TW201416145A - 熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法 - Google Patents

熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201416145A
TW201416145A TW102119934A TW102119934A TW201416145A TW 201416145 A TW201416145 A TW 201416145A TW 102119934 A TW102119934 A TW 102119934A TW 102119934 A TW102119934 A TW 102119934A TW 201416145 A TW201416145 A TW 201416145A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
water
hot
rolled steel
steel sheet
blocking
Prior art date
Application number
TW102119934A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI524951B (zh
Inventor
Hitoshi Nikaido
Yoshihiro Serizawa
Noriyuki Hishinuma
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49712083&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201416145(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of TW201416145A publication Critical patent/TW201416145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI524951B publication Critical patent/TWI524951B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

本發明之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，是於冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，將以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之水量密度對前述熱軋鋼板噴射之冷卻水加以水擋的水擋裝置，具有對前述熱軋鋼板噴射水擋水之複數水擋噴嘴，並於前述熱軋鋼板表面中，自各前述水擋噴嘴所噴射之前述水擋水的碰撞領域於前述熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之前述碰撞領域的一部分重疊。

Description

熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法 技術領域
本發明係有關於將在冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，對該熱軋鋼板噴射之冷卻水、特別是大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下的水量密度之冷卻水加以水擋的水擋裝置及水擋方法。
本申請案依據2012年06月08日，在日本申請之特願2012-130630號、2012年09月06日在日本申請之特願2012-196536號主張優先權，並在此引用其內容。
背景技術
熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板於利用輸送台從最後軋延機搬運至盤捲器時，係藉由設於輸送台上下之冷卻裝置冷卻至預定溫度後，被捲取至盤捲器。於熱軋鋼板之熱軋延中，該最後軋延後之冷卻樣態係決定熱軋鋼板之機械特性、加工性、熔接性等重要因素，將熱軋鋼板均勻地冷卻至預定溫度係為重要。
該最後軋延後之冷卻步驟中，通常，例如，係使 用水(以下，稱作冷卻水)作為冷卻媒介冷卻熱軋鋼板。具體而言，係於熱軋鋼板之預定冷卻領域中，使用冷卻水冷卻熱軋鋼板。並且，如上述，為均勻地將熱軋鋼板冷卻至預定溫度，需防止多餘之冷卻水流出至該冷卻領域之上游側或下游側。
因此，進行了熱軋鋼板上之冷卻水的水擋。該冷卻水之水擋方法，自以往便有人提出了各種方法。
專利文獻1中，有人提出了於冷卻裝置，即噴射冷卻水之冷卻噴嘴的下游側，配置1列以上之噴射角度朝熱軋鋼板之板通過方向上游側傾斜的自狹縫狀或圓形狀之噴嘴噴射口噴射水擋水。並且，藉由自該噴嘴噴射至熱軋鋼板之水擋水進行冷卻水的水擋。
又，專利文獻2中，有人提出了於冷卻裝置一併設有噴水式水擋設備，更於噴水式水擋設備之下游側配置空氣噴嘴群。此外，由噴水式水擋設備噴射水擋水至熱軋鋼板，並自空氣噴嘴群朝熱軋鋼板一起噴射空氣風向與板通過方向大致正交之空氣，進行冷卻水的水擋。
此外，專利文獻3中，有人提出了由設有將水擋水噴射至熱軋鋼板之噴嘴的頭座(header)所構成之水擋裝置中，將水擋水之單位時間及每單位寬度之運動量(水擋水之力)維持在有滯留在熱軋鋼板上面之冷卻水的單位時間及每單位寬度之運動量(冷卻水之力)的1.5~5倍之範圍內，自噴嘴噴射水擋水至熱軋鋼板。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2007-152429號公報
專利文獻2：日本專利特開2010-227966號公報
專利文獻3：日本專利特開2012-51013號公報
發明概要
此處，於冷卻熱軋鋼板時，有例如，噴射大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大小的水量密度之冷卻水至熱軋鋼板的情形。
然而，專利文獻1中僅例示噴射水擋水之噴嘴的噴射角度，並未揭示其他條件，例如，水擋水之水量或流速等。又，專利文獻2中亦未揭示水擋水之水量或流速等條件。此外，專利文獻3中，僅考量了例如，如專利文獻3之說明書的實施例及表1所記載，對熱軋鋼板噴射4m3/m2/min以下之小水量密度的冷卻水。因此，該等專利文獻1~3所記載之水擋方法均完全未考量到水擋大水量密度的冷卻水，有無法水擋大水量密度之冷卻水的情形。
又，於水擋以流量4m3/m2/min以下之冷卻水產生的板上之水時，可設想如圖8所示，於平面視圖中，使自複數扇形噴霧噴嘴100噴射並於熱軋鋼板10表面碰撞之水擋水的碰撞領域101係不會互相干涉地配置成山字形者。這是因為，藉由扇形噴霧噴嘴100暫時阻擋板上之水的板通過方向(圖8中之Y方向反方向)之流向，而產生朝寬度方向之流 向，藉由該流向而排出板上之水之故。因未互相干擾之水擋水的流向之寬度方向成分有效地作用，即使於水擋水之間有間隙，於流量4m3/m2/min以下之冷卻水時，幾未有如圖8中之斜向箭頭所示的冷卻水漏出的情形。
此外，發明人等致力地進行檢討後，發現於熱軋鋼板噴射大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度的冷卻水時，如專利文獻3記載地將水擋水之運動量維持於冷卻水之運動量的1.5~5倍之範圍內時，水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板的冷卻能力下降。
本發明係有鑑於前述情事而作成者，目的係於以大水量之冷卻水冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，可適當地進行利用該冷卻水之熱軋鋼板的冷卻，並適當地水擋冷卻水。
本發明為解決前述課題解決並達成目的，使用以下方法。換言之，
(1)本發明之一態樣的熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，係於冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，水擋以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之水量密度對前述熱軋鋼板噴射之冷卻水的水擋裝置，係具有複數對前述熱軋鋼板噴射水擋水之水擋噴嘴，並於前述熱軋鋼板表面中，自各前述水擋噴嘴所噴射之前述水擋水的碰撞領域於前述熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之前述碰撞領域的一部分重疊。
如前述，以往之冷卻設備係大多為冷卻水之水量少者，未有關於使用大水量之冷卻水的冷卻設備周邊之水擋的需求(參照專利文獻1~3)。然而，於追求各種材質之鋼板的近年來，正在追求冷卻設備之大水量化，而開始要求可防止大水量之板上的水流出之水擋設備。
因此，本申請案發明人等致力地進行檢討，結果，發現以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度的冷卻水冷卻熱軋鋼板時，藉由滿足於前述熱軋鋼板表面中，自複數水擋噴嘴所噴射之水擋水的碰撞領域於熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之碰撞領域的一部分重疊之條件，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板的冷卻，並適當地水擋冷卻水。
以往，於水擋小水量之冷卻水時，一般係使用於熱軋鋼板之表面中，將自複數水擋噴嘴所噴射之水擋水的碰撞領域相對於板上之水的流動方向配置成楔型，以將板上之水推開至左右的方法(參照圖8)。於如此之以往的水擋方法中，即使於相鄰之水擋水的碰撞領域之間具有間隙，於以流量4m3/m2/min以下之小水量的冷卻水冷卻熱軋鋼板時，並無自前述間隙漏出如圖8中之斜向箭頭所示的板上之水(冷卻水)。
然而，於以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量的冷卻水冷卻熱軋鋼板時，以如前述之以往的水擋方法，如圖8中之斜向箭頭所示，將自相鄰之水擋水的碰撞領域之間隙漏出板上之水，而無法適當地進行熱軋鋼板之冷 卻及冷卻水之水擋。
因此，本申請案發明人首先，於熱軋鋼板之表面中，調整水擋水之噴嘴配置與噴射方向，使複數水擋水之碰撞領域於熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，驗證水擋效果。結果，去除了相鄰之水擋水的碰撞領域之間隙，相較於習知方法，成功地改善了板上之水的漏出，但本申請案發明人為對應更大水量之冷卻水，更加進行了檢討。
如圖8所示，對應於小水量之冷卻水的以往之水擋方法係設定水擋噴嘴之配置與水擋水之噴射方向等，使相鄰之碰撞領域不會重疊(換言之，水擋水之間並未互相干擾)。例如，一般對於冷卻水或除鏽用之高壓水，亦設定噴嘴之配置與水之噴射方向等，使自噴嘴所噴射之水之間不會互相干擾。其理由，可舉不易預測自噴嘴所噴射之水之間的干擾對冷卻能力或除鏽能力所造成的影響、或水流之損失亦大為例。因此，以往之水擋方法仍依據冷卻水或除鏽用之高壓水的噴射方法，避免水擋水之間的干擾。
然而，於對熱軋鋼板噴射水擋水時，不需考量到因水擋水之間的干擾對冷卻能力造成之影響或水流之損失等，而以藉由噴射水擋水於鋼板表面所形成之水流防止板上之水的漏出係為最優先之目的。
因此，本申請案發明人並未受習知技術常識所拘束，而係調整水擋水之噴嘴配置或噴射方向，使於熱軋鋼板之表面中，複數之水擋水的碰撞領域於熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，並且，互相相鄰之碰撞領域的 一部分重疊(即，相鄰之水擋水互相干擾)，驗證水擋效果後，於以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量的冷卻水冷卻熱軋鋼板時，相較於習知方法，仍可成功地大幅改善板上之水的漏出。
其理由，除了去除相鄰之水擋水的碰撞領域之間隙之外，可舉藉由相鄰之水擋水的干擾形成鞏固之水壁，防止因大水量且水位高的板上之水的漏出為例。又，前述驗證之結果，亦確認未產生被視為水擋水之間干擾的原因之問題。
如以上，依據前述(1)記載之水擋裝置，相較於習知方法，可大幅地改善大水量之板上之水(冷卻水)的漏出。如此之水擋裝置的構造係用以對應大水量之冷卻水，係自習知一般之技術常識轉換想法的本申請案發明人才可實現者，其他發明所屬技術領域中具通常知識者則不易實現。
(2)於前述(1)記載之水擋裝置中，於前述熱軋鋼板之寬度方向上互相相鄰之前述水擋水的噴流合流之高度，於自前述熱軋鋼板之板通過方向所見的側面視圖中，亦可較前述熱軋鋼板表面高出400mm。
換言之，至高出熱軋鋼板表面400mm之位置前，水擋水係於垂直方向上無間隙地存在。藉由本申請案發明人之檢驗，可知於以大水量之冷卻水冷卻熱軋鋼板時，該冷卻水之高度於熱軋鋼板表面上低於400mm。因此，藉使相鄰之水擋水的噴流合流之高度滿足高出熱軋鋼板表面400mm的條件，冷卻水將不會超出水擋水而流出。另，於熱軋鋼板噴射特別大之水量密度的冷卻水時，因該冷卻水將自熱 軋鋼板表面朝垂直上方飛濺，故以滿足該水擋水之高度的條件為佳。
(3)前述(1)或(2)記載之水擋裝置中，於前述熱軋鋼板表面中，朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述水擋水之運動量FA亦可係朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。
如此，因水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB以上，故水擋水可阻擋冷卻水，冷卻水將不會穿透水擋水而流出。另一方面，藉由本申請案發明人之檢驗，水擋水之運動量FA較冷卻水之運動量FB的1.5倍大時，水擋水將潛入冷卻水之下方，可知利用冷卻水之熱軋鋼板的冷卻能力下降。因此，如前述，以水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍為佳。
另外，如上述，專利文獻3中，將水擋水之單位時間及每單位寬度之運動量(水擋水之力)設為冷卻水之單位時間及每單位寬度之運動量(冷卻水之力)的1.5~5倍。該條件係例如專利文獻3之實施例及表1所記載，以4m3/m2/min以下之小水量密度(以下，將該水量密度之範圍稱作小水量密度)的冷卻水冷卻熱軋鋼板時，用以水擋冷卻水之條件，並不適用於以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度(以下，將水量密度之範圍稱作大水量密度)的冷卻水冷卻熱軋鋼板的情形。
經由本申請案發明人之驗證，可知如專利文獻3所記載地以小水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板的情形，與 如本發明地以大水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板的情形，冷卻熱軋鋼板之機制係相異。
例如，於以小水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板時，控制定義該冷卻水之運動量的要因係如例如專利文獻3之說明書第0019段中冷卻水之運動量所定義，係滯留於熱軋鋼板表面之冷卻水的深度(位能)。換言之，滯留於熱軋鋼板表面之冷卻水係最有助於熱軋鋼板之冷卻。此時，因冷卻水之運動量變小，故將水擋水之運動量設為冷卻水之運動量以上時，水擋水將潛入冷卻水下方，成為與無水擋冷卻的情形相異之冷卻能力。
另一方面，如本發明於以大水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板時，控制定義該冷卻水之運動量FB的要因係自噴嘴噴射至熱軋鋼板之冷卻水的水平分量。換言之，自噴嘴噴射之冷卻水係最有助於熱軋鋼板之冷卻。此時，因大水量密度之冷卻水的運動量變大，故使水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍時，如上述，水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板的冷卻能力下降。
(4)於如前述(1)~(3)之任一者記載的水擋裝置中，前述複數水擋噴嘴亦可並排地配置於前述熱軋鋼板之寬度方向上，使前述水擋水之噴射方向的前述水擋噴嘴與前述熱軋鋼板表面的距離係2000mm以內。
經由本申請案發明人之驗證，於水擋噴嘴與熱軋鋼板表面之間的水擋水之噴射方向的距離大於2000mm時，可知自水擋噴嘴噴射至熱軋鋼板之水擋水因空氣阻力而減弱，該水 擋水之運動量變小，有無法適當地水擋大水量之冷卻水的可能性。因此，如前述，以將水擋水之噴射方向的水擋噴嘴與熱軋鋼板表面的距離設為2000mm以內為佳。
(5)於如前述(1)~(4)之任一者記載的水擋裝置中，自前述水擋噴嘴所噴射之水擋水的垂直方向起之噴射角度亦可係20~65度。
(6)於如前述(1)~(5)之任一者記載的水擋裝置中，前述複數水擋噴嘴亦可分別配置於對前述熱軋鋼板噴射冷卻水之冷卻水噴嘴的上游側與下游側。
(7)於如前述(1)~(6)之任一者記載的水擋裝置中，前述複數水擋噴嘴亦可係扇形噴霧噴嘴。
(8)本發明之一態樣的熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，係於冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，將以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之水量密度對前述熱軋鋼板噴射之冷卻水加以水擋的水擋方法，包含以下步驟：在使前述熱軋鋼板表面中複數水擋水之碰撞領域於前述熱軋鋼板的寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之前述碰撞領域的一部分重疊的情形下，自複數水擋噴嘴對前述熱軋鋼板噴射前述水擋水。
(9)於如前述(8)記載之水擋方法中，於前述熱軋鋼板之寬度方向上互相相鄰之前述水擋水的噴流合流之高度，於自前述熱軋鋼板之板通過方向所見的側面視圖中，亦可較前述熱軋鋼板表面高出400mm。
(10)於如前述(8)或(9)記載之水擋方法中，於前述 熱軋鋼板表面中，朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述水擋水之運動量FA亦可係朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。
(11)於如前述(8)~(10)之任一者記載的水擋方法中，前述複數水擋噴嘴亦可並排地配置於前述熱軋鋼板之寬度方向上，使前述水擋水之噴射方向的前述水擋噴嘴與前述熱軋鋼板表面的距離係2000mm以內。
(12)於如前述(8)~(11)之任一者記載的水擋方法中，自前述水擋噴嘴所噴射之水擋水的垂直方向起之噴射角度亦可係20~65度。
(13)於如前述(8)~(12)之任一者記載的水擋方法中，前述複數水擋噴嘴亦可分別配置於對前述熱軋鋼板噴射冷卻水之冷卻水噴嘴的上游側與下游側，藉由自配置於前述冷卻水噴嘴之上游側及下游側的前述水擋噴嘴所噴射之前述水擋水，亦可水擋前述冷卻水噴嘴之上游側與下游側的冷卻水。
(14)於如前述(8)~(13)之任一者記載的水擋方法中，前述複數水擋噴嘴亦可係扇形噴霧噴嘴。
依據前述態樣，於以大水量之冷卻水冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，可適當地水擋該冷卻水。
1‧‧‧熱軋延設備
10‧‧‧熱軋鋼板
11‧‧‧加熱爐
12‧‧‧寬度方向軋延機
13‧‧‧粗軋延機
13a‧‧‧工作軋輥
13b‧‧‧4重軋延機
14‧‧‧最後軋延機
14a‧‧‧最後軋延軋輥
15‧‧‧冷卻裝置
16‧‧‧水擋裝置
17‧‧‧捲取裝置
18‧‧‧搬運軋輥
20‧‧‧冷卻水噴嘴
21‧‧‧其他冷卻水噴嘴
22‧‧‧水擋噴嘴
30‧‧‧碰撞領域
100‧‧‧扇形噴霧噴嘴
101‧‧‧碰撞領域
H,hA,hB‧‧‧高度
D,L‧‧‧距離
P‧‧‧間隔
S‧‧‧扁鋼胚
θA‧‧‧傾斜角度
θB,θS‧‧‧噴射角度
FA,FA’‧‧‧水擋水之運動量
FB‧‧‧冷卻水之運動量
QA,Q1,Q2‧‧‧水擋水之水量
vA,v1,v2‧‧‧水擋水的流速
α1,α2‧‧‧角度
ρ‧‧‧水之密度
圖1係顯示具有本發明之一實施形態的水擋裝置之熱軋延設備之概略構造的說明圖。
圖2係顯示冷卻裝置與水擋裝置之概略構造的側面圖。
圖3係顯示冷卻裝置與水擋裝置之概略構造的平面圖。
圖4係模式地顯示自熱軋鋼板之板通過方向所見的側面視圖中，水擋噴嘴之配置的說明圖。
圖5係模式地顯示自熱軋鋼板之寬度方向所見的側面視圖中，相對於冷卻水噴嘴之水擋噴嘴之配置的說明圖。
圖6係有關於表示水擋水之運動量FA的(1)式及表示冷卻水之運動量FB的(2)式之導出方法的說明圖。
圖7A係顯示有關於水擋噴嘴之配置之變形例的圖。
圖7B係顯示有關於水擋噴嘴之配置之變形例的圖。
圖8係顯示於平面視圖中，於水擋以流量4m3/m2/min以下之冷卻水產生的板上之水時的扇形噴霧噴嘴碰撞面與板上之水之流動方向的說明圖。
用以實施發明之形態
以下，說明本發明之一實施形態。圖1係顯示具有本實施形態之水擋裝置的熱軋延設備1之概略構造的說明圖。
熱軋延設備1中，以軋輥上下地夾持經加熱之扁鋼胚S連續地進行軋延，例如，使板厚變薄至1mm後捲取熱軋鋼板10。熱軋延設備1具有：用以加熱扁鋼胚S之加熱爐11、於寬度方向軋延經於該加熱爐11中加熱之扁鋼胚S的寬度方向軋延機12、自上下方向軋延該經寬度方向軋延之扁鋼胚S作成粗軋件(rough bar)的粗軋延機13、連續最後熱軋 延至粗軋件更為預定厚度的最後軋延機14、藉由冷卻水將經該最後軋延機14最後熱軋延之熱軋鋼板10冷卻的冷卻裝置15、水擋自冷卻裝置15所噴射之冷卻水的水擋裝置16、及將經冷卻裝置15冷卻之熱軋鋼板10捲取成線圈狀的捲取裝置17。
加熱爐11中，相對於透過裝入口自外部搬入之扁鋼胚S，配設有藉由吹出火焰加熱扁鋼胚S的邊側燃燒器、軸流式燃燒器、及爐頂燃燒器。經搬入加熱爐11之扁鋼胚S於各區域中所形成之各加熱帶中依序加熱，更於最終區域所形成之均熱帶中利用爐頂燃燒器，均等地加熱扁鋼胚S，藉此，進行可以最適溫度搬運之保熱處理。於加熱爐11之加熱處理全部結束時，扁鋼胚S將被搬運至加熱爐11外，移動至以粗軋延機13進行之軋延步驟。
粗軋延機13係使搬運來之各扁鋼胚S通過配設於複數軋台的圓柱狀之旋轉軋輥的間隙。例如，該粗軋延機13僅藉由第1軋台中配設於上下之工作軋輥13a熱軋延扁鋼胚S，作為粗軋件。接著，利用由工作軋輥與背托軋輥所構成之複數4重軋延機13b更加連續地軋延通過該工作軋輥13a之粗軋件。結果，該粗軋延步驟結束時，粗軋件被軋延至厚度30~60mm左右的板厚，再被搬運至最後軋延機14。
最後軋延機14係將搬運來之粗軋件進行最後軋延至數mm左右的板厚。該等最後軋延機14係於6~7台軋台之間使粗軋件通過經排列成上下一直線的最後軋延軋輥14a之間隙，並逐漸地將其軋縮。經該最後軋延機14最後軋 延之熱軋鋼板10係藉由後述之搬運軋輥18搬運，送至冷卻裝置15。
將於後述詳細地說明冷卻裝置15與水擋裝置16之構造。
捲取裝置17以預定之捲取溫度捲取經冷卻裝置15冷卻的熱軋鋼板10。藉由捲取裝置17捲取成線圈狀之熱軋鋼板10將被搬運至熱軋延設備1外。
接著，說明上述冷卻裝置15之構造。如圖2所示，冷卻裝置15於輸送台之搬運軋輥18上搬運的熱軋鋼板10上方，具有複數於熱軋鋼板10表面噴射冷卻水的冷卻水噴嘴20。冷卻水噴嘴20可使用例如，實心椎狀噴霧噴嘴。
如圖3所示，冷卻水噴嘴20於熱軋鋼板10之寬度方向(圖中之X方向)上配置複數，例如5個，又於熱軋鋼板10之板通過方向(圖中之Y方向)上配置複數，例如4個。另，本實施形態之冷卻水噴嘴20對熱軋鋼板10，以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度噴射冷卻水，將熱軋鋼板10冷卻至預定溫度。
又，如圖2所示，冷卻裝置15於熱軋鋼板10之下方，具有複數例如，於熱軋鋼板10之裡面噴射冷卻水的其他冷卻水噴嘴21。其他冷卻水噴嘴21亦可使用例如，實心椎狀噴霧噴嘴。又，其他冷卻水噴嘴21之配置亦與上述冷卻水噴嘴20之配置相同。
另外，冷卻水噴嘴20及21亦可使用本實施形態之噴霧噴嘴以外的其他噴嘴，例如管層流噴嘴(pipe laminar nozzle) 等各種噴嘴。例如，於冷卻噴嘴20使用有管層流噴嘴時，因自該冷卻噴嘴20噴出之冷卻水係於垂直方向上噴射，故自後述之冷卻水噴嘴20噴射的冷卻水之垂直方向起的噴射角度θB係0°。
接著，說明上述水擋裝置16之構造。水擋裝置16係於熱軋鋼板10上方，於冷卻水噴嘴20之上游側與下游側中，分別具有複數對熱軋鋼板10表面噴射水擋水的水擋噴嘴22。水擋噴嘴22可使用例如，扇形噴霧噴嘴。並且，如圖3所示，上游側之水擋噴嘴22藉由自該水擋噴嘴22所噴射之水擋水阻擋自冷卻水噴嘴20流至上游側的冷卻水。同樣地下游側之水擋噴嘴22藉由自該水擋噴嘴22所噴射之水擋水阻擋自冷卻水噴嘴20流至下游側的冷卻水。
接著，說明相對於上述冷卻水噴嘴20之水擋噴嘴22的配置、及相對於冷卻水之水擋水的作用。另，上游側之水擋噴嘴22與下游側之水擋噴嘴22的配置、及相對於冷卻水之水擋水的作用係相同。
如圖3所示，水擋噴嘴22於熱軋鋼板10之寬度方向上並列地配置有複數，例如5個。該等複數之水擋噴嘴22係配置成於平面視圖中，自水擋噴嘴22所噴射並於熱軋鋼板10表面碰撞之水擋水的噴流之碰撞領域30，於熱軋鋼板10之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之碰撞領域30的一部分重疊。例如，於熱軋鋼板10之寬度方向上，互相相鄰之水擋水的碰撞領域中存在有間隙時，有冷卻水(板上之水)自該間隙流出的可能性。該點，於本實施形態 中，因熱軋鋼板10之寬度方向上係存在無間隙的水擋水之碰撞領域，故冷卻水不會流出。另，水擋噴嘴22係配置成水擋水之噴出角度朝冷卻水噴嘴20側傾斜。
圖4係模式地顯示自熱軋鋼板10之板通過方向所見的側面視圖中，水擋噴嘴22之配置。如圖4所示，互相相鄰之水擋噴嘴22、22間的熱軋鋼板10之寬度方向間隔P係設定成使熱軋鋼板10之寬度方向上互相相鄰之水擋水的噴流合流之高度H高出熱軋鋼板10表面400mm。
換言之，至高出熱軋鋼板10表面400mm之高度H以前，水擋水係於垂直方向上無間隙地存在。經本申請案發明人之驗證，發現於以大水量之冷卻水冷卻熱軋鋼板10時，該冷卻水之高度係未高出熱軋鋼板10表面400mm。因此，藉由滿足互相相鄰之水擋水的噴流合流之高度高出熱軋鋼板10表面400mm的條件，冷卻水將不會超出水擋水而流出。特別是，如本實施形態，於對熱軋鋼板10噴射大水量密度之冷卻水時，因該冷卻水將自熱軋鋼板10表面朝垂直上方飛濺，故以滿足該水擋水之高度條件為佳。
另外，水擋水之噴流合流的高度H係藉由下述式(3)幾何地算出。並且，為使水擋水之噴流合流的高度H高出熱軋鋼板10表面400mm，設定下述式(3)之水擋噴嘴22、22間的間隔P、水擋水之傾斜角度θA、水擋水之噴射角度θS。又，水擋水之噴流合流的高度H當然小於水擋噴嘴22距離熱軋鋼板10表面之高度hA，該高度H之上限實質上係900mm。
H={hA/cosθA×tan(θS/2)-P/2}×cosθA/tan(θS/2)…(3)
但是，於前述(3)式中，hA係水擋噴嘴22距離熱軋鋼板10表面之高度(1000mm左右)、θA係距離水擋噴嘴22所噴射之水擋水的垂直方向之噴射角度(以下，稱作傾斜角度)、θS係距離水擋噴嘴22之水擋水的噴射角度、P係水擋噴嘴22、22間之熱軋鋼板10於寬度方向上的間隔。
水擋水之噴射角度θS係例如，5~150°。該水擋水之噴射角度θS以10~130°為佳，更以20~60°較佳。
水擋水之噴射角度θS過小時，為確保水擋高度而縮小噴嘴節距，因噴嘴數量增加，經濟性變差。另一方面，水擋水之噴射角度θS過大時，噴嘴節距變大，噴嘴數量變少，經濟性雖變佳，但因抵制冷卻水之方向的水擋水水量減少，故水擋機能下降。因此，實際上係將水擋水之噴射角度θS設為5~150°。
又，水擋水之噴射角度θS為10~130°時，因水擋性提升而為佳。
此外，水擋水之噴射角度θS以20~60°較佳。其理由係因增加噴嘴數量並設定噴射角度θS為小者，將容易確保抵制冷卻水之方向的水擋水水量，故可縮小供水系統之規模(配管或泵容量等)，經濟性高。
圖5係模式地顯示自熱軋鋼板10之寬度方向所見的側面視圖中，相對於冷卻水噴嘴20之水擋噴嘴22的配置。如圖5所示，水擋噴嘴22係配置於自該水擋噴嘴22之水 擋水的噴射方向上，水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L為2000mm以內的位置。經本申請案發明人之驗證，可知於水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之間的水擋水之噴射方向的距離L大於2000mm時，自水擋噴嘴22噴射至熱軋鋼板10之水擋水將因空氣阻力而減弱，該水擋水之運動量變小，有無法適當地水擋大水量之冷卻水的可能性。因此，如前述，以將水擋水之噴射方向的水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L設為2000mm以內為佳。
又，若將複數水擋噴嘴22配置於靠近冷卻水噴嘴20之位置時，亦可縮小熱軋延設備1之佔有面積。但，水擋噴嘴22配置於自水擋噴嘴22噴射之水擋水與自冷卻水噴嘴20噴射之冷卻水於到達熱軋鋼板10前不會碰撞的位置。換言之，將水擋噴嘴22配置於水擋噴嘴22與冷卻水噴嘴20之距離D滿足下述式(4)的位置。
D≧(hA×tanθA+hB×tanθB)…(4)
但是，於前述(4)式中，hA係水擋噴嘴22距離熱軋鋼板10表面之高度、θA係距離水擋噴嘴22所噴射之水擋水的垂直方向之傾斜角度、hB係冷卻水噴嘴20距離熱軋鋼板10表面之高度、θB係距離自冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的垂直方向之噴射角度。
自水擋噴嘴22所噴射之水擋水噴射至熱軋鋼板10表面，使朝熱軋鋼板10之板通過方向的冷卻水噴嘴20側流動之水擋水的運動量FA係朝熱軋鋼板10之板通過方向的水擋噴嘴22側流動之冷卻水的運動量FB之1.0~1.5倍。
水擋水之運動量FA係以由例如，水之密度ρ、自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的水量QA、自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的流速vA、及距離自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的垂直方向之噴射角度θA所構成的下述(1)式所定義。
又，冷卻水之運動量FB係以由例如，水之密度ρ、自配置於熱軋鋼板10之寬度方向的一列冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的水量QB、自冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的流速vB、及距離自冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的垂直方向之噴射角度θB所構成的下述(2)式所定義。
FA=ρ．QA．vA．(1+sinθA)/2…(1)
FB=ρ．QB．vB．(1+sinθB)/2…(2)
以下，說明前述(1)式之導出方法。另，前述(2)式之導出方法係與前述(1)式之導出方法相同。
如圖6所示，將自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的水量設為QA、將自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的流速設為vA、將距離自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的垂直方向之噴射角度設為θA、將水之密度設為ρ。此處，以下述(5)式定義於碰撞熱軋鋼板10表面後沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20側的水擋水之運動量FA。
又，以下述(6)式定義於碰撞熱軋鋼板10表面後，沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20之相反側的水擋水之運動量FA’。
FA=ρ．Q1．v1…(5)
FA’=ρ．Q2．v2…(6)
但是，於前述(5)式中，Q1係沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20側之水擋水的水量、v1係沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20側之水擋水的流速。
又，於前述(6)式中，Q2係沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20之相反側的水擋水之水量、v2係沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20之相反側的水擋水之流速。
假設水擋水於碰撞熱軋鋼板10前後無摩擦等損失時，依據流體之動量守恆定律，下述(7)式係成立。
ρ．QA．vA．sinθA=ρ．Q1．v1-ρ．Q2．v2…(7)
此處，由假設水擋水於碰撞熱軋鋼板10前後無損失而下述(8)式成立時，前述(7)式可以下述(9)式表示。
vA=v1=v2…(8)
QA．sinθA=Q1-Q2…(9)
水擋水之水量QA、Q1及Q2係成立下述(10)式。因此，依據前述(9)式及下述(10)式，可以下述(11)式表示水擋水之水量Q1，以下述(12)式表示水擋水之水量Q2。
QA=Q1+Q2…(10)
Q1=QA．(1+sinθA)/2…(11)
Q2=QA．(1-sinθA)/2…(12)
由前述(5)式、前述(8)式及前述(11)式，最終可導出表示水擋水(即沿著熱軋鋼板10表面流至冷卻水噴嘴20側之水擋水)之運動量FA的下述(1)式。
FA=ρ．QA．vA．(1+sinθA)/2…(1)
另外，由以上說明之(1)式的導出方法，可知以(2)式所 表示之冷卻水的運動量FB係沿著熱軋鋼板10表面流至水擋噴嘴22側之冷卻水的運動量(參照圖5)。
本實施形態中，依據前述(1)式及(2)式，設定各種裝置參數(前述(1)式及(2)式之各變數)，使水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。該等水擋水之運動量FA與冷卻水之運動量FB係熱軋鋼板10表面中，朝向水擋水與冷卻水互相碰撞之方向的向量。
另外，於前述(1)式及(2)式中，假設自水擋噴嘴22與冷卻水噴嘴20所噴射的水擋水之水量QA與冷卻水之水量QB於分別自水擋噴嘴22與冷卻水噴嘴20噴射後至到達熱軋鋼板10表面係為一定。又，假設自冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的噴射角度θB係距離垂直方向之角度時，假設自冷卻水噴嘴20所噴射之冷卻水的水量QB於熱軋鋼板10表面全係流向上游側或下游側之任一者。
因此，於考量冷卻水之水量QB的水量時，係考量最危險側(由水擋之觀點來看係最安全側)之水量，冷卻水之運動量FB亦將變為最大。另，於考量到冷卻水之水量QB時，係僅考量自最上游側或最下游側之冷卻水噴嘴20，即最靠近水擋噴嘴22側之冷卻水噴嘴20的冷卻水之一列的量，並未考量來自其他之冷卻水噴嘴20的冷卻水。又，來自其他之冷卻水噴嘴20的冷卻水因朝熱軋鋼板10之板通過方向的流向互相消弭，故該冷卻水朝熱軋鋼板10之寬度方向流動。
如此之本實施形態中，因熱軋鋼板10表面中於熱 軋鋼板10之板通過方向上流動的水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB以上，故可水擋水可阻擋冷卻水，冷卻水將不會穿透水擋水而流出。另一方面，經本申請案發明人之驗證，可知水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍時，水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力將下降。因此，如本實施形態地，以將水擋水之運動量FA設為冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍為佳。
另外，距離自水擋噴嘴22所噴射之水擋水的垂直方向之傾斜角度θA係20~65度，較佳者係30~50度。例如，傾斜角度θA小於20度時，有自水擋噴嘴22所噴射之水擋水流向與冷卻水相反的方向之疑慮。此時，有無法藉由水擋水適當地水擋冷卻水的可能性。又，例如，傾斜角度θA大於65度時，水擋噴嘴22與碰撞領域30之距離將變大，熱軋延設備1之佔有面積變大。因此，傾斜角度θA以20~65度為佳。
如以上，本實施形態中，設定各水擋噴嘴22之配置及水擋水之噴射角度，使熱軋鋼板10表面上自各水擋噴嘴22所噴射之水擋水的碰撞領域30係於熱軋鋼板10之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之碰撞領域30的一部分重疊。
又，本實施形態中，複數水擋噴嘴22係於熱軋鋼板10之寬度方向上並排地配置，使各別於水擋水之噴射方向的水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L於2000mm以內。
又，本實施形態中，設定熱軋鋼板10之寬度方向上互相相鄰之水擋水的噴流合流之高度H，於自熱軋鋼板10之板 通過方向所見的側面視圖中高出熱軋鋼板10表面400mm。
此外，於本實施形態中，設定熱軋鋼板10之表面中，朝熱軋鋼板10之板通過方向(冷卻水噴嘴側)流動的水擋水之運動量FA係熱軋鋼板10之板通過方向(水擋噴嘴側)的冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。
因此，依據本實施形態，於以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度的冷卻水冷卻熱軋鋼板10時，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，並適當地水擋冷卻水。另，各條件之效果係如上述。
此外，因可如此地藉由來自水擋噴嘴22之水擋水適當地水擋冷卻水，故該冷卻水不會超出冷卻裝置15之冷卻領域後流出。因此，使用冷卻裝置15可將熱軋鋼板10均一地冷卻至預定溫度。又，可以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度的冷卻水冷卻熱軋鋼板10，故可以高之冷卻能力適當地冷卻熱軋鋼板10。
另外，本發明並未受前述實施形態所限定，可舉如以下之變形例為例。
(1)前述實施形態中，係於冷卻水噴嘴20之上游側與下游側兩側設有水擋噴嘴22，亦可使用例如，拘束軋輥(restraining roll)或側面噴霧等取代任一者之水擋噴嘴22。
(2)前述實施形態中，雖例示了於熱軋鋼板10之寬度方向上並排地配置複數水擋噴嘴22的情形，但亦可例如，如圖7A及圖7B所示，於平面視圖中，於相對於熱軋鋼板10之寬度方向傾斜的方向上並排地配置複數水擋噴嘴 22。
圖7A係圖示了於相對於熱軋鋼板10之寬度方向上僅逆時針方向地傾斜角度α1的方向上並排地配置有複數水擋噴嘴22的情形。圖7B係圖示了於相對於熱軋鋼板10之寬度方向上僅順時針方向地傾斜角度α2的方向上並排地配置有複數水擋噴嘴22的情形。
角度α1及α2均以0°以上30°以下為佳。角度α1及α2大於30°時，因需增加配管長度或噴嘴數量導致設備尺寸的大型化，故經濟性惡化。又，角度α1及α2大於30°時，亦有產生作業側與驅動側之鋼板溫度差異等不良情形的可能性。
(3)前述實施形態中並未特別提及，但亦可配置水擋噴嘴22，使水擋水直接碰撞到台輥(table roll)上。於噴射水至相鄰之台輥的中間位置時，需考慮到不損及鋼板前端部通過時的板通過性。例如，需僅於鋼板前端部通過時降低水擋水之水量及壓力等、或於鋼板前端部通過後再噴射水擋水。因此，以配置水擋噴嘴22，使水擋水直接碰撞到台輥上為佳。
(4)又，前述實施形態中係使用扇形噴霧噴嘴22作為水擋噴嘴22，但只要滿足前述實施形態之所有條件的話，亦可使用其他噴嘴。換言之，只要可噴射冷卻水，使熱軋鋼板10表面之水擋水的噴流之碰撞領域30於平面視圖中於熱軋鋼板10之寬度方向上直線狀地連續排列，且熱軋鋼板10之寬度方向上相鄰之水擋水的噴流合流之高度H高出熱軋鋼板10表面400mm，且於熱軋鋼板10表面上，朝熱 軋鋼板10之板通過方向流動的水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB以上的話，亦可使用其他噴嘴，例如，實心椎狀噴霧噴嘴等作為水擋噴嘴22。
但是，以使用全寬度狹縫狀噴嘴(流體噴出孔朝熱軋鋼板之寬度方向全體展開的噴嘴)作為水擋噴嘴22係不佳。一般用於熱軋之全寬度狹縫狀噴嘴係使用低壓大流量。高壓大流量用之全寬度狹縫狀噴嘴因水量非常地大，故僅能於特殊之步驟中使用。其理由係因全寬度狹縫狀噴嘴之流體噴出孔(狹縫狀)係朝熱軋鋼板之寬度方向全體展開，故為噴出與噴霧噴嘴相同之噴出寬度則需縮小狹縫狀的厚度之故。
例如，於排列有8條具直徑14mm之流體噴出孔的扇形噴嘴時，因以寬2m之狹縫狀需0.6mm之狹縫狀厚度，故非常容易阻塞。該厚度於例如3mm左右時，因流速變為1/5，流速顯著地下降，故不易整理水擋與冷卻水之運動量的比率。例如，因水擋水之水量非常多，故產生排水性的問題。由以上理由可知以使用全寬度狹縫狀噴嘴作為水擋噴嘴22係不佳。
以上，一面參照附加圖式，一面說明本發明之較佳實施形態及變形例，但本發明並未受前述實施形態及變形例所限定。只要為發明所屬技術領域中具通常知識者，於專利申請範圍所記載之思想範疇內所能想到之各種變更例或修正例係為明確，並需知該等亦屬於本發明之技術範圍。
實施例
以下，說明經驗證使用有本發明之水擋裝置與水擋方法時的冷卻水之水擋效果的結果。於驗證水擋效果中，使用圖1~5所示之水擋裝置16作為本發明的水擋裝置。
如表1所示，分別改變冷卻水之水量(水量密度)QB、水擋水之水量(水量密度)QA、水擋水之噴射角度θS、水擋水之傾斜角度θA、水擋噴嘴22、22間之間隔(節距)P，進行冷卻水之水擋效果的驗證。另，冷卻水之水量QB僅需考量自最上游側或最下游側之冷卻水噴嘴20，即最靠近水擋噴嘴22側之冷卻水噴嘴20的冷卻水之一列的量之一半，不需考量自其他冷卻水噴嘴20的冷卻水。此外，於表1所示之任一實施例1~15及比較例1~29中，熱軋鋼板10表面之水擋水的噴流之碰撞領域30於平面視圖中係於熱軋鋼板10之寬度方向上直線狀地連續排列，且相鄰之碰撞領域30的一部分重疊。
表1中之「冷卻能力下降」欄中，以A、B、C之3個階段表示冷卻能力下降的程度。A係水擋水之運動量FA與冷卻水之運動量FB的比率FA/FB小於1.3，判斷冷卻能力幾乎無下降(0%以上、小於10%之冷卻能力下降)之意。B係水擋水之運動量FA與冷卻水之運動量FB的比率FA/FB係1.3以上、小於1.5，判斷稍微有冷卻能力下降(10%以上、小於30%之冷卻能力下降)之意。C係水擋水之運動量FA與冷卻水之運動量FB的比率FA/FB係1.5以上，判斷有冷卻能力下降(30%以上之冷卻能力下降)之意。但，B與C之冷卻設備的冷卻能力雖未能如預期，但係可水擋之情形，於水擋較優 先掌握冷卻設備本體之冷卻能力時，運動量之比率FA/FB亦可為1.5以上。又，運動量之比率FA/FB係為標準，冷卻設備之水量或噴嘴距離亦將影響冷卻能力之下降量。
又，表1中之「水擋性」欄中，將實際觀察水擋狀況之結果，於可輕鬆地進行水擋時標記為「A」、可適當地進行水擋時標記為「B」、無法適當地進行水擋，有冷卻水超出水擋水而流出時則標記為「C」。
此外，於「冷卻能力下降」係「A」或「B」，且「水擋性」係「A」或「B」時，於表1中之「評價」欄中標記為「A」。另一方面，於「冷卻能力下降」係「C」、或「水擋性」係「C」時，於表1中之「評價」欄中標記為「B」。因此，若「評價」欄係「A」，即可實際證明本發明之效果。
另外，關於「水擋性」之效果的驗證，係進行是否滿足本發明條件之下述3條件的驗證。
(1)朝熱軋鋼板10之板通過方向流動的水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍、 (2)於熱軋鋼板10之寬度方向上相鄰之水擋水的噴流合流之高度H高出熱軋鋼板10表面400mm、 (3)於發自水擋噴嘴22之水擋水的噴射方向上，水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L係2000mm以內。
表1中之比較例1~11中，冷卻水的水量(水量密度)QB係4m3/m2/min以下之小水量密度。另一方面，表1中之實施例1~5及比較例12~17、實施例6~10及比較例18~23、實施例11~15及比較例24~29中，分別之冷卻水的水量(水量密 度)QB係大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下的大水量密度。
首先，檢討冷卻水之水量(水量密度)QB係3.5m3/m2/min之小水量密度的比較例1~11。
比較例1~6均滿足前述條件(1)~(3)，適當地進行水擋。然而，水擋水之運動量FA係冷卻水的運動量FB以上。此時，因以小水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板10，冷卻水之運動量FB變小，故水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
又，比較例7滿足條件(2)及(3)，且水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍，故水擋性佳，但因水擋水之運動量FA過大，故水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。因此，比較例1~7之「評價」係為「B」。
比較例8及9因水擋水之運動量FA係冷卻水之運動量FB以上，故利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。並且，因未滿足條件(1)~(3)之任一者，故亦未能適當地進行水擋。因此，比較例8及9之「評價」係為「B」。
比較例10及11因水擋水之運動量FA小於冷卻水之運動量FB，故利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力並未下降，但未滿足條件(1)，未能適當地進行水擋。因此，比較例10及11之「評價」係為「B」。
如以上，於以小水量密度之冷卻水冷卻熱軋鋼板10時，雖可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，但卻未能適當地水擋冷卻水。
接著，檢討冷卻水之水量(水量密度)QB係4.2m3/m2/min之大水量密度的實施例1~5及比較例12~17。
比較例12因滿足條件(2)及(3)，且水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍，故水擋性佳，但因水擋水之運動量FA過大，故水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
比較例13~15因水擋水之運動量FA小於冷卻水之運動量FB，故利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力未下降，但未滿足條件(1)，未能適當地進行水擋。
比較例16滿足條件(1)，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力雖未下降，但相鄰之水擋水的噴流合流之高度H係400mm以下，雖滿足條件(2)，但仍未能適當地進行水擋。
比較例17儘管水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L大於2000mm，並滿足條件(3)，仍未能適當地進行水擋。又，此時，水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
相對於此，實施例1~5均滿足條件(1)~(3)之任一者，可適當地利用冷卻水進行熱軋鋼板10的冷卻，並適當地水擋冷卻水。
同樣地，檢討冷卻水之水量(水量密度)QB係6.0m3/m2/min之大水量密度的實施例6~10及比較例18~23。
比較例18因滿足條件(2)及(3)，且水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍，故水擋性佳，但因水擋水之運動量FA過大，故水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水 之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
比較例19~21因水擋水之運動量FA小於冷卻水之運動量FB，故利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力雖未下降，但未滿足條件(1)，未能適當地進行水擋。
比較例22滿足條件(1)，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力雖未下降，但相鄰之水擋水的噴流合流之高度H係400mm以下，未滿足條件(2)，未能適當地進行水擋。
比較例23中水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L大於2000mm，未滿足條件(3)，未能適當地進行水擋。又，此時，水擋水潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
相對於此，實施例6~10均滿足條件(1)~(3)之任一者，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，適當地水擋冷卻水。
同樣地，檢討冷卻水之水量(水量密度)QB係8.0m3/m2/min之大水量密度的實施例11~15及比較例24~29。
比較例24因滿足條件(2)及(3)，且水擋水之運動量FA大於冷卻水之運動量FB的1.5倍，故水擋性佳，因水擋水之運動量FA過大，故水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
比較例25~27因水擋水之運動量FA小於冷卻水之運動量FB，故利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力未下降，但未滿足條件(1)，未能適當地進行水擋。
比較例28滿足條件(1)，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷 卻能力雖未下降，但相鄰之水擋水的噴流合流之高度H係400mm以下，未滿足條件(2)，未能適當地進行水擋。
比較例29中水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L大於2000mm，未滿足條件(3)，未能適當地進行水擋。又，此時，水擋水將潛入冷卻水下方，利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻能力下降。
相對於此，實施例11~15均滿足條件(1)~(3)之任一者，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，並適當地水擋冷卻水。
藉由以上之驗證結果，確認於冷卻水之水量密度係大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之大水量密度，且使用有本發明之水擋裝置與水擋方法時，即均滿足條件(1)~(3)時，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，並適當地水擋冷卻水。另一方面，確認於冷卻水之水量密度係4m3/m2/min以下之小水量密度、或未滿足條件(1)~(3)之任一者時，可適當地進行利用冷卻水之熱軋鋼板10的冷卻，但未能適當地水擋冷卻水。
另外，上述實施例1~15中，「水擋性」係「A」之實施例2、7及12係最佳實施例。換言之，水擋水之噴射角度θS係50度、水擋水之傾斜角度θA係30度、水擋噴嘴22、22間之間隔P係225mm的條件係最佳條件。
相較於該條件，水擋水之噴射角度θS大於50度時，冷卻水之運動量FB將變小。另一方面，水擋水之噴射角度θS小於50度時，相鄰之水擋水的噴流合流之高度H將變低。
又，水擋水之傾斜角度θA大於30度時，水擋噴嘴22與熱軋鋼板10表面之距離L將變長。另一方面，水擋水之傾斜角度θA小於30度時，冷卻水之運動量FB將變小。
又，水擋噴嘴22、22間之間隔P大於225mm時，冷卻水之運動量FB將變小。另一方面，水擋噴嘴22、22間之間隔P小於225mm時，需設置多數之水擋噴嘴22，將提高裝置成本。
[表1]
產業上之可利用性
本發明係用以水擋冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時對該熱軋鋼板噴射之冷卻水。
10‧‧‧熱軋鋼板
15‧‧‧冷卻裝置
16‧‧‧水擋裝置
20‧‧‧冷卻水噴嘴
22‧‧‧水擋噴嘴
30‧‧‧碰撞領域

Claims (14)

  1. 一種熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，是於冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，將以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之水量密度對前述熱軋鋼板噴射之冷卻水加以水擋，其特徵在於，具有對前述熱軋鋼板噴射水擋水之複數水擋噴嘴，且前述熱軋鋼板之表面中，自各前述水擋噴嘴所噴射之前述水擋水的碰撞領域是於前述熱軋鋼板之寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之前述碰撞領域的一部分重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中於前述熱軋鋼板之寬度方向上互相相鄰之前述水擋水的噴流合流之高度，於自前述熱軋鋼板之板通過方向所見的側面視圖中，較前述熱軋鋼板之表面高出400mm。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中於前述熱軋鋼板之表面中，朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述水擋水之運動量FA，是朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中前述複數水擋噴嘴是並排地配置於前述熱軋鋼板之寬度方向上，使前述水擋水之噴射方向的 前述水擋噴嘴與前述熱軋鋼板之表面的距離為2000mm以內。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中自前述水擋噴嘴所噴射之水擋水的垂直方向起之噴射角度為20~65度。
  6. 如申請專利範圍第1~5項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中前述複數水擋噴嘴分別配置於對前述熱軋鋼板噴射冷卻水之冷卻水噴嘴的上游側與下游側。
  7. 如申請專利範圍第1~6項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置，其中前述複數水擋噴嘴為扇形噴霧噴嘴。
  8. 一種熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，是於冷卻熱軋延步驟之最後軋延後的熱軋鋼板時，將以大於4m3/m2/min至10m3/m2/min以下之水量密度對前述熱軋鋼板噴射之冷卻水加以水擋的水擋方法，其特徵在於包含以下步驟，在使前述熱軋鋼板之表面中複數水擋水之碰撞領域於前述熱軋鋼板的寬度方向上直線狀地連續排列，且互相相鄰之前述碰撞領域的一部分重疊的情形下，自複數水擋噴嘴對前述熱軋鋼板噴射前述水擋水。
  9. 如申請專利範圍第8項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，其中於前述熱軋鋼板之寬度方向上互相相鄰之前述水擋水的噴流合流之高度，於自前述熱軋鋼板之板通過方向所見的側面視圖中，較前述熱軋鋼板表面高出400mm。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋 方法，其中於前述熱軋鋼板之表面中，朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述水擋水之運動量FA，是朝前述熱軋鋼板之板通過方向流動的前述冷卻水之運動量FB的1.0~1.5倍。
  11. 如申請專利範圍第8~10項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，其中前述複數水擋噴嘴是並排地配置於前述熱軋鋼板之寬度方向上，使前述水擋水之噴射方向的前述水擋噴嘴與前述熱軋鋼板之表面的距離為2000mm以內。
  12. 如申請專利範圍第8~11項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，其中自前述水擋噴嘴所噴射之水擋水的垂直方向起之噴射角度為20~65度。
  13. 如申請專利範圍第8~12項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，其中前述複數水擋噴嘴是分別配置於對前述熱軋鋼板噴射冷卻水之冷卻水噴嘴的上游側與下游側，藉由自配置於前述冷卻水噴嘴之上游側及下游側的前述水擋噴嘴所噴射之前述水擋水，將前述冷卻水噴嘴之上游側與下游側的冷卻水加以水擋。
  14. 如申請專利範圍第8~13項中任一項之熱軋鋼板用冷卻水之水擋方法，其中前述複數水擋噴嘴為扇形噴霧噴嘴。
TW102119934A 2012-06-08 2013-06-05 熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法 TWI524951B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012130630 2012-06-08
JP2012196536 2012-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201416145A true TW201416145A (zh) 2014-05-01
TWI524951B TWI524951B (zh) 2016-03-11

Family

ID=49712083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102119934A TWI524951B (zh) 2012-06-08 2013-06-05 熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9649679B2 (zh)
EP (1) EP2859964B2 (zh)
JP (1) JP5549786B2 (zh)
KR (1) KR101490663B1 (zh)
CN (1) CN103747888B (zh)
BR (1) BR112014027788B1 (zh)
IN (1) IN2014DN09187A (zh)
TW (1) TWI524951B (zh)
WO (1) WO2013183694A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101568567B1 (ko) * 2014-01-27 2015-11-11 주식회사 포스코 도금강판 냉각장치
KR101845650B1 (ko) 2014-07-10 2018-04-04 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 열간 압연 공정의 강판 냉각수의 수분 제거 장치 및 수분 제거 방법
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
JP2019177387A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 日本製鉄株式会社 熱延鋼板用冷却水の水切り装置及び水切り方法
BR112021003034A2 (pt) * 2018-09-19 2021-05-11 Nippon Steel Corporation dispositivo de resfriamento para chapa de aço laminada a quente e método de resfriamento de chapa de aço laminada a quente
CN110899347B (zh) * 2019-11-22 2021-05-07 常州新武轨道交通新材料有限公司 一种热轧钢板的冷却装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177419A (ja) 1982-04-09 1983-10-18 Nippon Steel Corp 鋼板上の水切り方法
JPS61231125A (ja) 1985-04-03 1986-10-15 Kawasaki Steel Corp 熱間鋼板冷却装置の水切り方法
CN1049303A (zh) † 1989-09-15 1991-02-20 沃洛格达综合技术学院 冷却热轧板材的方法
JP3257478B2 (ja) 1997-10-22 2002-02-18 住友金属工業株式会社 鋼板上の水切りスプレー装置
JP3911952B2 (ja) * 2000-03-01 2007-05-09 Ｊｆｅスチール株式会社 極低炭素熱延鋼帯の製造方法
JP2001276923A (ja) * 2000-03-29 2001-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼材のデスケーリング方法
JP2001353515A (ja) 2000-06-14 2001-12-25 Nkk Corp 高温鋼板の水切り方法及びその装置
JP3844279B2 (ja) * 2000-10-17 2006-11-08 新日本製鐵株式会社 デスケーリング装置及び方法
JP3801145B2 (ja) 2003-04-04 2006-07-26 住友金属工業株式会社 高温鋼板の冷却装置
JP4765344B2 (ja) * 2005-03-11 2011-09-07 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間圧延材のデスケーリング方法およびその装置
KR100935490B1 (ko) * 2005-06-23 2010-01-06 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 후강판의 냉각 장치
JP4544234B2 (ja) * 2005-11-11 2010-09-15 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼帯の冷却装置および冷却方法
EP1952902B1 (en) * 2005-11-11 2015-02-18 JFE Steel Corporation Cooling apparatus for hot rolled steel band and method of cooling the steel band
JP4449991B2 (ja) * 2007-02-26 2010-04-14 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼帯の冷却装置及び方法
WO2009016767A1 (ja) 2007-07-30 2009-02-05 Nippon Steel Corporation 熱鋼板の冷却装置、熱鋼板の冷却方法及びプログラム
JP5206156B2 (ja) * 2008-06-30 2013-06-12 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間圧延における近赤外線カメラを用いた熱延金属帯の冷却制御方法および熱延金属帯の製造方法
CN201375987Y (zh) * 2009-03-12 2010-01-06 宝山钢铁股份有限公司 一种热连轧机的侧向挡水装置
JP5509648B2 (ja) * 2009-03-27 2014-06-04 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼板の通板時水切り方法および装置
JP5469366B2 (ja) * 2009-04-27 2014-04-16 株式会社共立合金製作所 スプレーノズル
JP5672664B2 (ja) * 2009-05-18 2015-02-18 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼板のデスケーリング方法およびその装置
CN201760451U (zh) * 2010-06-25 2011-03-16 鞍钢股份有限公司 带钢表面残水清除装置
JP5685861B2 (ja) 2010-09-02 2015-03-18 Ｊｆｅスチール株式会社 熱鋼板の水切り装置、水切り方法および冷却設備

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013183694A1 (ja) 2016-02-01
BR112014027788A2 (pt) 2017-06-27
US20150101386A1 (en) 2015-04-16
CN103747888A (zh) 2014-04-23
US9649679B2 (en) 2017-05-16
WO2013183694A1 (ja) 2013-12-12
KR20140024474A (ko) 2014-02-28
KR101490663B1 (ko) 2015-02-05
EP2859964B2 (en) 2020-04-08
BR112014027788B1 (pt) 2021-08-31
EP2859964A4 (en) 2016-01-13
CN103747888B (zh) 2017-09-29
IN2014DN09187A (zh) 2015-07-10
EP2859964B1 (en) 2017-08-02
JP5549786B2 (ja) 2014-07-16
TWI524951B (zh) 2016-03-11
EP2859964A1 (en) 2015-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI524951B (zh) 熱軋鋼板用冷卻水之水擋裝置及水擋方法
JP4586791B2 (ja) 熱延鋼帯の冷却方法
KR101162070B1 (ko) 열연 강판의 냉각 장치
JP5573837B2 (ja) 熱延鋼板の冷却装置、冷却方法、製造装置、及び、製造方法
WO2010131467A1 (ja) 熱延鋼板の冷却方法及び冷却装置
KR20080034966A (ko) 강판의 열간압연 설비 및 열간압연 방법
JP5673530B2 (ja) 熱延鋼板の冷却装置、冷却方法、製造装置、及び、製造方法
CA3004528C (en) Process and device for cooling a metal substrate
JP5531852B2 (ja) 冷媒流量の決定方法
JP5685861B2 (ja) 熱鋼板の水切り装置、水切り方法および冷却設備
JP5910597B2 (ja) 熱延鋼板の冷却装置
JP5741165B2 (ja) 熱鋼板の下面冷却装置
US10350659B2 (en) Cooling method and cooling apparatus for hot-rolled steel sheet
JP5613997B2 (ja) 熱延鋼板の冷却装置、熱延鋼板の製造装置及び製造方法
TWI731415B (zh) 熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法
JP4888124B2 (ja) 鋼材の冷却装置および冷却方法
JP6787096B2 (ja) 熱間圧延方法
JP2019177387A (ja) 熱延鋼板用冷却水の水切り装置及び水切り方法
JP5428452B2 (ja) 熱延鋼帯の下面冷却方法および下面冷却装置
JP4962349B2 (ja) 熱延鋼帯の下面冷却方法および下面冷却装置