(57)【要約】【課題】高水量密度及び高圧の冷却水によって被冷却物を冷却する場合に、適正なスプレー冷却の熱伝達係数を算出でき、この算出結果に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の適正な表面温度を予測できる被冷却物の温度予測方法を提供する。【解決手段】冷却水が膜沸騰を起こす程度に加熱された被冷却物Ｓを、２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい高水量密度及びポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧の、スプレーノズル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの冷却水によって冷却する際に、下記（１）の予測式によりスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、算出されたスプレー冷却の熱伝達係数に基づいてスプレー冷却後の被冷却物Ｓの表面温度を予測する。  α＝ｋ・ｔ  ……（１）  ここで、α：熱伝達係数、ｔ：スプレーノズルからの冷却水が被冷却物に衝突している時間、ｋ：冷却条件により決まる定数である。【選択図】      図１
2005224843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が膜沸騰を起こす程度に加熱された被冷却物を、２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい高水量密度及びポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧の、スプレーノズルからの冷却水によって冷却する際に、下記（１）の予測式によりスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、算出されたスプレー冷却の熱伝達係数に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の表面温度及び/ 又は裏面温度を予測することを特徴とする被冷却物の温度予測方法。
α＝ｋ・ｔ  ……（１）
ここで、α：熱伝達係数、ｔ：スプレーノズルからの冷却水が被冷却物に衝突している時間、ｋ：冷却条件により決まる定数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材等の被冷却物の温度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱延鋼板の製造ラインにおいては、加熱炉から抽出された被圧延材が粗圧延され、その後、粗圧延された被圧延材が仕上げ圧延に供される。ここで、加熱炉から抽出されてから粗圧延される前及び粗圧延されてから仕上圧延される前の双方あるいはいずれか一方において、被圧延材の表面のスケールを除去するのが一般的である。このスケール除去に際し、スプレーノズルを用い、スプレーノズルから噴射される冷却水を被圧延材の表面に衝突させることによりスケールを除去するようにしている。
【０００３】
最終的な製品となる鋼板の品質不良を防止するためには、粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の温度（被圧延材の板厚方向の平均温度）に応じて粗圧延及び仕上圧延の操業条件を設定する必要がある。
ここで、スプレーノズルは、圧延の操業条件を変更する等の都合により、変更されることがある。そして、スプレーノズルが変更されると、粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の温度も変更されてしまう。
このため、スプレーノズルを変更した場合に、粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の温度が何度ぐらい変更するかというのを、予め予測できると都合がよい。
【０００４】
従来は、スプレーノズルによる冷却を行う前に被圧延材の表面温度及び被圧延材の周囲の空気の温度を実測し、これらの実測温度と空冷の熱伝達式から求められる温度降下量に基づいて空冷後の被冷却物の表面温度を予測し、この予測温度と冷却水の実測温度と水冷の熱伝達式から求められる温度降下量に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の表面温度を予測し、スプレー冷却後に被冷却物が復熱した際の被冷却物の表面温度を予測し、そして、復熱後の被冷却物の予測温度と前述した被圧延材の周囲の空気の実測温度と空冷の熱伝達式から求められる温度降下量に基づいて空冷後の被冷却物の表面温度を予測し、これら一連の予測をスプレーノズルからの冷却水による冷却回数に応じて繰り返して、スプレー冷却後の被冷却物の表面温度を予測し、これに基づいて粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の温度を予測していた。
【０００５】
ここで、空冷の熱伝達式は、一般に、被冷却物から奪われる熱量をＱA 、ステファンボルツマン定数をσ、被冷却物の表面温度をＴS 、被冷却物の周囲の空気温度をＴA 、放射率をφとすると、
ＱA ＝σ（ＴS 4 −ＴA 4 ）・φ  ……（２）
で表すことができる。
そして、空冷の熱伝達式から導かれる温度降下量ΔＴA は、被冷却物の比熱をｃとすると、
ΔＴA ＝ＱA / ｃ＝σ（ＴS 4 −ＴA 4 ）・φ/ ｃ  ……（３）
で表すことができる。
【０００６】
また、水冷の熱伝達式は、一般に、被冷却物から奪われる熱量をＱW 、熱伝達係数をα、被冷却物の表面温度をＴS 、冷却水の水温ＴW とすると、
ＱW ＝α（ＴS −ＴW ）  ……（４）
そして、水冷の熱伝達式から導かれる温度降下量ΔＴW は、被冷却物の比熱をｃとすると、
ΔＴW ＝ＱW / ｃ＝α（ＴS −ＴW ）/ ｃ  ……（５）
で表すことができる。
そして、加熱炉から抽出された被圧延材のような高温の被冷却物の水冷時における熱伝達係数αを予測する予測式として例えば非特許文献１に示すものが知られている。
この非特許文献１によれば、スプレー冷却の熱伝達係数算出式として、下記の表１が示されている。
【０００７】
【表１】
2005224843.tif 000003
【０００８】
ここで、被冷却物の表面温度θS の適用温度範囲は、加熱炉から抽出された被圧延材の場合にはその表面温度が１０００℃近傍にまでいたることから、５００℃以上であり、熱伝達係数算出式としては、
【０００９】
【数１】
2005224843.tif 000004
あるいは
【００１０】
【数２】
2005224843.tif 000005
【００１１】
が適用される。
なお、スプレーノズルからの冷却水による温度変化を完全に実測することは、デジタル測定器の性能上、不可能である。
【非特許文献１】「第３版  鉄鋼便覧  第III巻（１）  圧延基礎・鋼板」、日本鉄鋼協会編、昭和５６年１２月２０日第３版発行、ｐ. ２４−２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記（６）、（７）式で示されるスプレー冷却の熱伝達係数算出式は、表１にも示す通り、被冷却物の表面温度θS の適用温度範囲が５００℃以上の場合には水量密度ωの適用水量密度範囲が１００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以上２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以下のもの、あるいは５ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以上２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以下のものに適用される。また、前記（６）、（７）式で示されるスプレー冷却の熱伝達係数算出式はスプレーノズルから噴出する冷却水の圧力（ポンプ圧力）については比較的低いもの（１５ＭＰａ未満）に適用される。
【００１３】
このため、高水量密度（２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい、例えば１０００００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 ）及び高圧（ポンプ圧力で１５ＭＰａ以上）の冷却水によって被冷却物を冷却する場合に、前記（６）、（７）式を用いてスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、この算出結果をもとに前記（５）式に基づき水冷の熱伝達式から導かれる温度降下量ΔＴW を予測しても、適正な温度降下量ΔＴW を予測できない。このため、スプレー冷却後の被冷却物の表面温度を適切に予測できないため、粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の適正な温度を予測するのは困難であった。このため、スプレーノズルを変更した場合に、粗圧延及び仕上圧延に供される被圧延材の温度が何度ぐらい変更するかというのを、適切な予測ができなかった。なお、スプレーノズルからの冷却水の圧力は、ポンプ圧力で示す。対象となるデスケーリング設備では、ポンプとノズルの配管長さは小さいので、圧損は小さく、１０％以下である。
【００１４】
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高水量密度（２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい、例えば１０００００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 ）及び高圧（ポンプ圧力で１５ＭＰａ以上）の冷却水によって被冷却物を冷却する場合に、適正なスプレー冷却の熱伝達係数を算出でき、この算出結果に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の適正な表面温度を予測できる被冷却物の温度予測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、ポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧水によるスプレー冷却では、沸騰水蒸気膜が生じている被冷却物の表面において冷却水が沸騰水蒸気膜を突き破ることに着目し、この原理を高圧水によるスプレー冷却に関する熱伝達係数の予測式に適用した結果、高圧水によるスプレー冷却における熱伝達係数は、冷却水が被冷却物に衝突している衝突時間と、冷却に使用するノズルの形状、ポンプ圧力等により決定する冷却条件により定まる定数とにより評価できることを明らかにした。０．５秒平均の高圧水によるスプレー冷却における熱伝達係数αと冷却水が被冷却物に衝突している衝突時間ｔとの関係を、複数の同一形状のノズルについて実験した結果、図３に示すものが得られた。図３を参照すると、前記熱伝達係数αが衝突時間ｔに比例していることが理解される。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
【００１６】
上記諸問題を解決するため、本発明に係る被冷却物の温度予測方法は、冷却水が膜沸騰を起こす程度に加熱された被冷却物を、２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい高水量密度及びポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧の、スプレーノズルからの冷却水によって冷却する際に、下記（１）の予測式によりスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、算出されたスプレー冷却の熱伝達係数に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の表面温度を予測することを特徴としている。
α＝ｋ・ｔ  ……（１）
【００１７】
ここで、α：熱伝達係数、ｔ：スプレーノズルからの冷却水が被冷却物に衝突している時間、ｋ：冷却条件により決まる定数である。
なお、ｔ：スプレーノズルからの冷却水が被冷却物に衝突している時間は、被冷却物上における被冷却物の搬送方向の冷却水が衝突している長さｄを被冷却物の搬送速度ｖで除した値である。また、ｋ：冷却条件により決まる定数は、冷却に使用するノズルの形状、ポンプ圧力等により決定する定数であって、実験により決められるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る被冷却物の温度予測方法によれば、冷却水が膜沸騰を起こす程度に加熱された被冷却物を、２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい高水量密度及びポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧の、スプレーノズルからの冷却水によって冷却する際に、下記（１）の予測式によりスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、算出されたスプレー冷却の熱伝達係数に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の表面温度を予測するので、高水量密度及び高圧の冷却水によって被冷却物を冷却する場合に、適正なスプレー冷却の熱伝達係数を算出でき、この算出結果に基づいてスプレー冷却後の被冷却物の適正な表面温度を予測できる。
α＝ｋ・ｔ  ……（１）
ここで、α：熱伝達係数、ｔ：スプレーノズルからの冷却水が被冷却物に衝突している時間、ｋ：冷却条件により決まる定数である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る被冷却物の温度予測方法が適用される熱延鋼板の製造ラインにおけるスケール除去装置の概略構成図である。図２は従来の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値と、本発明の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側鋼板の表面温度予測値との比較結果を示すグラフである。
【００２０】
図１に示すスケール除去装置１は、加熱炉（図示せず）から抽出された鋼板（被圧延材）Ｓが粗圧延された後に、鋼板Ｓの表面及び裏面に形成されたスケールを除去するものであって、鋼板Ｓ表面及び裏面に４対の第１スプレーノズル２ａ，２ａ’、第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’、第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’、及び第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’が設けられている。スケールの除去に際しては、各第１スプレーノズル２ａ，２ａ’、第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’、第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’、及び第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’から鋼板Ｓの表面及び裏面に向けて冷却水を噴射することにより、鋼板Ｓの表面及び裏面に形成されたスケールを除去するようになっている。粗圧延された鋼板Ｓの表面及び裏面温度は約１１００℃程度に加熱されており、２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい高水量密度（約１０００００Ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 ）及びポンプ圧力で１５ＭＰａ以上の高圧の、スプレーノズル２ａ，２ａ’、２ｂ，２ｂ’、２ｃ，２ｃ’及び２ｄ，２ｄ’からの冷却水によって冷却する。そして、スケール除去装置１によってスケールを除去された鋼板Ｓは、仕上圧延機（図示せず）によって仕上圧延されるようになっている。
【００２１】
ここで、図１に示すスケール除去装置１にあっては、仕上圧延に供される前の鋼板Ｓの温度を予測するために、スケール除去装置１の入側に、この入側におけるＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’をそれぞれ測定する温度計３，３’を設けている。また、スケール除去装置１の入側には、鋼板Ｓの表面側及び裏面側の周囲の空気温度Ｔa ，Ｔa ’をそれぞれ測定する空気温度計４，４’が設けられている。
【００２２】
そして、鋼板Ｓの表面側の温度計３及び空気温度計４は第１空冷温度降下量算出装置５に接続され、鋼板Ｓの裏面側の温度計３’及び空気温度計４’は第１空冷温度降下量算出装置５’に接続されている。各第１空冷温度降下量算出装置５，５’には、スケール除去装置１の入側のＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’のそれぞれ及び鋼板Ｓの表面側及び裏面側の空気温度Ｔa ，Ｔa ’のそれぞれが入力される他、ステファンボルツマン定数σ、放射率φ、及び鋼板Ｓの比熱ｃも入力される。各第１空冷温度降下量算出装置５，５’では、これら入力された値に基づいて、Ａ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’から第１スプレーノズル２ａ，２ａ’からの冷却水によって冷却されるＢ点での鋼板Ｓの表面温度ＴB （図２参照）及び裏面温度ＴB ’までの空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’が算出される。この空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’の算出に際しては、一般の空冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴa1＝σ（ＴA 4 −Ｔa 4 ）・φ/ ｃ  ……（８）
ΔＴa1’＝σ（ＴA ’ 4−Ｔa ’ 4）・φ/ ｃ  ……（９）
で算出される。
【００２３】
そして、表面側の第１空冷温度降下量算出装置５は表面側の第１水冷温度降下量算出装置６に接続され、裏面側の第１空冷温度降下量算出装置５’は裏面側の第１水冷温度降下量算出装置６’に接続されている。そして、表面側の第１水冷温度降下量算出装置６は、第１スプレーノズル２ａから噴射される冷却水の冷却水温度ＴW1を測定する第１冷却水温度計７と、スプレー冷却の熱伝達係数α1 を算出する第１熱伝達係数算出装置８とに接続されている。そして、第１熱伝達係数算出装置８は、第１スプレーノズル２ａに接続された第１定数・衝突時間算出装置９に接続されている。一方、裏面側の第１水冷温度降下量算出装置６’は、第１スプレーノズル２ａ’から噴射される冷却水の冷却水温度ＴW1’を測定する第１冷却水温度計７’と、スプレー冷却の熱伝達係数α1 ’を算出する第１熱伝達係数算出装置８’とに接続されている。そして、第１熱伝達係数算出装置８’は、第１スプレーノズル２ａ’に接続された第１定数・衝突時間算出装置９’に接続されている。
【００２４】
ここで、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’には、空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’のそれぞれの他、スプレー冷却の熱伝達係数α1 ，α1 ’、鋼板Ｓの比熱ｃ、及び冷却水温度ＴW1，ＴW1’も入力される。そして、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’では、これら入力された値に基づいて、第１スプレーノズル２ａ，２ａ’からの冷却水によって冷却される鋼板Ｓの表面、裏面での水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’（図１におけるＢ点での鋼板Ｓの表面温度ＴB 及び裏面温度ＴB ’からＣ点での鋼板Ｓの表面温度ＴC 及び裏面温度ＴC ’までの温度降下量）が算出される。
【００２５】
この水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’の算出に際しては、一般の水冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴW1＝α1 （ＴB −ＴW1）/ ｃ  ……（１０）
ΔＴW1’＝α1 ’（ＴB ’−ＴW1’）/ ｃ  ……（１１）
で算出される。
ここで、ＴB ＝ＴA −ΔＴa1  ……（１２）
ＴB ’＝ＴA ’−ΔＴa1’……（１３）
【００２６】
また、スプレー冷却の熱伝達係数α1 ，α1 ’は、第１熱伝達係数算出装置８，８’のそれぞれにおいて、下記式により算出され、その算出値が各第１水冷温度降下量算出装置６，６’に送出される。
α1 ＝ｋ1 ・ｔ1   ……（１４）
α1 ’＝ｋ1 ’・ｔ1 ’……（１５）
【００２７】
ｔ1 ，ｔ1 ’は第１スプレーノズル２ａ，２ａ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間、ｋ1 ，ｋ1 ’は冷却条件により決まる定数である。第１スプレーノズル２ａ，２ａ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間ｔ1 ，ｔ1 ’は、鋼板Ｓ上における鋼板Ｓの搬送方向の冷却水が衝突している長さｄを鋼板Ｓの搬送速度ｖで除した値であり、第１定数・衝突時間算出装置９，９’によって算出されるものである。第１定数・衝突時間算出装置９，９’では、上位コンピュータから鋼板Ｓの搬送速度ｖが入力されるとともに、第１スプレーノズル２ａ，２ａ’からポンプ圧力Ｐ1 ，Ｐ1 ’が入力され、この入力された搬送速度ｖと、ポンプ圧力Ｐ1 ，Ｐ1 ’に対応して予め定められている衝突長さｄとに基づいて衝突時間ｔ1 ，ｔ1 ’を算出し、算出値を第１熱伝達係数算出装置８，８’のそれぞれに送出する。また、第１定数・衝突時間算出装置９，９’では、ポンプ圧力Ｐ1 ，Ｐ1 ’と、予め定められたノズル形状等とに基づいて冷却条件により定まる定数ｋ1 ，ｋ1 ’を決定し、決定値を第１熱伝達係数算出装置８，８’のそれぞれに送出する。
【００２８】
そして、表面側の第１水冷温度降下量算出装置６には第１復熱温度上昇量算出装置１０が接続され、その一方、裏面側の第１水冷温度降下量算出装置６’には第１復熱温度上昇量算出装置１０’が接続されている。各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’には、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される。そして、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’では、これら入力された値に基づいて、鋼板Ｓの表面、裏面での復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’（図１におけるＣ点での鋼板Ｓの表面温度ＴC 及び裏面温度ＴC ’からＤ点での鋼板Ｓの表面温度ＴD 及び裏面温度ＴD ’までの温度上昇量）が算出される。
【００２９】
また、第１復熱温度上昇量算出装置１０には表面側の第２水冷温度降下量算出装置１１が接続され、第１復熱温度上昇量算出装置１０’には裏面側の第２水冷温度降下量算出装置１１’が接続されている。そして、表面側の第２水冷温度降下量算出装置１１は、第２スプレーノズル２ｂから噴射される冷却水の冷却水温度ＴW2を測定する第２冷却水温度計１２と、スプレー冷却の熱伝達係数α2 を算出する第２熱伝達係数算出装置１３とに接続されている。そして、第２熱伝達係数算出装置１３は、第２スプレーノズル２ｂに接続された第２定数・衝突時間算出装置１４に接続されている。一方、裏面側の第２水冷温度降下量算出装置１１’は、第２スプレーノズル２ｂ’から噴射される冷却水の冷却水温度ＴW2’を測定する第２冷却水温度計１２’と、スプレー冷却の熱伝達係数α2 ’を算出する第２熱伝達係数算出装置１３’とに接続されている。そして、第２熱伝達係数算出装置１３’は、第２スプレーノズル２ｂ’に接続された第２定数・衝突時間算出装置１４’に接続されている。
【００３０】
ここで、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’には、復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、Ａ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’、スプレー冷却の熱伝達係数α2 ，α2 ’、鋼板Ｓの比熱ｃ、及び冷却水温度ＴW2，ＴW2’が入力される。そして、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’では、入力された各値に基づいて、第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’からの冷却水によって冷却される鋼板Ｓの表面、裏面での水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’（図１におけるＤ点での鋼板Ｓの表面温度ＴD 及び裏面温度ＴD ’からＥ点での鋼板Ｓの表面温度ＴE 及び裏面温度ＴE ’までの温度降下量）が算出される。
【００３１】
この水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’の算出に際しては、一般の水冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴW2＝α2 （ＴD −ＴW2）/ ｃ  ……（１６）
ΔＴW2’＝α2 ’（ＴD ’−ＴW2’）/ ｃ  ……（１７）
で算出される。
ここで、ＴD ＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1  ……（１８）
ＴD ’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’  ……（１９）
【００３２】
スプレー冷却の熱伝達係数α2 ，α2 ’は、第２熱伝達係数算出装置１３，１３’のそれぞれにおいて、下記式により算出され、その算出値が各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’に送出される。
α2 ＝ｋ2 ・ｔ2   ……（２０）
α2 ’＝ｋ2 ’・ｔ2 ’……（２１）
【００３３】
ここで、ｔ2 ，ｔ2 ’は第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間、ｋ2 ，ｋ2 ’は冷却条件により決まる定数である。第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間ｔ2 ，ｔ2 ’は、鋼板Ｓ上における鋼板Ｓの搬送方向の冷却水が衝突している長さｄを鋼板Ｓの搬送速度ｖで除した値であり、第２定数・衝突時間算出装置１４，１４’によって算出されるものである。第２定数・衝突時間算出装置１４，１４’では、上位コンピュータから鋼板Ｓの搬送速度ｖが入力されるとともに、第２スプレーノズル２ｂ，２ｂ’からポンプ圧力Ｐ2 ，Ｐ2 ’が入力され、この入力された搬送速度ｖと、ポンプ圧力Ｐ2 ，Ｐ2 ’に対応して予め定められている衝突長さｄとに基づいて衝突時間ｔ2 ，ｔ2 ’を算出し、算出値を第２熱伝達係数算出装置１３，１３’のそれぞれに送出する。また、第２定数・衝突時間算出装置１４，１４’では、ポンプ圧力Ｐ2 ，Ｐ2 ’と、予め定められたノズル形状等とに基づいて冷却条件により定まる定数ｋ2 ，ｋ2 ’を決定し、決定値を第２熱伝達係数算出装置１３，１３’のそれぞれに送出する。
【００３４】
そして、表面側の第２水冷温度降下量算出装置１１には第２復熱温度上昇量算出装置１５が接続され、その一方、裏面側の第２水冷温度降下量算出装置１１’には第２復熱温度上昇量算出装置１５’が接続されている。各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’には、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される。そして、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’では、入力された値に基づいて、鋼板Ｓの表面、裏面での復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’（図１におけるＥ点での鋼板Ｓの表面温度ＴE 及び裏面温度ＴE ’からＥ1 点（図２参照）での鋼板Ｓの表面温度ＴE1及び裏面温度ＴE1’までの温度上昇量）が算出される。
【００３５】
そして、第２復熱温度上昇量算出装置１５は表面側の第２空冷温度降下量算出装置１６に接続され、第２復熱温度上昇量算出装置１５’は裏面側の第２空冷温度降下量算出装置１６’に接続されている。各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’には、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、Ａ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’、及び鋼板Ｓの表面側及び裏面側の空気温度Ｔa ，Ｔa ’が入力される他、上位コンピュータからステファンボルツマン定数σ、放射率φ、及び鋼板Ｓの比熱ｃも入力される。各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’では、入力された値に基づいて、Ｅ1 点での鋼板Ｓの表面温度ＴE1及び裏面温度ＴE1’から第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’からの冷却水によって冷却されるＦ点での鋼板Ｓの表面温度ＴF 及び裏面温度ＴF ’までの空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’が算出される。この空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’の算出に際しては、一般の空冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴa2＝σ（ＴE14 −Ｔa 4 ）・φ/ ｃ  ……（２２）
ΔＴa2’＝σ（ＴE14 −Ｔa ’4 ）・φ/ ｃ  ……（２３）
で算出される。
ここで、ＴE1＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1−ΔＴW2＋ΔＴR2  ……（２４）
ＴE1’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’−ΔＴW2’＋ΔＴR2’……（２５）
【００３６】
そして、表面側の第２空冷温度降下量算出装置１６は表面側の第３水冷温度降下量算出装置１７に接続され、裏面側の第２空冷温度降下量算出装置１６’は裏面側の第３水冷温度降下量算出装置１７’に接続されている。表面側の第３水冷温度降下量算出装置１７は、第３スプレーノズル２ｃから噴射される冷却水の冷却水温度ＴW3を測定する第３冷却水温度計１８と、スプレー冷却の熱伝達係数α3 を算出する第３熱伝達係数算出装置１９とに接続されている。そして、第３熱伝達係数算出装置１９は、第３スプレーノズル２ｃに接続された第３定数・衝突時間算出装置２０に接続されている。一方、裏面側の第３水冷温度降下量算出装置１７’は、第３スプレーノズル２ｃ’から噴射される冷却水の冷却水温度ＴW3’を測定する第３冷却水温度計１８’と、スプレー冷却の熱伝達係数α3 ’を算出する第３熱伝達係数算出装置１９’とに接続されている。そして、第３熱伝達係数算出装置１９’は、第３スプレーノズル２ｃ’に接続された第３定数・衝突時間算出装置２０’に接続されている。
【００３７】
ここで、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’には、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される他、スプレー  冷却の熱伝達係数α3 ，α3 ’、鋼板Ｓの比熱ｃ、及び冷却水温度ＴW3，ＴW3’も入力される。そして、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’では、これら入力された値に基づいて、第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’からの冷却水によって冷却される鋼板Ｓの表面、裏面での水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’（図１において冷却水が衝突しているＦ点からＧ点までに冷却される温度降下量）が算出される。
【００３８】
この水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’の算出に際しては、一般の水冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴW3＝α3 （ＴF −ＴW3）/ ｃ  ……（２６）
ΔＴW3’＝α3 ’（ＴF ’−ＴW3’）/ ｃ  ……（２６）
で算出される。
ここで、ＴF ＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1−ΔＴW2＋ΔＴR2−ΔＴa2  ……（２７）
ＴF ’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’−ΔＴW2’＋ΔＴR2’−ΔＴa2’  ……（２８）
【００３９】
そして、スプレー冷却の熱伝達係数α3 ，α3 ’は、第３熱伝達係数算出装置１９，１９’のそれぞれにおいて、下記式により算出され、その算出値が各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’に送出される。
α3 ＝ｋ3 ・ｔ3   ……（２９）
α3 ’＝ｋ3 ’・ｔ3 ’……（３０）
【００４０】
ここで、ｔ3 ，ｔ3 ’は第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間、ｋ3 ，ｋ3 ’は冷却条件により決まる定数である。第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間ｔ3 ，ｔ3 ’は、鋼板Ｓ上における鋼板Ｓの搬送方向の冷却水が衝突している長さｄを鋼板Ｓの搬送速度ｖで除した値であり、第３定数・衝突時間算出装置２０，２０’によって算出されるものである。第３定数・衝突時間算出装置２０，２０’では、上位コンピュータから鋼板Ｓの搬送速度ｖが入力されるとともに、第３スプレーノズル２ｃ，２ｃ’からポンプ圧力Ｐ3 ，Ｐ3 ’が入力され、この入力された搬送速度ｖと、ポンプ圧力Ｐ3 ，Ｐ3 ’に対応して予め定められている衝突長さｄとに基づいて衝突時間ｔ3 ，ｔ3 ’を算出し、算出値を第３熱伝達係数算出装置１９，１９’のそれぞれに送出する。また、第３定数・衝突時間算出装置２０，２０’では、ポンプ圧力Ｐ3 ，Ｐ3 ’と、予め定められたノズル形状等とに基づいて冷却条件により定まる定数ｋ3 ，ｋ3 ’を決定し、決定値を第３熱伝達係数算出装置１９，１９’のそれぞれに送出する。
【００４１】
そして、表面側の第３水冷温度降下量算出装置１７には第３復熱温度上昇量算出装置２１が接続され、その一方、裏面側の第３水冷温度降下量算出装置１７’には第３復熱温度上昇量算出装置２１’が接続されている。各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’には、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’で算出された水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される。そして、各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’では、入力された値に基づいて、鋼板Ｓの表面、裏面での復熱による温度上昇量ΔＴR3，ΔＴR3’（図１においてＧ点からＨ点までに上昇する温度上昇量）が算出される。
【００４２】
また、第３復熱温度上昇量算出装置２１は表面側の第４水冷温度降下量算出装置２２に接続され、第３復熱温度上昇量算出装置２１’は裏面側の第４水冷温度降下量算出装置２２’に接続されている。表面側の第４水冷温度降下量算出装置２２は、第４スプレーノズル２ｄから噴射される冷却水の冷却水温度ＴW4を測定する第４冷却水温度計２３と、スプレー冷却の熱伝達係数α4 を算出する第４熱伝達係数算出装置２４とに接続されている。そして、第４熱伝達係数算出装置２４は、第４スプレーノズル２ｄに接続された第４定数・衝突時間算出装置２５に接続されている。一方、裏面側の第４水冷温度降下量算出装置２２’は、第４スプレーノズル２ｄ’から噴射される冷却水の冷却水温度ＴW4’を測定する第４冷却水温度計２３’と、スプレー冷却の熱伝達係数α4 ’を算出する第４熱伝達係数算出装置２４’とに接続されている。そして、第４熱伝達係数算出装置２４’は、第４スプレーノズル２ｄ’に接続された第４定数・衝突時間算出装置２５’に接続されている。
【００４３】
ここで、各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’には、各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR3，ΔＴR3’、各第３水冷温度降下量測定装置１７，１７’で算出された水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される他、スプレー冷却の熱伝達係数α4 ，α4 ’、鋼板Ｓの比熱ｃ、及び冷却水温度ＴW4，ＴW4’も入力される。そして、各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’では、これら入力された値に基づいて、第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’からの冷却水によって冷却される鋼板Ｓの表面、裏面での水冷温度降下量ΔＴW4，ΔＴW4’（図１において冷却水が衝突しているＨ点からＩ点までに冷却される温度降下量）が算出される。
【００４４】
この水冷温度降下量ΔＴW4，ΔＴW4’の算出に際しては、一般の水冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴW4＝α4 （ＴH −ＴW4）/ ｃ  ……（３１）
ΔＴW4’＝α4 （ＴH ’−ＴW4’）/ ｃ  ……（３２）
ここで、ＴH ＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1−ΔＴW2＋ΔＴR2−ΔＴa2−ΔＴW3＋ΔＴR3  ……（３３）
ＴH ’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’−ΔＴW2’＋ΔＴR2’−ΔＴa2’−ΔＴW3’＋ΔＴR3’  ……（３４）
で算出される。
【００４５】
そして、スプレー冷却の熱伝達係数α4 ，α4 ’は、第４熱伝達係数算出装置２４，２４’のそれぞれにおいて、下記式により算出され、その算出値が各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’に送出される。
α4 ＝ｋ4 ・ｔ4   ……（３５）
α4 ’＝ｋ4 ’・ｔ4 ’……（３６）
【００４６】
ここで、ｔ4 ，ｔ4 ’は第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間、ｋ4 ，ｋ4 ’は冷却条件により決まる定数である。第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’からの冷却水が鋼板Ｓに衝突している時間ｔ4 ，ｔ4 ’は、鋼板Ｓ上における鋼板Ｓの搬送方向の冷却水が衝突している長さｄを鋼板Ｓの搬送速度ｖで除した値であり、第４定数・衝突時間算出装置２５，２５’によって算出されるものである。第４定数・衝突時間算出装置２５，２５’では、上位コンピュータから鋼板Ｓの搬送速度ｖが入力されるとともに、第４スプレーノズル２ｄ，２ｄ’からポンプ圧力Ｐ4 ，Ｐ4 ’が入力され、この入力された搬送速度ｖと、ポンプ圧力Ｐ4 ，Ｐ4 ’に対応して予め定められている衝突長さｄとに基づいて衝突時間ｔ4 ，ｔ4 ’を算出し、算出値を第４熱伝達係数算出装置２４，２４’のそれぞれに送出する。また、第４定数・衝突時間算出装置２５，２５’では、ポンプ圧力Ｐ4 ，Ｐ4 ’と、予め定められたノズル形状等とに基づいて冷却条件により定まる定数ｋ4 ，ｋ4 ’を決定し、決定値を第４熱伝達係数算出装置２４，２４’のそれぞれに送出する。
【００４７】
そして、表面側の第４水冷温度降下量算出装置２２には第４復熱温度上昇量算出装置
２６が接続され、その一方、裏面側の第４水冷温度降下量算出装置２２’には第４復熱温度上昇量算出装置２６’が接続されている。各第４復熱温度上昇量算出装置２６，２６’には、各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’で算出された水冷温度降下量ΔＴW4，ΔＴW4’、各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR3，ΔＴR3’、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’で算出された水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される。そして、各第４復熱温度上昇量算出装置２６，２６’では、入力された値に基づいて、鋼板Ｓの表面、裏面での復熱による温度上昇量ΔＴR4，ΔＴR4’（図２においてＩ点からＩ1 点までに上昇する温度上昇量）が算出される。
【００４８】
また、表面側の第４復熱温度上昇量算出装置２６は表面側の第３空冷温度降下量算出装置２７に接続され、裏面側の第４復熱温度上昇量算出装置２６’は裏面側の第３空冷温度降下量算出装置２７’に接続されている。各第３空冷温度降下量算出装置２７，２７’には、各第４復熱温度上昇量算出装置２６，２６’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR4，ΔＴR4’、各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’で算出された水冷温度降下量ΔＴW4，ΔＴW4’、各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR3，ΔＴR3’、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’で算出された水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴW2，ΔＴW2’、各第１復熱温度算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’、Ａ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’及び鋼板Ｓの表面側及び裏面側の空気温度Ｔa ，Ｔa ’が入力される他、上位コンピュータからステファンボルツマン定数σ、放射率φ、及び鋼板Ｓの比熱ｃも入力される。各第３空冷温度降下量算出装置２７，２７’では、入力された値に基づいて、Ｉ1 点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度からＪ点での鋼板Ｓの表面及び裏面温度までの空冷温度降下量ΔＴa3，ΔＴa3’が算出される。この空冷温度降下量ΔＴa3，ΔＴa3’の算出に際しては、一般の空冷の熱伝達式が用いられ、
ΔＴa3＝σ（ＴI14 −Ｔa 4 ）・φ/ ｃ  ……（３７）
ΔＴa3’＝σ（ＴI1’4 −Ｔa ’4 ）・φ/ ｃ  ……（３８）
で算出される。
ここで、ＴI1＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1−ΔＴW2＋ΔＴR2−ΔＴa2−ΔＴW3＋ΔＴR3−ΔＴW4＋ΔＴR4  ……（３９）
ＴI1’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’−ΔＴW2’＋ΔＴR2’−ΔＴa2’−ΔＴW3’＋ΔＴR3’−ΔＴW4’＋ΔＴR4’  ……（４０）
【００４９】
そして、表面側の第３空冷温度降下量算出装置２７には温度算出装置２８が接続され、その一方、裏面側の第３空冷温度降下量算出装置２７’には温度算出装置２８’が接続されている。各温度算出装置２８，２８’には、各第３空冷温度降下量算出装置２７，２７’で算出された空冷温度降下量ΔＴa3，ΔＴa3’、各第４復熱温度上昇量算出装置２６，２６’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR4，ΔＴR4’、各第４水冷温度降下量算出装置２２，２２’で算出された水冷温度降下量ΔＴW4，ΔＴW4’、各第３復熱温度上昇量算出装置２１，２１’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR3，ΔＴR3’、各第３水冷温度降下量算出装置１７，１７’で算出された水冷温度降下量ΔＴW3，ΔＴW3’、各第２空冷温度降下量算出装置１６，１６’で算出された空冷温度降下量ΔＴa2，ΔＴa2’、各第２復熱温度上昇量算出装置１５，１５’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR2，ΔＴR2’、各第２水冷温度降下量算出装置１１，１１’で算出された水冷温度降下量ΔＴw2，ΔＴW2’、各第１復熱温度上昇量算出装置１０，１０’で算出された復熱による温度上昇量ΔＴR1，ΔＴR1’、各第１水冷温度降下量算出装置６，６’で算出された水冷温度降下量ΔＴW1，ΔＴW1’、各第１空冷温度降下量算出装置５，５’で算出された空冷温度降下量ΔＴa1，ΔＴa1’及びＡ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴA ，ＴA ’が入力される。そして、各温度算出装置２８，２８’では、入力された値に基づいて、それぞれ下記（４１）、（４２）式により、Ｊ点での鋼板Ｓの表面及び裏面の温度ＴJ ，ＴJ ’が算出される。
【００５０】
ＴJ ＝ＴI1−ΔＴa3＝ＴA −ΔＴa1−ΔＴW1＋ΔＴR1−ΔＴW2＋ΔＴR2−ΔＴa2−ΔＴW3＋ΔＴR3−ΔＴW4＋ΔＴR4  −ΔＴa3  ……（４１）
ＴJ ’＝ＴI1’−ΔＴa3’＝ＴA ’−ΔＴa1’−ΔＴW1’＋ΔＴR1’−ΔＴW2’＋ΔＴR2’−ΔＴa2’−ΔＴW3’＋ΔＴR3’−ΔＴW4’＋ΔＴR4’  −ΔＴa3’  ……（４２）
このようにして算出された鋼板Ｓの表面及び裏面の温度Ｔj ，ＴJ ’がスケール除去装置１を出たところの、鋼板Ｓの表面及び裏面の予測温度とされる。
【００５１】
図２に、従来の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式（（６）、（７）式））を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値と、本発明の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式（（１）式と同等の（１４）、（２０）、（２９）、（３５）式）を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値との比較結果を示す。
【００５２】
本発明の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値は、前述したように、Ｊ点での鋼板Ｓの表面の温度ＴJ であり、図２から理解されるように、Ｊ点での鋼板Ｓの表面の実測値Ｔr よりもわずかに低い温度となっている。
これに対して、従来の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値は、Ｔj となり、Ｊ点での鋼板Ｓの表面の実測値Ｔr よりもかなり高くずれている。
【００５３】
このように、従来の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式（（６）、（７）式））を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値が、実測値と大きくずれるのは、前記（６）、（７）式で示されるスプレー冷却の熱伝達係数算出式が、表１にも示す通り、被冷却物の表面温度θS の適用温度範囲が５００℃以上の場合には水量密度ωの適用水量密度範囲が１００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以上２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以下のもの、あるいは５ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以上２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 以下のものに適用され、また、前記（６）、（７）式で示されるスプレー冷却の熱伝達係数算出式はスプレーノズルから噴出する冷却水の圧力（ポンプ圧力）については比較的低いもの（１５ＭＰａ未満）に適用されるので、高水量密度（２０００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 よりも大きい、例えば１０００００ｌ/ ｍｉｎ・ｍ2 ）及び高圧（ポンプ圧力で１５ＭＰａ以上）の冷却水によって鋼板Ｓを冷却する場合に、前記（６）、（７）式を用いてスプレー冷却の熱伝達係数を算出し、この算出結果をもとに前記（５）式に基づき水冷の熱伝達式から導かれる温度降下量を予測しても、適正な温度降下量を予測できないからである。
【００５４】
一方、本発明の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式（（１）式と同等の（１４）、（２０）、（２９）、（３５）式）を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測すると、高圧水によるスプレー冷却における熱伝達係数が、冷却水が鋼板Ｓに衝突している衝突時間と、冷却に使用するノズルの形状、ポンプ圧力等により決定する冷却条件により定まる定数とにより決定されるので、適正なスプレー冷却の熱伝達係数を算出でき、この算出結果に基づいてスプレー冷却後の鋼板Ｓの適正な表面温度を予測できる。このため、仕上圧延に供される鋼板Ｓの適正な温度を予測でき、スプレーノズルを変更した場合に、仕上圧延に供される鋼板Ｓの温度が何度ぐらい変更するかというのを、適切に予測ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る被冷却物の温度予測方法が適用される熱延鋼板の製造ラインにおけるスケール除去装置の概略構成図である。
【図２】従来の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側の鋼板の表面温度予測値と、本発明の、スプレー冷却の熱伝達係数算出式を用いてスプレー冷却後の鋼板の表面温度を予測した場合のスケール除去装置出側鋼板の表面温度予測値との比較結果を示すグラフである。
【図３】０．５秒平均の高圧水によるスプレー冷却における熱伝達係数αと冷却水が被冷却物に衝突している衝突時間ｔとの関係を、複数の同一形状のノズルについて実験した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１  スケール除去装置
２ａ，２ａ’  第１スプレーノズル
２ｂ，２ｂ’  第２スプレーノズル
２ｃ，２ｃ’  第３スプレーノズル
２ｄ，２ｄ’  第４スプレーノズル
３，３’  温度計
４，４’  空気温度計
５，５’  第１空冷温度降下量算出装置
６，６’  第１水冷温度降下量算出装置
７，７’  第１冷却水温度計
８，８’  第１熱伝達係数算出装置
９，９’  第１定数・衝突時間算出装置
１０，１０’  第１復熱温度上昇量算出装置
１１，１１’  第２水冷温度降下量算出装置
１２，１２’  第２冷却水温度計
１３，１３’  第２熱伝達係数算出装置
１４，１４’  第２定数・衝突時間算出装置
１５，１５’  第２復熱温度上昇量算出装置
１６，１６’  第２空冷温度降下量算出装置
１７，１７’  第３水冷温度降下量算出装置
１８，１８’  第３冷却水温度計
１９，１９’  第３熱伝達係数算出装置
２０，２０’  第３定数・衝突時間算出装置
２１，２１’  第３復熱温度上昇量算出装置
２２，２２’  第４水冷温度降下量算出装置
２３，２３’  第４冷却水温度計
２４，２４’  第４熱伝達係数算出装置
２５，２５’  第４定数・衝突時間算出装置
２６，２６’  第４復熱温度上昇量算出装置
２７，２７’  第３空冷温度降下量算出装置
２８，２８’  温度算出装置
Ｓ  鋼板
【図１】
2005224843.tif 000006
【図２】
2005224843.tif 000007
【図３】
2005224843.tif 000008