专利名称：热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法
技术领域：
本发明涉及热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法，详细而言，涉及通过对在热精轧机中刚轧制之后的高温的钢板喷射冷却水而水冷钢板来制造热轧钢板时、能够准确地控制钢板在停止了该冷却之后的温度的热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法。
背景技术：
用作汽车用途、结构材料用途等的钢材要求具有优异的強度、加工性、韧性这样的机械特性。为了综合性地提高这些机械特性，有效的做法是使钢材的组织微细化。因此，大 量摸索了用于获得具有微细的组织的钢材的方法。而且，通过实现组织的微细化，即使減少合金元素的添加量，也能获得具有优异的机械特性的高強度热轧钢板。作为组织的微细化方法，公知如下方法，即，在热精轧的特别是后段轧制设备中，进行高压下率的轧制而使奥氏体晶粒微细化并且使钢板累积轧制应变，从而谋求轧制后所获得的铁素体晶粒的微细化。此外，从抑制奥氏体的再結晶、恢复而促进铁素体相变的观点出发，在轧制后的尽量短的时间内将钢板冷却至600°C 750°C的做法是有效的。S卩，优选设置能紧接着热精轧井比以往快地进行冷却的冷却装置，而使轧制后的钢板骤冷。并且，在这样使轧制后的钢板骤冷时，为了提高冷却能力，增加向钢板喷射的每单位面积的冷却水量即流量密度是有效的。另ー方面，不仅要像这样较快地进行骤冷，而且还要求ー边进行这样的骤冷，ー边准确地停止冷却而使得钢板成为所需的金相组织、对冷却进行控制而使得停止骤冷时的钢板温度成为规定的温度。由此，能够获得所希望的钢板的组织，从而能够使所制造的大量的钢板的品质稳定。在此，以下将停止骤冷时的温度记作骤冷停止温度。进ー步详细而言，骤冷停止温度如下所述。由于骤冷，钢板表层部的热量被快速地吸收，骤冷过程中的钢板厚度方向的温度分布呈表面温度比中心温度低的过渡状态。若以上述状态停止骤冷，则随着时间的流逝中心部的热量会向表层部扩散而使温度均匀化。骤冷停止温度是指上述均匀化后的状态的钢板温度，其大致与在从骤冷停止开始经过一定时间之后利用辐射温度计测量到的钢板的表面温度的值一致。在专利文献I中公开有ー种热轧钢板的制造方法，其特征在于，在热轧的中途将热轧条件改变为与预先设定了的热轧条件不同的另ー热轧条件并继续进行热轧的情况下，基于该另ー热轧条件和钢板在水冷装置的入口侧的温度的测量值，求得能够将钢板的卷绕温度作为目标值的、对水冷装置设定的冷却条件的设定值，并且，基于该另ー热轧条件和钢板在水冷装置的入口侧的温度的测量值，通过修正并设定水冷装置的冷却条件的设定值。由此，能够将轧制后的钢板温度控制至目标温度。因此，在专利文献I中，提出有在热精轧机的出ロ侧具有快速冷却装置的冷却方法，且在精轧机和快速冷却装置之间设置有温度计。专利文献I :日本特开2001 — 246409号公报
发明内容
发明要解决的问题如上所述，有效的做法是在热精轧之后尽快地进行急剧的冷却，因此，优选从紧接着热精轧机列的最终轧制设备的工作轧辊的后方进行冷却。即，对存在于热精轧机列的最终轧制设备的壳体的内侧的钢板喷射冷却水而进行冷却。可是，在进行上述冷却时，无法在精轧机和冷却装置之间测量钢板的温度，因此，无法像专利文献I所述的那样控制冷 却水。因此，本发明鉴于上述问题点，其课题在于提供一种即使在热轧钢板的制造生产线中配置有能够从精轧机内进行冷却的冷却装置的情况下、也能够控制钢板的冷却的热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法。用于解决问题的方案以下，对本发明进行说明。在此，为了易于理解，以用括号括上在附图中标注的附图标记的方式进行记载，但是本发明并不限定于此。技术方案I所述的发明是热轧钢板的制造装置(10)，其包括热精轧机列(11)；即刻骤冷装置(20)，其配置于热精轧机列的最终轧制设备(Hg)的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水；最终轧制设备入口侧温度測量装置(45)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置；钢板速度測量部件
(47)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置；骤冷停止温度预测装置(51)，其基于由最终轧制设备入口侧温度測量装置測量到的钢板的表面温度、由钢板速度測量部件測量到的钢板速度和即刻骤冷装置的供水量或供水压カ计算骤冷停止预测温度；以及即刻骤冷控制装置(52)，其修正即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致。技术方案2所述的发明是热轧钢板的制造方法，其是利用技术方案I所述的热轧钢板的制造装置(10)制造热轧钢板的方法，其将最终轧制设备(Hg)的入口侧的钢板温度測量值作为初始值，基于钢板的表面温度和即刻骤冷装置(20)的供水量或供水压カ计算骤冷停止预测温度，并修正即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致。技术方案3所述的发明是热轧钢板的制造装置(10)，其包括热精轧机列(11)；即刻骤冷装置(20)，其配置于热精轧机列的最终轧制设备(Hg)的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水；最终轧制设备入口侧温度測量装置(45)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置；即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置(48)，其以能够测量钢板在即刻骤冷装置的出ロ侧的表面温度的方式设置；钢板速度測量部件(47)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置；骤冷停止温度预测装置(51)，其基于由最终轧制设备入口侧温度測量装置測量到的钢板的表面温度、由钢板速度測量部件測量到的钢板速度和即刻骤冷装置的供水量或供水压カ计算骤冷停止预测温度；以及即刻骤冷控制装置(52)，其修正即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使地骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致直到钢板的前端部通过即刻骤冷装置，并在钢板的前端部通过即刻骤冷装置之后，修正即刻骤冷装置的供水量、供水压カ或钢板的速度，使地由即刻骤冷装置出口侧温度測量装置測量到的钢板温度与目标骤冷停止温
度一致。
技术方案4所述的发明是热轧钢板的制造方法，其是利用技术方案3所述的热轧钢板的制造装置(10)制造热轧钢板的方法，其将最终轧制设备(Hg)的入口侧的钢板温度測量值作为初始值，基于钢板的表面温度和即刻骤冷装置的供水量或供水压カ计算骤冷停止预测温度，并修正即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致直到钢板的前端部通过即刻骤冷装置(20)，在钢板的前端部通过即刻骤冷装置之后，修正即刻骤冷装置的供水量、供水压カ或钢板的速度，使得即刻骤冷装置出口侧温度測量装置(48)的测量值与目标骤冷停止温度一致。技术方案5所述的发明是热轧钢板的制造装置(110)，其包括热精轧机列(11)；即刻骤冷装置(20)，其配置于热精轧机列的最终轧制设备(Hg)的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水；热轧层流(日文ホッ卜ラン)冷却装置
(40)，其是配置在比即刻骤冷装置靠出口侧的位置的冷却装置；最终轧制设备入口侧温度測量装置(45)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置；钢板速度測量部件(47)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置；骤冷停止温度·卷绕温度预测装置(151)，其基于由最终轧制设备入口侧温度測量装置測量到的钢板的表面温度、由钢板速度測量部件測量到的钢板速度、即刻骤冷装置的供水量或供水压カ和热轧层流冷却装置的供水量计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度；以及即刻骤冷·热轧层流冷却控制装置(152)，其修正即刻骤冷装置的供水量或供水压カ而使骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致。技术方案6所述的发明是热轧钢板的制造方法，其是利用技术方案5所述的热轧钢板的制造装置(110)制造热轧钢板的方法，其将最终轧制设备(Hg)的入口侧的钢板温度測量值作为初始值，基于钢板的表面温度、即刻骤冷装置(20)的供水量或供水压カ和热轧层流冷却装置(40)的供水量，计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度，并修正即刻骤冷装置的供水量或供水压カ以及修正热轧层流冷却装置的供水量，使得骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致。技术方案7所述的发明是热轧钢板的制造装置(110)，其包括热精轧机列(11)；即刻骤冷装置(20)，其配置于热精轧机列的最终轧制设备(Hg)的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水；热轧层流冷却装置(40)，其是配置在比即刻骤冷装置靠出ロ侧的位置的冷却装置；最终轧制设备入口侧温度測量装置(45)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置；即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置(48)，其以能够测量钢板在即刻骤冷装置的出ロ侧的表面温度的方式设置；钢板速度測量部件(47)，其以能够测量钢板在最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置；骤冷停止温度·卷绕温度预测装置(151)，其基于由最终轧制设备入口侧温度測量装置測量到的钢板的表面温度、由钢板速度測量部件測量到的钢板速度、即刻骤冷装置的供水量或供水压カ和热轧层流冷却装置的供水量计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度；以及即刻骤冷·热轧层流冷却控制装置(152)，其修正即刻骤冷装置的供水量或供水压カ和热轧层流冷却装置的供水量，使得骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致直到钢板的前端部通过即刻骤冷装置，并在钢板的前端部通过即刻骤冷装置之后，修正即刻骤冷装置的供水量、供水压カ或钢板的速度，使得由即刻骤冷装置出口侧温度測量装置測量到的温度与目标骤冷停止温度一致，并且，修正热轧层流冷却装置的供水量，使得卷绕预测温度与目标卷绕温度一致。技术方案8所述的发明是热轧钢板的制造方法，其是利用技术方案7所述的热轧钢板的制造装置(110)制造热轧钢板的方法，其将最终轧制设备的入口侧的钢板温度測量值作为初始值，基于钢板的表面温度、即刻骤冷装置的供水量或供水压カ和热轧层流冷却装置(40)的供水量计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度，并修正即刻骤冷装置的供水量或供水压カ以及修正热轧层流冷却装置的供水 量，使得骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致直到钢板的前端部通过即刻骤冷装置(20)，在钢板的前端部通过即刻骤冷装置之后，修正即刻骤冷装置的供水量、供水压カ或钢板的速度，使得由即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置(48)測量到的温度与目标骤冷停止温度一致，并且，修正热轧层流冷却装置的供水量，使得卷绕预测温度与目标卷绕温度一致。发明的效果根据本发明的热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法，即使在配置有能够从精轧机内进行冷却的冷却装置的情况下，也能够精度较佳地控制钢板的冷却。
图I是示意性地表示第一实施方式的热轧钢板的制造装置的一部分的图。图2是将图I中配置有即刻骤冷装置的部分作为重点而放大表示的图。图2的(a)是表示即刻骤冷装置的整体的图，图2的(b)是重点表示最终轧制设备的附近的结构的图。图3是说明即刻骤冷装置的冷却喷嘴的立体图。图4是用于说明即刻骤冷装置的冷却喷嘴的排列的图。图5是示意性地表示第二实施方式的热轧钢板的制造装置的一部分的图。
具体实施例方式通过下述说明的用于实施发明的实施方式，能够明确本发明的上述作用和益处。以下，根据附图所示的实施方式说明本发明。但是，本发明并不限定于这些实施方式。图I是用于说明第一实施方式的热轧钢板的制造装置10 (以下有时记作“制造装置10”)的示意图。在图I中，沿从纸面的左侧(上游侧、入口侧)向右侧(下游侧、出口侦D的方向输送钢板1，纸面的上下方向是铅垂方向。在此，用虚线表示轧制线。有时将上游侧(入口侧)·下游侧(出口侧)方向记作输送方向，有时也将与该输送方向正交的方向且是所输送的钢板的板宽的方向记作钢板板宽方向。此外，在图中，为了方便观看，有时省略了重复的附图标记。如图I所示，制造装置10包括热精轧机列11、输送辊12、12、…、夹紧辊13、卷绕装置14、即刻骤冷装置20和热轧层流冷却装置40。另外，制造装置10在热精轧机列11的最终轧制设备I Ig的入口侧包括最终轧制设备入ロ侧温度測量装置45和板厚測量装置46。除此之外，在最终轧制设备Ilg中设置有钢板速度測量部件47，在即刻骤冷装置20的出ロ侧且紧接着夹紧辊13的后方设置有即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48，在卷绕装置14的前方设置有卷绕温度測量装置49，并且，制造装置10还具有冷却控制装置50。此外，里然省略图示和说明，但在比热精轧机列11的靠入口侧的位置配置有加热炉、粗轧机列等，而备齐用于进入到热精轧机列11中的钢板的条件。大致像下述那样地制造热轧钢板。S卩，自加热炉抽出而被粗轧机列轧制至规定的厚度的粗型材(日文粗バー)连续地被热精轧机列11轧制至规定的厚度。然后，在即刻骤冷装置20内被快速地冷却。届时，进行由冷却控制装置50控制的冷却。然后，使上述规定厚度的钢板通过夹紧辊13，利用热轧层流冷却装置40将该钢板冷却至规定的卷绕温度，利用卷绕装置14卷绕成卷状。详细的制造方法稍后进行说明。
以下，对制造装置10进行详细的说明。图2是放大表示图I中设置有即刻骤冷装置20的部位的图。图2的(a)是放大表示即刻骤冷装置20的整体的图，图2的(b)是进ー步重点表示最终轧制设备Hg的附近的结构的图。 热精轧机列11的7台轧机(rolling mill) 11a、…、Ilf、Ilg沿输送方向排列设置。各轧机11a、…、IlfUlg是构成所谓的各轧制设备(stand)中的轧机，在最终成品中能满足所需的厚度、机械特性、表面品质等条件地设定压下率等轧制条件。在此，各轧制设备的压下率被设定为满足所制造的钢板应有的性能。在此，从以高压下率进行轧制而使奥氏体晶粒微细化并且使钢板累积轧制应变，从而谋求轧制后所获得的铁素体晶粒的微细化的观点出发，在作为最终轧制设备的轧制设备Ilg中要求压下率比常规的轧制高的压下率即15% 50%的压下率。各轧制设备的轧机包括实际上夹着钢板进行压下的ー对工作轧辊I law、I law、···、I lfw、I lfw、I lgw、I Igw和以外周与该工作轧棍接触的方式配置的ー对支承棍I lab、I lab, ...、llfb、llfb、llgb、llgb。此外，轧机具有将工作轧辊和支承辊包含在内侧、形成轧机的外壳并支承轧辊的壳体llah、"^llfhUlgtu该壳体具有相对地竖立设置的竖立设置部Ilgr、llgr,该竖立设置部IlgrUlgr以沿钢板板宽方向隔着所输送的钢板I的方式竖立设置。在此，在图2的(a)中以LI表示的、工作轧辊Ilgw的旋转轴线中心和壳体竖立设置部Ilgr的出口侧端面之间的距离LI比工作轧辊Ilgw的半径rl大。因此，能够在相当于作为工作轧辊Ilgw的旋转轴线中心和壳体竖立设置部Ilgr的出口侧端面之间的距离LI与工作轧辊Ilgw的半径rl之差的Ll-rl的部位如后述那样配置即刻骤冷装置20的一部分。即，能够将该即刻骤冷装置20的一部分以插入壳体Ilgh的内侧的方式设置。输送棍12、12、…是沿输送方向输送钢板I的棍组。夹紧辊13兼具脱水的作用，设置在即刻骤冷装置20的出ロ侧。由此，能够防止在即刻骤冷装置20内喷射的冷却水向钢板I的出ロ侧流出。此外，能够抑制即刻骤冷装置20中的钢板I的起伏，特别是能够提高钢板I的前端咬入卷绕装置14之前的时刻的钢板I的输送性。在此，夹紧辊13的辊当中的上侧的辊13a如图2的(a)所示那样能够上下移动。卷绕装置14是将轧制后的钢板卷绕成卷状的装置。卷绕装置14能够使用公知的卷绕装置。根据图2的(a)、图2的(b)可知，即刻骤冷装置20包括上表面供水部件21、21、…、下表面供水部件22、22、···、上表面引导件25、25、 和下表面引导件30、30、…。上表面供水部件21、21、…是向钢板I的上表面侧供给冷却水的部件，包括冷却集管21a、21a、…、呈多列地设置在各冷却集管21a、21a、…上的导管21b、21b、…和安装在该导管21b、21b、…的顶端的冷却喷嘴21c、21c、…冷却集管21a是沿钢板板宽方向延伸的配管，该种冷却集管21a、21a、…沿输送方向排列。导管21b、21b、…是自各冷却集管21a分支出的多个细配管，导管21b、21b、…的开ロ端部朝向钢板的上表面侧。导管21b、21b、…沿冷却集管21a的管长方向、即钢板板宽方向呈梳状地设有多个。在各导管21b、21b、...的顶端安装有冷却喷嘴21c、21c、...。本实施方式的冷却喷嘴21c、21c、…是能够形成扇形的冷却水射流(例如5mm 30mm左右的厚度)的扁平型的喷嘴。图3、图4表示利用该冷却喷嘴21c、21c、…形成在钢板表面上的冷却水射流的示意图。图3是立体图。图4是概略地表示该射流碰撞到钢板表面时的碰撞形态的图。在图4中，白色圆圈所表示的是冷却喷嘴21c、21c、…的正下方的位置，粗线所表示的是冷却水射流的碰撞位置、形状。图3、图4 一并表不了输送方向和钢板板宽方向。此外，图4的“…”部分意味着为了方便观看而省略了白色圆圈和粗线。根据图3、图4可知，在本实施方式中，在相邻的喷嘴列中，以将冷却喷嘴21c、21c、…的钢板板宽方向的位置错开的方式配置，并且使相隔一列的喷嘴列的冷却喷嘴21c、21c、…的钢板板宽方向的位置相同，从而形成为所谓的交错状排列。在本实施方式中，以使钢板表面的钢板板宽方向上的所有位置都能在一列喷嘴列中至少两次通过冷却水射流的方式配置了冷却喷嘴21c、21c···。即，所输送的钢板的某一点ST沿图4的直线箭头移动。届时，如在喷嘴列A通过两次(A1、A2)、在喷嘴列B通过两次(B1、B2)、在喷嘴列C通过两次(C1、C2)、…那样在各喷嘴列中使来自属于该喷嘴列的喷嘴的射流与上述点ST碰撞两次。为此，以使冷却喷嘴21c、21c、…的间隔Pw、冷却水射流的碰撞宽度L和扭转角β之间满足L=2Pff/cos β的关系的方式配置了冷却喷嘴21c、21c、…。在本实施方式中，使钢板表面的钢板板宽方向上的所有位置两次通过冷却水射流，但本发明并不限定于此，也可以是通过3次以上。另外，从谋求钢板板宽方向上的冷却能力的均匀化这样的观点出发，在输送方向上相邻的喷嘴列中沿彼此相反的方向扭转冷却喷嘴21c、21c、…。此外，由喷嘴的排列决定了与钢板的冷却相关的“均匀冷却宽度”。这在所配置的喷嘴组的性质上意味着所输送的钢板能够均匀冷却的钢板宽度方向的大小。具体而言，大多情况下与在钢板的制造装置中能制造的最大的钢板的宽度一致。具体而言例如图4中以RH表示的大小。在此，在本实施方式中，说明了像上述这样在相邻的喷嘴列中沿彼此相反的方向扭转冷却喷嘴21c、21c、…的形态，但本发明未必限定于此，也可以是沿同一方向扭转所有冷却喷嘴21c、21c、…的形态。此外，扭转角(上述β)也没有特别限定，能够从所需的冷却能力、设备配置的紧凑性(日文納まり)等观点出发适宜确定。此外，在本实施方式中，从上述优点的观点出发采用了使相邻的喷嘴列沿输送方向形成为交错状排列的形态，但本发明并不限定于此，也可以是将冷却喷嘴沿输送方向排列在直线上的形态。供上表面供水部件21设置的位置、特别是要配置冷却喷嘴21c、21c、…的位置没有特别限定，但是优选在紧接着热精轧机列11中的最终轧制设备Iig的后方，从该最终轧制设备Iig的壳体Ilgh的内侧非常靠近该最终轧制设备Ilg的工作轧辊IlgW地配置供上表面供水部件21设置的位置、特别是要配置冷却喷嘴21c、21c、…的位置。通过这样配置，能够在由热精轧机列11进行的轧制后即刻使钢板I骤冷，并且能够将钢板I的前端部稳定地引导到即刻冷却装置20中。在本实施方式中，根据图2可知，靠近工作轧辊Ilgw的冷却喷嘴21c、21c、…接近钢板I地配置。而且，自各冷却喷嘴21c、21c、…的冷却水喷射ロ喷射的冷却水的喷射方向以铅垂方向作为基本方向，但是优选来自距最终轧制设备Ilg的工作轧棍IlgwUlgW最近的冷却喷嘴21c、21c、···、冷却喷嘴22c、22c、…的冷却水的喷射与铅垂方向相比向工作轧辊llgw、Ilgw的方向傾斜。由此，能够进一歩缩短钢板I被最终轧制设备Ilg压下后直到冷却开始的时间，也能够使因轧制而累积的轧制应变恢复的时间基本为零。因而，能够制造具有更加微细的组织的钢板。下表面供水部件22、22、…是向钢板I的下表面侧供给冷却水的部件，包括冷却集管22a、22a、…、呈多列地设置在各冷却集管22a、22a、…上的导管22b、22b、…和安装在该导管22b、22b、…的顶端的冷却喷嘴22c、22c、…。下表面供水部件22、22、…与上述的上表面供水部件21、21、…相对地设置,下表面供水部件22、22、…的冷却水的喷射方向与上表面供水部件21、21、…不同，但结构与上表面供水部件21、21、…大致相同，因此这里省略说明。如图3所示，在修正向上表面供水部件21、21、…供给的供水量的情况下，设于向冷却集管21a、21a、…供水的供水流路21e中的供水量调整装置21g接到来自即刻骤冷控制装置52 (參照图I)的供水量修正指令，并进行适当的供水量的修正。此外，在修正供水压カ的情况下，设于向冷却集管21a、21a、…供水的供水流路21e中的供水量调整装置21g接到来自即刻骤冷控制装置52的供水压カ修正指令，并通过修正供水量，使得利用安装于冷却集管21a、21a、…的压力传感器21f測量到的压カ值与指令的压カ值一致，由此，进行适当的供水压カ的修正。另ー方面，修正向下表面供水部件22、22、…供给的供水量和供水压カ的情况也与上表面供水部件21、21、…相同。接下来返回到图2,对上表面引导件25、25、…进行说明。上表面引导件25、25、…是配置在上表面供水部件21和所输送的钢板I之间，为防止在钢板I的前端通过时该钢板I的前端卡在导管21b、21b、…和冷却喷嘴21c、21c上而设的板状的构件。另ー方面，在上表面引导件25、25、…上设有供来自上表面供水部件21的射流通过的流入孔。由此，来自上表面供水部件21的射流能通过该上表面引导件25、25、…到达钢板I的上表面，而进行适当的冷却。在此使用的上表面引导件25的形状没有特别限定，能够使用公知的上表面引导件。 上表面引导件25、25、…像图2所不那样地配置。在本实施方式中，使用3个上表面引导件25、25、25,这些上表面引导件25、25、25沿输送方向排列配置。任一个上表面引导件25、25、25均与冷却喷嘴21c、21c、…的高度方向位置相对应地配置。即，在本实施方式中，距最终轧制设备Ilg的工作轧辊Ilgw最近的上表面引导件25以最终轧制设备Ilg侧的端部较低、另一端侧较高的方式倾斜地配置。其他两个上表面引导件25、25距输送面(轧制线)具有规定的间隔地与该输送面(轧制线)大致平行地配置。下表面引导件30是配置在下表面供水部件22和所输送的钢板I之间的板状的构件。由此，能防止特别是在钢板I通过该制造装置10时钢板I的最前端卡在下表面供水部件22、22、…和输送棍12、12、…上。另ー方面,在下表面引导件30上设有供来自下表面供水部件22的射流通过的流入孔。由此，来自下表面供水部件22的射流能通过该下表面引导件30到达钢板I的下表面，而进行适当的冷却。在此使用的下表面引导件30的形状没有特别限定，能够使用公知的下表面引导件。 这样的下表面引导件30像图2所示那样地配置。在本实施方式中，使用了 4个下表面引导件30、30、···，分别配置在输送棍12、12、12之间。任一个下表面引导件30、30、…均配置在相对于输送棍12、12、…的上端部不太低的高度。在本实施方式中，说明了具有下表面引导件30的例子，但也可以未必设置下表面 引导件。在如以上那样的冷却水的供给过程中，对于具体的供水量，由必要的钢板的冷却热量适宜決定，没有特别限定。但是，如上述那样，从钢板组织的微细化的观点出发，轧制之后即刻骤冷是有效的，因此，优选以较高的流量密度进行冷却。例如从上述钢板的组织的微细化的观点出发，所供给的冷却水的流量密度能够列举IOm3/ Cm2 ·分钟) 25m3/ Cm2 ·分钟)。另外，该流量密度是在钢板的单面上的流量密度，也可以是比IOm3八m2 分钟) 25m3/Cm2 ·分钟)大的流量密度。作为冷却能力，优选在3mm厚的钢板中为600°C /秒以上。返回到图1，继续对制造装置10进行说明。热轧层流冷却装置40是配置在夹紧辊13的后方的水冷的冷却装置，用于将钢板I冷却至卷绕温度。热轧层流冷却装置40与即刻骤冷装置20同样地具有上表面供水部件、下表面供水部件，以能够从上下表面两面冷却钢板I的方式构成。热轧层流冷却装置40的上表面供水部件是向钢板I的上表面侧供给冷却水的部件，在此能够使用通常所应用的冷却部件。在这些冷却部件中，例如能够列举管状层流(pipe laminar)冷却装置,该装置包括层流喷嘴。热轧层流冷却装置40的下表面供水部件是向钢板I的下表面侧供给冷却水的部件，在此能够使用通常所应用的冷却部件。在这些冷却部件中，例如能够列举喷射冷却装置，该喷射冷却装置具有用于形成圆锥形的射流的“实心圆锥形(full cone)喷嘴”。也如图I所示，最终轧制设备入口侧温度測量装置45是在热精轧机列11的最终轧制设备Iig的入口侧测量钢板I的表面温度的装置。在图I所示的本实施方式的制造装置10中，将ー个最终轧制设备入口侧温度測量装置45设置在钢板的上表面侧或下表面侧，但也可以设置多个最终轧制设备入口侧温度測量装置。此时，优选将ー些设置在上表面，另ー些配置在下表面。由此，能够将作为后述的骤冷停止温度预测所使用的板厚方向温度分布初始值设定为上下非対称的分布，从而能够谋求预测的高精度化。此外，最终轧制设备入口侧温度測量装置45只要是能够测量钢板I的表面温度的装置即可，可以是任意种类的装置，并不限于特定型式的装置。在本实施方式中，考虑到在精轧机列11的轧制设备之间使用冷却水的可能性，并为了減少由在此喷射的冷却水引起的测量误差，优选使用所谓的水柱式温度计。水柱式温度计是由日本特开2006 — 010130号公报等公开的那样包括配置在与钢板I相対的位置上的辐射温度计和用于在钢板I与该辐射温度计之间形成作为光波导路的水柱的水柱形成部件的温度计。然后，利用辐射温度计隔着该水柱来检测来自钢板I的表面的辐射光，由此，能够高精度地测量钢板I的表面温度。最终轧制设备入口侧温度測量装置45所测量的钢板I的表面温度的測量结果被输入至后述的冷却控制装置50。也如图I所示，板厚测量装置46是在热精轧机列11的最终轧制设备Ilg的入口侧测量钢板I的板厚的装置。板厚測量装置46只要是能够测量钢板I的厚度的装置即可，可以是任意种类的装置，并不限于特定型式的装置。但是，考虑到钢板I的厚度不足30_，从该厚度范围内的測量精度等的观点出发，优选X射线厚度计。板厚測量装置46所测量的钢板I的板厚的测量结果被输入至后述的冷却控制装 置50。也如图I所示，钢板速度测量部件47设置在热精轧机列11的最终轧制设备Ilg中，用于测量钢板I在最终轧制设备Ilg的入口侧的速度。钢板速度測量部件47只要是能够测量钢板I的速度的部件即可，可以是任意种类的部件。在本实施方式中，通过将前滑率乘以工作轧辊IlgwUlgw的圆周速度,而获得钢板I的速度。钢板速度测量部件47所测量的钢板I的速度测量结果被输入至后述的冷却控制装置50。即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48是用于测量钢板在即刻骤冷装置20的出口侧的温度的装置，卷绕温度測量装置49是用于測量在卷绕装置14卷绕前的钢板温度的装置。这些即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48和卷绕温度測量装置49只要是能够测量钢板I的表面温度的装置即可，可以是任意种类的传感器，并不限于特定型式的传感器。冷却控制装置50包括骤冷停止温度预测装置51和即刻骤冷控制装置52。骤冷停止温度预测装置51基于从最终轧机Ilg的入口侧的最终轧制设备入口侧温度測量装置45输入的钢板I的表面温度的测量值(FT’)、从板厚測量装置46输入的钢板I的板厚的测量值和从钢板速度測量部件47输入的钢板I的输送速度的测量值，包含使用了钢板I的传热模型的即刻骤冷装置20的骤冷在内来对骤冷停止温度进行预测运算，从而获得骤冷停止预测温度。这里所进行的运算内容的例子将在后述详细地说明。在即刻骤冷控制装置52中，在钢板I的前端到达最终轧制设备入口侧温度測量装置45后直到钢板I的前端到达即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48的期间里，即，直到钢板I的前端通过即刻骤冷装置20，即刻骤冷控制装置52对设定了的目标骤冷停止温度和由上述骤冷停止温度预测装置51计算出的骤冷停止预测温度是否一致进行判断，并且在不一致的情况下控制即刻骤冷装置20的冷却水量。此外，在钢板I的前端到达即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48之后，即，在钢板I的前端通过即刻骤冷装置20之后，控制即刻骤冷装置20的冷却水量和钢板的速度中的至少ー个，使得设定了的目标骤冷停止温度与由即刻骤冷装置出ロ侧温度測量装置48測量到的測量温度一致。利用具有以上那样的结构的制造装置10能够将钢板I控制至所希望的骤冷停止温度，从而制造具有预期组织的热轧钢板。接下来，说明通过使用制造装置10来制造热轧钢板的方法的例子。这是通过改变即刻骤冷装置20的供水量而使骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致的例子。
到达热精轧机列11的最终轧制设备Ilg的入口侧的钢板I的表面温度、板厚和速度可分别由最终轧制设备入口侧温度測量装置45、板厚測量装置46和钢板速度測量部件47測量。骤冷停止温度预测装置51根据这些温度、板厚、速度、钢板的比热、密度等利用式
(I)计算最终轧制设备Ilg的入口侧温度。式(I)是钢板I从最终轧制设备入口侧温度测量装置45直到最终轧制设备Ilg的过程中的温度下降量AT1，是由空冷引起的温度下降量
△T1。[式I]
权利要求
1.一种热轧钢板的制造装置，其包括 热精轧机列； 即刻骤冷装置，其配置于上述热精轧机列的最终轧制设备的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水； 最终轧制设备入口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置； 钢板速度测量部件，其以能够测量上述钢板在上述最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置； 骤冷停止温度预测装置，其基于由上述最终轧制设备入口侧温度测量装置测量到的钢板的表面温度、由上述钢板速度测量部件测量到的钢板速度和上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力计算骤冷停止预测温度；以及 即刻骤冷控制装置，其修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得上述骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致。
2.一种热轧钢板的制造方法，其是利用权利要求I所述的热轧钢板的制造装置制造热轧钢板的方法， 该热轧钢板的制造方法将上述最终轧制设备的入口侧的钢板温度测量值作为初始值，基于上述钢板的表面温度和上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力计算上述骤冷停止预测温度，并修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得上述骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致。
3.一种热轧钢板的制造装置，其包括 热精轧机列； 即刻骤冷装置，其配置于上述热精轧机列的最终轧制设备的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水； 最终轧制设备入口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置； 即刻骤冷装置出口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述即刻骤冷装置的出口侧的表面温度的方式设置； 钢板速度测量部件，其以能够测量上述钢板在上述最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置； 骤冷停止温度预测装置，其基于由上述最终轧制设备入口侧温度测量装置测量到的钢板的表面温度、由上述钢板速度测量部件测量到的钢板速度和上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力计算骤冷停止预测温度；以及 即刻骤冷控制装置，其修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得上述骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致直到上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置，并在上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置之后，修正即刻骤冷装置的供水量、供水压力或钢板的速度，使得由上述即刻骤冷装置出口侧温度测量装置测量到的温度与目标骤冷停止温度一致。
4.一种热轧钢板的制造方法，其是利用权利要求3所述的热轧钢板的制造装置制造热轧钢板的方法，该热轧钢板的制造方法将上述最终轧制设备的入口侧的钢板温度测量值作为初始值，基于上述钢板的表面温度和上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力计算上述骤冷停止预测温度，并修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得上述骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致直到上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置， 在上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置之后，修正上述即刻骤冷装置的供水量、供水压力或钢板的速度，使得上述即刻骤冷装置出口侧温度测量装置的测量值与上述目标骤冷停止温度一致。
5.一种热轧钢板的制造装置，其包括 热精轧机列； 即刻骤冷装置，其配置于上述热精轧机列的最终轧制设备的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水； 热轧层流冷却装置，其是配置在比上述即刻骤冷装置靠出口侧的位置的冷却装置；最终轧制设备入口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置； 钢板速度测量部件，其以能够测量上述钢板在上述最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置； 骤冷停止温度 卷绕温度预测装置，其基于由上述最终轧制设备入口侧温度测量装置测量到的钢板的表面温度、由上述钢板速度测量部件测量到的钢板速度、上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力和上述热轧层流冷却装置的供水量计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度；以及 即刻骤冷 热轧层流冷却控制装置，其修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得上述骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致。
6.一种热轧钢板的制造方法，其是利用权利要求5所述的热轧钢板的制造装置制造热轧钢板的方法， 该热轧钢板的制造方法将上述最终轧制设备的入口侧的钢板温度测量值作为初始值，基于上述钢板的表面温度、上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力和上述热轧层流冷却装置的供水量计算上述骤冷停止预测温度和上述卷绕预测温度，并修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力以及修正上述热轧层流冷却装置的供水量，使得上述骤冷停止预测温度和上述卷绕预测温度与上述目标骤冷停止温度和上述目标卷绕温度一致。
7.一种热轧钢板的制造装置，其包括 热精轧机列； 即刻骤冷装置，其配置于上述热精轧机列的最终轧制设备的出口侧，其至少一部分配置在该最终轧制设备内，且能够喷射冷却水； 热轧层流冷却装置，其是配置在比上述即刻骤冷装置靠出口侧的位置的冷却装置；最终轧制设备入口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述最终轧制设备的入口侧的表面温度的方式设置； 即刻骤冷装置出口侧温度测量装置，其以能够测量钢板在上述即刻骤冷装置的出口侧的表面温度的方式设置； 钢板速度测量部件，其以能够测量上述钢板在上述最终轧制设备的入口侧的速度的方式设置； 骤冷停止温度 卷绕温度预测装置，其基于由上述最终轧制设备入口侧温度测量装置测量到的钢板的表面温度、由上述钢板速度测量部件测量到的钢板速度、上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力和上述热轧层流冷却装置的供水量计算骤冷停止预测温度和卷绕预测温度；以及 即刻骤冷 热轧层流冷却控制装置，其修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力和上述热轧层流冷却装置的供水量，使得上述骤冷停止预测温度和卷绕预测温度与目标骤冷停止温度和目标卷绕温度一致直到上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置，并在上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置之后，修正上述即刻骤冷装置的供水量、供水压力或钢板的速度，使得由上述即刻骤冷装置出口侧温度测量装置测量到的温度与目标骤冷停止温度一致，并且，修正上述热轧层流冷却装置的供水量，使得卷绕预测温度与目标卷绕温度一致。
8.一种热轧钢板的制造方法，其是利用权利要求7所述的热轧钢板的制造装置制造热轧钢板的方法， 该热轧钢板的制造方法将上述最终轧制设备的入口侧的钢板温度测量值作为初始值，基于上述钢板的表面温度、上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力和上述热轧层流冷却装置的供水量计算上述骤冷停止预测温度和上述卷绕预测温度，并修正上述即刻骤冷装置的供水量或供水压力以及修正上述热轧层流冷却装置的供水量，使得上述骤冷停止预测温度和上述卷绕预测温度与上述目标骤冷停止温度和上述目标卷绕温度一致直到上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置， 在上述钢板的前端部通过上述即刻骤冷装置之后，修正上述即刻骤冷装置的供水量、供水压力或上述钢板的速度，使得由上述即刻骤冷装置出口侧温度测量装置测量到的温度与上述目标骤冷停止温度一致，并且，修正上述热轧层流冷却装置的供水量，使得上述卷绕预测温度与上述目标卷绕温度一致。
全文摘要
本发明提供一种热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法，该热轧钢板的制造装置即使配置有能够从精轧机内进行冷却的冷却装置，也能够控制钢板的冷却。该热轧钢板的制造装置包括即刻骤冷装置(20)，其至少一部分配置在热精轧机列的最终轧制设备内，且能够以高流量密度喷射冷却水；最终轧制设备入口侧温度测量装置(45)，其用于测量钢板在最终轧制设备的入口侧的表面温度；钢板速度测量部件(47)，其用于测量钢板在最终轧制设备的入口侧的速度；骤冷停止温度预测装置(51)，其基于测量得到的钢板的表面温度、钢板速度和即刻骤冷装置的供水量或供水压力计算骤冷停止预测温度；以及即刻骤冷控制装置(52)，其修正即刻骤冷装置的供水量或供水压力，使得骤冷停止预测温度与目标骤冷停止温度一致。
文档编号B21B37/76GK102639262SQ20108005099
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月18日 优先权日2009年11月24日
发明者中川繁政, 橘久好 申请人:住友金属工业株式会社