KR101032838B1 - 강판의 냉각 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구속롤 쌍 사이에서 구속 반송 중인 강판을 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군으로부터의 냉매 분류에 의해 양면 냉각하는 방법에 있어서, 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역에서의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 냉각 제어 정밀도를 안정 확보하고, 강판 상ㆍ하면을 균일 냉각하여 강재 품질을 안정 확보하면서 목표 온도까지 정밀도 좋게 냉각할 수 있는 강판의 냉각 방법을 제공하는 것으로, 상ㆍ하면 노즐군을 배치하는 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역을, 강판 반송 방향 또는 강판 반송 방향과 폭 방향에서, 적어도 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역을 분할하여, 미리 각 분할 영역마다의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 상ㆍ하면 노즐군의 분류 충돌부 영역의 냉매 분사량을 설정 제어하는 강판의 냉각 방법이다.
Figure R1020087017568
강판, 노즐, 냉매 분류, 구속롤 쌍, 설정기

Description

강판의 냉각 방법 {COOLING METHOD OF STEEL PLATE}
본 발명은 강판의 열간 압연 공정이나 열처리 공정에서 복수 쌍의 구속롤 쌍 사이에서 구속하여 통판 중의 온도가 수백도 이상인 강판(주로 두꺼운 강판으로, 이하 「강판」이라고 칭함)의 상하면에 냉매(물 또는 물과 공기의 혼합체로 이루어지는 냉각 매체로, 이하 「냉각수」, 「냉매」, 「물」이라고 칭함)를 분사하여 냉각하는 경우에 있어서, 상하 균일한 냉각을 가능하게 하여, 형상 특성 및 재질 특성이 균일하고 고품질인 강판을 얻기 위해 적용하는 강판의 냉각 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 열간 압연 직후의 고온의 강판을 냉각수에 의해 급랭(가속 냉각)하여, 켄칭 효과를 얻어서 강판에 고강도의 특성을 부여하는 제어 냉각으로 칭해지는 공정을 구비한 강판 제조 설비가 실용화되어 있다.
여기서 이용되는 제어 냉각 장치로서는, 일본 특허 공개 소61-1420호 공보의 도1 등에 있어서, 열간 마무리 압연기로 압연 후의 강판 상ㆍ하면측에 각각 복수의 노즐을 구비한 헤더 기구를 배치하고, 상하의 노즐군으로부터 냉각수를 분사하여 강제 냉각하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 제어 냉각 장치를 구비한 종래의 강판 제조 설비에 있어 서는, 제어 냉각 장치에서 가속 냉각할 때의 강판 상하면의 냉각 불균형 등에 기인하여 종래의 공냉에 의한 경우보다도 휘어짐에 의한 형상 불량이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.
이 형상 불량은 강판의 상면측과 하면측으로부터 분사된 냉각수 거동의 차이에 의한 냉각 속도의 차, 혹은 판 폭 방향의 냉각 수류의 거동 차가 주된 요인이 되어 발생하고, 판 두께 방향, 판 폭 방향의 비대칭인 내부 응력이 발생하여 제품의 형상을 열화시키고, 현저한 경우에는 이 형상 불량에 추가하여, 강재 강도ㆍ신장 등의 기계적 성질이 저하되는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.
또한, 동일 규격의 제품을 다수 제조할 때에 각 제품 사이에서 품질의 편차가 발생하기 쉽다는 문제도 있다. 이는, 주로 냉각 정지 온도의 변동에 의한 강재 조직의 변태 편차에 의해 발생하는 것이다.
최근, 강판의 기계적 성질의 균일성, 동일 규격 제품을 제조할 때의 제조 로트 내에서의 편차에 대한 제한도 엄격해지고 있다.
기존에는 냉각 시의 편차를 허용하여 제품을 일정한 품질 이상으로 유지하기 위해, 강재 성분, 압연 패턴 등의 제어 제조 후의 재열처리 등에 의해 냉각 정지 온도의 편차를 보완하고 있다. 냉각 정지, 온도의 편차가 저감되면, 강재 성분, 압연 패턴 등의 제조 조건을 완화할 수 있고, 또한 제조 후의 열처리를 생략할 수 있는 등, 향수할 수 있는 경제적 효과는 매우 크다.
또한, 강판 상하면을 냉각 시에 냉각 정지 온도의 편차를 방지하여, 형상 불량의 발생 방지, 기계적 성질의 안정 확보를 실현하는 기술로서, 종래, 수냉 시의 강판 상ㆍ하면 온도를 측정하여, 온도차로부터 변형량을 예측하여 변형을 억지하도록 강판 상ㆍ하면으로의 주수량(注水量)을 제어하는 기술이 있다.
예를 들어, 일본 특허 공개 평2-179819호 공보에 기재된 바와 같이 재질상, 미리 정해지는 냉각 종료 온도를 확보하고, 또한 수냉 시에 있어서의 열 강판의 휘어짐량이 규정값 내에 억제되도록 상하면으로부터 분사하는 냉각수량을 제어하는 기능을 가진 열간 압연 강판의 냉각 제어 장치가 개시되어 있다.
이 일본 특허 공개 평2-179819호 공보에 개시되는 기술은 미리 부여되어 있는 열 강판의 제물성값(諸物性値)을 기초로 하여 상면과 하면 단위로 냉각수량과 열전달률의 관계를 구하여, 이 관계로부터 판 두께 방향 온도 분포의 냉각 과정에서의 온도 이력을 예측하고, 이 온도 분포 이력으로부터 열 강판의 휘어짐량을 예측하여, 이 휘어짐량이 규정 범위로 억제되도록 상하면으로부터 분사하는 냉각수량을 제어하는 것이다.
이 기술에서는 반송 방향으로 복수의 구속롤 쌍 사이를 하나의 제어 단위로 한 냉각 존을 구성하고 있고, 이 냉각 존 내에서는 각 구속롤 쌍 사이의 상면 노즐군, 하면 노즐군의 냉각수량은 존 내에서는 각각 동일한 양으로 제어되도록 되어 있다. 이 냉각 존을 복수 배치하여, 판 두께, 판 길이 등의 여러 조건이나 냉각 개시 온도, 냉각 정지 온도 등의 요인에 의해 사용 냉각 존의 조정(구분지어 사용)을 할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 강판의 냉각 제어에 관해서는, 주수량과 통판 속도의 변경에 의해 행해지는 것이 개시되어 있다. 또한, 열 강판의 폭 방향에서는 단부의 마스크부와 중앙부에서 상이한 냉각 속도의 보정을 행하는 것이 개시 되어 있다. 이때, 온도 이력 계산에 이용되는 냉각 시의 열전달률의 예측값으로서는, 주수량과 강판 온도를 인자로 하여 변화되는 열전달률이, 상기한 각각의 냉각 존에서 설정된다.
그러나, 이 일본 특허 공개 평2-179819호 공보에 개시된 기술은, 예를 들어 도10에 도시한 바와 같이 각 구속롤 쌍(21, 22) 사이에서 구속 반송 중인 강판(1)을, 복수의 노즐(3)을 갖는 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)을 구비한 냉각 장치(6)의 강판 냉각 영역[거리(L) : 통상의 경우에는 0.7 m 내지 1.5 m 정도]에서 냉각하는 경우에 있어서, 냉각 제어 정밀도를 안정 확보하는 것이 어려워, 상기한 각 요청에 충분히 응하는 것은 어렵다.
본 발명자들의 지견에 따르면, 강판의 온도 이력을 정밀도 좋게 예측하여, 예측에 따른 분사 냉매량의 제어를 고정밀도로 행하기 위해서는, 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역에 있어서 강판 반송 방향이나 강판 폭 방향에서 변화되는 열전달률의 추이가 충분히 고려될 필요가 있다.
그러나, 일본 특허 공개 평2-179819호 공보에 개시된 기술에서는 이것이 충분히 고려되어 있지 않으므로, 열전달률의 예측 정밀도가 불충분해진다. 이는, 특히 강판 반송 방향에 있어서 통판 속도를 변화시키는 경우에 현저하다. 따라서, 이 기술에서는 강판 상하면의 온도 이력차를 더욱 작게 하여, 형상 특성, 기계적 특성을 안정 확보하여, 최근의 품질 엄격화의 요청에 충분히 응할 수 있는 강판을 확보하기 위해, 더욱 냉각 제어 조건의 보강이 기대된다.
본 발명은, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 열간 압연된 강판(1)을, 강판 반송 방향으로 배치된 각 구속롤 쌍 사이(예를 들어, 21－22 사이)에서 구속 반송 중에 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)의 노즐(3)로부터의 냉매 분사에 의해 양면 냉각하는 경우에, 각 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에 의한 강판 냉각 영역(L 영역)에 열전달률이 명백하게 상이한 영역, 예를 들어 분류 충돌부 영역(A) 및 분류 비충돌부 영역(B 및 C)이 있는 상ㆍ하면 노즐군(61, 62 ‥6n)에 의해 제어 냉각하는 경우에 있어서 적용하는 것이다.
여기서 말하는 「분류 충돌부 영역」이라 함은, 노즐이 조밀하게 배치되어, 냉매 분류가 강판 표면에 직접 충돌하는 냉매 분류의 충돌 면적률이 큰 메인 냉각부 영역이라고 정의한다.
또한, 「분류 비충돌부 영역」이라 함은, 냉매 분류의 흐름이 있으나, 냉매 분류가 강판 표면에 직접 충돌하지 않는 영역이라고 정의한다.
본 발명에서는 강판 냉각 영역의 각 영역에서 변화되는 열전달률의 추이를 충분히 고려함으로써, 예를 들어 상기 일본 특허 공개 평2-179810호 공보에 개시된 기술을 개선하여 냉각 제어 정밀도를 더욱 강화하고, 강판 상하면의 온도 이력차를 충분히 작게 하여, 형상 특성, 기계적 특성을 안정 확보하여, 최근의 품질 엄격화의 요청에 충분히 응할 수 있는 강판의 냉각 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 강판의 냉각 방법은 상기한 과제를 유리하게 해결하기 위해, 이하의 (1) 내지 (5)를 요지로 하는 것이다.
(1) 열간 압연된 강판을 구속하여 통판하는 상부 롤과 하부 롤로 이루어지는 복수 쌍의 구속 롤과, 통판 방향의 전후에서 이웃하는 각 구속롤 쌍 사이를 통과하는 강판 상ㆍ하면에 냉각 매체를 분사하는 강판 폭 방향으로 일렬 또는 복수열로 늘어선 노즐을 갖는 상ㆍ하면 노즐군을 구비한 강판의 냉각 장치를 이용하여 강판을 제어 냉각하는 방법에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을 강판 반송 방향에서 적어도 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역으로 분할하고, 미리 설정한 각 분할 영역의 열전달률을 기초로 하여 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
(2) (1)에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 강판 냉각 영역의 분류 충돌부 영역을 강판 반송 방향에서 2분할 이상으로 분할한 경우에 있어서, 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 각 분할 영역 단위로 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역의 강판 폭 방향에서, 적어도 분류 충돌부 영역을 양측 단부 영역과, 이 양측 단부 영역의 내측 영역으로 분할하여, 미리 설정한 각 분할 영역의 열전달률을 기초로 하여 강판 폭 방향의 예측 온도 이력을 연산하고, 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판 폭 방향의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
(4) (3)에 있어서, 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군의 강판 냉각 영역의 분류 충돌부 영역을 강판 폭 방향에서 2 분할 이상으로 분할한 경우에 있어서, 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 각 분할 영역 단위로 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 입구측과 출구측에서의 강판 온도 실측값으로부터, 통과한 구속롤 쌍 사이에서의 열전달률 실적을 연산에 의해 구하고, 이 실적값과 강판 온도 실측값을 기초로 하여 후속의 구속롤 쌍 사이 통과 시의 열전달률을 보정하여 강판의 예측 온도 이력을 수정하여, 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판 폭 방향, 강판 반송 방향의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
도1은 본 발명을 실시하는 강판 냉각 설비를 구비한 열간 압연 설비 배치예를 나타내는 측면 개념 설명도.
도2의 (a)는 도1의 냉각 설비에서의 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 반송 방향 노즐 배치예와 강판 냉각 영역의 분할예를 나타내는 폭 방향 중앙부에서의 측면 개념 설명도, 도2의 (b)는 도2의 (a)의 Aa－Ab 화살표로 나타낸 개념 설명도.
도3의 (a)는 도2의 (a)에서의 상면 노즐군의 노즐 배치예와 강판 냉각 영역의 분할예를 나타내는 평면 개념 설명도, 도3의 (b)는 도2의 (a)에서의 하면 노즐 군의 노즐 배치예와 강판 냉각 영역의 분할예를 나타내는 강판 하면측의 평면 개념 설명도.
도4는 본 발명에서 이용하는 노즐예를 나타내는 입체 설명도.
도5의 (a)는 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 다른 실시예로, 상면 노즐군의 반송 방향 노즐 배치예와 강판 냉각 영역의 반송 방향의 분할예를 나타내는 폭 방향 중앙부에서의 측면 개념 설명도, 도5의 (b)는 도5의 (a)에서의 상면 노즐군의 폭 방향 노즐 배치예와 강판 냉각 영역의 폭 방향 분할예를 나타내는 도5의 (a)의 Ba－Bb 화살표로 나타낸 개념 설명도.
도6은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역의 강판 표면 온도와 열전달률의 관계로 나타내는 분류 충돌부(영역)와 분류 비충돌부(영역)와 평균값(종래)의 3 구분에서의 열전달률 설명도.
도7은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역의 강판 표면 온도와 열전달률의 관계, 수량 밀도 증가와 MHF점 증가의 관계로 나타내는 분류 충돌부의 냉각 특성 설명도.
도8은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 표면 온도와 열전달률, 수량 밀도 증가와 MHF점 증가의 관계로 나타내는 분류 비충돌부의 냉각 특성 설명도.
도9는 도6에서 강판의 통판 속도가 변화된 경우의 평균값(종래)의 변화를 나타내는 설명도.
도10은 종래의 강판의 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에서의 상하면 노즐군에 있어서의 노즐 배치예를 나타내는 폭 방향 중앙부에서의 측면 개념 설명도.
[부호의 설명]
1 : 강판
21, 22 : 구속롤 쌍
2a : 상부 롤
2b : 하부 롤
3, 31, 32 : 노즐
3a : 냉매 분류
3b : 판 상부 냉매류
3s : 분류 충돌면
4 : 열간 마무리 압연기
5 : 디스케일링 장치
61, 62 : 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군
6a : 상면 노즐군
6b : 하면 노즐군
7 : 교정기
8 : 통판 속도계
9 : 온도계
10 : 연산 장치
11 : 설정기
12 : 냉매 제어기
13 : 엣지 마스크
L : 구속롤 쌍간 거리(강판 냉각 영역 길이)
W : 강판 폭
[상면측]
A : 분류 충돌부 영역(상류측)
A1 : 분류 충돌부 영역(하류측)
B : 분류 비충돌부 영역(상류측)
C : 분류 비충돌부 영역(하류측)
BC : 분류 비충돌부 영역(A와 A1 사이)
Ea, Eb : 폭 방향측부 영역(분류 충돌부 영역의 측부)
Ea0, Eb0 : 상류측
Ea1, Eb1 : 하류측
[하면측]
D : 분류 충돌부 영역(상류측)
D1 : 분류 충돌부 영역(하류측)
E : 분류 비충돌부 영역(상류측)
F : 분류 비충돌부 영역(하류측)
Ec, Ed : 폭 방향측부 영역(분류 충돌부 영역의 측부)
본 발명자들은, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역에 분류 충돌부 영역(A)과 분류 비충돌부 영역(B, C)이 있는 상하면 노즐군(61)(여기서는 61로 대표 설명)에 의해 강판(1)을 제어 냉각하는 경우에 대해 각종 실험을 통해 이하의 지견을 얻었다.
(1) 강판(1)에 대한 열전달률은 강판 반송 방향, 강판 폭 방향 모두 분사 냉매의 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역에서는 크게 상이하다. 즉, 강판(1)의 임의의 영역에서 분사 냉매의 분류 충돌면이 차지하는 면적(강판 표면에 대해 분사 냉매의 분류가 충돌하는 면의 면적을 의미하고, 이하 「분류 충돌 면적」이라고 함)의 비율에 의해 열전달률이 변화된다.
따라서, 예를 들어 도1에서의 상면측의 노즐군(6a)의 경우를 말하면, 열전달률은 분사 냉매의 분류 충돌부 영역(A)과 분류 비충돌부 영역(B, C)에서 명백하게 상이하고, 당해 영역에 고이는 냉매의 깊이, 냉매의 분사 유속이나 흐르는 방법에 따라서도 변화된다.
(2) 냉매의 분사 유속은 고인 냉매의 깊이가 어느 정도의 깊이에 도달하면, 냉매가, 냉매가 고인 곳을 통과함으로써, 그 강판에 충돌할 때에 감소하여, 열전달률은 저하된다.
(3) 강판(1)의 표면 온도에 의해 열전달률이 변화되므로, 강판 반송 방향에서는 온도 강하가 있으므로, 이를 고려한 열전달률의 예측이 필요하다.
(4) 물을 포함한 냉매를 이용할 때에는 비등 현상에 있어서 관찰되는 극소 열유속점(MHF점)이 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역에서 명백하게 상이하다.
(5) 통판 속도 변화에 의해, 강판 품질의 안정에 영향을 미치는 상기 냉각에 의한 강판의 온도 이력이 변화된다.
상기한 지견으로부터 강판의 온도 이력을 정밀도 좋게 예측하여, 예측에 따른 분사 냉매량의 제어를 고정밀도로 행하기 위해서는, 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역에 있어서 강판 반송 방향이나 강판 폭 방향에서 변화되는 열전달률의 추이가 충분히 고려될 필요가 있다.
본 발명에서는, 상기한 지견으로부터 기본적으로는, 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 강판 냉각 영역을, 복수 분할(적어도 열전달률이 명백하게 상이한 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역을 분할)하고, 강판 반송 방향, 폭 방향에서 변화되는 열전달률의 추이를 고려한 냉각 제어를 한다. 즉, 미리 각 분할 영역마다의 열전달률을 예측하여, 이 전달률의 예측값을 기초로 하는 강판의 예측 온도 이력의 예측 정밀도를 개선한다. 이에 의해, 온도나 통판 속도를 변화시키는 경우에도, 냉각의 제어 정밀도를 안정적으로 확보할 수 있어, 안정된 형상 특성, 기계적 성질을 갖는 강판을 각 강판마다의 기계적 성질의 차가 작은 강판군으로서 안정 확보하는 것이다.
본 발명에서의 각 분할 영역의 열전달률은 냉각 설비 조건(노즐 배치로 결정되는 분류 충돌 면적, 냉매 깊이, 분사 유속, 흐르는 방법, 극소 열유속점), 강판 조건(강종이나 판 두께 등의 사이즈), 냉각 조업 조건(온도, 냉각 속도, 냉각 목표 온도, 통판 속도) 등을 고려하여 연산 예측한다.
또한, 이 각 분할 영역마다의 열전달률의 예측값을 기초로 하는 예측 온도 이력, 이 예측 온도 이력을 기초로 하는 분사 냉매량은 실험이나 수치 계산을 기초로 연산하여 얻을 수 있는 것이다.
이하에 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.
우선, 도1에 도시한 바와 같은 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(6)에 의한 강판의 냉각 방법으로, 상술한 바와 같은 냉각 설비 조건(노즐 배치로 결정되는 분류 충돌 면적, 냉매 깊이, 분사 유속, 흐르는 방법, 극소 열유속점), 강판 조건(강종이나 판 두께 등의 사이즈), 냉각 조업 조건(온도, 냉각 속도, 냉각 목표 온도, 통판 속도) 등의 연산 및 각 분할 영역마다의 열전달률의 예측값을 기초로 하는 예측 온도 이력, 이 예측 온도 이력을 기초로 하는 분사 냉매량은 실험이나 수치 계산을 기초로 연산하여 얻게 된, 냉각 영역별 열전달률과 강판 표면 온도, 열전달률과 표면 온도와 분사 냉매 밀도(수량 밀도)와 냉각 특성의 관계에 대해, 도6, 도7, 도8에 의해 설명한다.
도6은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역(여기서는 상면측의 예)에서의 분류 충돌부(영역), 분류 비충돌부(영역)와, 종래의 구속롤 쌍 사이의 평균값의 3 구분에서의 강판 표면 온도와 열전달률의 관계를 개념적으로 도시한 것이다. 이 도면에 있어서, 강판을 고온으로부터 냉각할 때에 열전달률이 갑자기 커지는 온도는 MHF(극소 열유속 : Minimum Heat Flux)점이라고 칭한다. 이 도6은 분류 충돌부 영 역의 MHF점이 분류 비충돌부 영역의 MHF점보다 높은 온도로 되어 있는 동시에 열전달률이 높게 되어 있는 것을 도시하고 있다.
또한, 도7은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역(여기서는 상ㆍ하면측 공통)에서의 분류 충돌부(영역)의 강판 표면 온도와 열전달률의 관계를 도시한 것이다. 도7에서는, 분류 충돌부 영역에서는 분사 냉매량의 증가에 수반하여 MHF점 온도가 높아지고 있고, 또한 각 온도 영역에서의 열전달률도 높아지는 것이 도시되어 있다.
도8은 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역(여기서는 상면측의 예)에서의 강판 표면 온도와 열전달률의 관계를 개념적으로 도시한 것이다. 도8에서는, 분류 비충돌부 영역에서는 분사 냉매량이 증가하면 각 온도 영역에서의 열전달률은 증가하지만, MHF점 온도의 변화는 현저하지 않은 것이 도시되어 있다.
종래의 분사 냉매량의 설정 제어에서는, 일반적으로는, 도6에 파선으로 나타낸 바와 같이, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군을 복수 모아서 제어 단위로 한 냉각 존에서 일괄(평균)하여 예측한 열전달률을 기초로 하여 예측 설정하고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 냉매로서 물을 사용한 경우의 냉각 특성은 강판의 표면 온도뿐만 아니라 냉각수를 가하는 방법에 의존하여 매우 크게 변동된다.
이로 인해, 각 냉각 장치 단위로 일괄하여 냉각수의 분사 조건을 예측 설정한 경우에는, 각 부위로 세분화하여 예측 설정한 경우와는 냉각 제어의 정밀도가 크게 상이해진다.
또한, 강판의 통판 속도가 변화된 경우, 냉각수를 가하는 방법도 바뀌기 때 문에, 분류 충돌부 영역과, 분류 비충돌부 영역의 각각의 영역에서의 강판 열전달률의 총합이 변화되어, 종래와 같이 일괄적으로 취급한 경우와 비교하여 괴리가 발생하는 경우가 많아진다. 이는 종래와 같이 일괄적으로 취급한 경우에는, 설정 오차가 커지는 경우가 많아지는 것을 의미한다.
즉, 도6의 경우에서 통판 속도가 변화된 경우의 열전달률의 변화를 나타낸 도9에 도시한 바와 같이, 통판 속도가 빠른 경우에는 분류 충돌부 영역에서의 1회의 체류 시간이 짧고, 평균적인 열전달률은 파선과 같이 되나, 통판 속도가 느린 경우에는 분류 충돌부 영역의 1회의 체류 시간이 길고, MHF점에 도달하기 쉽기 때문에 평균적인 열전달률은 일점 쇄선과 같이 된다. 이 변화는 분사 냉매량이 많은 경우에 현저하다. 이것으로부터, 통판 속도마다 평균의 냉각 특성을 정하면 좋다고 생각되나, 판 두께가 증가한 경우에는 강판이 차가워지기 어려워지는 등 강판의 재질 제어에 필요한 냉각 조건을 적절하게 설정하기 위해서는, 냉각 특성의 파라미터를 판 두께, 냉각 정지 온도 등의 냉각 조건마다 증가시킬 필요가 있어, 설정이 복잡해진다.
본 발명은 상기한 본 발명자들에 의한 지견 및 실험 결과를 충분히 고려하여 이루어진 것이다. 기본적으로는, 예를 들어 열간 압연된 강판을 구속하여 통판하는 상부 롤과 하부 롤로 이루어지는 복수 쌍의 구속 롤과, 통판 방향의 전후에서 이웃하는 각 구속롤 쌍 사이를 통과하는 강판 상ㆍ하면에 냉매를 분사하는 강판 폭 방향으로 일렬 또는 복수열로 늘어선 노즐을 갖는 상ㆍ하면 노즐군을 구비한 강판의 냉각 설비를 이용하여 강판을 제어 냉각하는 것에 관한 것이다.
본 발명에서는 복수 쌍의 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역에서 강판 반송 방향, 폭 방향에 있어서 강판에 대한 열전달률이 명백하게 상이한 부위(예를 들어, 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역)가 있는 것을 고려하여, 예를 들어 이들 각 부위(영역)마다 분할하여 각각의 열전달률의 예측 정밀도를 높여 강판의 온도 이력의 예측 정밀도를 높이는 최적 냉각 제어 조건을 설정한다. 이에 의해, 통판 속도를 변화시키는 경우에도 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 냉각 제어 정밀도를 안정 확보하여 강판을 목표 온도까지 정밀도 좋게 균일하게 냉각하는 것이다. 이에 의해, 본 발명에서는 강판 품질을 안정 확보할 수 있는 강판의 냉각 방법을 실현한다.
[냉각 설비예]
본 발명에서는, 개념적으로는, 예를 들어 도1의 강판 제조 설비 배치예에 도시한 바와 같이, 열간 압연기(4)의 후단에 배치한 상하 롤(2a, 2b)로 이루어지는 복수의 구속롤 쌍(21 － 22 사이, 22 － 23 사이 ‥ 2n-1 － 2n 사이 ‥)에 분사 냉매량을 제어 가능한 복수의 노즐(3)을 갖는 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)으로 이루어지는 복수의 상하면 노즐군(61, 62 ‥ 6n ‥)을 구비한 냉각 설비를 이용한다.
이 냉각 설비에는 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61, 62 ‥ 6n ‥)의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에 의한 강판 냉각 영역[구속롤 쌍(21과 22)간 거리(L) × 강판(1)의 폭 영역]의 강판 반송 방향에서, 열전달률이 명백하게 상이한 영역, 예를 들어 상면측에는 냉매의 분류 충돌부 영역(A)과 분류 비충돌부 영역(B와 C)이 있고, 하면측에는 냉매의 분류 충돌부 영역(D)과 분류 비충돌부 영역(E, F)이 있다.
이 냉각 설비를 이용하여 본 발명을 실시하는 경우, 미리 열간 압연기(4)로부터의 강판(1)의 사이즈, 온도, 원하는 특성을 얻기 위한 냉각 속도, 냉각 목표 온도, 통판 속도 등에 따라서 냉각을 분담시키는 각 구속롤 쌍 사이의 상하 노즐군을 선택하여, 각 구속롤 쌍 사이에서 구속 반송 중인 온도가 700 내지 950 ℃인 강판(1)을 양면 냉각하고, 실온 내지 700 ℃인 범위의 냉각 목표 온도까지 냉각한다.
이 냉각 설비에는 통판 속도계(8), 온도계(9)를 구비하고 있어, 통판 속도 정보 및 온도 정보를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 강판 냉각 영역의 각 분할 영역마다의 열전달률을 예측하여, 냉각 목표 온도까지의 강판의 예측 온도 이력을 연산 예측하여 냉매 분사량을 설정 제어한다. 이를 위하여, 각종 연산을 행하기 위한 연산기(10)와, 연산에 필요한 상기 각종 연산 조건(설정값, 연산식 등)을 설정하는 설정기(11), 분류 충돌부 영역의 냉매 분사량을 제어하는 냉매 제어기(12)로 이루어지는 냉각 제어 장치를 접속한 것이다.
이 냉각 설비에 있어서, 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)을 형성하는 노즐(3)로서는, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같은 일반적으로 사용되고 있는 풀콘형 스프레이 노즐, 타원형 혹은 장원형 스프레이 노즐, 플랫형 스프레이 노즐 등으로 냉매 분류가 끝으로 갈수록 확대되는 형상으로 강판(1) 표면에 노즐 입구 직경보다 큰 충돌 면적을 형성할 수 있는 것이 주체가 되지만, 슬릿 노즐, 기둥 형상 노즐, 라미너 노즐 등의 노즐을 포함하는 것이다. 또한, 도10, 부호 5는 디스케일링 장치, 7은 교정기이다.
[제1 영역 분할예]
도1의 냉각 설비예에 의한 본 발명에서는 냉각 제어 정밀도를 개선하기 위해, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을, 강판 반송 방향의 상면측에서는 적어도 냉매의 분류 충돌부 영역(A) 및 분류 비충돌부 영역(B 및 C)으로 복수 분할한다. 또한, 하면측에서는 적어도 냉매의 분류 충돌부 영역(D)과, 분류 비충돌부 영역(E, F)으로 복수 분할한다.
실험이나 열 계산 등에 의해 미리 각 분할 영역에서의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하여 강판(1) 상하면의 온도 이력을 연산하여, 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 상하면에 대한 온도 이력을 근사시키는 분사 냉매량을 설정 제어한다.
또한, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역의 강판 폭 방향에서는, 도시하고 있지 않으나, 열전달률이 상이한 영역, 예를 들어 분류 충돌부 영역(폭 중앙부 영역)과, 그 양측부의 분류 비충돌부 영역(마스크부가 있는 경우) 또는 분류 충돌부 영역(마스크부가 없는 경우)이 있으므로, 이들 영역을 분할하고, 또한 냉매의 흐르는 방법의 차이를 기초로 하여 영역 분할을 고려한다.
그리고, 미리 각 분할 영역에서의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하여 강판 상하면의 온도 이력을 연산하는 것이다. 이 연산 결과를 상기한 강판 반송 방향의 각 분할 영역의 열전달률과 온도 이력에 조합하여 강판 반송 방향과 강판 폭 방향을 고려한 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 상하면에 대한 온도 이력을 근사시키는 분사 냉매량을 설정 제어할 수도 있다.
또한, 상기한 냉각 설비에서 본 발명에 의한 냉각 제어 정밀도를 높이기 위해, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61, 62 ‥ 6n ‥)으로서, 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에 의한 강판 냉각 영역의 강판 반송 방향에서, 예를 들어 분류 충돌부 영역(A, D)을 2분할 이상으로 분할하는 것을 고려할 수 있다. 이 경우, 이 각 분할 영역 단위로 분사 냉매량을 제어하는 것을 고려할 수 있다.
[제2 영역 분할예]
본 발명의 강판 냉각 방법에 의해, 강판(1)을, 물을 냉매(이하 「물」 또는 「냉각수」라고도 함)로 하는 냉매 분류(3a)에 의해 냉각하는 경우에, 도1에 도시한 구속롤 쌍(21－22) 사이에 배치되어 있는 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 예를 확대하여 도시한, 주요부 개념도인 도2, 도3을 기초로 하여 더욱 구체적으로 설명한다.
여기서는, 강판 반송 방향에서는 상ㆍ하면 노즐군에 의한 분류 충돌부 영역(A와 D)을 각각 2분할하고, 다른 분할 영역을 포함시킨 분할 영역마다 열전달률을 예측하여, 이 각 분할 영역에서 각각 분사 냉매량을 설정 제어하는 구조로 도시한다.
도2의 (a)는 복수의 노즐(3)을 구비한 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에서의 강판 반송 방향의 노즐(3)의 배치예에서의 구속롤 쌍(21－22) 사이의 강판 냉각 영역(L) 의 분할예를 도시한 것이다. 여기서는, 노즐(3)은, 도4의 (c)에 도시한 바와 같은 타원형 스프레이 노즐로서, 분류 충돌면은 타원형이고, 장축측을 반송 방향과 교차하도록 배치하여 강판(1) 표면에 대략 직각 방향으로부터 냉매 분류(3a)를 충돌시키도록 반송 방향으로 일정한 간격으로 복수열 배치한 것이다.
도2의 (b)는 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에서의 강판 폭 방향의 노즐(3)의 배치와, 구속롤 쌍(21－22) 사이의 강판 냉각 영역(L)의 분할예를 도시한 것이다.
강판 상면측에 분사된 냉매 분류(3a)는 강판(1)의 상면을 냉각하여 판 상부 냉매류(3b)로서 강판(1)의 측단부로부터 배출된다. 또한, 강판 하면측에 분사된 냉매 분류(3a)는 강판(1)의 하면에 충돌하여 강판(1)의 하면을 냉각하여 낙하 배출된다.
도2의 (b) 중 부호 13은 강판(1)의 양측부에 냉매 분류(3a)가 충돌하지 않도록 차폐하는 마스크부를 형성하는 엣지 마스크이다.
도3의 (a)는 도2의 (a)의 구속롤 쌍(21－22) 사이의 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 상면 노즐군(6a)의 강판 폭 방향과 강판 반송 방향에서의 강판 냉각 영역의 노즐(3) 배치와 분할 영역예를 도시한 평면 개념도이다.
도3의 (b)는 도2의 (a)의 구속롤 쌍(21－22) 사이의 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(61)의 하면 노즐군(6b)의 강판 폭 방향과 강판 반송 방향에서의 강판 냉각 영역의 노즐(3) 배치와 분할 영역예를 도시한, 강판(1)의 하면측에서 본 평면 개념도이다.
제2 영역 분할예에 있어서, 도2의 (a)에 도시한 바와 같이 구속롤 쌍, 예를 들어 21－22 사이에 배치한 상하면 노즐군(61)에 의한 강판 냉각 영역을, 상면측의 강판 반송 방향에서는,
(1) 분류 충돌부 영역(A)
(2) 분류 충돌부 영역(A1)
(3) 구속 롤(21)의 근방 영역의 비분류 충돌부 영역(B)
(4) 구속 롤(22)의 근방 영역의 비분류 충돌부 영역(C)
으로 분할한다.
상면측의 반송 방향 분할에서는 미리 각 분할 영역의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하여 이 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판(1) 상면측의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 예측 온도 이력을 연산하고, 각 분류 충돌부 영역(A, A1)에서 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 상면의 분사 냉매량을 설정 제어한다.
여기서는, 강판 냉각 영역을 4분할하였으나, 반송 방향에서의 온도 강하나, 냉매의 흐르는 방법의 차이를 기초로 하여 더욱 세분화된 영역 분할을 고려할 수 있다. 또한, 강판 냉각 영역을 분류 충돌부 영역(A)과 비분류 충돌부 영역(B, C)의 2분할만으로 할 수도 있다.
또한, 하면측에서는 강판 반송 방향에서,
(1) 상면측의 분류 충돌부 영역(A)에 대략 대향하는 분류 충돌부 영역(D)
(2) 상면측의 분류 충돌부 영역(A1)에 대략 대향하는 분류 충돌부 영역(D1)
(3) 상면측의 분류 비충돌부 영역(B)에 대략 대향하는 비분류 충돌부 영역(E)
(4) 상면측의 분류 비충돌부 영역(C)에 대략 대향하는 비분류 충돌부 영역(F)
으로 분할한다.
이 하면측의 반송 방향 분할에서도 이 각 분할 영역 단위로 강판(1)의 사이즈, 온도, 온도와 열전달률의 관계, 냉각 목표 온도, 통판 속도, 냉각 속도, 분류 충돌 면적률 등을 기초로 하여 열전달률을 예측하고, 이 예측값을 기초로 하여 이 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판 하면측의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 예측 온도 이력을 연산하고, 이 강판 하면측의 온도 이력이, 대향하는 강판 상면측의 온도 이력에 근접하도록 각 분할 영역의 분사 냉매량을 설정 제어한다. 여기서는, 강판 냉각 영역을 4분할하였으나, 냉매의 흐르는 방법의 차이를 기초로 하여 더욱 영역 분할을 고려할 수 있다.
또한, 하면 노즐군에 의한 냉매 분류는 상면 노즐군의 경우와 같은 강판면 상의 냉매류가 거의 발생하지 않으므로, 상면 노즐군의 분할 영역의 열전달률에 대응시켜, 예를 들어 분류 충돌부 영역을 넓게 형성함으로써, 상면 노즐군의 경우보 다 통판 속도 변화의 영향을 작게 할 수 있다(청구항 1의 형태예에 상당).
한편, 이 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 상면측의 강판 폭 방향에서는, 도2의 (b)에 도시한 바와 같이 강판 냉각 영역[강판(1)의 폭(w) 영역]을,
(1) 중앙부 영역인 분류 충돌부 영역(A)(상류측에서는 A, 하류측에서는 A1)
(2) 일측 단부의 분류 비충돌부 영역(마스크부 영역)(Ea)(상류측 Ea0, 하류측 Ea1)
(3) 타측 단부의 분류 비충돌부 영역(마스크부 영역)(Eb)(상류측 Eb0, 하류측 Eb1)
으로 분할한다.
상면측의 강판 폭 방향 분할에서는 강판 폭 방향의 분할 영역[A(A1), Ea, Eb]의 각 열로 구분하여 강판 반송 방향의 A, A1, B, C 영역에서의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하여 강판 온도 이력을 연산하고, 분류 충돌부 영역(A, A1, Ea, Eb)에서의 분사 냉매량을 설정 제어한다(Ea, Eb 영역이 마스크부 영역이 아닌 경우에는 분류 충돌부 영역으로서 분사 냉매량을 설정 제어하는 경우가 있음).
또한, 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 하면측의 강판 폭 방향에서는 상면측과 마찬가지로 강판 냉각 영역을,
(1) 중앙부 영역인 분류 충돌부 영역(상류측에서는 D, 하류측에서는 D1)
(2) 일측 단부의 분류 비충돌부 영역(마스크부 영역)(Ec)
(3) 타측 단부의 분류 비충돌부 영역(마스크부 영역)(Ed)
으로 분할한다.
하면측의 강판 폭 방향 분할에서는 강판 폭 방향의 분할 영역[D(D1), Ec, Ed]의 각 열로 구분하여, 강판 반송 방향의 D, D1, E, F 영역에서의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하여 이 구속롤 쌍 사이에서의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 상면 노즐군(6a)이 대향하는 각 구분열의 각 분할 영역의 강판의 예측 온도 이력에 근접하도록 분류 충돌부 영역(D, 또는 D1, Ec 및 Ed)의 분사 냉매량을 설정 제어한다(Ec, Ed 영역이 마스크부 영역이 아닌 경우에는 분류 충돌부 영역으로서 분사 냉매량을 설정 제어하는 경우가 있음).
이와 같이 강판 반송 방향과 강판 폭 방향의 각 분할 영역의 열전달률을 고려한 경우에는 강판 반송 방향의 열전달률만을 고려한 경우보다, 더욱 냉각 제어 정밀도를 안정적으로 높이는 것이 가능하다(청구항 3의 형태예에 상당).
상기한 냉각 제어 정밀도를 보다 안정적으로 확보하기 위해서는, 예를 들어 각 구속롤 쌍(21－22) 사이, 각 구속롤 쌍(22－23) 사이의 상하면 노즐군(61, 62)의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에서의 분류 충돌부 영역을, 강판 반송 방향, 강판 폭 방향에서 복수 분할하여, 각 분할 영역 단위로 열전달률을 예측하여 강판의 예측 온도 이력을 연산하여 분사 냉매량을 설정 제어하는 것도 고려하는 것이 유효하다(청 구항 2, 청구항 4의 형태예에 상당).
일반적으로, 냉각 설비에서의 실제 조업에서는 강판의 사이즈, 통판 속도, 온도 등의 변동에 의해, 상기 각 분할 영역의 강판의 예측 온도 이력이 예측과 같이 되지 않고, 냉각 제어 정밀도가 저하되어 강판(1)의 상하면을 목표 온도까지 정밀도 좋게 균일하게 냉각할 수 없어, 강판 품질을 안정 확보할 수 없게 되는 경우가 있다.
이 대책으로서, 통판 속도, 각 구속롤 쌍(21 － 22 사이, 22 － 23 사이 ‥ 2n-1 － 2n 사이 ‥)의 각 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(61, 62 ‥ 6n ‥)의 입구측과 출구측의 온도를 실측하여, 당해 및 후속의 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군에서의 실제의 열전달률을 연산하고, 이 연산값을 기초로 하여 해당 및 후속의 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판의 예측 온도 이력을 보정하여, 실제로 조업에 대응한 설정 제어로 변경할 수 있는 것이 보다 바람직하다(청구항 5의 형태예에 상당).
본 발명에서는 강판 반송 방향에서 강판 냉각 영역을 적어도 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역으로 분할하고, 각 분할 영역마다의 열전달률을 예측하는 것이 요건이다. 강판 폭 방향에서는 중앙부 영역과 양측부 영역에서는 냉매의 흐르는 방법, 특히 냉매 깊이가 상이한 것부터 열전달률이 상이하기 때문에, 강판 폭 방향의 냉각 영역의 분할을 고려한다.
강판 반송 방향, 강판 폭 방향 모두 강판 냉각 영역을 분할하는 것은 필수는 아니나, 강판 폭 방향의 양측부 영역에서는 노즐(3)로부터의 냉매 분류(3a)를 차폐하여 강판에 닿지 않도록 엣지 마스크(13)를 배치하는 경우가 있고, 그때의 폭 방향에서의 냉각 제어 정밀도를 안정 확보하기 위해서도, 이 엣지 마스크(13)에 의한 마스크부에서의 열전달률 예측을 분할하여 행함으로써, 냉각 제어 정밀도를 적합하게 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 강판 반송 방향, 강판 폭 방향 모두 강판 냉각 영역을 분할하여 분할 영역마다의 열전달률을 예측하는 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같이 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)으로 강판 냉각 영역을 분할하는 경우에, 강판 상면측과 강판 하면측에서 분할 영역이 완전히 동일한 것은 필수는 아니다.
[제3 영역 분할예]
이 제3 영역 분할예에서는, 도5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 강판(1)에 대한 노즐[31(군)과 32(군)]이 상면 노즐군(6a)의 강판 반송 방향에서 명백하게 이격되어 배치되는 점에서 제1, 제2 영역 분할예와 상이하다.
본 발명을 적용할 때에는, 노즐 31 영역과 32 영역을 분류 충돌부 영역(A, A1)으로 하고, 노즐 31 영역과 32 영역 사이는 분류 비충돌부 영역(BC)으로서 취급한다. 따라서, 이 경우에는, 강판 냉각 영역은, 예를 들어,
(1) 분류 충돌부 영역(A)
(2) 분류 충돌부 영역(A1)
(3) 분류 비충돌부 영역(B)
(4) 분류 비충돌부 영역(C)
(5) 분류 비충돌부 영역(BC)
으로 분할한다.
또한, 상면 노즐군(6a)의 강판 폭 방향에서는, 기본적으로는, 도2의 (b), 도3의 (b)에 도시하는 제2 영역 분할예의 경우와 마찬가지로, 강판 냉각 영역은 Ea, A(또는 A1), Eb로 분할하는 것을 고려한다.
또한, 여기서는 하면 노즐군(6b)의 영역 분할에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명에 있어서의 각 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)의 노즐로부터의 분사 냉매량에 대해서는, 예를 들어 실험값이나 열 계산을 기초로 하는, 예를 들어 도7, 도8 등에 의한 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역에서의 강판 표면 온도와 열전달률, 수량 밀도, MHF점의 상승의 유무 등의 관계를 기초로 하는 냉각 특성을 고려하여, 강판 상하, 강판 폭 방향에서 균일 냉각을 효율적으로 실현할 수 있는 조건을 연산하여 설정 제어할 수 있다.
예를 들어, 상면 노즐군에서는 각 분할 영역의 열전달률을 예측 설정하여, 이 예측값을 기초로 하여 강판의 온도 이력을 연산하고, 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 반송 방향 및 폭 방향의 각 분할 영역(분류 충돌부 영역)의 분사 냉매량, 통판 속도를 설정 제어하는 것이고, 강판 조건(판 두께, 판 폭, 냉각 정지 온도), 냉각 개시 온도변화, 통판 속도 변화에 대응하여 냉각 제어 정밀도를 안정 확보하는 것이다.
또한, 하면 노즐군에서는, 기본적으로는 상면 노즐군의 각 분할 영역에서의 열전달률에 대응하여, 강판 냉각 영역을 복수 분할하여 강판 상하면의 온도 이력차를 작게 하도록 각 분할 영역에서의 분사 냉매량을 설정 제어하는 것이다.
본 발명에서는, 상기와 같이 하여 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을, 복수 분할하여 각 분할 영역에서의 열전달률을 정밀도 좋게 예측하여, 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 강판 상하면의 온도 이력차를 작게 하여 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군으로 강판을 냉각 목표 온도가 되도록 분사 냉매량, 통판 속도를 설정 제어하는 것이다.
상기는 구속롤 쌍(21－22) 사이에 배치한 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)을 기초로 하여 설명하였으나, 이 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)에 후속시켜, 상하면 노즐군(61)과 동일한 구속롤 쌍(22－23 사이 ‥ 2n－1－2n ‥)의 상하면 노즐군(62 ‥ 6n ‥)(단, 후단측의 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군이 될수록 강판 온도 레벨은 낮아지므로, 이들 상ㆍ하면 노즐군은 반드시 동일한 것으로 되지 않음)을 반송 방향으로 각각 냉각을 분담하도록 배치하는 것이다.
이들의 후속하는 구속롤 쌍(22－23 ‥ 2n－1－2n 사이‥)의 상하면 노즐군(62 ‥ 6n ‥) 등에서도, 기본적으로는 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)과 마찬가지로 강판 냉각 영역을 분할하여 각 분할 영역의 열전달률을 예측하여, 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 최종의 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군으로 냉각을 종료하 였을 때, 강판의 상하 방향, 폭 방향에서 강판의 온도 이력차를 작게 하여 냉각 목표 온도가 되도록, 각 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉매량을 설정 제어하는 것이다.
(실시예)
본 실시예는 도1 내지 도3에 도시한 바와 같은 강판의 냉각 설비예로, 열간 마무리 압연 후의 판 두께 25 ㎜, 판 폭 4000 ㎜이고 온도가 850 ℃인 강판(강띠)(1)을 디스케일링한 후, 교정하여 통판 속도 60 m/분으로 구속롤 쌍(21－22) 사이를 구속 반송 중에, 구속롤 쌍(21－22) 사이에 배치한 상하면 노즐군(61)의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)의 각 노즐(3)로부터 냉각수를 분사하여 강판(1)을 400 ℃까지 냉각 속도 30 ℃/초로 냉각하는 경우의 것이다.
실제의 냉각 설비에서는, 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)에 후속하여 복수 쌍의 구속롤 쌍 사이에 각각 배치된 상하면 노즐군으로 냉각을 분담하지만, 여기서는 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61) 단위로의 냉각에 대한 실시예로 한다.
본 실시예에서는 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 상면 노즐군(6a)에서의 강판 냉각 영역을, 강판 반송 방향에서는 분류 충돌부 영역(A와 A1), 입구측의 분류 비충돌부 영역(B)과, 출구측의 분류 비충돌부 영역(C)의 4분할로 하여 각 분할 영역마다 열전달률을 예측하여, 분사 냉각수량은 분류 충돌부 영역(A, A1)에서 개별적으로 설정 제어할 수 있도록 하였다. 따라서, 냉각 영역의 분할은 전술한 제2 영역 분할예에 준거하였다.
또한, 강판 폭 방향의 강판 냉각 영역을, 반송 방향의 분류 충돌부 영역[A(또는 A1)]의 양측부(마스크부 영역)의 분류 비충돌부 영역(Ea, Eb)의 3분할로 하고, 각각의 분할 영역마다 열전달률을 예측하여, 분사 냉각수량은 분류 충돌부 영역[A(또는 A1)], A 영역의 측부 : Ea0, Eb0, A1 영역의 측부 : Ea1, Eb1(Ea0, Eb0, Ea1, Eb1은, 마스크부 영역으로 하지 않는 경우에는 분류 충돌부 영역으로 하는 것도 고려함)에서 개별적으로 설정 제어할 수 있도록 하였다.
한편, 하면 노즐군(6b)에서는 강판 냉각 영역을, 강판 반송 방향에서는 분류 충돌부 영역(D와 D1)과, 입구측의 분류 비충돌부 영역(E)과, 출구측의 분류 비충돌부 영역(F)로 4분할하여 각 분할 영역마다 미리 실험에서 구한 열전달률의 특성을 기초로 해당 조건의 열전달률을 예측하여, 분사 냉각수량은 분류 충돌부 영역(D, D1)에서 개별적으로 설정 제어할 수 있도록 하였다.
또한, 강판 폭 방향에서는 반송 방향의 분류 충돌부 영역[D(또는 D1)]과, 그 양측부의 분류 충돌부 영역(Ec, Ed)의 3분할로 하고, 각각의 분할 영역마다 열전달률을 예측하여, 분사 냉각수량은 분류 충돌부 영역[D(또는 D1), Ec, Ed]에서 개별적으로 설정 제어할 수 있도록 하였다.
실시 조건과 실시 결과를, 종래예에 의한 경우(비교예)와 함께 하기에 설명 한다. 여기서 말하는 종래예라 함은, 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 상ㆍ하면 노즐군의 강판 냉각 영역을 분할하지 않고, 일괄하여 열전달률을 예측하여, 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 상ㆍ하면 노즐군으로부터의 냉각수량을 설정 제어한 경우의 예이다.
[실시 조건]
구속 롤 직경 : 400 ㎜
구속롤 쌍 사이(강판 냉각 영역) 거리(L) : 1000 ㎜
강판 냉각 영역의 면적 : 4 ㎡[강판(1)의 폭 × 구속 롤간 거리)
상면 노즐군(6a)
(반송 방향)
입구측의 분류 비충돌부 영역(B)의 면적 : 1 ㎡
(B의 길이 : 총 250 ㎜)
분류 충돌부 영역(A, A1)의 면적 : 총 2 ㎡
(A, A1의 길이 : 각 250 ㎜)
분류 충돌부 영역(A, A1)의 분류 충돌 면적률 : 각 70 ％
출구측의 분류 비충돌부 영역(C)의 면적 : 1 ㎡
(C의 길이 : 250 ㎜)
(폭 방향)
측부(마스크부)의 분류 비충돌부 영역(Ea0, Eb0, Ea1, Eb1)의 면적 : 각 0.125 ㎡
(Ea0, Eb0, Ea1, Eb1의 폭 : 각 250 ㎜)
하면 노즐군(6b)
(반송 방향)
입구측의 분류 비충돌부 영역(E)의 면적 : 0.8 ㎡
(E의 길이 : 200 ㎜)
분류 충돌부 영역(D, D1)의 면적 : 합계 2.4 ㎡
(D, D1의 길이 : 각 300 ㎜)
분류 충돌부 영역(D, D1)의 분류 충돌 면적률 : 각 90 ％
출구측의 분류 비충돌부 영역(F)의 면적 : 0.8 ㎡
(F의 길이 : 200 ㎜)
(폭 방향)
측부의 분류 충돌부 영역(Ec, Ed)의 면적 : 각 0.22 ㎡
(Ec, Ed의 폭 : 각 220 ㎜)
본 실시예에서는 상면 노즐군(6a)에 있어서, 강판 폭 방향의 분할 영역[A, A1, Ea0, Eb0, Ea1, Eb1(Ea0, Eb0, Ea1, Eb1은, 여기서는 마스크부로 되므로, 냉각수는 분사하지 않는 분류 비충돌부 영역으로 하였음)]과, 강판 반송 방향의 분할 영역[B, A(또는 A1), C]을 가미한, 상기 냉각 속도를 확보하기 위해 필요한 상면측의 열전달률을 예측하여, 이 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(61)의 출구측에서의 강판 온도를 목표 온도 400 ℃로 하기 위해 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 분류 충돌부 영역(A, A1, Ea0, Eb0, Ea1, Eb1)으로부터의 분사 냉각수량 밀도(단, Ea0, Eb0, Ea1, Eb1 영역에서는, 분사수량은 0),
A 영역 : 1.3 ㎥/㎡/분
A1 영역 : 1.0 ㎥/㎡/분
으로 하고, 통판 속도 : 60 m/분으로 설정 제어하였다. 여기서의 각 분할 영역의 열전달률에 대해서는,
A 영역 : 도7의 1.3의 선
A1 영역 : 도7의 1.0의 선
B 영역 : 도8의 1.3의 선
C 영역 : 도8의 1.0의 선
Ea0, Eb0 영역 : 도8의 1.3의 선
Ea1, Eb1 영역 : 도8의 1.0의 선
에 각각을 기초로 하여 예측 설정하였다.
한편, 하면 노즐군(6b)에 있어서는, 강판 폭 방향의 분할 영역(Ec, D, D1, Ed)(여기서는, Ec, Ed는 마스크부로 하고, 분류 비충돌부 영역으로 하였음)과, 강 판 반송 방향의 분할 영역(E, D, D1, F)과 강판 폭 방향의 양쪽을 가미하였다. 상기 냉각 속도를 확보하기 위해 필요한 하면측의 열전달률을 예측하여, 이 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군(61)의 출구측에서의 강판 온도를 목표 온도 400 ℃로 하기 위해 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 분류 충돌부 영역(D, D1, Ec, Ed)으로부터의 분사 냉각수량 밀도를,
D 영역 : 1.7 ㎥/㎡/분
D1 영역 : 1.3 ㎥/㎡/분
으로 설정 제어하였다. 여기서의 각 분할 영역의 열전달률에 대해서는,
D 영역 : 도7의 1.7의 선
D1 영역 : 도7의 1.3의 선
Ec, Ed 영역 : 별도 측정의 공냉의 값
E 영역, F 영역 : 별도 측정의 공냉의 값
에, 각각을 기초로 하여 예측 설정하였다.
이 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)에 의해 상하로부터 냉각되어 하류측의 구속롤 쌍(22)의 통과 5초 후의 강판의 상면측의 온도와 하면측의 온도를 측정한바, 상면측과 하면측의 온도차는 목표의 온도 400 ℃에 대해 ±10 ℃로 균일성이 높고, 휘어짐이나 잔류 응력이 매우 작아서, 형상, 재질 모두 균일성이 우수해 충분히 만족시킬 수 있는 강판(1)을 얻을 수 있었다.
이 결과는 강판 반송 방향, 강판 폭 방향의 강판 냉각 영역을, 열전달률이 명백하게 상이한 영역을 복수 분할하여 열전달률의 예측 정밀도를 향상시키고, 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 온도 이력을, 폭 방향 변위, 상하면에서의 차를 작게 할 수 있었던 것에 의한 것이다.
또한, 여기서의 강판 온도의 측정은 강판의 단부로부터 판 두께의 2배 상당의 모서리부 영역(폭 100 ㎜)을 제외한 중앙 부위에서 행한 것이다.
또한, 이 강판과 동일한 판 폭으로 두께가 15－40 ㎜인 강판에 대해, 통판 속도를 변화 범위 40－90 m/분으로 변화시켜 1200매 제조한바, 냉각 개시 온도 850 ℃에 ±20 ℃의 변동이 발생하고 있었으나, 실적의 냉각 정지 온도의 표준 편차는 10 ℃로 양호했다.
(비교예)
이 비교예에서는 상ㆍ하면 노즐군(6a, 6b)의 강판 냉각 영역을 분할하지 않고 일괄하여 열전달률을 예측하여, 분류 충돌부 영역 일괄로 분사 냉매량을 설정 제어하는 점에서 제1 실시예와 실시 조건이 상이한 것이다. 이 상면측에서 분사 냉매량은 총량으로서는 실시예와 동일하다.
상면 노즐군(6a)에서는 상기 냉각 속도를 확보하기 위해 필요한 강판 상면측의 열전달률을 예측[여기서는 도6에서 0.65 ㎥/㎡/분(평균값)을 상정하여 상면측의 열전달률을 예측]하고, 분류 충돌부 영역(A ＋ A1)으로부터의 분사 냉각수량을 설정하여, 이 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 출구측에서의 강판 온도를 목표 온 도 400 ℃로 하기 위해 냉각 개시로부터 냉각 종료까지 분사 냉각수량을 설정하여 제어하였다.
한편, 하면 노즐군(6b)에 있어서는, 대향하는 강판 상면측의 열전달률을 예측하여, 이 예측값을 기초로 하는 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 온도 이력을, 대향하는 강판의 상면측의 온도 이력에 근접하도록 분류 충돌부 영역(D ＋ D1, Ec, Ed)으로부터의 분사 냉각수량을 설정하여 제어하였다.
이 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군(61)의 상ㆍ하면 노즐군에 의해 냉각되어 하류측의 구속 롤(22)을 통과 5초 후의 강판의 상면측의 온도와 하면측의 온도를 측정한바, 상면측과 하면측의 온도차는 목표의 온도 400 ℃에 대해 ±20 ℃와 변동 폭이 크고, 휘어짐이나 잔류 응력이 커서, 형상, 재질 모두 균일성이 우수한 강판을 안정적으로 얻을 수 없었다.
또한, 이 강판과 동일한 판 폭으로 두께가 15－40 ㎜인 강판을 목표 냉각 정지 온도 400 ℃에서 1200매 제조한바, 냉각 개시 온도 850 ℃에 ±18 ℃의 변동이 있는 중, 실적의 냉각 정지 온도의 표준 편차는 25 ℃로, 본 발명의 실시예에 비교하여 커졌다.
또한, 본 비교예에서의 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 강판 온도 이력은 폭 방향 부위에서 명확한 차이가 있고, 또한 상하면에서도 동일한 차이가 있었다.
이들의 주원인은 강판 반송 방향의 강판 냉각 영역에서 열전달률이 명백하게 상이한 부위가 있음에도 불구하고, 일괄(평균)하여 열전달률을 설정하여 분사 냉각 수량을 설정하여 제어한 것에 있다고 예상된다.
본 발명은 상기한 각 실시예의 내용으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 분할하는 부위 영역, 상하면 노즐군을 구성하는 각 노즐의 종류(구조)나 배치(수, 배열) 조건, 각 노즐열로부터의 냉매 분사 조건, 구속 롤의 직경, 배치 조건, 엣지 마스크의 유무 등에 대해서는 대상 강판의 사이즈(특히, 두께) 온도, 통판 속도, 목표 냉각 온도, 냉각 시간(냉각 속도) 등에 따라서 상기 청구항의 범위 내에서 변경이 있는 것이다.
본 발명에서는 강판의 온도 이력을 계산 예측할 때, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을, 열전달률이 상이한 영역마다 분할한다는 물리적으로 타당한 방법을 취함으로써, MHF점 전후의 열전달률의 변화가 큰 온도 영역에서의 고정밀도인 온도 예측이 가능해진다.
이에 의해, 같은 강판 내에서 선단부와 꼬리 단부의 냉각 개시 온도의 차(꼬리 단부의 쪽이 늦게 냉각 설비에 들어가므로 온도가 낮음)를, 통판 속도를 꼬리 단부의 쪽을 선단부에 비교하여 연속적으로 빠르게 하는 등으로 인하여 강판 전체의 온도를 균일하게 하는 경우에도, 용이하게 온도 추정이 가능해진다.
본 발명에서는, 보다 구체적으로는 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을, 열전달률이 근사한 영역별로 복수 분할(예를 들어, 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역을 분할)하여, 미리 각 분할 영역에서의 열전달률을 예측하여 냉각 제어하므로, 온도나 통판 속도를 변화시키는 경우도 고려하여 열 전달률의 예측 정밀도와, 이 열전달률의 예측값을 기초로 하는 강판의 예측 온도 이력의 예측 정밀도를 개선할 수 있다. 이에 의해, 냉각의 제어 정밀도를 안정적으로 확보하여 강판의 표면 온도 분포 폭을 20 ℃ 정도로 할 수 있다.
또한, 강판 상하의 각 분할 영역마다의 열전달률 분포를 고려하여 냉각 제어함으로써, 강판 상하의 온도차를 10 ℃ 정도까지 작게 하여 목표 온도까지 정밀도 좋게 냉각할 수 있고, 안정된 형상 특성, 기계적 성질을 갖는 강판을 각 강판마다의 기계적 성질의 차가 작은 강판군으로서 안정 확보할 수 있다.

Claims (5)

  1. 열간 압연된 강판을 구속하여 통판하는 상부 롤과 하부 롤로 이루어지는 복수 쌍의 구속 롤과, 통판 방향의 전후에서 이웃하는 각 구속롤 쌍 사이를 통과하는 강판 상ㆍ하면에 냉각 매체를 분사하는 강판 폭 방향으로 일렬 또는 복수열로 늘어선 노즐을 갖는 상ㆍ하면 노즐군을 구비한 강판의 냉각 장치를 이용하여 강판을 제어 냉각하는 방법에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이 상ㆍ하면 노즐군에 의한 강판 냉각 영역을, 강판 반송 방향에서 적어도 분류 충돌부 영역과 분류 비충돌부 영역으로 분할하여, 미리 예측한 각 분할 영역의 열전달률을 기초로 하여 강판의 예측 온도 이력을 연산하고, 상기 예측 온도 이력의 연산에 의해 구해진 냉각 장치 출구측의 상하면의 강판 온도가 목표 온도가 되도록 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
  2. 제1항에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 상하면 노즐군의 강판 냉각 영역의 분류 충돌부 영역을, 강판 반송 방향에서 2분할 이상으로 분할한 경우에 있어서, 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 각 분할 영역 단위로 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 강판 냉각 영역의 강판 폭 방향에서 적어도 분류 충돌부 영역을 양측 단부 영역과, 상기 양측 단부 영역의 내측 영역으로 분할하여, 미리 설정한 각 분할 영역의 열전달률을 기초로 하여 강판 폭 방향의 예측 온도 이력을 연산하고, 상기 예측 온도 이력의 연산에 의해 구해진 냉각 장치 출구측의 상하면의 강판 온도가 목표 온도가 되도록 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판 폭 방향의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
  4. 제3항에 있어서, 구속롤 쌍 사이의 상ㆍ하면 노즐군의 강판 냉각 영역의 분류 충돌부 영역을, 강판 폭 방향에서 2분할 이상으로 분할한 경우에 있어서, 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 각 분할 영역 단위로 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 구속롤 쌍 사이의 입구측과 출구측에서의 강판 온도 실측값으로부터 통과한 구속롤 쌍 사이에서의 열전달률 실적값을 연산에 의해 구하여, 상기 실적값과 강판 온도 실측값을 기초로 하여 후속의 구속롤 쌍 사이 통과 시의 열전달률을 보정하여 강판의 예측 온도 이력을 수정하고, 각 구속롤 쌍 사이에 있어서의 강판 폭 방향, 강판 반송 방향의 분류 충돌부 영역의 상ㆍ하면 노즐군의 분사 냉각 매체량을 제어하는 것을 특징으로 하는 강판의 냉각 방법.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20070622L (fi) * 2007-08-17 2009-04-15 Outokumpu Oy Menetelmä ja laitteisto tasaisuuden kontrolloimiseksi ruostumatonta terästä olevan nauhan jäähdytyksessä
JP4678448B2 (ja) * 2009-07-15 2011-04-27 住友金属工業株式会社 熱延鋼板の製造装置、及び鋼板の製造方法
CN102481610B (zh) * 2009-12-16 2014-08-06 新日铁住金株式会社 热轧钢板的冷却方法
JP5392143B2 (ja) * 2010-02-22 2014-01-22 新日鐵住金株式会社 厚鋼板の冷却制御方法、冷却制御装置および厚鋼板の製造方法
EP2361699A1 (de) 2010-02-26 2011-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Kühlung eines Blechs mittels einer Kühlstrecke, Kühlstrecke und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Kühlstrecke
JP4903920B1 (ja) * 2010-07-22 2012-03-28 新日本製鐵株式会社 鋼板の冷却装置及び鋼板の冷却方法
TWI511809B (zh) 2011-02-25 2015-12-11 China Steel Corp Method and apparatus for deruring hot - rolled high - pressure fluid
CN102284522B (zh) * 2011-08-30 2015-06-17 北京科技大学 一种带预矫直的在线加速冷却方法
KR101376565B1 (ko) * 2011-12-15 2014-04-02 (주)포스코 연속 소둔라인 급냉대의 스트립 온도제어 방법 및 장치
KR101498890B1 (ko) * 2012-06-28 2015-03-05 현대제철 주식회사 냉각장치의 에지마스크 제어방법
CN103418621B (zh) * 2013-08-15 2015-04-15 北京首钢国际工程技术有限公司 一种取向硅钢电磁感应炉板坯装、出炉装置及控制方法
DE102014001146A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Loi Thermprocess Gmbh Einrichtung zum Abkühlen von platten- oder bahnförmigem Blech aus Metall und Verfahren zur Wärmebehandlung
CN105772518B (zh) * 2014-12-19 2018-01-19 上海梅山钢铁股份有限公司 一种热轧高强钢应力减量化的两段稀疏层流冷却方法
KR101666814B1 (ko) 2015-07-21 2016-10-17 주식회사 포스코 냉각수 제어 장치
JP6399985B2 (ja) * 2015-09-08 2018-10-03 株式会社日立製作所 巻取温度制御装置および巻取温度制御方法
CN105177237A (zh) * 2015-10-19 2015-12-23 郑英 高强度铝合金薄板立式喷淋固溶淬火机列
CN105414204B (zh) * 2015-12-07 2017-11-28 武汉钢铁有限公司 用于热轧带钢的层流冷却控制系统及方法
WO2017109526A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Arcelormittal A method of heat transfer of a non-metallic or metallic item
WO2017109525A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Arcelormittal A method of a heat transfer of a non-metallic or metallic item
CN106435147B (zh) * 2016-08-26 2018-01-09 日照海恩锯业有限公司 一种圆锯片空气淬火方法
WO2018055918A1 (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板の冷却装置及び冷却方法
CN106755833B (zh) * 2017-01-10 2017-11-24 中南大学 一种喷淋淬火工艺研究装置及其使用方法
EP3603833B1 (en) * 2017-03-31 2023-11-29 Nippon Steel Corporation Device and method for cooling hot-rolled steel sheet
JP6819469B2 (ja) * 2017-06-06 2021-01-27 日本製鉄株式会社 熱処理鋼板の製造方法
CN108070710B (zh) * 2017-08-29 2019-03-29 东北大学 一种基于辊式淬火机的钢板控温淬火方法
DE102017127470A1 (de) 2017-11-21 2019-05-23 Sms Group Gmbh Kühlbalken und Kühlprozess mit variabler Abkühlrate für Stahlbleche
JP7279083B2 (ja) * 2018-06-13 2023-05-22 ノベリス・インコーポレイテッド 圧延後に金属ストリップを焼き入れするためのシステム及び方法
EP3825019B1 (en) 2018-09-19 2023-06-14 Nippon Steel Corporation Cooling device for hot-rolled steel sheet and cooling method of hot-rolled steel sheet
WO2020085352A1 (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 Ｊｆｅスチール株式会社 焼入れ装置及び焼入れ方法並びに鋼板の製造方法
KR20220052999A (ko) * 2019-09-30 2022-04-28 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 금속대 급냉 장치 및 금속대 급냉 방법 그리고 금속대 제품의 제조 방법
CN112090967B (zh) * 2020-08-28 2022-03-18 中冶华天工程技术有限公司 长材轧制穿水冷却控制方法和系统
CN113000608B (zh) * 2021-02-05 2023-04-11 首钢集团有限公司 一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置
CN113695405B (zh) * 2021-09-07 2022-07-29 燕山大学 一种大型筒节差温轧制均匀冷却系统及方法
CN114618895B (zh) * 2022-04-11 2022-11-08 福建三宝特钢有限公司 基于动态调节的热轧带轧制系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6087914A (ja) * 1983-10-19 1985-05-17 Nippon Steel Corp 熱鋼板のオンライン冷却方法
JPH0741303B2 (ja) * 1988-12-28 1995-05-10 新日本製鐵株式会社 熱間圧延鋼板の冷却制御装置
JP2006035311A (ja) * 2004-06-23 2006-02-09 Nippon Steel Corp 厚鋼板の冷却装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611420A (ja) 1984-06-12 1986-01-07 Kobe Steel Ltd 熱間圧延厚鋼板の強制冷却方法およびその装置
JPS62130222A (ja) 1985-12-03 1987-06-12 Nippon Steel Corp 熱鋼板の冷却方法及び装置
JP2610019B2 (ja) 1986-07-03 1997-05-14 新日本製鐵株式会社 熱鋼板の冷却方法
US4774996A (en) 1986-09-29 1988-10-04 Steel Casting Engineering, Ltd. Moving plate continuous casting aftercooler
JPH0516206Y2 (ko) * 1987-05-07 1993-04-28
JP2644289B2 (ja) 1988-06-30 1997-08-25 川崎重工業株式会社 油圧機械の騒音防止装置
JPH0270018A (ja) 1988-09-05 1990-03-08 Nippon Steel Corp 熱鋼板の冷却方法
JP2003138318A (ja) 2001-10-31 2003-05-14 Nkk Corp 熱延鋼板の品質管理方法、その装置及び熱延鋼板
JP3896094B2 (ja) * 2002-03-25 2007-03-22 新日本製鐵株式会社 厚鋼板の冷却方法および冷却装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6087914A (ja) * 1983-10-19 1985-05-17 Nippon Steel Corp 熱鋼板のオンライン冷却方法
JPH0741303B2 (ja) * 1988-12-28 1995-05-10 新日本製鐵株式会社 熱間圧延鋼板の冷却制御装置
JP2006035311A (ja) * 2004-06-23 2006-02-09 Nippon Steel Corp 厚鋼板の冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
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