TW201432056A

TW201432056A - 熱軋鋼帶之冷卻方法及冷卻裝置

Info

Publication number: TW201432056A
Application number: TW102147733A
Authority: TW
Inventors: Satoshi Ueoka; Takeshi Chiba; Kazuya Ibuki; Yoshitsugu Iijima
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-08-16
Also published as: JP5825250B2; CN104884182B; US9833822B2; US20150321234A1; JP2014124634A; EP2939751A1; EP2939751A4; CN104884182A; KR20150063539A; KR101631044B1; WO2014103164A1; EP2939751B1; TWI553124B

Abstract

提供一種特別是與空間狹窄之鋼帶下表面之冷卻所相關且有效之冷卻方法及冷卻裝置，其等係在熱軋鋼帶之冷卻中，對在寬度方向上每個1組之管頭以二階段之方式將冷卻水量進行調整，並且利用簡單之方法以多階段之方式變更鋼帶之冷卻速度。噴霧噴嘴5係於鋼帶之寬度方向以規定之間距而配置成一列，且在寬度方向上相鄰之噴霧噴嘴5係構成為可自不同之配管系統供給冷卻水，冷卻管頭6係於1組配置兩系統，且各別安裝有噴射閥7，而可分別地進行冷卻水之噴射/停止。

Description

熱軋鋼帶之冷卻方法及冷卻裝置

本發明係關於一種熱軋鋼帶生產線上，於藉由冷卻控制對熱軋鋼帶進行冷卻之情況下，可多階段對熱軋鋼帶之冷卻速度進行調整之冷卻方法及冷卻裝置。

熱軋鋼帶(hot-rolled steel strip)(以下，有時亦簡稱為鋼帶(steel strip))，係藉由對加熱之扁鋼胚(slub)進行軋製以達目標之尺寸而製造，此時於熱軋(粗軋、精軋)過程中之冷卻裝置及精軋後之冷卻裝置中，藉由冷卻水進行冷卻(水冷)。在此進行之水冷之目的在於，主要藉由冷卻來控制鋼帶之析出物及相變組織，並對材質進行調整以獲得目標強度、延性等。尤其是，為了製造具備勻稱之目標材質特性之熱軋鋼帶，於精軋後之冷卻中高精度地控制為規定之溫度，相當重要。

近年來，由於稀有金屬之價格高漲，於調整合金成分之方法以外，利用冷卻控制相變組織以提高機械特性之方法亦取得了進展，於進行上述水冷之情況下，非常需要能根據材質之要求於廣範圍內控制冷卻速度。於熱軋鋼帶製造之一般之輸送台(run out table)中，作為冷卻裝置，多為上表面為管層流噴嘴、下表面為噴霧噴嘴之配置，冷卻水量係每面為0.4~1.0m³/min‧m²左右，而板厚3mm之鋼帶可獲得50~70℃/s左右之冷卻速度。

最近，於熱軋之高張力鋼(high tensile strength steel)中，迫切要求將冷卻速度進一步加快而更積極地對相變組織實施控制。另一方面，例如，自設計等之觀點考量，使用於汽車之車身之鋼帶亦有使用軟質系鋼帶製作成複雜之形狀的情況，此種鋼帶中很多情形是相較於強度更注重追求延展等之加工性，於冷卻速度過快之情況下，恐有損害加工性之風險。因此，需要有一種冷卻技術，其可使用相同之冷卻裝置來大幅改變冷卻速度。

此外，熱軋鋼帶中特別是鋼帶之通過性(threading performance)會因其板厚而發生變化，因而會產生困難。於使用在汽車上之高張力鋼等中，板厚為1.2~3.0mm左右之厚度之鋼帶居多，尤其是板厚較薄之1.2mm材料之鋼帶，其剛性脆弱且通過速度(threading speed)快，因此，若在灌注有大量之冷卻水之狀態下就使鋼帶通過時，恐有因流體阻力而容易發生跳動(bound)或環形折疊(loop)之風險。因此，對板厚較薄者還必須有可使冷卻水量減少之技術。

如以上陳述，為了控制鋼帶之尺寸及作為目標而追求之材質，更需要有一種能控制冷卻速度/冷卻水量之技術，作為對應此之方法，例如，具有專利文獻1記載之冷卻技術。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本國專利特開昭59-47010號公報

專利文獻1中，作為一般之冷卻裝置之一例，記載有一種藉由噴射壓力以使流量密度變化之技術。根據此技術，由於冷卻水之流量係與噴射壓力之0.5次方成正比，即使將噴射壓力降低，流量之變化也甚少，因此要使冷卻速度大幅變化係相當困難。一般認為冷卻速度係與冷卻水量之0.7次方成正比，因此冷卻速度之變化係與噴射壓力之0.35次方成正比。因此，例如，於欲將冷卻速度降低為一半程度之情況下，需要將噴射壓力降低至1/7左右，惟難以使一般之流量調整閥進行此種動作。

專利文獻1中揭示有一種技術，其係關於在下表面冷卻裝置中將噴霧噴嘴配置於水槽內，並於水槽內灌滿冷卻水以使噴霧噴嘴淹沒，然後藉由噴霧水之運動量帶動水槽內之冷卻水與其一起昇起以進行冷卻之裝置，該技術中為了調整昇起水量，對水槽液面高度與噴霧噴嘴前端之距離進行變更。

此技術之問題點在於，特別是鋼帶下表面之情況，由於噴射出之冷卻水撞擊於鋼帶之後朝水槽內落下，因此水槽內始終被供給大量之水，其液面高度之調整會變得困難。此外，自上部落下大量冷卻水之水槽內，因落下水會於液面局部產生波紋而造成液面波動，因此由各個之噴嘴所昇起之水量產生變化，噴射至鋼帶之流量變得不再均勻。

此外，作為公知技術，還有利用連續鑄造設備等使噴霧噴嘴與扁鋼胚之間的距離變化，以使冷卻水量密度變化，進而可改變冷卻速度之方法。由於自噴霧噴嘴噴射之冷卻水係以某角度擴散後進行噴射，因此鋼帶與噴嘴之間的距離離得越遠，單位面積之冷卻水量(水量密度)就越少，從而達到調整冷卻速度之目的。

上述技術由於係利用鋼板與噴嘴之間的距離使流量密度變化，原理上雖能容易進行冷卻速度之調整，但於輸送台之狹窄空間之鋼帶下表面側，使噴嘴之高度調整功能變化之做法，在設備化上會遭遇困難。此外，於鋼帶之下表面，由於撞擊在鋼帶上之冷卻水落下，冷卻管頭一直曝露於冷卻水環境中，因此亦有因用以使其與鋼板之距離變化之噴嘴之昇降機構發生腐蝕等，而變得不能動作之風險。此外，由於有對噴霧噴嘴之高度進行調整，因此撞擊在鋼帶上之冷卻水之面積亦有變化。若將鋼帶與噴霧噴嘴之距離極端地增大，則冷卻面積變得過大，會有冷卻水撞擊在輥道滾子(table roller)等上而被遮斷之情形，進而造成流量密度之控制困難，無法有效地對鋼帶進行冷卻，且也不符經濟成本。

本發明係鑑於上述情狀而完成者，其目的在於，提供一種在熱軋鋼帶之冷卻中，特別是對空間狹窄之鋼帶下表面冷卻行之有效之冷卻方法及冷卻裝置。

為了解決上述問題，本發明具有以下之特徵。

[1]一種熱軋鋼帶之冷卻方法，其準備有冷卻裝置，而該冷卻裝置係於鋼帶的搬送方向上配置有複數個冷卻管頭，而該冷卻管頭係於寬度方向配置有複數個噴霧噴嘴，而於上述冷卻管頭中，以兩系統作為1組進行冷卻水之供給，且於冷卻水之兩系統之供給配管上安裝有可獨立地進行冷卻水之噴射或停止之閥，並且該冷卻裝置具有一配管系統，而該配管系統係於寬度方向上所相鄰之噴霧噴嘴分別連接於上述兩系統之供給配管中之不同系統之供給配管，：在增大冷卻速度之情況下，自兩系統之供給配管朝向1組之冷卻管頭供給冷卻水，並自1組冷卻管頭之所有噴霧噴嘴加以噴射冷卻水，而在降低冷卻速度之情況下，自單系統之供給配管朝向1組冷卻管頭供給冷卻水，並以在1組之冷卻管頭上之於寬度方向上所安裝之噴霧噴嘴中之每隔一支之方式加以噴射冷卻水。

[2]如[1]記載之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且安裝於一對之冷卻管頭上之噴霧噴嘴係在鋼帶搬送方向之設置位置為一致，並且，在於各對中將來自於具有兩系統之供給配管中之單系統之供給配管之冷卻水加以噴射之情況下，2組一對之各個噴霧噴嘴係自在寬度方向上呈交錯之位置加以噴射冷卻水。

[3]如[1]或[2]記載之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，噴霧噴嘴係具有矩形或橢圓形之噴射態樣(pattern)，在自兩系統實施冷卻水之供給之情況下，當冷卻水撞擊於鋼帶時，噴霧撞擊部之端部係配置為相對於相鄰之噴嘴中心軸，撞擊在與已噴射出冷卻水之噴嘴為相反側之僅偏移0~30mm之位置上。

[4]如[1]至[3]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且在一對之中使於寬度方向所安裝之噴霧噴嘴之鋼帶搬送方向之設置位置產生一致，並且相鄰之一對冷卻管頭係使寬度方向之噴嘴安裝位置於寬度方向上僅錯開噴嘴安裝間距的1/2。

[5]如[1]至[4]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，用於在鋼帶上表面及下表面設為不同之冷卻水量密度，於鋼帶上表面及下表面之各個冷卻管頭中，分別地對冷卻水之供給配管支數進行變更。

[6]如[1]至[5]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻方法，其適用於鋼帶之下表面之冷卻。

[7]一種熱軋鋼帶之冷卻裝置，其於鋼帶的搬送方向上配置有複數個冷卻管頭，而該冷卻管頭係於寬度方向配置有複數個噴霧噴嘴，於上述冷卻管頭中，以兩系統作為1組進行冷卻水之供給，且於冷卻水之兩系統之供給配管上安裝有可獨立地進行冷卻水之噴射或停止之噴射閥，並且該冷卻裝置具有一配管系統，而該配管系統係於寬度方向上所相鄰之噴霧噴嘴分別連接於上述兩系統之供給配管中之不同系統之供給配管，在增大冷卻速度之情況下，自兩系統之供給配管朝向1組之冷卻管頭供給冷卻水，並自1組冷卻管頭之所有噴霧噴嘴加以噴射冷卻水，而在降低冷卻速度之情況下，自單系統之供給配管朝向1組冷卻管頭供給冷卻水，並以在1組冷卻管頭上之於寬度方向上所安裝之噴霧噴嘴中之每隔一支之方式加以噴射冷卻水。

[8]如[7]記載之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且安裝於一對之冷卻管頭上之噴霧噴嘴係在鋼帶搬送方向之設置位置為一致，並且，在於各對中將來自於具有兩系統之供給配管中之單系統之供給配管之冷卻水加以噴射之情況下，2組一對之各個噴霧噴嘴係自在寬度方向上呈交錯之位置加以噴射冷卻水。

[9]如[7]或[8]記載之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，噴霧噴嘴係具有矩形或橢圓形之噴射態樣，當冷卻水撞擊於鋼帶時，噴霧撞擊部之端部係配置為相對於相鄰之噴嘴中心軸，撞擊在與已噴射出冷卻水之噴嘴為相反側之僅偏移0~30mm之位置上。

[10]如[7]至[9]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且在一對之中使於寬度方向所安裝之噴霧噴嘴之鋼帶搬送方向之設置位置產生一致，並且相鄰之一對冷卻管頭係使寬度方向之噴嘴安裝位置於寬度方向上僅錯開噴嘴安裝間距的1/2。

[11]如[7]至[10]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，在供給兩系統冷卻水之情況下，作為能夠在鋼帶上表面及下表面以不同之冷卻水量密度進行噴射，在鋼帶上表面及下表面之各個冷卻管頭中，具有用於分別地變更冷卻水之供水系統支數而可對噴射閥進行開閉之控制功能。

[12]如[7]至[11]中任一項記載之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其適用於鋼帶之下表面之冷卻。

根據本發明，可提供一種特別是與空間狹窄之鋼帶下表面之冷卻相關而有效之冷卻技術，其在熱軋鋼帶之冷卻中，按寬度方向上1組之每個冷卻管頭分二階段對冷卻水量進行調整，並可以簡單之方法分多階段將鋼帶之冷卻速度變更。

由於藉由將本發明應用於熱軋鋼帶生產線上之精軋後之冷卻，可簡單地調整冷卻速度，因此可供多種多樣之熱軋鋼帶進行分工製造。又，不用依靠添加特別元素，即可用來製造具備與先前相同強度及韌性等之熱軋鋼帶。

1‧‧‧鋼帶

2‧‧‧輥道滾子

3‧‧‧管層流噴嘴

4‧‧‧噴霧冷卻裝置

5‧‧‧噴霧噴嘴

6‧‧‧冷卻管頭

7‧‧‧噴射閥

8‧‧‧噴射閥控制機構

9‧‧‧噴霧水

30‧‧‧加熱爐

31‧‧‧粗軋區

32‧‧‧精軋區

33‧‧‧輸送台冷卻裝置

34‧‧‧盤捲機

35‧‧‧放射溫度計

圖1為對本發明之一實施形態進行說明之說明圖。

圖2為本發明之冷卻裝置之詳細圖。

圖3(a)及(b)為對噴霧冷卻裝置之配管系統及扁平噴霧朝鋼帶之撞擊態樣進行說明之說明圖。

圖4(a)及(b)為顯示下表面冷卻裝置中之作為兩系統冷卻水之噴射之示意圖。

圖5(a)及(b)為顯示下表面冷卻裝置中之作為單系統冷卻水之噴射之示意圖。

圖6(a)至(c)為顯示對冷卻水之噴射率進行變更之態樣之示意圖。

圖7為顯示一般之扁平噴霧噴嘴之流量分布之示意圖。

圖8(a)及(b)為顯示下表面冷卻裝置中之作為單系統冷卻水之噴射之示意圖。

圖9(a)及(b)為用以對噴霧端部之寬度方向上之位置進行說明之說明圖。

圖10為顯示噴霧端部位置相互略微重疊之狀態之示意圖。

圖11為顯示將2個下表面冷卻裝置作為一對，且使相鄰之一對噴嘴在寬度方向之噴嘴設置位置錯開1/2之噴嘴安裝間距之狀態之示意圖。

圖12為顯示圖11中之噴霧態樣之示意圖(兩系統噴射)。

圖13為顯示圖11中之噴霧態樣之示意圖(單系統噴射)。

圖14為圖13(單系統噴射)中之流量分布之示意圖。

圖15(a)至(d)為顯示本發明之其他實施形態之圖。

圖16為顯示本發明之其他實施形態之圖。

圖17(a)及(b)為顯示本發明之實施例中之下表面噴嘴之詳細配置之示意圖。

圖18為顯示本發明之實施例中之下表面噴嘴之詳細配置之示意圖。

圖19為顯示本發明例2與比較例之溫度分布之圖。

以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。

圖1為對將本發明應用於輸送台上之熱軋鋼帶之下表面冷卻之情況下之冷卻裝置之一實施形態進行說明之說明圖。

熱軋鋼帶係藉由加熱爐30將粗鋼材即扁鋼胚(例如厚度為250mm)加熱(例如1200℃)後，藉由粗軋區31及精軋區32軋製成達規定之板厚之後，藉由本發明之冷卻裝置33進行冷卻，再由盤捲機34進行盤捲。

在此，將圖1中之本發明之冷卻裝置33之詳細構造顯示於圖2。其具有搬送鋼帶1之輥道滾子(table roller)2，於其上方設置有冷卻鋼帶上表面之管層流噴嘴3、及於輥道滾子2之間對鋼帶下表面進行冷卻之噴霧冷卻裝置4。作為噴霧噴嘴5一般係安裝呈扇形噴射之扁平噴霧噴嘴。此外，噴霧冷卻裝置4係由將兩系統作為1組之噴頭6及噴射閥7所構成，噴射閥7係構成為可藉由控制機構8單獨地設定冷卻水之噴射/停止。

圖3(a)顯示對設置於一個輥道滾子間之噴霧冷卻裝置4之配管系統進行說明者。噴霧噴嘴5係於鋼帶之寬度方向以規定之間距配置成一列，且寬度方向上相鄰之噴霧噴嘴5係構成為可自不同之配管系統供給冷卻水，冷卻管頭6係兩系統配置，且分別安裝有噴射閥7，可單獨進行冷卻水之噴射/停止。

此外，圖3(b)中針對此時之扁平噴霧顯示其撞擊於鋼帶時之態樣。噴霧水9之寬度端部之寬度方向位置係配置為，在有噴射噴霧水9之噴霧噴嘴5之寬度方向上，相對於旁鄰之噴嘴之中心軸朝與噴射冷卻水之噴嘴相反之側移動0~30mm。

藉此，於配置在輥道滾子間之1組下表面冷卻裝置中，作為如圖4所示兩系統冷卻水或者如圖5所示單系統冷卻水，係藉由交互地進行來自相鄰之噴霧配管之寬度方向之噴射，可對冷卻水之喷射量進行調整。

亦即，若設上表面之管層流噴嘴3噴射時之噴射率為 50%，1組兩系統之下表面之本發明之噴霧冷卻裝置4噴射時之噴射率為50%，上表面/下表面全部噴射時之上下合計噴射率為100%，則如圖6可構成為，於上表面之管層流噴嘴3噴射之狀態下，於下表面之噴霧噴嘴4以兩系統噴射之情況下(圖4及圖6(a))，冷卻水之噴射率為100%(上表面為50%、下表面為50%)，此時水冷速度最快，於下表面之噴霧噴嘴4以單系統噴射之情況下(圖5及圖6(b))，冷卻水之噴射率為75%(上表面為50%、下表面為25%)，此時為中等程度之水冷速度，於下表面之噴霧噴嘴4不噴射之情況下(圖6(c))，冷卻水之噴射率為50%(上表面為50%、下表面為0%)，此時水冷速度最慢。

本方式之特徵在於，藉由噴射閥7及控制機構8且僅利用冷卻水之噴射/停止，即可設定冷卻水量。因此，由於冷卻水之噴射/停止係可以一般之閥應對，因而可極容易地進行冷卻水量之設定。此外，藉由加快噴射閥7之開閉速度，可極迅速地進行冷卻水量密度之設定。例如，於採用被稱為汽缸閥之高速開閉閥之情況下，可以一秒以下之動作時間完成切換。相較於此，於實施一般之流量密度調整之情況下，需要安裝流量調整閥，惟由於其係一方面以流量計進行測量一方面對閥開度進行微調，因此於使用一般之流量調整閥之情況下，雖須視配管之口徑而定，但皆必須要花5~10秒之時間。此外，即使如專利文獻1，於變更噴嘴與鋼帶之間的距離之情況下，仍需要以伺服馬達等進行高度調整，對迅速之切換仍會有困難。

圖7顯示一般之扁平噴霧噴嘴之流量分布，惟自噴霧噴射之流量具有於寬度方向端部減少之傾向。因此，於將下表面之噴霧噴嘴5之供水設為單系統之情況下，可使相鄰之輥道滾子間之供水配管自交錯之位置噴射冷卻水。然而，以圖8之配置且僅單系統噴射冷卻水時，其流量分布之示意圖成為圖9(a)。於在寬度方向上自相同之位置進行噴射之情況下，由於噴霧端部之寬度方向上之位置，在位於不同之輥道滾子間之噴霧中分別為一致，因此於合成在搬送方向之流量分布中，其流量在相當於噴霧端部之位置上變少。因此，如本發明，藉由於搬送方向之各噴頭部上交互地設置供水配管之供水位置，如圖5、圖9(b)那樣使噴霧端部之位置分散，即可使在搬送方向上所合成之流量分布達到接近均勻。

再者，自噴霧噴嘴噴射之冷卻水撞擊於鋼帶時之端部寬度方向位置，係可與旁鄰之噴嘴之中心軸位置一致，但也可相對於旁鄰配置之噴嘴之中心軸，比噴射冷卻水之噴嘴略微朝相反側擴散而配置。於單系統噴射之情況下，如圖10，於單系統中雖每隔一個進行噴射，然而藉由本配置，由於噴霧之端部位置彼此略微重疊，因此可補足流量少之噴霧端部，故而較佳。若考慮到一般之噴霧之流量分布及噴霧水之擴散角度之誤差，於實際使用中，以重疊量0~30mm左右為較佳。

又，如圖11所示，若將設置於搬送方向之輥道滾子間之下表面冷卻裝置以2組為一對，且使相鄰之一對噴嘴在寬度方向之噴嘴設置位置錯開1/2之噴嘴安裝間距，則更佳。圖12(兩系統噴射)及圖13(單系統噴射)分別顯示此種配置之情況之噴霧態樣，惟噴霧之鋼帶寬度方向之端部位置，係可於4個輥道滾子之間分別設為不同之位置。圖14顯示設置成此種配置且進行單系統噴射之情況之流量分布之示意圖，但與圖5中說明之噴嘴配置比較，其噴霧端部之寬度方向位置更加分散，寬度方向之流量分布更均勻。

圖15為顯示將上表面冷卻與下表面冷卻配合之本發明之其他實施形態。

如圖中所示，上表面之管層流噴嘴3係配置有複數個，以使冷卻水落下於台面軋輥上表面及台面軋輥間，下表面之噴霧噴嘴4係配置本發明之冷卻裝置之一例。於上表面管層流噴嘴分別設置有噴射閥7(未圖示)，且構成為可獨立地進行冷卻水之噴射/停止。

若依上述進行配置，由於設冷卻水之噴射率為100%之情況下，上表面為50%、且下表面為50%，因此，僅利用各噴頭之噴射/停止，即可如以下分成4階段進行調整，即，噴射率25%[圖15(d)](上表面為25%(僅以落下於輥道滾子2上之管層流噴嘴進行噴射)、下表面為0%(無噴射))；噴射率50%[圖15(c)](上表面為25%(僅以落下於輥道滾子2上之管層流噴嘴進行噴射)、下表面為25%(單系統噴射))；噴射率75%[圖15(b)](上表面為50%(以落下於輥道滾子2上及輥道滾子2間之管層流噴嘴3雙方進行噴射)、下表面為25%(單系統噴射))；噴射率100%[圖15(a)](上表面為50%(以落下於輥道滾子2上及輥道滾子2間之管層流噴嘴3雙方進行噴射)、下表面為50%(兩系統噴射))。

此外，雖有些複雜，但若將4個輥道滾子間再予雙重組合，即可分8階段進行調整。

再者，圖中之陰影部分顯示冷卻水之供給狀態。

接著，對改變上下表面之流量密度平衡來實施本發明之形態，顯示如下。

於圖15所示之冷卻裝置中，於設使雙方之噴頭噴射之情況之冷卻水量密度為1000L/min‧m²，其中該噴頭係使冷卻水在上表面落下於輥道滾子2上及輥道滾子2間，且設自下表面之兩系統供給冷卻水之情況的冷卻水量密度為700L/min‧m²之情況下，表1顯示藉由使上表面/下表面之噴射率變化而獲得之將上表面及下表面平均後之每面之水量密度。在此，僅以8階段之噴射態樣即可對最大為850L/min‧m²至最小為175L/min‧m²之5倍左右之冷卻水量變化進行調整。

再者，在此對應用於熱軋鋼帶之下表面冷卻之情況進行了說明，但根據其原理，也可應用於熱軋鋼帶之上表面冷卻。當然，上表面及下表面亦可均採用本發明之冷卻方法。

此外，噴霧噴嘴5係對扁平噴霧噴嘴進行了說明，但也可為橢圓或矩形之噴霧。另一方面，若考慮到單系統噴射時之噴霧態樣之重疊，以噴霧噴射水之厚度與擴散寬度(圖7)之比率盡量小者為較佳。其中至少使厚度比寬度方向之噴嘴間距小，及厚度與擴散寬度之比率為0.4以下為較適。

此外，圖16顯示有關配管系統及控制裝置8之其他實施形態。其中，本例為，使僅以單系統對於各下表面冷卻裝置4進行噴射之情況下所使用之噴頭6之複數個配管集中，而作為一個噴射閥7，以控制機構8對冷卻水之注水/停止進行控制。若作成此種構成，可減少噴射閥7之個數，且減少控制機構8之控制點數及電纜數，進而可降低設備成本。

[實施例]

以下對本發明之實施例進行說明。

本實施例中，於圖1之熱軋鋼帶生產線上，於加熱爐30 中將板厚250mm之扁鋼胚加熱至1200℃後，藉由粗軋區31及精軋區32進行軋製以使板厚成為3.2mm、板寬為1200mm，然後藉由冷卻裝置33進行冷卻，再由盤捲機34進行盤捲。藉由放射溫度計35測量出軋製結束後及冷卻結束後之溫度。壓延結束後之溫度為850℃，冷卻結束後之溫度為550℃。此外，冷卻中之鋼帶通過速度為550mpm。

冷卻裝置33如圖2構成為上表面為管層流噴嘴3、下表面為本發明之噴霧冷卻4。單位面積噴射之流量密度為，上表面冷卻中為1000L/min‧m²、下表面冷卻中於輥道滾子間每隔一處進行兩系統噴射之情況為1000L/min‧m²。

接著，參照圖17及圖18對下表面噴嘴之詳細配置進行說明。設噴霧噴嘴間距P為80mm、輥道滾子間距離為420mm、噴霧之扭角α為42度，於自噴霧噴嘴噴射之冷卻水撞擊於鋼帶之位置上，如圖17選出寬度方向之旁鄰之噴嘴中心軸與噴霧水之端部之寬度方向位置為一致之噴霧噴嘴。

設噴嘴與鋼帶之距離為140mm，輥道滾子輥徑為350mm，且噴霧設為擴散角為90度。

表2顯示在本發明例與比較例中進行冷卻之結果。

又，將圖2之上表面管層流噴嘴3之單系統(寬度方向一群)及下表面噴霧噴嘴5之單系統(寬度方向一群)統稱為冷卻管頭1機。

本發明例1~3係將下表面之冷卻水之噴射系統變更，經對冷卻速度之變化進行調查而得者。

首先，本發明例1中，如圖4以兩系統對下表面進行噴射，上表面/下表面之各個冷卻管頭有92機進行噴射。此時之冷卻速度為70℃/s。

其次，本發明例2中，如圖5，下表面冷卻係進行單系統噴射，上表面/下表面之各個冷卻管頭有120機進行噴射。此時之冷卻速度為54℃/s。

此外，本發明例3中，不實施下表面冷卻之噴射，僅上表面有164機之冷卻管頭進行噴射。此時之冷卻速度為40℃/s。

如此，本發明例1~3中，可於40℃/s至70℃/s之範圍內對冷卻速度進行調整。此外，冷卻後之寬度方向溫度偏差良好，為 30℃左右。

藉此，本發明中，當於熱軋鋼帶生產線上進行精軋後之冷卻時，確認其可簡單地對冷卻速度進行調整。其結果，藉由使用本發明，可供多種多樣之熱軋鋼帶進行分工製造。又，不用依靠添加特別元素，即可用來製造具備與先前相同強度及韌性等之熱軋鋼帶。

又，本發明例4、5中，係作為圖11之配管構成之結果。又，於相鄰之一對噴嘴之間錯開有1/2之噴嘴之寬度方向安裝間距。

本發明例4中，如圖12以兩系統對下表面進行噴射，上表面/下表面之各個冷卻管頭有92機進行噴射。此時之冷卻速度為71℃/s，大致上與本發明例1相同。此外，冷卻後之寬度方向溫度偏差為26℃，其溫度偏差比大致相同冷卻速度之本發明例1略少。這是藉由對於一部分噴霧噴嘴使其等錯開1/2之寬度方向之安裝間距，以使噴霧噴射後之水量分布更加分散而得之結果。

本發明例5中，如圖13以單系統對下表面進行噴射，上表面/下表面之各個冷卻管頭有120機進行噴射。此時之冷卻速度為55℃/s，大致上與本發明例2相同。此外，冷卻後之寬度方向溫度偏差為29℃，其溫度偏差比大致相同冷卻速度之本發明例2略少。這是藉由對於一部分噴霧噴嘴使其等偏移1/2之寬度方向之安裝間距，以使噴霧噴射後之水量分布更加分散而得之結果。

相對於此，於比較例中，如圖8，下表面冷卻係以單系統進行噴射，但相鄰之輥道滾子間之噴嘴配置，於鋼帶搬送方向一致，上表面/下表面之各個冷卻管頭有120機進行噴射。此時之冷卻速度為53℃/s，大致上與本發明例2相同，但寬度方向之溫度偏差增大為68℃。

圖19顯示大致相同冷卻速度之本發明例2與比較例之溫度分布。本發明例2係於鋼板端部溫度略有降低，但鋼板寬度中央部之溫度大致均勻，而比較例中，大約以80mm之間距產生溫度之高低區域。這可認為是由於無法將噴霧噴射後之流量分布分散於寬度方向所引起。

5‧‧‧噴霧噴嘴

6‧‧‧冷卻管頭

7‧‧‧噴射閥

9‧‧‧噴霧水

Claims

一種熱軋鋼帶之冷卻方法，其準備有冷卻裝置，而該冷卻裝置係於鋼帶的搬送方向上配置有複數個冷卻管頭，該冷卻管頭係於寬度方向配置有複數個噴霧噴嘴，而於上述冷卻管頭中，以兩系統作為1組進行冷卻水之供給，且於冷卻水之兩系統之供給配管上安裝有可獨立地進行冷卻水之噴射或停止之閥，並且該冷卻裝置具有一配管系統，而該配管系統係於寬度方向上所相鄰之噴霧噴嘴分別連接於上述兩系統之供給配管中之不同系統之供給配管，再欲增大冷卻速度之情況下，自兩系統之供給配管朝向1組之冷卻管頭供給冷卻水，並自1組冷卻管頭之所有噴霧噴嘴加以噴射冷卻水，而在欲降低冷卻速度之情況下，自單系統之供給配管朝向1組冷卻管頭供給冷卻水，並以在1組之冷卻管頭上之於寬度方向上所安裝之噴霧噴嘴中之每隔一支之方式加以噴射冷卻水。
如申請專利範圍第1項之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且安裝於一對之冷卻管頭上之噴霧噴嘴係在鋼帶搬送方向之設置位置為一致，並且，在於各對中將來自於具有兩系統之供給配管中之單系統之供給配管之冷卻水加以噴射之情況下，2組一對之各個噴霧噴嘴係自在寬度方向上呈交錯之位置加以噴射冷卻水。
如申請專利範圍第1或2項之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，噴霧噴嘴係具有矩形或橢圓形之噴射態樣，在自兩系統實施冷卻水之供給之情況下，當冷卻水撞擊至鋼帶時，噴霧撞擊部之端部係配置為相對於相鄰之噴嘴中心軸，撞擊至與已噴射出冷卻水之噴嘴為相反側之僅偏移0~30mm之位置上。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且在一對之中使於寬度方向所安裝之噴霧噴嘴之鋼帶搬送方向之設置位置成為一致，並且相鄰之一對冷卻管頭係使寬度方向之噴嘴安裝位置於寬度方向上僅錯開噴嘴安裝間距的1/2。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻方法，其中，使鋼帶上表面及下表面設為不同之冷卻水量密度，於鋼帶上表面及下表面之各個冷卻管頭中，分別地對冷卻水之供給配管支數進行變更。
如申請專利範圍第1至5項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻方法，其適用於鋼帶之下表面之冷卻。
一種熱軋鋼帶之冷卻裝置，其於鋼帶的搬送方向上配置有複數個冷卻管頭，而該冷卻管頭係於寬度方向配置有複數個噴霧噴嘴，於上述冷卻管頭中，以兩系統作為1組進行冷卻水之供給，且於冷卻水之兩系統之供給配管上安裝有可獨立地進行冷卻水之噴射或停止之噴射閥，並且該冷卻裝置具有一配管系統，而該配管系統係於寬度方向上相鄰之噴霧噴嘴分別連接至上述兩系統之供給配管中之不同系統之供給配管，在欲增大冷卻速度之情況下，自兩系統之供給配管朝向1組之冷卻管頭供給冷卻水，並自1組冷卻管頭之所有噴霧噴嘴加以噴射冷卻水，而在欲降低冷卻速度之情況下，自單系統之供給配管朝向1組冷卻管頭供給冷卻水，並以在1組冷卻管頭上之於寬度方向上所安裝之噴霧噴嘴中之每隔一支之方式加以噴射冷卻水。
如申請專利範圍第7項之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且安裝於一對之冷卻管頭上之噴霧噴嘴係在鋼帶搬送方向之設置位置成為一致，並且，在於各對中將來自於具有兩系統之供給配管中之單系統之供給配管之冷卻水加以噴射之情況下，2組一對之各個噴霧噴嘴係自在寬度方向上呈交錯之位置加以噴射冷卻水。
如申請專利範圍第7或8項之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，噴霧噴嘴係具有矩形或橢圓形之噴射態樣，當冷卻水撞擊至鋼帶時，噴霧撞擊部之端部位置係配置為相對於相鄰之噴嘴中心軸，撞擊在與已噴射出冷卻水之噴嘴為相反側之僅偏移0~30mm之位置上。
如申請專利範圍第7至9項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，冷卻管頭係於鋼帶的搬送方向上以2組為一對，且在一對之中使於寬度方向所安裝之噴霧噴嘴之鋼帶搬送方向之設置位置成為一致，並且相鄰之一對冷卻管頭係使寬度方向之噴嘴安裝位置於寬度方向上僅錯開噴嘴安裝間距的1/2。
如申請專利範圍第7至10項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其中，在供給兩系統冷卻水之情況下，使鋼帶上表面及下表面可以不同之冷卻水量密度進行噴射，在鋼帶上表面及下表面之各個冷卻管頭中，具有用於分別地變更冷卻水之供水系統支數而可對噴射閥進行開閉之控制功能。
如申請專利範圍第7至11項中任一項之熱軋鋼帶之冷卻裝置，其可適用於鋼帶之下表面冷卻。