Способ охлаждения стального толстого листа

Способ охлаждения стального толстого листа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу охлаждения стального толстого листа, применяемому для того, чтобы сделать возможным однородное охлаждение верха и низа в случае распыления охладителя (охлаждающего агента, состоящего из воды или смеси воды и воздуха, в дальнейшем именуемого "охлаждающей водой", "охладителем" и "водой") на верхнюю и нижнюю поверхности толстого стального листа (главным образом, стального толстого листа большой толщины, в дальнейшем именуемого "стальным толстым листом") с температурой в несколько сотен градусов или более, когда он удерживается и транспортируется между множеством пар удерживающих валков в процессе горячей прокатки или в процессе термической обработки стального толстого листа для получения, таким образом, стального толстого листа, имеющего однородные характеристики формы и характеристики материала и высокое качество.

Уровень техники

В настоящее время используется установка для производства стального толстого листа, реализующая процесс, именуемый "управляемым охлаждением", при котором быстро охлаждается стальной толстый лист с высокой температурой непосредственно после горячей прокатки охлаждающей водой для получения эффекта закалки и придания стальному толстому листу высоких прочностных характеристик.

В качестве используемого здесь устройства для управляемого охлаждения японская патентная публикация (А) номер 61 - 1420, Фиг.1, и т.д. раскрывает технологию размещения распределительных механизмов, снабженных множеством сопел со стороны верхних и нижних поверхностей стального толстого листа после горячей прокатки чистовой клетью горячей прокатки и распыления охлаждающей воды из групп верхних и нижних сопел для принудительного охлаждения стального толстого листа.

Однако в такой традиционной установке для производства стального толстого листа, снабженной таким устройством управляемого охлаждения, имеется та проблема, что при ускоренном охлаждении стального толстого листа устройством управляемого охлаждения возникают дефекты формы из-за коробления более легко, чем в традиционном случае, использующем воздушное охлаждение, из-за неуравновешенности охлаждения и т.п. верхних и нижних поверхностей стального толстого листа.

Эти дефекты формы, главным образом, вызваны разностью скоростей охлаждения из-за различия в поведении охлаждающей воды, распыляемой со стороны верхней поверхности и стороны нижней поверхности стального толстого листа, или различия потоков охлаждающей воды в направлении ширины толстого листа. В направлении толщины толстого листа возникают асимметричные внутренние напряжения, вызывающие искажение формы изделия. Особо следует отметить случаи, при которых в дополнение к этим дефектам формы иногда возникает проблема ухудшения механических свойств, таких как прочность и относительное удлинение стального материала.

Кроме того, также имеется проблема, заключающаяся в том, что легко возникают отклонения качества изделий при производстве большого количества изделий, имеющих одинаковые спецификации. Это главным образом вызвано отклонениями при перестройке структуры стального материала из-за флуктуации в температуре прекращения охлаждения.

В последние годы были введены более жесткие ограничения по однородности механических свойств стального толстого листа и по отклонениям в производственных партиях при производстве изделия, имеющие одинаковые спецификации.

В настоящее время для того чтобы позволять отклонения во время охлаждения и удерживать изделия на постоянном уровне качества или более того, отклонение температуры прекращения охлаждения компенсируется управлением ингредиентами стали, режимом прокатки и т.д., повторной термообработкой после изготовления и т.д. Если отклонение температуры прекращения охлаждения снижается, то наблюдаемые экономические эффекты становятся очень большими, например, могут быть сделаны более свободными производственные условия, такие как ингредиенты стали и режим прокатки, а термическая обработка после изготовления может быть опущена.

Кроме того, в качестве технологии, предотвращающей отклонение температуры прекращения охлаждения во время охлаждения верхней и нижней поверхностей стального толстого листа для предотвращения возникновения дефектов формы и реализующей стабильность механических свойств, традиционно имелась технология измерения температур на верхней и нижней поверхностях стального толстого листа во время водяного охлаждения, прогнозирования величины деформации, исходя из разности температур, и управления количествами воды, распыляемыми на верхнюю и нижнюю поверхности стального толстого листа для того, чтобы предотвратить деформацию.

Например, согласно тому, что описано в формуле изобретения японской патентной публикации (А) номер 2-179819, там раскрыто устройство управления охлаждением горячекатаного стального толстого листа, имеющее функции обеспечения температуры конца охлаждения, предварительно определенной на основе качества материала, и управления количествами охлаждающей воды, распыляемой с верхних и нижних поверхностей таким образом, чтобы величина коробления горячего стального толстого листа во время водяного охлаждения попадала в рамки заданного значения.

В технологии, раскрытой в японской патентной публикации (А) номер 2 - 179819, находится зависимость между количествами охлаждающей воды и коэффициентами теплопередачи на единицах верхней поверхности и нижней поверхности, основанная на различных заранее заданных физических свойствах горячего стального толстого листа, на основе этой зависимости прогнозируются хронологии изменения температур в процессе охлаждения для распределения температур в направлении толщины толстого листа, на основе хронологий изменения распределения температур прогнозируется величина коробления горячего стального толстого листа, и количества охлаждающей воды, распыляемые с верхних и нижних поверхностей, управляются таким образом, чтобы эта величина коробления попадала в рамки заданного диапазона.

В этой технологии зона охлаждения сформирована с использованием промежутков в направлении транспортировки между множеством пар удерживающих валков, как управляющих блоков. В этой зоне охлаждения количества охлаждающей воды из групп сопел верхней поверхности и групп сопел нижней поверхности между парами удерживающих валков управляются таким образом, чтобы составлять одинаковые количества. Множество этих зон охлаждения устроены таким образом, чтобы сделать возможным регулирование (селективное использование) используемых зон охлаждения в соответствии с толщиной толстого листа, длиной толстого листа и другими условиями и температурой начала охлаждения, температурой прекращения охлаждения и другими факторами. Затем, как раскрыто, осуществляется управление охлаждением стального толстого листа посредством изменения количеств распыляемой воды и скорости транспортировки. Кроме того, как раскрыто, производится корректировка скорости охлаждения, которая отличается между участками с маской на краевых участках и центральным участком в направлении ширины горячего стального толстого листа. При этом в каждой зоне охлаждения, описанной выше, в качестве прогнозируемого значения коэффициента теплопередачи во время охлаждения, используемого для вычисления хронологий изменения температур, устанавливается коэффициент теплопередачи, который изменяется в зависимости от факторов: количества распыляемой воды и температуры стального толстого листа.

Однако в технологии, изложенной в японской патентной публикации (А) номер 2 - 179819, например, показанной на Фиг.10, при охлаждении стального толстого листа (1), удерживаемого и транспортируемого между парами удерживающих валков 2₁ и 2₂ в области охлаждения стального толстого листа (расстояние L: в обычных случаях приблизительно от 0,7 м до 1,5 м) охлаждающего устройства (6), снабженного группами (6а) и (6b) сопел верхней и нижней поверхностей, каждая из которых имеет множества сопел (3), трудно стабильно обеспечивать точность управления охлаждением, и трудно в достаточной мере отвечать вышеописанным требованиям.

В соответствии с открытиями авторов настоящего изобретения, для того чтобы прогнозировать хронологии изменения температур стального толстого листа с хорошей точностью и в соответствии с прогнозом управлять с высокой точностью количествами распыляемого охладителя, необходимо в достаточной мере учитывать изменение коэффициента теплопередачи, согласно тому, как он меняется в направлении транспортировки стального толстого листа и в направлении ширины стального толстого листа в области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков.

Однако в технологии, изложенной в японской патентной публикации (А) номер 2 - 179819, это не учитывается в достаточной мере, поэтому точность прогноза коэффициента теплопередачи становится недостаточной. Это особенно заметно при изменении скорости транспортировки в направлении транспортировки стального толстого листа.

Соответственно, в технологии, изложенной в японской патентной публикации (А) номер 2 - 179819, для того, чтобы еще более уменьшить различие в хронологиях изменения температур между верхней и нижней поверхностями стального толстого листа, стабильно обеспечивать характеристики формы и механические характеристики и получать стальной толстый лист, способный в достаточной мере отвечать возрастающим жестким требованиям к качеству, требуется дальнейшее ужесточение условий управления охлаждением.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение, показанное, например, на Фиг.1, применяется в случае охлаждения горячекатаного стального толстого листа (1) на обеих поверхностях посредством распыления охладителя из сопел (3) групп (6а) и (6b) сопел верхней и нижней поверхностей при удержании и транспортировке стального толстого листа между парами удерживающих валков (например, между 2₁ и 2₂), расположенных в направлении транспортировки стального толстого листа, и в случае управляемого охлаждения посредством групп (6₁), (6₂)^..(6n) сопел верхней / нижней поверхностей с областями, имеющими отчетливо различающиеся коэффициенты теплопередачи, например, областью (А) - участком воздействия распыления и областями (В) и (С) - участками без воздействия распыления, в области охлаждения стального толстого листа (области (L)) группами (6а) и (6b) сопел верхней и нижней поверхностей между парами удерживающих валков.

Упомянутая здесь "область - участок воздействия распыления" определена как область - основной участок охлаждения, в которой плотно расположены сопла и в которой относительная площадь воздействия распыляемого охладителя, где распыляемый охладитель непосредственно ударяется о поверхность стального толстого листа, является большой.

Кроме того, "область - участок без воздействия распыления" определена как область, в которой имеется поток распыляемого охладителя, но распыляемый охладитель непосредственно не ударяется о поверхность стального толстого листа.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ охлаждения стального толстого листа, в достаточной мере учитывающий изменение коэффициента теплопередачи, в том, как он меняется в различных областях области охлаждения стального толстого листа, так, чтобы, например, улучшить технологию, изложенную в японской патентной публикации (А) номер 2 - 179819, и, кроме того, повышающий точность управления охлаждением, делающий различие хронологий изменения температур верхней и нижней поверхностей стального толстого листа достаточно малым, стабильно обеспечивающий характеристики формы и механические характеристики и способный в достаточной мере отвечать более жестким требованиям к характеристикам качества, выдвигаемым в последние годы.

Для эффективного решения вышеописанных задач способ охлаждения стального толстого листа по настоящему изобретению в качестве своей сути имеет нижеследующие аспекты с (1) по (5).

(1) Способ управляемого охлаждения стального толстого листа, использующий устройство охлаждения стального толстого листа, снабженное множеством пар удерживающих валков, каждая из которых содержит верхний валок и нижний валок, для удерживания и транспортировки горячекатаного стального толстого листа, и группами сопел верхней и нижней поверхностей, имеющими сопла, расположенные в одну линию или множество линий в направлении ширины стального толстого листа и распыляющие охлаждающий агент на верхнюю и нижнюю поверхности стали, транспортируемой между парами удерживающих валков, расположенных по соседству друг с другом спереди и сзади в направлении транспортировки, причем упомянутый способ охлаждения стального толстого листа отличается этапами, на которых: разделяют область стального толстого листа, охлаждаемую группой сопел верхней и нижней поверхностей между парой удерживающих валков, на, по меньшей мере, область - участок воздействия распыления и области - участки без воздействия распыления, вычисляют прогнозируемые хронологии изменения температур стального толстого листа на основе предварительно прогнозируемых коэффициентов теплопередачи этих полученных при разделении областей, и управляют количествами распыляемого охлаждающего агента группы сопел верхней и нижней поверхностей в области - участке воздействия распыления между парами удерживающих валков.

(2) Способ охлаждения стального толстого листа, сформулированный в пункте (1), отличающийся этапами, на которых: разделяют область - участок воздействия распыления области охлаждения стального толстого листа группой сопел верхней и нижней поверхностей между парой удерживающих валков на две или более области в направлении транспортировки стального толстого листа и управляют количествами распыляемого охлаждающего агента группы сопел верхней и нижней поверхностей на единицах этих полученных при разделении областей.

(3) Способ охлаждения стального толстого листа, сформулированный в пункте (1) или (2), отличающийся этапами, на которых: разделяют, по меньшей мере, область - участок воздействия распыления области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков на две боковые краевые области и внутреннюю область по отношению к этим двум боковым краевым областям в направлении ширины стального толстого листа, вычисляют прогнозируемые хронологии изменения температур в направлении ширины стального толстого листа на основе предварительно задаваемых коэффициентов теплопередачи этих полученных при разделении областей, и управляют количествами распыляемого охлаждающего агента группы сопел верхней и нижней поверхностей в области - участке воздействия распыления в направлении ширины стального толстого листа между парами удерживающих валков.

(4) Способ охлаждения стального толстого листа, сформулированный в пункте (3), отличающийся этапами, на которых: разделяют область - участок воздействия распыления области охлаждения стального толстого листа группы сопел верхней и нижней поверхностей между парой удерживающих валков на две или более области в направлении ширины стального толстого листа и управляют количествами распыляемого охлаждающего агента группы сопел верхней и нижней поверхностей на единицах этих полученных при разделении областей.

(5) Способ охлаждения стального толстого листа, сформулированный в любом одном из пунктов с (1) по (4), отличающийся этапами, на которых: находят фактические значения коэффициентов теплопередачи между парой удерживающих валков, получаемые из измеренных значений температуры стального толстого листа со стороны входа и стороны выхода между парой удерживающих валков, корректируют коэффициенты теплопередачи во время прохождения между следующими парами удерживающих валков, основываясь на фактических значениях и измеренных значениях температур стального толстого листа, таким образом, чтобы скорректировать прогнозируемые хронологии изменения температур стального толстого листа, и управляют количествами распыляемого охлаждающего агента группы сопел верхней и нижней поверхностей в области - участке воздействия распыления в направлении ширины стального толстого листа и направлении транспортировки стального толстого листа между парами удерживающих валков.

Краткое описание чертежей

Эти и другие задачи и признаки настоящего изобретения станут более ясными из нижеследующего описания предпочтительных вариантов его реализации, приводимых со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой концептуальный пояснительный вид сбоку, показывающий пример расположения установки горячей прокатки, снабженной установкой охлаждения стального толстого листа, для осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2(а) представляет собой концептуальный пояснительный вид сбоку центрального участка в направлении ширины, показывающий пример расположения сопел в направлении транспортировки в группе сопел верхней/нижней поверхностей между парами удерживающих валков в охлаждающей установке, показанной на Фиг.1, и пример разделения области охлаждения стального толстого листа, а Фиг.2(b) представляет собой концептуальный пояснительный вид по стрелке Aa-Аb, показанной на Фиг.2(а);

Фиг.3(а) представляет собой концептуальный пояснительный вид в плане, показывающий пример расположения сопел в группе сопел верхней поверхности, показанной на Фиг.2(а), и пример разделения области охлаждения стального толстого листа, а Фиг.3(b) представляет собой концептуальный пояснительный схематический вид в плане стороны нижней поверхности стального толстого листа, показывающий пример расположения сопел в группах сопел нижней поверхности, показанных на Фиг.2(а), и пример разделения области охлаждения стального толстого листа;

Фиг.4 приводит трехмерные пояснительные виды, показывающие примеры сопел, используемых в настоящем изобретении;

Фиг.5(а) представляет собой концептуальный пояснительный вид сбоку центрального участка в направлении ширины, показывающий другой пример группы сопел верхней/нижней поверхностей между парами удерживающих валков и пример расположения сопел в направлении транспортировки в группе сопел верхней поверхности, и пример разделения области охлаждения стального толстого листа в направлении транспортировки, а Фиг.5(b) представляет собой концептуальный пояснительный вид по стрелке Вa-Вb, показанной на Фиг.5(а), показывающий пример расположения сопел в направлении ширины в группе сопел верхней поверхности, показанной на Фиг 2(а), и пример разделения области охлаждения стального толстого листа в направлении ширины;

Фиг.6 представляет собой пояснительное изображение коэффициентов теплопередачи трех классов: участков (областей) воздействия распыления, участков (областей) без воздействия распыления и среднее (традиционное) значение, показанных в виде зависимости температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков;

Фиг.7 представляет собой пояснительное изображение характеристик охлаждения на участках воздействия распыления, показанных в виде зависимости температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков и зависимости увеличения плотности расхода воды и увеличения значений точек минимального теплового потока;

Фиг.8 представляет собой пояснительное изображение характеристик охлаждения на участках без воздействия распыления, показанных в виде зависимости температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи между парами удерживающих валков и зависимости увеличения плотности расхода воды и увеличения значений точек минимального теплового потока;

Фиг.9 представляет собой пояснительное изображение, показывающее изменение среднего (традиционного) значения в случае, где на Фиг.6 изменяется скорость транспортировки стального толстого листа; и

Фиг.10 представляет собой концептуальный пояснительный вид центрального участка в направлении ширины, показывающий пример расположения сопел в группах сопел верхней и нижней поверхностей в группе сопел верхней / нижней поверхностей между парами удерживающих валков традиционного стального толстого листа.

Осуществление изобретения

В настоящем изобретении при вычислении и прогнозировании хронологий изменения температур стального толстого листа, благодаря использованию физически подходящего способа разделения области охлаждения стального толстого листа, охлаждаемой соплами верхней и нижней поверхностей между парами удерживающих валков, на отдельные области, имеющие различные коэффициенты теплопередачи, становится возможным высокоточный прогноз температуры в температурных зонах, где изменение коэффициента теплопередачи является большим перед точкой минимального теплового потока и после нее.

Благодаря этому, даже при устранении разности температур начала охлаждения между передним концевым участком и задним концевым участком того же самого стального толстого листа (задний концевой участок попадает в охлаждающую установку позже, так что температура будет ниже) посредством непрерывного увеличения скорости транспортировки на заднем концевом участке по сравнению с передним концевым участком с тем, чтобы сделать температуру стального толстого листа в целом равномерной, становится возможным легко осуществлять оценку температуры.

Более конкретно, настоящее изобретение обеспечивает управление охлаждением посредством того, что разделяет область охлаждения стального толстого листа, охлаждаемую группами сопел верхней и нижней поверхностей между парами удерживающих валков, на множество областей областями, имеющими близкие коэффициенты теплопередачи (например, разделяет их на области - участки воздействия распыления и области - участки без воздействия распыления), и заранее прогнозирует коэффициент теплопередачи в каждой полученной при разделении области, следовательно, имеется также возможность учитывать случай изменения температуры и скорости транспортировки и тем самым повысить точность прогнозирования коэффициентов теплопередачи и точность прогнозирования прогнозируемых хронологий изменения температур стального толстого листа на основе прогнозируемых значений коэффициентов теплопередачи. Благодаря этому, имеется возможность стабильно обеспечивать точность управления охлаждением и уменьшить ширину распределения температуры поверхности стального толстого листа до приблизительно 20°С.

Кроме того, при управлении охлаждением с учетом распределения коэффициента теплопередачи для этих полученных при разделении областей верха и низа стального толстого листа имеется возможность уменьшить разность температур между верхом и низом стального толстого листа до приблизительно 10°С, осуществлять охлаждение до заданной температуры с хорошей точностью и стабильно получать стальные толстые листы, имеющие стабильные характеристики формы и механические свойства, как группу стальных толстых листов, имеющих малые различия механических свойств для каждого стального толстого листа. Отметим, что точка минимального теплового потока будет объяснена далее.

Авторы настоящего изобретения, которое, например, показано на Фиг.1, путем различных экспериментов для случая контролируемого охлаждения стального толстого листа (1) группой (6₁) сопел верхней / нижней поверхностей (здесь объяснение проводится с использованием (6₁) в качестве репрезентативного примера), имеющей область (А) - участок воздействия распыления и области (В) и (С) - участки без воздействия распыления, входящие в состав области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков, обнаружили следующее:

(1) Коэффициент теплопередачи относительно стального толстого листа (1) значительно отличается между областью - участком воздействия распыления и областями - участками без воздействия распыления распыляемого охладителя в обоих направлениях из числа направления транспортировки стального толстого листа и направления ширины стального толстого листа. А именно, коэффициент теплопередачи изменяется в соответствии с относительной площадью, занятой поверхностями воздействия распыления распыляемого охладителя (что означает площадь поверхности, на которой брызги распыляемого охладителя ударяются о поверхность стального толстого листа, в дальнейшем именуемую "площадью, воздействия распыления") в определенной области стального толстого листа (1).

Соответственно, если, например, обратиться к случаю группы (6а) сопел на стороне верхней поверхности на Фиг.1, коэффициент теплопередачи отчетливо различается между областью (А) - участком воздействия распыления распыляемого охладителя и областями (В) и (С) - участками без воздействия распыления. Он также изменяется в соответствии с глубиной охладителя, собравшегося в лужицу на области, и расходом распыления и характером потока охладителя.

(2) Что касается расхода распыления охладителя, то, когда глубина лужицы охладителя достигает определенной высоты, частота прохождения охладителя через лужицу охладителя и соударения со стальным толстым листом уменьшается, и коэффициент теплопередачи снижается.

(3) Коэффициент теплопередачи изменяется в соответствии с температурой поверхности стального толстого листа (1), поэтому температура падает в направлении транспортировки стального толстого листа, так что необходимо прогнозирование коэффициента теплопередачи с учетом этого обстоятельства.

(4) При использовании охладителя, включающего в свой состав воду, точка минимального теплового потока (MHF - точка), наблюдаемая при явлении кипения, отчетливо различается между областью - участком воздействия распыления и областями - участками без воздействия распыления.

(5) В соответствии с изменением скорости транспортировки изменяется и хронология изменения температур стального толстого листа при вышеописанном охлаждении, которая оказывает влияние на стабильность качества стального толстого листа.

Исходя из вышеописанного, для того чтобы прогнозировать хронологии изменения температур стального толстого листа с хорошей точностью и управлять количествами распыляемого охладителя в соответствии с прогнозом с высокой точностью, необходимо в достаточной мере учитывать изменение коэффициента теплопередачи согласно тому, как он меняется в направлении транспортировки стального толстого листа и в направлении ширины стального толстого листа, в области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков.

Настоящее изобретение, исходя из вышеописанных открытий, в основном разделяет область охлаждения стального толстого листа группы сопел верхней / нижней поверхностей между парами удерживающих валков на множество областей (разделяет ее на, по меньшей мере, область - участок воздействия распыления и области - участки без воздействия распыления, имеющие отчетливо различающиеся коэффициенты теплопередачи), и управляет охлаждением с учетом изменения коэффициента теплопередачи в направлении транспортировки стального толстого листа и в направлении ширины. А именно, в нем заранее прогнозируется коэффициент теплопередачи для каждой полученной при разделении области и повышается точность прогнозирования прогнозируемых хронологий изменения температур стального толстого листа на основе прогнозируемых значений коэффициентов теплопередачи. Благодаря этому, даже при изменении температуры или скорости транспортировки можно стабильно обеспечивать точность управления охлаждением и стабильно получать стальные толстые листы, имеющие стабильные характеристики формы и механические свойства, как группу стальных толстых листов, имеющих малые различия механических свойств отдельных стальных толстых листов.

Коэффициент теплопередачи каждой полученной при разделении области в настоящем изобретении вычисляется и прогнозируется с учетом условий в охлаждающей установке (площади воздействия распыления, определенная расположением сопл, глубины охладителя, расхода при распылении, характера потока, точек минимального теплового потока), условий стального толстого листа (типа стали и толщины и других размеров толстого листа), условий операции охлаждения (температуры, скорости охлаждения, заданной температуры охлаждения, скорости транспортировки), и так далее.

Кроме того, вычислением, основанным на экспериментах и численном расчете, получают прогнозируемые хронологии изменения температур, основанные на прогнозируемых значениях коэффициентов теплопередачи для этих полученных при разделении областей, и количества распыляемого охладителя, основанные на прогнозируемых хронологиях изменения температур.

Ниже настоящее изобретение будет объяснено более конкретно.

Сначала, со ссылкой на Фиг.6, Фиг.7 и Фиг.8 будут объяснены зависимости между коэффициентом теплопередачи и температурой поверхности стального толстого листа для каждой области охлаждения и коэффициента теплопередачи, температуры поверхности, плотности расхода распыляемого охладителя (плотности расхода воды) и характеристики охлаждения, получаемые на основе вычислений по параграфу [0012] способом охлаждения стального толстого листа группами (6) сопел верхней / нижней поверхностей между парами удерживающих валков, как это показано на Фиг.1.

Фиг.6 показывает в концептуальном виде зависимости температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи в трех секциях: на участке (области) воздействия распыления, на участке (области) без воздействия распыления и условное среднее значение между парами удерживающих валков в области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков (здесь приведен пример стороны верхней поверхности). На этой фигуре температуру, при которой коэффициент теплопередачи резко возрастает при охлаждении стального толстого листа с высокой температуры, называют точкой минимального теплового потока (MHF - точкой). Эта Фиг.6 демонстрирует тот факт, что точка минимального теплового потока для области - участка воздействия распыления имеет место при более высокой температуре, чем точки минимального теплового потока для областей - участков без воздействия распыления и, в то же самое время, коэффициент теплопередачи становится более высоким.

Кроме того, Фиг.7 показывает зависимость температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи на участке (области) воздействия распыления в области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков (общую для сторон верхней и нижней поверхностей). Фиг.7 демонстрирует тот факт, что температура точки минимального теплового потока становится более высокой с увеличением количества распыляемого охладителя в области - участке воздействия распыления, и также то, что коэффициент теплопередачи в каждой температурной зоне становится более высоким.

Фиг.8 показывает в концептуальном виде зависимость температуры поверхности стального толстого листа и коэффициента теплопередачи в области охлаждения стального толстого листа между парами удерживающих валков (здесь приведен пример стороны верхней поверхности). Фиг.8 демонстрирует тот факт, что коэффициент теплопередачи в каждой температурной зоне увеличивается при увеличении количества распыленного охладителя в областях - участках без воздействия распыления, но изменение температуры точки минимального теплового потока не замечено.

При традиционной настройке и управлении количествами распыляемого охладителя обычно, как показано пунктирной линией на Фиг.6, эти количества прогнозируются и устанавливаются на основе коэффициента теплопередачи, прогнозируемого в целом (усредненного) по зоне охлаждения, использующей множество групп сопел верхней и нижней поверхностей между парами удерживающих валков, как управляющий блок. Однако, как было упомянуто выше, характеристика охлаждения в случае использования в качестве охладителя воды зависит не только от температуры поверхности стального толстого листа, но также и от того, как наносится охлаждающая вода и в значительной степени колеблется в широких пределах.

По этой причине при прогнозировании и задании условий распыления охлаждающей воды всех вместе в блоке отдельного охлаждающего устройства точность управления охлаждением в значительной степени отличается от случая, когда эти условия прогнозируются и устанавливаются при тонком разделении областей на малые участки.

Кроме того, когда скорость транспортировки стального толстого листа изменяется, ход нанесения охлаждающей воды также изменяется, поэтому сумма коэффициентов теплопередачи стального толстого листа в областях: области - участке воздействия распыления и областях - участках без воздействия распыления, изменяется и часто возникает несоответствие по сравнению со случаем оперирования этими областями в целом, как в традиционном случае. Это означает, что в случае оперирования этими областями в целом, как в традиционном случае, погрешность настройки часто становится больше.

То есть, как показано на Фиг.9, показывающей изменение коэффициента теплопередачи, когда скорость транспортировки в случае, представленном на Фиг.6, изменяется, в случае, при котором скорость транспортировки является высокой, время пребывания в каждом примере в области - участке воздействия распыления является коротким и средний коэффициент теплопередачи становится таким, как показан пунктирной линией, но в случае, при котором скорость транспортировки является низкой, время пребывания в каждом примере в области - участке воздействия распыления является длинным, и легко достигается точка минимального теплового потока, следовательно, средний коэффициент теплопередачи становится таким, как обозначен одной линией из цепочки точек. Это изменение заметно в случае, при котором количество распыляемого охладителя является большим. Исходя из этого факта можно было бы предположить, что было бы достаточно определить характеристику охладителя, усредненную для каждой скорости транспортировки, но когда толщина толстого листа увеличивается, стальной толстый лист становится труднее охлаждать и т.д. Для того чтобы должным образом задавать условия охлаждения, требующиеся для управления качеством материала стального толстого листа, необходимо увеличить параметр характеристики охлаждения для каждого условия охлаждения, такого как толщина толстого листа и температура прекращения охлаждения, так что настройки становятся сложными.

Настоящее изобретение было сделано с учетом в достаточной мере открытий и экспериментальных результатов, полученных авторами настоящего изобретения, описанных выше. В основном, настоящее изобретение относится к управляемому охлаждению стального толстого листа с использованием охлаждающей установки для стального толстого листа, снабженной множеством пар удерживающих валков, каждая из которых состоит из верхнего валка и нижнего вала, для удержания и транспортировки, например, горячекатаного стального толстого листа, и группами сопел верхней и нижней поверхностей, имеющими сопла, расположенные на одной линии или множестве линий в направлении ширины стального толстого листа, для распыления охладителя на верхней и нижней поверхностях стального толстого листа, проходящего между парами удерживающих валков, расположенных по соседству друг с другом спереди и сзади в направлении транспортировки.

Настоящее изобретение учитывает тот факт, что имеются участки, на которых коэффициенты теплопередачи для стального толстого листа отчетливо различаются в направлении транспортировки стального толстого листа и в направлении ширины в каждой области охлажден