CN102481610B - 热轧钢板的冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种伴随有搬送速度变化的精轧后的热轧钢板的冷却方法，具备：根据进行上述精轧之前的钢板温度和上述精轧的条件设定搬送速度变化时间表的工序；在第一冷却区间进行在膜状沸腾状态下冷却上述热轧钢板的第一冷却的工序；在第二冷却区间中进行以2m³/min/m²以上的水量密度冷却上述热轧钢板的第二冷却的工序；以及卷取上述热轧钢板的工序；在上述第一冷却中将冷却条件控制为，满足0.8≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.2。

Description

热轧钢板的冷却方法

技术领域

本发明涉及一种热轧钢板的冷却方法。

本申请以2009年12月16日在日本申请的特愿2009-285121号为基础并主张其优先权，在此援用该在先申请的内容。

背景技术

热轧工序中的精轧工序后的热轧钢板(以下有时称作“钢板”)，在从精轧机搬送到卷取机(地下卷取机)的期间，通过具有多个冷却机的冷却装置冷却到规定的钢板温度，之后由卷取机进行卷取。在钢板的热轧中，该从精轧工序后到卷取为止的冷却的状态，成为决定钢板的机械特性的重要因素。作为冷却介质，例如使用水(以下有时称作“冷却水”)来冷却钢板的情况较多。近年来，以在减少钢板中的锰等添加元素的同时、确保与以往相同或其以上的加工性、强度为目的，而在高温区域进行冷却速度较大的冷却(以下有时称作“快速冷却”)。此外，已知一种冷却方法，从确保冷却均匀性这种观点出发，极力排除作为冷却不均的主要原因的过渡沸腾状态下的冷却，利用了能够得到稳定的冷却能力的泡核沸腾状态下的冷却，但一般泡核沸腾状态下的冷却成为快速冷却。

在精轧工序中广泛进行加速以及减速轧制。精轧机出侧的钢板的搬送速度与到卷取机为止的搬送速度相等，钢板在搬送速度变动的状态下被冷却。因此，在使用了快速冷却的热轧钢板的冷却中，为了实现作为目标的卷取钢板温度，一般对应于钢板的搬送速度的增减，而使其冷却长度以及冷却水量密度变化。例如，在专利文献1中公开了一种冷却方法，具备：快速冷却工序，在最后精轧机的后方，对应于热轧钢带的轧制速度的增减，以钢板温度下降量在钢带内成为一定的方式调整冷却区域长度，在水量密度为1000L/min/m²以上的条件下快速冷却钢带；以及缓慢冷却工序，在该 快速冷却工序之后缓慢冷却热轧钢带，以便在规定的卷取钢板温度下进行卷取。

此外，在专利文献2中公开了如下技术：供给水量密度为2m³/m²min以上的冷却水，并且对应于搬送速度的增加，使第一冷却头组和第二冷却头组的各冷却头个别地进行导通-截止，由此调整冷却区域的长度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-290156号公报

专利文献2：日本专利第4449991号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，已知在对应于热轧钢板的搬送速度的变动，通过冷却装置所具备的阀的开闭控制等来变更冷却装置的冷却长度的情况下，在专利文献1所记载的发明中，冷却长度的增减导致的钢板冷却量的变化量较大，所以快速冷却后的钢板温度较大地变动，即使在之后的冷却工序中进行注水控制，也不能够消除在快速冷却工序中产生的钢板温度偏差，而极难将卷取钢板温度控制在作为目标的钢板温度范围内。

此外，已知在快速冷却工序中进行注水控制，使一部分冷却水供给阀关闭等而使快速冷却工序的一部分为空气冷却的情况下，冷却水从其他注水区域向该空气冷却区域流入，成为产生冷却不均的较大原因。作为解决该问题的方法，例如能够考虑到在冷却装置中增设分水装置，防止冷却水流入应成为空气冷却的区域，但在冷却水量较多的快速冷却中，需要的分水设备的能力也变大，从设备设置上的制约以及设备投资额的方面考虑也不优选。

此外，在钢板的冷却能力较大地变动的过渡沸腾状态下，在热轧钢板的搬送速度变化的状态下采用专利文献2所记载的技术的情况下，根据上述的理由可知卷取钢板温度的偏差变大。

本发明是鉴于上述课题而进行的，其目的在于提供一种热轧钢板的却方法，在热轧的精轧后进行的热轧钢板的冷却中，能够将从精轧机以伴随加速、减速的搬送速度送出的热轧钢板，高精度且均匀地冷却到规定的卷取钢板温度。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的方法。

(1)本发明的第一方式为一种伴随有搬送速度变化的精轧后的热轧钢板的冷却方法，具备：根据进行上述精轧之前的钢板温度和上述精轧的条件，设定搬送速度变化时间表的工序；在第一冷却区间中，进行在膜状沸腾状态下冷却上述热轧钢板的第一冷却的工序；在第二冷却区间中，进行以2m³/min/m²以上的水量密度冷却上述热轧钢板的第二冷却的工序；以及卷取上述热轧钢板的工序；在上述第一冷却中将冷却条件控制为，上述搬送速度变化之前的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a，上述搬送速度变化之后的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′，以及由于上述搬送速度变化而产生的上述第二冷却区间的上述热轧钢板的冷却量的变化量ΔTx，满足：

0.8≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.2(式1)。

(2)在上述(1)所述的热轧钢板的冷却方法中，也可以在上述第二冷却区间中，与上述搬送速度变化无关地将冷却长度的变动范围设为90％以上110％以下的范围。

(3)在上述(1)或(2)所述的热轧钢板的冷却方法中，也可以在上述第二冷却区间中，与上述搬送速度变化无关地将上述水量密度的变动范围设为80％以上120％以下的范围。

(4)在上述(1)～(3)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法中也可以为，上述第二冷却区间的冷却时间的80％以上的时间为泡核沸腾状态下的冷却。

(5)在上述(1)～(4)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法中，还可以具备第三冷却工序，该第三冷却工序为，在上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间，进行基于0.05m³/min/m²以上、0.15m³/min/m²以下的水量密度的冷却水的冷却和基于外部气体的冷却。

(6)上述(1)～(5)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，还可以具备：冷却长度设定工序，根据上述搬送速度变化时间表的搬送速度最大值，设定上述第二冷却区间的冷却长度；以及入侧目标钢板温度T2a设定工序，根据上述搬送速度变化时间表的搬送速度最小值，设定上述第二冷却区间的上述入侧目标钢板温度T2a。

(7)上述(1)～(6)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，还可以具备：在上述第二冷却区间的入侧测定入侧钢板温度的工序；以及第一冷却区间冷却条件变更工序，根据测定的上述入侧钢板温度，变更上述第一冷却区间的冷却条件，将上述入侧钢板温度控制在规定范围。

(8)上述(1)～(7)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，还可具备：在上述第二冷却区间的出侧测定出侧钢板温度的工序；以及第三冷却区间冷却条件变更工序，根据测定的上述出侧钢板温度，变更上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间的冷却条件，将卷取钢板温度控制在规定范围。

(9)上述(1)～(8)中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，上述第二冷却区间具有前段冷却区间、中段冷却区间以及后段冷却区间，上述冷却方法还可以具备：前段出侧钢板温度测定工序，在上述前段冷却区间的出侧测定出侧钢板温度；以及中段冷却区间冷却条件变更工序，根据测定的上述前段出侧钢板温度，变更上述中段冷却区间的冷却条件，将上述后段冷却区间的入侧的钢板温度控制在规定范围。

发明的效果：

根据上述(1)所记载的方法，通过对应于搬送速度的变化，以满足上述式1的方式进行第一冷却工序中的冷却条件的控制，使第二冷却工序中的冷却条件成为大致一定，由此能够抑制由于冷却长度的增减以及钢板上的冷却水的流动等而产生的冷却不均，尤其能够抑制冷却能力(冷却速度)急剧变化的与过渡沸腾状态以及泡核沸腾状态相当的钢板温度区域内(300℃～700℃)的冷却不均。

根据上述(2)所记载的方法，通过限制第二冷却区间的冷却长度的变动范围，由此能够抑制由于钢板上的冷却水的流动等而产生的冷却不均，能够抑制卷取钢板温度的偏差。

根据上述(3)所记载的方法，通过限制冷却水量密度的变动范围，由此 能够抑制第二冷却区间的冷却能力(冷却速度)的变动，能够抑制卷取钢板温度的偏差。

根据上述(4)所记载的方法，能够使由于过渡沸腾状态下的冷却而产生的冷却不均成为最小限度，能够抑制第二冷却区间的出侧钢板温度的偏差，因此能够抑制卷取钢板温度的偏差。

根据上述(5)所记载的方法，通过降低从第二冷却区间出侧到卷取为止的区间中的冷却水量密度，由此能够抑制卷取钢板温度的偏差。

根据上述(6)所记载的方法，根据搬送速度变化时间表来适当地调整第二冷却区间的入侧钢板温度，因此能够良好地抑制卷取钢板温度的偏差。

根据上述(7)～(9)中任一项所记载的方法，通过进行基于实测钢板温度的前馈控制以及反馈控制，由此能够更良好地抑制卷取钢板温度。

附图说明

图1是表示本实施方式的具有冷却装置的热轧设备的精轧机之后的构成概略的图。

图2是表示决定冷却条件的流程的概略的图。

图3是表示搬送速度变化时间表的一例的示意图。

图4是冷却过程的温度履历的示意图。

图5是冷却过程的温度履历的示意图。

图6是表示钢板的冷却方式的示意图。

图7是表示在实施例中使用的搬送速度变化时间表的图。

具体实施方式

本发明的发明人发现，在通过至少第一冷却工序和作为快速冷却的第二冷却工序，对搬送速度变化的热轧工序中的精轧后的热轧钢板进行冷却时，在第二冷却工序中以与搬送速度的变化无关而尽量使冷却长度、水量密度等冷却条件不发生变化的方式进行第一冷却工序的注水控制，由此即使在热轧钢板的搬送速度变化的情况下，也能够抑制卷取钢板温度的偏差。具体地说，本发明的发明人发现，通过在上述第一冷却中将冷却条件控制 为，搬送速度变化之前的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a，上述搬送速度变化后的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′，以及由于上述轧制速度变化而产生的上述第二冷却区间的上述热轧钢板的冷却量的变化量ΔTx，满足：

0.8≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.2 (式1)，

由此能够抑制卷取钢板温度的偏差。

以下，参照附图对基于上述发现的本发明实施方式的冷却装置1以及钢板S的冷却方法进行说明。

图1表示在本实施方式的具有冷却装置1的热轧设备中、精轧机2之后的构成的概略。

如图1所示，在热轧设备中，沿着钢板S的搬送方向依次设置有：精轧机2，对从加热炉(未图示)排出并被粗轧机(未图示)轧制后的钢板S，伴随基于搬送速度变化时间表的加速以及减速而进行连续轧制；冷却装置1，将精轧后的钢板S冷却到规定的卷取钢板温度、例如300℃；以及卷绕机3，卷取所冷却的钢板S。在精轧机2的上游侧设置有测定精轧钢板温度T0的温度计51，在精轧机2和卷绕机3之间设置有由案辊4a构成的输出辊道4。而且，由精轧机2轧制的钢板S，在输出辊道4上在搬送过程中由冷却装置1冷却，而被卷绕机3卷取。

在冷却装置1内的上游侧、即精轧机2的紧接下游侧设置有第一冷却机10a，该第一冷却机10a在第一冷却区间10中对通过精轧机2之后不久的钢板S进行冷却。如图1所示，第一冷却机10a例如在钢板S的宽度方向以及搬送方向上分别排列地具备多个向钢板S的表面喷射冷却水的层流喷嘴11。从该层流喷嘴11向钢板S的表面喷射的冷却水的水量密度例如为0.3m³/m²/min。第一冷却区间10是指通过第一冷却机10a在膜状沸腾状态下冷却钢板S的区间。第一冷却区间10中的冷却，除了层流喷嘴对冷却水的喷射之外，也可以通过喷雾嘴对冷却水的喷射、基于空气喷嘴的气体冷却、基于气水喷嘴的气水混合冷却(喷雾冷却)、或者不供给任何冷却介质的空气冷却等来进行冷却。另外，以膜状沸腾状态冷却是指，不仅包括第一冷却区间整体在膜状沸腾区域中进行冷却的情况，还包括该区间的一部分 成为膜状沸腾状态下的冷却、剩余部分成为空气冷却的冷却状态。

如图1所示，在第一冷却机10a的下游侧设置有第二冷却机20a，该第二冷却机20a在第二冷却区间20(快速冷却区间)中对在第一冷却区间10中被冷却了的钢板S进行快速冷却。第二冷却区间20是指通过第二冷却机20a冷却钢板S的区间。本实施方式的快速冷却是指，使冷却水量密度至少为2m³/min/m²以上、优选为3m³/min/m²以上的冷却。冷却水量密度意味着进行冷却的钢板表面每1m²的供给冷却水量，在仅对钢板上表面进行冷却的情况下意味着钢板上表面每1m²的冷却水供给量。第二冷却机20a例如在板通过方向以及板宽度方向上具备多个向钢板S的上表面喷射冷却水的喷雾嘴21，并具备能够使对钢板S的冷却水量密度例如为2m³/min/m²、优选为3m³/min/m²以上的能力。第二冷却机20a具有如下能力：在对该第二冷却区间中的一系列冷却方式进行观察的情况下，能够使该冷却区间中的冷却时间的80％以上为泡核沸腾冷却。

如图3所示，在第二冷却机20a的下游侧还可以设置对第三冷却区间30进行冷却的第三冷却机30a。在第三冷却机30a中，与第一冷却机10a同样，在钢板S的宽度方向以及搬送方向上分别排列地设置有多个向钢板S的表面喷射冷却水的层流喷嘴11。从该层流喷嘴11向钢板S的表面喷射的冷却水的水量密度例如为0.3m³/min/m²。第三冷却区间30的冷却，除了层流喷嘴对冷却水的喷射之外，还可以是喷雾嘴对冷却水的喷射、基于空气喷嘴的气体冷却、基于气水喷嘴的气水混合冷却(喷雾冷却)、或者基于不供给任何冷却介质的空气冷却的冷却。

在第一冷却区间10的入侧以及出侧，具备分别测定入侧钢板温度和出侧钢板温度的温度计52、53。此外，在第二冷却区间20的出侧具备测定出侧钢板温度的温度计54。在卷绕机3的上游侧具备测定卷取钢板温度的温度计55。随时测定钢板冷却时的钢板温度，并根据这些温度计的测定值，在第一冷却区间10以及第三冷却区间30中进行前馈控制以及反馈控制。

接着，使用图2到图6，对至少具备第一冷却工序、第二冷却工序和卷取工序的本实施方式的热轧钢板S的冷却方法进行说明。另外，以下对设置有第三冷却机30a的情况进行说明。

图2表示对开始热轧钢板的冷却时的第二冷却区间20的冷却条件进行决定的流程。

结束了粗轧的钢板被向精轧机2搬送，通过温度计51测定精轧钢板温度。所测定的温度数据向运算器101输入，在运算器101中，如图3所示，根据该钢板温度和预先输入的板厚等规定的精轧条件，求出满足规定的精轧条件那样的与钢板长度方向位置相对的搬送速度变化时间表(精轧机出侧速度)。搬送速度变化时间表不限定于与从精轧开始起的时间相对的时间表，也可以求出为与钢板长度方向位置相对的时间表。

通过运算器101求出的上述搬送速度变化时间表被送到运算器102，在运算器102中，根据搬送速度变化时间表、预先输入的卷取目标钢板温度T4、第二冷却区间20的入侧目标钢板温度T2a以及出侧目标钢板温度T2b等，设定使各钢板温度成为目标范围所需要的、第二冷却区间20中的冷却水量密度和冷却长度等冷却条件以及第一冷却区间10中的初始冷却条件等。冷却能力(冷却速度)被表示为水量密度的函数，因此通过根据搬送速度变化时间表来求出冷却区间通过时间，由此能够设定需要的水量密度和冷却长度。根据钢种的不同，以提高材质为目的，有的优选以规定的冷却速度进行冷却，在这种材料中，能够根据赋予需要的冷却速度的水量密度、以及搬送速度变化时间表，求出需要的冷却长度。同样，能够根据卷取目标钢板温度T4、第二冷却区间的出侧目标钢板温度T2b、第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a以及精轧出侧目标钢板温度T0a，来设定第一冷却区间10以及第三冷却区间30的初始冷却条件。

在第一冷却区间10以及第三冷却区间30中，在连续冷却过程中，通过与搬送速度的变化相对应的注水控制，对水量密度以及冷却长度等冷却条件进行变更。具体而言，在将到达第二搬送速度时的第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′设定为满足上述式1，并从第一搬送速度向第二搬送速度转移的过程中，以成为该目标钢板温度设定值的方式在第一冷却区间中进行注水控制。例如，在图3中，将时间B的搬送速度设为第一搬送速度，将时间C的搬送速度设为第二搬送速度。在卷取目标钢板温度T4为450℃的情况下，作为第一搬送速度的冷却条件，例如将第二冷却区间20 的出侧目标钢板温度T2b设定为480℃，将第二冷却区间20的入侧目标钢板温度T2a设定为600℃。在T2a、T2b的设定中，对第一冷却区间10、第二冷却区间20、第三冷却区间30的冷却能力以及钢板的过渡沸腾区域开始温度等进行考虑。在上述设定值中，第一搬送速度下的第二冷却区间20中的钢板冷却量成为T2a-T2b＝120℃，以能够实现该钢板冷却量的方式，决定第二冷却区间中的冷却长度以及水量密度等冷却条件。

在向第二搬送速度转移的连续冷却过程中，随着精轧的进行而搬送速度如图3所示那样变化。相对于此，第二冷却区间20的冷却量Tx(即T2ax-T2bx)，在使T2ax以及第二冷却区间的冷却条件(冷却长度以及冷却水量密度)为一定的情况下，如图5所示那样变化，在变化为第二搬送速度时，冷却量的差成为ΔTx(即Tx1-Tx2)。因此，在从第一搬送速度向第二搬送速度变化的过程中，需要考虑Tx的变动量而设定第二冷却区间的入侧目标钢板温度，并通过第一冷却区间的注水控制来进行调整。在此，将第一搬送速度下的第二冷却区间的入侧目标钢板温度设为T2a、将变化为第二搬送速度时的第二冷却区间的入侧目标钢板温度设为T2a′，并在满足0.8≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.2的范围内、对冷却区间1的控制精度等进行考虑而进行设定，优选设为0.9≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.1。从第一搬送速度向第二搬送速度转移的过程中的第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a″，能够基于上述T2a和T2a′而表现为时间的函数，例如能够使用从第一搬送速度向第二搬送速度转移所需要的时间，使用每单位时间的平均温度变化量((T2a′-T2a)/t)，而赋予为与时间相对的值。此外，在图3中，在将第一搬送速度设为时间A的搬送速度、将第二搬送速度设为时间B的搬送速度的情况下，在从时间A向时间B的转移过程中搬送速度一定，因此成为ΔTX＝0。因此，在从时间A向时间B的转移过程中，设为T2a＝T2a′。以成为设定的T2a′的方式，在冷却区间1中进行注水控制，在第二冷却区间中，在使冷却长度及/或水量密度等冷却条件成为大致一定的状态下，对钢板进行冷却。另外，所谓成为大致一定，在冷却长度中是指使变动范围为90％以上110％以下的范围，在水量密度中是指使变动范围为80％以上120％以下的范围。此外，在将搬送速度时间表作为与钢板长度方向相对的时间表而求 出的情况下，通过同样的方法，能够设定为与钢板长度方向位置相对应的新的目标钢板温度T2a′。

由于在第一冷却区间10中成为膜状沸腾区域的冷却，因此通过与搬送速度的变化相对应的注水控制，能够高精度地实现第二冷却区间的入侧钢板温度，并能够在第二冷却区间20中使第二冷却机20a的冷却长度、冷却水量密度成为大致一定。由此，能够消除由于注水阀的导通/截止导致的板上水的流入等而产生的冷却干扰，能够抑制第二冷却区间的出侧钢板温度的偏差，能够高精度地实现卷取钢板温度。

在第二冷却区间中使冷却条件成为大致一定的温度区域，在从700℃到300℃的范围内即可，但进一步优选在从600℃到400℃的范围内进行。其原因为，通过缩短第二冷却区间中的过渡沸腾冷却时间，能够进一步抑制卷取钢板温度的偏差。如图6所示，在第二冷却区间20的水量密度为3m³/min/m²、第一冷却区间10的水量密度为0.3m³/min/m²的情况下，过渡沸腾冷却(B)开始的钢板温度分别为大约700℃、大约600℃，在比该温度高的钢板温度区域中成为膜状沸腾冷却(A)。在膜状沸腾冷却中，与钢板温度无关而能够得到稳定的冷却能力(导热系数)，相对于此，在过渡沸腾冷却中，由于钢板温度的降低而冷却能力急剧增加，因此在低温部进一步促进冷却，钢板温度偏差扩大。

因此，在第一冷却区间10中，在将钢板冷却到成为膜状沸腾冷却的最低点温度(600℃)之后，在第二冷却区间20中进行快速冷却，由此能够缩短第二冷却区间的过渡沸腾冷却时间，能够抑制由于过渡沸腾状态下的冷却而产生的冷却不均。因此，能够稳定地实现第二冷却区间出侧的钢板温度，能够进一步抑制卷取钢板温度的偏差。

对图6所示的钢板冷却方式进行更详细的说明。在使水量密度为3m³/min/m²的快速冷却中，在钢板温度比700℃高的情况下，钢板的冷却方式成为膜状沸腾冷却(A)，钢板的冷却能力(导热系数)较小，因此对钢板上的冷却水的流动以及搬送速度的变动不进行跟踪的冷却长度的变化，对卷取钢板温度的偏差产生的影响较小。此外，在对比300℃低的温度区域进行快速冷却时，在对所得到的材质上的效果和设备投资额进行了比较的情况 下，其效果不充分。另一方面，在钢板温度为300℃以上700℃以下的温度区域中，在确保规定的材质的基础上，进行快速冷却较有益的情况较多，但在该温度区域中，钢板的冷却方式成为过渡沸腾冷却(B)或泡核沸腾冷却(C)，在过渡沸腾冷却中具有钢板的冷却能力与钢板温度的降低相伴随而急剧增加的特性，在泡核沸腾冷却中具有的特性为，在以相同水量进行了冷却的情况下、具有膜状沸腾冷却的接近5～10倍的冷却能力。即，对钢板上的冷却水的流动以及搬送速度的变动不进行跟踪的冷却长度的变更，对卷取钢板温度的均匀性产生较大影响，因此在提高卷取钢板温度的均匀性时，重要的是在该温度区域中不产生钢板上的冷却水的流动以及冷却长度的变化。

在对第二冷却区间20的冷却条件进行决定时，也可以根据搬送速度变化时间表中的搬送速度最大值来决定冷却长度，根据搬送速度变化时间表中的搬送速度最小值来设定第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a的初始值。例如为想将连续冷却中的第二冷却区间20的入侧钢板温度设为某个值以上的情况。

以下，表示在对第二冷却区间20的冷却条件进行初始设定时，根据搬送速度时间表中的搬送速度最大值来决定冷却长度，根据搬送速度最小值来设定第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a的初始值的方法。在图3中，通过从钢板最前端到最后端进行加速以及减速，由此搬送速度近似直线地增加以及减少。在此，搬送速度最小值为V(min)、最大值为V(max)，精轧结束时的速度为V(fin)。

如上所述，例如在将卷取目标钢板温度T4设定为450℃、将第二冷却区间20的出侧目标钢板温度T2b设定为480℃、将第二冷却区间20的入侧目标钢板温度T2a设定为600℃的情况下，第二冷却区间20的冷却量成为T2a-T2b＝120℃。此外，钢板的搬送速度例如为，V(min)为400mpm、V(max)为600mpm、V(fin)为520mpm。在以600mpm搬送钢板时，作为能够实现120℃冷却的冷却条件，例如使冷却水量为3m³/min/m²、冷却长度为3m，对第二冷却区间20的冷却条件进行初始设定。

另一方面，在搬送速度为最小值的400mpm时，在以上述冷却条件进 行了冷却的情况下，冷却时间成为1.5倍，因此第二冷却区间20的冷却量成为大约180℃，冷却量增加大约60℃的量。由于优选第二冷却区间20的出侧钢板温度T2b成为一定，因此将第二冷却区间20的入侧目标钢板温度T2a的初期值初始设定为比600℃高60℃的660℃。

在加速区间中，第二冷却区间20的冷却量T2a-T2b减少，因此对应于加速，使第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′对应于搬送速度的变化而从660℃降低，在到达最高速度的时刻，第二冷却区间20的入侧目标钢板温度T2a′成为600℃。

在精轧进一步进行、并进入减速区间的情况下，第二冷却区间20的冷却量T2a-T2b增加，因此使第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a再次从600℃上升。在此，轧制结束时的速度V(fin)为V(min)＜V(fin)＜V(max)，因此第二冷却区间20入侧的、最高速度时的目标钢板温度T2a_(Vmax)、最小速度时的目标钢板温度T2a_(Vmin)、轧制结束时的目标钢板温度T2a_(Vfin)的关系，成为T2a_(Vmax)＜T2a_(Vfin)＜T2a_(Vmin)。

如上所述，通过在设定第二冷却区间20的冷却条件时，根据搬送速度最大值来决定冷却长度，根据搬送速度最小值来设定第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a的初始值，由此在搬送速度变化的连续冷却过程中，第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a，能够实现始终比作为初始设定值的T2a_(ini)高的温度。在从第一冷却区间10的过渡沸腾冷却开始温度附近开始第二冷却区间的冷却的情况下，能够防止在第一冷却区间10中成为过渡沸腾冷却。

在第二冷却区间20中，与搬送速度无关、使冷却长度及/或水量密度为大致一定地进行冷却，在第一冷却区间10以及第三冷却区间30中，根据搬送速度来进行基于阀开闭等的注水控制，在将钢板冷却成为规定的卷取钢板温度之后，钢板被卷取机卷取。

优选在第一冷却区间10以及第三冷却区间30中进行注水控制时，在第二冷却区间20的入侧以及出侧设置温度计，使用这些温度计的值来进行反馈控制以及前馈控制。通过使实测的钢板温度反映到控制中，由此能够高精度地实现第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a和卷取钢板温度。

在第二冷却区间的冷却条件的决定中，还能够预先决定冷却水量密度，并以能够实现需要的冷却量T2a-T2b的方式求出冷却长度。例如，对于某个钢种，也能够在预先指定了以冷却水量密度为3m³/min/m²来进行冷却的基础上，决定冷却长度。

在第二冷却区间中，还能够以泡核沸腾区域的冷却成为80％以上那样的冷却水量以及冷却长度来进行冷却。由此，能够抑制由于过渡沸腾冷却而产生的温度不均，能够进行均匀的冷却。

特别是，第二冷却区间也可以分割为前段冷却区间、中段冷却区间和后段冷却区间。在该情况下，通过在前段冷却区间的出侧测定出侧钢板温度，根据测定的前段出侧钢板温度变更中段冷却区间的冷却条件，将后段冷却区间的入侧的钢板温度控制在规定范围内，由此能够更良好地抑制卷取钢板温度的偏差。

在第三冷却区间30中，也可以使冷却水的水量密度为0.05m³/min/m²以上、0.15m³/min/m²以下来进行冷却。此外，作为第三冷却区间30中的冷却，除了作为冷却介质而供给冷却水、气体或它们的混合物之外，也可以成为不供给任何冷却介质的空气冷却。其原因为，通过减小水量密度，能够提高冷却控制性，能够高精度地实现卷取钢板温度。

实施例

以下，对使用精轧机、第一冷却机、第二冷却机以及卷绕机而进行了的实施例A1～A7、实施例B1～B7、实施例C1～C7以及实施例D1～D7进行说明。

在各个实施例中，基于图7所示的搬送速度变化时间表进行热轧钢板的精轧，接着进行了第一冷却以及第二冷却。表1表示各自的冷却条件以及评价结果。在图7中，t＝0是热轧钢板的前端部到达第一冷却区间的时间，t＝90是热轧钢板的后端部到达卷绕机的时间。在本实施例中，将t＝20的搬送速度设为第一搬送速度、将t＝50的搬送速度设为第二搬送速度而进行了评价。另外，第二冷却区间的出侧目标钢板温度为400℃。

表1

在表1中，“第二冷却区间的入侧钢板温度偏差”以及“卷取钢板温度偏差”，是在钢板的移动方向上对钢板的宽度中心部的温度进行连续测定而求出的温度偏差。

在本实施例中，由于从第二冷却区间的出侧到卷取为止的冷却区间成为空气冷却，因此可以认为第二冷却区间的出侧的钢板温度偏差与卷取钢板温度偏差大致相等。

根据这些实施例能够确认如下情况，在将第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′设定为(T2a′-T2a)/ΔTx的值成为0.8～1.2的范围的情况下，能够得到抑制卷取钢板温度偏差的效果。

此外，根据作为比较例的实施例C1～C7能够确认如下情况，即使在将第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′设定为(T2a′-T2a)/ΔTx的值成为0.8～1.2的范围的情况下，在第二冷却区间的水量密度比2.0m³/min/m²少的情况下，也不能够得到抑制卷取钢板温度偏差的效果。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述例子。本领域的技术人员，显然能够在专利请求范围所记载的思想范畴内，想到并得到各种变更例或修正例，这些也当然属于本发明的技术范围内。

工业实用性

根据本发明，能够将从精轧机以伴随加速、减速的搬送速度送出的热轧钢板，高精度且均匀地冷却到规定的卷取钢板温度。

符号的说明：

1冷却装置

2精轧机

3卷取机(卷绕机)

4输出辊道

4a案辊

10第一冷却区间

10a第一冷却机

11层流喷嘴

20第二冷却区间(快速冷却区间)

20a第二冷却机(快速冷却机)

21(上表面侧)喷雾嘴

30第三冷却区间

30a第三冷却机

40控制部

51、52、53、54、55温度计

S钢板

V(min)最小搬送速度

V(max)最大搬送速度

V(fin)精轧结束时的搬送速度

T2a(Vmin)最小搬送速度的第二冷却区间的入侧目标钢板温度

T2a(Vmax)最大搬送速度的第二冷却区间的入侧目标钢板温度

T2a(Vfin)精轧结束时的搬送速度的第二冷却区间的入侧钢板温度

(A)膜状沸腾冷却

(B)过渡沸腾冷却

(C)泡核沸腾冷却

Claims (13)

1.一种伴随有搬送速度变化的精轧后的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

具备：

根据进行上述精轧之前的钢板温度和上述精轧的条件，设定搬送速度变化时间表的工序；

在第一冷却区间中，进行在膜状沸腾状态下冷却上述热轧钢板的第一冷却的工序；

在第二冷却区间中，进行以2m³/min/m²以上的水量密度冷却上述热轧钢板的第二冷却的工序；以及

卷取上述热轧钢板的工序，

在上述第一冷却中将冷却条件控制为，

上述搬送速度变化之前的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a，

上述搬送速度变化之后的、上述热轧钢板的上述第二冷却区间的入侧目标钢板温度T2a′，以及

由于上述搬送速度变化而产生的上述第二冷却区间的上述热轧钢板的冷却量的变化量ΔTx，满足：

0.8≤(T2a′-T2a)/ΔTx≤1.2 (式1)。

2.如权利要求1所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

在上述第二冷却区间中，与上述搬送速度变化无关地将冷却长度的变动范围设为90%以上110%以下的范围。

3.如权利要求1所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

在上述第二冷却区间中，与上述搬送速度变化无关地将上述水量密度的变动范围设为80%以上120%以下的范围。

4.如权利要求1所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

上述第二冷却区间的冷却时间的80%以上的时间为泡核沸腾状态下的冷却。

5.如权利要求1所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

还具备第三冷却工序，该第三冷却工序为，在上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间，进行基于0.05m³/min/m²以上、0.15m³/min/m²以下的水量密度的冷却水的冷却和基于外部气体的冷却。

6.如权利要求1所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，

上述第二冷却区间具有前段冷却区间、中段冷却区间以及后段冷却区间，

上述冷却方法还具备：

前段出侧钢板温度测定工序，在上述前段冷却区间的出侧测定出侧钢板温度；以及

中段冷却区间冷却条件变更工序，根据测定的上述前段出侧钢板温度，变更上述中段冷却区间的冷却条件，将上述后段冷却区间的入侧的钢板温度控制在规定范围。

7.如权利要求1～6中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

冷却长度设定工序，根据上述搬送速度变化时间表的搬送速度最大值，设定上述第二冷却区间的冷却长度；以及

入侧目标钢板温度T2a设定工序，根据上述搬送速度变化时间表的搬送速度最小值，设定上述第二冷却区间的上述入侧目标钢板温度T2a。

8.如权利要求7所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的入侧测定入侧钢板温度的工序；以及

第一冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的上述入侧所测定的上述入侧钢板温度，变更上述第一冷却区间的冷却条件，将上述第二冷却区间的上述入侧的上述入侧钢板温度控制在规定范围。

9.如权利要求8所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的出侧测定出侧钢板温度的工序；以及

第三冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的出侧所测定的上述出侧钢板温度，变更上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间的冷却条件，将卷取钢板温度控制在规定范围。

10.如权利要求7所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的出侧测定出侧钢板温度的工序；以及

第三冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的出侧所测定的上述出侧钢板温度，变更上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间的冷却条件，将卷取钢板温度控制在规定范围。

11.如权利要求1～6中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的入侧测定入侧钢板温度的工序；以及

第一冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的上述入侧所测定的上述入侧钢板温度，变更上述第一冷却区间的冷却条件，将上述第二冷却区间的上述入侧的上述入侧钢板温度控制在规定范围。

12.如权利要求11所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的出侧测定出侧钢板温度的工序；以及

第三冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的出侧所测定的上述出侧钢板温度，变更上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间的冷却条件，将卷取钢板温度控制在规定范围。

13.如权利要求1～6中任一项所述的热轧钢板的冷却方法，其特征在于，还具备：

在上述第二冷却区间的出侧测定出侧钢板温度的工序；以及

第三冷却区间冷却条件变更工序，根据在上述第二冷却区间的出侧所测定的上述出侧钢板温度，变更上述第二冷却区间的后段所配置的第三冷却区间的冷却条件，将卷取钢板温度控制在规定范围。