JP5146062B2

JP5146062B2 - 鋼板圧延方法及びその設備

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Publication number: JP5146062B2
Application number: JP2008102519A
Authority: JP
Inventors: 透明石; 健太郎坂本; 功治今道
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: JP2009248177A

Description

本発明は鋼板圧延における鋼板冷却方法及びその設備、特に板幅方向温度分布を均一化して材質の均一化、並びに冷却中及び後の板形状変形を抑制防止する鋼板圧延方法及びその設備に関する。

図６は、従来の一般的な熱延鋼板圧延設備を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。熱延鋼板圧延設備４は主として加熱炉１０、粗圧延機１２、仕上圧延機１４、粗圧延機入側冷却装置２１、粗圧延機スタンド間冷却装置２２、仕上圧延機入側冷却装置２４、仕上圧延機スタンド間冷却装置２５、ＲＯＴ冷却装置５４及び巻取機５０からなっている。

粗圧延機１２は５スタンド１２ａ〜１２ｅからなっており、仕上圧延機１４は７スタンド１４ａ〜１４ｇからなっている。圧延機入側冷却装置２４、スタンド間冷却装置２５は、板幅方向に延びるヘッダーに複数のノズル（いずれも図示しない）が板幅方向に沿って取り付けられている。粗圧延機１２及び仕上圧延機１６の出側にそれぞれ鋼板の板幅方向位置を検出する蛇行検出器４０及び板幅方向温度分布を検出する板温度検出器４１が配置されている。

上記のように構成された熱延鋼板圧延設備４において、スラブＳＬが加熱炉１０で所定の温度に加熱され、加熱されたスラブＳＬは粗圧延機１２によって所定の厚みの粗バーＲＢに圧延される。ついで、粗バーＲＢは仕上圧延機１４で所定の板厚のストリップＳＴに仕上圧延される。蛇行検出器４０で検出された鋼板の板幅方向位置に応じて、サイドガイド（図示しない）を移動させてスラブＳＬ、粗バーＲＢ及びストリップＳＴを圧延ラインセンターに誘導する。板幅方向温度分布に基づいて、例えばエッジヒーター（図示しない）により粗バーＲＢのエッジ部を加熱し、板幅方向温度分布を均一にする。

熱延鋼板及び厚鋼板の幅方向端部では、上下面の外に側面からの放熱があるため、中央部に比べて温度が低い。板端部で著しい過冷が起きると幅方向に均質な製品を製造することが困難となり、品質の妨げとなる。また、高張力鋼板等では冷却時の幅方向中央部と端部との温度差（端部の方が低い場合を指し、以下「端部過冷」と呼ぶ）によって耳割れと呼ばれる端部破断が発生し製品の歩留りが低下する等の問題もある。さらに、圧延終了後のランアウトテーブル（以下、「ＲＯＴ」という）冷却あるいは制御冷却後の温度分布が不均一であると冷間状態で板波形状が悪化すると言った問題も発生する。これら問題を解決する方法として、仕上圧延前にエッジヒーターで粗バー端部を誘導加熱する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の技術を用いると、端部過冷が比較的小さい状態で仕上圧延を開始することができる。しかし、仕上圧延の途中から再び端部過冷が生じるため、これ以降のプロセスにおいても金属板端部過冷の防止手段が必要であった。

上記問題を解決する方法として、ＲＯＴ上を走行する高温金属板の板幅方向に配列した複数のノズルから冷却水を供給し、該金属板の上面又は下面を冷却する高温金属板の冷却方法において、高温金属板の板幅方向端部に直接供給される冷却水を遮蔽する手段を冷却ゾーン内の走行方向に複数配設し、冷却水を遮蔽する範囲を板幅方向に個別に拡縮し、板幅方向の冷却能力を制御する冷却手法がある（例えば、特許文献２参照）。

図６は、仕上圧延機の出側に配置されたＲＯＴ冷却装置５４を示している。ＲＯＴ冷却装置５４にはＲＯＴマスキング装置５５が併設されている。仕上圧延機１４で圧延されたストリップＳＴは、板温度検出器４１で検出された板温度に基づいて、ＲＯＴ冷却装置５４で冷却される。ストリップ冷却時に、ＲＯＴマスキング装置５５は遮断板によりエッジ部にかかる冷却水を遮断し、ストリップの両側エッジ部が過冷却されるのを防ぐ。この結果、板幅方向温度分布が均一になり、ストリップＳＴの中伸び、端伸びなどの板形状不良が防がれる。

しかし、上記ＲＯＴでの冷却では、ＲＯＴ冷却装置全長に渡ってエッジマスク設置する必要があるためコスト的に問題があった。また、板の蛇行や横曲がりによる外乱によって追従することができないため、エッジマスクの位置と目標範囲が一致せず、不均一温度分布を助長していた。
特開平３−２４８７０９号公報特開平８−７１６３０号公報

本発明は、蛇行や板曲がりにも追従し、且つ安いコストで冷却後の板幅方向温度が均一となる鋼板圧延方法及び、その設備を提供することを課題としている。

発明者らの調査及び検討によると、仕上圧延機１４でエッジマスクを使用しない状態では図３（ａ）に示すように、仕上圧延直後の板幅方向温度分布（イ）とＲＯＴ冷却を経て巻取機５０で巻き取る直前の板幅方向温度分布（ロ）とは、板幅方向の平均温度は異なるが、類似の台形となることが判明した。このことは仕上圧延直後、すなわちＲＯＴ冷却前の板幅方向温度分布がほぼ均一であれば、ＲＯＴ冷却装置５４内にマスキング装置５５は不要であることを示唆している。そこで、本発明は、図１に示すように、仕上圧延機１４のスタンド間に冷却装置２５を配置し、その冷却装置２５に対応してエッジマスク装置３６を設置している。この点で、本発明の連続熱間圧延方法及び装置は、上記従来の方法及び装置とは大きく異なっている。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。

本発明は前記課題を達成するためになされたものであって、本発明の鋼板圧延方法及びその設備は、
（１）圧延工程が粗圧延工程及び仕上圧延工程を含み、前記圧延工程で鋼板を冷却する鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
（２）熱延鋼板の粗圧延工程及び仕上圧延工程で鋼板を冷却する熱延鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
（３）厚鋼板の粗圧延及び仕上圧延工程で厚鋼板を冷却する厚鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
（４）仕上圧延機出側直後の板温度が９００℃以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
（５）熱延板の鋼種が中炭素鋼であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
（６）前記仕上圧延機入側で鋼板全体を均一に加熱することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
（７）粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとの間で、鋼板を冷却するとともに、粗圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
（８）粗圧延最終スタンド出側で鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布を検出し、検出した鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布に基づいて、粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間のマスキング量を制御することを特徴とする（７）に記載の鋼板圧延方法。
（９）仕上圧延最終スタンド出側で鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布を検出し、検出した鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布に基づいて、仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間のマスキング量を制御することを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載の鋼板圧延方法。
（１０）前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の鋼板圧延方法を実施する鋼板圧延設備であって、前記仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間で鋼板を冷却する冷却装置がスリットラミナーノズルを備え、鋼板エッジ部をマスキングするマスキング装置が鋼板エッジ部に前記ノズルからの冷却水が直接かからぬように冷却水を遮断する遮断板を備えていることを特徴とする鋼板圧延設備。
（１１）前記遮断板が板幅方向に移動可能なスタンド入側のサイドガイドに設けられていることを特徴とする（１０）に記載の鋼板圧延設備。
（１２）仕上圧延最終スタンド出側に設置した蛇行検出器及び温度検出器と、前記蛇行検出器からの鋼板の板幅方向位置及び温度検出器からの板幅方向温度分布に基づいて仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間でのマスキング量を制御する仕上圧延マスキング量制御装置とを備えたことを特徴とする（１０）又は（１１）に記載の鋼板圧延設備。
（１３）前記仕上圧延機入側に鋼板全体を均一に加熱する鋼板加熱装置を備えたことを特徴とする（１０）〜（１２）のいずれかに記載の鋼板圧延設備。
（１４）前記（７）又は（８）に記載の鋼板圧延方法を実施する鋼板圧延設備であって、前記粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間で鋼板を冷却する冷却装置がスリットラミナーノズルを備え、鋼板エッジ部をマスキングするマスキング装置が鋼板エッジ部に前記ノズルからの冷却水が直接かからぬように冷却水を遮断する遮断板を備えていることを特徴とする鋼板圧延設備。
（１５）前記遮断板が板幅方向に移動可能なスタンド入側のサイドガイドに設けられていることを特徴とする（１４）に記載の鋼板圧延設備。
（１６）粗圧延最終スタンド出側に設置した蛇行検出器及び温度検出器と、前記蛇行検出器からの鋼板の板幅方向位置及び温度検出器からの板幅方向温度分布に基づいて粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間でのマスキング量を制御する粗圧延マスキング量制御装置とを備えたことを特徴とする（１４）又は（１５）に記載の鋼板圧延設備。

本発明によれば、次の格別な効果を得ることができる。
（１）仕上圧延機の出側にＲＯＴ冷却装置、マスキング装置を設置しなくてもエッジ部の温度低下を抑える冷却が可能となった。
（２）したがって、鋼板冷却装置のコストを大幅に低減できる。
（３）マスキング量を随時変更することができる場合、側端部の放熱量の変化に追従できるので、圧延速度によって変化するサーマルランダウンや加工発熱の変動を補償できる。

主に図１及び図２を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の熱延鋼板圧延設備を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。図２は図１に示す熱延鋼板圧延装置の仕上圧延スタンド１４の拡大図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
熱延鋼板圧延設備１は主として加熱炉１０、粗圧延機１２、仕上圧延機１４、粗圧延機入側冷却装置２１、粗圧延スタンド間冷却装置２２、粗圧延マスキング装置３３、仕上圧延機入側冷却装置２４、仕上圧延スタンド間冷却装置２５、仕上圧延マスキング装置３６、ＲＯＴ冷却装置５４及び巻取機５８からなっている。仕上圧延機１４の入側に、粗バーＲＢを加熱する鋼板加熱装置３０が配置されている。鋼板加熱装置３０は、例えば誘導加熱方式バーヒーターである。

粗圧延機１２は５基の粗圧延スタンド１２ａ〜１２ｅからなっており、仕上圧延機１４は７基の仕上圧延スタンド１４ａ〜１４ｇからなっている。粗圧延機１２は、粗圧延スタンド間冷却装置２２が粗圧延マスキング装置３３とともに各スタンド間に配置されている。同様に、仕上圧延機１４は、仕上圧延スタンド間冷却装置２５が仕上圧延マスキング装置３６がとともに、各スタンド間に配置されている。粗圧延冷却装置２１、２２、及び仕上圧延冷却装置２４、２５は、板幅方向に延びるヘッダー２７にノズル２８が板幅方向に沿って取り付けられている。

粗圧延機１２及び仕上圧延機１４の圧延機入側及びスタンド間の冷却装置２１、２２、２４、２５は、圧延による加工発熱による鋼板の温度上昇を抑える。これら冷却装置の冷却方式としては、一般的にはラミナーノズルやスプレーノズルを用いた上下両部、上部のみ、又は下部のみの場合がある。スプレーノズルでもマスキング効果があるが、状況によっては冷却能力に一番寄与する衝突圧力むらがノズルピッチでは幅方向に生じ易く、またマスキング幅が目標マスキング幅からずれる場合もある。したがって、ノズルとしては冷却水が板幅方向に均一に供給されるスリットラミナーノズルが望ましい。スリットラミナーノズルでは衝突圧が均一となり、ノズルピッチごとの冷却ムラが無くなり、ばらつきの無い細かな幅方向のエッジマスク量の制御ができる。

一方、粗圧延マスキング装置３３、及び仕上圧延マスキング装置３６は、サイドガイド１７に取り付けられている。サイドガイド１７は、通常、粗圧延機１２及び仕上げ圧延機１４に設けられているものであって、鋼板が蛇行や横曲がりに対してパスライン沿いに真直ぐ通板できるようにガイドする。両側のサイドガイド１７はリトラクター（図示せず）によりそれぞれ個別に板幅方向に移動される。サイドガイド１７の上下端に、それぞれ遮断板移動装置１９及び仕上圧延マスキング装置３６の遮断板３７が取り付けられている。遮断板移動装置１９は駆動源として例えば油圧シリンダー又はモーターを備えており、遮断板３７を適当なマスキング量になるように移動する。なお、サイドガイド１７が固定されている場合には、遮断板３７のみが遮断板移動装置１９により移動される。粗圧延機１２の粗圧延マスキング装置３３も仕上圧延機１４のものと同様に構成されている。

粗圧延機１２の出側に板幅方向温度分布を検出する板温度検出器４１及び鋼板幅方向位置を検出する蛇行検出器４０が配置されている。板温度検出器４１及び蛇行検出器４０は、粗圧延マスキング量制御装置４３に接続されている。同様に、仕上圧延機１４の出側に蛇行検出器４０及び板温度検出器４１が配置されており、仕上圧延マスキング量制御装置４８に接続されている。マスキング量制御装置４３、４８には、あらかじめ操業実績、実験などで求められ板幅方向位置及び板幅方向温度分布と所要のマスキング量との関係が、例えば表形式で格納されている。

板温度検出器４１は、圧延機出口の温度分布均一性及び制御の応答性を高めるため粗圧延機出口及び仕上圧延機出口から、例えば１０ｍ以内に設置することが望ましい。板温度検出器で検出する板幅方向温度分布は、板幅方向に連続する分布でなくてもよい。板幅方向温度分布が連続的でない場合、温度検出点の板幅方向ピッチは等ピッチでなくてもよく、板左右端寄りのピッチは板幅中央部のピッチより細かいピッチであってもよい。例えば、板の左側端から２５ｍｍ、５０ｍｍ、板幅中央、板の右側端から２５ｍｍ、５０ｍｍの５点からなる温度分布であってもよく、２５６箇所程度の検出点からなる温度分布であってもよい。温度分布の温度検出点数は、板幅、及び温度分布不均一により発生する形状不良の種類、大きさによって決められる。

以上のように構成された熱延鋼板圧延設備において、スラブが加熱炉１０で所定の温度に加熱される。加熱されたスラブＳＬは、粗圧延機１２によって所定の厚みの粗バーＲＢに圧延される。

粗圧延中に、粗圧延機１２の出側において、蛇行検出器４０で検出されたスラブＳＬの板幅方向位置及び板温度検出器４１で検出された板幅方向温度分布は、マスキング量制御装置４３に送られる。マスキング量制御装置４３は検出された鋼板の板幅方向位置に基づいて前記表形式で格納されたデータにより、遮断板の移動量を求め、操作信号をマスキング装置３３の遮断板移動装置１９に出力する。これによりマスキング装置３３の遮断板３７が移動され、厚鋼板エッジ部に供給される冷却水が遮断される。これにより、スラブＳＬの両側エッジ部が過冷却されるのが防がれる。また、板幅方向位置及び板幅方向温度分布の検出値に基づいて、マスキング量を随時変更することができるので、圧延方向に一様なエッジマスキング効果が得られる。仕上圧延機出側の鋼板エッジ部の温度低下原因はもともと粗バーＲＢで発生しており、上記のように、粗圧延機１２でもスタンド間冷却とエッジマスキングを行っているので、より温度偏差が小さくなる。

粗圧延についで、粗バーＲＢは仕上圧延機１４の入側で鋼板加熱装置３０により加熱される。粗バーＲＢを鋼板加熱装置３０で加熱する効果は、次のとおりである。圧延速度の変化によって、サーマルランダウン及び加工発熱が鋼板長手方向に沿って変動する。このために、製品板形状が目標板形状となる程度に十分なエッジマスクの効果が得られないことがある。このような場合、あらかじめサーマルランダウン及び加工発熱の変動量を見越しておき、鋼板加熱装置３０で粗バーＲＢ全体を均一に加熱し、鋼板長手方向位置ごとに加熱補償して、十分なエッジマスク効果を得ることができる。

均一加熱された粗バーＲＢは、仕上圧延機１４で所定の板厚の熱延鋼板ＳＬに仕上圧延される。仕上圧延中に、仕上圧延機入側冷却装置２４及び仕上圧延スタンド間冷却装置２５のすべてで熱延鋼板ＳＴを冷却する。冷却時に、マスキング装置は遮断板によりエッジ部にかかる冷却水を遮断する。マスキング量は、粗圧延と同様に板幅方向位置及び板幅方向温度分布の検出値に基づいて仕上圧延マスキング量制御装置４８によって、仕上圧延機出側の板幅方向温度分布が均一となるように制御される。これにより、熱延鋼板ＳＴの両側エッジ部の過冷却が防がれ、中伸び、端伸びなどの板形状不良がない良好な板形状の製品が得られる。

仕上圧延で、スタンド間冷却装置２５はスタンド間に配置されているので、鋼板は圧延ロールで拘束された状態で冷却される。このために、従来の連続熱延設備ではＲＯＴ冷却時に外乱となる鋼板先尾端のばたつきはなくなるので、鋼板全長にわたって効果的にマスキングすることができる。

粗圧延及び仕上圧延で、マスキング装置３３、３６は移動可能なサイドガイド１７に取り付けられているので、製造板幅に応じたサイドガイド１７の位置調整によるマスキング量設定が可能となり、位置設定鋼板の大掛かりなリトラクト装置を用いる必要がない。したがって、熱延鋼板圧延設備費を低減することができる。また、細かなマスキング量の設定をすることが可能であるので、板幅方向温度分布の温度偏差を著しく小さくすることができる。

本発明の適用有無による仕上圧延機出側の板幅方向温度分布の効果を調査した。図３は、仕上圧延機出側直後の板幅方向温度分布（イ）及び巻取機直前の板幅方向温度分布（ロ）の例を模式的に示している。図３（ａ）は図６に示す従来の熱延鋼板圧延装置４でスタンド間エッジマスキングなしで圧延した場合であり、図３（ｂ）は本発明の圧延装置でスタンド間エッジマスキングありで圧延した場合であり、マスキング量は１００ｍｍであった。熱延板の鋼種は中炭素鋼、板幅は１２００ｍｍ、板厚は３ｍｍである。仕上圧延機出側直後の板温度は９００℃、及び巻取機直前の板温度は６００℃である。図３から明らかなように、従来の場合では、温度降下の生じるエッジ部幅が７５ｍｍであり、仕上圧延機出側直後のエッジ部温度低下が３０℃、巻取機直前のエッジ部温度低下が１００℃である。これに対して、本発明の場合、温度降下の生じるエッジ幅が７ｍｍであり、仕上圧延機出側直後のエッジ部温度低下が５℃、巻取機直前のエッジ部温度低下が１５℃であり、板幅方向温度分布が大幅に改善されている。この結果、本発明では従来のものに比べて非常に優れた板形状を得ることができる。

本発明は、鋼板の鋼種、板厚、板幅、圧延条件（圧延荷重、圧延速度、ユニット張力、圧延終了温度、その他）、及び製品品質によっては、上記最良の形態に限られるものではない。本発明の他の態様として、粗圧延及び仕上圧延で、本発明のスタンド間冷却及びマスキングを全スタンドで実施する必要はない。例えば、粗圧延で、板厚が厚い時は、効果が上がるようにするためにはそれなりに冷却能力が必要であり、コスト的に無理である。したがって、最終パス、最終パス前２及び３パスまでの実施が実用的である。仕上圧延では、少なくとも仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとの間で本発明のスタンド間冷却及びマスキングを実施すればよい。また、仕上圧延機入側での鋼板全体の均一加熱は、省略してもよい。さらに、本発明の他の態様として、マスキング量制御は省略してもよい。また、鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布のうちのいずれか一つに基づいて、マスキング量制御を行ってもよい。

次に、厚鋼板圧延について説明する。以下の説明では図１に示す装置、部材と同様の装置、部材には同じ参照符号を付け、その詳細な説明は省略する。

まず、従来の厚鋼板圧延について説明する。図７は従来の厚鋼板圧延装置５を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。厚鋼板圧延装置５は主として加熱炉１０、デスケーリング装置５２、厚鋼板圧延機６０、冷却装置６６、蛇行検出器４０、及び冷却床７８からなっている。

デースケーリング装置５２は、一般的には圧延機噛込み側で１５ＭＰａ以上の高圧水をスラブに吹き掛けてスケールを取り除く。圧延機噛抜け側では一般にデスケーリングを行わない。厚鋼板圧延機６０は、単スタンド・リバースミルである。冷却装置６６は、噛抜け側に設けられており、板幅方向に延びるヘッダー６７にノズル６８が板幅方向に沿って取り付けられている。

上記のように構成された厚鋼板圧延設備５において、スラブが加熱炉１０で所定の温度に加熱され、加熱されたスラブは厚鋼板圧延機６０で粗圧延、幅出し圧延及び仕上圧延を経て、所定板厚の厚鋼板に圧延される。所定板厚の厚鋼板は冷却床７８に搬送され、常温に冷却され製品となる。

厚鋼板においても、通常仕上げ圧延機出側の板幅方向温度分布は台形状になっており、冷却床直前の板幅方向温度分布も板幅方向の平均温度は異なるが台形状となることが連続熱延鋼板同様に判明している。したがって、仕上圧延された厚鋼板は、板幅方向温度分布が均一でなく中波、耳波などが生じ、良好な平坦度が得られないという問題があった。

本発明の厚鋼板圧延は、噛抜け側に冷却装置とマスキング装置を設置して、厚鋼板の平坦度を改善しようとするものである。図４は本発明の厚鋼板圧延設備２を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。厚鋼板圧延設備２は主として加熱炉１０、デスケーリング装置５２、厚鋼板圧延機６０、冷却装置６６、マスキング装置７０、蛇行検出器４０、マスキング量制御装置７４、及び冷却床７８からなっている。図４では冷却装置６６及びマスキング装置を噛抜け側のみに設けているが、噛込み側に設けても構わない。

上記のように構成された厚鋼板圧延設備２において、スラブが加熱炉１０で所定の温度に加熱され、加熱されたスラブは厚鋼板圧延機６０で粗圧延、幅出し圧延及び仕上圧延を経て、所定板厚の厚鋼板に圧延される。厚鋼板圧延機６０の噛抜け側で、蛇行検出器４０によって鋼板の板幅方向位置が検出され、検出された板幅方向位置はマスキング量制御装置７４に送られる。マスキング量制御装置７４は検出された鋼板の板幅方向位置に応じて遮断板の移動量を求め、操作信号をマスキング装置７０に出力する。マスキング装置７０の遮断板が移動され、厚鋼板エッジ部に供給される冷却水が遮断される。この結果、仕上圧延された厚鋼板の板幅方向温度分布は均一となり、良好な平坦度が得られる。

図８は、従来の厚鋼板圧延装置の他の例であり、厚鋼板圧延装置６を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。厚鋼板圧延装置６は主として加熱炉１０、粗圧延機６２、仕上圧延機６３、冷却装置６６、制御冷却装置７６及び冷却床７８からなっている。粗圧延機６２及び仕上圧延機６３は、単スタンド・リバースミルである。粗圧延機６２及び仕上圧延機６３の噛抜け側にそれぞれ鋼板の板幅方向位置を検出する蛇行検出器４０が配置されている。制御冷却装置７６は、制御冷却により厚鋼板の強度及び靭性を向上を図るものである。

上記のように構成された従来の厚鋼板圧延装置６において、スラブが加熱炉１０で所定の温度に加熱され、加熱されたスラブは粗圧延機６２で粗圧延、仕上圧延機６３で仕上圧延され、所定板厚の厚鋼板に圧延される。しかし、前述のように、仕上圧延された厚鋼板は、板幅方向温度分布が均一でなく中波、耳波などが生じ、良好な平坦度が得れない問題があった。

本発明の厚鋼板圧延は、噛抜け側に冷却装置とエッジマスクを設置して、厚鋼板の平坦度を改善しようとするものである。図５は本発明の厚鋼板圧延設備３を構成する主要な装置のレイアウトを模式的に示している。厚鋼板圧延装置３は主として加熱炉１０、デスケーリング装置５２、粗圧延機６２、仕上圧延機６３、冷却装置６６、マスキング装置７０、制御冷却装置７６及び冷却床７８からなっている。粗圧延機６２及び仕上圧延機６３は、単スタンド・リバースミルである。マスキング装置７０の遮断板は、板幅方向に移動可能である。粗圧延機６２及び仕上圧延機６３の噛抜け側にそれぞれ蛇行検出器４０、マスキング量制御装置７４が配置されている。

上記のように構成された厚鋼板圧延装置３において、スラブが加熱炉１０で所定の温度に加熱され、加熱されたスラブは粗圧延機６２で粗圧延、仕上圧延機６３で仕上圧延され、所定板厚の厚鋼板に圧延される。蛇行検出器４０によって検出された鋼板の板幅方向位置に応じてマスキング装置７０の遮断板が移動される。これによって、厚鋼板エッジ部に供給される冷却水が遮断され、厚鋼板エッジ部の過冷却が防がれる。この結果、仕上圧延された厚鋼板の板幅方向温度分布は均一となり、良好な平坦度が得られる。

上記厚鋼板圧延設備２、３において、前記蛇行検出器の他に、圧延機出側に設置した温度検出器を元にマスキング量を制御することより圧延方向に温度ばらつきのない厚鋼板を製造することが可能となる。これにより、更に形状の良好な厚鋼板が得られる。

本発明の熱延鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。図１に示す熱延鋼板圧延装置の仕上圧延スタンドの拡大図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。連続熱間圧延で仕上圧延最終パス直後及び巻取機直前の板幅方向温度分布を模式的に示す線図であり、３（ａ）は図６に示す従来の熱延鋼板圧延装置でスタンド間エッジマスキングなしで圧延した場合を、図３（ｂ）は本発明の圧延装置でスタンド間エッジマスキングありで圧延した場合をそれぞれ示している。本発明の厚鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。本発明の他の厚鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。従来の熱延鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。従来の厚鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。従来の他の厚鋼板圧延装置を構成する主要な装置のレイアウト図である。

符号の説明

１〜３本発明の鋼板圧延設備４〜６従来の鋼板圧延設
１０加熱炉１２、６２粗圧延
１４、６３仕上圧延機１７サイドガイド
１９遮断板移動装置２１、２４圧延機入側冷却装置
２２、２５スタンド間冷却装置３０鋼板加熱装置
３３、３６マスキング装置３７遮断板
４０蛇行検出器４１温度検出器
４３、４８，７４マスキング量制御装置５２デスケーリング装置
５４ＲＯＴ冷却装置５５ＲＯＴマスキング装置５８巻取機６０厚鋼板圧延機
６２厚鋼板粗圧延機６３厚鋼板仕上圧延機
６６冷却装置７０マスキング装置
７６制御冷却装置７８冷却床

Claims

圧延工程が粗圧延工程及び仕上圧延工程を含み、前記圧延工程で鋼板を冷却する鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
熱延鋼板の粗圧延工程及び仕上圧延工程で鋼板を冷却する熱延鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
厚鋼板の粗圧延及び仕上圧延工程で厚鋼板を冷却する厚鋼板圧延方法において、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
圧延パス間のうち仕上圧延最終パス１つ前段と最終パス２つ前段との間のパス間で鋼板を冷却し、かつ該パス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、又は
圧延パス間のうち仕上圧延最終パスと最終パス１つ前段パス、及び最終パス１つ前段パスと最終パス２つ前段パスとの間のパス間で鋼板を冷却し、かつこれらパス間以外のパス間では冷却装置による冷却なしに冷却し、
仕上圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断する、
ことを特徴とする熱間での鋼板圧延方法。
仕上圧延機出側直後の板温度が９００℃以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
熱延板の鋼種が中炭素鋼であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
前記仕上圧延機入側で鋼板全体を均一に加熱することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとの間で、鋼板を冷却するとともに、粗圧延最終パス出側の板幅方向温度分布を均一にするように、鋼板エッジ部をマスキングして該エッジ部に直接かかる冷却水を遮断することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱間での鋼板圧延方法。
粗圧延最終スタンド出側で鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布を検出し、検出した鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布に基づいて、粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間のマスキング量を制御することを特徴とする請求項７に記載の鋼板圧延方法。
仕上圧延最終スタンド出側で鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布を検出し、検出した鋼板の板幅方向位置及び板幅方向温度分布に基づいて、仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間のマスキング量を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鋼板圧延方法。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の鋼板圧延方法を実施する鋼板圧延設備であって、前記仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間で鋼板を冷却する冷却装置がスリットラミナーノズルを備え、鋼板エッジ部をマスキングするマスキング装置が鋼板エッジ部に前記ノズルからの冷却水が直接かからぬように冷却水を遮断する遮断板を備えていることを特徴とする鋼板圧延設備。
前記遮断板が板幅方向に移動可能なスタンド入側のサイドガイドに設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の鋼板圧延設備。
仕上圧延最終スタンド出側に設置した蛇行検出器及び温度検出器と、前記蛇行検出器からの鋼板の板幅方向位置及び温度検出器からの板幅方向温度分布に基づいて仕上圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間でのマスキング量を制御する仕上圧延マスキング量制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の鋼板圧延設備。
前記仕上圧延機入側に鋼板全体を均一に加熱する鋼板加熱装置を備えたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の鋼板圧延設備。
請求項７又は請求項８に記載の鋼板圧延方法を実施する鋼板圧延設備であって、前記粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間で鋼板を冷却する冷却装置がスリットラミナーノズルを備え、鋼板エッジ部をマスキングするマスキング装置が鋼板エッジ部に前記ノズルからの冷却水が直接かからぬように冷却水を遮断する遮断板を備えていることを特徴とする鋼板圧延設備。
前記遮断板が板幅方向に移動可能なスタンド入側のサイドガイドに設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の鋼板圧延設備。
粗圧延最終スタンド出側に設置した蛇行検出器及び温度検出器と、前記蛇行検出器からの鋼板の板幅方向位置及び温度検出器からの板幅方向温度分布に基づいて粗圧延最終パスの前段パスと最終パスとのパス間又は最終パスの１つ前段と２つ前段とのパス間でのマスキング量を制御する粗圧延マスキング量制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の鋼板圧延設備。