[发明专利]热轧钢板的冷却方法及冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及使热轧工序的精轧后的热轧钢板一边通板一边冷却的方法及冷却装置。

本申请基于2009年5月13日在日本提出申请的特愿2009-116547号，并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

热轧工序的精轧后的热轧钢板(以下称作“钢板”)被通过输出辊道从精轧机输送到卷绕机。输送中的钢板被设在输出辊道的上下的冷却装置冷却到规定的温度，被卷绕机卷取。精轧后的冷却的状况对钢板的机械特性有较大影响，所以将钢板均匀地冷却到规定的温度是重要的。

在该精轧后的冷却中，通常作为冷却介质而使用例如水(以下称作“冷却水”)将钢板冷却。通过冷却水进行的钢板的冷却状态随着钢板的温度而变化，例如在一般的层流冷却中，如图9所示，在钢板的表面温度T为(1)约600℃以上时以膜状沸腾状态A、(2)在约350℃以下以泡核沸腾状态B、(3)在膜状沸腾状态A与泡核沸腾状态B之间的温度域中以过渡沸腾状态C冷却。另外，这里的表面温度，是指被冷却水冷却的钢板的表面温度。

在膜状沸腾状态A下，当对钢板喷射冷却水时，在钢板表面上，冷却水立即蒸发，钢板的表面被蒸气膜覆盖。在该膜状沸腾状态A下的冷却中，成为通过该蒸气膜的冷却，如图9所示，冷却能力较小，但传热系数h具有大致一定的特性，如图10所示，随着钢板的表面温度T的下降，热流通量Q减少。一般而言，在钢板的内部温度较高的情况下，通过来自内部的热传导，表面温度也较高，在膜状沸腾状态A下，钢板的表面温度较高的部位容易冷却，较低的部位难以冷却，所以即使钢板的内部及表面温度局部地分散，随着冷却，钢板内的温度偏差也变小。

在泡核沸腾状态B下，当对钢板喷射冷却水时，不生成上述那样的蒸气膜，冷却水直接接触钢板的表面。因而，如图9所示，钢板的传热系数h比膜状沸腾状态下的传热系数h大，此外，如图10所示，随着钢板的表面温度的下降，热流通量Q减少。因而，在泡核沸腾状态B下，也与膜状沸腾状态同样，随着冷却，钢板内的温度偏差变小。另外，热流通量Q(W/m²)使用传热系数h(W/(m²·K))、钢板的表面温度T(K)、及对钢板喷射的冷却水的温度W(K)，通过下述式(1)计算。

Q＝h×(T-W)…(1)

但是，在过渡沸腾状态C下，混合存在进行通过蒸气膜的冷却的部分和冷却水直接接触的部分。在该过渡沸腾状态C下，传热系数h、热流通量Q随着钢板的表面温度的下降而增加。这是因为，随着钢板的表面温度的下降，冷却水与钢板的接触区域增加。

因而，如图10所示，钢板的表面温度T较高的部位、即内部温度较高的部分难以冷却，较低的部位容易急剧冷却，所以若在钢板的温度中发生局部性的分散，则该温度分散随着冷却而发散性地变大。即，在过渡沸腾状态C下，随着冷却，钢板内的温度偏差变大，不能将钢板均匀地冷却。

在专利文献1中，公开了在比过渡沸腾状态开始的温度高的温度下停止冷却、接着通过作为泡核沸腾的水量密度的冷却水将钢板冷却的方法。在该冷却方法中，着眼于对钢板喷射的冷却水的水量密度越高则过渡沸腾开始温度及泡核沸腾开始温度越向高温侧偏移的事实，在膜状沸腾状态下将钢板冷却后，接着使冷却水的水量密度变大，在泡核沸腾状态下将钢板冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-110353号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所示的方法中，将3m³/m²/min以下的水量密度的冷却水以直线状(棒状)向钢板喷射。本发明者们进行了调查，知道在这样的冷却方法中，不能避免钢板在过渡沸腾状态下被冷却，随着冷却而温度偏差变大。

如上所述，在膜状沸腾状态和泡核沸腾状态下，钢板的温度偏差变小。因而，在避免过渡沸腾状态而仅在膜状沸腾状态和泡核沸腾状态下将钢板冷却的情况下，泡核沸腾状态下的冷却后的钢板的温度偏差应该变得比膜状沸腾状态下的冷却后的钢板的温度偏差小。

但是，如果参照专利文献1中的表1及表2，则后级输出辊道输出侧(泡核沸腾状态)的钢板的温度偏差变得比前级输出辊道输出侧(膜状沸腾状态)下钢板的温度偏差大。这表示在使用专利文献1的冷却方法的情况下，通过钢板在过渡沸腾状态下被冷却而钢板的温度偏差变大。因而，在专利文献1的技术中，不能将钢板均匀地冷却。

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是在热轧的精轧后进行的热轧钢板的冷却中，将热轧钢板均匀地冷却。