JPS63118008A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は鋼板等の直接焼入れに適用される高温鋼板の冷
却方法に関ずろ。

（従来技術） 銅板における焼入れ技術は、厚鋼板製造プロセスの熱処
理工程において、古くより実施されている。この熱処理
工程は通常第５図に示すようなレイアウトをとっている
。しから、圧延工ｆ′号とは切り離されている。Ｉ！ｌ
Ｉし、その操業方法は、ｌ　）ｊｌｊｌ仮を熱処理炉に
装入し、２）熱処理炉通過中に所定温度まで加熱し、さ
らに所定時間内均熟保熱した後、３）熱処理炉から抽出
された鋼板は隣接された焼入れ装置で逐次冷却される。

熱処理炉と冷−却装置（焼入れ装置）は隣設されている
ため、鋼板長手先端部分が冷却されている時、尾端部分
はまだ炉内にあり、鋼板の温度降下への配慮は不用であ
った。従って、焼入れに際して、鋼板の移送速度は板厚
ごとに粗く区切られ、鋼板の冷却停止温度（目標冷却停
止温度：たとえば２００℃以下）に対して、十分な余裕
をらたせで低速度側に設定さ噌１でいた。

しかし、最近実用化された直接焼入れ（鋼板を熱間圧延
終了後、直ちに、その保有熱を利用しオンラインにて焼
入れする方法）に際しては、冷却装置前に加熱炉（保熱
炉）などの加熱装置を備えていないのが普通であり、従
来のオフライン熱処理に用いた操業では十分な対応がと
れない。これは、オンライン操業では、鋼板の熱間圧延
後の鋼板温度が一定ではないからである。

（発明の課題） 本発明は、直接焼入れ方法に適用可能な高温鋼板の冷却
方法を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、標準通板速度条件を定めるに際して、熱間圧
延後の鋼板温度実績値に基づき冷却開始温度（実績値ま
たは実績値から予測した値）を決定し、板厚の関数とし
て定められた標ｑ冷却開始温度との偏差ΔＴｍを計算す
る一方、予め、鋼板の冷却速度として、２５０〜１５０
′ｃ間の平均冷却速度ＣＲを板厚の関数として定め、予
め板厚の関数として定めた標準冷却時間τｓＯを補正し
て必要冷却時間τを算出して鋼板の移送速度を修正する
のが得策であることに着目してなされたもので、「熱間
圧延後又は加熱炉から抽出された後の高温鋼板を移送方
向の先端から逐次強制水冷し、水冷停止時の鋼板温度を
ほぼ２５０℃以下とする高温銅板の冷却方法において、
被冷却鋼板の厚み等の関数として定められた標準の冷却
開始温度Ｔｍｓと冷却開始前の計測値などから求められ
た冷却開始温度Ｔｍとの温度偏差△Ｔ　ｍ（−Ｔ　ｍ　
−Ｔ　ｍｓ）を計算し、被冷却鋼板の厚みｈに対して定
められた標準の冷却時間τｓｏに対して、前記ΔＴｍと
鋼板が冷却される時の２５０〜１５０℃間の平均冷却速
度ＣＲを用いて標準冷却時間τｓｏを補正し、必要な冷
却時間τが得られるように鋼板の移送速度を修正するこ
と」を要旨とする。

本発明において、被冷却鋼板の厚みｈに対して定められ
た標準の冷却時間τｓｏに対して、前記ΔＴｍと鋼板が
冷却される時の２５０〜１５０℃間の平均冷却速度Ｃ１
Ｎを用いて必要冷却時間τを補正するのは、次の式を用
いて行うことができる。

ｒ　＝　ｒ　ｓｏ＋ΔＴｍ／ＣＲ・＝・（１）ただし、
τｓｏは標梨操業時の冷却時間である。

尚、平均冷却速度ＣＲはａ−ｈｎ（ａ及びｎは定数）と
して、鋼板の移送速度ＶはＱｃ／τ（但し、Ｑｃは冷却
長）として示すことができる。

本発明において多くの板厚ごとに操業条件を求めておく
ことは、メンテナンスにら負荷かかかるため、複数個の
標仏板厚ｈｉ　（ｉ＝　ｌ　−Ｎ）に対して、標め操業
条件を決め、 任０の板厚りに対する標準冷却時間τｓｏを次式で計算
しておくとよい。

ｒｓｏ＝　ｒｏｉ　−１０ｎτ ここで、板厚ｈｉ≦ｈ＜ｈｉ＋＋で、ｒｏｉおよびτｏ
ｉ＋＋は各々ｈｉ、　ｈｉ＋、に対する標準冷却時間で
ある。

以下、本発明を実施例に基づき、詳細に説明する。

（実施例） 第１図は本発明を実施するための直接焼入れ設備レイア
ウトを示す概略図で、仕上げミル（１）から鋼板Ｗを直
接焼入れ装置（２）に導入するかまたは矯正機（３）を
通した後、焼入れ装置（２）°に導入−４゛るようにな
っている。なお、焼入れ装置の入側に温度計（４）があ
る。第２図は本発明の基本フローヂャートである。

（Ａ）　　仕上げミルで熱間圧延を完了した鋼板は焼入
れ装置前に設けられた温度計（４）により表面温度が実
測される（裏面温度にても可能）。温度計が焼入れ装置
の直前であれば、本実測値を冷却開始温度Ｔｍｓとする
ことも可能であるが、離れている時には、冷却開始まで
の時間を計算し、冷却開始温度を推定してらよい。尚、
温度の取扱いとしては、板厚方向の平均値を用いるのが
便利である。

（Ｂ）　　表面温度Ｔｓと平均温度Ｔｍとの関係は次式
％式％ 率、σ・ステファンポルツマン定数、ｈ：板厚、λ　熱
伝導率、ｃｆ　　係数である。

（Ｃ）　　標悟の冷却開始温度は例えば第３図に示すよ
うになる。ここで温度偏差ΔＴｍは次式により計算され
る。

ΔＴｍ＝Ｔｍ−Ｔｍｓ （Ｄ）　　２５０〜１５０℃間の平均速度ＣＲは次式で
計算できる。

ＣＩ史−ａ−ｈｎ ここで、ａとｎは経験的に決定することができる。

（ｒＥ）　　標へＣ（操業条件に対して、冷却開始温度
に偏差ΔＴｍが生した時の必要冷却時間τは次式で計算
される。

τ−ｒｓｏ＋△Ｔ　ｍ／　ＣＲ−−−−−（１）ここで
、τｓＯは標準操業条件における必要冷却時間である。

−例を第４図に示す。

（Ｆ）　　冷却設備長をＱｃとすれば、焼入れ装置内の
鋼板移送速度Ｖは次式で計算される。

Ｖ＝Ｑｃ／τ　− このように、焼入れ前の鋼板温度によって、鋼板の移送
速度を適正化することにより、生産性向上や鋼板品質の
向上につながるのである。なお、上記本発明方法を実施
する上で、第２図の基本フローチャートにおける標準条
件を必要最ｌ」・の板厚ｈｉのみ決定しておき、中間の
ｈに対して（」ｈ；≦ｈ〈ｈｉ＋１を満足するｈｉおよ
びｈ１＋、の条件かろ推定計算するようにすると、制御
条件を簡易・ヒすることができる。

表はその一例である。表の標準操業条件での冷却開始温
度は、板厚の関数で定式化したしのてあり、そのキー板
厚を標学板厚としている。

表 尚、本方法の各工程は次の通りである。

（Ａ）　　前記実施例と同様。

（ｒ３）　　同」二。

（Ｃ）板厚りの標準条件でのＴｍｓは前記定式化した関
係より決定されるＴｓと（１）式から計算することがで
きる。

（Ｄ）　　前記実施例と同様。

（Ｅ）　　でｓＯを計算するに際して、ｈｉ≦ｈく１士
１を満足ずろ標孕板厚ｈｉ、　ｈ＋　＋　＋に対ずろ冷
却時間τＯ１１τ０１＋はり次式て計算する。

これに基づいて、必要な冷却時間τは（＋）式で計算さ
れる。

（Ｆ）　　前記実施例と同様。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、熱間圧
延後又は加熱炉から抽出された後の高温制仮をｆ多送方
向の先端から逐次強制水冷し、水冷停止時の鋼板温度を
略２５０’Ｃ以下に冷却するにあたり、被冷却鋼板の厚
み等の関数として定められた標準の冷却開始温度’Ｉ”
ｍｓと冷却開始面の計測イ直などから求められた冷却開
始温度Ｔｍとの温度偏差ΔＴｍを計算し、被冷却鋼板の
厚みｈに対して定められた標準の冷却時間でＳｏに対し
て、前記ΔＴｍと鋼板が冷却される時の２５０〜１５０
℃間の平均冷却速度ＣＲを用いて必要冷却時間τｓｏを
補正し、冷却時間τが得られるように鋼板の移送速度を
修正するようにしたので、 従来のように、鋼板の冷却停止温度確保に重点を置き、
移送速度を遅めに設定する操業において生じた生産性の
低下や空冷による鋼板尾端部での冷却開始温度の低下に
よる材質的な不具合も生じるということもなく、 生産性が向上するとともに、冷却開始温度の低下を軽減
でき、長手方向、特に尾端部での材質安定化に効果大で
ある。したがって、近年実用化された直接焼入れ方法に
適切な高温鋼板の冷却方法第１図は本発明を実施するた
めの設備レイアウトを示す眼略図、第２図は本発明の基
本フローチャー　１−１第３図は標準操業条件における
冷却開始温度Ｔｍｓの板厚りに対する変化を示すグラフ
、第４図１よ標準操業条件における必要冷却時間でｓｏ
の板厚りに対する変化を示すグラフ、第５図は従来の熱
処理工程のレイアウトを示す概略図である。

（１）・・・仕上げミル、　（２）・・焼入れ装置、（
３）・・・矯正機、　　　（４）・・・温度計。

特許出顆人株式会社神戸製鋼所 代　理　人　弁理士　前出　葆　ほか２名２間 ：＊ｌノ１イａｍコｉ；ズー２．。

二ンｐ夫ア開ｔｆｌＥ品＆の六５ビ ニ；仝絆開措逼廖繍羞０針算 ＝２５θ〜Ｉ５θ′Ｃ周の平均ン？方朽束し室のシζ之
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延後又は加熱炉から抽出された後の高温鋼
   板を移送方向の先端から逐次強制水冷し、水冷停止時の
   鋼板温度をほぼ２５０℃以下とする高温鋼板の冷却方法
   において、 被冷却鋼板の厚み等の関数として定められた標準の冷却
   開始温度Ｔｍｓと冷却開始前の計測値などから求められ
   た冷却開始温度Ｔｍとの温度偏差ΔＴｍを計算し、被冷
   却鋼板の厚みｈに対して定められた標準の冷却時間τｓ
   ｏに対して、前記ΔＴｍと鋼板が冷却される時の２５０
   〜１５０℃間の平均冷却速度ＣＲを用いて必要冷却時間
   τを補正し、冷却時間τが得られるように鋼板の移送速
   度を修正することを特徴とする高温鋼板の冷却方法。
2. （２）上記標準の冷却開始温度Ｔｍｓおよび冷却時間τ
   ｏｉを複数個の標準板厚ｈｉ（ｉ＝１−Ｎ）ごとに有し
   、標準板厚以外の厚みｈの被冷却鋼板に対する標準冷却
   時間τｓｏを次式 τｓｏ＝τｏｉ・１０＾ｎ＾τ ｎτ＝［ｌｏｇ｛τｏｉ＋＿１｝／｛τｏｉ｝］×［ｌ
   ｏｇ｛ｈ｝／｛ｈｉ｝］／［ｌｏｇ｛ｈｉ＋＿１｝／｛
   ｈｉ｝］（ここでｈｉ＜ｈ＜ｈｉ＋＿１、τｏｉおよび
   τｏｉ＋＿１は各々ｈｉおよびｈｉ＋＿１に対する標準
   冷却時間である。）で計算する前記第（１）項記載の高
   温鋼板の冷却方法。