(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却停止温度の精度や冷却停止温度の予測精度の向上ができる鋼板の冷却方法の提供。【解決手段】熱間圧延後の鋼板を冷却する鋼板の冷却方法であって、冷却工程の一部において、圧縮空気を用いて鋼板を冷却する鋼板の冷却方法。好ましくは、圧縮を用いる冷却は、遷移沸騰領域で行う鋼板の冷却方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延後の鋼板を冷却する鋼板の冷却方法であって、
冷却工程の一部において、圧縮空気を用いて鋼板を冷却することを特徴とする鋼板の冷却方法。
【請求項２】
前記圧縮空気を用いる冷却は、遷移沸騰領域で行うことを特徴とする請求項１に記載の鋼板の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の厚鋼板（以下、単に鋼板と称することもある。）の制御冷却では、一般的に水を冷却媒体として、上下のノズルから水を噴射して冷却する方法が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２１８４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のように水を冷却媒体とする冷却方法では、温度領域により膜沸騰・遷移沸騰・核沸騰などの沸騰形態が変化し熱流束が大きく変化する。このため、冷却停止温度の制御が困難な領域が存在するという問題点がある。冷却停止温度の精度が低ければ、材質のばらつきの少ない鋼板を得ることができない。
【０００５】
本発明では上記実情に鑑みてなされたものであって、冷却停止温度の精度や冷却停止温度の予測精度を向上することができる鋼板の冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
水などの冷却媒体を用いた一般的な冷却方法では、上述したように、沸騰領域の変化により熱流束が大きく変化することが知られている。沸騰領域の変化点の近傍で冷却を停止する場合、操業環境変化（冷却開始温度のずれ、鋼板形状など）で冷却停止温度の精度が非常に悪化する。そこで本発明者が検討した結果、冷却工程において、冷却媒体による鋼板の冷却の一部を圧縮空気による冷却に置き換えることにより、冷却停止温度の精度や冷却停止温度の予測精度を向上させることができることがわかった。
【０００７】
本発明は、以上の知見をもとに完成されたものであり、その要旨は以下のとおりである。
［１］熱間圧延後の鋼板を冷却する鋼板の冷却方法であって、冷却工程の一部において、圧縮空気を用いて鋼板を冷却することを特徴とする鋼板の冷却方法。
［２］前記圧縮空気を用いる冷却は、遷移沸騰領域で行うことを特徴とする［１］に記載の鋼板の冷却方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷却停止温度の精度や冷却停止温度の予測精度を向上させることができる。その結果、材質のばらつきの少ない鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来の鋼板の製造設備を示す概略図である。
【図２】図２は、水による冷却と、圧縮空気による冷却の場合における、鋼板表面温度と熱伝導率との関係を示す図である。
【図３】図３は、水冷のみで冷却を行った場合と、冷却工程の一部について圧縮空気を用いて冷却し、圧縮空気による冷却以外は水冷にて冷却を行った場合の、鋼板表面温度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の構成を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態である鋼板の製造設備を示す概略図である。図１に示すように、加熱炉１で鋼板（図示しない）を再加熱した後、一次スケール除去のためにデスケーリング装置２で鋼板をデスケーリングした後、鋼板は圧延機３によって圧延される。その後、加速冷却装置４によって水冷または空冷による制御冷却を行っている。なお、図中の矢印は鋼板の搬送方向である。
【００１２】
本発明では、加速冷却装置４での制御冷却について、冷却工程の一部を、圧縮空気を用いて鋼板を冷却することを特徴とする。
【００１３】
一般的な水による冷却の場合、熱流束の大きな変化が起こる。このため、冷却工程を水のみによる冷却では、冷却停止温度の精度や冷却停止予測温度の精度を向上させることは難しいと考えられる。そこで本発明者は、水以外の、熱流束の変化の起こり難い冷却手段について鋭意検討した。その結果、圧縮空気による冷却が有効であることに到った。
【００１４】
図２は、水冷による冷却と、圧縮空気による冷却の場合における、鋼板表面温度と熱伝導率との関係を示す図である。熱伝導率は、鋼板の冷却速度と相関関係があり、熱伝達率の変化が大きいほど、冷却速度も変化しやすいといえる。なお、図２は、圧縮空気のヘッダー圧力を０．５ＭＰａ、ノズル高さを６０ｍｍとして、８５０℃の鋼板を１００℃まで冷却させる場合のグラフである。図２に示すように、圧縮空気による冷却の方が、水による冷却よりも熱伝導率の変化が小さく安定していることから、冷却速度の変化も小さく安定するといえる。すなわち、冷却速度の変化が小さい圧縮空気による冷却のほうが、冷却停止温度の精度や冷却停止予測温度の精度を向上させることができる。したがって、本発明では、圧縮空気による冷却を用いることにより、冷却停止温度の精度や冷却停止予測温度の精度を向上させることができると考えられる。
【００１５】
なお、冷却工程の全域において、圧縮空気のみによる冷却では生産性が悪い。したがって、本発明では、冷却工程の一部について、圧縮空気を用いて冷却する。圧縮空気による冷却以外の冷却は、水などの一般的な冷却媒体を用いた冷却とする。
【００１６】
また、通常の空冷では冷却速度が遅いためスケールが厚くなってしまい、表面性状が悪くなる可能性があり、また、生産性も悪い。このような理由から本発明では、単なる通常の空冷ではなく、圧縮空気を用いた冷却とする。
【００１７】
圧縮空気による冷却は、遷移沸騰領域で行うことが好ましい。遷移沸騰領域は熱流束が大きく変化する領域であるため、熱流束の変化が少ない圧縮空気を用いて冷却することにより、温度変化が安定し、冷却停止温度の精度や冷却停止予測温度の精度が向上する。なお、本発明における遷移沸騰領域とは、変態がほぼ完了している温度領域をいう。
【００１８】
圧縮空気のヘッダー圧力としては特に制限されないが、所望の冷却速度を得るために、０．０５ＭＰａ以上であることが好ましい。なお、コストの面から、０．３ＭＰａ以下であることが好ましい。また、ノズル高さについても特に制限されないが、３０〜１００ｍｍであることが好ましい。
【００１９】
冷却媒体としては特に制限されないが、コストの面から水であることが好ましい。
【００２０】
以上より、熱間圧延後の鋼板の冷却において、冷却工程の一部において、熱流束の変化が少ない圧縮空気を用いた冷却を行うことにより、冷却停止温度および冷却停止温度予測の精度が向上する。その結果、材質のばらつきの少ない鋼板を得ることができない
【実施例１】
【００２１】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００２２】
図３は、水冷のみで冷却を行った場合と、冷却工程の一部について圧縮空気を用いて冷却し（図３中では、単に「空冷」と表記する。）、圧縮空気による冷却以外については、水冷にて冷却を行った場合における、鋼板表面温度の変化を示すシミュレーションの結果である。なお、冷却条件については、水冷による冷却は、水で行った。また、圧縮空気による冷却は、ヘッダー圧力を１．０ＭＰａ、ノズル高さを６０ｍｍとした。また、圧縮空気による冷却は、遷移沸騰領域において行った。
【００２３】
図３の結果から、熱流束の変化が少ない圧縮空気を用いた冷却を行うことにより、温度変化が安定する。したがって、冷却停止温度および冷却停止温度予測の精度が向上する。
【００２４】
また、本発明の圧縮空気を用いた冷却を適用させたところ、通常の水冷の場合に比べて、冷却停止温度のばらつきが、σ＝５からσ＝１となった。したがって、本発明は、冷却停止温度のばらつきが小さいため、その結果、材質のばらつきの少ない鋼板を得ることができるといえる。
【符号の説明】
【００２５】
１    加熱炉
２    デスケーリング装置
３    圧延機
４    加速冷却装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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