WO2004110662A1 - 厚鋼板の制御冷却方法、その制御冷却方法で製造された厚鋼板及びその冷却装置 - Google Patents

Abstract

本発明は熱間圧延を完了した厚鋼板の制御冷却方法及びその冷却装置に関するものである。具体的には、熱間圧延を完了した厚鋼板の制御冷却方法において、制御冷却前あるいは制御冷却の初期において、厚鋼板の幅方向の温度分布を均一化させ、その後の制御冷却装置により厚鋼板の幅方向全体を同一の冷却速度で冷却する厚鋼板の制御冷却方法、その制御冷却方法で製造された厚鋼板およびその冷却装置である。

Description

明細書

厚鋼板の制御冷却方法、 その制御冷却方法で製造された厚鋼 板及びその冷却装置 技術分野

本発明は熱間圧延を完了 した厚鋼板（steel plate)の制御冷 却方法 (accelerated control cooling system)、 その制御冷 却方法で製造された厚鋼板及びその冷却装置に関する も ので め 。 背景技術

厚鋼板の製造において、 鋼板に要求される機械的性質、 特 に強度と靭性を確保する ため、 圧延後の厚鋼板には冷却速度 が大き い制御冷却が行われる場合がある。 制御冷却と は、 熱 間 圧延 後 、 オ ー ス テ ナ イ ト （austenite) か ら フ ェ ラ イ ト (ferrite)への変態温度領 ^transformation range)を急速に 冷却 して変態組織を制御 して、 鋼の結晶組織を調整し、 目 的 と する機械的性質等の材質を得る技術である。 また、 同時に 厚鋼板全体の材質の均一性を確保し、 冷却後の厚鋼板の歪み (strain)の発生を抑制するために冷却が厚鋼板面全体にわた つて均一に行われる こ と が必要である。 一方、 現状の制御冷 却 技術 で は 、 冷却 後 の 厚 鋼 板 の 四 周 部 （four periphery zones)が厚鋼板の中央部 と 比較 して過冷却 （supercooling)の 状態 と な り 、 厚鋼板面全体が、 均一に冷却がな されていない のが実態である。

こ の よ う な要求に応えるために、 特開平 10- 58026号公報に は、 冷却水を、，鋼板の搬送方向に対して所定の角度をな し、 鋼板の幅方向に対しては所定の間隔をもった平行な複数個の 高 の水膜と して鋼板表面に衝突させた技術が開示されてい る そ して 、 衝突後の冷却水は衝突域を境に して均等に左右 に分かれて鋼板表面に沿つた流水域を形成し、 かつ、 衝突域 の端部は 、 鋼板の搬送方向から見て互いに重ならずに連続す ·

る よ フ に配置して冷却する、 高温鋼板の冷却方法が提案され てレ、 る ο

また 、 特開平 6 - 1 84623号公報 （特許第 2698 305号公報） 1こ ίま

、 仕上圧延され 、 圧延波を矯正された厚鋼板を冷却する方法 と して 、 制御冷却装置の入側に設けた高い冷却能力を有する

ヽ、、

ス ク 卜ンェ ク 卜 ( s l i t j e t )冷却ノ ズルから高圧水流を厚鋼 板に対して斜めに噴射し、 厚鋼板の幅方向の両端部への水流 を遮蔽する手段が提案されている o

また 、 特開昭 6 1 - 2 1 94 1 2号公報 ί; ：:は、 圧延熱鋼板の冷却前の 鋼板の幅方向の 皿曰度分布を測定し 、 この測定結果から該熱鋼 板 の幅方向の水 i ^分 ¾をィ梟异する。 ついで該熱鋼板の直前 に冷却した先行熱鋼板の冷却後の温度データ を用いて前記演 算水量分布を捕正し、 該補正演算冷却水量分布に基づいて熱 鋼板の幅方向注水量分 •rfj する こ と を特長とする熱鋼板 の均 冷却方法が提案されている o

また、 特開昭 5 8 - 325 1 1号公報には 、 熱間圧延後の厚鋼板の 上面及ぴ下面に冷却水を衝突させ 、 W1 Η己厚鋼板の端部を遮蔽

e.~

樋によ り遮蔽して 、 Wi記厚鋼板の端部に上面冷却水流が直接 衝突する こ と を防ぎなが ら、 刖記厚鋼板を冷却する技術が、 開示されている そして 、 刖記厚鋼板の板幅、 上下面冷却水 且

虽、 及び冷却開始時の目' 曰

j Bし 鋼板の板幅方向の ^ 度分布に基 づレ、て冷却終了時に目 U記厚鋼板の幅方向に均一な温度分布が 得られる よ う なヽ BU記遮蔽樋によ る刖 己 J 鋼 feの端部の遮蔽 幅を演算する ο かく して れた演算結杲に基づいて前記遮 蔽幅が得られる よ う に前記遮蔽樋の位置を制御する こ と を特 長とする厚鋼板の冷却方法が提案されている。

上述の 4つの特開平 10- 58026号公報、 特開平 6- 184623号公 報 （特許第 269830⁵号公報） 、 特開昭 61- 219412号公報およぴ 特開昭 58- 32511号公報に開示された手段は、 いずれにおいて も冷却の際、 厚鋼板の板幅方向の端部で過冷却される現象を 防止する ものである あ 禾王度その効果を見込むこ と がでぎ る ものであるが、 なお厚鋼板全体を均一に冷却する点に い て問題が残されている。 これらの発明の技街思想は冷却 又/ 及ぴ冷却中に厚鋼板の幅方向の端部に発生する過冷却を 冷 却中において厚鋼板の幅方向の端部のみ冷却速度を遅く して

、 冷却後の厚鋼板の幅方向の 度分布を均一化する技術であ る。 そのため、 これらの提案によ る と きには、 厚鋼板の板面 内の温度分布を均一にするためにある程度冷却速度を犠牲に する必要があ り 、 材質の向上の隙路（bottle neck) tこなって ヽ る。 さ らに、 これらの提案では 、 圧延途中の中間圧延材の先 尾端部 (top and t ail end)に至る温度の均一性を確保する とができず、 冷却後に歪みを発生するおそれもある。 また 後述する よ う に膜沸騰 (film bo iling)や遷移沸騰（trans it ion boiling)など冷却中の伝熱形 の変化について考慮していな いため、 厚鋼板の板端部の冷却速度を制御する こ と が難し <

、 板厚や冷却開始温度、 冷却終了温度、 冷却水量等がある特 定条件では調整できたと してあ 、 冷却条件が変化した場 に 調整できない場合も多く 、 これに関する具体的な記述も ^jjj*-レヽ ため、 実際の操業は困難である

また、 特開昭 61 — 15926には 熱鋼板を複数のロ ールで上下 面から押しなが ら注液冷却 （water flow cooling) する方法 において、 ロール間毎の上方及び/又は、 下方に配置したへッ ダ一に、 任意に開閉時間を制御でき る遮断弁を設けた技術が 開示されている。 更に該熱鋼板の通過位置の検出手段と冷却 開始前の該熱鋼板の長手方向の温度プロ フ ィ ールを検出する 手段な らびに冷却演算制御手段を設け、 移動中の該熱鋼板の 先端部及び/又は後端部が通過しよ う とする位置に相当するへ ッダ一の遮断弁を開閉制御する こ と を特長とする熱鋼板の冷 却方法が提案されてレヽる,。 しかし、 特開昭 61 - 15926公報では 冷却の際、 厚鋼板が長手方向の先尾端部で過冷却される現象 を防止する ちのであるが、 これらの提案では、 圧延材の幅方 向の中央部で i？服度の均一性を確保する こ と ができず 、 冷却 後の歪みや鋼板の端部における応力の残 を回避する手段が ない。

また、 特開平 11-267737号公報には、 熱間圧延された高温の 鋼板を制御冷却して鋼ネ を製造する鋼板の製造方法が開示さ れている。 そ してゝ 粗圧延機 (roughing mill)と仕上圧延機

(fin i shing mill)の 1曰コ ^設け られた冷却装置によ り 、 加熱炉 から粗圧延終了までに生じた厚鋼板の板端部付近の温度降下 量及ぴ仕上圧延時に生じる と推定される板端部付近の温度降 下量を補償する よ Ό に、 厚鋼板の板幅方向に温度分布を持つ た冷却を行い，仕上圧延後は、 厚鋼板の幅方向に均一な冷却条 件で制御冷却を行う こ と を特長とする厚鋼板の製造方法が提 案されている。 しかし、 特開平 11 - 267737号公報は、 厚鋼板の 幅方向の端部の ΐ皿曰度補償を仕上圧延前の早い段階で実施する が、 そもそあ 、 仕上圧延元了時に厚鋼板の幅方向の温度分布 が均一と なる よ 仕上圧延前の温 分布を予測する こ と が難 し 1/ヽ。 これは 、 圧延中に いて厚鋼板の板端部が 、 厚鋼板の 上下面方向 よぴ厚鋼板の側面から放射及び自然対流による 冷却がなされるのに加え 、 圧延中は厚鋼板の形状や表面状態 を制御するためにウォータージエ ツ ト （water jet)によるデス ケ一リ ング（descaling)による冷却がなされ、 厚鋼板の幅方向 端部や厚鋼板の先尾端に温度分布の偏差が発生しやすく なる o 特に 、 デスケ リ ングはオペレーター（operator)が厚鋼板 の状態を見なが ら使用 · 不使用を判断する こ と が多く 、 粗圧 延完了段階の "ί服曰度分布制御によ り 、 再現良く 仕上圧延完了時 の温度分布を均一化する こ とが困難である。

また、 制御冷却において厚鋼板の幅方向に均一な温度分布と する具体的手法が提示されてお らず、 実現は困難で.ある。

また 、 特開 2001 -137943号公報には、 熱間圧延が完了 した後

、 金属板の幅ェクジ部を加熱し、 その後、 .水冷却及び/又は熱 間矯正を行な こ と を特長とする金属板の平坦度制御方法が 提案されている 0 しかし、 特開 2001- 137943号公報では、 バー ナ一 (b urner)によ る加熱の場合、 加熱効率が悪いため大容量 バ一ナ一を使用せざる を得ず加熱コス ト （cost)が高く な り 、 更に厚鋼板の加熱部が酸化され表面性状が損なわれる問題が ある。 誘導加熱の場合は非常に設備コ ス ト及ぴ加熱コ ス トが 高く なるため現実的ではない。 また、 何らかの手段で厚鋼板 の板幅方向の 曰

■ί服度分布が冷却前に均一化されても、 その後、 厚鋼板の板幅方向の温度分布が均一になる よ う に冷却する手 法が提示されていないため、 冷却装置によっては先に述べた よ う に沸騰現象や鋼板上面の滞留水が端部から落下こ と によ る厚鋼板の端部の被水量増加に起因 した過冷却が発生する。 発明の開

- 本発明は 、 上記従来技 の問題点を解決する と を課題と し 圧延を 了 した厚鋼板を制御冷却するに際して 、 板面内 のタ曰

1肌度分布を厚鋼板の幅方向、 厚鋼板の長手方向全域にわた つて均一にする こ とができ、 かつ、 全体と して冷却速度が大 きい厚鋼板の制御冷却方法、 その制御冷却方法で製造された 厚鋼板及び装置を提案する ものである。 また、 厚鋼板の板幅 方向や厚鋼板の長手方向の残留応力 （residual stress)分布が 均一であ り 、 条切 り キャ ンパー（camber)等の加工形状不良を 生じない厚鋼板の冷却方法、 その制御冷却方法で製造された 厚鋼板及び装置を提供する も のである。

すなわち、 本発明は、 熱間圧延を完了 した厚鋼板の制御冷 却方法において、 厚鋼板の幅方向の温度分布を均一化させつ つ冷却する第 1 の冷却ステ ップ（step)と、 厚鋼板の幅方向の 温度分布の均一化終了後に、 厚鋼板の幅方向全体を同一の冷 却速度で制御冷却する第 2 の冷却ステ ップと を有する熱間圧 延を完了 した厚鋼板の冷却方法である。

また、 本発明は、 前記第 1 の冷却ステ ップは、 複数の独立 した冷却ゾーン（zone)を有する通過型の制御冷却装置におけ る一以上の入側の冷却ゾーンによ り 厚鋼板の幅方向の両側端 部の冷却水量を制限しなが ら冷却し、 前記第 2 の冷却ステ ツ プは、 前記一以上の入側の冷却ゾーンの後続の冷却ゾーンに よ り 厚鋼板の幅方向全体を同一の冷却速度で制御冷却する熱 間圧延を完了 した厚鋼板の制御冷却方法である。

また、 本発明は、 前記第 1 の冷却ステ ップは、 予備冷却装 置によ り 厚鋼板の幅方向の両側端部の冷却水量を制限しなが ら冷却し、 前記第 2 の冷却ステ ップは、 前記予備冷却装置の 後段に設置された複数の独立した冷却ゾーンを有する通過型 の制御冷却装置によ り 、 厚鋼板の幅方向全体を同一の冷却速 度で制御冷却する熱間圧延を完了 した厚鋼板の制御冷却方法 である。

また、 本発明は、 上記方法において、 前記厚鋼板の幅方向 の両側端部の冷却水量の制限を、 厚鋼板の幅方向の端部に設 置した遮蔽部材（ma s k i n g m e mb e r )にて行な う厚鋼板の制御冷 却方法である。

また、 本発明は、 上記方法において 前記制御冷却装置の 前段の冷却において 、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の冷却水 量を制限する厚鋼板の制御冷却方法であ Ό 。

また、 本発明は、 上記方法において 、 前記予備冷却装置若 しく は前記予備冷却装置おょぴ IU記制御冷却装置の冷却にお いて、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の冷却水量を制限する厚 鋼板の制御冷却方法でめ 。。

また、 本発明は、 上記方法において 、 厚鋼板の長手方向の 先尾端部の冷却水量の制限を、 厚鋼板の長手方向の先尾端部 の通過信号によ り 所定時間作動する水且

里制御手段にて行な う 厚鋼板の制御冷却方法である。

また、 本発明は、 上記方法におレヽてヽ 前記制御冷却装置の 前段部は、 各ゾー ン間に厚鋼板の幅方向の端部の水量制限が 可能な厚鋼板の幅方向の端部に した遮蔽部材を設置し、 遮蔽部材は各ゾー ン及ぴ上下面において 、 それぞれ独立して 厚鋼板の幅方向の端部の冷却水を遮蔽でき る厚鋼板の制御冷 却方法である。

また、 本発明は、 上記方法において 制御冷却前に厚鋼板 の幅方向の温度分布を測定する手段と測定された温度分布か ら、 厚鋼板の幅方向の端部の温度降下量及び温度降下が発生 している厚鋼板の幅方向の端部からの距離を解析し、 その結 果に基づき制御冷却装置前段の各冷却ゾー ンに設置されてい る遮蔽部材によ る遮蔽量と遮蔽を実施する冷却ゾー ン数を演 算'して、 演算された 果に基づき遮蔽部材を制御する厚鋼板 の制御冷却方法である また、 本発明は、 上記方法において、 予備冷却前に厚鋼板 の幅方向の温 分布を測定し、 測定された温度分布から、 厚 鋼板の幅方向の端部の温度降下量及ぴ温度降下が発生してい る厚鋼板の幅方向の端部からの距離を解祈し、 その結果に基 づき予備冷却装置における遮蔽部材によ る遮蔽量と冷却時間 を演算し、 演算された結果に基づき予備冷却装置によ る冷却 を実施する厚鋼板の制御冷却方法である

また、 本発明は 、 熱間圧延後、 上記の制御冷却方法によ り

、 制御冷却されて製造された厚鋼板である。

また、 本発明は 、 複数の独立した冷却ゾーンを有する通過 型の制御冷却装 であって、 各冷却ゾ一ンは冷却水量密度が

1200 l i t er (以降、 と略す）/ m i n. m²以上通水可能であ り 、 か つ目 'J段の冷却ゾーンに厚鋼板の幅方向の両側端部の冷却水里 を制限する遮蔽部材が設置されている厚鋼板の制御冷却装置 であ

また、 本発明は、 圧延機の後面に予備冷却装置、 制御冷却 装置が順に配列された冷却装置であって、 前記予備冷却装置 は投入水量密度力 S 500 L ( l i t erの略）/ m i n . m²以下でかつ、 厚鋼板 の幅方向の両側端部の冷却水量を制限する遮蔽部材が設置さ れてお り 、 かつ前記制御冷却装置は複数の独立した冷却ゾ一 ンを有する通過型の装置であつて、 各冷却ゾーンの冷却水里 密度力 S 1200 L/m i n . m²以上通水可能である厚鋼板の制御冷却装置 であ

また、 本発明は、 上記装置において、 前記厚鋼板の幅方向 の温度分布が均一化される よ う に、 前記遮蔽部材の動作を制 御する厚鋼板の制御冷却装置でめる。

また、 本発明は、 上記装置において、 厚鋼板の長手方向の 先尾端部の通過信号によ り 所定時間作動する水量制御手段を 有する厚鋼板の制御冷却装置である。

また、 本発明は、 上記装置において、 前記制御冷却装置は

、 ス リ ッ ト ジェ ッ ト （slit jet)冷却ノ ズル （nozzle)を使用す る厚鋼板の制御冷却装置である。

また、 本発明は、 上記装置において、 前記予備冷却装置は ラ ミ ナ フ ロ ー （laminar flow)冷却ノ ズルを使用 し、 前記制 御冷却装置はス リ ッ トジエ ツ ト冷却ノ ズルを使用する厚鋼板 の制御冷却装置である。

また、 本発明は 上き P ¾ 3¾置において 前記制御冷却装置の 段部の冷却ゾ ン間 HX置された遮蔽部材は、 各冷却ゾー ン及び上下面毎に それぞれ独 して厚鋼板の幅方向の端部 の冷却水を遮蔽でき る よ う な構 λ である厚鋼板の制御冷却装 置である。

また、 本発明は 上卩し 衣置において 制御冷却前に厚鋼板 の幅方向の温度分布を測定する手段と測定された温度分布か ら 、 厚鋼板の幅方向の端部の温度降下量及び温度降下が発生 している厚鋼板の幅方向の端部からの距離を解析する手段を 持ち、 その結果に基づさ、 制御冷却装置前段の各冷却ゾー ン に設置されてレ、る遮蔽部材によ る遮蔽量と遮蔽を実施する冷 却ゾー ン数を演算する手段をもち 演算された結果に基づき 蔽部材を制御する機構をもつ厚鋼板の制御冷却装置である また、 本発明は 、 上記装置において 予備冷却前に子鋼板 の幅方向の 曰

iSBL度分布を測定する手段と 測定された温度分布 から 、 厚鋼板の幅方向の端部'の温度降下量及び温度降下が発 生している厚鋼板の幅方向の端部からの距離を解析する手段 を持ち、 その結果に基づき予備冷却装置の遮蔽部材による遮 蔽量と冷却時間を演算する手段を持ち /こ ロ果に基 づき予備冷却装置における遮蔽部材及ぴ通板速度を制御可能 な機構をもつ厚鋼板の制御冷却装置である o

また 、 本発明は 上記装置に いて、 前記制御冷却装置の 目 U 、 あるいは、 前記予備冷却装置と 目 U記制御冷却装置の間に 矯正機が している厚鋼板の制御冷却装置である。 図面の簡単な説明

図 1 ： .高温の厚鋼板を冷却した場合における鋼板の表面温度 と抜熱量 (v a l u e o f h e a t f l u x )の関係を説明 した図である 0 図 2 ： 厚鋼板を冷却した場合における鋼板上面の水の流れに ついて説明 した図でめ O o

図 3 ： 従来法によ り 厚鋼板の幅方向の端部の冷却制御を した 時における厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板の中央部の ^ 1皿曰度履 を説明 した図であ

図 4 ： 本発明第 1 の実施形態を示し、 厚鋼板の幅方向の端部 の冷却制御を した時における厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板 の中央部の温度履歴を説明 した図である。

図 5 ： 本発明第 2 の実施形態を示し、 厚鋼板の幅方向の端部 の冷却制御を した時における厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板 の中央部の温度履歴を説明 した図である 0

図 6 ： 本発明第 1 の実施形態を実施する厚鋼板の制御冷却装 置の概念図である。

図 7 ： 本発明における制御冷却 置の概念図である o

図 8 ： 本発明に係る制御冷却装置で使用する冷却水の遮蔽部 材の取り 付け概念図である。

図 9 ： 厚鋼板の幅方向の端部における過冷却を定義した図で ある 0

図 1 0 ： 本発明第 1 の実施形態を具体的に実施する と ぎの制 御方法を説明 した図である。

図 1 1 ： 本発明第 1 の実施形態を実施した場合と実施しなか つた場合の冷却後の厚鋼板の幅方向の温度分布を示した図で ある。

図 1 2 本発明第 1 の実施形態における厚鋼板の長手方向の 先 部に水旦

虽制御を実施する制御冷却装置の構成図である

0

1 3 • 本発明 _i の実施形態における厚鋼板の長手方向の 先尾 部に水虽制御を実施する制御冷却装置の構成図である

0

図 1 4 厚鋼板の長手方向の先尾端部における過冷却を定義 した図である 0

図 1 5 A 5 1 5 B ： 本発明第 1 の実施形態に ける厚鋼板の 長手方向の先端部の通板時の冷却水の作動要領を示す説明図 である o

図 1 6 A 1 6 B ： 本発明第 1 の実施形態に ける厚鋼板の 長手方向の尾端部の通板時の冷却水の作動要領を示す説明図 である o

図 1 7 本発明第 2 の実施形態を実施する厚鋼板の制御冷却 装置の概 j (4、図である o

図 1 8 • 本発明に係る厚鋼板の制御冷却装置で使用する冷却 水遮蔽部材の取り付け概念図である。

図 1 9 • 厚鋼板の長手方向の先端部の通板 B¾=のラ ミ ナーフ口 一冷却装置の作動要領を示す説明図である。

図 2 0 厚鋼板の長手方向の尾端部の通板 B¾Fのラ ミ ナーフ 口 一冷却装置の作動要領を示す説明図である。

図 2 1 本発明において矯正機 3 0 を設置した場合の設備レ ィ ァ ゥ 卜 ( 1 a you t )図である。 図 2 2 - 本発明の実施例における冷却後の鋼板切断位置につ いて説明 した図であ

図 2 3 - 本発明の実施例における冷却後の鋼板 5 2 を条切 り した場合の条切 り キャンパ一の測定方法について示す。

図 2 4 本発明の実施例における冷却後の鋼板 5 5 を条切 り した場合の条切 り キヤ ンノ 一の測定方法について示す。

図 2 5 、 図 2 6 • 本発明の実施例における制御冷却装置内の 遮蔽板の寸法とその配置を示す。

図 2 7 ··本発明の実施例における予備冷却装置内に付け られ た遮蔽部材の構 を示す。

図 2 8 • 本発明の実施例における予備冷却装置内の遮蔽部材 の配置を示す ο

符号の説明

1 ： 厚鋼板圧延機

2： 厚鋼板

3 ： ロ ー ラ ーテーブル (rol 1 er table)

10 ： フ ミ ナ フ ロ ー冷却装置

11 ： 上へシダ一 supper header)

12 ： 下へクダ一 、丄 ower header)

13、 14： 水流

15 ： M敞 材

16 ： (遮蔽部材の） 前後進機構

17 ： フ ォ 卜セル (.photo ceil)

20 ： ス リ 卜ンエ ツ ト冷却装置

21 ： 上へクダ一

22 ： Vダ一

23 ： 上ス y ク 卜 ジエ ツ ト冷却ノ ズル

24： 下ス V ク ジエ ツ ト冷却ノ ズル 25 ： 制御冷却装置前段

26 ： 制御冷却装置後段

2 7 ： 水き り ロール

28 ： 上部遮蔽部材

29 ： 下部遮蔽部材

3 0 ： 予備冷却装置入側温度計

3 1 ： 制御冷却装置入側温度計

32 ： 制御冷却装置出側温度計

41 ： 流量制御装置

42 ： 三方弁

5 1：鋼板先端試材

5 2：幅方向の条切 り キャ ンバー測定用試材

5 3：幅方向及ぴ長手方向中央部の試材

54：鋼板尾端^;材

55：長手方向の条切 り キャ ンパ一測定用試材 発明を実施するための最良の形態

本発明の技術思想について従来方法と対比して説明する。 図 3は従来方法である厚鋼板の板幅方向の板端部の過冷却を防 止する方法における厚鋼板の温度履歴 示す 従来方法では 制御冷却 に いて 、 すでに厚鋼板の板幅方向の板端部が厚 鋼板の中央部と比較して 服曰度が低く なっている その後の制 御冷却中において厚鋼板の板幅方向の板端部に遮蔽部材を置 いた り 、 冷却水量を調整した り する こ と によ り 、 厚鋼板の板 幅方向の板端部に被水する冷却水量を減ら し厚鋼板の中央部 と比較して冷却速度を低 < している 。 冷却終了時に厚鋼板の 板幅方向の板端部と厚鋼板の中央部の温度を均一化する技術 である。 の問題は下記に述べる よ う に、 厚鋼板の板幅方向 の板端部における冷却速度が厚鋼板の中央部と比較して低く なるため、 厚鋼板の板幅方向の板端部では、 厚鋼板の中央部 と 同等の材質を得る こ とができなく なる。

こ こで、 厚鋼板の四周部（four periphery zones)の過冷却 現象は、 以下に示す 3つのメ カニズムによ り 発生している と考 え られている。

(1)圧延中の放冷に起因 したもの

一般的な圧延プロ セスで厚鋼板を製造する と 、 圧延してい る段階において厚鋼板の四周部では厚鋼板の上下面からの放 冷冷却（空冷（air cooling))に加え、 厚鋼板の側面から も放冷 冷却（空冷）されるため、 厚鋼板の中央部と比較して温度が低 く なる。 また、 そのよ う な厚鋼板を制御冷却した場合、 冷却 で厚鋼板の全面に亘つて均一な冷却能力で冷却したと しても 、 冷却前にすでに厚鋼板の四周部が厚鋼板の中央に比べて過 冷却と なっているため、 冷却後も こ の温度分布は保持される

(2)水冷中の沸騰現象に起因 したもの

厚鋼板を冷却前に鋼板内に温度分布の偏差のある状態で冷 却を行った場合、 温度分布の偏差は拡大する こ と がある。 こ れについて図 1を用いて詳細に説明する。 図 1に厚鋼板の表面 温度が、 7 0 0 °C以上の高温の厚鋼板を冷却する際の厚鋼板 の表面温度と熱流束（heat flux)の関係（単位面積、 単位時間 当 り の抜熱量（transition of heat flux) )を示す。 厚鋼板の 表面温度が高い状態では膜沸騰（film boiling) , 厚鋼板の表 面温度が低い状態では核沸騰（nucleate boiling) , こ の中間 の温度領域では遷移沸騰（transition bo i 1 ing)と なっている。 厚鋼板の表面温度が高い状態で存在する膜沸騰では厚鋼板の 表面と冷却水の間に蒸気膜（vapor film)が発生し、 この蒸気 膜内の熱伝導によ り伝熱がなされる状態と な り 、 熱流束 （冷 却能力） は低い。 一方、 厚鋼板の表面温度が低い状態で存在 する核沸騰では、 厚鋼板の表面と冷却水は直接接触し且つ厚 鋼板の表面から冷却水の一部が蒸発して出来た蒸気泡（v a p o r b u b b l e )が発生し直ぐ回り の冷却水によ り 凝縮され消滅する と いった複雑な現象が起こる。 こ のため、 蒸気泡の生成 · 消滅 に伴う冷却水の攪拌が発生する こ とから、 極めて高い熱流束

(冷却能力 ) を有する。こ の核沸騰、 膜沸縢の領域では、 図 1 に示すよ う に.、 厚鋼板の温度 'が高いほど熱流束 (冷却能力） が高く 、 厚鋼板の温度が低いほど熱流束 （冷却能力） が低く なる といつた伝熱特性を有している。 このため 、 冷却前に厚 鋼板内に 曰

慨度分布の偏差があった場合、 厚鋼板の高温部ほど 冷却速度が速く 、 厚鋼板の低温部ほど冷却速度が低く な り 、 冷却前の■ί皿曰度分布の偏差は縮小する といった伝熱特性を有す 、₀ ―方 、 厚鋼板の表面温度が、 中間の温度領域では膜沸騰

'： )

ど'核沸騰が混在した状態である遷移沸騰状態と なる。遷移沸騰 状態では 、 核沸縢や膜沸騰と異な り 、 厚鋼板の温度が低く な るにつれ熱流束 (冷却能力） が大き く なる現象が起こ り 、 厚 鋼板の•ί皿曰度が低レ、ほど熱流束 （冷却能力） が高く なるため、 冷却前に厚鋼板内に温度分布の偏差が有る と厚鋼板の低温部 ほど良 < 冷えるため、 冷却後の温度分布の偏差は拡大する。 また、 冷却水量密度を高めていく と、 図 1 の点線の曲線に示 すよ う に、 膜沸騰から遷移沸騰に移行する表面温度 T t fは高く な り 、 冷却の初期段階で遷移沸騰が開始する。 さ らに、 冷却 水量密度を高く した場合は、 冷却の初期から核沸騰による冷 却が可能と なる。 一方、 冷却水量密度を少なく していく と、 膜沸騰から遷移沸騰に移行する表面温度 T t fは低く な り ，冷却 中全て膜沸騰にする こ と ができ る。 一般的な制御冷却では、 この点をあま り 考慮しておらず、 遷移沸騰が発生する冷却水量密度で冷却する こ と が多いため 、 冷却後の厚鋼板内の温度分布の偏差を拡大させている場合 が多い。

(3) 厚鋼板の上面における排水に起因 したもの

厚鋼板を水平状態に して、 冷却した場合、 厚鋼板の上部で は図 2に示すよ う に、 冷却水は外周方向に流れて板端部よ り 落 下する 。 そのため 、 厚鋼板の上面のエッジ部分 Aでは、 厚鋼 板の上部に設置さ'れてレ、る ノ ズルから噴射される冷却水に加 えてヽ 厚鋼板の板端部に排水される冷却水によ る冷却がなさ れるため、 厚鋼板の上面のェクジ部分の被水量が多く な り 冷 却速度が大き く なる o なお 、 厚鋼板の下面側では厚鋼板に衝 突した冷却水は速やかに落下するため、 こ の よ ラ な現象は発 生しない。

以上で述べたよ つ な 3 つのメ 力ニズム (.me cnan 1 sm)力 ら制 冷却後の厚鋼板の四周部は厚鋼板の中央部に比ベて温度が低 下する 0

そのため、 冷却直後に いて鋼板の形状が均一だつたと して も、 ご の厚鋼板内の 曰

服度分布の偏差によ り 、 その後の空冷

(air cooling)の過程で高温の厚鋼板の中央部では熱収縮量 (value of heat shrinkage)が大き く 、 厚鋼板の四周部では熱 収縮量が少ないため、 厚鋼板に 留応力 ^res 1 dua丄 stress)力 発生し 、 厚鋼板に歪が発生する o また歪が発生しなかつた と しても 、 厚鋼板の端部には応力が残留し 、 客先で条切 り加ェ

·

等をおこな フ とヽ 厚鋼板の四周部でいわゆる条切 り キャ ンバ 一と呼ばれる反 り が発生する といつた問題が る o また、 こ の厚鋼板の四周部では 、 予期した以上に低温度まで冷却がな されるためゝ 厚鋼板の材質も変化して強度が高 < なつて しま う等の問題も生 じる。 そこで、 本発明では、 次の二つの技術 思想から構成される。

( 1 ) 制御冷却直前若しく は制御冷却初期に厚鋼板の幅方向 の温度分布を均一化させる。

( 2 ) 制御冷却において、 厚鋼板の幅方向の端部から厚鋼板 の中央部に亘つて同一の冷却速度で冷却する。

こ の具体的説明を図 4と図 5を用いて説明する。 図 4は制御冷 却初期に厚鋼板の幅方向の温度分布を均一化しておき、 その 後の制御冷却で厚鋼板の端部と厚鋼板の中央部に亘つて同一 の冷却速度で均一に冷却した場合の 皿曰度履歴を示す 本発明 では、 制御冷却初期に厚鋼板の幅方向の端部に遮蔽物による 水量制御を行い、 厚鋼板の中央部では通常に制御冷却を実施 する。 その後 、 厚鋼板の中央部と厚鋼板の幅方向の端部とで じ温度になつた時点で 、 厚鋼板の幅方向の端部から厚鋼板 の中央部に亘つて ―の冷却速度で冷却する も.のである の様なプロ セス （pr o c e s s )にする と、 厚鋼板の幅方向の端部と 子鋼板の中央部とで冷却速度及び冷却 ί¥止 度が一致するた め 、 厚鋼板の幅方向の材質が均一化する ο 図 5は制御冷却前に 予備冷却装置で厚鋼板の幅方向の温度分 を均一化しておき ヽ その後の制御冷却で厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板の中央 部に亘つて同一の冷却速度で冷却した場合の温度履歴を示す · の場合においても、 制御冷却中は厚鋼板の幅方向の端部 と厚鋼板の中央部の冷却速度が一致するので 、 先ほ どの図 4 と 同等の効杲を得る こ と ができ る

つぎに、 制御冷却装置において 、 厚鋼板の板幅方向に亘っ て ―の冷却速度で冷却するために、 核沸騰冷却を行う。 図 1 から 、 冷却中の厚鋼板の表面温度が遷移沸騰領域になる と冷 却後の温度分布の偏差は拡大するが、 核沸騰領域では温度が 高いほど冷却能力が髙い (熱流束が高い） ため、 冷却前に温 度分布の偏差が有つたと してもその差は縮小し、 厚鋼板の幅 方向の板端部と厚鋼板の中央部にねける冷却能力差を少なく する こ と がでさ る rf プし 本願のよ に冷却前の厚鋼板内の ijm.度分布が均 であれば 元々厚鋼板内の温度分布の偏差が いため冷却後 温度分布の偏差の い冷却が原理的に'可能 と なる

図 2で厚鋼板の上面の板端部では、 厚鋼板の上部に設 置されてレヽる ノ ズルから嘖射される冷却水に加えて、 厚鋼板 の端部に排水される冷却水による冷却がなされるため 被水 量が多く な り 冷却速度が速く なる と説明 した れに対して

、 冷却水の運動量の高い核沸騰冷却を行う こ とでこの問題を 回避でき る い運動量をもつた冷却水をノ ズルから嘖射す る と 、 噴射された冷却水は排水される液膜を貫通して鋼板表 まで届き 、 さ らに蒸気膜を破壌する こ と が可能と なるため

、 核沸騰領域で冷却が行われる こ の状態での冷却はノ ズル から嘖射された冷却水によ り 支配されるため 鋼板の幅方向 の端面力 ら排水される水によ る冷却の影響は小さい。 この冷 却水の高レヽ運動量によ り核沸騰冷却を行つためには、 冷却水 の嘖射圧力を高く した り 、 冷却水量密度を多 < した り して水 の運動量を 1¾ S する方法や、 ス V ッ トジェ 卜冷却ノ ズル等 水の運動量が高い冷却ノ ズルを採用すればよい

本発明に使用 される冷却ノ ズルと しては スプレ ノ ズル ス 卜 ノ ズル 、 円管若しく はス リ ツ 卜 ラ ナ ノ ズル 、 円 管若しく はス リ ッ ト シヱ ッ ト冷却ノ ズル等で かまわないが

、 水量や水の嘖射圧力を少なく する場合は 水の運動量が高 い円管若しく はス リ ッ トジエ ツ 卜冷却ノ ズルを採用するのが 好ま しい。 一方、 のよ に水の運動量の高いノ ズノレ ^使 フ も う 一つ のメ リ ッ 卜 と して 、 厚鋼板の幅方向の板端部を遮蔽部材など で遮蔽した時に 、 厚鋼板の中央部と厚鋼板の幅方向の端部と で冷却能力を大き く 変化させる こ と が可能と な り 、 極めて短 い時間で、 厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板の中央部の温度差 を縮小する と が可能と なる。 これは、 厚鋼板の幅方向の端 部から排水される水は、 厚鋼板の垂直方向に； ii動里を持って いないので蒸ス 膜を打ち破る こ と ができず膜沸騰で冷却がな される つて 、 厚鋼板の幅方向の端部のみ厚鋼板の上方や 下方から噴射される運動量の高い冷却水の注水を遮蔽部材に よ り遮断する と 、 厚鋼板の幅方向の端部では冷却能力の低い 膜沸騰 、 厚鋼板の中央部では冷却能力の高い核沸騰にする こ とが可能と なる このため 、 厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板 の中央部とで冷却能力の差を大き く する こ と ができ、 厚鋼板 内の温度分布の偏差を縮小する こ とができ る。 さ らに、 温度 分布の偏差を拡大させる遷移沸騰領域での冷却も無く な り 、 厚鋼板の板幅方向に均一な冷却が可能と なる。

このよ う な核沸縢域での制御冷却を実現するためには、 例 えばス リ ッ トジェ ッ ト冷却を採用 した場合、 水量密度を

1200L/min. m²以上噴射すればよい。 さ らに好適には、

1500L/min. m²以上にする と、 よ り 安定して核沸騰冷却を実現で き るため望ま しい。 なお、 設備コス トやラ ンニングコス ト (running cost)の観点力 ら、 水量密度は 3000L/min. m²以下とす る こ と が望ま しい。 こ こで、 ス リ ッ トジェ ッ ト冷却と は、 ス リ ッ ト状の冷却水噴射口 を有するス リ ッ ト ジエ ツ ト冷却ノ ズ ルから高速の水流を噴射し、 冷却する も のであ り 、 その水の 運動量及び冷却速度は比較的高い。 こ のス リ ッ トジェ ッ ト冷 却ノ ズルを利用 した冷却装置をス リ ッ ト ジエ ツ ト冷却装置と 、

以上で述べたこ と をま と める と、 まず制御冷却 miあるいは

、 制御冷却の初期において、 厚鋼板の幅方向につレ、て温度分 布を均一化しておけば、 制御冷却後の厚鋼板の幅方向の温度 分布も均一になる 0 さ らに、 制御冷却における冷却ノ ズルと して水の運動量の いものを採用する こ と によ り 、 核沸騰領 域で冷却すれば同一の冷却速度で冷却が可能と なる o

また、 以上で述ベた考え方は、 厚鋼板の幅方向の端部のみ な らず厚鋼板の長手方向の先尾端部にち適用が可能でめる。

以下、 具体的に図を用いて、 本発明を説明する o

図. 6 は、 本発明の第 1 の実施形態である厚鋼板の制御冷却 装置の概念図である 。 制御冷却装置 20と してはヽ 通過型の制 御冷却装置を用いる 。 通過型制御冷却装置は、 制御冷却装置 内に厚鋼板を通過させなが ら冷却する装置であ り ヽ 後述する ゾ一ン制御が可能である こ と カ ら停止型の制御冷却装置に比 ベて温度制御の制御性に優れている。 たと えばゝ 停止型制御 冷却装置の場合、 鋼板が所定の温度と なつた時点で冷却水 の注水を停止するが 、 停止時の遮断弁の応答遅れなどがあ り

、 正確に水冷時間を制御する こ と が難しレ、ためでめる _G に示すよ う に厚鋼板の素材スラブは厚板圧延機 1によ り 所定の 板厚に圧延され、 厚鋼板 2となってローラーテーブル 3上を移 送されて、 制御冷却装置 20内を通過させる冷却によ り 所定の 冷却速度で冷却停止温度まで冷却される。 制御冷却装置 20は 厚鋼板 2のパスライ ンを上下に挟んで上ヘッダー 2 1及ぴ下へッ ダー 22が配置されてお り 、 これに高圧水を噴出するス リ ッ ト ジエ ツ ト冷却ノ ズル 23、 24が取 り 付けられてお り 、 厚鋼板 2の 表面に衝突する極めて高圧の嘖出水によ り厚鋼板を急速冷却 する機能を有する。 また、 制御冷却装置 20の入側と 出側には Ϊ服度曰十 3 1 、 32が設置されてお り 制御冷却の前後で厚鋼板の温 度測定ができ る よ う になつている。

また 制御冷却装置 20の詳細図を図 7 に示す。 制御冷却装 置 20は複数の冷却ゾーンから構成されてお り 、 それぞれの冷 却ゾ一 ンでは水切 り ロール 2 7で仕切 られてお り 、 且つ個別に 冷却水虽が調整可能と なっている。 こ の冷却ゾー ンは圧延機 に近いほ う から順に 1 ゾー ン、 2 ゾー ン ' · ' と呼称する。 またス V シ トジエ ツ ト冷却ノ ズルの水量密度は伝熱状態を核 沸騰にして厚鋼板の端部に亘つて同一の冷却速度で冷却でき る よ う に 、 水量密度を 1200 L/m i n . m²以上通水でき る設備と な つている ο

制御冷却装置 20は前段部 25と後段部 26に分かれてお り 、 制 御冷却 置前段部 25は、 各冷却ゾー ンに遮蔽部材が設置され てお り 、 厚鋼板の幅方向の板端部の冷却水量調整が可能と な つてレヽる 0 図 7の A Aの断面図である図 8 に示すよ う に、 上ス リ ツ 卜ジェ ッ ト冷却ノ ズル 23の下部、 厚鋼板の幅方向の両側 端部に相当する箇所に左右一対の上面遮蔽部材 28を設け、 下

■*、、

ス リ ツ 卜ンエ ツ ト冷却ノ ズル 24の上部、 厚鋼板の幅方向の両 側端部に相当する箇所に左右一対の下面遮蔽部材 29を設け、 これを刖後進機構 16によって厚鋼板 2の板幅方向に出し入れさ せる こ と によ り 行な う。 上面及び下面の遮蔽部材 28， 29は上面 部単独 、 下面部単独、 上面部下面部同時などで出 し入れでき る構 is.と なつ ている。 また、 制御冷却装置 20の前段に設置さ れてレヽる遮蔽部材 28、 29は水冷ゾーン毎に独立して出 し入れ 可能であ 、 例えば 1 つの冷却ゾー ンのみ遮蔽部材を入れた り 、 前段の冷却ゾー ン全てで遮蔽部材を入れた り する こ と が 可能である ο

本発明の第 1 の実施形態では、 第 1 の冷却ステ ップと して 、 前段の冷却ゾ ンで厚鋼板の幅方向の 側端部の冷却水量 を制限しなが ら冷却し 、 厚鋼板の幅方向の端部と厚鋼板の中 央部の温度が一致させた後、 第 2 の冷却ステ Vプと して 、 後 段の冷却ゾ一ンで 、 厚鋼板の幅方向全体を |pj一の冷却速度で 制御冷却を行な o

こ こで 、 厚鋼板の幅方向の端部の水量を制限するに当たつ ては、 その遮蔽ゾ一ン数と遮蔽距離を決定する観点 ら 、 冷 却前の厚鋼板の幅方向の端部の情報について 、 図 9 のよ う な 定義を行な う o こ で 、 温度降下距離と は 、 厚鋼板の幅方向 における厚鋼板の 1 の勾配がゼ口 になる位置から厚鋼板の 幅方向の端部までの距離で定義され 曰度降下量と は厚鋼板 の幅方向に ける厚鋼板の温度の勾配がゼ Π になる位置に ける温度と、 厚鋼板の幅方向の端部の温度と の差で定義され この温度降下量や温度降下距離は 、 圧延前素材の板厚やそ の加熱条件 、 圧延完了後の厚鋼板の板幅や製品板厚、 圧延完 了温度等によ り 変化するが、 一般的な圧延材では、 厚鋼板の 幅方向の端部の ί 1曰度降下量は 40〜 50 °C程度 、 厚鋼板の幅方向 の端部の 曰度降下距離は 1 00〜 30 0mm程度である。 厚鋼板の幅 方向の端部の 曰 且

1JDL度降下里や厚鋼板の幅方向の端部の温度降下 距 —

離は、 圧延 —目ヽ (J 材板厚等のパラメ一ター (. p a r a m e t e r )で実測 値を解析し 、 予めテ一ブル化に しても よいし、 制御冷却装置 刖'に厚鋼板の全面の温度分布が測定可能なよ う に走査型温度 計等を設置して 、 その値を計算機で演算して求めてもかまわ なレ、

の情報を兀に制御冷却 の刖段に レ、て 厚鋼板の幅 方向の中央部で通常に冷却し 厚鋼板の幅方向の端部は遮蔽 部材によ 冷却水量を制限して 厚鋼板の幅方向の端部をな るべく 空冷に近い状態と なる Ό に して、 子鋼板の中央部と 厚鋼板の幅方向の端部の温度を一致させる 0 こ の第 1 の冷却 ステ ツプでは、 厚鋼板の幅方向の 曰

■ijm.度分布の均一化の 画標を

20 °C以下、 好ま しく は 10。C以下とする o

遮蔽部材の移動量は 、 図 9 にねける厚鋼板の幅方向の端部 の温度降下距離分だけ遮蔽すればよレ、 o またゝ 蔽部材を使 用する冷却ゾーン数は 、 12 1 0 を "昭、 しながら次のよ 5 に決 定する。

制御冷却装置の前段及び後段の冷却ゾー ン数を合計した 全冷却ゾー ン数 Νと、 目標の冷却開始温度、 冷却終了温 度と の Λ曰

1皿度差 D Τ (冷却量）から、 以下の式によ り 1 ゾ一 ンあた り の冷却量 Δ Τを計算する。

Δ Τ = D T / N

(2 ) 冷却目リの厚鋼板の幅方向の端部の温度降下量 EDだけ厚鋼 板の中央部の冷却が可能と なる冷却ゾーン数 nを 1ゾ ― ン 当た X) の冷却量 Δ T力 ら求める。 n = E D / Δ T

(3 ) 制御冷却装置前段の最初のゾー ンである 1 ゾーンから

(2 )で求めた冷却ゾー ン数分の遮蔽部材を使用する。 こ の と き 、 算出される冷却ゾー ン数は、 必ずしも整数と は な らないが、 本設備では、 上面部遮蔽部材を単独若しく は下 面部遮蔽部材を単独で遮蔽でき るため、 0. 5ゾー ン単位で制御 が可能である と考える。 例えば冷却ゾー ン数が 1. 4など算出さ れた場合は、 1. 5ゾー ン分使用すればよ く 、 具体的には、 1 ゾ

― ンで上下面部の両方の遮蔽部材使用、 2 ゾーンで上面部の み遮蔽部材使用 とすればよい。 - こで、 各冷却ゾー ンの設備 長をなるベく 短 < し、 冷却ゾーン数を多く するほど、 厚鋼板 の幅方向の端部の温度制御性は向上する 0

また、 遮蔽部材によ り 冷却水をほぼ 断してヽ 厚鋼板の幅 方向の端部では空冷に近い条件にした方が良い。 これは、 厚 鋼板の幅方向の端部の温度が厚鋼板の中央部の温度に近づく につれ 、 厚鋼板の中央部と厚鋼板の幅方向の端部の温度分布 を均一化するために要する時間が長く な り 、 遮蔽部材の使用 ゾ ン数も多く なる。 その結果、 制御冷却装置の後段側にお ける冷却量が少なく なるため、 本発明の効果である厚鋼板の 幅方向の端部と厚鋼板の中央部の冷却速度が一致するメ リ ッ 卜が得られにく く なる力 らである。

図 1 1 には本発明例どして、 先に述べた手法によ り 冷却を 実施した場合の冷却前後の厚鋼板の幅方向の温度分布を示す o 条件は、 板厚 30mm、 板幅 3200 mm , 板長 25 mの厚鋼板を用い、 厚鋼板の幅中央部において 750 °Cから制御冷却を開始し、 550

°Cで冷却を終了 した。 冷却前の厚鋼板は、 厚鋼板の幅方向の 端部の温度降下量は 30 °C、 厚鋼板の幅方向の端部の温度降下 距離は 200mmであった。 また、 本発明の実施例に用いた冷却装 置は先に述べた構成であるが、 冷却ゾー ン数は 1 0ゾ ンであ り 、 冷却水量密度は上下ノ ズルせ z に 1800L/m i n . m²噴射した。 先 に述べた手法で遮蔽部材の使用ゾ一ン数を求めた と ころ、 1 . 5 ゾー ン と なつたため、 1 ゾ一ンでは上下面部両方に遮蔽部材 を使用 し、 2 ゾ一ンでは下面部のみ遮蔽部材を使用 した。 遮 蔽部材の移動量は 、 厚鋼板の幅方向の端部の温 降下距離が

200mmである こ ： と t ら、 2 00 mmだけ厚鋼板の幅方向の端部が遮 蔽させる位置まで遮蔽部材を移動した。 本発明では 冷却前 に 30 °Cあった厚鋼板の幅方向の端部の温度降下はほぼ消失す る こ と が出来た。 一方 比較と して遮蔽部材を 用 しな力 つ た場合についても実施してみたが 冷却後は厚鋼板の幅方向 の端部の温度降下量は 60 °Cと な 厚鋼板の幅方向のタ曰

1 度分布 の偏差が拡大してレ、る とが分かる また、 前段の冷却ゾー ンで厚鋼板の長手方向の先尾端部の 冷却において冷却水量を制限しなが ら冷却し、 厚鋼板の長手 方向の先尾端部と厚鋼板の中央部の温度が一致させた後、 後 段の冷却ゾー ンで厚鋼板の長手方向全体を同一の冷却速度で 冷却を行な う。

これについても、 先ほど厚鋼板の板幅方向の端部について 説明 したものと 同様の手法が適用可能である。 こ の厚鋼板の 長手方向の先尾端部の冷却制御を行な う ためには、 図 6 と 7 における制御冷却装置には、 図 1 2 のよ う に、 制御冷却ゾ一 ンの厚鋼板 2の先端通過を例えばフォ トセル 1 7によって検知し 、 フ ォ トセル 1 7による厚鋼板の先端通過の検知時間を基準と して上記分割された冷却ゾーンに進入するタイ ミ ング

( t i mi n g)で流量計及び流量調整弁から構成される流量制御装 置 41が作動し始める よ う タイマー（t i mer ) T をセ ッ トする。 ま

·

た 、 流里制御装置の他の方法と しては図 1 3 のよ つ に制御冷 却装置の前段部に三方弁 42を設置し 、 厚鋼板の先尾端におい て冷却水を外部に逃がすこ と によ り ノ ズノレから噴射する冷却 水を停止可能な構造と して も よい o

まず、 厚鋼板の先尾端部の水量を制限するに当たつては、 その遮蔽ゾー ン数と遮蔽距離を決定する観点から 、 冷却前の 厚鋼板の先尾端部の情報について 、 図 1 4 のよ う な定義を行 な う。 厚鋼板の先尾端部の温 降下里や温度降下距離の疋 は 、 図 9 における厚鋼板の板幅方向の端部の定義と じであ る 。 この温度降下量や温度降下距離は 、 圧延目 'J素材の板厚や その加熱条件、 圧延完了後の板幅や製品板厚 、 圧延兀了温度 等によ り 変化するが、 一般的な圧延材ではヽ 厚鋼板の先尾端 部の温度降下量は 40〜 50 °C程度、 厚鋼板の先尾端部の ΐ 度降 下距離は 300力 ら 500mm程度でめ o o 厚鋼板の先尾端部の温度 降下量や厚鋼板の先尾端部の温度降下距離は、 £h延刖素材の 板厚等のパラメ 一ターで実測値を解析し 、 予めテーブル化に しても よレヽし、 制御冷却装置前に厚鋼板の長手方向の温度分 布が測定可能なよ う に走查型温度計ゃスポ 卜 度 十 の表 面温度計 ^ I ¾して、 その値を計算機で演算 して求めてもか まわない

- の情報を元に制御冷却装置の前段において、 厚鋼板の長 手方向の中央部で通常に冷却し、 厚鋼板の長手方向の先尾端 部は流里制御装置 41によ り 冷却水量を制限して、 なるベ < 冷に近レ、状態と なる よ う にして、 厚鋼板の長手方向の中央部 と厚鋼板の長手方向の先尾端部の温度を一致させる。 これあ 厚鋼板の幅方向での遮蔽部材の使用 と 同様の考え方が適用可 能である 。 例えば厚鋼板の長手方向の先端部の温度降下部の 温度を捕償するためには図 1 5 に示すよ に 、 制御冷却装置

20の各冷却'へッダ ¹ "~にねいて、 まず冷却水を停止した状 と して さ (図 1 5 Aの状態 ) 、 厚鋼板の先端部の温度降下部 と厚鋼板の中央部と の境界が各冷却ゾ一 ンに進入したタィ ヽ 、 、 ングで流量制御装置 41が動作させ冷却水を噴射する （図 1 5

B の状態 ) よ う にタイマ一を設定すればよい

また 、 Ι -鋼板の長手方向の尾端部の温 /ス降下部の温度を補 償するためには図 1 6 に示すよ う に、 制御冷却ゾー ン 20の各 冷却へシダーにおいて、 まず冷却水を通水した状態と して き (図 1 6 Aの状態） 、 厚鋼板の長手方向の尾端部の温度降 下部と厚鋼板の長手方向の中央部との境界が各冷却ゾーンに 進入したタイ ミ ングで流且

里制御装置 41が動作して冷却水を停 止する (図 1 6 B の状態 ) よ う にタイマ一を 疋— 3 ればよい ン数は、 厚鋼 板の幅方向における制御法と 同様に、 次のよ う に決定する。

(1) 制御冷却装置の前段及び後段の冷却ゾー ン数を合計し た全冷却ゾー ン数 Nと、 目標の冷却開始温度、 冷却終了温 度との温度差 D T (冷却量） から、 以下の式によ り 1 ゾー ンあた り の冷却量 Δ Τを計算する。

Δ T = D T /N

(2) 冷却前の厚鋼板の先端若しく は厚鋼板の尾端部温度降 下量 E D Lだけ、 厚鋼板.の長手方法の中央部が冷却でき る ゾー ン数 nLを 1ゾー ン当た り の冷却量から求める。

n L -E D L /Δ Τ

(3) 制御冷却装置の前段の最初のゾー ンである 1 ゾー ンか ら （2)で求めた冷却ゾー ン数分 n Lの流量制御装置を動作 させる。

この と き、 算出される冷却ゾー ン数は、 必ずしも整数と は ならないが、 例えば冷却ゾー ン数が 1.4な ど算出された場合は 、 近い整数と なる 1ゾーン分使用する。 これは、 厚鋼板の幅方 向の制御と異な り 、 例えば厚鋼板の上面だけ冷却水を嘖射し た り する と厚鋼板の上下面で発生する温度差によ り厚鋼板に 反 り が発生する危険性があるが、 こ の よ う な厚鋼板の長手方 向の先尾端の反 り は、 後に実施する ローラーレべラー（roller leveler)などの矯正工程で矯正しにく いため好ま しく ない。 こ こ で、 厚鋼板の幅方向の場合と 同 じく 、 厚鋼板の長手方向 においても、 各冷却ゾー ンの設備長をなるベく 短く し、 冷却 ゾーン数を多く するほど、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の温 度制御性は向上する。 また、 厚鋼板の長手方向の先尾端部に おいて冷却水はほぼ遮断して、 空冷に近い条件にした方が良 い。 これは、 厚鋼板の板幅方向の制御と 同 じく 、 厚鋼板の長 手方向の先尾端部の温度が厚鋼板の長手方向の中央部の温度 に近づく につれヽ 厚鋼板の長手方向の中央部と厚鋼板の長手 方向の先尾端部の 曰度を均一化するために要する時間が長く な り 、 流虽 ]整を実施する水冷ゾーン数も多ぐ なる。 その結 果、 制御冷却装置の後段側における冷却量が少なく なるため

、 本発明の効果である厚鋼板の長手方向の先尾端部と厚鋼板 の長手方向の中央部の冷却速度が一致するメ y ッ トが得られ にく く なるからでめる。

以上述ベたよ う な厚鋼板の長手方向の先尾 の温度降下部 に関しても、 厚鋼板の幅方向の端部と 同様の冷却制御が可能 と なるため、 厚鋼板の長手方向全長に亘つて均一な温度に冷

- 却可能である と は曰 フ でも無い o

また本方式のメ y ッ トは 、 厚鋼板の幅方向の温度降下を解 消するために 蔽部材の使用ゾーン数を制御し 、 厚鋼板の長

丄

手方向の先尾端の 度降下を解消するために厚鋼板の長手方 向の先尾端の水の流量制御を行な う冷却ゾ一 ン数を制御する ので、 厚鋼板の幅方向 と厚鋼板の長手方向の先尾端を独立し て制御する こ と が可能と なる。 そのため 、 例 ば厚鋼板の幅 方向の端部の 曰

ism.度降下量が 30 °Cで、 厚鋼板の長手方向の先尾 端部の温度降下里が 70 °Cといったよ う に 、 異なる温度降下量 であっても温度分布の均一化が可能と なる o

図 1 7 は本発明の第 2 の実施形態である厚鋼板の制御冷却 装置の概念図である 。 熱間圧延された厚鋼板 2は、 ローラーテ 一ブル 3上を移送されて順次、 予備冷却装置 1 0、 制御冷却装置 20へ搬送され、 所定の冷却速度で冷却停止温度まで冷却され る。 ·

予備冷却装置 1 0と は 、 本発明の第 1 の冷却ステ クプを達成 するために 、 制御冷却装置の刖 HX [S.された冷却 置であ り

、 少な < と も厚鋼板の幅方向の端部の 曰

1皿度降下量である 40〜 50 °C程度を冷却でき る能力があればよい。 こ こでは、 予備冷 却装置 10には、 厚鋼板 2のパス ライ ン（p a s s l i n e )を上下に挟 んで上ヘッダー 1 1及び下ヘッダー 12が配置されており 、 これ らヘッダーに設け られたノ ズル （図示せず） から水流 1 3、 14 が厚鋼板 2の表裏面に当 り ラ ミ ナ一フロー冷却ができ る よ う に なっている。 なお、 ラ ミ ナ一フロー冷却と は、 水流が遅いと きに生ずる層流 （ラ ミ ナ一フロー） を利用 して厚鋼板の表面 に水膜を生じさせて冷却する方法であ り 、 その冷却速度は比 較的小さい。 ラ ミ ナ一フロー冷却を利用 した冷却装置をラ ミ ナーフロー冷却装置と称す。

制御冷却装置 20は、 本発明の第一の実施形態と 同 じく 、 厚 鋼板 2のパス ライ ンを上下に挟んで上ヘッダー 2 1及び下ヘッダ 一 22が配置されてお り 、 これに高圧水を噴出するス リ ッ トジ エ ツ ト冷却ノ ズル 23、 24が取り 付けられてお り 、 厚鋼板の表 面に衝突する極めて高圧の嘖出水によ り 厚鋼板を急速冷却す る機能を有する。 さ らに、 制御冷却装置 20は図 7 に示すよ う に複数の冷却ゾーンから構成されてお り 、 それぞれの冷却ゾ ーンでは水切 り ロール 27 (図示せず） で仕切られてお り 、 且 つ個別に冷却水量密度が調整可能と なっている。 この冷却ゾ ーンは圧延機に近いほ う から順に 1 ゾーン、 2 ゾーン ' · · と呼称する。 また水量密度は核沸騰状態に し、 厚鋼板の端部 に亘つて均一な冷却速度で冷却ができ る よ う に、 1 200 L/m i n . m² 以上通水でき る設備と なっている。

また、 予備冷却装置の入側 及ぴ制御冷却装置の入側と 出 側には表面温度計 30、 3 1、 32が設置されてお り 冷却前後で厚 鋼板の温度測定が可能と なっている。

本発明第 2 の実施形態では、 これらラ ミナ一フロー冷却装 置を有した予備冷却装置 10とス リ ッ トジエ ツ ト冷却ノ ズル冷 却装置を有した制御冷却装置 20を併用する。 その 、 ラ ナ 一フ 一冷却装置を有した予備冷却装置におレヽて 、 厚鋼板 2の 幅方向両側端部及び厚鋼板の先尾端部の冷却水量制御を行な 厚鋼板の幅方 の冷却水量の調整は、 図 1 8 に図 1 7 の A

A断面図 と して

すよ う に、 予備冷却装置 1 0において、 上へ ダー 1 1の下部 及ぴ下へッダー 12の上部に厚鋼板の幅方向 の両側端部に相 する箇所冷板でてに左右一対の遮蔽部材 1 5を設け、 これを刖後進機 16によつて厚鋼板 2の板幅方向に出し入れさ せる こ と によ り

な う。

本発明第 2 の 施形態 は 1の実施形態における制御冷 却装置前段の 合 を予備 却 1 0に置き換 7Lる ものであ り

、 予備冷却装 1 0におい 設備全長に亘って遮蔽部材を取 り 付ける と によ り厚鋼 の幅方向の温度分布の均一化を確 実に行な う ついで、 引き feeき制御冷却装置 20によ り 、 厚鋼 板の幅方向の端部から厚鋼板の幅方向の中央部に亘つて同一 の冷却速度で冷却する技術である。 本発明第 1の実施形態で説 明 した通 、 厚鋼板の板幅方向の端部の温度降下量は 40〜 50

°c程度であるため、 厚鋼板の板幅方向の温度分布を均一にす るためには厚鋼板の板幅方向の端部では冷却せずに、 厚鋼板 の幅方向の中央部のみ 40〜 50 °C冷却すればよい。 目標の冷却 する量が極めて少ないため、 冷却速度を遅く して 、 比較的長 い時間冷却するほ う が、 制御的にも容易であ ^ 、 度の冷 却が可能と なるため、 第 2の実施形態による手法は、 第 1の実 施形態による手法よ り も厚鋼板の板幅方向の温度分布の均一 性を高く する こ とができ る。 本手法では、 40〜 50 °C程度冷却 可能とするョ 備が制御冷却装置前にあればよいので、 極めて 安いコ ス 卜で も可能と なる。 また、 制御方法と しては先 ほど説明 した第 1 の実施形 Hp と 同 じよ う に遮蔽部材の使用ゾ ーンを予備冷却装置の前段で実施しても良いしゝ 遮蔽部材の 使用ゾーン数などは冷却装 全長使用 しても良いュ、、

力 、 刖者の よ う に予備冷却装置の前段で遮蔽部材を使用する と、 厚鋼板 の端部は予備冷却装置の後段で冷却がなされるこ と によ り そ の後の制御冷却を開始するタ皿曰度が、 後者と比較して低く なる

。 そのため、 後者のよ う に遮蔽部材を冷却装 m.全長に亘つて 使用 して、 通板速度を変化させて冷却を実施する方が好ま し い

こ こで 、 板 m部の水量を制限するに当たっては、 その冷却 時間と遮蔽距離を決定する観点から、 予備冷却前の板端部の 情報につレ、てヽ 第 1 の実施形態において図 9 で説明 したよ う な定義を行な 5 。 これについても第 1の実施形態で説明 したの

- と 同 じ < 、 の温度降下量や'温度降下距離は、 圧延前素材の 板厚やその加熱条件、 圧延完了後の板幅や製品板厚、 圧延 了温度等によ り 変化するため、 実測値を解析し予めテーブル 化に して よいし、 制御冷却装置前に厚鋼板の全面の温度分 布が測定可能なよ う に走查型温度計等の表面温度計を設置し て、 その値を計算機で演算して求めてもかまわない。

この情報を元に予備冷却装置において、 厚鋼板の幅方向の 中央部で - .常に冷却し、 厚鋼板の幅方向の板端部は遮蔽部材 によ 冷却水且

里を制限して 、 なるベく 空冷に近い状態と なる よ う に して 厚鋼板の幅方向の中央部と厚鋼板の幅方向の端 部の 曰

1皿度を一致させる。 遮蔽部材の移動量は、 図 9 における 厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下距離分だけ遮蔽すればよ い。 また 、 冷却前の厚鋼板の幅方向の端部の温度降下量分だ け予備冷却装置 10によつて冷却するために必要な冷却時 を 算出 し 、 BX備長とその冷却時間から通板速度を決定すればよ く 、 第 1 の実施形態よ り も簡単に演算可能である。 また、 第 1 の実施形態と異な り 、 0. 5ゾーン単位の冷却ゾーン数制御で はなく 、 冷却時間を連続的に制御する こ と が可能と なるため 、 厚鋼板の板幅方向の温度分布の均一性を高く する こ とが可 能と なる。

また、 予備冷却装置では、 冷却水量密度は、 1 00 L/m i n . m²以 上、 500 L/m i n . m²以下の範囲に留めておく のが好ま しい。 課題 を解決する手段で説明 したよ う に、 厚鋼板の幅方向全面に均' 一冷却速度で冷却するためには、 厚鋼板の幅方向の端部から 排水による過冷却を防止すればよ く 、 このために、 運動量の 高い冷却形式を採用する のが良い（具体的には 1 200 L/m i n . m²以 上のス リ ッ ト ジエ ツ ト タイ プの冷却ノ ズルを使用する）と説明 した。 そのため、 こ の予備冷却装置では、 厚鋼板の幅方向の 端部から厚鋼板の幅方向の中央部に亘つて同一な冷却速度に する こ と が出来ないが、 そもそも厚鋼板の幅方向の端部の温 度降下量は、 40〜 50 °Cと非常に小さ く 、 且つ材質を決定しな い高温域で制御冷却前の厚鋼板の幅方向の幅方向の温度を均 一化すればよいため、 低水量で且つ表面高温が高い状態に存 在する、 図 1における膜沸騰領域における伝熱特性を応用する 。 冷却前に厚鋼板の幅方向に温度分布の偏差がある状態では 、 図 1における遷移沸騰領域では厚鋼板の表面温度が低いほど 冷却能力 （熱流束） が高く なるため、 例えば厚鋼板の幅方向 の端部のよ う に冷却前において温度が低い領域では、 加速度 的に冷却能力 （熱流束） か高く なるが、 膜沸騰領域で温度が 高い領域ほど冷却能力 （熱流束） が高く なるため、 冷却前の 厚鋼板の幅方向の温度分布の偏差は拡大しない。 そのため予 備冷却装置において膜沸騰で冷却が可能なよ う に制御すれば 、 沸騰状態の変化によ る厚鋼板の板端部の過冷却は防止可能 である。 そのため、 厚鋼板の板端部の排水によ る水量増加を 起因 と した過冷却のみ考えればよ く 、 比較的容易に厚鋼板の 幅方向の温度分布の均一化が可能と なる。 また、 そもそも膜 沸騰では冷却能力 （熱流束） が低いため、 厚鋼板の板端部の 温度降下量である 20〜 30°Cの冷却を制御良く コ ン ト ロール (control)でき るメ リ ッ ト もある。 これを実現する設備と して は、 予備冷却装置 10の冷却水量密度は、 100L/min. m²以上、 500L/min. m²以下とすれば、 安定した膜沸騰を実現でき る。 ま た、 膜沸騰を実現するためには、 厚鋼板と冷却水の間に安定 した蒸気膜を存在させる必要があ り 、 ス プ レー冷却やミ ス ト 冷却、 ラ ミ ナ一フロー冷却など水の運動量の低いものを採用 する こ とが好ま しい。

一方、 厚鋼板の先尾端部での冷却水量の調整は、 第 1 の実 施形態で説明 したものと 同 じく 厚鋼板の長手方向の先尾端部 通過の際に水流をカ ツ トオフ （cut off)する こ と によって行な う。 具体的には図 1 9 に示すよ う にする。 すなわち、 ラ ミ ナ 一フロー冷却装置 10の上ヘッダー 11を分割し （図 1 9 の例で は 11a〜 lidの 4分割） 、 一方、 ラ ミ ナ一フ ロ ー冷却装置 10への 厚鋼板 2の長手方向の先端通過を、 たと えばフォ トセル 17によ つて検知する よ う にする。 そ して、 フ ォ ト セル 17によ る厚鋼 板の長手方向の先端部の通過の検知時間を基準と して上記分 割された上ヘッダーが作動し始める よ う タイマー T 1〜 T4をセ ッ トする。 これによ り 、 図 1 9 の厚鋼板の進行段階に応じて 上ヘッダー 11が作動し、 厚鋼板の長手方向の先端部の水冷が 緩和される こ と になる。 タイマーによる冷却水噴射タイ ミ ン グは第 1 の実施形態と 同じく 、 予め求め られた若しく は予備 冷却前に測定された、 厚鋼板の長手方向の先端部の温度降下 長さ を元に、 第 1 の実施形態で説明 したもの と 同一の制御を 行なえばよい。 厚鋼板の長手方向の尾 部での冷却水量の 整は上記と同様にして 、 図 2 0 に示すよ う に行なえばよい このよ う に 、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の冷却制御は 、 本発明第 1 の実施形態と 同一手法によ り 可能でめ Ό ο

一お、 _t IDに述べたよ つ な厚鋼板の長手方向の先尾端部に おいて冷却水をカ ッ トォフするのは、 )子鋼板の扳幅方向に ける板端部に遮蔽部材を置いて冷却水且

里を制限して、 板幅方 向の中央部のみ冷却する こ と と |pj し と を行つている。 その ため、 厚鋼板の板幅方向のタ曰度降下量と厚鋼板の長手方向の 先尾端部と 同し 1皿 B 降下里である場合は 、 厚鋼板の全面に亘 つて制御冷却 BUに；^一にする こ とが可能と なる ものの、 第 2 の実施形態では、 予備冷却装置の長手全長に亘つて厚鋼板の 板幅方向の端部の冷却水且

里を制限する と 、 厚鋼板の幅方向 と

}子鋼板の長手方向を独 1Lに制御する こ とが出来ない と カゝら

、 厚鋼板の幅方向の ΐ曰

服度分布若しく は厚鋼板の先尾端部の温 度分布の どち らかのみしか均一化が出来なレ、 o

厚鋼板の幅方向の 曰度分布と長手方向の温度分布の両者を 均一化する方法と しては 、 第 1 の発明形態と じ < 、 予備冷 却装置においても複数の冷却ゾーンを設けて 、 予備 ΐΤΙ却装置 の前段において厚鋼板の幅方向の板端部の冷却水量制御を行 な つ 方法や、 予備冷却装 によ り 鋼や &の幅方向の温度分布 を均 —化しておき 、 引さ続いて行な う制御冷却装置において

、 第 1 の実施形態で 明 したよ う な厚鋼板の長手方向の先尾 端部の制御冷却を実施する方法があるが 、 後者のほ 5 が好ま しい 。 前者の方法では 、 予備冷却装置の冷却ゾ一ン数制御に よつて、 冷却時間の連続的な調整ができなく な り 、 厚鋼板の 幅方向の高精度の 曰度分布の均一化を完全に享受でさない欠 点がめる ο 3；テこ 、 厚鋼板の長手方向の温度分布の均 ―化まで を予備冷却装置で行つた場 a 、 例えば厚鋼板の先尾端部の温 ノス降下量が 、 厚鋼 の幅方向の端部の温度降下量よ り も大き かつた場合 、 厚鋼板の板幅方向及ぴ長手方'向の中央部におレ、 ては 、 温度降下量の大きレヽ先尾端部にあわせて冷却しなけれ ばならない 。 こ の ため 、 厚鋼板の幅方向の温度分布を均一化 した場合よ り も、 低い 1皿曰

ノスから制御冷却を しなければな らな い しかし 、 材質上の観点から制御冷却開始 1皿曰度は少しでも 高レ、温度から実施したほ つ が望ま しい場合が多く 、 低い 曰 1¾= um. iS^ から制御冷却をする と 、 制御冷却前にフェラィ ト変態が

•9 、 焼入れ性が低下する懸念がある。 また厚鋼板の幅方向の 端部の温度分布の均 ―性を重視するケースが多い。 したがつ てヽ 後者の方法のよ に、 予備冷却でまず幅方向を均一化し

、 後の制御冷却で厚鋼板の長手方向の温度分 ¾を均一化する 方法が ま しい

以上において 、 本発明では第 1の実施形態によ る手法と第 2 の実施形態による手法を説明 したが、 これらの手法は採用す る製造ラィ ンゃ製 P

ΡΠの特長に合わせていずれか若しく は両方 を実施でさ る にすればよい。 たと えば，材質の観点から冷 却初期に予備冷却でさなレヽ場合や、 予備冷却装置を導入する スぺ一スが無い場 Π は第 1の実施形態を採用すればよいし， 厚 鋼板の長手方向よ ち厚鋼板の幅方向の材質の均一性を高く したい場合や元 予備冷却装置と制御冷却装置が直線的に並 んだ配置で設備を持つている場合は、 第 2の実施形態を採用す ればよい

さ らに 、 実施 匕

の形 1 においては、 制御冷却装置 20の前に 矯正機 30を設置する と ができ る。 また、 実施の形態 2 にお いては 、 目 U記予 冷却 3¾ la. 1 0と制御冷却装置 20と の間に図 2 1 に示すよ う に、 矯正機 30を設置する こ とができ る。 冷却前に 厚鋼板の平坦度が悪い場合は、 ノ ズルと厚鋼板の距離が厚鋼 板の各位置によつて変化するため、 温度均 ―が若干悪 < なる 場合があ そこで、 制御冷却刖に、 厚鋼板の形状矯正を し ておけば 、 更に均一に制御冷却を実施する こ と ができ 、 製品 鋼板の材質の均一性や平坦度の確保が容易になる。 な 、 ¾α 正機 30は 、 さ らに制御冷却装置 20の後面側にも設ける と力 s でき る。 なお、 本発明で用レヽる 蔽部材は、 厚鋼板の幅方向の端部 をノ ズル らの水から遮蔽する ものであれば 、 ブ口 ック状（bl ock type)ゝ 板； fx 樋状 (cana li cu 1 a t e d type )等、 どのよ う な 形状のも のでも良いが、 常に高圧水を受けるので、 耐腐食性 の素材力 ら構成された剛性の大きな構造が望ま しレヽ。 なね、 遮蔽部材の作成及び取扱の都合から板状が最あ好ま しい 遮 蔽板を採用する 合、 その大さ さ は板端部の最大温度降下距 離よ り もわずかに長い構造がよい。 これよ り い場合は 、 板 端部の温度降下距離が長い 合に力バ一できないし、 逆 め , ま り 長く しすぎる と遮蔽板の目 υ後進機構が大 く な り すぎて 例えば制御冷却装置内のよ フ な狭いスぺースに遮蔽板を取り 付けるこ と 自体が困難になつて く る。 先に述ベたよ う に一般 的な板端部の温度降下距離は最大で 300mm程度であるため.、 35

0mm力 ら 400mm程度の長さにすればよい。 また 、 その材質と し ては、 製造ライ ンで使用 されている冷却水に 素など腐食物 質が含まれる場合が多く 、 ステン レス鋼等の腐食しに < レヽ材 料を使った り 、 鋼板の表面に防食塗装や亜鉛 • ク ロ ム等でメ ツキされた炭素鋼板な どを使つた り する こ とがよ り好ま しい 実施例 本発明に したがい制御冷却を行な う場合と従来法 （比較例

) によ り 制御冷却を行な う場合の操業条件を表 1に、 その効果 を対比したものを表 2 に示す。 処理鋼板の条件と しては、 板 厚 25mm、 板幅 3800mm、 板長 25mの鋼板を用い、 厚鋼板の板幅の 中央部において 750°Cから制御冷却を開始し、 550°Cで冷却を 終了 した。 厚鋼板の強度レベルは 490MPa級と し、 その許容範 囲は 490〜 610MPaである。 冷却前の厚鋼板は、 図 9 における厚 鋼板の幅方向の端部の温度降下量は 30°C、 厚鋼板の幅方向の 端部の温度降下距離は 200mm、 図 1 4 における厚鋼板の長手方 向の先尾端部の温度降下量は 50°C、 厚鋼板の長手方向の先尾 端の温度降下距離は 500mmである。 なお、 発明例 1 および 2 に おいて、 制御冷却装置に使用 された遮蔽部材（以下、 遮蔽板と 称す）は、 図 2 5 および図 2 6 に示すよ う に、 冷却ゾーン毎に 上下 4枚の、 長さ 300ιη πι χ φ畐 350m m X厚み 7 ixL mの Z n- Niメ ッキ鋼板を使用 した。 なお、 こ の遮蔽板で遮断した冷 却水が再び厚鋼板に向かって落下しないよ う にヽ 水平線に対 して傾斜を 15° 付けている。 また、 発明例 3 およぴ 4 におい て、 予備冷却装置に使用 された遮蔽部材は、 aru

HZ備全長 （長さ 1

0m ) ί;こ亘つて冷却水を遮蔽でき る よ う に Ζη - Niメ クキ鋼板を L 型に加工された遮蔽部材 (長さ 10m x幅 350m m x厚み 7m m X i¾ 50mm) 上下 4枚が取り 付け られている。 なお、 予 備冷却装置においては遮蔽部材の長さが極めて長く 、 遮蔽部 材の 自重による 7こわみが発生する危険性があるため、 遮蔽部 材の剛性を確保するために m 2 7 のよ う に L型に加工を施し かつ 500mm間-隔で リ ブを取り 付けた構造と し、 図 2 8 のよ う に 幅方向内向きに垂直方向の板が来る よ う に取り 付けた。 これ は、 厚鋼板の端部を遮蔽して遮蔽部材によ り遮断した冷却水 が厚鋼板に向かって落下しないよ う にするためである。

発明例 1 は、 実施形態 1 に対応する実施例であ り 、 図 6 力 ら図 8 で説明 した装置を用いて、 冷却を実施した。 図 7 を用 いて、 詳細な制御条件について説明する。 冷却ゾーン数は 15 ゾーン、 1ゾーン当た り の設備長は 1. Οπιと なってお り 、 制御冷 却装置の全長は 15mである。 また各ゾーンで冷却水量密度を 1500L/min. m²噴射し、 こ の と きの冷却速度は約 30°C /sである。

750°Cから冷却を開始して、 550°Cで冷却を終了するため、 1ゾ ーン当た り の冷却量は（750°C - 550°C ) /15ゾ一ン =13.3°Cと なる 。 よって、 厚鋼板の幅方向の端部で遮蔽部材を使用する必要 ゾーン数は 30°C /13.3°C =2.26ゾーンと なる。 そのため、 実際 に使用 したゾーン数は 2.5ゾーンと し、 1ゾーン力 ら 2ゾーンは 上下面、 3ゾーンでは下面のみ遮蔽部材を使用 した。 また、 遮 蔽部材移動量は、 厚鋼板の幅方向の端部の温度降下距離が 200mniである こ と力 ら、 厚鋼板の幅方向の端部から 200mmだけ 冷却水を遮蔽でき る よ う に設定した。 一方、 厚鋼板の長手方 向の先尾端方向での流量調整は、 図 1 2 のよ う に流量制御装 置によ り 実施した。 厚鋼板の長手方向の先尾端の温度降下量 が 50°Cである こ と ；^ら、 必要ゾーン数は 50°C/13.3°C=3.8ゾ一 ンと なるため、 1から 4ゾーンまで実施した。 また、 厚鋼板の 長手方向の先端でほ図 1 5 のよ う に始めは図 1 5 Aのよ う に 冷却水を噴射しない状態で待機しておき、 厚鋼板の長手方向 の先端の温度降下距離だけ冷却装置に進入した状態図 1 5 B で冷却水を噴射する。 厚鋼板の長手方向の尾端も同様に図 1 6 のよ う な制御を実施した。 なお、 制御冷却装置によ る冷却 速度は約 30°C /sであるため、 制御冷却に必要な冷却時間は (750°C -550°C ) /30°C /s =6.6secと な り 、 制御冷却装置の通板 速度は（15m/6.6sec) x60 = 134mpmと した。

発明例 2 は、 実施形態 1 に対応する も う ひとつの実施例で あ り 、 冷却水量密度を 1200L/min. m²と した。 冷却水量密度以外 の条件は発明例 1 と 同 じである。

発明例 3 は、 実施形態 2 に対応する実施例であ り 、 図 1 7 で説明 した装置を用いて、 まず予備冷却装置 10によ り 冷却し て、 厚鋼板の板幅方向の温度分布の偏差を均一化した後、 制 御冷却装置 20で冷却を実施して、 厚鋼板の長手方向の先尾端 部の温度分布の偏差を均一化した。 図 1 7 における予備冷却 装置 10は、 設備長 10mで冷却水量密度は 100L/min. m²噴射可能で あ り 、 この と き の冷却速度は約 4°C/sと なる。 厚鋼板の幅方向 の板端部の温度は 720°Cであるため、 厚鋼板の幅方向の中央部 を 750°C力 ら 720°Cまで冷却する時間は、 （750。C一 720。C ) /4°C Is = 7.5secと なる。 そのため、 予備冷却装置 10の通板速度は

(10m/7.5sec) x60 = 80mpmとなる。 また、 厚鋼板の長手方向の先 尾端部は図 1 9 と、 図 2 0 のよ う に厚鋼板の長手方向の先尾 端部の温度降下距離（500mm)だけ進入してから、 順次冷却水を 噴射していった。 また、 遮蔽部材移動量は、 厚鋼板の幅方向 の板端部の温度降下距離が 200ιηπιである こ とから、 厚鋼板の幅 方向の板端部から 200mmだけ冷却水を遮蔽でき る よ う に設定し た。

また、 図 1 7 における制御冷却装置は、 発明例 1と 同じく 、 冷却ゾーン数は 15ゾーン、 1ゾーン当た り の設備長は 1.0mと な つてお り 、 制御冷却装置の全長は 15mである。 また各ゾーンで 冷却水量を 1500L/min. m²噴射し、 こ の と き の冷却速度は 30°C/s である。 制御冷却装置 20では、 720°Cから冷却を開始して、 550°Cで冷却を終了するため、 1ゾーン当た り の冷却量は（720 °C - 550°C )/15ゾーン =11.3°Cと なる。 厚鋼板の長手方向の先尾 端方向での流量調整は、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の温度 降下量が 50°Cであるが、 予備冷却装置によ り 30°C分だけ温度 分布の偏差を解消するので 、 制御冷却装置では 20°C分の厚鋼 板の長手方向の先尾端部の 曰

1皿度降下量を制御する必要がある

。 そのため、 必要ゾ ―ン数は 20°C/11.3で=1.8ゾーンとなるた め、 1力 ら 2ゾーンまで実施した。 また、 厚鋼板の長手方向の 先端部では図 1 5 のよ う に始めは図 1 5 Aのよ う に冷却水を 噴射しない状態で待機しておき、 厚鋼板の長手方向の先端部 の温度降下距離（500mm)だけ冷却装置に進入した状態図 1 5 B で冷却水を嘖射する。 厚鋼板の長手方向の尾端部も同様に図 1 6 のよ う な制御を実施した。 なお、 制御冷却装置による冷 却速度は約 30°C /sであるため、 冷却時間は（720°C- 550°C)/30 °C/s =5.7secと な り 、 制御冷却時の通板速度は

(15m/5.7sec) x60 = 158mpmと した。 尚、 厚鋼板の長手方向の先 尾端部の流量調整は図 1 2 のよ う な流量調整弁によ り 実施し た。

発明例 4 は、 実施形態 2 において予備冷却装置と制御冷却 装置の間に矯正機を設置した実施例であ り 、 冷却条件は発明 例 3 と 同 じである。

比較例 1 は、 発明例 1と 同一の設備によ り 、 同一の通板速度 で冷却するが、 厚鋼板の幅方向の端部の温度制御のための遮 蔽部材と厚鋼板の長手方向の先尾端部の温度制御のための流 量制御を実施しなかった例である。

比較例 2 は、 発明例 2と 同一の設備によ り 、 予備冷却装置及 び制御冷却装置において同一の通板速度で冷却するが、 厚鋼 板の幅方向の端部の温度制御のための遮蔽部材と厚鋼板の長 手方向の先尾端部の温度制御のための流量制御を実施しなか つた例である。 比較例 3 は、 発明例 2と 同一の設備を用い、 この う ち予備冷 却装置のみによって冷却するが厚鋼板の幅方向の板端部及ぴ 厚鋼板の長手方向の先尾端部の水量制御を実施しなかった場 合の例である。 本例では、 図 1 7 における予備冷却装置 10は 、 設備長 1 0mで冷却水量密度は 500 L/m i n . m^z噴射する。 こ の と き の冷却速度は 14。C / sとな り 、 この厚鋼板を 750 °Cから 550 °Cま で通過冷却するために必要な冷却時間は 14. 3 s e cと なる。 よつ て 、 通板速度は 42mpmで予備冷却装置を通板した。 こ こで、 本 発明例 3 の予備冷却装置よ り も水量を多く して冷却速度を高 めてレヽる理由であるが、 予備冷却装置のみで材質の作り こみ を行な う ため 、 冷却速度を高めに設定したのである。 こ の と さヽ 厚鋼板の長手方向の先尾端部の水量制御や厚鋼板の幅方 向の遮蔽部材は使用 しなかった。

比較例 4は、 発明例 3 と 同一設備を用い、 比較例 3と 同 じく 予備冷却衣置のみによって冷却するが厚鋼板の幅方向の板端 部及ぴ厚鋼板の長手方向の先尾端部の水量制御を実施した場 α の例について説明する。 本例では、 比較例 3と 同 じ通板速度 冷却水虽密度で冷却を実施する。 また、 遮蔽部材移動量は

、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下距離が 200mmである こ と から 、 厚鋼板の幅方向の板端部から 200mmだけ冷却水を遮蔽で さ る よ う に s-ru定した。 また、 厚鋼板の長手方向の先尾端部は 図 1 9 と 、 図 2 0 のよ う に厚鋼板の長手方向の先尾端部の温 度降下距離（500mm)だけ進入してから、 順次冷却水を噴射して いった。

比較例 5は、 発明例 1と 同一の設 を用いるが、 制御冷却設 備の全ての冷却ゾーンに亘つて厚鋼板の幅方向の端部及ぴ厚 鋼板の長手方向の先尾端部に いて水量制御を実施した場合 の例について説明する。 本例では 、 実施例 1と 同 じ通板速度、 冷却水量密度で冷却するが、 全ての冷却ゾーンについて遮蔽 部材及ぴ厚鋼板の長手方向の先尾端部の水量調整を実施した 遮蔽部材の移動量は厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下距 離が 200mmである こ と から、 厚鋼板の幅方向の板端部から 200 mmだけ全ての冷却ゾーンについて、 厚鋼板の幅方向の板端 部の冷却水を遮蔽でき る よ う に設定した。 一方、 厚鋼板の長 手方向の先端部では図 1 5 のよ う に始めは図 1 5 Aのよ う に 冷却水を嘖射しない状態で待機しておき、 厚鋼板の長手方向 の先端部の温度降下距離（500mm)だけ冷却装置に進入した状態 図 1 5 Bで冷却水を噴射する。 厚鋼板の長手方向の尾端部も 同様に図 1 6 のよ う な制御を実施した。

こ こで、 厚鋼板の幅方向の端部について図 9 のよ う な定義 を行な う。 こ こで、 温度降下距離と は、 厚鋼板の板幅方向に おける鋼板温度の勾配がゼロ になる位置から厚鋼板の幅方向 の板端部までの距離で定義され、 温度降下量と は厚鋼板の板 幅方向における鋼板温度の勾配がゼロ になる位置における温 度と、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度と の差で定義される。 そのため、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度が鋼板の中央部の 温度よ り も低い場合は、 正の値と な り 、 厚鋼板の幅方向の板 端部の温度が厚鋼板の中央部の温度よ り も高い場合は、 負の 値と なる。 厚鋼板の長手方向の端部については図 1 4 のよ う な定義であ り 、 厚鋼板の幅方向の温度降下量や幅方向の温度 降下距離で定義されたもの と 同 じである。

図 2 2 は冷却後の厚鋼板の板取について説明 した図である 。 厚鋼板の長手方向の先端部及ぴ尾端部から 1 50 mmの位置で切 り 出 した厚鋼板の先端試材 5 1及び厚鋼板の尾端試材 54と厚鋼 板の幅方向と厚鋼板の長手方向の中央部の試材 53から、 サン プルを切 り 出して引張り 強度を測定する。 また、 厚鋼板の板 端部の強度は、 厚鋼板の幅方向 と厚鋼板の長手方向の中央部 の試材の板端部から 1 00mmの位置から切 り 出 した試験片によ り 引張り 強度を測定した。

厚鋼板の幅方向の条切 り キヤ ンパー測定用試材 52、 厚鋼板 の長手方向の先尾端部の条切 り キャンパー測定用試材 55は、 それぞれ図 2 3 と 図 2 4 に示すよ う に、 短冊状に切断する。 図 2 3 には厚鋼板の幅方向の条切 り キャンパー測定用試材の 条切 り位置と キャ ンバー測定位置について示す。 条切 り は、 厚鋼板の板端部から 300mmの位置で切断し、 その時の短冊状に 切断された厚鋼板の最大曲が •9 量を幅方向の条切 り キャ ンバ 一と した。 図 2 4 には厚鋼板の長手方向の条切 り キャ ンパー 測定用試材の条切 り位置と キャ ンパ—測定位置について示す

。 条切 り は、 厚鋼板の長手方向の尾端部から 3 00 mmの位置で切 断し、 その時の 冊状に切断された厚鋼板の最大曲が り 量を 長手方向の条切 り キャ ンバーと した。

· ·

表 2 力ゝら分かる よ つ に、 本発明を適用 した場合には、 全体 と して冷却速 が大さいにもかかわらず、 冷却後の厚鋼板の 幅方向の板端部の■ί曰度降下量は - 4°Cから 3 °Cと冷却前の温度 降下量（30 °C )よ り も小さ く なつて ヽる o た、 厚鋼板の長手 方向の先尾端部の 1J日HL度降下量について b同様に - 7 °C 1 0 °Cと

、 冷却前の温度降下量 ( 50 °C )よ り も小さ < なっている。 その 結果、 厚鋼板の板幅方向の残留応力も低減され、 条切 り 後の キャンバーも小さい。 また、 厚鋼板の引張り 強度についても 、 厚鋼板の長手方向の先尾端部及び厚鋼板の幅方向の板端部 、 厚鋼板の長手方向および幅方向の中央部に亘つておおよそ

550MP a程度となってお り 、 安定している。 また、 発明例 4 で は予備冷却後に矯正を実施した後、 制御冷却した例であるが 、 制御冷却前の厚鋼板の形状は矯正を しなかった発明例 1及び 2と比較して非常に平坦と なってお り 、 その結果、 制御冷却に よる冷却における 曰度分布の均一性が更によ く な り 、 冷却後 の厚鋼板の幅方向の板端部及ぴ厚鋼板の長手方向の先尾端部 の 曰度降下里が少なく 条切 後のキャ ンパ一も更に少なく な つた。

これに対し、 厚鋼板の幅方向の端部及ぴ厚鋼板の長手方向 の先尾端部の水且

里制御を行なわなかつた比較例 1 〜 3 では 、 冷却後の厚鋼板の幅方向及ぴ厚鋼板の長手方向の先尾端部の 降 Γ 虽は、 冷却前のそれと比較して大き く な り 、 その小口 果条切 り加ェ後大きなキャ ンノ 一が発生した。 また、 引張 強度に関しても厚鋼板の幅方向の板端部や厚鋼板の長手方向 の先尾端部では 、 厚鋼板の中央部と比較して大き く なつてお り 、 一部許容範囲上限をォ一 ノ ' ~している。

3d 7 J ^鋼板の幅方向の端部及ぴ厚鋼板の長手方向の先尾 端部の水量制御を行な が 、 本発明の方法に従わなかつた比 較例 4 〜 5 では 、 冷却後の厚鋼板の長手方向の先尾端部及び 厚鋼板の幅方向の端部の狐曰度は厚鋼板の長手方向および幅方 向の中央部の温度と比較して温度が高く なってし ったため

、 引張り 強度に関してち厚鋼板の幅方向の板端部や厚鋼板の 長手方向の先尾端部では 、 厚鋼板の長手方向おょぴ幅方向の 中央部と比較して小さ < なつてお り 、 一部許容範囲下限値を 割れている よた 、 条切 キャ ンパーは、 比較例 1〜 3と比較 して抑制されたあのの 、 本発明例 1 〜 3よ り も大きい。 産業上の利用可能性

本発明によ り 、 圧延を完了 した厚鋼板の制御冷却するに際 して、 厚鋼板の板面内の温度分布を鋼板の幅方向おょぴ、 厚 鋼板の長手方向全域にわたって均一にする こ と ができ、 かつ 、 全体と して冷却速度が大きい厚鋼板の制御冷却が可能にな る。 その結果、 厚鋼板の幅方向や長手方向の材質の均一性を 確保し、 さ らに、 冷却時の歪み及び残留応力を低減する こ と が可能と なった。

表 1

冷却速度 矯正

先尾端流量制御 通板速度 温度計測値 (幅 ·長手中 冷却装置 遮蔽部材使用ゾーン

使用ゾーン (mpm) (幅 ·長手中央部） 央部）

(°C) (°C/s) 予備 制御 予備 予備 制御 予備 制御冷却入 制御 予備 制御 制御冷却 予備冷却 制御冷却

冷却 冷却 冷却 冷却 冷却 冷却入 (予備冷却出） 冷却出 冷却 冷却 発明例 1不使用 不使用 使用 不使用 1 - 2z上下 不使用 l〜4z 一 134 - 751 543 一 31. 0

3z下のみ

2- 2z上下

発明例 2不使用 不使用 使用 不使用 〜4z - 133 - 755 553 - 30. 0

3z下のみ 不使用 l 発明例 3不使用 使用 使用 全ゾーン 不使用 全ゾーン l〜2z 80 158 750 719 551 4. 1 29. 5 発明例 4 使用 使用 使用 全ゾーン 不使用 全ゾーン l〜2z 80 158 753 723 552 4. 0 30. 1 比較例 1不使用 不使用 使用 不使用 不使用 不使用 不使用 ― 134 - 752 552 ― 29. 8 比較例 2不 1¾用 使用 使用 不使用 不 1¾用 不使用 不使用 80 158 746 714 545 4. 3 29. 7 比較例 3不使用 使用 不使用 不使用 不使用 不使用 不使用 42 ― 751 550 - 14. 1 - 比較例 4不使用 使用 不使用 全ゾーン 不使用 全ゾーン 不使用 42 一 748 549 ― 13. 9 ― 比較例 5不使用 不使用 使用 不使用 全ゾーン 不使用 全ゾーン ― 134 - 753 550 ― 30. 2

表 2 温度降下量 条切りキャン

( °C) ノ ー (mm; 引張り強さ （MPa) 長手方 長手方 幅 ·長

幅方向 向の先 幅方向向の先 手中央幅方向 長手方向の の端部 尾端部 の端部尾端部 部 の端部 先尾端部 発明例 1 -4 10 9 5 553 551 547 発明例 2 - 5 9 10 4 556 550 547 発明例 3 3 - 7 7 4 551 549 553 発明例 4 -1 5 3 2 549 555 546 比較例 1 31 49 90 21 549 620 650 比較例 2 52 74 157 32 548 630 610 比較例 3 67 83 202 36 551 650 599 比較例 4 - 30 -30 91 13 551 490 501 比較例 5 - 40 -18 121 8 550 485 499

Claims

請求の範囲

1 . 厚鋼板の幅方向の温度分布を均一化させつつ冷却する第 1の冷却ステップと

、 厚鋼板の幅方向温度分布の均一化の終了後に、 厚鋼板の幅方向全体を同一の冷 却速度で制御冷却する第 2の冷却ステップとを有する熱間圧延を完了した厚鋼板 の冷却方法。

2 . 請求項 1において、 前記第 1の冷却ステップは、 複数の独立した冷却ゾーン を有する通過型の制御冷却装置における一以上の入側の冷却ゾーンにより厚鋼板 の幅方向の両側端部の冷却水量を制限しながら冷却し、 前記第 2の冷却ステツプ は、 前記一以上の入側の冷却ゾーンの後続の冷却ゾーンにより厚鋼板の幅方向全 体を同一の冷却速度で制御冷却する熱間圧延を完了した厚鋼板の制御冷却方法。

3 . 請求項 1において、 前記第 1の冷却ステップは、 予備冷却装置により厚鋼板 の幅方向の両側端部の冷却水量を制限しながら冷却し、

前記第 2の冷却ステップは、 前記予備冷却装置の後段に設置された複数の独 立した冷却ゾーンを有する通過型の制御冷却装置により、 厚鋼板の幅方向全体を 同一の冷却速度で制御冷却する熱間圧延を完了した厚鋼板の制御冷却方法。

4. 請求項 1〜 3の任意の請求項において、 前記厚鋼板の幅方向の両側端部の冷 却水量の制限を、 厚鋼板の幅方向の端部に設置した遮蔽部材にて行なう厚鋼板の 制御冷却方法。

5 . 請求項 2または 4の任意の請求項において、 前記制御冷却装置の前段の冷却 において、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の冷却水量を制限する厚鋼板の制御冷却 方法

6 . 請求項 3または 4の任意の請求項において、 前記予備冷却装置若しくは前記 予備冷却装置およぴ前記制御冷却装置の冷却において、 .厚鋼板の長手方向の先尾 端部の冷却水量を制限する厚鋼板の制御冷却方法。

7 . 請求項 5または 6の任意の請求項において、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の 冷却水量の制限を、 厚鋼板の長手方向の先尾端部の通過信号により所定時間作動 する水量制御手段にて行なう厚鋼板の制御冷却方法。

8 . 請求項 2、 4、 5および 7の任意の請求項において、 前記制御冷却装置の前 段部は、 各ゾーン間に厚鋼板の幅方向の端部の水量制限が可能な厚鋼板の幅方向 端部に設置した遮蔽部材を設置し、 遮蔽部材は各ゾーン及び上下面において、 そ れぞれ独立して厚鋼板の幅方向の端部の冷却水を遮蔽する厚鋼板の制御冷却方法

9 . 請求項 8において、 制御冷却前に厚鋼板の幅方向の温度分布を測定する手段 と測定された温度分布から、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下量及び温度降下 が発生している厚鋼板の幅方向の板端部からの距離を解析し、 その結果に基づき 制御冷却装置前段の各冷却ゾーンに設置されている遮蔽部材による遮蔽量と遮蔽 を実施する冷却ゾーン数を演算し、 演算された結果に基づき遮蔽部材を制御する 厚鋼板の制御冷却方法。

1 0 . 請求項 3、 4、 6および 7の任意の請求項において、 予備冷却前に幅方 向の温度分布を測定し、 測定された温度分布から、 厚鋼板の幅方向の板端部の温 度降下量及び温度降下が発生している幅方向の板端部からの距離を解析し、 その 結果に基づき予備冷却装置における遮蔽部材による遮蔽量と冷却時間を演算し、 演算された結果に基づき予備冷却装置の遮蔽部材及ぴ通板速度を制御する厚鋼板 の制御冷却方法。

1 1 . 熱間圧延後、 請求項 1〜1 0の制御冷却方法により、 制御冷却されて製造 された厚鋼板。

1 2 . 複数の独立した冷却ゾーンを有する通過型の制御冷却装置であって、 各 冷却ゾーンは冷却水量密度が 1200L/min. m²以上通水可能であり、 かつ前段の冷却 ゾーンに厚鋼板の幅方向の両側端部の冷却水量を制限する遮蔽部材が設置されて いる厚鋼板の制御冷却装置。

1 3 . 圧延機の後面に予備冷却装置、 制御冷却装置が順に配列された冷却装置 であって、 前記予備冷却装置は投入水量密度が 500L/min. m²以下でかつ、 厚鋼板の 幅方向の両側端部の冷却水量を制限する遮蔽部材が設置されており、 かつ前記制 御冷却装置は複数の独立した冷却ゾーンを有する通過型の装置であって、 各冷却 ゾーンの冷却水量密度が 1200L/min. ni²以上通水可能である厚鋼板の制御冷却装置

1 4 . 請求項 1 2または 1 3の任意の請求項において、 前記厚鋼板の幅方向の温 度分布が均一化されるように、 前記遮蔽部材の動作を制御する厚鋼板の制御冷却 装置。

1 5 . 請求項 1 2〜 1 4の任意の請求項において、 厚鋼板の長手方向の先端部 および尾端部の通過信号により所定時間作動する水量制御手段を有する厚鋼板の 制御冷却装置。

1 6 . 請求項 1 2、 1 4または 1 5の任意の請求項において、 前記制御冷却装 置は、 スリットジェット冷却ノズルを使用する厚鋼板の制御冷却装置。

1 7 . 請求項 1 3、 1 4または 1 5の任意の請求項において、 前記予備冷却装 置はラミナーフロ一冷却ノズル、 前記制御冷却装置はスリットジェット冷却ノズ ルを使用する厚鋼板の制御冷却装置。

1 8 . 請求項 1 2、 1 4、 1 5および 1 6の任意の請求項において、 前記制御 冷却装置の前段部の冷却ゾーン間に設置された遮蔽部材は、 各冷却ゾーン毎に及 ぴ前記冷却ゾーンの上面部おょぴ下面部毎に、 それぞれ独立して厚鋼板の幅方向 の端部の冷却水を遮蔽できるような構造である厚鋼板の制御冷却装置。

1 9 . 請求項 1 8において、 制御冷却前に厚鋼板の幅方向の温度分布を測定す る手段と測定された温度分布から、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下量及び温 度降下が発生している厚鋼板の幅方向の板端部からの距離を解析する手段を持ち 、 その結果に基づき、 制御冷却装置前段の各冷却ゾーンに設置されている遮蔽部 材による遮蔽量と遮蔽を実施する冷却ゾーン数を演算する手段をもち、 演算され た結果に基づき遮蔽部材を制御する機構をもつ厚鋼板の制御冷却装置。

2 0 . 請求項 1 3、 1 4、 1 5および 1 7の任意の請求項において、 前記予備 冷却装置による冷却前に厚鋼板の幅方向の温度分布を測定する手段と、 測定され た温度分布から、 厚鋼板の幅方向の板端部の温度降下量及び温度降下が発生して いる厚鋼板の幅方向の板端部からの距離を解析する手段を持ち、 その結果に基づ き予備冷却装置の遮蔽部材による遮蔽量と冷却時間を演算する手段を持ち、 演算 された結果に基づき予備冷却装置における遮蔽部材及ぴ通板速度を制御可能な機 構をもつ厚鋼板の制御冷却装置

2 1 . 請求項 1 2、 1 4， 1 5， 1 6、 1 8および 1 9の任意の請求項において 、 前記制御冷却装置の前に矯正機が設置されている厚鋼板の制御冷却装置。

2 2 . 請求項 1 3、 1 4， 1 5、 1 7および 2 0の任意の請求項において、 前記 予備冷却装置と前記制御冷却装置の間に矯正機が設置されている厚鋼板の制御冷 却装置。