TW201815489A - 熱延鋼板之冷卻方法及冷卻裝置 - Google Patents

熱延鋼板之冷卻方法及冷卻裝置 Download PDF

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Abstract

當將熱延鋼板在搬送輥上所佔區域設為鋼板搬送區域時，在鋼板搬送區域的寬度方向側方的兩側配置一對噴霧噴嘴，而且，在熱延鋼板的搬送方向排列配置複數對該噴霧噴嘴對，對鋼板搬送區域，由前述噴霧噴嘴朝鋼板搬送區域的寬度方向噴射冷卻水，將熱延鋼板冷卻。由前述噴霧噴嘴被噴射的冷卻水在鋼板搬送區域的衝撞區域係噴射方向的遠方端部位於鋼板搬送區域的端部，近方端部位於鋼板搬送區域的內側。在前述噴霧噴嘴對中，2個前述衝撞區域的近方端部在寬度方向一致而形成會合部。

Description

熱延鋼板之冷卻方法及冷卻裝置
本發明關於在連續熱軋工序的成形壓延後，將熱延鋼板冷卻的方法及其裝置。
連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板在被設置於由成形壓延機至捲繞裝置之間的輸出輥道（run-out table）中，藉由例如設在輸出輥道的上下的冷卻裝置被冷卻至預定溫度之後，被捲繞在捲繞裝置。在熱延鋼板的熱軋中，該成形壓延後之冷卻能成為決定熱延鋼板的機械特性、加工性、熔接性等的重要因子，將熱延鋼板均一地冷卻至預定溫度乃極為重要。
因此，以往關於該熱延鋼板之冷卻，已提出各種方法及裝置。
在專利文獻1中提出一種在使熱軋後的熱延鋼帶與冷卻水接觸而冷卻的方法中，具有第一冷卻工序及接續其之第二冷卻工序，在第一冷卻工序中，以比遷移沸騰開始溫度為更高的鋼帶溫度停止冷卻，在接續的第二冷卻工序中，藉由成為核沸騰的水量密度的冷卻水進行冷卻。此外，提出在該第二冷卻工序中，至少將鋼帶上面以層流冷卻或噴擊冷卻進行冷卻。此外，在該二次冷卻工序中，亦提出對鋼帶上面噴吹高壓流體的噴射噴嘴、或藉由配置在鋼帶上面的寬度方向的輥(roll)等去水手段，將被注水至鋼帶上面的冷卻水排出。
在專利文獻2中提出在具備有具有搬送由壓延機朝熱間矯正機被壓延的厚鋼板的輥道輥筒(table roller)的搬送線，而且，將對厚鋼板的表背面噴霧水的水噴霧裝置沿著該搬送線配設在其上方及下方的厚鋼板的製造裝置中，在搬送線的熱間矯正機的上游側，沿著搬送線的外側的兩側，設置配設有複數噴霧水的冷卻噴嘴的壓延機出側水噴霧裝置。
在專利文獻3中提出在熱延鋼板的上面噴射冷卻水的冷卻裝置中，在熱延鋼板長邊方向的2處的各個，夾著熱延鋼板，以熱延鋼板寬度方向在2處之計4處具備有冷卻集管，由安裝在各自的冷卻集管的冷卻噴嘴朝向前述4處的中心部噴射冷卻水。
在專利文獻4中提出在對由成形壓延機被送出的熱延鋼材，由複數冷卻庫(cooling bank)注液冷卻液而冷卻的冷卻裝置中，在複數冷卻庫之間設置去水用噴嘴，該去水用噴嘴被配設在熱延鋼材的寬度方向的側方兩側，以橫過熱延鋼材的寬度方向的方式噴出高壓水。
在專利文獻5中提出在藉由從冷卻水集管的開縫噴嘴落下的簾狀冷卻水，將在熱輸出輥道（hot run table ）上行走的熱軋材冷卻的冷卻裝置中，在熱輸出輥道的兩側側方配設噴霧器，將由各噴霧器被噴射的壓力水，朝向成由熱軋材的寬度方向中央部橫穿至外端。接著，藉由來自該噴霧器的壓力水，去除在熱軋材上發生的冷卻水相互的干涉流。
在專利文獻6中提出在當將成形壓延前後的熱延鋼板冷卻時，將對該熱延鋼板被噴射的冷卻水進行去水的去水方法中，在熱延鋼板的寬度方向的側方的其中一方或雙方，在熱延鋼板的搬送方向排列配置的複數去水噴嘴以熱延鋼板的寬度方向噴射被去除的水，藉此進行冷卻水的去水。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2008-110353號公報 〔專利文獻2〕國際公開WO2011/115277號公報 〔專利文獻3〕日本特開2015-073995號公報 〔專利文獻4〕日本特公昭59-013573號公報 〔專利文獻5〕日本實開昭57-106752號公報 〔專利文獻6〕國際公開WO2016/006402號公報
〔發明所欲解決之課題〕 在專利文獻1所揭示之冷卻方法中，在第二冷卻工序中，至少將冷卻鋼帶上面以層流冷卻或噴擊冷卻，將熱延鋼帶以核沸騰冷卻，但是在該層流冷卻或噴擊冷卻中，並無法進行冷卻水的去水。接著，例如若藉由來自噴射噴嘴的棒狀高壓流體來進行去水時，由高壓流體的間隙漏水，以該高壓流體並無法完全進行去水，產生因鋼帶上的板上水所造成的冷卻。結果，熱延鋼帶的冷卻成為不均一。此外，例如若以輥(roll)進行去水，鋼帶前端部跳起時的初期難以咬入，初期必須要有供輥退避等設備，在經濟上並不利。此外，在熱軋中所假想的線速(例如15m/sec左右)中，當鋼帶通板時，有因熱延鋼帶脫落所致之與輥的間歇式接觸、或因振動而使熱延鋼帶遭受損傷之虞。
此點，取代由熱延鋼板的上方噴射冷卻水，在專利文獻2~6所揭示之裝置及方法中，由熱延鋼板的側方朝向寬度方向噴射冷卻水(被去除的水)。
在專利文獻2所揭示之壓延機出側水噴射裝置中，由冷卻噴嘴以厚鋼板的寬度方向噴霧水，但是由冷卻噴嘴被噴霧的水在厚鋼板的衝撞區域大致覆蓋該厚鋼板的寬度方向全域。因此，來自被配設在搬送線的外側的兩側的一對冷卻噴嘴的2個衝撞區域在厚鋼板的兩端部相重疊。在此，在來自冷卻噴嘴的衝撞區域中，冷卻噴嘴側的近方端部由於離該冷卻噴嘴的距離近，因此成為高壓。如此一來，來自一對冷卻噴嘴的2個衝撞區域在厚鋼板的兩端部相重疊，因此該端部造成過冷卻，在寬度方向產生冷卻不均。此外，在專利文獻2所揭示之發明中，目的在以水覆蓋該鋼板表面，俾以抑制鋼板表面的水垢，水量少，且排出鋼板上的板上水的能力低。因此，厚鋼板的冷卻成為不均一。
在專利文獻3所揭示之冷卻裝置中，由在熱延鋼板寬度方向設在4處的冷卻噴嘴朝向該4處的中心部噴射冷卻水，但是此時，在來自以寬度方向相對向的一對冷卻噴嘴的冷卻水的衝撞點附近，排出熱延鋼板上的板上水的能力低，而且在中心部亦滯留板上水。因該板上水，熱延鋼板的冷卻成為不均一。
在專利文獻4所揭示之冷卻裝置中，去水用噴嘴以橫過熱延鋼材的寬度方向的方式噴射高壓水，由去水用噴嘴被噴射的高壓水在熱延鋼材的衝撞區域大致覆蓋該熱延鋼材的寬度方向全域。因此，來自被配設在熱延鋼材的側方兩側的一對去水用噴嘴的2個衝撞區域在熱延鋼板的兩端部亦相重疊。如上所述在來自去水用噴嘴的衝撞區域中，去水用噴嘴側的近方端部成為高壓，往往造成過冷卻，因此來自一對去水用噴嘴的2個衝撞區域相重疊的熱延鋼板的兩端部會造成過冷卻，在寬度方向產生冷卻不均。其中，在專利文獻4亦未揭示設置複數對的一對去水用噴嘴。
在專利文獻5所揭示之冷卻裝置中，由噴霧器被噴射的壓力水被朝向成由熱軋材的寬度方向中央部橫穿至外端，由噴射器被噴射的壓力水在熱軋材的衝撞區域覆蓋該熱軋材的寬度的至少一半以上。因此，來自被配設在熱軋材的側方兩側的一對噴霧器的2個衝撞區域在熱軋材的中央相重疊。如此一來，若將該噴霧器使用在熱軋材的冷卻，來自一對噴霧器的2個衝撞區域相重疊的熱軋材的中央部分造成過冷卻，在寬度方向產生冷卻不均。其中，在專利文獻5中亦未揭示設置複數對的一對噴霧器。
在專利文獻6所揭示之去水方法中，去水噴嘴以熱延鋼板的寬度方向噴射被去除的水。接著，由複數去水噴嘴被噴射的被去除的水的衝撞區域覆蓋熱延鋼板的寬度方向全域，另外來自各去水噴嘴的衝撞區域被配設成在以寬度方向相鄰的衝撞區域彼此，以寬度方向部分相重疊。如此一來，若將該去水噴嘴使用在熱延鋼板的冷卻，由於來自去水噴嘴的衝撞區域相重疊，因此該重疊的部分造成過冷卻，在寬度方向產生冷卻不均。
如以上所示，在習知之熱延鋼板之冷卻方法及冷卻裝置係有改善的空間。
本發明有鑑於上述情形而完成，目的在適當且均一地冷卻連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板。 〔解決課題之手段〕
為達成前述目的，本發明為一種熱延鋼板之冷卻方法，是將連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板進行冷卻的方法，其特徵在於：當將前述熱延鋼板在搬送輥上所佔區域設為鋼板搬送區域時，在鋼板搬送區域的寬度方向側方的兩側配置一對噴霧噴嘴，而且，在熱延鋼板的搬送方向排列配置複數對該噴霧噴嘴對，對鋼板搬送區域，由前述噴霧噴嘴朝鋼板搬送區域的寬度方向噴射冷卻水，將熱延鋼板冷卻，由前述噴霧噴嘴被噴射的冷卻水在鋼板搬送區域的衝撞區域係噴射方向的遠方端部位於鋼板搬送區域的端部，近方端部位於鋼板搬送區域的內側，在前述噴霧噴嘴對中，2個前述衝撞區域的近方端部在寬度方向一致而形成會合部。其中，鋼板搬送區域的寬度與藉由本發明之冷卻方法而預定冷卻的熱延鋼板的最大寬度相同。因此，若將寬度比最大寬度更為狹窄的熱延鋼板冷卻時，在鋼板搬送區域的寬度方向端部側，被噴射在該狹窄寬度的熱延鋼板未佔有的部分的冷卻水不會衝撞熱延鋼板，而保持原狀地直接落下至熱延鋼板的通行線的下部。
藉由本發明，在噴霧噴嘴對的2個衝撞區域中形成有會合部，因此該等衝撞區域不會有以鋼板搬送區域的寬度方向相重疊的情形，而且覆蓋寬度方向全域。因此，可抑制如習知般因衝撞區域以寬度方向相重疊所致之冷卻不均，且可以熱延鋼板的寬度方向均一地冷卻。換言之，如本發明般形成衝撞區域的會合部，在上述習知文獻中未見任何揭示，為嶄新者，對於熱延鋼板的均一冷卻極為有用。
亦可前述會合部位於被區劃在鋼板搬送區域的寬度方向中央的會合區內，前述會合區的寬度滿足下述式(1)，在搬送方向相鄰接的前述噴霧噴嘴對的前述會合部的寬度方向的間隔為前述衝撞區域的搬送方向的長度以上。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1) 其中， W：會合區的寬度 D：鋼板搬送區域的寬度 d：噴霧噴嘴的噴射口與其跟前的鋼板搬送區域的端部的水平距離 θ1 ：噴霧噴射角 θ2 ：噴霧設置角(噴霧噴嘴的噴射口的垂線與從噴霧噴嘴的噴射口連結至鋼板搬送區域的寬度方向中心的線所成的角度)
亦可由前述複數對的噴霧噴嘴對朝向鋼板搬送區域噴射冷卻水的冷卻區在搬送方向被分割為複數個冷卻小區，在前述冷卻小區配置N對(N為整數)的噴霧噴嘴對，前述會合區在寬度方向以等間隔被分割為前述N個會合小區，在前述冷卻小區中之前述會合小區分別配置1個前述會合部，前述冷卻小區中之前述會合部由搬送方向的上游側朝向下游側、且由前述會合區之其中一端部的前述會合小區朝向另一端部的前述會合小區作配置。
亦可前述冷卻小區在搬送方向被分割為k個(k為N的約數)的分割冷卻小區，在以搬送方向為第i個(i為1至k的整數)的前述分割冷卻小區中，前述會合部由前述會合區之其中一端部側的第1個朝向另一端部側的第N個，被配置為第i個至第jk+i個(j為1至(N/k-1)的整數)。
亦可藉由來自前述噴霧噴嘴的冷卻水所為之熱延鋼板的冷卻在核沸騰區域進行。
其他觀點之本發明為一種熱延鋼板之冷卻裝置，其為將連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板進行冷卻的裝置，其特徵為：當將前述熱延鋼板在搬送輥上所佔區域設為鋼板搬送區域時，對該鋼板搬送區域，朝鋼板搬送區域的寬度方向噴射冷卻水的噴霧噴嘴在鋼板搬送區域的寬度方向側方的兩側配置成一對，而且，在熱延鋼板的搬送方向排列配置複數對該噴霧噴嘴對，前述噴霧噴嘴被配置成：由該噴霧噴嘴被噴射的冷卻水在鋼板搬送區域的衝撞區域中之噴射方向的遠方端部位於鋼板搬送區域的端部，近方端部位於鋼板搬送區域的內側，前述噴霧噴嘴對被配置成2個前述衝撞區域的近方端部在寬度方向一致而形成會合部。
亦可前述會合部位於被區劃在鋼板搬送區域的寬度方向中央的會合區內，前述會合區的寬度滿足下述式(1)，在搬送方向相鄰接的前述噴霧噴嘴對被配置成各自的前述會合部的寬度方向的間隔為前述衝撞區域的搬送方向的長度以上。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1) 其中， W：會合區的寬度 D：鋼板搬送區域的寬度 d：噴霧噴嘴的噴射口與其跟前的鋼板搬送區域的端部的水平距離 θ1 ：噴霧噴射角 θ2 ：噴霧設置角(噴霧噴嘴的噴射口的垂線與從噴霧噴嘴的噴射口連結至鋼板搬送區域的寬度方向中心的線所成的角度)
亦可由前述複數對的噴霧噴嘴對朝向鋼板搬送區域噴射冷卻水的冷卻區在搬送方向被分割為複數個冷卻小區，在前述冷卻小區配置有N對(N為整數)的噴霧噴嘴對，前述會合區在寬度方向以等間隔被分割為前述N個會合小區，在前述冷卻小區中之前述會合小區分別配置1個前述會合部，前述冷卻小區中之前述會合部由搬送方向的上游側朝向下游側、且由前述會合區之其中一端部的前述會合小區朝向另一端部的前述會合小區作配置。
亦可前述冷卻小區在搬送方向被分割為k個(k為N的約數)的分割冷卻小區，在以搬送方向為第i個(i為1至k的整數)的前述分割冷卻小區，前述會合部由前述會合區之其中一端部側的第1個朝向另一端部側的第N個，被配置為第i個至第jk+i個(j為1至(N/k-1)的整數)。 〔發明之效果〕
藉由本發明，可適當且均一地冷卻連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板。
＜熱軋設備＞ 以下說明本發明之實施形態。圖1為顯示具備有本實施形態中之冷卻裝置的熱軋設備1的構成的概略的說明圖。
在連續熱軋設備1中，將經加熱的鋼胚5以輥上下夾著而連續壓延，減薄至最小1mm的板厚來捲繞熱延鋼板10a(以下如後所述，圖示中的符號10意指鋼板搬送區域10或熱延鋼板10a的任一者)。連續熱軋設備1具備有：用以將鋼胚5加熱的加熱爐11；將在該加熱爐11被加熱的鋼胚5以寬度方向壓延的寬度方向壓延機12；將以該寬度方向被壓延的鋼胚5由上下方向壓延而形成為粗棒的粗壓延機13；將粗棒另外連續熱間成形壓延至預定厚度的成形壓延機14；將藉由該成形壓延機14被熱間成形壓延的熱延鋼板10a，藉由冷卻水進行冷卻的冷卻裝置15；及將藉由冷卻裝置15被冷卻的熱延鋼板10a捲繞成線圈狀的捲繞裝置16。其中，上述為一般構成，並非侷限於此。
在加熱爐11，進行將透過裝入口由外部被搬來的鋼胚5加熱至預定溫度的處理。若加熱爐11中的加熱處理結束，鋼胚5被搬送至加熱爐11外，且移至藉由粗壓延機13所為之壓延工序。
被搬來的鋼胚5藉由粗壓延機13被壓延成厚度30~60mm左右的粗棒，且被搬送至成形壓延機14。
在成形壓延機14，將被搬來的粗棒壓延成數mm左右的板厚的熱延鋼板10a。經壓延的熱延鋼板10a藉由搬送輥17被搬送而被送至冷卻裝置15。熱延鋼板10a藉由冷卻裝置15被冷卻，藉由捲繞裝置16被捲繞成線圈狀。
＜冷卻裝置＞ 接著，詳細說明本實施形態之冷卻裝置15。圖2為以模式顯示冷卻裝置15的側面，圖3為以模式顯示冷卻裝置15的平面。如圖2所示，具有：被配置於在輸出輥道的搬送輥17上被搬送的熱延鋼板10a的上方的上側冷卻裝置20、及被配置在該熱延鋼板10a的下方的下側冷卻裝置(未圖示)。
上側冷卻裝置20具有複數冷卻水噴嘴21，其由熱延鋼板10a的上方朝向該熱延鋼板10a的上面以鉛直下方噴射冷卻水。在冷卻水噴嘴21使用例如開縫層流噴嘴或管路層流噴嘴。此外，沿著熱延鋼板10a的搬送方向(圖中粗箭號方向)排列配置有複數冷卻水噴嘴21。其中，在冷卻水噴嘴21亦可使用其他噴嘴而非侷限於該等噴嘴。
在上側冷卻裝置20的搬送方向下游側設有用以將由上側冷卻裝置20被噴射的冷卻水伴隨鋼板而流來的板上水22去水的去水裝置30。如圖3所示，該實施形態的去水裝置30使用複數去水用的噴霧裝置31，朝向搬送方向上游，由各噴霧裝置31噴射去水用流體，例如水。
在去水裝置30的搬送方向下游側設有側面噴霧裝置40。在該實施形態中，噴霧噴嘴41在鋼板搬送區域10(在通行線上被搬送的熱延鋼板10a的存在區域)的寬度方向側方的兩側，沿著搬送方向設置複數個。其中，為圖示方便起見，在圖3中圖示出單側各5個之合計10個噴霧噴嘴41，但是當然並非侷限於此，可視需要適當選擇設置數量。
在此，鋼板搬送區域10為熱延鋼板10a在搬送輥17上所佔區域。亦即，鋼板搬送區域10為在側面視下將搬送輥17的頂點相連結的線，在平面視下，熱延鋼板10a的寬度方向的尺寸為可製造最大尺寸(最大寬度)時的搬送區域。以下，鋼板搬送區域10的寬度與熱延鋼板10a的寬度設為一致者加以說明，圖中符號10為依適用的場面，指鋼板搬送區域10或熱延鋼板10a的任一者。其中，如上所述鋼板搬送區域10的寬度為熱延鋼板10a的最大寬度，因此在側面噴霧裝置40中，若將寬度比最大寬度更為狹窄的熱延鋼板10a冷卻時，被噴射至成為該差分的鋼板搬送區域10的寬度方向端部側的部分的冷卻水並不會衝撞至熱延鋼板10a，保持原狀地直接落下至熱延鋼板10a的通行線的下部。
在側面噴霧裝置40的搬送方向下游側設有去水裝置50。該實施形態的去水裝置50使用複數去水用的噴霧裝置51，朝向搬送方向上游，由各噴霧裝置51噴射去水用流體，例如水。
在平面視下，在去水裝置30與側面噴霧裝置40之間配置有計測熱延鋼板10a的溫度的溫度感測器MT，而且在去水裝置50與捲繞裝置16之間配置有計測熱延鋼板10a的溫度的溫度感測器CT。來自溫度感測器MT的溫度訊號被使用在例如上側冷卻裝置20的控制(例如反饋控制)，來自溫度感測器CT的溫度訊號被使用在例如側面噴霧裝置40的控制(例如反饋控制)。
本實施形態之冷卻裝置15具有以上構成，以成形壓延機14被壓延成預定板厚的熱延鋼板10a首先藉由上側冷卻裝置20之來自冷卻水噴嘴21的冷卻水被冷卻(如上所述省略下側冷卻裝置的圖示)。接著之後，藉由去水裝置30進行去水。接著被去水的熱延鋼板10a藉由側面噴霧裝置40更進一步被冷卻。
其中，在本實施形態中，在冷卻裝置15中將熱延鋼板10a冷卻至200℃左右。若如上所示可將熱延鋼板10a適當且均一地冷卻至200℃左右來進行捲繞，即例如在調整成預定成分的熱延鋼板10a中，在捲繞後的放冷中回火而使麻田散鐵生成等，可有利地製造經改善變形能的熱延鋼板10a。此外，此時，藉由將捲繞溫度設為麻田散鐵變態開始溫度(Ms點)以下、超過水的沸點，亦具有可抑制在熱延鋼板10a上形成紅水垢的效果。
＜側面噴霧裝置＞ 接著，詳細說明上述側面噴霧裝置40。在側面噴霧裝置40中，如圖4所示，在鋼板搬送區域10的寬度方向側方配置有一對噴霧噴嘴41、41。此外，由該等一對噴霧噴嘴41、41所構成的噴霧噴嘴對42以熱延鋼板10a的搬送方向排列配置有複數對。其中，如上所述噴霧噴嘴41、噴霧噴嘴對42的設置數量可視需要作適當選擇。
如圖5所示，噴霧噴嘴41相對鋼板搬送區域10，由上方以斜向且為鋼板搬送區域10的寬度方向噴射冷卻水。此外，如圖4所示，由噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水在鋼板搬送區域10的衝撞區域43係噴射方向的遠方端部43a(與噴霧噴嘴41為相反側的端部)位於鋼板搬送區域10的端部，近方端部43b(噴霧噴嘴41側的端部)位於鋼板搬送區域10的內側。在噴霧噴嘴對42中，2個衝撞區域43、43的近方端部43b、43b在寬度方向一致而形成會合部P(圖4中的粗線部)。在此，2個衝撞區域43、43的近方端部43b、43b在寬度方向一致意指如圖4、圖5所示，鋼板搬送區域10的其中一方寬度側的衝撞區域43的近方端部43b、與另一方寬度側的衝撞區域43的近方端部43b在圖5的視野中觀看，看起來為不會在會合部P重複或間離而一致，鋼板搬送區域10中之寬度方向的衝撞區域43由鋼板搬送區域10的其中一方端至另一方端呈連續的一個衝撞區域。
此時，噴霧噴嘴41相對鋼板搬送區域10，具有預定的噴射角，以由上方斜向噴射的方式作配置，因此即使板上水22殘留在熱延鋼板10a的上面，亦可一邊將其排出至熱延鋼板10a的端部側(遠方端部側)一邊冷卻熱延鋼板10a。
此外，由於在噴霧噴嘴對42中形成有衝撞區域43、43的會合部P，因此該等衝撞區域43、43並不會有以鋼板搬送區域10的寬度方向相重疊的情形，而且覆蓋寬度方向全域。因此，可抑制如習知所示因衝撞區域以寬度方向相重疊所致之冷卻不均，且可以熱延鋼板10a的寬度方向均一冷卻。
＜會合區＞ 前述會合部P為2個衝撞區域43、43的近方端部43b、43b彼此相接的部分，與單一衝撞區域43中的中央部作對比，在工業上，由於必須容許近方端部43b的位置以一定程度變動等，會合部P在工業上在冷卻效果上包含不安定要素。因此，以極端的情形而言，若假想全部噴霧噴嘴對42的會合部P在鋼板搬送區域10的寬度方向中央部對齊的情形，預測冷卻停止溫度的板內不均變大。相對於此，本發明人等經精心研究結果，可知較佳為使全部噴霧噴嘴對42的會合部P在預定寬度內分散。
具體而言，如圖4所示，會合部P位於在鋼板搬送區域10的寬度方向中央被區劃的會合區E內。會合區E的寬度W滿足下述式(1)。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1) 其中， W：會合區E的鋼板搬送區域10的寬度方向的寬度 D：鋼板搬送區域10的寬度 d：噴霧噴嘴41的噴射口41a與其跟前的鋼板搬送區域10的端部的水平距離 θ1 ：噴霧噴射角(由噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的鉛直方向的噴射角) θ2 ：噴霧設置角(由噴霧噴嘴41的噴射口41a的垂線與噴霧噴嘴41的噴射口41a，將鋼板搬送區域10的寬度方向中心相連結的線所成角度)
在導出會合區E的寬度W時，本發明人等著重在由噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水至鋼板搬送區域10的到達距離。如圖6所示，將由噴霧噴嘴41的噴射口41a至衝撞區域43的遠方端部43a的遠方距離設為Lf，且由噴霧噴嘴41的噴射口41a至衝撞區域43的近方端部43b的近方距離設為Ln。其中，圖6圖示出會合部P位於會合區E的端部的情形。
會合區E的寬度W被導出為滿足Lf/Ln≦2。以下說明Lf/Ln≦2的根據。本發明人等進行使用側面噴霧裝置40的熱延鋼板10a的冷卻的模擬，發現圖7所示之傾向。圖7為顯示使Lf/Ln(橫軸)改變時的熱延鋼板10a的上面的寬度方向溫度差ΔTl(縱軸)。寬度方向溫度差ΔTl在熱延鋼板10a被冷卻且復熱之後(例如以捲繞裝置16捲繞瞬前)，該熱延鋼板10a的寬度方向的最大溫度與最小溫度的差。
若參照圖7，若為Lf/Ln＞2，熱延鋼板10a的寬度方向溫度差ΔTl會變大。此係基於若Lf/Ln變大，冷卻水衝撞遠方端部43a與近方端部43b時的力的差會變大，兩者之冷卻能力的差會變大之故。相對於此，若為Lf/Ln≦2，衝撞近方側之後之冷卻水流至遠方側，藉此進行在遠方側的冷卻，因此熱延鋼板10a的寬度方向溫度差ΔTl小，熱延鋼板10a的寬度方向中的冷卻能力不均小。因此，將熱延鋼板10a以寬度方向均一冷卻係以Lf/Ln≦2較為適當。
接著，遠方距離Lf與近方距離Ln分別根據圖6所示之幾何學關係，以下述式(2)、(3)表示。 Lf=(D+d)/cos{90°-(θ1 +θ2 )}…(2) Ln=(D/2+d-W/2)/cos(90°-θ2 )…(3)
若將上述式(2)、(3)代入Lf/Ln≦2，針對會合區E的寬度W進行整理時，即導出上述之下述式(1)。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1)
其中，例如若鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm，噴霧噴嘴41與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d為250mm，噴霧噴射角θ1 為20°，噴霧設置角θ2 為60°時，成為Lf/Ln=2的會合區E的寬度W為500mm。此外，例如若鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm，噴霧噴嘴41與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d為250mm，噴霧噴射角θ1 為20°，噴霧設置角θ2 為45°時，成為Lf/Ln=2的會合區E的寬度W為785mm。
此外，噴霧噴嘴41的設置高度h(由鋼板搬送區域10至噴霧噴嘴41的噴射口41a的高度h)實際上為400~600mm左右。若設置高度高於600mm，遠方端部43a中之冷卻能力會變低。另一方面，若設置高度低於400mm，為了確保衝撞區域43，必須減小噴霧噴射角θ1 ，但是此時不易製作噴霧噴嘴41。
＜會合部的寬度方向間隔＞ 如上所述會合部P為2個衝撞區域43、43的近方端部43b、43b彼此相接的部分，由於在工業上在冷卻效果包括不安定要素，因此本發明人等精心研究的結果，可知在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42、42的會合部P、P以分離預定距離以上為佳。
具體而言，如圖4所示在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42、42的會合部P、P的寬度方向的間隔Q設為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上。
本發明人等假定利用使用側面噴霧裝置40的熱延鋼板10a的冷卻的模擬，在工業上在冷卻效果包括不安定要素的會合部P所產生之會合部P對周圍溫度的溫度差，針對該溫度差對周圍所造成的影響範圍，發現圖8所示之傾向。圖8為顯示離會合部P之在鋼板寬度方向的分隔距離(橫軸)與熱延鋼板10a的上面溫度差ΔT2(縱軸)的關係。在同圖中，針對離會合部P的分隔距離，如後所述，在衝撞區域43的搬送方向的長度R的範圍，工業上不安定要素會造成影響(上面溫度差ΔT2變大)，因此以該長度R為基準，作為離該會合部P的分隔距離，顯示相對該長度R的倍數n(n為整數)。此外，熱延鋼板10a的上面溫度差ΔT2為會合部P中之熱延鋼板10a的上面溫度、與由會合部P分離分隔距離(相對長度R的倍數n)的測定點中之熱延鋼板10a的上面溫度的差。
若參照圖8，若n小於1，亦即測定點接近會合部P時，上面溫度差ΔT2會變大。相對於此，若n為1以上，亦即測定點遠離會合部P時，上面溫度差ΔT2會變小，幾乎為零。
此時，關於在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42、42的會合部P、P的寬度方向的間隔Q，若n小於1，亦即間隔Q小於衝撞區域43的搬送方向的長度R，相對一會合部P之較大的上面溫度差ΔT2與相對其他會合部P之較大的上面溫度差ΔT2以搬送方向相重疊。如此一來，無法將熱延鋼板10a以寬度方向均一冷卻。相對於此，若n為1以上，且間隔Q為長度R以上時，由於上面溫度差ΔT2小，因此可抑制熱延鋼板10a的寬度方向不均一冷卻。因此，會合部P的寬度方向的間隔Q較適為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上。
其中，例如若鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm，噴霧噴嘴41與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d為250mm，且由噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的水平方向的噴射角θ3 為3°時，衝撞區域43的搬送方向的長度R為65mm(=1250mm×tan(3°/2)×2)。
＜會合部的配置＞ 如圖9所示，在會合區E中，會合部P係配置成交錯狀。
會合區E以寬度方向以等間隔分割成N個，在本實施形態中分割成8個會合小區e(會合小區e1~e8)。其中，N為2以上的整數，可任意選擇。
此外，在側面噴霧裝置40中，若將由全部噴霧噴嘴對42朝向鋼板搬送區域10被噴射冷卻水的區域設為冷卻區F時，該冷卻區F以搬送方向被分割成複數冷卻小區f。在各冷卻小區f配置與會合小區e為相同數量的N對噴霧噴嘴對42。其中，為圖示方便起見，在圖9中圖示出冷卻小區f1~f3，但是冷卻小區f的數量當然並非侷限於此，可視需要適當選擇數量，依側面噴霧裝置40中之噴霧噴嘴對42的數量而定。例如若噴霧噴嘴對42有M×N對(M為2以上的整數)，冷卻小區f即設有M個。
在1個冷卻小區f中，在1個會合小區e配置1個會合部P。此外，在1個冷卻小區f中，會合部P由搬送方向的上游側朝向下游側、且由會合區E之其中一端部的會合小區e1朝向另一端部的會合小區e8作配置。
在此，若在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42、42的會合部P、P被配置在相同的會合小區e時，因會合部P、P相重疊而有造成過冷卻之虞。此點，在本實施形態中，在1個冷卻小區f中，會合部P被配置成交錯狀，因此可在寬度方向使會合部P分散，且可將造成過冷卻的部位極小化。因此，可以熱延鋼板10a的寬度方向均一冷卻。
此外，如圖10所示，1個冷卻小區f1(f2、f3)亦可另外以搬送方向分割為k個，在本實施形態中為2個分割冷卻小區f11、f12(f21、f22、f31、f32)。其中，k為N的約數，可任意選擇。
在冷卻小區f1中，在以搬送方向為第1個分割冷卻小區f11中，會合部P被配置在會合小區e1、e3、e5、e7。此外，在以搬送方向為第2個分割冷卻小區f12中，會合部P配置會合小區e2、e4、e6、e8。如上所示若冷卻小區f1在搬送方向被分割為2個，在該冷卻小區f1中，以寬度方向，按每2個會合小區e配置1個會合部P。其中，在冷卻小區f2、f3中，會合部P亦同樣地配置。
若將該會合部P的配置一般化，在以搬送方向為第i個(i為1至k的整數)分割冷卻小區f中，會合部P由會合區E之其中一端部側的第1個朝向另一端部側的第N個，被配置成第i個至第jk+i個(j為1至(N/k-1)的整數)。
其中，分割1個冷卻小區f的個數k並非限定為2個，若為N的約數即可。在上述之例中，N為8，因此分割冷卻小區f的個數k亦可為4個。
如上所示在圖10所示之例中亦可享受與圖4所示之會合部P的配置相同的效果，亦即，可將在寬度方向使會合部P分散而造成過冷卻的部位極小化。而且，若1個冷卻小區f被分割為複數個，可在寬度方向使會合部P更加分散。因此，可在熱延鋼板10a的寬度方向更加均一地冷卻。
其中，會合部P的配置並非限定為交錯狀，若為在寬度方向使會合部P分散的配置即可，亦可形成為例如正弦曲線狀等的配置。
＜側面噴霧裝置中的核沸騰冷卻＞ 在側面噴霧裝置40中，因來自噴霧噴嘴41之冷卻水所致之熱延鋼板10a之冷卻係在核沸騰區域中進行。
在此，在熱延鋼板10a之冷卻中，熱延鋼板10a上之冷卻水的沸騰狀態依熱延鋼板10a的上面溫度而變動。具體而言，由上面溫度的高溫側，依膜沸騰區域、遷移沸騰區域、核沸騰區域的順序變動。
在膜沸騰區域中，當對熱延鋼板10a的上面噴射冷卻水時，冷卻水在到達熱延鋼板10a之前，或到達後立刻蒸發，熱延鋼板10a的上面形成為被蒸氣膜覆蓋的狀態。在該冷卻中，由於熱延鋼板10a的上面的蒸氣膜阻礙熱的傳達，因此熱延鋼板10a的熱傳達係數低且冷卻能力低。
在遷移沸騰區域中，當對熱延鋼板10a的上面噴射冷卻水時，會混合存在蒸氣膜與冷卻水接觸熱延鋼板10a的上面的場所。在該遷移沸騰區域中，隨同熱延鋼板10a的上面溫度的降低，熱傳達係數會上升。因此，熱延鋼板10a的上面溫度高處不易變涼，上面溫度低處則會急劇變涼，在熱延鋼板10a的上面溫度會發生局部不均。如此一來，無法均一冷卻熱延鋼板10a。
在核沸騰區域中，當對熱延鋼板10a的上面噴射冷卻水時，在熱延鋼板10a的上面不會發生蒸氣膜，冷卻水會直接接觸熱延鋼板10a的上面。因此，在核沸騰區域中，熱延鋼板10a的熱傳達係數高，且冷卻能力高。
在本實施形態中，由於側面噴霧裝置40中之熱延鋼板10a之冷卻在核沸騰區域進行，因此可以高冷卻能力，將熱延鋼板10a均一地冷卻。換言之，在側面噴霧裝置40中，可微細控制熱延鋼板10a的溫度，可冷卻至目標溫度的200℃左右。
在此說明如上所示用以在核沸騰區域進行冷卻的具體條件。在本實施形態中，如上所述在側面噴霧裝置40中，以冷卻至200℃左右的低溫為目標，為實現該目標，1個噴霧噴嘴41噴射大水量密度，例如4m3 /m2 /min的水量密度的冷卻水而將熱延鋼板10a冷卻。
例如在「鋼材之強制冷卻」昭和53(西元1978)年11月10日日本鐵鋼協會，按每個水量密度揭示出鋼材表面溫度與熱傳達係數的相關。此外，例如在「高溫鋼材之冷卻技術」三塚正志著，鐵與鋼，Vol.79(1993)，日本鐵鋼協會，亦按每個水量密度揭示出鋼材表面溫度與熱傳達係數的相關。若確保上述水量密度4m3 /m2 /min，由該等相關，核沸騰冷卻成為熱延鋼板10a的上面溫度為400℃以下的冷卻。
此外，如上所述，在例如鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm，且衝撞區域43的搬送方向的長度R為65mm的情形下，若衝撞區域43的近方端部43b為鋼板搬送區域10的中心，該衝撞區域43的面積成為0.0325m2 。如此一來，在1個噴霧噴嘴41中，為確保4m3 /m2 /min的水量密度，必須要有0.26m3 /min(=4m3 /m2 /min×0.0325m2 )的水量。
＜側面噴霧裝置之其他實施形態＞ 在上述實施形態之冷卻裝置15中，將熱延鋼板10a冷卻至200℃左右的低溫，但是在例如冷卻裝置15中之冷卻停止溫度非為低溫時等，並不需要使冷卻水由側面噴霧裝置40的全部噴霧噴嘴41噴射。此時，考慮寬度方向之冷卻均一性，按每個將會合部P設為相同的噴霧噴嘴對42進行控制，僅由冷卻所需要的噴霧噴嘴對42使冷卻水噴射，由冷卻所不需要的噴霧噴嘴對42並不使冷卻水噴射，藉此調節側面噴霧裝置40的冷卻能力。因此，在側面噴霧裝置40，較佳為按每個複數噴霧噴嘴對42的每對，設置控制有無供給冷卻水的閥。
此外，若在側面噴霧裝置40設置控制有無供給冷卻水的閥，可將設有該閥的區域設為上述冷卻小區f。在該情形下亦以按每個冷卻小區f，滿足上述實施形態的條件為佳。亦即，在設有閥的冷卻小區f中，如圖4所示形成噴霧噴嘴對42中之衝撞區域43、43的會合部P，此外會合部P被配置在具有滿足上述式(1)之寬度的會合區E內，並且在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42、42的會合部P、P的寬度方向的間隔Q成為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上。此外，在冷卻小區f中，如圖9、圖10所示，會合部P被配置成交錯狀。
＜冷卻裝置之其他實施形態＞ 在上述實施形態之冷卻裝置15中，當在上側冷卻裝置20之冷卻後的板上水22進行去水時，使用專用的去水裝置30，但是如圖11所示，亦可廢止如上所示之專用的去水裝置30，設置側面噴霧裝置40的噴霧噴嘴對42。亦即，除了被使用在原本的熱延鋼板10a的冷卻的噴霧噴嘴對42之外，亦可在搬送方向上游側，設置噴霧噴嘴對42供去水用。
在如上所示之圖11所示之例中，構成為在上側冷卻裝置20的下游側兩側設置複數噴霧噴嘴對42的設備，但是可按照所要冷卻的熱延鋼板10a的寬度/厚度、搬送速度、鋼種，將使用在供去水用的噴霧噴嘴對42、及使用在供冷卻用的噴霧噴嘴對42進行切換控制、或視需要控制噴射數，藉此無須設置專用的去水裝置30，即可形成為通用性優異的設備。此外，以如上所示將噴霧噴嘴對42使用在去水用之其他例而言，亦可廢止專用的去水裝置50，設置側面噴霧裝置40的噴霧噴嘴對42。
以上一邊參照所附圖式，一邊說明本發明之較適實施形態，惟本發明並非限定於該例。若為該領域熟習該項技術者，在申請專利範圍所記載之思想範圍內，可思及各種變更例或修正例，乃清楚自知，關於該等亦當然可理解為屬於本發明之技術範圍者。 〔實施例1〕
首先，使用實施例及比較例，說明形成本發明中之會合部P的效果。在本驗證中，使用圖2~圖6所示之側面噴霧裝置40，進行模擬。
本驗證中之實施例與比較例的共通條件如下所示。冷卻對象的熱延鋼板10a的厚度為2.5mm，熱延鋼板10a的寬度為1500mm。鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm。在側面噴霧裝置40有84個噴霧噴嘴41，亦即噴霧噴嘴對42有42對。各噴霧噴嘴41的設置高度h為600mm。在各噴霧噴嘴41使用扁平噴霧噴嘴，該噴霧噴射角θ1 為12度，噴霧設置角θ2 為62度。由各噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的噴射壓力為0.5MPa，冷卻水的水量密度為4.2m3 /m2 /min，冷卻水的水量為360L/min，衝撞區域43的搬送方向的長度R為69mm。
在本驗證中，如圖12(a)所示，在本發明之實施例1中，在噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43形成有會合部P。相對於此，如圖12(b)所示，在比較例1中，噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43相重疊，且該相重疊部分中之近方端部43b、43b的間隔為30mm。此外，如圖12(c)所示，在比較例2中，噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43不相重疊，其近方端部43b、43b的間隔為30mm。
在實施例1中，在滿足上述式(1)的會合區E中，使以搬送方向形成在42處的會合部P以寬度方向分散配置，另外將在搬送方向相鄰接的會合部P、P的寬度方向的間隔Q設為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上。具體而言，在噴霧噴嘴對42中，使一噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d1、與其他噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d2的合計水平距離d(=dl+d2)，在0~500mm之間變動，如上所述配置會合部P。
此外，在比較例1中，噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43的重疊部分以其寬度方向中心點Cl對應實施例1中之會合部P而成為相同位置的方式以寬度方向分散而形成。同樣地，在比較例2中，噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43未相重疊的部分亦以其寬度方向中心點C2對應實施例1中之會合部P而成為相同位置的方式以寬度方向分散而形成。
在如以上所示之條件中，將側面噴霧裝置40中之熱延鋼板10a之冷卻開始溫度設為600℃，將熱延鋼板10a冷卻後的目標溫度(捲繞裝置16中之熱延鋼板10a的捲繞溫度)設為300℃來進行模擬。接著，在實施例1、比較例1、比較例2中，測定在捲繞裝置16的熱延鋼板10a的捲繞溫度，且測定其寬度方向偏差(熱延鋼板10a的寬度方向中之最大溫度與最小溫度的差)。
結果，在實施例1中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±5℃，其溫度偏差為10℃。相對於此，在比較例1中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±30℃，其溫度偏差為60℃。此外，在比較例2中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±25℃，其溫度偏差為50℃。
因此，可知若如本發明之實施例1所示在噴霧噴嘴對42中形成會合部P，與如比較例1、2所示未形成會合部P的情形相比，可減小冷卻後的熱延鋼板10a的寬度方向溫度偏差，且可將熱延鋼板10a以寬度方向均一地冷卻。 〔實施例2〕
接著，在本發明中，使用實施例及比較例，說明會合部P所位在的會合區E的寬度W滿足上述式(1)，亦即滿足上述Lf/Ln≦2(圖7)的情形。在本驗證中亦使用圖2~圖6所示之側面噴霧裝置40，進行模擬。
本驗證中之實施例與比較例的共通條件如下所示。冷卻對象的熱延鋼板10a的厚度為2.5mm，熱延鋼板10a的寬度為1500mm。鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm。在側面噴霧裝置40中，噴霧噴嘴41有84個，亦即噴霧噴嘴對42有42對。各噴霧噴嘴41的設置高度h為600mm。在各噴霧噴嘴41使用扁平噴霧噴嘴。
在本驗證之實施例2、實施例3、比較例3中，分別在噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43形成有會合部P。接著，變更各噴霧噴嘴41的噴霧噴射角θ1 與噴霧設置角θ2 ，使Lf/Ln變動。具體而言，將本發明之實施例2的Lf/Ln設為1.9，本發明之實施例3的Lf/Ln設為2.0，比較例3的Lf/Ln設為2.5。
在實施例2中，將各噴霧噴嘴41的噴霧噴射角θ1 設為14度，將噴霧設置角θ2 設為61度，將Lf/Ln設為1.9。此外，在實施例2中，由各噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的噴射壓力為0.5MPa，冷卻水的水量密度為4.2m3 /m2 /min，冷卻水的水量為308L/min，衝撞區域43的搬送方向的長度R為62mm。
在實施例3中，將各噴霧噴嘴41的噴霧噴射角θ1 設為16度，將噴霧設置角θ2 設為59度，將Lf/Ln設為2.0。此外，在實施例2中，由各噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的噴射壓力為0.5MPa，冷卻水的水量密度為4.2m3 /m2 /min，冷卻水的水量為320L/min，衝撞區域43的搬送方向的長度R為61mm。
相對於此，在比較例3中，將各噴霧噴嘴41的噴霧噴射角θ1 設為25度，將噴霧設置角θ2 設為50度，將Lf/Ln設為2.5。此外，在比較例3中，由各噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的噴射壓力為0.5MPa，冷卻水的水量密度為4.2m3 /m2 /min，冷卻水的水量為367L/min，衝撞區域43的搬送方向的長度R為58mm。
此外，在實施例2、實施例3、比較例3中，分別在會合區E中，使以搬送方向形成在42處的會合部P以寬度方向分散配置，將在搬送方向相鄰接的會合部P、P的寬度方向的間隔Q設為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上的70mm。其中，具體而言，在噴霧噴嘴對42中，使一噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離dl、與其他噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d2的合計水平距離d(=dl+d2)，在0~500mm之間變動，如上所述配置會合部P。
在如以上所示之條件中，將側面噴霧裝置40中之熱延鋼板10a之冷卻開始溫度設為600℃，將熱延鋼板10a冷卻後的目標溫度(捲繞裝置16中之熱延鋼板10a的捲繞溫度)設為300℃來進行模擬。接著，在實施例2、實施例3、比較例3中，測定在捲繞裝置16的熱延鋼板10a的捲繞溫度，且測定其寬度方向偏差(熱延鋼板10a的寬度方向中之最大溫度與最小溫度的差)。
結果，在實施例2、實施例3中，分別熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±5℃，其溫度偏差為10℃。相對於此，在比較例3中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±25℃，其溫度偏差為50℃。
因此，若為本發明之實施例2、3(Lf/Ln≦2)，與比較例3(Lf/Ln＞2)相比，可知可減小冷卻後的熱延鋼板10a的寬度方向溫度偏差，且可將熱延鋼板10a以寬度方向均一地冷卻。換言之，可知由Lf/Ln≦2導出關於會合區E的寬度W的上述式(1)，若在該會合區E內使會合部P分散，可將熱延鋼板10a以寬度方向均一地冷卻。 〔實施例3〕
接著，使用實施例及比較例，說明在本發明中在搬送方向相鄰接的噴霧噴嘴對42的會合部P、P的寬度方向的間隔Q為衝撞區域43的搬送方向的長度R以上，亦即會合部P與周圍的溫度差對該周圍造成的影響範圍(圖8)。在本驗證中亦使用圖2~圖6所示之側面噴霧裝置40，進行模擬。
本驗證中之實施例與比較例的共通條件如下所示。冷卻對象的熱延鋼板10a的厚度為2.5mm，熱延鋼板10a的寬度為1500mm。鋼板搬送區域10的寬度D為2000mm。在側面噴霧裝置40有84個噴霧噴嘴41，亦即噴霧噴嘴對42有42對。各噴霧噴嘴41的設置高度h為600mm。在各噴霧噴嘴41使用扁平噴霧噴嘴，其噴霧噴射角θ1 為12度，噴霧設置角θ2 為62度。由各噴霧噴嘴41被噴射的冷卻水的噴射壓力為0.5MPa，冷卻水的水量密度為4.2m3 /m2 /min，冷卻水的水量為360L/min，衝撞區域43的搬送方向的長度R為69mm。
在本驗證之實施例4與比較例4中，分別在噴霧噴嘴對42的衝撞區域43、43形成有會合部P。接著，使在搬送方向相鄰接的會合部P、P的寬度方向的間隔Q變動。具體而言，在本發明之實施例4中，將會合部P、P的寬度方向的間隔Q設為大於衝撞區域43的搬送方向的長度R的70mm。亦即，在實施例4中，圖8中的n大於1。相對於此，在比較例4中，將會合部P、P的寬度方向的間隔Q設為比衝撞區域43的搬送方向的長度R為更短的65mm。亦即，在比較例4中，圖8中的n小於1。
此外，在實施例4與比較例4中，分別在會合區E中，使以搬送方向形成在42處的會合部P以寬度方向分散配置。其中，在實施例4與比較例4中，在噴霧噴嘴對42中，使一噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離dl、與其他噴霧噴嘴41的噴射口41a與鋼板搬送區域10的端部的水平距離d2的合計水平距離d(=dl+d2)，在0~500mm之間變動，如上所述配置會合部P。
在如以上所示之條件中，將側面噴霧裝置40中之熱延鋼板10a之冷卻開始溫度設為600℃，且將熱延鋼板10a冷卻後的目標溫度(捲繞裝置16中之熱延鋼板10a的捲繞溫度)設為300℃來進行模擬。接著，在實施例4與比較例4中，測定在捲繞裝置16的熱延鋼板10a的捲繞溫度，且測定其寬度方向偏差(熱延鋼板10a的寬度方向中之最大溫度與最小溫度的差)。
結果，在實施例4中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±5℃，其溫度偏差為10℃。相對於此，在比較例4中，熱延鋼板10a的寬度方向的溫度為300℃±20℃，其溫度偏差為40℃。
因此，若為本發明之實施例4之情形(會合部P、P的寬度方向的間隔Q大於衝撞區域43的搬送方向的長度R時)，與比較例3的情形(間隔Q小於長度R時)相比，可知可減小冷卻後的熱延鋼板10a的寬度方向溫度偏差，且可將熱延鋼板10a以寬度方向均一地冷卻。 〔產業上可利用性〕
本發明有用於將連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板進行冷卻之時。
1‧‧‧連續熱軋設備
5‧‧‧鋼胚
10‧‧‧鋼板搬送區域
10a‧‧‧熱延鋼板
11‧‧‧加熱爐
12‧‧‧寬度方向壓延機
13‧‧‧粗壓延機
14‧‧‧成形壓延機
15‧‧‧冷卻裝置
16‧‧‧捲繞裝置
17‧‧‧搬送輥
20‧‧‧上側冷卻裝置
21‧‧‧冷卻水噴嘴
22‧‧‧板上水
30、50‧‧‧去水裝置
31、51‧‧‧噴霧裝置
40‧‧‧側面噴霧裝置
41‧‧‧噴霧噴嘴
41a‧‧‧噴射口
42‧‧‧噴霧噴嘴對
43‧‧‧衝撞區域
43a‧‧‧遠方端部
43b‧‧‧近方端部
CT、MT‧‧‧溫度感測器
E‧‧‧會合區
e1~e8‧‧‧會合小區
F‧‧‧冷卻區
f1~f3‧‧‧冷卻小區
f11~f32‧‧‧分割冷卻小區
P‧‧‧會合部
Q‧‧‧間隔
R‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
圖1為顯示具備有本實施形態中之冷卻裝置的連續熱軋設備的構成的概略的說明圖。 圖2為顯示本實施形態之冷卻裝置的構成的概略的側面圖。 圖3為顯示本實施形態之冷卻裝置的構成的概略的平面圖。 圖4為顯示由側面噴霧裝置的噴霧噴嘴被噴射的冷卻水在熱延鋼板的衝撞區域的說明圖。 圖5為由顯示一對噴霧噴嘴的配置的搬送方向正面所觀看的說明圖。 圖6為算出會合區的寬度時所需尺寸的說明圖。 圖7為顯示Lf/Ln與熱延鋼板的寬度方向溫度差ΔTl的相關的說明圖。 圖8為顯示由會合部的分隔距離與熱延鋼板的上面溫度差ΔT2的相關的說明圖。 圖9為顯示會合部的配置之一例的說明圖。 圖10為顯示會合部的配置之一例的說明圖。 圖11為顯示其他實施形態之冷卻裝置的構成的概略的平面圖。 圖12為實施例的說明圖，(a)為顯示在由噴霧噴嘴對的衝撞區域形成有會合部的情形(實施例1)，(b)為顯示由噴霧噴嘴對的衝撞區域相重疊的情形(比較例1)，(c)為顯示由噴霧噴嘴對的衝撞區域不相重疊的情形(比較例2)。

Claims (9)

  1. 一種熱延鋼板之冷卻方法，是將連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板進行冷卻的方法，其特徵在於： 當將前述熱延鋼板在搬送輥上所佔之區域設為鋼板搬送區域時，在鋼板搬送區域的寬度方向側方的兩側配置一對噴霧噴嘴，而且，在熱延鋼板的搬送方向排列配置複數對該噴霧噴嘴對，對鋼板搬送區域，由前述噴霧噴嘴朝鋼板搬送區域的寬度方向噴射冷卻水，將熱延鋼板冷卻， 由前述噴霧噴嘴噴射的冷卻水在鋼板搬送區域的衝撞區域係噴射方向的遠方端部位於鋼板搬送區域的端部，近方端部位於鋼板搬送區域的內側， 在前述噴霧噴嘴對中，2個前述衝撞區域的近方端部在寬度方向一致而形成會合部。
  2. 如請求項1之熱延鋼板之冷卻方法，其中前述會合部位於被區劃在鋼板搬送區域的寬度方向中央的會合區內， 前述會合區的寬度滿足下述式(1)， 在搬送方向相鄰接的前述噴霧噴嘴對的前述會合部的寬度方向的間隔為前述衝撞區域的搬送方向的長度以上。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1) 其中， W：會合區的寬度 D：鋼板搬送區域的寬度 d：噴霧噴嘴的噴射口與其跟前的鋼板搬送區域的端部的水平距離 θ1 ：噴霧噴射角 θ2 ：噴霧設置角(噴霧噴嘴的噴射口的垂線與從噴霧噴嘴的噴射口連結至鋼板搬送區域的寬度方向中心的線所成的角度)
  3. 如請求項2之熱延鋼板之冷卻方法，其中由前述複數對的噴霧噴嘴對朝向鋼板搬送區域噴射冷卻水的冷卻區在搬送方向被分割為複數個冷卻小區， 在前述冷卻小區配置N對(N為整數)的噴霧噴嘴對， 前述會合區在寬度方向以等間隔被分割為前述N個會合小區， 在前述冷卻小區中之前述會合小區分別配置1個前述會合部， 前述冷卻小區中之前述會合部由搬送方向的上游側朝向下游側、且由前述會合區之其中一端部的前述會合小區朝向另一端部的前述會合小區作配置。
  4. 如請求項3之熱延鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻小區在搬送方向被分割為k個(k為N的約數)的分割冷卻小區， 在以搬送方向為第i個(i為1至k的整數)的前述分割冷卻小區中，前述會合部由前述會合區之其中一端部側的第1個朝向另一端部側的第N個，被配置為第i個至第jk+i個(j為1至(N/k-1)的整數)。
  5. 如請求項1至4中任一項之熱延鋼板之冷卻方法，其中藉由來自前述噴霧噴嘴的冷卻水所為之熱延鋼板的冷卻在核沸騰區域進行。
  6. 一種熱延鋼板之冷卻裝置，其為將連續熱軋工序的成形壓延後的熱延鋼板進行冷卻的裝置，其特徵在於： 當將前述熱延鋼板在搬送輥上所佔區域設為鋼板搬送區域時，對該鋼板搬送區域朝鋼板搬送區域的寬度方向噴射冷卻水的噴霧噴嘴在鋼板搬送區域的寬度方向側方的兩側配置成一對，而且，在熱延鋼板的搬送方向排列配置複數對該噴霧噴嘴對， 前述噴霧噴嘴被配置成：由該噴霧噴嘴被噴射的冷卻水在鋼板搬送區域的衝撞區域中之噴射方向的遠方端部位於鋼板搬送區域的端部，近方端部位於鋼板搬送區域的內側， 前述噴霧噴嘴對被配置成2個前述衝撞區域的近方端部在寬度方向一致而形成會合部。
  7. 如請求項6之熱延鋼板之冷卻裝置，其中前述會合部位於被區劃在鋼板搬送區域的寬度方向中央的會合區內， 前述會合區的寬度滿足下述式(1)， 在搬送方向相鄰接的前述噴霧噴嘴對被配置成各自的前述會合部的寬度方向的間隔為前述衝撞區域的搬送方向的長度以上。 W≦(D+2d)-(D+d)sinθ2 /sin(θ1 +θ2 )…(1) 其中， W：會合區的寬度 D：鋼板搬送區域的寬度 d：噴霧噴嘴的噴射口與其跟前的鋼板搬送區域的端部的水平距離 θ1 ：噴霧噴射角 θ2 ：噴霧設置角(噴霧噴嘴的噴射口的垂線與從噴霧噴嘴的噴射口連結至鋼板搬送區域的寬度方向中心的線所成的角度)。
  8. 如請求項7之熱延鋼板之冷卻裝置，其中由前述複數對的噴霧噴嘴對朝向鋼板搬送區域噴射冷卻水的冷卻區在搬送方向被分割為複數個冷卻小區， 在前述冷卻小區配置有N對(N為整數)的噴霧噴嘴對， 前述會合區在寬度方向以等間隔被分割為前述N個會合小區， 在前述冷卻小區中之前述會合小區分別配置1個前述會合部， 前述冷卻小區中之前述會合部由搬送方向的上游側朝向下游側、且由前述會合區之其中一端部的前述會合小區朝向另一端部的前述會合小區作配置。
  9. 如請求項8之熱延鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻小區在搬送方向被分割為k個(k為N的約數)的分割冷卻小區， 在以搬送方向為第i個(i為1至k的整數)的前述分割冷卻小區，前述會合部由前述會合區之其中一端部側的第1個朝向另一端部側的第N個，被配置為第i個至第jk+i個(j為1至(N/k-1)的整數)。
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