JP3896094B2 - 厚鋼板の冷却方法および冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延により厚鋼板を製造する際に、熱間仕上げ圧延した厚鋼板を冷却する場合に適用される、厚鋼板の冷却方法および冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延により厚鋼板を製造する場合、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。この制御冷却では、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ため、通常、厚鋼板の上面と下面側に冷却水の噴射ノズルを配置し、冷却水を厚鋼板の両面に噴射して冷却することが行われている。例えば、特許文献１には、熱間圧延により鋼板を製造する工程のオンラインで、圧延後の鋼板を第一熱間矯正後冷却して第二熱間矯正を行う場合の冷却方法として、上下に各１本ずつ配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で高温鋼板の上下面に冷却水を注水して冷却する発明であって、特に、拘束ロールによる冷却水の水切りが不完全なために拘束ロールの出側の鋼板上面に漏れ出た冷却水を鋼板の一方の側端部から他方の側端部に向かう噴流体で吹き飛ばして除去する発明が開示されている。
【０００３】
上記従来技術の冷却方法の発明では、例えば、図１３に示すように、鋼板６の上下面のそれぞれにノズル口７ｏ、８ｏが向けられた鋼板幅方向に長いノズル列７ｓ、８ｓを設けるが、この場合、鋼板の下面側のノズル列８ｓの数を上面側のノズル列７ｓの数よりも多くし、かつ、上下一対のロール５ａ、５ｂからなる拘束ロール５1、５2間で鋼板６に対して冷却水ｗが衝突を開始する鋼板長さ方向の位置を、鋼板６の上下面で一致させて、鋼板の冷却過程における鋼板上下面の各微小部における温度の経時変化が、鋼板厚さ中心面を対称面として同一になるように調整することが開示されている。また、上面側の冷却水のノズル列７ｓが、鋼板幅方向に長い一列のスリットノズルから構成され、下面側の冷却水のノズル列８ｓが、鋼板幅方向に長く並んだ複数列のノズルで構成され、この複数列のノズルの形式がスリットノズル、スプレーノズル、円管ラミナーノズル、導管付き円管噴流ノズルまたは多孔ノズルのいずれかであることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４７６２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の冷却方法の発明では、各実施例に開示されているように、上面側に一列のスリットノズル列を配置し、下面側にスリットノズル、導管付き円管噴流ノズルや円管ラミナーノズルなどを広い領域に対して複数列配置し、上面側のノズル列に相対する位置、板上水存在領域に関係なく下面側の全領域に対して一様の注水を行っている。鋼板の冷却においては、前出のように「鋼板の冷却過程における鋼板上下面の各微小部における温度の経時変化が、鋼板厚さ中心面を対称面として同一」である必要があるが、この従来技術の発明の場合、上面側にはノズルからの吐出水が衝突する部分と板上水として流れる部分が生じ、この衝突部と板上水部分では、冷却能力分布が異なることになる。しかし、この従来技術の発明に開示されている下面側の冷却は均一に行われており、上面側の冷却能力分布と対応していないため、上下面を十分にかつバランス良く冷却できず、鋼板上下面の温度差を十分に小さくすることができない場合があり、鋼板の平坦度確保および材質の均一化という観点では十分ではない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を有利に解決して、搬送中の厚鋼板を噛み込んだ拘束ロール間で厚鋼板の上下面に注水して冷却する場合に、上下面を効率的に冷却して上下面の温度差を小さくし、厚鋼板形状の平坦度の向上と材質の均一化を図ることのできる、厚鋼板冷却方法および冷却装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本的には、熱間圧延して厚鋼板を製造する場合において、熱間仕上げ圧延後の高温状態（７００〜９５０℃）の厚鋼板に対して、上面側と下面側から冷却を行う場合において適用されるもので、以下の（１）〜（１１）を要旨とするものである。
（１） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを用いて、下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
（２） さらに、上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部も拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、上記（１）に記載の厚鋼板の冷却方法。
（３） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の拘束ロール間で、注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
（４） 注水ノズル列および／または補助注水ノズル列からの注水に際して、気体を混合噴射することを特徴とする、上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（５） 水流衝突部による下面の被覆率が上面の被覆率以上であることを特徴とする、上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（６） 下面側の注水ノズル列の水量が上面側の注水ノズル列の水量以上であることを特徴とする、上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（７） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置し、該下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを配置するとともに、該下面側注水ノズル列を、この下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
（８） さらに、前記上面側注水ノズル列も、この上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、上記（７）に記載の厚鋼板の冷却装置。
（９） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置するとともに、下面側における拘束ロールと注水ノズル列間および注水ノズル列間のすべて、あるいは一部に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズルを、この補助注水ノズルにより形成される鋼板面上の水流衝突部が、前記注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた、拘束ロール間の下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
（１０） 厚鋼板の上面側と下面側に相対するように位置合わせして配置したうちの上面側の前記注水ノズル列が、スリットノズル、フラットスプレーノズル、あるいは広範囲衝突型スプレーノズルで形成され、および／または、下面側に配置された前記補助注水ノズル列が、フラットスプレーノズル、広範囲衝突型スプレーノズル、冷却水充満型の注水ノズルのいずれかで形成されたものであることを特徴とする、上記（７）ないし（９）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
（１１） 前記注水ノズル列および／または補助注水ノズル列を形成する注水ノズルが、水と気体の二流体を混合噴射可能な構造を有するものであることを特徴とする、上記（７）ないし（１０）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、熱間圧延後の温度が７００〜９５０℃の厚鋼板を冷却対象とし、主として、仕上圧延後、厚鋼板の上面側と下面側に対し注水して冷却を行う場合に適用されるものである。
本発明では、上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で、厚鋼板上下面に注水して厚鋼板を冷却するに際して、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することにより、上面の水流衝突部以外の部分にある板上水による冷却を下面の噴流衝突部位による冷却で補い、上下面を均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を緩和し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
さらに、本発明では、上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部も拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することにより、すなわち、上面の板上水の影響を水流衝突部で覆うことにより排除し、上下面とも水流衝突部のみで均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を解消し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
【０００９】
また、本発明では、上下に各１本ずつ配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で、前記高温厚鋼板の上下面に注水して当該鋼板を冷却するに際して、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、これらの注水の水流衝突部を除いた下面側領域のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が注水の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することによって、上下面で相対する注水の水流衝突部領域とそれ以外の領域を、板上水の存在を考慮して上下面を効率的かつ均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を緩和し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
【００１０】
以下に本発明の基礎となった検討結果について説明する。
熱間圧延された高温状態の鋼板を搬送しながら冷却する場合には、一般に冷媒噴流を鋼板に吹き付けて冷却する。この際に単位面積当たりの噴流密度と噴流衝突点密度を増加すれば、冷却能力が増加することは良く知られていることである。そこで、請求項２に記載の本発明では、図１４（ｂ）のように上下面の面積の６０％以上を水噴流の衝突部で覆い、上下面をほぼ完全に対称に冷却することを可能にしている。なお、この場合の水噴流の衝突部とは、図１５に示すように水噴流が鋼板に当たる際の角度が３０度以上である領域を示すものとする。
しかし、冷媒として液体、例えば水を用いた場合では、水が高温鋼板に接した場合に沸騰現象を起こすために、鋼板の温度領域によっては、上記のように水噴流量、水噴流衝突点密度を増加させなくてもよい場合がある。このことについて、図７〜図１２を用いて、主として水を用いる本発明の場合を例にして説明する。
【００１１】
図８は、例えば、図７に示すような配置で注水ノズル群から高温鋼板に水を吹き付けた場合の冷却熱流束（Ｗ／ｍ2）と鋼板温度（℃）の関係を示すもので、この関係がＮ字型と類似型の曲線で表され、極小熱流束点と臨界熱流束点が存在することを示している。この極小熱流束点は、鋼板条件により多少異なるが、一般的な鋼板であれば、４００〜７００℃の範囲にある。すなわち、鋼板温度が極小熱流束点の温度より低い場合には、熱流束は増加しており冷却効率が増加する。したがって、図９に示すように、高温鋼板の表面を急冷し、その後、復熱させる間、冷却効率の高い温度域で急冷時の水量密度より低い水量で弱冷することにより、水量密度、水流衝突点密度を増加させることなく冷却速度を向上させることができる。高温鋼板の上面側を冷却する際には、この効果を利用している。すなわち、水量密度の大きい注水ノズル列で１箇所を冷却すれば、衝突した水は鋼板上面を流れ板上水となり、一旦、衝突水で温度が低下した鋼板を板上水で冷却することから、低水量でも冷却することが可能である。
【００１２】
鋼板下面側においては、図１０に示すように、注水ノズル列から大量の水流を衝突させた場合、水流衝突点領域は冷却されるが、衝突後の水は、重力と高温鋼板表面に発生した水蒸気により、ほぼ鋼板から離脱し冷却に寄与しないため、十分な冷却効率が得られない。そこで、図１１に示すように、強冷却した後に、注水ノズル列よりやや水量密度の小さい補助注水ノズル列による冷却領域（この領域は好ましくは上面側の板上水領域に対応する領域）を設けることで効率的な冷却が実現できる。
あるいは、図１４（ａ）に示すように、上面側と同じノズル配置で鋼板下面側の面積の６０％以上、望ましくは上面とほぼ同じ面積の冷却領域とさせるべく、下面の水流衝突部の配置を行えば、上下面の冷却領域が同じとなる冷却が可能である。
このような冷却を行った場合の鋼板上下面における冷却開始からの表面温度履歴は、図１２に示す通りで、ほぼ同じ温度履歴を得ることができ、冷却後の鋼板における残留応力と反り量を、このような冷却能力分布が上下対称でない従来の冷却方法に比較して格段に減少させることができる。本発明の厚鋼板冷却方法および厚鋼板冷却装置は、上記の知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明では、拘束ロールによる定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、下面側ノズルの水流衝突部を上面より広げ、拘束ロールによる定領域内の下面面積の６０％以上とすることで、上面の板上水領域に相当する下面領域をも下面の水流衝突部で冷却し、板上水の存在を考慮して上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。拘束ロールによる定領域内の下面面積が６０％未満では、上面側の板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなり、上下面で温度差が大きくなって、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
あるいは、拘束ロールによる所定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、上下面両側ノズルの水流衝突部により、拘束ロールによる定領域内の面積の６０％以上を覆うようにすることで、上面の板上水を排除して冷却し、板上水の影響を受けないようにして上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。拘束ロールによる定領域内の下面面積が６０％未満では、上面側で板上水を排除しきれなくなり、その板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなって、上下面で温度差が大きくなり、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
【００１４】
また、本発明では、上記のように、拘束ロールによる定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、これらの注水の水流衝突部を除いた下面側領域のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が注水の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することによって、上下面で相対する注水ノズル列の水流衝突部領域とそれ以外の領域を、板上水の存在を考慮して上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。
補助注水ノズル列による冷却領域は、下面側の拘束ロール間で、注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた下面側鋼板面積の少なくとも５０％以上が必要であり、すべての領域とするのが上面側の板上水領域に対応して好ましい。これが５０％未満では、上面側の板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなり、上下面で温度差が大きくなって、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
ここでの拘束ロールは、鋼板を安定した状態で搬送して、上下面に対する注水による冷却作用を安定させるとともに、上面側の板上水の作用領域を所定領域内に存在させて水切りを行うためのものであり、冷却の安定に寄与するものである。
【００１５】
本発明でいう水流衝突部の水量密度とは、厚鋼板表面との水流衝突面における単位面積当たりの注水量（ｍ3／ｍ2／分）を意味する。以下、これを「水流衝突部の面積当たり水量密度」という。
また、二組の拘束ロールに挟まれた部分においても、水量密度を定義し、当該部位に注水した水量を拘束ロール間の面積で除した値とし、単に「水量密度」という。これらの水量密度は厚鋼板の搬送速度、鋼板のサイズ（特に厚み）および温度と、設定冷却温度などに応じて設定するものである。
【００１６】
本発明において、上下で相対するように位置合わせして配置した、上面側および下面側の注水ノズル列の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲は、通常の場合、４〜２５０（ｍ3／ｍ2／分）程度に設定し、下面側に配置する補助注水ノズル列からの水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲は、１〜１００（ｍ3／ｍ2／分）程度に設定する。これにより、効率的な冷却を実現して鋼板の上下面の温度差を小さくすることにより、本発明の目的を達成することができる。
各注水ノズル列、補助注水ノズルとその配置は、厚鋼板条件、圧延条件、圧延後の工程で求められる温度、形状条件に応じて予め設定される冷却条件に応じて決められるものであるが、厚鋼板温度の変動、冷却温度変動があるため、水流密度範囲を制御できるようにすることが好ましい。そのために、制御精度が確保しやすいノズルと配置を選択するとともに、温度計、流量計などのセンサー、水量制御装置を配置することを考慮する。
【００１７】
上下面で相対する注水ノズル列の場合には、基本的には、拘束ロールによる所定領域内において、水流衝突部が上下面側で相対するように位置合わせして配置するものであり、通常の場合、複数のノズルを厚鋼板の幅方向に並べて注水ノズル列を形成する。この注水ノズル列は、厚鋼板の進行方向に一列以上配置する。補助注水ノズル列の場合には、下面側において、拘束ロールと注水ノズル列間および注水ノズル列間のすべて、あるいは一部に配置するものであるが、基本的には、下面側の注水ノズル列の水流衝突部以外の領域で、上面側の板上水存在領域に相対する下面領域において複数配置する。この補助注水ノズル列は、注水ノズル列と同様に、複数のノズルを厚鋼板の幅方向に並べてノズル列を形成して、厚鋼板の進行方向に一列以上配置してもよいし、例えばノズル列を形成しないで複数のノズルの水流衝突部を好ましく分布させるように配置してもよい。
【００１８】
厚鋼板の上下面で相対するように位置合わせして配置する注水ノズル列を形成するノズルとしては、十分な冷却能力を容易に確保可能な例えば、図５（ｅ）に示すような楕円型ノズル、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル、図５（ｃ）に示すようなスリットノズルなどを用い、下面側に配置する補助注水ノズル列を形成するノズルとしては、注水ノズル列のノズルより水流密度を小さくして水流衝突部面積を大きくできる図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル、あるいは重力により水が落ちないように水路拘束板を設置した図５（ｄ）に示すような冷却水充満型の注水ノズルなどが好適である。なお、本発明の広範囲衝突型スプレーノズルとしては、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズルや同図（ｅ）に示すような楕円型ノズルをその例として挙げることができる。
【００１９】
また、これらの注水ノズル列、補助注水ノズル列を形成する各ノズルを、水と気体を同時に混合噴射できるような構造を有する二流体ノズルとすることもできる。二流体ノズルにした場合、水量の調整範囲が広く、また、水流の衝突力も調整しやすいので、冷却制御範囲を広くできる。さらに、二流体ノズルとした場合、水量を多く出す場合には、水だけでも十分に強い水流を形成できるが、水量が低下すると衝突力が弱くなるという現象を緩和できるため、低い水量領域のみで気体を出すという構成を取り、気体を吹くことの経済的負担を軽減することが可能である。
【００２０】
注水ノズル列、補助注水ノズル列の場合も、複数の注水ノズルを厚鋼板の幅方向に配列する場合の配置ピッチは、ノズルの種類によっても異なるが、隣接するノズルの水流衝突部が一部（０〜１０％程度）重なるように配置して、ノズル列の厚鋼板幅方向の水量密度をより均一にすることが好ましい。また、下面側において、補助注水ノズル列を厚鋼板の進行方向に複数列配置する場合には、隣接する補助注水ノズル列または注水ノズル列からの水流衝突部どうしが一部（０〜１０％程度）重なるように配置して、ノズル列の厚鋼板進行方向の水量密度をより均一にすることが好ましい。
【００２１】
各注水ノズル列とその配置は、厚鋼板のサイズ（特に厚み）、温度、冷却目標温度に応じて選択し、また、下面側に配置する注水ノズル列および補助注水ノズル列の配置領域は、上面側の注水ノズル列と板上水作用領域を考慮して選択するものであるが、基本的には、冷却領域は、上面側も下面側も拘束ロール間のほぼ同じ領域であり、上面側の板上水の作用領域での下面側の冷却は、補助注水ノズル列から、上面側の板上水と同等の冷却能力で冷却するものである。このように、各拘束ロール間の定領域で厚鋼板を安定した状態で搬送しながら安定的に冷却することにより、冷却効率を向上させて上面側と下面側の冷却バランスを実現し、厚鋼板の上下面の温度差を小さくして、形状、材質の均一性に優れた厚鋼板を得ることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の厚鋼板冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について具体的に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の厚鋼板冷却装置を配置した、仕上圧延機から冷却装置までの厚鋼板製造設備例である。ここでは、仕上圧延機１、デスケーリング装置２、熱間矯正装置３、本発明の上面側の冷却列４ａと下面側の冷却列４ｂからなる冷却装置４が順次配列されている。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、より具体的には、図１４（ａ）に示すように、前後に距離Ｌをおいて配置された、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、この注水ノズル列９1の下流に注水ノズル列９1と同様の注水ノズル列９2〜９6を配置してなるものである。この上面側においては、注水ノズル列９1〜９6によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1〜９6間、拘束ロール５2と注水ノズル列９6間に板上水ｗが存在する。
【００２３】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6と同じかやや水量の大きい図５（ｅ）に示す楕円型スプレーノズル１５を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、注水ノズル列１１1〜１１6によって水流衝突部ｊが形成されるが、これらの水流衝突部は上面側より大きく、噴流衝突部による下面の被覆率は８５％とした。すなわち、ここでは板上水ｗの存在領域に対応させている。
【００２４】
この実施例１では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各フラットスプレーノズル８からの水量は３３ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、注水ノズル列９1〜９6と鋼板６の下面側で相対する六列の注水ノズル列１１1〜１１6から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1〜１１6の各楕円型スプレーノズル１５からの注水量は５０ｌ／分とした。
【００２５】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±１５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。なお、ここでの鋼板温度の測定は、鋼板面の端部から板厚の２倍相当の縁部の領域を除いて行ったものである（以下、同じ。）。
この実施例では、厚鋼板６の上面側に六列の注水ノズル列９1〜９6を配置し、下面側には、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6に相対するように位置合わせした六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００２６】
［実施例２］
以下、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について、図１および図１４（ｂ）に基づいて説明する。
本実施例では、図１のような実施例１と同様の厚鋼板製造設備であるが、上面側の冷却列４ａは、図１４（ｂ）に示すように、実施例１の図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８に替えて、図５（ｅ）に示すような楕円型スプレーノズル１５を配置してなるものである。この実施例２でも、上面側においては、注水ノズル列９1〜９6によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1〜９6間、拘束ロール５2と注水ノズル列９6間に板上水ｗが存在するが、鋼板表面近傍は、ほぼ噴流の衝突部で覆われた状態になるように板上水を排除している。噴流衝突部による上面の被覆率は８５％とした。
一方、下面側の冷却列４ｂは、実施例１と同じノズル配置とした。また、噴流衝突部による下面の被覆率は、上面の被覆率と同じ８５％とした。
【００２７】
この実施例２では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各楕円型スプレーノズル１５からの水量は３３ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、注水ノズル列９1〜９6と鋼板６の下面側で相対する六列の注水ノズル列１１1〜１１6から水量密度２．５ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1〜１１6の各楕円型スプレーノズル１５からの注水量は４１ｌ／分とした。
【００２８】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±１０℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。この実施例では、厚鋼板６の上面側に六列の注水ノズル列９1〜９6を配置し、下面側には、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6に相対するように位置合わせした六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００２９】
［実施例３］
以下、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について図１および図２に基づいて説明する。
本実施例では、図１のような実施例１と同様の厚鋼板製造設備であるが、上面側の冷却列４ａは、図２に示すように、前後に距離Ｌをおいて配置された、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、拘束ロール５1から下流に距離Ｌａ離れた位置に、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、この注水ノズル列９1の下流に距離Ｌ離れ、拘束ロール５2の上流に距離Ｌｂ離れた位置に、注水ノズル列９1と同様の注水ノズル列９2を配置してなるものである。この上面側においては、注水ノズル列９1、注水ノズル列９2によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1と注水ノズル列９2間、拘束ロール５2と注水ノズル列９2間に板上水ｗが存在する。
【００３０】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2と同じかやや水量の大きいフラットスプレーノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置するとともに、拘束ロール５1と注水ノズル列１１1間、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間および注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間に、それぞれ、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助注水ノズル列１３を各二列ずつ配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2によって水流衝突部ｊが形成されるとともに、拘束ロール５1と注水ノズル列１１1間、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間、注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間の注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域以外の領域に対して、水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲が注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲より小さい、補助注水ノズル列１３による水流衝突部ｊａが形成される。この水流衝突部ｊａ領域は、ここでは、注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域を除いた下面側領域、すなわち、板上水ｗの存在領域に対応させている。
【００３１】
この実施例３では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1、９2の各フラットスプレーノズル８からの水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1、９2からの注水と同時に、注水ノズル列９1、９2と鋼板６の下面側で相対する二列の注水ノズル列１１1、１１2から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1、１１2の各フラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。また、下面側の注水ノズル列１１1、１１2からの注水と同時に、補助注水ノズル列１３から、上面側の板上水ｗに対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１1、１１2全体としての水量密度の約５０％程度にした。
【００３２】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±２５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。この実施例では、厚鋼板６の上面側に二列の注水ノズル列９1、９2を配置し、下面側には、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2に相対するように位置合わせした二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００３３】
［実施例４］
以下に、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について図１および図３に基づいて説明する。
この実施例４では、実施例３と同様の厚鋼板製造設備例で、実施例３とノズル配置の異なる本発明の冷却装置４を配置した。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、図３に示すように、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2とともに、この二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される高温厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、上流側の拘束ロール５1の直後に距離Ｌｃをおいて、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、さらに、このノズル列９1と同じ構成の注水ノズル列９2を、ノズル列９1から下流に距離Ｌ離れ、拘束ロール５2の上流に距離Ｌｄ離れた位置に配置してなるものである。
【００３４】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと厚鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2と同じかやや水量の大きいフラットスプレーノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置するとともに、二組の注水ノズル列１１1、１１2間およびノズル列１１2と下流側の拘束ロール５2間に、それぞれ、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助ノズル列１３を各三列ずつ配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2に相対する位置にある注水ノズル列１１1、１１2によって水流衝突部ｊが形成されるとともに、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間、注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間の注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域以外の領域に対して、水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲が注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲より小さい、補助注水ノズル列１３による水流衝突部ｊａが形成される。この水流衝突部ｊａ領域は、ここでは、注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域を除いた下面側領域（概ね上面側の板上水ｗの存在領域）に対応させている。
【００３５】
この実施例４では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1、９2の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1、９2からの注水と同時に、下面側で相対する二列の注水ノズル列１１1、１１2から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1、１１2の各フラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。
【００３６】
また、下面側の注水ノズル列１１1、１１2からの注水と同時に、補助注水ノズル列１３から、上面側の板上水に対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各コーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１1、１１2全体としての水量密度の約５０％程度にした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度４９０℃に対して±２０℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。
【００３７】
［実施例５］
以下に、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について、図１と図４に基づいて説明する。
この実施例５では、実施例３と同様の厚鋼板製造設備例で、実施例３、実施例４とノズル配置の異なる本発明の冷却装置４を配置した。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、図４に示すように、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2とともに、この二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される高温厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、上流側の拘束ロール５1の直後の距離Ｌｅ離れた位置に、図５（ｂ）に示すような吐出口を下流側に向けたフラットスプレーノズル８からなる注水ノズル列９を一列配置してなるものである。
【００３８】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと厚鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の注水ノズル列９からの水流衝突部ｊ領域と相対する位置に水流衝突部ｊを形成し上面側のフラットスプレーノズル８と水流衝突部での冷却能力と同じ冷却能力を得る水量のフラットスプレノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列１１を一列配置するとともに、この注水ノズル列１１と拘束ロール５2間において、注水ノズル列１１の水流衝突部ｊ領域を除く下面側領域に水流衝突部ｊａを形成する、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助注水列１３を４列配置してなるものである。この実施例５では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度７９０℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の一列の注水ノズル列９から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９のフラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。
【００３９】
一方、上面側の注水ノズル列９からの注水と同時に、注水ノズル列９と鋼板６の下面側で相対する一列の注水ノズル列１１から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１のフラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。また、下面側の注水ノズル列１１からの注水と同時に、４列の補助注水ノズル列１３から、注水ノズル列１１の水流衝突部ｊ領域を除く下面側領域、すなわち、ここでは上面側の板上水ｗに対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１全体としての水量密度の約５０％程度にした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±２５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。
【００４０】
［比較例１］
図６に示すように、上面側には、実施例４と同様にフラットスプレーノズル８からなる注水ノズル列９1を配置し、下面側には上面側の注水ノズル列９1と対応する位置から拘束ロール５2までの間に、フルコーン型のスプレーノズル１２を厚鋼板６の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列１４を８列配置した。この比較例１では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、２組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の１列の注水ノズル列９1から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1からの注水と同時に、下面側の８列の注水ノズル列１４から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１４の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度に対して、下面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３５℃と均一性が十分でなく、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４１】
［比較例２］
比較例１の場合で、上面側の注水条件を変えず、下面側の８列の注水ノズル列１４から注水条件を変更し、水量密度１．６ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１４の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して、上面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３０℃と均一性が十分でなく、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４２】
［比較例３］
図１４（ａ）に示すようなノズル配置とし、下面側のスプレーノズルによる下面の被覆率を５０％として実験を行った。この比較例３では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、２組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の６列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、下面側の８列の注水ノズル列１５から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１５の各楕円型スプレーノズル１１からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度に対して、下面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３０℃となった。この場合、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４３】
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば上面側と下面側で相対する注水ノズル列の配置条件、下面側の補助注水ノズル列の配置条件、これらの各ノズル列を形成するノズルの種類、各ノズルおよび各ノズル列からの注水条件、拘束ロールの配置条件などについては、対象厚鋼板のサイズ（特に厚み）温度、搬送速度、目標冷却温度、冷却時間、冷却速度などに応じて、上記請求項の範囲内で変更のあるものである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明による厚鋼板の冷却方法を採用することにより、冷却後の厚鋼板の上下の温度の均一化を図ることができ、鋼板形状の平坦度を向上させることができるので、冷間矯正や精整コストの節減ができる。また、残留応力も低減させることができるので、鋼板加工時の変形が抑制され、加工の精度を安定確保できる。さらに、上下（板厚方向）の材質の均一化が確保できるなどの効果を奏する。
【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配置例を側面図で模式的に説明する図である。
【図２】図１の設備配置例における冷却装置例（実施例３）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図３】図１の設備配置例における他の冷却装置例（実施例４）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図４】図１の設備配置例における他の冷却装置例（実施例５）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図５】本発明の冷却装置で用いる各種ノズル例を立体説明図または断面図で模式的に説明する図である。
【図６】比較例での冷却装置例を側面図で模式的に説明する図である。
【図７】鋼板冷却装置でのノズルの配置例を立体説明図で模式的に説明する図である。
【図８】鋼板冷却装置でのノズルからの水流衝突による冷却での熱流束と鋼板温度との関係を模式的に説明する図である。
【図９】高温鋼板に対する急冷と弱冷の組み合わせによる冷却効果を模式的に説明する図である。
【図１０】鋼板冷却装置でのノズルからの水流衝突により下面側を冷却した場合の衝突水流の挙動を側面説明図で模式的に説明する図である。
【図１１】下面側への補助注水ノズル配置の効果を模式的に説明する図である。
【図１２】上面側と下面側の冷却による鋼板表面温度の経時変化を模式的に説明する図である。
【図１３】従来の鋼板冷却装置例を側面説明図で模式的に説明する図である。
【図１４】図１の設備配置例における冷却装置例（実施例１、２）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図１５】水噴流の衝突部を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
１ 仕上圧延機
２ デスケーリング装置
３ 熱間矯正装置
４ 冷却装置
４ａ 上面側冷却列
４ｂ 下面側冷却列
５1、５2 拘束ロール
５ａ 上ロール
５ｂ 下ロール
６ 厚鋼板
８ フラットスプレーノズル（上面側）
９、９1、９2 注水ノズル列（上面側）
１０ フラットスプレーノズル（下面側）
ｊ 水流衝突部（注水ノズル列）
ｊａ 水流衝突部（補助注水ノズル列）
１１、１１1、１１2 注水ノズル列（下面側）
１２ フルコーン型スプレーノズル（下面側）
１３ 補助注水ノズル列
１４ 注水ノズル列（下面側）
１５ 楕円型スプレーノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延により厚鋼板を製造する際に、熱間仕上げ圧延した厚鋼板を冷却する場合に適用される、厚鋼板の冷却方法および冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延により厚鋼板を製造する場合、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。この制御冷却では、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ため、通常、厚鋼板の上面と下面側に冷却水の噴射ノズルを配置し、冷却水を厚鋼板の両面に噴射して冷却することが行われている。例えば、特許文献１には、熱間圧延により鋼板を製造する工程のオンラインで、圧延後の鋼板を第一熱間矯正後冷却して第二熱間矯正を行う場合の冷却方法として、上下に各１本ずつ配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で高温鋼板の上下面に冷却水を注水して冷却する発明であって、特に、拘束ロールによる冷却水の水切りが不完全なために拘束ロールの出側の鋼板上面に漏れ出た冷却水を鋼板の一方の側端部から他方の側端部に向かう噴流体で吹き飛ばして除去する発明が開示されている。
【０００３】
上記従来技術の冷却方法の発明では、例えば、図１３に示すように、鋼板６の上下面のそれぞれにノズル口７ｏ、８ｏが向けられた鋼板幅方向に長いノズル列７ｓ、８ｓを設けるが、この場合、鋼板の下面側のノズル列８ｓの数を上面側のノズル列７ｓの数よりも多くし、かつ、上下一対のロール５ａ、５ｂからなる拘束ロール５1、５2間で鋼板６に対して冷却水ｗが衝突を開始する鋼板長さ方向の位置を、鋼板６の上下面で一致させて、鋼板の冷却過程における鋼板上下面の各微小部における温度の経時変化が、鋼板厚さ中心面を対称面として同一になるように調整することが開示されている。また、上面側の冷却水のノズル列７ｓが、鋼板幅方向に長い一列のスリットノズルから構成され、下面側の冷却水のノズル列８ｓが、鋼板幅方向に長く並んだ複数列のノズルで構成され、この複数列のノズルの形式がスリットノズル、スプレーノズル、円管ラミナーノズル、導管付き円管噴流ノズルまたは多孔ノズルのいずれかであることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４７６２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の冷却方法の発明では、各実施例に開示されているように、上面側に一列のスリットノズル列を配置し、下面側にスリットノズル、導管付き円管噴流ノズルや円管ラミナーノズルなどを広い領域に対して複数列配置し、上面側のノズル列に相対する位置、板上水存在領域に関係なく下面側の全領域に対して一様の注水を行っている。鋼板の冷却においては、前出のように「鋼板の冷却過程における鋼板上下面の各微小部における温度の経時変化が、鋼板厚さ中心面を対称面として同一」である必要があるが、この従来技術の発明の場合、上面側にはノズルからの吐出水が衝突する部分と板上水として流れる部分が生じ、この衝突部と板上水部分では、冷却能力分布が異なることになる。しかし、この従来技術の発明に開示されている下面側の冷却は均一に行われており、上面側の冷却能力分布と対応していないため、上下面を十分にかつバランス良く冷却できず、鋼板上下面の温度差を十分に小さくすることができない場合があり、鋼板の平坦度確保および材質の均一化という観点では十分ではない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を有利に解決して、搬送中の厚鋼板を噛み込んだ拘束ロール間で厚鋼板の上下面に注水して冷却する場合に、上下面を効率的に冷却して上下面の温度差を小さくし、厚鋼板形状の平坦度の向上と材質の均一化を図ることのできる、厚鋼板冷却方法および冷却装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本的には、熱間圧延して厚鋼板を製造する場合において、熱間仕上げ圧延後の高温状態（７００〜９５０℃）の厚鋼板に対して、上面側と下面側から冷却を行う場合において適用されるもので、以下の（１）〜（１１）を要旨とするものである。
（１） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを用いて、下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
（２） さらに、上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部も拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、上記（１）に記載の厚鋼板の冷却方法。
（３） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の拘束ロール間で、注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
（４） 注水ノズル列および／または補助注水ノズル列からの注水に際して、気体を混合噴射することを特徴とする、上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（５） 水流衝突部による下面の被覆率が上面の被覆率以上であることを特徴とする、上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（６） 下面側の注水ノズル列の水量が上面側の注水ノズル列の水量以上であることを特徴とする、上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
（７） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置し、該下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを配置するとともに、該下面側注水ノズル列を、この下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
（８） さらに、前記上面側注水ノズル列も、この上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、上記（７）に記載の厚鋼板の冷却装置。
（９） 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置するとともに、下面側における拘束ロールと注水ノズル列間および注水ノズル列間のすべて、あるいは一部に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズルを、この補助注水ノズルにより形成される鋼板面上の水流衝突部が、前記注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた、拘束ロール間の下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
（１０） 厚鋼板の上面側と下面側に相対するように位置合わせして配置したうちの上面側の前記注水ノズル列が、スリットノズル、フラットスプレーノズル、あるいは広範囲衝突型スプレーノズルで形成され、および／または、下面側に配置された前記補助注水ノズル列が、フラットスプレーノズル、広範囲衝突型スプレーノズル、冷却水充満型の注水ノズルのいずれかで形成されたものであることを特徴とする、上記（７）ないし（９）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
（１１） 前記注水ノズル列および／または補助注水ノズル列を形成する注水ノズルが、水と気体の二流体を混合噴射可能な構造を有するものであることを特徴とする、上記（７）ないし（１０）のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、熱間圧延後の温度が７００〜９５０℃の厚鋼板を冷却対象とし、主として、仕上圧延後、厚鋼板の上面側と下面側に対し注水して冷却を行う場合に適用されるものである。
本発明では、上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で、厚鋼板上下面に注水して厚鋼板を冷却するに際して、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することにより、上面の水流衝突部以外の部分にある板上水による冷却を下面の噴流衝突部位による冷却で補い、上下面を均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を緩和し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
さらに、本発明では、上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部も拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することにより、すなわち、上面の板上水の影響を水流衝突部で覆うことにより排除し、上下面とも水流衝突部のみで均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を解消し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
【０００９】
また、本発明では、上下に各１本ずつ配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、各拘束ロール間で、前記高温厚鋼板の上下面に注水して当該鋼板を冷却するに際して、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、これらの注水の水流衝突部を除いた下面側領域のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が注水の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することによって、上下面で相対する注水の水流衝突部領域とそれ以外の領域を、板上水の存在を考慮して上下面を効率的かつ均一に冷却して厚鋼板の上下面側の温度差を緩和し、冷却後における厚鋼板の平坦度と材質の均一化を図るものである。
【００１０】
以下に本発明の基礎となった検討結果について説明する。
熱間圧延された高温状態の鋼板を搬送しながら冷却する場合には、一般に冷媒噴流を鋼板に吹き付けて冷却する。この際に単位面積当たりの噴流密度と噴流衝突点密度を増加すれば、冷却能力が増加することは良く知られていることである。そこで、請求項２に記載の本発明では、図１４（ｂ）のように上下面の面積の６０％以上を水噴流の衝突部で覆い、上下面をほぼ完全に対称に冷却することを可能にしている。なお、この場合の水噴流の衝突部とは、図１５に示すように水噴流が鋼板に当たる際の角度が３０度以上である領域を示すものとする。
しかし、冷媒として液体、例えば水を用いた場合では、水が高温鋼板に接した場合に沸騰現象を起こすために、鋼板の温度領域によっては、上記のように水噴流量、水噴流衝突点密度を増加させなくてもよい場合がある。このことについて、図７〜図１２を用いて、主として水を用いる本発明の場合を例にして説明する。
【００１１】
図８は、例えば、図７に示すような配置で注水ノズル群から高温鋼板に水を吹き付けた場合の冷却熱流束（Ｗ／ｍ2）と鋼板温度（℃）の関係を示すもので、この関係がＮ字型と類似型の曲線で表され、極小熱流束点と臨界熱流束点が存在することを示している。この極小熱流束点は、鋼板条件により多少異なるが、一般的な鋼板であれば、４００〜７００℃の範囲にある。すなわち、鋼板温度が極小熱流束点の温度より低い場合には、熱流束は増加しており冷却効率が増加する。したがって、図９に示すように、高温鋼板の表面を急冷し、その後、復熱させる間、冷却効率の高い温度域で急冷時の水量密度より低い水量で弱冷することにより、水量密度、水流衝突点密度を増加させることなく冷却速度を向上させることができる。高温鋼板の上面側を冷却する際には、この効果を利用している。すなわち、水量密度の大きい注水ノズル列で１箇所を冷却すれば、衝突した水は鋼板上面を流れ板上水となり、一旦、衝突水で温度が低下した鋼板を板上水で冷却することから、低水量でも冷却することが可能である。
【００１２】
鋼板下面側においては、図１０に示すように、注水ノズル列から大量の水流を衝突させた場合、水流衝突点領域は冷却されるが、衝突後の水は、重力と高温鋼板表面に発生した水蒸気により、ほぼ鋼板から離脱し冷却に寄与しないため、十分な冷却効率が得られない。そこで、図１１に示すように、強冷却した後に、注水ノズル列よりやや水量密度の小さい補助注水ノズル列による冷却領域（この領域は好ましくは上面側の板上水領域に対応する領域）を設けることで効率的な冷却が実現できる。
あるいは、図１４（ａ）に示すように、上面側と同じノズル配置で鋼板下面側の面積の６０％以上、望ましくは上面とほぼ同じ面積の冷却領域とさせるべく、下面の水流衝突部の配置を行えば、上下面の冷却領域が同じとなる冷却が可能である。
このような冷却を行った場合の鋼板上下面における冷却開始からの表面温度履歴は、図１２に示す通りで、ほぼ同じ温度履歴を得ることができ、冷却後の鋼板における残留応力と反り量を、このような冷却能力分布が上下対称でない従来の冷却方法に比較して格段に減少させることができる。本発明の厚鋼板冷却方法および厚鋼板冷却装置は、上記の知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明では、拘束ロールによる定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、下面側ノズルの水流衝突部を上面より広げ、拘束ロールによる定領域内の下面面積の６０％以上とすることで、上面の板上水領域に相当する下面領域をも下面の水流衝突部で冷却し、板上水の存在を考慮して上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。拘束ロールによる定領域内の下面面積が６０％未満では、上面側の板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなり、上下面で温度差が大きくなって、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
あるいは、拘束ロールによる所定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、上下面両側ノズルの水流衝突部により、拘束ロールによる定領域内の面積の６０％以上を覆うようにすることで、上面の板上水を排除して冷却し、板上水の影響を受けないようにして上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。拘束ロールによる定領域内の下面面積が６０％未満では、上面側で板上水を排除しきれなくなり、その板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなって、上下面で温度差が大きくなり、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
【００１４】
また、本発明では、上記のように、拘束ロールによる定領域内で上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した一列以上の注水ノズル列から注水し、これらの注水の水流衝突部を除いた下面側領域のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が注水の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することによって、上下面で相対する注水ノズル列の水流衝突部領域とそれ以外の領域を、板上水の存在を考慮して上下面を効率的に冷却し厚鋼板の上下面側の温度差を緩和するものである。
補助注水ノズル列による冷却領域は、下面側の拘束ロール間で、注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた下面側鋼板面積の少なくとも５０％以上が必要であり、すべての領域とするのが上面側の板上水領域に対応して好ましい。これが５０％未満では、上面側の板上水領域に対応する下面側が冷却水で冷却されない領域が大きくなり、上下面で温度差が大きくなって、満足できる鋼板の平坦度や均質な材質が得られない。
ここでの拘束ロールは、鋼板を安定した状態で搬送して、上下面に対する注水による冷却作用を安定させるとともに、上面側の板上水の作用領域を所定領域内に存在させて水切りを行うためのものであり、冷却の安定に寄与するものである。
【００１５】
本発明でいう水流衝突部の水量密度とは、厚鋼板表面との水流衝突面における単位面積当たりの注水量（ｍ3／ｍ2／分）を意味する。以下、これを「水流衝突部の面積当たり水量密度」という。
また、二組の拘束ロールに挟まれた部分においても、水量密度を定義し、当該部位に注水した水量を拘束ロール間の面積で除した値とし、単に「水量密度」という。これらの水量密度は厚鋼板の搬送速度、鋼板のサイズ（特に厚み）および温度と、設定冷却温度などに応じて設定するものである。
【００１６】
本発明において、上下で相対するように位置合わせして配置した、上面側および下面側の注水ノズル列の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲は、通常の場合、４〜２５０（ｍ3／ｍ2／分）程度に設定し、下面側に配置する補助注水ノズル列からの水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲は、１〜１００（ｍ3／ｍ2／分）程度に設定する。これにより、効率的な冷却を実現して鋼板の上下面の温度差を小さくすることにより、本発明の目的を達成することができる。
各注水ノズル列、補助注水ノズルとその配置は、厚鋼板条件、圧延条件、圧延後の工程で求められる温度、形状条件に応じて予め設定される冷却条件に応じて決められるものであるが、厚鋼板温度の変動、冷却温度変動があるため、水流密度範囲を制御できるようにすることが好ましい。そのために、制御精度が確保しやすいノズルと配置を選択するとともに、温度計、流量計などのセンサー、水量制御装置を配置することを考慮する。
【００１７】
上下面で相対する注水ノズル列の場合には、基本的には、拘束ロールによる所定領域内において、水流衝突部が上下面側で相対するように位置合わせして配置するものであり、通常の場合、複数のノズルを厚鋼板の幅方向に並べて注水ノズル列を形成する。この注水ノズル列は、厚鋼板の進行方向に一列以上配置する。補助注水ノズル列の場合には、下面側において、拘束ロールと注水ノズル列間および注水ノズル列間のすべて、あるいは一部に配置するものであるが、基本的には、下面側の注水ノズル列の水流衝突部以外の領域で、上面側の板上水存在領域に相対する下面領域において複数配置する。この補助注水ノズル列は、注水ノズル列と同様に、複数のノズルを厚鋼板の幅方向に並べてノズル列を形成して、厚鋼板の進行方向に一列以上配置してもよいし、例えばノズル列を形成しないで複数のノズルの水流衝突部を好ましく分布させるように配置してもよい。
【００１８】
厚鋼板の上下面で相対するように位置合わせして配置する注水ノズル列を形成するノズルとしては、十分な冷却能力を容易に確保可能な例えば、図５（ｅ）に示すような楕円型ノズル、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル、図５（ｃ）に示すようなスリットノズルなどを用い、下面側に配置する補助注水ノズル列を形成するノズルとしては、注水ノズル列のノズルより水流密度を小さくして水流衝突部面積を大きくできる図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル、あるいは重力により水が落ちないように水路拘束板を設置した図５（ｄ）に示すような冷却水充満型の注水ノズルなどが好適である。なお、本発明の広範囲衝突型スプレーノズルとしては、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズルや同図（ｅ）に示すような楕円型ノズルをその例として挙げることができる。
【００１９】
また、これらの注水ノズル列、補助注水ノズル列を形成する各ノズルを、水と気体を同時に混合噴射できるような構造を有する二流体ノズルとすることもできる。二流体ノズルにした場合、水量の調整範囲が広く、また、水流の衝突力も調整しやすいので、冷却制御範囲を広くできる。さらに、二流体ノズルとした場合、水量を多く出す場合には、水だけでも十分に強い水流を形成できるが、水量が低下すると衝突力が弱くなるという現象を緩和できるため、低い水量領域のみで気体を出すという構成を取り、気体を吹くことの経済的負担を軽減することが可能である。
【００２０】
注水ノズル列、補助注水ノズル列の場合も、複数の注水ノズルを厚鋼板の幅方向に配列する場合の配置ピッチは、ノズルの種類によっても異なるが、隣接するノズルの水流衝突部が一部（０〜１０％程度）重なるように配置して、ノズル列の厚鋼板幅方向の水量密度をより均一にすることが好ましい。また、下面側において、補助注水ノズル列を厚鋼板の進行方向に複数列配置する場合には、隣接する補助注水ノズル列または注水ノズル列からの水流衝突部どうしが一部（０〜１０％程度）重なるように配置して、ノズル列の厚鋼板進行方向の水量密度をより均一にすることが好ましい。
【００２１】
各注水ノズル列とその配置は、厚鋼板のサイズ（特に厚み）、温度、冷却目標温度に応じて選択し、また、下面側に配置する注水ノズル列および補助注水ノズル列の配置領域は、上面側の注水ノズル列と板上水作用領域を考慮して選択するものであるが、基本的には、冷却領域は、上面側も下面側も拘束ロール間のほぼ同じ領域であり、上面側の板上水の作用領域での下面側の冷却は、補助注水ノズル列から、上面側の板上水と同等の冷却能力で冷却するものである。このように、各拘束ロール間の定領域で厚鋼板を安定した状態で搬送しながら安定的に冷却することにより、冷却効率を向上させて上面側と下面側の冷却バランスを実現し、厚鋼板の上下面の温度差を小さくして、形状、材質の均一性に優れた厚鋼板を得ることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の厚鋼板冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について具体的に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の厚鋼板冷却装置を配置した、仕上圧延機から冷却装置までの厚鋼板製造設備例である。ここでは、仕上圧延機１、デスケーリング装置２、熱間矯正装置３、本発明の上面側の冷却列４ａと下面側の冷却列４ｂからなる冷却装置４が順次配列されている。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、より具体的には、図１４（ａ）に示すように、前後に距離Ｌをおいて配置された、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、この注水ノズル列９1の下流に注水ノズル列９1と同様の注水ノズル列９2〜９6を配置してなるものである。この上面側においては、注水ノズル列９1〜９6によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1〜９6間、拘束ロール５2と注水ノズル列９6間に板上水ｗが存在する。
【００２３】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6と同じかやや水量の大きい図５（ｅ）に示す楕円型スプレーノズル１５を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、注水ノズル列１１1〜１１6によって水流衝突部ｊが形成されるが、これらの水流衝突部は上面側より大きく、噴流衝突部による下面の被覆率は８５％とした。すなわち、ここでは板上水ｗの存在領域に対応させている。
【００２４】
この実施例１では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各フラットスプレーノズル８からの水量は３３ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、注水ノズル列９1〜９6と鋼板６の下面側で相対する六列の注水ノズル列１１1〜１１6から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1〜１１6の各楕円型スプレーノズル１５からの注水量は５０ｌ／分とした。
【００２５】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±１５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。なお、ここでの鋼板温度の測定は、鋼板面の端部から板厚の２倍相当の縁部の領域を除いて行ったものである（以下、同じ。）。
この実施例では、厚鋼板６の上面側に六列の注水ノズル列９1〜９6を配置し、下面側には、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6に相対するように位置合わせした六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００２６】
［実施例２］
以下、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について、図１および図１４（ｂ）に基づいて説明する。
本実施例では、図１のような実施例１と同様の厚鋼板製造設備であるが、上面側の冷却列４ａは、図１４（ｂ）に示すように、実施例１の図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８に替えて、図５（ｅ）に示すような楕円型スプレーノズル１５を配置してなるものである。この実施例２でも、上面側においては、注水ノズル列９1〜９6によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1〜９6間、拘束ロール５2と注水ノズル列９6間に板上水ｗが存在するが、鋼板表面近傍は、ほぼ噴流の衝突部で覆われた状態になるように板上水を排除している。噴流衝突部による上面の被覆率は８５％とした。
一方、下面側の冷却列４ｂは、実施例１と同じノズル配置とした。また、噴流衝突部による下面の被覆率は、上面の被覆率と同じ８５％とした。
【００２７】
この実施例２では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各楕円型スプレーノズル１５からの水量は３３ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、注水ノズル列９1〜９6と鋼板６の下面側で相対する六列の注水ノズル列１１1〜１１6から水量密度２．５ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1〜１１6の各楕円型スプレーノズル１５からの注水量は４１ｌ／分とした。
【００２８】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±１０℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。この実施例では、厚鋼板６の上面側に六列の注水ノズル列９1〜９6を配置し、下面側には、上面側の六列の注水ノズル列９1〜９6に相対するように位置合わせした六列の注水ノズル列１１1〜１１6を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００２９】
［実施例３］
以下、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について図１および図２に基づいて説明する。
本実施例では、図１のような実施例１と同様の厚鋼板製造設備であるが、上面側の冷却列４ａは、図２に示すように、前後に距離Ｌをおいて配置された、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、拘束ロール５1から下流に距離Ｌａ離れた位置に、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、この注水ノズル列９1の下流に距離Ｌ離れ、拘束ロール５2の上流に距離Ｌｂ離れた位置に、注水ノズル列９1と同様の注水ノズル列９2を配置してなるものである。この上面側においては、注水ノズル列９1、注水ノズル列９2によって水流衝突部ｊが形成され、拘束ロール５1と注水ノズル列９1間、注水ノズル列９1と注水ノズル列９2間、拘束ロール５2と注水ノズル列９2間に板上水ｗが存在する。
【００３０】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2と同じかやや水量の大きいフラットスプレーノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置するとともに、拘束ロール５1と注水ノズル列１１1間、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間および注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間に、それぞれ、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助注水ノズル列１３を各二列ずつ配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2によって水流衝突部ｊが形成されるとともに、拘束ロール５1と注水ノズル列１１1間、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間、注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間の注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域以外の領域に対して、水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲が注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲より小さい、補助注水ノズル列１３による水流衝突部ｊａが形成される。この水流衝突部ｊａ領域は、ここでは、注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域を除いた下面側領域、すなわち、板上水ｗの存在領域に対応させている。
【００３１】
この実施例３では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1、９2の各フラットスプレーノズル８からの水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1、９2からの注水と同時に、注水ノズル列９1、９2と鋼板６の下面側で相対する二列の注水ノズル列１１1、１１2から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1、１１2の各フラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。また、下面側の注水ノズル列１１1、１１2からの注水と同時に、補助注水ノズル列１３から、上面側の板上水ｗに対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１1、１１2全体としての水量密度の約５０％程度にした。
【００３２】
この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±２５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。この実施例では、厚鋼板６の上面側に二列の注水ノズル列９1、９2を配置し、下面側には、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2に相対するように位置合わせした二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置しているので、冷却能力を大きくする場合に特に有効である。
【００３３】
［実施例４］
以下に、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について図１および図３に基づいて説明する。
この実施例４では、実施例３と同様の厚鋼板製造設備例で、実施例３とノズル配置の異なる本発明の冷却装置４を配置した。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、図３に示すように、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2とともに、この二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される高温厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、上流側の拘束ロール５1の直後に距離Ｌｃをおいて、図５（ｂ）に示すようなフラットスプレーノズル８を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列９1を配置し、さらに、このノズル列９1と同じ構成の注水ノズル列９2を、ノズル列９1から下流に距離Ｌ離れ、拘束ロール５2の上流に距離Ｌｄ離れた位置に配置してなるものである。
【００３４】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと厚鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2と同じかやや水量の大きいフラットスプレーノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる二列の注水ノズル列１１1、１１2を配置するとともに、二組の注水ノズル列１１1、１１2間およびノズル列１１2と下流側の拘束ロール５2間に、それぞれ、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助ノズル列１３を各三列ずつ配置してなるものである。厚鋼板６の下面側においては、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2に相対する位置にある注水ノズル列１１1、１１2によって水流衝突部ｊが形成されるとともに、注水ノズル列１１1と注水ノズル列１１2間、注水ノズル列１１2と拘束ロール５2間の注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域以外の領域に対して、水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲が注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部の面積当たりの水量密度範囲より小さい、補助注水ノズル列１３による水流衝突部ｊａが形成される。この水流衝突部ｊａ領域は、ここでは、注水ノズル列１１1、１１2の水流衝突部ｊ領域を除いた下面側領域（概ね上面側の板上水ｗの存在領域）に対応させている。
【００３５】
この実施例４では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の二列の注水ノズル列９1、９2から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1、９2の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1、９2からの注水と同時に、下面側で相対する二列の注水ノズル列１１1、１１2から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１1、１１2の各フラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。
【００３６】
また、下面側の注水ノズル列１１1、１１2からの注水と同時に、補助注水ノズル列１３から、上面側の板上水に対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各コーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１1、１１2全体としての水量密度の約５０％程度にした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度４９０℃に対して±２０℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。
【００３７】
［実施例５］
以下に、本発明の厚鋼板の冷却方法と厚鋼板の冷却装置の実施例について、図１と図４に基づいて説明する。
この実施例５では、実施例３と同様の厚鋼板製造設備例で、実施例３、実施例４とノズル配置の異なる本発明の冷却装置４を配置した。ここで用いた上面側の冷却列４ａは、図４に示すように、上下ロール５ａ、５ｂからなる二組の拘束ロール５1、５2とともに、この二組の拘束ロール５1、５2間に噛み込まれて搬送される高温厚鋼板６の上面側に配置されるものであり、上流側の拘束ロール５1の直後の距離Ｌｅ離れた位置に、図５（ｂ）に示すような吐出口を下流側に向けたフラットスプレーノズル８からなる注水ノズル列９を一列配置してなるものである。
【００３８】
一方、下面側の冷却列４ｂは、上面側の冷却列４ａと厚鋼板６を挟んで下面側で相対する位置に配置されるものであり、上面側の注水ノズル列９からの水流衝突部ｊ領域と相対する位置に水流衝突部ｊを形成し上面側のフラットスプレーノズル８と水流衝突部での冷却能力と同じ冷却能力を得る水量のフラットスプレノズル１０を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列１１を一列配置するとともに、この注水ノズル列１１と拘束ロール５2間において、注水ノズル列１１の水流衝突部ｊ領域を除く下面側領域に水流衝突部ｊａを形成する、図５（ａ）に示すようなフルコーン型スプレーノズル１２を厚鋼板の幅方向に複数配置してなる補助注水列１３を４列配置してなるものである。この実施例５では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度７９０℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、二組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の一列の注水ノズル列９から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９のフラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。
【００３９】
一方、上面側の注水ノズル列９からの注水と同時に、注水ノズル列９と鋼板６の下面側で相対する一列の注水ノズル列１１から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１１のフラットスプレーノズル１０からの注水量は１００ｌ／分とした。また、下面側の注水ノズル列１１からの注水と同時に、４列の補助注水ノズル列１３から、注水ノズル列１１の水流衝突部ｊ領域を除く下面側領域、すなわち、ここでは上面側の板上水ｗに対応する下面領域に補助注水を行った。各補助注水ノズル１３の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は１７ｌ／分とし、各補助注水ノズル列１３全体としての水量密度を１．５ｍ3／ｍ2／分と、下面側の注水ノズル列１１全体としての水量密度の約５０％程度にした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2を通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して±２５℃と均一性が高く、反りや残留応力の極めて小さい、形状、材質ともに均一性に優れた十分に満足できる厚鋼板６を得ることができた。
【００４０】
［比較例１］
図６に示すように、上面側には、実施例４と同様にフラットスプレーノズル８からなる注水ノズル列９1を配置し、下面側には上面側の注水ノズル列９1と対応する位置から拘束ロール５2までの間に、フルコーン型のスプレーノズル１２を厚鋼板６の幅方向に複数配置してなる注水ノズル列１４を８列配置した。この比較例１では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、２組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の１列の注水ノズル列９1から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1からの注水と同時に、下面側の８列の注水ノズル列１４から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１４の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度に対して、下面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３５℃と均一性が十分でなく、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４１】
［比較例２］
比較例１の場合で、上面側の注水条件を変えず、下面側の８列の注水ノズル列１４から注水条件を変更し、水量密度１．６ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１４の各フルコーン型スプレーノズル１２からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度５００℃に対して、上面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３０℃と均一性が十分でなく、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４２】
［比較例３］
図１４（ａ）に示すようなノズル配置とし、下面側のスプレーノズルによる下面の被覆率を５０％として実験を行った。この比較例３では、仕上げ圧延を行って得られた板厚２５mmの温度８００℃の厚鋼板６をデスケーリング後に熱間矯正してから、２組の拘束ロール５1、５2に噛み込ませて搬送速度７０ｍ／分で搬送しながら、上面側の６列の注水ノズル列９1〜９6から水量密度２ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。上面側の注水ノズル列９1〜９6の各フラットスプレーノズル８からの注水量は１００ｌ／分とした。一方、上面側の注水ノズル列９1〜９6からの注水と同時に、下面側の８列の注水ノズル列１５から水量密度３ｍ3／ｍ2／分の注水を行って冷却した。下面側の注水ノズル列１５の各楕円型スプレーノズル１１からの注水量は８０ｌ／分とした。この冷却によって冷却され下流側の拘束ロール５2通過して５秒後の厚鋼板６の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上面側と下面側の温度差は目標の温度に対して、下面側の温度が高めになり、上下面の温度差は±３０℃となった。この場合、軽微ながら反りや残留応力が認められ、形状、材質ともにやや均一性が十分ではなかった。
【００４３】
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば上面側と下面側で相対する注水ノズル列の配置条件、下面側の補助注水ノズル列の配置条件、これらの各ノズル列を形成するノズルの種類、各ノズルおよび各ノズル列からの注水条件、拘束ロールの配置条件などについては、対象厚鋼板のサイズ（特に厚み）温度、搬送速度、目標冷却温度、冷却時間、冷却速度などに応じて、上記請求項の範囲内で変更のあるものである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明による厚鋼板の冷却方法を採用することにより、冷却後の厚鋼板の上下の温度の均一化を図ることができ、鋼板形状の平坦度を向上させることができるので、冷間矯正や精整コストの節減ができる。また、残留応力も低減させることができるので、鋼板加工時の変形が抑制され、加工の精度を安定確保できる。さらに、上下（板厚方向）の材質の均一化が確保できるなどの効果を奏する。
【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配置例を側面図で模式的に説明する図である。
【図２】図１の設備配置例における冷却装置例（実施例３）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図３】図１の設備配置例における他の冷却装置例（実施例４）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図４】図１の設備配置例における他の冷却装置例（実施例５）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図５】本発明の冷却装置で用いる各種ノズル例を立体説明図または断面図で模式的に説明する図である。
【図６】比較例での冷却装置例を側面図で模式的に説明する図である。
【図７】鋼板冷却装置でのノズルの配置例を立体説明図で模式的に説明する図である。
【図８】鋼板冷却装置でのノズルからの水流衝突による冷却での熱流束と鋼板温度との関係を模式的に説明する図である。
【図９】高温鋼板に対する急冷と弱冷の組み合わせによる冷却効果を模式的に説明する図である。
【図１０】鋼板冷却装置でのノズルからの水流衝突により下面側を冷却した場合の衝突水流の挙動を側面説明図で模式的に説明する図である。
【図１１】下面側への補助注水ノズル配置の効果を模式的に説明する図である。
【図１２】上面側と下面側の冷却による鋼板表面温度の経時変化を模式的に説明する図である。
【図１３】従来の鋼板冷却装置例を側面説明図で模式的に説明する図である。
【図１４】図１の設備配置例における冷却装置例（実施例１、２）を一部拡大説明図で模式的に説明する図である。
【図１５】水噴流の衝突部を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
１ 仕上圧延機
２ デスケーリング装置
３ 熱間矯正装置
４ 冷却装置
４ａ 上面側冷却列
４ｂ 下面側冷却列
５1、５2 拘束ロール
５ａ 上ロール
５ｂ 下ロール
６ 厚鋼板
８ フラットスプレーノズル（上面側）
９、９1、９2 注水ノズル列（上面側）
１０ フラットスプレーノズル（下面側）
ｊ 水流衝突部（注水ノズル列）
ｊａ 水流衝突部（補助注水ノズル列）
１１、１１1、１１2 注水ノズル列（下面側）
１２ フルコーン型スプレーノズル（下面側）
１３ 補助注水ノズル列
１４ 注水ノズル列（下面側）
１５ 楕円型スプレーノズル
Claims (11)
- 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを用いて、下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
- さらに、上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部も拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように注水することを特徴とする、請求項１に記載の厚鋼板の冷却方法。
- 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温状態の厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で厚鋼板上下面に注水する厚鋼板の冷却方法において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列からそれぞれ注水するとともに、下面側の拘束ロール間で、注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズル列から補助注水することを特徴とする、厚鋼板の冷却方法。
- 注水ノズル列および／または補助注水ノズル列からの注水に際して、気体を混合噴射することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
- 水流衝突部による下面の被覆率が上面の被覆率以上であることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
- 下面側の注水ノズル列の水量が上面側の注水ノズル列の水量以上であることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却方法。
- 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置し、該下面側の注水ノズルとして広範囲衝突型スプレーノズルまたは冷却水充満型ノズルを配置するとともに、該下面側注水ノズル列を、この下面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
- さらに、前記上面側注水ノズル列も、この上面側の注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部が拘束ロール間の鋼板面積の６０％以上を占めるように配置することを特徴とする、請求項７に記載の厚鋼板の冷却装置。
- 上下に配置されたロールで一組をなす複数組の拘束ロールで高温厚鋼板を噛み込んで搬送しながら、拘束ロール間で上下に配置された注水ノズル列から注水して高温厚鋼板を冷却する装置において、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて、一列以上の上面側注水ノズル列および下面側注水ノズル列を配置するとともに、下面側における拘束ロールと注水ノズル列間および注水ノズル列間のすべて、あるいは一部に、水流衝突部の水量密度範囲が前記注水ノズル列の水流衝突部の水量密度範囲より小さい複数の補助注水ノズルを、この補助注水ノズルにより形成される鋼板面上の水流衝突部が、前記注水ノズル列により形成される鋼板面上の水流衝突部を除いた、拘束ロール間の下面側鋼板面積のすべて、あるいはその５０％以上の一部領域を占めるように配置することを特徴とする、厚鋼板の冷却装置。
- 厚鋼板の上面側と下面側に相対するように位置合わせして配置したうちの上面側の前記注水ノズル列が、スリットノズル、フラットスプレーノズル、あるいは広範囲衝突型スプレーノズルで形成され、および／または、下面側に配置された前記補助注水ノズル列が、フラットスプレーノズル、広範囲衝突型スプレーノズル、冷却水充満型の注水ノズルのいずれかで形成されたものであることを特徴とする、請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
- 前記注水ノズル列および／または補助注水ノズル列を形成する注水ノズルが、水と気体の二流体を混合噴射可能な構造を有するものであることを特徴とする、請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却装置。
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