[發(fā)明專利]熱軋鋼帶的冷卻方法及冷卻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380067906.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104884182A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上岡悟史;千葉岳;伊吹和也;飯島慶次
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B21B45/02
• 分類號(hào): B21B45/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 高培培;車(chē)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在熱軋鋼帶制造生產(chǎn)線上通過(guò)控制冷卻而對(duì)熱軋鋼帶進(jìn)行冷卻的情況下，能夠多級(jí)地調(diào)整熱軋鋼帶的冷卻速度的冷卻方法及冷卻裝置。

背景技術(shù)

熱軋鋼帶(hot-rolled?steel?strip)(以下，也稱為鋼帶(steel?strip))通過(guò)將加熱后的坯料軋制成目標(biāo)的尺寸來(lái)制造，但是此時(shí)，在熱軋(粗軋、精軋)的中途的冷卻裝置或精軋后的冷卻裝置中，通過(guò)冷卻水進(jìn)行冷卻(水冷)。在此進(jìn)行的水冷的目的是由此主要控制鋼帶的析出物、相變組織，以得到目標(biāo)的強(qiáng)度、延展性等的方式調(diào)整材質(zhì)。尤其是在精軋后的冷卻中，高精度地控制成規(guī)定的溫度的情況對(duì)于制造目標(biāo)的材質(zhì)特性無(wú)變動(dòng)的熱軋鋼帶而言至關(guān)重要。

近年來(lái)，由于稀有金屬的價(jià)格高漲，除了合金成分的調(diào)整之外，通過(guò)基于冷卻的相變組織控制來(lái)提高機(jī)械特性的手法不斷進(jìn)展，在進(jìn)行上述的水冷的情況下，根據(jù)材質(zhì)的要求而在大范圍內(nèi)控制冷卻速度的要求升高。在熱軋鋼帶制造的一般性的輸出輥道中，作為冷卻裝置，多是上表面為管層流噴嘴且下表面為噴霧嘴這樣的配置，冷卻水量在每一面為0.4～1.0m³/min·m²左右，在板厚3mm的鋼帶中能得到50～70℃/s左右的冷卻速度。

最近，在熱軋的高張力鋼(high?tensile?strength?steel)中，進(jìn)一步加快冷卻速度而積極地實(shí)施相變組織控制這樣的需求較高。另一方面，例如汽車(chē)的車(chē)身所使用的鋼帶從設(shè)計(jì)等的觀點(diǎn)出發(fā)，有時(shí)也使用軟質(zhì)系鋼帶而形成為復(fù)雜的形狀，在這樣的鋼帶中，與強(qiáng)度相比更要求延展性等加工性的情況較多，在冷卻速度過(guò)快的情況下，該加工性存在受損的風(fēng)險(xiǎn)。因此，要求一種能夠使用相同的冷卻裝置使冷卻速度較大地變化的冷卻技術(shù)。

而且，在熱軋鋼帶中，特別是由于其板厚而鋼帶的通板性發(fā)生變化，從而產(chǎn)生困難。在面向汽車(chē)的高張力鋼等中，多是板厚為1.2～3.0mm左右的厚度的鋼帶，特別是板薄1.2mm材料的鋼帶由于剛性弱且通板速度快，因此在注入大量的冷卻水的情況下使鋼帶通過(guò)時(shí)，由于流體阻力而存在容易彈起或卷起的風(fēng)險(xiǎn)。因此，也需要僅對(duì)于板厚較薄的部分來(lái)減少冷卻水量的技術(shù)。

如以上所述，為了控制鋼帶的尺寸或作為目標(biāo)的材質(zhì)，而控制冷卻速度/冷卻水量的技術(shù)的需求較高，作為與之對(duì)應(yīng)的技術(shù)，例如，存在專利文獻(xiàn)1記載的冷卻技術(shù)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國(guó)特開(kāi)昭59-47010號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1中，作為一般性的冷卻裝置的例子，記載有通過(guò)噴射壓力使流量密度變化的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，冷卻水的流量與噴射壓力的0.5次冪成比例，因此即使降低噴射壓力，流量的變化也少，因此使冷卻速度較大變化的情況相當(dāng)困難。通常來(lái)說(shuō)，冷卻速度與冷卻水量的0.7次冪程度成比例，因此冷卻速度的變化與噴射壓力的0.35次冪程度成比例。因此，例如在使冷卻速度為一半程度的情況下，需要將噴射壓力降低至1/7程度，但是在一般的流量調(diào)整閥中難以進(jìn)行這樣的動(dòng)作。

在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的技術(shù)：在下表面冷卻裝置中，在水槽內(nèi)配置噴霧嘴，通過(guò)在水槽內(nèi)充滿冷卻水而使噴霧嘴沒(méi)于水中，通過(guò)噴霧水的運(yùn)動(dòng)量而使水槽內(nèi)的冷卻水相伴隨地一起卷起，由此進(jìn)行冷卻，關(guān)于這樣的裝置，為了調(diào)整卷起水量而變更水槽液面高度與噴霧嘴前端的距離的技術(shù)。

該技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)在于尤其是鋼帶下表面的情況下，噴射的冷卻水與鋼帶發(fā)生了碰撞之后，向水槽落下，因此始終向水槽內(nèi)供給較多的水，液面高度的調(diào)整變得困難。而且，大量的冷卻水從上部落下的水槽內(nèi)由于落下水而液面局部性地產(chǎn)生波浪，從而液面發(fā)生變動(dòng)，因此由各個(gè)噴嘴卷起的水量發(fā)生變化，向鋼帶噴射的流量發(fā)生變動(dòng)。

另外，作為公知技術(shù)，還有如下手法：在連續(xù)鑄造設(shè)備等中使噴霧嘴與坯料的距離變化，由此使冷卻水量密度變化，從而使冷卻速度可變。從噴霧嘴噴射的冷卻水具有某角度擴(kuò)展地噴射，因此鋼帶與噴嘴的距離越分離，每單位面積的冷卻水量(水量密度)越減少，從而能夠調(diào)整冷卻速度。