TWI446976B - 熱軋鋼板之冷卻裝置及冷卻方法、以及熱軋鋼板之製造裝置及製造方法 - Google Patents

Description

熱軋鋼板之冷卻裝置及冷卻方法、以及熱軋鋼板之製造裝置及製造方法

本發明係關於熱軋鋼板之冷卻裝置及冷卻方法、以及製造裝置及製造方法。本發明係關於特別適用於製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板時之熱軋鋼板之冷卻裝置、冷卻方法及製造裝置，以及具有超微細結晶粒之熱軋鋼板之製造方法。

汽車用及構造材等所使用之鋼材，要求具有優良之強度、加工性、韌性等機械特性，為了綜合地提高該等機械特性，熱軋鋼板之結晶粒的微細化係有效的方法。所以，大家都在研發以得到具有微細結晶粒之熱軋鋼板為目的的製造方法。此外，若能使結晶粒微細化，即使減少合金元素之添加量，亦可製造具備優良機械性質之高強度熱軋鋼板。

熱軋鋼板之結晶粒的微細化方法，於熱軋輥軋，尤其是，於後段，進行高壓下輥軋，使沃斯田鐵粒微細化且使輥軋變形累積於粒內，冷卻後(或變態後)得到肥粒鐵粒之微細化的方法等係大家所熟知。其次，從抑制沃斯田鐵粒之再結晶及復原及促進肥粒鐵變態之觀點而言，於輥軋後之短時間使鋼板冷卻至特定溫度以下(例如，720℃以下)，係有效的方法。亦即，為了製造微細結晶粒之熱軋鋼板，於熱軋輥軋之後，設置可比傳統更快冷卻之冷卻裝置來進行輥軋後之鋼板的急冷，係有效的方法。

可以製造具有微細結晶粒之熱軋鋼板的技術、或適合用以製造具有微細結晶粒之熱軋鋼板的技術，如上所示。例如，專利文獻1係其特徵為對由含有C：0.01～0.3質量%之碳鋼或低合金鋼所構成之鋼板或板鋼進行多路徑熱軋輥軋來製造熱軋鋼板的方法，最終輥軋路徑於Ar₃ 點以上之溫度結束，其後，於0.4秒以內冷卻至720℃的超微細結晶粒熱軋鋼板之製造方法。此外，專利文獻2記載之技術，係於鋼板搬運方向依序配置：熱軋輥軋機列之最終軋台、第1冷卻裝置、第2冷卻裝置、以及捲取裝置；且於第1冷卻裝置與第2冷卻裝置間配設著非冷卻區域之熱軋鋼板之製造設備，第1冷卻裝置具備：於鋼板之被冷卻面形成帶狀或橢圓狀之噴流衝擊域的噴嘴、及用以堰止從該噴嘴所噴射之冷卻水的堰止滾輪；以於最終軋台之滾輪與堰止滾輪間之區域形成冷卻水之水坑且被搬運至第1冷卻裝置內之鋼板係浸漬於水坑之冷卻水中之方式來配設堰止滾輪。此外，專利文獻3之鋼板之熱軋輥軋設備，係配置著使鋼板一邊通過接近進行鋼板熱軋輥軋之輥軋機之入側或/及出側之輥軋機的位置一邊對鋼板上面供應冷卻水之冷卻設備，該冷卻設備，於以輥軋機之工作輥堰止供應給鋼板後之冷卻水的位置，具有：具對鋼板上面朝輥軋機側以磁傾角30°～60°噴射棒狀冷卻水之噴嘴的集流管。其次，專利文獻3記載著，為了避免冷卻水分散而成為非棒狀且無法產生堰止冷卻水之作用的情形，上噴嘴之前端與軋製線之距離應為500mm～1800mm。

[專利文獻1]日本特開2005-213595號公報

[專利文獻2]日本特許第4029865號公報

[專利文獻3]日本特開2007-61838號公報

依據專利文獻1所示之技術，因為係將溫度為Ar₃ 點以上之鋼板，於最終輥軋路徑結束後之0.4秒以內冷卻至720℃，故可製造具有超微細結晶粒(例如，係指平均粒徑為2μm以下之結晶粒、以下相同)之熱軋鋼板。然而，專利文獻1並未揭示，於最終輥軋路徑結束至0.4秒以內將鋼板冷卻至720℃之冷卻裝置的詳細構成。此外，依據專利文獻2所揭示之技術，因為使鋼板浸漬在形成於熱軋輥軋機列之最終軋台之滾輪與堰止滾輪間之區域的冷卻水水坑，應可提高熱軋鋼板之冷卻能率。此處，製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板時所必要之急冷，如專利文獻1所示，係至少具有400℃/s以上之冷卻速度，所以，其係要求對鋼板以核沸騰冷卻進行急冷。然而，如專利文獻2所示，積極地形成冷卻水之水坑來冷卻鋼板，很難將衝擊鋼板表面之冷卻水的衝擊壓力增大至可進行核沸騰冷卻之程度，為了製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板，存在著進一步技術改良的課題。此外，製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板時所必要之急冷時，必須使衝擊鋼板表面之冷卻水之衝擊壓力達到特定值以上，相對於此，專利文獻3所示之技術時，只針對供應給鋼板之棒狀冷卻水的噴射角度進行規定。此外，專利文獻3時，對鋼板噴射之冷卻水因為會流至鋼板與工作轉接觸之部位，故可對該部位立即進行冷卻，然而，衝擊後在鋼板上流動之冷卻水無法進行充份之急冷，該部分之冷卻幾乎無法期望超微細結晶粒之形成。所以，單純利用該技術，有難以製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板的問題。

所以，本發明之課題，係在提供可製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板之熱軋鋼板之冷卻裝置、熱軋鋼板之冷卻方法、熱軋鋼板之製造裝置、以及熱軋鋼板之製造方法。

本發明人等，進行具有超微細結晶粒之熱軋鋼板(以下，亦稱為「超微細粒鋼」)之製造的相關研究調査，而得到以下之發現。

(1)如第10圖所示，於Ar₃ 點以上之溫度域進行輥軋後，於0.2秒以內完成冷卻至720℃時，可以使結晶粒更為微細化。

(2)為了使Ar₃ 點以上之例如從820℃降低至720℃之100℃的冷卻，於輥軋後之0.2秒以內結束，例如，必須以500℃/s以上之平均冷卻速度進行急冷，最好實施600℃/s以上之平均冷卻速度的急冷。此處，於熱軋輥軋機列之最終軋台之下壓點(係指接觸輥軋之鋼板上面之工作輥的下死點、及接觸輥軋之鋼板下面之工作輥的上死點，以下相同)至該最終軋台之殼體立柱出側為止之區域(以下，亦稱為「軋台內區域」)之鋼板搬運方向長度為L1、軋台內區域之可急速冷卻區間之鋼板搬運方向長度為L2、該區間之冷卻速度為V1、軋台內區域之難以急速冷卻區間之鋼板搬運方向長度為L3、該區間之冷卻速度為V2時，以{L2×V1+L3×V2}/L1表示之冷卻速度係平均冷卻速度。以600℃/s之冷卻速度進行鋼板冷卻時，使鋼板溫度降低100℃所需要的時間為0.167秒。所以，為了在0.2秒以內結束冷卻，必須在輥軋後0.033秒以內開始冷卻。例如，使鋼板以10m/s之速度移動時，0.033秒所移動之距離為0.33m。所以，輥軋後之急冷，應於熱軋輥軋機列之最終軋台之相當於工作輥之半徑位置以內開始，且至少於熱軋輥軋機列之最終軋台內大致連續實施急冷。

(3)例如，鋼板之輥軋速度為10m/s時，鋼板於0.2秒間移動之距離為2m。此外，一般熱軋輥軋機列之最終軋台之下壓點至該最終軋台之殼體立柱出側為止之距離亦為約2m。所以，必要之急速冷卻，必須大致於最終軋台內進行。此外，以冶金學的角度而言，亦應於0.2秒內及早進行冷卻，應於比最終軋台之下壓點更近的位置就開始進行冷卻。然而，以極接近下壓點之附近為代表，於下壓點至最終軋台之殼體立柱出側為止之區間，也有難以實施急速冷卻的部分。所以，若考慮存在著難以實施急速冷卻之部分，為了確保於最終軋台之下壓點至軋台出側為止之區域的500℃/s之平均冷卻速度，必須提高可急速冷卻範圍(係指從下壓點至軋台出側為止之區域扣除難以實施急速冷卻之部分的區域，以下相同)之冷卻速度。

(4)對鋼板噴射之冷卻水衝擊鋼板之壓力(面壓)係與鋼板之冷卻速度相關(參照第5圖)，藉由增大冷卻水衝擊鋼板之壓力，可以增大鋼板之冷卻速度。所以，熱軋輥軋機列之最終軋台之下壓點至軋台出側為止之區域的平均冷卻速度，例如，應為500℃/s以上。為了使該軋台內區域之可急速冷卻範圍的平均冷卻速度成為500℃/s以上，必須對鋼板噴射高壓噴射水來進行鋼板之核沸騰冷卻。

此外，本發明人等，針對於軋台內區域存在難以實施急速冷卻之部分時而於軋台內區域之平均冷卻速度可確保500℃/s之高壓噴射水衝擊鋼板之壓力進行調査。假設通板速度為10m/s、板厚為3mm。結果如表1所示。表1也倂記著軋台內區域未存在難以實施急速冷卻之部分時(試驗No.1)。

表1中，L1係軋台內區域之鋼板搬運方向長度，L2係軋台內區域之可急速冷卻範圍之鋼板搬運方向長度，L3係軋台內區域之難以實施急速冷卻之部分的鋼板搬運方向長度，X係L2/L1。此外，表1中，冷卻速度係軋台內區域之可急速冷卻範圍的冷卻速度，通過時間係鋼板表面任意點通過軋台內區域之可急速冷卻範圍所需要的時間，溫度下降係於可急速冷卻範圍被冷卻之鋼板的溫度下降量。

如表1所示，軋台內區域未存在難以實施急速冷卻之部分時，必要衝擊壓若為2.5kPa，可以使軋台內區域之平均冷卻速度成為500℃/s(試驗No.1)。相對於此，可急速冷卻範圍於軋台內區域所佔之比例降低至0.825時，例如，使衝擊壓成為3.44kPa，可以使軋台內區域之平均冷卻速度成為超過500℃/s之608℃/s(試驗No.2)。此外，藉由對下壓點至鋼板之搬運方向下游側之距離最終軋台之工作輥的半徑份之區域不實施急速冷卻，而使軋台內區域之可急速冷卻範圍所佔比例成為0.825時，使衝擊壓成為3.5kPa，也可使軋台內區域之平均冷卻速度成為超過500℃/s之613℃/s(試驗No.3)。此外，可急速冷卻可能範圍於軋台內區域所佔之比例降至0.5時，例如，使衝擊壓成為7.94kPa或8.0kPa，可使軋台內區域之平均冷卻速度成為500℃/s以上(試驗No.4時、1003℃/s，試驗No.5時、1007℃/s)。此外，可急速冷卻範圍於軋台內區域所佔之比例降低至0.3175時，例如，使衝擊壓成為16.92kPa，可以使軋台內區域之平均冷卻速度成為超過500℃/s之1579℃/s(試驗No.6)。

本發明係依據上述發現來完成，其要旨如以下所示。

以下，針對本發明進行說明。為了容易理解本發明，將附圖的參考圖號用括弧附記，本發明並未受限於圖示之形態。

本發明之第1形態的熱軋鋼板之冷卻裝置，係配置於比熱軋輥軋機列(11)之最終軋台(11g)內之下壓點更為下游側，具備具可朝於軋製線被搬運之鋼板(1)上面及下面噴射高壓噴射水之複數噴嘴(21a、21a、...、22a、22a、...)之集流管(21、22)，其構成上，於最終軋台之下壓點至最終軋台之殼體立柱出側為止之區間，可從噴嘴對鋼板之上面及下面噴射朝鋼板之搬運方向之高壓噴射水，最終軋台之下壓點至最終軋台之殼體立柱出側為止之區間之鋼板搬運方向長度為L1、於最終軋台之下壓點至最終軋台之殼體立柱出側為止之軋台之高壓噴射水朝鋼板之連續噴射的高壓噴射水噴射區間之鋼板搬運方向長度為L2、以及L2/L1為X時，高壓噴射水噴射區間的高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值Ps[kPa]，於上述上面及下面，符合下述式(1)。

Ps≧2.5X^(-1/0.6) 　式(1)

此處，「下壓點」係指接觸鋼板(1)上面之工作輥(11gwu)之下死點、及接觸鋼板(1)下面之工作輥(11gwd)之上死點。此外，「下游側」係指鋼板(1)搬運方向下游側。此外，「高壓噴射水」係指具有可對鋼板(1)進行核沸騰冷卻之壓力的噴流水。本發明時，可連續噴射高壓噴射水之區間的嚴格開始點(鋼板(1)搬運方向最上游側之點。以下，亦稱為「急冷開始點」)，係高壓噴射水直接衝擊鋼板之部位的最上游側，亦即，接近下壓點之點。噴射高壓噴射水之噴嘴設置於最接近最終軋台之工作輥時，噴嘴之噴射孔中心至工作輥表面之切線到達鋼板表面之點，相當於高壓噴射水可連續噴射之區間的嚴格開始點。此外，「最終軋台之殼體立柱出側」係指最終軋台之殼體立柱(11gh)之外面(鋼板搬運方向下游側之外面)。此外，「可從噴嘴朝鋼板搬運方向噴射高壓噴射水之構成」係指可從於鋼板(1)搬運方向以特定間隔配置之複數噴嘴(21a、21a、...、22a、22a、...)朝鋼板(1)上面及下面噴射高壓噴射水之構成。此外，「高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值」係指於鋼板寬度方向之任意位置，例如，寬度方向之中央部，沿著鋼板搬運方向之線段測量或計算鋼板表面所承受之高壓噴射水之衝擊壓力，並以特定區域進行平均化。為了於板寬度方向均一地冷卻鋼板，應使鋼板寬度方向之全部區域之鋼板搬運方向平均值相等。至少以考慮具有相當於噴嘴間距之寬度的面而言，線段所求取之鋼板面衝擊壓力應相等。所以，求取上述鋼板搬運方向平均值時，應針對倂列於鋼板搬運方向之各噴嘴列來求取受取1個噴嘴之鋼板面的平均衝擊壓力，亦可針對鋼板搬運方向來進行平均化(參照第4圖及第7圖)。本發明時，如第6圖所示，鋼板寬度方向之噴嘴間距為A、鋼板之搬運方向之噴嘴間距亦即集流管間隔為B時，受取1個噴嘴之鋼板面的平均衝擊壓力，可以利用將衝擊面積以A×B來表示之平行四邊形區域的冷卻水之力(衝擊力)除以該平行四邊形之面積A×B來計算。此外，上述式(1)，例如，係以從最終軋台內開始鋼板之急速冷卻為前提，即使軋台內區域存在著難以實施急速冷卻之部分，提高軋台內區域之可急速冷卻區域的平均冷卻速度，亦可將可以製造超微細粒鋼之想法公式化。所以，式(1)可適用於從最終軋台內之急速冷卻。但是，其亦可適用於最終軋台以外之冷卻。於式(1)，「2.5」係緣自軋台內區域不存在難以實施急速冷卻之部分時應該符合之Ps值(2.5kPa)。此外，「X」係可急速冷卻範圍於軋台內區域所佔之比例。「0.6」係緣自鋼板之平均冷卻速度、與高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值的關係(鋼板之平均冷卻速度與高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值之0.6倍成比例的關係)。其次，「-1」係緣自平均冷卻速度必須與X成反比。以下係上述式(1)之導出方法。

因為必須與可冷卻比例X成反比來提高平均冷卻速度，軋台內區域之平均冷卻速度為500℃/s時，平均冷卻速度V[℃/s]及X必須符合下述式(A)。

V=500/X　式(A)

此外，如第5圖所示之鋼板之平均冷卻速度V與高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值Ps的關係，可以下述式(B)來表示。

V=289‧Ps^0.6 　式(B)

由式(A)及式(B)可以得到289‧Ps^0.6 =500/X，進行整理，得到

Ps^0.6 ≒1.73/X、

Ps≒2.5/X^(1/0.6) 。

所以，為了使軋台內區域之平均冷卻速度成為500℃以上，必須符合

Ps≧2.5X^(-1/0.6) 　式(1)。

式(1)就是以上面方式來導出。

此外，上述本發明之第1形態時，至少最終軋台(11g)之相當於工作輥(11gw、11gw)之半徑位置以內至最終軋台之殼體立柱(11gh)出側為止之區域，應為可對鋼板(1)搬運方向連續噴射高壓噴射水之構成。

此處，「最終軋台之相當於工作輥之半徑位置」，如第4圖所示，係指輥軋之鋼板(1)接觸最終軋台之工作輥(11gw、11gw)之下壓點至鋼板(1)搬運方向下游側距離最終軋台之工作輥(11gw、11gw)之半徑份的位置。此外，「從最終軋台之相當於工作輥之半徑位置以內」係指，噴嘴(21a、21a、...、22a、22a、...)朝存在於最終軋台之相當於工作輥之半徑位置與下壓點間(比最終軋台之相當於工作輥之半徑位置更為靠近下壓點側)之鋼板(1)上面及下面噴射之高壓噴射水的供應。此外，「至少於最終軋台(11g)之相當於工作輥(11gw、11gw)之半徑位置以內至最終軋台之殼體立柱(11gh)出側為止之區域，可朝鋼板(1)搬運方向連續噴射高壓噴射水之構成」，如第2圖、第4圖、及第7圖所示，係指於工作輥(11gw、11gw)之相當於半徑位置以內之急冷開始點至殼體立柱(11gh)出側為止之區間，沒有難以實施鋼板(1)之急速冷卻之部分(無法急冷區域)的形態時，可噴射高壓噴射水之構成。

此外，上述本發明之第1形態時，上述區間之高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值，於上面及下面應為3.5kPa以上。

此外，上述本發明之第1形態時，於鋼板上面側及下面側之雙方，高壓噴射水噴射區間，應存在鋼板搬運方向之長度達0.75m以上之急冷區域。

此外，上述本發明之第1形態時，噴嘴(21a、21a、...、22a、22a、...)，應為平噴灑噴嘴。

此外，上述本發明之第1形態時，於冷卻裝置(20)之鋼板寬度方向兩端面與最終軋台(11g)之鋼板寬度方向兩端面間，應確保可排出冷卻水之空間。

此處，「冷卻裝置(20)之鋼板寬度方向兩端面」係指鋼板(1)之寬度方向兩端側之冷卻裝置(20)的外面。此外，「最終軋台(11g)之鋼板寬度方向兩端面」係指鋼板(1)寬度方向兩端側之最終軋台之殼體立柱(11gh)的內面。

此外，上述本發明之第1形態時，配設於鋼板(1)上面側之集流管(21)及噴嘴(21a、21a、...)、以及配設於該噴嘴與軋製線間之上面導引部(23)，應為一體構成。

此處，「上面導引部(23)」係指以防止於最終軋台(11g)被輥軋之鋼板(1)衝撞最終軋台之工作輥(11gwu)及冷卻裝置(20)之噴嘴(21a、21a、...)等為目的而配設於鋼板(1)上面側之冷卻裝置(20)構件。

此外，上述本發明之第1形態時，配設於鋼板(1)下面側之集流管(22)及噴嘴(22a、22a、...)、以及配設於該噴嘴與軋製線間之下面導引部(24)，應為一體構成。

此處，「下面導引部(24)」係指以防止於最終軋台(11g)被輥軋之鋼板(1)衝撞最終軋台之工作輥(11gwd)及冷卻裝置(20)之噴嘴(22a、22a、...)等為目的而配設於鋼板(1)下面側的冷卻裝置(20)構件。

此外，上述本發明之第1形態時，係具備複數之集流管(21、31、22、32)，該集流管之至少一部分，應為可統一對分別朝向鋼板(1)搬運方向及鋼板(1)寬度方向複數列配置的噴嘴(31a、31a、...、32a、32a、...)供應冷卻水的構成。

此外，集流管之至少一部分可統一對分別朝向鋼板搬運方向及鋼板寬度方向複數列配置之噴嘴供應冷卻水之構成的上述本發明第1形態時，於鋼板上面側，配置著複數集流管(21、31)，配置於鋼板上面側之集流管當中，至少配置於鋼板搬運方向最上游側之集流管(31)，應為可統一對分別朝向鋼板搬運方向及鋼板寬度方向複數列配置之噴嘴(31a、31a、...)供應冷卻水的構成。

此外，集流管之至少一部分可統一對分別朝向鋼板搬運方向及鋼板寬度方向複數列配置之噴嘴供應冷卻水之構成的上述本發明第1形態時，於鋼板下面側，配置著複數集流管(22、32)，配置於鋼板下面側之集流管當中，至少配置於鋼板搬運方向最上游側之集流管(32)，應為可統一對分別朝向鋼板搬運方向及鋼板寬度方向複數列配置之噴嘴(32a、32a、...)供應冷卻水的構成。

本發明之第2形態，係其特徵為利用上述本發明第1形態之熱軋鋼板之冷卻裝置來冷卻鋼板之熱軋鋼板之冷卻方法。

本發明之第3形態，係其特徵為於鋼板(1)搬運方向依序具備：熱軋輥軋機列(11)之最終軋台(11g)、及上述本發明第1形態之熱軋鋼板之冷卻裝置(20、20’)；之熱軋鋼板之製造裝置(10)。

本發明之第4形態，係其特徵為含有：利用上述本發明第3形態之熱軋鋼板之製造裝置(10)來處理於熱軋輥軋機列(11)之最終軋台(11g)經過輥軋之鋼板(1)之步驟；之熱軋鋼板之製造方法。

本發明時，於軋台內區域，因為係以符合上述式(1)之方式，以噴射高壓噴射水來對鋼板上下面進行急速冷卻，可一邊抑制沃斯田組織之復原一邊對經過輥軋之鋼板進行急冷。所以，依據本發明，可提供可製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板之熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法、以及熱軋鋼板之製造裝置及熱軋鋼板之製造方法。

以下，參照圖式，針對本發明之實施形態進行說明。

第1圖係本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置20及具備該冷卻裝置20之本發明之熱軋鋼板之製造裝置10的部分概略圖。第1圖中，鋼板1係被從圖面左(上游側)朝右(下游側)之方向搬運，圖面之上下方向為垂直方向。以下，有時將該上游側、下游側方向記載成搬運方向，而於與其垂直相交之方向，將被搬運之鋼板的板寬度方向記載成鋼板寬度方向。此外，為了圖面之簡潔，圖中省略了重複符號之記載。

如第1圖所示，本發明之熱軋鋼板之製造裝置10(以下，亦簡稱為「製造裝置10」)，具備：熱軋輥軋機列11、本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置20(以下，亦簡稱「冷卻裝置20」)、搬運滾輪12、以及夾壓滾輪13。此外，省略了圖示及說明，然而，於熱軋輥軋機列11之更為上游側，配置著加熱爐及粗輥軋機列等，用以調整以熱軋輥軋機列11進行輥軋之鋼板的條件。另一方面，於夾壓滾輪13之下游側，則配置著其他冷卻裝置及捲取機等，配置著以線捲進行鋼板之出貨為目的之各種設備。

熱軋鋼板大致以如下方式進行製造。亦即，將從加熱爐抽出並以粗輥軋機輥軋成特定厚度之粗棒，一邊控制溫度一邊以熱軋輥軋機列11連續輥軋成特定厚度。其後，利用冷卻裝置20進行急速冷卻。此處，冷卻裝置20係以從熱軋輥軋機列11之最終軋台之殼體立柱11gh之內側極接近最終軋台之工作輥11gw、11gw(以下，亦將接觸鋼板1上面之工作輥11gw稱為「工作輥11gwu」、將接觸鋼板1下面之工作輥11gw稱為「工作輥11gwd」)之方式來設置。其次，通過夾壓滾輪13之鋼板，其後，由其他冷卻裝置冷卻至特定捲取溫度，並被捲取機捲成線捲狀。

如上所述，製造裝置10係具備著熱軋輥軋機列11。本實施形態時，沿著搬運方向並列著7台輥軋機(11a、11b、11c、...、11g)。各輥軋機11a、11b、...、11g係構成所謂各軋台之輥軋機，依符合最終製品所需要之厚度、機械性質、表面品質等條件來設定下壓率等。

第2圖及第3圖係配置著冷卻裝置20之部分的放大圖。第2圖係通過最終軋台11g之下壓點後，對鋼板之上面及下面進行急冷之冷卻裝置20的狀態，第2圖之虛線係表示高壓噴射水。相對於此，第3圖係最終軋台11g之工作輥11gw、11gw交換時之冷卻裝置20的狀態。此外，第4圖係最終軋台之相當於工作輥之半徑位置、及最終軋台之殼體立柱11gh之出側、以及高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值(以下，亦稱為「冷卻水之衝擊壓力平均值」或「平均衝擊壓」)的說明圖。第4圖之圖面左側係鋼板搬運方向上游側，第4圖之圖面右側係鋼板搬運方向下游側。以下，參照第2圖～第4圖，針對冷卻裝置20進行具體說明。

如第2圖及第3圖所示，冷卻裝置20係配置於熱軋輥軋機列11之最終軋台11g之下游側。冷卻裝置20具備：連結著複數朝向鋼板1上面噴射高壓噴射水之平噴灑噴嘴21a、21a、...(以下，亦簡稱為「噴嘴21a」等)的集流管21、21；及連結著複數朝向鋼板1下面噴射高壓噴射水之平噴灑噴嘴22a、22a、...(以下，亦簡稱為「噴嘴22a」等)的集流管22、22。集流管21連結著於鋼板寬度方向以特定間距配置之複數噴嘴21a、21a、...，複數集流管21、21、...係以特定間距配置於鋼板搬運方向。同樣地，集流管22連結著於鋼板寬度方向以特定間距配置之複數噴嘴22a、22a、...，複數集流管22、22、...係以特定間距配置於鋼板搬運方向。集流管21、21、...係可統一對朝向鋼板1寬度方向而以特定間距配置之複數噴嘴21a、21a、...供應冷卻水之構成，而集流管22、22、...係可統一對朝向鋼板1寬度方向而以特定間距配置之複數噴嘴22a、22a、...供應冷卻水之構成。配設於鋼板1搬運方向最上游側之鋼板1上面側之2列噴嘴21a、21a、及鋼板1下面側之2列噴嘴22a、22a，係以可朝向鋼板1搬運方向上游側斜向噴射高壓噴射水而各軸方向相對於垂直面成交叉之方式配置。於冷卻裝置20，配置於鋼板1搬運方向最上游側之噴嘴21a、22a之軸方向相對於垂直面所形成之角(以下，亦稱為「垂直面內傾角」)，係該噴嘴21a、22a與鄰接於鋼板1搬運方向下游側之噴嘴21a、22a之垂直面內傾角以上。於噴嘴21a、21a、...與鋼板1上面之間，具備防止噴嘴21a、21a、...與鋼板1發生衝擊等之上面導引部23、23，於噴嘴22a、22a、...與鋼板1下面之間，具備防止噴嘴22a、22a、...與鋼板1發生衝擊等之下面導引部24、24。冷卻裝置20，接近最終軋台11g之工作輥11gwu之集流管21與上面導引部23係一體構成，且接近最終軋台11g之工作輥11gwd之集流管22與下面導引部24係一體構成。所以，例如，最終軋台之工作輥11gw、11gw交換時，接近最終軋台之工作輥11gwu之上面導引部23與集流管21同時移動，而且，接近最終軋台之工作輥11gwd之下面導引部24與集流管22同時移動，藉此，可以空出供驅動側(第3圖之圖面遠側)之輪擋退出至操作側的空間，而可進行滾輪交換作業。

如第2圖及第4圖所示，利用冷卻裝置20進行鋼板1急冷時，例如，從噴嘴21a所噴射之高壓噴射衝擊域，將到達超過最終軋台11g之相當於工作輥之半徑位置的下壓點側區域，而且，從噴嘴22a所噴射之高壓噴射衝擊域，將到達超過最終軋台11g之相當於工作輥之半徑位置的下壓點側區域。此外，如第2圖及第3圖所示，於冷卻裝置20，連結著於鋼板寬度方向以特定間距配置之複數噴嘴21a、21a、...之集流器21、21、以及連結著於鋼板寬度方向以特定間距配置之複數噴嘴22a、22a、...之集流器22、22，係以特定間距配置於鋼板搬運方向。所以，藉由使用冷卻裝置20，於最終軋台11g之相當於工作輥半徑位置以內至最終軋台之殼體立柱11gh出側為止之區間，可以連續對鋼板1上面及下面噴射高壓噴射水。藉由對鋼板1上面及下面噴射高壓噴射水，即使鋼板1表面存在著滯留水，高壓噴射水亦可貴穿鋼板表面之沸騰膜，故可以對鋼板1進行核沸騰冷卻(急冷)。亦即，藉由採用冷卻裝置20之形態，可以更快、更強地連續冷卻通過下壓點之鋼板1上下面。所以，依據本發明，可以提供可製造超微細粒鋼之冷卻裝置20。

第5圖係高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值與鋼板之平均冷卻速度的關係圖。第5圖之縱軸係從兩面(上面及下面)將表面未滯留冷卻水之板厚3mm之鋼板的溫度從750℃冷卻至600℃時之平均冷卻速度[℃/s]，第5圖之橫軸係高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值[kPa]。如第5圖所示，高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值與鋼板之平均冷卻速度係相關，增大高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值，可增大鋼板之平均冷卻速度。此外，高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值，如第6圖所示，鋼板寬度方向之噴嘴間距為A、鋼板搬運方向之噴嘴間距為B時，係將衝擊面積以A×B所表示之四邊形區域之冷卻水之力(衝擊力)除以該四邊形區域之面積A×B所導出之各噴嘴的平均衝擊壓力，除以搬運方向之該區間而平均化者。

本發明時，從冷卻裝置20朝鋼板1噴射之高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力的鋼板搬運方向平均值，以可一邊抑制沃斯田鐵粒之復原等一邊對鋼板1進行急冷之形態等觀點而言，應為以下之構成。亦即，其構成上，於最終軋台11g之下壓點至最終軋台11g之殼體立柱出側為止之區間的鋼板搬運方向長度為L1、最終軋台11g之下壓點至最終軋台11g之殼體立柱出側為止的區間對鋼板1連續噴射高壓噴射水之高壓噴射水噴射區間的鋼板搬運方向長度為L2、以及L2/L1比為X時，於高壓噴射水噴射區間之高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力的鋼板搬運方向平均值Ps[kPa]，於鋼板1之上面及下面，應符合下述式(1)。

Ps≧2.5X^(-1/0.6) 　式(1)

此外，以同樣之觀點而言，從冷卻裝置20朝鋼板1噴射之高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力的鋼板搬運方向平均值應為3.5kPa以上。此外，本發明時，以結晶粒可更微細化之形態等觀點而言，應以1000℃/s以上之平均冷卻速度進行鋼板1之急冷。從以1000℃/s以上之平均冷卻速度進行鋼板1急冷之形態的觀點而言，本發明時，冷卻水之衝擊壓力平均值應為8kPa以上。冷卻速度會因為板厚而改變，大致與板厚成反比。若具有以1000℃/s之平均冷卻速度對板厚3mm之鋼板進行急冷之能力的本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置，可以對板厚5mm之鋼板以600℃/s之平均冷卻速度進行急冷。

如上所述，各噴嘴之平均衝擊壓力，係等於從噴嘴噴出之高壓噴射水之衝擊力除於該噴嘴所涵蓋之冷卻面積者。所以，以測定衝擊力取代測定壓力，亦可計算冷卻水之衝擊壓力平均值，此外，亦可以其流量及流速來求取高壓噴射水之衝擊力，因為流量及流速係由對噴嘴之供水壓力所決定，只要預估特定之壓力損失，亦可從對噴嘴之供水壓力來概算鋼板面衝擊壓力平均值。鋼板面衝擊壓力平均值之計算方法的一實例如下所示。

鋼板面衝擊壓力平均值Ps=F/(A‧B)　[Pa]

此處，A係鋼板寬度方向噴嘴間距[m]、B係搬運方向噴嘴間距[m]、F係高壓噴射水對鋼板表面之衝擊力[N]。衝擊力F可以下式來求取。

衝擊力F=44.7‧C‧q‧P^0.5 　[N]

此處，44.7係含水之密度之0.5次方的常數[N^0.5 s/m² ]、C係損失係數(0.8～1.0程度)、q係平噴灑噴嘴流量[m³ /s]、P係供水壓力[Pa]。此外，平噴灑噴嘴之流量，係對應噴嘴形式(特性)而以與供水壓力之關係來決定。

此外，本發明時，若鋼板之表面存在著滯留水，從噴嘴21a噴射之高壓噴射水的壓力會因為滯留水而降低，到達鋼板1表面時之高壓噴射水的衝擊壓力容易降低。所以，從容易進行鋼板1急冷之形態等觀點而言，應減少鋼板1表面之滯留水。以此觀點而言，本發明時，應於冷卻裝置20之鋼板寬度方向兩端面與最終軋台11g之鋼板寬度方向兩端面之間，確保可供排出冷卻水之空間。

於本發明之冷卻裝置20相關之上述說明，係以具備平噴灑噴嘴21a、21a、...、22a、22a、...之形態為例，然而，本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置並未受限於該形態。但是，從提供減少噴嘴之阻塞及即使表面存在著滯留水時亦容易增大高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值形態之冷卻裝置等觀點而言，應為具備平噴灑噴嘴之形態。此外，平噴灑噴嘴，藉由在配置形態上下工夫，可以使存在於鋼板表面之冷卻水排水產生指向性，故可提高排水性。

此外，於本發明之冷卻裝置20相關之上述說明，係不只於至熱軋輥軋機列11之最終軋台11g之殼體立柱出側為止之區間，於比該區間更為下游側之區域也配置著平噴灑噴嘴21a、21a、...、22a、22a、...之形態，然而，本發明並未受限於該形態。但是，可以知道應於輥軋結束後短時間內將鋼板急冷至低於720℃之溫度的要求。所以，從提供可將鋼板急冷至低於720℃之溫度之形態之冷卻裝置的觀點而言，於至熱軋輥軋機列之最終軋台之殼體立柱出側為止之區間、及於比該區間更為下游側之區域應連續配置平噴灑噴嘴。

此外，於本發明之冷卻裝置20相關之上述說明，係以配置於鋼板1上面側之集流管21與上面導引部23為一體構成且配置於鋼板1下面側之集流管22與下面導引部24為一體構成之形態為例，然而，本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置並未受限於該形態。本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置，亦可以為配置於鋼板下面側之集流管與下面導引部非為一體構成之形態，或者，配置於鋼板上面側之集流管與上面導引部非為一體構成之形態。為了可以交換熱軋輥軋機列之最終軋台所具備的滾輪，靠近工作輥11gwu配置之集流管21、上面導引部23、靠近工作輥11gwd配置之集流管22、以及下面導引部24，應為可移動之構成，上述等可以利用油壓汽缸等眾所皆知的手段來移動。但是，從容易提高滾輪交換作業效率之形態的觀點而言，以配置於鋼板上面側之集流管與上面導引部以可同時進行退避或復原動作為佳，所以，應為一體構成。同樣地，配置於鋼板下面側之集流管與下面導引部應為一體構成之形態。

此外，於本發明之冷卻裝置20相關之上述說明，連結著以特定間距配置於鋼板1寬度方向之複數噴嘴21a、21a、...之複數集流管21、21、...，係以特定間距配置於鋼板1搬運方向，而且，連結著以特定間距配置於鋼板1寬度方向之複數噴嘴22a、22a、...之複數集流管22、22、...，係以特定間距配置於鋼板1搬運方向，本發明只以上述形態為例，然而，本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置並未受限於該形態。本發明之冷卻裝置，亦可以為將對以特定間距分別配置於鋼板寬度方向及鋼板搬運方向之複數噴嘴統一供應冷卻水之構成的集流管(以下，亦稱為「集合型集流管」)，配置於鋼板上面側及/或下面側之形態。具備集合型集流管之本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置的形態如第7圖所示。第7圖係具備集合型集流管之熱軋鋼板之冷卻裝置之形態例的說明圖，第7圖係綜合圖示著最終軋台之相當於工作輥之半徑位置、及最終軋台之殼體立柱出側、以及高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值的概念圖。第7圖中，與製造裝置10及冷卻裝置20相同構成者，賦予與第4圖所使用之符號相同的符號，並適度地省略其說明。

如第7圖所示，本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置30(以下，亦簡稱為「冷卻裝置30」)，於鋼板1上面側，具備有統一對用以構成鋼板搬運方向最上游側之3列平噴灑噴嘴列之各平噴灑噴嘴31a、31a、...(以下，亦簡稱為「噴嘴31a」)供應冷卻水之構成的集合型集流管31，於鋼板1下面側，亦具備有統一對用以構成鋼板搬運方向最上游側之3列平噴灑噴嘴列之各平噴灑噴嘴32a、32a、...(以下，亦簡稱為「噴嘴32a」)供應冷卻水之構成的集合型集流管32，其餘則為與冷卻裝置20相同之構成。連結於集合型集流管31之2列噴嘴31a、31a，係以從鋼板1搬運方向最上游側朝向鋼板1搬運方向上游側斜向噴射高壓噴射水之方式連結，連結於集合型集流管32之2列噴嘴32a、32a，係以從鋼板1搬運方向最上游側朝向鋼板1搬運方向上游側斜向噴射高壓噴射水之方式連結。冷卻裝置30，配置於鋼板1搬運方向最上游側之噴嘴31a、32a的垂直面內傾角，為該噴嘴31a、32a與鄰接於鋼板1搬運方向下游側之噴嘴31a、32a所形成之垂直面內傾角以上。此外。配置於鋼板1搬運方向最上游側之噴嘴31a、32a所噴射之高壓噴射水，到達比最終軋台之相當於工作輥半徑位置更接近下壓點側之區域。所以，此種冷卻裝置30亦與冷卻裝置20相同，可以製造超微細粒鋼。

如上所示，利用本發明之冷卻裝置20、30，可以製造超微細粒鋼。所以，利用具備冷卻裝置20之製造裝置10及具備冷卻裝置30之熱軋鋼板之製造裝置，可以製造超微細粒鋼。此外，具有利用具備冷卻裝置30之熱軋鋼板之製造裝置及製造裝置10於熱軋輥軋機列之最終軋台處理經過輥軋之鋼板的步驟之形態，可以提供可製造超微細粒鋼之熱軋鋼板之製造方法。

本發明時，配置於鋼板上面之噴嘴與鋼板上面之距離，並無特別限制，然而，使噴嘴接近鋼板表面，容易增大冷卻水之衝擊壓力平均值。所以，以容易增大冷卻水之衝擊壓力平均值之形態等觀點而言，本發明面對鋼板面之噴嘴表面(高壓噴射水之噴射面)與鋼板表面之距離應為500mm以下。最好為350mm以下。

此外，上述說明時，係以對配置於鋼板搬運方向上游側之噴嘴賦予垂直面內傾角的形態為例，然而，本發明並未受限於該形態。但是，對含有配置於鋼板搬運方向上游側，尤其是，配置於最接近最終軋台之工作輥之位置的噴嘴列之1列或2列以上之噴嘴列，賦予垂直面內傾角，容易使高壓噴射水衝擊比最終軋台之相當於工作輥之半徑距離以內之更接近輥縫之位置之鋼板上面及下面，而容易對輥軋後之鋼板進行急冷。所以，以容易進行鋼板急冷之形態等觀點而言，應對含有配置於最接近最終軋台之工作輥之位置(鋼板搬運方向最上游側)之噴嘴列之1列或2列以上之噴嘴列(分別配置於鋼板上面側及下面側之噴嘴列)，賦予垂直面內傾角，愈是配置於鋼板搬運方向上游側之噴嘴，應賦予愈大之垂直面內傾角。此外，從容易進行鋼板急冷之形態等觀點而言，最好對配置於鋼板搬運方向最上游側之噴嘴列賦予垂直面內傾角，且使配置於鋼板搬運方向最上游側之噴嘴列表面(高壓噴射水之噴射面)與鋼板表面之距離為更短。

此外，上述說明時，係針對藉由至少於熱軋輥機列之最終軋台之相當於工作輥之半徑位置以內至最終軋台之殼體立柱出側為止之區域，對鋼板連續衝擊高壓噴射水，於通過下壓點後立即進行鋼板急冷之形態的本發明進行說明，然而，本發明並未受限於該形態。本發明，只要能於通過下壓點後0.2秒以內將鋼板冷卻至720℃以下，於軋台內區域，亦可存在著未對鋼板衝擊高壓噴射水之區間。軋台內區域存在著難以進行急速冷卻之部分(高壓噴射水無法連續衝擊鋼板之區間)時，藉由提高該部分以外之軋台內區域的冷卻速度，來確保軋台內區域之平均冷卻速度500℃/s，而使鋼板通過下壓點後0.2秒以內冷卻成720℃以下亦可。存在於軋台內區域之難以急速冷卻的部分，例如，可以如第4圖所示之輥縫位置與連續冷卻範圍之鋼板搬運方向上游側間之區間為例。此外，例如，如第8圖所示之熱軋鋼板之冷卻裝置20’，於下壓點與最終軋台之殼體立柱出側間之鋼板下面側亦可設著搬運滾輪12時，高壓噴射水之衝擊受到該搬運滾輪12之妨礙之鋼板下面側的部分，也是難以急速冷卻的部分。即使使用冷卻裝置20’，只要通過下壓點後0.2秒以內可將鋼板冷卻至720℃以下，就可形成超微細粒。所以，利用具備冷卻裝置20’之熱軋鋼板之製造裝置，且藉由經過利用冷卻裝置20’之冷卻步驟，可以製造超微細粒鋼。此外，具有利用具備冷卻裝置20’之熱軋鋼板之製造裝置來處理於熱軋輥軋機列之最終軋台經過輥軋之鋼板的步驟之形態，可以提供可製造超微細粒鋼之熱軋鋼板之製造方法。

此外，上述說明主要係針對本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置具備平噴灑噴嘴21a及平噴灑噴嘴22a之形態進行說明，然而，本發明並未受限於該形態。本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置所具備之噴嘴形態，亦可以為可噴射柱狀之高壓噴射水的形態。第9圖係本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置所具備之噴嘴所噴射之高壓噴射水衝擊鋼板表面時之形狀。具備平噴灑噴嘴時，鋼板表面之高壓噴射水的衝擊部位的形狀，為第9(a)圖所示之橢圓形。相對於此，具備可噴射柱狀之高壓噴射水的噴灑噴嘴時，鋼板表面之高壓噴射水之衝擊部位的形狀，為第9(b)圖所示之圓形。

[實施例]

進行以下之試驗，使用滾輪直徑700mm(半徑350mm)、下壓點至殼體立柱出側為止之距離為1800mm之輥軋機，以出側速度600mpm將含有0.1質量%之C及1質量%之Mn的鋼板，輥軋成輥縫位置出側板厚為3mm，其後進行急冷。針對輥軋結束溫度為820℃，改變冷卻開始位置至殼體立柱出側為止之冷卻水之衝擊壓力平均值，進行最終所得到之肥粒鐵粒徑的比較調查。此外，至殼體立柱出側為止之區間未能冷卻至720℃時，利用殼體立柱出側之後續冷卻裝置進行冷卻。結果如表2所示。符合上述式(1)之No.1～4係實施例(本發明例)，未符合上述式(1)之No.5係比較例。此外，表2中，將冷卻水之衝擊壓力平均值(高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力的鋼板搬運方向平均值記載成「平均衝擊壓」。

如表2所示，符合上述式(1)之條件No.1～4時，藉由於相當於滾輪半徑位置350mm以內開始冷卻，至殼體立柱出側1800mm為止之區間冷卻至720℃(亦即，輥軋後0.2秒以內冷卻至720℃)，得到肥粒鐵粒徑2μm以下之超微細粒組織。另一方面，條件No.5時，冷卻開始位置係遠離相當於滾輪半徑位置之下游側，未能符合上述式(1)，肥粒鐵粒徑為2μm以上。

此外，與上述實施例所使用之輥軋機相同之輥軋機時，於從下壓點至殼體立柱出側為止之間設置搬運滾輪，即使搬運滾輪前後難以進行急速冷卻，亦實施與前述相同之輥軋試驗。此時，假設因為確保通板安定性之目的或設備故障等之情形而有部分冷卻集流管無法使用時，而增加刻意不使用中間之冷卻集流管(供應對存在於軋台內區域之鋼板進行冷卻之冷卻水之冷卻集流管當中，除了最上游端之冷卻集流管及最下游端之冷卻集流管以外之冷卻集流管)之一部分的條件。急冷開始位置從下壓點統一至150mm下游側。如前面所述，一般之熱軋輥軋機列之最終軋台之下壓點至該最終軋台之殼體立柱出側為止之距離約為2m(約2000mm)。此處，最終軋台之下壓點至最終軋台之殼體立柱出側為止之軋台內區域長度L1為1800mm。假設，為可以實現使最終軋台之下壓點至最終軋台殼體立柱出側為止之軋台內區域長度成為更短之輥軋機時，其短少之部分，只要於較充份之殼體立柱出側可進一步進行鋼板冷卻即可。此外，無法實施急冷部分之長度L3，係下壓點至急冷開始位置為止之150mm及搬運滾輪前後等之無法急冷區域長度的合計，可急冷範圍長度L2係從L1減去L3之值。如搬運滾輪設置部，無法急冷部分只是單面而相反面可進行急冷時，將該部分之長度的1/2倍當做無法急冷區域之長度。結果如表3所示。此外，表3時，將冷卻水之衝擊壓力平均值(高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力的鋼板搬運方向平均值)記載成平均衝擊壓。此外，表3之X係L2/L1。

如表3之條件No.6、8、10、12所示，即使軋台內區域有無法急冷區域，於以上述式(1)所求取之長度L2之急冷區域之高壓噴射水之平均衝擊壓的範圍，可以使軋台內區域之平均冷卻速度成為500℃/s以上，於該等條件下，皆可得到肥粒鐵粒徑2μm以下之超微細粒組織。但是，條件No.12時，平均衝擊壓達到17kPa，為了達到高於其之平均衝擊壓，軋製線之建設及運用上需要極高的成本，故不符實際。所以，急冷長度L2應至少確保於750mm以上。此外，該750mm以上之急冷長度L2，亦可以為非連續之750mm以上之區域，只要急冷區域之合計長度為750mm以上即可。另一方面，如條件No.7、9、11，以上述式(1)所求取之急冷區域之高壓噴射水之平均衝擊壓為範圍外時，軋台內區域之平均冷卻速度為500℃/s以下，肥粒鐵粒徑為2μm以上。

以上，係現時點之實踐情形，係以良好實施形態來針對本發明進行說明，然而，本發明並未受限於本專利申請說明書所示之實施形態，在未違背從申請專利範圍及說明書整體所讀取之發明要旨或思想之範圍可以適度進行變更，而因為該等變更所產生之熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法、以及熱軋鋼板之製造裝置及熱軋鋼板之製造方法亦包含於本發明之技術範圍內。

本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法、以及熱軋鋼板之製造裝置及熱軋鋼板之製造方法，可用以製造具有超微細結晶粒之熱軋鋼板。此外，具有超微細結晶粒之熱軋鋼板，可應用於汽車用、家電用、機械構造用、建築用等之用途所使用之素材。

1．．．鋼板

10．．．熱軋鋼板之製造裝置

11．．．熱軋輥軋機列

11g．．．最終軋台

11gh．．．最終軋台之殼體立柱

11gw．．．最終軋台之工作輥

11gwu．．．最終軋台之工作輥

11gwd．．．最終軋台之工作輥

12．．．搬運滾輪

13．．．夾壓滾輪

20、20’．．．熱軋鋼板之冷卻裝置

21．．．集流管

21a．．．噴嘴

22．．．集流管

22a．．．噴嘴

23．．．上面導引部

24．．．下面導引部

30．．．熱軋鋼板之冷卻裝置

31．．．集合型集流管

31a．．．噴嘴

32．．．集合型集流管

32a．．．噴嘴

第1圖係本發明之熱軋鋼板之製造裝置的之部分模式圖。

第2圖係第1圖之配置著本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置之部分的放大圖。

第3圖係本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置的形態例圖。

第4圖係最終軋台之相當於工作輥之半徑位置及最終軋台之殼體立柱出側、以及高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值的概念說明圖。

第5圖係高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值與鋼板之平均冷卻速度的關係圖。

第6圖係高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之各噴嘴之平均值的說明圖。

第7圖係其他實施形態之本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置之最終軋台之相當於工作輥之半徑位置及最終軋台之殼體立柱出側以及高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值的概念說明圖。

第8圖係其他形態之配置著本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置之部分的放大圖。

第9圖係本發明之熱軋鋼板之冷卻裝置所具備之噴嘴所噴射之高壓噴射水之鋼板表面的衝擊形狀說明圖。

第10圖係至720℃之冷卻需要時間與所得到之肥粒鐵粒徑的關係圖。

1．．．鋼板

11g．．．最終軋台

11gh．．．最終軋台之殼體立柱

11gw．．．最終軋台之工作輥

12．．．搬運滾輪

13．．．夾壓滾輪

20．．．熱軋鋼板之冷卻裝置

21．．．集流管

21a．．．噴嘴

22．．．集流管

22a．．．噴嘴

23．．．上面導引部

24．．．下面導引部

Claims (14)

1. 一種熱軋鋼板之冷卻裝置，其特徵為：具備：配置於熱軋輥軋機列之最終軋台內之下壓點更下游側，具有設成可朝於軋製線被搬運之鋼板上面及下面噴射高壓噴射水之複數噴嘴的集流管，其構成上，於前述最終軋台之下壓點至前述最終軋台之殼體立柱出側之區間，可從前述噴嘴向前述鋼板上面及下面朝前述鋼板搬運方向噴射前述高壓噴射水，前述最終軋台之下壓點至前述最終軋台之殼體立柱出側為止之區間之鋼板搬運方向長度為L1，於前述最終軋台之下壓點至前述最終軋台之殼體立柱出側為止之區間之前述高壓噴射水朝前述鋼板連續噴射之高壓噴射水噴射區間之鋼板搬運方向長度為L2，以及L2/L1比為X時，前述高壓噴射水噴射區間之前述高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值Ps[kPa]，於前述上面及前述下面，符合下述式(1)Ps≧2.5X^(-1/0.6) 式(1)。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中其構成上，至少於前述最終軋台之相當於工作輥之半徑位置以內至前述最終軋台之殼體立柱出側為止之區間，前述高壓噴射水可朝前述鋼板之搬運方向連續噴射。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中 前述區間之前述高壓噴射水之鋼板面衝擊壓力之鋼板搬運方向平均值，於前述上面及前述下面為3.5kPa以上。
4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中於前述鋼板上面側及下面側之雙方，前述高壓噴射水噴射區間存在著鋼板搬運方向長度達0.75m以上之急冷區域。
5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述噴嘴係平噴灑噴嘴。
6. 如申請專利範圍第1或2項中所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻裝置之鋼板寬度方向兩端面與前述最終軋台之鋼板寬度方向兩端面之間，確保著可排出冷卻水之空間。
7. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中配設於前述鋼板之上面側的前述集流管及前述噴嘴、與配設於該噴嘴及前述軋製線間之上面導引部，係一體構成。
8. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中配設於前述鋼板之下面側的前述集流管及前述噴嘴、 與配設於該噴嘴及前述軋製線間之下面導引部，係一體構成。
9. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中具備複數之前述集流管，該集流管之至少一部分，其構成係對分別朝向前述鋼板搬運方向及前述鋼板寬度方向之複數列配置的前述噴嘴一體供應冷卻水。
10. 如申請專利範圍第9項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中於前述鋼板上面側，配置著複數前述集流管，配設於前述鋼板上面側之前述集流管當中，至少配置於前述鋼板搬運方向最上游側之前述集流管，其構成係對分別朝向前述鋼板搬運方向及前述鋼板寬度方向之複數列配置的前述噴嘴一體供應冷卻水。
11. 如申請專利範圍第9項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中於前述鋼板下面側，配置著複數前述集流管，配設於前述鋼板下面側之前述集流管當中，至少配置於前述鋼板搬運方向最上游側之前述集流管，其構成係對分別朝向前述鋼板搬運方向及前述鋼板寬度方向之複數列配置的前述噴嘴一體供應冷卻水。
12. 一種熱軋鋼板之冷卻方法，其特徵為：利用申請專利範圍第1~11項中任一項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置進行鋼板冷卻。
13. 一種熱軋鋼板之製造裝置，其特徵為：於鋼板搬運方向依序具備：熱軋輥軋機列之最終軋台、申請專利範圍第1~11項之任一項所記載之熱軋鋼板之冷卻裝置。
14. 一種熱軋鋼板之製造方法，其特徵為：包含以下之步驟，利用申請專利範圍第13項所記載之熱軋鋼板之製造裝置，於熱軋輥軋機列之最終軋台處理經過輥軋之鋼板。