KR101026972B1

KR101026972B1 - 열연강대의 냉각 방법

Info

Publication number: KR101026972B1
Application number: KR1020097008686A
Authority: KR
Inventors: 사토시 우에오카; 다카시 구로키; 노부오 니시우라
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2011-04-11
Also published as: CN101534971B; JP2008110353A; TW200835562A; EP2072157A1; WO2008053947A1; KR20090061073A; CN101534971A; CA2668000A1; US8051695B2; TWI371321B; JP4586791B2; EP2072157A4; US20100192658A1; EP2072157B1; CA2668000C

Abstract

적은 설비ㆍ처리 비용으로 실시할 수 있고, 냉각 후의 강대의 온도 불균일이 적으며, 특히 500℃ 이하의 온도역에서의 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있는 열연강대의 냉각 방법을 제공한다. 열간 압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법에 있어서, 제 1 냉각 공정과 이것에 이어지는 제 2 냉각 공정을 갖고, 상기 제 1 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 핵 비등이 되는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각한다. 전이 비등 온도 영역의 통과를 회피할 수 있기 때문에, 전이 비등에 의한 냉각 불안정을 확실하게 회피할 수 있어, 냉각 후의 강대의 온도 불균일이 적고 또한 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있다.

열연강대

Description

열연강대의 냉각 방법 {METHOD OF COOLING HOT-ROLLED STEEL STRIP}

본 발명은, 열간 압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법, 특히, 500℃ 이하까지 냉각할 때의 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있는 열연강대의 냉각 방법에 관한 것이다.

열연강대를 제조하기 위한 열간 압연 공정에서는 고온 가열된 슬래브를 목적으로 하는 사이즈, 재질이 되도록 압연한 후, 송출 테이블 상에서 수냉각한다. 여기서 실시하는 수냉각의 목적은, 주로 강대의 석출물이나 변태 조직을 제어함으로써 목적으로 하는 강도, 연성 등의 재질을 조정하는 것에 있다. 특히, 냉각 종료 온도를 양호한 정밀도로 제어하는 것은 목적으로 하는 재질을 편차 없이 확보하는 데 있어서 매우 중요하다.

열간 압연 후의 냉각 공정에서는 냉각 매체로서 비용이 저렴한 물을 사용하는 경우가 많은데, 이와 같은 수냉각에서는 냉각 종료 온도가 낮아지면 온도 불균일이 발생하거나, 목적으로 하는 온도에 양호한 정밀도로 정지할 수 없거나 하는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 일으키는 주된 원인은 이하와 같은 점에 있다.

먼저, 제 1 원인으로서 물의 비등 형태를 들 수 있다. 즉, 냉각수는 강대에 피수된 시점에서 비등하는데, 어느 온도를 경계로 비등 형태가 바뀌어 열전달 능력의 변화가 발생하여, 이 온도보다 낮은 온도까지 냉각되었을 경우, 냉각 종료 온도를 양호한 정밀도로 제어할 수 없는 경우가 있다.

여기서, 강대를 수냉각한 경우의 비등 형태에 대해 설명하면, 피수되는 강대의 표면 온도가 고온 영역인 경우에는 막 비등, 저온 영역인 경우에는 핵 비등, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도역인 경우에는 전이 비등이 된다. 고온 영역에서 발생하는 막 비등에서는 강대 표면과 냉각수 사이에 증기막이 발생하여, 이 증기막 내의 열전도에 의해 열전달이 이루어지기 때문에 냉각 능력은 낮다. 한편, 저온 영역에서 발생하는 핵 비등에서는 강대 표면과 냉각수는 직접 접촉하고, 또한 강대 표면으로부터 냉각수의 일부가 증발하여 생긴 증기포가 발생하여, 바로 주위의 냉각수에 의해 응축되어 소멸된다는 복잡한 현상이 발생하고, 증기포의 생성ㆍ소멸에 수반되는 냉각수의 교반이 발생한다는 점에서, 매우 높은 냉각 능력을 갖는다. 또, 중간 온도역에서는 막 비등과 핵 비등이 혼재된 상태인 전이 비등 상태가 된다. 이 전이 비등에서는 핵 비등이나 막 비등과는 달리, 강대 온도가 낮아지는 것에 따라 열유속이 커지는 현상이 발생한다. 재질 제어의 관점에서는 온도에 따라 냉각 속도가 변화되는 것은 바람직하지 않고, 또한 막 비등 상태에서 전이 비등 상태로 전이하는 온도역에서 냉각을 종료 (정지) 시키려고 하면, 전이 비등 영역에서는 가속도적으로 냉각 속도가 높아진다는 점에서, 아주 조금 냉각 제어 시간이 길어진 것만으로 강대 온도는 요망 온도보다 대폭 낮아진다는 문제가 있다.

또, 냉각 전의 강대에 열간 압연 등의 영향으로 국소적으로 온도가 낮은 영 역이 있는 경우, 냉각시에, 이 온도가 낮은 영역이 빠른 타이밍으로 전이 비등으로 이행하기 때문에, 온도 편차가 커진다. 일반적인 송출 테이블에서 실시되는 냉각 공정에서는 그러한 전이 비등 개시 온도는 대체로 500℃ 정도이다.

다음으로, 제 2 원인으로서 강대 상에 냉각수가 체류되는 것을 들 수 있다. 즉, 통상적인 송출 테이블에 있어서 강대 상면측을 냉각하는 경우, 원관 노즐이나 슬릿 노즐을 사용한 라미나 냉각이 실시되는데, 강대 상면에 충돌된 냉각수는, 강대 위에 오른 채로 강대 진행 방향으로 유출(流出) 되어 간다. 통상적으로 강대 상면의 냉각수는 탈수 퍼지 등으로 배제되는데, 종래의 탈수 퍼지는 냉각수를 강대에 주입한 지점에서 떨어진 곳에서 실시하기 때문에, 그곳까지 도달하는 동안에, 강대면 상에 냉각수가 체류되어 있는 부분만이 과냉각되어 버린다. 특히, 500℃ 이하의 저온 영역인 경우, 이 체류수가 막 비등 상태에서 전이 비등 상태로 변화하기 때문에 냉각 능력이 높아져, 체류수가 있는 부위와 없는 부위에서 큰 온도 편차가 발생한다.

이상의 이유에서, 전이 비등 개시 온도인 500℃ 이하에서 열연강대의 냉각을 종료시키려고 하면, 코일 내의 온도의 편차가 커진다. 이 때문에 종래부터, 상기와 같은 현상에 대응하기 위해 여러 가지 검토가 이루어져 왔다.

예를 들어, 특허 문헌 1 에는 냉각수가 막 비등이 되는 고온 영역에서는 열연강대의 상하 양면에 냉각수를 주입하고, 전이 비등 온도 영역에서는 강대 하면에만 냉각수를 주입하는 방법이 개시되어 있다. 이 냉각 방법은 전이 비등 온도역을 하면 냉각함으로써, 강대 상면에 형성되는 수막과 그것에 수반되는 냉각능의 불안정성을 배제하여, 안정 냉각을 실현하고자 하는 것이다.

특허 문헌 2 에는, 먼저 저온의 냉각수로 냉각해 두고, 전이 비등 온도역으로부터는 80℃ 이상의 고온의 냉각수로 냉각하는 방법이 개시되어 있다. 이 냉각 방법은 냉각수로서 온수를 사용함으로써 전이 비등 개시 온도를 저온측으로 옮기고, 이로써 막 비등 지속 시간을 길게 하여 안정 냉각을 실현하고자 하는 것이다.

특허 문헌 3 에는, 냉각 장치로서 수냉각 장치와 가스 냉각 장치를 병설하여, 고온 영역에서는 수냉각 장치를 사용한 수냉각을 실시하고, 전이 비등 개시 온도 이하의 온도 영역에서는 가스 냉각 장치를 사용한 가스 냉각을 실시하는 방법이 개시되어 있다. 이 냉각 방법은 저온 영역에서 비등 현상이 없고 안정적인 냉각이 가능한 가스 냉각을 사용함으로써, 저온 영역에서의 온도 안정성을 실현하고자 하는 것이다.

특허 문헌 4 에는, 송출 테이블 전반에서는 80∼100℃ 의 온수로 400℃ 정도까지 냉각하고, 그 후, 송출 테이블 전반의 냉각 수온보다 낮은 수온의 냉각수로 냉각하는 방법이 개시되어 있다. 이 냉각 방법은 송출 테이블 전반의 냉각수를 온수로 함으로써 전이 비등 개시 온도를 저온측으로 옮기고, 또한 저온측을 핵 비등으로 냉각이 가능한 수온의 냉각수로 냉각함으로써, 저온 영역에서의 온도 안정성을 실현하고자 하는 것이다.

특허 문헌 5 에는, 열간 마무리 압연 후의 강대를 연속적으로 주입 냉각하는 냉각 구역을 전반 구역과 후반 구역으로 구분하고, 전반 구역에 고냉각 능력 (수량 밀도： 1.0∼5.0㎥/㎡ㆍmin) 의 냉각 설비를 배치 형성함과 함께, 후반 구역에 저냉각 능력(수량 밀도：0.05㎥/㎡ㆍmin∼0.3㎥/㎡ㆍmin 미만) 의 냉각 설비를 배치 형성하고, 또한 냉각 구역의 전체 길이에 걸쳐서 중냉각 능력 (수량 밀도：0.3㎥/㎡ㆍmin∼1.0㎥/㎡ㆍmin 미만) 의 냉각 설비를 배치 형성한 냉각 설비가 개시되어 있다. 이와 같은 냉각 설비에 의한 열연강대의 냉각에서는 저온도역에서 냉각수량을 저감시켜 전이 비등 개시 온도를 저온측으로 옮김으로써, 막 비등 지속 시간을 길게 하여 안정 냉각을 실현하고자 하는 것이다.

그러나, 상기의 종래 기술에는 이하와 같은 실용 상의 문제가 있다.

특허 문헌 1 의 방법에서는 강대 상면의 체류수에 의한 온도 불균일 등은 저감시킬 수 있지만, 강대 하면에 냉각수를 주입한 것 만으로는, 냉각 불안정이 발생하는 전이 비등 온도 영역을 통과하는 것을 피할 수 없기 때문에, 그것에 수반하여 냉각 종료 온도의 정밀도 저하를 피할 수 없다.

특허 문헌 2 의 방법에서는 온수를 사용함으로써 전이 비등 개시 온도를 저온측으로 옮기는 효과는 얻어지지만, 그 효과에는 한계가 있고, 더욱 낮은 냉각 종료 온도로 제어하고자 하면 냉각 불안정이 발생하는 전이 비등 온도 영역을 통과하는 것을 피할 수 없기 때문에, 그것에 수반하여 냉각 종료 온도의 정밀도 저하를 피할 수 없다. 또, 강대 상의 체류수의 영향에 대해서는 고려하고 있지 않아, 온도 편차의 발생을 피할 수 없다.

특허 문헌 3 의 방법은 가스 냉각을 실시한다는 점에서, 비등 현상이 없기 때문에 냉각 불안정이 발생하지 않고, 이 때문에 냉각 종료 온도의 정밀도 향상은 가능하다. 그러나, 가스 냉각은 수냉각에 비해 냉각 능력의 오더가 1 자리수에서 2 자리수 작기 때문에, 냉각 속도가 매우 느려지고, 이 때문에 원하는 재질이 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 또, 가스 냉각은 냉각 속도가 느리기 때문에, 열연강대의 송출 냉각에서는 매우 장대한 냉각 설비가 필요하여, 그 실현이 매우 어렵다.

특허 문헌 4 의 방법은, 냉각 전반 (송출 테이블 전반) 의 냉각수의 수온을 80℃ 이상으로 조금 높게 설정함과 함께, 냉각 후반은 냉각 수온을 낮게 하는 것이고, 이것은 냉각 전반은 막 비등으로 냉각하고, 냉각 후반은 핵 비등으로 냉각 한다는 것이다. 이 방법은 냉각이 불안정해지는 전이 비등을 회피하는 방법으로서 매우 유효하다. 그러나 한편으로, 냉각 전반에서는 매우 대량의 온수가 필요해진다. 즉, 일반적으로 송출 테이블에서 사용하는 단위 면적 당의 냉각수량은 0.7∼1.2㎥/min.㎡ 정도인 경우가 많고, 강대에 분사되는 수량은 100㎥/min 정도로 매우 양이 많다. 이 때문에 특허 문헌 4 의 방법에서는 대량의 물을 가열하여 온수화하기 위한 매우 대규모의 설비가 필요하게 될 뿐만 아니라, 가열을 위한 에너지도 막대해지기 때문에, 현실적인 방법이라고는 말하기 어렵다. 또, 저온측에서 핵 비등으로 하기 위해 냉각 수온을 낮게 하는 것으로 되어 있는데, 수온의 조정만으로 안정적인 핵 비등으로 하는 것은 매우 어려워, 이 방법으로 안정적으로 냉각하는 것은 실제 상 곤란하다. 또, 강대 상의 체류수의 영향에 대해서는 고려하고 있지 않아, 온도 편차의 발생을 피할 수 없다.

특허 문헌 5 에서 실시되는 냉각은 강대 온도가 낮아진 영역에서 냉각수의 수량을 저감시키는 것으로서, 이로써 물리적으로 얻어지는 효과는 전이 비등 개시 온도를 저온측으로 옮기는 효과이다. 그러나, 냉각수의 저수량화에 의해 전이 비등 개시 온도는 저온측으로 옮겨지지만, 그 효과에는 한계가 있고, 더욱 낮은 냉각 종료 온도로 제어하고자 하면, 냉각 불안정이 발생하는 전이 비등 온도 영역을 통과하는 것을 피할 수 없기 때문에, 그것에 수반하여 냉각 종료 온도의 정밀도 저하를 피할 수 없다. 또, 강대 상의 체류수의 영향에 대해서는 고려하고 있지 않아, 온도 편차의 발생을 피할 수 없다.

특허 문헌 1 : 일본 특허공보 평6-248호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평6-71339호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2000-313920호

특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 소58-71339호

특허 문헌 5 : 일본 공개특허공보 2003-25009호

따라서 본 발명의 목적은, 이상과 같은 종래 기술의 과제를 해결하고, 적은 설비ㆍ처리 비용으로 실시할 수 있는 냉각 방법으로서, 냉각 후의 강대의 온도 불균일이 적고, 또한 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있으며, 특히, 500℃ 이하의 온도역에서의 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있는 열연강대의 냉각 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 열연강대에 주입되는 냉각수의 수량 밀도가 높을수록, 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도가 고온측으로 이동한다는 사실에 주목하여, 고온측의 냉각 공정 (냉각 전기) 에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 저온측의 냉각 공정 (냉각 후기) 에서는 핵 비등이 되는 냉각수량 밀도로 냉각함으로써, 전이 비등 온도 영역의 통과를 완전하게 회피하여, 전이 비등에 의한 냉각 불안정을 확실하게 회피할 수 있다는 것을 알아냈다.

본 발명은 이와 같은 지견에 기초하여 이루어진 것으로서, 이하를 요지로 하는 것이다.

[1] 열간압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법에 있어서,

제 1 냉각 공정과 이것에 이어지는 제 2 냉각 공정을 갖고, 상기 제 1 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 핵비등이 되는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[2] 상기 [1] 의 냉각 방법에 있어서, 제 1 냉각 공정에서는 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각함과 함께, 500℃ 보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 적어도 강대 상면에 대해 2000ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수를 주입하고, 500℃ 이하의 강대 온도까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[3] 상기 [1] 의 냉각 방법에 있어서, 제 1 냉각 공정의 전단에서는 1200ℓ/min.㎡ 를 초과하는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각하고, 이어지는 동일 공정의 후단에서는 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각함과 함께, 500℃ 보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 적어도 강대 상면에 대해 2000ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수를 주입하고, 500℃ 이하의 강대 온도까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[4] 상기 [2] 또는 [3] 의 냉각 방법에 있어서, 제 1 냉각 공정에서는 550∼600℃ 의 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 적어도 강대 상면에 대해 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수를 주입하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[5] 상기 [2]∼[4] 의 어느 하나의 냉각 방법에 있어서, 제 2 냉각 공정에 있어서, 적어도 강대 상면을 라미나 냉각 또는 제트 냉각으로 냉각함과 함께, 그 라미나 냉각 또는 제트 냉각에 있어서의 냉각수 공급 노즐로부터의 냉각수의 분사 속도를 7m/초 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[6] 상기 [1]∼[5] 의 어느 하나의 냉각 방법에 있어서, 제 2 냉각 공정에 있어서, 강대 상면에 주입된 냉각수를 탈수 수단에 의해 강대 양측의 바깥쪽으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[7] 상기 [6] 의 냉각 방법에 있어서, 탈수 수단이 강대 상면의 폭방향으로 배치되는 롤인 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[8] 상기 [6] 의 냉각 방법에 있어서, 탈수 수단이 강대 상면의 냉각수에 분무되는 고압 유체인 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

[9] 상기 [1]∼[5] 의 어느 하나의 냉각 방법에 있어서, 2 개의 냉각수 공급 노즐 또는 2 개의 냉각수 공급 노즐 군에서 분사된 냉각수가, 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 경사 상방에서부터 강대 상면에 각각 충돌한 후, 양 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하도록, 냉각수 공급 노즐로부터 강대 상면에 냉각수 주입을 실시하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.

본 발명의 냉각 방법에 의하면, 전이 비등 온도 영역의 통과를 회피할 수 있기 때문에, 전이 비등에 의한 냉각 불안정을 확실하게 회피할 수 있고, 이 때문에 냉각 후의 강대의 온도 불균일이 적고, 또한 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있다. 특히, 종래 기술에서는 어려웠던 500℃ 이하의 온도역에서의 냉각 종료를 고정밀도로 제어할 수 있다. 이 때문에, 종래 기술에서는 강도나 연성 등의 재질의 편차가 컸던 500℃ 이하에서 권취를 실시하는 열연강대에 대해서도, 재질의 편차를 저감시키고, 좁은 범위의 재질 제어가 가능해진다.

도 1a, 도 1b 는 냉각수에 의한 열연강대의 냉각에 있어서, 강대 표면 온도와 열유속의 관계를 모식적으로 나타낸 설명도이다.

도 2 는 냉각수에 의한 열연강대의 냉각에 있어서, 냉각수량 밀도와 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 3 은 본 발명의 실시에 제공되는 열연강대 제조 라인의 일례와, 이 제조 라인에 있어서의 본 발명의 실시 상황을 나타내는 설명도이다.

도 4 는 냉각수에 의한 열연강대의 냉각에 있어서, 냉각수량 밀도와 강대 상면에 생기는 액막 두께와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 5 는 본 발명법에 있어서의 냉각수의 주입 형태의 일 실시형태를 나타내 는 설명도이다.

도 6 은 본 발명법에 있어서의 냉각수의 탈수 수단의 일 실시형태를 나타내는 설명도이다.

도 7 은 본 발명법에 있어서의 냉각수의 탈수 수단의 다른 실시형태를 나타내는 설명도이다.

도 8 은 본 발명법에 있어서의 냉각수의 탈수 수단의 다른 실시형태를 나타내는 설명도이다.

도 9 는 실시예의 발명예 1 에 있어서의 후단 송출 테이블 출측에서의 강대 길이 방향의 온도 차트도이다.

도 10 은 실시예의 비교예 1 에 있어서의 후단 송출 테이블 출측에서의 강대 길이 방향의 온도 차트도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 마무리 압연기 군

2 : 송출 테이블

3 : 코일러

4a, 4b : 냉각수 공급 수단

5, 5a∼5c : 냉각수 공급 노즐

6 : 분사수류

7, 7a, 7b : 탈수용 롤

8a, 8b : 분사 노즐

9 : 고압 유체

10 : 방사 온도계

20 : 전단 송출 테이블

21 : 후단 송출 테이블

A1∼A5 : 노즐 군

S : 강대

본 발명의 냉각 방법은 열간 압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법에 있어서, 제 1 냉각 공정과 이것에 이어지는 제 2 냉각 공정을 갖고, 상기 제 1 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 상기 제 2 냉각 공정에서는 핵 비등이 되는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각을 실시한다.

또한, 본 발명에 있어서, 강대 온도란 강대 표면 온도를 말한다.

도 1a, 도 1b 는 냉각수를 주입하여 강대를 냉각했을 때의 강대 표면 온도와 열유속 (강대로부터 빼앗기는 열량) 의 관계를 모식적으로 나타내는 것이며, 도 1a 는 송출 냉각에서의 통상적인 냉각수량 밀도에서의 열유속과 비등 형태를 나타내고, 도 1b 는 그러한 통상적인 송출 냉각 조건에 대해 냉각수량 밀도를 높인 경우의 열유속과 비등 형태의 변화를 나타내고 있다. 이것에 의하면, 강대 표면 온도가 높은 영역에서는 막 비등이 되고, 열유속은 낮다. 또, 열전달 특성으로는 냉각수량 밀도가 클수록 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도가 고온측으로 시프트된다. 따라서, 송출 냉각 공정을 고온측의 냉각 공정 (제 1 냉각 공정) 과 이것에 이어지는 저온측의 냉각 공정 (제 2 냉각 공정) 으로 나누어, 고온측의 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 저온측의 냉각 공정에서는 냉각수류 밀도를 높여 핵 비등이 되는 냉각수량 밀도로 냉각하면, 전이 비등 온도 영역의 통과를 완전하게 회피할 수 있다.

도 1a, 도 1b 에 나타내는 바와 같이, 통상적인 송출 냉각에서는 약 500℃ 를 경계로 전이 비등이 개시되고, 강대 온도의 저하와 함께 열유속이 커진다. 따라서, 고온측의 냉각 공정 (제 1 냉각 공정) 을 약 500℃ 까지로 하여, 이 약 500℃ 까지는 통상적인 송출 냉각을 실시하고, 그 이후의 저온측의 냉각 공정에서는 냉각수량 밀도를 크게 하여 모두 핵 비등 온도 영역에서 냉각하면, 송출 냉각에 있어서 전이 비등은 발생하지 않고, 이 때문에 냉각 종료 온도를 고정밀도로 제어할 수 있게 된다.

여기서, 구체적 냉각수량 밀도와 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도의 관계를 실험실적으로 조사한 결과에 대해 설명한다. 실험실에 있어서, 강대 폭 방향 및 길이 방향으로 복수 배열된 원관 노즐을 사용한 제트 냉각을 실시하고, 그 때에 냉각수량 밀도 (단위 면적 당 주입되는 냉각수량) 를 변화시켜, 그 냉각 온도 이력으로부터 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도를 조사하였다. 그 결과를 도 2 에 나타낸다. 이것에 의하면, 냉각수량 밀도가 커질수록 전이 비등 개시 온도 및 핵 비등 개시 온도는 높아진다는 것, 또, 핵 비등 개시 온도를 500℃ 이상으로 하려면 냉각수량 밀도를 2000ℓ/min.㎡ 이상으로 하면 된다는 것을 알 수 있다. 또, 일반적인 송출 냉각의 냉각수량 밀도인 1200ℓ/min.㎡ 이하 (350∼1200ℓ/min.㎡) 의 영역에서는 전이 비등 개시 온도가 약 500℃ 이하인 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 제 1 냉각 공정 (고온측의 냉각 공정) 은 일반적인 송출 냉각 조건인 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 냉각수량 밀도로 냉각하여 500℃ 보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정 (저온측의 냉각 공정) 에서는 거의 확실하게 핵 비등이 되는 2000ℓ/min.㎡ 이상의 냉각수량 밀도로 500℃ 이하의 강대 온도까지 냉각함으로써, 전이 비등 온도 영역을 회피한 냉각이 가능해져, 냉각 불균일이 발생하지 않고 또한 냉각 종료 온도의 안정화와 고정밀도의 제어가 가능해진다.

또한, 열연강대의 일반적인 송출 냉각 조건에서는 500℃ 전후에서 전이 비등이 개시되는데, 강대 표면의 성상에 의해 전이 비등 개시 온도는 다소의 편차가 있기 때문에, 보다 확실하게 전이 비등 온도 영역을 회피하기 위해서는 제 1 냉각 공정에서는 500℃ 보다 어느 정도 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 2000ℓ/min.㎡ 보다 많은 냉각수량 밀도로 냉각하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 제 1 냉각 공정에서는 550∼600℃ 의 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 2500ℓ/min.㎡ 이상의 냉각수량 밀도로 냉각을 실시하는 것이 특히 바람직하다.

여기서, 상기 서술한 제 2 냉각 공정에 있어서의 2000ℓ/min.㎡ 이상, 바람직하게는 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수는 적어도 강대 상면에 대해 공 급되는 것이 바람직하다. 이에 대하여 강대 하면에 대해서는 강대 상면과 같이 체류수가 원인이 되는 온도 불균일은 발생하지 않기 때문에, 반드시 강대 상면과 동일하게 2000ℓ/min.㎡ 이상의 냉각수량 밀도가 아니어도 된다. 단, 강대에 국소적으로 온도가 낮은 영역이 있는 경우에는 온도 불균일을 증대시킬지 모르기 때문에, 강대 하면에 주입되는 냉각수도 강대 상면과 동일하게 2000ℓ/min.㎡ 이상, 바람직하게는 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도로 하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서 제 1 냉각 공정에 요구되는 조건은, 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지한다는 것이고, 따라서, 동 냉각 공정 중에 있어서 냉각수류 밀도의 크기를 적절히 바꾸는 것도 괜찮다. 예를 들어, 재질의 조정이나 냉각 시간의 단축화 등의 목적에서, 냉각수류 밀도의 크기를 공정 전단 ＞ 공정 후단으로 해도 된다. 구체적으로는, 제 1 냉각 공정의 전단에서는 일반적인 송출 냉각 조건보다 높은 1200ℓ/min.㎡ 초과의 냉각수량 밀도로 냉각하고, 이어지는 동 공정의 후단에서는 일반적인 송출 냉각 조건인 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 냉각수량 밀도로 냉각하고, 500℃ 보다 높은 강대 온도 (바람직하게는 550∼600℃) 에서 냉각을 정지하고, 계속해서 상기 서술한 바와 같은 조건으로 제 2 냉각 공정을 실시하도록 할 수 있다.

또한, 도 2 에 의하면, 특허 문헌 5 에 기재된 방법과 같이, 후단 송출 테이블에 있어서 수량 밀도 0.05∼0.3㎥/min.㎡ (50∼300ℓ/min.㎡) 의 냉각수로 냉각한 경우에서는 전이 비등 개시 온도를 400℃ 정도까지 떨어뜨릴 수 있기 때문에, 400℃ 까지 안정 냉각이 가능하지만, 이 이하의 온도에서는 역시 전이 비등 온도 영역에서 냉각이 이루어지기 때문에, 냉각 후의 온도 불균일이나 냉각 종료 온도의 정밀도 저하를 피할 수 없다. 이에 대하여 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 저온측을 완전하게 핵 비등 온도역에서 냉각할 수 있기 때문에, 냉각 종료 온도를 아무리 낮게 해도 냉각 후의 온도 불균일이나 냉각 종료 온도의 정밀도 저하는 발생하지 않는다.

도 3 은 본 발명의 실시에 제공되는 열연강대 제조 라인의 일례와, 이 제조 라인에 있어서의 본 발명의 실시 상황을 나타내고 있다. 이 열연강대 제조 라인에 있어서, 마무리 압연기 군 (1) 에 의해 최종 제품 판두께까지 압연된 강대 (S) (열연강대) 는 송출 테이블 (2) 에서 소정의 온도까지 냉각된 후, 코일러 (3) 로 권취된다. 송출 테이블 (2) 상을 반송하는 강대 (S) 의 상하면에는, 송출 테이블 (2) 의 상방에 설치된 냉각수 공급 수단 (4a) 과 테이블 롤러 사이에 설치된 냉각수 공급 수단 (4b) 으로부터 각각 냉각수가 주입된다. 이 냉각수 공급 수단 (4a, 4b) 으로는 통상적으로는 냉각수 공급 노즐 (예를 들어, 라미나 냉각 또는 제트 냉각용 원관 노즐이나 슬릿 노즐, 스프레이 냉각용 스프레이 노즐 등) 이 사용되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 송출 테이블 (2) 은 상류측의 송출 테이블 부분 (20) (이하, 편의상 「전단 송출 테이블 (20) 」이라고 한다) 과, 하류측의 송출 테이블 부분 (21) (이하, 편의상 「후단 송출 테이블 (21)」이라고 한다) 으로 이루어지고, 전단 송출 테이블 (20) 에 있어서 제 1 냉각 공정 (고온측의 냉각 공정) 이 실시되며, 이어지는 후단 송출 테이블 (21) 에 있어서 제 2 냉각 공정 (저온측의 냉각 공정) 이 실 시된다. 또한, 도 3 에 있어서, 10 은 마무리 압연기 군 (1) 과 전단 송출 테이블 (20) 사이, 전단 송출 테이블 (20) 과 후단 송출 테이블 (21) 사이 및 송출 테이블 (2) 과 코일러 (3) 사이에 각각 설치되는 강대 온도 측정용 방사 온도계이다.

강대에 냉각수를 접촉시켜 냉각하는 방식에는, 라미나 냉각, 스프레이 냉각, 제트 냉각, 미스트 냉각 등이 있다. 여기서, 라미나 냉각이란, 원관 또는 슬릿 형상의 노즐로부터 연속성이 있는 층류 상태의 액체를 분사하는 냉각 방식이다. 스프레이 냉각이란, 액체를 가압하여 분사함으로써, 액체를 액적 군으로 하여 분사하는 냉각 방식이다. 제트 냉각이란, 원관 또는 슬릿 형상의 노즐로부터 연속성이 있는 난류 상태의 액체를 분사하는 냉각 방식이다. 미스트 냉각이란, 액체를 분무하는 데에 있어서, 가압된 기체와 액체를 혼합시켜 액적 군으로 한 냉각 방식이다.

본 발명에서는 사용하는 냉각 방식은 특별히 상관없지만, 강대 상면의 냉각 방식으로는 냉각수의 직진성이 우수하고, 연속성이 있는 라미나 냉각 또는 제트 냉각이 바람직하다.

먼저 서술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 제 2 냉각 공정 에 있어서 강대에 주입되는 냉각수량 밀도를 2000ℓ/min.㎡ 이상, 바람직하게는 2500ℓ/min.㎡ 이상으로 할 필요가 있는데, 이만큼의 수량을 강대에 분사한 경우, 강대 상면에서는 냉각수는 강대 양측 방향으로 밖에 배수되지 않기 때문에, 강대 상에 두꺼운 액막이 생겨 버린다. 그리고, 냉각수는 이 액막을 관통하여 강대 에 직접 타력을 발생시키도록 주입하지 않으면, 대유량 투입해도 막 비등이 발생할 위험성이 있다. 도 4 는 판폭 2m 의 강대 상면에 냉각수를 주입하는 실험에 있어서, 냉각수의 수량 밀도와 강대 상면의 액막 두께의 관계를 조사한 결과를 나타내고 있고, 2000ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 경우에는 50mm 에 가까운 액막 두께가 된다는 것을 알 수 있다. 그리고, 이와 같은 액막을 관통하려면, 냉각수의 직진성이 높고, 연속성이 있는 라미나 냉각 또는 제트 냉각으로 하는 것이 바람직하다. 스프레이 냉각이나 미스트 냉각에서는 노즐로부터 분사된 냉각수는 액적상으로 분단되는데, 이와 같은 액적 상태의 냉각수 주입에서는 공기 저항이 커져 감속되기 쉽기 때문에, 액막을 관통하기에는 적합하지 않다.

라미나 냉각이나 제트 냉각에서 사용하는 냉각수 공급 노즐로는 일반적으로 원관 노즐이나 슬릿 노즐 등이 있는데, 어느 쪽을 채용해도 문제는 없다.

라미나 냉각 또는 제트 냉각에 의해, 강대 상면을 2000ℓ/min.㎡ 이상, 바람직하게는 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수로 냉각하는 경우, 원관 노즐이나 슬릿 노즐로부터의 냉각수의 분사 속도 (노즐 분사구에서의 냉각수 유속) 는 7m/초 이상으로 하는 것이 바람직하다. 먼저 서술한 바와 같은 강대 상면의 액막을 라미나 냉각 또는 제트 냉각으로 안정적으로 파괴하기 위한 운동량을 얻기 위해서는 7m/초 이상의 유속이 필요하다.

한편, 강대 하면에 대해서는 주입된 냉각수는 중력에 의해 강대면으로부터 바로 떨어져, 강대면에 액막이 생기지 않기 때문에, 스프레이 냉각 등의 냉각 방식을 사용해도 되고, 라미나 냉각이나 제트 냉각을 사용한 경우라도, 냉각수의 분사 속도는 7m/초 미만이어도 된다.

또한, 원관 노즐은 크기가 작기 때문에 1 개 당의 수량은 적어지지만, 강대 폭 방향 및 길이 방향으로 복수개의 노즐을 배치하여, 소정의 수량 밀도를 얻도록 하면 된다. 또, 원관 노즐의 구멍 직경이나 슬릿 노즐의 갭은 3∼25mm 정도가 바람직하다. 노즐의 구멍 직경이나 갭이 3mm 미만에서는 이물질에 의한 막힘이 발생하기 쉽고, 한편, 25mm 초과에서는 상기와 같은 분사 속도 (7m/초이상) 를 확보하려고 하면, 유량이 지나치게 많아서 비경제적이 된다.

또, 강대 상면에 냉각수의 체류가 있으면, 이 체류수에 의한 국소적인 과냉각이 발생하여, 냉각 불균일의 원인이 되어 버리므로, 강대 상면에 주입된 냉각수는 신속하게 제거하는 것이 바람직하다. 이 때문에, (i) 냉각수가 강대 상면에 체류하지 않는 주입 형태를 채용하는 것, (ii) 강대 상면에 주입된 냉각수를 탈수 수단에 의해 강대 양측의 바깥쪽으로 강제적으로 배출시키는 것, 중 적어도 일방을 실시하는 것이 바람직하다.

먼저, 상기 (i) 방법에서는 라미나 냉각이나 제트 냉각 등에 있어서, 2 개의 냉각수 공급 노즐 또는 2 개의 냉각수 공급 노즐 군으로부터 분사된 냉각수가, 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 경사 상방으로부터 강대 상면에 각각 충돌한 후, 양 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하도록, 냉각수 공급 노즐로부터 강대 상면에 주입을 실시한다. 이와 같은 주입 형태에서는 양 냉각수류가 강대면 상에서 충돌함으로써 물이 강대 폭 방향으로 압출되어, 강대 양측의 바깥쪽으로 신속하게 배출된다. 따라서, 강대 상면에 주입된 냉각수는 체류하지 않고 강대 상면으로부터 신속하게 제거된다.

도 5 는 그 일 실시형태를 나타내고 있고, 강대 통판 라인 방향을 따라 라미나 냉각 또는 제트 냉각용 2 개의 노즐 군 (A1, A2) 이 배치되고, 각 노즐 군 (A1, A2) 은 강대 통판 라인 방향을 따라 간격을 두고 배치된 3 개의 냉각수 공급 노즐 (5a∼5c), 냉각수 공급 노즐 (5d∼5f) (예를 들어, 원관 노즐, 슬릿 노즐 등) 로 이루어져 있다. 그리고, 이들 2 개의 노즐 군 (A1, A2) 으로부터의 냉각수의 분사수류 (6) 가 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 경사 상방으로부터 강대 (S) 의 상면에 각각 충돌한 후, 양 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하고, 그 결과, 냉각수가 강대 폭 방향으로 압출되어, 강대 양측의 바깥쪽으로 신속하게 배출된다. 또한, 도 5 의 실시형태에서는 2 개의 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 분사된 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하도록 주입되어 있는데, 2 개의 냉각수 공급 노즐 (5) 로부터 분사된 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하도록 주입되어도 된다.

여기서, 강대 (S) 의 상면에 대해 경사 상방으로부터 충돌하는 분사수류 (6) 와 강대면이 이루는 각도 (θ) 는, 작을수록 탈수성이 양호해져, 강대 상의 체류수를 줄일 수 있다. 각도 (θ) 가 60°를 초과하면, 강대에 도달한 후의 냉각수 (체류수) 는 강대면을 따라 흐르지만, 그 흐름 방향의 속도 성분이 작아지고, 역방향의 흐름이 발생한다. 그 결과, 예를 들어, 강대 진행 방향의 상류측에서 하류측으로 분사하는 냉각수 공급 노즐 (5) 의 경우, 분사수류 (6) 의 도달 위치 (충돌 위치) 보다 상류측에 체류수의 일부가 유출되어 버려, 냉각 영역이 불안정해질 위험성이 있다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같은 노즐 군 (A1, A2) 을 사용하는 경우에서는 노즐 군 (A1) 의 최상류측 냉각수 공급 노즐 (5a) 의 분사수류 (6) 의 도달 위치 (충돌 위치) 보다 상류측에 체류수의 일부가 유출되어 버릴 우려가 있다. 따라서, 강대 상면에 각각 충돌된 2 개 (또는 2 군) 의 수류가 상호 방향으로 확실하게 흐르고, 양 수류를 강대면 상에서 충돌시키도록 하려면, 각도 (θ) 를 60°이하, 바람직하게는 50°이하로 하는 것이 바람직하다. 단, 각도 (θ) 를 45°미만, 특히 30° 미만으로 한 경우에는, 강대 (S) 에 대한 냉각수 공급 노즐 (5) 의 높이 위치를 확보하려고 하면, 냉각수 공급 노즐 (5) 과 강대 (S) 의 거리가 지나치게 길어져 분사수류 (6) 가 분산되어 버려 냉각 특성이 저하될 우려가 있으므로, 각도 (θ) 는 30°이상, 바람직하게는 45°이상으로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 (ii) 방법에서는 강대 상면에 주입된 냉각수를 신속하게 (즉, 주입 위치에 가급적 가까이에서) 강대 양측의 바깥쪽으로 강제적으로 배출시킬 수 있는 탈수 수단을 사용하는 것이 바람직하고, 그러한 탈수 수단으로서 예를 들어, 강대 상면의 폭 방향을 따라 배치되는 탈수용 롤을 사용할 수 있다. 즉, 강대 상면에 접하는 롤에 의해 강대 상면에 주입된 냉각수를 막고, 냉각수가 강대 폭 방향으로 흐르게 함으로써, 강대 양측으로부터 바깥쪽으로 강제적으로 배출하는 것이다.

도 6 은 탈수 수단으로서 롤을 사용하는 경우의 일 실시형태를 나타내는 것이고, 라미나 냉각 또는 제트 냉각용 복수의 냉각수 공급 노즐 (5) 로 이루어지는 노즐 군 (A3) 의 냉각수 주입 위치에 대해, 그 강대 통판 라인 상류측과 하류측에 각각 탈수용 롤 (7a, 7b) 을 배치한 것이다. 노즐 군 (A3) 으로부터 주입된 냉각수 (이 예에서는 수직상으로 주입된 냉각수) 는 탈수용 롤 (7a, 7b) 사이에서 막아짐으로써 강대 (S) 의 폭 방향으로 흐르고, 강대 양측으로부터 바깥쪽으로 강제적으로 배출된다.

도 7 은 탈수 수단으로서 롤을 사용하는 경우의 다른 실시형태를 나타내는 것이고, 라미나 냉각 또는 제트 냉각용 복수의 냉각수 공급 노즐 (5) 로 이루어지는 노즐 군 (A4) 의 냉각수 주입 위치에 대해, 그 강대 통판 라인 하류측에 탈수용 롤 (7) 을 배치하여, 노즐 군 (A4) 으로부터 냉각수를 강대 통판 라인 하류측을 향하여 경사지게 주입하도록 한 것이다. 노즐 군 (A4) 으로부터 주입된 냉각수는 탈수용 롤 (7) 에 의해 막아짐으로써 강대 (S) 의 폭 방향으로 흐르고, 강대 양측으로부터 바깥쪽으로 강제적으로 배출된다.

또, 탈수 수단으로는, 퍼지용 고압 유체 (고압 기체, 고압수 등) 를 사용할 수도 있다. 즉, 강대 상면에 주입되어 강대면을 따라 흐르는 냉각수에 대해, 강대 통판 라인 방향의 경사 상방으로부터 고압 유체를 분무함으로써 냉각수를 막고, 냉각수가 강대 폭 방향으로 흐르게 함으로써, 강대 양측으로부터 바깥쪽으로 강제적으로 배출하는 것이다. 고압 유체로는 통상적으로 공기 등의 기체나 고압수 등이 사용된다.

도 8 은 그 일 실시형태를 나타내는 것으로서, 라미나 냉각 또는 제트 냉각용 복수의 냉각수 공급 노즐 (5) 로 이루어지는 노즐 군 (A5) 의 냉각수 주입 위치 에 대해, 그 강대 통판 라인 상류측과 하류측에 각각 고압 유체의 분사 노즐 (8a, 8b) 을 형성하여, 노즐 군 (A5) 으로부터 분사되어 강대 (S) 의 상면에 도달한 냉각수에 대해, 분사 노즐 (8a, 8b) 에 의해 강대 통판 라인 방향의 경사 상방으로부터 고압 유체 (9) 를 분무한다. 이로써 냉각수는 고압 유체 (9) 에 의해 막아짐으로써 강대 폭 방향으로 흐르고, 강대 양측으로부터 바깥쪽으로 강제적으로 배출된다.

또한, 탈수 수단으로는 상기 서술한 탈수용 롤과 고압 유체를 병용해도 된다.

도 3 에 나타내는 열연강대 제조 라인에 있어서, 이하와 같은 조건으로 열연강대를 제조하였다. 두께 240mm 의 슬래브를 가열로에서 1200℃ 로 가열한 후, 조 (粗) 압연기에 의해 두께 35mm 까지 압연하고, 추가로 마무리 압연기 군 (1) 에 의해 판두께 3.2mm 까지 압연하였다. 압연 후의 강대를 전단 송출 테이블 (20) 및 후단 송출 테이블 (21) 상에 있어서 860℃ 에서 300℃ (목표 냉각 종료 온도) 까지 냉각한 후, 코일러 (3) 로 권취하였다. 여기서, 재질의 관점에서, 냉각 종료 온도의 목표 허용차는 강대 전체 길이에 걸쳐서 60℃ 이내, 바람직하게는 40℃ 이내로 하였다.

전단 송출 테이블 (20) 에 배치된 냉각수 공급 노즐 (5) 은 강대 상면측을 원관 라미나 노즐, 강대 하면측을 스프레이 노즐로 하고, 발명예 12 를 제외하고 각각 1000ℓ/min.㎡ 의 수량 밀도로 냉각수를 주입하고, 또, 강대 상면측에서의 냉각수의 분사 속도는 4m/초로 하였다. 또, 특허 문헌 4 를 실시할 수 있도록 하 기 위해, 냉각 수온을 상온에서부터 90℃ 까지 조정할 수 있는 기구를 형성하였다.

한편, 후단 송출 테이블 (21) 은 전단 송출 테이블 (20) 과 동일한 형식의 노즐 외에 여러 가지 형식의 노즐을 설치할 수 있게 함과 함께, 냉각수의 유량 조정도 가능하게 하고, 또한 종래 기술 (특허 문헌 1, 2, 4, 5) 방법을 실시할 수 있는 구성과 기능을 구비시켰다.

또한, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 도 5, 도 7 과 같이 노즐을 경사지게 하여 냉각수를 경사지게 분사하는 형식을 채용하는 경우에는 제트류, 도 6, 도 8 과 같이 노즐을 수직으로 하여 냉각수를 수직상으로 분사하는 형식을 채용하는 경우에는 라미나류가 되도록, 노즐 직경을 조정하였다. 그 이유는, 다음과 같다. 일반적으로, 원관 노즐의 경우, 노즐 직경 × 액체 유속이 크면 난류 즉 제트류가 되고, 작으면 층류 즉 라미나류가 된다. 따라서, 동일한 유속이어도 노즐 직경을 변경함으로써, 제트류와 라미나류를 임의로 선택할 수 있다. 한편, 노즐을 경사지게 하여 냉각수를 분사하는 경우, 강대 상면의 액막을 경사지게 관통시킬 수 밖에 없어, 강대 상면의 액막이 동일한 두께라도, 수직 방향으로부터 분사한 경우에 비해 액막 표면에 충돌하여 강대에 이를 때까지의 거리가 길어진다. 그 때문에, 노즐을 경사지게 하여 냉각수를 분사하는 경우에는, 관통력을 갖게 하기 위해서 노즐 직경을 비교적 크게 하여 제트류로 하고, 수직 방향으로부터의 냉각수를 충돌시키는 경우에는 노즐 직경을 비교적 작게 하여 라미나류로 하였다.

냉각수 공급 노즐 (5) 은 송출 테이블 (2) 의 길이 방향으로 복수 설치하고, 각각 개별적으로 ON-OFF 로 제어할 수 있도록 하였다. 또, 마무리 압연기 군 (1) 과 전단 송출 테이블 (20) 사이, 전단 송출 테이블 (20) 과 후단 송출 테이블 (21) 사이, 송출 테이블 (2) 과 코일러 (3) 사이에는 각각 방사 온도계 (10) 를 설치하고, 이들의 방사 온도계 (10) 에 의해 강대 길이 방향의 온도를 측정할 수 있도록 하였다. 또, 전단 송출 테이블 (20) 및 후단 송출 테이블 (21) 의 각 출측에서의 강대 온도를 조정하기 위해, 방사 온도계 (10) 의 출력과 목표 온도의 오차를 계산하여, 1 개의 강대 내에서 송출 테이블 (2) 에 설치되어 있는 냉각수 공급 노즐 (5) 의 사용 개수를 조정하였다.

또한, 사전 조정에 의해, 전단 송출 테이블 (20) 에 있어서 30℃ 의 냉각수로 강대를 냉각한 경우, 수량 밀도 1000ℓ/min.㎡ 에서는 약 500℃ 에서, 수량 밀도 2000ℓ/min.㎡ 에서는 약 600℃ 에서, 각각 전이 비등이 개시된다는 것을 확인하였다.

본 실시예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향 평균 온도 및 1 개의 강대 (코일) 내의 온도의 (최대치-최소치) 로 정의되는 온도 편차를 조사하였다. 그 결과를 냉각 조건과 함께 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

［발명예 1］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각 하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 302℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 50℃ 로 목표치 이내가 되었다. 또한, 후단 송출 테이블 (21) 출측에서의 강대 길이 방향의 온도 차트를 도 9 에 나타낸다.

［발명예 2］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 3000ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 303℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 40℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다. 발명예 1 에 비해 강대 길이 방향 온도 편차가 작아졌으나, 이것은 발명예 1 보다 후단 송출 테이블 (21) 에서의 냉각수량 밀도를 크게 했기 때문인 것으로 생각된다.

［발명예 3］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 297℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 38℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다. 발명예 1 에 비해 강대 길이 방향 온도 편차가 작아졌지만, 이것은 발명예 1 보다 후단 송출 테이블 (21) 에서의 냉각수의 분사 속도를 크게 함으로써, 강대 상면에서의 냉각수의 액막을 관통하는 작용이 높아져, 안정적인 핵 비등이 얻어졌기 때문인 것으로 생각된다.

［발명예 4］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 510℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여, 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2000ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 298℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 40℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다.

［발명예 5］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 600℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2800ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 301℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 36℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다.

［발명예 6］

압연 후의 열연강대를 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 3000ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 297℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 25℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다. 발명예 1 에 비해 강대 길이 방향 온도 편차가 작아졌지만, 이것은 발명예 1 보다 후단 송출 테이블 (21) 에서의 냉각수량 밀도를 크게 하고, 또한 냉각수의 분사 속도를 크게 함으로써, 상기 서술한 바와 같은 이유에 의해 안정적인 핵 비등이 얻어졌기 때문인 것으로 생각된다.

［발명예 7］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 8 에 나타내는 바와 같이 분사 노즐 (8a, 8b) 로부터 분사되는 고압 유체 (9) 에 의한 탈수 퍼지를 실시하면서, 원관 라미나 노즐 군 (5A) 으로부터 냉각수를 주입하여 라미나 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 294℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 47℃ 로 목표치 이내가 되었다.

［발명예 8］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 8 에 나타내는 바와 같이 분사 노즐 (8a, 8b) 로부터 분사되는 고압 유체 (9) 에 의한 탈수 퍼지를 실시하면서, 원관 라미나 노즐 군 (5A) 으로부터 냉각수를 수직상으로 주입하여 라미나 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 308℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 38℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다. 발명예 7 에 비해 강대 길이 방향 온도 편차가 작아졌지만, 이것은 발명예 7 보다 후단 송출 테이블 (21) 에서의 냉각수의 분사 속도를 크게 함으로써, 강대 상면에서의 냉각수의 액막을 관통하는 작용이 높아져, 안정적인 핵 비등을 얻을 수 있었기 때문인 것으로 생각된다.

［발명예 9］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 6 에 나타내는 바와 같이 냉각수 주입 위치의 강대 통판 라인 상류측ㆍ하류측에 탈수용 롤 (7a, 7b) 을 배치하여 탈수를 실시하면서, 원관 라미나 노즐 군 (A3) 으로부터 냉각수를 수직상으로 주입하여 라미나 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 306℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 36℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다.

［발명예 10］

압연 후의 열연강대를 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 7 에 나타내는 바와 같이 냉각수 주입 위치의 강대 통판 라인 하류측에 탈수용 롤 (7) 을 배치하여 탈수를 실시하면서, 원관 제트 노즐 군 (A4) 으로부터 냉각수를 강대 통판 라인 하류측을 향하여 경사 (강대면과의 이루는 각도 α： 45°) 지게 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 7m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 302℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 37℃ 로 목표치 이내이고 또한 바람직한 온도 범위로 되었다.

［발명예 11］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 슬릿 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 307℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 43℃ 로 목표치 이내가 되었다.

［발명예 12］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수를 사용하고, 그 전반에서는 수량 밀도 2000ℓ/min.㎡ 로 650℃ 까지 냉각하고, 그 후반에서는 수량 밀도 1000ℓ/min.㎡ 로 550℃ 까지 냉각하였다. 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레 이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 발명예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 303℃ 로, 거의 목표대로 되었다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 45℃ 로 목표치 이내가 되었다.

［비교예 1］

압연 후의 열연강대를, 30℃ 의 냉각수를 사용하여 전단 송출 테이블 (20) 에서 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서 냉각하였다. 송출 테이블 전체를 통해서, 강대 상면측은 라미나 냉각, 강대 하면측은 스프레이 냉각으로 하고, 강대 상면측은 냉각수의 수량 밀도를 1000ℓ/min.㎡, 분사 속도를 4m/초, 강대 하면측은 냉각수의 수량 밀도를 1000/min.㎡ 로 하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 280℃ 이며, 목표 온도보다 20℃ 낮아졌다. 또, 강대 길이 방향 온도 편차도 80℃ 로 목표보다 커졌다. 또한, 후단 송출 테이블 (21) 출측에서의 강대 길이 방향의 온도 차트를 도 10 에 나타낸다.

［비교예 2］

특허 문헌 1 의 방법에 따라 열연강대의 냉각을 실시하였다. 압연 후의 열연강대를, 30℃ 의 냉각수를 사용하여 전단 송출 테이블 (20) 에서 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 하면에만 냉각수로 주입 하여 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서는 스프레이 냉각으로 하여, 스프레이 노즐로부터 수량 밀도 1000ℓ/min.㎡ 의 냉각수를 강대 하면에 분사하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 290℃ 로, 목표 온도보다 약간 낮은 정도였으나, 강대 길이 방향 온도 편차는 120℃ 로 목표보다 커져 버렸다. 냉각이 불안정해지는 500℃ 이하의 온도역을 강대 하면에서만 냉각해도 전이 비등 영역의 통과를 피할 수 없다는 점에서, 강대 길이 위치에 따라 온도가 급격하게 낮아진 것으로 생각된다.

［비교예 3］

특허 문헌 2 의 방법에 따라 열연강대의 냉각을 실시하였다. 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 90℃ 의 냉각수에 의해 냉각하였다. 송출 테이블 전체를 통해서, 강대 상면측은 라미나 냉각, 강대 하면측은 스프레이 냉각으로 하고, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 냉각수의 수량 밀도를 1000ℓ/min.㎡, 강대 상면측의 분사 속도를 4m/s 로 하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 290℃ 로, 목표 온도보다 약간 낮은 정도였으나, 강대 길이 방향 온도 편차는 70℃ 로 목표보다 커져 버렸다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 온수를 사용함으로써 전이 비등 개시 온도가 낮아졌지만, 역시 막 비등에서 전이 비등으로의 변화를 피할 수가 없었기 때문에, 강대 길이 방향 온도에 편차가 생긴 것으로 생각된다.

［비교예 4］

특허 문헌 4 의 방법에 따라 열연강대의 냉각을 실시하였다. 압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 80℃ 의 냉각수에 의해 400℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 냉각하였다. 송출 테이블 전체를 통해, 강대 상면측은 라미나 냉각, 강대 하면측은 스프레이 냉각으로 하고, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 냉각수의 수량 밀도를 1000ℓ/min.㎡, 강대 상면측의 분사 속도를 4m/s 로 하였다.

본 비교예에서는 전단 송출 테이블 출측 온도에서 400℃ 를 목표로 했는데, 강대 길이 방향 온도가 헌팅되었기 때문에, 이 시점에서 강대 길이 방향 온도 편차가 80℃ 로 되어 버렸다. 이와 같이 전단 송출 테이블 (20) 출측 온도에 편차가 생긴 결과, 후단 송출 테이블 (21) 의 출측에서도 연동하여 강대 길이 방향 온도에 편차가 생기고, 결국, 후단 송출 테이블 출측 온도의 평균 온도는 295℃ 로 거의 목표대로 되었으나, 강대 길이 방향 온도 편차는 95℃ 로 목표보다 커져 버렸다. 전단 송출 테이블 (20) 에서 온수를 사용함으로써 전이 비등 개시 온도가 낮아진 것으로 생각되는데, 전단 송출 테이블 (20) 에서 400℃ 까지 냉각하려면 전이 비등 개시 온도가 그다지 낮아지지 않고, 전단 송출 테이블 (20) 내에서 전이 비등 영역을 걸치게 되어, 온도의 편차가 커진 것이라고 생각된다.

［비교예 5］

특허 문헌 5 의 방법에 따라 열연강대의 냉각을 실시하였다. 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 30℃ 이고 수량 밀도가 200ℓ/min.㎡ 인 냉각수에 의해 강대 상면측ㆍ하면측 모두 스프레이 냉각으로 냉각하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 309℃ 로 되어, 거의 목표 온도로 되었으나, 강대 길이 방향 온도 편차가 70℃ 로 목표보다 커져 버렸다. 전단 송출 테이블 (20) 에 있어서 냉각수량 밀도를 줄임으로써, 전이 비등 개시 온도는 낮아졌지만, 막 비등에서 전이 비등으로의 냉각 형태의 변화를 피할 수가 없었기 때문에, 냉각 종료 후의 온도에 편차가 생긴 것으로 생각된다.

［비교예 6］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 550℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측 1500ℓ/min.㎡, 강대 하면측 1800ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 308℃ 로, 거의 목표대로 되었으나, 강대 길이 방향 온도 편차가 65℃ 로 목표 온도보다 커져 버렸다. 이것은, 후단 송출 테이블 (21) 에서의 냉각수량 밀도가 작기 때문에, 안정적인 핵 비등이 얻어지지 않았기 때문인 것으로 생각된다.

［비교예 7］

압연 후의 열연강대를, 전단 송출 테이블 (20) 에서는 30℃ 의 냉각수에 의해 450℃ 까지 냉각하고, 계속해서, 후단 송출 테이블 (21) 에서는 강대 상면측에 대해서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 2 개의 원관 제트 노즐 군 (A1, A2) 으로부터 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 냉각수를 주입하여 제트 냉각하고, 강대 하면측에 대해서는 스프레이 냉각하였다. 후단 송출 테이블 (21) 에서 사용한 냉각수는 수온 30℃, 수량 밀도를 강대 상면측ㆍ하면측 모두 2500ℓ/min.㎡, 강대 상면측에서의 분사 속도를 4m/초로 하였다.

본 비교예에서는 냉각 종료 후의 강대 길이 방향의 평균 온도는 280℃ 로, 거의 목표대로 되었으나, 강대 길이 방향 온도 편차는 70℃ 로 목표 온도보다 커져 버렸다. 전단 송출 테이블 (20) 에서의 강대 길이 방향 온도 편차를 보면 60℃ 로, 이미 이 시점에서 온도 편차가 발생하고 있었다. 이것은, 전단 송출 테이블 (20) 에 있어서 500℃ 이하까지 냉각했기 때문에, 전단 송출 테이블 (20) 에서 막 비등에서 전이 비등으로의 냉각 형태의 변화가 발생했기 때문인 것으로 생각된다. 이 때문에, 후단 송출 테이블 (21) 에서 안정적인 핵 비등으로 냉각해도, 원래 온도 편차가 발생하고 있었기 때문에 목표하는 온도 편차로 할 수 없었던 것으로 생각된다.

Claims

열간압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법에 있어서,

제 1 냉각 공정과, 상기 제 1 냉각 공정에 이어지는 제 2 냉각 공정을 갖고,

상기 제 1 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 핵비등이 되는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각하고, 계속해서 권취를 실시하는 방법으로서,

제 1 냉각 공정에서는 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각함과 함께, 500℃ 보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 상기 제 2 냉각 공정에서는 적어도 강대 상면에 대해 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수를 주입하고, 500℃ 이하의 강대 온도까지 냉각하고, 또한

제 2 냉각 공정에 있어서, 적어도 강대 상면을 라미나 냉각 또는 제트 냉각으로 냉각함과 함께, 상기 라미나 냉각 또는 제트 냉각에 있어서의 냉각수 공급 노즐로부터의 냉각수의 분사 속도를 7m/초 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
열간압연 후의 열연강대를 냉각수와 접촉시켜 냉각하는 방법에 있어서,

제 1 냉각 공정, 상기 제 1 냉각 공정에 이어지는 제 2 냉각 공정을 갖고,

상기 제 1 냉각 공정에서는 전이 비등 개시 온도보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 이어지는 제 2 냉각 공정에서는 핵비등이 되는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각하고, 계속해서 권취를 실시하는 방법으로서,

제 1 냉각 공정의 전단에서는 1200ℓ/min.㎡ 를 초과하는 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각하고, 이어지는 동일 공정의 후단에서는 350∼1200ℓ/min.㎡ 의 수량 밀도의 냉각수에 의해 냉각함과 함께, 500℃ 보다 높은 강대 온도에서 냉각을 정지하고, 상기 제 2 냉각 공정에서는 적어도 강대 상면에 대해 2500ℓ/min.㎡ 이상의 수량 밀도의 냉각수를 주입하고, 500℃ 이하의 강대 온도까지 냉각하고, 또한

제 2 냉각 공정에 있어서, 적어도 강대 상면을 라미나 냉각 또는 제트 냉각으로 냉각함과 함께, 상기 라미나 냉각 또는 제트 냉각에 있어서의 냉각수 공급 노즐로부터의 냉각수의 분사 속도를 7m/초 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 1 항에 있어서,

제 1 냉각 공정에서는 550∼600℃ 의 강대 온도에서 냉각을 정지하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 2 항에 있어서,

제 1 냉각 공정에서는 550∼600℃ 의 강대 온도에서 냉각을 정지하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

제 2 냉각 공정에 있어서, 강대 상면에 주입된 냉각수를 탈수 수단에 의해 강대 양측의 바깥쪽으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 5 항에 있어서,

탈수 수단이 강대 상면의 폭방향으로 배치되는 롤인 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 5 항에 있어서,

탈수 수단이 강대 상면의 냉각수에 분무되는 고압 유체인 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

2 개의 냉각수 공급 노즐 또는 2 개의 냉각수 공급 노즐 군에서 분사된 냉각수가, 강대 통판 라인 방향으로 경사지게 대향된 상태에서 경사 상방에서부터 강대 상면에 각각 충돌한 후, 양 냉각수류가 강대면 상에서 충돌하도록, 냉각수 공급 노즐로부터 강대 상면에 냉각수 주입을 실시하는 것을 특징으로 하는 열연강대의 냉각 방법.
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