JPH10263670A - 高温鋼板の冷却方法及び高温鋼板の冷却装置 - Google Patents
高温鋼板の冷却方法及び高温鋼板の冷却装置Info
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- JPH10263670A JPH10263670A JP9000997A JP9000997A JPH10263670A JP H10263670 A JPH10263670 A JP H10263670A JP 9000997 A JP9000997 A JP 9000997A JP 9000997 A JP9000997 A JP 9000997A JP H10263670 A JPH10263670 A JP H10263670A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温鋼板の冷却装置においてＣ反りの発生を
防ぎ、もって有効な水切りを行い、冷却ムラの発生しな
い冷却方法及び冷却装置を提供する。 【解決手段】 上拘束ロール２と下拘束ロールの３のギ
ャップは、鋼板１の厚み以下にセットされ、鋼板１が通
過した際には、上拘束ロール２が油圧シリンダ６の押し
付け力に抗して持ち上げられ、その反力により鋼板１に
押し付け力がかかり、鋼板１が拘束されるようになって
いる。隣り合う拘束ロール間の距離をＬ（mm）、鋼板の
厚さをｔ（mm）としたとき、拘束ロール１対当たり、 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力で鋼板
を拘束しながら冷却が行われる。
防ぎ、もって有効な水切りを行い、冷却ムラの発生しな
い冷却方法及び冷却装置を提供する。 【解決手段】 上拘束ロール２と下拘束ロールの３のギ
ャップは、鋼板１の厚み以下にセットされ、鋼板１が通
過した際には、上拘束ロール２が油圧シリンダ６の押し
付け力に抗して持ち上げられ、その反力により鋼板１に
押し付け力がかかり、鋼板１が拘束されるようになって
いる。隣り合う拘束ロール間の距離をＬ（mm）、鋼板の
厚さをｔ（mm）としたとき、拘束ロール１対当たり、 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力で鋼板
を拘束しながら冷却が行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延された高
温鋼板を冷却する装置及び冷却方法であって、冷却中の
鋼板のＣ反りを防止し、高温鋼板の均一冷却を可能とす
る冷却装置及び冷却方法に関するものである。
温鋼板を冷却する装置及び冷却方法であって、冷却中の
鋼板のＣ反りを防止し、高温鋼板の均一冷却を可能とす
る冷却装置及び冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱間圧延された高温の鋼板は、
圧延直後の水冷中に冷却ムラが生じ易い。この冷却ムラ
は、冷却後に鋼板の変形や残留応力、材質のバラツキを
引き起こすと共に、鋼板を変形させ、操業上のトラブル
を発生させやすい。さらに、変形した鋼板は、後にプレ
スや矯正機によって変形を取り除く精整行程を必要とす
るため、コスト上不利になってきた。そこで、従来か
ら、冷却ムラをなくすため、いわゆる均一な冷却法が種
々提案されてきた。
圧延直後の水冷中に冷却ムラが生じ易い。この冷却ムラ
は、冷却後に鋼板の変形や残留応力、材質のバラツキを
引き起こすと共に、鋼板を変形させ、操業上のトラブル
を発生させやすい。さらに、変形した鋼板は、後にプレ
スや矯正機によって変形を取り除く精整行程を必要とす
るため、コスト上不利になってきた。そこで、従来か
ら、冷却ムラをなくすため、いわゆる均一な冷却法が種
々提案されてきた。
【０００３】圧延後の高温の鋼板をオンラインで冷却す
るに際しては、水平の状態で、その上下から冷却水を注
水して冷却を施すことが一般的である。特に、近年、冷
却と圧延を組み合わせた制御圧延や、オンラインで鋼板
を冷却する制御冷却に関する技術が開発されているが、
これらの技術の進歩に伴い、高精度の温度制御、特に冷
却停止温度制御が益々重要になってきている。
るに際しては、水平の状態で、その上下から冷却水を注
水して冷却を施すことが一般的である。特に、近年、冷
却と圧延を組み合わせた制御圧延や、オンラインで鋼板
を冷却する制御冷却に関する技術が開発されているが、
これらの技術の進歩に伴い、高精度の温度制御、特に冷
却停止温度制御が益々重要になってきている。
【０００４】ところが、厚鋼板では製品サイズが大きく
幅が５ｍにも及ぶ場合があり、さらに板厚が厚いため
に、冷却するには多量の冷却水が必要である。よって、
この冷却水を効率的に利用するためには、冷却装置出側
でこの冷却水をせきとめていかに水切りを行うか、さら
にこのせきとめた冷却水をいかに速やかに板端部から流
出させるかが重要な問題となっている。
幅が５ｍにも及ぶ場合があり、さらに板厚が厚いため
に、冷却するには多量の冷却水が必要である。よって、
この冷却水を効率的に利用するためには、冷却装置出側
でこの冷却水をせきとめていかに水切りを行うか、さら
にこのせきとめた冷却水をいかに速やかに板端部から流
出させるかが重要な問題となっている。
【０００５】これらの問題を解決するため、従来から鋼
板の水切り装置に関して種々の研究がなされており、例
えば、次のような技術が提案されている。
板の水切り装置に関して種々の研究がなされており、例
えば、次のような技術が提案されている。
【０００６】実開昭５３−３９５０８号公報には、鋼板
の上面に向けてエアノズルを上下移動自在に配置して、
噴射するエアによって水切りを行う技術が開示されてい
る。
の上面に向けてエアノズルを上下移動自在に配置して、
噴射するエアによって水切りを行う技術が開示されてい
る。
【０００７】特開平７−９０２３号公報には、テーブル
ローラ上を移送される鋼板の１側方に設けられた噴射ノ
ズルから鋼板の幅方向に高圧のスプレー水を噴射し、鋼
板上に滞留している残水を鋼板の他の側端面から排除す
る方法が開示されている。
ローラ上を移送される鋼板の１側方に設けられた噴射ノ
ズルから鋼板の幅方向に高圧のスプレー水を噴射し、鋼
板上に滞留している残水を鋼板の他の側端面から排除す
る方法が開示されている。
【０００８】また、実開昭５８−１２５６１１号公報、
実開昭５９−１６１０６２号公報には、鋼板を上下に設
けたゴムロールにより挟んで押圧して水切りを行う方法
が開示されている。
実開昭５９−１６１０６２号公報には、鋼板を上下に設
けたゴムロールにより挟んで押圧して水切りを行う方法
が開示されている。
【０００９】さらに、特開昭６０−２０６５１６号公
報、実開平７−３３４０６号公報には、水切りロールを
配置し、その下流側に鋼板の板幅方向に噴射ノズルを設
け、鋼板の板幅方向中央部より両端部に向け、かつ水切
りロールに向けて水を噴射し水切りをする技術が開示さ
れている。
報、実開平７−３３４０６号公報には、水切りロールを
配置し、その下流側に鋼板の板幅方向に噴射ノズルを設
け、鋼板の板幅方向中央部より両端部に向け、かつ水切
りロールに向けて水を噴射し水切りをする技術が開示さ
れている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
５３−３９５０８号公報に開示される技術のように上下
移動自在にエアノズルを配置して噴射エアで水切りをす
るもの、及び特開平７−９０２３号公報に開示される技
術のようにサイドから高圧のスプレー水を噴射して、滞
留している冷却水を板端部から排除させる方法において
は、幅の広い鋼板上に滞留する冷却水をせきとめ、かつ
板端部へ押しやって排除することは困難であった。
５３−３９５０８号公報に開示される技術のように上下
移動自在にエアノズルを配置して噴射エアで水切りをす
るもの、及び特開平７−９０２３号公報に開示される技
術のようにサイドから高圧のスプレー水を噴射して、滞
留している冷却水を板端部から排除させる方法において
は、幅の広い鋼板上に滞留する冷却水をせきとめ、かつ
板端部へ押しやって排除することは困難であった。
【００１１】実開昭５８−１２５６１１号公報、実開昭
５９−１６１０６２号公報に記載される技術、特開昭６
０−２０６５１６号公報、実開平７−３３４０６号公報
に記載される技術には、以下のような問題点があった。
５９−１６１０６２号公報に記載される技術、特開昭６
０−２０６５１６号公報、実開平７−３３４０６号公報
に記載される技術には、以下のような問題点があった。
【００１２】すなわち、厚鋼板の冷却のように、鋼板を
急速に冷却する場合には、鋼板の上面と下面の冷却が必
ずしも同一とはならないことから、板幅方向にいわゆる
Ｃ反りと称する変形が生じ易い。このＣ反りは、板幅、
板厚、上下面の温度差、上下面の温度履歴の差等によっ
てそり量や反りの方向が決まる。
急速に冷却する場合には、鋼板の上面と下面の冷却が必
ずしも同一とはならないことから、板幅方向にいわゆる
Ｃ反りと称する変形が生じ易い。このＣ反りは、板幅、
板厚、上下面の温度差、上下面の温度履歴の差等によっ
てそり量や反りの方向が決まる。
【００１３】この様子を図３に示す。図３において、１
は鋼板、２上拘束ロール、３は下拘束ロールである。一
般に上面の冷却が強いと冷却装置内では図３（ａ）に示
すように下に凸のＣ反りが発生しやすく、逆に下面の冷
却が強いと図３（ｂ）に示すように上に凸のＣ反りが発
生する。
は鋼板、２上拘束ロール、３は下拘束ロールである。一
般に上面の冷却が強いと冷却装置内では図３（ａ）に示
すように下に凸のＣ反りが発生しやすく、逆に下面の冷
却が強いと図３（ｂ）に示すように上に凸のＣ反りが発
生する。
【００１４】前記各特許公報に開示されている発明をは
じめとして、オンライン通過型で鋼板の冷却を施すに際
しては、冷却水をせきとめる水切りロールを兼ねた複数
のロールで鋼板を挟んで通板し、そのロール間に冷却水
を注水して鋼板の冷却を行う方法が一般的である。この
ような方式の冷却装置において、前述したＣ反りが生じ
ると、水切りロール（拘束ロール）と鋼板との間に隙間
が生じ、その隙間から冷却水が漏洩して非冷却部分を過
冷却してしまうという問題点が発生する。
じめとして、オンライン通過型で鋼板の冷却を施すに際
しては、冷却水をせきとめる水切りロールを兼ねた複数
のロールで鋼板を挟んで通板し、そのロール間に冷却水
を注水して鋼板の冷却を行う方法が一般的である。この
ような方式の冷却装置において、前述したＣ反りが生じ
ると、水切りロール（拘束ロール）と鋼板との間に隙間
が生じ、その隙間から冷却水が漏洩して非冷却部分を過
冷却してしまうという問題点が発生する。
【００１５】特に、図３（ａ）に示すように下に凸のＣ
反りが発生した場合には、鋼板中央部の水切りロールと
鋼板の隙間から冷却水が漏洩するため、冷却水が鋼板中
央部に滞留してこの部分の過冷却を引き起こし、板幅方
向の不均一冷却が避けられなかった。
反りが発生した場合には、鋼板中央部の水切りロールと
鋼板の隙間から冷却水が漏洩するため、冷却水が鋼板中
央部に滞留してこの部分の過冷却を引き起こし、板幅方
向の不均一冷却が避けられなかった。
【００１６】さらに、中央部に滞留した冷却水によっ
て、鋼板上部中央部が冷却されるため、Ｃ反りが助長さ
れてしまうという問題点があった。
て、鋼板上部中央部が冷却されるため、Ｃ反りが助長さ
れてしまうという問題点があった。
【００１７】このように、水切りロールを上下に設けて
水切りを行う従来のいずれの方法も、Ｃ反りのために十
分な効果を果たすことができなかった。
水切りを行う従来のいずれの方法も、Ｃ反りのために十
分な効果を果たすことができなかった。
【００１８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、高温鋼板の冷却装置において
Ｃ反りの発生を防ぎ、もって有効な水切りを行い、冷却
ムラの発生しない冷却装置及び冷却方法を提供すること
を目的とする。
めになされたものであり、高温鋼板の冷却装置において
Ｃ反りの発生を防ぎ、もって有効な水切りを行い、冷却
ムラの発生しない冷却装置及び冷却方法を提供すること
を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、複数組の上
下拘束ロールで高温の鋼板を拘束しながら搬送し、搬送
途中において鋼板に上下から冷却水を注水して、高温鋼
板を冷却するに際し、隣り合う上下１対の拘束ロール間
の距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、
ロール１対当たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65
… （１）から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上
の拘束力で鋼板を拘束しながら冷却を行うことを特徴と
する高温鋼板の冷却方法（請求項１）により解決され
る。
下拘束ロールで高温の鋼板を拘束しながら搬送し、搬送
途中において鋼板に上下から冷却水を注水して、高温鋼
板を冷却するに際し、隣り合う上下１対の拘束ロール間
の距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、
ロール１対当たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65
… （１）から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上
の拘束力で鋼板を拘束しながら冷却を行うことを特徴と
する高温鋼板の冷却方法（請求項１）により解決され
る。
【００２０】ここに、「隣り合う上下１対の」とは、後
に述べる図２に示されるように、上拘束ロールとペアに
なっておらず拘束力を有しない下拘束ロールは考慮しな
い趣旨である。
に述べる図２に示されるように、上拘束ロールとペアに
なっておらず拘束力を有しない下拘束ロールは考慮しな
い趣旨である。
【００２１】（１）式は、有限要素法を用いたシュミレ
ーションにより求められた式である。この計算では、Ｃ
反りを押え込むために必要な拘束力を求めているが、鋼
板の板厚８〜８０mm、隣り合う拘束ロールの間隔を６０
０〜２０００mmの範囲で計算した。その結果から、重回
帰分析により（１）式を導出した。
ーションにより求められた式である。この計算では、Ｃ
反りを押え込むために必要な拘束力を求めているが、鋼
板の板厚８〜８０mm、隣り合う拘束ロールの間隔を６０
０〜２０００mmの範囲で計算した。その結果から、重回
帰分析により（１）式を導出した。
【００２２】なお、計算上はロールと鋼板間の隙間を０
に押え込むための拘束力を求めることは可能であるが、
隙間を０とするためには非常に大きな拘束力を必要とす
るので現実的ではない。実際には、冷却水が漏洩して
も、水切りノズル等を設けることで容易に排除可能な漏
洩水量となる範囲まで押え込めば良い。この許容隙間は
約２mmであるので、（１）式を導くに際しては、許容隙
間を２mmとして計算した。
に押え込むための拘束力を求めることは可能であるが、
隙間を０とするためには非常に大きな拘束力を必要とす
るので現実的ではない。実際には、冷却水が漏洩して
も、水切りノズル等を設けることで容易に排除可能な漏
洩水量となる範囲まで押え込めば良い。この許容隙間は
約２mmであるので、（１）式を導くに際しては、許容隙
間を２mmとして計算した。
【００２３】このように、本解決手段によれば、Ｃ反り
が発生せず、発生しても極わずかであるので、確実に水
切りが可能となる。よって、上拘束ロールと鋼板との間
から冷却水が漏洩し、隣のゾーンに滞留して過冷却を引
き起こすことがなく、均一な冷却が可能となる。その結
果、冷却歪みが発生せず、後にプレスや矯正機により精
整作業を行う必要が無くなる。
が発生せず、発生しても極わずかであるので、確実に水
切りが可能となる。よって、上拘束ロールと鋼板との間
から冷却水が漏洩し、隣のゾーンに滞留して過冷却を引
き起こすことがなく、均一な冷却が可能となる。その結
果、冷却歪みが発生せず、後にプレスや矯正機により精
整作業を行う必要が無くなる。
【００２４】（１）式において、拘束力Ｐを所定値以上
にする代わりに、隣り合う拘束ロール間の距離を、
（１）式から求まる距離Ｌ（mm）以下に保って冷却を行
っても（請求項２）同じ効果が得られる。
にする代わりに、隣り合う拘束ロール間の距離を、
（１）式から求まる距離Ｌ（mm）以下に保って冷却を行
っても（請求項２）同じ効果が得られる。
【００２５】さらに、上ロール後方に設けた水切りスプ
レーから、板幅方向に流体を噴射して、ロールと上拘束
ロールの隙間から漏洩する冷却水をパージしながら冷却
を行うことにより、鋼板上に冷却水が滞留するのを、ほ
ぼ完全に防止できる。
レーから、板幅方向に流体を噴射して、ロールと上拘束
ロールの隙間から漏洩する冷却水をパージしながら冷却
を行うことにより、鋼板上に冷却水が滞留するのを、ほ
ぼ完全に防止できる。
【００２６】これらの方法を実施するのには、複数組の
上下拘束ロールで高温の鋼板を拘束しながら搬送し、搬
送途中において鋼板に上下から冷却水を注水して、高温
鋼板を冷却する装置であって、隣り合う拘束ロール間の
距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、Ｐ
＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１）式から求
まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力を上下拘束ロ
ール１対当たり有することを特徴とする高温鋼板の冷却
装置（請求項４）、複数組の上下拘束ロールで高温の鋼
板を拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下
から冷却水を注水して、高温鋼板を冷却する高温鋼板の
冷却装置であって、上下拘束ロールの拘束力をＰ
（Ｔ）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、隣り合う拘
束ロールの間隔が、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65
… （１）式から求まる長さＬ（mm）以下であるこ
とを特徴とする高温鋼板の冷却装置（請求項５）、これ
らに加え、上ロール後方に、板幅方向に流体を噴射し
て、ロールと上拘束ロールの隙間から漏洩する冷却水を
パージする水切りスプレーを設けたことを特徴とする高
温鋼板の冷却装置。（請求項６）が適当である。
上下拘束ロールで高温の鋼板を拘束しながら搬送し、搬
送途中において鋼板に上下から冷却水を注水して、高温
鋼板を冷却する装置であって、隣り合う拘束ロール間の
距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、Ｐ
＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１）式から求
まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力を上下拘束ロ
ール１対当たり有することを特徴とする高温鋼板の冷却
装置（請求項４）、複数組の上下拘束ロールで高温の鋼
板を拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下
から冷却水を注水して、高温鋼板を冷却する高温鋼板の
冷却装置であって、上下拘束ロールの拘束力をＰ
（Ｔ）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、隣り合う拘
束ロールの間隔が、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65
… （１）式から求まる長さＬ（mm）以下であるこ
とを特徴とする高温鋼板の冷却装置（請求項５）、これ
らに加え、上ロール後方に、板幅方向に流体を噴射し
て、ロールと上拘束ロールの隙間から漏洩する冷却水を
パージする水切りスプレーを設けたことを特徴とする高
温鋼板の冷却装置。（請求項６）が適当である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例を
示す図である。図１において、１は鋼板、２は上拘束ロ
ール（水切りロール）、３は下拘束ロール（水切りロー
ル）、４はスリットノズル、５は円管ノズル、６は油圧
シリンダ、７は水切りスプレーノズルである。この冷却
装置においては、２０組の上拘束ロール２、下拘束ロー
ル３の間を圧延直後の鋼板１が搬送されながら、上側を
スリットノズル４からの冷却水により、下側を円管ノズ
ル５からの冷却水によりオンラインで冷却される。図１
においては、上拘束ロールを２本分、冷却ゾーンを１ゾ
ーン分示している。各拘束ロールのピッチは１ｍであ
る。
用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例を
示す図である。図１において、１は鋼板、２は上拘束ロ
ール（水切りロール）、３は下拘束ロール（水切りロー
ル）、４はスリットノズル、５は円管ノズル、６は油圧
シリンダ、７は水切りスプレーノズルである。この冷却
装置においては、２０組の上拘束ロール２、下拘束ロー
ル３の間を圧延直後の鋼板１が搬送されながら、上側を
スリットノズル４からの冷却水により、下側を円管ノズ
ル５からの冷却水によりオンラインで冷却される。図１
においては、上拘束ロールを２本分、冷却ゾーンを１ゾ
ーン分示している。各拘束ロールのピッチは１ｍであ
る。
【００２８】各拘束ロール２、３間の上側面には、鋼板
搬送方向の上流側の上拘束ロール２から下流側の上拘束
ロール２に向かって、鋼板１の進行方向にスリットノズ
ル４から板幅１ｍあたり２ｍ3 ／min の冷却水を鋼板１
に沿って流している。一方、下面は、１００mmピッチで
設け水中に没した円管ノズル５から、水を噴射し、その
随伴流で生じた水流で冷却を施している。
搬送方向の上流側の上拘束ロール２から下流側の上拘束
ロール２に向かって、鋼板１の進行方向にスリットノズ
ル４から板幅１ｍあたり２ｍ3 ／min の冷却水を鋼板１
に沿って流している。一方、下面は、１００mmピッチで
設け水中に没した円管ノズル５から、水を噴射し、その
随伴流で生じた水流で冷却を施している。
【００２９】この２０組の拘束ロール２、３において、
下拘束ロール３は搬送ロールを兼ねており、固定式であ
る。上拘束ロール２は直径２５０mmで、上下に昇降が可
能であり、0.5 mmピッチで制御可能である。
下拘束ロール３は搬送ロールを兼ねており、固定式であ
る。上拘束ロール２は直径２５０mmで、上下に昇降が可
能であり、0.5 mmピッチで制御可能である。
【００３０】さらに、この上拘束ロール２と下拘束ロー
ルの３のギャップは、鋼板１の厚み以下にセットされ、
鋼板１が通過した際には、上拘束ロール２が油圧シリン
ダ６の押し付け力に抗して持ち上げられ、その反力によ
り鋼板１に押し付け力がかかり、鋼板１が拘束されるよ
うになっている。
ルの３のギャップは、鋼板１の厚み以下にセットされ、
鋼板１が通過した際には、上拘束ロール２が油圧シリン
ダ６の押し付け力に抗して持ち上げられ、その反力によ
り鋼板１に押し付け力がかかり、鋼板１が拘束されるよ
うになっている。
【００３１】また、各上拘束ロール２と鋼板１との隙間
から漏洩する冷却水を板端部から除去するための水切り
スプレーノズル７が設けられている。
から漏洩する冷却水を板端部から除去するための水切り
スプレーノズル７が設けられている。
【００３２】本実施の形態においては、隣り合う拘束ロ
ール間の距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）とした
とき、拘束ロール１対当たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ
3 Ｌ0.65 … （１）から求まるロールの拘束力Ｐ
（Ｔ）以上の拘束力で鋼板を拘束しながら冷却が行われ
る。
ール間の距離をＬ（mm）、鋼板の厚さをｔ（mm）とした
とき、拘束ロール１対当たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ
3 Ｌ0.65 … （１）から求まるロールの拘束力Ｐ
（Ｔ）以上の拘束力で鋼板を拘束しながら冷却が行われ
る。
【００３３】また、ロール１対当たりの拘束力が設備上
の制約から制限されるときは、その制限値をＰMAX とし
て、ＰMAX ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 …
（２）で決定されるＬより拘束ロール間の間隔が小さく
なるように上下拘束ロールの間隔を決定する。
の制約から制限されるときは、その制限値をＰMAX とし
て、ＰMAX ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 …
（２）で決定されるＬより拘束ロール間の間隔が小さく
なるように上下拘束ロールの間隔を決定する。
【００３４】本発明の別の実施の形態の例を図２に示
す。図２において、図１と異なるのは、隣り合う上拘束
ロールの間隔（ロールピッチ）が図１の２倍の２ｍであ
ること（隣り合う下拘束ロールの間隔（ロールピッチ）
は図１と同じ１ｍである）、上拘束ロール２の上方に接
して、その中央部にバックアップロール８が設けられて
いることである。
す。図２において、図１と異なるのは、隣り合う上拘束
ロールの間隔（ロールピッチ）が図１の２倍の２ｍであ
ること（隣り合う下拘束ロールの間隔（ロールピッチ）
は図１と同じ１ｍである）、上拘束ロール２の上方に接
して、その中央部にバックアップロール８が設けられて
いることである。
【００３５】バックアップロール８は、圧延機において
は周知のものであるが、この場合は、上拘束ロール２が
鋼板１からの反力を受けて撓むのを、上から押さえつけ
ることで防ぐ役割を果たす。バックアップロールの胴長
は、この実施の形態の場合、５００mm、直径は２５０mm
である。
は周知のものであるが、この場合は、上拘束ロール２が
鋼板１からの反力を受けて撓むのを、上から押さえつけ
ることで防ぐ役割を果たす。バックアップロールの胴長
は、この実施の形態の場合、５００mm、直径は２５０mm
である。
【００３６】この実施の形態においては、上拘束ロール
２のロールピッチが２ｍと大きくなったため、上拘束ロ
ール２で加えるべき拘束力が図１に示した実施の形態の
ものに比して大きくなっている。例えば、板幅4.3 ｍ、
長さ３０ｍ、厚さ２０mmの高温鋼板を冷却することを考
えると、（１）式によれば、Ｌ＝１ｍの場合には、拘束
力が0.95（Ｔ）であるのに対し、Ｌ＝２ｍの場合には、
6.13（Ｔ）となり、上拘束ロール２が撓んで、鋼板１と
の間の隙間が大きくなり、冷却水が漏洩する。これを防
ぐために、バックアップロール８により上拘束ロールを
押さえ、たわみ量を少なくする。
２のロールピッチが２ｍと大きくなったため、上拘束ロ
ール２で加えるべき拘束力が図１に示した実施の形態の
ものに比して大きくなっている。例えば、板幅4.3 ｍ、
長さ３０ｍ、厚さ２０mmの高温鋼板を冷却することを考
えると、（１）式によれば、Ｌ＝１ｍの場合には、拘束
力が0.95（Ｔ）であるのに対し、Ｌ＝２ｍの場合には、
6.13（Ｔ）となり、上拘束ロール２が撓んで、鋼板１と
の間の隙間が大きくなり、冷却水が漏洩する。これを防
ぐために、バックアップロール８により上拘束ロールを
押さえ、たわみ量を少なくする。
【００３７】バックアップロール８の必要、不必要の判
断は、板幅と所要拘束力、上拘束ロール２の直径等によ
って決まるが、上拘束ロール２の両端から荷重を加えた
場合のロールのたわみ量を弾性力学的に求め、この数字
が数mm以上である場合にはバックアップロール８を設け
る必要がある。
断は、板幅と所要拘束力、上拘束ロール２の直径等によ
って決まるが、上拘束ロール２の両端から荷重を加えた
場合のロールのたわみ量を弾性力学的に求め、この数字
が数mm以上である場合にはバックアップロール８を設け
る必要がある。
【００３８】
（実施例１）図１に示す冷却設備を用い、鋼板の板厚
ｔ、拘束ロール間の間隔（ロールピッチ）Ｌ、拘束力
Ｐ’を変化させて水切りの状態をテストした。テスト結
果を表１に示す。
ｔ、拘束ロール間の間隔（ロールピッチ）Ｌ、拘束力
Ｐ’を変化させて水切りの状態をテストした。テスト結
果を表１に示す。
【００３９】
【表１】 この結果によると、（１）式から求まる水切りロールの
拘束力Ｐよりも、実際の拘束力Ｐ’が大きいときは水切
れ性は良いが、（１）式から求まる水切りロールの拘束
力Ｐよりも、実際の拘束力Ｐ’が小さいときは水切れ性
が悪くなっていることがわかる。
拘束力Ｐよりも、実際の拘束力Ｐ’が大きいときは水切
れ性は良いが、（１）式から求まる水切りロールの拘束
力Ｐよりも、実際の拘束力Ｐ’が小さいときは水切れ性
が悪くなっていることがわかる。
【００４０】（実施例２）圧延直後の板幅4.3 ｍ、長さ
３０ｍ、厚み２５mmの高温鋼板を、搬送速度４０ｍｐｍ
で通過させて冷却した。（１）式を用いて、拘束ロール
１対当たりの拘束力は0.95（Ｔ）と求められたので、１
（Ｔ）の拘束力で拘束しながら冷却した。各上拘束ロー
ル２の下流側には、鋼板の進行方向に角度４５度で、鋼
板の搬送方向に対向して、かつ、板端部から他の板端部
に向かって１本の水切りスプレー７から１００リットル
／min の水切り水を噴射した。その結果、漏洩した冷却
水は、水切りスプレー７から噴射された水によって速や
かに鋼板上から除去された。
３０ｍ、厚み２５mmの高温鋼板を、搬送速度４０ｍｐｍ
で通過させて冷却した。（１）式を用いて、拘束ロール
１対当たりの拘束力は0.95（Ｔ）と求められたので、１
（Ｔ）の拘束力で拘束しながら冷却した。各上拘束ロー
ル２の下流側には、鋼板の進行方向に角度４５度で、鋼
板の搬送方向に対向して、かつ、板端部から他の板端部
に向かって１本の水切りスプレー７から１００リットル
／min の水切り水を噴射した。その結果、漏洩した冷却
水は、水切りスプレー７から噴射された水によって速や
かに鋼板上から除去された。
【００４１】本実施例では、所要の冷却速度を得るため
に、各ロール間の冷却水を１ゾーンおきにオン・オフさ
せた。すなわち、スリットノズル４の冷却水を２本に１
本停止すると共に、円管ノズル５の冷却水も１ゾーンお
きに停止して間欠的な冷却を実施した。なお、上下拘束
ロール２、３間のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち
23.5mmに設定した。
に、各ロール間の冷却水を１ゾーンおきにオン・オフさ
せた。すなわち、スリットノズル４の冷却水を２本に１
本停止すると共に、円管ノズル５の冷却水も１ゾーンお
きに停止して間欠的な冷却を実施した。なお、上下拘束
ロール２、３間のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち
23.5mmに設定した。
【００４２】実施した結果、各冷却水が流れている冷却
ゾーンの下流側ロールの後側に冷却水が漏洩する現象は
見られなかった。すなわちＣ反りが抑制されていた。
ゾーンの下流側ロールの後側に冷却水が漏洩する現象は
見られなかった。すなわちＣ反りが抑制されていた。
【００４３】この時、入側の鋼板温度分布を走査型の放
射温度計で計測したところ、８５０℃±１５℃であっ
た。この冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型
の放射温度計でその温度分布を計測したところ、５００
℃±１０℃であって、冷却ムラの発生はなかった。
射温度計で計測したところ、８５０℃±１５℃であっ
た。この冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型
の放射温度計でその温度分布を計測したところ、５００
℃±１０℃であって、冷却ムラの発生はなかった。
【００４４】この時、板幅方向に大きなＣ反り変形はな
く、冷却床での冷却後も特に大きな変形が発生せず、特
別な矯正を行うことなく製品が得られた。又、冷却後に
板幅方向の硬度分布を調べたところ、特に大きな硬度分
布差はなかった。このことから、大きな冷却ムラはなか
ったと判定される。
く、冷却床での冷却後も特に大きな変形が発生せず、特
別な矯正を行うことなく製品が得られた。又、冷却後に
板幅方向の硬度分布を調べたところ、特に大きな硬度分
布差はなかった。このことから、大きな冷却ムラはなか
ったと判定される。
【００４５】（実施例３）図２に示す冷却装置により、
圧延直後の板幅4.3 ｍ、長さ３０ｍ、厚み２０mmの高温
鋼板を冷却した。本実施例では、所要の冷却速度を得る
ために、各ロール間の鋼板上部冷却水を１ゾーンおきに
オン・オフさせた。すなわち、スリットノズル４の冷却
水を２本に１本停止させた。鋼板下部の冷却水について
は、円管ノズル５からの冷却水を２ゾーンおきに停止・
噴出させ、スリットノズル４での冷却が行われている場
所で円管ノズル５からの冷却が行われるようにし、鋼板
の上下の両面が同じゾーンで冷却されるようにした。上
下拘束ロール間のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち
23.5mmとした。
圧延直後の板幅4.3 ｍ、長さ３０ｍ、厚み２０mmの高温
鋼板を冷却した。本実施例では、所要の冷却速度を得る
ために、各ロール間の鋼板上部冷却水を１ゾーンおきに
オン・オフさせた。すなわち、スリットノズル４の冷却
水を２本に１本停止させた。鋼板下部の冷却水について
は、円管ノズル５からの冷却水を２ゾーンおきに停止・
噴出させ、スリットノズル４での冷却が行われている場
所で円管ノズル５からの冷却が行われるようにし、鋼板
の上下の両面が同じゾーンで冷却されるようにした。上
下拘束ロール間のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち
23.5mmとした。
【００４６】この場合、（１）式によると、加えるべき
6.13（Ｔ）であるが、実際の拘束力として７（Ｔ）を加
えた。そして、バックアップロール８により、上拘束ロ
ールの撓みを防止した。
6.13（Ｔ）であるが、実際の拘束力として７（Ｔ）を加
えた。そして、バックアップロール８により、上拘束ロ
ールの撓みを防止した。
【００４７】水切りスプレーノズル７は、実施例２と同
じように使用した。
じように使用した。
【００４８】この時、入側の鋼板温度分布を走査型の放
射温度計で計測したところ、８５０℃±１０℃であっ
た。この冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型
の放射温度計でその温度分布を計測したところ、５００
℃±１０℃であって、冷却ムラの発生はなかった。
射温度計で計測したところ、８５０℃±１０℃であっ
た。この冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型
の放射温度計でその温度分布を計測したところ、５００
℃±１０℃であって、冷却ムラの発生はなかった。
【００４９】この時、板幅方向に大きなＣ反り変形はな
く、冷却床での冷却後も特に大きな変形が発生せず、特
別な矯正を行うことなく製品が得られた。又、冷却後に
板幅方向の硬度分布を調べたところ、特に大きな硬度分
布差はなかった。このことから、大きな冷却ムラはなか
ったと判定される。
く、冷却床での冷却後も特に大きな変形が発生せず、特
別な矯正を行うことなく製品が得られた。又、冷却後に
板幅方向の硬度分布を調べたところ、特に大きな硬度分
布差はなかった。このことから、大きな冷却ムラはなか
ったと判定される。
【００５０】（比較例）図１に示す装置を使用して、圧
延直後の板幅4.3 ｍ、長さ３０ｍ、厚み２５mmの高温鋼
板を、搬送速度４０ｍｐｍで通過させて冷却した。本比
較例においても、所要の冷却速度を得るために、各ロー
ル間の冷却水を１ゾーンおきにオン・オフさせた。すな
わち、スリットノズル４との冷却水を２本に１本停止す
ると共に、円管ノズル５の冷却水も１ゾーンおきに停止
して間欠的な冷却を実施した。なお、上下拘束ロール間
のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち23.5mmに設定し
た。ここで、拘束ロール１組当たりの拘束力は、（１）
式より求まる0.95（Ｔ）よりも小さな0.5 （Ｔ）とし
た。
延直後の板幅4.3 ｍ、長さ３０ｍ、厚み２５mmの高温鋼
板を、搬送速度４０ｍｐｍで通過させて冷却した。本比
較例においても、所要の冷却速度を得るために、各ロー
ル間の冷却水を１ゾーンおきにオン・オフさせた。すな
わち、スリットノズル４との冷却水を２本に１本停止す
ると共に、円管ノズル５の冷却水も１ゾーンおきに停止
して間欠的な冷却を実施した。なお、上下拘束ロール間
のギャップは、板厚−1.5 mm、すなわち23.5mmに設定し
た。ここで、拘束ロール１組当たりの拘束力は、（１）
式より求まる0.95（Ｔ）よりも小さな0.5 （Ｔ）とし
た。
【００５１】これに加えて、ロールの搬送方向の下流側
には、図１に記載されると同じように板端部に水切りス
プレー７を設け、水切りスプレーノズルから１００リッ
トル／ｍｉｎの水切り水を噴射した。
には、図１に記載されると同じように板端部に水切りス
プレー７を設け、水切りスプレーノズルから１００リッ
トル／ｍｉｎの水切り水を噴射した。
【００５２】この冷却装置においては、板幅方向中央部
の上拘束ロール２と鋼板１との隙間から冷却水が漏洩
し、隣接するゾーンへ流れ込んだ。この漏洩した冷却水
の推量は多く、ロール後流側に置かれた水切りスプレー
７からの水きり水では完全に排除することは不可能であ
った。よって、この冷却水は常時鋼板の中央部に存在し
ていたので、鋼板１の中央部が選択的に過冷却されてい
た。
の上拘束ロール２と鋼板１との隙間から冷却水が漏洩
し、隣接するゾーンへ流れ込んだ。この漏洩した冷却水
の推量は多く、ロール後流側に置かれた水切りスプレー
７からの水きり水では完全に排除することは不可能であ
った。よって、この冷却水は常時鋼板の中央部に存在し
ていたので、鋼板１の中央部が選択的に過冷却されてい
た。
【００５３】この時、入側の温度分布を走査型の放射温
度計で計測したところ、８５０℃±１５℃であった。こ
の冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型の放射
温度計でその温度分布を計測したところ、４００℃〜５
１０℃であって、大きな冷却ムラの発生があった。この
時、板幅方向にＣ反り変形が観察された。この板を冷却
床へ搬送し、常温まで冷却したところ、形状不良が発生
した。そこで、レベラー及びプレス矯正機でこの変形を
除去する精整工程を必要とした。また、冷却後に板幅方
向の硬度分布を調べたところ、板中央部に硬度の高い、
いわゆる焼きムラが観察された。
度計で計測したところ、８５０℃±１５℃であった。こ
の冷却装置の下流側２０ｍの位置で同じく走査型の放射
温度計でその温度分布を計測したところ、４００℃〜５
１０℃であって、大きな冷却ムラの発生があった。この
時、板幅方向にＣ反り変形が観察された。この板を冷却
床へ搬送し、常温まで冷却したところ、形状不良が発生
した。そこで、レベラー及びプレス矯正機でこの変形を
除去する精整工程を必要とした。また、冷却後に板幅方
向の硬度分布を調べたところ、板中央部に硬度の高い、
いわゆる焼きムラが観察された。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、隣り合う上下１対の拘束ロール間の距離をＬ（m
m）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、ロール１対当
たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１）
から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力で鋼板
を拘束しながら冷却を行うので、上拘束ロールと鋼板と
の間に大きな隙間が生じることが無く、従って、この隙
間から冷却水が漏洩して鋼板の非冷却部分を過冷却した
り、Ｃ反りを発生させることが無い。
は、隣り合う上下１対の拘束ロール間の距離をＬ（m
m）、鋼板の厚さをｔ（mm）としたとき、ロール１対当
たり、Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１）
から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力で鋼板
を拘束しながら冷却を行うので、上拘束ロールと鋼板と
の間に大きな隙間が生じることが無く、従って、この隙
間から冷却水が漏洩して鋼板の非冷却部分を過冷却した
り、Ｃ反りを発生させることが無い。
【００５５】よって、厚鋼板を連続的に冷却するオンラ
イン冷却装置において、冷却ムラのない均一な冷却が可
能となる。よって、鋼板内の材質のバラツキが少なく、
均質な鋼板を安定して製造することができる。加えて、
冷却中及び冷却後に大きな鋼板の変形がなく、通板トラ
ブルが発生しないため、連続的な操業を阻害しない。
イン冷却装置において、冷却ムラのない均一な冷却が可
能となる。よって、鋼板内の材質のバラツキが少なく、
均質な鋼板を安定して製造することができる。加えて、
冷却中及び冷却後に大きな鋼板の変形がなく、通板トラ
ブルが発生しないため、連続的な操業を阻害しない。
【００５６】さらに、冷却後も大きな熱歪みが発生しな
いため、レベラーやプレスによる精整工程が不要であっ
て、低コストの厚鋼板製造が可能である。
いため、レベラーやプレスによる精整工程が不要であっ
て、低コストの厚鋼板製造が可能である。
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示す図である。
【図３】鋼板の冷却中に発生する板の反りを模式的に示
した図である。
した図である。
１ 鋼板 ２ 上拘束ロール ３ 下拘束ロール ４ スリットノズル ５ 円管ノズル ６ 油圧シリンダ ７ 水切りスプレーノズル ８ バックアップロール
フロントページの続き (72)発明者 上岡 悟史 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 内村 孝 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井上 義隆 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 複数組の上下拘束ロールで高温の鋼板を
拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下から
冷却水を注水して、高温鋼板を冷却するに際し、隣り合
う上下１対の拘束ロール間の距離をＬ（mm）、鋼板の厚
さをｔ（mm）としたとき、上下拘束ロール１対当たり、
次の（１）式から求まるロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の
拘束力で鋼板を拘束しながら冷却を行うことを特徴とす
る高温鋼板の冷却方法。 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） - 【請求項２】 複数組の上下拘束ロールで高温の鋼板を
拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下から
冷却水を注水して、高温鋼板を冷却するに際し、上下拘
束ロール１対当たりの拘束力をＰ（Ｔ）、鋼板の厚さを
ｔ（mm）としたとき、隣り合う上下１対の拘束ロール間
の距離を、次の（１）式から求まる距離Ｌ（mm）以下に
保って、鋼板を拘束しながら冷却を行うことを特徴とす
る高温鋼板の冷却方法。 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） - 【請求項３】 上ロール後方に設けた水切りスプレーか
ら、板幅方向に流体を噴射して、ロールと上拘束ロール
の隙間から漏洩する冷却水をパージしながら冷却を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高温鋼
板の冷却方法。 - 【請求項４】 複数組の上下拘束ロールで高温の鋼板を
拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下から
冷却水を注水して、高温鋼板を冷却する装置であって、
隣り合う上下１対の拘束ロール間の距離をＬ（mm）、鋼
板の厚さをｔ（mm）としたとき、次の（１）式から求ま
るロールの拘束力Ｐ（Ｔ）以上の拘束力を上下拘束ロー
ル１対当たり有することを特徴とする高温鋼板の冷却装
置。 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） - 【請求項５】 複数組の上下拘束ロールで高温の鋼板を
拘束しながら搬送し、搬送途中において鋼板に上下から
冷却水を注水して、高温鋼板を冷却する高温鋼板の冷却
装置であって、上下拘束ロールの拘束力をＰ（Ｔ）、鋼
板の厚さをｔ（mm）としたとき、隣り合う上下１対の拘
束ロールの間隔が、次の（１）式から求まる長さＬ（m
m）以下であることを特徴とする高温鋼板の冷却装置。 Ｐ＝ 6.85 ×１０-7 ｔ3 Ｌ0.65 … （１） - 【請求項６】 上ロール後方に、板幅方向に流体を噴射
して、ロールと上拘束ロールの隙間から漏洩する冷却水
をパージする水切りスプレーを設けたことを特徴とする
請求項４または請求項５に記載の高温鋼板の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09000997A JP3304816B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 高温鋼板の冷却方法及び高温鋼板の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09000997A JP3304816B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 高温鋼板の冷却方法及び高温鋼板の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263670A true JPH10263670A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3304816B2 JP3304816B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=13986666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09000997A Expired - Fee Related JP3304816B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 高温鋼板の冷却方法及び高温鋼板の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304816B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003097263A1 (fr) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Jfe Steel Corporation | Procede et dispositif de refroidissement d'une feuille d'acier, et procede de fabrication d'une feuille d'acier |
| CN111194245A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板的制造设备以及钢板的制造方法 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP09000997A patent/JP3304816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003097263A1 (fr) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Jfe Steel Corporation | Procede et dispositif de refroidissement d'une feuille d'acier, et procede de fabrication d'une feuille d'acier |
| EP1508388A1 (en) * | 2002-05-17 | 2005-02-23 | JFE Steel Corporation | Method and device for cooling steel sheet and method of manufacturing steel sheet |
| EP1508388A4 (en) * | 2002-05-17 | 2005-08-17 | Jfe Steel Corp | METHOD AND DEVICE FOR COOLING STEEL PLATE AND METHOD FOR PRODUCING STEEL PLATE |
| CN111194245A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板的制造设备以及钢板的制造方法 |
| CN111194245B (zh) * | 2017-09-28 | 2022-03-01 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板的制造设备以及钢板的制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3304816B2 (ja) | 2002-07-22 |
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