(57)【要約】【課題】ブルーム等の鋳片を加熱炉で再加熱する生産ラインにおいて、割れの発生を抑制しながらも、強制冷却に要するコストを低廉化し、生産能率を向上させることができる、鋳片の再加熱システム及び再加熱方法を提供すること。【解決手段】連続鋳造機で鋳造された鋳片２の表面温度を測定する測定装置６と、鋳片２を強制的に冷却する水冷設備７と、鋳片２を再加熱する加熱炉８と、測定装置６で表面温度を測定された鋳片２を、水冷設備７を経由せずに加熱炉８へと搬送する第１の搬送経路Ｌ１と、測定装置６で表面温度を測定された鋳片２を、水冷設備７を経由して加熱炉８へ搬送する第２の搬送経路Ｌ２と、測定装置６による表面温度の測定結果に基づいて、第１の搬送経路Ｌ１と第２の搬送経路Ｌ２のいずれかを選択して、鋳片２の搬送を制御する制御部９と、を備える。【選択図】図１
2020138222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機で鋳造された鋳片の表面温度を測定する測定装置と、
前記鋳片を強制的に冷却する水冷設備と、
前記鋳片を再加熱する加熱炉と、
前記測定装置で表面温度を測定された鋳片を、前記水冷設備を経由せずに前記加熱炉へと搬送する第１の搬送経路と、
前記測定装置で表面温度を測定された鋳片を、前記水冷設備を経由して前記加熱炉へ搬送する第２の搬送経路と、
前記測定装置による表面温度の測定結果に基づいて、前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれかを選択して、前記鋳片の搬送を制御する制御部と、
を備える、鋳片の再加熱システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記測定装置による前記表面温度の測定結果が、予め設定した下限を有する範囲内であるか否かを判断し、
前記表面温度が前記範囲内でない場合には、前記第１の搬送経路を選択して、前記鋳片を前記加熱炉に搬送して、前記加熱炉で再加熱を行い、
前記表面温度が前記範囲内である場合には、前記第２の搬送経路を選択して、前記鋳片を前記水冷設備に搬送して、前記水冷設備で前記鋳片を強制的に冷却した後、冷却された前記鋳片を前記加熱炉に搬送して、前記加熱炉で再加熱を行う、請求項１に記載の鋳片の再加熱システム。
【請求項３】
前記範囲は、さらに、予め設定した上限を有する請求項２に記載の鋳片の再加熱システム。
【請求項４】
前記測定装置は、熱画像測定器である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋳片の再加熱システム。
【請求項５】
連続鋳造機で鋳造された鋳片の表面温度を測定する測定工程と、
測定された前記表面温度が、予め設定した下限を有する範囲内であるか否かを判断する温度判断工程と、
前記表面温度が前記範囲内でない場合には、前記鋳片を加熱炉に搬送して再加熱する第１搬送工程と、
前記表面温度が前記範囲内である場合には、水冷設備で前記鋳片を強制的に冷却した後、冷却された前記鋳片を前記加熱炉に搬送して再加熱する第２搬送工程と、
を備える、鋳片の再加熱方法。
【請求項６】
前記下限を有する範囲は、前記鋳片のＡｒ１変態点以上あるいは該Ａｒ１変態点超あるいは割れの発生状況に応じて設定される第１閾値以上あるいは第１閾値超である、請求項５に記載の鋳片の再加熱方法。
【請求項７】
前記下限を有する範囲は、さらに上限を有し、該上限は前記第１閾値よりも高い温度である第２閾値未満あるいは第２閾値以下である、請求項６に記載の鋳片の再加熱方法。
【請求項８】
前記測定工程では、熱画像測定器にて前記表面温度を測定する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の鋳片の再加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳片の再加熱システム及び再加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機により鋳造された鋳片であるブルームを再加熱して分解圧延を行いビレットを製造する際には、特定の鋼種において、亀の甲羅状の割れ疵（以下、「亀甲割れ」とも称する。）が発生することがある。特に、焼入れ加熱時のγ（オーステナイト）粒微細化のためにある程度のＮを添加し、ＡｌＮをピン止め粒子として析出させている鋼種では、ブルームのγ粒界に沿って析出したＡｌＮによって粒界脆化が生じ、亀甲割れが発生しやすい。
【０００３】
一般的な製鋼〜鋼片圧延の工程においては、設備の制約等から連続鋳造後ある程度の時間ブルームを空冷し、ブルームの表面温度が変態点を下回った後に加熱炉へ装入している。ブルームが変態点を下回った場合、α（フェライト）粒界が生成し、鋼片加熱時には新たなγ粒界となる為、旧γ粒界に存在したＡｌＮは無害化され、亀甲割れの発生率は低くなる。
しかし、熱源ロスを最小化するために連続鋳造機と加熱炉を最短距離で直結させたプロセスを選択している工場では、ブルームを十分に空冷できないことから、上記のような鋼種において亀甲割れが発生しやすくなる。このため、このような工場においては、ブルームの表面温度を変態点以下まで冷却（以下、「強制冷却」とも称する。）する為に水冷設備を設置して、水冷設備にてブルームの表面温度を変態点以下まで低減させてから加熱炉に装入することで、亀甲割れを防止している。
【０００４】
連続鋳造法により鋳造したブルームの成分や組織、加熱状況等によって種々の割れが起こることはよく知られた事実であり、とりわけ連続鋳造から加熱炉装入までの冷却方法が不適正であると圧延後の製品に表面欠陥が発生しやすくなる。これに対して、例えば特許文献１では、連続鋳造により製造されたキルド鋼からなる鋳片を、その表面温度がＡｒ３変態点より１５０〜５０℃高い温度まで冷却する際に、冷却媒体により鋳片内部が赤熱状態で、かつ表面温度がＡｒ１変態点より１００〜４００℃低い温度となるように急冷した後、鋳片を所定長さに切断し、ついで炉内加熱して熱間成形する連続鋳片の熱間加工法が開示されている。また、特許文献２には、連続鋳造により鋳造したブルームを所定の長さに切断した後、ブルームの表面温度がＡｒ３変態点より５０℃高い温度とＡｒ３変態点との間の温度範囲に下がるまで待ち、その後１０〜３００℃／ｓの冷却速度でＭｆ変態点以下の温度に冷却する事で表面疵の発生を防止する冷却方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−３１１４５０号公報
【特許文献２】特開平９−２０６８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水冷設備で強制冷却では、ブルームの表面温度は、連続鋳造機の操業条件により左右され、一定の温度とはならない。このため、ブルームの表面温度が低くなり、水冷設備で冷却を開始する際のブルームの表面温度が変態点以下となる場合には、強制冷却を行う必要がなくなる。このような場合には、強制冷却に伴う製造コストが増大し、生産能率が低下するという問題がある。また、本発明者は、表面温度が低いブルームにおいて、強制冷却を行うことで、強制冷却後に割れが発生する場合があることを知見した。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、ブルーム等の鋳片を加熱炉で再加熱する生産ラインにおいて、割れの発生を抑制しながらも、強制冷却に要するコストを低廉化し、生産能率を向上させることができる、鋳片の再加熱システム及び再加熱方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、連続鋳造機で鋳造された鋳片の表面温度を測定する測定装置と、前記鋳片を強制的に冷却する水冷設備と、前記鋳片を再加熱する加熱炉と、前記測定装置で表面温度を測定された鋳片を、前記水冷設備を経由せずに前記加熱炉へと搬送する第１の搬送経路と、前記測定装置で表面温度を測定された鋳片を、前記水冷設備を経由して前記加熱炉へ搬送する第２の搬送経路と、前記測定装置による表面温度の測定結果に基づいて、前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれかを選択して、前記鋳片の搬送を制御する制御部と、を備える、鋳片の再加熱システムが提供される。
【０００９】
本発明の一態様によれば、連続鋳造機で鋳造された鋳片の表面温度を測定する測定工程と、測定された前記表面温度が、予め設定した下限を有する範囲内であるか否かを判断する温度判断工程と、前記表面温度が前記範囲内でない場合には、前記鋳片を加熱炉に搬送して再加熱する第１搬送工程と、前記表面温度が前記範囲内である場合には、水冷設備で前記鋳片を強制的に冷却した後、冷却された前記鋳片を前記加熱炉に搬送して再加熱する第２搬送工程と、を備える、鋳片の再加熱方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、ブルーム等の鋳片を加熱炉で再加熱する生産ラインにおいて、割れの発生を抑制しながらも、強制冷却に要するコストを低廉化し、生産能率を向上させることができる、鋳片の再加熱システム及び再加熱方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る鋳片の再加熱システムを示す説明図である。
【図２】測定装置による鋳片の表面温度の測定の様子を示す図面であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る鋳片の再加熱方法を示すフローチャートである。
【図４】鋳片の搬送及び処理の経路を示す説明図である。
【図５】従来の方法における、鋳片の搬送及び処理の経路を示す説明図である。
【図６】粒界脆化による割れの発生のメカニズムと、強制冷却による割れの抑制方法を示す説明図である。
【図７】搬送・処理の経路と表面温度との違いによる、屑化率の調査結果を示すグラフである。
【図８】実施例における屑化率の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するように、本発明の実施形態を例示して多くの特定の細部について説明する。しかしながら、かかる特定の細部の説明がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかである。また、図面は、簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
【００１３】
＜鋳片の再加熱システム＞
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態にかかる鋳片２の再加熱システム１について説明する。本実施形態に係る再加熱システム１は、連続鋳造機の出側に設けられる設備であり、連続鋳造機にて鋳造された鋳片２を加熱炉８に搬送して再加熱するものである。再加熱システム１は、図１に示すように、第１ローラテーブル３と、第２ローラテーブル４と、炉前ローラテーブル５と、測定装置６と、水冷設備７と、加熱炉８と、制御部９とを備える。
本実施形態では、連続鋳造機で鋳片２として、長手方向に対して直交する断面形状が略正方形のブルームを鋳造する。連続鋳造機では、４ストランドで鋳造が行われ、各ストランドで鋳造及び切断された鋳片２が第１ローラテーブル３へと搬送される。
【００１４】
第１ローラテーブル３、第２ローラテーブル４及び炉前ローラテーブル５は、鋳片２を一定の搬送方向に搬送させる複数の駆動式のローラ等からなる搬送テーブルである。第１ローラテーブル３は、連続鋳造機で鋳造され、所定の長さに切断された鋳片２を、第２ローラテーブル４まで搬送するものであり、ストランド数に応じて４本の搬送ラインが設けられる。第２ローラテーブル４は、第１ローラテーブル３から搬送された鋳片２を、炉前ローラテーブル５へと搬送する複数の駆動式のローラ等からなる搬送テーブルである。第２ローラテーブル４は、第１ローラテーブル３の４本の搬送ラインから送られる鋳片２を、一つの搬送ラインに集約して、鋳片２を１本ずつ炉前ローラテーブル５へと送る。炉前ローラテーブル５は、複数の駆動式のローラ等からなる搬送テーブルであり、第２ローラテーブル４から搬送される鋳片２を、水冷設備７または加熱炉８へと搬送させる。また、炉前ローラテーブル５は、水冷設備７にて後述する強制冷却が行われた鋳片２を、加熱炉８へと搬送する動作も行う。なお、第１ローラテーブル３、第２ローラテーブル４及び炉前ローラテーブル５での鋳片２の搬送動作は、制御部９によって制御される。
【００１５】
測定装置６は、熱画像測定器であり、第２ローラテーブル４上の鋳片２の表面温度を測定する。測定装置６は、図２に示すように、第２ローラテーブル４に対して、鋳片２の搬送方向の下流側に設けられ、４本の搬送ラインにて搬送される鋳片２の表面温度を測定可能に設けられる。なお、測定装置６は、図２に示すように、鋳片２の鉛直方向の上側の面となる上面の複数の位置、好ましくは上面全面について、表面温度の測定を行う。また、測定装置６は、鋳片２の表面温度の測定結果を制御部９へと出力する。
【００１６】
水冷設備７は、炉前ローラテーブル５から搬送される鋳片２に、水を吹きかけ高い冷却速度で鋳片を冷却（強制冷却）する設備である。水冷設備７では、冷却能力に応じて予め設定された時間だけ、鋳片２の強制冷却を行う。水冷設備７での冷却速度は、例えば、３〜６℃／ｓであってもよい。
加熱炉８は、炉前ローラテーブル５から搬送される鋳片２を、熱間圧延可能な所定の温度まで加熱（「再加熱」とも称する。）する設備である。
【００１７】
制御部９は、第１ローラテーブル３、第２ローラテーブル４及び炉前ローラテーブル５での鋳片２の搬送、水冷設備７での鋳片２の矯正冷却、並びに加熱炉８での鋳片の再加熱を制御する制御装置である。制御部９は、後述する再加熱方法に従い、測定装置６の表面温度の測定結果に基づいて、強制冷却の実施有無を含めた鋳片２の加熱炉８に装入するまでの経路を判断する。
【００１８】
（鋳片の再加熱方法）
次に、図３及び図４を参照しながら、本実施形態に係る鋳片２の再加熱方法について説明する。まず、第２ローラテーブル４上の鋳片２の表面温度を測定装置６で測定する測定工程を行う（Ｓ１００）。鋳片２は、図４に示すように、連続鋳造機で鋳造及び切断されたものであり、第１ローラテーブル３を介して第２ローラテーブル４へと搬送される。ステップＳ１００では、測定装置６により、鋳片２の上面の複数位置について、表面温度の測定が行われる。そして、測定装置６は、各鋳片２について、上面の複数の表面温度のうち最も高い温度および最も低い温度を表面温度の測定結果として制御部９に出力する。
【００１９】
ステップＳ１００の後、制御部９は、ステップＳ１００にて表面温度が測定された鋳片２が割れ懸念鋼種であるか否かを判断する鋼種判断工程を行う（Ｓ１０２）。割れ懸念鋼種とは、鋳造した鋳片２を再加熱して圧延する際に、亀甲割れ等の割れが発生しやすい鋼種であり、鋳片２の矯正冷却によって割れの発生を低減可能な鋼種である。このような鋼種としては、例えば、Ｎ添加を行うことで、鋳片のγ粒界に沿ってＡｌＮが析出することで粒界脆化が生じる鋼種がある。また、このような鋼種に限らず、成分組成からγ粒界での粒界脆化が発生しやすい鋼種であってもよい。さらに、実際に鋳片２を再加熱し、圧延した結果から、粒界脆化による割れが発生しやすいと判断される鋼種であってもよい。
【００２０】
ステップＳ１０２で鋳片２が割れ懸念鋼種であると判断される場合、制御部９は、当該鋳片２の表面温度が、予め設定された判定範囲内か否かを判断する温度判断工程を行う（Ｓ１０４）。判定範囲内は、下限が第１閾値、上限が第２閾値で予め決められる温度範囲であり、第１閾値超（あるいは第１閾値以上）かつ第２閾値未満（あるいは第２閾値以下）となる温度範囲である。つまり、ステップＳ１０４では、鋳片２の表面温度が、第１閾値超（あるいは第１閾値以上）かつ第２閾値未満（あるいは第２閾値以下）であるかを判断することで、判定範囲内であるかを判断する。ここで、第１閾値超（あるいは第１閾値以上）か否かの判定は、表面温度測定結果のうち最も高い温度について行い、第２閾値未満（あるいは第２閾値以下）か否かの判定は、表面温度測定結果のうち最も低い温度について行う。
【００２１】
第１閾値は、Ａｒ１変態点に応じて設定される温度であり、鋳片２の強制冷却なしで鋳片２を加熱炉８へ装入する場合の鋳片２の温度に応じて設定される温度である。ここで、本実施形態では、鋳片２の搬送及び処理の経路について、第１の搬送経路Ｌ１（以下、「第１経路Ｌ１」とも云う。）と第２の搬送経路Ｌ２（以下、「第２経路Ｌ２」とも云う。）との２つの経路に分ける。図１に示すように、第１経路Ｌ１は、鋳片２を、水冷設備７を経由せずに加熱炉８へと搬送する経路であり、すなわち、第２ローラテーブル４上の測定位置から炉前ローラテーブル５を介して、加熱炉８へ直接搬送する経路である。一方、第２経路Ｌ２は、鋳片２を、水冷設備７を経由して加熱炉８へと搬送する経路であり、すなわち、第２ローラテーブル４上の測定位置から炉前ローラテーブル５を介して水冷設備７へと搬送した後、水冷設備７から炉前ローラテーブル５を介して加熱炉８へ搬送する経路である。なお、第２経路Ｌ２では、鋳片２は、水冷設備７に搬送された後、水冷設備７にて強制冷却が施される。また、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２ともに、加熱炉８へ搬送された鋳片２は、加熱炉８内に装入されて再加熱される。
【００２２】
第１閾値は、第１経路Ｌ１にて搬送された鋳片２について、加熱炉８への装入時の表面温度がＡｒ１変態点となる温度として設定されてもよい。この場合、第１閾値は、鋳片２のＡｒ１変態点の温度に、鋳片２の第１経路Ｌ１での移動による降下分の温度を足し合わせた温度となる。また、第１閾値は、鋳片２の表面での割れの発生状況に応じて設定される温度であってもよく、例えば、鋳片２の表面での割れの発生率が、問題となる程度に多くなり始める温度を第１閾値としてもよい。このようにして設定される第１閾値では、第２ローラテーブル４の測定位置での鋳片２の表面温度が第１閾値以下となる場合、この鋳片２が第１経路Ｌ１で搬送されると加熱炉８への装入時の表面温度はＡｒ１変態点以下となる。つまり、表面にフェライトが形成された状態で鋳片２が加熱炉８へ装入されることとなる。
【００２３】
第２閾値は、第１閾値よりも高い温度であり、ＡｌＮの析出開始温度と、第１経路Ｌ１での温度降下分に応じて設定される温度である。すなわち、ＡｌＮの析出開始温度に第１経路Ｌ１での温度降下分を足し合わせた温度となる。加熱炉８への装入時の鋳片２の表面温度がＡｌＮの析出開始温度よりも高い場合には、亀甲割れの発生が問題となることはない。第１経路Ｌ１を経た鋳片２の加熱炉装入時の表面温度が、ＡｌＮ析出開始温度を超えるような場合、すなわち、第１経路Ｌ１を経由して加熱炉８へ装入しても、割れの発生が生じない場合についてまで水冷設備７による強制冷却を行うことは、生産性の低下を招くだけである。よって、第２経路Ｌ２を経由させることとするための鋳片２の表面温度の判定範囲には、上限として第２閾値を設けることが好ましい。また、第２閾値は、鋳片２の表面での割れの発生状況に応じて設定される温度であってもよい。例えば、同様な温度の鋳片２について、表面での割れの発生率が、第１経路Ｌ１と第２経路Ｌ２とで同程度となる温度を第２閾値としてもよい。このようにして設定される第２閾値では、第２ローラテーブル４の測定位置での鋳片２の表面温度が第２閾値以上となる場合、この鋳片２が第２経路Ｌ２で搬送されると加熱炉８への装入時の表面温度は亀甲割れが発生しない温度となる。つまり、表面にＡｌＮが析出していない状態で鋳片２が加熱炉８へ装入されることとなる。
【００２４】
また、第１閾値及び第２閾値は、一律に設定されずに、鋼種や鋳片２の成分組成等の違いに応じて、複数の条件で設定されることが好ましい。
ステップＳ１０４にて、表面温度が判定範囲内つまり第１閾値超（あるいは以上）かつ第２閾値未満（あるいは以下）であると判断された場合、制御部９は、ステップＳ１００で表面温度を測定した鋳片２を、第２ローラテーブル４から炉前ローラテーブル５を介して水冷設備７へと搬送した後、水冷設備７にて鋳片２を強制的に冷却する強制冷却を実施する（Ｓ１０６）。水冷設備７での強制冷却は、鋳片２であるブルームの冷却において一般的に用いられるものであればよい。また、鋼種等の違いに応じて冷却条件を変化させてもよい。さらに、水冷設備７では、鋳片２の表面温度がＡｒ１変態点以下となるまで強制冷却を実施することが好ましい。
【００２５】
ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０２にて、割れ懸念鋼種ではないと判断された後、またはステップＳ１０４にて、表面温度が判定範囲外つまり第１閾値以下ないし第２閾値超であると判断された後、制御部９は、鋳片２を加熱炉８へと搬送して、加熱炉８へ装入する（Ｓ１０８）。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６の後の場合、制御部９は、強制冷却された鋳片２を、水冷設備７から炉前ローラテーブル５を介して加熱炉８へと搬送し、加熱炉８へと装入する。また、ステップＳ１０２にて、割れ懸念鋼種ではないと判断された場合、またはステップＳ１０４にて、表面温度が判定範囲外つまり第１閾値以下ないし第２閾値超であると判断された場合、制御部９は、ステップＳ１００で表面温度を測定した鋳片２を、第２ローラテーブル４から加熱炉８へと搬送し、加熱炉８へと装入する。ステップＳ１０８では、装入された鋳片２は、加熱炉８にて所定の温度に再加熱される。
【００２６】
つまり、ステップＳ１０４にて、表面温度が判定範囲内つまり第１閾値超（あるいは以上）かつ第２閾値未満（あるいは以下）であると判断された場合、制御部９は、ステップＳ１００で表面温度を測定した鋳片２を第２経路で搬送及び処理することを決定し、図１及び図４に示す強制冷却の実施を含む第２経路Ｌ２で鋳片２を搬送及び処理する（第２搬送工程）。一方、ステップＳ１０２にて、割れ懸念鋼種ではないと判断された場合、またはステップＳ１０４にて、表面温度が判定範囲外つまり第１閾値以下ないし第２閾値超であると判断された場合、制御部９は、鋳片２を第２ローラテーブル４から、水冷設備７を介さないで加熱炉８へと搬送することを決定し、図１及び図４に示す強制冷却を実施しない第１経路Ｌ１で鋳片２を搬送及び処理する（第１搬送工程）。
本実施形態に係る鋳片２の再加熱方法では、以上の処理ステップを行うことによって、連続鋳造機から搬出される鋳片２を加熱炉８へと搬送して再加熱する。なお、本実施形態における、ステップＳ１００〜ステップＳ１０８で説明した鋳片２の搬送及び処理は、制御部９によって自動的に行われることが好ましい。
【００２７】
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、ステップＳ１０４の温度判定工程において、鋳片２の表面温度が第１閾値超かつ第２閾値未満の判定範囲内であるか否かを判断するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ステップＳ１０４において、制御部９は、鋳片２の表面温度が第１閾値超（あるいは以上）の判定範囲内であるか否かを判断してもよい。この場合、表面温度が第２閾値超となる鋳片２についても強制冷却が実施されることとなる。表面温度が第２閾値超となる鋳片２は、上述のように、表面温度が高いため、強制冷却を実施しても加熱炉８への装入時の表面温度がＡｌＮ析出開始温度超となる。このため、表面組織を変態させることで粒界脆化を防ぐという強制冷却の効果が低いものとなる。しかし、このような表面温度の鋳片２では、強制冷却を実施してもしなくとも割れの発生率に大きな違いはないことから、品質上は問題が生じない。なお、上記実施形態のように、表面温度が第２閾値超となる鋳片２について強制冷却を実施しないことにより、冷却設備７に掛かるコストを低廉化することができ、強制冷却実施による生産能率の低下を抑制することができる。また、設備や稼働状況から強制冷却に要する時間に余裕がある設備の場合には、上記の変形例のように第２閾値を用いた判断をせずに、水冷設備７にて鋳片２の表面温度がＡｒ１変態点以下となるまで強制冷却を行うようにすることで、表面での割れの発生をより低減させることができる。
【００２９】
また、上記実施形態では、鋳片２はブルームであるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。鋳片２は、長手方向に直交する断面形状が方形であるスラブ等の他の形状であってもよい。なお、上記実施形態のように、連続鋳造機の搬出ラインに近いところで、鋳片２の強制冷却が実施可能で、かつ鋳片２を加熱炉８へと装入する必要がある設備であることが好ましい設備条件となる。
【００３０】
さらに、上記実施形態では、ステップＳ１０２で鋼種判断工程を行ったが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ステップＳ１００及びステップＳ１０４以降の処理を、割れ懸念鋼種のみに適用する形態であってもよい。また、ステップＳ１０２とステップＳ１０４とをまとめて行い、すべての鋼種について、各鋼種に応じた表面温度の判定範囲を設定し、強制冷却の実施有無の判断（第１経路Ｌ１か第２経路Ｌ２かの判断）をしてもよい。
【００３１】
さらに、上記実施形態では、測定装置６として熱画像測定器を用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。測定装置６は、鋳片２の表面の温度が測定可能なものであればよく、さらに、鋳片２の表面の複数の位置を測定可能なものであることが好ましい。鋳片２の表面の複数の位置を測定可能な測定装置６としては、上記実施形態と同様な熱画像測定器の他に、走査式の放射温度計等を用いることもできる。また、表面温度として用いる温度は、スケールが付着していない鋳片２の表面温度であればよく、複数の測定点での温度のうち最も高いものでなくともよい。例えば、熱画像測定装置を用いる場合等において、表面温度の測定結果のうち、明らかに測定エラーと考えられる温度の高いデータを除外して表面温度を決定してもよい。
【００３２】
＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱システムは、連続鋳造機で鋳造された鋳片２の表面温度を測定する測定装置６と、鋳片２を強制的に冷却する水冷設備７と、鋳片２を再加熱する加熱炉８と、測定装置６で表面温度を測定された鋳片２を、水冷設備７を経由せずに加熱炉８へと搬送する第１の搬送経路Ｌ１（第１経路Ｌ１）と、測定装置６で表面温度を測定された鋳片２を、水冷設備７を経由して加熱炉８へ搬送する第２の搬送経路Ｌ２（第２経路Ｌ２）と、測定装置６による表面温度の測定結果に基づいて、第１の搬送経路Ｌ１と第２の搬送経路Ｌ２のいずれかを選択して、鋳片２の搬送を制御する制御部９と、を備える。
【００３３】
従来の再加熱方法では、図５に示すように、割れ懸念鋼種か否かの判断によって、強制冷却の実施有無のみが判断されてきた。ここで、加熱炉への鋳片装入時の表面温度が、割れ発生の有無に影響する例について説明する。鋳片２の粒界脆化による亀甲割れの発生形態について、図６を参照して説明をする。図６に示す鋳片２は、焼入れ加熱時のγ粒微細化のためにある程度のＮを添加し合金鋼種である。図６（Ａ）に示すように、鋳造された鋳片２の表面温度がＡｒ１変態点超でＡｌＮの析出温度以下の状態では、主にγ粒界にＡｌＮが析出する状態となる。このような鋼種を、Ａｒ１変態点超の温度で加熱炉８に装入して再加熱する場合、図６（Ｂ）に示すように、旧γ粒界に沿ってフィルム状にα相が形成される。そして、その後の加熱及び圧延において、図６（Ｃ）に示すように、図６（Ａ）と同様な位置にγ粒界が形成されるため、γ粒界上にＡｌＮが多く存在する状態となる。このような状態で、加熱や圧延が行われると、ＡｌＮの存在によって脆化したγ粒界に沿って亀甲割れが発生することとなる。これに対して、冷却によって鋳片２の表面温度がＡｒ１変態点以下となる場合、図６（Ｄ）に示すように、鋳片２の表面には、γ粒界とは異なる粒界でα相が形成される。この状態から加熱炉８で再加熱をすることにより、図６（Ｅ）に示すように、α粒界に沿って新しいγ粒界が形成される（γ逆変態）。この新しいγ粒界は、図６（Ａ）の旧γ粒界とは異なる位置に形成されるため、ＡｌＮが粒界上に多く存在しないものとなる。このため、粒界脆化が抑えられ、亀甲割れの発生を低減することができるようになる。従来の再加熱方法では、これらの知見から、図５に示すように、割れ懸念鋼種でない場合には、鋳片２を加熱炉８へと直送し、割れ懸念鋼種である場合には、鋳片２を水冷設備７で強制冷却してから加熱炉８へと搬送していた。
【００３４】
しかし、上記（１）の構成によれば、制御部９は、連続鋳造機で鋳造された鋳片２の表面温度の測定結果にもとづいて水冷設備７を経由せずに加熱炉８へと搬送する第１の搬送経路Ｌ１（第１経路Ｌ１）と、水冷設備７を経由して加熱炉８へ搬送する第２の搬送経路Ｌ２（第２経路Ｌ２）のいずれかを選択することができるため、上記測定結果で強制冷却が不要なものは、強制冷却（水冷）を行うことなく加熱炉８へと搬送することが可能となり、強制冷却に要するコストを低廉化することができる。
【００３５】
また、本発明者は、強制冷却を行って鋳片２の表面温度を低下させる際に、強制冷却前の鋳片２の表面温度が低いと図６に示す形態の割れとは異なる割れ（「冷却割れ」とも称する。）が発生する可能性があることを知見した。しかし、上記（１）の構成によれば、表面温度の低い鋳片２について強制冷却を行わないため、このような冷却割れの発生を抑制することができる。
【００３６】
（２）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱システムは、上記（１）の構成において、制御部９は、測定装置による表面温度の測定結果が、予め設定した下限を有する範囲内であるか否かを判断し、表面温度が範囲内でない場合には、第１の搬送経路Ｌ１を選択して、鋳片２を加熱炉８に搬送して、加熱炉８で再加熱を行い、表面温度が範囲内である場合には、第２の搬送経路Ｌ２を選択して、鋳片２を水冷設備７に搬送して、水冷設備７で鋳片２を強制的に冷却した後、冷却された鋳片２を加熱炉８に搬送して、加熱炉８で再加熱を行う。
上記（２）の構成によれば、上記（１）の構成と同様な効果を得られる。
【００３７】
（３）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱システムは、上記（２）の構成において、上記の範囲は、さらに、予め設定した上限を有する。
上記（３）の構成によれば、表面温度が上限超または以上となる鋳片２を、強制冷却を行わずに加熱炉８に装入したとしても、表面割れが発生しない場合においては、強制冷却に要するコストを低廉化することができ、生産能率を向上させることができる。
【００３８】
（４）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱システムは、上記（３）の構成において、測定装置６は、熱画像測定器である。
上記（４）の構成によれば、簡易な方法で広範囲にわたって鋳片２の表面温度を測定することができる。
（５）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱方法は、連続鋳造機で鋳造された鋳片２の表面温度を測定する測定工程と、測定された表面温度が、予め設定した下限を有する範囲内であるか否かを判断する温度判断工程と、表面温度がこの範囲内でない場合には、鋳片２を加熱炉８に搬送して再加熱する第１搬送工程と、表面温度がこの範囲内である場合には、水冷設備７で鋳片２を強制的に冷却した後、冷却された鋳片２を加熱炉８に搬送して再加熱する第２搬送工程と、を備える。
上記（５）の構成によれば、上記（２）の構成と同様な効果を得られる。
【００３９】
（６）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱方法は、上記（５）の構成において、下限を有する範囲は、鋳片２のＡｒ１変態点以上あるいはＡｒ１変態点超あるいは割れの発生状況に応じて設定される第１閾値以上あるいは第１閾値超である。
上記（６）の構成によれば、上記（２）の構成と同様な効果を得られる。
（７）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱方法は、上記（６）の構成において、下限を有する範囲は、さらに上限を有し、上限は第１閾値よりも高い温度である第２閾値未満あるいは第２閾値以下である。
上記（７）の構成によれば、上記（３）の構成と同様な効果を得られる。
（８）本発明の一態様に係る鋳片２の再加熱方法は、上記（５）〜（７）のいずれかの構成において、測定工程では、熱画像測定器にて表面温度を測定する。
上記（８）の構成によれば、上記（４）の構成と同様な効果を得られる。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、はじめに、表面温度が異なる鋳片２について、第１経路Ｌ１で再加熱して圧延を行った場合と、第２経路Ｌ２で再加熱して圧延を行った場合について、割れの発生率について調査をした。この調査では、上記実施形態と同様に鋳片２をブルームとし、鋳片２の鋼種を割れ懸念鋼種であるＳＣＭ４３５相当鋼とした。図７に、調査の結果として、鋳片２の表面温度毎の圧延本数と屑化率を示す。屑化率は、亀甲割れや冷却割れの発生によって製品にならなかったもの（屑化されたもの）の圧延本数に対する割合を示す。なお、この調査における表面温度は、上記実施形態の測定装置６よりも搬送方向の下流側で、放射温度計で測定された温度である。
【００４１】
図７に示すように、強制冷却を実施しない第１経路Ｌ１で再加熱した鋳片２では、６００℃以上８００℃以下の温度領域で屑化率が高くなることが確認できた。これは、加熱炉８への装入時の温度が高く、Ａｒ１変態点以下となっていないために、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すメカニズムで亀甲割れが発生したことが原因となる。なお、表面温度が７５０℃以上の温度領域では屑化率が、６００℃以上８００℃以下の温度領域に比べて大幅に低くなり、特に８５０℃以上の温度領域では屑化率が０％となった。これは、温度が高いことにより、ＡｌＮの析出が抑えられ、粒界の脆化が抑制されたことに起因している。
【００４２】
一方、強制冷却を実施する第２経路Ｌ２で再加熱した鋳片２では、６００℃以上８５０℃以下の温度領域において、第１経路Ｌ１に比べて屑化率が大幅に低くなることが確認できた。これは、図６（Ａ）、図６（Ｄ）及び図６（Ｅ）に示すメカニズムで新しいγ粒界が形成されることで、粒界脆化が抑制されたこと起因している。しかし、６５０℃以下の温度領域では割れが発生しており、特に、６００℃以下の温度領域では第１経路Ｌ１よりも屑化率が増えることが確認できた。これは、強制冷却による冷却割れに起因するものである。
【００４３】
以上の調査結果から、実施例では、測定装置６の測定方式の違いや設置位置の上記の調査との違いから、第１閾値を６５０℃とした。そして、第１閾値以下となる鋳片２については第１経路Ｌ１で再加熱を行い、第１閾値超となる鋳片２については第２経路Ｌ２で再加熱を行った。実施例の上記以外の条件については、上記実施形態と同様とし、測定装置６には熱画像測定器を用いた。そして、上記の調査と同様に、圧延後の屑化率を調べた。なお、実施例において、対象とする鋼種や鋳片形状は、上記の調査を同じものである。
【００４４】
図８に、実施例における表面温度の温度領域毎の圧延本数と屑化率を示す。図８に示すように、表面温度が第１閾値（６５０℃）超となる温度領域では屑化率が低くなり、表面温度が第１閾値（６５０℃）以下となる温度領域では屑化率が０％となることが確認できた。つまり、上記実施形態に係る鋳片２の再加熱方法及び再加熱システムによれば、鋳片２の表面温度が高いことによる亀甲割れ及び表面温度が低い状態で発生する冷却割れの発生が抑制されることが分かった。また、表面温度が第１閾値以下となる場合には、強制冷却を実施していないことから、水冷設備に掛かるコストを低廉化できることが確認できた。
【符号の説明】
【００４５】
１  再加熱システム
２  鋳片
３  第１ローラテーブル
４  第２ローラテーブル
５  炉前ローラテーブル
６  測定装置
７  水冷設備
８  加熱炉
９  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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