热轧钢带的冷却方法及冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在热轧钢带制造生产线上通过控制冷却而对热轧钢带进行冷却的情 况下，能够多级地调整热轧钢带的冷却速度的冷却方法及冷却装置。
【背景技术】
[0002] 热乳钢带（hot-rolled steel strip)(以下，也称为钢带（steel strip))通过将 加热后的坯料轧制成目标的尺寸来制造，但是此时，在热轧（粗轧、精轧）的中途的冷却装 置或精轧后的冷却装置中，通过冷却水进行冷却（水冷）。在此进行的水冷的目的是由此主 要控制钢带的析出物、相变组织，以得到目标的强度、延展性等的方式调整材质。尤其是在 精轧后的冷却中，高精度地控制成规定的温度的情况对于制造目标的材质特性无变动的热 轧钢带而言至关重要。
[0003] 近年来，由于稀有金属的价格高涨，除了合金成分的调整之外，通过基于冷却的相 变组织控制来提高机械特性的手法不断进展，在进行上述的水冷的情况下，根据材质的要 求而在大范围内控制冷却速度的要求升高。在热轧钢带制造的一般性的输出辊道中，作为 冷却装置，多是上表面为管层流喷嘴且下表面为喷雾嘴这样的配置，冷却水量在每一面为 0. 4~1.0 mVmin · m2左右，在板厚3mm的钢带中能得到50~70°C /s左右的冷却速度。
[0004] 最近，在热乳的高张力钢（high tensile strength steel)中，进一步加快冷却速 度而积极地实施相变组织控制这样的需求较高。另一方面，例如汽车的车身所使用的钢带 从设计等的观点出发，有时也使用软质系钢带而形成为复杂的形状，在这样的钢带中，与强 度相比更要求延展性等加工性的情况较多，在冷却速度过快的情况下，该加工性存在受损 的风险。因此，要求一种能够使用相同的冷却装置使冷却速度较大地变化的冷却技术。
[0005] 而且，在热轧钢带中，特别是由于其板厚而钢带的通板性发生变化，从而产生困 难。在面向汽车的高张力钢等中，多是板厚为1. 2~3. Omm左右的厚度的钢带，特别是板薄 1. 2_材料的钢带由于刚性弱且通板速度快，因此在注入大量的冷却水的情况下使钢带通 过时，由于流体阻力而存在容易弹起或卷起的风险。因此，也需要仅对于板厚较薄的部分来 减少冷却水量的技术。
[0006] 如以上所述，为了控制钢带的尺寸或作为目标的材质，而控制冷却速度/冷却水 量的技术的需求较高，作为与之对应的技术，例如，存在专利文献1记载的冷却技术。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本国特开昭59-47010号公报
【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 在专利文献1中，作为一般性的冷却装置的例子，记载有通过喷射压力使流量密 度变化的技术。根据该技术，冷却水的流量与喷射压力的〇. 5次幂成比例，因此即使降低喷 射压力，流量的变化也少，因此使冷却速度较大变化的情况相当困难。通常来说，冷却速度 与冷却水量的0. 7次幂程度成比例，因此冷却速度的变化与喷射压力的0. 35次幂程度成比 例。因此，例如在使冷却速度为一半程度的情况下，需要将喷射压力降低至1/7程度，但是 在一般的流量调整阀中难以进行这样的动作。
[0012] 在专利文献1中公开了如下的技术：在下表面冷却装置中，在水槽内配置喷雾嘴， 通过在水槽内充满冷却水而使喷雾嘴没于水中，通过喷雾水的运动量而使水槽内的冷却水 相伴随地一起卷起，由此进行冷却，关于这样的装置，为了调整卷起水量而变更水槽液面高 度与喷雾嘴前端的距离的技术。
[0013] 该技术的问题点在于尤其是钢带下表面的情况下，喷射的冷却水与钢带发生了碰 撞之后，向水槽落下，因此始终向水槽内供给较多的水，液面高度的调整变得困难。而且， 大量的冷却水从上部落下的水槽内由于落下水而液面局部性地产生波浪，从而液面发生变 动，因此由各个喷嘴卷起的水量发生变化，向钢带喷射的流量发生变动。
[0014] 另外，作为公知技术，还有如下手法：在连续铸造设备等中使喷雾嘴与坯料的距离 变化，由此使冷却水量密度变化，从而使冷却速度可变。从喷雾嘴喷射的冷却水具有某角度 扩展地喷射，因此钢带与喷嘴的距离越分离，每单位面积的冷却水量（水量密度）越减少， 从而能够调整冷却速度。
[0015] 上述技术利用钢板与喷嘴之间的距离来使流量密度变化，因此在原理上容易进行 冷却速度的调整，但是在输出辊道的空间窄的钢带下表面侧，使喷嘴的高度调整功能变化 的情况难以设备化。而且，在钢带的下表面，与钢带发生了碰撞的冷却水落下，因此冷却集 管始终暴露在冷却水中，因此，用于使与钢板之间的距离变化的喷嘴的升降机构因腐蚀等 而存在变成不动作的风险。而且，由于调整喷雾嘴的高度，而与钢带发生碰撞的冷却水的面 积变化。当钢带与喷雾嘴的距离极端变大时，冷却面积过大，冷却水有时会与辊道等发生碰 撞而被隔断，难以控制流量密度，无法进行对钢带的有效的冷却，不经济。
[0016] 本发明鉴于上述那样的情况而作出，其目的是提供一种在热轧钢带的冷却中特别 是对于空间窄的钢带下表面冷却有效的冷却方法及冷却装置。
[0017] 用于解决课题的方案
[0018] 为了解决上述课题，本发明具有以下的特征。
[0019] [1] 一种热轧钢带的冷却方法，其中，
[0020] 准备冷却装置，该冷却装置将沿宽度方向配置有多个喷雾嘴的冷却集管在钢带搬 运方向上配置多个，在所述冷却集管中，以2系统为1组进行冷却水的供给，在冷却水的2 系统的供给配管上以能够独立地进行冷却水的喷射或停止的方式安装阀，并且沿宽度方向 相邻的喷雾嘴分别具有与所述2系统的供给配管中的不同的系统的供给配管连接的配管 系统，
[0021] 在增大冷却速度的情况下，从2系统的供给配管向1组冷却集管供给冷却水而从 1组冷却集管的全部的喷雾嘴喷射冷却水，在减小冷却速度的情况下，从1系统的供给配管 向1组冷却集管供给冷却水而1组冷却集管的沿宽度方向安装的喷雾嘴中的每隔1个喷雾 嘴喷射冷却水。
[0022] [2]根据[1]记载的热轧钢带的冷却方法，其中，
[0023] 冷却集管在钢带搬运方向上以2组为一对，安装在一对的冷却集管上的喷雾嘴的 钢带搬运方向的设置位置一致，并且在各个对中喷射来自2系统的供给配管中的1系统的 供给配管的冷却水的情况下，2组的成对的各自的喷雾嘴从在宽度方向上交替的位置喷射 冷却水。
[0024] [3]根据[1]或[2]记载的热轧钢带的冷却方法，其中，
[0025] 喷雾嘴具有矩形或椭圆状的喷射图案，在从2系统实施冷却水的供给的情况下， 在冷却水与钢带发生碰撞时，喷雾碰撞部的端部位置配置成与相对于相邻的喷嘴中心轴向 喷射了冷却水的喷嘴的相反侧错开了 〇~30mm的位置碰撞。
[0026] [4]根据[1]~[3]任一项记载的热轧钢带的冷却方法，其中，
[0027] 冷却集管在钢带搬运方向上以2组为一对，在一对中使沿宽度方向安装的喷雾嘴 的钢带搬运方向的设置位置一致，并且相邻的一对冷却集管使宽度方向的喷嘴安装位置沿 宽度方向错开喷嘴安装间距的1/2。
[0028] [5]根据[1]~[4]任一项记载的热轧钢带的冷却方法，其中，
[0029] 在钢带上表面和下表面设为不同的冷却水量密度，在钢带上表面及下表面的各自 的冷却集管中，分别变更冷却水的供给配管根数。
[0030] [6]根据[1]~[5]任一项记载的热轧钢带的冷却方法，其中，
[0031] 所述热轧钢带的冷却方法应用于钢带的下表面冷却。
[0032] [7] -种热轧钢带的冷却装置，将沿宽度方向配置有多个喷雾嘴的冷却集管在钢 带搬运方向上配置多个，其中，
[0033] 在所述冷却集管中，