JPH06218422A - Ｈ形鋼の冷却方法 - Google Patents
Ｈ形鋼の冷却方法Info
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- JPH06218422A JPH06218422A JP1087093A JP1087093A JPH06218422A JP H06218422 A JPH06218422 A JP H06218422A JP 1087093 A JP1087093 A JP 1087093A JP 1087093 A JP1087093 A JP 1087093A JP H06218422 A JPH06218422 A JP H06218422A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間圧延によって、形状の良好な、かつ靭性
劣化のないＨ形鋼、とくに薄肉Ｈ形鋼を得る。 【構成】 粗圧延機の出側と仕上げ圧延機の入側、及び
仕上げ圧延機の出側に、それぞれ配置した水冷ゾーンに
よって、被圧延材のフランジ部を冷却するにあたって、
水冷ゾーンの入側及び／又は出側にてフランジ部温度を
測定し、該測定位置におけるあらかじめ設定した目標温
度との温度偏差により、水冷ゾーンにおける冷却水流量
を補正する温度制御を行う。
劣化のないＨ形鋼、とくに薄肉Ｈ形鋼を得る。 【構成】 粗圧延機の出側と仕上げ圧延機の入側、及び
仕上げ圧延機の出側に、それぞれ配置した水冷ゾーンに
よって、被圧延材のフランジ部を冷却するにあたって、
水冷ゾーンの入側及び／又は出側にてフランジ部温度を
測定し、該測定位置におけるあらかじめ設定した目標温
度との温度偏差により、水冷ゾーンにおける冷却水流量
を補正する温度制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延によって、
形状の良好な靱性劣化のないＨ形鋼、とくに薄肉Ｈ形鋼
（フランジ厚／ウエブ厚が２以上）を製造するにも有効
適切な冷却方法に関するものである。
形状の良好な靱性劣化のないＨ形鋼、とくに薄肉Ｈ形鋼
（フランジ厚／ウエブ厚が２以上）を製造するにも有効
適切な冷却方法に関するものである。
【０００２】Ｈ形鋼の断面形状は、図１に示すように、
ウエブ部２の厚さがフランジ部１の厚さよりも薄く、薄
肉Ｈ形鋼においては、さらに薄くなる。このため、フラ
ンジ部の冷却速度はウエブ部にくらべ遅く、熱間仕上げ
圧延終了時には、フランジ部温度がウエブ部温度よりも
200 ℃以上高くなる場合もある。
ウエブ部２の厚さがフランジ部１の厚さよりも薄く、薄
肉Ｈ形鋼においては、さらに薄くなる。このため、フラ
ンジ部の冷却速度はウエブ部にくらべ遅く、熱間仕上げ
圧延終了時には、フランジ部温度がウエブ部温度よりも
200 ℃以上高くなる場合もある。
【０００３】この仕上げ圧延及びその後の冷却過程にお
けるフランジ部とウエブ部の温度差によって、室温に冷
却された状態では、フランジ部に引張り、ウエブ部に圧
縮の長手方向残留応力が発生する。
けるフランジ部とウエブ部の温度差によって、室温に冷
却された状態では、フランジ部に引張り、ウエブ部に圧
縮の長手方向残留応力が発生する。
【０００４】この残留応力が存在すると、その大きさに
より、耐荷重の低下、形状不良（ウエブ波の発生）、加
工時の割れなどの問題が発生する。
より、耐荷重の低下、形状不良（ウエブ波の発生）、加
工時の割れなどの問題が発生する。
【０００５】したがって、熱間圧延によるＨ形鋼の製造
工程における冷却過程においては、フランジ部とウエブ
部の温度差を小さくする冷却手段が必要であり、さら
に、冷却速度が遅すぎると組織不良による靱性劣化を生
じることから（とくに冷却速度が遅いフランジ幅中央部
で問題となる）、適当な冷却速度とする必要もある。
工程における冷却過程においては、フランジ部とウエブ
部の温度差を小さくする冷却手段が必要であり、さら
に、冷却速度が遅すぎると組織不良による靱性劣化を生
じることから（とくに冷却速度が遅いフランジ幅中央部
で問題となる）、適当な冷却速度とする必要もある。
【０００６】
【従来の技術】残留応力を軽減する方法としては、特公
昭５５−４３０５３号公報及び特公昭５６−３５７３４
号公報等に、仕上げ圧延の前後で、フランジ部を強冷却
することにより、フランジ部とウエブ部の温度差を減少
させる方法が開示されており、さらに、冷却完了時の温
度目標、すなわち、フランジ部とウエブ部との温度差、
冷却時の断面内代表点における目標温度を決定する方法
が、特公昭６０−３７８５７号公報、特開平１−２０５
０２８号公報に開示されている。
昭５５−４３０５３号公報及び特公昭５６−３５７３４
号公報等に、仕上げ圧延の前後で、フランジ部を強冷却
することにより、フランジ部とウエブ部の温度差を減少
させる方法が開示されており、さらに、冷却完了時の温
度目標、すなわち、フランジ部とウエブ部との温度差、
冷却時の断面内代表点における目標温度を決定する方法
が、特公昭６０−３７８５７号公報、特開平１−２０５
０２８号公報に開示されている。
【０００７】しかしながら、これらの方法による温度制
御は、被圧延材の代表点における目標温度を定め、温度
制御のための冷却水の流量設定は、操業に先立ち試行錯
誤的に決定している。
御は、被圧延材の代表点における目標温度を定め、温度
制御のための冷却水の流量設定は、操業に先立ち試行錯
誤的に決定している。
【０００８】したがって、これらの方法では、実際の操
業が、冷却水流量を決定する場合と異なる条件、たとえ
ば、冷却前の材料温度が異なる場合等、所定の冷却効果
を得ることができず、さらに、被圧延材長手方向で温度
が変動する場合（１条の被圧延材の先端と後端とで100
℃程度の温度差がある場合が確認されている）、１条の
被圧延材内でも長手方向に冷却条件が異なってしまい、
結果として所定の冷却効果を得ることができない。
業が、冷却水流量を決定する場合と異なる条件、たとえ
ば、冷却前の材料温度が異なる場合等、所定の冷却効果
を得ることができず、さらに、被圧延材長手方向で温度
が変動する場合（１条の被圧延材の先端と後端とで100
℃程度の温度差がある場合が確認されている）、１条の
被圧延材内でも長手方向に冷却条件が異なってしまい、
結果として所定の冷却効果を得ることができない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、熱間圧延
によってＨ形鋼を製造する際、残留応力が少なく形状が
良好で、かつ靱性劣化のないＨ形鋼を安定して製造する
ために、好適な冷却方法、すなわちフランジ部水冷方法
を提供しようとするものである。
によってＨ形鋼を製造する際、残留応力が少なく形状が
良好で、かつ靱性劣化のないＨ形鋼を安定して製造する
ために、好適な冷却方法、すなわちフランジ部水冷方法
を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、従来技術の
問題点が、熱間圧延における冷却過程において、水冷ゾ
ーンでの冷却水流量を固定していることにあることか
ら、被圧延材の温度に応じて水冷ゾーンにおける冷却水
流量を連続的に補正する温度制御を行なうもので、その
要旨は、粗圧延機による粗圧延を経た後、仕上げ圧延機
による仕上げ圧延を行うＨ形鋼の製造の際、粗圧延機の
出側と仕上げ圧延機の入側、及び仕上げ圧延機の出側
に、それぞれ配置した水冷ゾーンによって、被圧延材の
フランジ部を冷却するにあたって、水冷ゾーンの入側及
び／又は出側にてフランジ部温度を測定し、該測定位置
におけるあらかじめ設定した目標温度との温度偏差によ
り、水冷ゾーンにおける冷却水流量を補正する温度制御
を行なうことを特徴とするＨ形鋼の冷却方法である。
問題点が、熱間圧延における冷却過程において、水冷ゾ
ーンでの冷却水流量を固定していることにあることか
ら、被圧延材の温度に応じて水冷ゾーンにおける冷却水
流量を連続的に補正する温度制御を行なうもので、その
要旨は、粗圧延機による粗圧延を経た後、仕上げ圧延機
による仕上げ圧延を行うＨ形鋼の製造の際、粗圧延機の
出側と仕上げ圧延機の入側、及び仕上げ圧延機の出側
に、それぞれ配置した水冷ゾーンによって、被圧延材の
フランジ部を冷却するにあたって、水冷ゾーンの入側及
び／又は出側にてフランジ部温度を測定し、該測定位置
におけるあらかじめ設定した目標温度との温度偏差によ
り、水冷ゾーンにおける冷却水流量を補正する温度制御
を行なうことを特徴とするＨ形鋼の冷却方法である。
【００１１】ここに、温度測定位置における設定目標温
度は、圧延条件、Ｈ形鋼の形状寸法、鋼種などによって
異なるが、形状不良、組織悪化による靱性の劣化を防止
することを目的に定める値である。
度は、圧延条件、Ｈ形鋼の形状寸法、鋼種などによって
異なるが、形状不良、組織悪化による靱性の劣化を防止
することを目的に定める値である。
【００１２】
【作用】この発明方法を適用した、熱間圧延によって製
造するＨ形鋼の冷却方法について説明する。まず、２組
の水冷ゾーン間に設置した温度計により測定した温度に
より、水冷ゾーンの冷却水流量を補正する場合について
述べる。
造するＨ形鋼の冷却方法について説明する。まず、２組
の水冷ゾーン間に設置した温度計により測定した温度に
より、水冷ゾーンの冷却水流量を補正する場合について
述べる。
【００１３】温度計位置を搬送中の被圧延材のフランジ
部温度θ(x) を長手方向にわたって連続的に測定する。
ただし、θ(x) は被圧延材の先端からｘだけはなれた位
置の温度であり、ｘは０≦ｘ≦l （l ：被圧延材条長）
である。
部温度θ(x) を長手方向にわたって連続的に測定する。
ただし、θ(x) は被圧延材の先端からｘだけはなれた位
置の温度であり、ｘは０≦ｘ≦l （l ：被圧延材条長）
である。
【００１４】一方、形状不良、及び組織悪化を防止する
ために、最適な温度計位置における被圧延材フランジ部
の設定目標温度をθa とすると、被圧延材先端からｘだ
け離れた位置のフランジ部の温度偏差 Δθ(x) は、
ために、最適な温度計位置における被圧延材フランジ部
の設定目標温度をθa とすると、被圧延材先端からｘだ
け離れた位置のフランジ部の温度偏差 Δθ(x) は、
【数１】Δθ(x) ＝θ(x) −θa で与えられる。このΔθ(x) に基づいて、空冷ゾーンよ
り下流に位置する水冷ゾーンの冷却水流量補正値ΔＷ
FF(x) を、
り下流に位置する水冷ゾーンの冷却水流量補正値ΔＷ
FF(x) を、
【数２】ΔＷFF(x) ＝ｆ( Δθ(x) ) により求め、該水冷ゾーンにおける補正後の冷却水流量
を、
を、
【数３】Ｗ0 ＋ΔＷFF(x) として、被圧延材のフランジ部を水冷する。
【００１５】ただし、ｆは、Δθ及び被圧延材の材質、
形状寸法等の関数であり、Ｗ0 は、予め決められている
該水冷ゾーンにおける流量設定値である。
形状寸法等の関数であり、Ｗ0 は、予め決められている
該水冷ゾーンにおける流量設定値である。
【００１６】このΔＷFF(x) は、ｘの関数であり、被圧
延材の移動にともなうΔθ(x) の変化に同期して変化
し、該水冷ゾーン出側における被圧延材のフランジ部温
度は、全長にわたって温度制御を行なうことになる。
延材の移動にともなうΔθ(x) の変化に同期して変化
し、該水冷ゾーン出側における被圧延材のフランジ部温
度は、全長にわたって温度制御を行なうことになる。
【００１７】また、同じくこの温度計の測定値を用い
て、温度計より上流に位置する水冷ゾーンの冷却水流量
補正値ΔＷFB(x) をΔθ(x) から上記と同様に算出し、
この算出結果に基づいて上流の水冷ゾーンにおける冷却
水流量を補正することができる。
て、温度計より上流に位置する水冷ゾーンの冷却水流量
補正値ΔＷFB(x) をΔθ(x) から上記と同様に算出し、
この算出結果に基づいて上流の水冷ゾーンにおける冷却
水流量を補正することができる。
【００１８】ただし、この場合、温度測定点ｘが水冷ゾ
ーンより下流にあるため、温度測定点より後端側の温度
制御を行なうことになる。つぎに形鋼の製造ラインの１
例を図２に示すが、図２に従って、この発明の実施態様
を説明する。
ーンより下流にあるため、温度測定点より後端側の温度
制御を行なうことになる。つぎに形鋼の製造ラインの１
例を図２に示すが、図２に従って、この発明の実施態様
を説明する。
【００１９】図２は、粗圧延機１３、仕上げ圧延機１
４、粗圧延機の出側の水冷＃１ゾーン３、仕上げ圧延機
の入側の水冷＃２ゾーン４、仕上げ圧延機出側の水冷＃
３ゾーン５、水冷＃１ゾーンと水冷＃２ゾーンの間の空
冷ゾーン６からなっている。
４、粗圧延機の出側の水冷＃１ゾーン３、仕上げ圧延機
の入側の水冷＃２ゾーン４、仕上げ圧延機出側の水冷＃
３ゾーン５、水冷＃１ゾーンと水冷＃２ゾーンの間の空
冷ゾーン６からなっている。
【００２０】被圧延材は、粗圧延機13において粗圧延を
終えた後、水冷＃１ゾーン３、空冷ゾーン６、水冷＃２
ゾーン４を通り、仕上げ圧延機１４により仕上げ圧延を
経て水冷＃３ゾーン５を通過するが、各水冷ゾーンでは
冷却水による被圧延材フランジ部の冷却が行なわれる。
終えた後、水冷＃１ゾーン３、空冷ゾーン６、水冷＃２
ゾーン４を通り、仕上げ圧延機１４により仕上げ圧延を
経て水冷＃３ゾーン５を通過するが、各水冷ゾーンでは
冷却水による被圧延材フランジ部の冷却が行なわれる。
【００２１】この工程において、水冷＃１ゾーン３、水
冷＃２ゾーン４、の冷却水流量を、両者間（空冷ゾーン
６）に設置した温度計８の測定値により補正する場合に
ついて述べる。
冷＃２ゾーン４、の冷却水流量を、両者間（空冷ゾーン
６）に設置した温度計８の測定値により補正する場合に
ついて述べる。
【００２２】被圧延材が温度計８の位置を通過する際、
被圧延材先端からｘの位置のフランジ部温度θ(x) が測
定され、この結果が演算装置１１に送られる。
被圧延材先端からｘの位置のフランジ部温度θ(x) が測
定され、この結果が演算装置１１に送られる。
【００２３】この演算装置１１には、あらかじめ温度計
８の位置における被圧延材のフランジ部設定目標温度
θa が格納されており、θ(x) が送られて来ると、ただ
ちに温度偏差Δθ(x) が、
８の位置における被圧延材のフランジ部設定目標温度
θa が格納されており、θ(x) が送られて来ると、ただ
ちに温度偏差Δθ(x) が、
【数４】Δθ(x) ＝θ(x) −θa により求められ、続いて、冷却水流量補正値ΔＷFF(x)
が求まり、流量制御装置12へ送られる。流量制御装置12
では、この補正値ΔＷFF(x) を保持しておき、被圧延材
先端からｘの位置の部分が、水冷＃２ゾーン４に入った
タイミングで、水冷＃２ゾーン４の冷却水流量をΔＷ
FF(x) だけ補正する。
が求まり、流量制御装置12へ送られる。流量制御装置12
では、この補正値ΔＷFF(x) を保持しておき、被圧延材
先端からｘの位置の部分が、水冷＃２ゾーン４に入った
タイミングで、水冷＃２ゾーン４の冷却水流量をΔＷ
FF(x) だけ補正する。
【００２４】また、このΔθ(x) に基づいて、水冷＃１
ゾーン３における冷却水流量ΔＷFB (x) を、
ゾーン３における冷却水流量ΔＷFB (x) を、
【数５】ΔＷFB(x) ＝g(Δθ(x) ) --- 〔ｇは温度θの関数〕 により、演算装置11において求め、この値を流量制御装
置12へ送り、ただちに、水冷＃１ゾーン３の冷却水流量
をΔＷFB(x) だけ補正する。
置12へ送り、ただちに、水冷＃１ゾーン３の冷却水流量
をΔＷFB(x) だけ補正する。
【００２５】このように、冷却水流量を補正することに
より、水冷ゾーン通過後の被圧延材のフランジ部温度、
たとえば、水冷＃１ゾーン３ではその出側の温度計８の
位置、水冷＃２ゾーン４ではその出側の温度計９の位置
の温度を設定目標値に近づけ、被圧延材温度と設定目標
温度との温度偏差を減少させることができる。
より、水冷ゾーン通過後の被圧延材のフランジ部温度、
たとえば、水冷＃１ゾーン３ではその出側の温度計８の
位置、水冷＃２ゾーン４ではその出側の温度計９の位置
の温度を設定目標値に近づけ、被圧延材温度と設定目標
温度との温度偏差を減少させることができる。
【００２６】以上に述べた例は、温度計８の測定値によ
り冷却水流量を補正する場合のものであるが、この発明
は、このように、１つの温度計の測温結果にもとづく冷
却水流量の補正に限るものではなく、複数の温度計によ
り冷却水流量を補正することもよい。
り冷却水流量を補正する場合のものであるが、この発明
は、このように、１つの温度計の測温結果にもとづく冷
却水流量の補正に限るものではなく、複数の温度計によ
り冷却水流量を補正することもよい。
【００２７】すなわち、図２においては、上記以外に、
水冷＃１ゾーン３の入側の温度計７による、水冷＃１ゾ
ーン３の冷却水流量の補正、水冷＃３ゾーン５の入側の
温度計９による、水冷＃２ゾーン４及び水冷＃３ゾーン
５の冷却水流量の補正、及び、水冷＃３ゾーン５の出側
の温度計10の測定値による水冷＃３ゾーン５の冷却水流
量の補正、などを行なう場合についても適用できる。
水冷＃１ゾーン３の入側の温度計７による、水冷＃１ゾ
ーン３の冷却水流量の補正、水冷＃３ゾーン５の入側の
温度計９による、水冷＃２ゾーン４及び水冷＃３ゾーン
５の冷却水流量の補正、及び、水冷＃３ゾーン５の出側
の温度計10の測定値による水冷＃３ゾーン５の冷却水流
量の補正、などを行なう場合についても適用できる。
【００２８】なお、温度計８と９の測定値を用いて、水
冷＃１ゾーン３、＃２ゾーン４、＃３ゾーン５の冷却水
流量を補正する場合、水冷＃２ゾーン４の冷却水流量の
補正には、温度８、又は９のいずれかを、単独で用いて
もよく、両者を併用して用いてもよい。
冷＃１ゾーン３、＃２ゾーン４、＃３ゾーン５の冷却水
流量を補正する場合、水冷＃２ゾーン４の冷却水流量の
補正には、温度８、又は９のいずれかを、単独で用いて
もよく、両者を併用して用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】この発明は、熱間圧延の冷却過程におい
て、被圧延材のフランジ部温度の測定値と、形状の良好
なＨ形鋼を製造するために好適なフランジ部設定目標温
度との温度偏差にもとづいて、水冷ゾーンでの冷却水流
量を連続的に補正し水冷するもので、このようにするこ
とにより、形状の良好なＨ形鋼が安定して製造でき、と
くに薄肉Ｈ形鋼の製造に有利に用いることができる。
て、被圧延材のフランジ部温度の測定値と、形状の良好
なＨ形鋼を製造するために好適なフランジ部設定目標温
度との温度偏差にもとづいて、水冷ゾーンでの冷却水流
量を連続的に補正し水冷するもので、このようにするこ
とにより、形状の良好なＨ形鋼が安定して製造でき、と
くに薄肉Ｈ形鋼の製造に有利に用いることができる。
【図１】Ｈ形鋼の横断面図の説明図である。
【図２】Ｈ形鋼の製造ラインを示す上面図である。
１ フランジ ２ ウエブ ３，４，５ 水冷ゾーン ６ 空冷ゾーン ７，８，９，10 温度計 11 演算装置 12 流量制御装置 13 粗圧延機 14 仕上げ圧延機
Claims (1)
- 【請求項１】 粗圧延機による粗圧延を経た後、仕上げ
圧延機による仕上げ圧延を行うＨ形鋼の製造の際、 粗圧延機の出側と仕上げ圧延機の入側、及び仕上げ圧延
機の出側に、それぞれ配置した水冷ゾーンによって、被
圧延材のフランジ部を冷却するにあたって、 水冷ゾーンの入側及び／又は出側にてフランジ部温度を
測定し、該測定位置におけるあらかじめ設定した目標温
度との温度偏差により、水冷ゾーンにおける冷却水流量
を補正する温度制御を行なうことを特徴とするＨ形鋼の
冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087093A JPH06218422A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Ｈ形鋼の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087093A JPH06218422A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Ｈ形鋼の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218422A true JPH06218422A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11762380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1087093A Pending JPH06218422A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Ｈ形鋼の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06218422A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101140901B1 (ko) * | 2009-01-28 | 2012-05-03 | 현대제철 주식회사 | 부등변 부등후 앵글의 냉각방법 |
| WO2019059105A1 (ja) * | 2017-09-19 | 2019-03-28 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材の冷却装置および冷却方法 |
| CN113083912A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-09 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种热轧h型钢温度均匀性控制系统及其控制方法 |
| JP2021154366A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の製造方法 |
| CN115218603A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司 | 冷却流量控制方法及装置 |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1087093A patent/JPH06218422A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101140901B1 (ko) * | 2009-01-28 | 2012-05-03 | 현대제철 주식회사 | 부등변 부등후 앵글의 냉각방법 |
| WO2019059105A1 (ja) * | 2017-09-19 | 2019-03-28 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材の冷却装置および冷却方法 |
| JP6515362B1 (ja) * | 2017-09-19 | 2019-05-22 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材の冷却装置および冷却方法 |
| CN111093850A (zh) * | 2017-09-19 | 2020-05-01 | 日本制铁株式会社 | 钢材的冷却装置和冷却方法 |
| JP2021154366A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の製造方法 |
| CN113083912A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-09 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种热轧h型钢温度均匀性控制系统及其控制方法 |
| CN113083912B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-04-12 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种热轧h型钢温度均匀性控制系统及其控制方法 |
| CN115218603A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司 | 冷却流量控制方法及装置 |
| CN115218603B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-11-24 | 北京京诚瑞达电气工程技术有限公司 | 冷却流量控制方法及装置 |
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