[发明专利]热轧的冷却装置及冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在钢板的连续热轧时的精轧后，在输出辊道上冷却所述钢板的热轧的冷却装置及冷却方法。

背景技术

从加热炉排出的钢材经过粗轧机并被送到精轧机。图6是表示精轧机102以后的、进行热轧工序的热轧设备的布局的一个例子的立体图。如该图6所示，通过由多个机座F1a～F7a构成的精轧机102连续轧制钢材。此后，通过由多个输送辊104a构成的输出辊道104输送经过最终机座F7a并被热轧为所期望的板厚的钢板103。

输出辊道104被设置于配置在精轧机102的下游侧的冷却装置105内。此后，通过由设在该输出辊道104的上方的多个冷却机106将冷却水散布在钢板103的上面，来冷却钢板103。冷却后的钢板103经由卷绕机紧前面夹送辊107并被该卷绕机108卷取。卷绕机紧前面夹送辊107具有将钢板103引导到卷绕机108上的作用、以及保持钢板103的尾端部通过了精轧机102的最终机座F7a后的反张力的作用。而且，图6中，精轧机102由7个机座构成，但是，也有由6个机座构成的情况。

这种以往的热轧设备中，通过了精轧机102的最终机座F7a后的高温的钢板103的前端部，在到达卷绕机紧前面夹送辊107为止的期间，是以未被夹持的状态送出的。钢板103在其前端部未被施加张力的情况下，会产生波状弯曲，并保持弯曲形状的状态而通过冷却装置105内。即使向钢板103施加张力，也会有在板通过(日文：通板)时钢板103振动的情况。在钢板103的板形状不平坦的状态下、或者在钢板103振动的状态下散布冷却水时，根据钢板103上的各位置的不同，冷却水的喷淋方法产生偏差，并产生温差。例如，钢板103的板形状产生了波状弯曲的情况下，在该钢板103上形成了呈山状突起的面。该突起的面中，对位于钢板103的输送方向上游侧的部分喷淋强势的冷却水，而对位于输送方向下游侧的部分喷淋与位于输送方向上游侧的部分相比相对较弱势的冷却水。这是因为，钢板103向一个方向连续移动。

以往，根据如上所说明的理由，即使想要沿着钢板103的表面均匀冷却，也会产生温差，因此，难以制造稳定质量的钢板。

如上所述，没有在钢板103上施加张力的状态下，通过了精轧机102的最终机座F7a后的钢板103的板形状有时会产生弯曲。钢板103的尾端部通过精轧机102的各机座F1a～F7a时，以未被夹持、未施加张力的状态继续通过其后的机座F2a～F7a。在该情况下，同样地，也会使钢板103的板形状变得不平坦，产生大的弯曲。另外，即使向钢板103施加了张力，也会有在板通过时钢板103振动的情况。这样，如果以具有弯曲的状态、或者振动着的状态来冷却钢板103时，根据钢板103的位置的不同其冷却状态会产生偏差，将进一步扩大钢板103的质量偏差。

可是，如果以钢材表面温度和冷却能力(传热率)的关系来表示水冷引起的沸腾热传递特性，则成为图7所示的关系。即，如该图7所示，钢材表面温度在T_CH到T_M之间成为过渡沸腾区域，超过T_M时成为膜状沸腾区域。而且，表示泡核沸腾区域和过渡沸腾区域的边界的T_CH为400～450℃程度，T_M为550～600℃程度。

在过渡沸腾区域中，钢材的表面温度稍微下降时，水冷引起的冷却能力急剧增加。因而，如图7所示，例如，在膜状沸腾区域内，在与钢材的某个位置A点相比其它位置B点的表面温度稍高的情况下，同时对这两点进行水冷时，如图8所示，钢材表面温度变化。即，A点处的钢材表面温度比B点接近T_M，因此，很快就到达过渡沸腾区域而看到急剧的温度降低。另一方面，B点的表面温度过一会儿才位于膜状沸腾区域内(与A点的情况下相比，到达T_M要花更多时间)，因此，温度降低较慢，与A点相比晚到达过渡沸腾区域，此后才开始急剧的温度降低。因而，在一定期间内，A点和B点之间产生大的温差。

即，由于钢板103上产生的弯曲等而使得在钢板103的表面上的每个位置上冷却水的喷淋方式产生了偏差的情况下，由于该原因，有时会在钢板103的表面的各位置间产生少许的温差。其结果是，在各位置间，进入过渡沸腾区域的定时会稍微偏离。由于该少许的定时的偏离，在各位置间温差急剧扩大，因此，不能得到均匀材质的钢板103。因此，为了使钢板103的质量稳定，重要的是，在到达过渡沸腾区域前，使钢板103处于无弯曲的均匀的状态，并且处于钢板振动少的状态。