JP2019119905A - 厚鋼板の製造設備及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2に示す高靱性高張力鋼の製造法は、所定成分の鋼を1000℃〜1300℃に加熱し、少なくとも980℃以下Ar3の温度範囲で断面率80%以上に熱間圧延する。そして、その直後に鋼板をフェライトが生成するAr3変態温度以下まで空冷若しくはそれに準じた冷却を行うことにより先にフェライトを生成させ、その後、鋼板を急冷してフェライト・マルテンサイトの2相層状組織となすものである。
なお、特許文献2、3に示す方法のように、オフラインの熱処理工程なしで製造された鋼板は、一般的には非調質鋼と呼ばれている。
特許文献4に示す厚鋼板の制御冷却装置は、圧延機の出側に、圧延された厚鋼板を緩冷却し、厚鋼板の表面層を部分的にフェライト変態させる緩冷却帯と、緩冷却帯で表面層がフェライト変態した厚鋼板を急冷却し、フェライト変態しなかった残りのオーステナイト相をパーライト、ベイナイト、マルテンサイトなどに変態制御する急冷却帯とを備え、緩冷却帯と急冷却帯との間に空冷部を設け、この空冷部に緩冷却帯通過鋼板の表面温度測定用の温度計を設置し、この温度計からの温度に基づいて、急冷却帯の冷却停止温度が所定の値になるように、通板速度や冷却水量などの冷却条件を制御するようにしている。
ここで、遷移沸騰領域では、鋼板の表面温度が低温であるほど熱流束が増加するため、冷却開始時に鋼板内に温度偏差を有している場合、冷却が進行するにつれて温度偏差が拡大する。冷却が遷移沸騰領域で行われる限り、局所的な温度むらは積算されて拡大し、冷却後の鋼板の材質にばらつきが生じる。
また、オンラインの熱処理において冷却を実施する際に、近年広く使われている通過型冷却装置を用いた場合、鋼板の先端と尾端とで冷却装置に進入するタイミングにずれが生じる。つまり、鋼板の搬送速度をV(m/s)、鋼板の長さをL(m)とした時、鋼板の尾端は先端と比較してL/V(s)だけ長く放冷されるので、冷却開始温度が鋼板の先端と尾端とで異なる。図14には、冷却時の鋼板の先端及び尾端の温度履歴を示す。冷却開始温度が鋼板の先端と尾端とで異なることにより、フェライト分率が板内で変化し、降伏比が同一の鋼板内でばらついてしまう問題がある。
また、特許文献2に示す高靱性高張力鋼の製造法にあっては、オンラインの熱処理であり、熱間圧延後に再加熱を行わないため、エネルギーコストの観点からは非常に有利である。しかしながら、特許文献2に示す方法においては、熱間圧延直後に鋼板をフェライトが生成するAr3変態温度以下まで空冷若しくはそれに準じた冷却を行うが、この待機期間中は、その他の素材を圧延することができず熱間圧延ラインの生産性の阻害要因となる。
また、特許文献2及び3に示すような方法におけるオンラインの熱処理の問題として、前述したように、冷却開始温度が鋼板の先端と尾端とで異なることにより、フェライト分率が板内で変化し、降伏比が同一の鋼板内でばらついてしまう問題がある。
図1には、本発明の第1実施形態に係る厚鋼板の製造設備を表すオフラインの熱処理設備の概略構成が示されており、熱処理設備1は、オフライン型の熱処理設備であり、100℃以下の厚鋼板Sをオーステナイト温度域まで加熱する加熱炉2と、加熱炉2で加熱された厚鋼板Sを冷却する冷却装置3とを備えている。なお、熱処理設備1は、板厚12mmから100mm、引張強度490MPa以上の高強度厚鋼板を、低降伏比(80%以下)とするための熱処理に用いられる。
加熱炉2から抽出された厚鋼板Sは、加熱炉2の出側に設置されている複数のテーブルロール8により搬送されながら冷却装置3で冷却される。
第1急冷却装置4は、搬送ラインに対して上下で対をなす上側の急冷却ノズル6a及び下側の急冷却ノズル6bを複数対(本実施形態にあっては、5対)、厚鋼板Sの搬送方向に沿って所定ピッチで並べて配置している。各上側の急冷却ノズル6a及び下側の急冷却ノズル6bから厚鋼板Sに向けて冷却水12が噴射される。
ここで、図1に示す熱処理設備1は、厚鋼板S内における降伏比のばらつきを少なくするために、オンライン型ではなくオフライン型の熱処理設備とし、また、可能な限り少ないエネルギーで製造してエネルギーコストを安価にするために、1回の熱処理工程(加熱が1回)で低降伏比(降伏強度と引張強度の比である降伏比が80%以下)の厚鋼板を製造するものである。
図1に示す熱処理設備1おいて、加熱炉2では、厚鋼板Sが一定の温度になるように均熱加熱する。一般的に、加熱炉2内での厚鋼板Sの板内温度偏差を±5〜10℃程度で加熱することができ、且つ加熱炉2の炉温まで厚鋼板Sが昇温されることから、加熱炉2の炉内温度はほぼ狙いの温度に対して均一にすることができる。また、加熱炉2から冷却装置3までの距離がL0(m)の場合において、例えば、加熱炉2から厚鋼板Sの先端が抽出され、厚鋼板Sが搬送速度V(m/s)で搬送され、厚鋼板Sの先端が冷却装置3に進入したとする。この場合、厚鋼板Sが加熱炉2を出てから外気により厚鋼板Sの温度低下が開始するため、厚鋼板Sの先端は加熱炉2と冷却装置3との間の距離L0(m)だけ移動する時間L0/V(s)だけ冷却されることになる。加熱炉2から冷却装置3までの距離L0とは、図1に示すように、加熱炉2の抽出口から第1急冷却装置4の最上流にあるテーブルロール8迄の距離で定義される。
加熱炉2から抽出された厚鋼板Sに対し、空冷(放冷)の後、第1急冷却装置4により厚鋼板Sの板厚断面平均温度が550〜800℃となるように急冷却した後、空冷待機させて先ずフェライトを所定の分率だけ生成させ。その後、第2急冷却装置5により急冷却を実施して残りのオーステナイト相をベイナイト相若しくはマルテンサイト相とする。これにより、1回の熱処理工程で第一相のフェライト分率のコントロールをするとともに、第二相のベイナイト相若しくはマルテンサイト相を作り込む。これにより、厚鋼板の組織として軟らかいフェライト相と硬質相のベイナイト相若しくはマルテンサイト相とを強度に応じた適当な割合で分散させることができ、引張強度を保った上で低降伏比を達成することができる。そして、オフラインの熱処理設備1としてあるから、フェライト分率が板内で変化することなく、降伏比が同一の鋼板内でばらつくことのない厚鋼板を得ることができる。
一方、図4は、参考例に係る厚鋼板の製造設備を適用して冷却した時の厚鋼板の表層及び板厚方向中心の温度履歴及び厚鋼板の組織変化についてCCT線図を用いて説明した図である。厚鋼板の板厚は、30mm程度である。
なお、長尺材でも逆搬送や冷却水の注水停止タイミングなどの制御を必要とせず、第1急冷却装置4で冷却した後に第1急冷却装置4と第2急冷却装置5との間で空冷待機できるようにするのは、第1急冷却装置4と第2急冷却装置5との間の距離は好ましくは10m以上、さらに好ましくは15m以上であるとよい。一方、第1急冷却装置4と第2急冷却装置5との間の距離が長すぎると、設備長が長くなりすぎて設備スペースの問題があるため、好ましくは25m以下がよい。
なお、第1急冷却装置4及び第2急冷却装置5のそれぞれにおける上側の急冷却ノズル6a,7aは、図7及び図9に示すように、冷却ヘッダ60aに設けられた円管ノズルで構成し、この円管ノズルから円管噴流を噴射するようにしてもよい。また、第1急冷却装置4及び第2急冷却装置5のそれぞれにおける下側の急冷却ノズル6b,7bも、図7及び図9に示すように、冷却ヘッダ60bに設けられた円管ノズルで構成し、この円管ノズルから円管噴流14を噴射するようにしてもよい。
なお、図7には、上側の急冷却ノズル6a,7a及び下側の急冷却ノズル6b,7bとして円管ノズルを採用し、水切り装置9として水切りロールを採用した例が示され、図8には、上側の急冷却ノズル6a,7a及び下側の急冷却ノズル6b,7bとして冷却スプレーを採用し、水切り装置9としてパージノズルを採用した例が示され、図9には、上側の急冷却ノズル6a,7a及び下側の急冷却ノズル6b,7bとして円管ノズルを採用し、水切り装置9としてパージノズルを採用した例が示されている。
この制御装置10は、第1急冷却制御装置として機能するものであり、第1急冷却装置4における上側の急冷却ノズル6a及び下側の急冷却ノズル6bに接続されるとともに、上位コンピュータ11に接続されている。
具体的に述べると、制御装置10は、第2急冷却装置5における上側の急冷却ノズル7a及び下側の急冷却ノズル7bに接続されるとともに、上位コンピュータ11に接続されている。
加熱炉2に装入される前の厚鋼板Sの表面には、熱間圧延時に生成したスケールが形成されている。このスケールは、一般的に10〜50μm程度の厚みであるが、予めスケール除去機構、例えばショットブラストや酸洗などの工程でスケールを除去することで、加熱炉2に挿入される前のスケールの厚みを1μm未満とすることができる。また、加熱炉2内は窒素雰囲気などの無酸化雰囲気で加熱することで、炉内でのスケール生成を抑えるのがよく、炉内の酸素濃度を1%未満とするのが好ましい。
また、加熱炉2から第1急冷却装置4までの距離が短すぎると、第1急冷却装置4から飛散した冷却水が加熱炉2内に入って、加熱炉2が劣化する問題がある。このため、加熱炉2から第1急冷却装置4までの距離は0.5m以上であることが好ましい。
先ず、熱処理設備1とは別の熱間圧延ライン(図示せず)で所定の厚み(例えば15mm)、幅(例えば3000mm)及び長さ(例えば15m)に予め熱間圧延され、室温になった後にスケール除去機構(図示せず)でスケールを除去した厚鋼板Sを加熱炉2に装入する。そして、加熱炉2において、厚鋼板Sをオーステナイト温度域(例えば、910℃程度)まで加熱する(加熱工程)。
この冷却工程では、先ず、加熱炉2から4m以内に配置された、冷却装置3の第1急冷却装置4により、加熱炉2から抽出された厚鋼板Sを急冷却する(第1急冷却工程)。
この第1急冷却工程では、上下複数対の急冷却ノズル6a,6bを厚鋼板Sの搬送方向に沿って並べて配置した第1急冷却装置4の急冷却ノズル6a,6bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
また、第1急冷却工程において、第1急冷却装置4の上側の急冷却ノズル6aからの冷却水12を水切り装置9で拘束して冷却区間外への冷却水の漏洩を防止する。
また、第1急冷却工程において、厚鋼板Sの、第1急冷却装置4の終点時における板厚断面平均温度が550℃〜800℃の範囲内の目標温度となるように、制御装置10で冷却水を噴射する急冷却ノズル6a,6bの数、第1急冷却装置4における冷却水の水量密度、及び第1急冷却装置4内の厚鋼板Sの搬送速度を制御して急冷却を行う。
その後、冷却工程では、空冷待機工程で空冷待機した厚鋼板Sを、第2急冷却装置5により急冷却する(第2急冷却工程)。
この第2急冷却工程では、上下複数対の急冷却ノズル7a,7bを厚鋼板Sの搬送方向に沿って並べて配置した第2急冷却装置5の急冷却ノズル7a,7bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
また、第2急冷却工程において、第2急冷却装置5の上側の急冷却ノズル7aからの冷却水12を水切り装置9で拘束して冷却区間外への冷却水の漏洩を防止する。
また、第2急冷却工程において、厚鋼板Sの、第2急冷却装置5の終点時における板厚断面平均温度が室温〜550℃の範囲内の目標温度で停止するように、制御装置10で冷却水を噴射する急冷却ノズル7a,7bの数、第2急冷却装置5における冷却水の水量密度、及び第2急冷却装置5内の厚鋼板Sの搬送速度を制御して急冷却を行う。
そして、冷却工程を経た厚鋼板Sは、後工程に供される。
次に、本発明の第2実施形態に係る厚鋼板の製造設備及び製造方法について、図10及び図11を参照して説明する。
図10には、本発明の第2実施形態に係る厚鋼板の製造設備を表すオフラインの熱処理設備の概略構成が示されており、図10に示す熱処理設備1は、図1に示す熱処理設備1と基本構成は同様であるが、温度計20を備えて制御装置10が空冷待機時間を制御する機能を備えている点と、制御装置(第1急冷却制御装置及び第2急冷却制御装置)10が第1急冷却装置4内の厚鋼板Sの搬送速度と第2急冷却装置5内の厚鋼板Sの搬送速度とを同じに制御する搬送速度制御機能を備えている点とが相違している。
また、制御装置10は、空冷待機時間制御装置として機能し、温度計20による測定値に基づいて、厚鋼板Sの組織が狙いのフェライト分率となるための第2急冷却装置5の前での空冷待機時間を算出するとともに、第1急冷却装置4を出た厚鋼板Sが、算出された空冷待機時間の経過後に第2急冷却装置5により冷却されるように、厚鋼板Sの搬送速度を制御する制御装置10を備えている。
ここで、厚鋼板Sの先端部の空冷待機時間をtTopとし、厚鋼板Sの尾端部の空冷待機時間をtBotとした場合、tTop及びtBotはそれぞれ次の(1)式及び(2)式で表される。
tTop=t0+L÷V1 ……(1)
tBot=t0+L÷V2 ……(2)
第1急冷却装置4内の通板速度と第2急冷却装置5内の通板速度が異なる場合(V1≠V2)、(1)式と(2)式とからわかるように、厚鋼板Sの先端部の空冷待機時間と厚鋼板Sの尾端部の空冷待機時間とが異なってしまう。一方、第1急冷却装置4内の通板速度と第2急冷却装置5内の通板速度とが同じ場合(V1=V2)、厚鋼板Sの全長にわたって同じ空冷待機時間とすることができる。
制御装置10は、上位コンピュータ11から、加熱温度、板厚などの情報に加えて、厚鋼板Sの、第1急冷却装置4の終点時における板厚断面平均温度である550℃〜800℃の範囲内の目標温度の情報を取得するとともに、厚鋼板Sの、第2急冷却装置5の終点時における板厚断面平均温度である室温〜550℃の範囲内の目標温度の情報を取得する。
先ず、熱処理設備1とは別の熱間圧延ライン(図示せず)で所定の厚み(例えば15mm)、幅(例えば3000mm)及び長さ(例えば15m)に予め熱間圧延され、室温になった後にスケール除去機構(図示せず)でスケールを除去した厚鋼板Sを加熱炉2に装入する。そして、加熱炉2において、厚鋼板Sをオーステナイト温度域(例えば、910℃程度)まで加熱する(加熱工程)。
次いで、厚鋼板Sは加熱炉2から抽出され、加熱炉2の出側に設置されている複数のテーブルロール8により搬送され、冷却装置3で冷却される(冷却工程)。
この第1急冷却工程では、上下複数対の急冷却ノズル6a,6bを厚鋼板Sの搬送方向に沿って並べて配置した第1急冷却装置4の急冷却ノズル6a,6bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
ここで、第1急冷却工程では、第1急冷却装置4における冷却水の水量密度を、1.0m3/(min・m2)以上4.0m3/(min・m2)以下として急冷却ノズル6a,6bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
また、第1急冷却工程において、第1急冷却装置4の上側の急冷却ノズル6aからの冷却水12を水切り装置9で拘束して冷却区間外への冷却水の漏洩を防止する。
そして、制御装置10は、第1急冷却工程において、算出された第1急冷却装置4における急冷却ノズルの数6a,6bの数、及び第1急冷却装置4における冷却水の水量密度で厚鋼板Sを冷却しつつ、算出された搬送速度で厚鋼板Sを搬送する。
ここで、制御装置10は、第1急冷却装置4による冷却終了後の厚鋼板Sの表層温度を測定する温度計20による測定値に基づいて、厚鋼板Sの組織が狙いのフェライト分率となるための第2急冷却装置5の前での空冷待機時間を算出するとともに、第1急冷却装置4を出た厚鋼板Sが、算出された空冷待機時間の経過後に第2急冷却装置5により冷却されるように、厚鋼板Sの搬送速度を制御する。
この第2急冷却工程では、上下複数対の急冷却ノズル7a,7bを厚鋼板Sの搬送方向に沿って並べて配置した第2急冷却装置5の急冷却ノズル7a,7bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
ここで、第2急冷却工程では、第2急冷却装置5における冷却水の水量密度を、1.0m3/(min・m2)以上4.0m3/(min・m2)以下として急冷却ノズル7a,7bから冷却水を厚鋼板Sに噴射して急冷却を行う。
また、第2急冷却工程において、制御装置10は、前述で算出された第2急冷却装置5における急冷却ノズルの数7a,7bの数、及び第2急冷却装置5における冷却水の水量密度で厚鋼板Sを冷却しつつ、算出された搬送速度で厚鋼板Sを搬送する。
そして、冷却工程を経た厚鋼板Sは、後工程に供される。
例えば、水切り装置9は、第1急冷却装置4における搬送方向に隣接する上側の急冷却ノズル6a間及び最上流にある上側の急冷却ノズル6aの上流側及び最下流にある上側の急冷却ノズル6aの下流側とに水切り装置9を配置している。同様に、第2急冷却装置5においても、第2急冷却装置5における搬送方向に隣接する上側の急冷却ノズル7a間及び最上流にある上側の急冷却ノズル7aの上流側及び最下流にある上側の急冷却ノズル7aの下流側とに水切り装置9を配置している。しかし、水切り装置9は、少なくとも第1急冷却装置4及び第2急冷却装置5のそれぞれにおける最上流にある上側の急冷却ノズル6a,7aの上流側及び最下流にある上側の急冷却ノズル6a,7aの下流側とに配置されていればよく、上側の急冷却ノズル6a間及び上側の急冷却ノズル7a間に配置する必要は必ずしもない。
結果を表1に示す。
一方、比較例1では、厚鋼板を第1急冷却装置4による急冷却で終了し、その後は第2急冷却装置5による急冷却なしに室温まで空冷した。その結果、厚鋼板の組織にフェライトが生成せずにベイナイト+マルテンサイト組織となったため、厚鋼板の先端及び尾端で85%の降伏比の厚鋼板となってしまった。一方、比較例1で得られた厚鋼板の鋼板面内の温度偏差は21℃で合格であった。
また、本発明例3でも同様に、第1急冷却装置4及び第2急冷却装置5における冷却水の水量密度がそれぞれ1.5m3/(min・m2)、1.5m3/(min・m2)と大きいため、本発明例1よりも均一に冷却することができ、降伏比を80%以下(厚鋼板の先端で74%、尾端で73%)を達成しつつ、鋼板面内の温度偏差が19℃となって材質のばらつきの少ない高品質の低降伏比調質鋼板が得られた。
また、本発明例4では、第1急冷却装置4による急冷却終了時の鋼板表面温度の測定値に基づき、厚鋼板先端の空冷待機時間の制御をしたので、フェライト分率を精度よく制御することができ、厚鋼板先端の降伏比は狙いの75%とすることができた。
また、本発明例6では、空冷待機時間制御及び搬送速度制御の双方を実施したので、フェライト分率を精度よく制御し、かつ加熱炉2抽出から冷却終了までの温度履歴を厚鋼板の全長にわたって揃えることができたので、厚鋼板の先端及び尾端で降伏比が狙いの75%と同じになって、厚鋼板の全面、特に長手方向の降伏比のばらつきが小さい、低降伏比調質鋼板を製造することができた。
更に、本発明例7及び8では、それぞれ水切りロールの押付け力が6ton、8tonであったため、水切り性が非常によく、本発明例1と比較して鋼板面内の温度偏差がそれぞれ23℃、21℃と小さくなった。
2 加熱炉
3 冷却装置
4 第1急冷却装置
5 第2急冷却装置
6a 上側の急冷却ノズル
6b 下側の急冷却ノズル
7a 上側の急冷却ノズル
7b 下側の急冷却ノズル
8 テーブルロール
9 水切り装置
10 制御装置(第1急冷却制御装置、第2急冷却制御装置、空冷待機時間制御装置)
11 上位コンピュータ
12 冷却水
13 漏洩水
14 円管噴流
15 パージ水
60a 冷却ヘッダ
60b 冷却ヘッダ
S 厚鋼板
Claims (14)
- 100℃以下の厚鋼板をオーステナイト温度域まで加熱する加熱炉と、該加熱炉で加熱された厚鋼板を冷却する冷却装置とを備えた厚鋼板の製造設備であって、
前記冷却装置は、前記加熱炉から抽出された厚鋼板を急冷却する第1急冷却装置と、該第1急冷却装置の搬送方向下流側に設置され、前記厚鋼板を急冷却する第2急冷却装置とを備え、
前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれは、上下複数対の急冷却ノズルを厚鋼板の搬送方向に沿って並べて配置するとともに、少なくとも前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれにおける最上流にある上側の急冷却ノズルの上流側及び最下流にある上側の急冷却ノズルの下流側とに水切り装置を配置し、
前記第1急冷却装置と前記第2急冷却装置との間の距離を5m以上とすることを特徴とする厚鋼板の製造設備。 - 前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれにおける冷却水の水量密度を、1.0m3/(min・m2)以上4.0m3/(min・m2)以下とすることを特徴とする請求項1に記載の厚鋼板の製造設備。
- 前記厚鋼板の、前記第1急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が550℃〜800℃の範囲内の目標温度となるように、冷却水を噴射する急冷却ノズルの数、第1急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第1急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を制御する第1急冷却制御装置を備えていることを特徴とする請求項2に記載の厚鋼板の製造設備。
- 前記厚鋼板の、前記第2急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が室温〜550℃の範囲内の目標温度となるように、冷却水を噴射する急冷却ノズルの数、第2急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を制御する第2急冷却制御装置を備えていることを特徴とする請求項3に記載の厚鋼板の製造設備。
- 前記第1急冷却装置と前記第2急冷却装置との間に設置され、前記第1急冷却装置による冷却終了時の厚鋼板の表層温度を測定する温度計と、該温度計による測定値に基づいて、前記厚鋼板の組織が狙いのフェライト分率となるための前記第2急冷却装置の前での空冷待機時間を算出するとともに、前記第1急冷却装置を出た厚鋼板が、算出された前記空冷待機時間の経過後に前記第2急冷却装置により冷却されるように、前記厚鋼板の搬送速度を制御する空冷待機時間制御装置とを備えていることを特徴とする請求項4に記載の厚鋼板の製造設備。
- 前記第1急冷却制御装置及び前記第2急冷却制御装置は、前記厚鋼板の、前記第1急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が550℃〜800℃の範囲内の目標温度となり、かつ前記厚鋼板の、前記第2急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が室温〜550℃の範囲内の目標温度で冷却停止することを前提とした上で、前記第1急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度とが同じになるような、冷却水を噴射する前記第1急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第1急冷却装置における冷却水の水量密度、冷却水を噴射する前記第2急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第2急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を算出し、算出された前記第1急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第1急冷却装置における冷却水の水量密度、前記第2急冷却装置における急冷却ノズルの数、及び前記第2急冷却装置における冷却水の水量密度で前記厚鋼板を冷却した状態で、前記厚鋼板を算出された搬送速度で前記第1急冷却装置内及び前記第2急冷却装置内を同一速度で搬送することを特徴とする請求項4又は5に記載の厚鋼板の製造設備。
- 前記100℃以下の厚鋼板は、前記加熱炉で加熱する前に、スケール除去機構により鋼板表面のスケールを除去したものであり、前記加熱炉から前記第1急冷却装置までの距離を4m以下とすることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の厚鋼板の製造設備。
- 100℃以下の厚鋼板を加熱炉でオーステナイト温度域まで加熱する加熱工程と、該加熱工程で加熱された厚鋼板を冷却装置で冷却する冷却工程とを備えた厚鋼板の製造方法であって、
前記冷却工程は、前記加熱炉から抽出された厚鋼板を、前記冷却装置の第1急冷却装置により急冷却する第1急冷却工程と、該第1急冷却工程で急冷却された厚鋼板を、前記冷却装置の前記第1急冷却装置との間の距離が5m以上離れた位置に設置された前記冷却装置の第2急冷却装置により冷却する前に空冷待機する空冷待機工程と、該空冷待機工程で空冷待機した厚鋼板を、前記第2急冷却装置により急冷却する第2急冷却工程とを備え、
前記第1急冷却工程及び前記第2急冷却工程のそれぞれでは、上下複数対の急冷却ノズルを厚鋼板の搬送方向に沿って並べて配置した前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれの前記急冷却ノズルから冷却水を前記厚鋼板に噴射して急冷却を行い、
少なくとも前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれにおける最上流にある上側の急冷却ノズルの上流側及び最下流にある上側の急冷却ノズルの下流側とに水切り装置を配置し、前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれの前記上側の急冷却ノズルから冷却水を前記水切り装置で拘束して冷却区間外への冷却水の漏洩を防止することを特徴とする厚鋼板の製造方法。 - 前記第1急冷却工程及び前記第2急冷却工程のそれぞれでは、前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置のそれぞれにおける冷却水の水量密度を、1.0m3/(min・m2)以上4.0m3/(min・m2)以下として前記急冷却ノズルから冷却水を前記厚鋼板に噴射して急冷却を行うことを特徴とする請求項8に記載の厚鋼板の製造方法。
- 前記厚鋼板の、前記第1急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が550℃〜800℃の範囲内の目標温度となるように、第1急冷却制御装置で冷却水を噴射する急冷却ノズルの数、第1急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第1急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を制御することを特徴とする請求項9に記載の厚鋼板の製造方法。
- 前記厚鋼板の、前記第2急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が室温〜550℃の範囲内の目標温度となるように、第2急冷却制御装置で冷却水を噴射する急冷却ノズルの数、第2急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を制御することを特徴とする請求項10に記載の厚鋼板の製造方法。
- 前記第1急冷却装置と前記第2急冷却装置との間に設置され、前記第1急冷却装置による冷却終了後の厚鋼板の表層温度を測定する温度計による測定値に基づいて、前記厚鋼板の組織が狙いのフェライト分率となるための前記第2急冷却装置の前での空冷待機時間を算出するとともに、前記第1急冷却装置を出た厚鋼板が、算出された前記空冷待機時間の経過後に前記第2急冷却装置により冷却されるように、前記厚鋼板の搬送速度を制御することを特徴とする請求項11に記載の厚鋼板の製造方法。
- 前記第1急冷却制御装置及び前記第2急冷却制御装置は、前記厚鋼板の、前記第1急冷却装置の終点時における板厚断面平均温度が550℃〜800℃の範囲内の目標温度となり、かつ前記厚鋼板の、前記第2急冷却装置5の終点時における板厚断面平均温度が室温〜550℃の範囲内の目標温度で冷却停止することを前提とした上で、前記第1急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度とが同じになるような、冷却水を噴射する前記第1急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第1急冷却装置における冷却水の水量密度、冷却水を噴射する前記第2急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第2急冷却装置における冷却水の水量密度、及び前記第1急冷却装置及び前記第2急冷却装置内の厚鋼板の搬送速度を算出し、算出された前記第1急冷却装置における急冷却ノズルの数、前記第1急冷却装置における冷却水の水量密度、前記第2急冷却装置における急冷却ノズルの数、及び前記第2急冷却装置における冷却水の水量密度で前記厚鋼板を冷却した状態で、前記厚鋼板を算出された搬送速度で前記第1急冷却装置内及び前記第2急冷却装置内を同一速度で搬送することを特徴とする請求項11又は12に記載の厚鋼板の製造方法。
- 前記100℃以下の厚鋼板は、前記加熱炉で加熱する前に、スケール除去機構により鋼板表面のスケールを除去したものであり、前記加熱炉から前記第1急冷却装置までの距離を4m以下とすることを特徴とする請求項8乃至13のうちいずれか一項に記載の厚鋼板の製造方法。
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