JP4337593B2 - 厚鋼板の強制冷却装置 - Google Patents

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Description

本発明は厚鋼板の強制冷却装置に係り、特に平坦度が良好で残留歪みが少ない鋼板を製造し得る厚鋼板の強制冷却装置に関する。
厚鋼板の製造に当たっては、鋼板に要求される機械的性質、特に強度と靭性を確保するため、圧延後に強制冷却が行われている。この強制冷却においては鋼板に歪みや反りを生じやすい。特に冷却初期においては鋼板の表層部と中心部の温度差が大きいためにその傾向が強い。また、圧延後の鋼板に反り等があると不均一冷却により歪みの程度が一層増す。
このため、例えば、特許文献１では圧延材先端部に発生した反りを再圧延して矯正することにより、また、特許文献２では圧延材先端部の反りの発生を防止するため当該部分の表裏面に温度差を設けて圧延することにより平坦度の高い鋼板を得る方法が提案されている。
特開平3-234304号公報 特開平5-237526号公報
しかし、特許文献１，２で示された方法では強制冷却中に生じる歪みや反りの発生を考慮しておらず、最終的に平坦度が良好で残留歪みが少ない鋼板を得るという目的を達成することができない。また、特許文献１に係る方法では圧延材を逆行させる工程を設けているので圧延能率が低下するという問題もある。
本発明は従来の問題点に鑑み、圧延能率を損なわず鋼板の均一な強制冷却ができ、平坦度が良好で残留歪みが少ない鋼板を得ることができるとともに、さらに、材質的に均一な厚鋼板を得ることができる強制冷却装置を提案することを目的とする。
本発明に係る厚鋼板の強制冷却装置は、厚鋼板の圧延機の後面に、緩冷却装置、第一矯正機、急速冷却装置、第二矯正機を順次設けてなる。
上記強制冷却装置において、緩冷却装置は、板厚25mmの鋼板に対して5〜15℃/sの冷却速度を与える冷却能力を有し、急速冷却装置は、板厚25mmの鋼板に対して30℃/s以上の冷却速度を与える冷却能力を有するものであるのが好ましい。
本発明に係る厚鋼板の強制冷却装置により、圧延能率を損なわず鋼板の均一な強制冷却ができ、平坦度が良好で残留ひずみが少なく、かつ材質的に均一な鋼板を得ることができる。
本発明に係る厚鋼板の強制冷却装置のレイアウトを表す説明図を図１に示す。本強制冷却装置は、圧延機1の後面に緩冷却装置10、第一矯正機20、急速冷却装置30、第二矯正機40が順次設けられている。
本強制冷却装置における緩冷却装置10は、通常使用されるものでよい。しかし、板厚25mmの鋼板に対して5〜15℃/sの冷却速度を与える冷却能力を有するものであるのがよい。例えば、膜沸騰型のスプレイノズル冷却装置を用いることができる。これにより強制冷却初期の鋼板表層部と中心部の温度差を小さくすることができ、以下で説明する急速冷却中に発生する歪みや反りを小さくすることができる。なお、冷却速度とは鋼板表面温度の単位時間あたりの降下量をいう。
第一矯正機20は、上記緩冷却中に生じた鋼板の反りのみならず圧延中に生じた反り等を矯正する。この矯正は装置に要求される矯正力ができるだけ小さく、かつ、効率的な矯正を行うことができる鋼板温度（600〜1000℃）で行われる。なお、鋼板温度は鋼板の表面温度を示す。
急速冷却装置30は、通常使用されるものでよいが、板厚25mmの鋼板に対して30℃/s以上の冷却速度を与える冷却能力を有するものであるのがよい。例えば、核沸騰型のスリットノズル冷却装置を用いることができる。これにより鋼板に要求される機械的性質、特に強度と靭性を確保することができる。
この急速冷却においては、上記で説明したように圧延後の鋼板は緩冷却工程と第一矯正機による矯正工程を経ているので、平坦度の高い鋼板を鋼板表層部と中心部の温度差が少ない状態で急速冷却することができる。このため、強度と靭性を確保した上で材質も均一な、かつ、平坦度が良好で残留歪みが少ない鋼板を得ることができる。
本強制冷却装置は、急速冷却装置30により冷停温度まで冷却された鋼板をさらに矯正するための第二矯正機40を設けている。これにより要求の厳しい顧客に対しても平坦度の高い製品を確保することができる。
本発明の実施例を表１に示す。表１に示す発明例とは、本発明に係る強制冷却装置において圧延後緩冷却装置10、第一矯正機20、急速冷却装置30、第二矯正機40を順次使用した場合を示す。比較例とは圧延後急速冷却装置30、第二矯正機40を順次使用した場合を示す。戻り歪発生率とは、形状検査合格後に倉庫で発見された残留歪みにより規格値を超えて反ってしまったものの数の全生産圧延材数に対する比率を示す。
表１によると、発明例１及び２の戻り歪発生率は0.3%未満であるのに対し、比較例１及び２の戻り歪発生率はそれぞれ0.98%、1.34%となっており、発明例の3〜5倍の戻り歪発生率となっている。一方、発明例と比較例の圧延能率はほぼ同等である。すなわち、本強制冷却装置では、高い圧延能率で反りや残留歪みの少ない鋼板を得ることができる。
Figure 0004337593
本発明に係る厚鋼板の強制冷却装置のレイアウトを表す説明図である。
符号の説明
1 圧延機
10 緩冷却装置
20 第一矯正機
30 急速冷却装置
40 第二矯正機

Claims (2)

  1. 厚鋼板の圧延機の後面に、緩冷却装置、第一矯正機、急速冷却装置、第二矯正機を順次設けたことを特徴とする厚鋼板の強制冷却装置。
  2. 緩冷却装置は、板厚25mmの鋼板に対して5〜15℃/sの冷却速度を与える冷却能力を有し、急速冷却装置は、板厚25mmの鋼板に対して30℃/s以上の冷却速度を与える冷却能力を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板の強制冷却装置。
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