JP2001219213A - Method for cooling wide flange shape - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、熱間仕上圧延直
後のＨ形鋼、特に薄肉ウェブＨ形鋼に加速冷却を施し
て、高強度・高靭性の薄肉ウェブＨ形鋼を製造する際の
冷却方法に関する。The present invention relates to a method for producing a high-strength and high-toughness thin web H-section steel by subjecting an H-section steel immediately after hot finish rolling, particularly a thin-walled H-section steel, to accelerated cooling. It relates to a cooling method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、建築用として使用される鋼材に対
して、耐震性を高めるようにとの要求が強くなってきて
いる。特に、建築物の柱材や梁材として用いられるＨ形
鋼においては、強度や靭性の優れたＨ形鋼が求められて
おり、そのようなＨ形鋼の製造方法として、圧延と冷却
とを組み合わせた制御圧延・制御冷却が盛んに行なわれ
ている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for steel materials used for construction to have improved earthquake resistance. In particular, in the case of H-beams used as pillars and beams of buildings, H-beams having excellent strength and toughness are required. Rolling and cooling are methods for producing such H-beams. Combined controlled rolling and controlled cooling are being actively carried out.
【０００３】高強度・高靭性のＨ形鋼を製造する一般的
な方法としては、１０００℃以上に加熱した圧延素材で
あるスラブや連続鋳造されたビ−ムブランクを、一旦中
程度の厚みまで粗圧延し、その後、被圧延材の組織が再
結晶しない温度域やその温度域に近い温度域で、最終の
仕上げ圧延を行う、いわゆる制御圧延と、圧延後に加速
冷却によって、Ａｒ3温度以上から５００℃程度まで急
冷（焼き入れ）することによって強度を出す、いわゆる
制御冷却が行われている。[0003] As a general method for producing a high-strength and high-toughness H-section steel, a slab, which is a rolled material heated to 1000 ° C or higher, or a continuously cast beam blank is temporarily roughened to a medium thickness. Rolling, then, in a temperature range in which the structure of the material to be rolled does not recrystallize or in a temperature range close to the temperature range, final finishing rolling is performed, so-called controlled rolling, and accelerated cooling after rolling is performed to increase the temperature from the Ar 3 temperature to 500 ° C. So-called controlled cooling is performed in which the strength is obtained by rapidly cooling (quenching) to about ° C.
【０００４】Ｈ形鋼のフランジを、仕上げ圧延機の後方
に設けた加速冷却装置により、制御冷却する従来の方法
としては、特公平５−７３８０６号公報に開示された、
フランジ内外面から同時に冷却する方法（従来技術
１）、特開平５−３１７９４８号公報に開示された、多
段にスプレーノズルを配置し、これをサイドガイドの後
方からサイドガイドに設けたスリットを通して、Ｈ形鋼
のフランジ外面を冷却する方法（従来技術２）がある。A conventional method of controlling and cooling an H-section steel flange by an accelerated cooling device provided at the rear of a finishing mill is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 5-73806.
A method of simultaneously cooling from the inner and outer surfaces of the flange (prior art 1), disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-317948, in which spray nozzles are arranged in multiple stages, and the spray nozzles are inserted through slits provided in the side guides from behind the side guides. There is a method of cooling the outer surface of the flange of the section steel (prior art 2).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題点がある。従来技術
１の冷却方法は、ウェブ厚みがフランジ厚みに対して薄
いため、ウェブの温度降下量がフランジの温度降下量よ
りも大きくなるので、冷却後のウェブとフランジの温度
差は、冷却する前よりも開いている。However, the above-mentioned prior art has the following problems. In the cooling method of the prior art 1, since the web thickness is smaller than the flange thickness, the temperature drop of the web is larger than the temperature drop of the flange. More open than.
【０００６】したがって、そのままの状態で冷却床で放
冷させると、常温まで冷却される過程において、温度の
低いウェブが先に収縮し、温度の高いフランジは後で収
縮するので、フランジ収縮時にウェブが引っ張られて、
ウェブにウェブ波が生じる。Therefore, if the web is allowed to cool on a cooling floor as it is, the web having a lower temperature shrinks first and the flange having a higher temperature shrinks later in the process of cooling to room temperature. Is pulled,
Web waves occur on the web.
【０００７】従来技術２の冷却方法は、例えばフランジ
外面を、1000Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2以上の水量密度で加速冷却
すると、冷却によってフランジが急速に縮むため、加速
冷却中にウェブが座屈して、同じようにウェブ波が生じ
る。In the cooling method of the prior art 2, for example, when the outer surface of the flange is accelerated and cooled at a water density of 1000 L / min · m 2 or more, the flange rapidly shrinks due to cooling, so that the web buckles during accelerated cooling. Similarly, a web wave is generated.
【０００８】本発明は、従来技術の上述のような問題点
を解消するためになされたものであり、高強度・高靭性
の薄肉ウェブＨ形鋼をウェブ波を発生させることなく、
能率よく冷却することのできるＨ形鋼の冷却方法を提供
することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to produce a high-strength, high-toughness thin-walled H-section steel without generating web waves.
It is an object of the present invention to provide a method of cooling an H-section steel that can be efficiently cooled.
【０００９】[0009]
【課題を解決する手段】この発明に係るＨ形鋼の冷却方
法は、熱間仕上圧延直後のＨ形鋼のフランジを加速冷却
するに際して、該フランジ外面を強冷却するとともに、
ウェブ上下面を緩冷却するものである。According to the method of cooling an H-section steel according to the present invention, when the flange of the H-section steel immediately after hot finish rolling is accelerated and cooled, the outer surface of the flange is strongly cooled.
The upper and lower surfaces of the web are slowly cooled.
【００１０】また、前記フランジ外面の強冷却は、水量
密度が1000Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2以上であるものである。The strong cooling of the outer surface of the flange has a water density of 1000 L / min · m 2 or more.
【００１１】また、前記ウェブの緩冷却は、上面は複数
のスプレ−冷却ノズルと複数の空気噴射ノズルにより、
下面は複数のスプレ−冷却ノズルにより、冷却するもの
である。[0011] Further, the slow cooling of the web, the upper surface by a plurality of spray cooling nozzles and a plurality of air injection nozzles,
The lower surface is cooled by a plurality of spray cooling nozzles.
【００１２】また、前記ウェブの緩冷却は、上下面とも
複数のミストノズルで冷却するものである。In addition, the slow cooling of the web is performed by cooling the upper and lower surfaces with a plurality of mist nozzles.
【００１３】また、前記ウェブの緩冷却は、水温が50℃
以上の冷却水を用いて行われるものである。[0013] The slow cooling of the web is carried out at a water temperature of 50 ° C.
This is performed using the above cooling water.
【００１４】この発明のＨ形鋼の冷却方法において、フ
ランジ外面を強冷却するのは、フランジ内外面から冷却
するのでは、ウェブが過冷却となり、ウェブにウェブ波
が発生するので、フランジ外面からの冷却とするのであ
るが、フランジ外面からのみの緩冷却では、フランジに
十分な高強度および高靭性が得られないので、強冷却と
した。In the method for cooling an H-section steel according to the present invention, when the outer surface of the flange is strongly cooled, cooling from the inner and outer surfaces of the flange results in supercooling of the web and generation of web waves on the web. However, if the cooling is performed only slowly from the outer surface of the flange, sufficient high strength and high toughness cannot be obtained in the flange.
【００１５】そして、強冷却における水量密度は、フラ
ンジ内面側まで十分な高強度および高靭性が得られる10
00Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2以上とした。The water density in the strong cooling is such that a sufficiently high strength and high toughness can be obtained up to the inner surface of the flange.
00 L / min · m 2 or more.
【００１６】また、ウェブを緩冷却するのは、ウェブに
十分な高強度および高靭性を付与するに際して、強冷却
では特に薄肉ウェブＨ形鋼において、ウェブにウェブ波
が発生するので、緩冷却とした。In order to impart sufficient high strength and high toughness to the web, the web is slowly cooled. In the case of strong cooling, particularly in a thin web H-section steel, a web wave is generated in the web. did.
【００１７】また、Ｈ形鋼のウェブを緩冷却する際に問
題となるのは、ウェブ上面に噴射した冷却水が、ウェブ
上を樋の中を流れるように流れ、ウェブのまだ冷却がな
されていない部分や、冷却が終了した部分を冷却し、ウ
ェブが過冷却されてしまうことである。Another problem when slowly cooling the H-section steel web is that the cooling water sprayed on the upper surface of the web flows so as to flow in a gutter on the web, and the web is still cooled. That is, the part which has not been cooled or the part where cooling has been completed is cooled, and the web is supercooled.
【００１８】したがって、ウェブの冷却は緩冷却で行う
とともに、冷却後の冷却水をウェブ上から可能なかぎり
早く排出するか、ウェブ上に冷却水が存在しても、ウェ
ブが過冷却されないような条件で冷却することが肝要で
ある。Therefore, the cooling of the web is performed by slow cooling, and the cooling water after cooling is discharged from the web as quickly as possible, or the web is not supercooled even if the cooling water exists on the web. It is important to cool under conditions.
【００１９】本発明のＨ形鋼の冷却方法は、上述したよ
うな観点に基づいてなされたものである。The method for cooling an H-section steel according to the present invention has been made based on the above-described viewpoint.
【００２０】ウェブを緩冷却するに際して、上面は複数
のスプレ−冷却ノズルと複数の空気噴射ノズルにより、
下面は複数のスプレ−冷却ノズルにより冷却するのは、
次の理由による。In slowly cooling the web, the upper surface is formed by a plurality of spray cooling nozzles and a plurality of air injection nozzles.
The lower surface is cooled by a plurality of spray cooling nozzles.
For the following reasons.
【００２１】ウェブの上下面とも複数のスプレ−冷却ノ
ズルにより冷却するのは、上下面とも同じ温度になるよ
うに、緩冷却を行うためである。The reason why the upper and lower surfaces of the web are cooled by the plurality of spray cooling nozzles is to perform slow cooling so that the upper and lower surfaces have the same temperature.
【００２２】また、ウェブ上面にスプレ−冷却ノズルに
加えて、空気噴射ノズルを配置したのは、スプレ−冷却
ノズルから噴射された冷却水がウェブに衝突して、ウェ
ブのある一定区間を冷却したら、空気噴射ノズルにより
空気を噴射して、ただちにウェブ上面の冷却水を吹き飛
ばし、冷却水がウェブ上面に長時間滞留しないようにす
るためである。In addition to the spray cooling nozzle on the upper surface of the web, the air spray nozzle is arranged because the cooling water injected from the spray cooling nozzle collides with the web and cools a certain section of the web. This is because air is jetted from the air jet nozzle to immediately blow off the cooling water on the upper surface of the web so that the cooling water does not stay on the upper surface of the web for a long time.
【００２３】また、さらに冷却を緩くするためには、ウ
ェブの冷却を間欠的な冷却とし、各スプレ−冷却ノズル
間の非冷却部で、ウェブ上に滞留した冷却水を、ウェブ
上から速やかに排除するために、空気噴射ノズルにより
空気を噴射して、ただちにウェブ上面の冷却水を吹き飛
ばし、冷却水がウェブ上面に長時間滞留しないようにす
る。Further, in order to further reduce the cooling, the cooling of the web is intermittent cooling, and the cooling water retained on the web is quickly discharged from the web in the non-cooling portion between the spray cooling nozzles. In order to eliminate this, air is injected by an air injection nozzle to immediately blow off the cooling water on the upper surface of the web so that the cooling water does not stay on the upper surface of the web for a long time.
【００２４】ウェブ下面は、スプレ−冷却ノズから噴射
された冷却水がウェブに衝突して、ウェブのある一定区
間を冷却した後、冷却水は自然落下するので、ウェブ下
面には空気噴射ノズルは配置しなくてよい。On the lower surface of the web, the cooling water injected from the spray-cooling nose collides with the web and cools a certain section of the web. After that, the cooling water falls naturally. You do not need to place them.
【００２５】また、ウェブの上下面とも複数のミストノ
ズルで冷却するのは、次の理由によるものである。The reason why the upper and lower surfaces of the web are cooled by a plurality of mist nozzles is as follows.
【００２６】この冷却方法は、空気によってアトマイズ
された微細な液滴群を、高速でウェブに衝突させるもの
であるが、液滴群は空気によて随伴されるものであるの
で、液滴群はウェブに衝突後速やかに空気流に乗って排
除されるので、ウェブ上に冷却水は残存せず、ウェブの
過冷却は起こりにくいからである。なお、この場合も間
欠的な冷却を行う場合には、空気噴射ノズルを設けてお
くことが望ましい。In this cooling method, fine droplets atomized by air are made to collide with the web at high speed. However, since the droplets are accompanied by air, the droplets This is because, after colliding with the web, the water is removed by the air flow immediately, so that no cooling water remains on the web, and the supercooling of the web hardly occurs. In this case as well, when performing intermittent cooling, it is desirable to provide an air injection nozzle.
【００２７】また、水温が50℃以上の冷却水を用いて、
ウェブの冷却を行うのは、次の理由によるものである。Further, using cooling water having a water temperature of 50 ° C. or more,
The cooling of the web is performed for the following reasons.
【００２８】水温が50℃以上の冷却水は、ウェブとの衝
突によって、その温度が100℃近くまで上昇するので、
冷却水がウェブ上を流れても、熱交換は膜沸騰による伝
熱形態をとるので、冷却能力は弱く、積極的に冷却水を
排除しなくても、過冷却が起こりにくいからである。Cooling water having a water temperature of 50 ° C. or more raises its temperature to nearly 100 ° C. due to collision with the web.
Even if the cooling water flows over the web, the heat exchange takes the form of heat transfer by film boiling, so the cooling capacity is weak, and supercooling does not easily occur even if the cooling water is not actively removed.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1は本発明のＨ形鋼の冷却方法を適用
するＨ形鋼製造ラインの設備構成を示す図である。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the equipment configuration of an H-section steel production line to which the H-section steel cooling method of the present invention is applied.
【００３０】圧延素材であるスラブまたは連続鋳造した
ビ−ムブランク2は、加熱炉１により１２５０℃程度ま
で加熱され、搬送テ−ブルによりブレ−クダウンミル3
に送られる。ブレ−クダウンミル3においては、前記圧
延素材２が概略Ｈ形形状をした第一の中間圧延材に造形
圧延される。A slab or a continuously cast beam blank 2 which is a rolled material is heated to about 1250 ° C. by a heating furnace 1, and is transported to a breakdown mill 3.
Sent to In the breakdown mill 3, the rolled material 2 is shaped and rolled into a first intermediate rolled material having a substantially H shape.
【００３１】さらに、ユニバ−サル方式の第一の粗圧延
機4および第二の粗圧延機5により、リバ−ス圧延され
て、前記第一中間圧延材はよりＨ形形状に近い第二の中
間圧延材となる。この第一の粗圧延機4および第二の粗
圧延機5による圧延においては、圧延し終わったＨ形鋼
製品の強度および靭性を高めるために、特定の圧延温度
域において、特定の圧下率で圧延を行う制御圧延が行わ
れる。Further, the first intermediate rolled material is reverse-rolled by a first coarse rolling mill 4 and a second rough rolling mill 5 of a universal system, and the first intermediate rolled material is closer to a second H-shape. Intermediate rolled material. In the rolling by the first rough rolling mill 4 and the second rough rolling mill 5, in order to enhance the strength and toughness of the finished H-section steel product, at a specific rolling temperature range, at a specific rolling reduction. Control rolling for rolling is performed.
【００３２】第一の粗圧延機4および第二の粗圧延機5に
よる圧延を終えた第二の中間圧延材は、仕上圧延機6に
送られて、フランジを垂直にたてる圧延が行われて、フ
ランジおよびウェブの各部寸法が最終製品に対応する寸
法を有する仕上圧延材（Ｈ形鋼）となる。The second intermediate rolled material that has been rolled by the first rough rolling mill 4 and the second rough rolling mill 5 is sent to a finishing rolling mill 6, where the flanges are vertically rolled. As a result, a finished rolled material (H-section steel) having dimensions of the flange and the web corresponding to the dimensions of the final product is obtained.
【００３３】仕上圧延材は圧延後直ちに、長さが４０ｍ
程度の通過型の冷却装置7に送られ、冷却装置7により、
フランジ外面が加速冷却される。The finished rolled material has a length of 40 m immediately after rolling.
Is sent to the cooling device 7 of the passing type, and by the cooling device 7,
The outer surface of the flange is accelerated and cooled.
【００３４】そして、冷却後の仕上圧延材は、熱間鋸断
機８で所定の長さに切断された後、冷却床9において常
温まで放冷される。Then, the finished rolled material after cooling is cut into a predetermined length by a hot saw 8 and then cooled on a cooling floor 9 to room temperature.
【００３５】Ｈ形鋼のフランジを冷却する冷却装置７
は、Ｈ形鋼搬送時の搬送をガイドするサイドガイドを兼
ねており、板材に多数の冷却水噴射用の噴射孔を設けた
ものである。Cooling device 7 for cooling H-section steel flange
Is also a side guide that guides the conveyance of the H-section steel, and is provided with a large number of injection holes for cooling water injection in a plate material.
【００３６】もちろん、強冷却を実現できるものであれ
ば他の形式の冷却装置でもよく、例えば、スプレ−ノズ
ルを複数配置した冷却装置でもよい。Of course, other types of cooling devices may be used as long as they can achieve strong cooling. For example, a cooling device having a plurality of spray nozzles may be used.
【００３７】フランジの加速冷却効果を高めるために
は、冷却速度を大きくしたほう方がよいので、フランジ
の内面側からも冷却することが考えられるが、フランジ
内面の冷却に使用した冷却水により、ウェブが過冷却さ
れてウェブ波が発生するので、冷却水排除手段を備えな
ければならず、冷却装置が複雑になるので、フランジ内
面の冷却は、緩冷却か冷却をしない方が好ましい。In order to enhance the accelerated cooling effect of the flange, it is better to increase the cooling rate. Therefore, it is conceivable that the flange is also cooled from the inner surface side. However, depending on the cooling water used for cooling the inner surface of the flange, Since the web is supercooled and a web wave is generated, a cooling water elimination means must be provided, and the cooling device becomes complicated. Therefore, it is preferable that cooling of the inner surface of the flange is not slow cooling or cooling.
【００３８】そこで、本発明のＨ形鋼の冷却において
は、1000Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2以上の高水量密度で、フランジ
の外側からのみ冷却することにした。Therefore, in the cooling of the H-section steel of the present invention, the cooling is performed only from the outside of the flange at a high water density of 1000 L / min · m 2 or more.
【００３９】これは、1000Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2以上の高水量
密度で冷却すれば、フランジの内面から冷却することな
しに、フランジの内面側まで冶金学的に見て、十分な加
速冷却効果が得られるからである。This is because if the cooling is performed at a high water density of 1000 L / min · m 2 or more, a sufficient accelerated cooling effect can be obtained from the metallurgical viewpoint up to the inner surface of the flange without cooling from the inner surface of the flange. Because it is obtained.
【００４０】さらに、本発明のＨ形鋼の冷却方法におい
ては、フランジの冷却とともに、ウェブの冷却を行うこ
とを特徴としている。Further, the method for cooling an H-section steel according to the present invention is characterized in that the web is cooled together with the flange.
【００４１】以下に、本発明のＨ形鋼の冷却方法におい
て、ウェブの冷却方法を中心とした実施の形態を説明す
る。なお、フランジの冷却方法は、いずれの実施の形態
においても、上述したような冷却方法で行われるので、
その詳細説明は省略する。Hereinafter, an embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention, focusing on a method for cooling a web, will be described. In addition, since the cooling method of the flange is performed by the cooling method described above in any of the embodiments,
The detailed description is omitted.
【００４２】図2は、本発明のＨ形鋼の冷却方法の第一
の実施の形態において、使用される冷却装置の斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view of a cooling device used in the first embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention.
【００４３】この冷却方法においては、Ｈ形鋼10のフラ
ンジ１０ａを冷却するためのサイドガイド1１に加え
て、ウェブ１０ｂの上面側に複数のスプレ−冷却ノズル
1２および複数の空気噴射ノズル1３を、ウェブ１０ｂの
下面側に複数のスプレ−冷却ノズル14を配置して、Ｈ形
鋼10のウェブ１０ｂの上下面を間欠的に緩冷却するよう
にしている。なお、複数のスプレー冷却ノズルを連続的
に並べて１つのノズル群とし、そのノズル群を間隔を置
いて複数群配置して、ウェブの冷却を行う場合には、各
ノズル群からウェブに噴射された冷却水が、非冷却部に
流出滞留し、ウェブ上面を過冷却するので、この場合に
は各スプレー冷却ノズル群の前後に空気噴射ノズルを配
置し、複数のスプレー冷却ノズルを連続的に配置した場
合には、その最初のスプレー冷却ノズルの前および最後
のスプレー冷却ノズルの後に空気噴射ノズルを設けて滞
留水を排除すればよい。In this cooling method, in addition to the side guide 11 for cooling the flange 10a of the H-section steel 10, a plurality of spray cooling nozzles are provided on the upper surface side of the web 10b.
A plurality of spray cooling nozzles 14 are disposed on the lower surface side of the web 10b, and the upper and lower surfaces of the web 10b of the H-section steel 10 are intermittently and slowly cooled. In addition, when a plurality of spray cooling nozzles are continuously arranged to form one nozzle group, and the plurality of nozzle groups are arranged at intervals, and the web is cooled, each nozzle group is sprayed onto the web. Since the cooling water flows out and stays in the non-cooling section and supercools the upper surface of the web, in this case, the air injection nozzles are arranged before and after each spray cooling nozzle group, and a plurality of spray cooling nozzles are continuously arranged. In this case, an air injection nozzle may be provided before the first spray cooling nozzle and after the last spray cooling nozzle to eliminate the retained water.
【００４４】ウェブ１０ｂ上面側に配置されたスプレ−
冷却ノズル12から噴射された冷却水が、ウェブ１０ｂに
衝突して、ウェブ１０ｂのある一定区間を冷却したら、
空気噴射ノズル13から空気が噴射され、ただちにウェブ
１０ｂ上面の冷却水が吹き飛ばされる。これにより、冷
却水がウェブ１０ｂ上面に長時間滞留することがないの
で、ウェブ１０ｂが過冷却されることはない。A spray placed on the upper side of the web 10b
When the cooling water injected from the cooling nozzle 12 collides with the web 10b and cools a certain section of the web 10b,
Air is injected from the air injection nozzle 13, and the cooling water on the upper surface of the web 10b is immediately blown off. Thereby, since the cooling water does not stay on the upper surface of the web 10b for a long time, the web 10b is not overcooled.
【００４５】ウェブ１０ｂ下面も、スプレ−冷却ノズル
14から噴射された冷却水により、上下面が均等な温度と
なるように冷却されるが、ウェブ１０ｂ下面側において
は、冷却水はウェブ１０ｂに衝突して、ウェブ１０ｂの
ある一定区間を冷却した後、自然に落下するので、ウェ
ブ１０ｂ下面には空気噴射ノズル13は配置していない。The lower surface of the web 10b is also a spray cooling nozzle.
Although the upper and lower surfaces are cooled by the cooling water injected from 14, so that the upper and lower surfaces have an equal temperature, on the lower surface side of the web 10b, the cooling water collides with the web 10b and cools a certain section of the web 10b. Thereafter, the air jet nozzle 13 is not disposed on the lower surface of the web 10b because the air jet nozzle 13 falls naturally.
【００４６】なお、この冷却方法において、間欠的に冷
却するのは、ウェブの冷却を緩やかに行うためである
が、連続的に冷却した場合でも、最初のスプレ−冷却ノ
ズルの前方、および最後のスプレ−冷却ノズルの後方
に、スプレ−冷却ノズルから噴射されてウェブ上に滞留
する冷却水を、排除するための空気噴射ノズルを設けれ
ばよい。In this cooling method, the intermittent cooling is performed in order to cool the web slowly, but even in the case of continuous cooling, even in the case of continuous cooling, the front of the first spray cooling nozzle and the last An air injection nozzle for removing cooling water injected from the spray cooling nozzle and staying on the web may be provided behind the spray cooling nozzle.
【００４７】スプレ−冷却ノズル12および14は、４０ｍ
の長さのサイドガイド1１に沿って２ｍ間隔に２０本程
度設けられ、空気噴射ノズル13は隣り合う上面側スプレ
−冷却ノズル12の中間に位置するように、同じく２ｍ間
隔に配置される。The spray cooling nozzles 12 and 14 are 40 m
Approximately 20 nozzles are provided at intervals of 2 m along the side guide 11 having a length of 2 mm, and the air injection nozzles 13 are also arranged at intervals of 2 m so as to be located in the middle of the adjacent upper side spray cooling nozzles 12.
【００４８】スプレ−冷却ノズル12および14には、水量
密度200〜500Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2のものが使用され、空気噴
射ノズル13には、最大200ＮＬ/ｍｉｎの空気噴射が可能
なものが使用される。The spray cooling nozzles 12 and 14 have a water density of 200 to 500 L / min.m 2 , and the air injection nozzle 13 has a maximum air injection of 200 NL / min. You.
【００４９】次に、本発明のＨ形鋼の冷却方法の第二の
実施の形態を説明する。図3は、本発明のＨ形鋼の冷却
方法の第二の実施の形態において、使用される冷却装置
の斜視図である。Next, a second embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view of a cooling device used in the second embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention.
【００５０】この冷却方法においては、Ｈ形鋼10のフラ
ンジ１０ａを冷却するためのサイドガイド1１に加え
て、ウェブ１０ｂの上面側および下面側に、複数のミス
トノズル15および1６を上下対向するように配置して、
Ｈ形鋼10のウェブ１０ｂの上下面を緩冷却するようにし
ている。In this cooling method, in addition to the side guide 11 for cooling the flange 10a of the H-section steel 10, a plurality of mist nozzles 15 and 16 are vertically opposed on the upper and lower sides of the web 10b. And place it in
The upper and lower surfaces of the web 10b of the H-section steel 10 are slowly cooled.
【００５１】この冷却方法においては、空気によってア
トマイズされた微細な液滴群を、高速でウェブ１０ｂに
衝突させるものであるが、液滴群は空気によて随伴され
るものであるので、液滴群はウェブ１０ｂに衝突後速や
かに空気流に乗って排除されるので、ウェブ１０ｂ上に
冷却水は残存しない。したがって、ウェブ１０ｂの過冷
却を防止するための冷却水排除手段は基本的には必要で
はない。しかしながら、冷却水量が多い場合は、ミスト
ノズルであっても、ノズルの前後の非冷却部に冷却水が
滞留するおそれがあるので、望ましくは空気噴射ノズル
を設けたほうがよい。In this cooling method, fine droplets atomized by air are made to collide with the web 10b at high speed. However, since the droplets are accompanied by air, Since the droplets are removed by the air flow immediately after collision with the web 10b, no cooling water remains on the web 10b. Therefore, there is basically no need for cooling water elimination means for preventing overcooling of the web 10b. However, when the amount of cooling water is large, even if it is a mist nozzle, there is a possibility that the cooling water stays in the non-cooling portion before and after the nozzle. Therefore, it is preferable to provide an air injection nozzle.
【００５２】ミストノズル15および1６には、水量密度5
0〜200Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2のものが使用され、４０ｍの長さ
のサイドガイド1１に沿って２ｍ間隔に２０本程度対向
して設けられる。The mist nozzles 15 and 16 have a water density of 5
A pipe having a length of 0 to 200 L / min · m 2 is used, and about 20 pieces are provided facing each other at intervals of 2 m along a side guide 11 having a length of 40 m.
【００５３】次に、本発明のＨ形鋼の冷却方法の第三の
実施の形態を説明する。図4は、本発明のＨ形鋼の冷却
方法の第三の実施の形態において、使用される冷却装置
の斜視図である。Next, a third embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view of a cooling device used in the third embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention.
【００５４】この冷却方法においては、Ｈ形鋼10のフラ
ンジ１０ａを冷却するためのサイドガイド1１に加え
て、ウェブ１０ｂの上面側および下面側に、複数の温水
ノズル17および18を上下対向するように配置して、Ｈ形
鋼10のウェブ１０ｂの上下面を緩冷却するようにしてい
る。In this cooling method, in addition to the side guide 11 for cooling the flange 10a of the H-section steel 10, a plurality of hot water nozzles 17 and 18 are arranged on the upper surface and the lower surface of the web 10b so as to face each other. And the upper and lower surfaces of the web 10b of the H-section steel 10 are slowly cooled.
【００５５】温水ノズル17および18には、水量密度200
〜500Ｌ/ｍｉｎ・ｍ2のものが使用され、４０ｍの長さ
のサイドガイド1１に沿って２ｍ間隔に２０本程度対向
して設けられる。The hot water nozzles 17 and 18 have a water density of 200
500500 L / min · m 2 are used, and about 20 of them are provided facing each other at intervals of 2 m along a side guide 11 having a length of 40 m.
【００５６】温水ノズル17からウェブ１０ｂの上面に噴
射された温度60℃程度の温水は、ウェブ１０ｂの上面に
衝突して、ウェブ１０ｂの上面を冷却するとともに、自
分自身はウェブ１０ｂから熱を受けて、その温度は100
℃近くまで上昇する。したがって、冷却水としての温水
がウェブ１０ｂ上面を流れても、ウェブ１０ｂと温水と
の間の熱交換は、いわゆる膜沸騰による伝熱形態をとる
ので、温水による冷却能力は弱く、積極的に排除しなく
ても、ウェブ１０ｂが過冷却されることはない。しかし
ながらこの場合も、空気噴射ノズルを設置してもよい。The hot water of about 60 ° C. sprayed from the hot water nozzle 17 onto the upper surface of the web 10b collides with the upper surface of the web 10b, cools the upper surface of the web 10b, and receives heat from the web 10b. And its temperature is 100
It rises to nearly ℃. Therefore, even if the hot water as the cooling water flows on the upper surface of the web 10b, the heat exchange between the web 10b and the hot water takes a form of heat transfer by so-called film boiling, so that the cooling capacity by the hot water is weak and is positively excluded. Otherwise, the web 10b will not be overcooled. However, also in this case, an air injection nozzle may be provided.
【００５７】この実施例の説明では、60℃の温水の場合
で説明したが、60℃以上の温水や100℃以上の熱水（過
熱水）を使用してもよい。Although the description of this embodiment has been made in the case of hot water of 60 ° C., hot water of 60 ° C. or more or hot water (superheated water) of 100 ° C. or more may be used.
【００５８】[0058]
【実施例】仕上圧延終了時点におけるウェブ高さが６０
０ｍｍ、フランジ幅が３００ｍｍ、ウェブ厚みが９ｍ
ｍ、フランジ厚みが１９ｍｍ、長さが７０ｍで、フラン
ジ温度が850℃、ウェブ温度が800℃のＨ形鋼を、長さ４
０ｍの通過型の冷却装置に搬送速度１．８２ｍ/ｓｅｃ
の一定速度で装入（冷却装置を通過する所要時間は２３
秒）し、連続的にフランジを強冷却するとともに、ウェ
ブを緩冷却する冷却試験を行った。EXAMPLE The web height at the end of finish rolling was 60
0mm, flange width 300mm, web thickness 9m
m, flange thickness is 19mm, length is 70m, flange temperature is 850 ° C, web temperature is 800 ° C.
Transfer speed 1.82m / sec to a 0m pass type cooling device
At a constant speed (the time required to pass through the cooling device is 23
Seconds), and a cooling test was performed in which the flange was continuously strongly cooled and the web was slowly cooled.
【００５９】この冷却試験においては、フランジを強冷
却する方法は、フランジ外面側のみから強冷却する方法
の一通りだけであるが、ウェブを緩冷却する方法は、前
述した本発明の第一の実施の形態に示した冷却方法（本
発明例１）、本発明の第二の実施の形態に示した冷却方
法（本発明例2）、本発明の第三の実施の形態に示した
冷却方法（本発明例３）の三通りを実施した。In this cooling test, the method of strongly cooling the flange is only one of the methods of strongly cooling only from the outer surface of the flange, but the method of slowly cooling the web is the first method of the present invention described above. The cooling method described in the embodiment (Example 1 of the present invention), the cooling method described in the second embodiment of the present invention (Example 2 of the present invention), and the cooling method described in the third embodiment of the present invention. (Example 3 of the present invention) were carried out.
【００６０】また、本発明の効果を確認するため、比較
例として、本発明例1〜３と同じ寸法、同じ温度条件の
Ｈ形鋼を使用し、フランジを外面から強冷却するだけ
で、ウェブは冷却しない冷却方法（比較例１）、フラン
ジを外面から強冷却するとともに、フランジを内面から
スプレ−冷却ノズルで冷却し、かつウェブの上下面を冷
却するとともに、ウェブ上の冷却水を強制排除しない冷
却方法（比較例2）、本発明例１におけるウェブ上面で
の空気噴射を行わない冷却方法（比較例3）の三通りの
冷却試験を合わせて行った。なお、比較例２において
は、フランジの温度降下量が大きくなりすぎるので、冷
却停止時のフランジ温度が５００℃程度のなるように、
冷却装置通過速度を2.8ｍ/ｓｅｃとした。Further, in order to confirm the effects of the present invention, as a comparative example, an H-section steel having the same dimensions and the same temperature conditions as those of Examples 1 to 3 of the present invention was used, and only by strongly cooling the flange from the outer surface, the web was removed. Is a cooling method without cooling (Comparative Example 1), the flange is strongly cooled from the outer surface, the flange is cooled from the inner surface by the spray cooling nozzle, and the upper and lower surfaces of the web are cooled, and the cooling water on the web is forcibly removed. Three cooling tests were performed in combination with the cooling method (Comparative Example 2) without cooling and the cooling method (Comparative Example 3) with no air injection on the upper surface of the web in Example 1 of the present invention. In Comparative Example 2, the temperature drop of the flange was too large, so that the flange temperature at the time of cooling stop was about 500 ° C.
The cooling device passage speed was 2.8 m / sec.
【００６１】上記いずれの冷却試験においても、Ｈ形鋼
が冷却装置をでて一定時間経過して、フランジの温度が
500℃に復熱した時点でのウェブの温度を測定するとと
もに、冷却床で常温まで自然放冷された後に、ウェブに
ウェブ波が発生発生しているか否かを調べた。その結果
を表１に示す。In each of the cooling tests described above, the H-shaped steel leaves the cooling device, and after a certain period of time, the temperature of the flange becomes lower.
The temperature of the web at the time when the temperature was restored to 500 ° C. was measured, and after the web was naturally cooled to room temperature in a cooling bed, it was checked whether or not a web wave was generated on the web. Table 1 shows the results.
【００６２】[0062]
【表１】 [Table 1]
【００６３】表１から明らかなように、本発明例1〜3に
おいては、フランジの温度が５００℃に復熱した時点で
のウェブの温度は、460〜５１０℃とフランジとの温度
差が小さく、常温まで冷却される過程において、フラン
ジとウェブが均等に収縮されることが予測される。ま
た、その結果ウェブ波は発生していない。As is clear from Table 1, in Examples 1 to 3 of the present invention, the temperature of the web at the time when the temperature of the flange was restored to 500 ° C. was 460 to 510 ° C., and the temperature difference between the flange and the flange was small. In the course of cooling to room temperature, it is expected that the flange and the web will shrink evenly. As a result, no web wave is generated.
【００６４】これに反して、比較例例1〜3においては、
フランジの温度が５００℃に復熱した時点でのウェブの
温度は、100〜700とフランジとの温度差が大きく、常温
まで冷却される過程において、フランジとウェブとは均
等に収縮されないことが予測される。また、その結果ウ
ェブ波が全てに発生している。このように、本発明のＨ
形鋼の冷却方法においては、薄肉ウェブＨ形鋼を冷却す
る場合においても、ウェブ波は発生せず、製造能率を高
く維持しながら、高強度・高靭性のＨ形鋼の製造が可能
である。なお、比較例２においては、ウェブ上の冷却水
を強制排除することにより、ウェブ波の発生はなくなっ
た。On the other hand, in Comparative Examples 1-3,
When the temperature of the flange is regained to 500 ° C, the temperature difference between the flange and the web is 100-700, and it is predicted that the flange and the web will not shrink evenly in the process of cooling to room temperature. Is done. In addition, as a result, web waves are generated in all of them. Thus, the H of the present invention
In the method of cooling a section steel, even when cooling a thin web H-section steel, a web wave is not generated, and a high-strength and high-toughness H-section steel can be produced while maintaining a high production efficiency. . In Comparative Example 2, the generation of the web wave was eliminated by forcibly removing the cooling water on the web.
【００６５】[0065]
【発明の効果】本発明により、高強度・高靭性のＨ形鋼
の製造が、ウェブ波を発生させることなく可能である。According to the present invention, it is possible to produce a high-strength and high-toughness H-section steel without generating web waves.
【図１】本発明のＨ形鋼の冷却方法を適用するＨ形鋼製
造ラインの設備構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an equipment configuration of an H-section steel production line to which an H-section steel cooling method of the present invention is applied.
【図２】本発明のＨ形鋼の冷却方法の第一の実施の形態
において使用される冷却装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a cooling device used in the first embodiment of the method for cooling an H-section steel of the present invention.
【図3】本発明のＨ形鋼の冷却方法の第二の実施の形態
において使用される冷却装置の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a cooling device used in a second embodiment of the method for cooling an H-section steel of the present invention.
【図4】本発明のＨ形鋼の冷却方法の第三の実施の形態
において使用される冷却装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a cooling device used in a third embodiment of the method for cooling an H-section steel according to the present invention.
1 加熱炉 2 スラブまたは連続鋳造したビ−ムブランク 3 ブレ−クダウンミル 4 第一の粗圧延機 5 第二の粗圧延機 6 仕上圧延機 7 冷却装置 8 熱間鋸断機 9 冷却床 11 サイドガイド 12 スプレ−冷却ノズル 13 空気噴射ノズル 14 スプレ−冷却ノズル 15 ミストノズル 16 ミストノズル 17 温水ノズル 18 温水ノズル 1 Heating furnace 2 Slab or continuous cast beam blank 3 Breakdown mill 4 First rough rolling mill 5 Second rough rolling mill 6 Finishing rolling mill 7 Cooling device 8 Hot sawing machine 9 Cooling floor 11 Side guide 12 Spray cooling nozzle 13 Air injection nozzle 14 Spray cooling nozzle 15 Mist nozzle 16 Mist nozzle 17 Hot water nozzle 18 Hot water nozzle
Claims (5)
加速冷却するに際して、該フランジ外面を強冷却すると
ともに、ウェブ上下面を緩冷却することを特徴とするＨ
形鋼の冷却方法。Claims: 1. An accelerated cooling of a flange of an H-section steel immediately after hot finish rolling, wherein the outer surface of the flange is strongly cooled and the upper and lower surfaces of the web are slowly cooled.
Cooling method for section steel.
が1000Ｌ/ｍｉｎ・ｍ 2以上であることを特徴とする請求
項1に記載のＨ形鋼の冷却方法。2. The strong cooling of the outer surface of the flange is performed by a water density.
Is 1000L / min ・ m TwoClaims characterized by the above
Item 4. The method for cooling an H-section steel according to Item 1.
プレ−冷却ノズルと複数の空気噴射ノズルにより、下面
は複数のスプレ−冷却ノズルにより、冷却するものであ
ることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のＨ
形鋼の冷却方法。3. The slow cooling of the web is characterized in that the upper surface is cooled by a plurality of spray cooling nozzles and a plurality of air injection nozzles, and the lower surface is cooled by a plurality of spray cooling nozzles. 1 or H according to claim 2
Cooling method for section steel.
のミストノズルで冷却するものであることを特徴とする
請求項1または請求項２に記載のＨ形鋼の冷却方法。4. The method for cooling an H-section steel according to claim 1, wherein the slow cooling of the web is performed by cooling a plurality of mist nozzles on both upper and lower surfaces.
の冷却水を用いて行われるものであることを特徴とする
請求項1または請求項２に記載のＨ形鋼の冷却方法。5. The method for cooling an H-section steel according to claim 1, wherein the slow cooling of the web is performed using cooling water having a water temperature of 50 ° C. or higher.
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