[發明專利]熱鋼板的冷卻設備以及冷卻方法

有效

• 申請號: 200980127773.3
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN102099130A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 中田直樹;藤林晃夫;福田啟之;平田健二;古米孝行;藤井幸生;寺崎元治
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及一種熱鋼板(hot?rolled?steel?plate)的冷卻設備(coolingequipment)以及冷卻方法。

背景技術

在利用熱軋制造厚鋼板或薄鋼板等的鋼板的工藝中，在例如圖8所示的設備中，對于進行了熱粗扎(hot?rough?rolling)、精扎(hot?finish?rolling)后的鋼板(熱鋼板)，進行水冷或者空冷而控制組織。若借助水冷冷卻到比較低的溫度例如450～650℃左右，則得到微細的鐵素體(ferrite)及貝氏體(bainite)組織，能夠確保鋼板的強度，所以一般采用利用噴霧冷卻水(spray?cooling?water)及層流冷卻水(laminar?cooling?water)等來冷卻鋼板的技術。此外，近年來，廣泛地開發出得到高冷卻速度而令組織更加微細化而提高鋼板的強度的技術。

例如，作為供給大量的棒狀的層流冷卻水而冷卻熱鋼板的技術，有日本特開2002-239623號公報以及日本特開2004-66308號公報的技術。這些是從設置了多個的噴嘴向鋼板的上下表面高速地噴射冷卻水的技術，能夠得到非常高速的冷卻速度，能夠制造出材料特性優異的產品。

此外，作為供給冷卻水而冷卻熱鋼板的另外的技術，有日本特開2006-35233號公報的技術。這是將從噴嘴噴射出的冷卻水填滿在由鋼板和輥和側壁圍成的區域中而形成水池的技術，能夠成為穩定的冷卻狀態而降低寬度方向的冷卻不均。

現有技術文獻：

專利文獻1：日本特開2002-239623號公報

專利文獻2：日本特開2004-66308號公報

專利文獻3：日本特開2006-35233號公報

但是，現有技術中在冷卻能力和冷卻的均一性的確保方面存在問題。

日本特開2002-239623號公報以及日本特開2004-66308號公報的技術中，從多個冷卻噴嘴噴射的冷卻水通過在冷卻水水箱(header)和熱軋鋼帶之間設置的保護板的一個的孔或者狹縫，并且供給到鋼帶的冷卻水從同一個孔或者狹縫排出。即，同時實現噴射口和排水口的功能，所以如圖9所示，冷卻排水的流動相對于從噴嘴頂端噴射的棒狀冷卻水而言為逆流(backward)，成為流動阻力。此外，到達鋼板后的排出水相互碰撞而上升，在到達兼用作噴嘴的排水口之前流路彎曲，所以這部分成為淤塞處而妨礙排出水的順暢的流動。這樣，可知在日本特開2002-239623號公報以及日本特開2004-66308號公報的技術中，向鋼帶表面供給的冷卻水的順暢的排出難以實現。因此，為了確保冷卻水可靠地到達鋼板，必須對水箱施加高噴射壓力而令冷卻水高速噴射，因此存在設備成本高的問題。

此外，若開設狹縫狀的孔，則保護板的狹縫間的部分成為細板狀，所以該部分的剛性降低，存在翹曲的鋼板進入冷卻設備而與冷卻設備碰撞時損傷設備的危險性。因此，冷卻處理的鋼板的板厚為2～3mm沒有問題，但若鋼板的板厚為15mm以上則為了防止設備損傷而必須使用板厚厚的保護板，所以還存在狹縫加工困難的問題。

進而，若開設大小不同的狹縫狀的孔，則根據噴嘴的位置流動阻力不同，所以產生在鋼板的寬度方向上發生冷卻時的溫度不均的問題。

日本特開2006-35233號公報所述的技術為，供給到鋼板上表面的冷卻水在由鋼板和輥和側壁圍成的空間中形成水池，為向上方抽出的構造，所以冷卻水填滿該空間需要時間，所以在鋼板的前端的數m的范圍內，冷卻水的狀態不穩定，存在容易發生鋼板長度方向的冷卻時的溫度不均及翹曲的問題。

此外，在日本特開2006-35233號公報的技術中，還記載了不設置側壁的情況，但是該情況下，如圖12中的虛線箭頭所示，排出水在導向板(在圖12中取代導向板而用分隔壁表示)向寬度方向的端部流動。在此，在日本特開2006-35233號公報的技術中，由于冷卻噴嘴的頂端位于比導向板還靠上方，所以排出水的寬度方向流動與從冷卻噴嘴噴射出的冷卻水干涉。

該寬度方向流動越靠近鋼板寬度方向端部變得越多，所以干涉越在鋼板寬度方向端部側越強，從冷卻噴嘴噴射出的冷卻水的一部分或者全部無法到達鋼板上表面，所以在寬度方向上無法進行均一的冷卻。