether or not hot correction is performed.
FIG. 5 is a graph showing a difference in scale wrinkle generation depending on whether or not hot correction is performed.
FIG. 6 is a plan view schematically showing a state of a descaling water jet collision.
FIG. 7 is a diagram showing a steel plate temperature change due to a difference in descaling water jet collision.
8A is a graph showing a steel plate surface temperature distribution when descaling is not performed, and FIG. 8B is a graph showing a steel plate surface temperature distribution when a predetermined time is left after descaling.
FIG. 9 is a diagram showing a change in product rejection rate when the time from descaling to control cooling changes.
FIG. 10 is one of the structural views of equipment for carrying out the thick steel plate cooling method of the present invention.
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