JPH10113713A - 制御冷却鋼板の製造方法 - Google Patents

制御冷却鋼板の製造方法

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JPH10113713A
JPH10113713A JP26861196A JP26861196A JPH10113713A JP H10113713 A JPH10113713 A JP H10113713A JP 26861196 A JP26861196 A JP 26861196A JP 26861196 A JP26861196 A JP 26861196A JP H10113713 A JPH10113713 A JP H10113713A
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JP
Japan
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steel sheet
cooling
width direction
controlled cooling
descaling
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Withdrawn
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JP26861196A
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English (en)
Inventor
Hideto Tonai
秀人 藤内
Atsushi Miyawaki
淳 宮脇
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御冷却停止時の鋼板幅方向の温度分布を均
一にする制御冷却鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱間圧延終了後オンラインで所定の温度
まで冷却する制御冷却鋼板の製造に際し、制御冷却開始
前に鋼板幅方向にデスケーリング時の水の衝突圧力を変
えてデスケーリングを行い、制御冷却開始前の鋼板表裏
面のスケール層の厚さ分布を調整し、その後、制御冷却
を行うことにより制御冷却停止時の鋼板幅方向の温度分
布を均一にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延鋼板の製
造技術に関し、詳しくは制御圧延鋼板の製造技術分野に
属するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延された鋼板の機械的性質の向上
や合金元素の低減を目的として、熱間圧延終了後オンラ
インで所定の温度まで冷却する制御冷却法が実用化され
ている。しかし、制御冷却を行う際、鋼板幅方向端部に
おいては、冷却水が鋼板の幅方向に流れるため、鋼板幅
方向端部が強く冷やされ、また、鋼板幅方向端部は鋼板
の側面からの冷却も加わり、過剰に冷却される。この結
果、制御冷却停止時の鋼板幅方向中央部と端部で温度差
が生じ、鋼板幅方向の温度分布が不均一になる。
【0003】制御冷却停止時の鋼板幅方向の温度分布の
不均一は空冷後の残留歪みの発生原因となり、製品切断
時の変形を引き起こす。また、不均一な冷却は機械的性
質のばらつきの原因にもなる。そのため、制御冷却にお
ける鋼板幅方向の均一冷却は極めて重要である。鋼板幅
方向を均一に冷却する制御冷却の方法として、鋼板幅方
向端部の過剰冷却を防止するために、鋼板幅方向端部の
冷却水を遮蔽板で遮蔽する方法が特開昭61-238413 号公
報に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は鋼板幅方向端部の過剰冷却を十分に防ぐことができな
い場合がある。すなわち、遮蔽幅を広くすると、鋼板幅
方向最端部の温度降下量は小さくなるが、その内側では
冷却停止温度が目標冷却停止温度よりも高くなる。逆
に、遮蔽幅を狭くすると、鋼板幅方向最端部の過剰冷却
防止効果は低下する。このように、従来の技術では鋼板
幅方向を均一に冷却し、制御冷却停止時の温度分布を均
一にすることは困難であった。
【0005】本発明は、鋼板表面のスケール層の厚さの
違いによって鋼板の冷却速度が変化することに着目して
なされたもので、制御冷却開始前の鋼板表裏面のスケー
ル層の厚さ分布を調整することによって、制御冷却開始
時の冷却応答時間を制御し、制御冷却停止時の鋼板幅方
向の温度分布を均一にする制御冷却鋼板の製造方法を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】その要旨は、熱間圧延終
了後オンラインで所定の温度まで冷却する制御冷却鋼板
の製造に際し、制御冷却開始前に鋼板幅方向にデスケー
リング時の水の衝突圧力を変えてデスケーリングを行
い、制御冷却開始前の鋼板表裏面のスケール層の厚さ分
布を調整し、その後、制御冷却を行うことにより制御冷
却停止時の鋼板幅方向の温度分布を均一にすることを特
徴とする。
【0007】制御冷却開始時の鋼板の冷却速度はスケー
ル層厚が厚いと速く、スケール層厚が薄いと遅くなる。
従って、スケール層厚が厚い部分の制御冷却停止時の鋼
板温度は低く、逆に、スケール層厚が薄い部分の制御冷
却停止時の鋼板温度は高くなる。この現象については、
発明者らの一部によって特願平3-248250号に開示されて
いる。
【0008】熱間圧延中及び冷却中に鋼板表面に生成す
るスケール層の厚さは、空冷時間と鋼板表面温度から予
測することができ、その予測モデルは発明者らの一部に
よって特公平7-115061号公報に開示されている。予測モ
デルは下記のとおりである。
【0009】 t=[a・τ・exp〔b/(T+273)〕]C ただし、t:スケール層の厚さ τ:空冷時間 T:鋼板表面温度 a、b、c:定数
【0010】このスケール層厚の予測モデルと周知の差
分法による圧延温度の予測モデルを組み合わせることに
より、熱間圧延終了後の鋼板表面のスケール層の厚さを
シミュレーションすることができる。
【0011】次に、制御冷却における冷却水量密度に応
じて、制御冷却開始前の鋼板表裏面のスケール層の厚さ
分布を調整する。スケール層の厚さ分布調整は、デスケ
ーリング時の水の衝突圧力を変えてデスケーリングする
ことで行う。デスケーリング時の鋼板幅方向の水の衝突
圧力の変化は、鋼板幅方向に配列されている各デスケー
リングヘッダの水圧調整、あるいは鋼板幅方向に配列さ
れている各デスケーリングヘッダと鋼板表裏面との間の
距離を調整することによって行う。
【0012】デスケーリング後の鋼板表面のスケール層
の厚さは、図6に示すように、デスケーリング時の水の
衝突圧力が高くなれば、空冷後のスケール層の厚さは薄
くなり、一方、衝突圧力が低くなれば、空冷後のスケー
ル層の厚さは厚くなる。このように、熱間圧延終了後、
鋼板幅方向に水の衝突圧力を変えてデスケーリングする
ことによって、制御冷却開始前の鋼板幅方向のスケール
層厚を調整することができる。
【0013】従って、制御冷却開始前に、強く冷却され
る鋼板幅方向端部の表裏面を高いデスケーリング水の衝
突圧力で、一方、鋼板幅方向中央部の表裏面を低いデス
ケーリング水の衝突圧力でデスケーリングし、スケール
厚を変化させることによって、制御冷却停止時の鋼板幅
方向端部と中央部の温度差をなくすことができる。
【0014】上記のように、熱間圧延終了後、制御冷却
開始前に、デスケーリング時の水の衝突圧力が鋼板幅方
向に可変なデスケーリング設備を用いてデスケーリング
を行い、鋼板幅方向のスケール厚さ分布を調整し、その
後、制御冷却を行うことにより、制御冷却停止時の鋼板
幅方向の温度分布を均一にすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態例と
比較例について説明する。厚さ25mm、幅3000mm、長さ10
000mm の溶接構造用鋼板を 870℃で熱間圧延終了後、図
1に示すように、板幅方向に衝突圧力が一様なデスケー
リングヘッダに加えて、鋼板幅方向に移動可能な幅 200
mmの補助デスケーリングヘッダを配し、デスケーリング
時は、この補助デスケーリングヘッダの水の衝突圧力を
高めてデスケーリングを行った。すなわち、衝突圧力が
一様なデスケーリングヘッダ両端部を遮蔽板で遮蔽し、
鋼板幅方向に中心から両側の1300mm幅の間は、衝突圧力
が一様なデスケーリングヘッダで衝突圧力3.5MPaで、そ
の外側(鋼板両端部) 200mm幅を補助デスケーリングヘ
ッダで衝突圧力4.5MPaでデスケーリングを行った。その
後、 850℃から制御冷却を開始し、 450℃で制御冷却を
停止した。この間の水量密度は 0.6m3/min・m2である。
この時の制御冷却停止時の鋼板表面幅方向の温度分布を
図2に示す。なお、熱間圧延終了時のスケール層厚は、
予測モデルから30μm で、デスケーリング後のスケール
層厚は水の衝突圧力3.5MPaで25μm 、4.5MPaで 8μm で
あった。
【0016】比較例は、上記と同様に、厚さ25mm、幅30
00mm、長さ10000mm の溶接構造用鋼板を 870℃で熱間圧
延終了後、鋼板幅方向に水の衝突圧力を変えずに、デス
ケーリング時の水の衝突圧力4.5MPaでデスケーリングを
行った。その後、 850℃から制御冷却を開始し、 450℃
で制御冷却を停止した。この間の水量密度は 0.6m3/min
・m2である。制御冷却時は、鋼板幅両端部分に遮蔽板な
し、遮蔽板幅 100mm、遮蔽板幅 200mmの3種類の条件で
制御冷却を行った。制御冷却停止時の鋼板表面幅方向の
温度分布を図3、4、5に示す。なお、熱間圧延終了時
のスケール層厚は、予測モデルから35μm で、デスケー
リング後のスケール層厚は 7μm であった。
【0017】本発明に係わる製造方法における制御冷却
停止時の鋼板幅方向の表面温度分布は、図2に示すよう
に、制御冷却開始前に、鋼板幅方向にデスケーリング時
の水の衝突圧力を変えてデスケーリングを行い、鋼板幅
端部のスケール層厚を薄く、鋼板幅方向中央部のスケー
ル層厚を厚く調整しているため、鋼板幅方向の表面温度
分布はほぼ均一で、鋼板幅方向端部と中央部との温度偏
差は23℃である。
【0018】これに対して、比較例は制御冷却開始前の
スケール層厚さが鋼板幅方向に一定であるため、制御冷
却時、鋼板幅両端部分に遮蔽板なしの場合は、図3に示
すように、制御冷却停止時の鋼板幅方向端部と中央部と
の温度偏差は72℃である。また、制御冷却時、鋼板幅両
端部分の遮蔽板幅が 100mmの場合は、図4に示すよう
に、制御冷却停止時の鋼板幅方向端部と中央部との温度
偏差は48℃である。また、制御冷却時、鋼板幅両端部分
の遮蔽板幅が 200mmの場合は、図5に示すように、制御
冷却停止時の鋼板幅方向端部と中央部との温度偏差は43
℃と小さくなっているが、鋼板幅端部の内側の温度は、
遮蔽板の幅が広いためその部分の冷却が阻害され、目標
の制御冷却停止温度の 450℃よりも15℃程度高くなって
いる。このように、制御冷却時、遮蔽板を用いる方法で
は、制御冷却停止時の鋼板幅方向の温度分布を均一に制
御することは難しい。なお、制御冷却停止時の鋼板表面
温度は赤外線放射温度計で測定した。
【0019】上記の実施の形態例では、補助デスケーリ
ングヘッダを用いた例を挙げて説明したが、デスケーリ
ングヘッダを細分割しデスケーリング時の水の衝突圧力
を変えることにより、制御冷却停止時の鋼板幅方向の温
度分布の均一性を高めることができる。また、当然のこ
とながら、熱間圧延終了後、表面に温度偏差のある鋼板
に対しても、制御冷却開始前に、表面の温度偏差に応じ
て、制御冷却停止時の鋼板表面の温度分布が均一になる
ように、デスケーリング時の水の衝突圧力を変え、スケ
ール層厚を調整することにより、制御冷却停止時の鋼板
表面の温度分布を均一にすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、制御冷却開始前に鋼板表裏面のスケー
ル層厚さ分布を調整するため、制御冷却開始時の鋼板の
冷却応答時間の制御が可能となり、制御冷却停止時の鋼
板幅方向の温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】補助デスケーリングヘッダを用いて、デスケー
リング時の水の衝突圧力を変えたデスケーリング設備の
説明図である。
【図2】本発明に係わる製造方法における制御冷却停止
時の鋼板幅方向の表面温度分布を示す図である。
【図3】比較例における鋼板両端部分に遮蔽板なしのと
きの制御冷却停止時の鋼板幅方向の表面温度分布を示す
図である。
【図4】比較例における鋼板両端部分の遮蔽板幅が 100
mmのときの制御冷却停止時の鋼板幅方向の表面温度分布
を示す図である。
【図5】比較例における鋼板両端部分の遮蔽板幅が 200
mmのときの制御冷却停止時の鋼板幅方向の表面温度分布
を示す図である。
【図6】熱間圧延終了後、デスケーリング設備を用いて
デスケーリングを行い、その後空冷し、空冷後の鋼板表
面のスケール層の厚さを測定した結果を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延終了後オンラインで所定の温度
    まで冷却する制御冷却鋼板の製造に際し、制御冷却開始
    前に鋼板幅方向にデスケーリング時の水の衝突圧力を変
    えてデスケーリングを行い、制御冷却開始前の鋼板表裏
    面のスケール層の厚さ分布を調整し、その後、制御冷却
    を行うことにより制御冷却停止時の鋼板幅方向の温度分
    布を均一にすることを特徴とする制御冷却鋼板の製造方
    法。
JP26861196A 1996-10-09 1996-10-09 制御冷却鋼板の製造方法 Withdrawn JPH10113713A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20040106