(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、
熱間仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、前記熱間仕上圧延機出側温度計の位置から前記巻取り温度計の位置まで前記熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度を均一にして冷却することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
【請求項２】
スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、
仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、且つ、前記冷却スタンドでの冷却水量を制御することなく、一定の水量で冷却を行い、前記熱間仕上圧延機出側温度計および前記巻取り温度計によって温度計測し、均一な冷却速度で冷却したことを確認することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
【請求項３】
粗圧延された粗バーを、前記誘導加熱装置によって、その長さ方向の温度のばらつきが約１０℃以内の均一な温度になるように加熱することを特徴とする、請求項１または２記載の熱延鋼帯の製造方法。
【請求項４】
前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約５％以下であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の熱延鋼帯の製造方法。
【請求項５】
前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約２ｋｇ／ｍｍ２以下であることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の熱延鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、連続熱間圧延機において圧延された熱延鋼帯の長さ方向の温度分布を均一となし、長さ方向の材質のばらつきが少ない品質の優れた熱延鋼帯を歩留り高く製造するための熱延鋼帯の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱延鋼帯は、加熱炉においてスラブを所定温度に加熱し、加熱されたスラブを粗圧延機で所定厚さに圧延して粗バーとなし、次いで、粗バーを、複数基のスタンドからなる連続仕上圧延機において仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯とし、この熱延鋼帯を、ランアウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却した後、コイラーで巻取ることにより製造される。
【０００３】
このような熱延鋼帯の製造過程において、熱延鋼帯の長さ方向に不均一な温度分布が発生する。即ち、粗圧延機で圧延された粗バーの、仕上圧延機入側における温度は、粗バーの長さ方向に均一ではなく、その後部に至るほど低くなる。その理由は、粗圧延機で圧延された粗バーが、粗圧延機を出てから仕上圧延機に入るまでの時間が、粗バーの後部ほど長いことに起因している。
【０００４】
このような仕上圧延機に入る粗バーの長さ方向の温度差を補償する手段として、従来、仕上圧延機で圧延される粗バーの圧延速度を一定とせず、仕上圧延機に粗バーの先端部が入ってから、その圧延速度を高める「ズーミング」と称する方法が行われている。
【０００５】
仕上圧延機による粗バーの仕上圧延を、上述した「ズーミング」により行うことによって、粗バーの仕上圧延に要する時間は、粗バーの前部よりも後部の方が短くなる。その結果、仕上圧延機によって仕上圧延される粗バーの、圧延ロールとの接触による抜熱および放射による温度低下は、粗バーの後部ほど小になり、且つ、圧延ロールの圧下によって生ずる加工発熱は、粗バーの後部ほど大になる。従って、仕上圧延機によって仕上圧延された熱延鋼帯の、圧延機出側における温度分布は、鋼帯の先端部が低く、その後端部に至るほど高くなる。
【０００６】
仕上圧延機によって仕上圧延された熱延鋼帯は、ランアウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却された後、コイラーで巻取られるが、その際、巻取り温度を一定にする観点から、熱延鋼帯の冷却速度を、冷却水のオンオフやその流量調整によって一定となるように制御している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した「ズーミング」による温度補償だけで、熱延鋼帯の圧延仕上温度を鋼帯長さ方向に均一にすることはできず、また、「ズーミング」により鋼帯の移動速度が変化するため、冷却スタンドにおける冷却水の流量調整だけで、冷却速度を一定に保つことは困難である。
【０００８】
更に、「ズーミング」によって圧延仕上温度を高めるためには、仕上圧延機の駆動モーターに大きなパワーを必要とし、圧延荷重も大きくなるために、板クラウンの変動やロール肌荒れを引き起こすおそれが生ずる。
【０００９】
圧延条件やランアウトテーブル上での冷却速度は、熱延鋼帯の材質に影響を与える。特に、炭素鋼の場合には、フェライト変態開始温度（Ａｒ3温度）付近の冷却速度によって、変態生成物の種類や粒径が変わり、最終的な製品の材質に大きな影響を及ぼす。
【００１０】
前述した従来の製造方法においては、熱延鋼帯の長さ方向に圧延仕上温度が不均一な温度分布を持つこと、および、「ズーミング」によってランアウトテーブル上での熱延鋼帯の移動速度が変化することから、冷却水の流量制御のみによって、熱延鋼帯の長さ方向全体にわたり、一定の冷却速度を得ることは極めて困難であり、そのため、熱延鋼帯の材質がばらつき、製品歩留りが低下する問題が生ずる。
【００１１】
従って、この発明の目的は、上述した問題を解決し、熱延鋼帯の仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向にわたり一定に保ち、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造し得る方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した観点から、仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向全体について一定に保つ方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、仕上圧延機で圧延される粗バーの温度がその長さ方向に均一になるように、仕上圧延機入側において粗バーを加熱し、仕上圧延機での粗バーの圧延速度およびランアウトテーブル上での冷却速度を一定にすれば、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造し得ることを知見した。
【００１３】
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１４】
請求項１記載の発明は、スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、熱間仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、前記熱間仕上圧延機出側温度計の位置から前記巻取り温度計の位置まで前記熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度を均一にして冷却することに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項２記載の発明は、スラブを粗圧延機によって粗圧延して粗バーとし、次いで、粗圧延された粗バーを熱間仕上圧延機によって仕上圧延して熱延鋼帯とした後、冷却スタンドによって冷却して熱延鋼帯を製造する際に、粗圧延された前記粗バーを、前記熱間仕上圧延機の入側に設けられた誘導加熱装置によって、その長さ方向に均一な温度になるように加熱し、このように均一に加熱された前記粗バーを、一定速度で前記熱間仕上圧延機に通して仕上圧延を行い、次いで、一定速度で前記冷却スタンドに通して冷却する熱延鋼帯の製造方法において、仕上圧延機出側温度計および巻取り温度計を設け、仕上圧延を行った後、一定速度で前記冷却スタンドに通し、且つ、前記冷却スタンドでの冷却水量を制御することなく、一定の水量で冷却を行い、前記熱間仕上圧延機出側温度計および前記巻取り温度計によって温度計測し、均一な冷却速度で冷却したことを確認することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、粗圧延された粗バーを、前記誘導加熱装置によって、その長さ方向の温度のばらつきが約１０℃以内の均一な温度になるように加熱することに特徴を有し、請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約５％以下であることに特徴を有し、請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記熱延鋼帯の長さ方向の引張強度のばらつきが約２ｋｇ／ｍｍ２以下であることに特徴を有するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の方法を示す連続熱間圧延ラインの概略説明図である。図１に示すように、粗圧延機１、複数スタンドからなる連続熱間仕上圧延機５、冷却スタンド８およびコイラー１０がこの順序で配置されている。７はランアウトテーブルである。仕上圧延機５の入側には、粗圧延機１によって粗圧延された粗バー２を加熱するための加熱装置３が設けられている。４は仕上圧延機入側温度計、６は仕上圧延機出側温度計、９は巻取り温度計である。
【００１８】
粗圧延機１で圧延された粗バー２は、仕上圧延機５の入側に設置された加熱装置３により、図２に部分概略平面図で示すように、その幅方向全体にわたり加熱される。その際、仕上圧延機入側温度計４により測定された粗バー２の温度が加熱装置３にフィードバックされ、粗バー２の長さ方向に均一な温度に加熱されるように、加熱装置３による粗バー２の加熱温度が制御される。このような加熱装置３として、誘導加熱装置を使用すれば、制御応答性がよく、仕上圧延機５の入側における粗バー２の温度を、その長さ方向全長にわたって一定温度に加熱することができる。
【００１９】
このようにして、仕上圧延機５の入側における粗バー２の温度が、その長さ方向に一定に保たれる結果、従来のように、仕上圧延機５で仕上圧延される粗バー２の圧延速度を、粗バー２の先端部が入ってから高める「ズーミング」を行う必要はなくなる。
【００２０】
従って、粗バー２の仕上圧延を、その長さ方向に一定の速度で行うことが可能になり、仕上圧延に要する時間は、粗バー２の長さ方向に均一になって、圧延ロールとの接触による抜熱および放射による温度低下、ならびに、圧延ロールの圧下によって生ずる加工発熱も均一になる。従って、仕上圧延機出側温度計６で測定された圧延仕上温度は一定になって、仕上圧延後の熱延鋼帯のオーステナイト組織を、その長さ方向に均一にすることができる。
【００２１】
更に、仕上圧延機５を出てランアウトテーブル７上の冷却スタンド８で連続的に冷却される熱延鋼帯の移動速度も一定になるので、冷却スタンド８での冷却水量を制御する必要はなく、一定の水量で冷却を行い、熱延鋼帯の長さ方向の冷却速度および巻取温度を均一に保つことが可能になる。
【００２２】
【実施例】
次に、この発明の方法を、実施例により更に説明する。加熱炉において、１２６０℃の温度に加熱された、厚さ２２６mm、幅１０５０mm、長さ９２００mmの寸法の炭素鋼からなるスラブを、図１に示す粗圧延機１において８７％の圧下率により粗圧延し、粗圧延された粗バーを、この発明の方法により、仕上圧延機入側温度計４によって測定された温度が、粗バーの長さ方向に均一になるように誘導加熱装置３において加熱した。
【００２３】
次いで、誘導加熱装置３により均一な温度に加熱された粗バーを、７スタンドからなる連続熱間仕上圧延機５に一定速度で通して、９５％の圧下率により仕上圧延し、仕上圧延された熱延鋼帯を冷却スタンド８において、仕上圧延機出側温度計６の位置から巻取り温度計９の位置まで、熱延鋼帯が進む間の平均冷却速度が１７℃/secと熱延鋼帯の長さ方向について均一な冷却速度で冷却した後、コイラー１０で巻き取った。かくして、板厚１．６mm、幅１０５０mmの熱延鋼帯を調製した。
【００２４】
図３に、仕上圧延機入側温度計４によって測定された粗バーの長さ方向の温度分布を黒丸印で示す。比較のために、従来方法により、粗圧延機１において粗圧延された粗バーを誘導加熱装置３において加熱せず、直ちに連続熱間仕上圧延機５に通したときの、仕上圧延機入側温度計４によって測定された粗バーの長さ方向の温度分布を白丸印で示す。
【００２５】
図３から明らかなように、従来法の場合の粗バーの温度は、先端部が約１０８０℃、後端部が約９５０℃であって、大きな差が生じていたのに対し、本発明方法の場合の粗バーの温度分布は、その先端部から後端部に至るまで、約１０７０〜１０８０℃でほぼ均一であった。
【００２６】
図４は、仕上圧延され次いで冷却された熱延鋼帯の、最先後端部を除く部分から長さ方向に均等に１０箇所よりサンプルを採取し、引張り試験を行ったときの、引張り強度の最大値および最小値を、本発明方法の場合と従来方法の場合とで比較して示すグラフである。
【００２７】
図４から明らかなように、従来方法の場合の引張り強度のばらつきは約５ｋｇ／ｍｍ2で大きいのに対し、本発明方法の場合の引張り強度のばらつきは、約２ｋｇ／ｍｍ2程度で極めて小さく、その長さ方向に均一な材質の熱延鋼帯を製造することができた。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の方法によれば、熱延鋼帯の仕上圧延機入側温度、仕上圧延条件およびランアウトテーブル上での冷却速度を、熱延鋼帯の長さ方向にわたり一定に保ち、均一な材質の熱延鋼帯を歩留り高く製造することができる、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を示す連続熱間圧延ラインの概略説明図である。
【図２】加熱装置部分の概略平面図である。
【図３】仕上圧延機入側における粗バーの長さ方向温度分布を、本発明法の場合と従来法の場合とで比較して示すグラフである。
【図４】熱延鋼帯の引張り強度のばらつきを、本発明法の場合と従来法の場合とで比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１：粗圧延機
２：粗バー
３：加熱装置
４：仕上圧延機入側温度計
５：連続熱間仕上圧延機
６：仕上圧延機出側温度計
７：ランアウトテーブル
８：冷却スタンド
９：巻取り温度計
１０：コイラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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