鋼板制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的鋼板制造方法具有如下工序：熱軋工序，利用精軋機(jī)來(lái)對(duì)鋼材進(jìn)行熱軋，得到熱軋鋼板；冷卻工序，對(duì)上述熱軋鋼板進(jìn)行冷卻；上述熱軋工序包括如下工序：目標(biāo)陡度設(shè)定工序，根據(jù)表示上述熱軋鋼板的邊緣波形狀的陡度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第一相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)定上述邊緣波形狀的目標(biāo)陡度；形狀控制工序，控制上述精軋機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使上述邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致。
【專利說(shuō)明】鋼板制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼板制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，汽車及工業(yè)機(jī)械等中所使用的熱軋鋼板通常經(jīng)過(guò)粗軋工序及精軋工序而制成。圖19是示意性地示出以往的熱軋鋼板的制造方法的圖。在熱軋鋼板的制造工序中，首先，在通過(guò)粗軋機(jī)101來(lái)對(duì)連續(xù)鑄造調(diào)整為預(yù)定的組成的鋼水而得到的鋼坯S進(jìn)行軋制之后，通過(guò)由多個(gè)棍軋支架102a?102d構(gòu)成的精軋機(jī)103來(lái)進(jìn)行熱軋,從而形成預(yù)定的厚度的熱軋鋼板H。然后，通過(guò)從冷卻裝置111噴注的冷卻水來(lái)對(duì)上述熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻之后，通過(guò)卷取裝置112來(lái)卷取成卷材狀。
[0003]冷卻裝置111通常是用于對(duì)從精軋機(jī)103輸送的熱軋鋼板H施加所謂的層流冷卻的設(shè)備。就上述冷卻裝置111而言，對(duì)在輸出輥道上移動(dòng)的熱軋鋼板H的上表面從垂直方向上的上方經(jīng)由冷卻噴嘴將冷卻水作為射流水來(lái)噴射，并且對(duì)熱軋鋼板H的下表面，通過(guò)經(jīng)由管層流作為射流水噴射冷卻水，來(lái)對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻。
[0004]然后，以往，例如在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了通過(guò)使厚鋼板的上下表面的表面溫度差減少，來(lái)防止該鋼板的形狀不良的技術(shù)。根據(jù)上述專利文獻(xiàn)I中所公開(kāi)的技術(shù)，根據(jù)通過(guò)冷卻裝置進(jìn)行冷卻時(shí)利用溫度計(jì)來(lái)測(cè)定鋼板的上表面和下表面的表面溫度而得到的表面溫度差，來(lái)調(diào)整向鋼板的上表面和下表面供給的冷卻水的水量比。
[0005]并且，例如在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了通過(guò)設(shè)在輥軋機(jī)的出口側(cè)的陡度計(jì)，來(lái)測(cè)定鋼板前端的陡度，并通過(guò)根據(jù)該測(cè)定出的陡度來(lái)將冷卻水流量向?qū)挾确较蜃兓⒄{(diào)整，以而防止鋼板的穿孔的技術(shù)。
[0006]進(jìn)而，例如在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種技術(shù)，將解除熱軋鋼板的板寬度方向上的波形狀的板厚分布，使板寬度方向上的板厚均勻化作為目的，控制成使熱軋鋼板的板寬度方向上的最高傳熱率與最低傳熱率之差在預(yù)定值的范圍內(nèi)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-74463號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-271052號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2003-48003號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0013]在這里，例如如圖20所示，通過(guò)利用圖19來(lái)說(shuō)明的以往的制造方法而制成的熱軋鋼板H具有在冷卻裝置111中的輸出輥道(此后，有記載為“R0T”的情況。)的輸送輥120上沿著軋制方向(圖20中的箭頭方向)產(chǎn)生波形狀的情況。這種情況下，熱軋鋼板H的上表面和下表面的冷卻產(chǎn)生偏差，發(fā)生溫度不均。其結(jié)果，在熱軋工序后的鋼板冷卻工序中，因上述溫度不均而導(dǎo)致產(chǎn)生材質(zhì)(即，鋼板的硬度)的偏差。進(jìn)而，在后工序即冷軋工序中，因上述材質(zhì)的偏差而導(dǎo)致產(chǎn)生鋼板的板厚變動(dòng)。在這種鋼板的板厚變動(dòng)大于預(yù)定的基準(zhǔn)值的情況下，該鋼板在檢查工序中被判斷為次品，因而存在成品率顯著下降的問(wèn)題。
[0014]但是，在上述專利文獻(xiàn)I的冷卻方法中未考慮熱軋鋼板沿著軋制方向具有波形狀的情況。即，在專利文獻(xiàn)I中未考慮表面高度根據(jù)熱軋鋼板的波的位置而不同，因而溫度的標(biāo)準(zhǔn)偏差沿著軋制方向不同。因此，在專利文獻(xiàn)I的冷卻方法中未考慮因形成于熱軋鋼板的波形狀而導(dǎo)致冷卻熱軋鋼板時(shí)產(chǎn)生材質(zhì)的偏差。
[0015]并且，在專利文獻(xiàn)2的冷卻方法中，測(cè)定鋼板的寬度方向上的陡度，并調(diào)整該陡度高的部分的冷卻水流量。但是，在專利文獻(xiàn)2中也未考慮熱軋鋼板沿著軋制方向具有波形狀的情況，未考慮如上所述因形成于熱軋鋼板的波形狀而導(dǎo)致冷卻熱軋鋼板時(shí)產(chǎn)生材質(zhì)的偏差。
[0016]并且，專利文獻(xiàn)3的冷卻是精軋機(jī)軋輥咬入?yún)^(qū)之前的熱軋鋼板的冷卻，因此不能適用于精軋成預(yù)定的厚度的熱軋鋼板。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)3中也未考慮在熱軋鋼板的軋制方向上形成波形狀的情況，未考慮如上所述因形成于熱軋鋼板的波形狀而導(dǎo)致冷卻時(shí)產(chǎn)生材質(zhì)的偏差。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于，提供一種至少能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過(guò)熱軋工序及冷卻工序而制成的鋼板的成品率提高的鋼板制造方法。
[0018]用于解決問(wèn)題的手段
[0019]為了解決上述問(wèn)題并達(dá)成相關(guān)目的，本發(fā)明采用以下方法。
[0020]即:
[0021](I)本發(fā)明的一方案的鋼板制造方法具有如下工序:熱軋工序，通過(guò)精軋機(jī)對(duì)鋼材進(jìn)行熱軋，得到形成有波高在軋制方向上周期性地變動(dòng)的邊緣波形狀的熱軋鋼板；和冷卻工序，在上述熱軋鋼板的通板路徑上所設(shè)置的冷卻區(qū)間，對(duì)上述熱軋鋼板進(jìn)行冷卻，上述熱軋工序包括以下工序:目標(biāo)陡度設(shè)定工序，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出的表示上述熱軋鋼板的上述邊緣波形狀的陡度與上述熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第一相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)定上述邊緣波形狀的目標(biāo)陡度；和形狀控制工序，控制上述精軋機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使上述邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致。
[0022](2)就上述(I)所記載的鋼板制造方法而言，在上述目標(biāo)陡度設(shè)定工序中，也可以將上述目標(biāo)陡度設(shè)定為超過(guò)0%且1%以內(nèi)。
[0023](3)在上述(I)或(2)所記載的鋼板制造方法中，上述冷卻工序包括如下工序:目標(biāo)比設(shè)定工序，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)在將上述熱軋鋼板的陡度及通板速度設(shè)為一定值的條件下求出的表示上述熱軋鋼板的上下表面的導(dǎo)熱系數(shù)之比即上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，將上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl設(shè)定為目標(biāo)比Xt ;和冷卻控制工序，控制上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上表面冷卻排熱量和下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)，以使上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述目標(biāo)比Xt相一致。
[0024](4)就上述(3)所記載的鋼板制造方法而言，在上述目標(biāo)比設(shè)定工序中，可根據(jù)根據(jù)上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)，將上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y落在最小值Ymin到最小值Ymin+10°C以內(nèi)的范圍的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X設(shè)定為上述目標(biāo)比XU[0025](5)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，可對(duì)上述陡度及上述通板速度的值不同的多個(gè)條件分別準(zhǔn)備上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)，在上述目標(biāo)比設(shè)定工序中，根據(jù)多個(gè)上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)中的與上述陡度及上述通板速度的實(shí)測(cè)值對(duì)應(yīng)的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)定上述目標(biāo)比
Xto
[0026](6)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)可以是通過(guò)回歸方程式來(lái)表示上述上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
[0027](7)在上述(6)所記載的鋼板制造方法中，上述回歸方程式也可以是通過(guò)線性回歸來(lái)導(dǎo)出的。
[0028](8)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)可以是用表來(lái)表示上述上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
[0029](9)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，也可以還具有如下工序:溫度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度；溫度平均值計(jì)算工序，根據(jù)上述溫度的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算上述溫度的時(shí)序平均值；以及冷卻排熱量調(diào)整工序，調(diào)整上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量和上述下表面冷卻排熱量的合計(jì)值，以使上述溫度的時(shí)序平均值與預(yù)定的目標(biāo)溫度相一致。
[0030](10)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，也可以還具有如下工序:溫度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度；變動(dòng)速度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定與上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度測(cè)定部位同一部位處的上述熱軋鋼板的鉛直方向上的變動(dòng)速度；控制方向確定工序，在將上述熱軋鋼板的鉛直方向上的朝上方向設(shè)為正的情況下，在上述變動(dòng)速度為正的區(qū)域，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述熱軋鋼板的波形狀為一個(gè)周期以上的范圍的平均溫度低的情況下，將上述上表面冷卻排熱量減少的方向及上述下表面冷卻排熱量增加的方向中的至少一個(gè)方向確定為控制方向，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度高的情況下，將上述上表面冷卻排熱量增加的方向及上述下表面冷卻排熱量減少的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向，在上述變動(dòng)速度為負(fù)的區(qū)域，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度低的情況下，將上述上表面冷卻排熱量增加的方向及上述下表面冷卻排熱量減少的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度高的情況下，將上述上表面冷卻排熱量減少的方向及上述下表面冷卻排熱量增加的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向；以及冷卻排熱量調(diào)整工序，根據(jù)在上述控制方向確定工序中確定的上述控制方向，調(diào)整上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
[0031](11)在上述(10)所記載的鋼板制造方法中，上述冷卻區(qū)間沿著上述熱軋鋼板的通板方向被分割成多個(gè)分割冷卻區(qū)間，在上述溫度測(cè)定工序及上述變動(dòng)速度測(cè)定工序中，在上述分割冷卻區(qū)間的各邊界，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述熱軋鋼板的溫度及變動(dòng)速度，在上述控制方向確定工序中，根據(jù)上述分割冷卻區(qū)間的各邊界處的上述熱軋鋼板的溫度及變動(dòng)速度的測(cè)定結(jié)果，對(duì)各上述分割冷卻區(qū)間確定上述熱軋鋼板的上下表面的冷卻排熱量的增減方向，在上述冷卻排熱量調(diào)整工序中，根據(jù)對(duì)各上述分割冷卻區(qū)間確定的上述控制方向，進(jìn)行反饋控制或前饋控制，以在各上述分割冷卻區(qū)間調(diào)整上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
[0032]( 12)在上述(11)所記載的鋼板制造方法中，也可以還具有如下工序:測(cè)定工序，在上述分割冷卻區(qū)間的各邊界測(cè)定上述熱軋鋼板的上述陡度或上述通板速度；和冷卻排熱量校正工序，根據(jù)上述陡度或上述通板速度的測(cè)定結(jié)果，校正各上述分割冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
[0033](13)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，也可以還包括后冷卻工序，在上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)進(jìn)一步冷卻上述熱軋鋼板，以使上述熱軋鋼板的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)入到所允許的范圍內(nèi)。
[0034](14)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的通板速度被設(shè)定在550m/min以上至機(jī)械極限速度以下的范圍內(nèi)。
[0035](15)在上述(14)所記載的鋼板制造方法中，上述熱軋鋼板的拉伸強(qiáng)度也可以為800MPa 以上。
[0036](16)在上述(14)所記載的鋼板制造方法中，上述精軋機(jī)可以由多個(gè)輥軋支架構(gòu)成，上述鋼板制造方法還包括輔助冷卻工序，在上述多個(gè)輥軋支架彼此之間進(jìn)行上述熱軋鋼板的輔助冷卻。
[0037](17)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，在上述冷卻區(qū)間設(shè)置有:上側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的上表面噴射冷卻水的多個(gè)頭；和下側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的下表面噴射冷卻水的多個(gè)頭，上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量是通過(guò)對(duì)上述各頭進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制來(lái)調(diào)整的。
[0038](18)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，在上述冷卻區(qū)間設(shè)置有:上側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的上表面噴射冷卻水的多個(gè)頭；和下側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的下表面噴射冷卻水的多個(gè)頭，上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量是通過(guò)控制上述各頭的水量密度、壓力及水溫中的至少一個(gè)來(lái)調(diào)整的。
[0039](19)在上述(3)所記載的鋼板制造方法中，上述冷卻區(qū)間中的冷卻也可以是在上述熱軋鋼板的溫度為600°C以上的范圍內(nèi)進(jìn)行的。
[0040]發(fā)明效果
[0041]通過(guò)本申請(qǐng)
【發(fā)明者】認(rèn)真對(duì)從熱軋工序得到的熱軋鋼板上所形成的波形狀和該熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若將熱軋鋼板的波形狀控制成邊緣波形狀，則能夠根據(jù)上述邊緣波形狀的陡度將熱軋鋼板的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差控制為任意值。
[0042]即，根據(jù)本發(fā)明，在熱軋工序中，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出的表示熱軋鋼板的邊緣波形狀的陡度和熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第一相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)設(shè)定邊緣波形狀的目標(biāo)陡度，并控制精軋機(jī)，以使形成于熱軋鋼板的邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致，由此能夠?qū)⒗鋮s后的熱軋鋼板的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差抑制得較小(能夠均勻地冷卻熱軋鋼板)。
[0043]其結(jié)果，能夠抑制在冷卻后的熱軋鋼板產(chǎn)生材質(zhì)偏差，因而最終能夠抑制經(jīng)過(guò)后工序即冷乳工序而得到的鋼板的板厚變動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)成品率的提聞。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是表示用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一實(shí)施方式的鋼板制造方法的熱軋?jiān)O(shè)備I的說(shuō)明圖。[0045]圖2是表示設(shè)在熱軋?jiān)O(shè)備I的冷卻裝置14的結(jié)構(gòu)的概略的說(shuō)明圖。
[0046]圖3是表示熱軋鋼板H的最低點(diǎn)與輸送輥32相接觸的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0047]圖4是表示在熱軋鋼板H上形成陡度1%的中部波形狀的情況和形成陡度1%的邊緣波形狀的情況下的熱軋鋼板H的各部位的溫度變動(dòng)的圖表。
[0048]圖5是表示在熱軋鋼板H上形成陡度1%的中部波形狀的情況和形成陡度1%的邊緣波形狀的情況的各情況下的后工序即冷軋工序中的冷軋量規(guī)變動(dòng)(板厚變動(dòng))的圖表。
[0049]圖6是表示將熱軋鋼板H的陡度和通板速度設(shè)為一定值的條件下求出的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0050]圖7是表不從圖6所不的相關(guān)關(guān)系搜索溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的最小點(diǎn)(最小值Ymin)的方法的說(shuō)明圖。
[0051]圖8是表示通常的操作中的代表性的帶鋼的ROT內(nèi)冷卻的熱軋鋼板H的溫度變動(dòng)和陡度的關(guān)系的圖表，上側(cè)圖表表示溫度變動(dòng)相對(duì)于與卷材前端的距離或定點(diǎn)經(jīng)過(guò)時(shí)間的關(guān)系，下側(cè)圖表表示陡度相對(duì)于與卷材前端的距離或定點(diǎn)經(jīng)過(guò)時(shí)間的關(guān)系。
[0052]圖9是表示通常的操作中的代表性的帶鋼的ROT內(nèi)冷卻的熱軋鋼板H的溫度變動(dòng)和陡度的關(guān)系的圖表。
[0053]圖10是表示在熱軋鋼板H的變動(dòng)速度為正的區(qū)域熱軋鋼板H的溫度相比熱軋鋼板H的平均溫度變低，變動(dòng)速度為負(fù)的區(qū)域熱軋鋼板H的溫度變高的情況下，使上表面冷卻排熱量減少，使下表面冷卻排熱量增加時(shí)的熱軋鋼板H的溫度變動(dòng)和陡度的關(guān)系的圖表。此外，熱軋鋼板H的波形狀的陡度是指波形狀的振幅除以一周期量的軋制方向的長(zhǎng)度而得至IJ的值。
[0054]圖11是表示在熱軋鋼板H的變動(dòng)速度為正的區(qū)域熱軋鋼板H的溫度相比熱軋鋼板H的平均溫度變低，變動(dòng)速度為負(fù)的區(qū)域熱軋鋼板H的溫度變高的情況下，使上表面冷卻排熱量增加，使下表面冷卻排熱量減少時(shí)的熱軋鋼板H的溫度變動(dòng)和陡度的關(guān)系的圖表。
[0055]圖12是表示在將上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和通板速度設(shè)為一定值的條件下求出的熱軋鋼板H的陡度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0056]圖13是表示在陡度的值不同的多個(gè)條件(但是，通板速度維持一定)下分別求出的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0057]圖14是表示在將上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和陡度設(shè)為一定值的條件下得出的熱軋鋼板H的通板速度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0058]圖15是表示在通板速度的值不同的多個(gè)條件(但是，陡度維持一定)下分別求出的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0059]圖16是表示熱軋?jiān)O(shè)備I的冷卻裝置14的周圍的詳細(xì)情況的說(shuō)明圖。
[0060]圖17是表示冷卻裝置14的變形例的說(shuō)明圖。
[0061]圖18是表示在熱軋鋼板H的板寬度方向上形成溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0062]圖19是表示以往的熱軋鋼板H的制造方法的說(shuō)明圖。
[0063]圖20是表示以往的熱軋鋼板H的冷卻方法的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064]以下，作為本發(fā)明的一實(shí)施方式，例如，參照附圖，對(duì)汽車及工業(yè)機(jī)械等中所使用的鋼板的鋼板制造方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0065]圖1示意性地示出了用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式中的鋼板制造方法的熱軋?jiān)O(shè)備I的例子。上述熱軋?jiān)O(shè)備I是將利用輥來(lái)上下夾著加熱的鋼坯S，并連續(xù)地進(jìn)行軋制，從而制造具有最小1.2mm的板厚的鋼板(后面要說(shuō)明的熱軋鋼板H)，并卷取該鋼板為目的的設(shè)備。
[0066]上述熱軋?jiān)O(shè)備I具有:加熱爐11，用于加熱鋼坯S ;寬度方向輥軋機(jī)16，將上述加熱爐11中加熱的鋼坯S沿著寬度方向軋制；粗軋機(jī)12，從上下方向軋制上述沿著寬度方向被軋制的鋼坯S，從而作為粗棒Br ;精軋機(jī)13，通過(guò)連續(xù)對(duì)粗棒Br進(jìn)行熱精軋，來(lái)形成具有預(yù)定的板厚的鋼板(以下，稱為熱軋鋼板)H ;冷卻裝置14，利用冷卻水來(lái)對(duì)從上述精軋機(jī)13輸送的熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻；卷取裝置15，將通過(guò)冷卻裝置14來(lái)進(jìn)行冷卻的熱軋鋼板H卷取成卷材狀。
[0067]加熱爐11相對(duì)于經(jīng)由裝入口從外部傳入的鋼坯S設(shè)有通過(guò)噴出火焰來(lái)加熱鋼坯S的邊爐、軸流式燃燒器、頂棚燃燒器。傳入加熱爐11的鋼坯S在各區(qū)段中形成的各加熱帶依次被加熱，進(jìn)而在最終區(qū)段中形成的均熱帶中利用頂棚燃燒器來(lái)均勻地對(duì)鋼坯S進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行用于能夠以最佳溫度輸送的保熱處理。若完成加熱爐11中的所有加熱處理，則將鋼坯S輸送到加熱爐11外，并過(guò)渡到通過(guò)粗軋機(jī)12進(jìn)行的軋制工序。
[0068]粗軋機(jī)12使輸送來(lái)的鋼坯S通過(guò)遍及多個(gè)支架(stand)而設(shè)置的圓柱狀的旋轉(zhuǎn)輥的間隙。例如，上述粗軋機(jī)12僅通過(guò)第一支架中上下設(shè)置的工作輥12a來(lái)對(duì)鋼坯S進(jìn)行熱軋，從而形成粗棒Br。接著，通過(guò)由工作輥和支撐輥構(gòu)成的多個(gè)四輥軋機(jī)12b，來(lái)進(jìn)一步連續(xù)地對(duì)通過(guò)上述第一支架的粗棒Br進(jìn)行軋制。其結(jié)果，在結(jié)束上述粗軋工序時(shí)，粗棒Br被軋制至厚度30?60mm左右，并向精軋機(jī)13輸送。
[0069]精軋機(jī)13對(duì)從粗軋機(jī)12輸送的粗棒Br進(jìn)行熱精軋，直到其厚度為數(shù)mm左右。這種精軋機(jī)13使粗棒Br通過(guò)遍及6?7支架且上下排列成一個(gè)直線的精軋輥13a的間隙，并通過(guò)將這些逐漸壓下，來(lái)形成具有預(yù)定的板厚的熱軋鋼板H。通過(guò)上述精軋機(jī)13來(lái)形成的熱軋鋼板H通過(guò)后面要說(shuō)明的輸送輥32來(lái)向冷卻裝置14輸送。此外，邊緣波(edge wave)形狀通過(guò)上述精軋機(jī)13形成于熱軋鋼板H的軋制方向上。
[0070]冷卻裝置14是用于對(duì)從精軋機(jī)13輸送的熱軋鋼板H施行基于層流或噴霧的冷卻的設(shè)備。如圖2所示，上述冷卻裝置14具有對(duì)在輸出輥道的輸送輥32上移動(dòng)的熱軋鋼板H的上表面從上側(cè)的冷卻口 31噴射冷卻水的上側(cè)冷卻裝置14a、以及對(duì)熱軋鋼板H的下表面從下側(cè)的冷卻口 31噴射冷卻水的下側(cè)冷卻裝置14b。冷卻口 31對(duì)每個(gè)上側(cè)冷卻裝置14a及下側(cè)冷卻裝置14b設(shè)有多個(gè)。并且，冷卻口 31與冷卻頭(省略圖示)相連接。根據(jù)上述冷卻口 31的數(shù)量，來(lái)確定上側(cè)冷卻裝置14a及下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻能力。此外，上述冷卻裝置14也可以由上下分割層流、管層流、噴霧冷卻等中的至少一種構(gòu)成。并且，熱軋鋼板H通過(guò)上述冷卻裝置14來(lái)冷卻的區(qū)間相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻區(qū)間。
[0071]如圖1所示，卷取裝置15以預(yù)定的卷取溫度卷取從冷卻裝置14輸送的冷卻后的熱軋鋼板H。通過(guò)卷取裝置15來(lái)卷取成卷材狀的熱軋鋼板H被送到未圖示的冷軋?jiān)O(shè)備而冷車L，并制造成滿足作為最終的產(chǎn)品的規(guī)格的鋼板。
[0072]在具有上述結(jié)構(gòu)的熱軋?jiān)O(shè)備I的冷卻裝置14中，在進(jìn)行形成有表面高度(波高)沿著軋制方向變動(dòng)的波形狀的熱軋鋼板H的冷卻的情況下，如上所述，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從上側(cè)冷卻裝置14a噴射的冷卻水、從下側(cè)冷卻裝置14b噴射的冷卻水的水量密度、壓力、水溫等，來(lái)進(jìn)行熱軋鋼板H的均勻的冷卻。但是，特別是，在通板速度慢的情況下，隨著熱軋鋼板H和輸送輥32局部地相接觸的時(shí)間變長(zhǎng)，熱軋鋼板H與輸送輥32的接觸部分通過(guò)接觸排熱來(lái)容易冷卻，致使冷卻不均勻。
[0073]如圖3所示，在熱軋鋼板H具有波形狀的情況下，有上述熱軋鋼板H在波形狀的底部與輸送輥32局部地相接觸的情況。像這樣，在熱軋鋼板H中，與輸送輥32局部地相接觸的部分通過(guò)接觸排熱來(lái)比其他部分更容易冷卻。由此，不均勻地對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻。
[0074]另一方面，如上所述，在熱軋?jiān)O(shè)備I中，在因熱軋鋼板H形成有波形狀而導(dǎo)致熱軋鋼板H的冷卻不能均勻地進(jìn)行的情況下，冷卻后的熱軋鋼板H的材質(zhì)(硬度等)產(chǎn)生偏差。其結(jié)果，若通過(guò)冷軋?jiān)O(shè)備來(lái)對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷軋，則在作為最終產(chǎn)品而得到的鋼板(產(chǎn)品鋼板)上發(fā)生板厚變動(dòng)。上述產(chǎn)品鋼板的板厚變動(dòng)成為成品率下降的因素，因此需要抑制成在檢查工序中不被判斷為次品的水平為止。于是，本申請(qǐng)
【發(fā)明者】為了分析形成于熱軋鋼板H的波形狀與后工序(冷軋工序)中板厚變動(dòng)的關(guān)系，進(jìn)行了以下說(shuō)明的驗(yàn)證。
[0075]圖4是表示在熱軋鋼板H形成陡度1%的中部波(center buckle)形狀的情況和形成陡度1%的邊緣波形狀的情況下的熱軋鋼板H的各部位的溫度變動(dòng)的圖表。并且，圖5是表示熱軋鋼板H上形成陡度1%的中部波形狀的情況和形成陡度1%的邊緣波形狀的情況的各情況下的冷軋工序中的冷軋量規(guī)變動(dòng)(板厚變動(dòng))的圖表。此外，WS (工作側(cè))、DS (驅(qū)動(dòng)側(cè))是指熱軋鋼板H的一側(cè)的寬度方向端部(WS)及另一側(cè)的寬度方向端部(DS)。
[0076]如圖4及圖5所示，將熱軋?jiān)O(shè)備I中的冷卻時(shí)的熱軋鋼板H的波形狀作為邊緣波形狀的情況和作為中部波形狀的情況進(jìn)行比較，可知，板寬度中心(C)及寬度平均的溫度變動(dòng)被抑制，冷軋工序中的板厚變動(dòng)被抑制(如圖5所示，與中部波形狀進(jìn)行比較，邊緣波形狀時(shí)可以得到大約30%的板厚變動(dòng)的抑制效果)。
[0077]這是由于中部波形狀在鋼板中心部中呈對(duì)稱的形狀，并且在寬度方向上成為相同的位移，因而容易在通板方向(軋制方向)上產(chǎn)生不均勻的冷卻偏差，但是，邊緣波形狀呈一側(cè)的邊緣波(例如，WS的波形狀)的影響對(duì)另一側(cè)的邊緣波(例如，DS的波形狀)產(chǎn)生影響的反對(duì)稱的形狀。
[0078]即，在熱軋鋼板H的波形狀為邊緣波形狀的情況下，熱軋鋼板H的DS的波形狀相對(duì)于WS的波形狀錯(cuò)開(kāi)180度相位，因而分別產(chǎn)生與錯(cuò)開(kāi)上述相位的波形狀相對(duì)應(yīng)的冷卻偏差，若抽出板寬度方向上的溫度平均，則通板方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差變小。
[0079]因此，在熱軋鋼板H的波形狀為邊緣波形狀的情況下，在熱軋?jiān)O(shè)備I中，進(jìn)行不對(duì)冷軋工序中的板厚變動(dòng)產(chǎn)生影響的程度的實(shí)際上均勻的冷卻，可以提高最終得到的產(chǎn)品鋼板的成品率。
[0080]進(jìn)而，本申請(qǐng)
【發(fā)明者】對(duì)形成于熱軋鋼板H的邊緣波形狀的陡度和冷卻后的熱軋鋼板H的軋制方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查，如圖12所示，得到了陡度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y幾乎成為比例關(guān)系的調(diào)查結(jié)果。此外，圖12是表示在將通板速度和后面要說(shuō)明的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X設(shè)為一定值的條件下得出的陡度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
[0081]圖4、圖5及圖12中所示的調(diào)查結(jié)果提示著若將熱軋鋼板H的波形狀控制成邊緣波形狀，則可以根據(jù)上述邊緣波形狀的陡度將冷卻后的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y控制為任意值。[0082]S卩，根據(jù)圖12中所示的陡度和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系，得出可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際操作時(shí)所要求的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y (將冷軋工序中的板厚變動(dòng)抑制在允許水平內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y)的陡度，將上述陡度設(shè)為目標(biāo)陡度，并控制精軋機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使形成于熱軋鋼板H的邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即提高最終得到的產(chǎn)品鋼板的成品率。
[0083]下面，根據(jù)上述結(jié)果，對(duì)本實(shí)施方式的鋼板制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的鋼板制造方法具有如下工序:熱軋工序，通過(guò)利用精軋機(jī)13來(lái)對(duì)鋼材(粗棒Br)進(jìn)行熱軋，來(lái)得到形成有波高沿著軋制方向周期地變動(dòng)的邊緣波形狀的熱軋鋼板H ;冷卻工序，在設(shè)在上述熱軋鋼板的通板路徑上的冷卻區(qū)間(即，冷卻裝置14)對(duì)從熱軋工序得到的熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻。
[0084]在這里，熱軋工序包括如下工序:目標(biāo)陡度設(shè)定工序，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的表示熱軋鋼板H的陡度和冷卻后(也可以是冷卻中)的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系(參照?qǐng)D12)的第一相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)設(shè)定邊緣波形狀的目標(biāo)陡度；形狀控制工序，控制精軋機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致。
[0085]在目標(biāo)陡度設(shè)定工序中，根據(jù)上述第一相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)得出實(shí)際操作時(shí)所要求的可以實(shí)現(xiàn)溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y (將冷軋工序中的板厚變動(dòng)抑制在允許水平內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y)的陡度，并將上述陡度設(shè)為目標(biāo)陡度。例如，參照?qǐng)D12，實(shí)際操作時(shí)所要求的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y為10°C的情況下，將目標(biāo)陡度設(shè)為0.5%。
[0086]在形狀控制工序中，控制精軋機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使形成于熱軋鋼板H的邊緣波形狀的陡度與目標(biāo)陡度(例如，0.5%)相一致。作為精軋機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，可以例舉通板速度、加熱溫度、按壓力等。因此，可通過(guò)調(diào)整這些運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的值，來(lái)使形成于熱軋鋼板H的邊緣波形狀的陡度與目標(biāo)陡度相一致。
[0087]具體而言，若在精軋機(jī)13的出口側(cè)設(shè)置用于測(cè)定與熱軋鋼板H的表面(上表面)的距離的測(cè)距儀，則可以根據(jù)從上述測(cè)距儀得出的距離測(cè)定結(jié)果，來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算熱軋鋼板H的耳形狀的陡度。并且，也可以對(duì)精軋機(jī)13的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行反饋控制，以使上述陡度的計(jì)算結(jié)果與目標(biāo)陡度相一致。在陡度的計(jì)算及反饋控制中，可以使用具有普通的微型計(jì)算機(jī)等的控制器。
[0088]此外，根據(jù)圖4及圖5中所示的調(diào)查結(jié)果可知，在上述目標(biāo)陡度設(shè)定工序中，優(yōu)選地，將目標(biāo)陡度設(shè)在大于0%且1%以內(nèi)。由此，可以將冷卻后的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y抑制在大約18 C以下(參照?qǐng)D12),大幅抑制冷乳工序中的廣品鋼板的板厚變動(dòng)。
[0089]進(jìn)而，在盡可能抑制熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y時(shí)，更優(yōu)選地，在上述目標(biāo)陡度設(shè)定工序中，將目標(biāo)陡度設(shè)為大于0%且0.5%以內(nèi)。由此，可以將熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y控制在大約10°C以下(參照?qǐng)D12)。
[0090]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的鋼板制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過(guò)至少熱軋工序及冷卻工序而制成的鋼板的成品率的提聞。
[0091]進(jìn)而，優(yōu)選地，上述本實(shí)施方式的冷卻工序包括兩個(gè)工序即目標(biāo)比設(shè)定工序和冷卻控制工序，以使冷卻后的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y進(jìn)一步減小。
[0092]詳細(xì)的見(jiàn)后續(xù)內(nèi)容，在目標(biāo)比設(shè)定工序中，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)在將熱軋鋼板H的陡度及通板速度設(shè)為一定值的條件下得出的表示熱軋鋼板H的上下表面的導(dǎo)熱系數(shù)之比即上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與冷卻中或冷卻后的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)將溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl設(shè)為目標(biāo)比Xt。
[0093]并且，在冷卻控制工序中，控制冷卻區(qū)間的熱軋鋼板H的上表面冷卻排熱量與下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)，以使冷卻區(qū)間(通過(guò)冷卻裝置14來(lái)對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻的區(qū)間)的熱軋鋼板H的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述目標(biāo)比Xt相一致。
[0094]在上述目標(biāo)比設(shè)定工序中所利用的第二相關(guān)數(shù)據(jù)是在實(shí)際操作之前(實(shí)際制造熱軋鋼板H之前)利用熱軋?jiān)O(shè)備I來(lái)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的。下面，對(duì)得出在目標(biāo)比設(shè)定工序中所利用的第二相關(guān)數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0095]首先，在冷卻裝置14中對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻之前，預(yù)先分別調(diào)整冷卻裝置14的上側(cè)冷卻裝置14a的冷卻能力(上側(cè)冷卻能力)和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻能力(下側(cè)冷卻能力)。分別利用通過(guò)上側(cè)冷卻裝置14a來(lái)被冷卻的熱軋鋼板H的上表面的導(dǎo)熱系數(shù)和通過(guò)下側(cè)冷卻裝置14b來(lái)被冷卻的熱軋鋼板H的下表面的導(dǎo)熱系數(shù)，來(lái)調(diào)整上述上側(cè)冷卻能力和下側(cè)冷卻能力。
[0096]在這里，對(duì)熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。導(dǎo)熱系數(shù)是來(lái)自單位面積的每單位時(shí)間的冷卻排熱量(熱能)除以被傳熱體和熱介質(zhì)的溫度差而得到的值(導(dǎo)熱系數(shù)=冷卻排熱量/溫度差)。這里的溫度差是通過(guò)冷卻裝置14的入口側(cè)的溫度計(jì)來(lái)測(cè)定出的熱軋鋼板H的溫度和冷卻裝置14中所利用的冷卻水的溫度之差。
[0097]并且，冷卻排熱量是將熱軋鋼板H的溫度差、比熱容及質(zhì)量分別相乘而得到的值(冷卻排熱量=溫度差X比熱容X質(zhì)量)。即，冷卻排熱量是冷卻裝置14中的熱軋鋼板H的冷卻排熱量，是將利用冷卻裝置14的入口側(cè)的溫度計(jì)和出口側(cè)的溫度計(jì)來(lái)分別測(cè)定出的熱軋鋼板H的溫度差、熱軋鋼板H的比熱容及冷卻裝置14中被冷卻的熱軋鋼板H的質(zhì)量分別相乘而得到的值。
[0098]如上所述計(jì)算出的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)分為熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)。例如，這種上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)利用如下預(yù)先得出的比來(lái)計(jì)算。
[0099]即，測(cè)定僅通過(guò)上側(cè)冷卻裝置14a對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻的情況下的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)和僅通過(guò)下側(cè)冷卻裝置14b對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻的情況下的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0100]此時(shí)，來(lái)自上側(cè)冷卻裝置14a的冷卻水量和來(lái)自下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻水量相同。利用測(cè)定出的上側(cè)冷卻裝置14a的情況下的導(dǎo)熱系數(shù)和利用下側(cè)冷卻裝置14b的情況下的導(dǎo)熱系數(shù)之比的倒數(shù)成為后面要說(shuō)明的將上下導(dǎo)熱系數(shù)比X設(shè)為“I”的情況下的上側(cè)冷卻裝置14a的冷卻水量和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻水量的上下比。
[0101]并且，將如上所述得出的冷卻水量的上下比乘以對(duì)熱軋鋼板H進(jìn)行冷卻時(shí)的上側(cè)冷卻裝置14a的冷卻水量或下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻水量，來(lái)計(jì)算上述熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)之比(上下導(dǎo)熱系數(shù)比X)。
[0102]并且，以上，利用了僅通過(guò)上側(cè)冷卻裝置14a和僅通過(guò)下側(cè)冷卻裝置14b冷卻的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)，但是，也可以利用通過(guò)上側(cè)冷卻裝置14a和下側(cè)冷卻裝置14b雙方進(jìn)行冷卻的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)。即，也可以測(cè)定變更上側(cè)冷卻裝置14a和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻水量的情況下的熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)，并利用該導(dǎo)熱系數(shù)之比，來(lái)計(jì)算熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)之比。[0103]如上所述，計(jì)算熱軋鋼板H的導(dǎo)熱系數(shù)，并根據(jù)熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)的上述比(上下導(dǎo)熱系數(shù)比X)，來(lái)計(jì)算熱軋鋼板H的上表面和下表面的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0104]并且，根據(jù)圖6，利用上述熱軋鋼板H的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X，來(lái)分別調(diào)整上側(cè)冷卻裝置14a和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻能力。圖6中的橫軸表示熱軋鋼板H的上表面的平均導(dǎo)熱系數(shù)和下表面的平均導(dǎo)熱系數(shù)之比(即，與上下導(dǎo)熱系數(shù)比X為同義)，縱軸表示熱軋鋼板H的軋制方向上的最大溫度與最小溫度的溫度的標(biāo)準(zhǔn)偏差(溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y)。
[0105]并且，圖6是表示在將熱軋鋼板H的波形狀的陡度和熱軋鋼板H的通板速度設(shè)為一定值的條件下調(diào)整上側(cè)冷卻裝置14a和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻能力，從而使熱軋鋼板H的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X變動(dòng)，并且實(shí)測(cè)冷卻后的熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y而得出的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)(第二相關(guān)數(shù)據(jù))。
[0106]參照?qǐng)D6可知，溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y和上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的相關(guān)關(guān)系是在上下導(dǎo)熱系數(shù)比X為“I”時(shí)溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y為最小值Ymin的V形狀的關(guān)系。
[0107]此外，熱軋鋼板H的波形狀的陡度是波形狀的振幅除以一周期量的軋制方向上的長(zhǎng)度而得到的值。圖6示出了在將熱軋鋼板H的陡度設(shè)為2%，將通板速度設(shè)為600m/min(10m/sec)的條件下得出的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系?？梢栽跓彳堜摪錒的冷卻中測(cè)定溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y，也可以在冷卻后測(cè)定上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y。并且，圖6中熱軋鋼板H的目標(biāo)冷卻溫度為600°C以上的溫度，例如為800°C。
[0108]在目標(biāo)比設(shè)定工序中，如上所述，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，將溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl設(shè)為目標(biāo)比XU上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)也可以是用表(表形式)來(lái)表示上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)(表數(shù)據(jù))，或者也可以是用數(shù)學(xué)公式(例如，回歸方程式)來(lái)表示上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
[0109]例如，在第二相關(guān)數(shù)據(jù)是用回歸方程式來(lái)表示上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的情況下，圖6中所示的V字形的線夾著谷底部在兩側(cè)繪制成幾乎直線狀，因而可通過(guò)對(duì)上述線進(jìn)行直線回歸，來(lái)導(dǎo)出回歸方程式。若是線性分布，則通過(guò)試驗(yàn)材料確認(rèn)的次數(shù)、用于計(jì)算預(yù)測(cè)的校正的次數(shù)少。
[0110]于是，例如，可以利用通常所熟知的搜索算法即二分法、黃金分割法、隨機(jī)搜索等各種方法，來(lái)搜索溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的最小值Ymin。像這樣，根據(jù)圖6中所示的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)導(dǎo)出熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比XI。并且，在這里，可以在夾著平均導(dǎo)熱系數(shù)在上下相同的點(diǎn)的兩側(cè)分別求出對(duì)上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的熱軋鋼板H的軋制方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的回歸方程式。
[0111]在這里，利用上述二分法來(lái)對(duì)搜索熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的最小值Ymin的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0112]圖7示出了夾著溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的最小值Ymin可以得出互不相同回歸線的標(biāo)準(zhǔn)的情況。如上述圖7所示,首先,分別抽出實(shí)測(cè)出的a點(diǎn)、b點(diǎn)、a點(diǎn)和b點(diǎn)的正中間的c點(diǎn)處的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Ya、Yb、Yc。此外，a點(diǎn)和b點(diǎn)的正中間表示具有a點(diǎn)的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xa和b點(diǎn)的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xb之間的值的c點(diǎn)，下面也同上。并且，判斷溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Yc接近于Ya或Yb中的哪個(gè)值。在本實(shí)施方式中，Yc接近于Ya。
[0113]接著，抽出a點(diǎn)和c點(diǎn)的正中間的d點(diǎn)處的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Yd。然后，判斷溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Yd接近于Ya或Yc中的哪個(gè)值。在本實(shí)施方式中，Yd接近于Yc。
[0114]接著，抽出c點(diǎn)和d點(diǎn)的正中間的e點(diǎn)處的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Ye。然后，判斷溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Ye接近于Yc或Yd中的哪個(gè)值。在本實(shí)施方式中，Ye接近于Yd。
[0115]反復(fù)進(jìn)行這種運(yùn)算，確定熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的最小點(diǎn)f(最小值Ymin)。此外，確定實(shí)用的最小點(diǎn)f時(shí)，可以進(jìn)行例如五次左右上述運(yùn)算。并且，也可以將搜索對(duì)象的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的范圍分割成10，并在每個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行上述運(yùn)算，從而確定最小點(diǎn)f.。
[0116]并且，也可以利用所謂的牛頓法來(lái)校正上下導(dǎo)熱系數(shù)比X。這種情況下，也可以利用上述回歸方程式，來(lái)得出對(duì)實(shí)際的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的值的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y為O的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的偏差量，并利用上述偏差量，來(lái)修正冷卻熱軋鋼板H時(shí)的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X。
[0117]如上所述，導(dǎo)出熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl (圖7中的Xf)。并且，關(guān)于呈V字狀的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y和上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的關(guān)系，劃分為其兩側(cè)，并且通過(guò)最小二乘法等來(lái)分別求出回歸函數(shù)是容易的。
[0118]進(jìn)而，不管是形成于熱軋鋼板H的波形狀為邊緣波形狀或中部波形狀中的哪一種的情況，都可以如上所述利用溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y和上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的關(guān)系呈V形狀這一點(diǎn)，來(lái)導(dǎo)出熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比XI。
[0119]此外，在熱軋鋼板H的板寬度方向上，如通常那樣均勻地進(jìn)行水冷。并且，板寬度方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差是因軋制方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y左右交替地產(chǎn)生而產(chǎn)生，因而若軋制方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y減少，則板寬度方向上的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差也更加減少。
[0120]然后，參照?qǐng)D6，熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl為“I”。因此，在得出如圖6所示的第二相關(guān)數(shù)據(jù)的情況下，為了將溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y設(shè)為最小值Ymin，即為了將熱軋鋼板H均勻地冷卻，在實(shí)際操作時(shí)的目標(biāo)比設(shè)定工序中，將目標(biāo)比Xt設(shè)為“I”。
[0121]然后，在冷卻控制工序中，控制冷卻區(qū)間的熱軋鋼板H的上表面冷卻排熱量和下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)，以使冷卻區(qū)間的熱軋鋼板H的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述目標(biāo)比Xt (即“I”)相一致。
[0122]具體而言，為了使冷卻區(qū)間的熱軋鋼板H的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與目標(biāo)比Xt (BP,“I”)相一致，例如，可通過(guò)將上側(cè)冷卻裝置14a的冷卻能力和下側(cè)冷卻裝置14b的冷卻能力調(diào)整為相同，來(lái)使熱軋鋼板H的上表面冷卻排熱量與下表面冷卻排熱量相同。
[0123]表I示出了圖6中所示的第二相關(guān)數(shù)據(jù)(即，上下導(dǎo)熱系數(shù)比X和溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系)、從各溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y減去最小值Ymin (=2.3°C )而得到的值(標(biāo)準(zhǔn)偏差與最小值的差分)和各溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的評(píng)價(jià)。
[0124]就表I中的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X而言，分子為熱軋鋼板H的上表面中導(dǎo)熱系數(shù)，分母為熱軋鋼板H的下表面中導(dǎo)熱系數(shù)。并且，在表I中的評(píng)價(jià)(對(duì)上下導(dǎo)熱系數(shù)比X的條件的評(píng)價(jià))中，將溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y為最小值Ymin的條件設(shè)為“A”，如后面要說(shuō)明的內(nèi)容所述，將標(biāo)準(zhǔn)偏差與最小值的差分為10°C以內(nèi)即可以操作的條件設(shè)為“B”，將為了得到上述回歸方程式而錯(cuò)誤地試行的條件設(shè)為“C”。并且，參照表1，評(píng)價(jià)為“A”即熱軋鋼板H的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl也為“ I ”。
[0125]表I
【權(quán)利要求】
1.一種鋼板制造方法，其特征在于，包括以下工序: 熱軋工序，通過(guò)精軋機(jī)對(duì)鋼材進(jìn)行熱軋，得到形成有波高在軋制方向上周期性地變動(dòng)的邊緣波形狀的熱軋鋼板；和 冷卻工序，在上述熱軋鋼板的通板路徑上所設(shè)置的冷卻區(qū)間，對(duì)上述熱軋鋼板進(jìn)行冷卻， 上述熱軋工 序包括以下工序: 目標(biāo)陡度設(shè)定工序，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出的表示上述熱軋鋼板的上述邊緣波形狀的陡度與上述熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第一相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)定上述邊緣波形狀的目標(biāo)陡度；和 形狀控制工序，控制上述精軋機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以使上述邊緣波形狀的陡度與上述目標(biāo)陡度相一致。
2.一種鋼板制造方法，其特征在于， 在上述目標(biāo)陡度設(shè)定工序中，將上述目標(biāo)陡度設(shè)定為超過(guò)0%且1%以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述冷卻工序包括以下工序: 目標(biāo)比設(shè)定工序，根據(jù)預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)在將上述熱軋鋼板的陡度及通板速度設(shè)為一定值的條件下求出的表示上述熱軋鋼板的上下表面的導(dǎo)熱系數(shù)之比即上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述熱軋鋼板的冷卻中或冷卻后的上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，將上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y成為最小值Ymin的上下導(dǎo)熱系數(shù)比Xl設(shè)定為目標(biāo)比Xt ;和 冷卻控制工序，控制上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上表面冷卻排熱量和下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)，以使上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述目標(biāo)比Xt相一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 在上述目標(biāo)比設(shè)定工序中，根據(jù)上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)，將上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y落在最小值Ymin到最小值Ymin+10°C以內(nèi)的范圍的上下導(dǎo)熱系數(shù)比X設(shè)定為上述目標(biāo)比Xt。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 對(duì)上述陡度及上述通板速度的值不同的多個(gè)條件分別準(zhǔn)備上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)， 在上述目標(biāo)比設(shè)定工序中，根據(jù)多個(gè)上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)中的與上述陡度及上述通板速度的實(shí)測(cè)值對(duì)應(yīng)的第二相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)定上述目標(biāo)比XU
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)是通過(guò)回歸方程式來(lái)表示上述上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述回歸方程式是通過(guò)線性回歸來(lái)導(dǎo)出的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述第二相關(guān)數(shù)據(jù)是用表來(lái)表示上述上下導(dǎo)熱系數(shù)比X與上述溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差Y的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于，還包括以下工序: 溫度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度；溫度平均值計(jì)算工序，根據(jù)上述溫度的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算上述溫度的時(shí)序平均值；以及冷卻排熱量調(diào)整工序，調(diào)整上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量和上述下表面冷卻排熱量的合計(jì)值，以使上述溫度的時(shí)序平均值與預(yù)定的目標(biāo)溫度相一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于，還包括以下工序: 溫度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度； 變動(dòng)速度測(cè)定工序，按時(shí)序來(lái)測(cè)定與上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)的上述熱軋鋼板的溫度測(cè)定部位同一部位處的上述熱軋鋼板的鉛直方向上的變動(dòng)速度； 控制方向確定工序，在將上述熱軋鋼板的鉛直方向上的朝上方向設(shè)為正的情況下，在上述變動(dòng)速度為正的區(qū)域，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述熱軋鋼板的波形狀為一個(gè)周期以上的范圍的平均溫度低的情況下，將上述上表面冷卻排熱量減少的方向及上述下表面冷卻排熱量增加的方向中的至少一個(gè)方向確定為控制方向，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度高的情況下，將上述上表面冷卻排熱量增加的方向及上述下表面冷卻排熱量減少的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向，在上述變動(dòng)速度為負(fù)的區(qū)域，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度低的情況下，將上述上表面冷卻排熱量增加的方向及上述下表面冷卻排熱量減少的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向，當(dāng)上述熱軋鋼板的溫度比上述平均溫度高的情況下，將上述上表面冷卻排熱量減少的方向及上述下表面冷卻排熱量增加的方向中的至少一個(gè)方向確定為上述控制方向；以及 冷卻排熱量調(diào)整工序，根據(jù)在上述控制方向確定工序中確定的上述控制方向，調(diào)整上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述冷卻區(qū)間沿著上述熱軋鋼板的通板方向被分割成多個(gè)分割冷卻區(qū)間， 在上述溫度測(cè)定工序及上述變動(dòng)速度測(cè)定工序中，在上述分割冷卻區(qū)間的各邊界，按時(shí)序來(lái)測(cè)定上述熱軋鋼板的溫度及變動(dòng)速度， 在上述控制方向確定工序中，根據(jù)上述分割冷卻區(qū)間的各邊界處的上述熱軋鋼板的溫度及變動(dòng)速度的測(cè)定結(jié)果，對(duì)各上述分割冷卻區(qū)間確定上述熱軋鋼板的上下表面的冷卻排熱量的增減方向， 在上述冷卻排熱量調(diào)整工序中，根據(jù)對(duì)各上述分割冷卻區(qū)間確定的上述控制方向，進(jìn)行反饋控制或前饋控制，以在各上述分割冷卻區(qū)間調(diào)整上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋼板制造方法，其特征在于，還包括以下工序: 測(cè)定工序，在上述分割冷卻區(qū)間的各邊界測(cè)定上述熱軋鋼板的上述陡度或上述通板速度；和冷卻排熱量校正工序，根據(jù)上述陡度或上述通板速度的測(cè)定結(jié)果，校正各上述分割冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量中的至少一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 還包括后冷卻工序，在上述冷卻區(qū)間的下游側(cè)進(jìn)一步冷卻上述熱軋鋼板，以使上述熱軋鋼板的溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)入到所允許的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于，上述冷卻區(qū)間的上述熱軋鋼板的通板速度被設(shè)定在550m/min以上至機(jī)械極限速度以下的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán) 利要求14所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述熱軋鋼板的拉伸強(qiáng)度為800MPa以上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述精軋機(jī)由多個(gè)輥軋支架構(gòu)成， 上述鋼板制造方法還包括輔助冷卻工序，在上述多個(gè)輥軋支架彼此之間進(jìn)行上述熱軋鋼板的輔助冷卻。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 在上述冷卻區(qū)間設(shè)置有:上側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的上表面噴射冷卻水的多個(gè)頭；和下側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的下表面噴射冷卻水的多個(gè)頭， 上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量是通過(guò)對(duì)上述各頭進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制來(lái)調(diào)整的。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 在上述冷卻區(qū)間設(shè)置有:上側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的上表面噴射冷卻水的多個(gè)頭；和下側(cè)冷卻裝置，具有向上述熱軋鋼板的下表面噴射冷卻水的多個(gè)頭， 上述上表面冷卻排熱量及上述下表面冷卻排熱量是通過(guò)控制上述各頭的水量密度、壓力及水溫中的至少一個(gè)來(lái)調(diào)整的。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼板制造方法，其特征在于， 上述冷卻區(qū)間中的冷卻是在上述熱軋鋼板的溫度為600°C以上的范圍內(nèi)進(jìn)行的。
【文檔編號(hào)】B21B37/76GK103998154SQ201280005604
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】明石透, 伊藤健郎, 河西大輔, 小川茂, 栗山進(jìn)吾 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社