厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法
【課題】熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行うに際して、厚鋼板の幅方向全面にわたりデスケーリングを行うことができ、均一な冷却を行って材質ばらつきの小さい厚鋼板を製造可能にする厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法を提供する。
【解決手段】２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂに取り付けられたデスケーリングノズル１２ｂは、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａに取り付けられたデスケーリングノズル１２ａに対して幅方向に半ピッチずれて設置され、鋼板１０のデスケーリング衝突領域１２Ａ、１２Ｂが搬送方向に対してなす角度θが、以下の（１）式を満たしている。
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ここで、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の鋼板への衝突位置の間隔（ヘッダ間隔）、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチである。
【解決手段】２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂに取り付けられたデスケーリングノズル１２ｂは、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａに取り付けられたデスケーリングノズル１２ａに対して幅方向に半ピッチずれて設置され、鋼板１０のデスケーリング衝突領域１２Ａ、１２Ｂが搬送方向に対してなす角度θが、以下の（１）式を満たしている。
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ここで、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の鋼板への衝突位置の間隔（ヘッダ間隔）、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板を製造するプロセスでは、例えば図１に示すような製造設備（製造ライン）において、スラブを加熱炉１で加熱し、圧延機２で熱間圧延（粗圧延、仕上圧延）を行った後、加速冷却設備５で水冷または空冷を行って組織を制御している。水冷によって比較的低い温度、例えば４５０〜６５０℃程度に冷却すると、微細なフェライトやベイナイト組織が得られ、厚鋼板（以下、単に「鋼板」とも言う）の強度を確保できるので、スプレー冷却水やラミナー冷却水などによって鋼板を冷却する技術が一般的である。また、近年では、高い冷却速度を得て組織をより微細化し、鋼板の強度を上げる技術の開発が盛んである。
【０００３】
鋼板の冷却速度は、表面のスケール厚が厚いほど冷却速度が高くなることが知られている。したがって、特許文献１のように、仕上圧延後に、鋼板の矯正とデスケーリングを行ってスケールを一様に薄くしてから水冷することによって、鋼板面内の冷却速度をそろえ、均一な材質の製品を得ようとする技術がある。
【０００４】
また、鋼板幅方向（以下、単に「幅方向」ともいう）で均一なデスケーリングを行うために、特許文献１のように、デスケーリングノズル（以下、単に「ノズル」ともいう）から噴射される高圧水の流量を、幅方向の端部と中央部ともう一方の端部で異なる分布とすることで、スケール剥離不良をなくそうとする技術がある。
【０００５】
ちなみに、図１においては、圧延機２での熱間圧延後に鋼板の矯正とデスケーリングを行うために、プリレベラ（第１熱間矯正機）３とデスケーリング設備４が設置されている。また、加速冷却設備５での冷却後に鋼板の矯正を行うために、ホットレベラ（第２熱間矯正機）６が設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のような従来技術には、鋼板表裏全面にわたるデスケーリングを必ずしも適切に行えないという問題がある。
【０００８】
図９は、特許文献１に記載のような従来技術における厚鋼板のデスケーリング設備の側面図を示すものである。
【０００９】
図９に示すように、従来技術では、加速冷却設備５の鋼板搬送方向上流側に設置されているデスケーリング設備４において、鋼板１０の搬送方向に１本（１列）のデスケーリングヘッダ（上デスケーリングヘッダ１１、下デスケーリングヘッダ１３）が設けられている。そして、上デスケーリングヘッダ１１には上デスケーリングノズル１２が取り付けられており、下デスケーリングヘッダ１３には下デスケーリングノズル１４が取り付けられている。そして、これらのデスケーリングノズル１２、１４から、厚鋼板の搬送方向に対向するように鉛直方向からやや上流側へ向けてデスケーリング水が噴射される。
【００１０】
なお、加速冷却設備５は、上面ラミナー冷却ヘッダ２１、上ラミナーノズル２２、下面ラミナー冷却ヘッダ２３、下ラミナーノズル２４、水切りロール２６を備えている。図１１中の２５は滞留冷却水、３１はテーブルローラーである。
【００１１】
このような従来技術において、デスケーリング能力を高めるために、デスケーリングヘッダを鋼板搬送方向に２本（２列）配置した場合には、搬送方向下流側に設置したデスケーリングヘッダから噴射されたデスケーリング水が鋼板に衝突後、上流側へ流れ、搬送方向上流側に設置したデスケーリングヘッダから噴射されたデスケーリング水に干渉し、デスケーリング性能が低下して、均一なデスケーリングを妨げるという問題がある。２列のデスケーリングヘッダの間隔を十分に確保できる場合には問題とならないが、既存の設備に新たにデスケーリング装置を取り付ける場合には、その間隔を確保できない場合がある。
【００１２】
また、従来技術では、パスライン上の鋼板に対して、各デスケーリングノズルの噴射範囲（デスケーリング水衝突領域）が隣り合うデスケーリングノズルの噴射範囲（デスケーリング水衝突領域）と幅方向で１０％程度ラップするようになっているが、鋼板が大きく反った場合は、パスラインから離れた鋼板に対して、各デスケーリングノズルの衝突領域が幅方向でラップしなくなり、均一なデスケーリングができなくなるという問題がある。
【００１３】
つまり、図１０（ａ）に示すように、鋼板１０が全く平坦で、パスライン上に位置している鋼板１０ａであれば、その鋼板１０（１０ａ）に対して各デスケーリングノズル（上デスケーリングノズル１２、下デスケーリングノズル１４）からの噴射水（デスケーリング水）の衝突領域が幅方向で全てラップし（ラップ部１５）、均一なデスケーリングができる。しかし、例えば、図１０（ｂ）に示すように、鋼板１０が大きく上反り（反り量δ）をした場合、パスラインから上方に離れた部分の鋼板１０（１０ｂ）の上面側のデスケーリングノズル１２と鋼板１０ｂの上面との距離が短くなって、上デスケーリングノズル１２からの噴射水（デスケーリング水）が衝突しない部分（非衝突部１６）が幅方向の一部にできてしまい、均一なデスケーリングができなくなる。鋼板１０の形状が悪い場合も同様で、デスケーリングノズル１２、１４の噴射距離が短くなると、均一なデスケーリングができなくなる。
【００１４】
このようにして均一なデスケーリングができなくなると、均一な冷却ができなくなるから、鋼板面内で温度むらが大きくなって、材質が大きくばらつくという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行うに際して、厚鋼板の幅方向全面にわたりデスケーリングを行うことができ、均一な冷却を行って材質ばらつきの小さい厚鋼板を製造可能にする厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１７】
［１］熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング設備であって、前記デスケーリング設備は、熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側にあり、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダは、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置されるとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルは、他方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすことを特徴とする厚鋼板のデスケーリング設備。
【００１８】
［２］各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れていることを特徴とする前記［１］に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００１９】
［３］各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすことを特徴とする前記［１］または［２］に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００２０】
［４］厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水が噴射されることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００２１】
［５］熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング方法であって、デスケーリング設備を熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側に設置し、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダを、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置するとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルを、他方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置し、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすように、厚鋼板へデスケーリング水を噴射することを特徴とする厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２２】
［６］各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れるようにすることを特徴とする前記［５］に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２３】
［７］各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすようにすることを特徴とする前記［５］または［６］に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２４】
［８］厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水を噴射することを特徴とする前記［５］〜［７］のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明を用いることにより、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行うに際して、厚鋼板の全面にわたって均一なデスケーリングを行うことができる。これによって、厚鋼板全面の均一な冷却を行うことができ、材質のばらつきの小さい厚鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備とそれを含む厚鋼板の製造設備を表す図である。
【図２】本発明の一実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備を示す側面図である（デスケーリングヘッダを２列配置）。
【図３】本発明の一実施形態におけるデスケーリングヘッダを２列配置するときの噴射状況を表す上面図である。
【図４】厚鋼板に衝突後のデスケーリング噴射水が下流側のデスケーリング水衝突領域を干渉する状態を表す上面図である。
【図５】厚鋼板に衝突後のデスケーリング噴射水が下流側のデスケーリング水衝突領域を干渉する状態を表す上面図である。
【図６】デスケーリングヘッダを２列配置した場合に、搬送方向の距離が近く、デスケーリング不良が生じる状態を表す上面図である。
【図７】本発明の一実施形態において、厚鋼板の高さ変化があった場合でも、デスケーリング部が完全にラップする状態を表す図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるデスケーリング水衝突領域を表す側面図である。
【図９】従来技術におけるデスケーリングヘッダを１列配置する時のデスケーリング設備を示す側面図である（デスケーリングヘッダを１列配置）。
【図１０】従来技術において、厚鋼板の高さ変化があった場合に、デスケーリング水の非衝突部が生じる状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
本発明の一実施形態では、前述の図１に示した厚鋼板を製造するプロセス（厚鋼板の製造ライン）において、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行う。
【００２９】
すなわち、この実施形態では、図１に示すような製造設備（製造ライン）において、スラブを加熱炉１で加熱し、圧延機２で熱間圧延（粗圧延、仕上圧延）を行った後、加速冷却設備５で水冷または空冷を行って組織を制御しているが、その際に、圧延機２で熱間圧延された鋼板をプリレベラ（第１熱間矯正機）３で矯正し、デスケーリング設備４でデスケーリングを行うようにしている。また、加速冷却設備５で冷却後の鋼板をホットレベラ（第２熱間矯正機）６で矯正するようにしているが、本発明は、加速冷却設備５の形式や、ホットレベラ（第２熱間矯正機）６の有無に限定されるものではない。
【００３０】
そして、図２は、この実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備の側面図を示すものである。
【００３１】
図２に示すように、この実施形態では、加速冷却設備５の鋼板搬送方向上流側に設置されているデスケーリング設備４において、同じテーブルロール３１間で、鋼板１０の搬送方向に２本（２列）のデスケーリングヘッダ（上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂ、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂ）が設けられている。そして、上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにはそれぞれ上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂが取り付けられており、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂにはそれぞれ下デスケーリングノズル１４ａ、１４ｂが取り付けられている。
【００３２】
ちなみに、デスケーリングヘッダが幅方向に複数分割して配置されていてもよい。例えば、板幅方向中央に噴射幅が狭いデスケーリングヘッダを配置し、その両外側に広幅鋼板用のデスケーリングヘッダを配置するなどしてもよい。
【００３３】
なお、加速冷却設備５は、上面ラミナー冷却ヘッダ２１、上ラミナーノズル２２、下面ラミナー冷却ヘッダ２３、下ラミナーノズル２４、水切りロール２６を備えている。図２中の２５は滞留冷却水である。
【００３４】
そして、この実施形態においては、図３に示すように、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂに取り付けられたデスケーリングノズル１２ｂは、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａに取り付けられたデスケーリングノズル１２ａに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、鋼板１０のデスケーリング水衝突領域１２Ａ、１２Ｂが幅方向に１／２ピッチずれている。そして、鋼板１０のデスケーリング水衝突領域１２Ａ、１２Ｂが搬送方向に対してなす角度θが、以下の（１）式を満たしている。
【００３５】
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ここで、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の鋼板への衝突位置の間隔（ヘッダ間隔）、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチである。
【００３６】
なお、図３においては、ピッチ幅Ｌｐに対して１つのデスケーリングノズル１２ａ、１２ｂからのデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗが３／４倍になっている（Ｌｗ＝３／４Ｌｐ）。
【００３７】
図３に示すように、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射されたデスケーリング水は、鋼板に衝突後、ノズル間に合流し最も多くの水が集まる。そこで、１列目の隣り合うデスケーリング水衝突領域１２Ａの間に流れるようにθを設定することで、前記２列目のデスケーリング水の合流水が１列目のデスケーリングに干渉しなくなる。具体的には、ノズル間の中間位置から左右Ｌｐ／８の区間に流れるようにθを設定する。本発明者らの調査の結果、２列目のデスケーリングヘッダ１１ａから噴射されたデスケーリング水が、１列目のデスケーリング水衝突領域に到達するまでに、２列目のノズル間の位置から左右Ｌｐ／８の区間に７０％程度の水が集まることがわかったためである。
【００３８】
すなわち、θがｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）より大きいと、図４に示すように、２列目の噴射水が合流した流れが１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａを干渉し、１列目のデスケーリング性能が著しく低下する。また、θがｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）より小さいと、図５に示すように、２列目の噴射水が合流した流れが１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａを干渉するだけでなく、隣り合うノズルにも干渉するようになり、デスケーリング性能が著しく低下する。
【００３９】
なお、１つのノズルからのデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗが３／４Ｌｐよりも広く、例えばＬｗがＬｐと等しく、隣り合うノズル同士のデスケーリング水衝突領域が連続している場合、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射されたデスケーリング水の合流水は、１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａの端部と干渉する。しかし、１列目のノズル１２ａからのデスケーリング水衝突領域１２Ａの端部位置は、２列目のノズル１１ｂのデスケーリング水衝突領域１２Ｂの中心付近に位置し、２列目で十分にデスケーリングが行われることから、特に問題は生じない。
【００４０】
また、この実施形態では、デスケーリングノズル１２ａから噴射されたデスケーリング水の鋼板１０への衝突位置（デスケーリング水衝突領域）１２Ａとデスケーリングノズル１２ｂから噴射されたデスケーリング水の鋼板１０への衝突位置（デスケーリング水衝突領域）１２Ｂとの搬送方向の距離Ｌｈが２００ｍｍ以上となるようにしている。
【００４１】
図６において、衝突位置間の距離Ｌｈが２００ｍｍより近づけば、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射するデスケーリング水が鋼板１０に衝突した後に、ほとんど減衰せずに１列目のデスケーリング水衝突領域に到達するため、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａから噴射するデスケーリング水を干渉してしまい、デスケーリング性能が低下するからである。
【００４２】
デスケーリングヘッダ１１ａとデスケーリングヘッダ１１ｂの間に水切りロール３２を設置して、デスケーリング水の干渉を回避しようとする考えもあるが、そのような場合はデスケーリングヘッダ間の距離Ｌｈが１ｍ程度、デスケーリング装置全体の長さが２ｍ以上になってしまう。そうなると、例えば既存の熱間矯正機３と加速冷却装置５の間にデスケーリング装置４を追加設置しようとしても、設置スペースがない場合が生じてくる。また、２つのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂが離れていると、２つのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂをつなぐ高圧配管がその分、長くなったり、デスケーリング水の飛散防止のためのカバーなどが大きくなったりして、設置コストが増大する。
【００４３】
なお、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａから搬送方向上流側に向けてデスケーリング水を噴射し、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから搬送方向下流側に向けてデスケーリング水を噴射して、両者の衝突位置を離すことも考えられるが、搬送方向下流側に向けてデスケーリングを行うと、鋼板１０より剥がれたスケール粉が加速冷却設備５の水切りロールと鋼板上面の間に噛み込んで疵ができるので、好ましくない。
【００４４】
さらに、この実施形態では、各デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルの幅方向ピッチＬｐが、以下の（２）式を満たすように配置している。
【００４５】
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ここで、Ｌｗはパスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈはパスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ（鋼板の反りがない場合の噴射高さ）、δは厚鋼板に発生する最大反り量である。
【００４６】
その際に、この実施形態においては、図７（ａ）に正面図、図７（ｂ）に上面図を示すように、デスケーリングノズル１２ａからの噴射パターン（衝突領域）１２Ａとデスケーリングノズル１２ｂからの噴射パターン（衝突領域）１２Ｂが千鳥になるように配置されている。
【００４７】
これにより、図８に示すように、鋼板１０が上に反って、その上に反った部分の鋼板１０ｂに対する上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂの噴射高さがＨからＨ−δに短くなった場合、デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂの幅方向の衝突領域幅がＬｗからＬｗ（Ｈ−δ）／Ｈに縮小するのに対応できるように、それぞれのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルピッチＬｐを２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ以下にすることで、デスケーリング装置４全体でみたときのノズルピッチＬｐ／２がＬｗ（Ｈ−δ）／Ｈ以下となり、鋼板１０が反ったときにも、その反った部分の鋼板１０ｂの幅方向で非衝突部を生じることがなくなる。
【００４８】
また、それぞれのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルピッチＬｐがデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗより大きいと、鋼板１０の反りがない場合、デスケーリング水衝突領域を搬送方向に対して９０°の角度をなして、ノズル１２ａ、１２ｂを設置しても、隣り合うノズルの噴射水が空中でぶつかることなく鋼板１０に到達することができ、隣り合うノズルの噴射水に干渉されることなくデスケーリングできる。
【００４９】
一方、ノズルピッチＬｐがＬｗ以下であると、鋼板１０の反りがない場合、デスケーリングヘッダ１列で鋼板全幅にデスケーリング水が噴射されることになり、隣り合うデスケーリングノズルの噴射水に干渉されるだけでなく、使用水量も増大し、設備コストが高くなって問題である。したがって、ノズルピッチＬｐをＬｗ超えにしている。
【００５０】
また、図８に示すように、デスケーリング水は、鋼板搬送方向に対向するように鉛直下向きよりφ＝５°〜１５°の角度をなして噴射することが良い。角度φが５°より小さいと、２本目の上デスケーリングヘッダ１１ｂの噴射水（デスケーリング水）のバックフローが多く、搬送方向下流側の水切りロール２６でスケールが噛み込み、鋼板１０や水切りロール２６に疵をつけるという問題が発生する恐れがある。一方、角度φが１５°より大きいと、噴射距離が長くなって、衝突圧が低下するだけでなく、１本目の上デスケーリングヘッダ１１ａの噴射水（デスケーリング水）のバックフローが小さくなりすぎて、２本目の上デスケーリングヘッダ１１ｂの噴射水の干渉を受けやすくなってしまい、デスケーリング性能が著しく低下する。
【００５１】
なお、上記では、上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂと上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂについて述べたが、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂと下デスケーリングノズル１４ａ、１４ｂについても同様にすればよい。
【００５２】
ただし、ノズルの幅方向ピッチは、必ずしも鋼板の上面側のデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂと下面側のデスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂで同じにする必要はない。例えば、製造ラインの特性として鋼板１０が上に反る傾向が強ければ、上面側のデスケーリングノズルのピッチを下面側のデスケーリングノズルのピッチよりも小さくしておけばよい。
【００５３】
また、鋼板の下面側では噴射されたデスケーリング水は落下し、２列目のデスケーリング水が１列目のデスケーリングに干渉する影響は少ないので、上面側のみに本発明のデスケーリング設備やデスケーリング方法を適用するようにしてもよい。
【実施例１】
【００５４】
本発明の実施例を述べる。
【００５５】
この実施例では、図１に示した厚鋼板の製造設備において、加熱炉１から抽出されたスラブを、圧延機２によって熱間圧延（粗圧延、次いで仕上圧延）を行った。製品鋼板の板厚は２０ｍｍ、板幅は３．２ｍであり、目標とする強度（引張強さ）は５９０ＭＰａ以上であった。圧延機２での仕上圧延の後、プリレベラ（第１熱間矯正機）３によって形状を矯正した後、幅４ｍのデスケーリングヘッダを備えたデスケーリング設備４によってデスケーリングを行った。
【００５６】
その際に、パスラインにある鋼板とデスケーリングノズルとの距離は９０ｍｍとし、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを９０°とした時に、パスラインにある鋼板に対する幅方向のデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗは８０ｍｍであり、鋼板１０表面での衝突圧は１．５ＭＰａであった。
【００５７】
そして、先端の反り量がそれぞれ０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍであった鋼板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対してデスケーリング設備４によってデスケーリングを行った後、加速冷却設備５によって、Ａｒ３変態点以上の温度から、板厚平均の温度が５００℃になるまで加速冷却を行った。
【００５８】
表１に、実施した条件と結果を示す。
【００５９】
まず、本発明例１として、上記の本発明の一実施形態に基づいてデスケーリングを行った。すなわち、図２に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが２本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行う際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、ヘッダ間隔Ｌｈを１８０ｍｍとした。そして、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを８０°としたから、前記（１）式を満足し、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面で均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが３０ＭＰａと小さかった。
【００６０】
また、本発明例２として、本発明例１と他の条件は同一にして、ヘッダ間隔Ｌｈを本発明例１より長い２５０ｍｍとした。それにより、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面でより均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが２５ＭＰａと小さかった。
【００６１】
また、本発明例３として、本発明例２と他の条件は同一にして、ノズルピッチＬｐを本発明例２より長い１００ｍｍとした。それにより、本発明例２より少ない水量で、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面でより均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが２５ＭＰａと小さかった。
【００６２】
これに対して、比較例１として、図９に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが１本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行った。その際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを７５°とした。それにより、反りがある鋼板Ｂ、鋼板Ｃ、鋼板Ｄについては、デスケーリング水衝突領域が幅方向でラップせず、一部でスケール残りがあった。このため、加速冷却で温度むらが発生し、得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきは６０ＭＰａと大きかった。
【００６３】
また、比較例２として、図２に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが２本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行う際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、ヘッダ間隔Ｌｈは１８０ｍｍとした。そして、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを８０°としたから、前記（１）式を満足せず、搬送方向下流側のデスケーリング１１ｂから噴射されたデスケーリング水が鋼板１０に衝突後に合流し、搬送方向上流のデスケーリング１１ａから噴射されたデスケーリング水に干渉したため、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、一部スケール残りがあった。このため、加速冷却で温度むらが発生し、強度ばらつきが６０ＭＰａと大きかった。
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
１ 加熱炉
２ 圧延機
３ プリレベラ（第１熱間矯正機）
４ デスケーリング設備
５ 加速冷却設備
６ ホットレベラ（第２熱間矯正機）
１０ 鋼板（厚鋼板）
１０ａ パスラインにある鋼板
１０ｂ パスラインから上方に離れた部分の鋼板
１１ 上デスケーリングヘッダ
１１ａ １列目（１本目）の上デスケーリングヘッダ
１１ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングヘッダ
１２ 上デスケーリングノズル
１２ａ １列目（１本目）の上デスケーリングノズル
１２ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングノズル
１２Ａ １列目（１本目）の上デスケーリングノズルのデスケーリング水衝突領域
１２Ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングノズルのデスケーリング水衝突領域
１３ 下デスケーリングヘッダ
１３ａ １列目の下デスケーリングヘッダ
１３ｂ ２列目の下デスケーリングヘッダ
１４ 下デスケーリングノズル
１４ａ １列目の下デスケーリングノズル
１４ｂ ２列目の下デスケーリングノズル
１５ ラップ部
１６ 非衝突部
１７ 飛散水
２１ 上面ラミナー冷却ヘッダ
２２ 上ラミナーノズル
２３ 下面ラミナー冷却ヘッダ
２４ 下ラミナーノズル
２５ 滞留冷却水
２６ 水切りロール
３１ テーブルローラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板を製造するプロセスでは、例えば図１に示すような製造設備（製造ライン）において、スラブを加熱炉１で加熱し、圧延機２で熱間圧延（粗圧延、仕上圧延）を行った後、加速冷却設備５で水冷または空冷を行って組織を制御している。水冷によって比較的低い温度、例えば４５０〜６５０℃程度に冷却すると、微細なフェライトやベイナイト組織が得られ、厚鋼板（以下、単に「鋼板」とも言う）の強度を確保できるので、スプレー冷却水やラミナー冷却水などによって鋼板を冷却する技術が一般的である。また、近年では、高い冷却速度を得て組織をより微細化し、鋼板の強度を上げる技術の開発が盛んである。
【０００３】
鋼板の冷却速度は、表面のスケール厚が厚いほど冷却速度が高くなることが知られている。したがって、特許文献１のように、仕上圧延後に、鋼板の矯正とデスケーリングを行ってスケールを一様に薄くしてから水冷することによって、鋼板面内の冷却速度をそろえ、均一な材質の製品を得ようとする技術がある。
【０００４】
また、鋼板幅方向（以下、単に「幅方向」ともいう）で均一なデスケーリングを行うために、特許文献１のように、デスケーリングノズル（以下、単に「ノズル」ともいう）から噴射される高圧水の流量を、幅方向の端部と中央部ともう一方の端部で異なる分布とすることで、スケール剥離不良をなくそうとする技術がある。
【０００５】
ちなみに、図１においては、圧延機２での熱間圧延後に鋼板の矯正とデスケーリングを行うために、プリレベラ（第１熱間矯正機）３とデスケーリング設備４が設置されている。また、加速冷却設備５での冷却後に鋼板の矯正を行うために、ホットレベラ（第２熱間矯正機）６が設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のような従来技術には、鋼板表裏全面にわたるデスケーリングを必ずしも適切に行えないという問題がある。
【０００８】
図９は、特許文献１に記載のような従来技術における厚鋼板のデスケーリング設備の側面図を示すものである。
【０００９】
図９に示すように、従来技術では、加速冷却設備５の鋼板搬送方向上流側に設置されているデスケーリング設備４において、鋼板１０の搬送方向に１本（１列）のデスケーリングヘッダ（上デスケーリングヘッダ１１、下デスケーリングヘッダ１３）が設けられている。そして、上デスケーリングヘッダ１１には上デスケーリングノズル１２が取り付けられており、下デスケーリングヘッダ１３には下デスケーリングノズル１４が取り付けられている。そして、これらのデスケーリングノズル１２、１４から、厚鋼板の搬送方向に対向するように鉛直方向からやや上流側へ向けてデスケーリング水が噴射される。
【００１０】
なお、加速冷却設備５は、上面ラミナー冷却ヘッダ２１、上ラミナーノズル２２、下面ラミナー冷却ヘッダ２３、下ラミナーノズル２４、水切りロール２６を備えている。図１１中の２５は滞留冷却水、３１はテーブルローラーである。
【００１１】
このような従来技術において、デスケーリング能力を高めるために、デスケーリングヘッダを鋼板搬送方向に２本（２列）配置した場合には、搬送方向下流側に設置したデスケーリングヘッダから噴射されたデスケーリング水が鋼板に衝突後、上流側へ流れ、搬送方向上流側に設置したデスケーリングヘッダから噴射されたデスケーリング水に干渉し、デスケーリング性能が低下して、均一なデスケーリングを妨げるという問題がある。２列のデスケーリングヘッダの間隔を十分に確保できる場合には問題とならないが、既存の設備に新たにデスケーリング装置を取り付ける場合には、その間隔を確保できない場合がある。
【００１２】
また、従来技術では、パスライン上の鋼板に対して、各デスケーリングノズルの噴射範囲（デスケーリング水衝突領域）が隣り合うデスケーリングノズルの噴射範囲（デスケーリング水衝突領域）と幅方向で１０％程度ラップするようになっているが、鋼板が大きく反った場合は、パスラインから離れた鋼板に対して、各デスケーリングノズルの衝突領域が幅方向でラップしなくなり、均一なデスケーリングができなくなるという問題がある。
【００１３】
つまり、図１０（ａ）に示すように、鋼板１０が全く平坦で、パスライン上に位置している鋼板１０ａであれば、その鋼板１０（１０ａ）に対して各デスケーリングノズル（上デスケーリングノズル１２、下デスケーリングノズル１４）からの噴射水（デスケーリング水）の衝突領域が幅方向で全てラップし（ラップ部１５）、均一なデスケーリングができる。しかし、例えば、図１０（ｂ）に示すように、鋼板１０が大きく上反り（反り量δ）をした場合、パスラインから上方に離れた部分の鋼板１０（１０ｂ）の上面側のデスケーリングノズル１２と鋼板１０ｂの上面との距離が短くなって、上デスケーリングノズル１２からの噴射水（デスケーリング水）が衝突しない部分（非衝突部１６）が幅方向の一部にできてしまい、均一なデスケーリングができなくなる。鋼板１０の形状が悪い場合も同様で、デスケーリングノズル１２、１４の噴射距離が短くなると、均一なデスケーリングができなくなる。
【００１４】
このようにして均一なデスケーリングができなくなると、均一な冷却ができなくなるから、鋼板面内で温度むらが大きくなって、材質が大きくばらつくという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行うに際して、厚鋼板の幅方向全面にわたりデスケーリングを行うことができ、均一な冷却を行って材質ばらつきの小さい厚鋼板を製造可能にする厚鋼板のデスケーリング設備およびデスケーリング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１７】
［１］熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング設備であって、前記デスケーリング設備は、熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側にあり、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダは、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置されるとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルは、他方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすことを特徴とする厚鋼板のデスケーリング設備。
【００１８】
［２］各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れていることを特徴とする前記［１］に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００１９】
［３］各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすことを特徴とする前記［１］または［２］に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００２０】
［４］厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水が噴射されることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【００２１】
［５］熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング方法であって、デスケーリング設備を熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側に設置し、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダを、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置するとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルを、他方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置し、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすように、厚鋼板へデスケーリング水を噴射することを特徴とする厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２２】
［６］各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れるようにすることを特徴とする前記［５］に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２３】
［７］各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすようにすることを特徴とする前記［５］または［６］に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【００２４】
［８］厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水を噴射することを特徴とする前記［５］〜［７］のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明を用いることにより、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行うに際して、厚鋼板の全面にわたって均一なデスケーリングを行うことができる。これによって、厚鋼板全面の均一な冷却を行うことができ、材質のばらつきの小さい厚鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備とそれを含む厚鋼板の製造設備を表す図である。
【図２】本発明の一実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備を示す側面図である（デスケーリングヘッダを２列配置）。
【図３】本発明の一実施形態におけるデスケーリングヘッダを２列配置するときの噴射状況を表す上面図である。
【図４】厚鋼板に衝突後のデスケーリング噴射水が下流側のデスケーリング水衝突領域を干渉する状態を表す上面図である。
【図５】厚鋼板に衝突後のデスケーリング噴射水が下流側のデスケーリング水衝突領域を干渉する状態を表す上面図である。
【図６】デスケーリングヘッダを２列配置した場合に、搬送方向の距離が近く、デスケーリング不良が生じる状態を表す上面図である。
【図７】本発明の一実施形態において、厚鋼板の高さ変化があった場合でも、デスケーリング部が完全にラップする状態を表す図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるデスケーリング水衝突領域を表す側面図である。
【図９】従来技術におけるデスケーリングヘッダを１列配置する時のデスケーリング設備を示す側面図である（デスケーリングヘッダを１列配置）。
【図１０】従来技術において、厚鋼板の高さ変化があった場合に、デスケーリング水の非衝突部が生じる状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
本発明の一実施形態では、前述の図１に示した厚鋼板を製造するプロセス（厚鋼板の製造ライン）において、熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリングを行う。
【００２９】
すなわち、この実施形態では、図１に示すような製造設備（製造ライン）において、スラブを加熱炉１で加熱し、圧延機２で熱間圧延（粗圧延、仕上圧延）を行った後、加速冷却設備５で水冷または空冷を行って組織を制御しているが、その際に、圧延機２で熱間圧延された鋼板をプリレベラ（第１熱間矯正機）３で矯正し、デスケーリング設備４でデスケーリングを行うようにしている。また、加速冷却設備５で冷却後の鋼板をホットレベラ（第２熱間矯正機）６で矯正するようにしているが、本発明は、加速冷却設備５の形式や、ホットレベラ（第２熱間矯正機）６の有無に限定されるものではない。
【００３０】
そして、図２は、この実施形態における厚鋼板のデスケーリング設備の側面図を示すものである。
【００３１】
図２に示すように、この実施形態では、加速冷却設備５の鋼板搬送方向上流側に設置されているデスケーリング設備４において、同じテーブルロール３１間で、鋼板１０の搬送方向に２本（２列）のデスケーリングヘッダ（上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂ、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂ）が設けられている。そして、上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにはそれぞれ上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂが取り付けられており、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂにはそれぞれ下デスケーリングノズル１４ａ、１４ｂが取り付けられている。
【００３２】
ちなみに、デスケーリングヘッダが幅方向に複数分割して配置されていてもよい。例えば、板幅方向中央に噴射幅が狭いデスケーリングヘッダを配置し、その両外側に広幅鋼板用のデスケーリングヘッダを配置するなどしてもよい。
【００３３】
なお、加速冷却設備５は、上面ラミナー冷却ヘッダ２１、上ラミナーノズル２２、下面ラミナー冷却ヘッダ２３、下ラミナーノズル２４、水切りロール２６を備えている。図２中の２５は滞留冷却水である。
【００３４】
そして、この実施形態においては、図３に示すように、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂに取り付けられたデスケーリングノズル１２ｂは、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａに取り付けられたデスケーリングノズル１２ａに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、鋼板１０のデスケーリング水衝突領域１２Ａ、１２Ｂが幅方向に１／２ピッチずれている。そして、鋼板１０のデスケーリング水衝突領域１２Ａ、１２Ｂが搬送方向に対してなす角度θが、以下の（１）式を満たしている。
【００３５】
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ここで、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の鋼板への衝突位置の間隔（ヘッダ間隔）、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチである。
【００３６】
なお、図３においては、ピッチ幅Ｌｐに対して１つのデスケーリングノズル１２ａ、１２ｂからのデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗが３／４倍になっている（Ｌｗ＝３／４Ｌｐ）。
【００３７】
図３に示すように、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射されたデスケーリング水は、鋼板に衝突後、ノズル間に合流し最も多くの水が集まる。そこで、１列目の隣り合うデスケーリング水衝突領域１２Ａの間に流れるようにθを設定することで、前記２列目のデスケーリング水の合流水が１列目のデスケーリングに干渉しなくなる。具体的には、ノズル間の中間位置から左右Ｌｐ／８の区間に流れるようにθを設定する。本発明者らの調査の結果、２列目のデスケーリングヘッダ１１ａから噴射されたデスケーリング水が、１列目のデスケーリング水衝突領域に到達するまでに、２列目のノズル間の位置から左右Ｌｐ／８の区間に７０％程度の水が集まることがわかったためである。
【００３８】
すなわち、θがｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）より大きいと、図４に示すように、２列目の噴射水が合流した流れが１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａを干渉し、１列目のデスケーリング性能が著しく低下する。また、θがｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）より小さいと、図５に示すように、２列目の噴射水が合流した流れが１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａを干渉するだけでなく、隣り合うノズルにも干渉するようになり、デスケーリング性能が著しく低下する。
【００３９】
なお、１つのノズルからのデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗが３／４Ｌｐよりも広く、例えばＬｗがＬｐと等しく、隣り合うノズル同士のデスケーリング水衝突領域が連続している場合、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射されたデスケーリング水の合流水は、１列目のデスケーリング水衝突領域１２Ａの端部と干渉する。しかし、１列目のノズル１２ａからのデスケーリング水衝突領域１２Ａの端部位置は、２列目のノズル１１ｂのデスケーリング水衝突領域１２Ｂの中心付近に位置し、２列目で十分にデスケーリングが行われることから、特に問題は生じない。
【００４０】
また、この実施形態では、デスケーリングノズル１２ａから噴射されたデスケーリング水の鋼板１０への衝突位置（デスケーリング水衝突領域）１２Ａとデスケーリングノズル１２ｂから噴射されたデスケーリング水の鋼板１０への衝突位置（デスケーリング水衝突領域）１２Ｂとの搬送方向の距離Ｌｈが２００ｍｍ以上となるようにしている。
【００４１】
図６において、衝突位置間の距離Ｌｈが２００ｍｍより近づけば、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから噴射するデスケーリング水が鋼板１０に衝突した後に、ほとんど減衰せずに１列目のデスケーリング水衝突領域に到達するため、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａから噴射するデスケーリング水を干渉してしまい、デスケーリング性能が低下するからである。
【００４２】
デスケーリングヘッダ１１ａとデスケーリングヘッダ１１ｂの間に水切りロール３２を設置して、デスケーリング水の干渉を回避しようとする考えもあるが、そのような場合はデスケーリングヘッダ間の距離Ｌｈが１ｍ程度、デスケーリング装置全体の長さが２ｍ以上になってしまう。そうなると、例えば既存の熱間矯正機３と加速冷却装置５の間にデスケーリング装置４を追加設置しようとしても、設置スペースがない場合が生じてくる。また、２つのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂが離れていると、２つのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂをつなぐ高圧配管がその分、長くなったり、デスケーリング水の飛散防止のためのカバーなどが大きくなったりして、設置コストが増大する。
【００４３】
なお、１列目のデスケーリングヘッダ１１ａから搬送方向上流側に向けてデスケーリング水を噴射し、２列目のデスケーリングヘッダ１１ｂから搬送方向下流側に向けてデスケーリング水を噴射して、両者の衝突位置を離すことも考えられるが、搬送方向下流側に向けてデスケーリングを行うと、鋼板１０より剥がれたスケール粉が加速冷却設備５の水切りロールと鋼板上面の間に噛み込んで疵ができるので、好ましくない。
【００４４】
さらに、この実施形態では、各デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルの幅方向ピッチＬｐが、以下の（２）式を満たすように配置している。
【００４５】
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ここで、Ｌｗはパスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈはパスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ（鋼板の反りがない場合の噴射高さ）、δは厚鋼板に発生する最大反り量である。
【００４６】
その際に、この実施形態においては、図７（ａ）に正面図、図７（ｂ）に上面図を示すように、デスケーリングノズル１２ａからの噴射パターン（衝突領域）１２Ａとデスケーリングノズル１２ｂからの噴射パターン（衝突領域）１２Ｂが千鳥になるように配置されている。
【００４７】
これにより、図８に示すように、鋼板１０が上に反って、その上に反った部分の鋼板１０ｂに対する上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂの噴射高さがＨからＨ−δに短くなった場合、デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂの幅方向の衝突領域幅がＬｗからＬｗ（Ｈ−δ）／Ｈに縮小するのに対応できるように、それぞれのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルピッチＬｐを２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ以下にすることで、デスケーリング装置４全体でみたときのノズルピッチＬｐ／２がＬｗ（Ｈ−δ）／Ｈ以下となり、鋼板１０が反ったときにも、その反った部分の鋼板１０ｂの幅方向で非衝突部を生じることがなくなる。
【００４８】
また、それぞれのデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂにおけるノズルピッチＬｐがデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗより大きいと、鋼板１０の反りがない場合、デスケーリング水衝突領域を搬送方向に対して９０°の角度をなして、ノズル１２ａ、１２ｂを設置しても、隣り合うノズルの噴射水が空中でぶつかることなく鋼板１０に到達することができ、隣り合うノズルの噴射水に干渉されることなくデスケーリングできる。
【００４９】
一方、ノズルピッチＬｐがＬｗ以下であると、鋼板１０の反りがない場合、デスケーリングヘッダ１列で鋼板全幅にデスケーリング水が噴射されることになり、隣り合うデスケーリングノズルの噴射水に干渉されるだけでなく、使用水量も増大し、設備コストが高くなって問題である。したがって、ノズルピッチＬｐをＬｗ超えにしている。
【００５０】
また、図８に示すように、デスケーリング水は、鋼板搬送方向に対向するように鉛直下向きよりφ＝５°〜１５°の角度をなして噴射することが良い。角度φが５°より小さいと、２本目の上デスケーリングヘッダ１１ｂの噴射水（デスケーリング水）のバックフローが多く、搬送方向下流側の水切りロール２６でスケールが噛み込み、鋼板１０や水切りロール２６に疵をつけるという問題が発生する恐れがある。一方、角度φが１５°より大きいと、噴射距離が長くなって、衝突圧が低下するだけでなく、１本目の上デスケーリングヘッダ１１ａの噴射水（デスケーリング水）のバックフローが小さくなりすぎて、２本目の上デスケーリングヘッダ１１ｂの噴射水の干渉を受けやすくなってしまい、デスケーリング性能が著しく低下する。
【００５１】
なお、上記では、上デスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂと上デスケーリングノズル１２ａ、１２ｂについて述べたが、下デスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂと下デスケーリングノズル１４ａ、１４ｂについても同様にすればよい。
【００５２】
ただし、ノズルの幅方向ピッチは、必ずしも鋼板の上面側のデスケーリングヘッダ１１ａ、１１ｂと下面側のデスケーリングヘッダ１３ａ、１３ｂで同じにする必要はない。例えば、製造ラインの特性として鋼板１０が上に反る傾向が強ければ、上面側のデスケーリングノズルのピッチを下面側のデスケーリングノズルのピッチよりも小さくしておけばよい。
【００５３】
また、鋼板の下面側では噴射されたデスケーリング水は落下し、２列目のデスケーリング水が１列目のデスケーリングに干渉する影響は少ないので、上面側のみに本発明のデスケーリング設備やデスケーリング方法を適用するようにしてもよい。
【実施例１】
【００５４】
本発明の実施例を述べる。
【００５５】
この実施例では、図１に示した厚鋼板の製造設備において、加熱炉１から抽出されたスラブを、圧延機２によって熱間圧延（粗圧延、次いで仕上圧延）を行った。製品鋼板の板厚は２０ｍｍ、板幅は３．２ｍであり、目標とする強度（引張強さ）は５９０ＭＰａ以上であった。圧延機２での仕上圧延の後、プリレベラ（第１熱間矯正機）３によって形状を矯正した後、幅４ｍのデスケーリングヘッダを備えたデスケーリング設備４によってデスケーリングを行った。
【００５６】
その際に、パスラインにある鋼板とデスケーリングノズルとの距離は９０ｍｍとし、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを９０°とした時に、パスラインにある鋼板に対する幅方向のデスケーリング水衝突領域幅Ｌｗは８０ｍｍであり、鋼板１０表面での衝突圧は１．５ＭＰａであった。
【００５７】
そして、先端の反り量がそれぞれ０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍであった鋼板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対してデスケーリング設備４によってデスケーリングを行った後、加速冷却設備５によって、Ａｒ３変態点以上の温度から、板厚平均の温度が５００℃になるまで加速冷却を行った。
【００５８】
表１に、実施した条件と結果を示す。
【００５９】
まず、本発明例１として、上記の本発明の一実施形態に基づいてデスケーリングを行った。すなわち、図２に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが２本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行う際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、ヘッダ間隔Ｌｈを１８０ｍｍとした。そして、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを８０°としたから、前記（１）式を満足し、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面で均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが３０ＭＰａと小さかった。
【００６０】
また、本発明例２として、本発明例１と他の条件は同一にして、ヘッダ間隔Ｌｈを本発明例１より長い２５０ｍｍとした。それにより、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面でより均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが２５ＭＰａと小さかった。
【００６１】
また、本発明例３として、本発明例２と他の条件は同一にして、ノズルピッチＬｐを本発明例２より長い１００ｍｍとした。それにより、本発明例２より少ない水量で、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、鋼板全面でより均一な冷却を行うことができた。このため、５００℃まで加速冷却しても得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきが２５ＭＰａと小さかった。
【００６２】
これに対して、比較例１として、図９に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが１本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行った。その際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを７５°とした。それにより、反りがある鋼板Ｂ、鋼板Ｃ、鋼板Ｄについては、デスケーリング水衝突領域が幅方向でラップせず、一部でスケール残りがあった。このため、加速冷却で温度むらが発生し、得られた厚鋼板の幅方向の強度のばらつきは６０ＭＰａと大きかった。
【００６３】
また、比較例２として、図２に示したような、搬送方向にデスケーリングヘッダが２本設置されているデスケーリング設備を用いてデスケーリングを行う際に、ノズルピッチＬｐを７５ｍｍ、ヘッダ間隔Ｌｈは１８０ｍｍとした。そして、デスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角θを８０°としたから、前記（１）式を満足せず、搬送方向下流側のデスケーリング１１ｂから噴射されたデスケーリング水が鋼板１０に衝突後に合流し、搬送方向上流のデスケーリング１１ａから噴射されたデスケーリング水に干渉したため、鋼板Ａ〜Ｄの全てについて、一部スケール残りがあった。このため、加速冷却で温度むらが発生し、強度ばらつきが６０ＭＰａと大きかった。
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
１ 加熱炉
２ 圧延機
３ プリレベラ（第１熱間矯正機）
４ デスケーリング設備
５ 加速冷却設備
６ ホットレベラ（第２熱間矯正機）
１０ 鋼板（厚鋼板）
１０ａ パスラインにある鋼板
１０ｂ パスラインから上方に離れた部分の鋼板
１１ 上デスケーリングヘッダ
１１ａ １列目（１本目）の上デスケーリングヘッダ
１１ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングヘッダ
１２ 上デスケーリングノズル
１２ａ １列目（１本目）の上デスケーリングノズル
１２ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングノズル
１２Ａ １列目（１本目）の上デスケーリングノズルのデスケーリング水衝突領域
１２Ｂ ２列目（２本目）の上デスケーリングノズルのデスケーリング水衝突領域
１３ 下デスケーリングヘッダ
１３ａ １列目の下デスケーリングヘッダ
１３ｂ ２列目の下デスケーリングヘッダ
１４ 下デスケーリングノズル
１４ａ １列目の下デスケーリングノズル
１４ｂ ２列目の下デスケーリングノズル
１５ ラップ部
１６ 非衝突部
１７ 飛散水
２１ 上面ラミナー冷却ヘッダ
２２ 上ラミナーノズル
２３ 下面ラミナー冷却ヘッダ
２４ 下ラミナーノズル
２５ 滞留冷却水
２６ 水切りロール
３１ テーブルローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング設備であって、前記デスケーリング設備は、熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側にあり、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダは、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置されるとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルは、他方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすことを特徴とする厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項２】
各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項３】
各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項４】
厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水が噴射されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項５】
熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング方法であって、デスケーリング設備を熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側に設置し、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダを、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置するとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルを、他方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置し、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすように、厚鋼板へデスケーリング水を噴射することを特徴とする厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項６】
各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れるようにすることを特徴とする請求項５に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項７】
各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすようにすることを特徴とする請求項５または６に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項８】
厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水を噴射することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項１】
熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング設備であって、前記デスケーリング設備は、熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側にあり、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダは、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置されるとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルは、他方のデスケーリングヘッダに取り付けられたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置され、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすことを特徴とする厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項２】
各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項３】
各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項４】
厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水が噴射されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング設備。
【請求項５】
熱間圧延後の厚鋼板のデスケーリング方法であって、デスケーリング設備を熱間矯正機よりも搬送方向下流側でかつ、加速冷却設備の搬送方向上流側に設置し、前記デスケーリング設備を構成するデスケーリングヘッダを、同じテーブルロール間で、搬送方向に２本並べて配置するとともに、一方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルを、他方のデスケーリングヘッダに取り付けたノズルに対して幅方向に１／２ピッチずらして設置し、厚鋼板のデスケーリング水衝突領域が搬送方向に対してなす角度θが、
ｔａｎ−１（８Ｌｈ／５Ｌｐ）≦θ≦ｔａｎ−１（８Ｌｈ／３Ｌｐ）・・・（１）
ただし、Ｌｈ：各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置の間隔、Ｌｐ：１本のデスケーリングヘッダのノズルピッチ
を満たすように、厚鋼板へデスケーリング水を噴射することを特徴とする厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項６】
各デスケーリングヘッダから噴射したデスケーリング水の厚鋼板への衝突位置が、搬送方向に２００ｍｍ以上離れるようにすることを特徴とする請求項５に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項７】
各デスケーリングヘッダの幅方向のノズルピッチＬｐは、
Ｌｗ＜Ｌｐ≦２Ｌｗ（Ｈ−δ）／Ｈ ・・・（２）
ただし、Ｌｗ：パスラインにある厚鋼板に対するノズル１個当たりの厚鋼板幅方向の衝突領域幅、Ｈ：パスラインにある厚鋼板からノズル先端までの高さ、δ：厚鋼板に発生する最大反り量
を満たすようにすることを特徴とする請求項５または６に記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【請求項８】
厚鋼板の搬送方向に対向するように、鉛直下向きに対して５〜１５°の角度をなしてデスケーリング水を噴射することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の厚鋼板のデスケーリング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１８００７（Ｐ２０１２−２１８００７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３５４１（Ｐ２０１１−８３５４１）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
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