JPH07284836A - 高温鋼板の冷却方法 - Google Patents
高温鋼板の冷却方法Info
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- JPH07284836A JPH07284836A JP7906994A JP7906994A JPH07284836A JP H07284836 A JPH07284836 A JP H07284836A JP 7906994 A JP7906994 A JP 7906994A JP 7906994 A JP7906994 A JP 7906994A JP H07284836 A JPH07284836 A JP H07284836A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間圧延後の高温鋼板の水冷却において、冷
却中の鋼板内各部の冷却温度履歴差を減少させ、鋼板内
の温度分布を低減させる高温鋼板の冷却方法を提供す
る。 【構成】 熱間圧延された高温鋼板を上下面から水冷却
する方法において、圧延後の鋼板を鋼板表面温度が冷却
停止後復熱して７５０〜６５０℃となる温度までを水冷
却し、その後前記温度に達したところで一旦冷却を停止
し、復熱した後再び所望の冷却水量で冷却を行うことで
鋼板内温度分布を低減する。
却中の鋼板内各部の冷却温度履歴差を減少させ、鋼板内
の温度分布を低減させる高温鋼板の冷却方法を提供す
る。 【構成】 熱間圧延された高温鋼板を上下面から水冷却
する方法において、圧延後の鋼板を鋼板表面温度が冷却
停止後復熱して７５０〜６５０℃となる温度までを水冷
却し、その後前記温度に達したところで一旦冷却を停止
し、復熱した後再び所望の冷却水量で冷却を行うことで
鋼板内温度分布を低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延された高温鋼
板を水冷却する方法に関するものである。
板を水冷却する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延された高温鋼板は、鋼板温度、
形状、表面性状等が均一でないため水冷却中に鋼板上下
面内や上下面間の冷却温度履歴に差が生じ易い。また水
冷却中に鋼板上面に溜まる冷却水や上下冷却水量比等に
よっても鋼板内に冷却温度履歴に差が生じる。そのた
め、冷却終了後の鋼板内に温度分布が生じ、鋼板の変
形、残留応力、材質不均一等の製品不良や操業トラブル
が発生する。
形状、表面性状等が均一でないため水冷却中に鋼板上下
面内や上下面間の冷却温度履歴に差が生じ易い。また水
冷却中に鋼板上面に溜まる冷却水や上下冷却水量比等に
よっても鋼板内に冷却温度履歴に差が生じる。そのた
め、冷却終了後の鋼板内に温度分布が生じ、鋼板の変
形、残留応力、材質不均一等の製品不良や操業トラブル
が発生する。
【０００３】これらの鋼板内の温度分布を減少させる手
段として特開昭５９−１９７３１２号公報に示される板
幅方向に対し、中央部と端部の冷却水量を調節し鋼板幅
方向の均一冷却を行う方法が、特開昭６２−２８９３１
６号公報に示される２段冷却法で前段強冷部での温度降
下量を規定し、引き続き後段で所定の温度まで冷却を行
い板幅方向の温度分布を減少させる方法が提案されてい
る。
段として特開昭５９−１９７３１２号公報に示される板
幅方向に対し、中央部と端部の冷却水量を調節し鋼板幅
方向の均一冷却を行う方法が、特開昭６２−２８９３１
６号公報に示される２段冷却法で前段強冷部での温度降
下量を規定し、引き続き後段で所定の温度まで冷却を行
い板幅方向の温度分布を減少させる方法が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭５９−１９７３１２号公報に示される方法は、冷
却開始時の鋼板の形状、温度分布、鋼板表面粗度や酸化
膜等の要因が鋼板全体に亘って一定となる場合には均一
冷却が可能であるが、実際には前記の要因は鋼板内で異
なっているため均一冷却は難しい。また鋼板全体に亘っ
て均一に制御するためには、制御するための設備が必要
となるため設備費が高くなるといった問題が生じる。
特開昭５９−１９７３１２号公報に示される方法は、冷
却開始時の鋼板の形状、温度分布、鋼板表面粗度や酸化
膜等の要因が鋼板全体に亘って一定となる場合には均一
冷却が可能であるが、実際には前記の要因は鋼板内で異
なっているため均一冷却は難しい。また鋼板全体に亘っ
て均一に制御するためには、制御するための設備が必要
となるため設備費が高くなるといった問題が生じる。
【０００５】一方、特開昭６２−２８９３１６号公報に
示される方法では前段で鋼板内の冷却温度履歴に差が生
じると、引き続き行われる後段冷却で前記冷却温度履歴
の差は積算され、鋼板内の温度分布がさらに拡大すると
いった問題が生じる。本発明はこのような従来の問題点
を解決し、水冷却中の鋼板内各部の冷却温度履歴差を減
少させ、鋼板内の温度分布を低減すると共に、操業が簡
易で設備費を低減できる高温鋼板の冷却方法を提供する
ことを目的とする。
示される方法では前段で鋼板内の冷却温度履歴に差が生
じると、引き続き行われる後段冷却で前記冷却温度履歴
の差は積算され、鋼板内の温度分布がさらに拡大すると
いった問題が生じる。本発明はこのような従来の問題点
を解決し、水冷却中の鋼板内各部の冷却温度履歴差を減
少させ、鋼板内の温度分布を低減すると共に、操業が簡
易で設備費を低減できる高温鋼板の冷却方法を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延され
た高温鋼板を水冷却する方法において、圧延後の鋼板を
鋼板表面温度が冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃と
なる温度まで水冷却し、鋼板表面温度が前記温度に達し
たところで一旦冷却を停止し、復熱した後再び所望の冷
却水量で冷却を行うことを特徴とする。
た高温鋼板を水冷却する方法において、圧延後の鋼板を
鋼板表面温度が冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃と
なる温度まで水冷却し、鋼板表面温度が前記温度に達し
たところで一旦冷却を停止し、復熱した後再び所望の冷
却水量で冷却を行うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】水冷過程において鋼板内に温度分布が生じる原
因の１つは、冷却前の鋼板形状や鋼板表面性状が一定で
ないため、鋼板表面における冷却水の沸騰状態が部分的
に異なり冷却温度履歴に差が生じるからである。例とし
て、鋼板を水噴射冷却した時の鋼板表面温度の履歴の例
を図３に示す。一般に、水冷では、鋼板温度が高温にあ
る場合、冷却はいわゆる膜沸騰状態となり易い。この状
態では鋼板表面は蒸気膜で被われるため、冷却能が小さ
い。
因の１つは、冷却前の鋼板形状や鋼板表面性状が一定で
ないため、鋼板表面における冷却水の沸騰状態が部分的
に異なり冷却温度履歴に差が生じるからである。例とし
て、鋼板を水噴射冷却した時の鋼板表面温度の履歴の例
を図３に示す。一般に、水冷では、鋼板温度が高温にあ
る場合、冷却はいわゆる膜沸騰状態となり易い。この状
態では鋼板表面は蒸気膜で被われるため、冷却能が小さ
い。
【０００８】冷却されるに従い鋼板温度が低くなると冷
却は不安定な遷移沸騰状態を経て、いわゆる核沸騰状態
となるが、核沸騰では周知のように冷却能力は急激に大
きくなり、図３に示すように冷却曲線の勾配が急に増大
する。この点をクエンチ点と呼称し、水冷開始からクエ
ンチ点までの時間を膜沸騰持続時間と呼称する。鋼板を
水冷した場合、鋼板各部の温度履歴はパターンとしては
一般に図３に示した冷却曲線に類似した形のものになる
が、冷却水の流れの状態や鋼板表面性状の差によって、
前記膜沸騰持続時間に差が生ずる。そのため、同一鋼板
表面内でのある３点をとると、温度履歴が図４の冷却曲
線、冷却曲線、冷却曲線のように異なる状態が生
ずる。
却は不安定な遷移沸騰状態を経て、いわゆる核沸騰状態
となるが、核沸騰では周知のように冷却能力は急激に大
きくなり、図３に示すように冷却曲線の勾配が急に増大
する。この点をクエンチ点と呼称し、水冷開始からクエ
ンチ点までの時間を膜沸騰持続時間と呼称する。鋼板を
水冷した場合、鋼板各部の温度履歴はパターンとしては
一般に図３に示した冷却曲線に類似した形のものになる
が、冷却水の流れの状態や鋼板表面性状の差によって、
前記膜沸騰持続時間に差が生ずる。そのため、同一鋼板
表面内でのある３点をとると、温度履歴が図４の冷却曲
線、冷却曲線、冷却曲線のように異なる状態が生
ずる。
【０００９】図４は鋼板温度が８５０℃から水冷した例
であり、冷却曲線、冷却曲線、冷却曲線は、膜沸
騰持続時間の長い順に冷却曲線を示したものである。冷
却曲線は膜沸騰がほとんど生じないまま、核沸騰状態
になった例である。このような差を生ずる原因と考えら
れる鋼板表面性状等は、通常、操業中に操作が極めて困
難な要因であるため、鋼板の水冷における鋼板温度バラ
ツキを生じさせる最も大きな原因となっている。
であり、冷却曲線、冷却曲線、冷却曲線は、膜沸
騰持続時間の長い順に冷却曲線を示したものである。冷
却曲線は膜沸騰がほとんど生じないまま、核沸騰状態
になった例である。このような差を生ずる原因と考えら
れる鋼板表面性状等は、通常、操業中に操作が極めて困
難な要因であるため、鋼板の水冷における鋼板温度バラ
ツキを生じさせる最も大きな原因となっている。
【００１０】本発明者らは、このように、温度バラツキ
を生じさせる主原因が冷却初期の鋼板温度の高い状態で
の膜沸騰持続時間のバラツキにあると考え、鋼板温度が
より低い状態から水冷する実験を行ったところ、冷却開
始温度７５０℃並びに６５０℃において、各々、図５並
びに図６に示すような冷却曲線を得た。
を生じさせる主原因が冷却初期の鋼板温度の高い状態で
の膜沸騰持続時間のバラツキにあると考え、鋼板温度が
より低い状態から水冷する実験を行ったところ、冷却開
始温度７５０℃並びに６５０℃において、各々、図５並
びに図６に示すような冷却曲線を得た。
【００１１】これらの図から７５０〜６５０℃から冷却
を開始すると膜沸騰持続時間は短く、バラツキも小さい
ことが判明したので、本発明者らは、図２に鋼板表面の
温度履歴を示すように、圧延後の鋼板を鋼板表面温度が
冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃となる温度まで水
冷却し、鋼板表面温度が前記温度に達したところで一旦
冷却を停止し、復熱した後再び所望の冷却水量で冷却を
行う方法を発明するに至った。
を開始すると膜沸騰持続時間は短く、バラツキも小さい
ことが判明したので、本発明者らは、図２に鋼板表面の
温度履歴を示すように、圧延後の鋼板を鋼板表面温度が
冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃となる温度まで水
冷却し、鋼板表面温度が前記温度に達したところで一旦
冷却を停止し、復熱した後再び所望の冷却水量で冷却を
行う方法を発明するに至った。
【００１２】鋼板表面温度が冷却停止後復熱させる温度
を７５０〜６５０℃と限定した理由を図７を用いて説明
する。図７において曲線は前述の鋼板温度がより低い
状態から水冷する実験を行った時の冷却開始鋼板温度
（復熱後鋼板温度に相当する）と、膜沸騰持続時間の平
均値の関係を示したものである。また、曲線は冷却開
始から復熱完了までの鋼板の変態の進行割合を示したも
のである。先ず、７５０℃以下とする理由は、前述した
温度バラツキの主原因と考えられる膜沸騰持続時間を約
４秒未満とすることにより、目的の鋼板温度の均一さが
得られることによる。
を７５０〜６５０℃と限定した理由を図７を用いて説明
する。図７において曲線は前述の鋼板温度がより低い
状態から水冷する実験を行った時の冷却開始鋼板温度
（復熱後鋼板温度に相当する）と、膜沸騰持続時間の平
均値の関係を示したものである。また、曲線は冷却開
始から復熱完了までの鋼板の変態の進行割合を示したも
のである。先ず、７５０℃以下とする理由は、前述した
温度バラツキの主原因と考えられる膜沸騰持続時間を約
４秒未満とすることにより、目的の鋼板温度の均一さが
得られることによる。
【００１３】次に、６５０℃以上とする理由は、冷却開
始から復熱完了までは、極力鋼板の変態を生じさせない
ようにするためである。すなわち、この間における変態
は比較的高温での変態となるため、通常、望ましくない
組織を生じさせるため極力、その変態進行割合を小さく
する必要がある。この割合をほぼ零に近くすることによ
り、所望の材質が得られることから下限を６５０℃とし
たのである。
始から復熱完了までは、極力鋼板の変態を生じさせない
ようにするためである。すなわち、この間における変態
は比較的高温での変態となるため、通常、望ましくない
組織を生じさせるため極力、その変態進行割合を小さく
する必要がある。この割合をほぼ零に近くすることによ
り、所望の材質が得られることから下限を６５０℃とし
たのである。
【００１４】以上述べたように、冷却停止後復熱させる
温度の限定は、材質を損なうことなく、鋼板温度の均一
さを得る範囲を見いだしたことによる。なお、圧延後７
５０〜６５０℃までの冷却条件や冷却停止後復熱して７
５０〜６５０℃となる温度や再び復熱後冷却する冷却条
件は鋼板サイズ、材質等によってそれぞれ異なるため予
め予備実験や計算等で決定しておく必要がある。
温度の限定は、材質を損なうことなく、鋼板温度の均一
さを得る範囲を見いだしたことによる。なお、圧延後７
５０〜６５０℃までの冷却条件や冷却停止後復熱して７
５０〜６５０℃となる温度や再び復熱後冷却する冷却条
件は鋼板サイズ、材質等によってそれぞれ異なるため予
め予備実験や計算等で決定しておく必要がある。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明に用いる装置例を示す側断面
図である。図１においてａは１次冷却ゾーン、ｂは復熱
ゾーン、ｃは２次冷却ゾーンで、これらのゾーンは上記
の順に通板方向に直列に設置されている。１は熱間圧延
された圧後の高温鋼板で、これを搬送するために２のテ
ーブルローラーが通板方向のパスラインに沿って多数並
設されている。３はａの１次ゾーンに設置されている冷
却ノズル、４はｃの２次冷却ゾーンに設置されている冷
却ノズルである。５は１次冷却ゾーンａで噴射された冷
却水、２次冷却ゾーンｃで噴射された冷却水をワイピン
グするためのエアノズルである。
図である。図１においてａは１次冷却ゾーン、ｂは復熱
ゾーン、ｃは２次冷却ゾーンで、これらのゾーンは上記
の順に通板方向に直列に設置されている。１は熱間圧延
された圧後の高温鋼板で、これを搬送するために２のテ
ーブルローラーが通板方向のパスラインに沿って多数並
設されている。３はａの１次ゾーンに設置されている冷
却ノズル、４はｃの２次冷却ゾーンに設置されている冷
却ノズルである。５は１次冷却ゾーンａで噴射された冷
却水、２次冷却ゾーンｃで噴射された冷却水をワイピン
グするためのエアノズルである。
【００１６】熱間圧延後の高温鋼板１はオンラインでテ
ーブルローラー２により搬送されて１次冷却ゾーンａに
搬入される。この１次冷却ゾーンａで高温鋼板１は鋼板
表面温度が冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃となる
温度まで冷却される。その後鋼板１は、エアノズル５で
鋼板表面に溜まっている冷却水が除かれ、復熱ゾーンｂ
に搬送される。
ーブルローラー２により搬送されて１次冷却ゾーンａに
搬入される。この１次冷却ゾーンａで高温鋼板１は鋼板
表面温度が冷却停止後復熱して７５０〜６５０℃となる
温度まで冷却される。その後鋼板１は、エアノズル５で
鋼板表面に溜まっている冷却水が除かれ、復熱ゾーンｂ
に搬送される。
【００１７】復熱ゾーンｂで鋼板１を復熱させることに
より１次冷却ゾーンａで発生した鋼板内の温度分布は吸
収され、復熱後の冷却で積算される温度分布を減少させ
ることができる。その後、鋼板１は２次冷却ゾーンｃに
搬入され所定の冷却水量により目標とする温度まで冷却
される。２次冷却ゾーンでは所定の冷却を行うために１
以上のブロックに分けて各ブロック毎に冷却を制御すれ
ばよい。以上のような冷却を行うことにより鋼板内全体
を均一に冷却することができる。
より１次冷却ゾーンａで発生した鋼板内の温度分布は吸
収され、復熱後の冷却で積算される温度分布を減少させ
ることができる。その後、鋼板１は２次冷却ゾーンｃに
搬入され所定の冷却水量により目標とする温度まで冷却
される。２次冷却ゾーンでは所定の冷却を行うために１
以上のブロックに分けて各ブロック毎に冷却を制御すれ
ばよい。以上のような冷却を行うことにより鋼板内全体
を均一に冷却することができる。
【００１８】以下本発明の方法を用いて冷却を行った場
合の具体的な実施例について説明する。表１に厚さ１０
mm、幅１０００mm、長さ２０００mmの鋼板を本発明法に
より、復熱後温度を７５０℃，７００℃，６５０℃とし
て冷却した場合の鋼板内温度分布を、連続的に冷却した
場合の比較例の結果と対比して示す。本発明法による冷
却を行った場合、いずれも冷却終了時の鋼板内温度バラ
ツキは比較例より小さく、均一に冷却されていることが
わかる。鋼板温度の均一さは復熱後温度が６５０℃の場
合が最も良好であるが、復熱完了までの変態をほとんど
生じさせないためには、復熱後温度が７００℃とするこ
とが望ましい。
合の具体的な実施例について説明する。表１に厚さ１０
mm、幅１０００mm、長さ２０００mmの鋼板を本発明法に
より、復熱後温度を７５０℃，７００℃，６５０℃とし
て冷却した場合の鋼板内温度分布を、連続的に冷却した
場合の比較例の結果と対比して示す。本発明法による冷
却を行った場合、いずれも冷却終了時の鋼板内温度バラ
ツキは比較例より小さく、均一に冷却されていることが
わかる。鋼板温度の均一さは復熱後温度が６５０℃の場
合が最も良好であるが、復熱完了までの変態をほとんど
生じさせないためには、復熱後温度が７００℃とするこ
とが望ましい。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明の方法によれば、鋼板幅方向の流
量分布の制御が容易となり、複雑な設備、操業を必要と
せず、鋼板上下目面内や上下面間の温度分布を低減でき
るため、その工業上の利益は大きい。
量分布の制御が容易となり、複雑な設備、操業を必要と
せず、鋼板上下目面内や上下面間の温度分布を低減でき
るため、その工業上の利益は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置例を示す側面図である。
【図２】本発明を実施した時の鋼板の温度履歴を示す図
表である。
表である。
【図３】冷却曲線と沸騰状態を説明する図表である。
【図４】鋼板を８５０℃から冷却した場合の冷却曲線の
例を示す図表である。
例を示す図表である。
【図５】鋼板を７５０℃から冷却した場合の冷却曲線の
例を示す図表である。
例を示す図表である。
【図６】鋼板を６５０℃から冷却した場合の冷却曲線の
例を示す図表である。
例を示す図表である。
【図７】復熱後鋼板表面温度と膜沸騰持続時間、変態率
との関係を示す図表である。
との関係を示す図表である。
１ 鋼板 ２ テーブルローラー ３ 冷却ノズル ４ 冷却ノズル ５ エアノズル ａ １次冷却ゾーン ｂ 復熱ゾーン ｃ ２次冷却ゾーン
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延された高温鋼板を水冷却する方
法において、圧延後の鋼板を鋼板表面温度が冷却停止後
復熱して７５０〜６５０℃となる温度まで水冷却し、鋼
板表面温度が前記温度に達したところで一旦冷却を停止
し、復熱した後再び所望の冷却水量で冷却を行う高温鋼
板の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7906994A JPH07284836A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 高温鋼板の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7906994A JPH07284836A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 高温鋼板の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07284836A true JPH07284836A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13679602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7906994A Withdrawn JPH07284836A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 高温鋼板の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07284836A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334327B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2002-04-25 | 전선기 | 표면미세립강의 제조방법 |
| JP2008248291A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Nippon Steel Corp | 母材および溶接熱影響部の低温靭性に優れた厚鋼板の製造方法 |
| WO2010052928A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 新日本製鐵株式会社 | 超高強度ラインパイプ用鋼板および鋼管の製造方法 |
| WO2010052926A1 (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-14 | 新日本製鐵株式会社 | 超高強度ラインパイプ用鋼板および鋼管の製造方法 |
| JP2012007202A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Neturen Co Ltd | ワークの冷却方法及びワークの熱処理装置 |
| CN103740905A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-23 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 一种对80mm以上钢板进行淬火机水冷的方法 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP7906994A patent/JPH07284836A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334327B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2002-04-25 | 전선기 | 표면미세립강의 제조방법 |
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| CN102203301A (zh) * | 2008-11-06 | 2011-09-28 | 新日本制铁株式会社 | 超高强度管线管用钢板及钢管的制造方法 |
| JP4819185B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2011-11-24 | 新日本製鐵株式会社 | 超高強度ラインパイプ用鋼板および鋼管の製造方法 |
| WO2010052928A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 新日本製鐵株式会社 | 超高強度ラインパイプ用鋼板および鋼管の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |