KR20240035543A - Quenching device and method and manufacturing method of metal plate - Google Patents

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KR20240035543A
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소시 요시모토
히로카즈 고바야시
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

??칭시에 발생하는 금속판의 형상의 편차를 억제한다.
금속판의 ??칭 장치 (1) 는, 금속판 (S) 을 반송하면서 냉각하는 것으로, 냉각 유체 (CF) 를 저류하고, 금속판 (S) 을 침지시켜 냉각하는 냉각조 (11) 와, 냉각조 (11) 내에 설치되고, 냉각조 (11) 에 의해 냉각된 금속판 (S) 을 두께 방향으로 구속하면서 반송하는 구속 롤 (20) 과, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정하는 수위 조정기 (30) 와, 수위 조정기 (30) 의 동작을 제어하여 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정하는 위치 제어 장치 (40) 를 구비한다.Suppresses deviations in the shape of the metal plate that occur during stamping.
The metal plate cooling device 1 includes a cooling tank 11 that cools the metal plate S while transporting it, stores a cooling fluid CF, and immerses the metal plate S to cool it, and a cooling tank ( The height of the fluid surface of the restraining roll 20, which is installed in 11) and transports the metal plate S cooled by the cooling tank 11 while restraining it in the thickness direction, and the cooling fluid CF in the cooling tank 11 It is provided with a water level regulator 30 that adjusts and a position control device 40 that controls the operation of the water level regulator 30 to adjust the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11.

Description

??칭 장치 및 ??칭 방법 그리고 금속판의 제조 방법Quenching device and method and manufacturing method of metal plate

본 발명은, 금속판을 연속적으로 반송하면서 어닐링을 실시하는 ??칭 장치 및 ??칭 방법 그리고 금속판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a quenching device and quenching method for performing annealing while continuously transporting a metal plate, and a method for manufacturing a metal plate.

금속판을 연속적으로 반송하면서 어닐링을 실시하는 연속 어닐링 설비에 있어서, 금속판이 가열 후에 냉각되어 상 변태를 일으키는 것에 의해, 금속판의 만들어 넣기가 행해진다. 특히, 자동차 업계에서는 차체의 경량화와 충돌 안전성의 양립을 목적으로 하여, 박육화한 고장력 강판 (하이텐) 의 수요가 증가하고 있다. 고장력 강판의 제조시에는, 강판을 급속히 냉각시키는 기술이 중요해진다. 금속판의 냉각 속도가 가장 빠른 기술의 하나로서, 워터 ??칭법이 알려져 있다. 워터 ??칭법에서는, 가열된 금속판이 수중에 침지됨과 동시에, 수중 내에 설치된 ??치 노즐에 의해 냉각수가 금속판에 분사됨으로써, 금속판의 ??칭이 행해진다.In a continuous annealing facility in which annealing is performed while continuously transporting a metal plate, the metal plate is cooled after heating to cause a phase transformation, thereby forming the metal plate. In particular, in the automobile industry, demand for thinner high-strength steel sheets (HI-TEN) is increasing for the purpose of reducing the weight of the car body and achieving both crash safety. When manufacturing high-strength steel sheets, technology for rapidly cooling the steel sheets becomes important. As one of the technologies with the fastest cooling rate of metal plates, the water cooling method is known. In the water quenching method, quenching of the metal plate is performed by immersing the heated metal plate in water and simultaneously spraying cooling water onto the metal plate through a quench nozzle installed in the water.

금속판의 ??칭시에는, 금속판에 휨이나 파상 변형 등의 형상 불량이 발생한다. 이것은, 금속판은, 냉각 액체에 의해 급랭되는 것에 의한 열 수축 등에서 기인한다. 특히, 금속판의 온도가, 마텐자이트 변태가 개시되는 온도 Ms 로부터 마텐자이트 변태가 종료되는 온도 Mf 가 되었을 때에, 급격한 열 수축과 변태 팽창이 동시에 발생한다.When forming a metal plate, shape defects such as bending or waviness deformation occur in the metal plate. This is due to heat shrinkage of the metal plate due to rapid cooling by the cooling liquid. In particular, when the temperature of the metal plate goes from the temperature Ms at which martensite transformation begins to the temperature Mf at which martensite transformation ends, rapid thermal contraction and transformation expansion occur simultaneously.

그래서, 종래부터 ??칭시에 있어서의 금속판의 형상 불량을 방지하기 위해 여러 가지 수법이 제안되어 있다 (예를 들면 특허문헌 1, 2 참조). 특허문헌 1 에는, 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 금속판의 온도가 (TMs＋150) (℃) 에서 (TMf－150) (℃) 범위에 있어서, 냉각 액체 중에 형성된 한 쌍의 구속 롤에 의해 금속판을 구속하는 수법이 제안되어 있다.Therefore, various methods have conventionally been proposed to prevent shape defects in metal plates during forming (for example, see Patent Documents 1 and 2). In Patent Document 1, when the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal sheet starts is TMs (°C) and the temperature at the Mf point where the martensite transformation ends is TMf (°C), the temperature of the metal sheet is (TMs+150 ) (°C) to (TMf-150) (°C) range, a method of restraining a metal plate with a pair of restraint rolls formed in a cooling liquid has been proposed.

특허문헌 2 에는, 금속판의 표면에 복수의 물 분출 노즐로부터 물을 분사함으로써 냉각하는 ??칭 방법을 실시할 때에, 구속 롤에 의해 금속판을 구속하면서, 가동 마스킹에 의해 냉각 유체에 의한 금속판의 냉각 개시 위치와 구속 롤의 거리를 제어하는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1 과 동일하게, 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 금속판을 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도에서 구속 롤을 통과시키는 수법이 제안되어 있다.In Patent Document 2, when performing a cooling method of cooling the surface of a metal plate by spraying water from a plurality of water jet nozzles, the metal plate is restrained by a restraining roll and the metal plate is cooled by a cooling fluid through movable masking. Controlling the starting position and the distance of the constraint roll is disclosed. In addition, as in Patent Document 1, when the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal sheet starts is TMs (°C), and the temperature at the Mf point where the martensite transformation ends is TMf (°C), the metal plate is A method of passing a restraining roll at a temperature of (TMs+150) (°C) to (TMf-150) (°C) has been proposed.

일본 특허공보 제6094722호Japanese Patent Publication No. 6094722 일본 공개특허공보 2019-90106호Japanese Patent Publication No. 2019-90106

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 금속판의 제조 조건에 따라, 금속판의 온도가 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 범위가 되는 위치가 변화한다. 이 때문에, 금속판의 온도가 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 가 되는 위치에서 구속 롤이 금속판을 구속할 수 없어, 금속판의 형상에 편차가 발생하는 경우가 있다.However, in the method described in Patent Document 1, the position where the temperature of the metal plate is in the range of (TMs+150) (°C) to (TMf-150) (°C) changes depending on the manufacturing conditions of the metal plate. For this reason, the restraining roll cannot restrain the metal plate at a position where the temperature of the metal plate is (TMs+150) (°C) to (TMf-150) (°C), and deviation in the shape of the metal plate may occur.

특허문헌 2 에 기재된 방법에서는, 가동 마스킹에 충돌한 물이 중력에 의해 낙하되어, 가동 마스킹의 하부의 물 분출 노즐로부터 분사된 물에 간섭함으로써, 금속판의 냉각 능력이 불안정해진다. 또한, 노즐마다 마스킹되기 때문에, 냉각 능력이 단계적으로 (비연속적으로) 변하고, 그 결과, 금속판의 온도가 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 가 되는 위치가 불안정해져, 금속판의 형상에 편차가 발생하는 경우가 있다.In the method described in Patent Document 2, the water that collides with the movable masking falls due to gravity and interferes with the water sprayed from the water jet nozzle below the movable masking, thereby destabilizing the cooling ability of the metal plate. In addition, since each nozzle is masked, the cooling capacity changes step by step (discontinuously), and as a result, the position where the temperature of the metal plate becomes (TMs+150) (°C) to (TMf-150) (°C) becomes unstable, causing the metal plate to become unstable. There may be cases where deviations occur in the shape.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, ??칭시에 발생하는 금속판의 형상의 편차를 억제할 수 있는 ??칭 장치 및 ??칭 방법 그리고 금속판 제품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made to solve these problems, and its purpose is to provide a quenching device and quenching method that can suppress the deviation of the shape of a metal plate that occurs during quenching, and a method of manufacturing a metal plate product. .

[1] 금속판을 반송하면서 냉각하는 금속판의 ??칭 장치로서, 냉각 유체를 저류하고, 상기 금속판을 침지시켜 냉각하는 냉각조와, 상기 냉각조 내에 설치되고, 상기 냉각조에 의해 냉각된 상기 금속판을 두께 방향으로 구속하면서 반송하는 구속 롤과, 상기 금속판의 냉각 개시 위치인 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 수위 조정기와, 상기 수위 조정기의 동작을 제어하여 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 제어하는 위치 제어 장치를 구비하는 금속판의 ??칭 장치.[1] A quenching device for a metal plate that cools the metal plate while transporting it, comprising a cooling tank that stores a cooling fluid and cools the metal plate by immersing it, and is installed in the cooling tank, and the metal plate cooled by the cooling tank has a thickness. A restraining roll that conveys while restraining in a direction, a water level regulator that adjusts the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank at the cooling start position of the metal plate, and an operation of the water level regulator to control the cooling in the cooling tank. A metal plate clamping device equipped with a position control device that controls the height of the fluid surface.

[2] 상기 냉각조 내에 설치되고, 상기 금속판에 상기 냉각 유체를 분사하여 냉각하는 복수의 노즐을 추가로 갖는 [1] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[2] The quenching device for a metal plate according to [1], which is installed in the cooling tank and further has a plurality of nozzles for cooling the metal plate by spraying the cooling fluid.

[3] 상기 수위 조정기는, 상기 냉각 유체를 저류하고 있고, 상기 냉각조에 접속된 조정조와, 상기 조정조에 공급원과, 상기 조정조로부터의 상기 냉각 유체의 배출을 제어하는 둑을 갖고, 상기 조정조 내의 상기 냉각 유체의 저류량을 조정함으로써, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[3] The water level regulator stores the cooling fluid, has an adjustment tank connected to the cooling tank, a supply source to the adjustment tank, and a dam that controls discharge of the cooling fluid from the adjustment tank, and the The metal plate quenching device according to [1] or [2], wherein the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted by adjusting the storage amount of the cooling fluid.

[4] 상기 위치 제어 장치는, 상기 금속판이 목표 온도로 되는 위치에서 상기 구속 롤이 상기 금속판을 구속하도록, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[4] [1] to [3] wherein the position control device adjusts the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank so that the restraining roll restrains the metal plate at a position where the metal plate reaches the target temperature. A quenching device for a metal plate according to any one of the above.

[5] 상기 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 상기 목표 온도는, (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도 범위로 설정되는 [4] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[5] When the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal plate starts is TMs (°C), and the temperature at the Mf point where the martensite transformation ends is TMf (°C), the target temperature is (TMs+150 ) The quenching device for the metal plate described in [4], which is set to a temperature range of (℃) to (TMf-150) (℃).

[6] 상기 위치 제어 장치는, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리를, 상기 금속판의 반송 속도와, 상기 냉각조에 의한 냉각 개시시의 상기 금속판의 냉각 개시 온도와, 상기 목표 온도와, 상기 금속판의 냉각 속도에 기초하여 설정하고, 설정한 거리가 되도록 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 [4] 또는 [5] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[6] The position control device determines the distance from the cooling start position to the constraint roll, a conveyance speed of the metal plate, a cooling start temperature of the metal plate at the start of cooling by the cooling tank, and the target temperature, The metal plate quenching device according to [4] or [5], wherein the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is set based on the cooling rate of the metal plate, and the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted to reach the set distance.

[7] 상기 위치 제어 장치는, 상기 금속판의 반송 속도를 v (mm/s), 냉각 개시 온도를 T1 (℃), 상기 목표 온도를 T2 (℃), 상기 냉각조에 의한 상기 금속판의 냉각 속도를 CV (℃/s) 로 했을 때, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리 d (mm) 를 식 (1) 에서 구하는 [6] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[7] The position control device sets the conveyance speed of the metal plate to v (mm/s), the cooling start temperature to T1 (°C), the target temperature to T2 (°C), and the cooling rate of the metal plate by the cooling tank. The metal plate quenching device described in [6], wherein the distance d (mm) from the cooling start position to the constraint roll is calculated in terms of CV (°C/s) from the equation (1).

　d = (T1－T2)×v/CV (1)d = (T1-T2)×v/CV (One)

[8] 상기 위치 제어 장치에는, 상기 냉각 속도 CV 가 상기 금속판의 냉각 조건을 나타내는 계수 α 와 상기 금속판의 판두께 t 에 의해, CV = α/t 로서 설정되어 있는 [7] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[8] In the position control device, the cooling rate CV of the metal plate described in [7] is set as CV = α/t by the coefficient α representing the cooling condition of the metal plate and the plate thickness t of the metal plate. Qing device.

[9] 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 액체면과 상기 금속판에 있어서의 상기 노즐로부터의 액체 분류의 충돌 위치 사이의 거리는, 30 mm 이상 2000 mm 이하인 [2] 에 기재된 금속판의 ??칭 장치.[9] The quenching device for a metal plate according to [2], wherein the distance between the liquid surface of the cooling fluid in the cooling tank and the impact position of the liquid jet from the nozzle on the metal plate is 30 mm or more and 2000 mm or less.

[10] 금속판을 반송하면서 냉각하는 금속판의 ??칭 방법으로서, 냉각 유체를 저류한 냉각조에 상기 금속판을 침지하고, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 냉각 개시 위치로 하여, 상기 금속판의 냉각을 실시하는 것이며, 상기 금속판이 목표 온도로 되어 있는 위치에서 구속 롤에 의해 상기 금속판을 구속하도록, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 금속판의 ??칭 방법.[10] A method of cooling a metal plate while transporting the metal plate, wherein the metal plate is immersed in a cooling tank storing cooling fluid, and the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is set as the cooling start position, A method of cooling a metal plate, wherein the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted to restrain the metal plate with a restraining roll at a position where the metal plate is at the target temperature.

[11] 상기 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 상기 목표 온도는, (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도 범위로 설정되는 [10] 에 기재된 금속판의 ??칭 방법.[11] When the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal plate starts is TMs (°C), and the temperature at the Mf point where the martensite transformation ends is TMf (°C), the target temperature is (TMs+150 ) The quenching method of a metal plate described in [10], which is set to a temperature range of (℃) to (TMf-150) (℃).

[12] 상기 냉각 유체의 유체면의 높이의 조정은, 상기 금속판의 반송 속도와, 냉각 개시시의 상기 금속판의 냉각 개시 온도와, 상기 목표 온도와, 상기 금속판의 냉각 속도에 기초하여, 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리를 설정하고, 설정한 거리가 되도록 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 [10] 또는 [11] 에 기재된 금속판의 ??칭 방법.[12] The height of the fluid surface of the cooling fluid is adjusted based on the conveyance speed of the metal plate, the cooling start temperature of the metal plate at the start of cooling, the target temperature, and the cooling rate of the metal plate. The method of quenching a metal plate according to [10] or [11], wherein the distance from the position to the constraint roll is set, and the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted so that the distance is set.

[13] 상기 냉각조에 의한 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리는, 상기 금속판의 반송 속도를 v (mm/s), 냉각 개시 온도를 T1 (℃), 상기 목표 온도를 T2 (℃), 상기 금속판의 냉각 속도를 CV (℃/s) 로 했을 때, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리 d (mm) 를 식 (1) 에서 구하는 [12] 에 기재된 금속판의 ??칭 방법.[13] The distance from the cooling start position by the cooling tank to the constraint roll is the conveyance speed of the metal plate in v (mm/s), the cooling start temperature in T1 (℃), the target temperature in T2 (℃), and When the cooling rate of a metal sheet is set to CV (°C/s), the distance d (mm) from the cooling start position to the constraint roll is obtained from equation (1). The quenching method of a metal sheet described in [12].

　d = (T1－T2)×v/CV (1)d = (T1-T2)×v/CV (One)

[14] 상기 냉각 속도 CV 는, 상기 금속판의 냉각 조건을 나타내는 계수 α 와 상기 금속판의 판두께 t 에 의해, CV = α/t 로서 설정되어 있는 [13] 에 기재된 금속판의 ??칭 방법.[14] The cooling method of a metal plate according to [13], wherein the cooling rate CV is set as CV = α/t by the coefficient α representing the cooling condition of the metal plate and the plate thickness t of the metal plate.

[15] [10] ∼ [14] 중 어느 하나에 기재된 금속판의 ??칭 방법을 이용하는, 고강도 냉연 강판의 제조 방법.[15] A method for manufacturing a high-strength cold-rolled steel sheet using the metal sheet quenching method according to any one of [10] to [14].

[16] [15] 에 기재된 방법으로 얻어진 고강도 강판에, 용융 아연 도금 처리, 전기 아연 도금 처리, 혹은 합금화 용융 아연 도금 처리 중 어느 것을 실시하는 고강도 강판의 제조 방법.[16] A method for producing a high-strength steel sheet, in which the high-strength steel sheet obtained by the method described in [15] is subjected to any of hot-dip galvanizing treatment, electrogalvanizing treatment, or alloyed hot-dip galvanizing treatment.

[17] 상기 냉각조 내에 설치된 노즐로부터 상기 금속판에 상기 냉각 유체를 분사하여 냉각함과 함께, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 액체면과 상기 금속판에 있어서의 상기 노즐로부터의 액체 분류의 충돌 위치 사이의 거리는, 30 mm 이상 2000 mm 이하인 [10] 에 기재된 금속판의 ??칭 방법.[17] The metal plate is cooled by spraying the cooling fluid from a nozzle installed in the cooling tank, and between the liquid surface of the cooling fluid in the cooling tank and the collision position of the liquid jet from the nozzle on the metal plate. The method of quenching a metal plate described in [10], where the distance is 30 mm or more and 2000 mm or less.

본 발명에 의하면, 금속판의 ??칭시에, 수위 조정기의 동작을 제어하여, 냉각 개시 위치인 냉각조 내의 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정함으로써, 냉각 개시 위치로부터 구속 롤까지의 거리를 제어할 수 있다. 이로써 ??칭시에 발생하는 금속판의 형상의 편차를 억제할 수 있다.According to the present invention, when cooling a metal plate, the distance from the cooling start position to the restraint roll can be controlled by controlling the operation of the water level regulator and adjusting the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank, which is the cooling start position. You can. This makes it possible to suppress variation in the shape of the metal plate that occurs during quenching.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 ??칭 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 도 1 의 수위 조정기의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 금속판의 휨량의 정의의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4 는, 본 발명예에 있어서의 반송 속도와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 본 발명예에 있어서의 반송 속도와 금속판의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 비교예 1 에 있어서의 반송 속도와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 비교예 1 에 있어서의 반송 속도와 금속판의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은, 비교예 2 에 있어서의 반송 속도와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 비교예 2 에 있어서의 반송 속도와 금속판의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a quenching device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the water level regulator in FIG. 1.
Figure 3 is a schematic diagram showing an example of the definition of the amount of deflection of a metal plate.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and target temperature in the example of the present invention.
Fig. 5 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and the amount of bending of the metal plate in the example of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and target temperature in Comparative Example 1.
Fig. 7 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and the amount of bending of the metal plate in Comparative Example 1.
Fig. 8 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and target temperature in Comparative Example 2.
Fig. 9 is a graph showing the relationship between the conveyance speed and the amount of bending of the metal plate in Comparative Example 2.

본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 ??칭 장치를 나타내는 모식도이다. 또한, 도 1 의 ??칭 장치 (1) 는, 예를 들어 금속판 (S) 으로서 강재의 ??칭을 실시하는 것으로, 연속 어닐링로의 균열대의 출측에 형성된 냉각 설비에 적용된다. 도 1 의 금속판의 ??칭 장치 (1) 는, 금속판 (S) 을 냉각하는 냉각 장치 (10) 와, 냉각된 금속판 (S) 을 두께 방향으로 구속하는 구속 롤 (20) 을 구비한다.Embodiments of the present invention will be described based on the drawings. 1 is a schematic diagram showing a quenching device according to an embodiment of the present invention. In addition, the quenching device 1 in FIG. 1 quenches a steel material, for example, a metal plate S, and is applied to a cooling facility formed on the exit side of the crack zone of a continuous annealing furnace. The metal plate quenching device 1 in FIG. 1 includes a cooling device 10 that cools the metal plate S, and a restraining roll 20 that restrains the cooled metal plate S in the thickness direction.

냉각 장치 (10) 는, 냉각 유체 (CF) 를 사용하여 금속판 (S) 을 냉각하는 것으로, 냉각 유체 (CF) 를 저류하는 냉각조 (11) 와, 냉각조 (11) 내에 설치되어, 금속판 (S) 의 표면에 냉각 유체 (CF) 를 분사하는 복수의 노즐 (12) 을 구비한다. 냉각조 (11) 에는, 냉각 유체 (CF) 로서 물이 저류되어 있고, 예를 들면 냉각조 (11) 의 상면으로부터 금속판 (S) 이 반송 방향 (BD) 을 향해 침지되어 간다. 또한, 냉각조 (11) 내에는, 금속판 (S) 의 반송 방향을 변경하는 싱크 롤 (2) 이 설치되어 있다.The cooling device 10 cools the metal plate S using cooling fluid CF, and is installed in the cooling tank 11 to store the cooling fluid CF, and the metal plate ( S) is provided with a plurality of nozzles (12) for spraying cooling fluid (CF) on the surface. Water is stored in the cooling tank 11 as cooling fluid CF, and, for example, the metal plate S is immersed from the upper surface of the cooling tank 11 toward the conveyance direction BD. Additionally, a sink roll 2 is installed in the cooling tank 11 to change the conveyance direction of the metal plate S.

복수의 노즐 (12) 은, 예를 들어 슬릿 노즐 등으로 이루어지고, 금속판 (S) 의 양면측의 각각에 금속판 (S) 의 반송 방향을 따라서 설치되어 있다. 따라서, 금속판 (S) 은, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 및 복수의 노즐 (12) 로부터 분사되는 냉각 유체 (CF) 에 의해 냉각된다. 이와 같이, 냉각조 (11) 와 복수의 노즐 (12) 의 쌍방을 사용하여 금속판 (S) 을 냉각함으로써, 금속판 (S) 의 표면의 비등 상태가 안정되어, 균일한 형상 제어를 실시할 수 있다.The plurality of nozzles 12 are made of, for example, slit nozzles, etc., and are installed on each of both sides of the metal plate S along the conveyance direction of the metal plate S. Therefore, the metal plate S is cooled by the cooling fluid CF in the cooling tank 11 and the cooling fluid CF sprayed from the plurality of nozzles 12. In this way, by cooling the metal plate S using both the cooling tank 11 and the plurality of nozzles 12, the boiling state of the surface of the metal plate S is stabilized, and uniform shape control can be performed. .

또한, 냉각 유체 (CF) 로서 물을 사용한 워터 ??칭의 경우에 대해 예시하고 있지만, 냉각 유체 (CF) 로서 오일이나 이온 액체를 사용한 냉각이어도 된다. 또한, 도 1 에 있어서, 복수의 노즐 (12) 이 냉각조 (11) 내에 설치되어 있는 경우에 대해 예시하고 있지만, 금속판 (S) 을 미리 설정한 온도 범위에서 냉각할 수 있는 수법이면, 냉각 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 노즐 (12) 을 사용하지 않고 금속판 (S) 을 냉각조 (11) 만으로 냉각해도 된다.In addition, although the case of water cooling using water as the cooling fluid (CF) is illustrated, cooling using oil or ionic liquid may also be used as the cooling fluid (CF). In addition, in FIG. 1, the case where a plurality of nozzles 12 are installed in the cooling tank 11 is illustrated, but any method that can cool the metal plate S in a preset temperature range is a cooling method. is not limited to this. For example, the metal plate S may be cooled only with the cooling tank 11 without using the nozzle 12.

구속 롤 (20) 은, 냉각 장치 (10) 에 의해 냉각된 금속판 (S) 을 두께 방향으로 구속하는 것으로서, 냉각조 (11) 내의 금속판 (S) 의 양면에 각각 고정되어 있다. 또한, 도 1 에 있어서는, 한 쌍의 구속 롤 (20) 이 대향하도록 설치되어 있지만, 구속하는 것이라면 반송 방향을 따라 어긋난 위치에 설치되어 있어도 된다. 또한, 도 1 에서는 한 쌍의 구속 롤 (20) 이 설치되어 있는 경우에 대해 예시하고 있지만, 한 쌍으로 한정되는 것은 아니고, 복수 쌍 또는, 복수 개 설치되어도 된다. 그 경우에는, 구속 롤 쌍 전체를 일괄하여 위치 제어해도 된다.The restraining rolls 20 restrain the metal plate S cooled by the cooling device 10 in the thickness direction, and are respectively fixed to both sides of the metal plate S in the cooling tank 11. In Fig. 1, the pair of restraining rolls 20 are installed to face each other, but they may be installed at positions shifted along the conveyance direction as long as they are restrained. In addition, although FIG. 1 illustrates the case where a pair of restraining rolls 20 are installed, it is not limited to one pair, and multiple pairs or multiple pairs may be installed. In that case, the position of the entire pair of restraint rolls may be controlled collectively.

여기서, 금속판 (S) 의 ??칭은, 냉각조 (11) 에 저류된 냉각 유체 (CF) 에 금속판 (S) 을 침지함으로써 행해진다. 따라서, 금속판 (S) 의 냉각 개시 위치 (SP) 는, 냉각조 (11) 의 수위에 따라 바뀐다. 그래서, 금속의 ??칭 장치 (1) 는, 냉각조 (11) 의 유체면의 높이를 변화시킴으로써, 냉각 개시 위치 (SP) 를 변화시키는 기능을 가지고 있다.Here, the cooling of the metal plate S is performed by immersing the metal plate S in the cooling fluid CF stored in the cooling tank 11. Therefore, the cooling start position SP of the metal plate S changes depending on the water level in the cooling tank 11. Therefore, the metal quenching device 1 has a function of changing the cooling start position SP by changing the height of the fluid surface of the cooling tank 11.

금속의 ??칭 장치 (1) 는, 냉각조 (11) 에 수용된 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정하는 수위 조정기 (30) 와, 수위 조정기 (30) 의 동작을 제어하는 위치 제어 장치 (40) 를 구비한다. 도 2 는, 도 1 의 수위 조정기 (30) 의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 2 의 수위 조정기 (30) 는, 냉각 유체 (CF) 를 저류하는 조정조 (31) 와, 조정조 (31) 에 냉각 유체 (CF) 를 공급하는 공급원 (32) 과, 조정조 (31) 내의 냉각 유체 (CF) 의 배출을 제어하는 둑 (33) 을 갖는다. 조정조 (31) 와 냉각조 (11) 는, 냉각조 (11) 로부터 냉각 유체 (CF) 가 배출되는 배출 배관 (34) 과, 냉각조 (11) 에 냉각 유체 (CF) 를 공급하는 공급 배관 (35) 에 의해 접속되어 있다. 또한, 비등 현상이나 노즐 (12) 로부터의 분사를 저해하지 않도록 하기 위해, 배출 배관 (34) 및 공급 배관 (35) 은, 액체면보다 하측에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 배출 배관 (34) 및 공급 배관 (35) 은 일체화되어 있어도 된다.The metal cooling device (1) includes a water level regulator (30) that adjusts the height of the fluid surface of the cooling fluid (CF) contained in the cooling tank (11), and a position control that controls the operation of the water level regulator (30). It is provided with a device (40). FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the water level regulator 30 in FIG. 1. The water level regulator 30 in FIG. 2 includes an adjustment tank 31 that stores the cooling fluid CF, a supply source 32 that supplies the cooling fluid CF to the adjustment tank 31, and a cooling fluid in the adjustment tank 31. It has a dam 33 that controls the discharge of (CF). The adjustment tank 31 and the cooling tank 11 include a discharge pipe 34 through which the cooling fluid (CF) is discharged from the cooling tank 11, and a supply pipe that supplies the cooling fluid (CF) to the cooling tank 11 ( 35) It is connected by . In addition, in order to prevent boiling or spraying from the nozzle 12, the discharge pipe 34 and the supply pipe 35 are preferably formed below the liquid surface. Additionally, the discharge pipe 34 and the supply pipe 35 may be integrated.

조정조 (31) 및 냉각조 (11) 의 유체면의 높이는, 대기압에 의해 같아지도록, 배출 배관 (34) 과 공급 배관 (35) 을 유체가 왕래함으로써 조정된다. 따라서, 예를 들면 조정조 (31) 의 유체면의 높이를 감시하면서 조정조 (31) 의 저류량을 조정함으로써 냉각조 (11) 의 유체면의 높이를 조정할 수 있다. 또한, 이것에 의해, 냉각 개시 위치 (SP) 를 조정할 수 있다. 구체적으로는, 냉각 개시 위치 (SP) 를 높게 하는 경우에는, 공급원 (32) 으로부터 냉각 유체 (CP) 가 조정조 (31) 내에 공급되어 저류량이 증대된다. 그에 따라서, 냉각조 (11) 의 액체면의 높이, 즉, 냉각 개시 위치 (SP) 가 높아진다. 냉각 개시 위치 (SP) 를 낮게 하는 경우에는, 둑 (33) 이 이동하여 요컨대 둑 (33) 이 하강하여, 조정조 (31) 내의 냉각 유체 (CP) 가 둑 (33) 으로부터 오버플로우함으로써, 조정조 (31) 로부터 냉각 유체 (CP) 가 배출된다. 그에 수반하여, 냉각조 (11) 의 액체면의 높이, 즉, 냉각 개시 위치 (SP) 가 낮아진다.The heights of the fluid surfaces of the adjustment tank 31 and the cooling tank 11 are adjusted by allowing fluid to pass through the discharge pipe 34 and the supply pipe 35 so that they are equalized by atmospheric pressure. Therefore, for example, the height of the fluid surface of the cooling tank 11 can be adjusted by adjusting the storage amount of the adjustment tank 31 while monitoring the height of the fluid surface of the adjustment tank 31. Additionally, this allows the cooling start position (SP) to be adjusted. Specifically, when the cooling start position SP is increased, the cooling fluid CP is supplied from the supply source 32 into the adjustment tank 31 to increase the storage amount. Accordingly, the height of the liquid surface of the cooling tank 11, that is, the cooling start position SP, increases. When the cooling start position SP is lowered, the weir 33 moves, in other words, the weir 33 lowers, and the cooling fluid CP in the adjustment tank 31 overflows from the weir 33, thereby causing the adjustment tank ( Cooling fluid (CP) is discharged from 31). Accompanying this, the height of the liquid surface of the cooling tank 11, that is, the cooling start position SP, is lowered.

또한, 수위 조정기 (30) 는, 도 2 의 구성에 한정되지 않고, 냉각조 (11) 에 냉각 매체 (CF) 의 공급 및 배출하는 펌프 등을 구비하고 있어도 되고, 조정조 (31) 내에, 설계시에 정한 체적의 물체를 침지 혹은 제거함으로써 액체면의 높이의 조정을 실시해도 된다. 액온 또는 오염 등의 냉각 유체 (CF) 의 관리나 액체면의 높이의 조정의 정밀도와 응답성을 고려하면, 상기 서술한 펌프에 의한 배수와 함께, 냉각조 (11) 에 조정조 (31) 를 접속하고, 조정조 (31) 의 저류량을 조정함으로써 냉각조 (11) 의 액체면을 조정하는 것이 바람직하다.In addition, the water level regulator 30 is not limited to the configuration in FIG. 2, and may be provided with a pump or the like for supplying and discharging the cooling medium CF to the cooling tank 11, and may be installed in the adjustment tank 31 at the time of design. The height of the liquid surface may be adjusted by immersing or removing an object of the volume specified in . Considering the precision and responsiveness of management of the cooling fluid (CF) such as liquid temperature or contamination, and adjustment of the height of the liquid surface, the adjustment tank (31) is connected to the cooling tank (11) along with the drainage by the pump described above. It is preferable to adjust the liquid surface of the cooling tank 11 by adjusting the storage amount of the adjustment tank 31.

위치 제어 장치 (40) 는, 컴퓨터 등의 하드웨어 자원으로 이루어져 있고, 수위 조정기 (30) 를 제어하여, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 제어한다. 특히 위치 제어 장치 (40) 는, 수위 조정기 (30) 의 동작을 제어하여, 금속판 (S) 이 목표 온도로 되는 위치 (RP) 에서 구속되도록, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정한다. 여기서, 목표 온도는, 금속판 (S) 의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 이로써, 금속판 (S) 에 급격한 열 수축과 변태 팽창이 동시에 발생하는 위치에서, 금속판 (S) 의 변형을 구속 롤 (20) 에 의해 구속할 수 있어, ??칭시의 금속판 (S) 의 변형을 억제할 수 있다.The position control device 40 is composed of hardware resources such as a computer, and controls the water level regulator 30 to control the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11. In particular, the position control device 40 controls the operation of the water level regulator 30 to control the fluid of the cooling fluid CF in the cooling tank 11 so that the metal plate S is restrained at the position RP at which the target temperature is reached. Adjust the height of the surface. Here, the target temperature is (TMs+150 ) (℃) to (TMf-150) (℃) is preferably set in the temperature range. As a result, the deformation of the metal plate S can be restrained by the restraining roll 20 at a position where rapid thermal contraction and transformation expansion occur simultaneously in the metal plate S, thereby preventing deformation of the metal plate S during loading. It can be suppressed.

위치 제어 장치 (40) 는, 냉각 유체 (CF) 에 의한 금속판 (S) 의 목표로 하는 냉각 개시 위치 (SP) 로부터 목표 온도로 되는 위치 (RP) 까지의 거리 d 를 산출하고, 산출한 거리 d 에 기초하여 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정한다. 이 때, 위치 제어 장치 (40) 는, 금속판 (S) 의 반송 속도 v (mm/s), 냉각 개시 온도 T1 (℃), 목표 온도 T2 (℃), 냉각 장치 (10) 에 의한 금속판 (S) 의 냉각 속도 CV (℃/s) 를 이용하여 거리 d 를 산출한다. 또한, 상기 파라미터는, 프로세스 컴퓨터의 설정값, 혹은 조업 실적값으로부터 축차 취득해도 되고, 속도 센서 혹은 온도 센서 등을 사용하여 실측해도 된다. 냉각 개시 온도 T1 (℃) 이란, 금속판 (S) 의 냉각을 개시할 때의 온도, 구체적으로는, 냉각 개시 위치 (SP) 직전에서의 금속판 (S) 의 온도를 의미한다. 예를 들면, 냉각 개시 위치 (SP) 나 ??칭 장치 (1) 에 이르기까지의 금속판 (S) 의 냉각 상황에 기초하여, 냉각 개시 위치 (SP) 에 도달하기 직전의 금속판 (S) 의 온도를 산출할 수 있다. 구체적으로는, 연속 어닐링로의 균열대의 출측에 있어서, 비접촉 타입의 온도계에 의해 금속판 (S) 의 온도를 측정한다. 그리고, 그 온도와, ??칭 장치 (1) 에 도달하기까지의 금속판 (S) 의 자연 냉각에 의한 온도 저하분에 기초하여 냉각 개시 위치 (SP) 에 도달하기 직전 혹은 도달 시점의 금속판 (S) 의 온도를 산출할 수 있다. 상기 서술한 금속판 (S) 의 자연 냉각에 의한 온도 저하분은, 실험에 의해 미리 구할 수 있다. 목표 온도 T2 란, 구속 롤 (20) 에 의해 금속판 (S) 이 구속되는 위치 (RP) 에 있어서의 금속판 (S) 의 온도의 목표값을 의미하고 있다.The position control device 40 calculates the distance d from the target cooling start position SP of the metal plate S by the cooling fluid CF to the position RP at the target temperature, and the calculated distance d Based on this, the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11 is adjusted. At this time, the position control device 40 controls the conveyance speed v (mm/s) of the metal plate S, the cooling start temperature T1 (°C), the target temperature T2 (°C), and the metal plate S by the cooling device 10. ) Calculate the distance d using the cooling rate CV (℃/s). In addition, the above parameters may be sequentially acquired from the set values of the process computer or operation performance values, or may be actually measured using a speed sensor or temperature sensor. Cooling start temperature T1 (°C) means the temperature at which cooling of the metal plate S is started, specifically, the temperature of the metal plate S just before the cooling start position SP. For example, based on the cooling situation of the metal plate S up to the cooling start position SP or the cooling device 1, the temperature of the metal plate S just before reaching the cooling start position SP can be calculated. Specifically, at the exit side of the crack zone of the continuous annealing furnace, the temperature of the metal plate S is measured using a non-contact type thermometer. Then, based on the temperature and the temperature drop due to natural cooling of the metal plate S until it reaches the cooling device 1, the metal plate S just before or at the time of reaching the cooling start position SP ) temperature can be calculated. The temperature decrease due to natural cooling of the metal plate S described above can be determined in advance through experiment. The target temperature T2 means the target value of the temperature of the metal plate S at the position RP where the metal plate S is restrained by the restraint roll 20.

구체적으로는, 거리 d 와 냉각 속도 CV (℃/s) 의 관계는 하기 (1) 식으로 나타낸다.Specifically, the relationship between the distance d and the cooling rate CV (°C/s) is expressed by the following equation (1).

　CV = (T1－T2)/(d/v)CV = (T1-T2)/(d/v)

　d = (T1－T2)×v/CV … (1)d = (T1-T2)×v/CV… (One)

냉각 속도 CV (℃/s) 는, 노즐 형상, 또는 분사되는 냉각 유체 (CF) 의 종류, 온도 및 분사량 등의 냉각 조건을 나타내는 계수 α (℃·mm/s) 와, 금속판 (S) 의 판두께 t 를 사용하여 하기 (3) 식으로 나타낼 수 있다.The cooling rate CV (℃/s) is a coefficient α (℃·mm/s) that represents cooling conditions such as the nozzle shape or the type of cooling fluid (CF) sprayed, temperature, and spray amount, and the plate of the metal plate (S). It can be expressed in equation (3) below using the thickness t.

　CV = α/t … (2)CV = α/t … (2)

(1) 식에 (2) 식을 대입하면, 거리 d 는 하기 (3) 식으로 나타낼 수 있다.By substituting equation (2) into equation (1), the distance d can be expressed as equation (3) below.

　d = (T1－T2)×v×t/α … (3)d = (T1-T2)×v×t/α… (3)

위치 제어 장치 (40) 에는, 사전에 실험이나 수치 해석 등에 의해 구해진 냉각 속도 CV (℃/s), 혹은 α (℃·mm/s) 가 기억되어 있다. 그리고, 위치 제어 장치 (40) 는, (1) 식 혹은 (3) 식을 이용하여 거리 d 를 구하고, 구한 거리 d 의 위치에서 금속판 (S) 을 구속하도록, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정한다. 또한, 냉각 속도 CV 는, 판두께 등에 따라 정해지는 값으로, 판두께 1 ∼ 2 mm 에서는 냉각 속도 CV = 1000 ∼ 2000 (℃/s) 가 되고, α = 500 ∼ 2000 (℃·mm/s) 이다. 그래서, 위치 제어 장치 (40) 에 있어서, 냉각 속도 CV 가 상기 범위의 중간인 1500 (℃/s) 으로 설정되어 있어도 된다. 이 경우에는, α 를 중간값인 1250 (℃·mm/s) 으로서 취급해도 된다. 이와 같이, 상기 서술한 냉각 속도 CV 와 판두께 t 와 (2) 식에 의해 구해지는 냉각 조건 α 가 설정되어 있어도 된다.The position control device 40 stores the cooling rate CV (°C/s), or α (°C·mm/s), which was previously determined through experiment or numerical analysis. Then, the position control device 40 determines the distance d using equation (1) or equation (3), and controls the cooling fluid ( Adjust the height of the fluid surface (CF). In addition, the cooling rate CV is a value determined depending on the plate thickness, etc., and for a plate thickness of 1 to 2 mm, the cooling rate CV = 1000 to 2000 (°C/s), and α = 500 to 2000 (°C mm/s). am. Therefore, in the position control device 40, the cooling rate CV may be set to 1500 (°C/s), which is the middle of the above range. In this case, α may be treated as the intermediate value of 1250 (°C·mm/s). In this way, the above-mentioned cooling rate CV, plate thickness t, and cooling condition α obtained by equation (2) may be set.

액체면의 높이의 변경이 가능하다면, 액체에 금속판 (S) 을 단순히 침지하는 것에 의한 저속 냉각과, 노즐 (12) 에 의한 급속 냉각을 병용함으로써, 금속판 (S) 의 초기의 냉각 속도 CV 를 변경하는 것이 가능해진다. 액체를 분사하는 노즐 (12) 에 의한 냉각 구간에서는, 비등에 의해 금속판 (S) 의 표면에 생기는 증기막을 액체 분류에 의해 파괴함으로써 높은 냉각 속도 CV 가 얻어진다. 한편, 단순한 액체로의 금속판 (S) 의 침지에 의한 냉각 구간에서는, 금속판 (S) 의 표면이 증기막으로 덮인 막 비등의 상태가 되어, 액체와 금속판 (S) 사이의 열전달이 증기막에 의해 저해된다. 그 때문에, 냉각 속도 CV 는 저하된다. 이 막 비등에 의한 저속 냉각을 사용함으로써, 급격한 온도 변화에 의한 응력을 억제할 뿐만 아니라, 냉각 초기의 금속판 (S) 을 보다 균일하게 냉각하여, 온도 편차를 저감할 수 있다. 그 때문에, 금속판 (S) 의 형상 변형을 억제하여, 보다 형상이 평탄화된 금속판 (S) 을 얻는 것이 가능해진다.If the height of the liquid surface can be changed, the initial cooling rate CV of the metal plate S can be changed by using a combination of low-speed cooling by simply immersing the metal plate S in the liquid and rapid cooling by the nozzle 12. It becomes possible to do so. In the cooling section by the nozzle 12 spraying the liquid, a high cooling rate CV is obtained by destroying the vapor film formed on the surface of the metal plate S by boiling by liquid jetting. On the other hand, in the cooling section by simply immersing the metal plate S in the liquid, the surface of the metal plate S is covered with a vapor film and is in a boiling state, and heat transfer between the liquid and the metal plate S is caused by the vapor film. It is hindered. Therefore, the cooling rate CV decreases. By using this low-speed cooling by film boiling, not only can the stress caused by rapid temperature change be suppressed, but the metal plate S at the initial stage of cooling can be cooled more uniformly, thereby reducing temperature variation. Therefore, it becomes possible to suppress shape deformation of the metal plate S and obtain a metal plate S with a more flattened shape.

이러한 이유에서, 액체에 금속판 (S) 을 단순히 침지하는 것과, 노즐 (12) 에 의한 냉각을 병용하는 경우에 있어서, 액체면의 높이는, 노즐 (12) 로부터의 액체 분류가 금속판 (S) 에 충돌하는 위치보다 높은 것이 바람직하다. 노즐 (12) 로부터의 액체면의 높이의 범위, 즉, 액체면과 노즐 (12) 사이의 거리는, 일례로서 30 mm 이상 2000 mm 이하인 것이 바람직하다.For this reason, in the case where simply immersing the metal plate S in the liquid and cooling by the nozzle 12 are used together, the height of the liquid surface is such that the liquid jet from the nozzle 12 collides with the metal plate S. It is preferable to place it higher than the desired position. The range of the height of the liquid surface from the nozzle 12, that is, the distance between the liquid surface and the nozzle 12, is preferably 30 mm or more and 2000 mm or less, as an example.

상기 거리의 하한값인 30 mm 보다 액체면이 액체 분류의 충돌 위치에 가까운 경우에는, 노즐 (12) 로부터의 액체 분류의 영향에 의해 액체면이 변동된다. 구체적으로는, 주기적인 액체면의 상하 이동이 발생하기 때문에, 금속판 (S) 에 대한 냉각 능력이 안정되지 않는다. 그 결과, 구속 롤 (20) 에 의해 금속판 (S) 이 구속되어 있는 지점에서의 온도 (구속 온도) 가 변동되고, 주기적인 금속판 (S) 의 형상 변화가 발생할 가능성이 있다.When the liquid surface is closer to the collision position of the liquid jet than 30 mm, which is the lower limit of the distance, the liquid surface fluctuates due to the influence of the liquid jet from the nozzle 12. Specifically, because periodic vertical movement of the liquid surface occurs, the cooling ability for the metal plate S is not stable. As a result, the temperature (constraint temperature) at the point where the metal plate S is restrained by the restraint roll 20 may fluctuate, and periodic changes in the shape of the metal plate S may occur.

상기 거리의 상한값은, 금속판 (S) 의 야금적 특성, 반송 속도(v), 냉각 속도 CV 등에 따라서 적절히 결정되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 액체 ??칭에 의해 원하는 금속 특성을 얻기 위해서는, 변태 온도역에 있어서의 급속 냉각이 필요해진다. 그 때문에, 일반적인 금속판의 ??칭 처리 공정에 있어서의 반송 속도 범위가 10 m/min ∼ 600 m/min 인 것을 고려하면, 상기 상한값이 2000 mm 를 초과하는 것은 바람직하지 않다. 상한값이 2000 mm 를 초과하면, 변태 온도역에 있어서의 금속판 (S) 에 대한 충분한 냉각 능력이 얻어지지 않을 가능성이 높아지기 때문이다. 그 때문에, 액체면과 노즐 (12) 사이의 거리는, 30 mm 이상 2000 mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 보다 액면을 안정시켜 효과적인 냉각 속도를 얻기 위해서, 50 mm 이상 1000 mm 이하인 것이 보다 바람직하다.The upper limit of the distance is preferably determined appropriately according to the metallurgical characteristics of the metal plate S, the conveyance speed (v), the cooling rate CV, etc. Generally, in order to obtain desired metal properties by liquid quenching, rapid cooling in the transformation temperature range is required. Therefore, considering that the conveyance speed range in a general metal plate quenching treatment process is 10 m/min to 600 m/min, it is undesirable for the above upper limit to exceed 2000 mm. This is because if the upper limit exceeds 2000 mm, there is a high possibility that sufficient cooling capacity for the metal plate S in the transformation temperature range will not be obtained. Therefore, the distance between the liquid surface and the nozzle 12 is preferably 30 mm or more and 2000 mm or less. Moreover, in order to stabilize the liquid level more and obtain an effective cooling rate, it is more preferable that it is 50 mm or more and 1000 mm or less.

도 1 을 참조하여 본 발명의 ??칭 방법 및 금속판의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 금속판 (S) 을 반송하면서 냉각 장치 (10) 에 의해 금속판 (S) 이 냉각되어, 금속판 (S) 의 ??칭이 실시된다. 이 때, 금속판 (S) 이 목표 온도 T2 로 되는 위치 (RP) 에서, 금속판 (S) 의 두께 방향에서 양측으로부터 금속판 (S) 을 구속하도록, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이가 조정된다. 구체적으로는, 위치 제어 장치 (40) 에 있어서, 상기 식 (1) 혹은 식 (3) 을 이용하여 거리 d 가 산출되고, 산출된 거리 d 의 위치에서 금속판 (S) 을 구속하도록, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이가 조정된다. 또한, 유체면의 높이의 조정은, 금속판 (S) 의 ??칭을 하고 있는 중에도 축차 실시할 수 있다. 예를 들어, 위치 제어 장치 (40) 는, 반송 속도 v 가 변경된 타이밍에 거리 d 의 산출 및 유체면의 높이의 조정을 실시하도록 해도 된다.Referring to Figure 1, the quenching method and the manufacturing method of the metal plate of the present invention will be described. First, the metal plate S is cooled by the cooling device 10 while conveying the metal plate S, and the metal plate S is quenched. At this time, at the position RP where the metal plate S reaches the target temperature T2, the fluid of the cooling fluid CF in the cooling tank 11 restrains the metal plate S from both sides in the thickness direction of the metal plate S. The height of the face is adjusted. Specifically, in the position control device 40, the distance d is calculated using the above equation (1) or equation (3), and the cooling tank ( 11) The height of the fluid surface of the cooling fluid (CF) within is adjusted. Additionally, the height of the fluid surface can be adjusted sequentially even while the metal plate S is being flattened. For example, the position control device 40 may calculate the distance d and adjust the height of the fluid surface at the timing when the conveyance speed v changes.

금속판 (S) 의 반송 속도는 1 장의 금속판 (S) (1 코일 내) 에 있어서도 변동된다. 그 때문에, 구속 롤 (20) 에 의해 금속판 (S) 을 구속한 채, 유체면의 높이를 상하 이동시킬 수 있으면, 금속판 (S) 의 선단·미단 등 감속하는 부분의 수율을 개선할 수 있으므로, 또한 바람직하다. 혹은, 위치 제어 장치 (40) 는, 설정된 기간마다 거리 d 의 산출 및 유체면의 높이의 조정을 실시하도록 해도 된다.The conveyance speed of the metal plate S varies even for one sheet of metal plate S (within one coil). Therefore, if the height of the fluid surface can be moved up and down while restraining the metal plate S by the restraining roll 20, the yield of the decelerating portion such as the front end and the tail end of the metal plate S can be improved, It is also desirable. Alternatively, the position control device 40 may calculate the distance d and adjust the height of the fluid surface at each set period.

상기 실시형태에 의하면, 수위 조정기 (30) 의 동작을 제어하여, 냉각 개시 위치인 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정한다. 이로써, 금속판 (S) 의 제조 조건에 상관없이, 목표 온도 T2 의 금속판 (S) 을 구속 롤 (20) 에 의해 구속할 수 있다. 그 결과, 연속 어닐링 설비에 있어서, ??칭시에 발생하는 금속판 (S) 의 제조 조건에 따른 금속판 (S) 의 형상 불량을 억제할 수 있다.According to the above embodiment, the operation of the water level regulator 30 is controlled to adjust the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11, which is the cooling start position. Thereby, regardless of the manufacturing conditions of the metal plate S, the metal plate S of the target temperature T2 can be restrained by the restraint roll 20. As a result, in continuous annealing equipment, shape defects of the metal plate S that occur during annealing due to the manufacturing conditions of the metal plate S can be suppressed.

즉, ??칭 장치 (1) 로 반송하는 금속판 (S) 의 온도는, 예를 들면, 반송 속도 v, 금속판 (S) 의 냉각 개시 온도 T1, 금속판 (S) 의 판두께 t 등의 금속판 (S) 의 제조 조건에 따라서 편차가 있다. 따라서, 거리 d 가 제조 조건에 관계없이 일정하게 설정되어 있는 경우, 구속 롤 (20) 에 도달했을 때의 금속판 (S) 의 온도에도 편차가 생기게 된다.That is, the temperature of the metal plate S conveyed by the quenching device 1 is, for example, the conveyance speed v, the cooling start temperature T1 of the metal plate S, the plate thickness t of the metal plate S, etc. ( S) There is variation depending on the manufacturing conditions. Therefore, when the distance d is set to be constant regardless of manufacturing conditions, variations also occur in the temperature of the metal plate S when it reaches the restraining roll 20.

이 문제를 해소하기 위해서, 요컨대, 제조 조건에 따라서 상이한 최적 온도 위치에서 적확하게 금속판 (S) 의 형상을 제어하기 위해서는, 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정하는 것이 효과적임을 알아내었다. 냉각조 (11) 내의 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정함으로써, 제조 조건이 변화되어도 목적으로 하는 온도 범위에서 금속판 (S) 을 구속할 수 있다.In order to solve this problem, in short, in order to accurately control the shape of the metal plate S at different optimal temperature positions depending on the manufacturing conditions, the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11 is adjusted. It was found to be effective. By adjusting the height of the fluid surface of the cooling fluid CF in the cooling tank 11, the metal plate S can be restrained in the target temperature range even if the manufacturing conditions change.

특히, 금속판 (S) 의 급랭 중에 마텐자이트 변태가 일어나 조직이 체적 팽창할 때에 발생하는 복잡하고 불균일한 요철 형상을 저감시킬 수 있다. 따라서, 금속판 (S) 이 고강도 강판 (하이텐) 일 때에, 특히 변형 억제 효과가 커진다. 구체적으로, 인장 강도가 580 MPa 이상인 강판의 제조에 적용하는 것이 바람직하다. 인장 강도의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 일례로서 2000 MPa 이하이면 된다. 상기의 고강도 강판 (하이텐) 으로는, 고강도 냉연 강판, 및 그것들에 표면 처리를 실시한 용융 아연 도금 강판, 전기 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판 등이 있다.In particular, the complex and uneven uneven shape that occurs when martensitic transformation occurs during rapid cooling of the metal plate S and the tissue expands in volume can be reduced. Therefore, when the metal plate S is a high-strength steel plate (High Ten), the deformation suppression effect becomes particularly large. Specifically, it is desirable to apply it to the production of steel sheets with a tensile strength of 580 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but may be 2000 MPa or less as an example. The above-mentioned high-strength steel sheets (high-strength steel sheets) include high-strength cold-rolled steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets that have been subjected to surface treatment, electro-galvanized steel sheets, and alloyed hot-dip galvanized steel sheets.

또한, 고강도 강판의 조성의 구체예로서, 질량％ 로, C 가 0.04 ％ 이상 0.35 ％ 이하, Si 가 0.01 ％ 이상 2.50 ％ 이하, Mn 이 0.80 ％ 이상 3.70 ％ 이하, P 가 0.001 ％ 이상 0.090 ％ 이하, S 가 0.0001 ％ 이상 0.0050 ％ 이하, sol.Al 이 0.005 ％ 이상 0.065 ％ 이하, 필요에 따라서, Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu, 및 Ti 중 적어도 1 종 이상이 각각 0.5 ％ 이하, 추가로 필요에 따라서, B, Sb 가 각각 0.01 ％ 이하, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 예를 들 수 있다. 또한, 금속판은, 강판에 한정되는 것은 아니고, 강판 이외의 금속판이어도 된다.In addition, as a specific example of the composition of the high-strength steel sheet, in mass%, C is 0.04% to 0.35%, Si is 0.01% to 2.50%, Mn is 0.80% to 3.70%, and P is 0.001% to 0.090%. , S is 0.0001% or more and 0.0050% or less, sol.Al is 0.005% or more and 0.065% or less, and, if necessary, at least one of Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu, and Ti is each 0.5% or less, Additionally, if necessary, there may be an example where B and Sb are each 0.01% or less, and the balance is Fe and inevitable impurities. In addition, the metal plate is not limited to a steel plate, and may be a metal plate other than a steel plate.

실시예 1Example 1

본 발명의 실시예를 서술한다. 본 발명예로서, 상기 본 발명의 실시형태에 관련된 ??칭 장치 (1) 를 사용하여, 판두께 t 가 1.0 mm, 판폭이 1000 mm 인 인장 강도 1470 MPa 급의 고장력 냉연 강판 (이하, 강판으로 기재한다) 의 ??칭을 실시하였다. 인장 강도 1470 MPa 급의 강판의 조성으로서, 질량％ 로, C 가 0.20 ％, Si 가 1.0 ％, Mn 이 2.3 ％, P 가 0.005 ％, S 가 0.002 ％ 로 하였다. 강판의 Ms 점의 온도 TMs 는 300 ℃ 이고, Mf 점의 온도 TMf 는 250 ℃ 이다. 따라서, 구속 롤 (20) 의 통과시의 강판의 목표 온도 T2 가, 450 ℃ ∼ 100 ℃ 의 범위가 되도록 설정하면 된다. 본 실시예에서는, 목표 온도 T2 를 400 ℃ 로 설정하였다. 또한, 냉각 개시 온도 T1 을 800 ℃ 로 하였다. 냉각 유체 (CF) 의 온도는 거의 30 ℃ 이고, 냉각 속도 CV 는 1500 (℃/s) 로 설정하였다.An embodiment of the present invention is described. As an example of the present invention, a high-strength cold-rolled steel sheet (hereinafter referred to as a steel sheet) having a tensile strength of 1470 MPa with a sheet thickness t of 1.0 mm and a sheet width of 1000 mm was manufactured using the quenching device 1 related to the embodiment of the present invention. (described) was carried out. The composition of the steel sheet with a tensile strength of 1470 MPa class was 0.20% by mass, 1.0% Si, 2.3% Mn, 0.005% P, and 0.002% S. The temperature TMs at the Ms point of the steel sheet is 300°C, and the temperature TMf at the Mf point is 250°C. Therefore, the target temperature T2 of the steel sheet when passing the restraining roll 20 may be set to be in the range of 450°C to 100°C. In this example, the target temperature T2 was set to 400°C. Additionally, the cooling start temperature T1 was set to 800°C. The temperature of the cooling fluid (CF) was approximately 30° C., and the cooling rate CV was set to 1500 (° C./s).

제조 조건의 변화로서, 반송 속도 v 를 1000 mm/s ∼ 3000 mm/s 사이에서 변화시키고, 식 (1) 에 기초하여, 반송 속도 v 의 변화에 맞춰 거리 d (mm) 를 d = 267 mm ∼ 800 mm 로 제어하였다. 냉각 후의 강판을 길이 방향 (즉, 강판의 반송 방향과 동일 방향) 에서 100 m 간격으로 10 장 채취하고, 각각의 강판의 휨량을 조사하였다. 도 3 은, 휨량의 정의의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 휨량은, 강판을 수평면에 두었을 때에, 접지면으로부터 가장 높은 위치까지의 높이를 휨량으로 하였다.As a change in manufacturing conditions, the conveyance speed v is changed between 1000 mm/s and 3000 mm/s, and based on equation (1), the distance d (mm) is adjusted to d = 267 mm ~ according to the change in conveyance speed v. It was controlled at 800 mm. Ten sheets of the cooled steel sheet were sampled at intervals of 100 m in the longitudinal direction (i.e., in the same direction as the conveyance direction of the steel sheet), and the amount of warpage of each steel sheet was examined. Figure 3 is a schematic diagram showing an example of the definition of the amount of deflection. As shown in FIG. 3, the amount of deflection was defined as the height from the ground contact surface to the highest position when the steel plate was placed on a horizontal surface.

도 4 는, 본 발명예에 있어서의 반송 속도 v 와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 5 는 본 발명예에 있어서의 반송 속도 v 와 금속판의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 반송 속도 v 가 변화되어도, 반송 속도 v 에 따라서 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이를 조정하여 거리 d 를 변화시킴으로써, 구속 롤 (20) 이 통과할 때의 강판의 온도 (℃) 는 400±25 ℃ 가 되었다. 즉, 반송 속도 v 가 변화되어도, 구속 롤 (20) 을 통과할 때의 강판의 온도 (℃) 를 목표 온도 T2 의 범위 (450 ℃ ∼ 100 ℃) 로 제어할 수 있었다. 그 결과, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 강판의 휨량은 모두 10 mm 이하까지 저감되었다. 그것에 의해, 휨량의 최대값과 최소값의 차인 편차가 4.2 mm 로 억제되었다.FIG. 4 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the target temperature in the example of the present invention, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the amount of bending of the metal plate in the example of the present invention. As shown in FIG. 4, even if the conveyance speed v changes, the height of the fluid surface of the cooling fluid CF is adjusted according to the conveyance speed v and the distance d is changed, so that the steel sheet when the constraint roll 20 passes is changed. The temperature (℃) became 400±25℃. That is, even if the conveyance speed v changed, the temperature (°C) of the steel sheet when passing through the constraint roll 20 could be controlled within the range (450°C to 100°C) of the target temperature T2. As a result, as shown in FIG. 5, the amount of warpage of the steel plate was reduced to 10 mm or less. As a result, the deviation, which is the difference between the maximum and minimum values of the amount of deflection, was suppressed to 4.2 mm.

도 6 은, 비교예 1 에 있어서의 반송 속도 v 와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 7 은 비교예 1 에 있어서의 반송 속도 v 와 금속판의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다. 비교예 1 에서는, 냉각 개시 위치로부터 구속 롤 (20) 까지의 거리 d (mm) 는 d = 400 mm 로 일정하게 하고, 그 밖의 조건은 상기 본 발명예와 동일하게 하였다.FIG. 6 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the target temperature in Comparative Example 1, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the amount of bending of the metal plate in Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the distance d (mm) from the cooling start position to the constraint roll 20 was kept constant at d = 400 mm, and other conditions were the same as the above invention examples.

비교예 1 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 반송 속도 v (mm/s) 에 의해, 구속 롤 (20) 의 통과시의 강판의 온도 (℃) 는 크게 변화하여, 제어할 수 없었다. 그 때문에, v = 1000 mm/s 와 v = 1500 mm/s 이외의 조건에서는, 구속 롤 (20) 을 통과할 때의 강판의 온도 (℃) 가 목표 온도 T2 인 450 ℃ ∼ 100 ℃ 의 범위를 벗어나 버렸다. 그 결과, 도 7 에 나타내는 바와 같이, v = 1000 mm/s 와 v = 1500 mm/s 이외의 조건에서는, 강판의 휨량이 모두 10 mm 이상이 되어, 강판의 변형 억제 효과가 불충분하였다. 그 결과, 휨량의 최대값과 최소값의 차인 편차가 10.3 mm 로 커져 버렸다.In Comparative Example 1, as shown in FIG. 6, the temperature (°C) of the steel sheet when passing the constraint roll 20 changed greatly depending on the conveyance speed v (mm/s) and could not be controlled. Therefore, under conditions other than v = 1000 mm/s and v = 1500 mm/s, the temperature (°C) of the steel sheet when passing the restraining roll 20 is within the range of 450°C to 100°C, which is the target temperature T2. It got away. As a result, as shown in FIG. 7, under conditions other than v = 1000 mm/s and v = 1500 mm/s, the amount of deflection of the steel sheet was all 10 mm or more, and the effect of suppressing deformation of the steel sheet was insufficient. As a result, the deviation, which is the difference between the maximum and minimum values of the amount of bending, increased to 10.3 mm.

도 8 은, 비교예 2 에 있어서의 반송 속도 v 와 목표 온도의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 9 는 비교예 2 에 있어서의 반송 속도 v 와 금속판 (S) 의 휨량의 관계를 나타내는 그래프이다. 비교예 2 에서는, 특허문헌 2 에 나타내는 바와 같이, 구속 롤 (20) 은 고정한 채 가동 마스킹을 이동시켜 냉각 개시 위치를 제어함으로써 거리 d 를 제어하였다. 그 밖의 조건은, 본 발명예와 동일하게 하여, 상기의 강판을 제조하였다.FIG. 8 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the target temperature in Comparative Example 2, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between the conveyance speed v and the amount of bending of the metal plate S in Comparative Example 2. In Comparative Example 2, as shown in Patent Document 2, the distance d was controlled by moving the movable masking while fixing the constraint roll 20 to control the cooling start position. Other conditions were the same as in the present invention example, and the above steel plate was manufactured.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 비교예 2 에서는, 반송 속도 v (mm/s) 에 상관없이, 구속 롤 (20) 을 통과할 때의 강판의 온도 (℃) 는 크게 변화하여, 제어할 수 없었다. 그 때문에, 모든 조건에서, 구속 롤 (20) 을 통과할 때의 강판의 온도 (℃) 가 목표 온도 T2 인 450 ℃ ∼ 100 ℃ 의 범위를 벗어나는 경우가 발생하였다. 그리고, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 모든 조건에서, 강판의 휨량이 10 mm 이상을 초과하는 강판이 있어, 강판의 변형 억제 효과가 불충분하였다. 그 결과, 휨량의 최대값과 최소값의 차인 편차가 9.2 mm 로 커져 버렸다.As shown in FIG. 8, in Comparative Example 2, regardless of the conveyance speed v (mm/s), the temperature (°C) of the steel sheet when passing the constraint roll 20 changed greatly and could not be controlled. Therefore, in all conditions, there were cases where the temperature (°C) of the steel sheet when passing through the constraint roll 20 was outside the range of 450°C to 100°C, which is the target temperature T2. And, as shown in FIG. 9, in all conditions, there was a steel plate with a deflection amount of more than 10 mm, and the effect of suppressing deformation of the steel plate was insufficient. As a result, the deviation, which is the difference between the maximum and minimum values of the amount of bending, increased to 9.2 mm.

본 발명의 실시형태는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변경을 추가할 수 있다. 예를 들어, 상기의 실시형태에서는, 목표 온도 T2 가 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 인 경우에 대해 예시하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 후공정에서의 처리나 조업의 자유도의 확보 등의 점에서, 예를 들어 휨량 등의 금속판 (S) 의 형상의 편차가 없으면 된다고 하는 경우에는, 목표 온도 T2 를 (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 로 한정하지 않아도 된다.The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be added. For example, in the above embodiment, the case where the target temperature T2 is (TMs+150) (°C) to (TMf-150) (°C) is exemplified, but it is not limited to this. In the case where there is no variation in the shape of the metal plate S, such as the amount of warpage, for example, in terms of processing in the post-process or ensuring freedom of operation, the target temperature T2 is set to (TMs+150) (°C) to (TMf). There is no need to limit it to -150) (℃).

이 경우, 후공정에서의 처리나 조업의 자유도의 확보 등을 염두에 두면서, 예측되는 형상 (예를 들어, 휨량) 을 고려하여, 목표 온도 T2 를 미리 정한다. 또한, 구속 롤 (20) 의 위치 조정에 의해, 냉각 개시 위치로부터 구속 롤 (20) 까지의 거리 d 를 제어한다. 그와 같이 하여, 구속 롤 (20) 을 통과할 때의 금속판 (S) 의 온도를 미리 정한 온도 T2 로 하여, 금속판 (S) 의 형상, 요컨대, 도 3 에서 정의하는 금속판 (S) 의 휨량의 편차가 4 mm 이내가 되도록 하면 된다.In this case, the target temperature T2 is determined in advance in consideration of the predicted shape (for example, the amount of warpage), keeping in mind processing in post-processes and ensuring freedom of operation. Additionally, the distance d from the cooling start position to the restraint roll 20 is controlled by adjusting the position of the restraint roll 20. In this way, the temperature of the metal plate S when passing through the restraining roll 20 is set to a predetermined temperature T2, and the shape of the metal plate S, that is, the amount of deflection of the metal plate S defined in FIG. 3, is determined. The deviation should be within 4 mm.

또한, 구속 롤 (20) 의 위치가 고정되어 있는 경우에 대해 예시하고 있지만, 구속 롤 (20) 은 금속판 (S) 의 길이 방향 즉 금속판 (S) 의 반송 방향으로 이동하도록 구성되어 있어도 된다. 즉, 금속판 (S) 의 ??칭 장치 (1) 는, 예를 들어 모터 등으로 이루어지는 구속 롤 (20) 을 이동시키는 롤 이동 장치를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 거리 d 는, 냉각 유체 (CF) 의 유체면의 높이와 구속 롤 (20) 의 위치의 쌍방에 의해 제어되게 된다. 이로써, 예를 들어 거리 d 를 크게 하고 싶을 때에, 유체면의 높이를 높이면서 구속 롤 (20) 을 금속판 (S) 의 반송 방향으로 이동시킴으로써, 거리 d 를 신속하게 조정할 수 있다. 혹은, 예를 들어 대략적인 거리 d 의 조정은 수위 조정기 (30) 에 의해 실시하고, 거리 d 의 미세 조정은, 구속 롤 (20) 의 위치 조정에 의해 실시하는 등, 정밀한 거리 d 의 제어를 실시할 수 있다.In addition, although the case where the position of the restraint roll 20 is fixed is illustrated, the restraint roll 20 may be configured to move in the longitudinal direction of the metal plate S, that is, in the conveyance direction of the metal plate S. That is, the quenching device 1 for the metal plate S may be provided with a roll moving device that moves the restraining roll 20 made of a motor or the like, for example. In this case, the distance d is controlled by both the height of the fluid surface of the cooling fluid CF and the position of the restraining roll 20. Accordingly, for example, when it is desired to increase the distance d, the distance d can be quickly adjusted by moving the constraint roll 20 in the conveyance direction of the metal plate S while increasing the height of the fluid surface. Alternatively, precise control of the distance d is performed, for example, rough adjustment of the distance d is performed by the water level adjuster 30, and fine adjustment of the distance d is performed by adjusting the position of the constraint roll 20. can do.

실시예 2Example 2

반송 속도 v 를 1000 mm/s ∼ 2500 mm/s 의 사이에서 변화시키고, 또한, 수직 방향에서 액체면과 강판에 있어서의 노즐 (12) 로부터의 액체 분류의 충돌 위치 (이하, 충돌 위치라고 기재한다) 사이의 거리를 0 mm ∼ 400 mm 의 사이에서 변화시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 제조 조건을 동일하게 하여 강판의 ??칭을 실시하였다. 실시예 2 에 있어서의 액면 높이와 상기 충돌 위치의 관계에 대해서 검증한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 상기 충돌 위치란, 노즐 (12) 의 중심으로부터 액체 분사 방향으로 그은 직선이 강판의 표면과 교차하는 위치이다. 또한, 길이 방향 (즉, 강판의 반송 방향과 동일한 방향) 에서의 강판의 형상 변화의 유무는, 출측 검사에 있어서, 충분히 밝은 형광등 하에, 육안 검사에 의해 실시하였다.The conveyance speed v is changed between 1000 mm/s and 2500 mm/s, and the collision position of the liquid jet from the nozzle 12 on the liquid surface and the steel plate in the vertical direction (hereinafter referred to as the collision position) ) The steel sheet was quenched under the same manufacturing conditions as in Example 1, except that the distance between them was changed between 0 mm and 400 mm. Table 1 shows the results of verifying the relationship between the liquid level height and the collision position in Example 2. In addition, the collision position is a position where a straight line drawn from the center of the nozzle 12 in the liquid spray direction intersects the surface of the steel plate. In addition, the presence or absence of a change in the shape of the steel sheet in the longitudinal direction (i.e., the same direction as the conveyance direction of the steel sheet) was conducted through a visual inspection under a sufficiently bright fluorescent light during the outward inspection.

Figure pct00001
Figure pct00001

표 1 에 나타내는 바와 같이, 액체면과 충돌 위치 사이의 거리가 0 mm 내지 20 mm 인 참고예 1 ∼ 3 에서는, 강판의 반송 방향에 있어서, 강판의 휨 형상이 상측 휨과, 하측 휨으로 주기적으로 바뀌는 변동이 보였다. 또한, 상측 휨이란, 강판의 폭 방향에서의 중앙부가 양단부보다 상방으로 볼록해지도록 변형하는 것을 의미하고 있다. 하측 휨이란, 상측 휨과는 반대로, 강판의 폭 방향에서의 양단부가 중앙부보다 상방으로 볼록해지도록 변형되는 것을 의미하고 있다.As shown in Table 1, in Reference Examples 1 to 3 where the distance between the liquid surface and the impact position is 0 mm to 20 mm, the bending shape of the steel plate periodically changes into upper bending and lower bending in the conveying direction of the steel plate. Changes were seen. In addition, upward bending means deforming the central portion in the width direction of the steel plate so that it becomes more convex upward than both ends. Lower bending, as opposed to upper bending, means that both ends in the width direction of the steel plate are deformed to become convex upward from the central portion.

또, 참고예 1 ∼ 3 에서는, 100 m 마다 채취한 강판의 폭 방향의 최대 휨량은, 본 발명예 1 ∼ 5 와 비교하여, 약간 높아지는 경향이 보였다.Moreover, in Reference Examples 1 to 3, the maximum amount of deflection in the width direction of the steel plate sampled every 100 m tended to be slightly higher compared to Invention Examples 1 to 5.

액체면과 충돌 위치 사이의 거리를 30 mm 이상으로 한 본 발명예 1 ∼ 5 에 있어서는, 강판의 길이 방향에서의 주기적인 휨의 변동은 보이지 않았다. 또, 100 m 마다 채취한 강판의 폭 방향의 최대 휨량은, 상기 거리 및 반송 속도 v 의 증대에 수반하여 감소하는 경향이 보였다. 즉, 본 발명예 1 ∼ 5 에 있어서는, 액면 높이를 노즐로부터의 액체 분류의 충돌 위치로부터 30 mm 이상 높게 설정함으로써, 강판의 초기의 냉각을 저속 냉각으로 할 수 있었다. 이로써 급격한 열 수축에 의한 응력을 작게 할 수 있어, 강판의 형상의 변형을 억제할 수 있고, 강판의 휨량을 적게 할 수 있었다.In Examples 1 to 5 of the present invention in which the distance between the liquid surface and the impact position was 30 mm or more, no periodic change in bending of the steel sheet was observed in the longitudinal direction. In addition, the maximum amount of deflection in the width direction of the steel plate sampled every 100 m tended to decrease as the distance and conveyance speed v increased. That is, in Examples 1 to 5 of the present invention, the initial cooling of the steel sheet could be performed at a low speed by setting the liquid surface height to be 30 mm or more higher than the impact position of the liquid jet from the nozzle. As a result, the stress caused by rapid thermal contraction could be reduced, the deformation of the shape of the steel sheet could be suppressed, and the amount of warpage of the steel sheet could be reduced.

1 : 금속판의 ??칭 장치
10 : 냉각 장치
11 : 냉각조
12 : 노즐
20 : 구속 롤
30 : 수위 조정기
40 : 위치 제어 장치
BD : 반송 방향
CF : 냉각 유체
S : 금속판1: Metal plate quenching device
10: Cooling device
11: cooling tank
12: nozzle
20: Restraint Roll
30: water level regulator
40: position control device
BD: Transport direction
CF: Cooling fluid
S: metal plate

Claims (17)

금속판을 반송하면서 냉각하는 금속판의 ??칭 장치로서,
냉각 유체를 저류하고, 상기 금속판을 침지시켜 냉각하는 냉각조와,
상기 냉각조 내에 설치되고, 상기 냉각조에 의해 냉각된 상기 금속판을 두께 방향으로 구속하면서 반송하는 구속 롤과,
상기 금속판의 냉각 개시 위치인 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는 수위 조정기와,
상기 수위 조정기의 동작을 제어하여 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 제어하는 위치 제어 장치를 구비하는, 금속판의 ??칭 장치.A metal plate cooling device that cools the metal plate while transporting it,
a cooling tank that stores a cooling fluid and immerses the metal plate to cool it;
a restraining roll installed in the cooling tank and transporting the metal plate cooled by the cooling tank while restraining it in a thickness direction;
a water level regulator that adjusts the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank, which is the cooling start position of the metal plate;
A quenching device for a metal plate, comprising a position control device that controls the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank by controlling the operation of the water level regulator. 제 1 항에 있어서,
상기 냉각조 내에 설치되고, 상기 금속판에 상기 냉각 유체를 분사하여 냉각하는 복수의 노즐을 추가로 갖는, 금속판의 ??칭 장치.According to claim 1,
A quenching device for a metal plate, which is installed in the cooling tank and further has a plurality of nozzles for cooling the metal plate by spraying the cooling fluid. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수위 조정기는, 상기 냉각 유체를 저류하고 있고, 상기 냉각조에 접속된 조정조와, 상기 조정조에 공급원과, 상기 조정조로부터의 상기 냉각 유체의 배출을 제어하는 둑을 갖고, 상기 조정조 내의 상기 냉각 유체의 저류량을 조정함으로써, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는, 금속판의 ??칭 장치.The method of claim 1 or 2,
The water level regulator stores the cooling fluid, has an adjustment tank connected to the cooling tank, a supply source to the adjustment tank, and a dam that controls discharge of the cooling fluid from the adjustment tank, and controls the cooling fluid in the adjustment tank. A metal plate quenching device that adjusts the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank by adjusting the storage amount. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 제어 장치는, 상기 금속판이 목표 온도로 되는 위치에서 상기 구속 롤이 상기 금속판을 구속하도록, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하여 상기 금속판의 냉각 개시 위치를 조정하는, 금속판의 ??칭 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The position control device adjusts the cooling start position of the metal plate by adjusting the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank so that the restraining roll restrains the metal plate at the position where the metal plate reaches the target temperature. A device for clamping metal plates. 제 4 항에 있어서,
상기 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 상기 목표 온도는, (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도 범위로 설정되는, 금속판의 ??칭 장치.According to claim 4,
When the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal plate starts is TMs (°C), and the temperature at the Mf point where the martensitic transformation ends is TMf (°C), the target temperature is (TMs+150) (°C ) A quenching device for metal plates set to a temperature range of (TMf-150) (°C). 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 위치 제어 장치는, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리를, 상기 금속판의 반송 속도와, 상기 냉각조에 의한 냉각 개시시의 상기 금속판의 냉각 개시 온도와, 상기 목표 온도와, 상기 금속판의 냉각 속도에 기초하여 설정하고, 설정한 거리가 되도록 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는, 금속판의 ??칭 장치.The method of claim 4 or 5,
The position control device determines the distance from the cooling start position to the constraint roll, the conveyance speed of the metal plate, the cooling start temperature of the metal plate at the start of cooling by the cooling tank, the target temperature, and the A metal plate quenching device that sets the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank so that it is set based on the cooling rate and reaches the set distance. 제 6 항에 있어서,
상기 위치 제어 장치는, 상기 금속판의 반송 속도를 v (mm/s), 냉각 개시 온도를 T1 (℃), 상기 목표 온도를 T2 (℃), 상기 냉각조에 의한 상기 금속판의 냉각 속도를 CV (℃/s) 로 했을 때, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리 d (mm) 를 식 (1) 에서 구하는, 금속판의 ??칭 장치.
　d = (T1－T2)×v/CV (1)According to claim 6,
The position control device sets the conveyance speed of the metal plate to v (mm/s), the cooling start temperature to T1 (°C), the target temperature to T2 (°C), and the cooling rate of the metal plate by the cooling tank to CV (°C). /s), a quenching device for a metal plate in which the distance d (mm) from the cooling start position to the constraint roll is obtained from equation (1).
d = (T1-T2)×v/CV (1) 제 7 항에 있어서,
상기 위치 제어 장치에는, 상기 냉각 속도 CV 가 상기 금속판의 냉각 조건을 나타내는 계수 α 와 상기 금속판의 판두께 t 에 의해, CV = α/t 로서 설정되어 있는, 금속판의 ??칭 장치.According to claim 7,
In the position control device, the cooling rate CV is set as CV = α/t by a coefficient α representing the cooling condition of the metal plate and the plate thickness t of the metal plate. 제 2 항에 있어서,
상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 액체면과 상기 금속판에 있어서의 상기 노즐로부터의 액체 분류의 충돌 위치 사이의 거리는, 30 mm 이상 2000 mm 이하인, 금속판의 ??칭 장치.According to claim 2,
A quenching device for a metal plate, wherein the distance between the liquid surface of the cooling fluid in the cooling tank and the impact position of the liquid jet from the nozzle on the metal plate is 30 mm or more and 2000 mm or less. 금속판을 반송하면서 냉각하는 금속판의 ??칭 방법으로서,
냉각 유체를 저류한 냉각조에 상기 금속판을 침지하고, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 냉각 개시 위치로 하여, 상기 금속판의 냉각을 실시하는 것이며,
상기 금속판이 목표 온도로 되어 있는 위치에서 구속 롤에 의해 상기 금속판을 구속하도록, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는, 금속판의 ??칭 방법.As a method of cooling a metal plate while transporting the metal plate,
The metal plate is immersed in a cooling tank storing a cooling fluid, and the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is set as a cooling start position to cool the metal plate,
A method of quenching a metal plate, wherein the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted to restrain the metal plate with a restraining roll at a position where the metal plate is at the target temperature. 제 10 항에 있어서,
상기 금속판의 마텐자이트 변태가 개시되는 Ms 점의 온도를 TMs (℃), 마텐자이트 변태가 종료되는 Mf 점의 온도를 TMf (℃) 로 했을 때, 상기 목표 온도는, (TMs＋150) (℃) ∼ (TMf－150) (℃) 의 온도 범위로 설정되는, 금속판의 ??칭 방법.According to claim 10,
When the temperature at the Ms point where the martensite transformation of the metal plate starts is TMs (°C), and the temperature at the Mf point where the martensitic transformation ends is TMf (°C), the target temperature is (TMs+150) (°C ) A method of quenching a metal plate, set in a temperature range of (TMf-150) (°C). 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 냉각 유체의 유체면의 높이의 조정은, 상기 금속판의 반송 속도와, 냉각 개시시의 상기 금속판의 냉각 개시 온도와, 상기 목표 온도와, 상기 금속판의 냉각 속도에 기초하여, 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리를 설정하고,
설정한 거리가 되도록 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 유체면의 높이를 조정하는, 금속판의 ??칭 방법.The method of claim 10 or 11,
The height of the fluid surface of the cooling fluid is adjusted based on the conveyance speed of the metal plate, the cooling start temperature of the metal plate at the start of cooling, the target temperature, and the cooling rate of the metal plate from the cooling start position. Set the distance to the constraint roll,
A method of quenching a metal plate, wherein the height of the fluid surface of the cooling fluid in the cooling tank is adjusted to reach a set distance. 제 12 항에 있어서,
상기 냉각조에 의한 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리는, 상기 금속판의 반송 속도를 v (mm/s), 냉각 개시 온도를 T1 (℃), 상기 목표 온도를 T2 (℃), 상기 금속판의 냉각 속도를 CV (℃/s) 로 했을 때, 상기 냉각 개시 위치로부터 상기 구속 롤까지의 거리 d (mm) 를 식 (1) 에서 구하는, 금속판의 ??칭 방법.
　d = (T1－T2)×v/CV (1)According to claim 12,
The distance from the cooling start position by the cooling tank to the constraint roll is the conveyance speed of the metal plate in v (mm/s), the cooling start temperature in T1 (°C), the target temperature in T2 (°C), and the cooling of the metal plate. A method of quenching a metal plate in which the distance d (mm) from the cooling start position to the restraining roll is determined from equation (1) when the speed is set to CV (°C/s).
d = (T1-T2)×v/CV (1) 제 13 항에 있어서,
상기 냉각 속도 CV 는, 상기 금속판의 냉각 조건을 나타내는 계수 α 와 상기 금속판의 판두께 t 에 의해, CV = α/t 로서 설정되어 있는, 금속판의 ??칭 방법.According to claim 13,
The cooling rate CV is set as CV = α/t by the coefficient α representing the cooling condition of the metal plate and the plate thickness t of the metal plate. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 금속판의 ??칭 방법을 이용하는, 고강도 냉연 강판의 제조 방법.A method for producing a high-strength cold-rolled steel sheet using the metal plate quenching method according to any one of claims 10 to 14. 제 15 항에 기재된 방법으로 얻어진 고강도 강판에, 용융 아연 도금 처리, 전기 아연 도금 처리, 혹은 합금화 용융 아연 도금 처리 중 어느 것을 실시하는, 고강도 강판의 제조 방법.A method of producing a high-strength steel sheet, wherein the high-strength steel sheet obtained by the method according to claim 15 is subjected to any of hot-dip galvanizing treatment, electrogalvanizing treatment, or alloyed hot-dip galvanizing treatment. 제 10 항에 있어서,
상기 냉각조 내에 설치된 노즐로부터 상기 금속판에 상기 냉각 유체를 분사하여 냉각함과 함께, 상기 냉각조 내의 상기 냉각 유체의 액체면과 상기 금속판에 있어서의 상기 노즐로부터의 액체 분류의 충돌 위치 사이의 거리는, 30 mm 이상 2000 mm 이하인, 금속판의 ??칭 방법.According to claim 10,
The metal plate is cooled by spraying the cooling fluid from a nozzle installed in the cooling tank, and the distance between the liquid surface of the cooling fluid in the cooling tank and the collision position of the liquid jet from the nozzle on the metal plate is, A method of quenching metal plates that are 30 mm or more and 2000 mm or less.
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