JP2003293030A - 鋼板の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板を制御冷却した場合に、反りや曲がりな
どの形状不良がなく、平坦度に優れた鋼板を製造するた
めの冷却方法を提供すること。 【解決手段】 熱間圧延された高温の鋼板を、上下にノ
ズル有し、かつ該ノズルの注水量が制御可能な冷却ゾー
ンを鋼板進行方向に複数備えた冷却装置内を搬送させな
がら、前記ノズルより冷却水を供給して鋼板を冷却する
冷却方法において、圧延完了後の圧延鋼板の表面温度の
予測温度と実績温度との差に基づいて、前記冷却装置の
冷却ゾーンの上下水量比を設定すると共に、更に、各冷
却ゾーン入側で前記鋼板の上下面温度を測定し、この上
下面温度の差に基づいて当該冷却ゾーンの上下水量比を
修正することを各冷却ゾーン毎に逐次実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延された鋼
板の冷却方法に関し、更に詳しくは、上下にノズルを有
しかつこのノズルの注水量が制御可能な冷却ゾーンを鋼
板進行方向に複数備えた冷却装置内を搬送させながら、
このノズルより冷却水を供給して鋼板を冷却する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延後の高温の鋼板をオンラインで
連続的に冷却し、高強度,高靭性の厚鋼板を製造するプ
ロセスが広く用いられている。この製造プロセスでは、
連続的な冷却により鋼材の組織制御が行えるため、添加
する合金元素の低減や熱処理工程の省略が可能であり、
製造コストの削減効果が大きい。また、合金元素の低減
は、溶接性を向上させ、予熱量を少なくし、大入熱溶接
の適用を可能とするなど、溶接作業効率の大幅な改善に
寄与している。

【０００３】この冷却には、鋼板の上面側と下面側に水
冷ノズルを配置した冷却装置内に、鋼板を搬送しなが
ら、鋼板の上面、下面に冷却水を噴射して制御冷却する
プロセスが多く用いられている。しかしながら、鋼板の
上面には冷却水が滞留するため、上面と下面での冷却挙
動が異なる。従って、上下で同じ冷却水量を供給する
と、上面の冷却能が下面に比べて大きくなり、冷却終了
後に上下面で非対称な温度分布が生じ、熱応力により鋼
板が反ったり、曲がったりするなどして変形し、形状不
良が生じる。

【０００４】この形状不良の発生を防止するために、上
面に滞留する冷却水、すなわち板上水の冷却能を考慮し
て、下部水量、すなわち鋼板の下面側から供給する冷却
水量、に対して、上部水量、すなわち鋼板の上面側から
供給する冷却水量、を少なくするように上下水量比を設
定する。この上下水量比は、鋼板のサイズや鋼板の温
度、および冷却水量、冷却停止温度などの冷却条件ごと
に、平坦度が良好となる値を経験的に求めて設定されて
いる。

【０００５】例えば、特開昭６３−１０５９１７号公報
には、熱間圧延鋼板の冷却方法に関し、鋼板の上面側及
び下面側の表面温度差に起因して発生する冷却終了後の
鋼板の形状不良を防止するため、冷却直前に上面側の鋼
板表面温度と下面側の鋼板表面温度を測定し、その温度
差を考慮して、予め設定された上面側冷却水流量および
下面側冷却水流量を修正して鋼板を冷却する方法が開示
されている。

【０００６】この方法は、冷却前の鋼板の上下面の温度
差を吸収するように冷却水量を修正するものであるが、
そのためには、鋼板の上下面の表面温度のみならず上下
面の冷却能も高精度に予測する必要がある。これは、冷
却能が異なると、冷却水量や冷却時間を同じ条件にして
冷却しても、温度降下量に差異を生じるためである。し
かし、鋼板の冷却能は、そのスケール性状や表面粗度な
どによって大きく左右され、制御冷却の前工程である加
熱工程や圧延工程の操業状態の影響を受け、鋼板一枚一
枚毎にばらつくことが多く、また、実際に冷却を行うこ
となく制御冷却前段階において冷却能を精度よく予測す
ることは非常に困難である。したがって、制御冷却直前
に鋼板の上下面の温度差を検出して冷却水量を制御する
だけでは形状不良を安定して低減することは困難であ
る。

【０００７】また、圧延完了時の鋼板温度の予測と実績
の差が冷却後の形状に及ぼす影響は大きく、この温度誤
差を考慮に入れなければ冷却中の冷却水量などの修正量
が大きくなり精度良く温度差を低減することができな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】冷却装置における冷却
水の注水は、供給水量の安定を目的として鋼板の圧延完
了前から開始されている。したがって、このときの上下
水量比は、冷却予定の鋼板のサイズや圧延終了時の鋼板
温度、冷却水量、冷却停止温度などの冷却条件に基づい
て、予め設定されているものである。

【０００９】しかしながら上述のように、（制御）冷却
前の鋼板は、加熱や圧延などの前工程の操業の影響を受
け、同じサイズの鋼板であっても圧延完了時の鋼板温度
やスケール性状、表面粗度が一枚一枚異なっている場合
が多い。このような鋼板に対して予め設定した上下水量
比のままで冷却することによっては、制御冷却後の鋼板
の上下面温度差を低減することは困難である。

【００１０】本発明は、厚鋼板を制御冷却した際、冷却
後の鋼板の上下面温度差を低減し、よって、反りや曲が
りなどの形状不良がなく、平坦度に優れた厚鋼板を製造
するための冷却方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであり、その要旨とすると
ころは以下のとおりである。 （１）熱間圧延された高温の鋼板を、上下にノズルを有
しかつ該ノズルの注水量が制御可能な冷却ゾーンを鋼板
進行方向に複数備えた冷却装置内を搬送させながら、前
記ノズルより冷却水を供給して鋼板を冷却する冷却方法
において、圧延完了後の圧延鋼板の表面温度の予測温度
と実績温度との差に基づいて、前記冷却装置の冷却ゾー
ンの上下水量比を設定すると共に、更に各冷却ゾーン入
側で前記鋼板の上下面温度を測定し、該上下面温度の差
に基づいて当該冷却ゾーンの上下水量比を修正すること
を、各冷却ゾーン毎に逐次実施することを特徴とする鋼
板の冷却方法。 （２）熱間圧延された鋼板を長手方向に複数の冷却領域
に分割し、各分割領域毎に冷却装置の上下水量比を修正
することを特徴とする（１）に記載の鋼板の冷却方法。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、後段において詳述するよ
うに、本発明の冷却方法を実施する冷却装置の一例の構
成を示す模式図である。

【００１３】冷却装置２には、複数の冷却ゾーンＣが配
置されており、各冷却ゾーンは、それぞれ、上部冷却ノ
ズル３及び冷却ノズルへの冷却水量を調節する上部流量
調節弁５および、下部冷却ノズル４及び冷却ノズルへの
冷却水量を調節する下部流量調整弁６を備えている。

【００１４】また、圧延機１の前面には、圧延完了時の
鋼板の表面温度を測定する圧延完了温度測定用温度計７
が、冷却装置の各冷却ゾーンＣの入側には、鋼板の上面
温度を測定する冷却ゾーン入側上面温度計８および、鋼
板の下面温度を測定する冷却ゾーン入側下面温度計９が
設けられている。

【００１５】さらに、冷却条件を初期設定する初期設定
演算器１０、および、上記温度計からの鋼板温度の測定
結果に基づいて、冷却水量の修正量を演算する流量修正
演算器１１、および各冷却ゾーンのノズルの冷却水流量
を制御する流量制御装置１２が備えられている。

【００１６】本発明においては、以下の２ステップによ
り上下水量比を調整する。

【００１７】なお、上下水量比は、下部水量密度／上部
水量密度であり、上部及び／又は下部の水量密度を修正
することにより上下水量比を修正すればよいが、制御効
率の点から、下部水量密度を基準として固定し、上部水
量密度を修正して上下水量比を修正することが望まし
い。

【００１８】したがって以下においては、上部水量密度
の修正をもって上下水量比を修正することとして説明す
る。

【００１９】＜ステップ１：圧延完了後の鋼板表面温度
の予測と実績との差に基づく上下水量比の修正＞この修
正は、圧延完了時点の鋼板の温度測定結果に基づいて、
全冷却ゾーンに対して行うものである。

【００２０】圧延完了前の上下冷却水量比は、冷却予定
の鋼板のサイズや鋼板の圧延完了温度、冷却水量、冷却
停止温度などの冷却条件に基づいて、予め設定されてい
る。しかしながら圧延完了時の鋼板温度が予測温度と異
なると、その後の冷却における冷却停止温度も予測に対
して差異が生じるため、冷却停止温度を的中させるため
には冷却装置内の鋼板搬送速度を修正し、冷却時間を調
整する必要が生じる。しかし、搬送速度の設定を変更す
ると鋼板上面の板上水の冷却能が変化するため、その変
化代を考慮して上下水量比を修正する必要がある。

【００２１】例えば、圧延完了実績温度が圧延完了予測
温度よりも低くなると、冷却開始温度も予測温度に対し
て低くなるため、目標とする冷却停止温度に的中させる
ためには冷却装置内の鋼板搬送を高速化して冷却時間を
短縮させることが必要となる。しかしながら、鋼板を高
速で搬送すると板上水の冷却能は小さくなるため、上下
水量比を小さくし、鋼板上面への注水量を増加させる必
要がある。

【００２２】ここで、Ｔ_A：圧延完了実績温度（℃）、
Ｔ_P：圧延完了予測温度（℃）とすれば、 Ｔ_P ＞ Ｔ_A （１） であるから、 １−Ｔ_A／Ｔ_P ＞ ０ （２） となる。したがって、（２）式の左辺に係数をかけて、 Ｑ’＝ （１＋（１−Ｔ_A／Ｔ_P）×ｋ₁）×Ｑsetup （３） とすれば、設定した水量密度に対して、Ｔ_A 、Ｔ_P を
用いて水量密度を増加させることができる。

【００２３】但し、 Ｑ’：ステップ１による修正後の上部水量密度（ｍ³／
（ｍ²・ｍｉｎ）） Ｑsetup：セットアップでの上部水量密度（ｍ³／（ｍ²
・ｍｉｎ）） ｋ₁：ステップ１による上部冷却水量密度修正係数 である。ここで、ｋ₁は、シミュレーションあるいは操
業実績の解析により設定することができる。

【００２４】同様にして、Ｔ_AがＴ_Pよりも高くなる場合
でも、（３）式を用いれば設定した上部水量密度に対し
て、Ｔ_A 、Ｔ_P圧を用いて水量密度を減少させることが
できる。

【００２５】このように、本発明の方法のステップ１に
おいて、冷却水量の上下水量比の設定を圧延完了時の鋼
板温度の実績と予測との差に基づいて修正することによ
り、後述するステップ２における水量密度修正量を小さ
くすることができる。

【００２６】＜ステップ２：各冷却ゾーン入側での鋼板
の上下面温度差に基づく上下水量比の修正＞この修正
は、各冷却ゾーン入側の鋼板上下面温度差を測定し、こ
の測定結果に基づいて少なくとも測定直後に鋼板が進入
する冷却ゾーンに対して行うものである。ステップ１だ
けでは、鋼板の上下面温度差が考慮されないまま冷却さ
れるため、冷却終了後も同様に上下面温度差が生じる。
これを解消するため、各冷却ゾーン入側で鋼板の上下面
温度差を測定し、その温度差に基づいて上下水量比を修
正するものである。

【００２７】例えば、冷却開始時の上面温度が下面温度
に対して高いまま冷却すると、上面を下面よりも余計に
冷却しなければ上面温度が下面温度より高い状態で冷却
が終了し、冷却終了時に上下面温度差の影響で鋼板に変
形が生じる。この場合、冷却終了時の上下面温度差を低
減するためには、上下水量比を小さくし、鋼板上面への
注水量を増加させる必要がある。ここで、ΔＴ_n：第ｎ
冷却ゾーン入側での上下面温度差（上面温度−下面温
度）（℃）とすれば、 ΔＴ_n ＞ ０ （４） であり、 Ｑ_ｎ ＝ （１+ΔＴ_n／ｋ_n）×Ｑsetup （５） とすれば、ステップ１で既に修正された上部水量密度：
Ｓ×Ｑsetup に対して、ΔＴ_nを用いて水量密度を増加
できる。

【００２８】但し、 Ｑ_n：修正後の第ｎ冷却ゾーンの上部水量密度（ｍ³／
（ｍ²・ｍｉｎ）） ｋ_n：ステップ２による第ｎ冷却ゾーンの上部水量密度
修正係数 Ｓ：ステップ１での上下水量比補正係数（＝（１＋（１
−Ｔ_A／Ｔ_P）×ｋ₁）） である。ここで、ｋ_nは、シミュレーションあるいは操
業実績の解析により設定することができる。

【００２９】同様にして、上面温度が下面温度よりも低
くなる場合でも、（５）式を用いれば、設定した上部水
量密度に対して、ΔＴ_nを用いて水量密度を減少させる
ことができる。

【００３０】ステップ２は、上下面温度差の測定結果に
基づいてこれを上下水量比に直接反映させるため、ステ
ップ1に比べて上下面温度差低減効果が高い。特に、ス
テップ２における第２冷却ゾーン以降は、冷却中の上下
面温度差に基づいて上下水量比を制御することとなり、
鋼板表面スケールや粗度など鋼板冷却能の外乱となる因
子を考慮した上での制御が可能となるため高い温度差低
減効果が得られる。

【００３１】上記の冷却制御においては、鋼板の前面部
（フロント部）における上下面温度に基づいて、冷却装
置の上下水量密度を調整した。しかしながら、鋼板は長
手方向に搬送されながら冷却されるため、鋼板の前面部
（フロント部）と、後面部（テイル部）とでは、冷却開
始までの空冷時間が異なっており、その結果、冷却開始
時の温度も異なることになる。従って、特に、鋼板の長
手方向に温度差が大きい場合、例えば圧延長さの長い鋼
板、板厚の比較的薄い鋼板など、においては、鋼板の冷
却領域を長手方向に複数のブロックに分割し、各ブロッ
ク毎に、ステップ１、ステップ２の冷却制御を行うこと
が好ましい。図２は、後述するように、本発明の冷却方
法において、鋼板Ｐの冷却領域を分割し、各ブロックご
とに冷却制御するする例を示す図である。これによっ
て、長手方向の温度差が大きい鋼板においても、精度良
く上下面の温度差を低減でき、形状不良の発生を防止す
ることができる。

【００３２】以下、本発明を実施の形態を具体例に基づ
いて詳細に説明する。

【００３３】図1は、本発明の冷却方法を実施する冷却
装置の一構成例を示す模式図である。

【００３４】圧延機１により仕上圧延された鋼板Ｐは、
制御冷却装置２により冷却される。冷却装置２内には、
制御冷却装置の入側から、冷却ゾーンＣ（Ｃ₁、Ｃ₂、・
・・Ｃn）が配置されており、各冷却ゾーンは、それぞ
れ、上部冷却ノズル３（３₁、３₂・・・３_n）及びこの
冷却ノズルへの冷却水量を調節する上部流量調節弁５
（５₁、５₂、・・・５_n）および、下部冷却ノズル４
（４₁、４₂、・・・４_n）及びこの冷却ノズルへの冷却
水量を調節する下部流量調整弁６（６₁、６₂、・・・６
_n）を備えている。

【００３５】また、圧延機の前面には、圧延完了時の鋼
板の表面温度を測定する圧延完了温度測定用温度計７
が、制御冷却装置の各冷却ゾーンの入側には、鋼板の上
面温度を測定する冷却ゾーン入側上面温度計８（８₁、
８₂、・・・８_n）および、鋼板の下面温度を測定する冷
却ゾーン入側下面温度計９（９₁、９₂、・・・９_n）が
設けられている。

【００３６】さらに、冷却条件を初期設定する初期設定
演算器１０、および、上記温度計からの鋼板温度の測定
結果に基づいて、冷却水量の修正量を演算する流量修正
演算器１１、初期設定演算器および流量修正演算器から
の指令により各冷却ゾーンのノズルの流量を制御する流
量制御装置１２が備えられている。

【００３７】本発明の鋼板の冷却方法において、冷却装
置の各冷却ゾーンの上下水量比は、冷却予定の鋼板のサ
イズ、圧延終了後の鋼板温度、水量密度、冷却停止温度
などに基づいて、初期設定演算器１０により予め設定さ
れている。

【００３８】まず、ステップ１として、圧延機１により
圧延完了した後、圧延完了温度測定用温度計７により鋼
板Ｐの温度が測定される。このときの鋼板温度は、鋼板
Ｐの全長に亘る平均温度とするのが好ましいが、鋼板全
体を代表する温度であればこれに限定されない。測定さ
れた鋼板温度は、流量修正演算器１１に送られ、鋼板温
度の実績値と予め設定されていた鋼板予測温度との差に
基づき、この演算器１１で流量修正値を計算し、これを
流量調整装置１２を通じて、各冷却ゾーンの流量調整弁
５₁〜５ｎおよび／又は、６₁〜６ｎに指令を送る。これ
によって冷却ゾーン全体の上下水量比が修正される。

【００３９】なお、冷却水量の修正量の計算方法は、上
述のとおりである。

【００４０】つぎに、図３は、本発明の冷却方法の一具
体例におけるステップ２以降の制御フローを示した概略
図である。なお、装置構成の詳細は、図１と同じであ
る。

【００４１】ステップ２は、図３の（ａ）に示すよう
に、鋼板Ｐが冷却装置２の入側冷却ゾーン（以下、第一
冷却ゾーン）Ｃ₁の入側に進入したときに、第一冷却ゾ
ーンの入側に設けた冷却ゾーン入側上面温度計８₁、下
面温度計９₁により、鋼板の上下面温度の測定を開始す
る。測定された鋼板温度は、流量修正演算器１１に送ら
れ、鋼板温度の上下面温度差に基づき、第一冷却ゾーン
における流量修正量が演算される。次に、図３の（ｂ）
に示すように、流量修正量は流量調整装置１２を通じ
て、第一冷却ゾーンＣ₁の流量調整弁５₁および／又は、
６₁に指令され、上部冷却ノズル３₁及び／又は下部冷却
ノズル４₁の冷却水量を変更して、上下水量比を修正
し、冷却を行う。なお、冷却水量の修正量の計算方法
は、上述のとおりである。

【００４２】次いで、図３の（ｃ）に示すように、鋼板
が第二冷却ゾーンＣ₂の入側に進入したとき、第二冷却
ゾーン入側に設けた上面温度計８₂、下面温度計９₂によ
り、上下面温度を測定し、測定された鋼板温度は、流量
修正演算器１１に送られ、鋼板温度の上下面温度差に基
づき、第二冷却ゾーンＣ₂における流量修正量が演算さ
れる。次に、図３の（ｄ）に示すように、流量修正量は
流量調整装置１２を通じて、第二冷却ゾーンＣ₂の流量
調整弁５₂および／又は、６₂に指令され、上部冷却ノズ
ル３₂および／又は下部冷却ノズル４₂の冷却水量を変更
して、上下水量比を修正し、冷却を行う。

【００４３】以降、図３の（ｅ）以降に示すように、各
冷却ゾーンＣ₃〜Ｃ_nにおいてもＣ₂の場合と同様に、各
冷却ゾーン入側の上面温度計８₃〜８_n、下面温度計９₃
〜９_nにより、鋼板が各冷却ゾーンの入側に達した時点
で上下面温度を測定し、測定された鋼板温度は、流量修
正演算器１１に送られ、鋼板温度の上下面温度差に基づ
き、第三冷却ゾーン以降のそれぞれの冷却ゾーン、即
ち、鋼板温度測定後に進入する冷却ゾーンの流量修正量
が演算される。流量修正量は流量調整装置１２を通じ
て、各冷却ゾーンＣ₃〜Ｃ_nの流量調整弁５₃〜５_nおよび
／又は、６₃〜６_nに指令され、上部冷却ノズル３₃〜３_n
および／又は下部冷却ノズル４₃〜４_nの冷却水量を修正
して、各冷却ゾーンの上下水量比を修正し、冷却を行
う。なお、冷却水量の修正量の計算方法は、上述のとお
りである。

【００４４】これによって、冷却終了段階で上下面の温
度差に起因した形状不良を抑制することができる。

【００４５】図４は、長手方向に温度差が大きい鋼板
に、本発明の冷却方法を適用する例を説明するものであ
る。なお、装置構成の詳細は、図１と同じである。すな
わち、図２に示したように、鋼板Ｐの冷却領域を長手方
向に複数のブロック（第一ブロックＰ₁、第二ブロック
Ｐ₂、第三ブロックＰ₃、・・・・第ｎブロックＰ_n）に
分割し、それぞれのブロックごとに、上述のステップ２
を適用するものである。

【００４６】ステップ１の適用については、上記の場合
と同じであり、圧延機１により圧延完了した後、圧延完
了温度測定用温度計７により鋼板Ｐの温度を測定する。
このときの鋼板温度は、鋼板Ｐの全長に亘る平均温度と
するのが好ましいが、鋼板全体を代表する温度であれば
これに限定されない。測定された鋼板温度は、流量修正
演算器１１に送られ、この鋼板温度の実績値と予め設定
されていた鋼板温度との誤差に基づき、この演算器１１
で流量修正値を計算し、これを流量調整装置１２によ
り、各冷却ゾーンの流量調整弁５₁〜５_nおよび／又は、
６₁〜６_nに指令を送る。

【００４７】次に、ステップ２においては、図４の
（ａ）に示すように、鋼板Ｐの前面部ブロックＰ₁が、
冷却装置２の入側冷却ゾーン（以下、第一冷却ゾーンＣ
₁）の入側に進入したとき、冷却装置の第一冷却ゾーン
Ｃ₁の入側に設けた冷却ゾーン入側上面温度計８₁、下面
温度計９₁により、第一ブロックＰ₁の上下面温度の測定
を開始し、測定された鋼板温度を流量修正演算器１１に
送る。流量修正演算器１１では、鋼板温度の上下面温度
差に基づき、第一ブロックＰ₁冷却時の第一冷却ゾーン
Ｃ₁の流量修正量を演算する。次に、図４の（ｂ）に示
すように、第一ブロックＰ₁冷却時の第一冷却ゾーンＣ₁
の流量修正量は、流量調整装置１２を通じて、第一冷却
ゾーンＣ₁の流量調整弁５₁および／又は６₁に指令さ
れ、上部冷却ノズル３₁及び／又は下部冷却ノズル４₁の
冷却水量を変更して、上下水量比を修正し、Ｃ₁におい
てブロックＰ₁の冷却を行う。

【００４８】このとき、ブロックＰ₁の後続の第二ブロ
ックＰ₂は、第一冷却ゾーンＣ₁の入側に進入しており、
第一冷却ゾーンＣ₁の入側に設けた冷却ゾーン入側の上
面温度計８₁、下面温度計９₁により、Ｐ₂の上下面温度
の測定を開始し、測定された鋼板温度を流量修正演算器
１１に送る。流量修正演算器１１では、第２ブロックＰ
₂の上下面温度差に基づき、Ｐ₂の冷却時の第一冷却ゾー
ンＣ₁の流量修正量を演算する。

【００４９】次に、図４の（ｃ）に示すように、ブロッ
クＰ₁は、第二冷却ゾーンＣ₂の入側に進入しており、冷
却ゾーンＣ₂の入側に設けた冷却ゾーン入側上面温度計
８₂、下面温度計９₂により、ブロックＰ₁の上下面温度
の測定を開始し、測定された鋼板温度を流量修正演算器
１１に送る。流量修正演算器１１では、ブロックＰ₁の
鋼板温度の上下面温度差に基づき、Ｐ₁冷却時のＣ₂の流
量修正量を演算する。

【００５０】次に、図４の（ｄ）に示すように、図４の
（ｂ）において流量修正演算器１１で演算されたブロッ
クＰ₂の冷却時の第一冷却ゾーンＣ₁の流量修正量は、流
量調整装置１２を通じて、Ｃ₁の流量調整弁５₁および／
又は、６₁に指令され、上部冷却ノズル３₁及び／又は下
部冷却ノズル４₁の冷却水量を変更して、Ｃ₁の上下水量
比を修正し、Ｐ₂の冷却を行う。このとき、ブロックＰ₃
は、第一冷却ゾーンＣ₁の入側に進入しており、Ｃ₁の入
側に設けた冷却ゾーン入側上面温度計８₁、下面温度計
９₁により、Ｐ₃の上下面温度の測定を開始し、測定され
た鋼板温度を流量修正演算器１１に送る。流量修正演算
器１１では、鋼板温度の上下面温度差に基づき、Ｐ₃冷
却時のＣ₁の流量修正量を演算する。

【００５１】次に、図４の（ｅ）に示すように、ブロッ
クＰ₁は、第二冷却ゾーンＣ₂に入っており、図４の
（ｃ）において、流量修正演算器１１で演算されたＰ₁
冷却時のＣ₂の流量修正量は、流量調整装置１２を通じ
て、Ｃ₂の流量調整弁５₂および／又は６₂に指令され、
上部冷却ノズル３₂および／又は下部冷却ノズル４₂の冷
却水量を変更して、Ｃ₂の上下水量比を修正してＰ₁の冷
却を行う。

【００５２】更に、図４の（ｆ）に示すように、第一ブ
ロックＰ₁は、冷却ゾーンＣ₃の入側に進入しており、Ｃ
₃の入側に設けた冷却ゾーン入側上面温度計８₃、下面温
度計９₃により、Ｐ₁の上下面温度の測定を開始する。

【００５３】以降、上記と同様のステップを鋼板の各ブ
ロック、冷却装置の各冷却ゾーン毎に繰り返し、鋼板を
冷却する。

【００５４】なお、上記のステップにおいて、各水量比
の修正量の設定方法は、上述のとおりである。これによ
って、長手方向の温度差が大きい鋼板においても、精度
良く上下面の温度差を低減でき、形状不良の発生を防止
することができる。

【００５５】

【実施例】実施例１ 図１に示すように、上下にノズルが配置され、かつノズ
ルの注水量が制御可能な冷却ゾーンを５ゾーン備えた冷
却装置を用い、サイズが２０ｍｍ×４０００ｍｍ×２０
０００ｍｍの厚鋼板を搬送させながら冷却を行った。冷
却停止温度は５００℃とした。なお、冷却に際しては、
本発明の冷却方法を適用して冷却したものと、比較のた
め、当初設定された冷却条件を修正することなく冷却し
たものとの2つの方法で冷却し、冷却後の形状変形量を
測定した。

【００５６】圧延完了予測温度は８２０℃であったが圧
延完了実績温度は８００℃であった。本発明の方法で
は、この予測温度と実績温度との差に基づいて、全冷却
ゾーンに対するステップ１の修正を行い、次いで、各冷
却ゾーン毎にステップ２の修正を実施して冷却を終了し
た。なお、修正は、鋼板全体を１ブロックとして制御し
た。

【００５７】一方、比較例においては当初設定された初
期値を修正することなく冷却を終了した。表１に、圧延
完了後の全冷却ゾーンに対する修正（ステップ１）にお
ける上下水量比、冷却中の各冷却ゾーン毎の修正（ステ
ップ２）における上下水量比及び冷却後の変計量の測定
結果を表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１に示すように、従来の冷却方法では、
冷却終了後に１２０ｍｍの変形が発生したのに対し、本
発明の方法を適用して冷却した場合は、変形のない極め
て良好な形状の鋼板が得られた。 実施例２ 実施例１と同様の冷却装置を用い、サイズが２０ｍｍ×
４０００ｍｍ×４５０００ｍｍの厚鋼板を搬送させなが
ら冷却を行った。冷却停止温度は５００℃とした。な
お、冷却に際しては、本発明の冷却方法を適用して冷却
たものと、比較のため、当初設定された冷却条件を修正
することなく冷却したものとの2つの方法で冷却し、冷
却後の形状変形量を測定した。

【００６０】圧延完了予測温度は８２０℃であったが圧
延完了実績温度は８００℃であった。本発明の方法で
は、この予測温度と実績温度との差に基づいて、全冷却
ゾーンに対してステップ１の修正を行い、次いで、鋼板
の冷却領域を１ブロックの長さを１５０００ｍｍとして
３ブロックに等分割し、各ブロック毎、各ゾーン毎にス
テップ２の修正を実施して冷却を終了した。

【００６１】一方、比較例においては当初設定された初
期値を修正することなく冷却を終了した。表２に、圧延
完了後の全冷却ゾーンに対する修正（ステップ１）にお
ける上下水量比、冷却中の各ブロック毎、各冷却ゾーン
毎の修正（ステップ２）における上下水量比及び冷却後
の変計量の測定結果を表２に示す。なお、各ブロックの
第一冷却ゾーンＣ₁入側での上下面温度差は、第一ブロ
ックＰ₁が１５℃、第２ブロックＰ₂が２０℃、第三ブロ
ックＰ₃が２５℃であった。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２に示すように、従来の冷却方法では、
冷却終了後に１５０ｍｍの変形が発生したのに対し、本
発明の方法を適用して冷却した場合は、変形のない極め
て良好な形状の鋼板が得られた。

【００６４】

【発明の効果】本発明の方法により、厚鋼板を制御冷却
した場合に、反りや曲がりなどの形状不良のない厚鋼板
を得ることができ、矯正のコストを削減できると共に、
材質的にもばらつきのない鋼板を安定して製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却方法を実施する冷却装置の一構成
例を示す模式図である。

【図２】本発明の冷却方法において、鋼板の冷却領域を
分割して制御する例を示す図である。

【図３】本発明の冷却方法の一実施形態における冷却制
御フローを示す図である。

【図４】本発明の冷却方法の他の実施形態における冷却
制御フローを示す図である。

【符号の説明】

１…圧延機 ２…冷却装置 ３、３₁、３₂〜３_n…上部冷却ノズル ４、４₁、４₂〜４_n…下部冷却ノズル ５、５₁、５₂〜５_n…上部流量調整弁 ６、６₁、６₂〜６_n…下部流量調整弁 ７…圧延完了温度測定用温度計 ８、８₁、８₂〜８_n…冷却ゾーン入側上面温度計 ９、９₁、９₂〜９_n…冷却ゾーン入側下面温度計 １０…初期設定演算器 １１…流量修正演算器 １２…流量制御装置 Ｃ、Ｃ₁、Ｃ₂〜Ｃn…冷却ゾーン Ｐ、Ｐ₁、Ｐ₂〜Ｐ_n…鋼板

フロントページの続き (72)発明者 首藤 公司 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K034 AA02 BA05 CA01 DA06 DB03 FA05 FB01 4K043 AA01 BA03 CB04 EA02 FA03 FA13 GA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延された高温の鋼板を、上下にノ
   ズルを有しかつ該ノズルの注水量が制御可能な冷却ゾー
   ンを鋼板進行方向に複数備えた冷却装置内を搬送させな
   がら、前記ノズルより冷却水を供給して鋼板を冷却する
   冷却方法において、圧延完了後の圧延鋼板の表面温度の
   予測温度と実績温度との差に基づいて、前記冷却装置の
   冷却ゾーンの上下水量比を設定すると共に、更に各冷却
   ゾーン入側で前記鋼板の上下面温度を測定し、該上下面
   温度の差に基づいて当該冷却ゾーンの上下水量比を修正
   することを、各冷却ゾーン毎に逐次実施することを特徴
   とする鋼板の冷却方法。
2. 【請求項２】 熱間圧延された鋼板を長手方向に複数の
   冷却領域に分割し、各分割領域毎に冷却装置の上下水量
   比を修正することを特徴とする請求項１に記載の鋼板の
   冷却方法。