钢板的冷却方法技术

本发明专利技术提供一种钢板的冷却方法，在将在约束辊对间约束输送中的钢板通过来自约束辊对间的上下面喷嘴群的冷媒喷流两面冷却，稳定确保约束辊对间的钢板冷却区域中的从冷却开始到冷却结束的冷却控制精度，一边将钢板上下面均匀冷却，在稳定确保钢材品质的同时能够高精度地冷却到目标温度，将配置上下面喷嘴群的各约束辊对间的钢板冷却区域在钢板输送方向或钢板输送方向和宽度方向上、至少分割为喷流冲击部区域和喷流非冲击部区域，预先预测各分割区域的热传导率，基于该预测值运算钢板的预测温度履历，设定并控制上下面喷嘴群的喷流冲击部区域的冷媒喷射量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在钢板的热轧工序或热处理工序中、当对在多对约束辊对 之间进行约束、通板中的温度为几百度以上的钢板(主要是厚钢板，以下 称作"钢板")的上下表面喷射冷媒(由水或水与空气的混合体构成的冷却 媒体，以下称作"冷却水"、"冷媒"、"水")而进行冷却时、为了能够进行 上下均匀的冷却、得到形状特性及材质特性均匀且高品质的钢板而采用的 。
技术介绍
例如，具备将热轧后的高温的钢板通过冷却水急冷(加速冷却)、得到 淬火效果、对钢板赋予高强度的特性的被称作控制冷却的工序的钢板制造 设备已被实用化。作为在这里使用的控制冷却装置，在特开昭61-1420号公报的图1等 中，公开了在由热精轧机轧制后的钢板的上下面侧分别配置具有多个喷嘴 的集管机构、从上下的喷嘴群喷射冷却水而进行强制冷却的技术。但是，在具备这样的控制冷却装置的以往的钢板制造设备中，起因于 通过控制冷却装置加速冷却时的钢板上下表面的冷却不平衡等，有与以往 的空冷的情况相比容易发生基于翘曲的形状不良的问题。该形状不良以从钢板的上面侧和下面侧喷射的冷却水变动的差异带来 的冷却速度的差、或者板宽方向的冷却水流的变动差为主要原因此发生， 产生板厚方向、板宽方向的非对称的内部应力，使产品的形状劣化，在显 著的情况下，除了该形状不良以外，有时会发生钢材强度、延伸等机械特 性降低等的问题。此外，在制造多个同一规格的产品时，也有在各产品间发生品质偏差 的问题。这主要是因为冷却停止温度的变动带来的钢材组织的相变偏差而 发生的。近年来，对于钢板的机械性质的均匀性、制造相同规格产品时的制造 批次内的偏差的限制也变得严格。在现状下，为了容许冷却时的偏差并将产品保持为一定的品质以上， 通过钢^"成分、轧制模式等的控制、制造后的再处理等，修正冷却停止温 度的偏差。如果能够降低冷却停止温度的偏差，则能够缓和钢材成分、轧 制模式等的制造条件，并且能够省略制造后的热处理等，能够享受的经济 效果很大。此夕卜，作为在对钢板上下表面进行冷却时、防止冷却停止温度的偏差、 实现防止形状不良的发生、确保机械性质的稳定的技术，以往有测量水冷 时的钢板上下表面温度、根据温度差预测变形量、并控制向钢板上下表面 的注水量以抑制变形的技术。例如，如日本特开平2-179819号公报中记载的那样，公开了具有在材 质上确保预先设定的冷却结束温度、并且控制从上下面喷射的冷却水量、 以将水冷时的热钢板的翘曲量控制在规定值内的功能的热轧钢板的冷却控 制装置。在该日本特开平2-179819号公报中公开的技术是基于预先给出的热钢 板的各物性值、以上面与下面单位求出冷却水量与热传导率的关系、根据 该关系预测板厚方向温度分布的冷却过程中的温度履历、根据该温度分布 履历预测热钢板的翘曲量、控制从上下面喷射的冷却水量、以将该翘曲量 控制在规定范围内。在该技术中，在输送方向上将多个约束辊对间构成作为一个控制单位 的冷却区域，在该冷却区域内，将各约束辊对间的上面喷嘴群、下面喷嘴 群的冷却水量在区域内分别控制为相同的量。可以配置多个该冷却区域， 能够通过板厚、板长等的各条件及冷却开始温度、冷却停止温度等要素进 行使用冷却区域的调节(灵活运用)。并且，关于钢板的冷却控制，公开了 通过变更注水量与通板速度来进行的技术。此外，公开了在热钢板的宽度 方向上、在端部的遮挡部与中央部进行不同的冷却速度的修正的技术。此 时，作为在温度履历计算中使用的冷却时的热传导率的预测值，在上述各 个冷却区域中设定以注水量和钢板温度为要素进行变化的热传导率。但是，在该日本特开平2-179819号公报中公开的技术，例如，如图IO所示，将在各约束辊对2" 22之间约束输送中的钢板1在具备多个具有多 个喷嘴3的上、下面喷嘴群6a、 6b的冷却装置6的钢板冷却区域(距离L: 在通常的情况下是0.7m 1.5m左右)进行冷却的情况下，难以稳定确保冷 却控制精度，难以充分应对上述各要求。根据本专利技术者们的见解，为了高精度地预测钢板的温度履历、以高精 度进行对应于预测的喷射冷媒量的控制，需要充分地考虑在各约束辊对间 的钢板冷却区域中在钢板输送方向或钢板宽度方向上变化的热传导率的推 移。但是，在日本特开平2-179819号公报中所公开的技术中，由于没有充 分地考虑该情况，所以热传导率的预测精度不充分。这在钢板输送方向上 使通板速度变化的情况下尤其显著。因此，在该技术中，为了进一步减小 钢板上下表面的温度履历差，稳定确保形状特性、机械特性，确保能够充 分地应对近年来的品质严格化的要求的钢板，还希望进一步加强冷却控制 条件。
技术实现思路
本专利技术例如如图1所示，在将热轧的钢板1、在沿钢板输送方向配置的 各约束辊对间(例如2,-22间)约束输送中、由来自上、下面喷嘴群6a、 6b 的喷嘴3的冷媒喷射进行两面冷却的情况下，在各约束辊对间的上、下面 喷嘴群6a、 6b的钢板冷却区域(L区域中)、通过有热传导率明显不同的 区域、例如喷流冲击部区域A及喷流非冲击部区域B及C的上下面喷嘴群 6" 62……6n进行控制冷却的情况下使用。这里所谓的"喷流冲击部区域"，定义为较密地配置有喷嘴、冷媒喷流 直接冲击在钢板表面上的冷媒喷流的冲击面积率较大的主冷却部区域。此外，所谓的"喷流非冲击部区域"，定义为虽然有冷媒喷流的流动、 但冷媒喷流不直接冲击在钢板表面上的区域。在本专利技术中，提供一种通过充分考虑在钢板冷却区域的各区域中变化 的热传导率的推移、改善例如在上述特开平2-179810号公报中所公开的技 术、进一步强化冷却控制精度、使钢板上下面的温度履历差足够小、稳定 确保形状特性、机械特性、且能够充分应对近年来的品质严格化的要求的。本专利技术的为了有利地解决上述问题，以下面的(1) (5)为主旨。(1) 一种，利用钢板的冷却装置对钢板进行控制冷却， 所述钢板的冷却装置具备约束热轧的钢板来进行通板的由上辊和下辊构成 的多对约束辊和上、下面喷嘴群，所述上、下面喷嘴群具有对通过在通板 方向的前后相邻的各约束辊对间的钢板的上、下表面喷射冷却媒体的、在 钢板宽度方向上排列为一列或多列的喷嘴，其特征在于，将各约束辊对间 的上、下面喷嘴群的钢板冷却区域在钢板输送方向上至少分割为喷流冲击 部区域和喷流非沖击部区域，基于预先预测的各分割区域的热传导率运算 钢板的预测温度履历，控制各约束辊对间的喷流冲击部区域的上、下面喷 嘴群的喷射冷却媒体量。(2) 在(1)中，其特征在于，在将各约束辊对间的上下面喷嘴群的 喷流沖击部区域在钢板输送方向上分割为2分割以上的情况下，以各分割 区域单位控制上、下面喷嘴群的喷射冷却媒体量。(3) 在(1)或(2)中，其特征在于，在各约束辊对间的钢板冷却区 域的钢板宽度方向上，至少将喷流冲击部区域分割为两侧端部区域、和该 两侧端部区域的内侧区域，基于预先设定的各分割区域的热传导率运算钢 板宽度方向的预测温度履历，控制各约束辊对间的钢板宽度方向的喷流冲 击部区域的上、下面喷嘴群的喷射冷却媒体量。(4) 在(3)中，其特征在于，在将约束辊对间的上下面喷嘴群的钢 板冷却区域的喷流冲击部区域在钢板宽度方向上分割为2分割以上的情况 下，以各分割区域单位控制上、下面喷嘴群的喷射冷却媒体量。(5) 在(1) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板的冷却方法，利用钢板的冷却装置对钢板进行控制冷却，所述钢板的冷却装置具备约束热轧的钢板来进行通板的由上辊和下辊构成的多对约束辊和上、下面喷嘴群，所述上、下面喷嘴群具有对通过在通板方向的前后相邻的各约束辊对间的钢板的上、下表面喷射冷却媒体的、在钢板宽度方向上排列为一列或多列的喷嘴，其特征在于，　将各约束辊对间的上、下面喷嘴群的钢板冷却区域在钢板输送方向上至少分割为喷流冲击部区域和喷流非冲击部区域，基于预先预测的各分割区域的热传导率运算钢板的预测温度履历，控制各约束辊对间的喷流冲击部区域的上、下面喷嘴群的喷射冷却媒体量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：芹泽良洋，山本龙司，小川茂，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]