[发明专利]钢板的冷却方法及钢板的冷却装置以及钢板的制造方法

说明书

本发明的目的在于，提供在一边用辊将热轧后的钢板约束一边进行冷却的控制冷却中变形少的钢板的冷却方法及钢板的冷却装置、以及钢板的制造方法。钢板的冷却方法，其利用沿钢板输送方向以规定间距配置的多个辊在将钢板约束的状态下输送钢板，利用配置在多个辊间的冷却喷嘴向钢板的上下表面喷射冷却水，从而将钢板冷却，所述钢板的冷却方法中，以满足下述式(1)的通板速度V进行冷却。V＞2.21×10^‑5×Cv×L³×t^‑2×(24.2+204.3×(L/W)²)^‑1…(1)其中，式(1)中，V：通板速度(m/s)，Cv：相对于板厚方向的钢板平均温度而言的冷却速度(℃/s)，L：辊间距(m)，t：板厚(m)，W：板宽(m)。

技术领域

本发明涉及在利用辊将经热轧的高温钢板约束的状态下实施通过冷却的控制冷却。特别涉及针对板厚薄至10mm以下、且板宽为3000mm以上的厚钢板(以下，有时简称为钢板)可制造变形少的钢板的钢板冷却方法及冷却装置、以及钢板的制造方法。

背景技术

在钢板的制造中，需要确保钢板所要求的机械性质、尤其是强度和韧性。为了达成上述要求，实施将轧制后的高温钢板直接冷却、或暂时空冷至室温然后离线(offline)进行再加热·淬火的操作。该冷却中，为了确保钢板所要求的材质方面的特性，需要增大冷却速度。同时，为了确保材质的均匀性、抑制冷却时发生变形(冷却变形，cooling-distortion)，在钢板整个面的范围均匀地进行冷却是重要的。在发生冷却变形的情况下，需要针对冷却后的钢板使用辊矫直机、加压机等矫直机来确保平坦度，因此会产生追加工序，从而成为缩短工期的极大障碍。

为了应对上述情况，目前，对于钢板的冷却而言，广泛实施利用多个辊约束钢板、在所述约束辊之间配置冷却喷嘴、一边使钢板通过一边进行冷却(称为通过冷却)的方法，由此制造变形少的钢板。

作为使用上述方法进行控制冷却的理由，可举出下述理由：进行通过冷却能以较短的设备长度实现冷却，因此能够抑制初期投资成本。另外，约束辊可抑制由于冷却中的钢板上下表面、钢板面内的温度分布的不均匀而发生的变形，并且通过在辊间配置冷却喷嘴，使得冷却水不会流出至冷却装置外部，从而防止冷却水滞留于钢板上的情况。

从以上的观点考虑，例如，专利文献1中记载了如下方法：针对由冷却后的钢板温度分布的不均匀导致的形状不良，基于冷却后钢板的温度分布的测定来预测钢板中产生的残余应力，从而判断是否需要矫直。

另外，专利文献2中记载了如下方法：从抑制在水冷中发生的拱形翘曲(camber)的观点考虑，着眼于约束辊，在作为约束辊的辊间距、钢板厚度的函数而言所需的约束辊的约束力的范围内施加负荷，从而制造平坦度良好的钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2843273号公报

专利文献2：日本专利第3925789号公报

发明内容

发明所要解决的课题

利用如上述中所说明的方法虽可制造变形少的钢板，但即使确保宽度方向、上下表面的温度均匀性并进行冷却，仍然存在发生变形的情况。因此，本申请发明人对变形的发生进行了研究，结果发现，由于水冷时的钢板宽度方向的收缩所导致的屈曲变形(bucklingstrain)而产生冷却变形。明确了对于由屈曲变形导致的冷却变形而言，在板厚薄且板宽度宽的钢板的情况下，不易显示出如上述中所说明的方法带来的降低效果，尤其在板厚为10mm以下且板宽为3000mm以上的钢板的冷却时，即使确保宽度方向、上下表面的温度均匀性而进行冷却，仍然会发生变形。