專利名稱：鋼板的冷卻方法、鋼板的冷卻裝置和鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻熱軋鋼板的方法，特別是冷卻中鋼板不產(chǎn)生翹曲、縱向彎曲，均勻冷卻鋼板的方法、其裝置和利用其方法制造鋼板的方法。
背景技術(shù)：
一般熱軋后的鋼板是鋼板的板面呈水平狀輸送，采用從鋼板板面的上下方向噴冷卻水來冷卻。此時在鋼板上容易生成冷卻不均，不僅成為鋼板產(chǎn)生殘余應(yīng)力和材質(zhì)波動的原因，而且使鋼板產(chǎn)生翹曲，引發(fā)操作上的故障。此外由于發(fā)生翹曲的鋼板需要用壓力機等矯正的精整工序，導(dǎo)致成本增加。
近年來在利用組合軋制和冷卻的控制軋制、控制冷卻(TMCP)的鋼板制造中，對連續(xù)制造消除這樣的冷卻不均、進行高精度的溫度控制、變形小的平坦鋼板的需求增加。特別是在厚鋼板的制造中，有制造板寬超過5m的情況，無論如何要阻止從冷卻裝置出來的冷卻水流向不需要冷卻的鋼板部位，通過所謂的“清除水”實現(xiàn)均勻冷卻成為了課題。
關(guān)于鋼板冷卻時清除水，例如在實開昭53-39508號公報中發(fā)表了在鋼板的上面配置可以上下自由移動的空氣噴嘴，利用噴射空氣清除水的技術(shù)。此外在實開昭58-125611號公報中發(fā)表了用橡膠輥夾持?jǐn)D壓清除水的方法。此外在特開昭60-206516號公報中發(fā)表了設(shè)置除水輥和在它的下游一側(cè)沿鋼板寬度方向設(shè)置水噴嘴，從鋼板板寬方向的中間向兩端和除水輥噴射水來清除水的技術(shù)。
可是無論采用上述哪種方法都不能完全清除水，使鋼板快速冷卻的話，鋼板的上下面的冷卻不一定均勻，在鋼板的寬度方向和長度方向產(chǎn)生翹曲。
寬度方向的翹曲由板寬、板厚、上下面的溫度和降溫過程中的溫度差決定翹曲量和翹曲方向，發(fā)生翹曲的話，在鋼板和除水輥之間產(chǎn)生間隙，流出大量的冷卻水，使清除水變得困難，增加了冷卻不均。
此外長度方向的翹曲除了板寬、板厚、上下面的溫度和降溫過程中的溫度差以外，鋼板的輸送速度也決定了翹曲量和翹曲方向，發(fā)生此翹曲后，不能穩(wěn)定地輸送鋼板，引起操作上的事故。此外鋼板通過冷卻裝置后，這樣的翹曲也時有發(fā)生。
在特開平10-263670號公報中發(fā)表了在冷卻中束縛住鋼板板面進行冷卻，使寬度方向不產(chǎn)生翹曲的技術(shù)。在此方法中用某個力以上的力束縛住鋼板進行冷卻，所以可以保持在平坦的狀態(tài)下冷卻。
可是在特開平10-263670號公報的方法中用某個力以上的力束縛住鋼板的話，有時鋼板本身縱向彎曲，在冷卻裝置內(nèi)或通過冷卻裝置后產(chǎn)生大的翹曲，鋼板不能輸送，引起事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供使熱軋鋼板不因冷卻不均而翹曲、縱向彎曲的均勻冷卻鋼板的方法、其裝置和利用其方法制造鋼板的方法。
采用具有用多組上下輥束縛鋼板板面在水平方向輸送鋼板的工序和從鋼板板面的上下方向?qū)斔椭械匿摪暹M行水冷的工序，每1組上下輥對鋼板的束縛力為用下述(1)和(2)式表示的p1(t)以上p2(t)以下的鋼板的冷卻方法可以達到此目的。
P1＝6.85×10-7S3L0.65……(1)P2＝1.2×10-6S3L0.65……(2)其中，L(mm)表示相鄰上下輥組間的距離，S(mm)表示鋼板的厚度。
這種鋼板的冷卻方法，通過具有用于束縛輸送中的鋼板的多組上下輥、從鋼板板面上下方向?qū)斔椭械匿摪宓乃鋮s裝置、和為了調(diào)整束縛鋼板的束縛力而使多組的上下輥上下移動的裝置的鋼板冷卻裝置可以實現(xiàn)。


圖1為表示本發(fā)明鋼板冷卻裝置的1個示例的圖。
具體實施例方式
圖1中表示本發(fā)明鋼板冷卻裝置的1個示例。
在此冷卻裝置中，在由上輥2和下輥3構(gòu)成，間隔1m配置的20組上下輥之間束縛輸送軋制后的鋼板1。此時鋼板的上面利用從狹縫噴嘴4噴出的冷卻水、鋼板的下面用從圓管噴嘴5噴出的冷卻水分別進行冷卻。在圖1中表示3條上輥2和2個冷卻區(qū)。此外各上下輥的間隔為1m。
在上下輥之間的鋼板1的上面，從上游一側(cè)的上輥2向下游一側(cè)的上輥2，沿鋼板1的前進方向從狹縫4對每鋼板單位面積上下分別噴射2m3/min的冷卻水。另一方面鋼板1的下面從圓管噴嘴5噴射冷卻水。
在20組上下輥中，下輥3被固定，兼作輸送輥用。上輥2直徑為250mm，以0.5mm的間隔可以上下升降。上輥2和下輥3的間隙設(shè)定為小于鋼板1的厚度，鋼板1通過的話利用抵抗油壓缸6對上輥2的擠壓力的反作用力，把力施加在鋼板1上，束縛鋼板1。此外此師傅力用壓力傳感器進行測量，超過后述值的話，調(diào)整油壓缸6的壓力。調(diào)整油壓缸6壓力的話，對應(yīng)于此壓力的束縛力作用于鋼板1，對應(yīng)于來自鋼板1的反作用力，上輥2根據(jù)鋼板1可以上下移動。此外設(shè)置有上輥2的位置超過某個值的話，可以迅速向上方退避的機構(gòu)。再有設(shè)置有除水噴嘴7，用于把從上輥2和鋼板1之間的間隙泄漏的冷卻水從鋼板端部清除。
使每1組上下輥形成的對鋼板的束縛力為p1(t)以上小于p2(t)，束縛鋼板的同時以每單位面積2m3/min以上的水量分別冷卻鋼板的上下面的話，溫度擴散，消除溫度偏差，不產(chǎn)生翹曲，可以可靠地除去水，不產(chǎn)生冷卻不均。因此即使冷卻后的鋼板沒有束縛的情況下，也能得到平坦的狀態(tài)。
用小于p1(t)的束縛力因?qū)挾确较虻穆N曲使上下輥翹起，冷卻水漏出，產(chǎn)生冷卻不均。
此外用p2(t)以上的束縛力，鋼板縱向彎曲，此時鋼板保持平坦，但停止冷卻水后鋼板翹曲，在冷卻裝置內(nèi)不能輸送或從冷卻裝置抽出后殘留很大的變形。
出現(xiàn)了p2(t)以上的束縛力的情況下，使多組上下輥用小于p2(t)的力擠壓的同時仿照鋼板的翹曲上下移動，使鋼板在冷卻裝置內(nèi)可以輸送，不損傷裝置。再有從冷卻裝置抽出后例如在冷床上冷卻時也不會殘存大的變形。另一方面冷卻變得不平衡，鋼板在翹曲時以大的束縛力按住鋼板的話，在冷卻裝置內(nèi)產(chǎn)生反向翹曲，或在出了冷卻裝置的階段會出現(xiàn)比預(yù)想要大的翹曲。實際上在出現(xiàn)p2(t)以上的束縛力的情況下，壓力傳感器檢測此反作用力，首先使作用在油壓缸6的壓力減壓到束縛力小于p2(t)，其結(jié)果上輥提升。此時在鋼板的輸送沒有障礙的情況下使鋼板通過?？墒墙档陀蛪焊椎膲毫?，即使使上輥提升到例如300mm的某個高度，鋼板的反作用力(束縛力)還在p2(t)以上的情況下，使上輥快速敞開，使束縛力為零，向上方退避。這樣例如下面或上面的冷卻水因某種原因不噴射了，或不以規(guī)定的流量噴射，鋼板的冷卻上下不對稱，在鋼板的上面和下面產(chǎn)生大的溫差的情況下，由于因此溫差使鋼板產(chǎn)生大的翹曲，所以把上輥向上抬的鋼板的反作用力遠超過p2(t)，把上輥2向上方壓，而可以象上述那樣使上輥快速退避的話，可以防止可能發(fā)生的設(shè)備事故和設(shè)備損壞。
以上的說明是關(guān)于1組上下輥形成的束縛力的情況，如果其他的上下輥的束縛力也p2(t)以上的話，也可以象上述那樣應(yīng)對。
鋼坯軋制成鋼板，矯正后用本發(fā)明的鋼板冷卻方法進行冷卻，再對冷卻后的鋼板進行矯正的話，可以制造冷卻中不產(chǎn)生翹曲和縱向彎曲的、平坦的、材質(zhì)均勻的鋼板。
實施例使用圖1表示的鋼板冷卻裝置，改變表1所示的鋼板板厚S(mm)、上下輥組間距離L(mm)、束縛力P(t)進行鋼板冷卻，調(diào)查了產(chǎn)生翹曲的情況。從上述(1)、(2)式求出的P1和P2一并表示在表1中，發(fā)明例滿足P1＜P＜P2。
用本發(fā)明冷卻的鋼板都能順利通過冷卻裝置，此外在冷床上冷卻到常溫后也能保持良好的形狀。
在發(fā)明例4和6中，輸送中實際的束縛力超過了P2，此時輥被抬起，P2以上的束縛力消失。鋼板可以通過冷卻裝置，此外在冷床上當(dāng)初存在翹曲，但是放冷溫度下降后翹曲消除，變得平坦。
另一方面，用小于P1的束縛力束縛鋼板進行冷卻的比較例1、2、5、7、9、11中，在冷卻裝置內(nèi)產(chǎn)生的寬度方向的翹曲使鋼板抬起，在鋼板和輥之間產(chǎn)生間隙，從此處漏出冷卻水，產(chǎn)生局部溫度不均，在冷床上產(chǎn)生大的翹曲。
此外用P2以上的束縛力束縛鋼板進行冷卻的比較例4、6、8、10、12中，在冷卻裝置中不產(chǎn)生變形，但是在冷床上放置冷卻階段產(chǎn)生大的長度方向的翹曲。認(rèn)為這是由于鋼板在冷卻裝置內(nèi)屈服，此后在出了冷卻裝置的階段即使平坦地放置冷卻，隨著接近常溫在溫度變得均勻的階段屈服部分的產(chǎn)生變形。
表1

權(quán)利要求
1.一種鋼板的冷卻方法，具有用多組上下輥束縛鋼板板面在水平方向輸送鋼板的工序，和從鋼板板面的上下方向?qū)斔椭械匿摪暹M行水冷的工序，每1組上下輥對所述鋼板的束縛力為用下述(1)和(2)式表示的p1(t)以上小于p2(t)，P1＝6.85×10-7S3L0.65......(1)P2＝1.2×10-6S3L0.65......(2)其中，L(mm)表示相鄰上下輥組間的距離，S(mm)表示鋼板的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼板的冷卻方法，具有對鋼板的束縛力為p2(t)以上時，使多組上下輥用小于p2(t)的力擠壓的同時仿照所述鋼板的翹曲上下移動的工序。
3.如權(quán)利要求2所述的鋼板的冷卻方法，具有在多組上下輥的上下移動量超過規(guī)定的界限的話，使所述上下輥敞開，使對鋼板的束縛力為零的工序。
4.一種鋼板冷卻裝置，具有束縛輸送中的鋼板的多組上下輥、從鋼板板面的上下方向?qū)λ鲚斔椭械匿摪暹M行水冷的裝置、和為了調(diào)整束縛所述鋼板的束縛力使所述多組上下輥上下移動的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的鋼板冷卻裝置，具有在上下輥的上下移動量超過規(guī)定的界限時，使所述上下輥的開口度變寬，使對鋼板的束縛力為零的裝置。
6.一種鋼板的制造方法，具有把鋼坯軋制成鋼板的工序、把所述鋼板進行矯正的工序、把所述矯正后的鋼板用權(quán)利要求1至3的任何一種鋼板冷卻方法冷卻的工序、和把所述冷卻后的鋼板進行矯正的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的鋼板的制造方法，在冷卻工序中，分別用每單位面積2m3/min的水量冷卻鋼板的上面和鋼板的下面。
全文摘要
本發(fā)明提供具有用多組上下輥束縛鋼板板面在水平方向輸送鋼板的工序和從鋼板板面的上下方向?qū)斔椭械匿摪暹M行水冷的工序，每1組上下輥對鋼板的束縛力(t)為用下述P1＝(6.85×10
文檔編號C21D9/573GK1610584SQ0380181
公開日2005年4月27日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者藤林晃夫, 多賀根章, 上岡悟史 申請人:杰富意鋼鐵株式會社