JP6264464B2 - Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate - Google Patents
Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate Download PDFInfo
- Publication number
- JP6264464B2 JP6264464B2 JP2016544932A JP2016544932A JP6264464B2 JP 6264464 B2 JP6264464 B2 JP 6264464B2 JP 2016544932 A JP2016544932 A JP 2016544932A JP 2016544932 A JP2016544932 A JP 2016544932A JP 6264464 B2 JP6264464 B2 JP 6264464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- descaling
- thick steel
- cooling
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 231
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 231
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 191
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 105
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 76
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 67
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 67
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 56
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 50
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 22
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は、厚鋼板の熱間圧延、形状矯正および加速冷却を行う厚鋼板の製造設備および製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thick steel plate manufacturing facility and a manufacturing method for performing hot rolling, shape correction, and accelerated cooling of a thick steel plate.
近年、厚鋼板の製造プロセスとして制御冷却の適用が拡大している。しかしながら、一般に熱間厚鋼板は、形状、表面性状などが必ずしも均一でない。このため、冷却中に厚鋼板内に温度ムラが発生しやすく、冷却後の厚鋼板に変形、残留応力、材質不均一などが生じることで、品質不良や操業上のトラブルを招いている。 In recent years, the application of controlled cooling has expanded as a manufacturing process for thick steel plates. However, in general, hot thick steel plates are not necessarily uniform in shape, surface properties, and the like. For this reason, temperature unevenness is likely to occur in the thick steel plate during cooling, and deformation, residual stress, material non-uniformity, etc. occur in the thick steel plate after cooling, leading to quality defects and operational troubles.
そこで、特許文献1では、仕上げ圧延の最終パスの直前および直後の少なくとも一方でデスケーリングを行い、続いて熱間矯正を行い、その後にデスケーリングを行い、強制冷却を行う方法が開示されている。また、特許文献2では、仕上げ圧延、熱間矯正を行った後、デスケーリングを行ってから制御冷却を行う方法が開示されている。また、特許文献3では、制御冷却の直前に、冷却水の衝突圧力を制御しながらデスケーリングを行う方法が開示されている。
Therefore,
しかし、上記特許文献1、2の方法で実際に厚鋼板を製造すると、デスケーリングにおいてスケールが完全には剥離せず、むしろデスケーリングによりスケールが部分的に剥離した状態であるスケールむらを発生させてしまい、制御冷却時に均一な冷却を行うことができないという問題点がある。また、特許文献3の方法でスケールむらを発生させないためには、高い衝突圧が必要となる。このため、低い衝突圧ではスケールむらが発生し、その結果、制御冷却時に均一な冷却を行うことができないという問題点がある。
However, when a thick steel plate is actually manufactured by the methods of
特に近年、厚鋼板に要求される材質均一性のレベルは厳しくなっており、上記のようなスケールむらによって生じる制御冷却時の冷却速度の不均一が、特に厚鋼板幅方向の材質均一性へ与える悪影響を無視できなくなってきている。 In particular, in recent years, the level of material uniformity required for thick steel plates has become stricter, and the uneven cooling rate during controlled cooling caused by the unevenness of scale as described above has an effect on the material uniformity especially in the width direction of thick steel plates. The negative effects can no longer be ignored.
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、デスケーリング工程において厚鋼板表面に発生しているスケールの均一化を図ることにより、冷却工程で均一な冷却を行い、厚鋼板形状および機械的特性に優れた厚鋼板の製造設備および製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and by uniformizing the scale generated on the surface of the thick steel plate in the descaling process, it is uniform in the cooling process. It aims at providing the manufacturing equipment and manufacturing method of a thick steel plate which cools and is excellent in the shape and mechanical characteristic of a thick steel plate.
本発明者らは、デスケーリング水によりスケール剥離を起こす力について鋭意検討したところ、熱間形状矯正後にデスケーリングを行う場合、デスケーリング装置の噴射ノズルを厚鋼板の長手方向に対して2列以上配置し、前記2列以上の噴射ノズルから厚鋼板に噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度が合計で0.08J/mm2以上であれば、製品後の表面に発生するスケール厚みが均一化することを見出した。その結果、加速冷却装置を通過するときに、厚鋼板の幅方向位置の表面温度のバラツキが殆ど無く均一に冷却することができ、厚鋼板形状に優れた厚鋼板となることを見出した。The present inventors diligently examined the force that causes scale peeling by descaling water. When descaling is performed after hot shape correction, the spray nozzles of the descaling device are arranged in two or more rows in the longitudinal direction of the thick steel plate. If the energy density of the descaling water sprayed onto the thick steel plate from the two or more rows of spray nozzles is 0.08 J / mm 2 or more in total, the scale thickness generated on the surface after the product becomes uniform. I found out. As a result, it has been found that when passing through the accelerated cooling apparatus, the steel plate can be uniformly cooled with almost no variation in the surface temperature at the position in the width direction of the thick steel plate, resulting in a thick steel plate having an excellent thick steel plate shape.
本発明の要旨は、以下のとおりである。
[1]熱間圧延機、形状矯正装置、デスケーリング装置及び加速冷却装置をこの順序で搬送方向上流側から配置し、前記デスケーリング装置の噴射ノズルは厚鋼板の長手方向に対して2列配置され、前記2列の噴射ノズルから厚鋼板の表面に向けて噴射されるデスケーリング水の持つエネルギー密度Eを、合計で0.08J/mm2以上とすることを特徴とする厚鋼板の製造設備。
[2]熱間圧延機、形状矯正装置、デスケーリング装置及び加速冷却装置をこの順序で搬送方向上流側から配置し、前記デスケーリング装置の噴射ノズルは厚鋼板の長手方向に対して2列以上配置され、前記2列以上の噴射ノズルから厚鋼板の表面に向けて噴射されるデスケーリング水の持つエネルギー密度Eを、合計で0.08J/mm2以上とすることを特徴とする厚鋼板の製造設備。
[3]前記デスケーリング装置から前記加速冷却装置までの搬送速度をV[m/s]、冷却前の厚鋼板温度をT[K]とすると、前記デスケーリング装置から前記加速冷却装置までの距離L[m]は、L≦V×5×10−9×exp(25000/T)の式を満たしていることを特徴とする[1]または[2]記載の厚鋼板の製造設備。
[4]前記デスケーリング装置から前記加速冷却装置までの距離Lが12m以下とすることを特徴とする[3]に記載の厚鋼板の製造設備。
[5]前記デスケーリング装置の噴射ノズルから前記厚鋼板の表面までの距離Hを、40mm以上で200mm以下とすることを特徴とする[1]乃至[4]の何れか1項に記載の厚鋼板の製造設備。
[6]前記加速冷却装置が、前記厚鋼板の上面に冷却水を供給するヘッダと、該ヘッダから懸垂した棒状冷却水を噴射する冷却水噴射ノズルと、前記厚鋼板と前記ヘッダとの間に設置される隔壁とを備えるとともに、前記隔壁には、前記冷却水噴射ノズルの下端部を内挿する給水口と、前記厚鋼板の上面に供給された冷却水を前記隔壁上へ排水する排水口とが、多数設けられていることを特徴とする[1]乃至[5]の何れか1項に記載の厚鋼板の製造設備。
[7]熱間圧延工程、熱間矯正工程及び加速冷却工程の順番で厚鋼板を製造する方法において、前記熱間矯正工程及び加速冷却工程の間に、厚鋼板の表面にエネルギー密度Eが合計で0.08J/mm2以上となるようにデスケーリングを2回行うデスケーリング工程を有することを特徴とする厚鋼板の製造方法。
[8]熱間圧延工程、熱間矯正工程及び加速冷却工程の順番で厚鋼板を製造する方法において、前記熱間矯正工程及び加速冷却工程の間に、厚鋼板の表面にエネルギー密度Eが合計で0.08J/mm2以上となるようにデスケーリングを2回以上行うデスケーリング工程を有することを特徴とする厚鋼板の製造方法
[9]前記デスケーリング工程の完了から前記加速冷却工程の開始までの時間t[s]は、t≦5×10−9×exp(25000/T)の式を満たしていることを特徴とする[7]または[8]に記載の厚鋼板の製造方法。ただし、T:冷却前の厚鋼板温度(K)である。The gist of the present invention is as follows.
[1] A hot rolling mill, a shape correcting device, a descaling device, and an accelerated cooling device are arranged in this order from the upstream side in the conveying direction, and the spray nozzles of the descaling device are arranged in two rows with respect to the longitudinal direction of the thick steel plate. The energy density E of the descaling water sprayed from the two rows of spray nozzles toward the surface of the thick steel plate is 0.08 J / mm 2 or more in total, .
[2] A hot rolling mill, a shape correction device, a descaling device, and an accelerated cooling device are arranged in this order from the upstream side in the conveying direction, and the spray nozzles of the descaling device are two or more rows in the longitudinal direction of the thick steel plate. The energy density E of the descaling water that is disposed and sprayed from the two or more rows of spray nozzles toward the surface of the thick steel plate is 0.08 J / mm 2 or more in total. production equipment.
[3] The distance from the descaling device to the accelerated cooling device when the transport speed from the descaling device to the accelerated cooling device is V [m / s] and the steel plate temperature before cooling is T [K]. L [m] satisfies the formula of L ≦ V × 5 × 10 −9 × exp (25000 / T), the thick steel plate manufacturing facility according to [1] or [2].
[4] The thick steel plate manufacturing facility according to [3], wherein a distance L from the descaling device to the acceleration cooling device is 12 m or less.
[5] The thickness according to any one of [1] to [4], wherein a distance H from the spray nozzle of the descaling device to the surface of the thick steel plate is 40 mm or more and 200 mm or less. Steel plate manufacturing equipment.
[6] The accelerated cooling device includes a header for supplying cooling water to the upper surface of the thick steel plate, a cooling water injection nozzle for injecting rod-shaped cooling water suspended from the header, and the thick steel plate and the header. A partition wall to be installed, and a water supply port for interpolating a lower end portion of the cooling water injection nozzle, and a drain port for draining the cooling water supplied to the upper surface of the thick steel plate to the partition wall. Are provided, and the manufacturing equipment for thick steel plates according to any one of [1] to [5].
[7] In the method of manufacturing a thick steel plate in the order of the hot rolling step, the hot straightening step, and the accelerated cooling step, the energy density E is added to the surface of the thick steel plate during the hot straightening step and the accelerated cooling step. And a descaling step of performing descaling twice so as to be 0.08 J / mm 2 or more.
[8] In the method of manufacturing a thick steel plate in the order of the hot rolling step, the hot straightening step, and the accelerated cooling step, the energy density E is added to the surface of the thick steel plate during the hot straightening step and the accelerated cooling step. A thick steel plate manufacturing method characterized by having a descaling step of performing descaling twice or more so as to be 0.08 J / mm 2 or more in [9] starting the accelerated cooling step after completion of the descaling step The time t [s] until the time satisfies the formula of t ≦ 5 × 10 −9 × exp (25000 / T), the method for producing a thick steel plate according to [7] or [8]. However, T: Thick steel plate temperature (K) before cooling.
本発明によると、デスケーリング工程において厚鋼板表面に発生しているスケールの均一化を図ることにより、冷却工程で均一な冷却を行うことができ、厚鋼板形状および機械的特性に優れた厚鋼板を製造することができる。 According to the present invention, by making the scale generated on the surface of the thick steel plate uniform in the descaling step, uniform cooling can be performed in the cooling step, and the thick steel plate having excellent thick steel plate shape and mechanical properties. Can be manufactured.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である、厚鋼板の製造設備を示す概略図である。図1において、矢印は厚鋼板の搬送方向である。厚鋼板の搬送方向上流側から、加熱炉1、デスケーリング装置2、圧延機3、形状矯正装置4、デスケーリング装置6、デスケーリング装置7、加速冷却装置5の順に配置されている。図1において、加熱炉1で圧延素材であるスラブ(図示しない。)を再加熱した後、デスケーリング装置2において一次スケール除去のためにスラブがデスケーリングされる。そして、スラブは圧延機3によって粗圧延と仕上圧延が施され、所定板厚の厚鋼板(図示しない。)に圧延される。図示された圧延機3は1機のみである。なお、圧延機3は、粗圧延機および仕上圧延機で構成されていてもよい。厚鋼板は形状矯正装置4によって矯正された後、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7においてスケールを完全除去するデスケーリングが行われる。そして、加速冷却装置5において水冷または空冷による制御冷却が行われる。ここで、形状矯正装置4を通して厚鋼板の形状を整えてから加速冷却を行うことが、冷却後の厚鋼板形状には好適である。形状矯正装置4は、熱間圧延中に厚鋼板に発生した歪の矯正をするものである。図1では、上下に千鳥状に配設された矯正ロールによって厚鋼板を挟圧するローラーレベラー方式の形状矯正装置を示している。形状矯正装置としては、これに限定されず、スキンパス方式あるいはプレス方式の形状矯正装置を用いてもよい。また、圧延機3が粗圧延機及び仕上圧延機で構成されている場合には、仕上圧延機でスキンパス矯正を行ってもよい。
FIG. 1 is a schematic view showing a thick steel plate manufacturing facility according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an arrow is a conveyance direction of a thick steel plate. From the upstream side in the conveying direction of the thick steel plate, the
加速冷却装置5では、上面冷却設備と下面冷却設備とから噴射される冷却水によって厚鋼板は所定温度まで冷却される。その後、必要に応じて、さらに下流でオンラインまたはオフラインに設けられた形状矯正装置(図示しない。)で厚鋼板の形状が矯正される。この形状矯正装置は、加速冷却装置5による冷却中に厚鋼板に発生した歪の矯正をするものである。本発明では、この形状矯正装置は使用しなくても良い。また、この形状矯正装置は、ローラーレベラー方式のほか、スキンパス方式あるいはプレス方式の形状矯正装置を用いてもよい。
In the accelerated
本実施形態では、形状矯正装置4と加速冷却装置5との間に、2つのデスケーリング装置、すなわち、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7が配置される。デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7から厚鋼板の表面に噴射するデスケーリング水のエネルギー密度Eを、2列の噴射ノズルの合計で0.08J/mm2以上とする。デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7で、厚鋼板の表面に発生したスケールを除去し、次いで、加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を行なうことにより、厚鋼板の鋼板形状および機械的特性を向上させることができる。図1で示されたデスケーリング装置は2列のみである。なお、3列以上のデスケーリング装置で構成されていても良い。デスケーリング装置が3列以上の場合は、厚鋼板の表面に噴射するデスケーリング水のエネルギー密度Eを、構成される列の噴射ノズルの合計で0.08J/mm2以上とする。In the present embodiment, two descaling devices, that is, a descaling device 6 and a descaling device 7 are arranged between the shape correction device 4 and the
この理由は次の通りである。従来の圧延設備において、形状矯正後にデスケーリング装置においてスケール除去を行うと、部分的にスケールが剥離する場合がある。そうすると、スケールが均一に剥離されないため、10〜50μm程度のスケール厚みのバラツキが生じる。この場合、その後の加速冷却装置において厚鋼板を均一に冷却することが困難である。つまり、従来の圧延設備においてスケール厚み分布にバラツキが生じた厚鋼板を加速冷却すると、図2に示すように、幅方向位置の表面温度のバラツキが大きく、均一に冷却することができない。その結果、厚鋼板形状に影響が生じる。 The reason is as follows. In conventional rolling equipment, when scale removal is performed in a descaling apparatus after shape correction, the scale may be partially peeled off. Then, since the scale is not peeled off uniformly, the scale thickness varies about 10 to 50 μm. In this case, it is difficult to uniformly cool the thick steel plate in the subsequent accelerated cooling device. That is, if a thick steel plate having a variation in scale thickness distribution in a conventional rolling facility is accelerated and cooled, as shown in FIG. 2, the surface temperature varies widely in the width direction and cannot be uniformly cooled. As a result, the thick steel plate shape is affected.
これに対して、本発明者らは、デスケーリング条件によってはスケール剥離が十分に行われず、むしろスケールむらを助長するという知見を得た。そして、スケール剥離が十分に行われる条件について鋭意検討した。その結果、形状矯正後にデスケーリングを行う場合には、形状矯正装置と加速冷却装置との間において、厚鋼板の長手方向に対してデスケーリング装置を2列以上配置し、デスケーリング装置の2列以上の噴射ノズルから厚鋼板の表面に向けて噴射するデスケーリング水の持つエネルギー密度Eを前記2列以上の噴射ノズルの合計で0.08J/mm2以上にすれば、その後に再生成するスケール厚みが5μm以下と均一になることを明らかにした。On the other hand, the present inventors have obtained the knowledge that the scale peeling is not sufficiently performed depending on the descaling condition, but rather the scale unevenness is promoted. And earnestly examined about the conditions by which scale peeling is fully performed. As a result, when descaling is performed after shape correction, two or more rows of descaling devices are arranged in the longitudinal direction of the thick steel plate between the shape correction device and the acceleration cooling device, and two rows of the descaling device are arranged. If the energy density E of the descaling water sprayed from the above spray nozzles toward the surface of the thick steel plate is 0.08 J / mm 2 or more in the total of the two or more rows of spray nozzles, then the scale to be regenerated thereafter It was clarified that the thickness became uniform with 5 μm or less.
デスケーリング時、スケール表面がデスケーリング水により冷却されることによりスケールには熱応力が生じるとともに、デスケーリング水による衝突力が作用する。その結果、スケールが剥離または破壊されることで除去される。本発明者らが鋭意検討したところ、熱間形状矯正後にデスケーリングを2回以上行うことにより、デスケーリング時に発生する熱応力の効果を2回以上得ることができる。そして、図3に示すように、2回行うほうが1回のみ行う場合よりも効率よくスケールを除去できることがわかった。さらに、デスケーリング装置の2列の噴射ノズルから厚鋼板に噴射するデスケーリング水のエネルギー密度Eが合計で0.08J/mm2以上であれば、製品スケール厚みが減少し、均一化することがわかった。図3で示された噴射回数は2回である。なお、噴射回数が3回以上でも同様の効果が得られることが、本発明者らによって確認された。これは、デスケーリングにより、一旦スケールが均一に完全剥離し、その後、スケールが薄く均一に再生成するためである。したがって、本発明によれば、加速冷却装置を通過する前の厚鋼板のスケール厚みが薄く均一になるので、加速冷却装置を通過するときに、厚鋼板の幅方向位置の表面温度バラツキが殆ど無く均一に冷却することができ、厚鋼板形状および機械的特性に優れた厚鋼板となる。At the time of descaling, the scale surface is cooled by the descaling water, so that a thermal stress is generated on the scale and an impact force by the descaling water acts. As a result, the scale is removed by peeling or breaking. As a result of intensive studies by the present inventors, the effect of thermal stress generated during descaling can be obtained twice or more by performing descaling twice or more after hot shape correction. And as shown in FIG. 3, it turned out that the scale can be removed more efficiently when performed twice than when performed only once. Furthermore, if the energy density E of the descaling water sprayed to the thick steel plate from the two rows of spray nozzles of the descaling device is 0.08 J / mm 2 or more in total, the product scale thickness can be reduced and uniformized. all right. The number of injections shown in FIG. 3 is two. It has been confirmed by the present inventors that the same effect can be obtained even when the number of injections is three or more. This is because the scale is once completely peeled off uniformly by descaling, and then the scale is thinly and uniformly regenerated. Therefore, according to the present invention, the scale thickness of the thick steel plate before passing through the accelerated cooling device is thin and uniform, so there is almost no surface temperature variation in the width direction position of the thick steel plate when passing through the accelerated cooling device. The steel plate can be cooled uniformly and has a thick steel plate shape and excellent mechanical properties.
ここで、厚鋼板に噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度E(J/mm2)とは、デスケーリングによってスケールを除去する能力の指標であり、次の(1)式のように定義される。
E=Qρv2t÷(2dW)…(1)
ただし、Q:デスケーリング水の噴射流量[m3/s]、d:フラットノズルのスプレー噴射厚み[mm]、W:フラットノズルのスプレー噴射幅[mm]、流体密度ρ[kg/m3]、厚鋼板衝突時の流体速度v[m/s]、衝突時間t[s](t=d/1000V、搬送速度V[m/s])である。Here, the energy density E (J / mm 2 ) of descaling water sprayed on the thick steel plate is an index of the ability to remove the scale by descaling and is defined as the following equation (1). .
E = Qρv 2 t ÷ ( 2 dW) (1)
However, Q: Descaling water injection flow rate [m 3 / s], d: Flat nozzle spray injection thickness [mm], W: Flat nozzle spray injection width [mm], Fluid density ρ [kg / m 3 ] The fluid velocity v [m / s] at the time of collision of the thick steel plate and the collision time t [s] (t = d / 1000 V, transport velocity V [m / s]).
しかしながら、厚鋼板衝突時の流体速度vの測定は必ずしも容易ではないため、(1)式で定義されるエネルギー密度Eを厳密に求めようとすると、多大な労力を要する。 However, since it is not always easy to measure the fluid velocity v at the time of collision with a thick steel plate, a great deal of labor is required to obtain the energy density E defined by the equation (1) strictly.
そこで、本発明者らは、さらに検討を加えた結果、厚鋼板に噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度E(J/mm2)の簡便な定義として、水量密度×噴射圧力×衝突時間を採用すればよいことを見出した。ここで、水量密度(m3/(mm2・min))は、「デスケーリング水の噴射流量÷デスケーリング水衝突面積」で計算される値である。噴射圧力(N/m2(=Pa))は、デスケーリング水の吐出圧力で定義される。衝突時間(s)は、「デスケーリング水の衝突厚み÷厚鋼板の搬送速度」で計算される値である。本発明において、デスケーリング能力としてエネルギー密度Eの上限は無い。なお、2列以上の噴射ノズルの合計で0.80J/mm2以上になると、ポンプの吐出圧力などが膨大となり、好ましくない。Therefore, as a result of further studies, the present inventors adopted water density × injection pressure × collision time as a simple definition of the energy density E (J / mm 2 ) of descaling water injected into the thick steel plate. I found out that I should do. The water density (m 3 / (mm 2 · min)) is a value calculated by “descaled water injection flow rate ÷ descaling water collision area”. The injection pressure (N / m 2 (= Pa)) is defined by the discharge pressure of descaling water. The collision time (s) is a value calculated by “descaled water collision thickness ÷ thick steel plate conveyance speed”. In the present invention, there is no upper limit of the energy density E as descaling capability. In addition, when the sum of two or more rows of injection nozzles is 0.80 J / mm 2 or more, the discharge pressure of the pump becomes enormous, which is not preferable.
次に、本発明者らは、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルから噴射されるデスケーリング水の流体速度vについて調べた。その結果、流体速度vと噴射距離との関係は、図4のようになることがわかった。縦軸である流体速度は、浮力と空気抵抗を考慮した運動方程式を解くことにより求めた。厚鋼板にデスケーリング水が到達するまでの間に、デスケーリング水の流体速度vは噴射時よりも減速する。このため、噴射距離が小さいほど、厚鋼板衝突時の流体速度vが大きく、大きなエネルギー密度を得ることができる。図4から、特に噴射距離Hが200mm超えになると減衰が大きくなるため、噴射距離Hは200mm以下とすることが好ましい。 Next, the present inventors examined the fluid velocity v of the descaling water ejected from the spray nozzles of the descaling device 6 and the descaling device 7. As a result, it was found that the relationship between the fluid velocity v and the ejection distance is as shown in FIG. The fluid velocity on the vertical axis was obtained by solving an equation of motion considering buoyancy and air resistance. Until the descaling water reaches the thick steel plate, the fluid velocity v of the descaling water is reduced as compared with the time of jetting. For this reason, the smaller the injection distance, the larger the fluid velocity v at the time of the collision with the thick steel plate, and a larger energy density can be obtained. From FIG. 4, since the attenuation increases especially when the injection distance H exceeds 200 mm, the injection distance H is preferably 200 mm or less.
そして、噴射距離が短いほど、所定のエネルギー密度を得るための噴射圧力、噴射流量なども少なくできるため、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7のポンプ能力の低減化を図ることができる。図1に示すような本発明の一実施形態において、形状矯正装置4で形状矯正された厚鋼板は、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7内に移動してくるので、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルを厚鋼板の表面に近づけることが可能である。しかし、噴射ノズルと厚鋼板との接触を考慮して、噴射距離は40mm以上であることが好ましい。以上より、本発明において、噴射距離Hは40mm以上200mm以下であることが好ましい。 And, as the injection distance is shorter, the injection pressure and the injection flow rate for obtaining a predetermined energy density can be reduced, so that the pumping capacity of the descaling device 6 and the descaling device 7 can be reduced. In the embodiment of the present invention as shown in FIG. 1, the thick steel plate straightened by the shape straightening device 4 moves into the descaling device 6 and the descaling device 7. The spray nozzle of the scaling device 7 can be brought close to the surface of the thick steel plate. However, in consideration of the contact between the spray nozzle and the thick steel plate, the spray distance is preferably 40 mm or more. As mentioned above, in this invention, it is preferable that the injection distance H is 40 mm or more and 200 mm or less.
また、通常のデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7で使用しているポンプの吐出能力が14.7MPa以上であるため、デスケーリング水の噴射圧力は14.7MPa以上が好ましい。噴射圧力の上限は特に決めない。しかしながら、噴射圧力を高くするとデスケーリング水を供給するポンプが消費するエネルギーが膨大となるので、噴射圧力は50MPa以下が好ましい。 Moreover, since the discharge capacity of the pump used in the normal descaling device 6 and the descaling device 7 is 14.7 MPa or more, the spray pressure of the descaling water is preferably 14.7 MPa or more. There is no particular upper limit on the injection pressure. However, since the energy consumed by the pump that supplies the descaling water becomes enormous when the injection pressure is increased, the injection pressure is preferably 50 MPa or less.
このように、本実施形態によると、2つ以上の噴射ノズルから噴出されるデスケーリング水のエネルギー密度Eを0.08J/mm2以上に設定したデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7が、厚鋼板の表面に発生したスケールを除去する。その結果、スケール厚み分布のバラツキが無くなるので、加速冷却装置5で厚鋼板を冷却した際に、図5に示すように、幅方向位置の表面温度のバラツキが殆ど無く均一に冷却することができ、厚鋼板形状、機械的特性に優れた厚鋼板を製造することができる。Thus, according to the present embodiment, the descaling device 6 and the descaling device 7 in which the energy density E of descaling water ejected from two or more spray nozzles is set to 0.08 J / mm 2 or more are The scale generated on the surface of the steel plate is removed. As a result, there is no variation in the scale thickness distribution. Therefore, when the thick steel plate is cooled by the accelerated
本発明のデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7では、たとえば、図6(a)のように、厚鋼板の長手方向に対して、デスケーリング装置6のデスケヘッダー6−1、および、デスケーリング装置7のデスケヘッダー7−1、が2列となって配置される。図6(a)で示されたデスケヘッダーは2列である。なお、デスケヘッダーは3列以上で構成されていてもよい。ここで、3列を超える場合は上述の効果が飽和するので、上限は3列が好ましい。デスケヘッダーに複数設けられている噴射ノズル6−2、7−2からデスケーリング水が厚鋼板に対して噴射され、図6(b)のようなスプレーパターン22となる。
In the descaling device 6 and the descaling device 7 of the present invention, for example, as shown in FIG. 6A, the deske header 6-1 of the descaling device 6 and the descaling device 7 with respect to the longitudinal direction of the thick steel plate. The desk headers 7-1 are arranged in two rows. The deske header shown in FIG. 6 (a) has two rows. The deske header may be composed of three or more rows. Here, since the above-mentioned effect is saturated when it exceeds 3 rows, the upper limit is preferably 3 rows. Descaling water is sprayed from the spray nozzles 6-2 and 7-2 provided on the deske header to the thick steel plate, resulting in a
デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズル6−2、7−2の配置関係としては、2列目のデスケーリング水の跳ね水が1列目のデスケーリング水に干渉することを防ぐため、長手方向に500mm以上離すことが好ましい。さらに、幅方向の噴射パターンは、図6(b)のように1列目と2列目で千鳥配置にすることが好ましい。また、2つの噴射ノズル6−2、7−2から噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度は、1列目のデスケーリングの熱応力効果でスケールに亀裂を入れた後、2列目のデスケーリングで大きなエネルギー密度でスケールを除去するとより効率よくスケールを除去することができる。そこで、1列目のデスケーリングの熱応力効果によりスケールに亀裂を入れるため、1列目のデスケーリング水のエネルギー密度は0.01J/mm2以上であることが好ましく、2列目のデスケーリング水のエネルギー密度を1列目よりも0.04J/mm2以上大きくすることが好ましい。デスケーリング装置が3列以上の場合においても同様に、各ノズル列を長手方向に500mm以上離し、千鳥配置とすることが好ましい。また、デスケーリング装置が3列以上の場合には、上記、デスケーリング装置が2列の場合と同様の理由により、最終列の直前の列のデスケーリング装置の噴射ノズルから噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度が0.01J/mm2以上であることが好ましく、最終列のデスケーリング装置の噴射ノズルから噴射されるデスケーリング水のエネルギー密度を最終列の直前の列よりも0.04J/mm2以上大きくすることが好ましい。The arrangement relationship between the spray nozzles 6-2 and 7-2 of the descaling device 6 and the descaling device 7 is to prevent the splash water of the second row of descaling water from interfering with the descaling water of the first row. It is preferable that the distance is 500 mm or more in the longitudinal direction. Furthermore, it is preferable that the injection pattern in the width direction is staggered in the first and second rows as shown in FIG. In addition, the energy density of the descaling water jetted from the two jet nozzles 6-2 and 7-2 is the second scaled descaling after cracking the scale by the thermal stress effect of the descaling of the first row. If the scale is removed with a large energy density, the scale can be removed more efficiently. Therefore, in order to crack the scale by the thermal stress effect of the first row descaling, the energy density of the first row descaling water is preferably 0.01 J / mm 2 or more. It is preferable to make the energy density of water larger than the first row by 0.04 J / mm 2 or more. Similarly, when the descaling device has three or more rows, it is preferable that the nozzle rows are spaced apart by 500 mm or more in the longitudinal direction to form a staggered arrangement. Further, when the descaling device has three or more rows, the descaling water jetted from the jet nozzle of the descaling device in the row immediately before the final row is the same as the case of the descaling device having two rows. It is preferable that the energy density of the descaling water is 0.01 J / mm 2 or more, and the energy density of the descaling water ejected from the spray nozzle of the descaling device in the final row is 0.04 J / mm than the row immediately before the final row. It is preferable to increase it by 2 or more.
また、形状矯正装置4で厚鋼板の形状矯正をした後であるので、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルを、形状矯正した厚鋼板の表面に近づけることが可能となる。その結果、デスケーリング能力が向上する。 In addition, since the shape correction device 4 has corrected the shape of the thick steel plate, the spray nozzles of the descaling device 6 and the descaling device 7 can be brought closer to the surface of the shape-corrected thick steel plate. As a result, the descaling capability is improved.
ところで、加速冷却装置5による厚鋼板の冷却時の安定性に影響を及ぼす。厚鋼板の表面のスケールは、厚鋼板のスケールの成長は一般的に拡散律速で整理できるとされ、次の(2)式で表されることが知られている。
ξ2=a×exp(−Q/RT)×t…(2)
ただし、ξ:スケール厚み、a:定数、Q:活性化エネルギー、R:定数、T:冷却前の厚鋼板温度[K]、t:時間である。By the way, the stability at the time of cooling of the thick steel plate by the accelerated
ξ 2 = a × exp (−Q / RT) × t (2)
Where ξ: scale thickness, a: constant, Q: activation energy, R: constant, T: thick steel plate temperature [K] before cooling, t: time.
そこで、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7によるスケール除去後のスケール成長を考慮し、種々の温度、時間でスケール成長のシミュレーション実験を行い、上記(2)式の定数を実験的に導出し、さらに、スケール厚みと冷却安定性について鋭意検討した。その結果、スケール厚みが15μm以下で冷却が安定し、スケール厚みが10μm以下でより安定し、スケール厚みが5μm以下で非常に安定するという知見を得た。 Therefore, considering the scale growth after the scale removal by the descaling device 6 and the descaling device 7, a simulation experiment of the scale growth is performed at various temperatures and times, and the constant of the above equation (2) is experimentally derived. Furthermore, the scale thickness and cooling stability were studied earnestly. As a result, it was found that cooling was stable when the scale thickness was 15 μm or less, more stable when the scale thickness was 10 μm or less, and very stable when the scale thickness was 5 μm or less.
スケール厚みが15μm以下の場合、上記(2)式に基づき、下記式(3)を導出することができる。すなわち、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7のうち下流側であるデスケーリング装置7による厚鋼板のスケール除去終了後から、加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を開始するまでの時間t[s]が、次の(3)式を満たす場合に、加速冷却装置5による冷却が安定する。
t≦5×10−9×exp(25000/T)…(3)
ただし、T:冷却前の厚鋼板温度[K]である。When the scale thickness is 15 μm or less, the following formula (3) can be derived based on the above formula (2). That is, the time t [s] from the end of descaling of the thick steel plate by the descaling device 7 on the downstream side of the descaling device 6 and the descaling device 7 until the accelerated
t ≦ 5 × 10 −9 × exp (25000 / T) (3)
However, T: Thick steel plate temperature [K] before cooling.
また、スケール厚みが10μm以下の場合、上記(2)式に基づき、下記式(4)を導出することができる。すなわち、デスケーリング装置7による厚鋼板のスケールの除去終了後から、加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を開始するまでの時間t[s]が、次の(4)式を満たす場合に、加速冷却装置5による冷却がより安定する。
t≦2.2×10−9×exp(25000/T)…(4)
さらに、スケール厚みが5μm以下の場合、上記(2)式に基づき、下記式(5)を導出することができる。すなわち、デスケーリング装置7による厚鋼板のスケール除去終了後から、加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を開始するまでの時間t[s]が、次の(5)式を満たす場合に、加速冷却装置5による冷却が非常に安定する。
t≦5.6×10−10×exp(25000/T)…(5)
一方、デスケーリング装置7の出側から加速冷却装置5の入り側までの距離Lは、厚鋼板の搬送速度Vと、時間t(デスケーリング装置7によるデスケーリング工程終了から加速冷却装置5の工程開始までの時間)とに対して次の(6)式を満たすように設定する。
L≦V×t…(6)
ただし、L:デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離(m)、V:厚鋼板の搬送速度(m/s)、t:時間(s)
そして、上記(6)式と上記(3)式とから、次の(7)式を導出することができる。本発明において、(7)式を満足することがより好ましい。
L≦V×5×10−9×exp(25000/T)…(7)
また、上記(6)式と上記(4)式とから、次の(8)式を導出することができる。本発明において、(8)式を満足することがさらに好ましい。
L≦V×2.2×10−9×exp(25000/T)…(8)
さらに、上記(6)式と上記(5)式とから、次の(9)式を導出することができる。本発明において、(9)式を満足することが好ましい。
L≦V×5.6×10−10×exp(25000/T)…(9)
上記の(7)〜(9)式から、例えば加速冷却装置5による冷却前の厚鋼板の温度を820℃とし、厚鋼板の搬送速度を0.28〜2.50m/sとすると、デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lは12m以上107m以下で冷却が安定し、5m以上47m以下で冷却がより安定し、1.3m以上12m以下で冷却が非常に安定する。When the scale thickness is 10 μm or less, the following formula (4) can be derived based on the above formula (2). That is, when the time t [s] from the end of removal of the scale of the thick steel plate by the descaling device 7 to the start of cooling of the thick steel plate by the
t ≦ 2.2 × 10 −9 × exp (25000 / T) (4)
Furthermore, when the scale thickness is 5 μm or less, the following formula (5) can be derived based on the above formula (2). That is, when the time t [s] from the end of descaling of the thick steel plate by the descaling device 7 to the start of cooling of the thick steel plate by the accelerated
t ≦ 5.6 × 10 −10 × exp (25000 / T) (5)
On the other hand, the distance L from the exit side of the descaling device 7 to the entrance side of the
L ≦ V × t (6)
However, L: Distance (m) from descaling device 7 to
Then, the following equation (7) can be derived from the above equation (6) and the above equation (3). In the present invention, it is more preferable to satisfy the expression (7).
L ≦ V × 5 × 10 −9 × exp (25000 / T) (7)
Further, the following equation (8) can be derived from the above equation (6) and the above equation (4). In the present invention, it is more preferable to satisfy the formula (8).
L ≦ V × 2.2 × 10 −9 × exp (25000 / T) (8)
Furthermore, the following equation (9) can be derived from the above equation (6) and the above equation (5). In the present invention, it is preferable that the expression (9) is satisfied.
L ≦ V × 5.6 × 10 −10 × exp (25000 / T) (9)
From the above equations (7) to (9), for example, when the temperature of the thick steel plate before cooling by the accelerated
これより、デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lを12m以下とすると、厚鋼板の搬送速度Vが遅い(例えばV=0.28m/s)場合でも冷却は安定し、逆に、厚鋼板の搬送速度Vが早い(例えばV=2.50m/s)場合には冷却が非常に安定するので、好ましい。なお、より好ましいのは、デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lが5m以下である。
From this, when the distance L from the descaling device 7 to the
さらに、一般的に、制御冷却を必要とする厚鋼板の大部分は搬送速度Vが0.5m/s以上であることを考えると、この搬送速度Vで冷却が非常に安定する条件である距離Lが2.5m以下とすることがさらに好ましい。 Furthermore, in general, most of thick steel plates that require controlled cooling are distances that are conditions under which cooling is very stable at this conveying speed V, considering that the conveying speed V is 0.5 m / s or more. More preferably, L is 2.5 m or less.
なお、ここでは、加速冷却装置5による冷却前の厚鋼板の温度を820℃とした場合について説明した。加速冷却装置5による冷却前の厚鋼板の温度を820℃以外の場合についても同様に、デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lを好ましくは12m以下、より好ましくは5m以下、さらに好ましくは2.5m以下とすることにより、冷却を安定することができる。これは、加速冷却装置5による冷却前の厚鋼板の温度が820℃よりも低い場合、上記(7)式、上記(8)式、上記(9)式の右辺の値が、それぞれ、T=820℃の場合よりも大きくなるので、T=820℃の場合について適正に設定されたデスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lであれば、上記(7)式、上記(8)式、上記(9)式は、必然的に満足するからである。逆に、加速冷却装置5による冷却前の厚鋼板の温度が820℃よりも高い場合には、厚鋼板の搬送速度Vを適宜低めに調整することにより、やはり、上記(7)式、上記(8)式、上記(9)式を満足させることができる。
Here, the case where the temperature of the thick steel plate before cooling by the accelerated
次に、本発明の加速冷却装置5について説明する。図7に示すように、本発明の加速冷却装置5の上面冷却設備は、厚鋼板10の上面に冷却水を供給する上ヘッダ11と、該上ヘッダ11から懸垂した棒状冷却水を噴射する冷却水噴射ノズル13と、厚鋼板10と上ヘッダ11との間に設置される隔壁15とを備える。隔壁15には、冷却水噴射ノズル13の下端部を内挿する給水口16と、厚鋼板10の上面に供給された冷却水を隔壁15上へ排水する排水口17とが、多数設けられていることが好ましい。
Next, the accelerated
具体的には、上面冷却設備は、厚鋼板10の上面に冷却水を供給する上ヘッダ11と、該上ヘッダ11から懸垂した冷却水噴射ノズル13と、上ヘッダ11と厚鋼板10との間に厚鋼板幅方向に亘り水平に設置され多数の貫通孔(給水口16と排水口17)を有する隔壁15とを備えている。そして、冷却水噴射ノズル13は棒状の冷却水を噴射する円管ノズルからなり、その先端が前記隔壁15に設けられた貫通孔(給水口16)に内挿されて隔壁15の下端部より上方になるように設置されている。なお、冷却水噴射ノズル13は、上ヘッダ11内の底部の異物を吸い込んで詰まるのを防止するため、その上端が上ヘッダ11の内部に突出するように、上ヘッダ11内に貫入させることが好ましい。
Specifically, the upper surface cooling facility includes an
ここで、本発明における棒状冷却水とは、円形状(楕円や多角の形状も含む)のノズル噴出口からある程度加圧された状態で噴射される冷却水であって、ノズル噴出口からの冷却水の噴射速度が6m/s以上、好ましくは8m/s以上であり、ノズル噴出口から噴射された水流の断面がほぼ円形に保たれた連続性と直進性のある水流の冷却水のことをいう。すなわち、円管ラミナーノズルからの自由落下流や、スプレーのような液滴状態で噴射されるものとは異なる。 Here, the rod-shaped cooling water in the present invention is cooling water injected in a state of being pressurized to some extent from a circular (including elliptical or polygonal) nozzle outlet, and is cooled from the nozzle outlet. The water injection speed is 6 m / s or more, preferably 8 m / s or more, and the water flow jetted from the nozzle outlet has a continuous circular shape, and the water flow has a continuous and straight flow. Say. That is, it is different from a free fall flow from a circular tube laminar nozzle or a liquid ejected in a droplet state such as a spray.
冷却水噴射ノズル13の先端が貫通孔に内挿されて隔壁15の下端部より上方になるように設置されているのは、仮に先端が上方に反った厚鋼板が進入してきた場合でも隔壁15によって冷却水噴射ノズル13が損傷するのを防止するためである。それによって冷却水噴射ノズル13が良好な状態で長期間に亘って冷却を行うことができるので、設備補修等を行うことなく、厚鋼板の温度むらの発生を防止することができる。
The reason why the tip of the cooling
また、円管ノズル13の先端が貫通孔に内挿されているので、図14に示すように、隔壁15の上面を流れる点線矢印の排出水の幅方向流れと干渉することがない。したがって、冷却水噴射ノズル13から噴射された冷却水は、幅方向位置によらず等しく厚鋼板上面へ達することができ、幅方向に均一な冷却を行うことができる。
Further, since the tip of the
隔壁15の一例を示すと、図9に示すように隔壁15には直径10mmの貫通孔が厚鋼板幅方向に80mm、搬送方向に80mmのピッチで碁盤の目状に多数開けられている。そして、給水口16には外径8mm、内径3mm、長さ140mmの冷却水噴射ノズル13が挿入されている。冷却水噴射ノズル13は千鳥格子状に配列され、冷却水噴射ノズル13が通っていない貫通孔は冷却水の排水口17となっている。このように、本発明の加速冷却装置の隔壁15に設けられた多数の貫通孔は、ほぼ同数の給水口16と排水口17とから成り立っており、それぞれに役割、機能を分担している。
As an example of the
このとき、排水口17の総断面積は、冷却水噴射ノズル13の円管ノズル13の内径の総断面積よりも十分広く、円管ノズル13の内径の総断面積の11倍程度が確保されており、図7に示すように厚鋼板上面に供給された冷却水は、厚鋼板表面と隔壁15との間に充満し、排水口17を通して、隔壁15の上方に導かれ、速やかに排出される。図10は隔壁上の厚鋼板幅方向端部付近の冷却排水の流れを説明する正面図である。排水口17の排水方向が冷却水噴射方向と逆の上向きになっており、隔壁15の上方へ抜けた冷却排水は、厚鋼板幅方向外側へ向きを変え、上ヘッダ11と隔壁15との間の排水流路を流れて排水される。
At this time, the total cross-sectional area of the
一方、図11に示す例は、排水口17を厚鋼板幅方向に傾斜させて排水方向が厚鋼板幅方向外側に向くように幅方向外側へ向けた斜め方向としたものである。このようにすることで、隔壁15上の排出水19の厚鋼板幅方向流れが円滑になり、排水が促進されるので好ましい。
On the other hand, in the example shown in FIG. 11, the
ここで、図12に示すように排水口と給水口が同一の貫通孔に設置されていると、冷却水は、厚鋼板に衝突した後、隔壁15の上方に抜けにくくなって、厚鋼板10と隔壁15の間を厚鋼板幅方向端部へ向かって流れるようになる。そうすると厚鋼板10と隔壁15の間の冷却排水の流量は、板幅方向の端部に近づく程多くなるので、噴射冷却水18が滞留水膜を貫通して厚鋼板に到達する力が板幅方向端部ほど阻害されることとなる。
Here, as shown in FIG. 12, when the drainage port and the water supply port are installed in the same through hole, the cooling water does not easily come out above the
薄鋼板の場合には板幅が高々2m程度であるのでその影響は限定的である。しかしながら、特に板幅が3m以上の厚鋼板の場合には、その影響は無視できない。従って、厚鋼板幅方向端部の冷却が弱くなり、この場合の厚鋼板幅方向の温度分布は、不均一な温度分布となる。 In the case of a thin steel plate, since the plate width is about 2 m at most, the influence is limited. However, the influence cannot be ignored especially in the case of a thick steel plate having a plate width of 3 m or more. Accordingly, the cooling at the end in the width direction of the thick steel plate is weakened, and the temperature distribution in the width direction of the thick steel plate in this case becomes a non-uniform temperature distribution.
これに対して、本発明の加速冷却装置は、図13に示すように給水口16と排水口17は別個に設けられており、給水と排水を役割分担しているので、冷却排水は隔壁15の排水口17を通過して隔壁15の上方に円滑に流れて行くようになる。従って、冷却後の排水が速やかに厚鋼板上面から排除されるので、後続で供給される冷却水は、容易に滞留水膜を貫通することができ、十分な冷却能力を得ることができる。この場合の厚鋼板幅方向の温度分布は、均一な温度分布となり、幅方向に均一な温度分布を得ることができる。
On the other hand, in the accelerated cooling apparatus of the present invention, as shown in FIG. 13, the
ちなみに、排水口17の総断面積は、円管ノズル13の内径の総断面積の1.5倍以上であれば、冷却水の排出が速やかに行われる。このことは、例えば、隔壁15には円管ノズル13の外径よりも大きい穴を開け、排水口の数を給水口の数と同じか、それ以上にすれば実現できる。
Incidentally, if the total cross-sectional area of the
排水口17の総断面積が円管ノズル13の内径部の総断面積の1.5倍より小さいと、排水口の流動抵抗が大きくなり、滞留水が排水されにくくなる結果、滞留水膜を貫通して厚鋼板表面に到達できる冷却水量が大幅に減り、冷却能が低下するので好ましくない。より好ましくは4倍以上である。一方排水口が多過ぎたり、排水口の断面径が大きくなりすぎると、隔壁15の剛性が小さくなって、厚鋼板が衝突したときに損傷し易くなる。従って、排水口の総断面積と円管ノズル13の内径の総断面積の比は1.5から20の範囲が好適である。
If the total cross-sectional area of the
また、隔壁15の給水口16に内挿した円管ノズル13の外周面と給水口16の内面との隙間は3mm以下とすることが望ましい。この隙間が大きいと、円管ノズル13から噴射される冷却水の随伴流の影響により、隔壁15の上面へ排出された冷却排水が給水口16の円管ノズル13の外周面との隙間に引き込まれ、再び厚鋼板上に供給されることとなるので、冷却効率が悪くなる。これを防止するには、円管ノズル13の外径を給水口16の大きさとほぼ同じにすることがより好ましい。しかしながら、工作精度や取り付け誤差を考慮し、実質的に影響が少ない3mmまでの隙間は許容する。より望ましくは2mm以下とする。
The gap between the outer peripheral surface of the
さらに、冷却水が滞留水膜を貫通して厚鋼板に到達できるようにするためには、円管ノズル13の内径、長さ、冷却水の噴射速度やノズル距離も最適にする必要がある。
Furthermore, in order to allow the cooling water to penetrate the staying water film and reach the thick steel plate, it is necessary to optimize the inner diameter and length of the
即ち、ノズル内径は3〜8mmが好適である。3mmより小さいとノズルから噴射する水の束が細くなり勢いが弱くなる。一方ノズル径が8mmを超えると流速が遅くなり、滞留水膜を貫通する力が弱くなる。 That is, the nozzle inner diameter is preferably 3 to 8 mm. If it is smaller than 3 mm, the bundle of water sprayed from the nozzle becomes thin and the momentum becomes weak. On the other hand, when the nozzle diameter exceeds 8 mm, the flow rate becomes slow, and the force penetrating the staying water film becomes weak.
円管ノズル13の長さは120〜240mmが好適である。ここでいう円管ノズル13の長さとは、ヘッダ内部へある程度貫入したノズル上端の流入口から、隔壁の給水口に内挿したノズルの下端までの長さを意味する。円管ノズル13が120mmより短いと、ヘッダ下面と隔壁上面との距離が短くなりすぎる(例えば、ヘッダ厚み20mm、ヘッダ内へのノズル上端の突出量20mm、隔壁へのノズル下端の挿入量10mmとすると、70mm未満となる。)ため、隔壁より上側の排水スペースが小さくなり、冷却排水が円滑に排出できなくなる。一方、240mmより長いと円管ノズル13の圧力損失が大きくなり、滞留水膜を貫通する力が弱くなる。
The length of the
ノズルからの冷却水の噴射速度は、6m/s以上、好ましくは8m/s以上が必要である。6m/s未満では、滞留水膜を冷却水が貫通する力が極端に弱くなるからである。8m/s以上であれば、より大きな冷却能力を確保できるので好ましい。また、上面冷却の冷却水噴射ノズル13の下端から厚鋼板10の表面までの距離は、30〜120mmとするのが良い。30mm未満では、厚鋼板10が隔壁15に衝突する頻度が極端に多くなり設備保全が難しくなる。120mm超えでは、冷却水が滞留水膜を貫通する力が極端に弱くなる。
The jetting speed of the cooling water from the nozzle needs to be 6 m / s or more, preferably 8 m / s or more. This is because if it is less than 6 m / s, the force of the cooling water penetrating through the staying water film becomes extremely weak. If it is 8 m / s or more, a larger cooling capacity can be secured, which is preferable. Moreover, the distance from the lower end of the cooling
厚鋼板上面の冷却では、冷却水が厚鋼板長手方向に拡がらないように、上ヘッダ11の前後に水切ロール20を設置するのが良い。これにより、冷却ゾーン長が一定となり、温度制御が容易になる。ここで水切ロール20により厚鋼板搬送方向の冷却水の流れは堰き止められるので冷却排水は厚鋼板幅方向外側に流れるようになる。しかしながら、水切ロール20の近傍は冷却水が滞留し易い。
In cooling the upper surface of the thick steel plate, it is preferable to install draining
そこで図8に示すように、厚鋼板幅方向に並んだ円管ノズル13の列のうち、厚鋼板搬送方向の最上流側列の冷却水噴射ノズルは、厚鋼板搬送方向の上流方向へ15〜60度傾け、厚鋼板搬送方向の最下流側列の冷却水噴射ノズルは、厚鋼板搬送方向の下流方向へ15〜60度傾けることが好ましい。こうすることにより、水切ロール20に近い位置にも冷却水を供給することができ、水切ロール20近傍に冷却水が滞留することがなく、冷却効率が上がるので好適である。
Therefore, as shown in FIG. 8, among the rows of
上ヘッダ11下面と隔壁15上面の距離は、ヘッダ下面と隔壁上面に囲まれた空間内での厚鋼板幅方向流路断面積が冷却水噴射ノズル内径の総断面積の1.5倍以上となるように設けられ、例えば100mm程度以上である。この厚鋼板幅方向流路断面積が冷却水噴射ノズル内径の総断面積の1.5倍以上ない場合、隔壁に設けられた排水口17から隔壁15上面へ排出された冷却排水が円滑に厚鋼板幅方向に排出できない。
The distance between the lower surface of the
本発明の加速冷却装置において、最も効果を発揮する水量密度の範囲は、1.5m3/(m2・min)以上である。水量密度がこれよりも低い場合には滞留水膜がそれほど厚くならず、棒状冷却水を自由落下させて厚鋼板を冷却する公知の技術を適用しても、幅方向の温度むらはそれほど大きくならない場合もある。一方、水量密度が4.0m3/(m2・min)よりも高い場合でも、本発明の技術を用いることは有効である。しかしながら、設備コストが高くなるなど実用化の上での問題があるので、1.5〜4.0m3/(m2・min)が最も実用的な水量密度である。In the accelerated cooling device of the present invention, the range of the water density that exhibits the most effect is 1.5 m 3 / (m 2 · min) or more. When the water density is lower than this, the staying water film does not become so thick, and even if a known technique for cooling the steel plate by free-falling the rod-shaped cooling water is applied, the temperature unevenness in the width direction does not become so large. In some cases. On the other hand, even when the water density is higher than 4.0 m 3 / (m 2 · min), it is effective to use the technique of the present invention. However, since there are problems in practical use such as an increase in equipment cost, 1.5 to 4.0 m 3 / (m 2 · min) is the most practical water density.
本発明の冷却技術を適用するのは、冷却ヘッダの前後に水切りロールを配する場合が特に効果的である。しかしながら、水切りロールがない場合にも適用することは可能である。例えば、ヘッダが長手方向に比較的長く(2〜4m程度ある場合)、そのヘッダの前後でパージ用の水スプレーを噴射して、非水冷ゾーンへの水漏れを防止する冷却設備に適用することも可能である。 The cooling technique of the present invention is particularly effective when draining rolls are arranged before and after the cooling header. However, it is possible to apply even when there is no draining roll. For example, the header is relatively long in the longitudinal direction (when it is about 2 to 4 m), and is applied to a cooling facility that sprays a water spray for purging before and after the header to prevent water leakage to the non-water cooling zone. Is also possible.
なお、本発明において、厚鋼板下面側の冷却装置については、特に限定されるものではない。図7、8に示す実施形態では、上面側の冷却装置と同様の円管ノズル14を備えた冷却下ヘッダ12の例を示した。厚鋼板下面側の冷却では、噴射された冷却水は厚鋼板に衝突した後に自然落下するので、上面側冷却のような冷却排水を厚鋼板幅方向に排出する隔壁15はなくてもよい。また、膜状冷却水や噴霧状のスプレー冷却水などを供給する公知の技術を用いてもよい。
In the present invention, the cooling device on the lower surface side of the thick steel plate is not particularly limited. In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, an example of the cooled
以上のように、本発明の厚鋼板の製造設備は、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7としてデスケーリング水の噴射ノズルが2列以上配置され、前記2列以上の噴射ノズルから厚鋼板10の表面に向けて噴射されるエネルギー密度Eを合計で0.08J/mm2以上に設定することにより、厚鋼板10に発生しているスケールの均一化を図り、加速冷却装置5で均一な冷却を図ることができる。その結果、厚鋼板形状に優れた厚鋼板10を製造することができる。As described above, in the thick steel plate manufacturing equipment of the present invention, two or more rows of spray nozzles of descaling water are arranged as the descaling device 6 and the descaling device 7, and the
また、形状矯正装置4で厚鋼板10の形状矯正を行うことにより、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルを厚鋼板10の表面に近づけることが可能となる。
Further, by correcting the shape of the
また、噴射距離H(デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルと厚鋼板10の表面との距離)を40mm以上、200mm以下にするとデスケーリング能力が向上する。また、所定のエネルギー密度Eを得るための噴射圧力、噴射流量などが小さくて済むのでデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7のポンプ能力の低減化を図ることができる。 Further, when the spray distance H (the distance between the spray nozzles of the descaling device 6 and the descaling device 7 and the surface of the thick steel plate 10) is 40 mm or more and 200 mm or less, the descaling capability is improved. Further, since the injection pressure and the injection flow rate for obtaining the predetermined energy density E may be small, the pumping capacity of the descaling device 6 and the descaling device 7 can be reduced.
また、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7のうち下流側であるデスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離Lを、L≦V×5×10−9×exp(25000/T)を満たすことにより、加速冷却装置5による厚鋼板10の冷却を安定させることができる。Further, the distance L from the descaling device 7 on the downstream side of the descaling device 6 and the descaling device 7 to the
さらに、本発明の加速冷却装置5は、図7に示したように、上部冷却水噴射ノズル13から給水口16を介して供給された冷却水が、厚鋼板10の上面を冷却して高温の排水となり、上部冷却水噴射ノズル13が挿通されていない排水口17を排水流路として隔壁15の上方から厚鋼板10の幅方向に流れていく。冷却後の排水が厚鋼板10から速やかに排除されるようになっているので、上部冷却水噴射ノズル13から給水口16を介して流れてくる冷却水が順次厚鋼板10に接触することで、十分且つ幅方向に均一な冷却能力を得ることができる。
Furthermore, in the accelerated
なお、本発明者らが検討した結果、本発明のようなデスケーリングを行わずに、加速冷却を行った厚鋼板の幅方向の温度むらは40℃程度となることがわかった。その一方で、前述した本発明のデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7によりデスケーリングを施した後に、加速冷却装置5による冷却を行った厚鋼板の幅方向の温度むらは10℃程度に減少することがわかった。さらに、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7でデスケーリングを施した後、図7に示す加速冷却装置5を用いて加速冷却を施した厚鋼板の幅方向の温度むらは、4℃程度にまで減少することがわかった。なお、厚鋼板の温度むらは、走査型温度計で加速冷却後の厚鋼板表面温度分布を測定し、その測定結果から幅方向の温度むらを算出した。
As a result of investigations by the present inventors, it was found that the temperature unevenness in the width direction of the thick steel plate subjected to accelerated cooling without performing descaling as in the present invention was about 40 ° C. On the other hand, after performing descaling by the descaling device 6 and descaling device 7 of the present invention described above, the temperature unevenness in the width direction of the thick steel plate cooled by the accelerated
また、本発明のように、圧延中に発生した歪は形状矯正装置4で矯正し、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7で厚鋼板10のデスケーリングを行い、冷却の制御性を安定化させるため、厚鋼板製造設備の下流にオンラインあるいはオフラインで設けられる形状矯正装置で矯正される厚鋼板10は、もともと平坦度が高く厚鋼板10の温度も均一である。したがって、前記下流に設けられる形状矯正装置の矯正力については、あまり高くする必要はない。また、加速冷却装置5と前記下流に設けられる形状矯正装置との距離は、圧延ラインで製造する厚鋼板10の最大長さよりも長くするとよい。これにより、前記下流に設けられる形状矯正装置でリバース矯正などを実施する場合も多いため、逆送した厚鋼板10が搬送ロール上で跳ねて、加速冷却装置5に衝突するなどのトラブルを防ぐ効果や、加速冷却装置5における冷却中に発生したわずかな温度偏差を均一化し、矯正後に温度偏差に起因した反りの発生を避ける効果を期待できる。
Further, as in the present invention, the distortion generated during rolling is corrected by the shape correction device 4, and the descaling device 6 and the descaling device 7 are descaled to stabilize the cooling controllability. Therefore, the
圧延機3によって圧延した板厚30mm、幅3500mmの厚鋼板を、形状矯正装置4およびデスケーリング装置6およびデスケーリング装置7を通過してから、820℃から420℃までの制御冷却を行った。ここで、冷却が安定する条件は、前述の(3)、(4)、(5)式から算出すると、デスケーリング装置7による厚鋼板のスケールを除去終了後から加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を開始するまでの時間tは、好ましくは42s以下、より好ましくは19s以下、さらに好ましくは5s以下である。
A thick steel plate having a thickness of 30 mm and a width of 3500 mm rolled by the rolling
デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7は、ノズルの噴射圧力が17.7MPa、ノズル1本あたりの噴射流量が45L/min(=7.5×10−4m3/s)、噴射距離(デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7の噴射ノズルと厚鋼板の表面距離)が130mm、ノズル噴射角度が66°、迎え角が15°とし、隣り合うノズルの噴射領域がある程度ラップされるように幅方向に並べたものを長手方向に2列設置し、スプレー噴射厚みは3mm、スプレー噴射幅は175mmとした。また、ノズルはフラットスプレーノズルとした。ここで、デスケーリング水のエネルギー密度は、前述した水量密度×噴射圧力×衝突時間で定義される値である。衝突時間(s)は厚鋼板表面にデスケーリング水が噴射されている時間であり、スプレー噴射厚みを搬送速度で除することにより求められる。The descaling device 6 and the descaling device 7 have a nozzle injection pressure of 17.7 MPa, an injection flow rate per nozzle of 45 L / min (= 7.5 × 10 −4 m 3 / s), and an injection distance (de- The surface distance between the injection nozzle and the thick steel plate of the scaling device 6 and the descaling device 7 is 130 mm, the nozzle injection angle is 66 °, the angle of attack is 15 °, and the injection direction of the adjacent nozzles is wrapped to some extent. Were arranged in two rows in the longitudinal direction, the spray spray thickness was 3 mm, and the spray spray width was 175 mm. The nozzle was a flat spray nozzle. Here, the energy density of descaling water is a value defined by the above-mentioned water amount density × injection pressure × collision time. The collision time (s) is the time during which descaling water is sprayed on the surface of the thick steel plate, and is obtained by dividing the spray spray thickness by the transport speed.
加速冷却装置5は、図7に示すように厚鋼板上面に供給した冷却水を隔壁の上方に流し、さらに図10に示すように厚鋼板幅方向側方から排水できるような流路を設けた設備とした。隔壁には、直径12mmの孔を碁盤の目のようにあけ、図9に示すように、千鳥格子状に配列した給水口に上部冷却水噴射ノズルを内挿し、残りの孔を排水口として用いた。上ヘッダ下面と隔壁上面の距離は100mmとした。
The accelerated
加速冷却装置5の上部冷却水噴射ノズルは、内径5mm、外径9mm、長さ170mmとし、その上端をヘッダ内へ突出させた。また、棒状冷却水の噴射速度を8.9m/sとした。厚鋼板幅方向のノズルピッチは50mmとして、テーブルローラ間距離1mのゾーン内でノズルを長手方向に10列並べた。上面の水量密度は、2.1m3/(m2・min)であった。上面冷却のノズル下端は、板厚25mmの隔壁の上下表面の中間位置となるように設置し、厚鋼板表面までの距離は80mmとした。The upper cooling water spray nozzle of the accelerated
なお、下面冷却設備については、図7に示すような、隔壁を備えないこと以外は上面冷却設備と同様の冷却設備を用い、棒状冷却水の噴射速度および水量密度を上面の1.5倍とした。 For the bottom surface cooling equipment, the cooling equipment similar to the top surface cooling equipment is used except that no partition wall is provided as shown in FIG. did.
そして、表1に示すように、デスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離L、厚鋼板の搬送速度Vおよびデスケーリング装置7から加速冷却装置5までの時間tを種々変化させた。なお、表1中のTは冷却前の厚鋼板温度(K)である。
As shown in Table 1, the distance L from the descaling device 7 to the
厚鋼板形状については、再矯正率(%)で評価した。具体的には、厚鋼板全長の反り、および/または、厚鋼板全幅の反りが、その厚鋼板に対応する製品規格で定められている基準値以内であれば合格、基準値を超えていれば、再矯正実施材と判断し、再矯正率は、(再矯正実施材の本数)/(対象材の全本数)×100として算出した。 The steel plate shape was evaluated by the re-correction rate (%). Specifically, if the warpage of the total length of the thick steel plate and / or the warpage of the full width of the thick steel plate is within the standard value defined in the product standard corresponding to the thick steel plate, if it exceeds the standard value The re-correction rate was calculated as (number of re-correction execution materials) / (total number of target materials) × 100.
特に、搬送方向に対して最下流列のデスケーリング装置7から加速冷却装置5までの距離を5mとした本発明例1〜4は、デスケーリング装置7による厚鋼板のスケールを除去終了後から、加速冷却装置5で厚鋼板の冷却を開始するまでの時間tが、厚鋼板の搬送速度Vによらず、加速冷却装置5による冷却がより安定する条件である19s以下であった。そのため、再矯正率が5%以下と良好であった。また、本発明例5については、再矯正率は合格である12%であったものの、本発明例1〜4より劣った。これは、スケール除去終了後から加速冷却装置5で冷却を開始するまでの時間が46sと長いため、スケールが厚くなり、冷却が不安定になったためと考えられる。
In particular, Examples 1-4 of the present invention in which the distance from the descaling device 7 in the most downstream row to the
一方、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7によるスケール除去を実施せず、加速冷却装置5による冷却を行った比較例1では、厚鋼板の表面に発生しているスケールの均一化が図られることなく加速冷却装置5による冷却が実施された。このため、厚鋼板の温度分布に起因したと考えられる平坦度悪化により再矯正率が40%となり、機械的特性にもばらつきが生じた。
On the other hand, in the comparative example 1 in which the descaling device 6 and the descaling device 7 do not perform the scale removal and the cooling by the
また、デスケーリング装置6およびデスケーリング装置7による設定条件を、水圧10MPa、ノズル1本あたりの噴射流量が39L/min(=6.5×10−4m3/s)、噴射距離が130mm、ノズル噴射角度が66°、ノズル迎え角が15°とし、エネルギー密度を0.06J/mm2とした比較例2は、デスケーリング水の持つエネルギー密度が十分に大きくなかったので、スケールが部分的に剥離し、厚鋼板幅方向の温度分布が悪化した。このため、再矯正率が70%となり、機械的特性にもばらつきが生じた。Moreover, the setting conditions by the descaling device 6 and the descaling device 7 are as follows: the water pressure is 10 MPa, the injection flow rate per nozzle is 39 L / min (= 6.5 × 10 −4 m 3 / s), the injection distance is 130 mm, In Comparative Example 2 in which the nozzle injection angle is 66 °, the nozzle attack angle is 15 °, and the energy density is 0.06 J / mm 2 , the energy density of the descaling water is not sufficiently large, so the scale is partially The temperature distribution in the width direction of the thick steel plate deteriorated. For this reason, the re-correction rate became 70%, and the mechanical characteristics also varied.
デスケーリング回数が1回で、ノズルの噴射圧力が17.7MPa、ノズル1本あたりの噴射流量が45L/min(=7.5×10−4m3/s)、噴射距離が130mm、ノズル噴射角度が66°、迎え角が15°とし、エネルギー密度を0.09J/mm2とした比較例3は、デスケーリング回数が1回なのでデスケーリング時に発生する熱応力効果も1回だけとなったため、スケールが部分的に剥離し、厚鋼板幅方向の温度分布が悪化した。このため、再矯正率が72%となり、機械的特性にもばらつきが生じた。Descaling frequency is 1, nozzle injection pressure is 17.7 MPa, injection flow rate per nozzle is 45 L / min (= 7.5 × 10 −4 m 3 / s), injection distance is 130 mm, nozzle injection In Comparative Example 3 in which the angle is 66 °, the angle of attack is 15 °, and the energy density is 0.09 J / mm 2 , since the number of descaling is one, the thermal stress effect generated at the time of descaling is only one. The scale partially peeled off, and the temperature distribution in the thick steel plate width direction deteriorated. For this reason, the re-correction rate was 72%, and the mechanical characteristics also varied.
デスケーリング回数が3回で、ノズルの噴射圧力が、10MPa、ノズル1本あたりの噴射流量が34L/min(=5.6×10−4m3/s)、噴射距離が130mm、ノズル噴射角度が66°、迎え角が15°とし、エネルギー密度を3回のデスケーリングの合計で0.06J/mm2とした比較例4は、デスケーリング水の持つエネルギー密度が十分に大きくなかったので、スケールが部分的に剥離し、厚鋼板幅方向の温度分布が悪化した。このため、再矯正率が69%となり、機械的特性にもばらつきが生じた。Descaling frequency is 3, nozzle injection pressure is 10 MPa, injection flow rate per nozzle is 34 L / min (= 5.6 × 10 −4 m 3 / s), injection distance is 130 mm, nozzle injection angle In Comparative Example 4 in which the energy density was 66 °, the angle of attack was 15 °, and the energy density was 0.06 J / mm 2 in total of the three times of descaling, the energy density of the descaling water was not sufficiently large. The scale partially peeled off, and the temperature distribution in the thick steel plate width direction deteriorated. For this reason, the re-correction rate was 69%, and the mechanical characteristics also varied.
1 加熱炉
2 デスケーリング装置
3 圧延機
4 形状矯正装置
5 加速冷却装置
6 デスケーリング装置
6−1 デスケヘッダー
6−2 噴射ノズル
7 デスケーリング装置
7−1 デスケヘッダー
7−2 噴射ノズル
10 厚鋼板
11 上ヘッダ
12 下ヘッダ
13 上冷却水噴射ノズル(円管ノズル)
14 下冷却水噴射ノズル(円管ノズル)
15 隔壁
16 給水口
17 排水口
18 噴射冷却水
19 排出水
20 水切ロール
21 水切ロール
22 スプレーパターンDESCRIPTION OF
14 Lower cooling water injection nozzle (circular tube nozzle)
15
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014171045 | 2014-08-26 | ||
JP2014171045 | 2014-08-26 | ||
PCT/JP2015/004055 WO2016031168A1 (en) | 2014-08-26 | 2015-08-14 | Thick steel plate manufacturing facility and manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016031168A1 JPWO2016031168A1 (en) | 2017-04-27 |
JP6264464B2 true JP6264464B2 (en) | 2018-01-24 |
Family
ID=55399086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016544932A Active JP6264464B2 (en) | 2014-08-26 | 2015-08-14 | Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3195946B1 (en) |
JP (1) | JP6264464B2 (en) |
KR (1) | KR101940428B1 (en) |
CN (1) | CN106794500B (en) |
BR (1) | BR112017003566B1 (en) |
WO (1) | WO2016031168A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018215492A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-12 | Sms Group Gmbh | Process for the production of a metallic good |
KR102618999B1 (en) * | 2023-09-14 | 2023-12-28 | (주)은혜철강 | Insulation laminating equipment for manufacturing steel plate roof |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5970418A (en) * | 1982-10-13 | 1984-04-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for controlling operation of descaler in hot rolling |
JPH0957327A (en) | 1995-08-22 | 1997-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Scale removal method of steel plate |
JP3796133B2 (en) | 2000-04-18 | 2006-07-12 | 新日本製鐵株式会社 | Thick steel plate cooling method and apparatus |
JP2003181522A (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-02 | Nippon Steel Corp | Method and device for manufacturing steel plate having excellent surface property |
JP5614040B2 (en) * | 2009-03-25 | 2014-10-29 | Jfeスチール株式会社 | Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate |
JP5640614B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-12-17 | Jfeスチール株式会社 | High-strength steel pipe for line pipe, its manufacturing method, and high-strength steel pipe using high-strength steel sheet for line pipe |
JP5764936B2 (en) * | 2011-01-24 | 2015-08-19 | Jfeスチール株式会社 | Thick steel plate descaling equipment and descaling method |
CN102756002B (en) * | 2011-04-28 | 2015-08-26 | 宝山钢铁股份有限公司 | The method of the continuous de-scaling of a kind of jet |
-
2015
- 2015-08-14 BR BR112017003566-9A patent/BR112017003566B1/en active IP Right Grant
- 2015-08-14 WO PCT/JP2015/004055 patent/WO2016031168A1/en active Application Filing
- 2015-08-14 EP EP15836765.6A patent/EP3195946B1/en active Active
- 2015-08-14 JP JP2016544932A patent/JP6264464B2/en active Active
- 2015-08-14 KR KR1020177004919A patent/KR101940428B1/en active IP Right Grant
- 2015-08-14 CN CN201580045928.4A patent/CN106794500B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3195946B1 (en) | 2021-01-27 |
EP3195946A4 (en) | 2017-09-06 |
KR20170036003A (en) | 2017-03-31 |
BR112017003566B1 (en) | 2022-12-06 |
CN106794500A (en) | 2017-05-31 |
EP3195946A1 (en) | 2017-07-26 |
BR112017003566A2 (en) | 2017-12-05 |
JPWO2016031168A1 (en) | 2017-04-27 |
KR101940428B1 (en) | 2019-01-18 |
WO2016031168A1 (en) | 2016-03-03 |
CN106794500B (en) | 2020-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5614040B2 (en) | Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate | |
JP4586791B2 (en) | Cooling method for hot-rolled steel strip | |
JP4779749B2 (en) | Steel plate cooling method and cooling equipment | |
KR20080034966A (en) | Hot rolling facility of steel plate and hot rolling method | |
KR101691020B1 (en) | Method and facility for manufacturing steel plate | |
JP5962849B2 (en) | Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate | |
JP5515483B2 (en) | Thick steel plate cooling equipment and cooling method | |
JP6264464B2 (en) | Manufacturing equipment and manufacturing method for thick steel plate | |
JP2010247227A (en) | Equipment and method for manufacturing thick steel plate | |
JP6108041B2 (en) | Thick steel plate manufacturing method | |
JP5387093B2 (en) | Thermal steel sheet cooling equipment | |
JP5597916B2 (en) | Steel cooling equipment | |
JP5347781B2 (en) | Thermal steel sheet cooling equipment and cooling method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6264464 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |