JPH0679324A - 制御冷却鋼板の製造方法 - Google Patents
制御冷却鋼板の製造方法Info
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- JPH0679324A JPH0679324A JP4255876A JP25587692A JPH0679324A JP H0679324 A JPH0679324 A JP H0679324A JP 4255876 A JP4255876 A JP 4255876A JP 25587692 A JP25587692 A JP 25587692A JP H0679324 A JPH0679324 A JP H0679324A
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Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御冷却鋼板の製造に際して、制御冷却にお
ける冷却停止温度の精度を高め得る方法を提供する。 【構成】 熱間圧延の開始前或いは途中で鋼板表面上の
スケールを除去した時点を起点とし、鋼板表面のスケー
ル層厚の予測機能を用いて、該脱スケール後の圧延工程
におけるスケール層厚の変化を予測し、制御冷却開始時
点の鋼板表面のスケール層厚を求めること、該スケール
層厚を基に、予めプリセットされた制御冷却条件を、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を超える場
合、弱冷却となる方向、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を下回る場
合、強冷却となる方向、に修正することを特徴としてい
る。冷却停止温度の精度が高まるので、材料特性の安定
した制御冷却鋼板の製造が可能である。
ける冷却停止温度の精度を高め得る方法を提供する。 【構成】 熱間圧延の開始前或いは途中で鋼板表面上の
スケールを除去した時点を起点とし、鋼板表面のスケー
ル層厚の予測機能を用いて、該脱スケール後の圧延工程
におけるスケール層厚の変化を予測し、制御冷却開始時
点の鋼板表面のスケール層厚を求めること、該スケール
層厚を基に、予めプリセットされた制御冷却条件を、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を超える場
合、弱冷却となる方向、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を下回る場
合、強冷却となる方向、に修正することを特徴としてい
る。冷却停止温度の精度が高まるので、材料特性の安定
した制御冷却鋼板の製造が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は制御冷却鋼板の製造方法
に関し、より詳しくは、熱間圧延完了後に制御冷却を適
用して鋼板を製造するに際して、制御冷却における冷却
停止温度の精度を高める技術に関する。
に関し、より詳しくは、熱間圧延完了後に制御冷却を適
用して鋼板を製造するに際して、制御冷却における冷却
停止温度の精度を高める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】制御冷却の冷却停止温度は、鋼板の材質
特性に大きな影響を及ぼすため、その精度を確保するこ
とが重要である。このため、従来より、下記の方法によ
って冷却条件を決定し、制御冷却を実施していた。
特性に大きな影響を及ぼすため、その精度を確保するこ
とが重要である。このため、従来より、下記の方法によ
って冷却条件を決定し、制御冷却を実施していた。
【０００３】圧延仕上サイズ、冷却開始温度の予測
値、目標冷却停止温度から冷却モデルを用いて、冷却ゾ
ーンの必要冷却水量とその水量のもとでの鋼板搬送速度
を事前に求める。 冷却開始温度の実績値とでの予測値とのずれ量から
冷却モデルを用いて、設定しておいた冷却水量或いは鋼
板搬送速度を修正する。
値、目標冷却停止温度から冷却モデルを用いて、冷却ゾ
ーンの必要冷却水量とその水量のもとでの鋼板搬送速度
を事前に求める。 冷却開始温度の実績値とでの予測値とのずれ量から
冷却モデルを用いて、設定しておいた冷却水量或いは鋼
板搬送速度を修正する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延仕上サイ
ズ、実績の冷却開始温度及びそれらから決定される冷却
条件が同一であっても、下記のような場合には、各鋼板
毎に冷却停止温度が大きくばらつき、目標値を確保し得
ないという問題があった。
ズ、実績の冷却開始温度及びそれらから決定される冷却
条件が同一であっても、下記のような場合には、各鋼板
毎に冷却停止温度が大きくばらつき、目標値を確保し得
ないという問題があった。
【０００５】圧延仕上から制御冷却に到るまでの空冷
時間が異なる場合。 圧延開始から完了までの鋼板表面の温度履歴が異なる
場合。
時間が異なる場合。 圧延開始から完了までの鋼板表面の温度履歴が異なる
場合。
【０００６】本発明は、上記従来技術の欠点を解消し
て、制御冷却鋼板の製造に際して、制御冷却における冷
却停止温度の精度を高め得る方法を提供することを目的
とするものである。
て、制御冷却鋼板の製造に際して、制御冷却における冷
却停止温度の精度を高め得る方法を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために種々の調査研究を行った結果、冷却停
止温度のばらつきの原因について、 制御冷却開始時点において鋼板表面に形成されている
スケール層の厚みは、圧延工程及び圧延仕上から制御冷
却までの空冷工程における鋼板表面の温度履歴によっ
て、大きく変化する、 制御冷却時の鋼板の冷却速度は、鋼板表面のスケール
層の厚みによって変化し、スケール層が厚くなるほど加
速される、 ことを究明した。
を解決するために種々の調査研究を行った結果、冷却停
止温度のばらつきの原因について、 制御冷却開始時点において鋼板表面に形成されている
スケール層の厚みは、圧延工程及び圧延仕上から制御冷
却までの空冷工程における鋼板表面の温度履歴によっ
て、大きく変化する、 制御冷却時の鋼板の冷却速度は、鋼板表面のスケール
層の厚みによって変化し、スケール層が厚くなるほど加
速される、 ことを究明した。
【０００８】そこで、この原因究明に基づいて対応策を
検討した結果、冷却条件の決定には、制御冷却開始時点
の鋼板表面のスケール層厚を考慮する必要があるとの結
論を得て、ここに本発明を完成したものである。
検討した結果、冷却条件の決定には、制御冷却開始時点
の鋼板表面のスケール層厚を考慮する必要があるとの結
論を得て、ここに本発明を完成したものである。
【０００９】すなわち、本発明は、熱間圧延の開始前或
いは途中で鋼板表面上のスケールを除去した時点を起点
とし、鋼板表面のスケール層厚の予測機能を用いて、該
脱スケール後の圧延工程におけるスケール層厚の変化を
予測し、制御冷却開始時点の鋼板表面のスケール層厚を
求めること、該スケール層厚を基に、予めプリセットさ
れた制御冷却条件を、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を超える場
合、弱冷却となる方向、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を下回る場
合、強冷却となる方向、に修正することを特徴とする制
御冷却鋼板の製造方法を要旨とするものである。
いは途中で鋼板表面上のスケールを除去した時点を起点
とし、鋼板表面のスケール層厚の予測機能を用いて、該
脱スケール後の圧延工程におけるスケール層厚の変化を
予測し、制御冷却開始時点の鋼板表面のスケール層厚を
求めること、該スケール層厚を基に、予めプリセットさ
れた制御冷却条件を、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を超える場
合、弱冷却となる方向、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を下回る場
合、強冷却となる方向、に修正することを特徴とする制
御冷却鋼板の製造方法を要旨とするものである。
【００１０】
【００１１】以下に本発明を更に詳述する。
【００１２】熱間圧延より鋼板を製造する際、鋼板表面
には、加熱酸化による１次スケールと圧延中の大気酸化
による２次スケールが生成する。
には、加熱酸化による１次スケールと圧延中の大気酸化
による２次スケールが生成する。
【００１３】これらのスケールは、熱間圧延の開始前或
いは途中において、例えば高圧水を用いたデスケーリン
グ装置のデスケーリングノズルを鋼板表面に近接化し
て、脱スケールを行うことによって、完全に除去するこ
とができる。
いは途中において、例えば高圧水を用いたデスケーリン
グ装置のデスケーリングノズルを鋼板表面に近接化し
て、脱スケールを行うことによって、完全に除去するこ
とができる。
【００１４】表１は、鋼板を１２３０℃に加熱した後、
高圧水によるデスケーリング装置を用いて、デスケーリ
ングノズルと鋼板表面の距離を１００mm、２００mm、３
００mmに変化させて脱スケールを行い、その後、空冷し
た時の鋼板表面のスケール層厚の実測値を示している。
高圧水によるデスケーリング装置を用いて、デスケーリ
ングノズルと鋼板表面の距離を１００mm、２００mm、３
００mmに変化させて脱スケールを行い、その後、空冷し
た時の鋼板表面のスケール層厚の実測値を示している。
【００１５】同表の結果より、デスケーリングノズルと
鋼板表面の距離が１００mmの場合のスケール層の厚みは
５〜６μmであり、この厚みは空冷中に生成するスケー
ル層の厚みとほぼ一致することから、デスケーリングノ
ズルを近接化することによって完全なスケール除去が行
えることが明らかである。
鋼板表面の距離が１００mmの場合のスケール層の厚みは
５〜６μmであり、この厚みは空冷中に生成するスケー
ル層の厚みとほぼ一致することから、デスケーリングノ
ズルを近接化することによって完全なスケール除去が行
えることが明らかである。
【００１６】更に、脱スケール後の圧延工程と圧延完了
から制御冷却開始までの空冷工程において、新たに生成
する２次スケールの層厚については、鋼板表面の温度履
歴、圧延時間、圧延パススケジュールから予測すること
ができる。
から制御冷却開始までの空冷工程において、新たに生成
する２次スケールの層厚については、鋼板表面の温度履
歴、圧延時間、圧延パススケジュールから予測すること
ができる。
【００１７】図１は、実験圧延機で圧延した鋼板につい
て、周知の差分法による圧延工程における鋼板温度予測
モデルと下記に示す２次スケール厚の予測モデルを用い
て、脱スケール後の圧延・空冷工程での２次スケール層
厚の変化をシミュレーションした結果を示している。こ
こで、各圧延パスでの圧下による２次スケール層厚の変
化の割合は、鋼板の圧下率に等しいものとした。
て、周知の差分法による圧延工程における鋼板温度予測
モデルと下記に示す２次スケール厚の予測モデルを用い
て、脱スケール後の圧延・空冷工程での２次スケール層
厚の変化をシミュレーションした結果を示している。こ
こで、各圧延パスでの圧下による２次スケール層厚の変
化の割合は、鋼板の圧下率に等しいものとした。
【００１８】ｔ＝(ａ・τ・exp(ｂ／(Ｔ＋２７３)))° 但し、ｔ：２次スケール層の厚み Ｔ：鋼板表面温度 τ：空冷時間 ａ、ｂ、ｃ：定数
【００１９】同図には、実測した鋼板表面のスケール層
の厚みも示しているが、予測値との対応は良好なものと
なっており、このことから、脱スケールを行った時点を
起点として２次スケール層の厚みをシミュレーションす
ることによって、制御冷却開始時点の２次スケール層の
厚みを求めることができる。
の厚みも示しているが、予測値との対応は良好なものと
なっており、このことから、脱スケールを行った時点を
起点として２次スケール層の厚みをシミュレーションす
ることによって、制御冷却開始時点の２次スケール層の
厚みを求めることができる。
【００２０】次に、２次スケール層の厚みが鋼板の冷却
挙動に及ぼす影響については、先の特願平３−２４８２
５１号“制御冷却鋼板の製造方法”にて詳述したよう
に、鋼板表面の２次スケール層の厚みが大きい程、冷却
を開始してから鋼板内部の温度が低下し始めるまでの時
間が短くなる。このことは、図２に示すように、冷却条
件(水量と時間)、冷却開始の温度、板厚が同一であって
も、鋼板表面の２次スケール層の厚みによって冷却停止
温度に差が生じることを示している。
挙動に及ぼす影響については、先の特願平３−２４８２
５１号“制御冷却鋼板の製造方法”にて詳述したよう
に、鋼板表面の２次スケール層の厚みが大きい程、冷却
を開始してから鋼板内部の温度が低下し始めるまでの時
間が短くなる。このことは、図２に示すように、冷却条
件(水量と時間)、冷却開始の温度、板厚が同一であって
も、鋼板表面の２次スケール層の厚みによって冷却停止
温度に差が生じることを示している。
【００２１】したがって、冷却停止温度の確保において
は、従来の方法で設定した制御冷却条件(水量と時間)
を、冷却開始時の鋼板表面のスケール層厚を基に再度修
正する必要がある。
は、従来の方法で設定した制御冷却条件(水量と時間)
を、冷却開始時の鋼板表面のスケール層厚を基に再度修
正する必要がある。
【００２２】具体的には、従来の方法と同様にして制御
冷却条件(水量と時間)を設定(プリセット)するが、冷却
停止温度が目標どおりとなる鋼板表面のスケール層厚の
基準値を事前に求めておき、次に、予測されたスケール
層厚が基準値を超える場合は、弱冷却となる方向に前記
制御冷却条件を修正する。例えば、冷却時間を短くす
る、或いは冷却速度を低めるために水量を低減する。逆
に、基準値を下回る場合は、強冷却となる方向に前記制
御冷却条件を修正する。例えば、冷却時間を長くする、
或いは冷却速度を高めるために水量を増大する。このよ
うに制御冷却条件を修正することによって、冷却停止温
度の精度を高めることができる。
冷却条件(水量と時間)を設定(プリセット)するが、冷却
停止温度が目標どおりとなる鋼板表面のスケール層厚の
基準値を事前に求めておき、次に、予測されたスケール
層厚が基準値を超える場合は、弱冷却となる方向に前記
制御冷却条件を修正する。例えば、冷却時間を短くす
る、或いは冷却速度を低めるために水量を低減する。逆
に、基準値を下回る場合は、強冷却となる方向に前記制
御冷却条件を修正する。例えば、冷却時間を長くする、
或いは冷却速度を高めるために水量を増大する。このよ
うに制御冷却条件を修正することによって、冷却停止温
度の精度を高めることができる。
【００２３】なお、制御冷却条件をプリセットする方法
は特に制限されず、例えば、制御冷却開始温度Ｔs
(℃)、冷却停止温度Ｔe(℃)とすると、必要冷却時間ｔ
(sec)は、次式 ｔ＝(Ｔs−Ｔe)／ｔv 但し、ｔv(℃／s)：冷却速度 ｔv＝ａＨ2＋ｂＨ＋ｃ （ここで、Ｈ：冷却時の板厚、ａ、ｂ、ｃ：冷却水量に
よって決まる係数） を用いる方法により設定すればよい。
は特に制限されず、例えば、制御冷却開始温度Ｔs
(℃)、冷却停止温度Ｔe(℃)とすると、必要冷却時間ｔ
(sec)は、次式 ｔ＝(Ｔs−Ｔe)／ｔv 但し、ｔv(℃／s)：冷却速度 ｔv＝ａＨ2＋ｂＨ＋ｃ （ここで、Ｈ：冷却時の板厚、ａ、ｂ、ｃ：冷却水量に
よって決まる係数） を用いる方法により設定すればよい。
【００２４】次に本発明の実施例を示す。
【００２５】
【００２６】４０mmｔ×２０００mmｗ×１００００mmｌ
のサイズの制御冷却鋼板を製造するに際し、表２に示す
条件にて、従来法及び本発明法による制御冷却方法を適
用し、冷却停止温度の精度を比較した。その結果を表２
に併記する。
のサイズの制御冷却鋼板を製造するに際し、表２に示す
条件にて、従来法及び本発明法による制御冷却方法を適
用し、冷却停止温度の精度を比較した。その結果を表２
に併記する。
【００２７】なお、熱間圧延においては、同一パススケ
ージュルのもとで各パスの空冷時間を変化させることに
よって、鋼板表面の圧延温度履歴が異なるようにした。
制御冷却開始温度については、圧延後の空冷時間を変化
させることによって、いずれの鋼板も同一になるように
した。制御冷却開始時点の鋼板表面のスケール層厚は、
加熱炉と熱間圧延機の間の設置されている高圧水デスケ
ーリング設備のノズルを近接化してデスケーリングを行
い、鋼板表面の１次スケールを除去した時点を起点とし
て、前述と同様な方法で２次スケール層厚の変化を予測
することによって求めた。また、２次スケール層厚を基
にした制御冷却条件の修正は、冷却時間を増減すること
で行った。
ージュルのもとで各パスの空冷時間を変化させることに
よって、鋼板表面の圧延温度履歴が異なるようにした。
制御冷却開始温度については、圧延後の空冷時間を変化
させることによって、いずれの鋼板も同一になるように
した。制御冷却開始時点の鋼板表面のスケール層厚は、
加熱炉と熱間圧延機の間の設置されている高圧水デスケ
ーリング設備のノズルを近接化してデスケーリングを行
い、鋼板表面の１次スケールを除去した時点を起点とし
て、前述と同様な方法で２次スケール層厚の変化を予測
することによって求めた。また、２次スケール層厚を基
にした制御冷却条件の修正は、冷却時間を増減すること
で行った。
【００２８】従来法の場合、鋼板表面の圧延温度履歴と
圧延後の空冷時間が異なっているにも拘らず、圧延仕上
サイズ、冷却開始温度、目標冷却停止温度が同じである
ため、同一冷却条件で制御冷却が実施されており、その
結果、冷却停止温度の実績値が目標値に対し大きくばら
ついていることがわかる。
圧延後の空冷時間が異なっているにも拘らず、圧延仕上
サイズ、冷却開始温度、目標冷却停止温度が同じである
ため、同一冷却条件で制御冷却が実施されており、その
結果、冷却停止温度の実績値が目標値に対し大きくばら
ついていることがわかる。
【００２９】一方、本発明法の場合、制御冷却開始時点
の鋼板表面の２次スケール層厚を基に、従来法により設
定される冷却条件(本例の場合、冷却時間)が修正されて
おり、この条件で制御冷却が実施された結果、目標どお
りの冷却停止温度が確保されていることがわかる。な
お、表２中の本発明法のＮo.５に示す２次スケール層厚
が制御冷却条件を修正する際の基準値である。
の鋼板表面の２次スケール層厚を基に、従来法により設
定される冷却条件(本例の場合、冷却時間)が修正されて
おり、この条件で制御冷却が実施された結果、目標どお
りの冷却停止温度が確保されていることがわかる。な
お、表２中の本発明法のＮo.５に示す２次スケール層厚
が制御冷却条件を修正する際の基準値である。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
鋼板の冷却効果に大きな影響を及ぼす鋼板表面の２次ス
ケール層厚を制御冷却条件に反映するようにしているの
で、冷却停止温度の精度が高まり、材料特性の安定した
制御冷却鋼板の製造が可能である。
鋼板の冷却効果に大きな影響を及ぼす鋼板表面の２次ス
ケール層厚を制御冷却条件に反映するようにしているの
で、冷却停止温度の精度が高まり、材料特性の安定した
制御冷却鋼板の製造が可能である。
【図１】スラブ抽出からの経過時間に伴う２次スケール
層厚の変化をシミュレーションした結果(予測値)を示す
図であり、実測値も示されている。
層厚の変化をシミュレーションした結果(予測値)を示す
図であり、実測値も示されている。
【図２】冷却挙動(冷却開始してから冷却停止までの時
間)に及ぼす２次スケール層厚のの影響を示す図で、
τ1、τ2はそれぞれ冷却開始から試験片中央位置の温度
が下り始めるまでの時間である。
間)に及ぼす２次スケール層厚のの影響を示す図で、
τ1、τ2はそれぞれ冷却開始から試験片中央位置の温度
が下り始めるまでの時間である。
【表１】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延の開始前或いは途中で鋼板表面
上のスケールを除去した時点を起点とし、鋼板表面のス
ケール層厚の予測機能を用いて、該脱スケール後の圧延
工程におけるスケール層厚の変化を予測し、制御冷却開
始時点の鋼板表面のスケール層厚を求めること、該スケ
ール層厚を基に、予めプリセットされた制御冷却条件
を、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を超える場
合、弱冷却となる方向、 ・該スケール層の厚みが予め定めた基準値を下回る場
合、強冷却となる方向、に修正することを特徴とする制
御冷却鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255876A JPH0679324A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 制御冷却鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255876A JPH0679324A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 制御冷却鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679324A true JPH0679324A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=17284799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255876A Withdrawn JPH0679324A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 制御冷却鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020192578A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼片の加熱炉抽出温度予測方法及び加熱炉抽出温度予測装置 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4255876A patent/JPH0679324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020192578A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼片の加熱炉抽出温度予測方法及び加熱炉抽出温度予測装置 |
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