JPS61110723A - 熱延鋼板の冷却制御方法 - Google Patents
熱延鋼板の冷却制御方法Info
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- JPS61110723A JPS61110723A JP23168284A JP23168284A JPS61110723A JP S61110723 A JPS61110723 A JP S61110723A JP 23168284 A JP23168284 A JP 23168284A JP 23168284 A JP23168284 A JP 23168284A JP S61110723 A JPS61110723 A JP S61110723A
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- cooling
- hot
- steel plate
- transformation rate
- rolled steel
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、熱延鋼板を熱延後に冷却制御する熱延鋼板の
冷却制御方法の改良に関する。
冷却制御方法の改良に関する。
近時、鋼製品の製造コスト低減指向を背景とし、低い合
金成分量の鋼素材を用い、熱間圧延のままの状態でより
高強度の鋼材を製造する手段として、熱延後の制御冷却
による変態組織強化技術を利用したものや、鋼材の高靭
性化と高強度化とを同時に達成する手段として、制御圧
延による結晶粒微細化技術を利用したものや、更には、
これら変態組織強化技術、結晶粒微細化技術を組合わせ
て利用したもの等の熱延鋼板の製造方法の開発が進めら
れている。このような場合の制御冷却方法や冷却条件に
関しては種々の技術が提案されている。 一般に熱処理において、最終段階での材料温度は所望の
材質を得るための重要な条件の一つであるとされている
。熱延鋼板の熱処理においても例外ではなく、所定の材
質を得ることを目的として、例えば、第６図に示すよう
な冷却パターンを設定し、熱延鋼板の温度履歴Ｉｌｌ
６０を行い、最終的に熱延鋼板の巻取温度を制御する技
術が提供されている。 しかしながら、このような従来方法のほとんどの場合に
おいて、その冷却条件の制園指凛として、被冷却体であ
る熱延鋼板の表面温度を用いるのが一般的であり、この
ような方法による場合には、次のような問題点を有して
いる。 （１）実機における鋼板温度の計測には、通常放射温度
計が用いられているが、このような放射温度計は元来測
定精度が不十分であることが知られており、とくに測定
環境によって影響を受は易く、例えば水、蒸気や水滴の
飛沫、更には鋼板上に残留している冷却水等の存在によ
って測定誤差を生じ易く、従って当然のことながら、冷
却ゾーン内での測温ができないため測温位置がランアウ
トテーブルの入側及び出側に限定されること、又表面温
度を検出するため、熱延鋼板の真の温度情報が得られず
、必ずしも平均的に正確な情報となり難いこと等の不具
合点があり、このような方法による場合得られる冷却条
件の制御ｌ精度には限界が生じる。 （２）周知のように、鋼のγ相からα相への変態に際し
ては変態潜熱による発熱を伴ない、このため、鋼板の変
態進行状態によって見掛上比熱が大きく変化し、例え同
一冷却条件で冷却した場合でも変態特性の微妙な差によ
って過冷却となったり、あるいは冷却不足等を生じ易（
、材質のバラツキの増大あるいは形状平坦性の悪化等の
不利を生じ易い。変態特性の変動は冷却条件の違いのみ
ならず、上流工程の熱歪履歴によって？！！雄に変化す
ることが周知であり、一般にこのような変動は常時生じ
ている。 従って、従来の温度を制御指標とした冷却条件の制御方
法の場合、前記の如き問題に対応できないことは明らか
であり、これらの問題を解決する上での最も有効な手段
は、鋼板の変態挙動をオンラインで直接検出し、この情
報に基く制御方式を採用することである。以上の方法に
関する提案として例えば特開昭５０−１０４７５４ある
いは特公昭５６−２４０１７が知られている。
金成分量の鋼素材を用い、熱間圧延のままの状態でより
高強度の鋼材を製造する手段として、熱延後の制御冷却
による変態組織強化技術を利用したものや、鋼材の高靭
性化と高強度化とを同時に達成する手段として、制御圧
延による結晶粒微細化技術を利用したものや、更には、
これら変態組織強化技術、結晶粒微細化技術を組合わせ
て利用したもの等の熱延鋼板の製造方法の開発が進めら
れている。このような場合の制御冷却方法や冷却条件に
関しては種々の技術が提案されている。 一般に熱処理において、最終段階での材料温度は所望の
材質を得るための重要な条件の一つであるとされている
。熱延鋼板の熱処理においても例外ではなく、所定の材
質を得ることを目的として、例えば、第６図に示すよう
な冷却パターンを設定し、熱延鋼板の温度履歴Ｉｌｌ
６０を行い、最終的に熱延鋼板の巻取温度を制御する技
術が提供されている。 しかしながら、このような従来方法のほとんどの場合に
おいて、その冷却条件の制園指凛として、被冷却体であ
る熱延鋼板の表面温度を用いるのが一般的であり、この
ような方法による場合には、次のような問題点を有して
いる。 （１）実機における鋼板温度の計測には、通常放射温度
計が用いられているが、このような放射温度計は元来測
定精度が不十分であることが知られており、とくに測定
環境によって影響を受は易く、例えば水、蒸気や水滴の
飛沫、更には鋼板上に残留している冷却水等の存在によ
って測定誤差を生じ易く、従って当然のことながら、冷
却ゾーン内での測温ができないため測温位置がランアウ
トテーブルの入側及び出側に限定されること、又表面温
度を検出するため、熱延鋼板の真の温度情報が得られず
、必ずしも平均的に正確な情報となり難いこと等の不具
合点があり、このような方法による場合得られる冷却条
件の制御ｌ精度には限界が生じる。 （２）周知のように、鋼のγ相からα相への変態に際し
ては変態潜熱による発熱を伴ない、このため、鋼板の変
態進行状態によって見掛上比熱が大きく変化し、例え同
一冷却条件で冷却した場合でも変態特性の微妙な差によ
って過冷却となったり、あるいは冷却不足等を生じ易（
、材質のバラツキの増大あるいは形状平坦性の悪化等の
不利を生じ易い。変態特性の変動は冷却条件の違いのみ
ならず、上流工程の熱歪履歴によって？！！雄に変化す
ることが周知であり、一般にこのような変動は常時生じ
ている。 従って、従来の温度を制御指標とした冷却条件の制御方
法の場合、前記の如き問題に対応できないことは明らか
であり、これらの問題を解決する上での最も有効な手段
は、鋼板の変態挙動をオンラインで直接検出し、この情
報に基く制御方式を採用することである。以上の方法に
関する提案として例えば特開昭５０−１０４７５４ある
いは特公昭５６−２４０１７が知られている。
【発明が解決しようとする問題点］
しかしながら前記提案は、いずれも冷却ゾーン上での変
態の生ずる位置に変動が生じた場合に、常に所定の位置
で変態が起るように冷却条件を制御することを目的とし
た方法であって、従来の温度のみを制御指標とする方法
に若干の改善を加えた程度にとどまるものである。この
原因は変態挙動の検出手段の不備によるもので、例えば
特開昭５０−１０４７５４で提案されている検出装置は
γ→α変態発生の有無し５か検出できないものであり、
又特公昭５６−２４０１７の場合、変態時の復熱現象を
温度計によって検出する間接的手段を採用することによ
っている。 従って、鋼の変態挙動を充分に把握することができない
ため、冷却条件の制御精度の向上が図れず、材質の均質
性に問題があった。 ［発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであっ
て、従来方法では達し難かった高精度の材質制御機能を
有し、特に材質の均質性を確保すると共に、冷却による
材質の作り分けを行う上で好適な熱延鋼板の冷却制御方
法を提供することにある。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、第１図にその要旨を示す如く、熱延鋼板を熱
延後に冷却制御する熱延鋼板の冷却制御方法において、
予め、熱延鋼板の最終的に所望する機械的性質を得る上
で必要な変態率パターンを定め、変態率検出装置により
冷却制御区間内での複数個所で熱延鋼板のγ／α変態率
を検出し、冷却段階の変態率が前記変態率パターンの設
定値となるよう冷却条件を制御することによって上記目
的を達成するものである。
態の生ずる位置に変動が生じた場合に、常に所定の位置
で変態が起るように冷却条件を制御することを目的とし
た方法であって、従来の温度のみを制御指標とする方法
に若干の改善を加えた程度にとどまるものである。この
原因は変態挙動の検出手段の不備によるもので、例えば
特開昭５０−１０４７５４で提案されている検出装置は
γ→α変態発生の有無し５か検出できないものであり、
又特公昭５６−２４０１７の場合、変態時の復熱現象を
温度計によって検出する間接的手段を採用することによ
っている。 従って、鋼の変態挙動を充分に把握することができない
ため、冷却条件の制御精度の向上が図れず、材質の均質
性に問題があった。 ［発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであっ
て、従来方法では達し難かった高精度の材質制御機能を
有し、特に材質の均質性を確保すると共に、冷却による
材質の作り分けを行う上で好適な熱延鋼板の冷却制御方
法を提供することにある。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、第１図にその要旨を示す如く、熱延鋼板を熱
延後に冷却制御する熱延鋼板の冷却制御方法において、
予め、熱延鋼板の最終的に所望する機械的性質を得る上
で必要な変態率パターンを定め、変態率検出装置により
冷却制御区間内での複数個所で熱延鋼板のγ／α変態率
を検出し、冷却段階の変態率が前記変態率パターンの設
定値となるよう冷却条件を制御することによって上記目
的を達成するものである。
本発明は、以下に説明する原理に基づいてなされたもの
である。 一般に、変態率の挙動は、式（１）のようにその合金含
有成分と温度の関数として表わされる。 ｙ−ｆ’（Ｔ、Ｃ）・・・（１） 但し、ｙは変態率、Ｔは熱延鋼板温度、Ｃは鋼板の合金
含有成分量である。なお、鋼の含有成分量としては０％
、Ｍｎ％、８１％、Ｎｉ％、０１％、ｖ％、Ｔｉ％、Ｎ
％、ＭＯ％、０１１％、Ｐ％、８％、Ｎｂ％ 又、温度Ｔは、 Ｔ＝Ｑ （Ｎ、Ｔｗ、ｖ、ｈＳＴｏ）−（２）で示され
る。但し、Ｎは冷却制御区間内での水冷条件、Ｔｗは冷
却水の水温、■は鋼板の搬送速度、ｈは板厚、Ｔｏは初
期温度を示す。 従って、上記（１）式及び（２）式において鋼板の成分
ｍｃ、冷却水の水温ＴＷ、鋼板の搬送速度■、板厚１１
が一定であるとすると、変態率ｙは冷却制御区間内での
水冷条件Ｎに支配されることが理解される。 又〈１〉式及び（２）式を偏微分することで、（ａｙ
／２）Ｔ）、＜ｂ Ｔ／２） Ｎ ’） カ求：１７）
。 今、設定変態率パターンから得られる設定ＩｃｙＯが与
えられれば、変態率検出装置から得られる変態率ｙと設
定値Ｖｏの偏差Δｙが求まる。この偏差Δｙを零とする
ために必要な冷却制御区間内の水冷条件Ｎの変化量をΔ
Ｎとしたとき、ΔＮは次式で表わされる。 ΔＮ−Δｙ ／ （（２）ｙ ／ａＴ）−（ａＴ／ｃ）
Ｎ））・・・（３） 本発明は、このΔＮによって冷却制御区間の制御を行い
、設定した変態率の熱延鋼板を得るものである。 従って、オンラインで定量的に実３Ｉｔ、た冷却ゾーン
での変態情報を用いて、熱延後の冷却条件を制御するこ
とにより、冷却条件の制御ｌ精度を格段に向上せしめる
ことができる。この結果、従来の方法では達し難かった
高精度の材質制御を行うことが可能となり、特に、材質
の均質性を確保することができると共に、冷却による材
質の作り分けを精度よく行うことができる。
である。 一般に、変態率の挙動は、式（１）のようにその合金含
有成分と温度の関数として表わされる。 ｙ−ｆ’（Ｔ、Ｃ）・・・（１） 但し、ｙは変態率、Ｔは熱延鋼板温度、Ｃは鋼板の合金
含有成分量である。なお、鋼の含有成分量としては０％
、Ｍｎ％、８１％、Ｎｉ％、０１％、ｖ％、Ｔｉ％、Ｎ
％、ＭＯ％、０１１％、Ｐ％、８％、Ｎｂ％ 又、温度Ｔは、 Ｔ＝Ｑ （Ｎ、Ｔｗ、ｖ、ｈＳＴｏ）−（２）で示され
る。但し、Ｎは冷却制御区間内での水冷条件、Ｔｗは冷
却水の水温、■は鋼板の搬送速度、ｈは板厚、Ｔｏは初
期温度を示す。 従って、上記（１）式及び（２）式において鋼板の成分
ｍｃ、冷却水の水温ＴＷ、鋼板の搬送速度■、板厚１１
が一定であるとすると、変態率ｙは冷却制御区間内での
水冷条件Ｎに支配されることが理解される。 又〈１〉式及び（２）式を偏微分することで、（ａｙ
／２）Ｔ）、＜ｂ Ｔ／２） Ｎ ’） カ求：１７）
。 今、設定変態率パターンから得られる設定ＩｃｙＯが与
えられれば、変態率検出装置から得られる変態率ｙと設
定値Ｖｏの偏差Δｙが求まる。この偏差Δｙを零とする
ために必要な冷却制御区間内の水冷条件Ｎの変化量をΔ
Ｎとしたとき、ΔＮは次式で表わされる。 ΔＮ−Δｙ ／ （（２）ｙ ／ａＴ）−（ａＴ／ｃ）
Ｎ））・・・（３） 本発明は、このΔＮによって冷却制御区間の制御を行い
、設定した変態率の熱延鋼板を得るものである。 従って、オンラインで定量的に実３Ｉｔ、た冷却ゾーン
での変態情報を用いて、熱延後の冷却条件を制御するこ
とにより、冷却条件の制御ｌ精度を格段に向上せしめる
ことができる。この結果、従来の方法では達し難かった
高精度の材質制御を行うことが可能となり、特に、材質
の均質性を確保することができると共に、冷却による材
質の作り分けを精度よく行うことができる。
以下図面を参照して本発明の実施例を゛詳細に説明する
。まず、本発明方法を実施する製造工程を説明する。第
２図における符号１０は熱間圧延工程のうちの仕上圧延
機、１２は熱延鋼板、１３１〜１３４は後述する注水装
置１４、バルブ制御器１８、水ｉｔ！Ｉ整パルプ２０等
からなり、冷！！］制御区間を構成する水冷バンク、１
４は熱延鋼板１２を冷却するため冷却水を例えばミスー
ト、ジェット、管ラミナーあるいはスリットラミナー状
態にして鋼板１２に注水する注水装置を示す、冷却水は
給水装置１６から供給されバルブ制御器１８の指示に従
って駆動する水量調整バルブ２０によって水量を調整さ
れた後、注水装置１４によって熱延鋼板１２に注水され
る。Ａ１〜Ａ３は変態率検出装置を示し、該Ｈ１ｉＡ１
〜Ａ３上を通過する熱延鋼板１２のγ／α変態率を定量
的に検出し、その測定信号を、演算装置でなる変態率コ
ントローラ２２に伝送する。バルブ制御器１８は変態率
コントローラ２２と接続され、これからの制御信号によ
って作動してバルブ２ｏの開度を調整する。 なお、２４は熱延鋼板１２のランアウトテーブル上の搬
送速度を計測する速度計、Ｂ１は仕上圧延温度を計測す
る温度計、Ｂ２はランアウトテーブル上の中間温度を計
測する温度計、・Ｂ３は巻取温度を計測する温度計、２
６は巻取機を示す。 変態率検出装置Ａ１〜Ａ３は冷却中の熱延鋼板１２のγ
／α変態率をオンラインで迅速且つ定量的に計測し得る
ものであれば任意の測定手段を採用し得るが、本実施例
では本出願人が特願昭５８−０６４１４７で既に提案し
ている「鋼材の変態量及び平坦性のオンライン検出装置
」を用いた。 この変態量オンライン検出装ＮＡＩ〜Ａ３は、第３図に
示す如く、波瀾定材たる熱延鋼板１２のいずれか一方の
側に配置せしめ、交流励磁装置５２によって交番磁束を
発生自在とした励磁コイル５３と、該励磁コイル５３と
同一側に且つ励磁コイル５３からの距離がｉｔ、ｉｚと
互いに異なる位置に配置せしめ、該励磁コイル５３によ
って相互誘導されるようにした２個以上の検出コイル５
５１．５５２と、各検出コイル５５＋、５５ｚにおける
鎖交磁束量の遠いによって生じる検出信号の通いから鋼
板１２の変態率を求める演算装置５７とを備えてなる。 なお、図中の符号５４１は励磁コイル５３にて発生され
、鋼板１２を通じて検出コイル５５１に鎖交する磁束、
同じく５４２は検出コイル５５２に鎖交する磁束である
。 鋼板１２が変態を開始していない状態、即ちγ単相の時
は、常磁性状態であるから、検出コイル５５１．５５２
に鎖交する磁束５４１．５４２は励磁コイル５３からの
距ＷｉＪ２１、Ｊ２２に応じた−定の強さにありそれぞ
れこれらに比例した誘起電圧が発生している状！Ｉ（以
下初期状態）にある。 鋼板１２にγ→α変態が生じ、強磁性のα相が析出する
と、α相は磁化され、鋼板１２の磁界強さに変動が起こ
り、磁束５４１．５４２の強さが初期状態からずれるの
で、検出コイル５５１．５５２の誘起電圧の変化として
それぞれから検出される。 このような検出コイル５５＋、５５ｚにおける検出信号
５６１．５６２を演算装置５７に伝送し、検出コイル５
５１と５５２との測定信号の大きさを相対的に対比させ
、演算装＠５７により鋼板１２の変態率を求めるもので
ある。 次に制御方法の実施例を説明する。この実施例は、前出
第１図に示したように、熱延鋼板１２を熱延後に冷却制
御する熱延鋼板１２の冷却制御方法において、予め、熱
延鋼板１２の最終的に所望する機械的性質を得る上で必
要な変態率パターンを定め、変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
により、冷却制御区間内での熱延鋼板１２の・γ／α変
態率を検出し、冷却段階の変態率が前記変態率パターン
の設定値となるよう冷却条件を制御するようにしたもの
である。 前記変態率パターンの設定にあたっては、予め鋼種毎に
変態速度と機械的性質の関係を把握しておき、それに基
づいて行うのが望ましい。 次に冷却段階の変態率が前記変態率パターンの設定値と
なるよう行う冷却条件の制御について説明する。 第４図において、今度態率パターンの設定値ｙＯが与え
られているものとすると、ランアウトテーブル上に複数
個配置した変態率検出＠ ＩＩ Ａ ｔ〜Ａ３から得ら
れる実際の変態率ｙと、設定値Ｖ。 の偏差Δｙが、ΔＶ ＝Ｖ −Ｖ ｏから計算される。 前記変態率コントローラ２２は、偏差Δｙの信号に基づ
いて、水冷バンク１３１〜１３４に水冷条件変更量ΔＮ
を指令し、前記偏差Δｙが零となるように例えば水冷バ
ンク１３１〜１３４のノズルの水量調節バルブ２０の開
閉の指示を行って熱延鋼板１２を冷却することで、熱延
鋼板１２は設定した変態率に制御される。 なお、この制御系は、ランアウトテーブル上に複数の変
態率検出装置Ａ１〜Ａ３を設置して行うらのである。従
って、各変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の出力を常に制御系
に返し、その変化に対応した精度の高い制御を行うこと
ができる。 前記変態率パターンの設定１ｉＶｏの算出は、次のよう
にして行う、、第５図に設定変態率パターンの一例を示
す。この場合ランアウトテーブル上に３個の変態率検出
装＠Ａ１〜Ａ３を配置したとすれば、各変態率検出装置
ＡＩ〜Ａ３間の距離と熱延鋼板１２の速度からそれぞれ
の変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の位置での熱延鋼板１２の
冷却経過時間ｊ １、ｊ ２、ｉ ａが求まる。これか
らそれぞれの変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の位置における
設定変態率パターン上の設定変態率Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖ
ｏｓが求まる。その後は、前述したようにこの設定変態
率ｙｏ１、ｙｏ２、ｙｏ３と変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
で測定した実測変態率Ｖ １、Ｖ ２、ｙ３の偏差Δｙ
１、ΔＶ２、Δｙ３を算出し、水冷バンク１３１〜１３
４の水冷条件変更量ΔＮを求めて前記変態率偏差ΔＶ１
、Δｙ２、Δｙ３が零になるように水冷バンク１３１〜
１３４を制御する。例えば第２図に示すように第１の変
態率検出装置Ａ１の検出値がｙｌであった場合、Ｖａｔ
Ｖ＋−Δｙ１により偏差Δｙ１を求め。この偏差Δｙ１
が零となるように第１の変態率検出装置Ａ１の入側水冷
バンク１３１にΔＮを指令してフィードバック制御を行
う。なお、制御形態は、フィードバック制御に限らず、
フィードフォワード制御、又はフィードバック制御と、
フィードフォワード制御とを組合わせて行う制御として
も良いことはもちろんである。同様に第２、第３の変態
率検出装置Ａ２、Ａ３についても設定変態率と実測変態
率の偏差が零になるように制御するものである。 次に本発明法によって製造した場合の熱延鋼帯の材質制
卸効果について、従来法の製造結果と対比させて説明す
る。 従来の温度制御方式による冷却制御法では、最柊製品の
材質Ｎ度において、その強度変動量が、降伏応力σＹＰ
に対し±５．０ｋｇ／ｎ２、引張強度σＴＳに対し±３
．５ｋＱ／ｎ２であったのに対し、本発明法によれば、
その強度変動量が降伏応力σＹＰに対し±１．５ｋｇ／
ｎ２、引張強度σＴＳに対し±１．０ ｋｇ／ｍｌ ２
となった。従って、本発明法による製造例では、いずれ
の場合においても材料内の強度変１１１１ｊが小さいこ
とから、均質性の高い熱延鋼帯の製造が可能であること
がわかる。 なお、前記実施例において、変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
は、励磁コイル５３とこの励磁コイル５３によって相互
誘導されるようにした２個以上の検出コイル５５＋、５
５ｚとにより構成したが、これに限定されるものでなく
、例えば２個のコイルの一方に交流電圧を印加し、他方
のコイルに誘起される２次電圧が鋼板の磁気変態率に依
存することを利用するものを使用することできる。 （発明の効果１ 以上説明した通り、本発明によれば、従来の巻取温度を
制御する冷却制御法に比べて極めて高精度の材質制御が
可能であり、特に、同一化学成分の鋼で均質性を損わず
に高強度化が図れる、所望の強度の熱延鋼板を精度よく
作り分けることができる、 等の優れた効果が得られるものである。
。まず、本発明方法を実施する製造工程を説明する。第
２図における符号１０は熱間圧延工程のうちの仕上圧延
機、１２は熱延鋼板、１３１〜１３４は後述する注水装
置１４、バルブ制御器１８、水ｉｔ！Ｉ整パルプ２０等
からなり、冷！！］制御区間を構成する水冷バンク、１
４は熱延鋼板１２を冷却するため冷却水を例えばミスー
ト、ジェット、管ラミナーあるいはスリットラミナー状
態にして鋼板１２に注水する注水装置を示す、冷却水は
給水装置１６から供給されバルブ制御器１８の指示に従
って駆動する水量調整バルブ２０によって水量を調整さ
れた後、注水装置１４によって熱延鋼板１２に注水され
る。Ａ１〜Ａ３は変態率検出装置を示し、該Ｈ１ｉＡ１
〜Ａ３上を通過する熱延鋼板１２のγ／α変態率を定量
的に検出し、その測定信号を、演算装置でなる変態率コ
ントローラ２２に伝送する。バルブ制御器１８は変態率
コントローラ２２と接続され、これからの制御信号によ
って作動してバルブ２ｏの開度を調整する。 なお、２４は熱延鋼板１２のランアウトテーブル上の搬
送速度を計測する速度計、Ｂ１は仕上圧延温度を計測す
る温度計、Ｂ２はランアウトテーブル上の中間温度を計
測する温度計、・Ｂ３は巻取温度を計測する温度計、２
６は巻取機を示す。 変態率検出装置Ａ１〜Ａ３は冷却中の熱延鋼板１２のγ
／α変態率をオンラインで迅速且つ定量的に計測し得る
ものであれば任意の測定手段を採用し得るが、本実施例
では本出願人が特願昭５８−０６４１４７で既に提案し
ている「鋼材の変態量及び平坦性のオンライン検出装置
」を用いた。 この変態量オンライン検出装ＮＡＩ〜Ａ３は、第３図に
示す如く、波瀾定材たる熱延鋼板１２のいずれか一方の
側に配置せしめ、交流励磁装置５２によって交番磁束を
発生自在とした励磁コイル５３と、該励磁コイル５３と
同一側に且つ励磁コイル５３からの距離がｉｔ、ｉｚと
互いに異なる位置に配置せしめ、該励磁コイル５３によ
って相互誘導されるようにした２個以上の検出コイル５
５１．５５２と、各検出コイル５５＋、５５ｚにおける
鎖交磁束量の遠いによって生じる検出信号の通いから鋼
板１２の変態率を求める演算装置５７とを備えてなる。 なお、図中の符号５４１は励磁コイル５３にて発生され
、鋼板１２を通じて検出コイル５５１に鎖交する磁束、
同じく５４２は検出コイル５５２に鎖交する磁束である
。 鋼板１２が変態を開始していない状態、即ちγ単相の時
は、常磁性状態であるから、検出コイル５５１．５５２
に鎖交する磁束５４１．５４２は励磁コイル５３からの
距ＷｉＪ２１、Ｊ２２に応じた−定の強さにありそれぞ
れこれらに比例した誘起電圧が発生している状！Ｉ（以
下初期状態）にある。 鋼板１２にγ→α変態が生じ、強磁性のα相が析出する
と、α相は磁化され、鋼板１２の磁界強さに変動が起こ
り、磁束５４１．５４２の強さが初期状態からずれるの
で、検出コイル５５１．５５２の誘起電圧の変化として
それぞれから検出される。 このような検出コイル５５＋、５５ｚにおける検出信号
５６１．５６２を演算装置５７に伝送し、検出コイル５
５１と５５２との測定信号の大きさを相対的に対比させ
、演算装＠５７により鋼板１２の変態率を求めるもので
ある。 次に制御方法の実施例を説明する。この実施例は、前出
第１図に示したように、熱延鋼板１２を熱延後に冷却制
御する熱延鋼板１２の冷却制御方法において、予め、熱
延鋼板１２の最終的に所望する機械的性質を得る上で必
要な変態率パターンを定め、変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
により、冷却制御区間内での熱延鋼板１２の・γ／α変
態率を検出し、冷却段階の変態率が前記変態率パターン
の設定値となるよう冷却条件を制御するようにしたもの
である。 前記変態率パターンの設定にあたっては、予め鋼種毎に
変態速度と機械的性質の関係を把握しておき、それに基
づいて行うのが望ましい。 次に冷却段階の変態率が前記変態率パターンの設定値と
なるよう行う冷却条件の制御について説明する。 第４図において、今度態率パターンの設定値ｙＯが与え
られているものとすると、ランアウトテーブル上に複数
個配置した変態率検出＠ ＩＩ Ａ ｔ〜Ａ３から得ら
れる実際の変態率ｙと、設定値Ｖ。 の偏差Δｙが、ΔＶ ＝Ｖ −Ｖ ｏから計算される。 前記変態率コントローラ２２は、偏差Δｙの信号に基づ
いて、水冷バンク１３１〜１３４に水冷条件変更量ΔＮ
を指令し、前記偏差Δｙが零となるように例えば水冷バ
ンク１３１〜１３４のノズルの水量調節バルブ２０の開
閉の指示を行って熱延鋼板１２を冷却することで、熱延
鋼板１２は設定した変態率に制御される。 なお、この制御系は、ランアウトテーブル上に複数の変
態率検出装置Ａ１〜Ａ３を設置して行うらのである。従
って、各変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の出力を常に制御系
に返し、その変化に対応した精度の高い制御を行うこと
ができる。 前記変態率パターンの設定１ｉＶｏの算出は、次のよう
にして行う、、第５図に設定変態率パターンの一例を示
す。この場合ランアウトテーブル上に３個の変態率検出
装＠Ａ１〜Ａ３を配置したとすれば、各変態率検出装置
ＡＩ〜Ａ３間の距離と熱延鋼板１２の速度からそれぞれ
の変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の位置での熱延鋼板１２の
冷却経過時間ｊ １、ｊ ２、ｉ ａが求まる。これか
らそれぞれの変態率検出装置Ａ１〜Ａ３の位置における
設定変態率パターン上の設定変態率Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖ
ｏｓが求まる。その後は、前述したようにこの設定変態
率ｙｏ１、ｙｏ２、ｙｏ３と変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
で測定した実測変態率Ｖ １、Ｖ ２、ｙ３の偏差Δｙ
１、ΔＶ２、Δｙ３を算出し、水冷バンク１３１〜１３
４の水冷条件変更量ΔＮを求めて前記変態率偏差ΔＶ１
、Δｙ２、Δｙ３が零になるように水冷バンク１３１〜
１３４を制御する。例えば第２図に示すように第１の変
態率検出装置Ａ１の検出値がｙｌであった場合、Ｖａｔ
Ｖ＋−Δｙ１により偏差Δｙ１を求め。この偏差Δｙ１
が零となるように第１の変態率検出装置Ａ１の入側水冷
バンク１３１にΔＮを指令してフィードバック制御を行
う。なお、制御形態は、フィードバック制御に限らず、
フィードフォワード制御、又はフィードバック制御と、
フィードフォワード制御とを組合わせて行う制御として
も良いことはもちろんである。同様に第２、第３の変態
率検出装置Ａ２、Ａ３についても設定変態率と実測変態
率の偏差が零になるように制御するものである。 次に本発明法によって製造した場合の熱延鋼帯の材質制
卸効果について、従来法の製造結果と対比させて説明す
る。 従来の温度制御方式による冷却制御法では、最柊製品の
材質Ｎ度において、その強度変動量が、降伏応力σＹＰ
に対し±５．０ｋｇ／ｎ２、引張強度σＴＳに対し±３
．５ｋＱ／ｎ２であったのに対し、本発明法によれば、
その強度変動量が降伏応力σＹＰに対し±１．５ｋｇ／
ｎ２、引張強度σＴＳに対し±１．０ ｋｇ／ｍｌ ２
となった。従って、本発明法による製造例では、いずれ
の場合においても材料内の強度変１１１１ｊが小さいこ
とから、均質性の高い熱延鋼帯の製造が可能であること
がわかる。 なお、前記実施例において、変態率検出装置Ａ１〜Ａ３
は、励磁コイル５３とこの励磁コイル５３によって相互
誘導されるようにした２個以上の検出コイル５５＋、５
５ｚとにより構成したが、これに限定されるものでなく
、例えば２個のコイルの一方に交流電圧を印加し、他方
のコイルに誘起される２次電圧が鋼板の磁気変態率に依
存することを利用するものを使用することできる。 （発明の効果１ 以上説明した通り、本発明によれば、従来の巻取温度を
制御する冷却制御法に比べて極めて高精度の材質制御が
可能であり、特に、同一化学成分の鋼で均質性を損わず
に高強度化が図れる、所望の強度の熱延鋼板を精度よく
作り分けることができる、 等の優れた効果が得られるものである。
第１図は、本発明に係る熱延鋼板の冷却制御方法の要旨
を示す流れ図、第２図は、本発明に係る熱延鋼板の冷却
ＩＩＩＩＩ１１方法の実施例が適用された冷却ラインの
概略を示すブロック線図、第３図は、本発明法の実施例
で使用するγ／α変態率検出装置を示すブロック図、第
４図は、冷却制御の具体例を示すブロック線図、第５図
は、設定変態率パターンの例を示す線図、第６図は、温
度を制御因子とする従来法の冷却パターンの例を示す線
図である。 １０・・・仕上圧延機、 １２・・・熱延鋼板、１
３１〜１３４・・・水冷バンク、 １４・・・注水装置、 １６・・・給水装置、１
８・・・バルブ制御器、 ２０・・・水量調整バルブ、 ２２・・・変態率コントローラ、 ２４・・・速度計、 ２６・・・巻取機、Ａ１
−Ａ３・・・変態率検出装置。 ８１〜Ｂ３・・・温度計。
を示す流れ図、第２図は、本発明に係る熱延鋼板の冷却
ＩＩＩＩＩ１１方法の実施例が適用された冷却ラインの
概略を示すブロック線図、第３図は、本発明法の実施例
で使用するγ／α変態率検出装置を示すブロック図、第
４図は、冷却制御の具体例を示すブロック線図、第５図
は、設定変態率パターンの例を示す線図、第６図は、温
度を制御因子とする従来法の冷却パターンの例を示す線
図である。 １０・・・仕上圧延機、 １２・・・熱延鋼板、１
３１〜１３４・・・水冷バンク、 １４・・・注水装置、 １６・・・給水装置、１
８・・・バルブ制御器、 ２０・・・水量調整バルブ、 ２２・・・変態率コントローラ、 ２４・・・速度計、 ２６・・・巻取機、Ａ１
−Ａ３・・・変態率検出装置。 ８１〜Ｂ３・・・温度計。
Claims (1)
- （１）熱延鋼板を熱延後に冷却制御する熱延鋼板の冷却
制御方法において、予め、熱延鋼板の最終的に所望する
機械的性質を得る上で必要な変態率パターンを定め、変
態率検出装置により冷却制御区間内での複数個所で熱延
鋼板のγ／α変態率を検出し、冷却段階の変態率が前記
変態率パターンの設定値となるよう冷却条件を制御する
ことを特徴とする熱延鋼板の冷却制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23168284A JPS61110723A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23168284A JPS61110723A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110723A true JPS61110723A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0536484B2 JPH0536484B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=16927337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23168284A Granted JPS61110723A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110723A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255613A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-26 | Kawasaki Steel Corp | 高炭素当量の熱延鋼板の冷却制御方法 |
| WO1990015885A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-27 | Kawasaki Steel Corporation | Steel material cooling control method |
| JP2012111978A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Kobe Steel Ltd | 強度ばらつきの小さい高強度冷延鋼板鋼板の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104754A (ja) * | 1974-01-25 | 1975-08-19 | ||
| JPS5437025A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Kawasaki Steel Co | Method of adjusting quality of heattrolled steel materials |
| JPS5624017A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-07 | Daikin Ind Ltd | Dehumidifier |
| JPS597414A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Nippon Steel Corp | 熱延鋼板の製造方法 |
| JPS59188508A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-25 | Kawasaki Steel Corp | 鋼材の変態量及び平坦性のオンライン検出装置 |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23168284A patent/JPS61110723A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012111978A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Kobe Steel Ltd | 強度ばらつきの小さい高強度冷延鋼板鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536484B2 (ja) | 1993-05-31 |
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