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KR20230122656A - Metal plate quenching device and quenching method, and steel plate manufacturing method - Google Patents

Metal plate quenching device and quenching method, and steel plate manufacturing method Download PDF

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KR20230122656A
KR20230122656A KR1020237025013A KR20237025013A KR20230122656A KR 20230122656 A KR20230122656 A KR 20230122656A KR 1020237025013 A KR1020237025013 A KR 1020237025013A KR 20237025013 A KR20237025013 A KR 20237025013A KR 20230122656 A KR20230122656 A KR 20230122656A
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metal plate
quenching
mist
cooling
steel sheet
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KR1020237025013A
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Inventor
소시 요시모토
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

퀀칭 시에 금속판에 발생하는 형상 불량을 억제할 수 있는 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법을 제공한다. 연속 어닐링로의 균열대의 출측에 형성되고, 연속적으로 반송되는 금속판의 양면에 미스트를 분사하는 복수의 분출 노즐을 갖는 냉각 유체 분사 장치와, 상기 냉각 유체 분사 장치에 의한 냉각 개시점에서 냉각 종료점까지의 영역 중에서 상기 금속판을 양면으로부터 구속하는 적어도 한 쌍의 구속 롤을 구비하는 금속판의 퀀칭 장치.Provided are a metal plate quenching device and quenching method capable of suppressing shape defects occurring in the metal plate during quenching, and a steel plate manufacturing method. A cooling fluid spraying device formed on the exit side of the soaking zone of the continuous annealing furnace and having a plurality of jet nozzles for spraying mist on both sides of the continuously conveyed metal sheet; A device for quenching a metal plate comprising at least one pair of restraining rolls for restraining the metal plate from both sides in an area.

Description

금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법Metal plate quenching device and quenching method, and steel plate manufacturing method

본 발명은, 금속판을 연속적으로 통판하면서 어닐링하는 연속 어닐링 설비에 있어서, 퀀칭(quenching) 시에 금속판에 발생하는 형상 불량을 억제하는 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal sheet quenching device and method for suppressing shape defects occurring in the metal sheet during quenching in a continuous annealing facility for annealing while continuously passing the metal sheet, and a steel sheet manufacturing method.

강판을 비롯한 금속판의 제조에 있어서는, 연속 어닐링 설비에 있어서, 금속판을 가열 후에 냉각하고, 상(相) 변태를 일으키게 하는 등 하여 재질의 조성을 행한다. 최근, 자동차 업계에서는 차체의 경량화와 충돌 안전성의 양립을 목적으로 하여, 박육화한 고강도 강판(하이텐)의 수요가 늘어나고 있다. 하이텐의 제조 시에는, 강판을 급속히 냉각하는 기술이 중요해진다. 이 냉각에서는, 일반적으로, 강판의 냉각 매체로서 기체 및 물이 혼합된 미스트(mist)나, 수소 등의 기체가 이용된다. 그 때, 강판에 휨이나 물결 형상 변형 등의 면 외 변형에 의한 형상 불량이 발생하여, 문제가 되고 있다. 이러한 강판의 퀀칭 시에 있어서의 형상 불량을 방지하기 위해, 종래, 여러 가지 수법이 제안되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] In the manufacture of metal sheets including steel sheets, in a continuous annealing facility, the metal sheet is cooled after being heated, and a phase transformation is caused to form the material. In recent years, in the automobile industry, demand for thinned high-strength steel sheets (high-ten) is increasing for the purpose of achieving both weight reduction of car bodies and crash safety. In the case of high ten manufacturing, the technology of rapidly cooling a steel plate becomes important. In this cooling, generally, mist in which gas and water are mixed or gas such as hydrogen is used as a cooling medium for the steel sheet. At that time, shape defects due to out-of-plane deformations such as warpage and wavy deformation occur in the steel sheet, which has become a problem. In order to prevent shape defects during quenching of such a steel sheet, various methods have been conventionally proposed.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 스트립(strip)에 분사하는 미스트의 수량 밀도(water flow density)를 적정하게 제어함으로써, 전이 비등(transition boiling)시키는 일 없이 막 비등(film boiling)인 채로 금속 스트립을 미스트 냉각하는 수법이 개시되어 있다.For example, in Patent Document 1, a metal strip remains film boiling without transition boiling by appropriately controlling the water flow density of mist sprayed onto the strip. A method of mist cooling is disclosed.

또한, 특허문헌 2에는, 스트립을 상하 방향으로 반송하면서 연속적으로 어닐링하는 종형의 연속 어닐링로에 있어서의 냉각 존에 있어서, 스트립에 분사된 미스트에 포함되는 물이 스트립의 표면을 흘러 떨어지는 것 등에 기인한 스트립의 폭 방향으로의 온도 불균일의 발생을 억제하는 수법이 개시되어 있다.Further, in Patent Literature 2, in a cooling zone in a vertical continuous annealing furnace in which the strip is continuously annealed while conveying it in the vertical direction, water contained in mist sprayed on the strip is caused by flowing down the surface of the strip, and the like. A technique for suppressing the occurrence of temperature unevenness in the width direction of one strip is disclosed.

또한, 특허문헌 3에는, 금속판의 마르텐사이트 변태가 개시되는 Ms점의 온도를 TMs(℃), 마르텐사이트 변태가 종료되는 Mf점의 온도를 TMf(℃)로 하면, 급냉 퀀칭 중의 금속판을, 금속판의 온도가 (TMs+150)(℃) 내지 (TMf-150)(℃)인 범위에 있어서, 냉각 액체 중에 형성된 한 쌍의 구속 롤에 의해 구속하는 수법이 개시되어 있다.Further, in Patent Document 3, when the temperature at the Ms point where the martensitic transformation of the metal sheet starts is T Ms (° C.) and the temperature at the Mf point where the martensitic transformation ends is T Mf (° C.), the metal sheet during rapid cooling and quenching is , a method of restraining the metal plate with a pair of restraining rolls formed in a cooling liquid in the range of (T Ms +150) (°C) to (T Mf -150) (°C) is disclosed.

일본공개특허공보 2000-178658호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-178658 일본공개특허공보 2009-127060호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-127060 일본특허 6094722호 공보Japanese Patent No. 6094722

그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 방법을 검증한 결과, 수량 밀도 제어나 폭 방향으로의 온도 불균일 억제만으로는 형상 불량 억제 효과가 작은 것을 알 수 있었다.However, as a result of verifying the methods described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, it was found that the shape defect suppression effect was small only by controlling the water density or suppressing the temperature unevenness in the width direction.

또한, 특허문헌 3에 기재된 방법을 검증한 결과, 강판을 액체에 침지시켜 냉각하는 수법은 지나치게 강냉각이기 때문에 냉각 속도가 변동하기 쉽고, 그에 기인하여 구속 롤 통과 시의 강판 온도가 변동하기 쉽기 때문에, 길이 방향에서 큰 휨량의 변동이 발생하는 경우가 있어, 개선의 여지가 있었다.In addition, as a result of verifying the method described in Patent Literature 3, since the cooling method by immersing the steel sheet in liquid is excessively strong cooling, the cooling rate is liable to fluctuate, and as a result, the temperature of the steel sheet when passing through the restraining rolls is liable to fluctuate. , there was a case where a large variation in the amount of warpage occurred in the longitudinal direction, and there was room for improvement.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 퀀칭 시에 금속판에 발생하는 형상 불량을 억제할 수 있는 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a metal plate quenching device and quenching method capable of suppressing shape defects occurring in the metal plate during quenching, and a steel plate manufacturing method.

본 발명자들은, 이러한 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하와 같은 인식을 얻었다. 금속판의 제조 방법에 있어서는, 퀀칭 시에, 금속판에 마르텐사이트 변태를 일으키게 하는 조직 제어가 이용되는 경우가 있지만, 마르텐사이트 변태가 일어나면 조직이 체적 팽창하기 때문에, 복잡하고 불균일한 요철 형상의 형상으로 되어 버리는 경우가 있다. 마르텐사이트 조직을 갖는 바와 같은 고장력 강판은, 퀀칭 시에, 열 수축 중에 변태 팽창이 생기는 Ms점으로부터 Mf점의 근방에서, 강판에 가장 큰 응력이 작용하고, 형상이 무너진다. 또한 이 때, 강냉각이면 일수록 냉각 속도가 변동하기 쉽다. 그 때문에, 지나치게 강냉각되지 않는 미스트를 사용하여 냉각한 후에, 금속판의 온도가 Ms점으로부터 Mf점인 범위에 있어서, 금속판을 구속하는 구속 롤을 배치함으로써, 휨량을 충분히 저감할 수 있다. 여기에서, Ms점이란 마르텐사이트 변태가 개시되는 온도를 가리키고, Mf점이란 마르텐사이트 변태가 종료되는 온도이다.The present inventors obtained the following recognition as a result of repeating earnest examination in order to solve such a problem. In the metal sheet manufacturing method, there are cases in which structure control that causes martensitic transformation to occur in the metal sheet is used during quenching. However, when martensitic transformation occurs, the structure expands in volume, resulting in a complicated and non-uniform concavo-convex shape. may be thrown away. When a high-strength steel sheet having a martensitic structure is quenched, the greatest stress acts on the steel sheet from the vicinity of the Ms point to the Mf point where transformation expansion occurs during thermal contraction, and the shape collapses. In addition, at this time, the cooling rate fluctuates more easily if it is strong cooling. Therefore, after cooling using mist that is not too strongly cooled, in the range where the temperature of the metal plate is from the Ms point to the Mf point, the amount of warpage can be sufficiently reduced by arranging a restraining roll that restrains the metal plate. Here, the Ms point refers to the temperature at which martensitic transformation starts, and the Mf point is the temperature at which martensitic transformation ends.

본 발명은, 상기와 같은 인식과 착상에 기초하여 이루어진 것으로서, 이하와 같은 특징을 갖고 있다.The present invention has been made based on the above recognition and idea, and has the following characteristics.

[1] 연속 어닐링로(continuous annealing furnace)의 균열대(soaking zone)의 출측에 형성되고, 연속적으로 반송되는 금속판의 양면에 미스트를 분사하는 복수의 분출 노즐을 갖는 냉각 유체 분사 장치와, [1] A cooling fluid spraying device formed on the exit side of a soaking zone of a continuous annealing furnace and having a plurality of spray nozzles for spraying mist on both sides of a continuously conveyed metal plate;

상기 냉각 유체 분사 장치에 의한 냉각 개시점에서 냉각 종료점까지의 영역 중에서 상기 금속판을 양면으로부터 구속하는 적어도 한 쌍의 구속 롤을 구비하는 금속판의 퀀칭 장치. A metal plate quenching device comprising at least one pair of restraining rolls for restraining the metal plate from both sides in a region from a cooling start point to a cooling end point by the cooling fluid ejection device.

[2] 상기 복수의 분출 노즐은, 상기 금속판의 마르텐사이트 변태 개시 온도에서 마르텐사이트 변태 종료 온도까지의 온도역의 전체에서 당해 금속판에 상기 미스트를 분사하도록 배치되는, [1]에 기재된 금속판의 퀀칭 장치.[2] The quenching of the metal sheet according to [1], wherein the plurality of jet nozzles are arranged so as to spray the mist to the metal sheet in the entire temperature range from the martensitic transformation start temperature to the martensitic transformation end temperature of the metal sheet. Device.

[3] 상기 냉각 유체 분사 장치의 출구부보다도 하류측에 탈수 스프레이 노즐을 구비하는, [1] 또는 [2]에 기재된 금속판의 퀀칭 장치. [3] The metal plate quenching device according to [1] or [2], wherein a dewatering spray nozzle is provided downstream of the outlet of the cooling fluid ejection device.

[4] 연속적으로 반송되는 금속판의 양면에 미스트를 분사하여 냉각하고, 당해 냉각 중의 상기 금속판의 온도가 적어도 마르텐사이트 변태 개시 온도에서 마르텐사이트 변태 종료 온도까지의 사이에 있는 영역에서, 상기 금속판을 양면으로부터 구속하는, 금속판의 퀀칭 방법. [4] Mist is sprayed on both sides of a continuously transported metal sheet to cool it, and the metal sheet is coated on both sides in a region where the temperature of the metal sheet during cooling is at least between the martensitic transformation start temperature and the martensitic transformation end temperature. A method of quenching a metal plate, restrained from.

[5] 상기 미스트의 수량 밀도를 100L/㎡·min 이상 800L/㎡·min 이하로 하는, [4]에 기재된 금속판의 퀀칭 방법. [5] The method for quenching a metal sheet according to [4], wherein the water density of the mist is 100 L/m2·min or more and 800 L/m2·min or less.

[6] 강판을 연속 어닐링하고, 추가로 [4] 또는 [5]에 기재된 금속판의 퀀칭 방법에 따라 퀀칭하여, 고강도 냉연 강판, 용융 아연 도금 강판, 전기 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판의 어느 것을 제조하는 강판의 제조 방법.[6] The steel sheet is continuously annealed, and further quenched according to the metal sheet quenching method described in [4] or [5], and any of high-strength cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, electro-galvanized steel sheet, and alloyed hot-dip galvanized steel sheet is obtained. A method for producing a steel plate for manufacturing things.

본 발명에 따른 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법에 의하면, 퀀칭 시에 금속판에 발생하는 형상 불량을, 효과적으로 억제할 수 있다.According to the device and method for quenching a metal sheet and the method for manufacturing a steel sheet according to the present invention, shape defects occurring in a metal sheet during quenching can be effectively suppressed.

도 1은, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치에 있어서의, 미스트 분출 노즐로의 공기 및 물의 공급 계통의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 2유체 노즐의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는, 미스트 분출 노즐의 예를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 각각, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법에 따른 미스트 냉각, 종래의 물 퀀칭을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법에 따른 효과를, 비교예와 대비하여 나타내는 그래프이다.
도 8은, 도 7에 있어서의 금속판의 휨량의 정의를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing an example of a metal plate quenching device and quenching method of the present invention.
2 : is a figure which shows an example of the air and water supply system to the mist ejection nozzle in the quenching apparatus of the metal plate of this invention.
3 is a diagram showing an example of a two-fluid nozzle.
Fig.4 (a) and FIG.4(b) is a figure which shows the example of a mist ejection nozzle.
5(a) and 5(b) are diagrams showing mist cooling and conventional water quenching according to the metal plate quenching device and quenching method of the present invention, respectively.
Fig. 6 is a diagram showing another example of a metal plate quenching device and quenching method according to the present invention.
Fig. 7 is a graph showing the effects of the metal sheet quenching device and quenching method of the present invention, compared with those of a comparative example.
FIG. 8 is a diagram showing the definition of the amount of warp of the metal plate in FIG. 7 .

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for implementing the invention)

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 금속판의 퀀칭 방법 그리고 강판의 제조 방법의 실시 형태에 대해서, 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, embodiment of the metal plate quenching apparatus, metal plate quenching method, and steel plate manufacturing method of this invention is demonstrated concretely.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 금속판의 퀀칭 장치를 나타내는 도면이다. 이 퀀칭 장치는, 연속 어닐링로의 균열대의 출측에 형성된 냉각 설비에 적용된다. 이 냉각 설비는, 냉각 대상물인 금속판이 강판인 경우, 이 강판의 냉각 중에 오스테나이트상을 마르텐사이트 변태시키고, 최종 제품의 기계적 특성을 얻기 위해 설치되어 있다. 그 때문에, 마르텐사이트 변태 개시 온도에서 마르텐사이트 변태 종료 온도까지의 온도역을 포함하는 범위를 냉각하는 능력을 구비하는 것이다.1 is a diagram showing a metal plate quenching device according to an embodiment of the present invention. This quenching device is applied to a cooling facility formed on the exit side of a soaking zone in a continuous annealing furnace. When the metal sheet to be cooled is a steel sheet, this cooling facility is provided in order to transform the austenite phase to martensite during cooling of the steel sheet and obtain mechanical properties of the final product. Therefore, it is provided with the ability to cool the range including the temperature range from the martensitic transformation start temperature to the martensitic transformation end temperature.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치는, 복수의 미스트 분출 노즐(분출 노즐)(2)로 이루어지는 냉각 유체 분사 장치와, 냉각 유체 분사 장치에 의한 냉각 영역에서 금속판(1)을 구속하는 적어도 한 쌍의 구속 롤(3)과, 탈수 스프레이 노즐(4)을 구비하고 있다. 미스트 분출 노즐(2)은, 연속적으로 통판하는 금속판(예를 들면, 강판)(1)의 양면측으로부터 금속판(1)에 냉매(냉각 유체)인 미스트(2a)를 분사하여 급속 냉각을 행한다. 구속 롤(3)은, 냉각 유체 분사 장치의 입구부가 되는 냉각 개시점에서 출구부가 되는 냉각 종료점까지의 영역 중에서 금속판(1)을 구속하여 변형을 막는다. 탈수 스프레이 노즐(4)은, 냉각 유체 분사 장치의 출구부보다도 하류측에 형성되어 금속판(1)의 출측으로부터 금속판(1)에 공기나 질소 등의 기체(4a)를 분사하여 금속판(1)의 물 흐름을 배출한다.As shown in FIG. 1, the metal plate quenching device of this embodiment is a cooling fluid ejection device composed of a plurality of mist ejection nozzles (jet nozzles) 2, and a metal plate 1 in a cooling region by the cooling fluid ejection device. It is provided with at least a pair of restraining rolls 3 and a dewatering spray nozzle 4 which restrain the . The mist ejection nozzle 2 sprays mist 2a as a refrigerant (cooling fluid) to the metal plate 1 from both sides of the continuously passing metal plate (for example, steel plate) 1 to rapidly cool it. The restraining roll 3 restrains the metal plate 1 in the region from the cooling start point, which is the inlet of the cooling fluid ejection device, to the cooling end point, which is the outlet, to prevent deformation. The dehydration spray nozzle 4 is formed on the downstream side of the outlet of the cooling fluid spraying device, and sprays gas 4a such as air or nitrogen to the metal plate 1 from the outlet side of the metal plate 1 so as to cool the metal plate 1. Drain the water stream.

여기에서, 미스트란, 안개 형상의 물 또는 액체로서, 0.01㎛ 내지 수백㎛ 정도의 액적(droplets) 지름을 갖는 미소 액적이 기체 중에 부유하고 있는 상태에 있는 것을 말한다. 본 실시 형태에서는, 물과 공기를 혼합하여 분사함으로써, 전술의 미스트를 발생시킨다. 냉각 대상이 되는 금속판에는, 미소 액적 형상의 물이 부착함과 동시에 공기가 분사됨으로써, 충분한 냉각 속도를 얻을 수 있다. 또한, 물과 공기가 혼합된 상태로 금속판에 도달하기 때문에, 물만을 분사하는 경우보다도, 냉각 속도를 완만하게 하여 안정시킬 수 있다.Here, mist is water or liquid in the form of mist, and refers to a state in which minute droplets having a droplet diameter of about 0.01 μm to several hundreds of μm are suspended in a gas. In this embodiment, the above-mentioned mist is generated by mixing and spraying water and air. A sufficient cooling rate can be obtained by spraying air while water in the form of minute droplets adheres to the metal plate to be cooled. In addition, since water and air reach the metal plate in a mixed state, the cooling rate can be made more gentle and stable than in the case of spraying only water.

여기에서, 미스트의 액적 지름이 10㎛ 미만이면, 물방울이 증발하기 쉬워, 충분한 냉각 속도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 미스트의 액적 지름이 100㎛를 초과하면, 물방울 상태의 물이 금속판에 부착, 잔류하는 경우가 있어, 냉각 불균일을 일으키기 쉽다. 따라서, 미스트의 액적 지름은 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.Here, when the droplet diameter of the mist is less than 10 μm, water droplets evaporate easily and a sufficient cooling rate may not be obtained. Moreover, when the droplet diameter of the mist exceeds 100 µm, water in the form of water droplets may adhere to and remain on the metal plate, which tends to cause uneven cooling. Therefore, it is preferable that the droplet diameter of the mist is 10 μm or more and 100 μm or less.

미스트 분출 노즐(2)에는, 예를 들면, 가부시키가이샤 이케우치 제조의 슬릿 노즐 PSN이나, 가부시키가이샤 교리츠고킨세이사쿠쇼 제조의 나이프 제트 KJIS형(내부 혼합식) 등의 제품을 사용할 수 있다.For the mist ejection nozzle 2, products such as slit nozzle PSN manufactured by Ikeuchi Co., Ltd. and knife jet KJIS type manufactured by Kyoritsugo Kinsei Co., Ltd. (internal mixing type) can be used, for example.

도 2에, 본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치에 있어서의, 미스트 분출 노즐(2)로의 공기 및 물의 공급 계통을 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 3에, 본 실시 형태에서 미스트 분출 노즐(2)로서 이용하는 2유체 노즐(two-fluid nozzle)을 개략적으로 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 미스트 분출 노즐(2)로서, 도 3에 나타내는 2유체 노즐을 이용하여 미스트를 발생시키는 경우를 예로 설명하지만, 미스트 분출 노즐은 이에 한정되지 않고, 적합한 유량 범위에서 미스트를 분출할 수 있는 것이면 좋다.In FIG. 2, the supply system of air and water to the mist ejection nozzle 2 in the quenching apparatus of the metal plate of this embodiment is schematically shown. 3 schematically shows a two-fluid nozzle used as the mist ejection nozzle 2 in this embodiment. In this embodiment, the case where mist is generated using the two-fluid nozzle shown in FIG. 3 as the mist ejection nozzle 2 is demonstrated as an example, but the mist ejection nozzle is not limited to this and can eject mist in a suitable flow rate range. It's good if you can.

미스트 분출 노즐(2)로서, 2유체 노즐을 이용하는 경우는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 컴프레서(52)로부터 압송되는 압축 공기를, 압축 공기 배관(5)을 통하여 미스트 분출 노즐(2)에 공급한다. 또한, 수조(62)로부터 펌프(63)에 의해 압송되는 물을, 물배관(6)을 통하여 미스트 분출 노즐(2)에 공급한다. 여기에서, 압축 공기 배관(5)에 형성되는 공급 밸브(51) 및 물배관(6)에 형성되는 공급 밸브(61)의 개도, 그리고 펌프(63)의 동작을, 유량 제어 장치(7)에 의해 제어한다. 이와 같이 하여, 미스트 분출 노즐(2)에 공급되는 압축 공기 및 물의 압력이나 양이, 미스트 분출 노즐(2)의 사양상 허용되는 범위 내가 되도록, 압축 공기 및 물을 공급하면 좋다. 또한, 미스트 분출 노즐(2)의 막힘을 피하기 위해, 물배관(6)의 공급 밸브(61)보다도 미스트 분출 노즐(2)측에 필터를 형성하도록 해도 좋다.When using a two-fluid nozzle as the mist blowing nozzle 2, as shown in FIG. 2 , compressed air fed under pressure from the compressor 52 is supplied to the mist blowing nozzle 2 via the compressed air piping 5. do. Moreover, the water pumped by the pump 63 from the water tank 62 is supplied to the mist ejection nozzle 2 through the water pipe 6. Here, the opening of the supply valve 51 formed in the compressed air pipe 5 and the supply valve 61 formed in the water pipe 6, and the operation of the pump 63, to the flow control device 7 controlled by In this way, what is necessary is just to supply compressed air and water so that the pressure and quantity of the compressed air and water supplied to the mist ejection nozzle 2 may fall within the range permitted by the specification of the mist ejection nozzle 2. Moreover, in order to avoid clogging of the mist ejection nozzle 2, you may make it provide a filter rather than the supply valve 61 of the water pipe 6 to the mist ejection nozzle 2 side.

여기에서, 미스트 분출 노즐(2)로부터 분사되는 미스트의 기수 체적비(air-to-water-volume ratio)가 50을 하회하면, 금속판(1)으로의 물의 부착, 잔류가 현저해져, 냉각 불균일을 일으키기 쉽다. 또한, 기수 체적비가 1000을 초과하면, 미스트의 액적 지름이 지나치게 미세해져, 금속판(1)에 요구되는 특성을 얻기 위해 필요한 냉각 속도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 미스트 분출 노즐(2)로부터 분사되는 미스트의 기수 체적비를 50∼1000으로 하는 것이 바람직하다.Here, when the air-to-water-volume ratio of the mist ejected from the mist ejection nozzle 2 is less than 50, adhesion and retention of water to the metal plate 1 become significant, causing uneven cooling. easy. In addition, when the brackish water volume ratio exceeds 1000, the droplet diameter of the mist becomes too small, and the cooling rate necessary for obtaining the characteristics required of the metal plate 1 may not be obtained. Therefore, it is preferable to make the steam volume ratio of the mist injected from the mist ejection nozzle 2 into 50-1000.

본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치에서는, 미스트 분출 노즐(2)은 강판 진행 방향(강판 길이 방향)으로 200㎜ 간격으로 80열 배치되어 있다.In the quenching device of the metal plate of this embodiment, the mist ejection nozzle 2 is arranged in 80 rows at intervals of 200 mm in the steel plate advancing direction (steel plate longitudinal direction).

그러나, 미스트 분출 노즐(2)의 배치는 이에 한정되지 않고, 금속판(1)의 폭 방향으로 냉각 불균일이 발생하지 않도록 배치되어 있으면 좋다. 예를 들면, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 미스트 분출 노즐(2)로서, 금속판(1)의 폭보다도 광폭의 슬릿 노즐(2A)을 이용하는 경우는, 강판 진행 방향의 노즐 간격(I)이 100∼600㎜가 되도록, 슬릿 노즐(slit nozzles)을 배치하는 것이 바람직하다. 강판 진행 방향의 노즐 간격(I)이 100㎜ 미만이 되면, 노즐끼리의 미스트 분사역이 간섭하여 냉각 속도의 예측이 곤란해지는 경우가 있고, 강판 진행 방향의 노즐 간격(I)이 노즐 600㎜를 초과하면, 충분한 냉각 속도가 얻어지지 않는 경우가 있기 때문이다.However, the arrangement|positioning of the mist ejection nozzle 2 is not limited to this, What is necessary is just to arrange|position so that cooling unevenness may not arise in the width direction of the metal plate 1. For example, as shown in FIG.4(a), when using 2 A of slit nozzles wider than the width of the metal plate 1 as the mist ejection nozzle 2, the nozzle spacing I of the steel plate advancing direction It is preferable to arrange slit nozzles so that this becomes 100-600 mm. If the nozzle interval I in the steel sheet advancing direction is less than 100 mm, the mist blowing area between the nozzles may interfere, making it difficult to predict the cooling rate. If it exceeds, it is because a sufficient cooling rate may not be obtained.

또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 미스트 분출 노즐(2)로서, 분사 형상(spray pattern)이 스폿 형상(spot shape)이나 원추 형상이 되는 노즐(2B)을 이용하는 경우는, 노즐의 규격에 따라서 복수개의 노즐(2B)을 금속판(1)의 폭 방향으로 나열하여 배치하는 것이 바람직하다. 이 때, 각 노즐(2B)의 미스트 분사역이 금속판(1)의 폭 방향으로 균일한 냉각 속도를 얻을 수 있도록 간극 없이, 혹은, 충분히 겹치도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 금속판(1)의 폭 방향으로 나열하여 배치되는 복수개의 노즐(2B)을, 헤더(21)에 부착하여 이용하는 것이 바람직하다.Moreover, as shown in FIG.4(b), when using the nozzle 2B whose spray pattern becomes a spot shape or a conical shape as the mist ejection nozzle 2, the nozzle specification Accordingly, it is preferable to arrange the plurality of nozzles 2B in a row in the width direction of the metal plate 1 . At this time, it is preferable that the mist blowing area of each nozzle 2B overlaps without gaps or sufficiently so that a uniform cooling rate can be obtained in the width direction of the metal plate 1. Moreover, as shown in FIG.4(b), it is preferable to attach and use the several nozzle 2B arranged side by side in the width direction of the metal plate 1 to the header 21.

또한, 미스트 분출 노즐(2)을 지그재그 형상(zigzag manner)으로 배치해도 좋고, 미스트 분출 노즐(2)로부터의 미스트의 분사 방향의 금속판(1)에 대한 경사각이나, 원추 형상으로 확산되는 분사의 확산 각도를, 냉각 대상으로 하는 금속판(1)의 폭 등에 따라서 조정해도 좋다.In addition, the mist ejection nozzle 2 may be arranged in a zigzag manner, and the inclination angle of the spraying direction of the mist from the mist ejection nozzle 2 relative to the metal plate 1 or the diffusion of the spray spread in a conical shape. You may adjust an angle according to the width|variety of the metal plate 1 used as cooling object, etc.

이와 같이, 금속판(1)의 폭 방향으로 균일한 냉각 능력이 얻어지도록, 금속판(1)의 폭 방향으로 나열하여 배치된 복수개의 노즐을 노즐 세트로서 이용하는 경우도, 강판 진행 방향의 노즐 세트 간의 간격(I)이 100∼600㎜가 되도록 하는 것이 바람직하다. 강판 진행 방향의 노즐 세트 간의 간격(I)이 100㎜ 미만이 되면, 노즐끼리의 미스트 분사역이 간섭하여 냉각 속도의 예측이 곤란해지는 경우가 있고, 노즐 세트 간의 간격(I)이 600㎜를 초과하면, 충분한 냉각 속도가 얻어지지 않는 경우가 있기 때문이다.In this way, even when a plurality of nozzles arranged side by side in the width direction of the metal plate 1 are used as a nozzle set so as to obtain a uniform cooling capacity in the width direction of the metal plate 1, the interval between the nozzle sets in the direction of the steel plate travel It is preferable to make (I) 100-600 mm. When the interval I between the nozzle sets in the steel plate advancing direction is less than 100 mm, mist blowing areas between the nozzles may interfere, making it difficult to predict the cooling rate, and the interval I between the nozzle sets exceeds 600 mm. This is because there are cases where a sufficient cooling rate cannot be obtained.

여기에서, 본 발명에 있어서는, 냉각 유체 분사 장치(미스트 분사 노즐)(2)의 냉각 능력과 구속 롤(3)의 위치 관계에 의해, 금속판(1)의 형상이 가장 흐트러지는 온도역에 있어서, 구속 롤(3)을 이용하여 금속판(1)을 구속하는 것이 중요하다. 그래서, 본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법에서는, 냉각 능력을 제어하는 미스트량과 미스트의 수온을, 하기와 같이 설정하는 것이 바람직하다.Here, in the present invention, in the temperature range where the shape of the metal plate 1 is most disturbed by the cooling capacity of the cooling fluid spraying device (mist spraying nozzle) 2 and the positional relationship of the constraining roll 3, It is important to restrain the metal plate 1 using the restraining roll 3 . Then, in the quenching apparatus and quenching method of the metal plate of this embodiment, it is preferable to set the amount of mist which controls cooling capacity, and the water temperature of mist as follows.

우선, 금속판(1)의 표면에 복수의 미스트 분출 노즐(2)로부터 미스트(2a)를 분사함으로써 냉각하는 퀀칭 방법을 행하는 경우에는, 미스트(2a)의 수량 밀도를 100L/㎡·min 이상 800L/㎡·min 이하로 하는 것이 바람직하다. 미스트(2a)의 수량 밀도가 100L/㎡·min 미만이 되면, 강판의 기계적 성질이 얻어지지 않는 데다가, 냉각 개시 위치로부터 구속 롤의 위치가 장거리화하여, 설비의 대형화를 초래한다. 또한, 미스트(2a)의 수량 밀도가 800L/㎡·min 초과가 되면, 냉각 개시에서 구속 롤 도달까지의 냉각 시간이 단시간이 되어 냉각이 안정되지 않아, 구속 롤로 교정할 수 없는 정도까지 형상이 흐트러지는 경우가 있기 때문이다.First, when performing the quenching method of cooling by spraying the mist 2a on the surface of the metal plate 1 from the some mist ejection nozzle 2, the water density of the mist 2a is 100 L/m<2>*min or more 800 L/min. It is preferable to set it as m2*min or less. When the water density of the mist 2a is less than 100 L/m 2 ·min, the mechanical properties of the steel sheet are not obtained, and the position of the restraining roll increases from the cooling start position to a long distance, resulting in an increase in the size of the facility. In addition, when the water density of the mist 2a exceeds 800 L/m 2 min, the cooling time from the start of cooling to the arrival of the restraining roll becomes short, the cooling becomes unstable, and the shape is disturbed to the extent that the restraining roll cannot be corrected. Because there are times when you lose.

또한, 미스트(2a)의 수량 밀도는 200L/㎡·min 이상 500L/㎡·min 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.Moreover, as for the water density of the mist 2a, it is more preferable to set it as 200 L/m<2>*min or more and 500 L/m<2>*min or less.

또한, 미스트(2a)의 입자를 구성하는 냉각수의 온도로서는, 설비 보전과, 충분한 냉각 속도를 얻는 관점에서, 0℃ 초과 60℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 10℃ 이상 50℃ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다. 0℃ 이하가 되면 동결에 의해 설비 파손을 초래할 우려가 있고, 60℃보다 고온이 되면, 냉각 속도가 느려져, 냉각 개시 위치로부터 구속 롤의 위치가 장거리화하여, 설비의 대형화를 초래하기 때문이다.In addition, the temperature of the cooling water constituting the particles of the mist 2a is preferably greater than 0°C and not greater than 60°C, and particularly not greater than 10°C and not greater than 50°C, from the viewpoints of maintaining facilities and obtaining a sufficient cooling rate. desirable. This is because when the temperature is lower than 0 ° C., there is a risk of damage to the equipment due to freezing, and when the temperature is higher than 60 ° C., the cooling rate slows down, and the position of the restraining roll becomes longer from the cooling start position, resulting in an increase in the size of the equipment.

또한, 종형의 미스트 냉각 장치에서는 미스트(2a)에 포함되는 물이 금속판(1)을 타고 하방으로 낙하하여 하부의 냉각에 악영향을 주기 때문에, 물 흐름 방지 대책을 실시해 두는 것이 바람직하고, 예를 들면 미스트(2a)나 기체(4a)를 약 30도 상방으로 향하여 분사함으로써 제어할 수 있다.In addition, in the vertical mist cooling device, since the water contained in the mist 2a falls downward along the metal plate 1 and adversely affects the cooling of the lower part, it is preferable to take measures to prevent water flow, for example It is controllable by spraying mist 2a or gas 4a toward about 30 degrees upward.

그 때, 전술의 이유에 의해, 냉각 능력에 따라서 실용적이고 또한 효과적인 구속 롤을 배치하기 때문에, 금속판(1)의 냉각 속도를 50℃/sec 이상, 500℃/sec 이하로 하는 것이 바람직하다. 50℃/sec 미만이 되면, 냉각 개시점에서 구속 롤까지의 거리가 장거리가 되어, 설비의 대형화를 초래한다. 한편, 500℃/sec 초과가 되면, 냉각 개시에서 구속 롤 도달까지의 냉각 시간이 단시간이 되어 냉각이 안정되지 않아, 구속 롤로 교정할 수 없는 정도까지 형상이 흐트러지는 경우가 있다.At that time, for the reasons described above, it is preferable to set the cooling rate of the metal plate 1 to 50°C/sec or more and 500°C/sec or less in order to arrange a practical and effective constraining roll depending on the cooling capacity. When it becomes less than 50 degreeC/sec, the distance from the cooling start point to a restraining roll becomes a long distance, resulting in enlargement of a facility. On the other hand, if it exceeds 500°C/sec, the cooling time from the start of cooling to the arrival of the constraining roll becomes short, the cooling becomes unstable, and the shape may be disturbed to the extent that the constraining roll cannot be corrected.

이와 같이, 미스트(2a)를 이용하고, 또한, 적합한 냉각 속도 범위가 되도록 제어함으로써, 구속 롤(3)에 의한 형상 교정 효과를 향상할 수 있다.Thus, the shape correction effect by the restraining roll 3 can be improved by using mist 2a and controlling so that it may become a suitable cooling rate range.

본 실시 형태에서는, 금속판(1)의 표면에 복수의 미스트 분출 노즐(2)로부터 미스트(2a)를 분사함으로써 냉각하는 퀀칭 방법을 행할 때에, 금속판(1)의 온도가 Ms점으로부터 Mf점인 범위에 있어서, 금속판(1)을 구속하는 구속 롤(3)을 배치하고 있다. 여기에서, Ms점이란, 금속판(1)의 마르텐사이트 변태가 개시되는 온도를 말하고, Mf점이란, 마르텐사이트 변태가 종료되는 온도를 말한다. 또한, Ms점이나 Mf점의 온도는, 금속판(1)의 성분 조성으로부터 산출할 수 있다.In this embodiment, when performing the quenching method to cool by spraying the mist 2a from the some mist ejection nozzle 2 on the surface of the metal plate 1, the temperature of the metal plate 1 is in the range from Ms point to Mf point In the present invention, a restraining roll 3 for restraining the metal plate 1 is disposed. Here, the Ms point refers to the temperature at which the martensitic transformation of the metal sheet 1 starts, and the Mf point refers to the temperature at which the martensitic transformation ends. In addition, the temperature of Ms point or Mf point is computable from the component composition of the metal plate 1.

구속 롤(3)은, 금속판(1)의 퀀칭 시에 생길 수 있는 변형을 방지하기 위해, 금속판(1)을 표리면으로부터 사이에 두어 형성한다. 한 쌍의 구속 롤(3)은, 중심축을 금속판(1)의 반송 방향으로 어긋나게 배치하는 것이 바람직하다. 중심축을 어긋나게 배치함으로써, 금속판(1)의 구속력을 증대시켜, 형상 교정력을 높일 수 있다. 일 예로서, 각각의 중심축을 반송 방향으로 40㎜ 이상 150㎜ 이하 어긋나게 구속 롤(3)을 배치하는 것이 바람직하고, 80㎜ 이상 100㎜ 이하 어긋나게 배치하는 것이 더욱 바람직하다.The constraining roll 3 is formed by sandwiching the metal plate 1 from the front and back surfaces in order to prevent deformation that may occur during quenching of the metal plate 1 . The pair of constraining rolls 3 are preferably disposed with their central axes shifted in the transport direction of the metal plate 1 . By arranging the center axis shifted, the restraining force of the metal plate 1 can be increased and the shape correcting force can be increased. As an example, it is preferable to arrange the restraining rolls 3 so that each central axis is shifted by 40 mm or more and 150 mm or less in the conveying direction, and it is more preferable to displace them by 80 mm or more and 100 mm or less.

또한, 구속 롤(3)에 의해 금속판(1)을 압입하고, 구속 롤(3)에 금속판(1)을 감기도록 통판하는 것이 바람직하다. 금속판(1)을 압입함으로써, 강판의 교정력을 높일 수 있음과 함께, 구속 롤(3)의 공전을 막을 수 있다. 1개의 구속 롤(3)에 의한 압입량은, 도 1과 같이 금속판(1)이 직선 형상으로 통판되는 경우를 기준(0㎜)으로 한 경우에, 0㎜ 이상 2.5㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.5㎜ 이상 1.0㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.Moreover, it is preferable to press-fit the metal plate 1 with the restraining roll 3, and to plate through so that the metal plate 1 may be wound around the restraining roll 3. By press-fitting the metal plate 1, while being able to raise the straightening force of a steel plate, revolution of the restraining roll 3 can be prevented. The amount of press-in by one constraining roll 3 is preferably set to 0 mm or more and 2.5 mm or less when the case where the metal plate 1 is linearly plated is taken as a reference (0 mm) as shown in FIG. , It is more preferable to set it as 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

도 5(a) 및 도 5(b)에, 본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법에 따른 미스트 냉각과, 종래의 물 퀀칭을, 대비하여 나타낸다. 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, Ms점에서 Mf점까지의 냉각을, 미스트 냉각에 의해 완만하게 실시함으로써, 도 5(b)에 나타내는 종래의 물 퀀칭보다도, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)가 길어진다. 따라서, 금속판(1)의 통판 속도나 판두께의 변경에 유연하게 대응하여, 구속 롤(3)을 적절한 온도역에서 이용하거나, 구속에 제공하는 구속 롤(3)의 개수를 증감시키거나 하는 것이, 종래의 물 퀀칭보다도 용이해진다.5(a) and 5(b), mist cooling according to the quenching device and quenching method of the metal plate of the present embodiment and conventional water quenching are shown in contrast. As shown in Fig. 5(a), by performing the cooling from the Ms point to the Mf point gently by mist cooling, the distance from the Ms point to the Mf point is greater than that of the conventional water quenching shown in Fig. 5(b). (L) becomes longer. Therefore, it is desirable to flexibly respond to changes in the plate-threading speed or sheet thickness of the metal sheet 1, to use the restraint rolls 3 in an appropriate temperature range, or to increase or decrease the number of restraint rolls 3 used for restraint. , easier than conventional water quenching.

예를 들면, 판두께×통판 속도가 1.5(m/sec)·㎜, Ms점과 Mf점의 온도차가 100℃인 경우를 생각하면, 도 5(b)에 나타내는 물 퀀칭에서는, 냉각 속도가 1500℃/(sec·㎜)이면, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)는 100㎜가 된다. 이에 대하여, 도 5(a)에 나타내는 미스트 냉각에서는, 냉각 속도가 300℃/(sec·㎜) 정도가 되어, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)를 500㎜까지 확대할 수 있다. 그리고, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)(500㎜)의 구간에 복수개의 구속 롤(3)을 형성함으로써, Ms점에서 Mf점까지의 온도역에서 확실하게 금속판(1)을 구속하고, 형상 교정을 확실하게 실시할 수 있다. 또한, 통판 속도나 판두께의 변경 등의 비정상인 구속 위치의 변동에도, 유연하게 대응하기 쉽다.For example, considering the case where the sheet thickness x sheet passing speed is 1.5 (m/sec) mm and the temperature difference between the Ms point and the Mf point is 100°C, in the water quenching shown in FIG. 5(b), the cooling rate is 1500 If it is °C/(sec·mm), the distance L from the Ms point to the Mf point is 100 mm. On the other hand, in the mist cooling shown in FIG.5(a), the cooling rate becomes about 300 degreeC/(sec.mm), and the distance L from Ms point to Mf point can be expanded to 500 mm. Then, by forming a plurality of restraining rolls 3 in a section of the distance L (500 mm) from the Ms point to the Mf point, the metal plate 1 is reliably restrained in the temperature range from the Ms point to the Mf point, , shape correction can be performed reliably. In addition, it is easy to flexibly respond to fluctuations in abnormal constraint positions such as changes in sheet-threading speed or sheet thickness.

여기에서, 도 5(a)에 나타내는, 본 실시 형태의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법에 있어서 Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)가 200㎜ 미만이 되면, 도 5(b)에 나타내는 물 퀀칭의 경우와 마찬가지로, 금속판(1)의 통판 속도나 판두께의 변경에 유연하게 대응하는 것이 어려워진다. 따라서, 구속 롤(3)에 의한 형상 교정 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)가 1000㎜를 초과하면, 마르텐사이트 변태가 불충분이 되어, 소망하는 재료 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, Ms점에서 Mf점까지의 영역에서, 구속 롤(3)에 의한 형상 교정 효과를 효과적으로 얻기 위해서는, Ms점에서 Mf점까지의 거리(L)는 200∼1000㎜ 정도 확보하는 것이 바람직하다.Here, in the metal plate quenching device and quenching method of the present embodiment shown in Fig. 5 (a), when the distance L from the Ms point to the Mf point is less than 200 mm, the water shown in Fig. 5 (b) As in the case of quenching, it becomes difficult to flexibly respond to changes in the sheet-threading speed or sheet thickness of the metal sheet 1 . Therefore, there are cases where the shape correcting effect by the constraining roll 3 is not sufficiently obtained. In addition, when the distance (L) from the Ms point to the Mf point exceeds 1000 mm, martensitic transformation becomes insufficient, and desired material properties may not be obtained. Therefore, in order to effectively obtain the shape correcting effect by the constraining roll 3 in the region from the Ms point to the Mf point, it is preferable to secure the distance L from the Ms point to the Mf point about 200 to 1000 mm.

또한, Ms점보다도 고온측, Mf점보다도 저온측도 포함하여, 금속판(1)의 냉각을 필요로 하는 영역의 전체 길이에 걸쳐 미스트(2a)를 이용해도 좋다.Moreover, you may use the mist 2a over the whole length of the area|region which requires cooling of the metal plate 1, including the high temperature side rather than Ms point, and the low temperature side than Mf point.

금속판(1)에 있어서의 롤 흠집의 발생을 방지하기 위해, 전동에 의해 구속 롤(3)을 둘레 방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 금속판(1)의 교정력을 조정하기 위해, 구속 롤(3)은, 필요에 따라서 개폐 가능(금속판(1)에 대한 압입량을 제어 가능)으로 하는 것이 바람직하다.In order to prevent roll flaws in the metal plate 1 from occurring, it is preferable to rotate the constraining roll 3 in the circumferential direction by rolling. In addition, in order to adjust the straightening force of the metal plate 1, it is preferable that the constraining roll 3 can be opened and closed as needed (the amount of pushing into the metal plate 1 can be controlled).

구속 롤(3)은, 열 전도율이 우수함과 함께, 금속판(1)의 협압(挾壓) 시에 있어서의 하중에 견딜 수 있는 강도를 구비한 재질로 형성되어 있으면 좋다. 구속 롤(3)의 재질로서는, 예를 들면, 일본 산업 규격 JISG4304 「열간 압연 스테인리스 강판 및 강대」로 규정되는 SUS304 또는 SUS310, 혹은 세라믹 등을 들 수 있다.The constraining roll 3 should just be formed of a material with excellent thermal conductivity and strength capable of withstanding the load at the time of clamping the metal plate 1 . As a material of the constraining roll 3, SUS304 or SUS310 prescribed|regulated by Japanese industrial standard JISG4304 "hot-rolled stainless steel sheet and steel strip", ceramics, etc. are mentioned, for example.

다음으로, 도 6을 이용하여, 3개 이상의 구속 롤(3)을 이용하는 예에 대해서 설명한다. 이하에 있어서, 한 쌍의 구속 롤(3)을 이용하는 경우와 마찬가지의 점에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.Next, an example using three or more constraining rolls 3 will be described with reference to FIG. 6 . In the following, description of points similar to the case of using the pair of constraining rolls 3 may be omitted.

도 6의 예에서는, 금속판(1)의 표리면을 4개(2쌍)의 구속 롤(3)에 의해 구속한다. 구속 롤을 복수쌍 형성하는 예에 있어서도, 구속 롤을 2개(1쌍)만 형성하는 예와 마찬가지의 이유에 의해, 구속 롤에 의해 금속판(1)을 압입하는 것이 바람직하다. 개개의 구속 롤에 있어서의 압입량은, 0㎜ 이상 2.5㎜ 이하가 바람직하고, 0.5㎜ 이상 1.0㎜ 이하가 특히 바람직하다. 금속판(1)의 표면과 이면에 각각 배치되는 구속 롤(3)의 개수는, 반드시 동일하지 않아도 좋다. 단, 금속판(1)의 양측으로부터 균등하게 구속력을 부여하기 위해, 금속판(1)의 표면과 이면에 동일한 개수의 구속 롤(3)을, 쌍이 되도록 배치하거나, 금속판(1)의 표면과 이면에 배치되는 구속 롤(3)의 개수의 차가 1개가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the example of Fig. 6, the front and back surfaces of the metal plate 1 are restrained by four (two pairs) restraint rolls 3. Also in the example in which a plurality of pairs of constraint rolls are formed, it is preferable to press-in the metal plate 1 with the constraint rolls for the same reason as in the example in which only two (one pair) of constraint rolls are formed. 0 mm or more and 2.5 mm or less are preferable, and, as for the press-in amount in each constraining roll, 0.5 mm or more and 1.0 mm or less are especially preferable. The number of restraint rolls 3 respectively disposed on the front and back surfaces of the metal plate 1 may not necessarily be the same. However, in order to equally impart restraining force from both sides of the metal plate 1, the same number of restraining rolls 3 are arranged in pairs on the front and back surfaces of the metal plate 1, or on the front and back surfaces of the metal plate 1. It is preferable to make the difference of the number of the restraining rolls 3 arrange|positioned become one.

구속 롤을 3개 이상 형성하는 예에서는, 구속 롤을 2개(1쌍)만 형성하는 예에 비해, 냉각 시에 있어서의 강판의 형상 교정력을 보다 높일 수 있다. 특히, 변형이 일어나기 쉬운 고강도의 강판을 냉각하는 경우라도, 구속 롤을 3개 이상 형성함으로써, 냉각 시에 있어서의 강판의 휨 등의 변형을 보다 억제할 수 있다. 한편으로, 구속 롤의 수를 지나치게 늘리면, 설비 제약상의 문제나 분출 장치에 있어서의 냉각능이 내려간다는 문제도 있기 때문에, 이들 문제를 감안하여 적절히 구속 롤의 수를 결정하면 좋다.In the example in which three or more constraining rolls are provided, the shape correcting force of the steel sheet during cooling can be further increased compared to the case in which only two (one pair) are provided. In particular, even when cooling a high-strength steel sheet that is prone to deformation, deformation such as warpage of the steel sheet during cooling can be further suppressed by providing three or more constraining rolls. On the other hand, if the number of restraint rolls is excessively increased, there are also problems of equipment constraints and cooling capacity in the ejection device, so the number of restraint rolls may be appropriately determined in view of these problems.

또한, 본 실시 형태와 같이, 미스트(2a)에 의한 냉각과 구속 롤(3)을 병용하면, 미스트(2a)가 구속 롤(3)에 부착, 체류하고, 이 액적의 부착, 체류량이, 금속판(1)의 폭 방향(즉, 구속 롤(3)의 축방향)에서 불균일해지는 경우가 있다. 이 결과, 냉각 불균일이 발생하고, 구속 롤(3)에 의한 형상 교정 효과가 저감하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 문제를 해소하기 위해, 구속 롤(3)의 근방에, 구속 롤(3)에 부착, 체류하는 액적을 제거하는 탈수 기구(도시하지 않음)를 형성하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 탈수 기구(dewatering mechanism)로서, 블레이드 상의 장애물, 와이퍼(wiper), 에어 노즐 등을 이용할 수 있다.In addition, as in the present embodiment, when the cooling by the mist 2a and the restraining roll 3 are used together, the mist 2a adheres to and stays on the restraining roll 3, and the amount of adhesion and retention of these droplets is reduced to the metal plate. It may become non-uniform in the width direction of (1) (ie, the axial direction of the constraining roll 3). As a result, there is a case where cooling unevenness occurs and the shape correcting effect by the constraining roll 3 is reduced. Therefore, in order to solve such a problem, a dewatering mechanism (not shown) may be provided near the restraining roll 3 to remove liquid droplets adhering to and remaining on the restraining roll 3 . Specifically, as a dewatering mechanism, an obstacle on a blade, a wiper, an air nozzle, or the like can be used.

전술과 같이, 본 발명은, 강판의 급냉 중에 마르텐사이트 변태가 일어나 조직이 체적 팽창할 때에 발생하는 복잡하고 불균일한 요철 형상의 형상을 저감시키는 것을 목적으로 하고 있고, 본 발명은, 고강도 강판(하이텐)의 제조 방법에 적용하는 것이 바람직하다.As described above, the present invention aims to reduce the complex and non-uniform concavo-convex shape that occurs when martensitic transformation occurs during rapid cooling of a steel sheet and the structure expands in volume, and the present invention provides a high-strength steel sheet (high Ten) is preferably applied to the manufacturing method.

보다 구체적으로는, 인장 강도가 580㎫ 이상인 강판의 제조에 적용하는 것이 바람직하다. 인장 강도의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 일 예로서 1600㎫ 이하이면 좋다.More specifically, it is preferable to apply to manufacture of a steel plate whose tensile strength is 580 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but may be 1600 MPa or less as an example.

상기의 고강도 강판(하이텐)으로서는, 고강도 냉연 강판 및, 그들에 표면 처리를 실시한 용융 아연 도금 강판, 전기 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판 등이 있다.Examples of the high-strength steel sheet (HITEN) include high-strength cold-rolled steel sheets and hot-dip galvanized steel sheets subjected to surface treatment, electro-galvanized steel sheets, alloyed hot-dip galvanized steel sheets, and the like.

고강도 강판의 조성의 구체예로서, 질량%로, C가 0.04% 이상 0.25% 이하, Si가 0.01% 이상 2.50% 이하, Mn이 0.80% 이상 3.70% 이하, P가 0.001% 이상 0.090% 이하, S가 0.0001% 이상 0.0050% 이하, sol.Al이 0.005% 이상 0.065% 이하, 필요에 따라서, Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu 및, Ti의 적어도 1종 이상이 각각 0.5% 이하, 추가로 필요에 따라서, B, Sb가 각각 0.01% 이하, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 예를 들 수 있다.As specific examples of the composition of the high-strength steel sheet, in mass%, C is 0.04% or more and 0.25% or less, Si is 0.01% or more and 2.50% or less, Mn is 0.80% or more and 3.70% or less, P is 0.001% or more and 0.090% or less, S is 0.0001% or more and 0.0050% or less, sol.Al is 0.005% or more and 0.065% or less, if necessary, at least one of Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu, and Ti is 0.5% or less each, further If necessary, an example in which each of B and Sb is 0.01% or less, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities is exemplified.

또한, 본 발명의 실시 형태는, 강판을 급냉하는 예에 한정되는 것이 아니라, 강판 이외의 금속판 전반의 퀀칭에 적용할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention is not limited to an example in which a steel sheet is quenched, and can be applied to quenching of metal sheets in general other than the steel sheet.

실시예Example

본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법을 적용하여, 강판의 제조 시험을 행하고, 그 효과를 검증했기 때문에, 이에 대해서 설명한다.Applying the metal sheet quenching device and quenching method of the present invention, and the steel sheet manufacturing method, a steel sheet manufacturing test was performed and the effect was verified, so this will be described.

(본 발명예 1) (Example 1 of the present invention)

도 1에 나타낸 금속판의 퀀칭 장치를 이용하여, 판두께 1.0㎜, 판폭 1000㎜의 인장 강도 1470㎫급의 고장력 냉연 강판을, 통판 속도 1.0㎧, 퀀칭 개시 온도 800℃, 미스트의 수량 밀도 400L/㎡·min, 구속 롤 통과 시의 온도 350℃로 제조했다.Using the metal sheet quenching device shown in FIG. 1, a high-strength cold-rolled steel sheet with a sheet thickness of 1.0 mm and a sheet width of 1000 mm and a tensile strength of 1470 MPa class was plated at a sheet-threading speed of 1.0 m/s, a quenching start temperature of 800 ° C., and a mist water density of 400 L / m 2 -min, the temperature at the time of passage of the constraining rolls was 350°C.

여기에서, 인장 강도 1470㎫급의 고장력 냉연 강판의 조성으로서, 질량%로, C가 0.20%, Si가 1.0%, Mn이 2.3%, P가 0.005%, S가 0.002%로 했다.Here, as the composition of the high-strength cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 1470 MPa class, C was 0.20%, Si was 1.0%, Mn was 2.3%, P was 0.005%, and S was 0.002% in terms of mass%.

또한, 당해 고장력 냉연 강판의 Ms점의 온도는 400℃, Mf점의 온도는 300℃이다. 따라서, 전술한 바와 같이, 구속 롤 통과 시의 온도는, 400℃∼300℃의 범위로 설정하면 좋기 때문에, 여기에서는, 상기와 같이 350℃로 설정했다.In addition, the temperature of the Ms point of the high-strength cold-rolled steel sheet is 400°C, and the temperature of the Mf point is 300°C. Therefore, as described above, since the temperature at the time of passing the constraining roll may be set within the range of 400°C to 300°C, here it is set at 350°C as described above.

여기에서, 구속 롤의 중심축은 통판 방향으로 80㎜ 어긋나게 배치하고, 구속 롤(3)의 금속판(1)으로의 압입량은 모두 0.5㎜로 했다. Here, the central axes of the constraining rolls were displaced by 80 mm in the plate-threading direction, and the amount of pressing of the constraining rolls 3 into the metal plate 1 was all set to 0.5 mm.

(본 발명예 2) (Example 2 of the present invention)

도 6에 나타낸 퀀칭 장치를 이용하여, 본 발명예 1과 마찬가지의 조건으로 조업을 행했다. 또한, 대향하는 구속 롤의 중심축은 모두 통판 방향으로 80㎜씩 어긋나게 배치하고, 구속 롤(3)에 의한 금속판(1)으로의 압입량은 모두 0.5㎜로 했다.Using the quenching apparatus shown in Fig. 6, the operation was performed under the same conditions as in Example 1 of the present invention. In addition, the central axes of the opposing restraining rolls were all arranged shifted by 80 mm in the plate-threading direction, and the amount of pressing into the metal plate 1 by the restraining roll 3 was all set to 0.5 mm.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

비교예로서, 특허문헌 1에 나타낸 냉각 장치를 이용하고, 그 외의 조건은, 본 발명예와 동일하게 하여, 상기의 고장력 냉연 강판을 제조했다.As a comparative example, the above high-strength cold-rolled steel sheet was manufactured using the cooling device shown in Patent Literature 1, and other conditions were the same as those of the present invention example.

(비교예 2) (Comparative Example 2)

비교예로서, 특허문헌 2에 나타낸 냉각 장치를 이용하고, 그 외의 조건은, 본 발명예와 동일하게 하여, 상기의 고장력 냉연 강판을 제조했다.As a comparative example, the above high-strength cold-rolled steel sheet was manufactured using the cooling device shown in Patent Literature 2, and other conditions were the same as those of the present invention example.

(비교예 3) (Comparative Example 3)

비교예로서, 특허문헌 3에 나타낸 냉각 장치를 이용하고, 그 외의 조건은, 본 발명예와 동일하게 하여, 상기의 고장력 냉연 강판을 제조했다.As a comparative example, the above high-strength cold-rolled steel sheet was manufactured using the cooling device shown in Patent Literature 3, and other conditions were the same as those of the present invention example.

그리고, 각각의 경우(본 발명예 1∼2, 비교예 1∼3)에 대해서, 냉각 후의 강판을 길이 방향에서 100m 간격으로 10매 채취하여, 각각의 강판의 휨량을 조사했다. 또한, 휨량의 정의를 도 8에 나타낸다. 구체적으로는, 강판을 수평면에 둔 경우의, 가장 높은 위치의 높이를 휨량으로 했다.Then, in each case (Examples 1 to 2 of the present invention and Comparative Examples 1 to 3), 10 steel sheets after cooling were sampled at intervals of 100 m in the longitudinal direction, and the amount of warping of each steel sheet was investigated. Further, the definition of the amount of warpage is shown in FIG. 8 . Specifically, the height of the highest position when the steel plate was placed on a horizontal surface was defined as the amount of warpage.

본 발명예 1∼2의 결과와 비교예 1∼3의 결과를 도 7에 나타낸다.The results of Examples 1 to 2 of the present invention and the results of Comparative Examples 1 to 3 are shown in FIG. 7 .

본 발명예 1∼2에서는, 강판의 휨량은 2.0∼8.0㎜의 범위로 저감하고 있고, 길이 방향 전역에서 10㎜ 이하로까지 억제되어 있었다. 이에 대하여, 비교예 1∼2에서는, 강판의 휨량이 10.0∼14.0㎜의 범위로 분포하고 있고, 길이 방향 전역에서 변형 억제 효과가 불충분했다. 또한, 비교예 3에서는, 강판의 휨량이 4.0∼14.0㎜의 범위로 불균일하고, 길이 방향 전역에서 10㎜ 이하의 범위로 억제되어 있지 않았다.In Examples 1 and 2 of the present invention, the amount of warpage of the steel sheet was reduced in the range of 2.0 to 8.0 mm, and was suppressed to 10 mm or less in the entire longitudinal direction. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the warp amount of the steel sheet was distributed in a range of 10.0 to 14.0 mm, and the deformation suppression effect was insufficient throughout the longitudinal direction. Further, in Comparative Example 3, the warpage amount of the steel sheet was non-uniform in the range of 4.0 to 14.0 mm, and was not suppressed in the range of 10 mm or less in the entire longitudinal direction.

이러한 점에서, 본 발명의 금속판의 퀀칭 장치 및 퀀칭 방법, 그리고 강판의 제조 방법의 유효성이 확인되었다.In this regard, the effectiveness of the metal sheet quenching device and quenching method, and the steel sheet manufacturing method of the present invention was confirmed.

1 : 금속판
2(2A, 2B) : 미스트 분출 노즐(분출 노즐)
2a : 미스트
21 : 헤더
3 : 구속 롤
4 : 탈수 스프레이 노즐
4a : 기체
5 : 압축 공기 배관
51 : 공급 밸브
52 : 컴프레서
6 : 물 배관
61 : 공급 밸브
62 : 수조
63 : 펌프
7 : 유량 제어 장치
1: metal plate
2 (2A, 2B): mist ejection nozzle (jet nozzle)
2a: Mist
21: Header
3: restraint roll
4: Dewatering spray nozzle
4a: gas
5: compressed air piping
51: supply valve
52: Compressor
6 : water piping
61: supply valve
62: water tank
63: pump
7: flow control device

Claims (6)

연속 어닐링로의 균열대의 출측에 형성되고,
연속적으로 반송되는 금속판의 양면에 미스트를 분사하는 복수의 분출 노즐을 갖는 냉각 유체 분사 장치와,
상기 냉각 유체 분사 장치에 의한 냉각 개시점에서 냉각 종료점까지의 영역 중에서 상기 금속판을 양면으로부터 구속하는 적어도 한 쌍의 구속 롤을 구비하는 금속판의 퀀칭 장치.
It is formed on the exit side of the crack zone of the continuous annealing furnace,
A cooling fluid spraying device having a plurality of spray nozzles for spraying mist on both sides of a continuously conveyed metal plate;
A metal plate quenching device comprising at least one pair of restraining rolls for restraining the metal plate from both sides in a region from a cooling start point to a cooling end point by the cooling fluid ejection device.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분출 노즐은, 상기 금속판의 마르텐사이트 변태 개시 온도에서 마르텐사이트 변태 종료 온도까지의 온도역의 전체에서 당해 금속판에 상기 미스트를 분사하도록 배치되는, 금속판의 퀀칭 장치.
According to claim 1,
The quenching device for a metal sheet according to claim 1 , wherein the plurality of spray nozzles are arranged to spray the mist to the metal sheet in the entire temperature range from a martensitic transformation start temperature to a martensitic transformation end temperature of the metal sheet.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 냉각 유체 분사 장치의 출구부보다도 하류측에 탈수 스프레이 노즐을 구비하는, 금속판의 퀀칭 장치.
According to claim 1 or 2,
A metal plate quenching device comprising a dewatering spray nozzle on a downstream side of an outlet of the cooling fluid spraying device.
연속적으로 반송되는 금속판의 양면에 미스트를 분사하여 냉각하고, 당해 냉각 중의 상기 금속판의 온도가 적어도 마르텐사이트 변태 개시 온도에서 마르텐사이트 변태 종료 온도까지의 사이에 있는 영역에서, 상기 금속판을 양면으로부터 구속하는, 금속판의 퀀칭 방법. Mist is sprayed on both sides of a continuously conveyed metal sheet to cool it, and the metal sheet is restrained from both sides in a region where the temperature of the metal sheet during cooling is at least between the martensitic transformation start temperature and the martensitic transformation end temperature. , the quenching method of the metal plate. 제4항에 있어서,
상기 미스트의 수량 밀도(water flow density)를 100L/㎡·min 이상 800L/㎡·min 이하로 하는, 금속판의 퀀칭 방법.
According to claim 4,
The quenching method of the metal plate which makes the water flow density (water flow density) of the said mist into 100 L/m<2>*min or more and 800 L/m<2>*min or less.
강판을 연속 어닐링하고, 추가로 제4항 또는 제5항에 기재된 금속판의 퀀칭 방법에 따라 퀀칭하여, 고강도 냉연 강판, 용융 아연 도금 강판, 전기 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판의 어느 것을 제조하는 강판의 제조 방법.A steel sheet is continuously annealed and further quenched according to the metal sheet quenching method according to claim 4 or 5 to produce a high-strength cold-rolled steel sheet, a hot-dip galvanized steel sheet, an electro-galvanized steel sheet, or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet. Manufacturing method of steel sheet.
KR1020237025013A 2021-01-29 2021-10-27 Metal plate quenching device and quenching method, and steel plate manufacturing method Pending KR20230122656A (en)

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