JP2006281233A

JP2006281233A - 厚鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2006281233A
Application number: JP2005101763A
Authority: JP
Inventors: Akira Nagao; 亮長尾
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】鋼板全体にわたって均質な材質の鋼板をオンラインで安定して製造可能な方法を提供することを課題とする。
【解決手段】厚鋼板の熱間圧延であって、特定の温度域で圧下を加える制御圧延において、制御開始板厚における鋼板長手方向の温度分布から、目標材質を得るために必要な仕上温度を推定する工程と、前記仕上温度を得るための鋼板長手方向目標制御開始温度を決定する工程と、前記目標制御開始温度を得るための水冷流量、通板速度、オシレーションサイクルを決定する工程とからなることを特徴とする厚鋼板の製造方法である。
【選択図】図２−ａ

Description

本発明は、厚鋼板の制御圧延、制御冷却に関する。

近年、高強度、高靱性の厚鋼板を製造する方法として、特定の温度域で圧下を加える、いわゆる制御圧延と、圧延後の高温の鋼板を強冷却する加速冷却が一般的に行われている。加速冷却の方法としては、オンラインで、鋼板を通過させながら、上下から冷却水を注水して、所定温度まで鋼板を冷却する方法が一般的である。

この加速冷却前の鋼板の長手方向や板幅方向の温度分布は、スラブの加熱炉抽出から圧延終了までに、鋼板先端部、鋼板尾端部は圧延時間にタイムラク゛があること、圧延の熱が鋼板の端部からは２次元的に熱放散されるため、一般的に、鋼板の先端部、尾端部の温度が鋼板長手方向中央部の温度より低くなった分布となっている。又、板幅方向についても板の左右端部は熱放散が大きく、板幅中央部温度よりも低くなった分布となっている。

このような状態で、圧延後の高温の鋼板に加速冷却を施すと、鋼板長手方向や幅方向に一様な水量密度や鋼板の搬送速度を一定に保っても、加速冷却前に鋼板についた温度分布は、加速冷却時にも、そのまま相似な形で引き継がれ、加速冷却終了時においても、鋼板先端部、尾端部の温度が、鋼板長手中央部の温度よりも低くなった分布となっている。鋼板幅方向についても、長手方向と同様に左右の板幅端部は板幅中央部より温度が低くなっている。
このような鋼板長手方向、幅方向の温度むらは、鋼板の長手方向、幅方向での材質むらとなってあらわれる。

このような温度むらを無くす手段として、特許文献１には、圧延過程において、鋼板中央部に対する四周部の温度降下量と温度降下範囲を認識し、それぞれを定量化して、中央部の上下面を水冷する方法が開示されている。

また、特許文献２には、板に沿ったスリットノズルから冷却水を注水するスリットノズルにおいて、スリットノズルの先端のスリット部分にスリットを遮蔽する幅方向に移動可能な遮蔽体を設けて板端部に冷却水がかからないようにする方法が開示されている。
特開昭６２−９３０１０号公報特開平０６−２８５５３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された、圧延過程において鋼板の中央部に対する四周部の温度降下量と温度降下範囲を認識し、それぞれを定量化して中央部の上下面を水冷する方法には、同明細書記載の板中央部と板端部の温度差が加速冷却中および矯正後の空冷過程で、鋼板の座屈が生じる臨界温度差以下となるように板中央部を冷却しても、座屈が生じる臨界温度差が大きい場合、例えば鋼板板厚が厚い場合には、座屈が発生しなくても板中央部と板端部の材質差が生じることが避けられないという問題点がある。

また、特許文献２に開示された方法も、加速冷却時に、板端部の冷却開始温度が板中央部の冷却開始温度に比べて低くなっており、これに起因して、板端部の強度や靭性が板中央部と異なって製品品質のバラツキを生じるので、厳しい温度管理が求められる近年の制御圧延や制御冷却の条件に合わないという問題点がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鋼板全体にわたって均質な材質の鋼板をオンラインで安定して製造可能な方法を提供することを課題とする。

本発明は、厚鋼板の熱間圧延であって、特定の温度域で圧下を加える制御圧延において、制御厚における鋼板長手方向の温度分布から、目標材質を得るために必要な仕上温度を推定する工程と、前記仕上温度を得るための鋼板長手方向目標制御開始温度を決定する工程と、前記目標制御開始温度を得るための水冷流量、通板速度、オシレーションサイクルを決定する工程とからなることを特徴とする厚鋼板の製造方法である。

本発明の厚鋼板の製造方法は、制御圧延に起因する鋼板内の温度差の発生をも考慮して制御厚における温度調節を行うようにしたので、鋼板長手方向材質のハ゛ラツキの少ない鋼板を得ることができる。

本発明を図に従って説明する。
本発明は、制御圧延による鋼板長手方向温度分布に起因する鋼板長手方向の材質のばらつきを低減するために以下に示す冷却方法を使って材質の均一な鋼板を製造する方法である。
より具体的には、制御圧延の制御開始温度とするための、温度調節（以下温調という）水冷時に、制御圧延による長手方向材質のばらつきを予測して、圧延鋼板の先端部及び尾端部の温度を鋼板長手方向ミドル部（以下Ｍ部という）と異なる温度に制御することで、制御厚さでの温度と仕上温度を制御して、最終的に得られる材質分布を均一化するものである。

一例として、図１−ａに制御圧延材の制御開始板厚での鋼板長さ方向温度分布を模式的に示す。このように制御開始板厚時に鋼板全体をほぼ均一な温度にしても、制御圧延において鋼板先端部、尾端部は鋼板エッジの過冷却や、デスケーリングによる過冷却によって、仕上温度は鋼板の先端部及び尾端部はＭ部よりも温度が低くなる傾向にある。そうすると、図１−ｂに示すように、鋼板長手方向の強度は、Ｍ部に比較して、先端部と尾端部のある範囲は、高くなる傾向を示す。従って、仕様を満足させるために先端部と尾端部は切捨ての対象となっていた。

そこで、本発明では、図２−ａに示すように、温調時のシャワーにおけるオシレーションパターンの変更や温調時の鋼板の搬送速度の加減速により、制御圧延時に生じると推定される鋼板先端部や尾端部の温度降下を補償するように、制御温度分布及び仕上げ温度分布を与える事で、鋼板長さ方向に温度分布を持った冷却を行う。これにより、制御圧延完了後に鋼板の長手方向の温度分布は一様となり、図２−ｂに強度分布を示すように、鋼材長手方向に材質ばらつきの少ない鋼板を得ることができる。

尚、鋼板長手方向への仕上温度分布の与え方を以下に述べる。
成分条件、加熱条件、圧延条件、冷却条件、長手方向位置と強度、靱性のＤＢにより鋼板先端部、尾端部を含めて、先端部から尾端部までの長手方向に定ヒ゜ッチの各部分の材質推定式をもとめる。次に、前記材質推定式から目標材質を得るために必要な仕上温度を鋼板先端部、尾端部と各定ヒ゜ッチ部のそれぞれについて求める。

前記仕上温度から鋼板の先端部、尾端部と各定ヒ゜ッチ部ごとの温度モデルにより、温度降下補償をかみした目標制御温度分布が鋼板長手方向各部位について決定される。

本発明の製造方法を適用した場合の具体的効果を説明する。
ラインパイプ素材であるＸ−７０グレードの板厚１２．７ｍｍに本発明の製造方法を適用した。先端部、尾端部の温調戻り温度は通常圧延時よりも約３０℃上昇させて制御圧延を開始した。これにより先端部、尾端部とＭ部の強度差は４０ＭＰａから２０ＭＰａに改善され、先端部、尾端部の切捨て量が減少し1.1％の歩留向上が得られた。

本発明は、厚鋼板のみでなく、熱延コイル等の長尺材にも適用できる。

通常の制御圧延での鋼板長手方向温度分布を示す図である。通常の制御圧延での鋼板長手方向強度分布を示す図である。本発明の制御圧延での鋼板長手方向温度分布を示す図である。本発明の制御圧延での鋼板長手方向強度分布を示す図である。

Claims

厚鋼板の熱間圧延であって、特定の温度域で圧下を加える制御圧延において、制御開始板厚における鋼板長手方向の温度分布から、目標材質を得るために必要な仕上温度を推定する工程と、前記仕上温度を得るための鋼板長手方向目標制御開始温度を決定する工程と、前記目標制御開始温度を得るための水冷流量、通板速度、オシレーションサイクルを決定する工程とからなることを特徴とする厚鋼板の製造方法。