JP6015680B2 - 鋼材冷却設備および鋼材冷却方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却設備が適用される圧延鋼材製造設備について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却設備の一構成例を示す図である。図1には、本実施の形態にかかる鋼材冷却設備2を適用した圧延鋼材製造設備1の概略構成が図示されている。また、図1において、太線矢印は、処理対象のスラブの流れを示す。図1に示すように、本発明の実施の形態における圧延鋼材製造設備1は、連続鋳造されたスラブ5を冷却する鋼材冷却設備2と、冷却後のスラブ5を熱間圧延して圧延鋼材を製造する熱間圧延設備3とを備える。なお、スラブ5は、連続鋳造された鉄鋼材(鋳造鋼材)の一例である。
つぎに、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却設備2について説明する。図1に示すように、本実施の形態にかかる鋼材冷却設備2は、連続鋳造されたスラブ5を搬送する搬送部21と、鋳造後の高温なスラブ5を水冷する水冷装置22と、水冷前のスラブ5の表面温度を測定する温度測定部23とを備える。また、鋼材冷却設備2は、水冷後のスラブ5を空冷する冷却床24と、水冷後のスラブ5を冷却床24に搬送するクレーン25と、空冷後のスラブ5を冷却床24から搬出するクレーン26とを備える。さらに、鋼材冷却設備2は、冷却対象のスラブ5に関する情報を入力する入力部27と、スラブ5の冷却時間の設定に用いるデータを記憶する記憶部28と、スラブ5の冷却処理等を制御する制御部29とを備える。
つぎに、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却設備2が適用される熱間圧延設備3について説明する。本実施の形態における熱間圧延設備3は、鋼材冷却設備2による空冷後のスラブ5を素材として熱間圧延等により鋼板を製造するものであり、図1に示すように、
装入装置31と、加熱炉32と、搬送装置33と、圧延機34とを備える。
つぎに、本実施の形態において冷却対象であるスラブ5の表面温度および内部温度について説明する。図2は、本実施の形態におけるスラブの表面温度および内部温度を説明するための図である。
つぎに、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却方法について説明する。図3は、本発明の実施の形態にかかる鋼材冷却方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる鋼材冷却方法では、図1に示した鋼材冷却設備2を用い、鋳造後の高温なスラブ5を受け入れる都度、図3に示すステップS101〜S107の各処理を順次行う。これにより、冷却対象のスラブ5を、その全体がフェライト変態するように冷却し、フェライト変態後のスラブ5を鋼板素材として熱間圧延設備3に払い出す。
つぎに、本発明の実施例について説明する。本実施例の条件として、冷却対象のスラブ5は、250[mm]のスラブ厚dと、2000[mm]のスラブ幅Wと、4000[mm]のスラブ長Lとを有する鋳造スラブとした。また、このスラブ5のフェライト変態開始温度は、スラブ5の鋼種に対応して550[℃]に設定した。一方、図1に示す鋼材冷却設備2の水冷装置22の水冷能力は、100[リットル/(m2/分)]とした。
2 鋼材冷却設備
3 熱間圧延設備
5 スラブ
5a 上表面
5b 下表面
5c 中央内部
5d 上方内部
5e 下方内部
6,7 スラブ山
21 搬送部
22 水冷装置
23 温度測定部
24 冷却床
25,26 クレーン
27 入力部
28 記憶部
28a 冷却時間データ
29 制御部
31 装入装置
32 加熱炉
33 搬送装置
34 圧延機
P1〜P4 相関線
Claims (8)
- 鋳造された鉄鋼材を水冷する水冷装置と、
前記水冷装置による水冷前の前記鉄鋼材の表面温度を測定する温度測定部と、
前記水冷装置による水冷後の前記鉄鋼材を空冷する冷却床と、
水冷後の前記鉄鋼材を前記水冷装置から前記冷却床に搬送する搬送手段と、
空冷後の前記鉄鋼材を熱間圧延前に加熱する加熱炉に向けて前記冷却床から搬出する搬出手段と、
前記鉄鋼材のサイズを示すサイズ情報を入力する入力部と、
前記水冷装置による水冷に伴って経時変化する前記鉄鋼材の表面温度および内部温度と前記鉄鋼材の水冷時間との対応関係と、前記冷却床における空冷に伴って経時変化する水冷後の前記鉄鋼材の表面温度および内部温度と水冷後の前記鉄鋼材の空冷時間との対応関係とを、前記鉄鋼材のサイズ別に示す冷却時間データを記憶する記憶部と、
前記温度測定部によって測定された水冷前の前記鉄鋼材の表面温度と、前記入力部によって入力された前記サイズ情報と、前記冷却時間データとをもとに、水冷後の前記鉄鋼材の内部温度を前記鉄鋼材のフェライト変態温度超に維持しつつ水冷後の前記鉄鋼材の表面温度を前記フェライト変態温度以下とするに必要な水冷時間と、水冷後の前記鉄鋼材の表面温度および内部温度を前記フェライト変態温度以下に低下させるに必要な空冷時間とを設定し、鋳造された前記鉄鋼材を前記必要な水冷時間、水冷するように前記水冷装置を制御し、水冷後の前記鉄鋼材を前記必要な空冷時間、前記冷却床において空冷させる制御部と、
を備えたことを特徴とする鋼材冷却設備。 - 前記冷却時間データは、過去に鋳造された複数の鉄鋼材を前記水冷装置によって水冷して蓄積した前記複数の鉄鋼材の水冷実績データと、水冷後の前記複数の鉄鋼材を前記冷却床において空冷して蓄積した前記複数の鉄鋼材の空冷実績データとに基づいて導出されることを特徴とする請求項1に記載の鋼材冷却設備。
- 前記制御部は、前記水冷装置から前記冷却床に水冷後の前記鉄鋼材を搬送してから前記加熱炉に向けて前記冷却床から空冷後の前記鉄鋼材を搬出するまでの経過時間と前記必要な空冷時間とが同一となるように、前記搬送手段および前記搬出手段を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の鋼材冷却設備。
- 前記入力部は、前記鉄鋼材の鋼種を示す鋼種情報を入力し、
前記制御部は、前記鋼種情報に対応して前記フェライト変態温度を設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の鋼材冷却設備。 - 鋳造された鉄鋼材のサイズを示すサイズ情報を取得する情報取得ステップと、
水冷前の前記鉄鋼材の表面温度を測定する温度測定ステップと、
水冷に伴って経時変化する前記鉄鋼材の表面温度および内部温度と前記鉄鋼材の水冷時間との対応関係と、空冷に伴って経時変化する水冷後の前記鉄鋼材の表面温度および内部温度と水冷後の前記鉄鋼材の空冷時間との対応関係とを前記鉄鋼材のサイズ別に示す冷却時間データと、前記温度測定ステップによって測定した水冷前の前記鉄鋼材の表面温度と、前記情報取得ステップによって取得した前記サイズ情報とをもとに、水冷後の前記鉄鋼材の内部温度を前記鉄鋼材のフェライト変態温度超に維持しつつ水冷後の前記鉄鋼材の表面温度を前記フェライト変態温度以下とするに必要な水冷時間と、水冷後の前記鉄鋼材の表面温度および内部温度を前記フェライト変態温度以下に低下させるに必要な空冷時間とを設定する冷却時間設定ステップと、
鋳造された前記鉄鋼材を前記必要な水冷時間、水冷装置によって水冷する水冷ステップと、
水冷後の前記鉄鋼材を前記水冷装置から冷却床に搬送する搬送ステップと、
水冷後の前記鉄鋼材を前記必要な空冷時間、前記冷却床において空冷する空冷ステップと、
空冷後の前記鉄鋼材を熱間圧延前に加熱する加熱炉に向けて前記冷却床から搬出する搬出ステップと、
を含むことを特徴とする鋼材冷却方法。 - 前記冷却時間データは、過去に鋳造された複数の鉄鋼材を前記水冷装置によって水冷して蓄積した前記複数の鉄鋼材の水冷実績データと、水冷後の前記複数の鉄鋼材を前記冷却床において空冷して蓄積した前記複数の鉄鋼材の空冷実績データとに基づいて導出されることを特徴とする請求項5に記載の鋼材冷却方法。
- 前記空冷ステップは、前記水冷装置から前記冷却床に水冷後の前記鉄鋼材を搬送してから前記加熱炉に向けて前記冷却床から空冷後の前記鉄鋼材を搬出するまでの経過時間と前記必要な空冷時間とを同一にして、水冷後の前記鉄鋼材を前記必要な空冷時間、空冷することを特徴とする請求項5または6に記載の鋼材冷却方法。
- 前記情報取得ステップは、前記鉄鋼材の鋼種を示す鋼種情報を取得し、
前記冷却時間設定ステップは、前記鋼種情報に対応して前記フェライト変態温度を設定することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の鋼材冷却方法。
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JP2014008753A JP6015680B2 (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 鋼材冷却設備および鋼材冷却方法 |
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JP2014008753A JP6015680B2 (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 鋼材冷却設備および鋼材冷却方法 |
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