JPH0747166B2 - 厚鋼板の制御冷却設備 - Google Patents
厚鋼板の制御冷却設備Info
- Publication number
- JPH0747166B2 JPH0747166B2 JP61155863A JP15586386A JPH0747166B2 JP H0747166 B2 JPH0747166 B2 JP H0747166B2 JP 61155863 A JP61155863 A JP 61155863A JP 15586386 A JP15586386 A JP 15586386A JP H0747166 B2 JPH0747166 B2 JP H0747166B2
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- JP
- Japan
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- cooling
- thick steel
- steel plate
- strong
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- 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.)
- Expired - Fee Related
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は厚鋼板の制御冷却設備に係り、詳しくは、溶接
性、低温靱性に優れた非調質高張力厚鋼板を効率良く製
造でき、厚鋼板の全長にわたって、面内の材質の均一性
を大幅に改善できる厚鋼板の制御冷却設備に係る。
性、低温靱性に優れた非調質高張力厚鋼板を効率良く製
造でき、厚鋼板の全長にわたって、面内の材質の均一性
を大幅に改善できる厚鋼板の制御冷却設備に係る。
従来の技術 圧延直後の鋼板を加速冷却することによって空冷まま材
あるいは焼ならし材よりも引張強度（以下、TSとい
う。）を数kgf/mm2向上させることができることはかな
り前から知られていた。これを厚鋼板の製造工程に適用
するために種々研究がなされ、現在ではオンラインでの
制御冷却設備が一応の完成をみている。鋼板のTSはおも
に冷却速度と冷却停止温度に依存し、冷却停止温度を50
0℃未満にすることによりTSの上昇量は格段に大きくな
る。しかしながら、水の沸騰現象から冷却停止温度をそ
のような低温にもちきたらした場合、冷却停止時の鋼板
面内の温度が局所的に低下しすぎ、材質均一性および最
終形状を損なうことが多く、安全生産に支障をきたすと
いう問題が残されていた。この点に関し、TSを有利に高
めうる低冷却停止温度まで、材質ばらつきおよび冷却歪
がなく、加速冷却を可能ならしめる新方法を特願昭59−
235227号、特願昭59−235228号で提案した。すなわち、
圧延終了後直ちに強冷却を開始し、フェライト変態停止
温度未満から500℃の温度域で強冷却を停止し、以後、
引続き弱冷却する方法（これを２段冷却法という。）で
ある。
あるいは焼ならし材よりも引張強度（以下、TSとい
う。）を数kgf/mm2向上させることができることはかな
り前から知られていた。これを厚鋼板の製造工程に適用
するために種々研究がなされ、現在ではオンラインでの
制御冷却設備が一応の完成をみている。鋼板のTSはおも
に冷却速度と冷却停止温度に依存し、冷却停止温度を50
0℃未満にすることによりTSの上昇量は格段に大きくな
る。しかしながら、水の沸騰現象から冷却停止温度をそ
のような低温にもちきたらした場合、冷却停止時の鋼板
面内の温度が局所的に低下しすぎ、材質均一性および最
終形状を損なうことが多く、安全生産に支障をきたすと
いう問題が残されていた。この点に関し、TSを有利に高
めうる低冷却停止温度まで、材質ばらつきおよび冷却歪
がなく、加速冷却を可能ならしめる新方法を特願昭59−
235227号、特願昭59−235228号で提案した。すなわち、
圧延終了後直ちに強冷却を開始し、フェライト変態停止
温度未満から500℃の温度域で強冷却を停止し、以後、
引続き弱冷却する方法（これを２段冷却法という。）で
ある。
２段冷却法による大幅なTS向上は前段冷却により初析フ
ェライトの成長を抑制しつつ残部オーステナイト中の化
学成分濃度を制御し、引続く後段冷却によりこの残部オ
ーステナイトをベイナイトと微量マルテンサイトに変態
せしめることにより実現できる。こうした第２相を十分
な量確保するために前段をできる限り強冷却とした方が
よい。ところで、強冷装置は必然的に大量の水を必要と
するから、装置長さをむやみに長くはとれない。このた
め、鋼板は予め冷却実行状態にある装置内に先端から搬
入しつつ冷却する方式が採用されることが多い（通過方
式と呼ぶ。）。
ェライトの成長を抑制しつつ残部オーステナイト中の化
学成分濃度を制御し、引続く後段冷却によりこの残部オ
ーステナイトをベイナイトと微量マルテンサイトに変態
せしめることにより実現できる。こうした第２相を十分
な量確保するために前段をできる限り強冷却とした方が
よい。ところで、強冷装置は必然的に大量の水を必要と
するから、装置長さをむやみに長くはとれない。このた
め、鋼板は予め冷却実行状態にある装置内に先端から搬
入しつつ冷却する方式が採用されることが多い（通過方
式と呼ぶ。）。
このとき、鋼板の先端と後端の冷却開始温度が異なり、
後端の方が冷却開始前の空冷時間が長くなるために冷却
開始温度が低下する。とくに、板厚が強い場合、空冷に
よる温度低下量が大きい。このように冷却開始温度が先
端から後端にかけて徐々に低下する傾向は、通過方式で
は必然的に生ずる。そこでの問題はAr3未満の温度にま
で空冷で温度が低下するとき、初析フェライト変態が進
行し、鋼板の強化に必要な第２相の量が不足して所望の
TS上昇量が得られないことが起こりうることである。つ
まり、先端側では十分なTSが得られるが後端側ではTSが
低下し、時には挌落ちを生ずることにもなる。
後端の方が冷却開始前の空冷時間が長くなるために冷却
開始温度が低下する。とくに、板厚が強い場合、空冷に
よる温度低下量が大きい。このように冷却開始温度が先
端から後端にかけて徐々に低下する傾向は、通過方式で
は必然的に生ずる。そこでの問題はAr3未満の温度にま
で空冷で温度が低下するとき、初析フェライト変態が進
行し、鋼板の強化に必要な第２相の量が不足して所望の
TS上昇量が得られないことが起こりうることである。つ
まり、先端側では十分なTSが得られるが後端側ではTSが
低下し、時には挌落ちを生ずることにもなる。
発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点を解決することを目的とし、具
体的には、Ar3点までで熱間圧延を終了する厚鋼板仕上
圧延機の後方に、通過方式による強弱冷却装置を順に設
ける一方、このうちの強冷却装置と厚鋼板仕上圧延機と
の間に厚鋼板の先端と後端との温度差をなくすよう保温
する保温装置を設け、強冷却装置における厚鋼板の各
部、つまり、厚鋼板の先端や後端の冷却開始温度の変動
を防止し、厚鋼板の全長にわたって所望のTSを得ること
ができる冷却設備を提案することを目的とする。
体的には、Ar3点までで熱間圧延を終了する厚鋼板仕上
圧延機の後方に、通過方式による強弱冷却装置を順に設
ける一方、このうちの強冷却装置と厚鋼板仕上圧延機と
の間に厚鋼板の先端と後端との温度差をなくすよう保温
する保温装置を設け、強冷却装置における厚鋼板の各
部、つまり、厚鋼板の先端や後端の冷却開始温度の変動
を防止し、厚鋼板の全長にわたって所望のTSを得ること
ができる冷却設備を提案することを目的とする。
〈発明の構成〉 問題点を解決するための手段ならびにその作用 すなわち、本発明に係る冷却設備は厚鋼板仕上圧延機の
後方のミルライン上に、通板方向に沿つて、Ar3点から5
00℃近傍にかけて熱伝達率2500Kcal/m2ｈ℃以上の条件
で強冷却する通過方式強冷却装置と、500℃から200℃の
温度域で熱伝達率150〜2000Kcal/m2ｈ℃の条件で弱冷却
する通過方式弱冷却装置とを配設し、厚鋼板仕上圧延機
と通板式強冷却装置との間に、厚鋼板仕上圧延機からの
厚鋼材を保温して強冷却装置に送る保温装置を配設した
ことを特徴とする。
後方のミルライン上に、通板方向に沿つて、Ar3点から5
00℃近傍にかけて熱伝達率2500Kcal/m2ｈ℃以上の条件
で強冷却する通過方式強冷却装置と、500℃から200℃の
温度域で熱伝達率150〜2000Kcal/m2ｈ℃の条件で弱冷却
する通過方式弱冷却装置とを配設し、厚鋼板仕上圧延機
と通板式強冷却装置との間に、厚鋼板仕上圧延機からの
厚鋼材を保温して強冷却装置に送る保温装置を配設した
ことを特徴とする。
以下、図面によって本発明の構成ならびに作用を説明す
ると、次の通りである。
ると、次の通りである。
第１図は本発明に係る制御冷却設備の配置図である。
まず、通過方式の強弱冷却装置を厚鋼板仕上圧延機の後
方に設けると共に、この厚鋼板仕上圧延機と強冷却装置
との間に保温装置を設けて、鋼板全長の冷却開始温度を
化学成分で決まる許容下限以上に保ち、TS向上効果を最
大限に発揮する。
方に設けると共に、この厚鋼板仕上圧延機と強冷却装置
との間に保温装置を設けて、鋼板全長の冷却開始温度を
化学成分で決まる許容下限以上に保ち、TS向上効果を最
大限に発揮する。
換言すると、２段冷却について種々検討の結果、仕上圧
延機の後に保温装置、強冷装置、弱冷装置をこの順に配
備して制御冷却設備を構成することにより上記問題を最
も有利に解決できることに想到し、本発明に至ったもの
である。
延機の後に保温装置、強冷装置、弱冷装置をこの順に配
備して制御冷却設備を構成することにより上記問題を最
も有利に解決できることに想到し、本発明に至ったもの
である。
すなわち、本発明は厚鋼板仕上圧延機後方のミルライン
上に保温装置、強冷却装置、弱冷却装置をこの順に配備
する厚鋼板の制御冷却設備として構成する。２段冷却法
を実施する際に、強冷却装置、弱冷却装置がオンライン
上にこの順に配置されているため、鋼板は一方向に通板
されることによって順次前段強冷却、後段弱冷却の冷却
履歴を経ることができる。前段の強冷却装置の熱伝達率
はAr3点から500℃近傍の温度にかけての平均値で2500Kc
al/m2ｈ℃以上で十分なTS上昇を得られる。また、後段
の弱冷却装置の熱伝達率は500℃から200℃の温度域での
平均値で150〜2000Kcal/m2ｈ℃でTS確保が達成できると
共に、冷却停止温度のばらつき抑制できる。
上に保温装置、強冷却装置、弱冷却装置をこの順に配備
する厚鋼板の制御冷却設備として構成する。２段冷却法
を実施する際に、強冷却装置、弱冷却装置がオンライン
上にこの順に配置されているため、鋼板は一方向に通板
されることによって順次前段強冷却、後段弱冷却の冷却
履歴を経ることができる。前段の強冷却装置の熱伝達率
はAr3点から500℃近傍の温度にかけての平均値で2500Kc
al/m2ｈ℃以上で十分なTS上昇を得られる。また、後段
の弱冷却装置の熱伝達率は500℃から200℃の温度域での
平均値で150〜2000Kcal/m2ｈ℃でTS確保が達成できると
共に、冷却停止温度のばらつき抑制できる。
この範囲で熱伝達率は板厚により可変する。
また、厚鋼板仕上圧延機と強冷却装置の間に保温装置を
配備したことにより、鋼板は全長にわたってその強冷却
開始前の温度を面内で均一に保つことができ、強弱冷却
装置による２段冷却のTS上昇効果が無駄なく発揮され
る。この装置の利点は、加速冷却中の鋼板の搬送スピー
ド選択の自由度が低速側に拡大され、そのことによって
冷却設備長さを短縮できることである。保温装置をもた
ない場合は、空冷の冷却速度と鋼板長さと冷却開始温度
の下限値（たいていの場合、Ar3よりやや低い温度）と
から搬送スピードの下限値が規制され、搬送スピードを
早くして冷却開始温度を維持しようとすると、必然的に
加速冷却時間が短かくなって、冷却停止温度が高くなり
すぎTS確保が困難となる。設備長さを長くすれば、原理
的には解決できるが、建設コスト、ランニングコストと
も高くなるので、その方法は自ずと限界がある。
配備したことにより、鋼板は全長にわたってその強冷却
開始前の温度を面内で均一に保つことができ、強弱冷却
装置による２段冷却のTS上昇効果が無駄なく発揮され
る。この装置の利点は、加速冷却中の鋼板の搬送スピー
ド選択の自由度が低速側に拡大され、そのことによって
冷却設備長さを短縮できることである。保温装置をもた
ない場合は、空冷の冷却速度と鋼板長さと冷却開始温度
の下限値（たいていの場合、Ar3よりやや低い温度）と
から搬送スピードの下限値が規制され、搬送スピードを
早くして冷却開始温度を維持しようとすると、必然的に
加速冷却時間が短かくなって、冷却停止温度が高くなり
すぎTS確保が困難となる。設備長さを長くすれば、原理
的には解決できるが、建設コスト、ランニングコストと
も高くなるので、その方法は自ずと限界がある。
実施例 以下、実施例により更に説明する。
0.07％Ｃ−1.4％Mn鋼を板厚15mm、板幅3500mmに熱間圧
延し（Ar3直上で圧延終了）した。この鋼板を本発明の
制御冷却設備で処理して結果を比較例とともに第１表に
示す。
延し（Ar3直上で圧延終了）した。この鋼板を本発明の
制御冷却設備で処理して結果を比較例とともに第１表に
示す。
比較例の２、３は、加速冷却を行なわず空冷のままであ
るため、均一性と形状は良好であるがTSが上昇しない。
比較例４は、強冷装置のみで450℃まで加速冷却したの
であるが、冷却開始温度が低下したため、TSの上昇量が
不十分であり、かつTSの板内ばらつきが大きく、形状も
不良であった。比較例５は弱冷装置のみで400℃まで加
速冷却したもので、空冷なみのTSの板内ばらつきと形状
が確保されるが、TSの上昇量は冷却速度不足のため小さ
い。
るため、均一性と形状は良好であるがTSが上昇しない。
比較例４は、強冷装置のみで450℃まで加速冷却したの
であるが、冷却開始温度が低下したため、TSの上昇量が
不十分であり、かつTSの板内ばらつきが大きく、形状も
不良であった。比較例５は弱冷装置のみで400℃まで加
速冷却したもので、空冷なみのTSの板内ばらつきと形状
が確保されるが、TSの上昇量は冷却速度不足のため小さ
い。
また、保温装置と弱冷装置を併用した比較例８でも同じ
結果であった。比較例６は保温装置と強冷装置を併用し
ており、比較例４に比べてTSの十分な上昇と均一性の改
善が認められたが、コールドレベリングを要した。比較
例７は保温装置を用いなかったものであり、十分なTS値
と形状が得られたが、材質均一性がやや不十分であっ
た。
結果であった。比較例６は保温装置と強冷装置を併用し
ており、比較例４に比べてTSの十分な上昇と均一性の改
善が認められたが、コールドレベリングを要した。比較
例７は保温装置を用いなかったものであり、十分なTS値
と形状が得られたが、材質均一性がやや不十分であっ
た。
これらの比較例に対し、本発明の要件になる装置を全て
併用した本発明例では空冷材なみの均一性と形状が確保
されつつ十分なTS上昇が得られた。
併用した本発明例では空冷材なみの均一性と形状が確保
されつつ十分なTS上昇が得られた。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、厚鋼板仕上圧延機の後
方のミルライン上に、通板方向に沿って、Ar3点から500
℃近傍にかけて熱伝達率2500Kcal/m2ｈ℃以上の条件で
強冷却する通過方式強冷却装置と、500℃から200℃の温
度域で熱伝達率150〜2000Kcal/m2ｈ℃の条件で弱冷却す
る通過方式弱冷却装置とを配設し、この厚鋼板仕上圧延
機と強冷却装置との間に保温装置を設ける。
方のミルライン上に、通板方向に沿って、Ar3点から500
℃近傍にかけて熱伝達率2500Kcal/m2ｈ℃以上の条件で
強冷却する通過方式強冷却装置と、500℃から200℃の温
度域で熱伝達率150〜2000Kcal/m2ｈ℃の条件で弱冷却す
る通過方式弱冷却装置とを配設し、この厚鋼板仕上圧延
機と強冷却装置との間に保温装置を設ける。
この厚鋼板の制御冷却設備であると、厚鋼板の全長にわ
たって、空冷材と同程度の材質均一性と形状を保ちつ
つ、空冷材よりも格段に高い強度を付与できる。このた
め、合金元素の大幅な削減が実現でき、溶接性の優れた
非調質厚鋼板を供給できる。しかも、再矯正が不要とな
るので、それによる能率低下の問題が解消する。また、
設備長さを従来よりも短くでき、建設コスト、ランニン
グコストが削減できる。
たって、空冷材と同程度の材質均一性と形状を保ちつ
つ、空冷材よりも格段に高い強度を付与できる。このた
め、合金元素の大幅な削減が実現でき、溶接性の優れた
非調質厚鋼板を供給できる。しかも、再矯正が不要とな
るので、それによる能率低下の問題が解消する。また、
設備長さを従来よりも短くでき、建設コスト、ランニン
グコストが削減できる。
第１図は本発明に係る制御冷却設備の配置図である。 符号１……パスライン、２……仕上圧延機 ３……保温装置、４……強冷却装置 ５……弱冷却装置
Claims (1)
- 【請求項１】厚鋼板仕上圧延機の後方のミルライン上
に、通板方向に沿って、Ar3点から500℃近傍にかけて熱
伝達率2500Kcal/m2ｈ℃以上の条件で強冷却する通過方
式強冷却装置と、500℃から200℃の温度域で熱伝達率15
0〜2000Kcal/m2ｈ℃の条件で弱冷却する通過方式弱冷却
装置とを配設し、前記厚鋼板仕上圧延機と前記通板式強
冷却装置との間に、前記厚鋼板仕上圧延機からの厚鋼材
を保温して前記強冷却装置に送る保温装置を配設したこ
とを特徴とする厚鋼板の制御冷却設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155863A JPH0747166B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 厚鋼板の制御冷却設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155863A JPH0747166B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 厚鋼板の制御冷却設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313602A JPS6313602A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0747166B2 true JPH0747166B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15615151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61155863A Expired - Fee Related JPH0747166B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 厚鋼板の制御冷却設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747166B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505141A (en) * | 1982-07-13 | 1985-03-19 | Tippins Machinery Company, Inc. | Apparatus for thermomechanically rolling hot strip product to a controlled microstructure |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61155863A patent/JPH0747166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313602A (ja) | 1988-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |