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TWI731415B - 熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法 - Google Patents

熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法 Download PDF

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TWI731415B
TWI731415B TW108133622A TW108133622A TWI731415B TW I731415 B TWI731415 B TW I731415B TW 108133622 A TW108133622 A TW 108133622A TW 108133622 A TW108133622 A TW 108133622A TW I731415 B TWI731415 B TW I731415B
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松本瑠美
芹澤良洋
寶諸知史
丑澤拓夢
加藤菜緒子
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日商日本製鐵股份有限公司
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Abstract

本冷卻裝置在將全冷卻區域沿鋼板搬送方向分割成複數個且沿寬度方向分割成3個以上而所得到的冷卻區域作為分割冷卻面時，每個分割冷卻面具備：冷卻水噴嘴；及切換裝置，切換從該冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水之對分割冷卻面的衝擊及非衝擊，本冷卻裝置進而具備：控制裝置，根據寬度方向溫度分布，控制切換裝置的動作。冷卻水噴嘴具有在鋼板搬送方向看時對全冷卻區域的垂直線傾斜的噴射軸，該冷卻水衝擊到分割冷卻面之後，會前往與該冷卻水噴嘴在寬度方向上相反的相反側。

Description

熱軋鋼板之冷卻裝置及熱軋鋼板之冷卻方法
本發明是有關於要將經過熱軋後搬送輥上搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻之冷卻裝置及使用該冷卻裝置之冷卻方法。
隨著近年來的汽車的輕量化，熱軋鋼板之中尤其高張力鋼板的需求愈來愈大，對於熱軋鋼板所要求的品質亦趨嚴格。尤其是近幾年，不單要求高強度，還對於鋼板全區域上其冲壓成形性或者是擴孔性等之優異的加工性、拉伸強度或加工性等之機械特性的偏差也一併要求落在預定的範圍內。
在熱軋鋼板的製程中以大幅度地影響到如上述的最終製品的特性之因素來說，其中因素之一有捲取溫度。在此，捲取溫度是指要前往精整軋製後的冷卻步驟之後要捲取鋼板時之捲取裝置之前的鋼板的溫度。
一般來說，在對著處於精整軋製後800℃至900℃高溫的熱軋鋼板噴射冷卻水的冷卻步驟中，鋼板溫度在大約600℃以上之間，會有因為膜沸騰而產生的蒸氣穩定地覆蓋在鋼板表面。因此，雖然因為冷卻水的冷卻能力本身會變小，但是要把鋼板整個全面均勻地冷卻會變得較為簡單。
惟，尤其是在鋼板溫度低於600℃附近開始，所產生的蒸氣的量會隨著鋼板溫度的降低而減少。然後，覆蓋在鋼板表面的蒸氣膜就開始崩解，而形成了蒸氣膜的分布有時間上及空間上變化的轉移沸騰區。其結果造成增加了冷卻的不均勻性，容易急遽地擴大鋼板的溫度分布的不均勻性。因此，演變成很難控制鋼板溫度，很難以如預期的捲取溫度對鋼板整體完成冷卻。
另一方面，為了製造兼具強度與加工性的優異特性的製品，須要把捲取溫度降低到500℃以下的低溫區才有效果。因此，對於目標的溫度，重要的是要將鋼板整個的捲取溫度的不均勻性落在預定的範圍內。從如此觀點來看，迄今已經出現了很多為了捲取溫度的均勻化，尤其是板寬方向的捲取溫度均勻化的發明。
在專利文獻1中揭示：在冷卻裝置之中，在熱軋鋼板的上側及下側兩邊沿著鋼板的寬度方向設有多數用來對熱軋鋼板添加冷卻劑的噴嘴，其中特別是透過在可檢測到高溫的位置來添加冷卻劑的方式來控制該等噴嘴。在該冷卻裝置中沿著寬度方向更設有數具溫度感測器，該等溫度感測器構成為檢測熱軋鋼板的寬度方向的溫度分布，基於溫度感測器的訊號，能控制來自噴嘴的冷卻劑量。
在專利文獻2中揭示：在冷卻裝置之中，在熱軋鋼板的上方且沿寬度方向設有複數個冷卻水頭座(header)，該冷卻水頭座有直線狀排列的複數個冷卻水供給噴嘴群，根據檢測板寬方向的溫度分布的溫度分布感測 器所量測的溫度分布，來控制冷卻水的流量。具體來說，在該等冷卻水頭座設有開關控制閥，藉由開關控制閥來控制冷卻水。
在專利文獻3所揭示的冷卻裝置中，當熱軋鋼板在搬送輥上所佔的區域作為鋼板搬送區時，對於該鋼板搬送區，且於鋼板搬送區的寬度方向側邊配置有一對朝鋼板搬送區的寬度方向噴射冷卻水的噴灑噴嘴，並且，在熱軋鋼板的搬送方向排列配置有複數對該噴灑噴嘴對。在該冷卻裝置中，位於從噴灑噴嘴所噴射的冷卻水的鋼板搬送區之衝擊區域中之噴射方向的遠方端部位在搬送區的端部，近方端部位在鋼板搬送區的內側，接著，噴灑噴嘴對的2個衝擊區域的近方端部都在寬度方向一致而形成為會合部。又，在專利文獻3中揭示著：在鋼板搬送區的寬度方向中央所區隔的會合區段(zone)之中，上述會合部配置成千鳥格紋狀，因此，該會合部在寬度方向分散，致使成為過冷卻的部位會被極小化，而讓熱軋鋼板可在寬度方向均勻地冷卻。
在專利文獻4中揭示著：在設置於熱軋鋼板的生產線上對精軋後的鋼板的上表面及下表面供應冷卻水的冷卻設備之中，對精軋後的鋼板的上表面供應冷卻水的頭座是由通常冷卻頭座及強冷卻頭座所構成。通常冷卻頭座是位在鋼板的正上方，以流量密度0.5至2.0m3/m2．min來供應冷卻水。強冷卻頭座是位在鋼板寬度方向外側的上方，朝寬度方向內側下方以流量密度2.0至10.0m3/m2．min 供給直條狀冷卻水，且構成為不讓附著在鋼板上的冷卻水停留在鋼板上。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特表2010-527797號公報
專利文獻2：日本特開平6-71328號公報
專利文獻3：日本國際公報第2018/073973號
專利文獻4：日本特開2011-51002號公報
發明概要
惟，在專利文獻1及2中，並沒有揭示對於熱軋鋼板的鋼板搬送方向的冷卻控制，在專利文獻1及2的冷卻裝置中，抑制熱軋鋼板的鋼板搬送方向的不均勻溫度分布是有所困難。
又，在專利文獻1的冷卻裝置中，如前述，用來對熱軋鋼板添加冷卻劑的噴嘴設置在熱軋鋼板的上側，因此在使用冷卻水作為冷卻劑時，因為在熱軋鋼板的上表面長時間存在有板上水，所以不能充分控制熱軋鋼板的寬度方向溫度。在專利文獻2的冷卻裝置也是，即，如前述，直線狀排列的冷卻水頭座配置在熱軋鋼板的上方的冷卻裝置也是和專利文獻1的冷卻裝置同樣情形。
在專利文獻3所揭示的冷卻裝置中，讓噴灑噴嘴朝鋼板搬送區的寬度方向噴射冷卻水，一邊排出板上 水，一邊冷卻熱軋鋼板，又，噴灑噴嘴對的2個衝擊區域的近方端部都在寬度方向一致而形成為會合部，來抑制過冷卻，因此雖然該會合部配置成千鳥格紋狀，但是配置會合部的方式是在於鋼板搬送區的寬度方向中央所區隔的會合區段內，而非全寬度方向。因此在專利文獻3所揭示的冷卻裝置中，在寬度方向全寬度的均勻冷卻的部分仍有改良的空間。又，在專利文獻3也未揭示熱軋鋼板的鋼板搬送方向的冷卻控制。
進而，專利文獻4所揭示的強冷卻頭座是構成為朝寬度方向內側下方供給直條狀冷卻水，且不讓附著在鋼板上的冷卻水停留在鋼板上，但因為是採用了直條狀冷卻水，因此來自上述頭座的噴嘴的冷卻水在鋼板上的衝擊區域和寬度方向上鄰接的其他的上述衝擊區域之間產生間隙。在對應於該間隙的位置上就會造成鋼板的冷卻不足，因此在專利文獻4所揭示的冷卻裝置中，不能進行寬度方向的均勻冷卻。又，在專利文獻4中也未揭示熱軋鋼板的鋼板搬送方向的冷卻控制。
本發明是有鑑於上述情事而所構建者，其目的在於熱軋後適當地將熱軋鋼板的上表面冷卻，藉此在該熱軋鋼板的鋼板搬送方向及寬度方向上能提高溫度的均勻性。
解決上述課題的本發明是一種熱軋鋼板之冷卻裝置，其是在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表 面冷卻，前述熱軋鋼板之冷卻裝置的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中之以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域或者是從該區域排除寬度方向中央部之非冷卻區域的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域沿寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將前述寬度分割冷卻帶沿機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對每個前述分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域；及切換裝置，切換從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水之對前述分割冷卻面的衝擊及非衝擊，前述冷卻裝置進而具備：溫度檢測裝置，測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布；及控制裝置，根據在前述溫度檢測裝置的寬度方向溫度分布測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對於該寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面的每一個之前述切換裝置的動作，藉此來控制在該寬度分割冷卻帶的全長的冷卻，並將這些加起來來控制前述全冷卻區域的冷卻，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，同時形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊，前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者沿機長方向互相鄰接的一對前述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻 水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向。
也可以沒有前述非冷卻區域。
前述冷卻水衝擊區域和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊的區域之寬度方向的寬度也可為1個該冷卻水衝擊區域的寬度方向寬度的5%以上。
前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸的傾斜角也可為10°至45°。
前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸也可不往機長方向傾斜。
前述冷卻水衝擊區域也可以在俯視下和前述搬送輥的中心軸重疊。
前述冷卻水噴嘴也可設置成讓前述冷卻水衝擊區域的中心在俯視下位在前述搬送輥的中心軸上。
前述冷卻水噴嘴也可設置於在機長方向上看的前述冷卻對象區域的上方或者側邊。
也可在將由朝寬度方向的其中一側噴射的前述冷卻水噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域群作為第1冷卻水衝擊區域群，且將由朝寬度方向的另一側噴射的前述冷卻水噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域作為第2冷卻水衝擊區域群時，前述冷卻水噴嘴設置成是形成前述第1冷卻水衝擊區域群及前述第2冷卻水衝擊區域群兩者，且，前述第1冷卻水衝擊區域群與前述第2冷卻水衝擊區域 群之寬度方向的邊界位在前述冷卻對象區域的寬度方向中央。
在前述冷卻對象區域的上表面之中的每個前述冷卻水衝擊區域群各自的機長方向下游側的區域，或者，在較前述冷卻水衝擊區域群之中的機長方向最下游側的區域群更靠近機長方向下游側的區域，也可具備噴射除水用水來形成除水用水衝擊區域的除水噴嘴。
依另一觀點之本發明是一種熱軋鋼板之冷卻方法，其使用在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻的冷卻裝置，前述熱軋鋼板之冷卻方法的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中之以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域或者是從該區域排除寬度方向中央部之非冷卻區域的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域沿寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將前述寬度分割冷卻帶沿機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，前述冷卻裝置依每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對該分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，同時形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊，前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者沿機長方向互相鄰接的一對前 述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向，該冷卻方法是測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布，根據前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布的測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對前述寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面之前述冷卻水噴嘴的冷卻水之對該分割冷卻面的衝擊及非衝擊，藉此控制在前述寬度分割冷卻帶之機長方向全長的冷卻，來控制前述全冷卻區域的冷卻，且讓從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水往與該冷卻水噴嘴在寬度方向上相反的相反側排出。
在前述冷卻對象區域的上表面之中的每個前述冷卻水衝擊區域群各自的機長方向下游側的區域，或者，在較前述冷卻水衝擊區域群之中的機長方向最下游側的區域群更靠近機長方向下游側的區域，也可噴射除水用水來形成除水用水衝擊區域。
依本發明，在熱軋後適當地將熱軋鋼板的上表面冷卻，藉此能在該熱軋鋼板的鋼板搬送方向及寬度方向上提高溫度的均勻性。
1:鋼胚
2:熱軋鋼板
10:熱軋設備
11:加熱爐
12:寬度方向軋延機
13:粗軋機
14:精軋機
15:主冷卻裝置
16:上側寬度方向控制冷卻裝置
17:調整用冷卻裝置
18:捲取裝置
19:搬送輥
23:冷卻水噴嘴
24:中間頭座
25:配管
26:給水頭座
27:三通閥
28:上游側溫度測定裝置
29:下游側溫度測定裝置
30:控制裝置
40:除水噴嘴
A1:全冷卻區域
A2:寬度分割冷卻帶
A3:分割冷卻面
A4:非冷卻區域
G1:第1噴嘴群
G2:第2噴嘴群
P0:冷卻寬度區域的上表面的垂直線
P:噴射軸
Q:寬度方向中央
R:冷卻水衝擊區域
RG1:第1冷卻水衝擊區域群
RG2:第2冷卻水衝擊區域群
S:搬送輥的中心軸
T:除水用水衝擊區域
X、Y、Z:方向
圖1是顯示本發明第1實施形態之熱軋設備10的構成概略的說明圖。
圖2是顯示本發明第1實施形態之上側寬度方向控制冷卻裝置16的構成概略的側視圖。
圖3是顯示本發明第1實施形態之上側寬度方向控制冷卻裝置16的構成概略的仰視圖。
圖4是說明1個例子的分割冷卻面A3的圖。
圖5是觀察寬度分割冷卻帶A2的說明圖。
圖6是說明另一個例子的分割冷卻面A3的圖。
圖7是說明另一個例子的分割冷卻面A3的圖。
圖8是說明本發明第1實施形態之上側寬度方向控制冷卻裝置16的分割冷卻面A3、溫度測定裝置28、29的位置關係的圖。
圖9是說明冷卻水噴嘴23及藉此而形成在冷卻寬度區域上表面的冷卻水衝擊區域R的圖。
圖10是顯示採用實心圓錐形噴灑噴嘴的冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ；與來自冷卻水噴嘴23的冷卻水之中衝擊熱軋鋼板2之後往冷卻水噴射方向相反方向回去的冷卻水的比例之關係的圖。
圖11是顯示採用實心圓錐形噴灑噴嘴之冷卻水噴嘴23的噴射軸P之傾斜角度θ與衝擊壓力指數之關係的圖。
圖12是說明冷卻水噴嘴23及藉此而在冷卻寬度區域上表面所形成的冷卻水衝擊區域R的另一例之圖。
圖13是說明冷卻水噴嘴23及藉此而在冷卻寬度區域上表面所形成的冷卻水衝擊區域R的另一例之圖。
圖14是說明冷卻水噴嘴23及藉此而在冷卻寬度區域 上表面所形成的冷卻水衝擊區域R的另一例之圖。
圖15是顯示圖14的X-X線處剖面及Y-Y線處剖面的一部分之圖。
圖16是說明第2實施形態之上側寬度方向控制冷卻裝置16的圖。
圖17是說明除水噴嘴40之另一例的圖。
圖18是用來說明把冷卻水噴嘴23作為狹縫式層流噴嘴時的影響的圖。
圖19是說明另一例的全冷卻區域A1的圖。
圖20是說明圖19之例的全冷卻區域A1時所形成的冷卻水衝擊區域R的圖。
圖21是說明圖19之例的全冷卻區域A1時所形成的冷卻水衝擊區域R的另一例的圖。
圖22是說明另一例的切換裝置的圖。
圖23是顯示比較例及實施例之鋼板溫度分布一部分的圖。
較佳實施例之詳細說明
本發明人經過精心檢討之後發現到以下事項。即，發現：將冷卻水噴嘴設在熱軋鋼板的上方時，把冷卻水噴嘴的噴射軸傾斜，構成為讓來自該冷卻水噴嘴的冷卻水往熱軋鋼板衝擊之後，朝向與該冷卻水噴嘴在寬度方向(以下雖然也有時將寬度方向稱為板寬方向或者機寬方向，不過都是一樣的意思)上相反的相反側，從熱軋鋼板流下來，藉此 在藉由冷卻水噴嘴的冷卻水直接冷卻的區域；以及藉由衝擊到熱軋鋼板之後再流下來之間的板上水來冷卻的區域上，前者的區域的導熱係數變成後者的約4倍以上。從該檢討結果乃有如下見解：對於沿寬度方向及鋼板搬送方向(以下，雖然也有時將鋼板搬送方向稱為機長方向，不過都是相同的意思)分割冷卻對象區域的上表面所得到的分割冷卻面之每一個來設置噴射軸傾斜的冷卻水噴嘴，根據寬度方向溫度分布測定結果，切換從冷卻水噴嘴所噴射之對分割冷卻面的衝擊及非衝擊，藉此在熱軋鋼板的搬送方向及寬度方向上能提高溫度的均勻性。
以下，參考圖式來說明本發明的實施形態。另，在本說明書及圖式中，針對實質上具有相同的功能構成的構成要素附上相同的符號，並省略重複的說明。
(第1實施形態)
圖1是顯示本發明第1實施形態之具備冷卻裝置的熱軋鋼板之製造裝置(以下稱為「熱軋設備」)10的構成概略的說明圖。
如圖1所示，在熱軋設備10中，用輥上下夾住已加熱的鋼胚(slab)1，連續軋延，減薄至最小1mm程度的板厚，來作為熱軋鋼板2，並將其繞捲。熱軋設備10包含有：加熱爐11，用來將鋼胚1加熱；寬度方向軋延機12，在該加熱爐11中將已加熱的鋼胚1往板寬方向軋延；粗軋機13，從上下方向軋延該已往板寬方向軋延的鋼胚1，作成粗桿；精軋機14，進一步連續地將粗桿熱軋，直至預定 的厚度；冷卻裝置15、16、17，藉冷卻水冷卻該已藉精軋機14熱軋的熱軋鋼板2；及，捲取裝置18，將已藉冷卻裝置15、16、17所冷卻的熱軋鋼板2繞捲成螺捲(coil)狀。
在加熱爐11中，進行將經由裝入口而從外部搬進來的鋼胚1加熱到預定的溫度的處理。當加熱爐11中的加熱處理一結束，鋼胚1便往加熱爐11外邊來被抽出，經過寬度方向軋延機12，接著被轉送到藉粗軋機13所進行的軋延步驟。
在粗軋步驟中，鋼胚1藉由粗軋機13而被軋延成例如30mm至60mm程度的厚度的粗桿(片桿)，接著被搬送到精軋機14。
在精軋機14中，將搬送來的粗桿軋延到數mm程度(例如1至15mm)板厚，作為熱軋鋼板2。被軋延的熱軋鋼板2藉由搬送輥19(參考圖2及圖3)，首先被送往由主冷卻裝置15所構成的冷卻區段(zone)，進而被送往由上側寬度方向控制冷卻裝置(以下稱為「上側冷卻裝置」)16所構成的冷卻區段，進而又被送往由調整用冷卻裝置17所構成的冷卻區段。
熱軋鋼板2藉由上述的主冷卻裝置15、上側冷卻裝置16及調整用冷卻裝置17所冷卻，藉由捲取裝置18而被繞捲成螺捲狀。冷卻裝置15、16、17之中，主冷卻裝置15主要是進行已熱軋的熱軋鋼板2的冷卻，上側冷卻裝置16是將該熱軋鋼板2從上表面側進行冷卻，以便解除以主冷卻裝置15所冷卻的熱軋鋼板2的寬度方向的溫度不均 勻性，調整用冷卻裝置17是將藉由上述冷卻裝置16所冷卻的熱軋鋼板2冷卻到目標溫度。另，主冷卻裝置15及調整用冷卻裝置17是配置成上下夾持由輸出輥道(run-out table)搬送來的熱軋鋼板2，上側冷卻裝置16是配置在熱軋鋼板2的上方。又，在調整用冷卻裝置17中，要讓熱軋鋼板2的溫度降低例如50℃程度。
主冷卻裝置15的構成並無特別限制，可以適用公知的冷卻裝置。例如主冷卻裝置15分別有複數個：從輸出輥道的搬送輥19上所搬送的熱軋鋼板2的上方而往該熱軋鋼板2的上表面且朝鉛直下方噴射冷卻水之冷卻水噴嘴；以及從熱軋鋼板2的下方而往該熱軋鋼板2的下表面且朝鉛直上方噴射冷卻水之冷卻水噴嘴。以冷卻水噴嘴來說，例如採用狹縫式層流噴嘴(slit laminar nozzle)或者管式層流噴嘴(pipe laminar nozzle)等。
在圖之例中，在上側冷卻裝置16對向的位置，雖然沒有設置從下表面側冷卻熱軋鋼板2的下表面冷卻裝置，但也可以設置該下表面冷卻裝置。該下表面冷卻裝置的構成並無特別限制，可以適用公知的冷卻裝置。例如，可以設置日本國際公開第2018/179449號的冷卻裝置，作為下表面冷卻裝置。
又，調整用冷卻裝置17的構成也沒有特別限制，可以適用公知的冷卻裝置。當迄至上側冷卻裝置16的冷卻不是冷卻不足時，也未必一定要配置，但是通常是必要的。
其次，針對上側冷卻裝置16的構成來說明。在圖2是概略顯示了上側冷卻裝置16的構成一部分且從寬度方向(±Y方向)來看的側視圖；在圖3概略顯示了上側冷卻裝置16的構成一部分且從上下方向(±Z方向)來看的仰視圖。另，在圖2中，以假想線來顯示冷卻水噴嘴23之中屬於第1噴嘴群G1者。又，在圖3中，為了方便說明水平位置關係，以虛線顯示熱軋鋼板2、搬送輥19、上游側溫度測定裝置28及下游側溫度測定裝置29。
本形態中之上側冷卻裝置16，如圖2及圖3示意性地顯示，其概略構成具備：冷卻水噴嘴23；具有中間頭座24、配管25及三通閥27之切換裝置；給水頭座26；排水頭座(未示於圖中)；溫度測定裝置28、29；及控制裝置30。在圖式中有一部分省略，但在每一個中間頭座24配置有三通閥27。
上側冷卻裝置16是對每一個分割冷卻面A3控制冷卻的裝置，其中前述分割冷卻面A3是形成在輸出輥道的後述之冷卻寬度區域的上表面的全冷卻區域A1被分割形成的部分。圖4至圖7是從上下方向(±Z方向)上方來看在配設有上側冷卻裝置16之部位的輸出輥道上的冷卻寬度區域之俯視圖，顯示著全冷卻區域A1、寬度分割冷卻帶A2、分割冷卻面A3與搬送輥19的位置之關係。另，在圖4及圖5中，為了方便說明，以虛線顯示搬送輥19。另，冷卻寬度區域的下表面也是與輸出輥道的頂點相接的平面。
在本形態中，將可以熱軋設備10製造的熱軋 鋼板2在輸出輥道上被搬送時可能存在的區域作為「冷卻寬度區域」。「冷卻寬度區域」意指，即，原本以可製造的熱軋鋼板的最大板厚×(最大板寬+最大蛇行寬度)來劃分，沿鋼板搬送方向延伸的三維區域。因此，「冷卻寬度區域」在鋼板搬送方向上，佔據輸出輥道上之中從精軋機的輸出側端迄至捲取裝置之前的區域。這個冷卻寬度區域即為本形態中的「冷卻對象區域」。另，在實用上，關於最大板厚的部分可以予以忽略，因此也可以將冷卻寬度區域也就是冷卻對象區域視為在與輸出輥道的頂點相接的平面上以(最大板寬+最大蛇行寬度)所劃分的二維區域，也就是平面。
冷卻寬度區域的上表面之中，上側冷卻裝置16要冷卻的區域且以機寬方向全寬度及冷卻機長所劃定的區域作為「全冷卻區域A1」。在圖4顯示全冷卻區域A1一例。另，「機寬」意指：上側冷卻裝置16的機寬方向的長度(以下也有時將機寬方向的長度稱為寬度方向的長度或者寬度方向的寬度，但是是相同意思)，「寬度方向全寬度」意指：熱軋鋼板2能在搬送輥19上存在的區域的寬度方向長度。「冷卻機長」為上側冷卻裝置16要冷卻的區域的鋼板搬送方向的長度，至少為搬送輥19的鋼板搬送方向輥間1節距以上(例如1m以上)的長度。「鋼板搬送方向輥間1節距的長度」意指：在鋼板搬送方向上鄰接的搬送輥19的軸彼此之間的距離。「冷卻機長」雖然沒有特別限制，不過從設備成本的觀點來看，以20m以下程度為佳。具體 的長度只要從上側冷卻裝置16的冷卻能力、及熱軋鋼板2的不均勻溫度分布之預測的態樣來適當決定即可。
令全冷卻區域A1以機寬方向即寬度方向分割成3個以上而得到的每個冷卻區域作為「寬度分割冷卻帶A2」。在圖5顯示全冷卻區域A1被分割成10個寬度分割冷卻帶之例。對全冷卻區域A1之寬度方向的分割數(即，寬度方向中之寬度分割冷卻帶A2之數量)並不限於此。為了寬度方向溫度分布的均勻化，分割數多一點比較好。例如，也可將分割數的下限設為4、6、8、10或者12。惟，分割數一變多，設備費用就變高，因此也可以將分割數的上限設為30、20、16或者14。
又，令寬度分割冷卻帶A2朝機長方向即鋼板搬送方向分割成複數個而得到的每一個冷卻區域作為「分割冷卻面A3」。分割冷卻面A3的每個的寬度方向長度和寬度分割冷卻帶A2的寬度方向長度相同。分割冷卻面A3的鋼板搬送方向長度，例如為把寬度分割冷卻帶A2的鋼板搬送方向長度以分割數均等分割的長度。
分割冷卻面A3的鋼板搬送方向的長度並無特別限定，可適當地設定。圖4所示的分割冷卻面A3的鋼板搬送方向的長度是設定為搬送輥19的1節距的4倍。又，在圖6的例子中，分割冷卻面的鋼板搬送方向的長度是設定為搬送輥19的1節距量。像這樣，分割冷卻面A3的鋼板搬送方向的長度宜為搬送輥19的鋼板搬送方向輥間節距的整數倍。
另，在鋼板搬送方向上鄰接而排列的複數個分割冷卻面A3的鋼板搬送方向長度不必相同，也可以相異。換言之，寬度分割冷卻帶A2也可為在鋼板搬送方向為不同的長度的分割冷卻面A3的組合。例如，如圖7所示，也可以構成為從上游側往下游側依順序拉長分割冷卻面A3的鋼板搬送方向長度而使該長度為搬送輥19的鋼板搬送方向輥間1節距量、2節距量、4節距量、8節距量、...。
另，在以下的說明中，如圖4所示，令分割冷卻面A3的鋼板搬送方向的長度為搬送輥19的鋼板搬送方向輥間4節距量。
對於如上述的分割冷卻面A3的每一個設置有至少1個冷卻水噴嘴23。冷卻水噴嘴23從冷卻寬度區域的上方往該冷卻寬度區域的上表面噴射冷卻水。在冷卻水噴嘴23可使用各種公知的種類的噴嘴，對此例如可舉施加0.3Mpa程度的背壓的實心圓錐形噴灑噴嘴(full cone spray nozzle)(以下可簡稱為「實心圓錐噴嘴」)。又，冷卻水噴嘴23為了防止在待機狀態中冷卻水從該冷卻水噴嘴23掉下來，所以以小徑的噴嘴為佳。
另，冷卻水噴嘴23的寬度方向的冷卻範圍除了對應的分割冷卻面A3的寬度方向的長度外，宜設定在鄰接於寬度方向之兩側的分割冷卻面A3的一部分。把冷卻水噴嘴23的寬度方向的冷卻範圍限制在單一的分割冷卻面A3的寬度方向的寬度時，會擔心在與寬度方向上鄰接的另一分割冷卻面A3之邊界線上的冷卻能力不足。為了解決如 此的冷卻不足，因此噴嘴23的後述的冷卻水衝擊區域R與鄰接於寬度方向的其他的冷卻水衝擊區域R重疊的寬度方向的寬度宜設定為該冷卻水衝擊區域的寬度方向的寬度的5%以上。前述之與其他的冷卻水衝擊區域R重疊的寬度方向的寬度設定到該冷卻水衝擊區域的寬度方向的寬度的7%以上或者8%以上較佳。與前述之其他的冷卻水衝擊區域R重疊的寬度方向的寬度以設定為該冷卻水衝擊區域的寬度方向的寬度的15%以下更佳。與前述之其他的冷卻水衝擊區域R重疊的寬度方向的寬度更以該冷卻水衝擊區域的寬度方向的寬度的13%以下或者11%以下更佳。
圖8顯示了從上下方向(±Z方向)上方觀看沿寬度方向分割上側冷卻裝置16內的冷卻寬度區域的上表面的全冷卻區域A1的寬度分割冷卻帶A2、及沿鋼板搬送方向分割該寬度分割冷卻帶A2的分割冷卻面A3的俯視圖；以及並且一併顯示了來自設在每個分割冷卻面A3的冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊對應於分割冷卻面A3的冷卻寬度區域的上表面而所形成的區域(冷卻水衝擊區域)R的圖。冷卻水噴嘴23是配置成在每個分割冷卻面A3形成有至少一個冷卻水衝擊區域R。一個冷卻水衝擊區域R的寬度是大於冷卻水衝擊區域R所屬的分割冷卻面A3的寬度。
在本形態，冷卻水噴嘴23配置成在1個分割冷卻面A3形成有4個冷卻水衝擊區域R。4個冷卻水噴嘴23及冷卻水衝擊區域R在俯視下是對於搬送輥19的每一個來配置，且沿著鋼板搬送方向排列。對應於1個分割冷卻面A3的冷卻 水噴嘴23的數量並無特別限制，只要每一個分割冷卻面A3的寬度方向的全寬度能被對於該分割冷卻面A3所設置的冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊區域R所覆蓋，也可為1個，也可為複數個。
另，從冷卻水噴嘴23吐出的水量及流速是對於寬度方向、鋼板搬送方向的各冷卻水噴嘴23視為相同，每個的冷卻能力相同時，控制較為簡單。又，把每個位在鋼板搬送方向的相同位置且沿著寬度方向排列有複數個之各分割冷卻面A3分別設置的冷卻水噴嘴23的形式、數量、吐出水量及吐出流速視為相同，當沿寬度方向排列的各分割冷卻面A3的冷卻能力為相同時，控制較為簡單。
又，屬於排列在寬度方向的各分割冷卻面A3的吐出水量及吐出流速相同的冷卻水噴嘴23宜配置成讓寬度方向相鄰的冷卻水噴嘴23的中心間距離及/或冷卻水噴嘴23形成的冷卻水衝擊區域R的中心間距離全部成為等距離。藉此，能以較高的精度進行寬度方向上均勻的冷卻。
另，基於冷卻水噴嘴23的吐出水量及吐出流速的冷卻能力在幅方向、鋼板搬送方向也可相異，能藉由控制裝置30來控制。
圖9是說明冷卻水噴嘴23的圖。圖9(A)是從鋼板搬送方向看冷卻水噴嘴23的前視圖，圖9(B)是從上下方向(±Z方向)上方看來自冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊冷卻寬度區域即熱軋鋼板2的上表面的區域(冷卻水衝擊區域)R的俯視圖。另，在圖9(B)中，以小的「●」來顯示冷 卻水噴嘴23的冷卻水的吐出口的位置。
如圖9所示，冷卻水噴嘴23具有從鋼板搬送方向來看對熱軋鋼板2的上表面的垂直線P0傾斜的噴射軸P，從該冷卻水噴嘴23噴射的冷卻水在衝擊冷卻水衝擊區域R之後，就會朝向與該冷卻水噴嘴23在寬度方向上相反的相反側。在本形態中，冷卻水噴嘴23構成第1噴嘴群G1或者第2噴嘴群G2的任一者。第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23為了讓冷卻水朝寬度方向其中一側噴射，而將噴射軸P傾斜，藉此從寬度方向其中一端側排水。第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23為了朝寬度方向另一側噴射冷卻水，而將噴射軸P往第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23相反方向傾斜，藉此從寬度方向另一端側排水。
藉由構成第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23之冷卻水衝擊區域R是和寬度方向上鄰接的其他冷卻水衝擊區域R相連，同時形成寬度方向上相連的第1冷卻水衝擊區域群RG1(以下有時簡稱為第1區域群RG1)。又，藉由構成第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23之冷卻水衝擊區域R是和寬度方向上鄰接的其他冷卻水衝擊區域R相連，同時形成寬度方向上相連的第2冷卻水衝擊區域群RG2(以下有時簡稱為第2區域群RG2)。
形成第1區域群RG1的第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23與形成第2區域群RG2的第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23為傾斜而在鋼板搬送方向視角下互相形成對稱。然後，形成第1區域群RG1的第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23之噴射軸 P對上述垂直線P0傾斜的方向從機長方向來看全部相同。也就是說，在形成第1區域群RG1的第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23之中，噴射軸P對上述垂直線P0傾斜的方向不是相反方向，而朝向寬度方向其中一側噴射冷卻水。又，形成第2區域群RG2的第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23，噴射軸P對上述垂直線P0傾斜的方向從機長方向來看全部也是相同。也就是說，在形成第2區域群RG2的第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23之中，噴射軸P對上述垂直線P0傾斜的方向不是相反方向，而是朝向寬度方向另一側噴射冷卻水。
各冷卻水噴嘴23宜設置成使其噴射軸P的對於上述垂直線P0的角度即傾斜角度θ大於來自該冷卻水噴嘴23的冷卻水的噴射擴展角度的一半。冷卻水噴嘴23的上述傾斜角度θ例如為10°至45°。另，來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的噴射擴展角度例如約12°，冷卻水衝擊區域R形成為例如直徑成為200mm。
又，如同由以圖的「●」所示的冷卻水噴嘴23的冷卻水的吐出口的位置與冷卻水衝擊區域R的位置關係可知道的，冷卻水噴嘴23的噴射軸P不往鋼板搬送方向傾斜，具體來說，不往鋼板搬送方向下游側傾斜，而是在俯視下與寬度方向略平行。另，沒有排除將冷卻水噴嘴23的噴射軸P朝鋼板搬送方向傾斜的必要。沒有必要將噴射軸P傾斜，宜使其不傾斜。
又，對1個搬送輥19位置設有第1噴嘴群G1及第2噴嘴群G2兩者的冷卻水噴嘴23。接著，各冷卻水噴 嘴23設置成冷卻水衝擊區域群各自不與其他冷卻水衝擊區域群重疊的狀態(即，形成第1區域群RG1彼此、第2區域群RG2彼此不重疊，第1區域群RG1與第2區域群RG2不重疊的狀態)。又，以第1區域群RG1、與該第1區域群RG1鋼板搬送方向鄰接的第2區域群RG2覆蓋冷卻寬度區域即熱軋鋼板2的寬度方向全寬度的狀態來設置冷卻水噴嘴23。如前述，由於各冷卻水噴嘴23設置成讓冷卻水衝擊區域群分別不與其他冷卻水衝擊區域群重疊，因此就算構成為以第1區域群RG1及第2區域群RG2覆蓋冷卻寬度區域即熱軋鋼板2的寬度方向全寬度，也不會有來自第1噴嘴群G1的冷卻水的噴流與來自第2噴嘴群G2的冷卻水的噴流干擾的情況。另，用來作成冷卻水衝擊區域群分別不與其他冷卻水衝擊區域群重疊的方法有如下的方法：將形成一個冷卻水衝擊區域群的冷卻水噴嘴23的位置，和形成其他個冷卻水衝擊區域的冷卻水噴嘴23的位置在鋼板搬送方向錯開。又，以形成第1區域群RG1的冷卻水噴嘴23的位置與形成第2區域群RG2的冷卻水噴嘴23的位置在鋼板搬送方向前後錯開的方式，就算在形成第1區域群RG1的冷卻水噴嘴23與形成第2區域群RG2的冷卻水噴嘴23從鋼板搬送方向來看是重疊時，也可以在冷卻寬度區域的上表面上讓2個冷卻衝擊區域群不相重疊。其結果，可以防止來自冷卻水噴嘴23的冷卻水彼此本身相互干擾。另，如前述，一個冷卻水衝擊區域R的寬度大於冷卻水衝擊區域R所屬的分割冷卻面A3的寬度。因此，某一個冷卻水衝擊區 域R不能屬於與另外的冷卻水衝擊區域R相同的冷卻水衝擊區域群RG，其中前述另外的冷卻水衝擊區域R是屬於相同的寬度分割冷卻帶A2。
又，如上述，由於冷卻水噴嘴23設置成冷卻水衝擊區域群分別不與其他的冷卻水衝擊區域群重疊，因此不會有從形成任一個冷卻水衝擊區域群的冷卻水噴嘴23噴射而衝擊到熱軋鋼板2的冷卻水的排水因為從形成其他的冷卻水衝擊區域群的冷卻水噴嘴23而衝擊熱軋鋼板2的冷卻水所干擾。
另，在本形態中，第1區域群RG1及第2區域群RG2以搬送輥19的配設位置為基準在俯視下呈千鳥格紋狀配置。具體來說，對於1個搬送輥19，第1區域群RG1及第2區域群RG2兩者分別設定了1個，又，對於1個搬送輥19的第1區域群RG1及第2區域群RG2沿著鋼板搬送方向而交錯地配置。例如，第1區域群RG1是設定為讓冷卻水衝擊區域R的中心比起搬送輥19的中心軸S而位於鋼板搬送方向下游側的狀態，第2區域群RG2是設定為讓冷卻水衝擊區域R的中心比起搬送輥19的中心軸S而位於鋼板搬送方向上游側。
藉由各冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊區域R為了在與於寬度方向鄰接的冷卻水衝擊區域R之間的中間部不發生像引發冷卻能力不足等的不均勻冷卻，而設定了寬度方向長度及重疊寬度(在寬度方向上鄰接的冷卻水衝擊區域R之間重複的區域的寬度方向長度)。另，在圖9的例 子中，第1區域群RG1及第2區域群RG2從鋼板搬送方向來看，在冷卻寬度區域的寬度方向中央Q有重複，該重複的區域的寬度方向長度是設定為與上述的重疊寬度同樣。
又，在圖9的例子中，第1區域群RG1與第2區域群RG2的邊界和冷卻寬度區域的寬度方向中央Q一致。可是構成各噴嘴群的冷卻水噴嘴23的數量在第1噴嘴群G1與第2噴嘴群G2有不同的情形，此時，藉由第1噴嘴群G1的第1區域群RG1及藉由第2噴嘴群G2的第2區域群RG2的邊界和冷卻寬度區域的寬度方向中央Q不一致。惟，上述邊界越接近寬度方向中央Q，來自寬度方向其中一端側及另一端側各自的排水就越順暢，因此如圖9的例子，上述邊界宜設定為與寬度方向中央Q一致。
進而，冷卻水噴嘴23為了確保通板性，冷卻水衝擊區域R宜設定為在俯視下與搬送輥19的中心軸S重疊。在確保通板性的觀點上，在來自第1噴嘴群G1的冷卻水的噴流及來自第2噴嘴群G2的冷卻水的噴流不相干擾的範圍內，冷卻水衝擊區域R的中心宜設定為在俯視下靠近搬送輥19的中心軸S正上方的位置。
回到上側冷卻裝置16的說明。
中間頭座24是作為本形態中的切換裝置的一部分而運作，為對冷卻水噴嘴23供應冷卻水的頭座。在本形態中，從圖2及圖3可知，中間頭座24是沿鋼板搬送方向延伸的管狀構件，沿著鋼板搬送方向設有複數支冷卻水噴嘴23。因此，可同時控制來自配置於1個中間頭座24的冷卻 水噴嘴23的冷卻水的噴射及停止。在圖示的例子中，對於1個中間頭座24，冷卻水噴嘴23是沿鋼板搬送方向排列4個，不過冷卻水噴嘴23的數量並不限於此。
接著，中間頭座24是配置成在1個分割冷卻面A3為1個。藉此，就能對每分割冷卻面A3做到冷卻水的噴射及停止的切換控制。
三通閥27是作為本形態中的切換裝置的一部分而運作。即，三通閥27是切換從冷卻水噴嘴23所噴射的冷卻水之對冷卻寬度區域的上表面的衝擊及非衝擊的切換裝置的主要構件。切換裝置是設在上述之每一分割分卻面A3。
本形態的三通閥27是分流型，為進行切換，將來自給水頭座26的加壓水引導至配管25，在往中間頭座24，進而往冷卻水噴嘴23供水，或者引導至排水頭座(未示於圖中)的閥。另，在本形態中，舉排水頭座為例，作為排水用的部位，但其態樣並無特別限制。
也可以設置2個截流閥(stop valve)(廣義地來說用來停止流體的流動的閥，也有時稱為ON/OFF閥)，來取代本形態的三通閥27，與三通閥同樣地進行控制。使用三通閥27，藉此可縮小切換時的水壓變動。
在本形態中，三通閥27是對中間頭座24分別設有1個，配置在供應冷卻水的給水頭座26與排出冷卻水的排水頭座之間。
上游側溫度測定裝置(以下稱為「第1測定裝 置」)28是作為本形態中的溫度檢測裝置而運作。
該第1測定裝置28是配置在成為冷卻寬度區域的下表面側的位置，如圖8所示，測定全冷卻區域A1的鋼板搬送方向上游側中的熱軋鋼板2的溫度。
第1測定裝置28對應寬度分割冷卻帶A2的每一個而沿寬度方向排列設置，以便能在寬度分割冷卻帶A2的上游側測定溫度。藉此，能跨越全寬度來測定上側冷卻裝置16的上游側中的熱軋鋼板2的寬度方向的溫度，即，可以測定上側冷卻裝置16的上游側中的熱軋鋼板2的寬度方向溫度分布。
下游側溫度測定裝置(以下稱為「第2測定裝置」)29也是作為本形態中的溫度檢測裝置而運作。
該第2測定裝置29是配置在成為冷卻寬度區域的下表面側的位置，測定全冷卻區域A1的鋼板搬送方向下游側中的熱軋鋼板2的溫度。
第2測定裝置29對應寬度分割冷卻帶A2的每一個而沿寬度方向排列設置，俾能測定冷卻後的寬度分割冷卻帶A2各自的溫度。藉此，能跨越全寬度來測定上側冷卻裝置16的下游側中的熱軋鋼板2的寬度方向的溫度，即，可以測定上側冷卻裝置16的下游側中的熱軋鋼板2的寬度方向溫度分布。
第1測定裝置28及第2測定裝置29的構成只要能測定熱軋鋼板2的溫度，即無特別限制，但以使用例如日本發明專利第3818501號公報等所記載的溫度計為 佳。
控制裝置30是根據第1測定裝置28的測定結果、第2測定裝置29的測定結果其中一者或者兩者的結果，來控制切換裝置的動作的裝置。具體來說，控制裝置30根據第1測定裝置28的測定結果、第2測定裝置29的測定結果其中一者或者兩者的結果，對每個寬度分割冷卻帶A2，控制對於該寬度分割冷卻帶A2中所含的複數個分割冷卻面A3的每一個之切換裝置的動作，藉此來控制在該寬度分割冷卻帶A2全長的冷卻，並將這些加起來，來控制全冷卻區域A1的冷卻。控制裝置30具備基於預定的程式而進行運算的電子電路或電腦，第1測定裝置28、第2測定裝置29及切換裝置電連接於此。
例如，以第1測定裝置28測定由具有搬送輥19的輸出輥道搬送軋延後且於主冷卻裝置15冷卻後所搬送的熱軋鋼板2的溫度。該測定結果被送往控制裝置30，算出為了讓熱軋鋼板2的溫度在每個分割冷卻面A3均勻化所必要的冷卻量。
接著，根據該計算結果，控制裝置30對三通閥27的開關進行前饋控制(feed-forward control)。即，控制裝置30為了實現熱軋鋼板2的寬度方向的溫度的均勻化，控制三通閥27的開關，對每分割冷卻面A3，控制從冷卻水噴嘴23所噴射的冷卻水之朝熱軋鋼板2的上表面的衝擊及非衝擊。
依本形態，可得到以下的效果。
在本形態中，如上述，根據以跨越全寬度測定藉由主冷卻裝置15的冷卻後之熱軋鋼板2的寬度方向的溫度的第1測定裝置28的測定結果，對每分割冷卻面A3，控制從冷卻水噴嘴23所噴射的冷卻水的朝熱軋鋼板2的上表面之衝擊及非衝擊。接著，因為分割冷卻面A3沿寬度方向排列3個以上且沿軋延方向排列複數個，因此能以高精度進行有關於寬度方向及軋延方向兩者的熱軋鋼板2的溫度的均勻化。
又，依本形態，冷卻水噴嘴23的噴射軸P對冷卻寬度區域的上表面的垂直線P0呈傾斜，將從冷卻水噴嘴23噴射且衝擊到冷卻水衝擊區域R的冷卻水朝向寬度方向上與該冷卻水噴嘴23相反的相反側，而從熱軋鋼板2的寬度方向一端或者另一端排出。因此，從冷卻水噴嘴23噴射而衝擊到冷卻水衝擊區域R的冷卻水不會有作為板上水影響到熱軋鋼板2的冷卻的情形。
在此，主冷卻裝置15及調整用冷卻裝置17為既設裝置，當根據熱軋鋼板2的寬度方向中央部的溫度進行冷卻，將該寬度方向中央部的捲取溫度冷卻而達到目標值時，將該上側冷卻裝置16裝在主冷卻裝置15與調整用冷卻裝置17之間。此時，依本實施形態，也無須對主冷卻裝置15及調整用冷卻裝置17加上變更，就能將熱軋鋼板2的寬度方向中央部的捲取溫度冷卻到目標值。
另，如本形態，當根據該熱軋鋼板2的全寬度的溫度的測定結果來進行藉由主冷卻裝置15之冷卻後 的熱軋鋼板2的進一步的冷卻時，與本實施形態不同的是，可以考慮將冷卻水噴嘴設在冷卻寬度區域的鉛直方向的下方(即，下面)，從冷卻寬度區域的下表面側噴上冷卻水。惟，此時，由於冷卻水噴嘴的周圍存在有搬送輥19等，因此有時很難維護。對此，在本形態中，冷卻水噴嘴23設在冷卻寬度區域的上方，因此維護性高。另，只將主冷卻裝置15的下部的構成延長到下游側，針對在與上側冷卻裝置16對向的位置上也設置冷卻水噴嘴時，就無須把該冷卻水噴嘴獨立於主冷卻裝置15另外控制，使構成變得簡易，因此不必考慮維護性。
又，在本形態中，冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ為10°至45°。
圖10是顯示採用實心圓錐噴嘴的冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ；與來自冷卻水噴嘴23的冷卻水之中衝擊到熱軋鋼板2之後往冷卻水噴射方向相反方向回去的冷卻水的比例(以下稱為「來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例」)之關係的圖。
如圖所示，藉將冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ為10°以上，可將來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例抑制到2成以下，可減少板上水的量。
圖11是顯示採用實心圓錐噴嘴之冷卻水噴嘴23的噴射軸P之傾斜角度θ、與衝擊壓力指數之關係的圖。衝擊壓力指數是有關於從冷卻水噴嘴23噴射的冷卻水衝擊到熱軋鋼板2時的壓力的指數，上述傾斜角度θ在0° 時成為1的指數。該衝擊壓力指數愈高就希望冷卻能力愈高，將上述傾斜角度θ為45°以下時，可將衝擊壓力指數為0.7以上。
又，依本形態，冷卻水噴嘴23的噴射軸P不往鋼板搬送方向傾斜，在俯視下與寬度方向略平行。與本形態不同的是，冷卻水噴嘴23的噴射軸P往鋼板搬送方向傾斜且在俯視下與寬度方向不平行時，會增加前述之來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例。因此，如本形態，冷卻水噴嘴23的噴射軸P在俯視下與寬度方向略平行時，能抑制上述回流比例，可得到高的冷卻能力。又，在冷卻水噴嘴23的噴射軸P在俯視下和寬度方向不是平行時，對於相同噴射軸的傾斜角度θ冷卻水回流比例會增加，衝擊力指數下降，但上述噴射軸P在俯視下與寬度方向平行且對於寬度方向的角度為0°時，就不會發生如此的問題。另，對於俯視下的冷卻水噴嘴23的噴射軸P的板寬方向的角度不限於0°。上述角度只要是來自前述的冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例成為2成以下的角度以下，且，衝擊壓力指數成為0.7以上的角度以下時即可。
進而，依本形態，冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊區域R在俯視下與搬送輥19的中心軸S重疊。因此，不會有因來自冷卻水噴嘴23的冷卻水而損及熱軋鋼板2的通板性。
在中間頭座24設有三通閥27，該中間頭座24之冷卻水噴嘴23的個數少的時候，較能提高噴射到熱軋鋼 板2的冷卻水的控制性。另一方面，減少冷卻水噴嘴23的個數，必要的三通閥27的個數就會增加同等部分，而使設備成本及運轉成本提高。因此，可以考慮這些之間的平衡關係，來設定冷卻水噴嘴23的個數。
在讓冷卻水衝擊分割冷卻面A3之際，當使用了少量的冷卻水時，會拉長了全冷卻區域A1的鋼板搬送方向長度。因此，宜從冷卻水噴嘴23噴射例如1.0m3/m2/min以上的大水量密度的冷卻水。
在上述的說明中，第1測定裝置28及第2測定裝置29是配置在成為冷卻寬度區域的下表面側的位置，但也可以構成為配置在冷卻寬度區域的上表面側，從該上表面側測定熱軋鋼板2的溫度。惟，在從冷卻寬度區域的上表面側測定熱軋鋼板2的溫度的構成時，有必要在溫度測定裝置的上游側設置除水裝置，使溫度測定所需的區域的鋼板搬送方向長度變大，至少有該除水裝置的量，降低上側冷卻裝置的鋼板搬送方向的每單位長度的冷卻速度即冷卻能力。因此，如上述的第1測定裝置28及第2測定裝置29，因為構成為從冷卻寬度區域的下表面側測定熱軋鋼板2的溫度，所以無須為了溫度測定而有必要設置除水裝置，使冷卻能力較高，因此為佳。
又，在上述的說明中，基於第1測定裝置28的測定結果，而將三通閥27的開關進行前饋控制，但也可以基於第2測定裝置29的測定結果進行回饋控制。即，也可以使用第2測定裝置29的測定結果，以控制裝置30進行 計算，根據該計算結果，對鋼板搬送方向的位置相異的每個分割冷卻面A3控制三通閥27的開關數。藉此，可以對每個分割冷卻面A3，控制朝冷卻寬度區域的上表面的冷卻水的衝擊及非衝擊。
在上側冷卻裝置16中，可以選擇性地進行藉由第1測定裝置28的測定結果之三通閥27的前饋控制、及藉由第2測定裝置29的測定結果之三通閥27的回饋控制。
又，也可以將前述的回饋控制作為前饋控制結果的補正控制來適用。如此，在上側冷卻裝置16中，也可以統合藉由第1測定裝置28的測定結果之三通閥27的前饋控制、及藉由第2測定裝置29的測定結果之三通閥27的回饋控制來進行。
另，在只進行前饋控制或者回饋控制其中一者時，也可以省略第1測定裝置28或者第2測定裝置29其中一者。
(冷卻水噴嘴23的另一例1)
圖12是說明冷卻水噴嘴23的另一例之圖。
諸如已有其他的冷卻裝置之類，如圖9(A)所示，有不可能在熱軋鋼板2的正上方(即冷卻寬度區域的正上方)配設冷卻水噴嘴23的情形。此時，如圖12(A)所示，也可以在鋼板搬送方向視角下，將冷卻水噴嘴23作為側邊式噴灑器，設置在熱軋鋼板2的外側(即冷卻寬度區域的外側)。
此時，與前述的例子同樣地，如圖12(B)所示，也可以把第1區域群RG1及第2區域群RG2以搬送輥19的配設位置為基準在俯視下呈千鳥格紋狀配置。因此，來 自第1噴嘴群G1的冷卻水的噴流及來自第2噴嘴群G2的冷卻水的噴流迄至衝擊至熱軋鋼板2之間不會干擾。又，如上述，不會有把從冷卻水噴嘴23噴射且衝擊至熱軋鋼板2的冷卻水的排水被從其他冷卻水噴嘴23噴射而衝擊至熱軋鋼板2的冷卻水所妨礙。
另，在本例時，從冷卻水噴嘴23迄至冷卻寬度區域的上表面的距離對每個噴嘴都不同。因此，每個冷卻水噴嘴23之冷卻水的噴射角或噴射壓力宜設定為使冷卻水衝擊區域R的大小或衝擊至該冷卻水衝擊區域R的冷卻水的流量成為相等。
(冷卻水噴嘴23的另一例2)
圖13是說明冷卻水噴嘴23的另一例之圖。
本例的冷卻水噴嘴23，如圖13(A)所示，與圖9之例同樣地配設在熱軋鋼板2的正上方。
又，本例的冷卻水噴嘴23，如圖13(B)所示，也可以把第1區域群RG1及第2區域群RG2以搬送輥19的配設位置為基準在俯視下呈千鳥格紋狀配置。惟，在本例中，與前面的例子不同，對於1個搬送輥19是設定1個第1區域群RG1及第2區域群RG2其中一者，又，把第1區域群RG1及第2區域群RG2沿著鋼板搬送方向交錯地配置。接著，第1區域群RG1及第2區域群RG2是設定為把冷卻水衝擊區域R的中心在俯視下位在搬送輥19的中心軸S上。
依本例的冷卻水噴嘴23，是將冷卻水衝擊區域R的中心設置成在俯視下位於搬送輥19的中心軸S上。因 此能將熱軋鋼板2的通板性維持地更高。
另，如本例，在設置冷卻水衝擊區域R時，如圖12(A)同樣地，也可以將冷卻水噴嘴23作為側邊式噴灑器，從鋼板搬送方向來看，設在熱軋鋼板2的外側(即冷卻寬度區域的外側)。
(冷卻水噴嘴23的另一例3)
圖14及圖15是說明冷卻水噴嘴23的另一例之圖。圖15(A)是顯示圖14的X-X截面的一部分，圖15(B)是顯示圖14的Y-Y截面的一部分。
在本例中，各第1噴嘴群G1是設置成以1個第1冷卻水衝擊區域群RG1覆蓋冷卻寬度區域的寬度方向全寬度，又，各第2噴嘴群G2也是設置成以1個第2冷卻水衝擊區域群RG2覆蓋冷卻寬度區域的寬度方向全寬度。
在如此的噴嘴群的構成時，設置冷卻水噴嘴23，俾使冷卻水衝擊區域R的中心在俯視下位在搬送輥19的中心軸S上。因此，可高度維持熱軋鋼板2的通板性。另，如本例，在第1冷卻水衝擊區域群RG1及第2冷卻水衝擊區域群RG2都設置成覆蓋冷卻寬度區域的寬度方向全寬度時，減少板上水的影響，因此與前述之第1冷卻水衝擊區域群RG1及第2冷卻水衝擊區域群RG2設置成分別覆蓋冷卻寬度區域的寬度方向單側的情形相比，宜擴大冷卻水噴嘴23的傾斜角度θ。
又，如本例設置冷卻水衝擊區域R時，也可以不將第1噴嘴群G1及第2噴嘴群G2沿鋼板搬送方向交錯 地配置。也可以存在有第1噴嘴群G1或者第2噴嘴群G2沿鋼板搬送方向連續的部分，也可以只由第1噴嘴群G1及第2噴嘴群G2之其中一者來構成。
(第2實施形態)
圖16是概略性地顯示第2實施形態之上側冷卻裝置16的構成之一部分的圖。
本實施形態之上側冷卻裝置16除了第1實施形態之上側冷卻裝置16的構成，如圖所示，還具有除水噴嘴40。
除水噴嘴40是對著冷卻寬度區域的寬度方向一側的區域及另一側的區域分別各設1個。又，除水噴嘴40是設在冷卻寬度區域的寬度方向外側，對於寬度方向一側的區域的除水噴嘴40是設在寬度方向另一側的外側，對於寬度方向另一側的區域的除水噴嘴40是設在寬度方向一側的外側。
該等除水噴嘴40是往較鋼板搬送方向最下游側的冷卻水衝擊區域群更靠近鋼板搬送方向下游側的區域噴射除水用水，形成搬送方向下游側除水用水衝擊區域T。
有在較冷卻水噴嘴23之冷卻區域更下游的區域殘留板上水的情形，但如本形態設有除水噴嘴40，藉此就能馬上排除殘留的板上水，能適當地將熱軋鋼板2冷卻。
(除水噴嘴40的另一例)
圖17是說明除水噴嘴40的另一例之圖。
在圖16的例子中，只對著較鋼板搬送方向最下游側的冷卻水衝擊區域群之更鋼板搬送方向下游側的區域來設置除水噴嘴40。對此，在圖17的例子中，在每個較各冷卻水衝擊區域群之更搬送方向下游側的區域設有除水噴嘴40。
在本例中，能馬上將殘留在較藉由冷卻水噴嘴23之冷卻區域之下游的區域的板上水排水，就能適當地將熱軋鋼板2冷卻。
(第1及第2實施形態的變形例)
在以上的說明中，冷卻水噴嘴23是採用了實心圓錐形噴灑噴嘴，但只要是能施加背壓0.3MPa程度的噴灑噴嘴時，冷卻水衝擊區域R不限於圓形的實心圓錐形噴灑噴嘴，冷卻水衝擊區域R也可為橢圓形的扁平狀噴灑噴嘴等。
另，把層流噴嘴使用在冷卻水噴嘴23並不佳，層流噴嘴與來自噴灑噴嘴的分散流不同，而是使用桿狀噴流等的集流(即層流)來供給冷卻水。這是因為，與使用了噴灑噴嘴的情形相比，使用層流噴嘴的情形有較大的前述之來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例，容易殘留大量的板上水的緣故。又，在使用層流噴嘴時，加大了噴射軸P的傾斜角度θ，也是可以減少板上水的量，但是上述傾斜角度θ一變大，衝擊到熱軋鋼板2的冷卻水的垂直方向成分的運動量變小，使冷卻能力變低。又，一將上述傾斜角度θ加大，就會提高板上水的流速，因此能讓該板上水的冷卻能力上昇，原本不應冷卻的部分也因為板上水而冷卻。也就是說，一將上述傾斜角度θ加大，不能充分 賦予冷卻水的衝擊區域與非衝擊區域之冷卻能力差。因此，當使用了層流噴嘴，擴大上述傾斜角度θ時，不能實現如前述的形態的冷卻控制，即，不能實現在每個分割冷卻面A3切換冷卻水的衝擊及非衝擊，冷卻熱軋鋼板2的溫度以使其均勻的控制。又，就算能實現，也會拉長了冷卻機長。上述之點，只要是層流噴嘴(laminar nozzle)，就算是管式層流噴嘴或者是狹縫式層流噴嘴也是一樣。
圖18是採用了狹縫式層流噴嘴時之冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ、與來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例的關係的圖。
在採用了實心圓錐噴嘴時，如圖10所示，將冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ設定在10°以上，藉此就能將來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例抑制到2成以下。對此，在採用了狹縫式層流噴嘴時，如圖18所示，若不將上述傾斜角度θ設定在37°以上，就無法將來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的回流比例抑制到2成以下。
進而，管式層流噴嘴或者是狹縫式層流噴嘴，為了防止作為層流(laminar flow)之冷卻水彼此的干擾，必須在寬度方向上鄰接的冷卻水衝擊區域之間設置間隙，因此不宜作為冷卻水噴嘴23。
在上述之例中，是將以冷卻機長及冷卻寬度區域的寬度方向全部寬度所劃定的區域當作為全冷卻區域。取而代之，在特定的情形時，如圖19所示，也可以將從以冷卻機長及冷卻寬度區域的寬度方向全部寬度所劃定 的區域排除寬度方向中央部的非冷卻區域A4的區域當作為全冷卻區域A1。特定的情形是指：例如為了防止熱軋鋼板2的前端掉進搬送輥19之間，在鋼板搬送方向鄰接的搬送輥19之間的寬度方向中央部設置熱軋通板導件的情形。像這樣有在把熱軋通板導件設於寬度方向中央部時，藉著該導件的保護用的冷卻水，熱軋鋼板的寬度方向的中央部的溫度相較於寬度方向的其他部分來的低的情形。為了防止如此的情況，有將冷卻寬度區域的寬度方向中央部設定為非冷卻區域，以謀求熱軋鋼板2的寬度方向溫度分布的均勻。
在全冷卻區域A1是排除了上述非冷卻區域A4的情形時，如圖20所示，第1區域群RG1及第2區域群RG2是形成在全冷卻區域A1，而不形成在非冷卻區域A4。惟，此時也是由第1區域群RG1以及與該第1區域群RG1在鋼板搬送方向鄰接的第2區域群RG2來覆蓋全冷卻區域A1的寬度方向全部寬度。
又，在全冷卻區域A1排除了非冷卻區域A4的情形時，如圖20所示，也是和圖9等之例同樣地，第1區域群RG1及第2區域群RG2以搬送輥19的配設位置為基準，在俯視下呈千鳥格紋狀排列，構成各區域群的冷卻水衝擊區域R也可以在俯視下與搬送輥19的中心軸S重疊。
不限此例，例如：如圖21所示，對1個搬送輥19設定第1區域群RG1及第2區域群RG2兩者，且，在俯視下，構成各區域群的冷卻水衝擊區域R的中心也可以位 在搬送輥19的中心軸S上。另，在該例中，「在機長方向互相鄰接的一對區域群」意指：「機長方向位置互為一致的一對的區域群」。
又，在全冷卻區域A1排除了非冷卻區域A4的情形時，把冷卻水衝擊區域R的中心位在搬送輥19的中心軸S上的時候，與圖13之例同樣地，也可以對1個搬送輥19設定第1區域群RG1及第2區域群RG2其中一者。
另，在全冷卻區域A1排除了非冷卻區域A4的情形時也是，也可以將冷卻水噴嘴23設在熱軋鋼板2的正上方，也可設在熱軋鋼板2的外側，來作為側邊式噴灑器。又，也可以設置除水噴嘴。
在上述之例中是設有中間頭座24，但也可以做成不具中間頭座24的構成。將顯示該構成之上側冷卻裝置16的構成之概略的俯視圖顯示在圖22。圖22是相當於圖3的圖，對冷卻水噴嘴23的每1支都連接三通閥27，但為了容易理解，在圖22中，省略了三通閥27、給水頭座26、排水頭座的圖示。
在圖22之例中，在各冷卻水噴嘴23連接有未示於圖中的配管，在該配管設有三通閥。三通閥是設在對配管供給冷卻水的吸水頭座及排出冷卻水的排水頭座之間。就算是像這樣的省略了中間頭座24的構成，也可以展現與具有前述的中間頭座24的構成同樣的效果。
又，為了提昇通板性，也可以在於鋼板搬送方向鄰接的搬送輥19之間從下方支撐熱軋鋼板2的盤輥。
又，上側冷卻裝置16配置在主冷卻裝置15的下游側，但是上側冷卻裝置16的配置部位不限於此例。
又，在上述說明中，舉例顯示了控制三通閥27的開關，來切換對分割冷卻面的冷卻水的衝擊及非衝擊的形態。本發明不限於該形態，也可以做成例如在中間頭座24與三通閥27之間設有流量調整閥，控制來自流量調整閥的冷卻水的噴射流量，切換對分割冷卻面的冷卻水之衝擊及非衝擊的形態。惟，從響應性等的觀點來看，是以控制三通閥27的開關的形態較佳。
以上，已針對本發明的實施形態說明了，但本發明不限於上述之例子。只要是熟悉此項技藝之人士，可以明白在記載於申請專利範圍的技術性思想的範疇內，能想到各種的變更例或者修正例，並且了解對於該等例子，當然也隸屬於本發明之技術性範圍吧。
[實施例]
以下基於實施例及比較例來說明本發明的效果。惟，本發明並不限於該實施例。
<實施例1及比較例1>
在效果的驗證時，在實施例1中是使用由圖1的主冷卻裝置15、上側冷卻裝置16及調整用冷卻裝置17所構成的冷卻裝置來冷卻。又，在比較例1中是使用沒有上側冷卻裝置16而由主冷卻裝置15及調整用冷卻裝置17所構成的冷卻裝置來進行冷卻。在實施例1及比例例1中，在主冷卻裝置15的冷卻是藉由基於設於主冷卻裝置15的下游側的未 示於圖中的溫度感測器的測定結果的回饋控制來進行，在調整用冷卻裝置17的冷卻也是同樣地，藉由藉由基於設於調整用冷卻裝置17的下游側的未示於圖中的溫度感測器的測定結果的回饋控制來進行。
又，在實施例1及比例例1中，令鋼板寬度：1600mm；板厚：2.0mm；鋼板搬送速度：600mpm；冷卻前的溫度：900℃；目標捲取速度：550℃。
實施例1之上側冷卻裝置16的構造是和圖9的態樣相同。又，如圖5等所示，全冷卻區域A1是不包含圖19的非冷卻區域A4的態樣。接著，寬度分割冷卻帶A2的數量是設為8個。也就是說，分割冷卻面A3的寬度方向長度是設定為將全冷卻區域A1沿寬度方向分成8等分。又，對於分割冷卻面A3之中寬度方向其中一側4個是第1噴嘴群G1噴射冷卻水，寬度方向另一側4個是第2噴嘴群G2噴射冷卻水。分割冷卻面A3的鋼板搬送方向長度是設定為鋼板搬送方向輥間4節距的量。進而，分割冷卻面A3的鋼板搬送方向的數量是設定為3。也就是說，分割冷卻面A3是設有8(寬度方向的數量)×3(鋼板搬送方向的數量)共24個，換言之，具有冷卻水噴嘴23的冷卻單元共設有8(寬度方向的數量)×3(鋼板搬送方向的數量)共24支。冷卻水噴嘴23的高度，具體來說，令從熱軋鋼板2的上表面到冷卻水噴嘴23的前端的高度為1.1m，且冷卻水噴嘴23的傾斜角度θ為15°。又，為了避免第1噴嘴群G1的冷卻水噴嘴23、與第2噴嘴群G2的冷卻水噴嘴23的冷卻水之干擾，來 自冷卻水噴嘴23的冷卻水衝擊區域R的中心的位置，如圖9等所示，從搬送輥19的中心軸S的正上方稍微往上游側或者下游側偏移。以冷卻水噴嘴23來說，是使用了每1支的冷卻水量為每分鐘186升的實心圓錐噴嘴。冷卻水噴嘴23的節距及冷卻水衝擊區域R的寬度方向的節距是設定為200mm。分別設在分割冷卻面A3的上述的冷卻單元每1具的降溫為約15℃。另，在實施例1及比較例1中，在與上側冷卻裝置16對向的位置或者是相當於該位置的位置上並沒有設置下表面冷卻裝置。
圖23是顯示實施例1及比較例1中的熱軋鋼板2的捲取溫度的溫度分布一部分之圖，圖23(A)及圖23(B)分別顯示比較例1及實施例1之溫度分布。另，在圖中，將比起目標溫度的溫度差的絕對值為20℃以內的分布以白色表示，高於20℃且在40℃以內的部分是以淡灰色表示，將高於40℃的部分以深灰色表示。
如圖23(A)所示，在比較例1中，因維護不良等的設備所引起的溫度偏差，而產生了條狀的溫度不均，存在有比目標溫度高的部分。進而，在比較例1中，標準溫度偏差為25.7℃。比較例1的標準溫度偏差是基於藉由紅外線溫度圖像測定裝置所測定的結果，從鋼板的前端及末端各100m(為了排除無張力部)以及進一步排除寬度方向兩端各50mm的鋼板溫度的所有測定點來求得。
另一方面，如圖23(B)所示，在實施例1中，比目標溫度高的部分相較於比較例1，是變得極小。接著，在將圖 中所示的熱軋鋼板冷卻時，在實施例中，標準溫度偏差為16.5℃，是變成非常地小。實施例1的標準溫度偏差是從鋼板的前端及末端各100m及進一步排除兩端各50mm的鋼板溫度來求得。
因此可以知道：依本發明，能將熱軋鋼板2的寬度方向的溫度形成均勻的狀態。
<實施例2至4及比較例2至4>
Figure 108133622-A0305-02-0046-1
在實施例2至4中，與實施例1同樣地，使用由圖1的主冷卻裝置15、上側冷卻裝置16及調整用冷卻裝置17所構成的冷卻裝置來冷卻。又，冷卻水噴嘴23的高度是設定為1.1m。接著，冷卻水噴嘴23的節距及冷卻水衝擊區域R的寬度方向的節距是設定為200mm。又，令形成各冷卻衝擊區域群之寬度方向互相鄰接的冷卻水衝擊區域R彼此重疊的區域的寬度方向的寬度(以下稱之為「冷卻水衝擊區域R的重疊長度」)為20mm。在實施例2、3、4中，如表1所示，使用實心圓錐噴嘴作為冷卻水噴嘴23，且冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ各為15°、30°、60°。實施例2至4的其他條件是和實施例1相同。
另一方面，在比較例2中，使用實心圓錐噴嘴作為冷卻水噴嘴23，令噴射軸P的傾斜角度θ為0°。比較例2的其他條件是與實施例2相同。
又，在比較例3中，使用以高流量密度的桿狀噴流(噴射噴流)來供應冷卻水的管式層流噴嘴(pipe laminar nozzle)作為冷卻水噴嘴23，且噴射軸P的傾斜角度θ為50°。
在比較例4中，使用以自由落體流供應冷卻水的管式層流噴嘴作為冷卻水噴嘴23。另，因為是自由落體流，所以噴射軸P的傾斜角度θ為0°。又，在比較例3、4中，在與上側冷卻裝置16對向的位置並沒有設置下表面冷卻裝置。
另，在比較例3中，冷卻水噴嘴23的寬度方向的節距是設定為60mm，噴嘴徑為7mm。在比較例4中，冷卻水噴嘴23的寬度方向的節距是設定為60mm，噴嘴徑為15mm。另，在比較例3及比較例4中，冷卻水噴嘴23所形成的冷卻水衝擊區域R不和寬度方向上鄰接的其他冷卻水衝擊區域R重疊。這是因為一重疊，就會讓作為層流的冷卻水彼此干擾的緣故。又，在比較例3及比較例4中，冷卻水噴嘴23的每1支的冷卻水量各為73L/min.；67L/min.。另，在使用管式層流噴嘴的比較例3及比較例4中，冷卻水噴嘴23的每1支的冷卻水量比起實施例2至4或比較例2還大，但是冷卻水噴嘴23的節距很窄且數量多，因此總冷卻水量比起使用噴灑噴嘴的實施例2至4或比較例2還小。
如表1所示，在使用實心圓錐形噴嘴來作為冷卻水噴嘴23，且噴射軸P的傾斜角度θ為0°而未傾斜的比較例2中，標準溫度偏差為22.2℃，很高。對此，在使用實心圓錐形噴嘴來作為冷卻水噴嘴23，且噴射軸P的傾斜角度θ超過0°而傾斜的實施例2至4中，標準溫度偏差為15.6℃至16.5℃，變得極小。特別是在冷卻水噴嘴23的噴射軸P的傾斜角度θ落在10°至45°範圍的實施例2、3中，衝擊壓力指數也是0.7以上，冷卻能力也是很高。
又，在使用管式層流噴嘴來作為冷卻水噴嘴23之比較例3、4中，標準溫度偏差為20℃以上，很大。特別是像比較例3，在來自冷卻水噴嘴23的冷卻水的水量密度高，且噴射軸P的傾斜角度θ為50°，很大，而沒有板上水殘留的情形時，標準溫度偏差也是20℃以上。
<實施例2、5、6及比較例5、6>
Figure 108133622-A0305-02-0048-2
在實施例2中，如前述，將冷卻水衝擊區域R的重疊長度設為20mm。對此，在實施例5、6中，將上述重疊長度分別設為10mm、0mm。又，在比較例5、6中，將冷卻水衝擊區域R的重疊長度分別設為-10mm、-20mm。也就是說，在比較例5、6中，在形成各冷卻水衝 擊區域群之沿著寬度方向互相鄰接的冷卻水衝擊區域R之間設有間隙。實施例5、6及比較例5、6之其他條件和實施例2同樣。
如表2所示，標準溫度偏差在比較例5、6中為20.3℃、23.6℃，是很大，對此，在實施例6中為18.2℃，卻很低，在實施例2、5中為16.5℃、16.7℃，變得更低。從此事可以知道：有必要將形成各冷卻水衝擊區域群之沿寬度方向互相鄰接的冷卻水衝擊區域R彼此重疊；冷卻水衝擊區域的重疊長度只要至少為10mm以上，就能將熱軋鋼板2的溫度更為均勻；以及，冷卻水衝擊區域R的重疊長度較大，比較能將熱軋鋼板2的溫度更為均勻。另，冷卻水衝擊區域R的重疊長度的10mm相當於1個冷卻水衝擊區域R的寬度方向的寬度的5%。
<實施例2、7至11>
Figure 108133622-A0305-02-0049-3
如前述，在實施例2中，在如圖9所示的位置設有冷卻水噴嘴23。對此，在實施例7中，在如圖12所示的位置設置冷卻水噴嘴23，且將噴射軸P的傾斜角度θ設為45。又，在實施例8中，在如圖13所示的位置設置冷卻 水噴嘴23，在實施例9中，在如圖14及圖15所示的位置設有冷卻水噴嘴23。在實施例10中，如圖16所示，設有冷卻水噴嘴23及除水噴嘴40。實施例6至10的其他條件是和實施例2同樣。
又，實施例11只有在與上側冷卻裝置16對向的位置設有下表面冷卻裝置的點是和實施例2不一樣。另，在於實施例11所使用的上述下表面冷卻裝置中，在搬送輥間沿著寬度方向排列作為冷卻水噴嘴的管式層流噴嘴，形成跨越熱軋鋼板2的全部寬度地與該熱軋鋼板2的下表面對向，使該噴嘴的冷卻水量固定，不會因為熱軋鋼板2的寬度方向溫度分布而有變化。
如表3所示，在實施例7中，標準溫度偏差為17.8℃，也是很低。即，只要是圖12的構成的冷卻水噴嘴23，就能一邊提高冷卻水噴嘴23的配置自由度，一邊將熱軋鋼板2的溫度均勻。
又，實施例8及實施例9，標準溫度偏差為17.2℃或18.9℃，也是很低。也就是說，只要是圖13的構成的冷卻水噴嘴23，或者是圖14的構成的冷卻水噴嘴23時，就能一邊確保通板性，並一邊使熱軋鋼板2的溫度均勻。
進而，在實施例10中，即，如圖16所示般的設有除水噴嘴40的構成，標準溫度偏差為16.8℃，也是變低。該標準溫度偏差和沒設置除水噴嘴40的實施例2相比，雖然較高，但是為極低的值。又，如圖16般地設置除水噴嘴40的構成，本冷卻裝置下游的排水性佳，也有可以在靠近下游 側設置溫度計等的測定機器的好處。也就是說，藉設置除水噴嘴40，能一邊享受上述的好處，並一邊將熱軋鋼板2的溫度均勻。
進而又，在實施例11中，即，在與上側冷卻裝置16對向的位置設置下表面冷卻裝置的構成，標準溫度偏差也是和在與上側冷卻裝置16對向的位置沒有設置下表面冷卻裝置的情況同樣。也就是說，只要使用上側冷卻裝置16，不論有沒有在與該上側冷卻裝置16對向的位置設置下表面冷卻裝置，都能將熱軋鋼板2的寬度方向的溫度均勻。
產業利用性
本發明能運用在熱軋鋼板的冷卻技術。
2:熱軋鋼板
19:搬送輥
23:冷卻水噴嘴
G1:第1噴嘴群
G2:第2噴嘴群
P0:冷卻寬度區域的上表面的垂直線
P:噴射軸
Q:寬度方向中央
R:冷卻水衝擊區域
RG1:第1冷卻水衝擊區域群
RG2:第2冷卻水衝擊區域群
S:搬送輥的中心軸
X:方向

Claims (20)

  1. 一種熱軋鋼板之冷卻裝置，其是在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻，前述熱軋鋼板之冷卻裝置的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中之以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域在寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將前述寬度分割冷卻帶在機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對每個前述分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域；及切換裝置，切換從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水之對前述分割冷卻面的衝擊及非衝擊，前述熱軋鋼板之冷卻裝置進而具備：溫度檢測裝置，測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布；及控制裝置，根據在前述溫度檢測裝置的寬度方向溫度分布測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對於該寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面的每一個之前述切換裝置的動作，藉此來控制在該寬度分割冷卻帶的全長的冷卻，並將這些加起來，來控制前述全冷卻區域的冷卻，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之 中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，並且形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊，前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者在機長方向互相鄰接的一對前述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向。
  2. 一種熱軋鋼板之冷卻裝置，其是在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻，前述熱軋鋼板之冷卻裝置的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中，從以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域排除寬度方向中央部之非冷卻區域的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域在寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將前述寬度分割冷卻帶在機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對每個前述分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域；及切換裝置，切換從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水之對前述分割冷卻面的衝擊及非衝 擊，前述熱軋鋼板之冷卻裝置進而具備：溫度檢測裝置，測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布；及控制裝置，根據在前述溫度檢測裝置的寬度方向溫度分布測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對於該寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面的每一個之前述切換裝置的動作，藉此來控制在該寬度分割冷卻帶的全長的冷卻，並將這些加起來，來控制前述全冷卻區域的冷卻，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，並且形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊，前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者在機長方向互相鄰接的一對前述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向。
  3. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水衝擊區域和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻 水衝擊區域重疊的區域之寬度方向的寬度為1個該冷卻水衝擊區域的寬度方向寬度的5%以上。
  4. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸的傾斜角為10°至45°。
  5. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸不往機長方向傾斜。
  6. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水衝擊區域在俯視下和前述搬送輥的中心軸重疊。
  7. 如請求項6之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水噴嘴設置成讓前述冷卻水衝擊區域的中心在俯視下位在前述搬送輥的中心軸上。
  8. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中前述冷卻水噴嘴設置於在機長方向上看的前述冷卻對象區域的上方或者側邊。
  9. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中在將由朝寬度方向的其中一側噴射的前述冷卻水噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域群作為第1冷卻水衝擊區域群，且將由朝寬度方向的另一側噴射的前述冷卻水噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域群作為第2冷卻水衝擊區域群時，前述冷卻水噴嘴設置成是形成前述第1冷卻水衝擊區域群及前述第2冷卻水衝擊區域群兩者，且，前述第1冷 卻水衝擊區域群與前述第2冷卻水衝擊區域群之寬度方向的邊界位在前述冷卻對象區域的寬度方向中央。
  10. 如請求項1或2之熱軋鋼板之冷卻裝置，其中在前述冷卻對象區域的上表面之中的每個前述冷卻水衝擊區域群各自的機長方向下游側的區域，或者，在較前述冷卻水衝擊區域群之中的機長方向最下游側的區域群更靠近機長方向下游側的區域，具備噴射除水用水來形成除水用水衝擊區域的除水噴嘴。
  11. 一種熱軋鋼板之冷卻方法，其使用在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻的冷卻裝置，前述熱軋鋼板之冷卻方法的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中之以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域在寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將前述寬度分割冷卻帶在機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，前述冷卻裝置於每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對該分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，並且形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊， 前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者在機長方向互相鄰接的一對前述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向，該冷卻方法是：測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布，根據前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布的測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對前述寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面之前述冷卻水噴嘴的冷卻水之對該分割冷卻面的衝擊及非衝擊，藉此控制在前述寬度分割冷卻帶之機長方向全長的冷卻，來控制前述全冷卻區域的冷卻，讓從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水往與該冷卻水噴嘴在寬度方向上相反的相反側排出。
  12. 一種熱軋鋼板之冷卻方法，其使用在熱軋之後將搬送輥上所搬送的熱軋鋼板的上表面冷卻的冷卻裝置，前述熱軋鋼板之冷卻方法的特徵在於：當將冷卻對象區域的上表面中，從以冷卻機長及寬度方向全寬度所劃定的區域排除寬度方向中央部之非冷卻區域的區域作為全冷卻區域，將前述全冷卻區域在寬度方向分割成3個以上所得到的區域作為寬度分割冷卻帶，且將 前述寬度分割冷卻帶在機長方向分割成複數個所得到的區域作為分割冷卻面時，前述冷卻裝置於每個前述分割冷卻面具備：至少1個冷卻水噴嘴，對該分割冷卻面噴射冷卻水而在冷卻對象區域的上表面形成冷卻水衝擊區域，進而，1個前述冷卻水衝擊區域在前述全冷卻區域之中，和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊，並且形成寬度方向上相連的冷卻水衝擊區域群，前述冷卻水衝擊區域群的每一個不和其他前述冷卻水衝擊區域群重疊，前述全冷卻區域的寬度方向全寬度是被1個前述冷卻水衝擊區域群或者在機長方向互相鄰接的一對前述冷卻水衝擊區域群所覆蓋，形成1個前述冷卻水衝擊區域群的前述冷卻水噴嘴具有在機長方向上看對前述冷卻對象區域的上表面之垂直線傾斜的噴射軸，前述噴射軸傾斜的方向在機長方向上看不是相反方向，該冷卻方法是：測定前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布，根據前述冷卻對象區域的寬度方向溫度分布的測定結果，對每個前述寬度分割冷卻帶，控制對前述寬度分割冷卻帶中所含的複數個前述分割冷卻面之前述冷卻水噴嘴的冷卻水之對該分割冷卻面的衝擊及非衝擊，藉此控制在 前述寬度分割冷卻帶之機長方向全長的冷卻，來控制前述全冷卻區域的冷卻，讓從前述冷卻水噴嘴所噴射的冷卻水往與該冷卻水噴嘴在寬度方向上相反的相反側排出。
  13. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水衝擊區域和寬度方向上鄰接的其他前述冷卻水衝擊區域重疊的區域之寬度方向的寬度為1個該冷卻水衝擊區域的寬度方向寬度的5%以上。
  14. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸的傾斜角為10°至45°。
  15. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水噴嘴的前述噴射軸不往機長方向傾斜。
  16. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水噴嘴設置成前述冷卻水衝擊區域在俯視下形成在與前述搬送輥的中心軸重疊的區域。
  17. 如請求項16之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水噴嘴設置成前述冷卻水衝擊區域的中心在俯視下位在前述搬送輥的中心軸上。
  18. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中前述冷卻水噴嘴設置於在機長方向上看的前述冷卻對象區域的上方或者側邊。
  19. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中在將由朝寬度方向的其中一側噴射的前述冷卻水 噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域群作為第1冷卻水衝擊區域群，且將由朝寬度方向的另一側噴射的前述冷卻水噴嘴所形成的前述冷卻水衝擊區域群作為第2冷卻水衝擊區域群時，前述冷卻水噴嘴設置成是形成前述第1冷卻水衝擊區域群及前述第2冷卻水衝擊區域群兩者，且，前述第1冷卻水衝擊區域群與前述第2冷卻水衝擊區域群之寬度方向的邊界位在前述冷卻對象區域的寬度方向中央。
  20. 如請求項11或12之熱軋鋼板之冷卻方法，其中在前述冷卻對象區域的上表面之中的每個前述冷卻水衝擊區域群各自的機長方向下游側的區域，或者，在較前述冷卻水衝擊區域群之中的機長方向最下游側的區域群更靠近機長方向下游側的區域，會噴射除水用水來形成除水用水衝擊區域。
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