WO2006137187A1

WO2006137187A1 - 厚鋼板の冷却装置

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Publication number: WO2006137187A1
Application number: PCT/JP2005/024178
Authority: WO
Inventors: Yoshihiro Serizawa; Ryuji Yamamoto; Hisayoshi Matsunaga; Shigeru Ogawa; Yutaka Akase; Hironori Ueno
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2007-12-23
Also published as: KR20080010463A; US20140117595A1; BRPI0519986A2; CN101247902A; EP1908535B1; EP1908535A4; IN2014MN01155A; KR100935490B1; US9085810B2; BRPI0519986B1; RU2008114905A; RU2383402C2; US20090108509A1; EP1908535A1; CN101247902B

Abstract

熱間圧延された厚鋼板を拘束して通板する上ロールと下ロールからなる複数対の拘束ロールと、通板方向の前後で隣り合う拘束ロール対の間を通板する厚鋼板の上・下面に水を噴射する複数のスプレーノズルを有する厚鋼板の冷却装置において、該複数のスプレーノズルを、　（ｉ）上面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面積の４～９０％の範囲内にあり、かつ、　（ii）下面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面積の４～１００％の範囲内にあるように配置した。

Description

JP2005/024178

厚鋼板の冷却装置技術分野

本発明は、熱間圧延により厚鋼板を製造する際、仕上圧延した厚鋼板を冷却する場合に適用する厚鋼板の冷却装置に関するものである。明

背景技術書

熱間圧延により厚鋼板を製造する際、機械的性質に優れ均一な材質特性および形状特性を有する厚鋼板を得るために、通常、仕上圧延後の厚鋼板を拘束ロールで拘束して通板しながら、その上面側と下面側に冷却水を噴射し、厚鋼板の板幅方向での温度分布の対称性、および、板厚方向での温度分布の対称性を安定的に確保できるように、厚鋼板の両面を冷却することが行われている。

このような冷却に関しては、例えば、図 9に示すように、上口一ル 5 aと下ロール 5 bからなる拘束ロール 5ぃ 5 ₂の間で拘束して通板する鋼板 6の上面側に、鋼板幅方向に長いノズル 1 1 を備えるノズル列 1 1 s を配置し、下面側に、上面側のノズル列 1 1 s ,より多い、ノズル 1 2 を備えるノズル列 1 2 を配置して、ノズル列 1 1 s とノズル列 1 2 sから冷却水 wを鋼板 6 の両面に注水し、両面から鋼板 6 を冷却することが、特開平 1 1 一 3 4 7 6 2 9号公報に開示されている。

特開平 1 1 _ 3 4 7 6 2 9号公報開示の冷却においては、上面側のノズル列 1 1 s と下面側のノズル列 1 2 s において、拘束口一ル 5！ , 5 ₂の間で、鋼板 6に冷却水 wが衝突し始める鋼板長さ方向の JP2005/024178 位置を、鋼板 6の上面側と下面側で一致させることにより、鋼板 6 の冷却過程において、鋼板 6上 · 下面の各微小部における温度の経時変化が、鋼板 6の厚さ中心面を対称面として同一（対称）になるように冷却する。

特開平 1 1 — 3 4 7 6 2 9号公報開示の冷却で用いる、上面側のノズル列 1 1 s は、鋼板幅方向に長い 1列のスリットノズルで構成され、また、下面側のノズル列 1 2 s は、スリットノズル、スプレ一ノズル、円管ラミナ一ノズル、導管付き円管噴流ノズル、または、多孔ノズルのいずれかで構成されている。

特開平 1 1 一 3 4 7 6 2 9号公報開示の冷却では、その実施例に示すように、上面側に 1列のスリットノズル列を配置し、下面側には、スリットノズル、導管付き円管噴流ノズルや円管ラミナーノズルなどを、広い領域において複数列配置し、上面側のノズル列に相対する位置、板上水の存在領域に関係なく、鋼板の下面側の全領域に対し冷却水 wを一様に注水する。

ここで、鋼板の冷却過程においては、鋼板上下面の温度の経時変化を、鋼板厚さ中心面を対称面として、同一（対称）にする必要があるが、鋼板の上面側では、ノズルからの水噴流が衝突する部分と、板上水が流れる部分が存在し、各部分における冷却能力が異なるので、上記温度の経時変化の調整が難しい。 > 冷却能は、水噴流が衝突する部分では大きく、かつ、安定しているが、板上水が流れる部分では小さい。これは、水噴流が垂直方向から衝突する場合と、水が鋼板に沿って平行に流れる場合では、鋼板に対する冷却能力が異なることによる。

鋼板の下面側では、板上水のような不安定要因はないので、冷却が均一に行なわれるが、鋼板の上面側では、冷却能力の大小分布が存在するため、鋼板の上面側と下面側からバランスよく冷却することが難しい。

そのため、鋼板の上面側と下面側の温度の対称性を十分に確保できない場合があり、その結果、鋼板の平坦度および材質の均一化を安定的に確保することが難しいという問題がある。

上記問題の解消を意図した冷却方法が、特開 2 0 0 4 _ 1 0 8 2 号公報に開示されている。上記公報開示の冷却方法においては、図 1 0に示すように、拘束ロール 5 ,、 5 ₂の間で、高温状態の厚鋼板を嚙み込んで搬送（通板）しながら、厚鋼板の上 · 下面に注水する場合、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した、 1列以上の上面側注水ノズル列（ここでは、 1 3 ,〜 1 3 ₆ ) 、および、下面側注水ノズル列（ここでは、 1 4 ,〜 1 4 ₆ ) から注水する特開 2 0 0 4— 1 0 8 2号公報開示の冷却方法の場合においては、下面側の注水ノズル列により形成される厚鋼板面上の水噴流衝突部の総面積が、拘束ロール 5 ,、 5 ₂の間の領域（ほぼ中心間距離 L 領域）の鋼板面積の 6 0 %以上を占めるように注水して、厚鋼板 6 の上 · 下面を効率的に、かつ、バランスよく冷却することにより、厚鋼板 6の.上面側と下面側の温度の対称性を確保し、厚鋼板 6の平坦度の向上と材質の均一化を図っている。

しかし、上面側と下面側に相対するように位置を合わせて配置した注水ノズル列からの水流衝突部の面積.を、拘束ロール 5 ,、 5 ₂の間の厚鋼板面積の 6 0 %以上にするためには、特に、上面側において、大きい拘束ロール 5ぃ 5 ₂の間の厚鋼板面積を、水流衝突面で実質的に埋める場合を含むことになり、衝突した冷却水を排出する流れと、噴流が干渉して対流する干渉対流部が、厚鋼板の幅方向で不均一に発生し、その結果、冷却効率が低下し、冷却の不均一が生じるという懸念がある。また、特開 2 0 0 4— 1 0 8 2号公報開示の冷却方法のように、水流衝突部の面積を、拘束ロールの間の厚鋼板面積の 6 0 %以上確保するためには、例えば、図 1 1 に示すように、横線部を水の衝突噴流で全て埋めるとともに、拘束ロール 5 と厚鋼板 6の斜線部領域まで水噴流を衝突させる必要がある。

そのためには、拘束ロール 5 と厚鋼板 6 に挟まれた空間に、水噴流を斜めに噴射する必要があり、多くの注水ノズルを斜め吹きできるように構成する複雑な構造の装置が必要となって、結局、機器製作上の費用が嵩むという問題もある。発明の開示

本発明は、上記従来の冷却方法における課題を有利に解決して、搬送（通板）中の厚鋼板を嚙み込んだ拘束ロール対の間で、厚鋼板の上下面を、スプレーノズルからの水噴流にて冷却する場合に、厚鋼板の上下面を効率的に冷却して、上下面の温度の対称性、板幅方向の温度の均一性を確保し、厚鋼板の平坦度の向上と材質の均一化を図ることができる厚鋼板の冷却装置を提供する。

本発明の厚鋼板の冷却装置は、厚鋼板の均一冷却（特に、上下面の均一冷却）を効率的に実現するために、以下の（ 1 ) 〜（ 4 ) に記載の構成を要旨とする。，

( 1 ) 熱間圧延された厚鋼板を拘束して通板する上ロールと下口ールからなる複数対の拘束ロールと、通板方向の前後で隣り合う拘束ロール対の間を通板する厚鋼板の上 · 下面に水を噴射する複数のスプレーノズルを有する厚鋼板の冷却装置において、該複数のスプレ一ノズルを、

( i ) 上面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面寝の 4〜 9 0 %の範囲内にあり、かつ、

(ii) 下面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面積の 4〜 1 0 0 %の範囲内にある

ように配置したことを特徴とする厚鋼板の冷却装置。

( 2 ) 前記上面側および下面側のスプレーノズルを、

(iii) 上面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面と衝突する衝突面の面積の総和が、下面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和の 4〜 1 0 0 % の範囲内にある

ように配置したことを特徴とする前記（ 1 ) に記載の厚鋼板の冷却装置。

( 3 ) 前記上面側に配置されるスプレーノズルが、フラットスプレーノズル、フルコーンスプレーノズル、楕円型スプレーノズル、長円型スプレーノズル、多孔柱状スプレーノズルのいずれか 1種または複数種からなり、かつ、前記下面側に配置されるスプレーノズルが、フラットスプレ一ノズル、フルコーンスプレーノズル、楕円型ノスプレーズル、長円型スプレーノズルのいずれか 1種または複数種からなることを特徴とする前記（ 1 ) または（ 2 ) に記載の厚鋼板の冷却装置。

( 4 ) 前記スプレーノズルが、水と空気を混合噴射することが可能な構造を有することを特徴とする前記（ 1 ) 〜（ 3 ) のいずれかに記載の厚鋼板の冷却装置。

本発明によれば、拘束ロール対の間で最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板表面積に対する、水噴流の衝突 T/JP2005/024178 面の面積の総和の割合 ( % ) を、厚鋼板の上面側と下面側にて規定の範囲内で選択することにより、厚鋼板上での衝突水流の滞留部の不均一な発生を抑制して冷却効率を安定的に確保し、冷却後の厚鋼板の温度の均一化（特に上 · 下面の温度の対称性の確保）を図ることができる。

その結果、本発明においては、厚鋼板の平坦度を向上させることができ、冷間での矯正や精整コストの節減をすることができる。

また、本発明によれば、厚鋼板内における残留応力も低減することができ、鋼板加工時における変形を抑制して、加工精度を容易に安定的に確保することができる。また、本発明によれば、厚鋼板の材質の均一化も容易に図ることができる。

さらに、本発明によれば、厚鋼板の上面側に対する水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和と、下面側に対する水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和との割合 ( ) を、規定の範囲内で選択することにより、板上水の影響を考慮して、厚鋼板の上 · 下面の温度の対称性をさらに安定的に確保して、上記効果をさらに確実なものにすることができる。

また、本発明においては、スプレーノズルを、水と空気を同時混合噴射できるような構造にすることにより、水量の調整範囲を拡大し、また、水噴流の衝突力も調整し易くできるので、冷却制御範囲を広くすることができす。

その結果、本発明においては、水量を少なくした場合に水噴流の厚鋼板への衝突力が弱くなるという現象を緩和することができ、所望の冷却能力を安定的に確保することが容易になる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の厚鋼板冷却装置を配置する設備配置の一例を示す図である。

図 2は、本発明の実施例 1の厚鋼板冷却装置を示す図である。図 3は、図 2に示す厚鋼板冷却装置の正面を示す図である。

図 4は、図 2および図 3に示す冷却装置を示す図である。（ a ) は、上面側冷却装置のノズル配列を示す。（ b ) は、下側冷却装置のノズル配列を示す。

図 5は、本発明の厚鋼板冷却装置で用いる各種スプレーノズルを示す図である。（ a ) は、フルコーンスプレーノズルを示す。（ b ) は、フラットスプレーノズルを示す。 ( c ) は、楕円型スプレーノズルを示す。（ d ) は、長円型スプレーノズルを示す。（ e ) は、多孔柱状スプレーノズルを示す。

図 6は、本発明の実施例 2の厚鋼板冷却装置を示す図である。（ a ) は、厚鋼板冷却装置の側面を示す。（ b ) は、厚鋼板冷却装置の正面を示す。（ c ) は、下面側冷却装置のにおけるノズル配列を示す。

図 7 Aは、本発明の実施例 3の厚鋼板冷却装置を示す図である。 ( a ) は、厚鋼板冷却装置の側面を示す。（b ) は、厚鋼板冷却装置の正面を示す。

図 7 Bは、図 7 Aに示す厚鋼板冷却装置におけるノズル配列を示す図である。（ a ) は、上面側冷却装置におけるノズル配列を,示す

。（ b) は、下面側冷却装置におけるノズル配列を示す。

図 8は、本発明の他の実施例（スプレーノズルを組み合わせて使用する例）の厚鋼板冷却装置を示す図である。

図 9は、従来の鋼板冷却装置を示す図である。

図 1 0は、従来の他の鋼板冷却装置を示す図である。

図 1 1は、図 1 0に示す従来の鋼板冷却装置における冷却領域とノズル配例を示す図である。図 1 2は、ノズル吐出圧 0. 3 M P a、水量 l O O LZm i nの条件で、高さ 1 5 0 mmのスプレーノズルから水噴流を噴射した場合の衝突圧力分布と冷却能力（冷却速度）を示す図である。（ a ) は、楕円型ノズル A (ひろがり角度：長径方向 1 1 5度 Z短径方向 6 0度）と長円型ノズル B (ひろがり角度：長径方向 9 0度 Z短径方向 2 5度）を用いた場合の衝突圧力分布を示す。（ b ) は、板厚 1 9 mmの厚鋼板を片面冷却した場合の水噴流衝突圧力と冷却速度の関係を示す。なお、測定位置は、板厚の中心である。発明を実施するための最良の形態

本発明は、熱間圧延後の温度が 7 0 0〜 9 5 0 °C程度で、厚みが 3〜 1 5 0 mm程度の厚鋼板を冷却の対象とし、主として、仕上圧延後、厚鋼板の上面側と下面側に対するスプレーノズルからの水噴流によって、厚鋼板を冷却する場合に適用される。

なお、本発明において、「水」は、水、または、水と空気の混合体などの冷却媒体を意味する。

熱間圧延後の高温の厚鋼板を搬送（通板）しながら冷却する場合、一般に、スプレーノズルからの水噴流によって冷却する。この場合、単位面積当たり水噴流密度と水噴流衝突点密度を増加すれば、冷却能力は増加する。，しかし、水が高温の厚鋼板に接した時、沸騰現象が起きるので、厚鋼板の温度領域によっては、水噴流密度および/または水噴流衝突点密度を増加しても、冷却能力が正比例的に増加しない場合がある。

例えば、厚鋼板の上面側において、各スプレーノズルから大量の水噴流を衝突させた場合、水噴流衝突点近傍の領域は冷却されるが、衝突後に板上水となった冷却水は、冷却水と厚鋼板の間に発生する水蒸気の存在にも影響され、厚鋼板の冷却に充分寄与しないまま排出される懸念がある。

また、板上水が多い場合には、各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板の表面に充分に到達できず、充分な冷却効率が得られない。一方、厚鋼板の下面側において、各スプレーノズルから大量の水噴流を衝突させた場合、水噴流衝突点近傍の領域は冷却されるが、衝突後の冷却水は、高温の厚鋼板表面に発生した水蒸気と重力により、厚鋼板から離脱し冷却に寄与しないので、充分に高い冷却効率が得られない場合がある。

本発明は、厚鋼板表面の一定の面積領域において、水噴流を厚鋼板の表面に効率的に到達せしめることにより、上記現象の発生を緩和し、十分な冷却能力を安定的に確保して冷却効率を高め、特に、厚鋼板の上 · 下面における温度の対称性を、安定的に確保するものである。

基本的には、厚鋼板の上面側において、冷却効率を低下させることもある板上水（板上に沿って流れる水流を意味し、本発明では「板上水」という。）による干渉対流部の発生を抑制するために、拘束ロールの半径領域では、水噴流を衝突させないようにして、厚鋼板上での板上水による干渉対流部の不均一な発生を抑制し、冷却能力の高い水噴流を厚鋼板表面に十分に到達せしめて、冷却効率を安定的に確保し、安定した冷却の実現を可能にする。

厚鋼板の下面側においては、厚鋼板の上面側の冷却能力に応じた冷却能力を確保し、厚鋼板の上 · 下面側での均一な冷却を安定的に実現するため、水噴流を厚鋼板の下面側に衝突させ、上面側と下面側の冷却能力をバランスさせる。

厚鋼板の下面側における冷却の場合には、上面側の冷却のように板上水による冷却がないことから、厚鋼板表面の一定の面積領域における水噴流の衝突面積を大きくすることが有効である。

具体的には、上ロールと下ロールからなる複数の拘束ロール対で高温の厚鋼板を拘束しながら搬送し、厚鋼板の上 · 下面に水を噴射して厚鋼板を冷却する冷却装置において、厚鋼板の上面側と下面側に、それぞれ、多数のスプレーノズルを、各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における鋼板表面積に対して、上面側では 4〜 9 0 %の範囲内になるように、下面側では 4〜 1 0 0 %の範囲内になるように配置する。

なお、本発明において、噴流衝突部は、水噴流の衝突圧力が 2 k P a以上の部分であると定義する。特に、厚鋼板の上面側で、板上水が滞留した状態では、水噴流の衝突圧力は、 2 k P a以上必要である。水噴流の衝突圧力が 2 k P aを下回ると、水噴流が、高温の厚鋼板上での沸騰により生じた蒸気膜を貫通して鋼板に到達することができず、十分な冷却能力を得ることができない。

例えば、図 1 2に示すように、スプレーノズルの種類が異なる（楕円型スプレーノズル Aと長円型スプレーノズル B) と、同じノズル吐出圧力（ 0. 3 M P a ) と水量（ 1 0 0 L/m i n ) でも、衝突圧力分布が大きく変化する (図 1 2 ( a 1) および ( a 2) 、参照 ) 。その際、衝突圧力が 2 k P a以下であると、冷却能力（冷却速度）は、急激に低下する（図 1 2 ( b ) 、参照）。

上面側の各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における鋼板表面積の 4 %未満であると、水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積が十分ではなく、充分な冷却能力を確保することができない。

上記衝突面の面積率は、 1 0 %以上が望ましい。また、上記衝突面の面積率が 9 0 %超となると、水流の干渉対流部が不均一に発生し、冷却能力の高い水噴流が、板上水によって妨げられて、厚鋼板表面に衝突せず、その結果、冷却に充分に寄与しないまま、厚鋼板に沿って排出される水流が増加して、冷却効率が低下するとともに、冷却の不均一が生じ易い。

なお、上記衝突面の面積率が 4〜 2 0 %であると、板上水による冷却の比率が大きくなつて冷却能力がやや低下し、水量を変化させて冷却能力を調整する場合に、水量の変化に対する冷却能力の変化が一定でなくなり、冷却能力の調整がやや難しくなる。しかし、噴流領域が小さいので、仕様動力は小さく、冷却効率は良好である。

また、上記衝突面の面積率が 8 0〜 9 0 %であると、冷却能力は衝突面積の増加とともに大きくなるものの、板上水の流れの滞留部が発生し始めて、幅方向における冷却の均一性がやや劣ることになる。したがって、上面側の上記面積率は、 2 0〜 8 0 %がより望ましい。

上記衝突面の面積率が 2 0 %以上になると、板上水が存在する領域を、衝突噴流により十分攪拌できるので、水量を調節する時でも、水量の変化に応じて冷却能力を決めることができる。

下面側の各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和は、基本的には、上面側の冷却能力とバランスするように設定するが、鋼板表面積の 4 %未満であると、水噴流の厚鋼板表面との衝突面が不足し、充分な冷却能力を確保することができない。上記面積率としては、 1 0 %以上が望ましい。

冷却能力は、水噴流の衝突面積の増加とともに向上するので、衝突面積率は高いほうが望ましい。しかし、 9 5 %を超えると、噴流間の干渉が発生し始め、冷却の均一性が低下するので、 9 5 %以下が望ましい。 P T/JP2005/024178 なお、下面側の冷却の場合、上面側ほどの均一性の低下はないので、衝突面積は 1 0 0 %でもよい（請求の範囲 1 の形態）。

厚鋼板の上面側と下面側においては、上面側の各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和が、下面側の各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和の 4〜 1 0 0 %になるように、各スプレーノズルを、上面側と下面側に配置することが好ましい。

上面側では、板上水による冷却効果があるので、各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和は、下面側の各スプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和よりも小さくして、上面側と下面側における冷却能力のバランスを確保することが可能である。

しかし、上面側の水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積の総和が、下面の衝突面積の 4 %未満であると、上面側の冷却能力が小さ過ぎ、上面側と下面側における冷却能力のバランスを確保することが難しくなる。

また、上面側の衝突面積が 3 0 %未満であると、下面側に比較して、上面側において板上水により冷却される領域が大きくなり、水量調節時における冷却能力の変化の予測が難しく、上 · 下面側における冷却能力のバランスを調節するのがやや難しくなる。，また、上面側の衝突面積が 1 0 0 %超であると、上面側の冷却能力が大きくなり過ぎて、上面側と下面側における冷却能力のバランスを確保することが難しくなる。したがって、上面側の衝突面積率は、下面側の衝突面積率の 3 0〜 1 0 0 %が望ましい。

下面側では、上面側のように板上水の影響は受けないので、水噴流の衝突面の面積の総和は、上面側との冷却能力がバランスするように、スプレーノズルを適宜選択して配置し、調整する（請求の範囲 2の形態）。

なお、特開 2 0 0 4— 1 0 8 2号公報には、厚鋼板面上の水噴流衝突部が、拘束ロール間の鋼板面積の 6 0 %以上を占めるように注水することが開示されている力 S、この " 6 0 %以上" は、本発明において、上面側で規定する「拘束ロール対の間で最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) の厚鋼板面積に対する水噴流衝突部の総面積 " 4〜 9 0 % " の範囲外である。

例えば、拘束ロール径が 3 5 0 m m、拘束ロール対の間の距離が 1 0 5 O mmの場合、特開 2 0 0 4 - 1 0 8 2号公報で定義する拘束ロールの中心間の距離（ L ) は 1 0 5 0 m mであるのに対し、本発明で定義する「拘束ロール対の間で最も近い距離にある外周面の間（L a ) は 7 0 0 mmである。

即ち、特開 2 0 0 4— 1 0 8 2号公報記載の定義に従う " 6 0 % 以上" は、 1 0 5 0 mm領域における厚鋼板の面積の 6 0 %以上を意味しており、本発明の 7 0 0 mm領域における厚鋼板の面積に換算すると " 9 0 %以上" に相当し、本発明の目的を十分に達成することが難しくなる条件である。

厚鋼板の上面側を冷却する場合には、板上水による冷却効果があるので、水噴流衝突面で、厚鋼板面の全面を完全に覆う必要はない。しかし、板上水は、水噴流の勢いを減衰させ、水噴流の厚鋼板表面への到達を阻害し、冷却能力を低下させる懸念があるので、水噴流の広がりを狭くするなどの配慮が必要である。

そこで、上面側に配置するスプレーノズルは、水噴流の広がり角度が 0〜 1 0 0度のフラットスプレーノズル、楕円型スプレーノズル、長円型スプレーノズル、水噴流の広がり角度が 0〜 4 0度のフルコーンスプレーノズル、または、多孔柱状スプレーノズル（図 5 、参照）から適宜選択して使用し、水噴流の厚鋼板表面への到達力 T JP20 5/024178 を大きくすることが有効である。

厚鋼板の下面側を冷却する場合において、冷却に寄与するのは、基本的には、水噴流の衝突面近傍のみであるので、下面側に配置するスプレーノズルとしは、水噴流の衝突面積を大きいノズルが好ましい。

上面側で用いる多孔柱状スプレーノズルは、水噴流の衝突面積を大きくする際には不利であるので、下面側のスプレーノズルとして用いない。下面側のスプレーノズルは、水噴流の広がり角度が 0〜 1 0 0度のフラットスプレーノズル、楕円型スプレーノズル、長円型スプレーノズル、水噴流の広がり角度が 0〜 4 0度のフルコーンスプレーノズル（図 5、参照）から適宜選択して使用し、水噴流の厚鋼板表面との衝突面の面積を大きくすることが有効である。

なお、本発明で使用する各スプレーノズルは、複数種のスプレーノズルを組み合わせ使用してもよい。上 · 下面側で、同じ種類のスプレーノズルを対応させて配置する必要はない。

例えば、搬送方向において、最初の一列に、フラットスプレーノズルを配置し、その後に、複数のフルコーンスプレーノズル列を配置した場合.には、フラットスプレーノズルで厚鋼板の幅方向におけ冷却の均一性を確保して厚鋼板表面の急冷を行い、その後、フルコ —ンスプレーノズルで、冷却の均一性を確保しつつ、水噴流の衝突面積を大きくして、冷却能力を向上させることができる。

なお、冷却に際して、厚鋼板の表面温度を低下させてから冷却を行うことは、冷却時の水の沸騰形態が膜沸騰 · 遷移沸騰領域から始まる場合に有利である。 . これは、一般に、水で冷却を行う場合、厚鋼板表面温度と冷却能力（学術用語では熱流束という）の関係で、熱流束がアルファべッ卜の Nに似た形をしていて、厚鋼板の表面温度が低下するとともに、冷却能力が向上する温度領域があることに起因する。このため、厚鋼板の表面温度を低下させた方が、冷却能力が高くなる。

しかし、このような冷却をフラットスプレ一ノズルだけで行う場合、厚鋼板の表面温度を低下させた後、水噴流の衝突面積を大きくするために、ノズルを多数必要とすることになり、不利である。

また、フルコーンスプレーノズルとフラツトスプレーノズルは、ノズルの水量が同じでも、衝突面積が異なる。フラッ卜スプレーノズルは、衝突面での水量密度を大きく設計できるので、冷却能力を局所的に拡大する場合には有利である。

このように、スプレーノズルの特性を考慮して、各種のスプレーノズルを組み合わせ、冷却装置を設計することが可能である。各種のスプレーノズルの組み合わせは、冷却効率を高める上で、有利な場合がある。

また、各スプレーノズルとその配置は、厚鋼板条件、圧延条件、圧延工程で求められる温度 · 形状条件に応じて予め設定された冷却条件に従って設定されるが、厚鋼板の温度変動や、冷却温度の変動に応じて、水流密度範囲を制御できるように設定することが好ましい。

そのためには、制御精度を確保し易いスプレーノズルと配置を選択するとともに、温度計や流量計などのセンサ一、水量制御装,置を配置することを考慮する必要がある（請求の範囲 3の形態）。

また、各スプレーノズルを、水と空気を混合して同時に噴射できる構造を有する二流体スプレーノズルとすることもできる。二流体スプレーノズルは、水量の調整範囲が広く、また、水噴流の衝突力も調整し易いノズルであるので、二流体スプレーノズルを採用すると、冷却制御範囲を広くすることができる。

さらに、二流体スプレーノズルの場合、水量を多くするだけで、充分に強い噴流を形成できるが、水量が低下すると衝突力が弱くなるという現象を緩和するため、少ない水量の場合のみ空気を噴射するというノズル構造とすることができるので、空気を噴射するための経済的負担を軽減することができる（請求の範囲 4の形態）。上 · 下面側に、スプレーノズルを厚鋼板の幅方向に配列する場合の配列ピッチは、ノズルの種類によっても異なるが、基本的には、好ましくは、ノズル数の増加を極力抑える観点から、水噴流の衝突面が、直接的に干渉しない配列ピッチとする。

また、スプレーノズルを厚鋼板の搬送方向に配列する場合、特に、上面側では、好ましくは、水噴流の干渉対流部が不均一に発生する懸念を解消するために、搬送方向において隣接するスプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面が、直接的に干渉しないように離して配置し、かつ、搬送方向において隣接するスプレーノズルからの水噴流を、搬送方向から厚鋼板の搬送方向と直交する鉛直面（垂直面）に投影した場合に、搬送方向において隣接する水噴流の衝突面が、厚鋼板の表面の幅方向においてで、衝突面の面積の 1 0〜 7 0 % (相当）程度重なるように配置する。

スプレー.ノズルを、厚鋼板の上面側において、搬送方向に配列する場合、上記のように配列し、拘束ロールの圧延方向一組分の単位において、各スプレーノズルによる厚鋼板幅方向における水量密度の均一性を確実に保証することが好ましい。

なお、' 上記重なり部に係る指標は、拘束ロール対の間で最も近い距離にあるロール外周面の間の鋼板表面積に対する "衝突面積の総和" という面積率（指標）とは異なるものであ。

上記重なり部に係る指標が大きければ、上記面積率（指標）も大きくなる傾向にあるが、これら指標は、必ずしも一致しない。

スプレーノズルを厚鋼板の幅方向において配列する場合、特に、 P T/JP2005/024178 上面側では、水噴流の干渉対流部が不均一に発生する懸念を解消するために、隣接するスプレーノズルからの水噴流の厚鋼板表面との衝突面が、直接的に干渉しないように離して配列することが望ましい。

下面側におけるスプレーノズルの配列については、水噴流の干渉対流部が不均一に発生する懸念が小さいので、厚鋼板の幅方向、搬送方向とも、隣接するスプレーノズルからの水噴流の衝突面が干渉するように配列してもよい。

上 · 下面側に使用する各スプレーノズルの種類（仕様）、数、配列態様は、厚鋼板のサイズ（厚み · 幅）、温度、冷却目標温度に応じて選択し、そして、下面側におけるスプレーノズルの配置領域は、上面側におけるスプレーノズルの配置と板上水作用領域を考慮して、冷却能力がバランスするように設定する。例えば、ノズル数は、上面側、下面側での面の姿勢により変えるものではなく、選択したノズル種と衝突面積により決定されるものである。

実施例 1

以下、本発明の厚鋼板冷却装置の実施例 1 について、図 1 〜 4に基づいて説明する。

図 1 に、本発明の厚鋼板冷却装置を配置した厚鋼板製造設備配置例を示す。ここで、仕上圧延機 1、熱間矯正装置 3、拘束口ル対 ( 5い 5 ₂ ) 、および、拘束ロール対（ .5 )、 5 ₂ ) の間に配置された上面側冷却装置 4 aと下面側冷却装置 4 bからなる冷却装置 4が、搬送方向に、順次配置されている。

実際には、拘束ロール 5ぃ 5 ₂は、搬送方向に複数対配置され、上面側冷却装置 4 aと下面側冷却装置 4 bは、上記複数対の間において、搬送方向に複数配置されているが、ここでは、拘束ロール対 ( 5 J , 5 ₂ ) の間に配置された上面側冷却装置 4 aと下面側冷却装置 4 bで説明する。

上面側冷却装置 4 aは、図 2に示すように、上ロール 5 aと下口ール 5 bからなり搬送方向の前後に配置された拘束ロール対 5 ,、 5 ₂の間で拘束して搬送する厚鋼板 6の上面側に配置されるものであり、図 4 ( a ) に示すように、複数のフルコーンスプレーノズル 7が、厚鋼板 6の幅方向と搬送方向に、それぞれ、水噴流 7 aの衝突面が干渉しないように離して配列されているものである。

ここでは、厚鋼板 6の搬送方向に、 4列のノズル列 7い 7 ₂、 7 ₃、 7 ₄が配置されており、各ノズル列間では、図 3 に示すように、水噴流 7 aを、搬送方向から鉛直面に投影した場合に、搬送方向で隣接する、例えば、ノズル列 7 ,と 7 ₂のフルコーンスプレーノズル 7の水噴流 7 aの衝突面の間で、厚鋼板 6表面の幅方向において、衝突面の面積の 3 0 % (相当）程度が重なり部 dを形成するようにノズル列が配置されている。

このようなノズル列配置を採用することにより、各ノズル列 7 J 〜 7 ₄からの各フルコーンスプレーノズル 7の水噴流 7 aによる厚鋼板 6の幅方向における水量密度を均一化することができる。

上面側冷却装置 4 aで用いたフルコーンスプレーノズル 7は、図 5 ( a ) に示すように、水噴流 7 aの形状が円錐形で、厚鋼板 6表面との衝突面が円形であり、水噴流 7 aの広がり角度が 3 5 ,度のものである。

図 4 ( a ) に示す上面側冷却装置 4 aでは、各ノズル列ァ！〜ァ ^! を形成する各フルコ一ンスプレーノズル 7が、各フルコーンスプレ一ノズル 7の水噴流 7 の衝突面の面積の総和 S oが、拘束ロール対 5ぃ 5 ₂の最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板の面積 S ( L a X厚鋼板幅 w ) の 4 0 %になるように配列されている。 JP2005/024178 一方、下面側冷却装置 4 bは、厚鋼板 6 を挟んで、上面側冷却装置 4 aと相対するように配置されるものであり、図 4 ( b ) に示すように、上面側冷却装置 4 aと同様に、複数のフルコーンスプレーノズル 8力厚鋼板 6 の幅方向に、それぞれ、水噴流 8 aの衝突面が干渉しないように離して配列されている。

ここでは、厚鋼板 6の搬送方向に、 4列のノズル列 8 ,〜 8 ₄を配置しており、各ノズル列間では、図 4 ( b ) に示すように、水噴流 8 aを搬送方向から鉛直面に投影した場合に、搬送方向で隣接する、例えば、ノズル列 8 ,と 8 ₂のフルコーンスプレーノズル 8の水噴流 8 aの衝突面の間で、厚鋼板 6表面の幅方向において、衝突面の面積の 4 0 % (相当）程度が重なり部 dを形成するように、ノズル列が配置されている。

このようなノズル列配置を採用することにより、各ノズル列 8 , 〜 8 ₄からの各フルコーンスプレーノズル 8の水噴流 8 aによる厚鋼板 6の幅方向における水量密度を均一化することができる。

下面側冷却装置 4 bで用いたフルコーンスプレーノズル 8は、図 5 ( a ) に示すように、水噴流 8 aの形状が円錐形で、厚鋼板 6の表面との衝突面が円形であり、水噴流 8 aの広がり角度 0!が 4 0度のものである点で、上面側冷却装置 4 aで用いたフルコーンスプレ一ノズル 7 と、若干異なるものである。 . ，図 4 ( b ) に示す下面側冷却装置 4 bでは、各ノズル列 8 ,〜 8 ₄ を形成する各スプレーノズル 8カ^ 各スプレーノズル 8の水噴流 8 aの衝突面の面積の総和 S uが、拘束口一ル対 5ぃ 5 ₂の最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板 6の面積 S ( L a X厚鋼板幅 w ) の 5 0 %になるように配列されている。

実施例 1の上面側冷却装置 4 aでは、各ノズル列 7 ,〜 7 ₄を形成する各フルコーンスプレーノズル 7が、各フルコーンスプレーノズル 7の水噴流 7 aの衝突面の面積の総和 S oカ^、下面側冷却装置 4 bにおける各ノズル列 8 ,〜 8 ₄を形成する各フルコーンスプレーノズル 8の水噴流 8 aの衝突面の面積の総和 S uの 8 0 %になるように配列されている。

なお、実施例 1 による実験結果は、後述する表 1の実験例 4に相当する。

実施例 2

以下、本発明の厚鋼板冷却装置の実施例 2について、図 6 ( a ) 〜（ c ) に基づいて説明する。

実施例 2は、実施例 1 と同様に、上面側冷却装置 4 aを、図 6 ( a ) および（ b ) に示すように、フルコーンノズル 7 を配列したものであり、フルコーンノズル 7が、各フルコーンスプレーノズル 7 からの水噴流 7 aの厚鋼板 6 との衝突面の面積の総和 S oが、拘束ロール対 5 ,、 5 ₂の最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板 6の面積 Sの 4 0 %になるように配列されたものである。

一方、下面側冷却装置 4 bは、厚鋼板 6 を挟んで、上面側冷却装置 4 aと祖対するように下面側に配置されるものであり、長円型スプレーノズル 9が、図 6 ( a ) および（ c ) に示すように、長径方向を、搬送方向に対して斜めにし、隣接する水噴流 9 aの厚鋼板 6 との衝突面が干渉しないように離して配列されている。

ここでは、厚鋼板 6の搬送方向に、複数の長円型スプレーノズル 9からなる 4列のノズル列 9 ,、 9 ₂、 9 ₃、 9 ₄を配置しており、各ノズル列の間では、図 6 ( b ) および（ c ) に示すように、水噴流 9 aを搬送方向から鉛直面（垂直面）に投影した場合に、搬送方向で隣接する、例えば、ノズル列 9 jと 9 ₂の長円型スプレーノズル 9 の水噴流 9 aの衝突面間で、厚鋼板 6表面の幅方向に、衝突面の面 P T/JP2005/024178 積の 5 0 % (相当）程度が重なり部 dを形成するように、ノズル列が配置されている。

このようなノズル列配置を採用することにより、各ノズル列 9 , 〜 9₄からの各長円型スプレーノズル 9の噴射流 9 aによる厚鋼板 6幅方向の水量密度を均一化することができる。

下面側冷却装置 4 bで用いた長円型スプレーノズル 9は、図 5 ( d ) に示すように、水噴流 9 aの形状がほぼ扇形状であり、厚鋼板 6表面との衝突面は長円形であり、長径側の水噴流 9 aの広がり角度 ε は 8 0度、短径側の水噴流 9 aの広がり角度（ Θ ) は 2 0度のものである。

下側冷却装置 4 bでは、各ノズル列 9 ,〜 94の各長円型スプレーノズル 9は、各長円型スプレーノズル 9からの水噴流 9 aの衝突面の面積の総和 S uは、拘束ロール 5い 5₂の最も近い距離にある口ール外周面の間（L a ) における厚鋼板 6の面積 Sの 8 0 %になるように配列されている。

実施例 2の上面側冷却装置 4 aでは、各フルコーンノズル 7からの水噴流 7 aの厚鋼板 6 との衝突面の面積 S oが、下面側冷却装置 4 bの各長円型スプレーノズル 9からの水噴流 9 aの厚鋼板 6 との衝突面の面積 S uの 5 0 %になっている。

なお、実施例 2による実験結果は、後述する表 1 の実験例 5,に相当する。

実施例 3

以下、本発明の厚鋼板冷却装置の実施例 3 について、図 7 A ( a ) および（ b ) 、および、図 7 B ( a ) および（ b ) に基づいて説明する。

実施例 3は、実施例 1および 2 と同様に、上面側冷却装置 4 aを、図 7 A ( a) に示すように配置し、図 5 ( c ) に示す楕円型スプレーノズル 1 0 を、図 7 B ( a ) に示すように、長径方向を、厚鋼板 6の幅方向に平行にし、搬送方向と厚鋼板 6の幅方向で隣接する精円型スプレーノズル 1 0からの水噴流 1 0 aの衝突面が干渉しないように離して配列したものである。

ここでは、厚鋼板 6の搬送方向に、複数の楕円型スプレーノズル 1 0からなる 4列のノズル列 1 0 ,、 1 0 ₂、 1 0 ₃、 1 0 ₄を配列しており、各ノズル列の間では、図 7 A ( b ) に示すように、噴射流 1 0 aを搬送方向から鉛直面に投影した場合に、搬送方向で隣接する、例えば、ノズル列 1 0 ,と 1 0 ₂の楕円型スプレーノズル 1 0の水噴流 1 0 aの衝突面の間で、厚鋼板 6表面の幅方向に、衝突面の面積の 4 0 % (相当）程度が重なり部 dを形成するように、ノズル列が配置されている。

このようなノズル列配置を採用することにより、各ノズル列 1 0 ,〜 1 0 ₄からの各楕円型ノズル 1 0の噴射流 1 0 aによる厚鋼板 6 幅方向の水量密度を均一化することができる。

なお、上面側冷却装置 4 aで用いた楕円型ノズル 1 0は、図 5 ( c ) に示すように、水噴流 1 0 aの形状がほぼ扇形状であり、厚鋼板 6表面との衝突面が楕円形であり、水噴流 1 0 aの長径側の広がり角度了が 7 0度、短径側の水噴流 1 0 aの広がり角度 δが 3 0度のものである。，上面側冷却装置 4 aでは、各ノズル列 1 0 ,〜 1 0 ₄の各楕円型ノズル 1 0からの水噴流 1 0 aの衝突面の面積の総和 S oが、拘束口 —ル対 5い 5 ₂の最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板 6の面積 Sの 8 0 %になるように、各楕円型スプレーノズル 1 0が配列されている。

一方、下面側冷却装置 4 bは、厚鋼板 6 を挟んで、上面側冷却装置 4 aと相対するように、厚鋼板の下面側に配置されるものであり、上面側冷却装置 4 aと同様に、楕円型スプレーノズル 1 0力長径方向を、厚鋼板 6の幅方向に平行にして、厚鋼板 6の幅方向と搬送方向に、それぞれ、水噴流の 1 0 aの衝突面が干渉するのを許容して配列されている。

ここでは、厚鋼板 6の搬送方向に、複数の楕円型ノズル 1 0からなる 4列のノズル列 1 0 ,、 1 0 ₂、 1 0 ₃、 1 0 ₄を配置しており、各ノズル列の間では、図 7 A ( b ) および図 7 B ( a ) に示すように、噴射流 1 0 aを搬送方向から鉛直面に投影した場合に、搬送方向で隣接する、例えば、ノズル列 1 0 ,と 1 0 ₂の楕円型スプレーノズル 1 0の水噴流 1 0 aの衝突面の間で、厚鋼板 6の幅方向に、衝突面の面積の 4 0 % (相当）程度が重なり部 dを形成するように、ノズル列が配置されている。

このようなノズル列配置を採用することにより、各ノズル列 1 0 ,〜 1 0 ₄からの各楕円型スプレーノズル 1 0の噴射流 1 0 aによる厚鋼板 6幅方向の水量密度を均一化することができる。

下面側冷却装置 4 aで用いた楕円型スプレーノズル 1 0は、図 5 ( c ) に示すように、水噴流 1 0 aの形状がほぼ扇形状であり、厚鋼板 6表面との衝突面は楕円形であり、長径側の水噴流 1 0 aの広がり角度： rが 7 0度、短径側の水噴流 1 0 aの広がり角度 δが 3 0 度のものである。，下面側冷却装置 4 bでは、各ノズル列 .1 0 ,〜 1 0 ₄の各楕円型スプレーノズル 1 0力 S、各楕円型スプレーノズル 1 0からの水噴流 1 0 aの衝突面の面積の総和 S uと、拘束ロール対 5い 5 ₂の間の最も近い距離にあるロール外周面の間（L a ) における厚鋼板 6の面積 Sの 1 0 0 %になるように配置している。

実施例 3の上面側冷却装置 4 aでは、各楕円型スプレーノズル 1 0からの水噴流 1 0 aの厚鋼板 6との衝突面の面積 S oが、下面側 P T/JP2005/024178 冷却装置 4 bの各楕円型スプレーノズル 1 0からの水噴流 9 aの厚鋼板 6 との衝突面の面積 S uの 9 0 %になるように、各楕円型スプレーノズル 1 0が配列されている。

なお、実施例 3による実験結果は、後述する表 1 の実験例 6に相当する。

なお、実施例 1〜 3では、図 5 ( a ) に示すフルコーンスプレーノズル、図 5 ( c ) に示す楕円型スプレーノズル、図 5 ( d ) に示す長円型スプレーノズルを用いたが、本発明では、図 5 ( b ) に示すフラットスプレーノズルや、図 5 ( e ) に示す多孔柱状スプレーノズル 1 6 (水噴流形状 1 6 a ) など、充分な噴射圧力と噴射量（水量密度）を制御することが可能なスプレーノズルを、適宜選択して使用することができる。

また、本発明においては、図 8に示すように、例えば、図 5 ( b ) に示す、水噴流形状 1 5 aを有するフラットスプレーノズル 1 5 と、図 5 ( a ) に示す、水噴流形状 7 aを有するフルコーンスプレ一ノズル 7 とを組み合わせ使用することもできる。

図 8に示すスプレーノズルの組み合わせは、上面側冷却装置 4 a で図示した.が、下面側冷却装置 4 bにおいても、同様に、各種スプレーノズルを適宜組み合わせ使用するができる。

[実験例] , 図 1 に示す設備配置において、各拘束.ロール対の間に配置した上面側冷却装置 4 aと下面側冷却装置 4 bを、厚鋼板 6の搬送方向に 1 0対配置した。

この 1 0対の厚鋼板冷却装置において、上面側冷却装置 4 aおよび下面側冷却装置 4 bに配列するスプレーノズルの種類、ノズル仕様、ノズル数、配列条件、組み合わせ条件、厚鋼板 6 の表面積 Sに対する水噴流の衝突面の面積の比率 S o S、 S u Z S、 S o Z S Uを変更して、厚鋼板の冷却実験を行った。

この冷却実験では、厚鋼板 6の品質を左右する形状不良や材質不均一などを評価するために、（ ί ) 厚鋼板の幅方向における温度の均一性、（ii) 厚鋼板の板厚方向における温度の均一性、および、 (Hi) 冷却目標温度との差、の 3点を評価指標とした。

その結果を、 S o _ S、 S u / S , S o / S uの値が、本発明の範囲外になる比較例の結果とともに、表 1 に示す。

比較例は、本発明で規定する範囲の一部を満足するが、該範囲の全てを満足しない例である。実験条件は、下記のとおりであり、比較例の実験条件は、本発明の実験例と同じにした。

( i ) 厚鋼板の幅方向における温度の均一性は、冷却直後の厚鋼板 6から、搬送方向の先尾端 1 mを除き、さらに、幅方向の両端部各 1 0 O mmを除いた領域における、厚鋼板 6の上 · 下面の幅方向の温度偏差の平均値で示した。表 1では、幅均一目標温度を 3 0 °C L ¾ レ 7t。

(ii) 厚鋼板の板厚方向における温度の均一性は、冷却直後の厚鋼板 6の上 · 下面の幅方向中央部の温度差（上面温度一下面温度）の平均値で.示した。表 1では、上下均一目標温度を 2 0 °Cに設定した。

(iii) 冷却目標温度との差は、冷却直後の厚鋼板 6の上面の幅方向中央部の温度の平均値と冷却目標温度との差（実績温度一目標温度）で示した。表 1では、負の値になる場合は冷却能力が低く、正の値になる場合は冷却能力が高いことを示す。

(実験条件）

厚鋼板

板厚： 2 5 m m

板幅： 4 0 0 0 m m 温度： 8 0 0 °C

冷却目標温度： 5 0 0 °C

冷却時間： 1 0秒

各拘束ロール

口一ル径： 3 5 0 mm

ロール中心間距離（ L ) : 1 0 5 0 mm ロール外周面間距離（L a ) ： 7 0 0 mm 搬送速度： 7 0 m/分

各上面側スプレー

水量密度： 1 0 m³/m²Z分

噴射圧： 0 2 M P a

各下面側スプレ

水量密度： 1 2 m ³ / m ² /分

噴射圧： 0 2 M P a 表 1

(注）総合評価：〇満足 X 不満足 P T/JP2005/024178 表 1 に示すように、本発明の条件（請求の範囲 1 、 2 ) を満足する実験例 1 〜 7では、最終の出側拘束ロール 5 ₂を通過して 5秒後の厚鋼板 6の上面側の温度と下面側の温度を測定したところ、上記 ( i ) 厚鋼板の幅方向における温度の均一性、（i i ) 厚鋼板の板厚方向における温度の均一性の 2点の評価指標をいずれも満足し、反りや残留応力が極めて小さく、形状、材質ともに均一性に優れ、十分に満足できる厚鋼板 6 を得ることができた。

なお、冷却後の厚鋼板 6の平均温度（上 · 下面の幅方向中央部温度の平均値）は、冷却目標温度に対して、 ± 3 0 °Cの範囲内にあり、十分に満足できる冷却が実現されている。

これに対して、本発明の条件を一部満足し、全部（請求の範囲 1 、 2 ) の条件を満足しない比較例 1 〜 8では、（ i ) および（i i ) の双方、または、一方の評価指標を満足することができず、形状、材質ともに、満足できる均一性に優れた厚鋼板 6 を得ることができなかった。

なお、冷却後の厚鋼板 6の平均温度は、冷却目標温度に対して、 (一）側で 3 0 °Cを超え、十分な冷却能力を確保できなかった。本発明は.、上記実施例で採用した条件に限定されるものではない。例えば、上面側スプレーノズルと下面側スプレーノズルの搬送方向における配列数、各スプレーノズルの種類（構造）や仕様、 ,配列条件（数、列）、各ノズル列からの水噴射条件、拘束ロールの径、配置条件などは、冷却対象とする厚鋼板のサイズ（特に厚み）、温度、搬送速度、目標冷却温度、冷却時間、冷却速度などに応じて、請求の範囲で規定する範囲内で、適宜変更できるものである。産業上の利用可能性

前述したように、本発明によれば、厚鋼板の平坦度を向上させる P T/JP2005/024178 ことができるので、冷間矯正や精整コストの節減ができる。また、残留応力も低減させることができ、鋼板加工時の変形を抑制して加ェ精度を容易に安定確保できる。さらに、材質の均一化の確保も容易になる。

したがって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が大きいものである。

Claims

1 . 熱間圧延された厚鋼板を拘束して通板する上ロールと下ロールからなる複数対の拘束ロールと、通板方向の前後で隣り合う拘束ロール対の間を通板する厚鋼板の上 · 下面に水を噴射する複数のスプレーノズルを有する厚鋼板の冷却装置において、該複数のスプレ請

一ノズルを、

( i ) 上面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘の束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面積の 4〜 9 0 %の範囲内にあり、かつ、囲

( i i ) 下面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和が、拘束ロール対の間で最も近接した距離にあるロール外周面の間における鋼板表面積の 4〜 1 0 0 %の範囲内にある

ように配置したことを特徴とする厚鋼板の冷却装置。

2 . 前記上面側および下面側のスプレーノズルを、

( i i i ) 上面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面と衝突する衝突面の面積の総和が、下面側の各スプレーノズルからの水噴流が厚鋼板表面に衝突する衝突面の面積の総和の 4〜 1 0, 0 % の範囲内にある

ように配置したことを特徴とする請求項 1 に記載の厚鋼板の冷却装置。

3 . 前記上面側に配置されるスプレーノズルが、フラットスプレ一ノズル、フルコーンスプレーノズル、楕円型スプレーノズル、長円型スプレーノズル、多孔柱状スプレーノズルのいずれか 1種または複数種からなり、かつ、前記下面側に配置されるスプレーノズルが、フラッ卜スプレーノズル、フルコーンスプレーノズル、楕円型ノスプレ一ズル、長円型スプレーノズルのいずれか 1種または複数種からなることを特徴とする請求の範囲 1 または 2 に記載の厚鋼板の冷却装置。 .

4 . 前記スプレーノズルが、水と空気を混合して噴射することができる構造を有することを特徵とする請求の範囲 1 〜 ³のいずれかに記載の厚鋼板の冷却装置。