JP4853224B2 - Steel sheet cooling equipment and cooling method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板の冷却設備および冷却方法に関するものである。 The present invention relates to a steel sheet cooling facility and a cooling method.
鋼板（特に厚鋼板）の熱間圧延ラインにおいては、合金元素の削減や材質の向上および生産能率の向上を目的に、加速冷却装置や制御冷却装置など種々の冷却装置が用いられている。これら厚鋼板の冷却方法は、厚鋼板を搬送ロール上を搬送させながら上下面に冷却水を供給するのが一般的であり、いずれの冷却装置においても板幅方向、搬送方向に均一な冷却を行うことが重要である。 In a hot rolling line for steel plates (particularly thick steel plates), various cooling devices such as an acceleration cooling device and a control cooling device are used for the purpose of reducing alloy elements, improving material quality, and improving production efficiency. In these cooling methods for thick steel plates, cooling water is generally supplied to the upper and lower surfaces while transporting the thick steel plates on a transport roll. In any cooling device, uniform cooling is performed in the plate width direction and the transport direction. It is important to do.
そのために、例えば特許文献１に記載されたような冷却装置が提案されている。特許文献１に記載の冷却装置は、上下一対の鋼板拘束ロール二組からなる冷却ユニットを厚鋼板の搬送方向に複数配設した冷却装置において、出側拘束ロールや出側拘束ロールの出側に設けたエアースリットノズルだけではロールと鋼板の隙間から漏出する冷却水を完全に除去することができないので、出側拘束ロールの出側に板幅方向へ延びる冷却ヘッダを配設し、ヘッダに厚鋼板の搬送方向に相対向させ、かつ搬送方向に対し左右相反方向へ噴射口を向け冷却液噴射ノズルを傾斜配設した冷却装置である。 Therefore, for example, a cooling device as described in Patent Document 1 has been proposed. The cooling device described in Patent Document 1 is a cooling device in which a plurality of cooling units each composed of a pair of upper and lower steel plate restraining rolls are arranged in the conveying direction of the thick steel plate, on the exit side of the exit side restraint roll and the exit side restraint roll. Since the cooling water leaking from the gap between the roll and the steel plate cannot be completely removed with the provided air slit nozzle alone, a cooling header extending in the plate width direction is disposed on the exit side of the exit side restraining roll, and the header is thick. This is a cooling device that is opposed to the conveying direction of the steel sheet, and in which cooling liquid injection nozzles are inclinedly arranged with the injection ports facing in the opposite direction to the conveying direction.
すなわち、特許文献１に記載の冷却装置では、出側拘束ロールの出側で完全な水切りを行うために板幅方向へ多数ノズルを配設し、噴出する冷却水によって漏出した冷却水を強制的に厚鋼板の板幅方向へ押し流し、さらにエアースリットノズルより圧縮エアーを噴射して厚鋼板上の残留水を皆無にしている。 That is, in the cooling device described in Patent Document 1, in order to completely drain water on the exit side of the exit-side restraining roll, a large number of nozzles are arranged in the plate width direction, and the cooling water leaked by the ejected cooling water is forced. Then, the steel sheet is washed away in the width direction of the thick steel plate, and further compressed air is sprayed from the air slit nozzle to eliminate any residual water on the thick steel plate.
しかし、その際に、冷却ユニットにおける水量密度を大きくすると十分に水が切れず、水切り能力を上げるためには設備を大きくしなければならず、また、厚鋼板の形状が悪い場合には、厚鋼板がノズルに衝突する危険性がある。 However, at that time, if the water density in the cooling unit is increased, the water cannot be sufficiently drained, and the equipment must be enlarged in order to increase the drainage capacity. There is a risk of the steel plate colliding with the nozzle.
そこで、本出願人は、特願２００６−２２７４０４（未公開出願１）において、新たな鋼板の冷却技術を提案している。 Therefore, the present applicant has proposed a new steel plate cooling technique in Japanese Patent Application No. 2006-227404 (Unpublished Application 1).
すなわち、図１に側面図、図２に平面図を示すように、鋼板１０の上面に対して冷却水（棒状冷却水）２３を所定の噴射角度（伏角）θで噴射する上ノズル群２２を有する上ヘッダ２１を鋼板搬送方向に一対配置し、それぞれの上ヘッダ２１ａ、２１ｂの上ノズル群２２ａ、２２ｂから噴射される冷却水２３ａ、２３ｂが鋼板搬送方向に鋼板上で所定の間隔を置いて互いに対向するようにするとともに、上方から見た噴射線が鋼板搬送方向となす角で定義される角度（外向き角）αを有するようにしている。
That is, as shown in a side view in FIG. 1 and a plan view in FIG. 2, an upper nozzle group 22 for injecting cooling water (rod-like cooling water) 23 at a predetermined injection angle (deflection angle) θ with respect to the upper surface of the steel plate 10 is provided. A pair of upper headers 21 are arranged in the steel plate conveying direction, and
一例として、図２においては、冷却水２３の外向き角αを一定とし、冷却水２３が鋼板１０に衝突する位置（衝突点）が鋼板幅方向に等間隔となるように各ノズルを設置している。その際、鋼板幅方向中央付近では、左右の両幅方向外側に向けて噴射するノズルを設置しなくてはならないので、ノズルを取り付ける穴の加工が可能となるように、鋼板幅方向左端外側に向けて噴射するノズル列（例えば、図２中の上ヘッダ２１ａ、２１ｂにおいて上方向に噴射速度成分をもつノズル列）と鋼板幅方向右端外側に向けて噴射するノズル列（例えば、図２中の上ヘッダ２１ａ、２１ｂにおいて下方向に噴射速度成分をもつノズル列）を、鋼板搬送方向に交互に所定間隔ずらして設置している。ここで、鋼板幅方向中央部近傍では、鋼板幅方向左端外側に向けて噴射するノズルからの冷却水の噴射線と鋼板幅方向右端外側に向けて噴射するノズルからの冷却水の噴射線が交差している。
As an example, in FIG. 2, the nozzles are installed so that the outward angle α of the
これにより、未公開出願１においては、供給された冷却水２３自身が鋼板１０上の滞留冷却水２４を堰き止めて適切に水切りを行うことになり、安定した冷却領域が得られ、鋼板１０を均一に冷却することができる。
ただし、前記未公開出願１において、上ノズル２２を鋼板幅方向外側に向けて噴射することによって冷却水２３に鋼板幅方向成分を持たせると、冷却水２３の排水性はよくなるが、鋼板１０の厚みが変わると、冷却水２３の衝突点が鋼板幅方向に移動するという問題がある。
However, in the unpublished application 1, when the
すなわち、図３に示すように、噴射高さ（テーブルローラ上端から上ノズル先端までの高さ）Ｈの上ノズル２２からの冷却水噴射線ａについてみれば、板厚ｈ１の鋼板１から板厚ｈ２の鋼板２（ここでは、ｈ１＜ｈ２）に変わると、鋼板１に対する衝突点Ａから鋼板２に対する衝突点Ｂに変化することになり、伏角θの影響で衝突点は鋼板搬送方向に移動することになるが、それとともに、図４に示すように、外向き角αの影響で衝突点が鋼板幅方向中央部側に移動することになる。そのため、鋼板１に対して鋼板幅方向で冷却水の衝突点が等間隔となるように上ノズル２２が設置されている場合には、鋼板２に対して一部で衝突点の間隔が等間隔でない個所が生じることになる。 That is, as shown in FIG. 3, when the cooling water injection line a from the upper nozzle 22 of the injection height (height from the upper end of the table roller to the upper nozzle tip) is seen, the plate thickness from the steel plate 1 having the plate thickness h1 is obtained. When the steel plate 2 changes to h2 (here, h1 <h2), it changes from the collision point A to the steel plate 1 to the collision point B to the steel plate 2, and the collision point moves in the steel plate conveyance direction due to the influence of the depression angle θ. At the same time, as shown in FIG. 4, the collision point is moved to the center side in the steel sheet width direction due to the influence of the outward angle α. Therefore, when the upper nozzle 22 is installed so that the collision points of the cooling water are equally spaced in the steel sheet width direction with respect to the steel sheet 1, the distance between the collision points is partially equal to the steel sheet 2. This will give rise to some parts that are not.
具体的には、図４において、鋼板１に対する衝突点Ａの間隔Ｗが等間隔となっているとすると、鋼板２に対する衝突点Ｂは、衝突点Ａよりも鋼板幅方向中央側にΔＷだけ移動することになり、その際に、鋼板幅方向中央部近傍以外では、同方向に噴射しているので、各衝突点が同方向にΔＷ移動することから、衝突点間隔はＷを維持することになるが、鋼板幅方向中央部近傍では、異なる方向に噴射しているので、それらの衝突点が互いに接近する方向にΔＷずつ移動し、衝突点間隔がＷ−２ΔＷとなって狭くなることになる。 Specifically, in FIG. 4, assuming that the distance W between the collision points A with respect to the steel plate 1 is equal, the collision point B with respect to the steel plate 2 moves by ΔW to the center side in the steel plate width direction from the collision point A. At that time, since the jetting is performed in the same direction except in the vicinity of the central portion in the steel plate width direction, each collision point moves ΔW in the same direction, so that the collision point interval is maintained at W. However, in the vicinity of the central portion in the width direction of the steel sheet, since the injection is performed in different directions, the collision points move by ΔW in the direction in which they approach each other, and the collision point interval becomes W−2ΔW and becomes narrower. .
その結果、鋼板２に対しては、鋼板幅方向中央部の冷却水供給量が他の部分に比べて多くなり、鋼板幅方向中央部が過冷却となって、鋼板幅方向に不均一な温度分布となり、品質の高い鋼板を製造できなくなる。 As a result, for the steel plate 2, the amount of cooling water supplied in the central portion in the width direction of the steel plate is larger than in other portions, the central portion in the width direction of the steel plate is overcooled, and the temperature is not uniform in the width direction of the steel plate. It becomes distribution, and it becomes impossible to manufacture a high-quality steel sheet.
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、鋼板の熱間圧延ラインにおいて、鋼板の板厚が変わっても冷却水を鋼板幅方向に均一に供給でき、鋼板全体を均一に冷却することができる鋼板の冷却設備および冷却設備方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a hot rolling line for steel sheets, even if the thickness of the steel sheet changes, cooling water can be supplied uniformly in the width direction of the steel sheet, and the entire steel sheet is uniform. It is an object of the present invention to provide a steel plate cooling facility and a cooling facility method that can be cooled to each other.
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、鋼板の板厚が変わった場合でも、上ヘッダを昇降あるいは回転させて、上ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さ（上ノズルの噴射長さ）を一定に保持すれば、幾何学的な関係から、鋼板上面の衝突点の板幅方向位置は同じになるので、上ヘッダをそのように調整することによって、鋼板上面の衝突点間隔を等間隔な状態に維持できるとの考えに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, even when the thickness of the steel sheet has changed, the upper header is moved up and down or rotated so that the jet line from the tip of the upper nozzle to the upper surface of the steel sheet If the length (injection length of the upper nozzle) is kept constant, the position in the plate width direction of the collision point on the upper surface of the steel plate will be the same from the geometrical relationship, so adjust the upper header as such This led to the idea that the distance between the collision points on the upper surface of the steel sheet can be maintained at an equal interval.
上記のような考え方に基づいて、本発明は以下のような特徴を有している。 Based on the above concept, the present invention has the following features.
［１］鋼板の熱間圧延ラインで使用する冷却設備であって、
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダと、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダの設置高さを上下させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持するためのヘッダ昇降装置を有することを特徴とする鋼板の冷却設備。
[1] A cooling facility used in a hot rolling line for steel plates,
With respect to the upper surface of the steel plate, a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component directed outward in the steel plate width direction;
A steel plate characterized by having a header lifting device for raising and lowering the installation height of the header according to the thickness of the steel plate, and maintaining a constant length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel plate. Cooling equipment.
［２］鋼板の熱間圧延ラインで使用する冷却設備であって、
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダと、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダを回転させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持するためのヘッダ回転装置を有することを特徴とする鋼板の冷却設備。
[2] A cooling facility used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component directed outward in the steel plate width direction;
A cooling system for a steel sheet, comprising: a header rotating device for rotating the header according to the thickness of the steel sheet to maintain a constant length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel sheet.
［３］前記冷却水が棒状冷却水であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の鋼板の冷却設備。 [3] The steel sheet cooling facility according to [1] or [2], wherein the cooling water is a rod-shaped cooling water.
［４］前記冷却水の噴射線が鋼板の搬送方向に対して斜めであることを特徴とする前記［１］乃至［３］のいずれかに記載の鋼板の冷却設備。 [4] The steel sheet cooling facility according to any one of [1] to [3], wherein the cooling water spray line is oblique with respect to a conveying direction of the steel sheet.
［５］鋼板の熱間圧延ラインで使用する冷却方法であって、
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダを用い、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダの設置高さを上下させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持することを特徴とする鋼板の冷却方法。
[5] A cooling method used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, using a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component toward the outside in the width direction of the steel plate,
A method of cooling a steel sheet, wherein the installation height of the header is raised and lowered according to the thickness of the steel sheet, and the length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel sheet is kept constant.
［６］鋼板の熱間圧延ラインで使用する冷却方法であって、
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダを用い、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダを回転させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持することを特徴とする鋼板の冷却方法。
[6] A cooling method used in a hot rolling line for steel plates,
With respect to the upper surface of the steel plate, using a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component toward the outside in the width direction of the steel plate,
A method of cooling a steel sheet, wherein the header is rotated according to the thickness of the steel sheet, and the length of the spray line from the tip of the nozzle to the steel sheet upper surface is kept constant.
［７］前記冷却水が棒状冷却水であることを特徴とする前記［５］または［６］に記載の鋼板の冷却方法。 [7] The method for cooling a steel sheet according to [5] or [6], wherein the cooling water is rod-shaped cooling water.
［８］前記冷却水の噴射線が鋼板の搬送方向に対して斜めであることを特徴とする前記［５］乃至［７］のいずれかに記載の鋼板の冷却方法。 [8] The method for cooling a steel sheet according to any one of [5] to [7], wherein the jet line of the cooling water is inclined with respect to the conveying direction of the steel sheet.
本発明を用いることにより、鋼板の板厚が変わっても冷却水を鋼板幅方向に均一な流量分布で供給でき、鋼板全体を均一に冷却することができる。その結果、品質の高い鋼板を製造することができる。 By using this invention, even if the plate | board thickness of a steel plate changes, cooling water can be supplied with a uniform flow volume distribution in the steel plate width direction, and the whole steel plate can be cooled uniformly. As a result, a high quality steel plate can be manufactured.
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における鋼板の冷却設備の基本的構成は、図１に側面図、図２に平面図を示したものである。
(First embodiment)
The basic configuration of the steel sheet cooling facility in the first embodiment of the present invention is shown in a side view in FIG. 1 and a plan view in FIG.
すなわち、第１の実施形態に係る冷却設備は、鋼板の熱間圧延ライン上に設置される通過式の冷却設備であり、鋼板１０の上面に向けて冷却水を供給するための一対の上ヘッダ２１（第１上ヘッダ２１ａ、第２上ヘッダ２１ｂ）と、鋼板１０の下面に向けて冷却水を供給するための２個の下ヘッダ３１を備えている。なお、図１中、１３はテーブルローラである。
That is, the cooling facility according to the first embodiment is a passing-type cooling facility installed on a hot rolling line for steel plates, and a pair of upper headers for supplying cooling water toward the upper surface of the steel plate 10. 21 (first upper header 21 a and second upper header 21 b) and two
そして、それぞれの上ヘッダ２１ａ、２１ｂには複数列の円管ノズル２２（第１上ノズル２２ａ、第２上ノズル２２ｂ）が取り付けられており、第１上ノズル２２ａから噴射角度（伏角）θで供給される棒状の冷却水２３ａと第２上ノズル２２ｂから噴射角度（伏角）θで供給される棒状の冷却水２３ｂが鋼板搬送方向に鋼板上で所定の間隔を置いて互いに対向するようにするとともに、棒状冷却水２３（２３ａ、２３ｂ）が鋼板幅方向外側に向かう速度成分を持つように、鋼板幅方向両外側に向けて所定の噴射角度（外向き角）αを有するようにしている。
A plurality of rows of circular tube nozzles 22 (first upper nozzle 22a and second upper nozzle 22b) are attached to the upper headers 21a and 21b, respectively, and an injection angle (deflection angle) θ from the first upper nozzle 22a. The supplied rod-shaped
そして、その外向き角αを一定にし、棒状冷却水２３が鋼板１０に衝突する位置（衝突点）が鋼板幅方向に等間隔となるように各ノズル２２を設置している。その際、鋼板幅方向中央付近では、左右の両幅方向外側に向けて噴射するノズルを設置しなくてはならないので、ノズルを取り付ける穴の加工が可能となるように、鋼板幅方向左端外側に向けて噴射するノズル列（例えば、図２中の上ヘッダ２１ａ、２１ｂにおいて上方向に噴射速度成分をもつノズル列）と鋼板幅方向右端外側に向けて噴射するノズル列（例えば、図２中の上ヘッダ２１ａ、２１ｂにおいて下方向に噴射速度成分をもつノズル列）を、鋼板搬送方向に交互に所定間隔ずらして設置している。ここで、鋼板幅方向中央部近傍では、鋼板幅方向左端外側に向けて噴射するノズルからの冷却水の噴射線と鋼板幅方向右端外側に向けて噴射するノズルからの冷却水の噴射線が交差している。また、鋼板幅方向中央を境にして、供給した冷却水２３が鋼板幅端へ流れ出る方向（矢印Ｚ）が異なるようになっている。
And each nozzle 22 is installed so that the outward angle | corner (alpha) may be made constant and the position (collision point) where the rod-shaped
一方、下ヘッダ３１については、ここでは、２個の下ヘッダ３１が配置されており、それぞれに円管ノズル群３２が取り付けられ、テーブルローラ１３の隙間から棒状の冷却水３３を噴射して、通過する鋼板１０の全幅に冷却水を供給するようになっている。その際、各円管ノズル群３２は、それぞれの棒状冷却水３３が鋼板１０に衝突する位置（衝突点）が鋼板幅方向に等間隔となるように設置されている。
On the other hand, for the
ちなみに、本発明の棒状冷却水とは、円形状（楕円や多角の形状も含む）のノズル噴出口から噴射される冷却水のことを指している。また、本発明の棒状冷却水は、スプレー状の噴流や膜状のラミナーフローでなく、ノズル噴出口から鋼板に衝突するまでの水流の断面がほぼ円形に保たれ、連続性で直進性のある水流の冷却水をいう。 Incidentally, the rod-shaped cooling water of the present invention refers to cooling water that is injected from a circular (including elliptical or polygonal) nozzle outlet. In addition, the rod-shaped cooling water of the present invention is not a spray-like jet or a film-like laminar flow, but the cross section of the water flow from the nozzle outlet to the steel plate is maintained in a substantially circular shape, and is continuous and straight. Refers to water cooling water.
その上で、この実施形態においては、上ヘッダ２１の設置高さを鋼板１０の板厚に応じて上下させて、上ノズル２２の先端から鋼板上面までの噴射線の長さ（上ノズル２２の噴射線長さ）を一定に保持するための上ヘッダ昇降装置（図示せず）を備えている。ちなみに、この場合は、鋼板上面から上ノズル２２の先端（噴射口）までの高さＨｎを一定に保持すれば、上ノズル２２の噴射線長さも一定に保持される。 In addition, in this embodiment, the installation height of the upper header 21 is increased or decreased according to the plate thickness of the steel plate 10, and the length of the injection line from the tip of the upper nozzle 22 to the upper surface of the steel plate (of the upper nozzle 22). An upper header lifting / lowering device (not shown) is provided to keep the spray line length) constant. Incidentally, in this case, if the height Hn from the upper surface of the steel plate to the tip (injection port) of the upper nozzle 22 is kept constant, the injection line length of the upper nozzle 22 is also kept constant.
ここで、前述したように、例えば、板厚ｈ１の鋼板１に対する衝突点Ａの間隔が等間隔Ｗとなっているとした場合、そのままでは、板厚ｈ２の鋼板２に対する衝突点Ｂの間隔が、鋼板幅方向中央部近傍ではＷ−２ΔＷとなり、冷却水供給量が鋼板幅方向で不均一になってしまう。 Here, as described above, for example, when the interval between the collision points A with respect to the steel plate 1 with the plate thickness h1 is equal to the interval W, the interval between the collision points B with respect to the steel plate 2 with the plate thickness h2 remains as it is. In the vicinity of the central portion in the steel plate width direction, W−2ΔW, and the cooling water supply amount becomes non-uniform in the steel plate width direction.
ちなみに、衝突点の鋼板幅方向移動量ΔＷは下記の式で表される。 Incidentally, the movement amount ΔW of the collision point in the steel plate width direction is represented by the following equation.
そこで、この実施形態においては、鋼板１０の板厚が変化した場合に、上記の上ヘッダ昇降装置を用いて上ヘッダ２１の設置高さを調整して、図５に側面図、図６に正面図を示すように、鋼板上面から上ノズル２２の先端までの高さＨｎを一定に保持するようにしており、これによって、板厚ｈ１の鋼板１から板厚ｈ２の鋼板２に変わっても、上ノズル２２の高さ位置が板厚変化分Δｈ（＝ｈ２−ｈ１）だけ変わるから、冷却水の噴射線が噴射線ｂから噴射線ｃのようになって、鋼板２に対する衝突点Ｃが鋼板１に対する衝突点Ａの真上に位置するようになる。すなわち、鋼板上面に対する衝突点が鋼板搬送方向および鋼板幅方向には移動しないことになる。 Therefore, in this embodiment, when the plate thickness of the steel plate 10 changes, the installation height of the upper header 21 is adjusted using the upper header lifting device described above, and FIG. 5 is a side view and FIG. 6 is a front view. As shown in the figure, the height Hn from the upper surface of the steel plate to the tip of the upper nozzle 22 is kept constant, so that even if the steel plate 1 with the plate thickness h1 is changed to the steel plate 2 with the plate thickness h2, Since the height position of the upper nozzle 22 changes by a thickness change Δh (= h2−h1), the injection line of the cooling water changes from the injection line b to the injection line c, and the collision point C against the steel sheet 2 is the steel sheet. 1 is located directly above the collision point A with respect to 1. That is, the collision point with respect to the upper surface of the steel plate does not move in the steel plate conveyance direction and the steel plate width direction.
したがって、図６（ａ）に示すように、板厚ｈ１の鋼板１の場合に鋼板上面の衝突点が鋼板幅方向に等間隔であれば、図６（ｂ）に示すように、板厚ｈ２の鋼板２の場合においても、鋼板上面の衝突点が鋼板幅方向に等間隔である状態が維持される。なお、鋼板下面の衝突点は鋼板１０の板厚には影響されないので、鋼板下面の衝突点も鋼板幅方向に等間隔である。 Accordingly, as shown in FIG. 6A, if the collision points on the upper surface of the steel sheet are equally spaced in the steel sheet width direction in the case of the steel sheet 1 having the thickness h1, as shown in FIG. 6B, the thickness h2 In the case of the steel plate 2, the state where the collision points on the upper surface of the steel plate are equally spaced in the steel plate width direction is maintained. The collision points on the lower surface of the steel plate are not affected by the plate thickness of the steel plate 10, so that the collision points on the lower surface of the steel plate are equally spaced in the width direction of the steel plate.
これによって、鋼板１０の板厚が変わっても棒状冷却水２２を鋼板幅方向に均一な流量分布で供給でき、鋼板１０全体を均一に冷却することができる。その結果、品質の高い鋼板を製造することができる。 Thereby, even if the plate | board thickness of the steel plate 10 changes, the rod-shaped cooling water 22 can be supplied by the uniform flow volume distribution in the steel plate width direction, and the steel plate 10 whole can be cooled uniformly. As a result, a high quality steel plate can be manufactured.
しかも、冷却を行わない時は、上ヘッダ２１を上方に上げて退避させておくことができるので、反りが大きい鋼板が衝突して上ヘッダ２１を破損させるなどの危険性を小さくすることができるし、鋼板からの輻射熱による上ヘッダ２１の熱変形を防止することができるなど、設備保全上の効果も大きい。 In addition, when the cooling is not performed, the upper header 21 can be lifted up and retracted, so that it is possible to reduce the risk of the upper header 21 being damaged by a collision with a steel plate having a large warp. And the effect on equipment maintenance, such as being able to prevent the thermal deformation of the upper header 21 by the radiant heat from a steel plate, is also large.
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における鋼板の冷却設備の基本的構成も、図１に側面図、図２に平面図を示したものである。
(Second Embodiment)
The basic configuration of the steel sheet cooling facility in the second embodiment of the present invention is also shown in a side view in FIG. 1 and a plan view in FIG.
そして、この実施形態においては、上ヘッダ２１を鋼板搬送方向と平行な垂直面内で回転させて、上ノズル２２の噴射角度（伏角）θを鋼板１０の板厚に応じて変化させることで、上ノズル２の先端から鋼板上面までの噴射線の長さ（上ノズル２の噴射線長さ）を一定に保持するための上ヘッダ回転装置（図示せず）を備えている。ちなみに、この場合は、上ノズル２の噴射線を鋼板搬送方向と平行な垂直面に投影した長さ（上ノズル噴射線の搬送方向垂直面への投影長さ）を一定に保持すれば、上ノズル２の噴射線長さも一定に保持される。 In this embodiment, the upper header 21 is rotated in a vertical plane parallel to the steel plate conveyance direction, and the injection angle (deflection angle) θ of the upper nozzle 22 is changed according to the thickness of the steel plate 10. An upper header rotating device (not shown) is provided to keep the length of the injection line from the tip of the upper nozzle 2 to the upper surface of the steel plate (the injection line length of the upper nozzle 2) constant. Incidentally, in this case, if the length of the jet line of the upper nozzle 2 projected on the vertical plane parallel to the steel plate transport direction (projection length of the upper nozzle spray line on the vertical plane of the transport direction) is kept constant, The jet line length of the nozzle 2 is also kept constant.
したがって、板厚ｈ０（標準板厚）の鋼板に対して鋼板上面の衝突点位置が鋼板幅方向で等間隔になる噴射角をθ０（標準噴射角）とすると、任意の板厚ｈの鋼板に対する噴射角θは、以下の式に基づいて設定すればよい。なお、噴射高さＨは一定である。 Accordingly, when the injection angle at which the collision point positions on the upper surface of the steel plate are equally spaced in the steel plate width direction with respect to the steel plate having the thickness h0 (standard thickness) is θ0 (standard injection angle), The injection angle θ may be set based on the following formula. The injection height H is constant.
上記の上ヘッダ回転装置を用いて、図７に側面図を示すように、板厚ｈ１の鋼板１から板厚ｈ２の鋼板２に変わった場合、上ノズル２の噴射線長さが一定になるように、すなわち、上ノズル噴射線の搬送方向垂直面への投影長さが一定になるように、上ノズル２２の噴射角度θを調整して、冷却水の噴射線を噴射線ｂから噴射線ｄとする。これにより、鋼板上面に対する衝突点が鋼板幅方向には移動しないことになる。 When the upper header rotating device is used and the steel plate 1 having the thickness h1 is changed to the steel plate 2 having the thickness h2 as shown in a side view in FIG. 7, the jet line length of the upper nozzle 2 becomes constant. That is, that is, the injection angle θ of the upper nozzle 22 is adjusted so that the projection length of the upper nozzle injection line on the vertical surface in the conveyance direction is constant, and the injection line of the cooling water is changed from the injection line b to the injection line. Let d. Thereby, the collision point with respect to the steel plate upper surface does not move in the steel plate width direction.
したがって、板厚ｈ１の鋼板１の場合に鋼板上面の衝突点が鋼板幅方向に等間隔であれば、板厚ｈ２の鋼板２の場合においても、鋼板上面の衝突点が鋼板幅方向に等間隔である状態が維持される。なお、鋼板下面の衝突点は鋼板１０の板厚には影響されないので、鋼板下面の衝突点も鋼板幅方向に等間隔である。 Therefore, if the collision points on the upper surface of the steel sheet are equally spaced in the width direction of the steel sheet in the case of the steel sheet 1 having the thickness h1, the collision points on the upper surface of the steel sheet are equally spaced in the width direction of the steel sheet even in the case of the steel sheet 2 having the thickness h2. This state is maintained. The collision points on the lower surface of the steel plate are not affected by the plate thickness of the steel plate 10, so that the collision points on the lower surface of the steel plate are equally spaced in the width direction of the steel plate.
これによって、鋼板１０の板厚が変わっても棒状冷却水２２を鋼板幅方向に均一な流量分布で供給でき、鋼板１０全体を均一に冷却することができる。その結果、品質の高い鋼板を製造することができる。 Thereby, even if the plate | board thickness of the steel plate 10 changes, the rod-shaped cooling water 22 can be supplied by the uniform flow volume distribution in the steel plate width direction, and the steel plate 10 whole can be cooled uniformly. As a result, a high quality steel plate can be manufactured.
なお、上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、棒状冷却水を外向きに噴射する場合を示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばスプレーノズルなどの噴霧状冷却水を外向きに噴射する場合に用いてもよい。その場合には、ノズルをはめ込む配管の軸心を噴射方向と考えればよい。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the case where the rod-shaped cooling water is jetted outward has been shown. However, the present invention is not limited to this, and for example, spray cooling such as a spray nozzle is performed. It may be used when water is jetted outward. In that case, the axis of the pipe into which the nozzle is fitted may be considered as the injection direction.
また、本発明においては、板厚が変わっても冷却水衝突点の相対的な位置が板幅方向で変わらなければよいので、上ヘッダの高さ位置と上ノズルの噴射角の両方を変更することで、上ノズルの噴射線長さを一定に保持するようにしてもよい。 In the present invention, even if the plate thickness changes, the relative position of the cooling water collision point does not have to change in the plate width direction, so both the height position of the upper header and the injection angle of the upper nozzle are changed. Thus, the jet line length of the upper nozzle may be kept constant.
また、ここでは、下面冷却ノズルが、冷却水の噴射方向が板幅方向外側に向かう成分をもたせるように設置してあるが、本発明はこれに限るものではなく、板幅方向外側に向かう成分をもたせなくともよい。ちなみに、鋼板下面の高さ位置は、板厚によって変わらないので、下面冷却ノズルを調整する必要はない。 In addition, here, the lower surface cooling nozzle is installed so that the cooling water injection direction has a component toward the outside in the plate width direction, but the present invention is not limited to this, and the component toward the outside in the plate width direction You don't have to. Incidentally, since the height position of the lower surface of the steel plate does not change depending on the plate thickness, it is not necessary to adjust the lower surface cooling nozzle.
本発明の実施例を以下に述べる。 Examples of the present invention are described below.
ここでは、図１、図２に示す基本的構成を備えた冷却設備を用いて、板厚が２０ｍｍ、６０ｍｍ、１００ｍｍの鋼板に対して、その順序で冷却を行った。 Here, using the cooling equipment having the basic configuration shown in FIG. 1 and FIG. 2, the steel plates having thicknesses of 20 mm, 60 mm, and 100 mm were cooled in that order.
その際、初期設定として、上ノズル２２の噴射角度θを４５°、外向き角αを２０°、噴射高さＨを１０２０ｍｍとし、その時に板厚２０ｍｍの鋼板において、鋼板上面の冷却水衝突点が鋼板幅方向に６０ｍｍピッチで等間隔になるようにした。 At that time, as an initial setting, the injection angle θ of the upper nozzle 22 is 45 °, the outward angle α is 20 °, and the injection height H is 1020 mm. Were arranged at equal intervals at a pitch of 60 mm in the steel plate width direction.
そして、本発明例１として、上記の本発明の第１の実施形態に基づいて、上ヘッダ２１の高さ位置を調整して（すなわち、噴射高さＨを調整して）冷却を行った。 And as this invention example 1, based on said 1st Embodiment of this invention, the height position of the upper header 21 was adjusted (namely, injection height H was adjusted), and it cooled.
また、本発明例２として、上記の本発明の第２の実施形態に基づいて、上ノズル２２の噴射角度θを調整して冷却を行った。 Further, as Invention Example 2, cooling was performed by adjusting the injection angle θ of the upper nozzle 22 based on the second embodiment of the present invention described above.
これに対して、比較例として、上ノズル２２の噴射高さＨも噴射角度θも調整せずに冷却を行った。 On the other hand, as a comparative example, cooling was performed without adjusting the injection height H and the injection angle θ of the upper nozzle 22.
なお、冷却開始温度は８００℃とし、冷却終了温度が目標の６００℃となるように、冷却水量や冷却時間を調整した。 The cooling water amount and the cooling time were adjusted so that the cooling start temperature was 800 ° C. and the cooling end temperature was the target 600 ° C.
その結果を表１および図８に示す。 The results are shown in Table 1 and FIG.
まず、比較例においては、板厚が２０ｍｍの時には、板幅最端部（耳きり対象で製品にならない部分）を除いた部分（製品部）の冷却終了時の温度ムラが１０℃であったが、板厚が厚くなるとともに、板幅方向中央部への冷却水供給量が多くなったために、板幅方向中央部が過冷却となり、板幅方向温度分布が図８（ａ）に示すようになって、冷却終了時の製品部の温度ムラが大きくなった。すなわち、板厚６０ｍｍの時には６０℃、板厚１００ｍｍの時には１００℃になっている。 First, in the comparative example, when the plate thickness is 20 mm, the temperature unevenness at the end of cooling of the portion (product portion) excluding the extreme end portion of the plate width (the portion that does not become a product in the ear picking target) was 10 ° C. However, as the plate thickness is increased and the amount of cooling water supplied to the central portion in the plate width direction is increased, the central portion in the plate width direction is overcooled, and the temperature distribution in the plate width direction is as shown in FIG. As a result, the temperature unevenness of the product part at the end of cooling became large. That is, the temperature is 60 ° C. when the plate thickness is 60 mm, and 100 ° C. when the plate thickness is 100 mm.
これに対して、本発明例１においては、板厚が６０ｍｍ、１００ｍｍと厚くなっても、鋼板上面から上ノズル２２先端までの高さＨｎが一定になるように、すなわち、噴射高さＨを板厚増加分だけ大きくなるように調整したので、鋼板上面の冷却水衝突点が鋼板幅方向に６０ｍｍピッチで等間隔の状態が維持され、板幅方向温度分布が図８（ｂ）に示すように均一になった。これにより、製品部の温度ムラが１０℃に抑えられた。 On the other hand, in Example 1 of the present invention, the height Hn from the upper surface of the steel plate to the tip of the upper nozzle 22 is constant even when the plate thickness is increased to 60 mm and 100 mm, that is, the injection height H is set to be constant. Since the adjustment is made so that the increase in the plate thickness is increased, the cooling water collision point on the upper surface of the steel plate is maintained at a regular interval at a pitch of 60 mm in the steel plate width direction, and the temperature distribution in the plate width direction is as shown in FIG. It became uniform. Thereby, the temperature nonuniformity of the product part was suppressed to 10 degreeC.
また、本発明例２においては、板厚が６０ｍｍ、１００ｍｍと厚くなっても、上ノズル２２先端から鋼板上面までの噴射線の長さが一定になるように、噴射角度θを４２．７５°、４０．５８°と調整したので、鋼板上面の冷却水衝突点が鋼板幅方向に６０ｍｍピッチで等間隔の状態が維持され、板幅方向温度分布が図８（ｂ）に示すように均一になった。これにより、製品部の温度ムラが１０℃に抑えられた。 Further, in Example 2 of the present invention, the injection angle θ is set to 42.75 ° so that the length of the injection line from the tip of the upper nozzle 22 to the upper surface of the steel plate is constant even when the plate thickness is increased to 60 mm and 100 mm . , 40.58 ° and so adjusted, the cooling water impact points of the steel sheet upper surface is maintained equidistant state 60mm pitch in the steel plate width direction, plate width direction temperature distribution uniform as shown in FIG. 8 (b) became. Thereby, the temperature nonuniformity of the product part was suppressed to 10 degreeC.
以上のことから、本発明の有効性を確認することができた。 From the above, the effectiveness of the present invention could be confirmed.
１０ 鋼板
１３ テーブルローラ
２１ 上ヘッダ
２１ａ 第１上ヘッダ
２１ｂ 第２上ヘッダ
２２ 上ノズル
２２ａ 第１上ノズル
２２ｂ 第２上ノズル
２３ 棒状冷却水
２３ａ 棒状冷却水
２３ｂ 棒状冷却水
２４ 滞留冷却水
３１ 下ヘッダ
３２ 下ノズル
３３ 棒状冷却水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (8)
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダと、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダの設置高さを上下させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持するためのヘッダ昇降装置を有することを特徴とする鋼板の冷却設備。 A cooling facility used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component directed outward in the steel plate width direction;
A steel plate characterized by having a header lifting device for raising and lowering the installation height of the header according to the thickness of the steel plate, and maintaining a constant length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel plate. Cooling equipment.
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダと、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダを回転させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持するためのヘッダ回転装置を有することを特徴とする鋼板の冷却設備。 A cooling facility used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component directed outward in the steel plate width direction;
A cooling system for a steel sheet, comprising: a header rotating device for rotating the header according to the thickness of the steel sheet to maintain a constant length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel sheet.
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダを用い、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダの設置高さを上下させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持することを特徴とする鋼板の冷却方法。 A cooling method used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, using a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component toward the outside in the width direction of the steel plate,
A method of cooling a steel sheet, wherein the installation height of the header is raised and lowered according to the thickness of the steel sheet, and the length of the spray line from the tip of the nozzle to the upper surface of the steel sheet is kept constant.
鋼板の上面に対して、鋼板幅方向外側に向かう成分を持って冷却水を噴射するノズル列を有するヘッダを用い、
鋼板の厚みに応じて前記ヘッダを回転させて、前記ノズルの先端から鋼板上面までの噴射線の長さを一定に保持することを特徴とする鋼板の冷却方法。 A cooling method used in a hot rolling line for steel sheets,
With respect to the upper surface of the steel plate, using a header having a nozzle row for injecting cooling water with a component toward the outside in the width direction of the steel plate,
A method of cooling a steel sheet, wherein the header is rotated according to the thickness of the steel sheet, and the length of the spray line from the tip of the nozzle to the steel sheet upper surface is kept constant.
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