JPS61238414A - 鋼材冷却装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱間圧延ライン等における鋼材冷却装置の
改良に関する。

〔従来の技術〕

熱間圧延ライン上を搬送される鋼材板幅方向の温度分布
は、第２図に示すように中央部が高くエッジ部が低い分
布になっている。従ってそのまま熱間圧延された場合、
製品の板幅方向硬度分布は第３図に示すようにエッジ部
の硬度が高い分布になる。

そのような場合に、鋼材の硬度を指定してくるユーザに
ついては、この硬度の高い部分を切捨てて出荷している
ため、歩留低下が顕著となってしまう。

更に材質面からは正常なフェライト組織を得るために、
熱間圧延ラインの仕上げ圧延機出側温度をＡｒ３変態点
以上に板幅方向全幅に亘って確保する必要がある。従っ
て鋼材の温度管理及び制御を行なって、絶対温度の一番
低いエッジ部の温度でもＡｒ３変態点以上になるように
制御しているため、板幅中央部がエッジ部より温度の高
い分無駄なエネルギが消費されていることになる。

又残留応力の点から見ても、板幅方向に温度差があるま
ま常温まで冷却さｒｒ、ると、その温度差分熱応力が発
生し、その応力値がその材料の降伏応力を超えると、反
り、曲り等の形状不良を発生する。

このため、従来より板幅方向温度分布を均一化するべく
、第４図に示すように鋼材（１）に冷却水を噴出する噴
水装置（２）と、該鋼材（１）両エッジ部の水切りを夫
々行なう水切り体（３）（３）とを備えた鋼材冷却装置
が使用され、鋼材（１）の均一冷却を行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来方法では前記水切り体（３）（
３）を固定して設置しており、鋼材（１〕工ッジ部（ｌ
ａ）　（ｌｂ）の水切り位置を該鋼材（１）の温度分布
、蛇行量とは関係なく一定にしている。

このため、エッジ部過冷却防止の効果をある程度達成す
ることはできるが、エッジ水切り位置が必ずしも最適位
置にはなっていないため、十分エッジ過冷却を防止でき
なかったり、必要以上に水切りしたために却って温度差
が大きくなったりする併置が生じていた◎本発明は以上
のような問題を解決するためなされたちので、鋼材板幅
方向の温度分布の均一化を図らんとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。本発明
の鋼材冷却装置は、噴゛水装置（２）と、水切り体（３
］と、移動装置（４）と、温度分布測定装置（５）と、
蛇行測定装置（６）と、水切り位置制御回路（７）と、
トラッキング回路（８）とを有している。

前記噴水装置（２）は、圧延ライン等のライン上で搬送
される鋼材（１）に冷却水を噴出しこれを冷却するもの
で、少なくともライン中の鋼材（１）の板幅方向に冷却
水を噴出する構成を有していなければならない。

水切り体（３）は銅材（１）両エッジ部（ｌａ）　（ｌ
ｂ）の水切りを行なうもので、特に材質や形状に限定は
ないが、例えば、長方形板材や円板状板材等板状のもの
を用いることができる。

移動装置（４）は、上記水切り体（３）全支持し、これ
を移動せしめて鋼材（１）両エッジ部（］ａＸｌｂ）の
水切り位置を変える装置である。もし、水切り体（３）
が長方形鋼板を用いていわば、該移動装置（４）は鋼材
（１）板幅方向に該水切り体（３）を延出又は後退せし
める往復動を行なわしめる装置が良く、又水切り体（３
）に円板状のものを用いわば、その中心より偏心した位
置に駆動軸を設けて、この駆動軸を回動させ前記水切り
体（３）を偏心回動せしめる駆動装置等がよい。

温度分布測定装置（５）は１本発明装置の入側でライン
搬送中の鋼材（１）板幅方向の温度分布を測定するセン
サである。

蛇行測定装置（６）は、同じく本発明装置の入側で、ラ
イン上を流れる鋼材（１）のエッジ（１ａ）（１ｂ）を
常時検出し、該鋼材（１）の蛇行ｉを測定する装置であ
る。

水切り位置制御回路（７）は、前記温度分布測定装置（
５）で検出さη、た鋼材（１）幅方向の温度分布に基づ
いて該鋼材（１）エッジ部（ｌａ）　（ｌｂ）の最適水
切り位ｆ（即ち、冷却後の鋼材（１）温度分布の均一化
を図るために最適な水切り位置）を決定し、この最適水
切り位置と前記蛇行測定装ｆ（６）で測定さｎ５た鋼材
（１）蛇行量から前記水切り体（３）の移動位置を求め
、そわ、に合わせて移動装置（４）の作動制御信号を出
力するものである。

前記トラッキング回路（８）は鋼材（１）の移動量の検
出から、前記水切り位置制御回路（７）で決定され、た
最適水切り位置が水切り体（３）による水切り部分にあ
る時を判定し、そｎに合わせて水切り位置制御回路（７
）から出力された作動制御信号をトラッキングして移動
装置（４）に伝、・　　達するものである。

〔作　用〕

以上の構成よりなる本発明の鋼材冷却装置では、鋼材（
１）の板幅方向温度分布実測値及び蛇行量実測値に基づ
き、前記水切り体（３）を移動させ、鋼材（１）エッジ
部（ｌａ）　（ｘｂ）の水切り位置をその実測値に合わ
せて経時的に制御せしめることにより、鋼材（１）幅方
向の温度分布の均一化を図らんとするものである。即ち
、水切り位置制御回路（７）は、前記温度分布測定装置
（５）で検出された鋼材（１）幅方向の温度分布に基づ
いて最適水切り位置を決定する。そしてこの最適水切り
位置を基本値とし、こｎに前記蛇行測定装置（６）で測
定された鋼材蛇行量を加えて、水切り体（３）の移動位
置を算出し、そｎ、に合わせて移動装置（４）の作動制
御信号を出力する。この作動制御信号は、トラッキング
回路（８目こより、トラッキングして最適水切り位置が
水切り体（３）による水切り部分に来た時に移動装置（
４）に伝達される。そして該移動装置（４）は作動制御
信号に基づき、水切り体（３）を移動せしめ、該水切り
体（３）による水切り位置が前記最適水切り位置になる
ようセットされる。

〔実施例〕

第５図（ａ）は、熱間圧延ライン中に設けられた本発明
の一実施例に係る鋼材冷却装置を示している。

本実施例装置は、矢印方向から運ばわてくるストリップ
Ｃ１Ｏにつき、その入側で板幅方向の温度分布を測定す
る温度分布測定装置（５０）と、該スｌ−ＩＪツブαＱ
の蛇行を測定する蛇行測定装置（６０）とを有している
。

上記温度分布測定装置（５０）は抵抗式センサ、サーミ
スタ式センサ、熱放射式センサ等の温度測定センサをス
トリップαｑ板幅方向に並べたものである。

又蛇行測定装置（６０）は、光電式センサ（フォトヘッ
ド）や、ＩＴＶ式位置センサ等の位置検出センサをスト
リップ（ト）幅方向両エッジ部（１ｏａ）（ｉｏｂ）側
に設けたもので、両エッジの検出によりストリップ（７
）蛇行量を測定している。

更に本装置は、上記装置（５０）　（６０）の各測定処
理ののちにストリップα０幅方向に冷却水を噴出する噴
水装置−と、該冷却水の噴水の際、ストリップαｑ両エ
ッジ部（１ｏａＸｘｏｂ）の水切りを行なう水切り体（
３０ａ）（３０ｂ）と、これらの水切り体（３０ａ）（
３０ｂ）を移動せしめ、その水切り位置を変える移動装
置（４ｏａ）（４ｏｂ）とを備えている。

上記噴水装置■は、ストリップα０幅方向上方に架は渡
された冷却ヘッダよりなり、その下面に多数の噴水孔が
設けてあって、そこからス）　ＩＪツブαｑに冷却水を
噴出する。

又水切り体（３０ａ）（３０ｂ）は第５図ら）に示すよ
うに上面開放の箱型形状の鋼板からなり下面に排水パイ
プ（３１）が取付けらｎている。又これは夫々ストリッ
プα０両エッジ部（ｌＯａ）（１０ｂ）上刃の前記噴水
装置（イ）直下に設けられていて、エッジ部（１０ａ）
（Ｒｏｂ）への冷却水の噴出を受けて遮断しその部分の
水切りを行なっている。

移動装置（４ｏａＸ４ｏｂ）は、前記水切り体（３０ａ
）（３０ｂ）を支柱（４１ａ）（４１ｂ）先端に夫々取
付けて、スト９７１００幅方向に架は渡された噴水装置
■中央部に向けてこれらを夫々延出・後退せしめる往復
運動装置である。

そして本装置は、前記温度分布測定装置旬）及び蛇行測
定装置（６０）と連結しそれらから出力さｎた信号を入
力し更に移動装置（４Ｑａ）（４ｏｂ）へ作動制御信号
を出力する水切り位置制御回路（７０）と、該水切り位
置制御回路（７ｏ）及び移動装置（４０ａ）（４０ｂ）
の間に接続され、前記作動制御信号をトラッキングして
移動装置（４ｏａ）（４ｏｂ）に伝達するトラッキング
回路（８０）とを有している。

上記水切り位置制御回路（７０）は、前記温度分布測定
装置（５０）で検出さｎ、た第２図に示すようなスト９
７７００幅方向の温度分布に基づいて噴出される冷却水
がストリップ四高温部にのみ当たるように両エッジ部（
１０ａ）（１０ｂ）の水切り位置即ち、最適水切り位置
を決定する。

又この最適水切り位置と、前記蛇行測定装置（６０）で
測定され、たストリップαｑの蛇行量に基づき、最適水
切り位置が蛇行によって中心からどの程度ずわ、るかを
計算し、その計算値から水切り体（３ｏａＸ３ｏｂ）の
移動位置を求め、それに合わせて移動装置（４０ａ）（
４０ｂ）への各別の作動制御信号を出力する。

又トラッキング回路（８０）は、本装置入側前方に設け
た移動量測定センサ（８１）を有しており、このセンサ
（８１）でストリップαＯの移動量を測定することで、
前記水切り位置制御回路（７０）で決定され、た最適水
切り位置が水切り体（３０ａ）（３０ｂ）による水切り
部分にある時を判定し、前記作動制御信号をその時まで
トラッキングして移動装置（４０＆）（４０ｂ）に伝達
する。

そして、ストリップ叫の温度分布の測定と蛇行量の測定
を温度分布測定装置（５ｏ）及び蛇行測定装置（６０）
により行ない、この実測値に基づいて、水切り位置制御
回路（７ｏ）で、最適水切り位置を決定すると共に、水
切り体（ａＯａ）（３０ｂ）の移動位置を算出する。そ
こから出力される移動装置（４ｏａＸ４ｏｂ）の作動制
御信号を、最適水切り位置が水切り体（３０ａ）（３０
ｂ）による水切り部分に来る時までトラッキングして前
記移動装置（４ｏａ）（４ｏｂ）へ伝える。そして該作
動制御信号により各移動装置（４ｏａ）（４ｏｂ）は、
第６図に示すように水切り体（３０ａ）（３０１））を
各別に移動させ、水切り位置を前記最適水切り位置にな
るようセットする。

尚、本実施例装置の出側にはもう一つ別の温度分布測定
装置（９０）が設けられていて、冷却後のストリップα
ｑの幅方向の温度分布を測定する。そして、該測定装置
（９ｏ）と前記水切り位置制御回路（７０）との間に接
続されるデータ集積回路（９１）を設け、ここに冷却後
のストリップαｑ温度分布のデータと、その際の最適水
切り位置のデータを集めると共に、水切り位置制御回路
（７０）での最適水切り位置の決定の判定を行なう。そ
して水切り位置制御回路（７０）はこの判定結果をフィ
ードバックして、そこでなされる上記決定の必要な修正
を行なうＯ 従来の冷却装置によるストリップ冷却では、水切り体に
よる水切り位置が、冷却前の板幅方向温度分布の如何に
かかわらず、常に同じであったため、該水切り位置が、
最適水切り位置より中央側によったり、エッジ側方へず
わて、冷却後のスｌ−ＩＪツブ副方向温度分布が第７図
（ａ）の）に示すように不均一となり、温度差が大きく
なったりエッジ部が過冷却となることが多かった。しか
し、本実施例の冷却装置を使用した結果、水切り体（ａ
ｏａＸ　ａｏｂ）による水切り位置が最適水切り位置に
セットされるため、同図（ｃ）に示すように冷却後のス
トリップ幅方向温度分布が常時均一となった。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明の鋼材冷却装置によｎ
ば、水切り体による鋼材エッジ部の水切り位置が、鋼材
幅方向り温度分布に合わせて常に最適位置にすることが
できるため、冷却後の鋼材幅方向温度分布を常時均一に
することができるという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は熱間
圧延ライン上の鋼材幅方向の温度分布を示すグラフ図、
第３図は上記鋼材をそのまま冷間圧延した場合に該鋼材
幅方向の硬度分布を示すグラフ図、第４図は従来の鋼材
冷却装置の構成の一例を示す説明図、第５図（ａ）の）
は本発明の一実施例に係る鋼材冷却装置の構成を示す平
面図、第６図は本実施例における水切り体の移動°を行
なわしめる移動装置の作動状聾を示す説明図、第７図ら
）の）（Ｃ）は、従来装置と本実施例装置による冷却後
のストＩＪツブ幅方向の温度分布を示すグラフ図である
。 図中、（１）は鋼材、Ｏｑはストリップ、（２）翰は噴
水装置、（ａ）（ａｏａＸ３０ｂ）は水切り体、（４）
（４０ａ）（４０ｂ）は移動装置、（５Ｘ５０Ｘ９０）
は温度分布測定装置、（６Ｘ６０）は蛇行測定装置、（
７Ｘ７０）は水切り位置制御回路、（８）　（８０）は
トラッキング回路を各示す口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ライン上で搬送される鋼材に冷却水を噴 出する噴水装置と、該鋼材両エッジ部の水 切りを夫々行なう水切り体とを有する鋼材 冷却装置において、水切り体を支持しこれ を移動せしめて鋼材両エッジ部の水切り位 置を変える移動装置と、前記鋼材冷却装置 の入側で鋼材幅方向の温度分布を測定する 温度分布測定装置と、同じく入側で鋼材エ ッジを検出し該鋼材の蛇行量を測定する蛇 行測定装置と、前記温度分布測定装置で検 出された鋼材幅方向の温度分布に基づいて 鋼材エッジ部の最適水切り位置を決定し、 この最適水切り位置と前記蛇行測定装置で 測定された鋼材蛇行量から前記水切り体の 移動位置を求め、それに合わせて前記移動 装置の作動制御信号を出力する水切り位置 制御回路と、鋼材の移動量の検出から前記 最適水切り位置が水切り体による水切り部 分にある時を判定し、それに合わせて水切 り位置制御回路から出力された作動制御信 号をトラッキングして移動装置に伝達する トラッキング回路とを有することを特徴と する鋼材冷却装置。