[發明專利]鋼板的冷卻方法

無效

• 申請號: 201010534958.0
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN102039322A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 芹澤良洋;山本龍司;小川茂
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02;B21B37/74
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 夏斌;陳萍

本申請為申請號200780003220.8、國際申請號PCT/JP2007/065032、國際申請日為2007年7月25日、進入中國國家階段日期為2008年7月25日、發明名稱為“鋼板的冷卻方法”的申請的分案申請。?

技術領域

本發明涉及在鋼板的熱軋工序或熱處理工序中、當對在多對約束輥對之間進行約束、通板中的溫度為幾百度以上的鋼板(主要是厚鋼板，以下稱作“鋼板”)的上下表面噴射冷媒(由水或水與空氣的混合體構成的冷卻媒體，以下稱作“冷卻水”、“冷媒”、“水”)而進行冷卻時、為了能夠進行上下均勻的冷卻、得到形狀特性及材質特性均勻且高品質的鋼板而采用的鋼板的冷卻方法。?

背景技術

例如，具備將熱軋后的高溫的鋼板通過冷卻水急冷(加速冷卻)、得到淬火效果、對鋼板賦予高強度的特性的被稱作控制冷卻的工序的鋼板制造設備已被實用化。?

作為在這里使用的控制冷卻裝置，在特開昭61-1420號公報的圖1等中，公開了在由熱精軋機軋制后的鋼板的上下面側分別配置具有多個噴嘴的集管機構、從上下的噴嘴群噴射冷卻水而進行強制冷卻的技術。?

但是，在具備這樣的控制冷卻裝置的以往的鋼板制造設備中，起因于通過控制冷卻裝置加速冷卻時的鋼板上下表面的冷卻不平衡等，有與以往的空冷的情況相比容易發生基于翹曲的形狀不良的問題。?

該形狀不良以從鋼板的上面側和下面側噴射的冷卻水變動的差異帶來的冷卻速度的差、或者板寬方向的冷卻水流的變動差為主要原因此發生，產生板厚方向、板寬方向的非對稱的內部應力，使產品的形狀劣化，在顯著的情況下，除了該形狀不良以外，有時會發生鋼材強度、延伸等機械特?性降低等的問題。?

此外，在制造多個同一規格的產品時，也有在各產品間發生品質偏差的問題。這主要是因為冷卻停止溫度的變動帶來的鋼材組織的相變偏差而發生的。?

近年來，對于鋼板的機械性質的均勻性、制造相同規格產品時的制造批次內的偏差的限制也變得嚴格。?

在現狀下，為了容許冷卻時的偏差并將產品保持為一定的品質以上，通過鋼材成分、軋制模式等的控制、制造后的再處理等，修正冷卻停止溫度的偏差。如果能夠降低冷卻停止溫度的偏差，則能夠緩和鋼材成分、軋制模式等的制造條件，并且能夠省略制造后的熱處理等，能夠享受的經濟效果很大。?

此外，作為在對鋼板上下表面進行冷卻時、防止冷卻停止溫度的偏差、實現防止形狀不良的發生、確保機械性質的穩定的技術，以往有測量水冷時的鋼板上下表面溫度、根據溫度差預測變形量、并控制向鋼板上下表面的注水量以抑制變形的技術。?

例如，如日本特開平2-179819號公報中記載的那樣，公開了具有在材質上確保預先設定的冷卻結束溫度、并且控制從上下面噴射的冷卻水量、以將水冷時的熱鋼板的翹曲量控制在規定值內的功能的熱軋鋼板的冷卻控制裝置。?

在該日本特開平2-179819號公報中公開的技術是基于預先給出的熱鋼板的各物性值、以上面與下面單位求出冷卻水量與熱傳導率的關系、根據該關系預測板厚方向溫度分布的冷卻過程中的溫度履歷、根據該溫度分布履歷預測熱鋼板的翹曲量、控制從上下面噴射的冷卻水量、以將該翹曲量控制在規定范圍內。?

在該技術中，在輸送方向上將多個約束輥對間構成作為一個控制單位的冷卻區域，在該冷卻區域內，將各約束輥對間的上面噴嘴群、下面噴嘴群的冷卻水量在區域內分別控制為相同的量。可以配置多個該冷卻區域，能夠通過板厚、板長等的各條件及冷卻開始溫度、冷卻停止溫度等要素進行使用冷卻區域的調節(靈活運用)。并且，關于鋼板的冷卻控制，公開了通過變更注水量與通板速度來進行的技術。此外，公開了在熱鋼板的寬度?方向上、在端部的遮擋部與中央部進行不同的冷卻速度的修正的技術。此時，作為在溫度履歷計算中使用的冷卻時的熱傳導率的預測值，在上述各個冷卻區域中設定以注水量和鋼板溫度為要素進行變化的熱傳導率。?

但是，在該日本特開平2-179819號公報中公開的技術，例如，如圖10所示，將在各約束輥對2₁、2₂之間約束輸送中的鋼板1在具備多個具有多個噴嘴3的上、下面噴嘴群6a、6b的冷卻裝置6的鋼板冷卻區域(距離L：在通常的情況下是0.7m～1.5m左右)進行冷卻的情況下，難以穩定確保冷卻控制精度，難以充分應對上述各要求。?

根據本發明者們的見解，為了高精度地預測鋼板的溫度履歷、以高精度進行對應于預測的噴射冷媒量的控制，需要充分地考慮在各約束輥對間的鋼板冷卻區域中在鋼板輸送方向或鋼板寬度方向上變化的熱傳導率的推移。?