JP3817153B2 - Hot-rolled steel sheet cooling equipment - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間仕上圧延後における高温の鋼板をホットランテーブル上で注水冷却する設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱延鋼板や厚鋼板の仕上圧延後の高温の鋼板では、機械的強度の向上や強化合金元素の低減を図るため、目標の強度に見合った温度設定を行い、その温度まで冷却することが行われている。
例えば、熱延設備において、加熱炉から抽出した高温の鋼板を粗圧延機で粗圧延した後、仕上圧延機で圧延しこの仕上圧延後のホットストリップを所定の目標温度（６００℃程度）までに冷却設備によって冷却し、その後、これを巻取機で巻き取っている。
【０００３】
この冷却設備の１例を図３に示したが、仕上圧延後の高温（８８０℃程度）の熱延鋼板２を注水冷却する装置の最も一般的な構成例である。ホットランテーブルローラー１０上を走行する高温の熱延鋼板２を冷却するため、上方に注水能力０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ程度を有する冷却用パイプラミナーノズル３２をヘッダー管３１に所定間隔で多数列配設した冷却装置を設けたものである。
しかし、この様なパイプラミナ−方式を用いた冷却は、一定流量で冷却するものであり、冷却能力を調整することは困難であった。このため、この改善例として例えば、特開平３−２７７７２１号公報で提案されている方法がある。
【０００４】
これを図４を参照して説明する。仕上圧延機の後工程に設けた冷却設備を急冷ゾ−ン（ｂ）、空冷ゾーン（ａ）および制御冷却ゾ−ン（ｃ）に３区分し、急冷ゾーン（ｂ）にて所定の急冷停止温度まで急冷し所望の特性（強度等）が得られるようにした後、空冷ゾーン（ａ）にてほぼ等温の状態に保ち安定して変態を完了させ、続いて制御冷却ゾーン（ｃ）にて巻取温度まで温度制御（冷却）して巻取ることによって、コイル長手方向に一定温度で変態を進行させ、しかも巻取温度も一定に保つことができるので、コイル長手方向のミクロ組織の変化の小さい均一な特性を有するホットコイルを得ることができる製造方法である。即ち、仕上圧延後の制御冷却にて安定した鋼板を製造する方法にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平３−２７７７２１号公報で提案されている方法では、仕上圧延機と巻取機間の限られた機長において、強冷却専用ゾーン、空冷ゾーン、制御冷却ゾーンを順次設けており、強冷却ができない軟質材や冷却による強度上昇を必要としない鋼板（通常材）の場合には、空冷ゾーンと制御冷却ゾーンで冷却しなければならないため、冷却能力不足となって通常の通板速度では目標の温度まで冷却することが不可能となり、通板速度を低くしてやらなければならなく、生産性が著しく低下する問題を有するものである。
【０００６】
更に、この冷却により鋼板の機械的性質が決定されるため、該冷却終了温度を精度よく的中させることが要求される。しかし、前記の様にパイプラミナーノズルを用いた冷却方式では水量密度が０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満であり、冷却終了温度が核沸騰域となる。
核沸騰域では、蒸気膜を介さずに高温の鋼板へ冷却水が直接接触することになり、熱伝達係数が大きくなる。このため単位時間当たりの温度変化量が大きく、さらに表面性状などの冷却外乱要素に対して敏感で不安定な冷却状態となり、高精度で目標の巻取温度に的中させることが困難であるという問題を有している。
【０００７】
本発明は、冷却により強度上昇を必要とする鋼板、または強度上昇を必要としない鋼板を作り分ける際して、生産性を低下することなく、しかも、冷却設備長を延長することなく、目標の冷却終了温度に精度良く的中させることを目的とした冷却設備を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来における問題点を解決するために開発されたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
（１）熱間仕上圧延後の鋼板を連続的に注水冷却する冷却ゾ−ンにおいて、前記冷却ゾ−ンを前半ゾ−ンと後半ゾ−ンに２区分し、該前半ゾ−ンに高冷却能力の冷却設備を配設すると共に、前記後半ゾ−ンに低冷却能力の冷却設備を配設し、さらに、前記冷却ゾ−ンの全長に亙り中冷却能力の冷却設備を配設した熱延鋼板の冷却設備。
（２）前記（１）の高冷却能力設備の水量密度を１．０〜５．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎとすると共に、低冷却能力設備の水量密度を０．０５〜０．３ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満とし、中冷却能力設備の水量密度を０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満とした熱延鋼板の冷却設備。
（３）前記（１）または（２）の高冷却能力設備の冷却方式をスリットラミナー方式、低冷却能力設備の冷却方式をスプレー方式、中冷却能力設備の冷却方式をパイプラミナー方式とした熱延鋼板の冷却設備。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様を図１，２を参照して説明する。
図１は、鋼板の熱間圧延工程の仕上圧延機から巻取機までの設備配列の概略を模式的に示した側面図であり、図中、Ａは仕上圧延機１で仕上圧延された鋼板２を冷却するための複数の冷却設備であり、６は圧延した鋼板２を巻き取るための巻取機である。
前記複数の冷却設備においては、まず、仕上圧延機１の後部から全冷却ゾーンの全長に亙って、０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満の水量密度（通常の水量密度）の冷却水を噴出できる中冷却能力を有するパイプラミナー冷却設備３を配設する。
【００１０】
さらに、前記仕上圧延機１の後部から全冷却ゾーンの略１／３の範囲に、１．０〜５．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎの水量密度の冷却水を噴出できる高冷却能力を有するスリットラミナー冷却設備５を配設すると共に、該スリットラミナー冷却設備５に引き続いてその後方に全冷却ゾーンの略２／３の範囲に、０．０５〜０．３ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満の水量密度の冷却水を噴出できる低冷却能力を有するスプレー冷却設備４を配設する。
【００１１】
本発明ではこのような形で各冷却設備の配列を行い、冷却設備の全体配備を構成する。
なお、図中８は仕上温度計、９は巻取温度計、１０はホットランテーブルロールである。
また、スリットラミナー冷却設備５の水量密度の上限を５．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎとしたのは、これ以上にしても鋼板の温度低下が小さく不経済となるためである。また、スプレー冷却設備４の水量密度の下限を０．０５ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎとしたのは、これ以下であるとクエンチ点が３００℃以下となり、鋼板の品質に影響しなくなるからである。
【００１２】
次いで、各冷却設備３，４，５の詳細な装置構成を図２にて説明する。
図２は、図１に示した設備の全体図における各冷却設備３，４，５の共存領域または隣接領域部分（Ｂ）の一部を拡大して表したもので、冷却ノズルの配列についてその詳細を示したものである。
【００１３】
前記パイプラミナー冷却設備３は、鋼板２の幅方向に延びたヘッダー管３１が鋼板２の長手方向（圧延方向）に所定間隔（例えば８００ｍｍ）毎に複数列配設されており、また、該ヘッダー管３１には口径が略１５ｍｍφで円形のパイプラミナーノズル３２が鋼板２の幅方向に適宜間隔（例えば８０ｍｍ）置いて複数個配置して構成している。
また、スリットラミナー冷却設備５は、前記仕上圧延機１の後部からパイプラミナー冷却設備３のヘッダー管３１間に、そのヘッダー管５１が複数列配設されており該ヘッダー管５１には、スリット幅略１０ｍｍでスリット長さ略２２００ｍｍのスリットラミナーノズル５２を設置して構成している。
【００１４】
さらに、スプレー冷却設備４は、前記スリットラミナー冷却設備５の後方、すなわち、巻取機６側にパイプラミナー冷却設備３のヘッダー管３１間に、そのヘッダー管４１が複数列配設されており、該ヘッダー管４１には、口径が略５０ｍｍφで円形のスプレーノズル４２が鋼板２の幅方向の中央部に１個配置して、スプレー水が略２２００ｍｍ広がるように構成している。
なお、パイプラミナーノズル３２およびスリットラミナーノズル５２からの噴出水は、搬送する鋼板の搬送ローラー１０の頂部該当位置へ流下するように配備しており、鋼板２の安定なる走行を考慮している。
【００１５】
本発明は、鋼板の冷却に際して上記したような機能的な設備構成を採るものであり、それぞれ冷却能の異なる３っの冷却設備を最適な位置に配備し、さらに、これら各冷却設備３，４，５を適宜使い分けることにより、同一化学成分の鋼板であっても異なる強度（強度アップ）を有する鋼板の造り分けを容易に実現することを可能とした。
【００１６】
従来、高強度を必要とする鋼板については、化学成分を調整して強度の増大を図ることにより造られていたが、本発明では、同一の化学成分の鋼板を仕上圧延後のホットランでの冷却パターンを選択し冷却能を調整することにより、通常材からさらに強度アップした鋼板への造り分けができるようになったものである。
【００１７】
前記特開平３−２７７７２１号公報においても開示されているように、圧延完了後の高温の鋼板を高い冷却速度で冷却すると結晶粒の成長が抑制でき、鋼板の強度上昇が可能となるが、本発明者らは、この結晶粒の成長抑制を水量密度１．０〜５．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎの大水量密度で冷却することで実現化せしめた。上記の大水量密度での冷却では、水量でのバラツキが鋼板の温度バラツキに直接影響を及ぼすので、幅方向を均一な水流で冷却することが可能なスリットラミナー方式を採用することで、幅方向において温度偏差が小さい均一な温度分布を持つ冷却を達成せしめたものである。
【００１８】
さらに、本発明者らは、通常冷却の水量密度０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満のパイプラミナー方式で５５０℃まで冷却し（図１中Ｃ位置）、その後、低冷却の水量密度０．０５〜０．３ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満のスプレー冷却方式で巻取温度４５０℃まで冷却することにより、例えば通常３０ｋクラスの鋼板強度を４０ｋクラスまで上昇できることを確認し得た。
巻取温度直前の低温域を低水量密度のスプレー冷却することで、巻取温度を低温化しても温度偏差が少なく安定した冷却を可能とした。
【００１９】
本発明におけるこれら冷却方式の選択実施に当たっては、上述したようなそれぞれの冷却方式の特性を見極めたうえ、水量密度との関係から各々の冷却方式を機能的に組み合わせることによって、最適な冷却制御を実現できる。
これらは本発明者らが多くの実験によって実証し得たもので、これらの冷却実績のデータの蓄積に基づき適切な冷却を実施することができるようになった。
【００２０】
次ぎに、本発明設備を用いて温度偏差が少なく巻取温度の低温化を達成するための具体的手段の１例について説明する。
本発明において、水量密度毎に冷却カーブを調査した結果を図５に示した。冷却カーブ上から冷却速度の遅い膜沸騰域から冷却速度が早い核沸騰域への変化点をクエンチ点と呼び、水量密度毎にクエンチ点を整理した結果を図６に示した。
【００２１】
水量密度を小さくするとクエンチ点が低温側にへ移行し、膜沸騰域が低温域まで継続することが理解できる。通常材の冷却では水量密度０．４ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎの冷却能力で冷却しており、図６よりこのクエンチ点は５００℃であり、通常の巻取温度５００〜６００℃はクエンチ点より高い膜沸騰域で冷却を行っていることになる。
すなわち、巻取温度偏差が少ない安定した冷却を行うには、巻取温度をクエンチ点以上で冷却を完了させなければならない。従って、同一化学成分の鋼板を冷却パターンを操作することにより、異なる強度の鋼板に造り分けるもう一つの手段である巻取温度の低温化には、このメカニズムを使って冷却の安定化を図ることができる。
【００２２】
通常の冷却設備のパイプラミナーで水量密度０．４ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎのクエンチ点上の５５０℃まで冷却し、目標の４５０℃までの冷却を水量密度０．１ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎのスプレーでの冷却設備を用いたことで、巻取温度偏差の少ない安定した冷却を実現できる。水量密度０．１ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎのクエンチ点は図６より３８０℃であり、巻取温度４５０℃はクエンチ点より高く安定した冷却が実現できる。
すなわち、本発明では、従来の通常冷却能力のパイプラミナー冷却設備を全長に有すると共に、高冷却能力のスリットラミナー冷却設備と低冷却能力のスプレー冷却設備を適切な位置に設置したので、通常材の冷却能力も十分に確保できているので、高速での通板が可能であり高生産性を実現できるところに大きな特長を有する。
また、本発明においては、圧延鋼板は、仕上温度計の測定値と冷却パターンにより巻取温度計の測定値が所定温度となるように、各冷却設備の冷却長をそれぞれ適切に制御して冷却を行い、圧延鋼板の巻き取りを行う。
【００２３】
上記に説明したように本発明の冷却設備を活用するに際しては、各冷却設備での冷却条件を適切に制御することにより、化学成分の同一の鋼板においても通常の冷却条件で得られる鋼板の強度（例えば高張力）に対して、略１０Ｋ範囲内での強度の上昇を図ることが容易である。この事実については特に示さなかったが本発明者らは多くの実験結果によってこのことを確認している。
また、熱延鋼板のコイル内・コイル間においても強度の偏差を目標強度の５％以下の範囲内に抑えることができ、強度特性の優れた鋼板を容易に得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、通常冷却能力のパイプラミナー冷却設備を全長に配設し、通常材への冷却能力を有し高速での通板による高生産性を実現した上に、高冷却能力のスリットラミナー冷却設備の配設により、鋼板を高い冷却速度で冷却することで鋼板の強度上昇を図り、同一化学成分の鋼種をホットラン冷却パターンの組み合わせで強度の異なる多種の鋼板を造り分けることが可能となった。
さらに、低冷却能力のスプレー冷却設備を配設し、巻取温度直前の冷却に適用したことで、冷却噴射制御の１制御当たりの温度低下量を小さくすることができ、高精度で巻取温度の的中が可能となり材質バラツキが小さく均一な鋼板の製造が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体設備列の概略を示す側面図
【図２】図１のＢ部分におけるノズル配列の詳細を示す図
【図３】従来の冷却設備のノズル配列を示す図
【図４】従来の高冷却ゾーンを有する全体設備列を示す図
【図５】各冷却設備による鋼板の冷却時の測定例を示す図
【図６】水量密度とクエンチ点の関係を示す図
【符号の説明】
１ 仕上圧延機
２ 熱延鋼板
３ 中冷却能力設備（パイプラミナー方式）
３１ ヘッダー管
３２ パイプラミナーノズル
４ 低冷却能力設備（スプレー方式）
４１ ヘッダー管
４２ スプレーノズル
５ 高冷却能力設備（スリットラミナー方式）
５１ ヘッダー管
５２ スリットラミナーノズル
６ 巻取機
８ 仕上温度計
９ 巻取温度計
１０ ホットランテーブルローラー
Ａ 冷却設備
ａ 空冷ゾーン
ｂ 急冷ゾーン
ｃ 制御冷却ゾーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a facility for pouring and cooling a hot steel plate after hot finish rolling on a hot run table.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in high-temperature steel sheets after finish rolling of hot-rolled steel sheets and thick steel sheets, in order to improve mechanical strength and reduce reinforced alloy elements, the temperature is set according to the target strength and cooled to that temperature. Things have been done.
For example, in a hot rolling facility, a hot steel plate extracted from a heating furnace is roughly rolled with a roughing mill and then rolled with a finish rolling mill, and the hot strip after the finish rolling is brought to a predetermined target temperature (about 600 ° C.). It cools with cooling equipment, and this is wound up with a winder after that.
[0003]
One example of this cooling facility is shown in FIG. 3, and is the most general configuration example of an apparatus for pouring and cooling the hot-rolled steel sheet 2 having a high temperature (about 880 ° C.) after finish rolling. In order to cool the hot hot-rolled steel sheet 2 traveling on the hot run table roller 10, a cooling pipe laminar nozzle 32 having a water injection capacity of about 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min is provided on the header pipe 31. A cooling device is provided in which a large number of rows are arranged at predetermined intervals.
However, cooling using such a pipe lamina method is performed at a constant flow rate, and it is difficult to adjust the cooling capacity. For this reason, for example, there is a method proposed in JP-A-3-277721.
[0004]
This will be described with reference to FIG. The cooling equipment provided in the post-process of the finishing mill is divided into a rapid cooling zone (b), an air cooling zone (a) and a controlled cooling zone (c), and a predetermined rapid cooling stop is performed in the rapid cooling zone (b). After rapidly cooling to the temperature to obtain the desired characteristics (strength, etc.), the air-cooling zone (a) is kept in an almost isothermal state and the transformation is stably completed, followed by the control cooling zone (c). By controlling the temperature to the coiling temperature (cooling) and winding it, the transformation can proceed at a constant temperature in the coil longitudinal direction, and the coiling temperature can be kept constant. This is a manufacturing method capable of obtaining a hot coil having small and uniform characteristics. That is, the method is to produce a stable steel plate by controlled cooling after finish rolling.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-277721, a strong cooling exclusive zone, an air cooling zone, and a control cooling zone are sequentially provided in a limited length between the finishing mill and the winder. In the case of soft materials that cannot be cooled or steel plates that do not require strength increase due to cooling (normal materials), cooling must be performed in the air cooling zone and the control cooling zone. It becomes impossible to cool down to the target temperature, and the plate passing speed has to be lowered, resulting in a problem that productivity is remarkably lowered.
[0006]
Furthermore, since the mechanical properties of the steel sheet are determined by this cooling, it is required to accurately set the cooling end temperature. However, in the cooling method using the pipe laminar nozzle as described above, the water amount density is less than 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min, and the cooling end temperature becomes the nucleate boiling region.
In the nucleate boiling region, the cooling water comes into direct contact with the high-temperature steel sheet without going through the vapor film, and the heat transfer coefficient increases. For this reason, the amount of temperature change per unit time is large, and it becomes a sensitive and unstable cooling state with respect to cooling disturbance elements such as surface properties, and it is difficult to hit the target winding temperature with high accuracy. Have a problem.
[0007]
The present invention, when making a steel plate that requires strength increase by cooling, or a steel plate that does not require strength increase, without reducing the productivity and without extending the cooling equipment length, It is an object of the present invention to provide a cooling facility aimed at accurately adjusting the cooling end temperature.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been developed in order to solve the above-described conventional problems, and the gist thereof is in the following means.
(1) In a cooling zone in which hot-rolled steel sheets are continuously poured and cooled, the cooling zone is divided into two parts, a first half zone and a second half zone, and the first zone is high. A cooling facility having a cooling capacity is disposed, a cooling facility having a low cooling capacity is disposed in the latter half zone, and a cooling facility having a medium cooling capacity is disposed over the entire length of the cooling zone. Cold steel cooling equipment.
(2) said water density of the high cooling capacity equipment with an 1.0~5.0m ³ / m ² · min (1), the water density of the low cooling capacity facilities 0.05~0.3m ³ / A cooling facility for hot-rolled steel sheets with a water density of less than m ² · min and a water density in the medium cooling capacity facility of less than 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min
(3) Hot rolling with slit laminar as the cooling method for the high cooling capacity equipment in (1) or (2), spraying as the cooling system for the low cooling capacity equipment, and pipe laminar as the cooling system for the medium cooling capacity equipment. Steel sheet cooling equipment.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view schematically showing an outline of an equipment arrangement from a finish rolling mill to a winder in a hot rolling process of a steel sheet. In the figure, A is a steel sheet finish-rolled by the finishing mill 1. A plurality of cooling facilities for cooling 2, and 6 is a winder for winding the rolled steel plate 2.
In the plurality of cooling facilities, first, a water density (ordinary water density) of less than 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min from the rear of the finishing mill 1 to the entire cooling zone. A pipe laminar cooling facility 3 having a medium cooling capacity capable of ejecting the cooling water is disposed.
[0010]
Furthermore, the slit which has the high cooling capability which can eject the cooling water of the water amount density of 1.0-5.0m < ³ > / m < ² > * min in the range of about 1/3 of the whole cooling zone from the rear part of the said finishing mill 1. A laminar cooling facility 5 is disposed, and the amount of water less than 0.05 to 0.3 m ³ / m ² · min in the range of about 2/3 of the entire cooling zone behind the slit laminar cooling facility 5. A spray cooling facility 4 having a low cooling capacity capable of ejecting cooling water having a density is disposed.
[0011]
In the present invention, the cooling facilities are arranged in such a manner to constitute the entire arrangement of the cooling facilities.
In the figure, 8 is a finishing thermometer, 9 is a winding thermometer, and 10 is a hot run table roll.
The upper limit of the water density of the slit laminar cooling equipment 5 is set to 5.0 m ³ / m ² · min because the temperature drop of the steel sheet is small and uneconomical even if it is more than this. Moreover, the reason why the lower limit of the water density of the spray cooling equipment 4 is set to 0.05 m ³ / m ² · min is that if it is less than this, the quench point becomes 300 ° C. or less and the quality of the steel sheet is not affected.
[0012]
Next, a detailed apparatus configuration of each of the cooling facilities 3, 4 and 5 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of a part of the coexistence region or adjacent region portion (B) of each cooling facility 3, 4 and 5 in the overall view of the facility shown in FIG. Details are shown.
[0013]
In the pipe laminar cooling equipment 3, a plurality of header tubes 31 extending in the width direction of the steel plate 2 are arranged at predetermined intervals (for example, 800 mm) in the longitudinal direction (rolling direction) of the steel plate 2, and the header A plurality of circular pipe laminar nozzles 32 having a diameter of about 15 mmφ are arranged in the pipe 31 at an appropriate interval (for example, 80 mm) in the width direction of the steel plate 2.
The slit laminar cooling equipment 5 has a plurality of header pipes 51 arranged between the rear part of the finishing mill 1 and the header pipe 31 of the pipe laminar cooling equipment 3, and the header pipe 51 has a slit width. A slit laminar nozzle 52 having a slit length of approximately 2200 mm and a slit length of approximately 10 mm is provided.
[0014]
Furthermore, the spray cooling equipment 4 has a plurality of header pipes 41 arranged behind the slit laminar cooling equipment 5, that is, between the header pipes 31 of the pipe laminar cooling equipment 3 on the winder 6 side. The header pipe 41 is configured such that one spray nozzle 42 having a diameter of about 50 mmφ and a circular shape is arranged at the center in the width direction of the steel plate 2 so that the spray water spreads by about 2200 mm.
In addition, the jet water from the pipe laminar nozzle 32 and the slit laminar nozzle 52 is arranged to flow down to a position corresponding to the top of the transport roller 10 of the steel plate to be transported, and the stable travel of the steel plate 2 is taken into consideration.
[0015]
The present invention adopts the functional equipment configuration as described above when cooling a steel sheet, and has three cooling equipments each having different cooling capacity arranged at an optimum position. , 5 can be appropriately used to easily produce steel sheets having different strengths (strength increases) even with steel sheets having the same chemical composition.
[0016]
Conventionally, steel sheets that require high strength have been manufactured by adjusting the chemical composition to increase the strength, but in the present invention, the steel sheet having the same chemical composition is cooled by hot run after finish rolling. By selecting a pattern and adjusting the cooling capacity, it is possible to make a steel sheet that is further strengthened from a normal material.
[0017]
As disclosed in JP-A-3-277721, when a high-temperature steel plate after rolling is cooled at a high cooling rate, the growth of crystal grains can be suppressed and the strength of the steel plate can be increased. The inventors have realized the growth suppression of the crystal grains by cooling with a large water density of 1.0 to 5.0 m ³ / m ² · min. In the cooling with the above-mentioned large water density, the variation in the water amount directly affects the temperature variation of the steel sheet. In this case, cooling having a uniform temperature distribution with a small temperature deviation is achieved.
[0018]
Furthermore, the present inventors cooled to 550 ° C. by a pipe laminar system having a water density of normal cooling of less than 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min (C position in FIG. 1), and thereafter, a low cooling By cooling to a coiling temperature of 450 ° C. using a spray cooling method with a water density of less than 0.05 to 0.3 m ³ / m ² · min, it was possible to confirm that, for example, the steel sheet strength of the 30 k class can be increased to the 40 k class. .
By cooling the low temperature area immediately before the coiling temperature with a low water density, stable cooling is possible with little temperature deviation even when the coiling temperature is lowered.
[0019]
In carrying out the selection of these cooling methods in the present invention, after determining the characteristics of the respective cooling methods as described above, the optimum cooling control is performed by functionally combining the respective cooling methods in relation to the water density. realizable.
These have been proved by the present inventors through many experiments, and appropriate cooling can be performed based on the accumulation of data of these cooling results.
[0020]
Next, an example of specific means for achieving a reduction in the coiling temperature with little temperature deviation using the equipment of the present invention will be described.
In the present invention, the results of examining the cooling curve for each water density are shown in FIG. The change point from the film boiling region where the cooling rate is slow to the nucleate boiling region where the cooling rate is fast on the cooling curve is called the quench point, and the results of arranging the quench points for each water density are shown in FIG.
[0021]
It can be understood that when the water density is reduced, the quench point shifts to the low temperature side and the film boiling region continues to the low temperature region. In the cooling of the normal material, it is cooled with a cooling capacity of a water density of 0.4 m ³ / m ² · min. From FIG. 6, this quench point is 500 ° C., and the normal winding temperature of 500 to 600 ° C. is from the quench point. Cooling is performed in a high film boiling region.
That is, in order to perform stable cooling with little winding temperature deviation, cooling must be completed when the winding temperature is equal to or higher than the quench point. Therefore, this mechanism is used to stabilize the cooling for lowering the coiling temperature, which is another means of making steel plates of the same chemical composition into different strength steel plates by manipulating the cooling pattern. Can do.
[0022]
Cool to 550 ° C above the quench point with a water density of 0.4 m ³ / m ² · min with a pipe laminator of a normal cooling facility, and then cool down to the target 450 ° C with a water density of 0.1 m ³ / m ² · min. By using the spray cooling equipment, stable cooling with little winding temperature deviation can be realized. The quench point at a water density of 0.1 m ³ / m ² · min is 380 ° C. from FIG. 6, and the coiling temperature 450 ° C. is higher than the quench point and stable cooling can be realized.
That is, in the present invention, the pipe laminar cooling facility having the conventional normal cooling capacity is provided over the entire length, and the slit laminar cooling facility having the high cooling capacity and the spray cooling facility having the low cooling capacity are installed at appropriate positions. Since the cooling capacity is sufficiently secured, it has a great feature in that it can pass through at high speed and realize high productivity.
Further, in the present invention, the rolled steel sheet is cooled by appropriately controlling the cooling length of each cooling facility so that the measured value of the winding thermometer becomes a predetermined temperature based on the measured value of the finishing thermometer and the cooling pattern. The rolled steel plate is wound up.
[0023]
As described above, when utilizing the cooling equipment of the present invention, by appropriately controlling the cooling conditions in each cooling equipment, the strength of the steel sheet obtained under normal cooling conditions even in the steel sheets having the same chemical composition With respect to (for example, high tension), it is easy to increase the strength within a range of about 10K. Although this fact was not particularly shown, the present inventors have confirmed this by many experimental results.
Further, the deviation in strength can be suppressed within a range of 5% or less of the target strength even in and between the coils of the hot-rolled steel plate, and a steel plate having excellent strength characteristics can be easily obtained.
[0024]
【The invention's effect】
In the present invention, a pipe laminar cooling facility with a normal cooling capacity is arranged over the entire length to achieve high productivity by passing plates at high speed with a cooling capacity for normal materials, and also with a slit laminar cooling with a high cooling capacity. By arranging the equipment, it is possible to increase the strength of the steel sheet by cooling the steel sheet at a high cooling rate, and it is possible to create various types of steel sheets with different strengths by combining the steel types of the same chemical composition with a hot run cooling pattern. .
Furthermore, by installing spray cooling equipment with low cooling capacity and applying it to the cooling just before the coiling temperature, the amount of temperature drop per control of the cooling injection control can be reduced, and the coiling temperature is highly accurate. As a result, it became possible to produce a uniform steel sheet with less material variation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an outline of an entire equipment row of the present invention. FIG. 2 is a view showing details of a nozzle arrangement in a portion B in FIG. 1. FIG. 3 is a view showing a nozzle arrangement of a conventional cooling equipment. [Fig. 5] A diagram showing an entire equipment row having a conventional high cooling zone. [Fig. 5] A diagram showing an example of measurement at the time of cooling a steel plate by each cooling equipment. [Fig. ]
1 Finishing mill 2 Hot-rolled steel sheet 3 Medium cooling capacity equipment (pipe laminar method)
31 Header pipe 32 Pipe laminar nozzle 4 Low cooling capacity equipment (spray method)
41 Header pipe 42 Spray nozzle 5 High cooling capacity equipment (slit laminar system)
51 Header pipe 52 Slit laminar nozzle 6 Winding machine 8 Finishing thermometer 9 Winding thermometer 10 Hot run table roller A Cooling equipment a Air cooling zone b Rapid cooling zone c Control cooling zone

Claims (3)

熱間仕上圧延後の鋼板を連続的に注水冷却する冷却ゾ−ンにおいて、前記冷却ゾ−ンを前半ゾ−ンと後半ゾ−ンに２区分し、該前半ゾ−ンに高冷却能力の冷却設備を配設すると共に、前記後半ゾ−ンに低冷却能力の冷却設備を配設し、さらに、前記冷却ゾ−ンの全長に亙り中冷却能力の冷却設備を配設したことを特徴とする熱延鋼板の冷却設備。In a cooling zone in which hot-rolled steel sheets are continuously poured and cooled, the cooling zone is divided into two zones, a first half zone and a second half zone, and the first half zone has a high cooling capacity. A cooling facility is disposed, a cooling facility having a low cooling capacity is disposed in the latter half zone, and a cooling facility having a medium cooling capacity is disposed over the entire length of the cooling zone. Hot-rolled steel sheet cooling equipment. 前記請求項１の高冷却能力設備の水量密度を１．０〜５．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎとすると共に、低冷却能力設備の水量密度を０．０５〜０．３ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満とし、中冷却能力設備の水量密度を０．３〜１．０ｍ³ ／ｍ² ・ｍｉｎ未満としたことを特徴とする熱延鋼板の冷却設備。Together with the claim 1 of the high cooling capacity facility water density ^{1.0~5.0m 3 / m 2 · min,} 0.05~0.3m 3 / m 2 · a water density of the low cooling capacity facilities A cooling facility for hot-rolled steel sheets, characterized in that the water density of the medium cooling capacity facility is less than 0.3 to 1.0 m ³ / m ² · min. 前記請求項１または請求項２の高冷却能力設備の冷却方式をスリットラミナー方式、低冷却能力設備の冷却方式をスプレー方式、中冷却能力設備の冷却方式をパイプラミナー方式としたことを特徴とする熱延鋼板の冷却設備。The cooling method for the high cooling capacity equipment according to claim 1 or 2 is a slit laminar system, the cooling system for the low cooling capacity equipment is a spray system, and the cooling system for the medium cooling capacity equipment is a pipe laminar system. Hot-rolled steel sheet cooling equipment.

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