JPH081230A - 熱間圧延鋼板の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延鋼板の冷却において、板幅方向端部のエ
ッジ部分の過冷却を防止するとともに、板幅方向の均一
冷却を達成できる冷却方法を提供すること。 【構成】 走行する熱延鋼板の上方から冷媒を放出する
冷媒噴射ヘッダを備え、この冷媒噴射ヘッダによる冷媒
の供給分布を熱延鋼板の幅方向に可変とした冷却装置に
おいて、熱延鋼板が冷却される前及び冷媒が供給された
後にそれぞれ前記熱延鋼板の幅方向の温度分布を検出
し、検出された冷却前及び冷却後の温度分布のフィード
フォワード及びフィードバックによって高温領域に照準
を合わせた冷媒による冷却を行ない、板幅方向の冷却温
度分布の均一化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延における鋼材
の冷却方法に係り、特に鋼板の幅方向の温度分布を好適
に調整する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延においては、鋼板圧延中に、板
幅方向の端部のエッジはセンター部よりも温度が低下す
るため、Ａｒ₃ 変態点を下回ってしまいオーステナイト
からフェライトに一部変態する。このため、エッジ部分
の結晶粒が粗大化してしまい、材質上及び強度の低下等
の問題が生じる。また、結晶粒の粗大化したエッジ部近
傍の圧延に対する変形抵抗がセンター部よりも小さいた
め、圧延中の延びが大きくなり、耳波と呼ばれる形状不
良を生じてしまう。したがって、このような変形や形状
不良のエッジ部分は、トリミング等によって除去してス
クラップ化を余儀なくされており、歩留り低下の大きな
原因となっている。

【０００３】一方、エッジ部分及びその近傍の温度がＡ
ｒ₃ 変態点を下回ることに起因する問題を解決するもの
として、圧延前あるいは圧延後に鋼板端部のみを誘導加
熱等を行う手段が一般的に行われているが、これには多
大な投資を要する。

【０００４】また、たとえば特開昭６２−６１７１３号
公報には、マスク部材を熱間圧延鋼板の幅方向の端部に
て冷却水の噴射域に介在させ、スプレーノズルからの冷
却水の一部を遮蔽して温度分布を調整することにより温
度分布を均一化し、材質の劣化を図る方法が示されてい
る。

【０００５】しかしながら、噴射された冷却水をマスキ
ングすることで、噴射冷却水及び冷却水を噴射させるた
めのランニングコストの有効利用は行われていない。

【０００６】これに対し、冷却水及び冷却水を噴射させ
るためのランニングコストの有効利用を図るものとし
て、特開平２−２９５６０８号公報のストリップの水冷
装置において、複数のノズルを配した冷却水のへッダー
を旋回することにより、冷却水を有効に使用する方法が
示されている。

【０００７】しかしながら、冷却水の使用を大幅に低減
できるものの、板幅方向に冷却能力勾配がないため、鋼
材の板端部は過冷却されてしまうことになり、品質の低
下を招くことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであって、板幅方
向の品質低下を招く板幅方向端部の過冷却を防止すると
ともに、冷却水及び冷却水を噴射させるためのランニン
グコストを削減し、またノズルに特別な技術的工夫を付
設することなく、板幅方向の均一冷却を達成できる冷却
方法を提供することを目的とする。

【０００９】本発明は熱間圧延での、鋼材における冷媒
噴射へッダーの噴射位置を変化させることによって板幅
方向エッジ部の品質低下を防止するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、走行する熱延
鋼板の上方から冷媒を放出する冷媒噴射ヘッダを備え、
該冷媒噴射ヘッダによる冷媒の供給分布を前記熱延鋼板
の幅方向に可変とした冷却装置において、前記熱延鋼板
が冷却される前及び冷媒が供給された後にそれぞれ前記
熱延鋼板の幅方向の温度分布を検出し、検出された冷却
前及び冷却後の温度分布に応じて、高温領域から低温領
域までを各領域の温度にほぼ比例する冷媒放出分布とし
て前記冷媒噴射ヘッダからの冷媒供給量を制御すること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】冷却前の鋼板幅方向の温度分布を検知し、高温
域にのみ冷却水が当たるように冷媒噴射へッダの位置を
フィードフォワード制御することで高温域のみ冷却し、
また冷媒噴射へッダを通過した鋼板の幅方向温度分布を
測定して冷媒へッダの位置をフィードバックして冷却す
る制御とすることで、冷媒噴射ヘッダからの冷媒供給量
を鋼板の幅方向の温度分布の温度に比例した値に設定す
ることができ、鋼板の幅方向の均一冷却が可能となる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の冷却方法を実行する熱間圧延
冷却装置の一実施例の概要を示す図、図２はその平面レ
イアウトの概要を示す図である。

【００１３】図において、駆動モータ１０によって駆動
される搬送用のローラテーブル７上を走行する熱延鋼板
１の上方に、鉛直姿勢の駆動軸２に連接した冷媒噴射ヘ
ッダ３を配置する。この冷媒噴射ヘッダ３は、駆動軸２
周りに折れ曲がり可能な構造を持ち、図２に示す浅いＶ
字状の姿勢からパスラインと直交する直線状及び逆Ｖ字
状に様々に姿勢を変えることができる。そして、このよ
うな冷媒噴射ヘッダ３の姿勢の変更を駆動するため、シ
リンダ４を配置する。

【００１４】冷媒噴射ヘッダ３は、その下面に多数のノ
ズル９を一様な分布としてほぼ全長に配列したものであ
る。このようなノズル９の配列により、冷媒噴射ヘッダ
３の軸線方向の単位長さ当たりの冷媒噴射密度は一定に
設定することができる。

【００１５】冷媒噴射ヘッダ３の上流側及び下流側に
は、それぞれ入側温度分布検出器５及び出側温度分布検
出器６を配置する。そしてこれらの検出器５，６によっ
て検出された信号が入力されシリンダ４の作動を制御す
るための演算器８を備える。

【００１６】以上の構成において、冷媒噴射へッダ３の
入り込もうとする熱延鋼板１は、入側温度分布検出器５
によって幅方向の全体の温度分布が検出される。この入
側温度分布検出器５による板幅方向温度分布の情報は、
即座に演算器８に送られ、熱延鋼板１の中央部分の近傍
の高温部分の幅に合わせてシリンダ４を駆動し、冷媒噴
射ヘッダ３の姿勢をフィードフォワード制御によって調
整する。

【００１７】このシリンダ４による姿勢の調整は、熱延
鋼板１の中央部の温度が高い場合には、図２に示すＶ字
形状が鋭くなるように、すなわち上流側に向けて先細り
するような姿勢とし、中央部でのノズル９の分布が多く
なるようにする。また、中央部の温度が温度が低い場合
には、逆に冷媒噴射ヘッダ３が直線状の姿勢になるよう
にシリンダ４を制御し、ノズル９の分布を熱延鋼板１の
幅方向に対して一様化する。

【００１８】更に、冷媒噴射ヘッダ３を通過して冷却さ
れた熱延鋼板１は、出側温度分布検出器６によって幅方
向の温度分布が検出される。そして、出側温度分布検出
器６による温度検出を冷却結果情報として演算器８の送
り、ヘッダー３の開度をフィードバック制御によって微
調整する。

【００１９】このように、入側及び出側の温度分布検出
器５，６による温度分布の検出を冷媒噴射ヘッダ３によ
る冷却の前後で行ない、フィードフォワード及びフィー
ドバック制御によって、熱延鋼板１の温度分布の状況に
合わせて冷媒噴射ヘッダ３の姿勢が変更される。したが
って、熱延鋼板１のエッジ部分の過冷却をなくす制御も
可能となるだけでなく、熱延鋼板１の板幅方向を均等に
冷却していく最適制御が実行される。

【００２０】図３及び図４は別の実施例であって、図３
は冷却装置の概要を示す図、図４はその平面レイアウト
の概要を示す図である。

【００２１】この例は、冷媒噴射ヘッダ１１をたとえば
フレキシブルホース等のような屈曲自在なものとし、そ
の中央部をシリンダ４に連接したものであり、その他の
構成は図１及び図２のものと同じである。そして、シリ
ンダ４の制御も先の例と同様であり、熱延鋼板１の中央
部が高温であれば、冷媒噴射ヘッダ１１を図４において
下に凹となる部分の形状が鋭くなる向きに変形させるよ
うにすることで、中央部の高温部分の冷却が促進され、
板幅方向の均等な冷却が可能となる。

【００２２】また、いずれの実施例においても、入側温
度分布検出器５によって熱延鋼板１の幅方向温度分布を
検出するので、この検出と同時に熱延鋼板１のミルセン
ターに対する位置も検出することができる。このため、
熱延鋼板１の蛇行をも検出することが可能であり、この
ような蛇行に合わせた冷媒噴射へッダ３の姿勢の調整が
可能となる。したがって、熱延鋼板１のパスの状況が変
動したとしても、幅方向の均等な冷却が維持される。

【００２３】なお、これらの実施例において、冷媒噴射
ヘッダ３，１１の姿勢を調整する駆動機構としてシリン
ダ４を適用しているが、これ以外の往復動作機構のもの
等でもよい。また、シリンダ４の冷媒噴射ヘッダ３，１
１への連接位置も、板幅方向の中央に限らず左又は右に
偏らせたものとすることもできる。

【００２４】図５は従来方法と本発明の方法とを適用し
たときの鋼板の耳波の発生度数を比較したものであり、
図６は不合発生率を比較したものである。これらから判
るように、本発明では、品質の低下の防止が図られ、歩
留りの向上が達成された。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、熱延鋼板の入側の冷却前の
温度分布及び出側の冷却後の温度分布をそれぞれ検出
し、これらの検出温度分布をもとに、冷媒噴射ヘッダに
よって熱延鋼板をその幅方向に均一に冷却することがで
き、特にエッジ部の過冷却が防止されるので、歩留りの
大幅な向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法を実行するための熱間圧延冷却
装置の概要を示す図である。

【図２】 図１の装置の平面レイアウトの概略を示す図
である。

【図３】 別の実施例の熱間圧延冷却装置を示す概略図
である。

【図４】 図３の装置の平面レイアウトの概略を示す図
である。

【図５】 本発明による圧延材の材質の改善効果を示す
図である。

【図６】 本発明による不合発生率改善効果を示す図で
ある。

【符号の説明】

１．熱間鋼板 ２．駆動軸 ３．冷媒噴射ヘッダー ４．シリンダ ５．入側温度分布検出器 ６．出側温度分布検出
器 ７．ローラテーブル ８．演算器 ９．ノズル １０．駆動モータ １１．フレシキブルホース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する熱延鋼板の上方から冷媒を放出
   する冷媒噴射ヘッダを備え、該冷媒噴射ヘッダによる冷
   媒の供給分布を前記熱延鋼板の幅方向に可変とした冷却
   装置において、前記熱延鋼板が冷却される前及び冷媒が
   供給された後にそれぞれ前記熱延鋼板の幅方向の温度分
   布を検出し、検出された冷却前及び冷却後の温度分布に
   応じて、高温領域から低温領域までを各領域の温度にほ
   ぼ比例する冷媒放出分布として前記冷媒噴射ヘッダから
   の冷媒供給量を制御する熱間圧延鋼板の冷却方法。