JPS631377B2 - - Google Patents
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- JPS631377B2 JPS631377B2 JP16150183A JP16150183A JPS631377B2 JP S631377 B2 JPS631377 B2 JP S631377B2 JP 16150183 A JP16150183 A JP 16150183A JP 16150183 A JP16150183 A JP 16150183A JP S631377 B2 JPS631377 B2 JP S631377B2
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- JP
- Japan
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- cooling
- steel plate
- water
- temperature steel
- cooled
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱間圧延後の高温鋼板をオンライン
上で鋼板の上下面より冷却媒体（水）を噴射し、
冷却することによつて、所要の機械的性質を付与
せしめる冷却方法に関するものである。
上で鋼板の上下面より冷却媒体（水）を噴射し、
冷却することによつて、所要の機械的性質を付与
せしめる冷却方法に関するものである。
近時、熱間圧延された厚鋼板をオンライン上で
それ自身の保有熱を利用し鋼板上面をラミナーノ
ズル（ラミナーフロー、ロツドライクフローおよ
びジエツトフローを含む以下同じ）で、鋼板下面
をスプレーノズルにより冷却する所謂、鋼板の制
御冷却技術が提唱されている。
それ自身の保有熱を利用し鋼板上面をラミナーノ
ズル（ラミナーフロー、ロツドライクフローおよ
びジエツトフローを含む以下同じ）で、鋼板下面
をスプレーノズルにより冷却する所謂、鋼板の制
御冷却技術が提唱されている。
この種の制御冷却技術において、冷却後におけ
る鋼板の形状、即ち、鋼板の反り、端部における
座屈波の生じない良好な平坦度を有する鋼板を得
るために、特に重要な要件となるのは、板厚方向
における対称な温度分布および鋼板の巾方向にお
ける均一な温度分布を付与せしめることである。
る鋼板の形状、即ち、鋼板の反り、端部における
座屈波の生じない良好な平坦度を有する鋼板を得
るために、特に重要な要件となるのは、板厚方向
における対称な温度分布および鋼板の巾方向にお
ける均一な温度分布を付与せしめることである。
前述する鋼板の変形（歪）に対する冷却条件の
影響は、例えば、鋼板の反りに対しては主に鋼板
の上下面より供給する冷却水の量的比率、即ち、
上下水量比に依存するものと考えられ、又、座屈
波は鋼板の巾方向における温度分布に依存するも
のと考えられ、従つて、良好な平坦度の鋼板を得
るためには、前述する２つの冷却条件を充分に加
味する必要がある。
影響は、例えば、鋼板の反りに対しては主に鋼板
の上下面より供給する冷却水の量的比率、即ち、
上下水量比に依存するものと考えられ、又、座屈
波は鋼板の巾方向における温度分布に依存するも
のと考えられ、従つて、良好な平坦度の鋼板を得
るためには、前述する２つの冷却条件を充分に加
味する必要がある。
この制御冷却技術における前述の冷却条件を詳
述するならば、鋼板の上下面から冷却を施すに当
り、前述する上部をラミナーノズルにより、また
下部をスプレーノズルにより冷却を行う場合、そ
の上下面において冷却方法が異なり、上面側にお
ける冷却能力が高いことから、鋼板の変形（反
り）を防止するためにはその上下水量比（下面水
量／上面水量）は1.5〜4.0の範囲を選択すべきで
あると従来ではされていた（特開昭52−85909号
公報参照）。
述するならば、鋼板の上下面から冷却を施すに当
り、前述する上部をラミナーノズルにより、また
下部をスプレーノズルにより冷却を行う場合、そ
の上下面において冷却方法が異なり、上面側にお
ける冷却能力が高いことから、鋼板の変形（反
り）を防止するためにはその上下水量比（下面水
量／上面水量）は1.5〜4.0の範囲を選択すべきで
あると従来ではされていた（特開昭52−85909号
公報参照）。
また、水量密度が高いほど、換言すれば、鋼板
の冷却速度が大きくなれば、その上下水量比を大
きくしなければならないと従来されていた。例え
ば、上下水量比の設定についてその一例を示せば
第１図に示す様に鋼板の反りを抑制するためには
水量密度との関係を加味して下面水量は上面水量
に対して2.0〜2.5倍供給する必要がある。
の冷却速度が大きくなれば、その上下水量比を大
きくしなければならないと従来されていた。例え
ば、上下水量比の設定についてその一例を示せば
第１図に示す様に鋼板の反りを抑制するためには
水量密度との関係を加味して下面水量は上面水量
に対して2.0〜2.5倍供給する必要がある。
また、鋼板の巾方向における温度分布について
は、上面ラミナーノズルからの冷却水が鋼板上面
に滞溜し、かつ、その冷却水は主に鋼板側端部へ
と流出するため、鋼板の端部側ほど滞溜水が加重
され、この滞溜水の２次的な冷却作用により鋼板
の巾方向における端部側の冷却作用が増加し、鋼
板の巾方向における温度分布が発生し、鋼板の弾
性座屈により鋼板端部における波状の座屈波が発
生する（“鉄と鋼”1982年春季溝演大会概要集第
187ページ参照）。
は、上面ラミナーノズルからの冷却水が鋼板上面
に滞溜し、かつ、その冷却水は主に鋼板側端部へ
と流出するため、鋼板の端部側ほど滞溜水が加重
され、この滞溜水の２次的な冷却作用により鋼板
の巾方向における端部側の冷却作用が増加し、鋼
板の巾方向における温度分布が発生し、鋼板の弾
性座屈により鋼板端部における波状の座屈波が発
生する（“鉄と鋼”1982年春季溝演大会概要集第
187ページ参照）。
これらの影響を排除するために巾方向における
上部ノズル流量を調整する方法（特開昭55−
153616号公報）あるいは鋼板端部に落下する冷却
水の部分遮へいによる巾方向温度分布の均一化
（特開昭57−174416号公報および特開昭58−32511
号公報）を図つたものが提案されている。
上部ノズル流量を調整する方法（特開昭55−
153616号公報）あるいは鋼板端部に落下する冷却
水の部分遮へいによる巾方向温度分布の均一化
（特開昭57−174416号公報および特開昭58−32511
号公報）を図つたものが提案されている。
ところで、現実の操業を考さつするとき、前記
種々の対策にも拘らず鋼板の変形、特に冷却速度
を大きくする場合に過大な反りの発生を誘引する
ことが知見された。
種々の対策にも拘らず鋼板の変形、特に冷却速度
を大きくする場合に過大な反りの発生を誘引する
ことが知見された。
本発明者等は種々検討を加えた結果、その原因
は次のような理由であることが推論し得る。
は次のような理由であることが推論し得る。
即ち、鋼板冷却時、下部スプレーノズルによる
冷却水がその噴射圧によつて鋼板の上面に巻き込
まれ、該冷却水による２次冷却作用から鋼板上面
における冷却能を加速し、また、ある場合には鋼
板の端部における温度不均一を招き、反りや弾性
座屈波を生じる結果となる。
冷却水がその噴射圧によつて鋼板の上面に巻き込
まれ、該冷却水による２次冷却作用から鋼板上面
における冷却能を加速し、また、ある場合には鋼
板の端部における温度不均一を招き、反りや弾性
座屈波を生じる結果となる。
一方、これら現象は鋼板上面における全体の冷
却能を上昇せしめることにつながり、さらにはこ
れが延いては鋼板上下面における水量比との関係
から下面スプレーノズルにおける冷却水の増大を
招いていた。
却能を上昇せしめることにつながり、さらにはこ
れが延いては鋼板上下面における水量比との関係
から下面スプレーノズルにおける冷却水の増大を
招いていた。
さらに、またこれが端部の滞溜水の増大を招く
という悪循環を招くから他ならない。
という悪循環を招くから他ならない。
このような現象の存在を無視して上下水量水が
決定され冷却が施されていたのである。
決定され冷却が施されていたのである。
下部スプレーノズルによる鋼板の端部に対する
制御し得ない冷却状態により生じる温度不均一と
鋼板上面に巻き込まれることによる冷却能の増大
という悪循環を除去するために、例えば、特開昭
57−174416号公報に示されるように、下部スプレ
ーノズルの形態に変更を加えた場合にあつても、
前述の上下水量比でもつて冷却を行うと、冷却速
度を大きくした場合、大きな反り、歪が生じた。
制御し得ない冷却状態により生じる温度不均一と
鋼板上面に巻き込まれることによる冷却能の増大
という悪循環を除去するために、例えば、特開昭
57−174416号公報に示されるように、下部スプレ
ーノズルの形態に変更を加えた場合にあつても、
前述の上下水量比でもつて冷却を行うと、冷却速
度を大きくした場合、大きな反り、歪が生じた。
特に、この上下水量比の不均一さが鋼板の変形
に与える影響は爾後の工程におけるレベリング工
程の通板を阻害する大きな反りとして現出するこ
とになり、生産性、歩留りを低下せしめる原因と
なる。
に与える影響は爾後の工程におけるレベリング工
程の通板を阻害する大きな反りとして現出するこ
とになり、生産性、歩留りを低下せしめる原因と
なる。
これは前述する鋼板上下面に対するラミナーノ
ズルとスプレーノズルにおける上下水量比の不均
衡がもたらす結果に他ならないとの結論に達した
のである。
ズルとスプレーノズルにおける上下水量比の不均
衡がもたらす結果に他ならないとの結論に達した
のである。
本発明者等は前述の観点から実操業における最
適な鋼板冷却条件、特に、鋼板上下面の冷却水量
比について種々実験を重ねた結果、従来とは全く
別異の傾向を有する最適上下水量比が存すること
を見い出したのである。
適な鋼板冷却条件、特に、鋼板上下面の冷却水量
比について種々実験を重ねた結果、従来とは全く
別異の傾向を有する最適上下水量比が存すること
を見い出したのである。
即ち、本発明にあつてはまず第１に、熱間圧延
された高温鋼板の上面をパイプノズルからの冷却
水流によつて冷却し、前記高温鋼板の下面をスプ
レーノズルからの噴射水流によつて冷却する高温
鋼板の冷却方法において、 鋼板の上下面に対する上下水量比（下部水量／
上部水量）を水量密度の増大に伴つて小さくなる
よう設定して冷却することを特徴とする高温鋼板
お冷却方法を提供するにある。
された高温鋼板の上面をパイプノズルからの冷却
水流によつて冷却し、前記高温鋼板の下面をスプ
レーノズルからの噴射水流によつて冷却する高温
鋼板の冷却方法において、 鋼板の上下面に対する上下水量比（下部水量／
上部水量）を水量密度の増大に伴つて小さくなる
よう設定して冷却することを特徴とする高温鋼板
お冷却方法を提供するにある。
ここで、上下水量比は1.4〜2.6であることが以
下の説明からも明らかとなり、また、水量密度が
0.5以上になれば上下水量比は1.4〜1.7の平行な範
囲に入り、強冷した場合でも本発明の範ちゆうに
入ることが以下の説明でも理解されよう。
下の説明からも明らかとなり、また、水量密度が
0.5以上になれば上下水量比は1.4〜1.7の平行な範
囲に入り、強冷した場合でも本発明の範ちゆうに
入ることが以下の説明でも理解されよう。
更に、本発明にあつては第２に、熱間圧延され
た高温鋼板の上面にパイプノズルからの冷却水流
によつて冷却し、前記高温鋼板の下面をスプレー
ノズルからの噴射水流によつて冷却する高褐鋼板
の冷却方法において、 上下水量比Ｒ（下部水量／上部水量）を、 Ｒ≦3.836−8.089・Ｗ＋7.556・W2 Ｒ≧2.013−1.733・Ｗ＋1.333・W2 但し、Ｗは上下平均水量密度〔m2／min・m2〕 の範囲で冷却することを特徴とする高温鋼板の冷
却方法を提供するにある。
た高温鋼板の上面にパイプノズルからの冷却水流
によつて冷却し、前記高温鋼板の下面をスプレー
ノズルからの噴射水流によつて冷却する高褐鋼板
の冷却方法において、 上下水量比Ｒ（下部水量／上部水量）を、 Ｒ≦3.836−8.089・Ｗ＋7.556・W2 Ｒ≧2.013−1.733・Ｗ＋1.333・W2 但し、Ｗは上下平均水量密度〔m2／min・m2〕 の範囲で冷却することを特徴とする高温鋼板の冷
却方法を提供するにある。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述す
る。
る。
第２図は本発明の方法に使用する冷却装置の説
明図であり、板幅中心Ｃ−Ｃより対称である一方
のみを示しており、１は被冷却鋼板で、熱間圧延
されて図示しないローラーテーブルを介して図面
と垂直方向に通板される。
明図であり、板幅中心Ｃ−Ｃより対称である一方
のみを示しており、１は被冷却鋼板で、熱間圧延
されて図示しないローラーテーブルを介して図面
と垂直方向に通板される。
ローラーテーブル間にはスプレーノズル２，２
Ａを有する下部ヘツダ３が設けられ、スプレーノ
ズル２，２Ａを介して鋼板１の下面に冷却水を噴
出可能とされ、該噴射水流によつて鋼板下面が冷
却可能である。
Ａを有する下部ヘツダ３が設けられ、スプレーノ
ズル２，２Ａを介して鋼板１の下面に冷却水を噴
出可能とされ、該噴射水流によつて鋼板下面が冷
却可能である。
この場合、スプレーノズルのうち、板端側のノ
ズル２Ａは図示の如く斜方ノズルとされ、該ノズ
ル２Ａからの噴出流が鋼板１のエツジには乗らな
いようにされ、ここに、該ノズル２Ａによる２次
冷却は防止されている。なお、その他のノズル２
は垂直方向の放射ノズルである。なお、全てのノ
ズルが斜方ノズルであつてもよい。
ズル２Ａは図示の如く斜方ノズルとされ、該ノズ
ル２Ａからの噴出流が鋼板１のエツジには乗らな
いようにされ、ここに、該ノズル２Ａによる２次
冷却は防止されている。なお、その他のノズル２
は垂直方向の放射ノズルである。なお、全てのノ
ズルが斜方ノズルであつてもよい。
４は上部ヘツダであり、パイプノズル５を備
え、鋼板１の上面に対して該ノズル５からの冷却
水流が噴出され、冷却可能とされている。
え、鋼板１の上面に対して該ノズル５からの冷却
水流が噴出され、冷却可能とされている。
第２図で示したような冷却装置を用いて、本発
明者等は下記条件で実験をしたところ第３図、第
４図の結果を得た。
明者等は下記条件で実験をしたところ第３図、第
４図の結果を得た。
実施例
鋼板サイズ（mm）（12t〜51t）×（2500w〜4500w）
×ｌ 但し、ｔは板厚、ｗは板幅 冷却開始温度（℃） 720〜850 冷却停止温度（℃） 500〜600 水量（m2／hr） 3000〜8000 而して、第３図で示す如く、前述実施例におい
て、板幅3200〜3800で、板厚ｔが12≦ｔ≦25のも
のにつき、上下平均水量密度（m3／min.m2）と
上下水量比Ｒ（下部水量／上部水量）の範囲を求
めた結果、形状良否の判断基準を冷却後にホツト
レベラ等の矯正機に通常操業ピツチを害すること
なく通過できるか否かを基準とし、通過できない
ものは形状不良な大きな反り変形があつたことを
第３図において示している。
×ｌ 但し、ｔは板厚、ｗは板幅 冷却開始温度（℃） 720〜850 冷却停止温度（℃） 500〜600 水量（m2／hr） 3000〜8000 而して、第３図で示す如く、前述実施例におい
て、板幅3200〜3800で、板厚ｔが12≦ｔ≦25のも
のにつき、上下平均水量密度（m3／min.m2）と
上下水量比Ｒ（下部水量／上部水量）の範囲を求
めた結果、形状良否の判断基準を冷却後にホツト
レベラ等の矯正機に通常操業ピツチを害すること
なく通過できるか否かを基準とし、通過できない
ものは形状不良な大きな反り変形があつたことを
第３図において示している。
即ち、第３図において、
上下水量比Ｒを、
Ｒ≦3.836−8.089・Ｗ＋7.556・W2
Ｒ≧2.013−1.733・Ｗ＋1.333・W2
但し、Ｗは上下平均水量密度〔m3／min・m2〕
の範囲で冷却することにより、第３図の〇印で示
されるような形状良好な冷却鋼板を得ることがで
きたのであり、前記範囲外にあつては黒色〇印で
示す如く形状不良な冷却鋼板となることを知見し
たのである。
されるような形状良好な冷却鋼板を得ることがで
きたのであり、前記範囲外にあつては黒色〇印で
示す如く形状不良な冷却鋼板となることを知見し
たのである。
また、第４図の上下水量比と反りとの関係グラ
フからも明らかな如く、前述特定された上下水量
比Ｒの範囲は有効なことが立証できる。
フからも明らかな如く、前述特定された上下水量
比Ｒの範囲は有効なことが立証できる。
而して、上下水量比は第３図からも明らかな如
くＲ＝2.750−4.251・Ｗ＋3.655・W2であること
が適正である。即ち、鋼板の上下面に対する上下
水量比（下部水量／上部水量）を水量密度の増大
に伴つて小さくなるようにして冷却するのであ
り、この場合、第３図でも明らかな如く上下水量
比は1.4〜2.6とされているのであり、又、第３図
において、水量密度が0.5以上になれば、上下水
量比は1.4〜1.7の平行な範囲に入るのである。な
お、第４図において、水量密度の表記は下部ノズ
ルに対するものである。
くＲ＝2.750−4.251・Ｗ＋3.655・W2であること
が適正である。即ち、鋼板の上下面に対する上下
水量比（下部水量／上部水量）を水量密度の増大
に伴つて小さくなるようにして冷却するのであ
り、この場合、第３図でも明らかな如く上下水量
比は1.4〜2.6とされているのであり、又、第３図
において、水量密度が0.5以上になれば、上下水
量比は1.4〜1.7の平行な範囲に入るのである。な
お、第４図において、水量密度の表記は下部ノズ
ルに対するものである。
以上、要するに本発明にあつては、幾多の実験
を重ねた結果、従来例とは全く異なる現象をみい
出し、上下水量比を特定することによつて反りの
ない高温鋼板の加速冷却方法を得ることができ、
ここに、技術的に難易度が高く、解決すべきテー
マが多いこの種冷却方法として、従来例では到底
期待できないものを提供するのに成功したのであ
る。
を重ねた結果、従来例とは全く異なる現象をみい
出し、上下水量比を特定することによつて反りの
ない高温鋼板の加速冷却方法を得ることができ、
ここに、技術的に難易度が高く、解決すべきテー
マが多いこの種冷却方法として、従来例では到底
期待できないものを提供するのに成功したのであ
る。
第１図は従来例における水量密度と上下水量比
の関係を示すグラフ、第２図は本発明方法に使用
する冷却装置一例の説明図、第３図は上下平均水
量密度と上下水量比の関係を裏付けるための本発
明実施例のグラフ、第４図は上下水量比と反りと
の関係を示す本発明実施例と従来例を示すグラフ
である。 １……被冷却鋼板、３……下部ヘツダ、４……
上部ヘツダ。
の関係を示すグラフ、第２図は本発明方法に使用
する冷却装置一例の説明図、第３図は上下平均水
量密度と上下水量比の関係を裏付けるための本発
明実施例のグラフ、第４図は上下水量比と反りと
の関係を示す本発明実施例と従来例を示すグラフ
である。 １……被冷却鋼板、３……下部ヘツダ、４……
上部ヘツダ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱間圧延された高温鋼板の上面をパイプノズ
ルからの冷却水流によつて冷却し、前記高温鋼板
の下面をパイプノズルからの噴射水流によつて冷
却する高温鋼板の冷却方法において、 鋼板の上下面に対する上下水量比（下部水量／
上部水量）を水量密度の増大に伴つて小さくなる
よう設定して冷却することを特徴とする高温鋼板
の冷却方法。 ２ 熱間圧延された高温鋼板の上面をパイプノズ
ルからの冷却水流によつて冷却し、前記高温鋼板
の下面をパイプノズルからの噴射水流によつて冷
却する高温鋼板の冷却方法において、 上下水量比Ｒ（下部水量／上部水量）を Ｒ≦3.836−8.089・Ｗ＋7.556・W2 Ｒ≧2.013−1.733・Ｗ＋1.333・W2 但し、Ｗは上下平均水量密度〔m3／min.m2〕 の範囲で冷却することを特徴とする高温鋼板の冷
却方法。 ３ 上下水量比ＲがＲ＝2.750−4.251・Ｗ＋
3.655・W2であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の高温鋼板の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16150183A JPS6086215A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 高温鋼板の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16150183A JPS6086215A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 高温鋼板の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086215A JPS6086215A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS631377B2 true JPS631377B2 (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15736265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16150183A Granted JPS6086215A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 高温鋼板の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086215A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6333664U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4905051B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2012-03-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の冷却設備および冷却方法 |
| JP6275525B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-02-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 厚鋼板の冷却方法及び厚鋼板の製造方法並びに厚鋼板冷却装置 |
| CN105414204B (zh) * | 2015-12-07 | 2017-11-28 | 武汉钢铁有限公司 | 用于热轧带钢的层流冷却控制系统及方法 |
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1983
- 1983-08-31 JP JP16150183A patent/JPS6086215A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6333664U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6086215A (ja) | 1985-05-15 |
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