热轧钢板的冷却装置和冷却方法与流程

本发明涉及一种利用包括多个机架的热精轧机进行精轧的热轧钢板的冷却装置和冷却方法，特别是涉及一种在制造高性能钢材之际用于材质控制的冷却技术。

背景技术：

在热轧钢板的制造中，利用加热炉对在连续铸造机等中制造的铸坯(板坯)进行加热，利用粗轧机形成粗轧钢材(粗轧坯)，接下来，利用精轧机进行精轧而形成预定的板厚的钢板，进一步以预定的冷却模式对钢板进行冷却而形成热轧钢板。在精轧机中，多个轧制机架直列地排列，粗轧钢材通过在该多个轧制机架依次通过而被精轧。

在热轧钢板的制造中，公知有如下内容：在精轧刚刚结束之后对钢板进行骤冷，从而使钢板晶粒的粒径细粒化，能够制造机械性质优异的热轧钢板。即，以例如ar3相变点以上结束精轧，在刚刚轧制之后的0.1～0.2秒以内开始冷却，快速冷却到小于ar3相变点的温度，从而抑制精轧后的热轧钢板的结晶的生长而达成结晶微细化，能够使最终产品的深拉深性等材质特性提高。刚刚精轧之后的快速冷却能够通过向刚刚结束了精轧之后的钢板喷射水的水冷却来进行。

以往进行的精轧机中的轧制机架间的冷却是为了改善由起因于加热炉、起因于轧辊的宽度方向不均匀膨胀等导致的钢板内的温度分布、防止由精轧中的加工发热增加导致的温度上升而进行的，对于在轧制机架间通过之际的钢板温度，冷却20℃程度。并且，在该程度的冷却中，冷却能力不足以抑制晶粒粒径的生长。另外，为了在刚刚轧制之后开始冷却，需要尽量在靠近轧制机架的位置设置冷却装置。

在专利文献1中公开有如下内容：在精轧机架间设有具备用于喷射冷却水的密实锥形喷嘴等的钢板冷却装置，利用在先的精轧机架间的钢板冷却装置进行刚刚轧制之后的骤冷，利用在后的精轧机架间的钢板冷却装置进行包括ar3相变点在内的温度域的骤冷，将在被夹在两个钢板冷却装置之间的精轧机架通过的温度域设为从ar3相变点+20℃到ar3相变点的温度域。

在专利文献2中公开有如下内容：在精轧机架间设有冷却装置，通过使该冷却装置的下游侧的精轧机架的轧辊开放，在进行了刚刚轧制之后的骤冷之后不进行轻压下。

在专利文献3中公开有配置于精轧机架的输出侧的钢板冷却装置。该冷却装置具备内部成为冷却水的储存槽的冷却箱，在该冷却箱内配置有喷射冷却水的喷嘴。

在专利文献4中公开有如下内容：在精轧机的输出侧配置有由多个冷却箱构成的冷却装置，在连续地冷却在热金属辊道上移动的钢带之际，在钢带整个长度上，将各冷却箱使用时的水量密度设为2500l/分钟·m²以上的恒定值，且在钢带的最大冷却时使用冷却装置所具有的全冷却箱数的80％以上而对钢带进行冷却。

在专利文献5中记载有如下内容：在热轧中，进行精轧机的机架间冷却，以微细化后的晶粒粒径不再次粗大化的程度的压下率进行冷却后的轧制，最下游的机架设为不进行实质性的轧制的控水机架。

在专利文献6中公开有一种冷却装置，作为对热轧中的钢板的下表面进行冷却的冷却装置，在下工作辊输出侧的下部挡板输出侧与活套辊输入侧之间设有集管箱(日文：ボックスヘッダー)，在该集管箱的上表面安装有配设有许多冷却水喷出用钻孔的挡板兼用的喷嘴板。

在专利文献7中公开有如下内容：在精轧机的下工序侧(输出侧)配置有冷却装置，该冷却装置具备向钢板上表面喷射冷却水的多个喷嘴和向钢板下表面喷射冷却水的多个喷嘴，在将从上表面侧的喷嘴喷射来的冷却水的钢板上表面处的最大碰撞压设为pc1(kpa)、将最小碰撞压设为pc2(kpa)、将平均碰撞压设为ps(kpa)时，满足(pc1-pc2)/ps≥1.4。

在专利文献8中公开有一种冷却装置，该冷却装置在精轧机的最靠近输出侧的位置处设有向钢带上表面喷射冷却水而进行冷却的上表面冷却箱和向钢带下表面喷射冷却水而进行冷却的下表面冷却箱，从这些上表面冷却箱和下表面冷却箱向钢带呈上下对称地喷射冷却水。

在专利文献9中公开有一种冷却装置，该冷却装置在辊机架的输出侧设有：上方的喷射棒(多个喷嘴)，其以与带钢的上方侧的引导件相邻的方式设置，向带钢的上表面喷射冷却水；下方的喷射棒(多个喷嘴)，其以与带钢的下方侧的引导件相邻的方式设置，向带钢的下表面喷射冷却水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-241115号公报

专利文献2：日本特开2009-241113号公报

专利文献3：日本特开2009-241114号公报

专利文献4：日本特开2005-279736号公报

专利文献5：日本特开2003-305502号公报

专利文献6：日本特开平4-200816号公报

专利文献7：日本特开2014-50878号公报

专利文献8：日本特开2001-246412号公报

专利文献9：日本特表2010-516473号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

为了抑制晶粒粒径的粗大化，期望的是，尽可能在刚刚轧制之后、且尽可能从靠近钢板的位置进行强冷却，另一方面，冷却装置必须以不与轧制后的钢板碰撞的方式配置。另外，通常，在轧制机架的输出侧设有引导件，在更换轧辊之际，需要使引导件向与轧辊远离的位置退避。此时，在与引导件接近而分体地配置有冷却装置的情况下，存在使冷却装置退避的作业花费劳力和时间这样的问题、不得不将冷却装置配置于与轧机、钢板远离的场所这样的问题。另外，需要在引导件的与钢板相反的一侧设置轧辊的冷却装置，冷却装置的构造成为课题。另外，在将冷却装置设于精轧机的最终段的情况下，需要精轧机后的板厚测定装置、板温度测定装置，为了进行板厚、板温度的适当的管理而延长冷却机长度并不理想。

然而，在专利文献1～5中任一者中都没有针对冷却装置的具体的安装构造的记载。另外，专利文献6提及仅在钢板的下部的冷却装置，另外，冷却装置和下部挡板分体。而且，在专利文献7所公开的冷却装置中，沿着引导件配置有喷嘴，喷嘴和引导件还是分体的。另外，在该配置中，无法设置轧辊的冷却装置，因此，存在如下担心：轧辊因从钢板受到的热而变形，钢板的形状恶化。

这一点，在专利文献8所公开的冷却装置中，上下表面的冷却箱在精轧机的最靠近输出侧的位置处与引导件连续地设置。然而，该引导件长度成为轧辊(工作辊)直径的几倍以上，直到冷却开始为止的时间变长，细粒化效果降低。另外，没有用于设置从精轧后到冷却结束通常应该设置的板厚测定装置、板温度测定装置等的场所，难以进行板厚的高精度化、材质的管理。另外，在专利文献9所公开的冷却装置中，在辊更换时存在使引导件移动的情况的干涉，难以使冷却装置充分接近轧机。此外，喷嘴与带钢之间的距离沿着轧制方向变化，因此从喷嘴喷射来的冷却水在带钢上的碰撞面沿着轧制方向变得不均匀，还是产生冷却的不均匀。此外，在其他专利文献1～7的冷却装置中，也未考虑精轧后的钢板倾斜了的情况，还是有可能产生冷却不均匀的问题。

本发明是鉴于这点而做成的，目的在于能够提供热轧钢板的冷却装置和冷却方法，其中，尽可能从较近的位置对刚刚热精轧之后(包括刚刚由各轧制机架进行的轧制之后。)的钢板进行冷却，抑制刚刚精轧之后的热轧钢板的结晶的生长而达成结晶微细化，同时使热轧钢板均匀地冷却，且使轧辊更换时的劳力和时间简单化。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明是一种冷却装置，该冷却装置的特征在于，该冷却装置在包括多个轧制机架的热精轧机中具有朝向被所述轧制机架刚刚轧制了之后的热轧钢板的上下表面中的一者或两者喷射冷却水的多个喷嘴，所述喷嘴设于在所述轧制机架的输出侧设于上下两侧的引导件中的一者或两者中，或所述喷嘴以与该引导件相邻的方式设于该引导件的下游侧，以设定于上下的所述引导件之间的所述热轧钢板的钢板设计位置为基准，从所述喷嘴的喷射口到所述钢板设计位置之间的沿着喷射中心轴线的喷嘴喷射距离根据喷嘴在轧制方向上的位置而变化，其中，处于所述喷嘴喷射距离最大的位置的所述喷嘴的喷射角度比处于所述喷嘴喷射距离最小的位置的所述喷嘴的喷射角度小，随着所述喷嘴喷射距离变大，所述喷嘴的喷射角度相同或变小。

所述钢板设计位置也可以被设定于所述轧制机架的下侧轧辊(工作辊)的上部顶点处的切平面(随后论述定义。)。或者，所述钢板设计位置也可以设定于所述上下的引导件的夹角的1/2角度的面。

也可以是，所述喷嘴喷射距离最小的位置位于所述冷却装置的最上游侧，所述喷嘴喷射距离最大的位置位于所述冷却装置的最下游侧。或者，也可以是，所述喷嘴喷射距离最大的位置位于所述冷却装置的最上游侧，所述喷嘴喷射距离最小的位置位于所述冷却装置的最下游侧。

也可以是，所述喷嘴设于冷却箱的内部。也可以是，所述冷却箱的所述喷嘴的喷射口位于与所述钢板设计位置侧的表面相同的面或比该表面靠里侧(冷却箱的中心侧)的位置，所述喷嘴的与喷出口相反的那一侧的端部相对于所述冷却箱内侧的内表面位置向冷却箱内突出。

也可以是，所述喷嘴的喷射口配置于与所述引导件所形成的面相同的面上。或者，也可以是，所述喷嘴的喷射口配置于比所述引导件所形成的面靠所述钢板设计位置的相反侧的位置。

也可以是，所述喷嘴是密实锥形喷嘴(fullconenozzle)，从所述喷嘴喷射来的冷却水在所述热轧钢板中的碰撞区域满足下述式(1)。

[数学式1]

其中，

l：喷嘴喷射距离(m)

α：喷嘴喷射角度(度)

i、j：沿着轧制方向设置的所述喷嘴的任意的列(i列、j列)

也可以是，所述喷嘴是长圆喷嘴(thickeningflatspray)，从所述喷嘴喷射来的冷却水在所述热轧钢板中的碰撞面积满足下述式(2)。

[数学式2]

其中，

l：喷嘴喷射距离(m)

β：喷嘴长径方向喷射角度(度)

γ：喷嘴短径方向喷射角度(度)

i、j：沿着轧制方向设置的所述喷嘴的任意的列(i列、j列)

也可以是，来自所述喷嘴的冷却水的水量密度满足下述式(3)。

wa^0.5×ma/(t×v)≥0.08···(3)

其中，

wa：来自所述喷嘴的冷却水的水量密度(m³/m²·分)

ma：所述冷却装置在轧制方向上的冷却范围长度(m)

t：所述热轧钢板的板厚(mm)

v：所述热轧钢板的通板速度(m/s)

也可以是，在热精轧机的最下游侧的所述轧制机架的输出侧的进行所述热轧钢板的计量的计量装置的下游侧配置有具备朝向所述热轧钢板的上下表面中的一者或两者喷射冷却水的多个冷却喷嘴的冷却带，来自所述冷却喷嘴的冷却水的水量密度是2m³/m²·分以上，满足下述式(4)。

wb^0.5×mb/(t×v)≥0.55···(4)

其中，

wb：来自所述冷却喷嘴的冷却水的水量密度(m³/m²·分)

mb：所述冷却带在轧制方向上的冷却范围长度(m)

t：所述热轧钢板的板厚(mm)

v：所述热轧钢板的通板速度(m/s)

也可以是，在所述轧制机架间配置有所述冷却装置，使比所述冷却装置靠下游侧的所述轧制机架的轧辊开放，将该轧辊(工作辊)的辊缝设为目标板厚加上7mm而得到的值以下，在热精轧机的最下游侧的所述轧制机架的输出侧配置有将从该最下游侧的轧制机架漏出来的板上水去除的控水装置。

也可以是，在热精轧机的最下游侧的所述轧制机架的输出侧配置有所述冷却装置，在所述冷却装置的下游侧配置有将从该冷却装置漏出来的板上水去除的控水装置。

也可以是，所述多个喷嘴沿着宽度方向配设成列，将预定数量的该列沿着轧制方向合在一起而构成沿着轧制方向排列的多个喷嘴组，所述多个喷嘴组的数量最大是与沿着轧制方向设置的所述喷嘴在轧制方向上的列数相同的数量，各所述喷嘴组分别连接有用于供给冷却水的配管，在各所述配管分别设有三通阀和流量调整阀。

另外，另一观点的本发明是使用了所述冷却装置的冷却方法，其特征在于，在热精轧机的轧制机架的输出侧从所述喷嘴向热轧钢板的上下表面中的一者或两者喷射冷却水。

另外，另一观点的本发明是使用了所述冷却装置的冷却方法，其特征在于，于在热精轧机的轧制机架的输出侧从所述喷嘴向热轧钢板的上下表面中的一者或两者喷射冷却水之际，根据所述热轧钢板的通板速度对向所述热轧钢板喷射冷却水的所述喷嘴组的轧制方向的数量进行调整，在所述通板速度增加之际，从靠近所述轧制机架的一侧起依次向较远的一侧增加向所述热轧钢板喷射冷却水的所述喷嘴组的数量，在所述通板速度减速之际，从距所述轧制机架较远的一侧起依次使从所述喷嘴组内的喷嘴向所述热轧钢板的喷射停止而使冷却水向排水侧流动。

发明的效果

根据本发明，通过在设于轧制机架的输出侧的现有的引导件中设置多个喷嘴或以与该引导件相邻的方式将多个喷嘴设于该引导件的下游侧，能够从较近的位置对刚刚通过了轧制机架之后的热轧钢板进行冷却。由此，能够抑制精轧后的热轧钢板的晶粒粒径的生长而谋求细粒化，能够以低成本制造高品质的钢板。另外，在喷嘴喷射距离根据喷嘴在轧制方向上的位置而变化的情况下，在本发明中，处于喷嘴喷射距离最大的位置的喷嘴的喷射角度比处于喷嘴喷射距离最小的位置的喷嘴的喷射角度小，随着喷嘴喷射距离变大，喷嘴的喷射角度相同或变小，因此，使碰撞面沿着轧制方向均匀，能够使冷却能力均匀，其结果，能够均匀地冷却热轧钢板。而且，在本发明的冷却装置中，轧辊更换时的退避作业也不会花费劳力和时间。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式的冷却装置的热轧设备的结构的概略的图。

图2是表示设有本实施方式的冷却装置的精轧机架的输出侧的结构的概略的侧视图。

图3是表示本实施方式的冷却装置的结构的概略的图。

图4是说明待机时的冷却箱内的水的滞留的图，(a)表示冷却箱未被分割的情况，(b)表示冷却箱被分割成多个分区的情况。

图5是说明与喷嘴喷射距离相应的喷嘴的喷射角度的图。

图6是表示从密实锥形喷嘴喷射的喷射角度(喷嘴喷流的扩展角度)的说明图。

图7是表示从长圆喷嘴喷射的喷射角度(喷嘴喷流的扩展角度)的说明图，(a)表示长径方向的喷射角度，(b)表示短径方向的喷射角度。

图8是表示紧挨着精轧机架之后的热轧钢板的通板角度(钢板设计位置)是0度的情况的说明图。

图9是表示紧挨着精轧机架之后的热轧钢板的通板角度(钢板设计位置)是上下的引导件的夹角θ的1/2的情况的说明图。

图10是表示设有其他实施方式的冷却装置的精轧机架的输出侧的结构的概略的侧视图。

图11是表示设有其他实施方式的冷却装置的精轧机架的输出侧的结构的概略的侧视图。

图12是表示设有其他实施方式的冷却装置的精轧机架的输出侧的结构的概略的侧视图。

图13是表示其他实施方式的冷却装置的结构的概略的图。

图14是表示设有其他实施方式的冷却装置的精轧机架的输出侧的结构的概略的侧视图。

图15是表示具备其他实施方式的冷却装置的热轧设备的结构的概略的图。

具体实施方式

以下，参照附图而对本发明的实施方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能结构的要素通过标注相同的附图标记而省略重复说明。

首先，对具备本实施方式的冷却装置的热轧设备进行说明。图1是表示热轧设备1的结构的概略的说明图。

在热轧设备1中，对加热后的板坯5连续地进行轧制，卷取薄达1mm～20mm程度的板厚的热轧钢板10。如图1所示，热轧设备1具备：加热炉11，其用于对板坯5进行加热；宽度方向轧机12，其沿着宽度方向对被加热炉11加热后的板坯5进行轧制；粗轧机13，其从上下方向对沿着宽度方向轧制后的板坯5进行轧制而形成粗轧坯6；精轧机14，其将粗轧坯6进一步连续地热精轧到预定的厚度；冷却部15，其将被该精轧机14热精轧后的热轧钢板10冷却到预定的温度；以及卷取装置16，其将被冷却部15冷却后的热轧钢板10卷取成螺旋状。此外，上述的热轧设备1是一般的设备结构，本发明所适用的热轧设备并不限于此。

在加热炉11设有用于对板坯5进行加热的各种燃烧器。在加热炉11中，进行将从外部输入来的板坯5加热成预定的温度的处理。若加热炉11中的加热处理结束，则板坯5被向加热炉11外输送，转向由宽度方向轧机12和粗轧机13进行的轧制工序。

在粗轧机13中，跨多个机架地配设有圆柱状的轧辊。在轧辊中存在直接夹持被轧制件的工作辊和抑制或控制工作辊的挠曲的支承辊。在粗轧机13中，输送来的板坯5在这些轧辊(工作辊)的间隙通过，被轧制到厚度30mm～60mm程度的板厚，之后被向精轧机14输送。

在精轧机14中，直列地配置有分别具备轧辊的多台、例如7台轧制机架f1～f7。在轧辊中存在直接夹持被轧制件的工作辊和抑制或控制工作辊的挠曲的支承辊，在特殊的情况下，也存在在两者之间夹有中间辊的情况。在与本发明的冷却装置之间的关系中，轧辊主要是指工作辊，但也稀少地存在用作包含支承辊的统称的情况。在精轧机14中，使粗轧后的粗轧坯6在这些轧辊(工作辊)的间隙通过，对粗轧后的粗轧坯6慢慢地进行轧制，轧制到1mm～20mm程度的板厚(例如几mm程度的板厚)。被精轧后的热轧钢板10被未图示的输送辊输送而被送往冷却部15。

在冷却部15中，在所输送的热轧钢板10的上下沿着轧制方向排列配置有多个朝向热轧钢板10喷射冷却水的冷却喷嘴。作为这些冷却喷嘴，使用例如狭缝层流喷嘴(slit-laminarnozzle)、管层流喷嘴(pipelaminarnozzle)、喷射喷嘴(spraynozzle)。

卷取装置16用于卷取被冷却部15冷却到预定温度的热轧钢板10。被卷取装置16卷取成螺旋状的热轧钢板10被向热轧设备1外输送。

并且，在本发明中，与冷却部15独立地对刚刚精轧之后的热轧钢板10进行强冷却的冷却装置21设于轧制机架的输出侧。轧制机架的输出侧是多个排列好的轧制机架f1～f7彼此之间、或者最终的轧制机架f7的下游侧的位置，优选的是，为了充分地对被精轧了后的热轧钢板10进行冷却，冷却装置21设于精轧机14的靠近最终的轧制机架f7的后段的轧制机架的输出侧。在本实施方式中，精轧机14具有7台轧制机架f1～f7，例如在f5与f6之间、以及f6与f7之间这两个部位配置有冷却装置21。在此，强冷却是指例如冷却速度是50℃/s以上、由于在1个部位的冷却装置21通过而钢板温度降低30℃以上的冷却。

图2表示设有本实施方式的冷却装置21的轧制机架的输出侧的结构的概略。上下的引导件33间的距离(铅垂方向距离)从轧制方向上游侧朝向下游侧变大。如此配置有上下的引导件33的原因在于，即使热轧钢板10的顶端上下摇摆，该热轧钢板10也不与设于其上下的设备碰撞。并且，在该上下的引导件33的顶端部设有本实施方式的冷却装置21。引导件33也存在卫板这样的情况，但在本发明中简称为引导件。

如图3所示，冷却装置21具有：冷却箱22，其由密闭容器构成；多个喷嘴23，其设于冷却箱22内；以及配管24，其向冷却箱22供给冷却水。冷却箱22如图2所示那样是与上下各引导件33的与轧辊(工作辊)31远离的一侧的顶端部一体化而设置的。优选的是，冷却箱22以热轧钢板10在轧制机架刚刚通过了之后被冷却的方式尽可能靠近轧制机架、且尽可能靠近热轧钢板10(钢板设计位置)地设置，如图2所示，从紧挨着辊冷却水集管32之后起设置。此外，热轧钢板10的钢板设计位置在冷却装置21的设计时被设定，根据在热轧钢板10要通板的位置且是上下的引导件33之间、例如热轧钢板10稳定状态时的通板角度等而决定。随后论述该钢板设计位置的具体的决定方法。

在冷却箱22的内部设有朝向热轧钢板10喷射冷却水的多个喷嘴23。喷嘴23使用了密实锥形喷嘴或长圆喷嘴，以其喷射面处于与引导件33大致相同的面上的方式沿着冷却箱22的宽度方向和轧制方向分别设有多个喷嘴23。此外，喷射面是由多个喷嘴的喷射口23a构成的面，在设于钢板设计位置的上部的冷却箱22的情况下，喷射面是成为下表面的面，在设于钢板设计位置的下部的冷却箱22的情况下，喷射面是成为上表面的面。

此外，如图3所示，也可以是，喷嘴23的喷射口23a位于与冷却箱22的钢板设计位置侧的表面相同的面或比该表面靠里侧(冷却箱22的中心侧)的位置。在冷却箱22的钢板设计位置侧的表面配置喷嘴23。此时，喷嘴23的喷射口23a不从钢板设计位置侧的表面突出，位于与表面相同的面或比该表面靠里侧的位置。即，喷嘴23的喷射口23a配置于与钢板设计位置侧的表面相同的面，或者相对于该表面凹陷地配置。在该情况下，在精轧中，在热轧钢板10的顶端、尾端在轧制机架通过之际，即使该顶端、尾端上下摆动而与冷却箱22碰撞，热轧钢板10也不与喷嘴23碰撞，因此，能够防止喷嘴23的损伤。

另外，喷嘴23的与喷射口23a相反的一侧的端部23b相对于冷却箱22的内侧的内表面位置向冷却箱22的内部突出。在该情况下，在未从喷嘴23喷射冷却水之际，喷嘴23也被残存于冷却箱22的内部的冷却水冷却，能够防止喷嘴23的损伤。此外，在使来自喷嘴23的冷却水的喷射通断的情况下，具有残存于冷却箱22的内部的水，因此，能够使从冷却水的喷射停止了状态到开始冷却水的喷射的响应时间缩短化。另外，能够使为了使来自喷嘴23的冷却水的喷射停止而停止供水后向热轧钢板10上落下的冷却水的量减少，即，也能够使直到冷却水的喷射实质上停止为止的响应时间缩短化。

如图3所示，冷却箱22的内部在轧制方向上被分割成多个分区22a。在各分区22a设有被供给冷却水的配管24，在各配管24分别设有三通阀25和流量调整阀26。三通阀25设于用于向冷却箱22供给冷却水的供水集管27和用于排出冷却水的排水集管28或者排水区域之间。在图3中，冷却箱22的内部以沿着轧制方向按照两列喷嘴23成为1个分区22a的方式被分割，但也可以以沿着轧制方向按照1列喷嘴23成为1个分区22a的方式分割，另外，即使以沿着轧制方向按照3列以上的喷嘴23成为1个分区22a的方式分割，也没有问题。这样，分区22a被按照预定数量的喷嘴23划分，构成了本发明中的喷嘴组。另外，冷却箱22的内部也可以未被分割成多个分区22a，而是一个分区22a。

通过在配管24设置三通阀25，在配管24的内部始终充满冷却水。因此，在对热轧钢板10进行冷却之际，从打开三通阀25的指示被发出到向冷却箱22内供给冷却水的时间较短，响应性良好。三通阀25使用了例如电磁阀。另外，优选三通阀25配置于比喷嘴23的上端稍低的高度。在图3中虽未图示，但是，由此，配管24的顶端处于比喷嘴23的上端稍低的高度，在配管24的内部始终充满冷却水。

将冷却箱22内沿着轧制方向分割成多个分区22a，在各分区22a设置配管24，从而能够按照分区22a对冷却水的流量进行调整，能够应对热轧钢板10的通板速度的大范围的变化而对冷却能力进行控制。而且，在待机中残留水能够滞留于冷却箱22内的量变多，能够加快冷却水的喷射开始的响应速度。若在沿着引导件33的方向上设置冷却箱22，则设于例如上侧的引导件33的顶端的冷却箱22如图4所示那样倾斜。在倾斜了的该冷却箱22内未被分割而在1个空间配置有全部的喷嘴23的情况下，如图4的(a)所示，在未喷射冷却水时，能够使水仅滞留到比最低的位置的喷嘴23的上端低的位置。为了从该状态起从全部的喷嘴23喷射冷却水，要花费直到将水供给到比最高的位置的喷嘴的上端高的位置为止的响应时间。不过，通过将冷却箱22内沿着轧制方向分割，如图4的(b)所示，在各分区22a中，能够分别使水滞留到比较低的喷嘴23的上端低的位置。因而，在喷射开始时，通过更少的冷却水的供给就能开始来自全部的喷嘴23的喷射，响应性提高。若以沿着轧制方向按照1列喷嘴23成为1个分区22a的方式分割，则能够使水滞留到比全部的喷嘴23的上端稍低的位置，因此，能够使喷射时的响应最快。

在此，将如图5所示那样从喷嘴23的顶端(喷射口23a)到热轧钢板10的钢板设计位置之间的沿着喷射中心轴线(图中的单点划线)的距离定义为喷嘴喷射距离l。并且，如上述这样冷却箱22倾斜，因此，喷嘴喷射距离l在冷却箱22的轧制方向上不同。也就是说，距轧制机架越远，喷嘴喷射距离l越大，喷嘴喷射距离l最小的位置位于冷却装置21的最上游侧，喷嘴喷射距离l最大的位置位于冷却装置21的最下游侧。因而，若将全部的喷嘴23的喷射角度设为相等，则从与热轧钢板10远离的位置喷射的冷却水碰到热轧钢板10时的喷流碰撞部的扩展变大，在喷射了同量的冷却水的情况下，冷却能力变低。另外，产生喷流碰撞部的重叠，产生冷却的不均匀。因此，如图5所示，距轧制机架越远、即喷嘴喷射距离l越长，喷嘴23的喷射角度越小。此外，在本实施方式中，钢板设计位置的上部的引导件33和冷却箱22相对于轧制方向倾斜地配置，在其上部缩小喷嘴23的喷射角度，但也可以在下部也缩小喷嘴23的喷射角度。

在此，在本发明中，对于沿着轧制方向相邻的喷嘴23，处于喷嘴喷射距离l最大的位置(在图5中，是下游侧)的喷嘴23的喷射角度无需比处于喷嘴喷射距离l最小的位置(在图5中，是上游侧)的喷嘴23的喷射角度小。也就是说，在本发明中，只要同时满足如下两个条件，沿着轧制方向相邻的喷嘴23就也可以是彼此相同的喷射角度：(1)处于喷嘴喷射距离l最大的位置的喷嘴23的喷射角度比处于喷嘴喷射距离l最小的位置的喷嘴23的喷射角度小；且(2)对于沿着轧制方向相邻的喷嘴23，喷嘴喷射距离l更小的一侧的喷嘴23的喷射角度不比喷嘴喷射距离l较大的一侧的喷嘴23的喷射角度小。

在随着喷嘴喷射距离l变大而缩小喷嘴23的喷射角度的基础上，还通过将轧制方向的任意的位置处的喷嘴喷流的碰撞面积之差、即最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下，从而更加抑制喷嘴23的顶端与热轧钢板10之间的距离变化而碰撞面积扩大了之际的冷却能力的降低，能够使轧制方向各位置处的冷却能力更加恒定。其结果，能够更均匀地冷却热轧钢板10。

具体而言，在喷嘴23是密实锥形喷嘴的情况下，以喷嘴喷流的碰撞面积(从喷嘴23喷射来的冷却水在热轧钢板10上的碰撞面积)满足下述式(1)的方式设定喷嘴23的喷射角度α。此外，如图6所示那样喷嘴23的喷射角度α是喷嘴喷流(直径d)的扩展角度。

[数学式3]

其中，

l：喷嘴喷射距离(m)

α：喷嘴喷射角度(度)

i、j：沿着轧制方向设置的喷嘴的任意的列(i列、j列)

在喷嘴23是长圆喷嘴的情况下，以喷嘴喷流的碰撞面积满足下述式(2)的方式设定喷嘴23的长径方向喷射角度β和短径方向喷射角度γ。此外，如图7的(a)所示那样喷嘴23的长径喷射角度β是喷嘴喷流的长径d1的扩展角度，如图7的(b)所示那样喷嘴23的短径喷射角度γ是喷嘴喷流的短径d2的扩展角度。

[数学式4]

其中，

l：喷嘴喷射距离(m)

β：喷嘴长径方向喷射角度(度)

γ：喷嘴短径方向喷射角度(度)

i、j：沿着轧制方向设置的喷嘴的任意的列(i列、j列)

通过利用活套34使紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的行进方向倾斜，热轧钢板10能够如图8所示那样从作为轧制方向的0(零)度起在上下的引导件33的夹角θ中通板。即，紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的钢板设计位置的角度位于0度～角度θ之间。取决于该引导件33的角度θ，但紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的通板角度即使是任一角度，将轧制方向的任意的位置处的喷嘴喷流的碰撞面积之差、即最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下也并不容易。

然而，在除了轧制开始时、结束时等之外的稳定状态下，紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的通板角度成为大致恒定的角度的情况较多。因此，在冷却装置21的设计时，根据热轧钢板10处于稳定状态时的通板角度等，预先决定成为设计的前提的通板角度。如此决定的热轧钢板10的位置是本发明中的钢板设计位置。并且，在热轧钢板10位于预先决定好的通板角度的情况下，也就是说，在热轧钢板10位于稳定状态时的通板角度的情况下等，可使所述的差为10％以下。通过如此设置，在热轧钢板10位于预先决定好的通板角度的情况下，也就是说，在稳定状态的通板角度的情况下等，能够将所述的差设为10％以下，其结果，能够更均匀地冷却热轧钢板10。

在此，在实际作业中，紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的稳定状态的通板角度成为从图8所示的0度到如图9所示那样上下的引导件33的夹角θ的1/2角度的角度的情况较多。因此，在本实施方式中，为了满足上述式(1)或式(2)，将热轧钢板10的通板角度位置位于0～θ/2度中的某一特定的角度设为在设计时预先决定好的通板角度。并且，也可以是，如图8所示那样热轧钢板10的钢板设计位置设定于0度、即轧制机架的下侧的轧辊(工作辊)31的上部顶点处的切平面。此外，切平面是包括将相邻的轧制机架的下侧的轧辊(工作辊)31的上部顶点连结的线在内的与轧辊相切的平面，在冷却装置21位于两个轧制机架间的情况下，相邻的轧制机架是指该两个轧制机架，在冷却装置21位于最终的轧制机架f7的输出侧的情况下，相邻的轧制机架是指轧制机架f6、f7。另外，如图9所示，紧挨着精轧机架之后的钢板设计位置也可以设定于上下的引导件的夹角θ的1/2的面。若如此设计冷却装置21，则在紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的通板角度成为从作为轧制方向的0度到上下的引导件33的夹角θ(优选是该角度θ的1/2角度)中的某一特定的角度的情况下，能够以从喷嘴23喷射来的冷却水在热轧钢板10上的碰撞面积满足上述式(1)或上述式(2)的方式进行冷却。

换言之，如果是从喷嘴23喷射来的冷却水在热轧钢板10上的碰撞面积满足上述式(1)或上述式(2)那样的紧挨着精轧机架之后的通板角度存在于从作为轧制方向的0度到上下的引导件33的夹角θ(优选是该角度θ的1/2角度)中的冷却装置，只要使用该冷却装置，使紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的倾斜角度是该“满足上述式(1)或上述式(2)这样的通板角度”来进行通板，就能够更均匀地冷却。

本发明的冷却装置能够视作如下冷却装置：在紧挨着精轧机架之后，在假定成热轧钢板10以某一通板角度进行了通板的情况下，从喷嘴23喷射来的冷却水在热轧钢板10上的碰撞面积满足上述式(1)或上述式(2)的紧挨着精轧机架之后的通板角度处于从作为轧制方向的0度到上下的引导件33的夹角θ中。而且，换言之，紧挨着精轧机架之后的钢板设计位置(的通板角度)能够视作从喷嘴23喷射来的冷却水在热轧钢板10上的碰撞面积满足上述式(1)或上述式(2)的角度(不过，该角度位于作为轧制方向的0度～上下的引导件33的夹角θ之中。)中的任意的角度。

此外，在本实施方式中，优选来自喷嘴23的冷却水的水量密度wa满足下述式(3)。式(3)表示使热轧钢板10的温度降低某一定程度之际的所需冷却能力。即，在式(3)的左边，作为分子的(wa^0.5×ma)是(相当于热流通量的每单位时间单位面积的冷却能力指标)×(冷却范围长度)，表示全冷却能力。另外，作为分母的(t×v)是单位时间通过的热轧钢板(材料)的单位宽度下的体积，相当于使热轧钢板降低1℃所需要的热量。并且，发明人等进行了深入研究，结果发现了如下内容：只要式(3)的左边是恒定值0.08以上，就能够恰当地控制晶粒。此外，冷却范围长度ma是例如1m以上且3m以下。在该情况下，能够在刚刚轧制之后进行从ar3相变温度到(ar3相变温度-30℃)的40℃以上的冷却，由此，能够充分地防止晶粒的粗大化，进行晶粒的微细化。

wa^0.5×ma/(t×v)≥0.08···(3)

其中，

wa：来自喷嘴23的冷却水的水量密度(m³/m²·分钟)

ma：冷却范围长度(m)

t：热轧钢板10的板厚(mm)

v：热轧钢板10的通板速度(m/s)

此外，关于上述式(3)，在日本特开2009-241115号公报中公开有如下内容：冷却水的水量密度w(升/m²·分钟)满足w^0.663×m≥260，冷却范围长度m满足1.8m以下。然而，在该日本特开2009-241115号公报所公开的、冷却水的水量密度的条件中，没有热轧钢板的板厚、热轧钢板的通板速度的条件，并不充分。

另外，上下的引导件33的夹角θ处于例如8度以上且30度以下的范围内。也可以将所述角度θ设为例如8度以上且25度以下或10度以上且30度以下的范围内。

另外，虽在本实施方式中排除了，但在本发明中，只要是上下的引导件33的夹角θ以下，就也可以使在冷却装置的设计时被预先决定的紧挨着精轧机架之后的热轧钢板10的通板角度超过上下的引导件33的夹角θ的1/2角度。

另外，在上述式(1)或上述式(2)中，i和j设为沿着轧制方向设置的喷嘴23的任意的列(i列、j列)。这意味着，上述式(1)或上述式(2)针对全部的喷嘴列算出(l·tanα)²，其最大值与最小值之比(最大值是分母)是0.90以上。进一步来说的话，意味着：在上述式(1)中，于喷嘴喷射角度α恒定的情况下，为了将轧制方向的任意的位置处的喷嘴喷流的碰撞面积之差设为10％以下，针对全部的喷嘴列，喷嘴喷射距离l的最大值与最小值之比(最大值是分母)是0.90的平方根(若只取小数点以下两位，则是0.95)以上。即，为了满足上述式(1)，需要喷嘴喷射距离l的最大值与最小值之差处于该最大值的5％以内。同样地，在上述式(2)中也是，在喷嘴长径方向喷射角度β恒定、且喷嘴短径方向喷射角度γ恒定的情况下，需要喷嘴喷射距离l的最大值与最小值之差处于该最大值的5％以内。

另外，优选在本冷却装置21中所使用的喷嘴是相同种类的喷嘴(例如，密实锥形喷嘴、长圆喷嘴)。

根据以上的冷却装置21，在轧制机架通过而被热轧后的热轧钢板10在刚刚离开轧辊31之后在残存有应变的状态下，被从冷却箱22喷射的冷却水冷却。该冷却在例如一个部位的机架间设为30℃以上的强冷却，由此，能够缩短直到例如ar3相变点为止的时间，抑制晶粒粒径的扩大而细粒化，谋求热轧钢板10的材质的品质提高。

在热轧钢板10的通板速度较慢的情况下，从冷却箱22内的喷嘴23中的、靠近轧制机架的喷嘴23喷射冷却水。该控制由三通阀进行，根据预先设定好的通板速度使靠近轧制机架的一侧优先，而向喷射冷却水的喷嘴23的分区22a供给冷却水，使除此之外的、设于距轧制机架较远的喷嘴23的分区22a的三通阀25朝向排水集管28或者排水区域开放。在要增加通板速度而使冷却能力提高的情况下，使朝向排水集管28开放了的三通阀25从靠近轧制机架的一侧向较远的侧依次朝向冷却箱22开放，向热轧钢板10喷射冷却水的分区22a增加。由于喷嘴23的冷却箱22内的流入口进入冷却箱22内，因此，在此前未喷射冷却水的喷嘴23的分区22a中，水也滞留在比喷嘴23的上端稍靠下方的位置，另外，在配管24内也始终充满水，因此，若对三通阀25进行切换，则能够迅速地从喷嘴23喷射冷却水。在通板速度减速之际，从距轧制机架较远的侧的分区22a依次将三通阀25向排水侧切换。

如以上那样，在设于轧制机架的输出侧的上下的引导件33设置冷却箱22，将冷却箱22内的喷嘴23的喷射面设为与引导件33大致相同的面，从而能够从较近的位置冷却刚刚轧制之后的热轧钢板10，并且热轧钢板10不会钩挂于喷嘴23。另外，通过在引导件33设置冷却箱22，与避开引导件33的位置而分体地设置的以往的冷却装置相比，能够从轧制机架的附近开始冷却。因而，即使是空间有限的机架间，也能够确保冷却箱22的轧制方向的长度尺寸较大，提高冷却能力。

另外，在更换轧制机架的轧辊31之际，需要使引导件33向轧制方向下游侧退避，在冷却箱22和引导件33是分离开的构造的情况下，必须使冷却箱22另外移动，以便不与退避时的引导件33碰撞。根据本发明，在引导件33设有冷却箱22，因此，更换轧辊31时的退避作业不会花费劳力和时间，能够与未设置冷却箱22时同样地进行。

一般而言，热轧时的通板速度根据所期望的生产率等而变动。在通板速度的变化较大的情况下，冷却能力也与之相应地变化，从而需要使钢板温度恒定，使品质在长度方向上均匀。此时，低压的水的喷射若考虑喷流形状恶化而冷却能并不均匀，则认为：在仅由流量调整阀26进行的调整中，冷却水量的实质的控制范围较窄。如本实施方式这样，只要对冷却箱22内进行分割，除了对流量调整阀26的控制范围进行控制之外，还进行基于分割开的分区22a的水量控制，从而能够扩大可控制范围。另外，在通断阀的情况下，由于是从冷却水的供给停止了的状态起使冷却水流动，因此响应速度延迟，但通过如本实施方式那样设置三通阀25，仅切换喷射方向即可，即使是大水量，也可进行迅速的切换。此外，大水量是例如2m³/m²/min～10m³/m²/min。

在以上的实施方式中，多个喷嘴23以喷射面处于与引导件33大致相同的面上的方式设于冷却箱22中，该喷射面也可以没有处于与引导件33相同的面上。也可以如图10所示那样喷嘴23的喷射面从轧制方向上游侧朝向下游侧弯曲。在该情况下，也能够享有与上述实施方式同样的效果，通过使喷嘴23的喷射角度从轧制方向上游侧朝向下游侧变小，能够使冷却能力均匀而均匀地冷却热轧钢板。另外，如图10的实施方式那样，上侧的多个喷嘴23的喷射面也可以是与引导件33相同的面相同、或位于该面的上方。在该情况下，下侧的多个喷嘴23的喷射面也可以直接是与引导件33相同的面。

另外，也可以是，如图11所示那样多个喷嘴23以喷射面处于比引导件33靠上方的位置的方式设于上侧的冷却箱22中。虽未图示，但在下侧的冷却箱22中，也可以是，多个喷嘴23也以喷射面处于比引导件33靠下方的位置的方式设置。如此，也可以是，多个喷嘴23的喷射面配置于比引导件33所形成的面靠热轧钢板10的钢板设计位置的相反侧的位置。

另外，在以上的实施方式中，距轧制机架越远，从多个喷嘴23喷射的喷嘴喷射距离越大，但也可以如图11所示那样在下侧的冷却箱22中喷嘴喷射距离变小。即，喷嘴喷射距离最大的位置也可以位于冷却装置21的最上游侧。虽未图示，也可以是，在上侧的冷却箱22中，喷嘴喷射距离也变小。在距轧制机架越远、喷嘴喷射距离越大的情况和越小的情况中任一情况下，都是只要同时满足如下两个条件，就能够使热轧钢板10中的冷却水的碰撞面积沿着轧制方向均匀，能够享有与上述实施方式同样的效果：(1)处于喷嘴喷射距离l最大的位置的喷嘴23的喷射角度比处于喷嘴喷射距离l最小的位置的喷嘴23的喷射角度小，且(2)针对沿着轧制方向相邻的喷嘴23，喷嘴喷射距离l更小的一侧的喷嘴23的喷射角度不比喷嘴喷射距离l较大的一侧的喷嘴23的喷射角度小。

另外，在以上的实施方式中，多个喷嘴23设于冷却箱22，也可以是，如图12所示那样省略冷却箱22，多个喷嘴23设于引导件33。而且，在该情况下，也可以是，如图13所示那样按照预定数量的喷嘴23、在图示的例子中是按照两个喷嘴23构成1个喷嘴组。各喷嘴组与上述实施方式同样地与设有三通阀25和流量调整阀26的配管24连接，而且，配管24与供水集管27和排水集管28连接。并且，在该情况下，也能够享有与上述实施方式同样的效果。

也可以是，多个喷嘴23如图12所示那样仅设于引导件33中，或如图8～图11所示那样仅设于与引导件33的下游侧相邻的位置。另一方面，也可以是，多个喷嘴23如图14所示那样设于引导件33中和与引导件33的下游侧相邻的位置这两者。在该情况下，在存在朝向热轧钢板10的上下表面这两个面喷射冷却水的喷嘴23的情况下，也可以是，仅朝向一个面喷射冷却水的多个喷嘴23设于引导件33中和与引导件33的下游侧相邻的位置这两者。另外，也可以是，朝向热轧钢板10的上下表面这两者喷射冷却水的多个喷嘴23都设于引导件33中和与引导件33的下游侧相邻的位置这两者。本发明也包含设于引导件33中和与引导件33的下游侧相邻的位置这两者的这些实施方式。

在以上的实施方式中，表示将冷却装置21设于轧制机架f5与f6之间、以及轧制机架f6与f7之间这两个部位的例子，但也可以根据所期望的热轧钢板10的性能仅是轧制机架f6与f7之间的1个部位。或者，也可以仅在最终的轧制机架f7的输出侧设有1处。在该情况下，优选的是，以设于精轧机14的下游侧的对热轧钢板10的尺寸、温度等进行计量的计量装置(相当于图15的计量装置50。)不受水的影响的方式在冷却装置21的下游侧设置控水装置。

另外，在以上的实施方式中，在将冷却装置21配置于轧制机架间的情况下，也可以使比该冷却装置21靠下游侧的轧制机架的轧辊31开放。例如，在将冷却装置21配置于轧制机架f6与f7之间的情况下，使轧制机架f7的轧辊31开放。在该情况下，在进行了刚刚轧制之后的骤冷之后没有轻压下，因此，不产生轻压下的不良影响，能够利用刚刚精轧之后的骤冷提高热轧钢板10的机械特性。

另外，在如上述那样使轧辊31开放的情况下，优选将该轧辊31的辊缝设为目标板厚加上7mm而得到的值以下。在该情况下，能够限制从轧制机架漏出的板上水的量。而且，优选在最下游侧(最终)的轧制机架f7的输出侧设置控水装置(未图示)。其原因在于，通常，在最下游侧(最终)的轧制机架f7的输出侧设有对热轧钢板10的尺寸、温度等进行计量的计量装置。在这样的情况下，若在轧制机架f7的输出侧设置控水装置，则尽管不进行基于轧制机架f7的压下，也不会对精轧机14的下游侧的计量装置带来不良影响。此外，在本发明的冷却装置21存在于最终的轧制机架f7的下游侧的情况下，所述计量装置的位置成为本发明的冷却装置21的下游侧。

在以上的实施方式中，也可以是，如图15所示那样在精轧机14的最终的轧制机架f7的输出侧的用于对热轧钢板10的尺寸、温度等进行计量的计量装置50的下游侧设有对热轧钢板10的上表面进行冷却的冷却带60。冷却带60设于例如冷却部15的上游侧。另外，在冷却带60中，沿着轧制方向排列配置有多个朝向例如热轧钢板10的上表面喷射冷却水的冷却喷嘴(未图示)。此外，作为这些冷却喷嘴，使用例如狭缝层流喷嘴、管层流喷嘴、喷射喷嘴。

优选的是，冷却带60的来自冷却喷嘴的冷却水的水量密度是2m³/m²·分钟以上，满足下述式(4)。若小于2m³/m²·分钟，则难以进行晶粒的微细化。式(4)与上述的式(3)同样地，表示将热轧钢板10的温度降低某一定程度之际的所需冷却能力。即，在式(4)的左边，作为分子的(wb^0.5×mb)是(相当于热流通量的每单位时间单位面积的冷却能力指标)×(冷却范围长度)，表示全冷却能力。另外，作为分母的(t×v)是在单位时间通过的热轧钢板(材料)的单位宽度时的体积，相当于使热轧钢板降低1℃所需要的热量。并且，发明人等进行了深入研究，结果发现了如下内容：只要式(4)的左边是恒定值0.55以上，就能够恰当地控制晶粒。在该情况下，通过利用设于例如轧制机架f7的输出侧的冷却装置21对刚刚轧制之后的热轧钢板10进行冷却，防止晶粒的粗大化，进一步利用冷却带60对热轧钢板10进行冷却，从而能够谋求晶粒的微细化，进行强度调整。

wb^0.5×mb/(t×v)≥0.55···(4)

其中，

wb：来自冷却喷嘴的冷却水的水量密度(m³/m²·分钟)

mb：冷却带60的冷却范围长度(m)

t：热轧钢板10的板厚(mm)

v：热轧钢板10的通板速度(m/s)

此外，在图示的例子中，冷却带60设于热轧钢板10的上表面侧，但也可以设于下表面侧，或者也可以设于上表面侧和下表面侧这两侧。在万一未设置计量装置50的情况下，冷却带60也可以配置于本发明的冷却装置21的下游侧。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的技术思想的范畴内能想到各种变更例或修正例是显而易见的，理解为这些也当然属于本发明的保护范围。

例如，在上述实施方式中，将伴有冷却箱22的或省略了冷却箱22的多个喷嘴23设于上下两侧的引导件33中和/或以与该引导件33相邻的方式设于该引导件33的下游侧，也可以是，仅设于上下中任一者的引导件33中和/或以与该引导件33相邻的方式设于该引导件33的下游侧。另外，在上述实施方式中，伴有上下两侧的冷却箱22的或省略了冷却箱22的多个喷嘴23满足了上述式(1)或式(2)，但也可以是，伴有上下中任一者的冷却箱22的或省略了冷却箱22的多个喷嘴23满足上述式(1)或式(2)。

另外，在上述实施方式中，上下的引导件33间的距离从轧制方向上游侧朝向下游侧变大，但也可以是，还在该引导件33的下游侧设有处于轧制方向(水平方向)的引导件。另外，也可以是，在这样的水平方向的引导件也设有对热轧钢板10进行冷却的冷却装置。进而，也可以是，在本发明的冷却装置21的下游侧设有没有引导件的其他冷却装置。

实施例1

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，即上下的引导件的夹角θ设为12度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为θ/2角度、即6度(参照图9)。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。将各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)表示在表1中。此外，在表1中，为了对上述(1)的指标(将喷嘴喷流的最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下)也进行评价，也一并标明成为基准的碰撞面积+10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度+10％)和成为基准的碰撞面积-10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度-10％)。

并且，如表2所示，使上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，上表面扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，下表面扩展角度)变动，而对热轧钢板的宽度方向的温度波动进行了确认。此外，在表2中，也一并标明由冷却导致的宽度方向最大温度下降。

在实施例1～3中，上表面侧和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度分别从轧制方向上游侧向下游侧变小。而且，在实施例2、3中，上表面侧和下表面侧的喷嘴也都满足上述式(1)。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动小到18℃、11℃、13℃、20℃以下。并且，通过如此均匀地冷却热轧钢板，能够制造机械性质优异的热轧钢板。此外，表2中的实施例1的下划线部不满足上述式(1)，与实施例2～3相比，均匀冷却的效果较小。

另一方面，如比较例1～3所示，若将上游侧和下游侧的喷嘴喷流的扩展角度沿着轧制方向设为相同，则宽度方向的温度波动大到25℃、27℃、26℃。因而，在比较例1～3中，在热轧钢板的机械性质产生了偏差。

[表1]

<密实锥形喷嘴通板角度＝6度>

[表2]

<密实锥形喷嘴通板角度＝6度>

实施例2

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为作为轧制方向的0度(参照图8)。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。将各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)表示在表3中。此外，在表3中，为了对上述(1)的指标(将喷嘴喷流的最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下)也进行评价，也一并标明成为基准的碰撞面积+10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度+10％)和成为基准的碰撞面积-10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度-10％)。

并且，如表4所示，使上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，上表面扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，下表面扩展角度)变动，而对热轧钢板的宽度方向的温度波动进行了确认。此外，在表4中，也一并标明由冷却导致的宽度方向最大温度下降。

在实施例4中，上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度从轧制方向上游侧向下游侧相同或变小，而且，在实施例5中，上表面侧的喷嘴也满足上述式(1)。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动小到18℃、11℃、20℃以下。并且，通过如此均匀地冷却热轧钢板，能够制造机械性质优异的热轧钢板。此外，表4中的实施例4的下划线部不满足上述式(1)，与实施例5相比，均匀冷却的效果较小。

另一方面，如比较例4、5所示，若将上游侧和下游侧的喷嘴喷流的扩展角度沿着轧制方向设为相同，则宽度方向的温度波动大到27℃、29℃。因而，在比较例4、5中，在热轧钢板的机械性质产生了偏差。

[表3]

<密实锥形喷嘴通板角度＝0度>

[表4]

<密实锥形喷嘴通板角度＝0度>

实施例3

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，即上下的引导件的夹角θ设为12度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为作为θ/2角度的6度(参照图9)。喷嘴的种类设为长圆喷嘴。将各喷嘴的位置和喷嘴喷流的长径和短径的扩展角度(喷嘴的喷射角度)表示在表5中。此外，在表5中，为了对上述(2)的指标(将喷嘴喷流的最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下)也进行评价，也一并标明成为基准的碰撞面积+10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度+10％)和成为基准的碰撞面积-10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度-10％)。

并且，如表6所示，使上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，长径扩展角度和短径扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，长径扩展角度和短径扩展角度)变动，而对热轧钢板的宽度方向的温度波动进行了确认。此外，在表6中，也一并标明由冷却导致的宽度方向最大温度下降。

在实施例6中，上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度、下表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别从轧制方向上游侧向下游侧相同或变小。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动小到17℃。并且，通过如此均匀地冷却热轧钢板，能够制造机械性质优异的热轧钢板。但是，表6中的实施例6的下划线部不满足上述式(2)。

另外，在实施例7中，与最下游侧(1200mm)相比，最上游侧(0mm)的上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度、下表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别较小。另外，上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度、下表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别从轧制方向上游侧向下游侧变小，而且，上表面侧和下表面侧都满足上述式(2)。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动充分小到12℃。

[表5]

<长圆喷嘴通板角度＝6度>

[表6]

<长圆喷嘴通板角度＝6度>

实施例4

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为作为轧制方向的0度(参照图8)。喷嘴的种类设为长圆喷嘴。将各喷嘴的位置和喷嘴喷流的长径和短径的扩展角度(喷嘴的喷射角度)表示在表7中。此外，在表7中，为了对上述(2)的指标(将喷嘴喷流的最大碰撞面积与最小碰撞面积之差设为10％以下)也进行评价，也一并标明成为基准的碰撞面积+10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度+10％)和成为基准的碰撞面积-10％的差异的扩展角度(表中，扩展角度-10％)。

并且，如表8所示，使上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，长径扩展角度和短径扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，长径扩展角度和短径扩展角度)变动，而对热轧钢板的宽度方向的温度波动进行了确认。此外，在表8中，也一并标明由冷却导致的宽度方向最大温度下降。

在实施例8中，上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别从轧制方向上游侧向下游侧变小，而且上表面侧的喷嘴(长径侧)满足上述式(2)。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动小到16℃。并且，通过如此均匀地冷却热轧钢板，能够制造机械性质优异的热轧钢板。但是，表8中的实施例8的下划线部不满足上述式(2)。

另外，在实施例9中，与最下游侧(1200mm)相比，最上游侧(0mm)的上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别较小。另外，上表面侧的喷嘴喷流的长径扩展角度和短径扩展角度分别从轧制方向上游侧向下游侧相同或变小，而且，上表面侧和下表面侧都满足上述式(2)。在该情况下，能够使宽度方向的温度波动充分地小到11℃，与实施例8相比，均匀冷却的效果较大。

[表7]

<长圆喷嘴、通板角度＝0度>

[表8]

<长圆喷嘴、通板角度＝0度>

实施例5

对板宽1200mm的表9的条件的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度·上下表面的水量密度都设为表9的数据，喷嘴列设为5列。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，即上下的引导件的夹角θ设为12度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为0度。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)如表3所示那样。如表4的实施例4那样设定了扩展角度。其结果表示在表9中。根据式(3)的指标(式(3)的左边是0.08以上)，只要是如实施例10～18所示那样满足式(3)的条件，钢板的温度下降就能够获得可从比ar3相变温度高的温度冷却到ar3相变温度-30℃以下的40℃以上的温度下降。不过，在如比较例6～9所示那样不满足式(3)的条件的状态下，温度下降是40℃以下，是不足够获得所期望的金相组织微细化的效果的冷却。

[表9]

实施例6

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f6的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度，基于活套34的紧挨着轧制机架f6之后的热轧钢板10的通板角度设为作为轧制方向的0度(参照图8)。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)如表3所示那样。

并且，如表4的实施例4所示，设定了上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，上表面扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，下表面扩展角度)。在f7机架的输出侧设有控水装置，使f7机架的间隙从板厚+3mm变化到+15mm，结果可知：若超过板厚+7mm，则流出水变多，若f7机架输出侧的控水量未设为板厚+7mm以下的情况的1.5倍以上，则在控水装置的下游侧，产生无法进行板厚计量、板温度计量的部位。

实施例7

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f7的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度。此外，在轧制机架f7的后方未设置活套34，因此，紧挨着轧制机架f7之后的热轧钢板10的通板角度成为作为轧制方向的0度。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)如表3所示那样。

并且，如表4的实施例4所示，设定了上表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，上表面扩展角度)和下表面侧的喷嘴喷流的扩展角度(表中，下表面扩展角度)。在轧制机架f7的输出侧设有控水装置，与在轧制机架f6的输出侧设置冷却装置21、使轧辊开放而使轧制机架f7作为控水装置发挥功能的上述实施例6的情况相比较，将轧制机架f7输出侧的控水量设定成两倍以上，结果可知：在控水装置的下游侧，不影响板厚计量、板温度计量。

实施例8

以通板速度400mpm～600mpm对板厚3mm、板宽1200mm的热轧钢板进行热精轧，在图1的轧制机架f7的输出侧设有本实施例的冷却装置21。冷却长度设为1.2m，喷嘴列设为5列。来自上表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为7m³/m²·分钟，来自下表面侧的喷嘴的冷却水的水量密度设为10m³/m²·分钟。上侧引导件的倾斜角度设为12度，下侧引导件的倾斜角度设为0度。此外，在轧制机架f7的后方未设置活套34，因此，紧挨着轧制机架f7之后的热轧钢板10的通板角度成为作为轧制方向的0度。喷嘴的种类设为密实锥形喷嘴。各喷嘴的位置和喷嘴喷流的扩展角度(喷嘴的喷射角度)如表3所示那样。

另外，在本实施例中，还将图15所示的冷却带60设于冷却部15的上游侧、且热轧钢板10的上表面侧。冷却带60的冷却范围长度(设备长度)设为15m。冷却带60的来自冷却喷嘴的冷却水的水量密度设为3m³/m²·分钟。在本实施例中，冷却带60满足上述式(4)。

在如本实施例那样进行了基于冷却装置21和冷却带60的热轧钢板10的冷却的情况下，与设置冷却装置21且未设置冷却带60的实施例7的情况相比较，也能够进一步进行该热轧钢板10的金相组织的微细化。

产业上的可利用性

本发明被用作用于使热作轧制工序的精轧后的热轧钢板的晶粒粒径细粒化的冷却装置和冷却方法，在谋求例如高强度钢(高张力钢板)、极低碳钢(无间隙原子钢，if钢：interstitialatomfreesteel)等那样的高品质钢的品质提高效果之际适合。

附图标记说明

1、热轧设备；5、板坯；6、粗轧坯；10、热轧钢板；11、加热炉；12、宽度方向轧机；13、粗轧机；14、精轧机；15、冷却部；16、卷取装置；21、冷却装置；22、冷却箱；22a、分区；23、喷嘴；23a、喷射口；23b、端部；24、配管；25、三通阀；26、流量调整阀；27、供水集管；28、排水集管；31、轧辊(工作辊)；32、辊冷却水集管；33、引导件；34、活套；50、计量装置；60、冷却带；f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、轧制机架(精轧机架)。