JPS6086215A - 高温鋼板の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、熱間圧延後の高温鋼板をオンフィン上で鋼板
の上下面より冷却媒体（水〕を噴射し、冷却することに
よって、所要の機械的性Ｗを付与せしめる冷却方法に関
するものである。

近時、熱間圧延された厚鋼板をオンフィン上でそれ自身
が保有する圧延熱を利用し鋼板上面をツミナーノズ）ｖ
（ラミナーフローを含む以下同じ）で、鋼板下面をヌブ
レーノズｙｖＫより冷却する所謂、鋼板の制釘冷却技術
が提唱されている。

この沖の制御冷却技術において、冷却後における鋼板の
形状、即ち、鋼板の反り、端部における座屈波の生じな
い貝好な平坦度を有する鋼板を得るために、特に重要な
要件となるのは、鋼板の巾方向における均一な温度分布
を付与せしめることである。

前述する鋼板の変形（歪）に対する冷却条件の影響は、
例えば、鋼板の反９に対してに主に鋼板゛の上下面より
供給する冷却水の承的比率、即ち、上下水量比に依存す
るものと考えられ、又、座屈波は鋼板の巾方向における
温度分布に依存するものと考えられ、従って、艮好な平
坦度の鋼板を得るためには、前述する２つの冷却条件を
充分に加味する必要がある。

この制御冷却技術における前述の冷却条件を詳述するな
らば、鋼板の上下面から冷却を施すに当り、＠述する上
部全ラミナーノズルにより、また下部をスプレーノズル
により冷却を行う場合、その上下面に、２いて冷却方法
が異なり、上面側における冷却能力が高いこと７１−ら
、鋼板の変形（反９）を防止するためにばその上下水量
比（下面水足／上面水量）ぼ１．５〜４．０の範囲を選
択すべきであると従来ではされていた（特開昭５２−８
５９０９号公報参照）。

また、水量密度が高いほど、換言すれば、鋼板の冷却速
度が大きくなれば、その上下水量比を大きくしなければ
ならないと従来されていた。例えば、上下水量比の設定
についてその一例を示せば第１図に示す様に鋼板の反り
を抑制するためには水量密度との関係を加味して下面水
量は上面水量に対して２．０〜２．５倍供給する必要が
ある。

また、鋼板の巾方向における温度分布については、上面
ラミナーノズ）ｖ７）λらの冷却水が鋼板上面に滞溜し
、鋼板の端部側はど滞溜水が加重され、この滞溜水の２
欠的な冷却作用により鋼板の巾方向における端部側の冷
却作用が増加し、鋼板の巾方向における温度分布が発生
し、鋼板の弾性座屈により鋼板端部における波状の座屈
波が発生する（“鉄と鋼、　１９８２年春季溝演大会概
要集ｇ１８７ベージｅ照）。

これらの影響を排除するために巾方向におけるノズル流
量を調整する方法（特開昭５５−１５３６１６号公報）
あるいは鋼板端部に落下するラミナーフローの部分幅へ
いＫよる巾方向温度分布の均一化（特開昭５７−１７４
４１６号公報および特開昭５８−３２５１１号・公報）
を図ったものが提案されている・ところで、現実の操業
を考さつするとき、前記性々の対策にも拘らず鋼板の変
形、特に冷却速度を大きくする場合に過大な反シの発生
を誘引することが知見された。

本発明者等は■々検討を加えた結果、その原因は次のよ
うな理由であることが推論し得る。

即ち、鋼板冷却時、下部スプレーノズルによる冷却水が
その噴射圧によって鋼板の上面に巻き込ぼれ、該冷却水
による２次冷却代用から鋼板上面における冷却能を加速
し、また、ある場合には鋼板の端部における温度不拘−
全招き、反シや弾性座屈波を生じる結果となる。

一万、これら現象に鋼板上面における全体の冷却能を上
昇せしめることにつながり、さらにはこれが延いてｉ　
ｆＡ’Ａ板上下面における水量比との関係η為う下面ス
プレーノズルに２ける冷却水の増大を招いていた。

即ち、ま几これが端部の滞溜水の増大を招くという悪循
環を招＜〃）らに他ならない。

このような現象の存在を無視して上下水量水が決定され
冷却が施されていたのである。

下部スプレーノズμによる鋼板の端部に対する制御し得
ない冷却状態によシ生じる温度不均一という悪循環を除
去するために、例えば、特開昭５７−１７４４１６号公
報に示されるように、下部スプレーノズルの形態に変更
を加えた場合にあっても５、前述の上下水量比でもって
冷却を行うと、冷却速度音大きくした場合、大きな反り
、歪が生じた。

特に、この上下水系比の不均一さが鋼板の変形に与える
影響は爾後の工程におけるレベリング工程の通板を阻害
する大きな反りとして現出することになり、生産性、歩
留りを低下せしめる原因となる。

これば前述する鋼板上下面に対するラミナーノズルとス
プレーノズルにおける上下水量比の不均衡かもたらす結
果に他ならないとの結論に達したのである。

不発明者等に前述の観点から実操業における最適な鋼板
冷却条件、特に、鋼板上下面の冷却水量比について並々
実験を重ねた結果なされたもので従来とは全く別異の傾
向を有する最適上下水星比が存することを見い出したの
である。

即ち、本発明にあってはまず第１に、熱間圧延された高
温鋼板の上面をヌフ゛レーノズルあるいはラミナーノズ
、７Ｌ／　７）ｈらの冷却水流によって冷却し、前記高
温鋼板の下面をスプレーノズルからの噴射水流によって
冷却する高温鋼板の冷却方法において、 鋼板の上下面に対する上下水足比（下部水量／上部水量
）を水量密度の増大に伴って小さくなるよう設定して冷
却することを特徴とする冨温鋼板の冷却方法を提供する
にある。

ここで、上下水斌比ハ１．０〜３．０であることが以下
の説明からも明ら〃）となシ、また、水量密度が０．５
以上になれば上下水量比は１．５〜１．７の平行な範囲
に入り、強冷した温合でも不発明の範ちゅうに入ること
が以下の説明でも理解されよう。

更に、本発明にあっては第２に、熱間圧延された高温鋼
板の上面にスプレーノズルあるいはヲミナーノズ）Ｖ刀
為らの冷却水流によって冷却し、前記高温鋼板の下面を
スプＶ−ノズ）Ｖからの噴射水流によって冷却する高温
鋼板の冷却方法において、上下水量比Ｒ（下部水量／上
部水量）を、Ｒ≦３．８３６−８．０８９のＷ＋７，５
５６・Ｗ２Ｒ≧２．０１３−１．７３５・Ｗ＋１．３３
５・Ｗ２但し、Ｗは上下平均水石１密度〔ｍ／ｍｉｎ・
ゴ〕の範囲で冷却することを特徴とする高温鋼板の冷却
方法を提供するにある。

以下、図面を５照して本発明の実施例を詳述する。

第２図は本発明の方法に使用する冷却装置の説明図であ
り、板幅中・ＤＣ−０より対称である一万のみを示して
訃り、（１）ば汲冷却鋼板で、熱間圧延されて図示しな
いローラーテープｌｖヲ介して図面と垂直方間に通板さ
れる。

ローラーチーブＪＶＩＩＰ＋にｒｘスプレーノズ）ｖ１
２）　（２Ａ）を有する下部ヘッダ（３）が設けられ、
スプＶ−ノズ／Ｌ／　（２１（２Ａ）’を介して鋼板（
１）の下面に冷却水全噴出可能とされ、該噴射水流によ
って鋼板下面が冷却可能である。

この温合、スプレーノズルのうち、板端側のノズｙ　（
２Ａ）は図示の如く斜刃ノズルとされ、該ノズル（２Ａ
）　７≧らの噴出流が鋼板（１）の工゛ソジには乗らな
いようにされ、ここに、該ノズ１ｖ（２＆）ＶＣよる２
次冷却に防止されている。なお、その他のノズル（２）
は垂直方間の放射ノズルである。なお、全てのノズ）Ｖ
が斜刃ノズルであってもよい。

（４）汀上部ヘッダであり、スプレーノズ）Ｖあるいは
ラミナーノズル（５）を備え、鋼板（１）の上面に対し
て該ノズル（５）からの冷却水流か噴出され、゛令姉可
能とされている。

第２図で示したような冷却装置を用いて、本発明者等に
下記条件で犬験全したところ第３図、第４図の結果を得
た。

〈実施例〉 ｔ 鋼板サイズ（馴）（１２〜５１　）Ｘ（２５０［１〜４
５００　）Ｘｆ但し、ｔば板厚、Ｗは板１陥 冷却開始湿度（”Ｃ）　７２０〜８５０冷却停止温度（
１）　５００〜６００ 水　量帽／ｈ　ｒ　）　３００　［１〜８０００而して
、第５図で示す如く、前述実施例において、板幅５２０
０〜３８００で、板厚ｔが１２≦ｔ≦２５のものにつき
、上下平均水量密度（ｔｏｎ／ｍ１ｎｓ−）と上下水量
比几（下部水量／上部水量）の範囲をめた結果、形状良
否の判断基準を冷却後にホットレペヲ等の矯正機に通過
できるか否かを基準とし、通過できないものに形状不艮
な大きな反シ変形〃工あったことを第３図において示し
ている。

即ち、第′５図において、 上下水星比Ｒを、 ■≦３．８３６−８．０８９・Ｗ　−１−７，５５６＠
Ｗ’Ｒ≧２．０１３−　Ｌ７３３・Ｗ＋、１．５５５・
Ｗ２但し、Ｗげ上下平均水量密度（ｆｒＩ／ｍｉｎ、−
Ｑの範囲で冷却することにより、第３図の○印で示され
るような形状良好な冷却鋼板を得ることかで＠たのであ
り、前記範囲外にあっては黒色○印で示す如く形状不艮
な冷却鋼板となることを知見しだのである。

また、第４図の水量比と反シとの関係グラフからも明ら
かな如く、前述特定された上下水量比几の範囲は有効な
ことが立証できる。

面して、上下水量比ＵＷ、３図からも明らかな如く几＝
　２．７５０−４．２５１・Ｗ＋　３．６５５・Ｗ２で
あることが適正である。即ち、鋼板の上下面に対する上
下水屋比Ｃ下部水足／上部水皿）を水量密度の増大に伴
って小さくなるようにして冷却するのであり、この盛合
、第３図でも明らかな如く上下水量比げ１．０〜６．０
とされているのであり、又、第３図に訃いて、水量密度
が０．５以上になれば、上下水量比は１．５〜１．７の
平行な範囲に入るのである。なお、第４図にかいて、水
量密度の表記は下部ノズルに対するものである。

以上、要するに本発明にあっては、幾多の東験を重ねた
結果、従来例とは全く異なる現象をみい出し、上下水量
比全特定することによって反りのない關温鋼板の加速冷
却方法を得ることができ、ここに、技術的に難易度が高
く、解決すべきテーマが多いこの種冷却方法として、従
来例では到底期待できないものを提供するのに成功した
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例における水量密度と上下水量比の関係を
示すグラフ、第２図は本発明方法に使用する冷却装置−
例の説明図、第３図は上下平均水量密度と上下水量比の
関係を裏付けるための本発明実施例のグラフ、第４図は
水量比と反りとの関係を示す本発明実施例と従来例を示
すグラフである。 （１）・・・破冷却鋼板、（３）・・・下部ヘッダ、（
４）・・・上部ヘッダ。 第１　口 第２図 ￥４Ｓ３１２＋ よ丁平灼永を咥翫（ｔｏ努ｉ讐り 、に畳山 特許庁長官殿 １１１１件の表示 昭和５８６「　特許願第　１６１５０１号２、発明の名
称 高温鋼板の冷却方法 ゛べ　補正をする者 ４１件との関係　特許出願人 コウペ七イ　ロク　シ日 （１１９）　株式会社　神戸製鋼所 ４代理人 住　所　大阪府東大阪市御厨１０１３番地　電話大阪（
０６）７８２１　（３３ｊ　′Ｂ’４５　拒絶理由通知
のロイ」 昭和　年　月　日　（自　発）　字抹消６　補正の対象 補正の内容 ｉｌ＋　明細書第２頁第１４行目の「それ自身が保有す
る圧延熱」は、「それ自身の保有熱」と補正する。 （２）　同第３頁第１行目の「のは、」と「鋼板」の間
に、「板厚方向における対称な温度分布および」の文を
挿入する。 （３）　同第６頁第１行目の「即ち、」は「さらに、」
と補正する。 （４）同第６頁第７行目の「いう悪循環」は、「鋼板上
面に巻き込まれることによる冷却能の増大という悪循環
」と補正する。 （６）　同第７頁第３行目の「結果なさｎたもので」は
、「結果、」と補正する。 （６）　同第７頁第１６行目、第１１頁第１１行目の「
１．０〜３．ＯＪは、「１．５〜２．６」と補正する。 （７）　同第７頁第１８行目、第１１頁第１３行目の「
１．５〜１．７」は、「１’、４−１．７４と補正する
。 （８）　同第１０頁第９行目の「矯正機に通過できる」
は、［矯正機に通常操業ピッチを害することなく通過で
きる」と補正する。 （９）図面中、第１図、第β図、第４図は別紙の通り補
正する。 上躬量り釘俸−・、！ 工手初贅毫嘔献卸メ一、−） ノ１ｆル 手　続補　正書輸発） 昭和５９年１１月２２ 特許庁長官殿 １、　１１件の表示 昭和５８６１’　特許願ｕＳ　１６１５０１　号２　発
明の名称 高温−板の冷却方決 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （１１９）林式法社神戸製鋼所 １代理人 住　所　大阪府東大阪市御Ｗ１１０１３番地　電話大ｌ
Ｉ穴０６＋　７８２１　（？、　２．　ｉ　Ｋ　Ｗ昭和
　年　月　日　（自　発）　考 ７６　補正の内容 （１）　明細書の特許請求の範囲は別紙の通り補正する
。 （２）　明細書第２頁第１５行目の「（ラミナー７０−
を含む以下同じ）」は、「（ラミナー７０−、ロッドラ
イク７０−およびジェット７０−を含む以下同じ）」と
補正する。 （３）　明細書第４頁第１１行目の「に滞溜Ｌ、鋼板の
」は、「に滞溜し、かつ、その冷却水は主に鋼板側端部
へと流出するため、鋼板の」と補正する。 ［４１Ｑｌｌｌｌ書第４頁第１９行目（Ｄ　Ｉ　／　７
：　ｔｖ流量」は、「上部ノズル流量」と補正する。 （５）明細書第４頁第２０行目から第５頁第１行目の「
ラミナー７０−」は、「冷却水」と訂正する。 （６）男ｍ書第７頁第７行目から第８行目、箸８頁第２
行目から第５行目、第９頁第１１行目から第１２行目の
「スプレーノズルあるいけラミナーノズル」は、「パイ
プノズル」とａ正−ｔ−る。 （７）　明細書第７頁第１６行目の「ここで、・・曲で
あること」は、「ここで、上下水量化け１．４〜２．６
であること−Ｊと補正する。 （８）明細書第１０頁第６行目の１（ｔｏｎ／ｍｉｎ、
ｍ’　）、　Ｊは、ｒ　（ｄ／ｍｉｎ、ゴ）」と訂正す
る。 （９）　明細書第１１頁第２行目及び第１２頁第９行目
の「水量比」は、「上下水量比」とそれぞれ補正する。 （１０）　明細書第１０頁第１０行目から第１１行目の
「上下水量比・・・・・・のであり、」は、「上下水量
化け１．４〜２．６とされているのであり、」と補正す
る。 （１１）図面中、第４図は別紙の通Ｉ）補正する。 ２、特許請求の範囲 １、　熱間圧延された高温鋼板の上面をパイプノズルか
らの冷却水流によって冷却し、前記高温鋼板の下面をパ
イプノズルからの噴射水流によって冷却する高温鋼板の
冷却方法において、鋼板の上下面に対する上下水量比（
下部水量／上部水量）を水量密度の増大に伴って小さく
なるよう設定して冷却することを特徴とする高温鋼板の
冷却方法。 ｚ　熱間圧延された高温鋼板の％上面全バイブノズルＺ
からの冷却水流によって冷却し、前記高温鋼板の下面を
パイプノズルからの噴射水流によって冷却する高温銅板
の吊動方法において、上下水量比Ｒ（下部水量／上部水
量）′ｆｔＲ≦３．８３６−８．０８９・ｗ＋７．５５
６・Ｗ２Ｒ≧２．０　＋　３−１．７３３・Ｗ＋１．３
３３・Ｗ２但１−１Ｗけ上下平均水量密度ｒ　ｎｉ／（
ＨｉＨｏば〕の範囲で冷却することを特徴とする高温鋼
板の冷却方法。 ３、　上下水量比ＲがＲ＝２．７５０−４．２５１・Ｗ
＋３．６５５・Ｗ２であること全特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の高温鋼板の冷却方法。 第４　図 よ丁求喧比

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ！　熱間圧延された高温鋼板の上面をスプレーノズルあ
   るいはラミナーノズルからの冷却水流によって冷却し、
   前記高ｌ１Ｍ鋼板の下面をスプレーノズ１ｖ７）≧らの
   噴射水流によって冷却する高温鋼板の冷却方法において
   、 鋼板の上下面に対する上下水量比（下部水艦／上部水量
   ）全水胤密度の増大に伴って小さくなるよう設定して冷
   却することを特徴とする高温鋼板の冷却方法。 ２、　熱間圧延された高温鋼板の上面をスプレーノズル
   あるいぼフミナーノズ）Ｖ　４ｈらの冷却水流によって
   冷却し、前記高温鋼板の下面ｒヌプレーノズ／Ｌ／たら
   の噴射水流によって冷却する詩温鋼板の冷却方法にむい
   て、 上下水量比Ｒ（下部水量／上部水錆）を、几＜　３．８
   ３６−　ａ、ｏａ９−ｗ　＋　７．５５６−ｓｖ’几≧
   ２．０１３−１．７３３・Ｗ＋　１．３３３．Ｗ２但し
   、Ｗは上下平均水量密度〔吟’ｍｉｎ、＊）の範囲で冷
   却することを特徴とする高温鋼板の冷却方法。 ８、　上下水量比Ｒが几＝　２．７５０−４．２５１−
   Ｗ＋　５．６５５・Ｗ２であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の高温鋼板の冷却方法。