JP5696443B2 - Thermal steel plate cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延された熱延鋼帯、厚板などの加熱された鋼板である熱鋼板を上方から冷却するための冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device for cooling a hot steel sheet, which is a heated steel sheet such as a hot rolled steel strip or a thick plate, from above.
図１に示すように、熱鋼板の１つとして例えば、熱延鋼帯を製造するには、加熱炉１においてスラブを所定温度に加熱し、加熱されたスラブを粗圧延機２により圧延して粗バーとなし、次いでこの粗バーを複数基の圧延スタンドからなる連続熱間仕上圧延機３により圧延して所定の厚みの熱延鋼帯６となす。そして、ランアウトテーブルに設置された冷却装置４から熱延鋼帯の上部および下部から冷却水を供給することによって熱延鋼帯を冷却した後、巻取機５で巻き取ることにより製造される。 As shown in FIG. 1, for example, in order to manufacture a hot-rolled steel strip as one of hot steel plates, a slab is heated to a predetermined temperature in a heating furnace 1, and the heated slab is rolled by a roughing mill 2. A rough bar is formed, and then the rough bar is rolled by a continuous hot finishing rolling mill 3 including a plurality of rolling stands to form a hot-rolled steel strip 6 having a predetermined thickness. And after cooling a hot-rolled steel strip by supplying a cooling water from the upper part and lower part of a hot-rolled steel strip from the cooling device 4 installed in the runout table, it manufactures by winding with the winder 5. FIG.
鋼板の品質は、この冷却装置による冷却により大きく変化する。鋼板の長手・幅方向で冷却能力がばらつくと、材質のばらつきが生じる。通常、熱鋼板を上面から冷却する冷却装置では、ヘッダに接続された円管状の冷却ノズルから冷却水が熱鋼板上に注水されるが、ノズルから噴出する流れが不安定である場合、ノズルから噴射した後の流れが捩れたりし、ノズル毎に冷却能力のばらつきが発生することにより、鋼板の長手・幅方向で材質のばらつきを生じさせる。そのため、ノズルから噴出する流れを安定化させる試みがなされてきた。 The quality of the steel sheet is greatly changed by the cooling by the cooling device. If the cooling capacity varies in the longitudinal and width directions of the steel sheet, the material will vary. Normally, in a cooling device that cools a hot steel plate from the upper surface, cooling water is poured onto the hot steel plate from a circular cooling nozzle connected to the header, but if the flow ejected from the nozzle is unstable, The flow after jetting is twisted, and variation in cooling capacity is generated for each nozzle, thereby causing variation in material in the longitudinal and width directions of the steel sheet. Therefore, attempts have been made to stabilize the flow ejected from the nozzle.
一般に、ノズルの内径が大きく、ノズル長さが長くなるに従い、ノズルから噴射される冷却水の流れが安定することが知られている。しかし、ノズル内径が大きくなるに従い、圧力損失が減少するため、ヘッダ内の圧力が低い状態で冷却水を噴射しなければならない。そうなると、鋼板幅方向に複数あるノズルの一部で安定したラミナーフローが得られない。そのため、内径が大きいノズルを使用する場合、絞り部を設ける等の圧力損失を増加させる工夫が必要である。 In general, it is known that the flow of cooling water ejected from a nozzle becomes stable as the inner diameter of the nozzle increases and the nozzle length increases. However, since the pressure loss decreases as the nozzle inner diameter increases, the cooling water must be injected with the pressure in the header being low. If so, a stable laminar flow cannot be obtained with some of the plurality of nozzles in the steel plate width direction. Therefore, when a nozzle having a large inner diameter is used, a device for increasing the pressure loss, such as providing a throttle portion, is necessary.
ところで、従来一般的に使用されてきた、熱鋼板の上面に冷却水を注水して冷却する冷却装置の冷却ノズルは、図２や図３に図示されるようなものである。
図２には、熱間圧延ラインの熱鋼板の冷却に多用されているタイプの１つである冷却ノズルが示されている。このノズルは、ヘアピン型と呼ばれているもので、一端がヘッダ７の上部に接続され、ヘッダからの冷却水を噴出する他端がヘッダ７の左右の側面に隣接する位置に垂下しており、逆Ｕ字形状をなしている。そして、このようなノズルが、ヘッダに、熱鋼板の板幅方向に所定の間隔をとって複数本接続されている。特許文献１には、このヘアピン型ノズルが示されている（同文献の図１参照）。
By the way, the cooling nozzle of the cooling device which is conventionally used and cools by pouring cooling water on the upper surface of the hot steel sheet is as shown in FIGS.
FIG. 2 shows a cooling nozzle which is one of the types frequently used for cooling hot steel sheets in a hot rolling line. This nozzle is called a hairpin type, one end is connected to the upper part of the header 7, and the other end that ejects cooling water from the header hangs down to a position adjacent to the left and right side surfaces of the header 7. It has an inverted U shape. A plurality of such nozzles are connected to the header at a predetermined interval in the plate width direction of the hot steel plate. Patent Document 1 discloses this hairpin type nozzle (see FIG. 1 of the same document).
また、図３に示されるように、ヘアピン型とは異なる直管型のノズルを備える冷却装置も使用されている。図３に示される冷却装置では、下部ヘッダ７に山型の屋根板９を重ねて冠着し、該下部ヘッダ７の上部壁と該屋根板９とで形成される室で上部ヘッダ１０を形成し、下部ヘッダ７の上部壁の数個所に形成された、図示しない孔を経て冷却水が下部ヘッダ７から上部ヘッダ１０へ供給できるようになっており、熱鋼板の幅方向に所定の間隔で取り付けられた複数本のノズル８が上部ヘッダ１０内より下部ヘッダ７を貫通して垂下している。下部ヘッダ７に供給された冷却水は、上部ヘッダ１０に至り、直管状のノズル８上端からノズル８内部に流入し、ノズル下端から噴出される。そして、このようなノズル８が、上部ヘッダと下部ヘッダからなるヘッダに、熱鋼板の板幅方向に所定の間隔をとって複数本接続されている。特許文献２には、この直管型のノズルが示されている。 Moreover, as shown in FIG. 3, a cooling device having a straight tube type nozzle different from the hairpin type is also used. In the cooling device shown in FIG. 3, a mountain-shaped roof plate 9 is overlapped and crowned on the lower header 7, and an upper header 10 is formed in a chamber formed by the upper wall of the lower header 7 and the roof plate 9. The cooling water can be supplied from the lower header 7 to the upper header 10 through holes (not shown) formed in several places on the upper wall of the lower header 7 and at predetermined intervals in the width direction of the hot steel plate. A plurality of attached nozzles 8 hang from the upper header 10 through the lower header 7. The cooling water supplied to the lower header 7 reaches the upper header 10, flows into the nozzle 8 from the upper end of the straight tubular nozzle 8, and is ejected from the lower end of the nozzle. A plurality of such nozzles 8 are connected to a header composed of an upper header and a lower header at a predetermined interval in the plate width direction of the hot steel plate. Patent Document 2 discloses this straight pipe type nozzle.
上記の図２に示されるヘアピン型ノズルにおいて、ノズルから噴射する流れを安定化させる技術として、特許文献１には、ノズルの曲がり部とヘッダの接続部の間に絞り部を設けることにより、広い水量範囲にわたってラミナーフローを維持できるノズルの発明が記載されている（同文献の図２参照）。 In the hairpin type nozzle shown in FIG. 2 described above, as a technique for stabilizing the flow ejected from the nozzle, Patent Document 1 provides a wide area by providing a throttle portion between the bent portion of the nozzle and the connecting portion of the header. An invention of a nozzle capable of maintaining a laminar flow over a water amount range is described (see FIG. 2 of the same document).
しかし、このヘアピン型ノズルはノズルが曲がり部や絞り部を有しているため、その内面には水垢、錆等が固着、堆積しやすく、清掃を頻繁に行う必要があり、しかもその清掃には困難を伴う。 However, since this hairpin type nozzle has a bent part and a narrowed part, it is easy to deposit and accumulate water stains, rust, etc. on its inner surface, and it is necessary to perform frequent cleaning. With difficulty.
一方、特許文献２には、図３に示すような直管型タイプのノズルに対して、上端開口部に、ノズルの内径を小さくするスリーブ（オリフィスこま）を設置する技術が示されている。このスリーブには孔が貫通して設けられており、流路の絞り部を形成している。しかし、図４に示すように、スリーブ下部の孔の出口ではスリーブ内径（孔径）の太さのままで冷却水が噴射され、ノズル内部全体の冷却水が充満しないために流れが不安定になり、ラミナーフローを維持できないという問題があった。そして、スリーブ内径とノズルの内径との差を大きくすると、圧力損失が増加し、冷却ヘッダ内の圧力が増加することにより、鋼板の幅方向に複数本設置された各ノズルの流量分布が均一化される効果が得られるだけに、この流れの不安定を解消することは、熱鋼板の板幅方向のより均一な冷却を達成するためには重要である。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique in which a sleeve (orifice top) for reducing the inner diameter of the nozzle is installed in the upper end opening of the straight tube type nozzle as shown in FIG. The sleeve is provided with a hole therethrough, and forms a throttle portion of the flow path. However, as shown in FIG. 4, at the outlet of the hole in the lower part of the sleeve, the cooling water is jetted with the sleeve inner diameter (hole diameter) kept unchanged, and the cooling water in the entire nozzle is not filled, so the flow becomes unstable. There was a problem that the laminar flow could not be maintained. When the difference between the sleeve inner diameter and the nozzle inner diameter is increased, the pressure loss increases, and the pressure in the cooling header increases, so that the flow distribution of each nozzle installed in the width direction of the steel plate becomes uniform. It is important to eliminate this flow instability in order to achieve more uniform cooling in the plate width direction of the hot steel sheet.
本発明は、上記の実情に鑑み、ノズルから鋼板上面に噴射される冷却水の流れが安定した、ヘッダと直管型のノズルとを有する熱鋼板の冷却装置を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a cooling apparatus for a hot steel sheet having a header and a straight pipe type nozzle in which the flow of cooling water sprayed from the nozzle to the upper surface of the steel sheet is stable.
本発明者らは、鋭意検討を進めたところ、ヘッダと直管状のノズルとを有する冷却装置において、直管状ノズルの上端部に３個以上の孔を設けたスリーブを装着することにより、ノズル下端から鋼板上面に噴射される冷却水の流れを安定なものにすることができることを見出した。 As a result of diligent investigations, the inventors of the present invention have found that a cooling device having a header and a straight tubular nozzle is equipped with a sleeve having three or more holes at the upper end of the straight tubular nozzle, thereby lowering the lower end of the nozzle. It has been found that the flow of cooling water sprayed on the upper surface of the steel plate can be stabilized.
そこで、上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を採用する。
［１］ヘッダと熱鋼板の幅方向に所定間隔でヘッダに接続され、冷却水を熱鋼板上面に供給する複数本の直管状のノズルとを備える熱鋼板の冷却装置において、該ノズルの上端部に、ノズル流路断面積の５〜２０％の流路断面積を有する孔を３個以上設けたスリーブを装着し、該３個以上の孔の総流路断面積がノズル流路断面積の１５〜６５％であることを特徴とする熱鋼板の冷却装置。
［２］前記３個以上の孔は、ノズル内径の中心と同心円状に等間隔に並ぶように配置されていることを特徴とする、［１］に記載の熱鋼板の冷却装置。
［３］前記３個以上の孔が４個以上の孔からなり、その中の１つの孔がノズル内径の中心部に配置され、残りの孔は、ノズル内径の中心と同心円状に等間隔に並ぶように配置されていることを特徴とする、［１］に記載の熱鋼板の冷却装置。
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
[1] An apparatus for cooling a hot steel sheet, comprising a plurality of straight tubular nozzles connected to the header at a predetermined interval in the width direction of the header and the hot steel sheet, and supplying cooling water to the upper surface of the hot steel sheet. Is mounted with a sleeve having three or more holes having a channel cross-sectional area of 5 to 20% of the nozzle channel cross-sectional area , and the total channel cross-sectional area of the three or more holes is equal to the nozzle channel cross-sectional area. A cooling device for a hot steel sheet, characterized by being 15 to 65%.
[2] The apparatus for cooling a hot steel sheet according to [1], wherein the three or more holes are arranged so as to be arranged at equal intervals concentrically with the center of the inner diameter of the nozzle.
[3] The three or more holes are composed of four or more holes, and one of the holes is disposed at the center of the nozzle inner diameter, and the remaining holes are concentrically spaced from the center of the nozzle inner diameter at equal intervals. The apparatus for cooling a hot steel sheet according to [1], wherein the cooling apparatus is arranged in a line.
本発明の冷却装置を用いることにより、ノズル下端から鋼板上面に噴射される冷却水の流れが安定し、その結果、熱鋼板を板の長手・幅方向で高い冷却均一性を有する冷却ができ、材質のばらつきが小さく品質の高い鋼板を製造することができる。 By using the cooling device of the present invention, the flow of cooling water sprayed from the lower end of the nozzle to the upper surface of the steel plate is stabilized, and as a result, the hot steel plate can be cooled with high cooling uniformity in the longitudinal and width directions of the plate, It is possible to manufacture a high quality steel sheet with small variations in material.
本発明の熱鋼板の冷却装置は、ヘッダとヘッダに熱鋼板の幅方向に所定間隔をおいて接続された複数本の直管状ノズルとを備え、該ノズルの上端部には、孔が３個以上設けられているスリーブが装着されている。 The apparatus for cooling a hot steel sheet of the present invention includes a header and a plurality of straight tubular nozzles connected to the header at a predetermined interval in the width direction of the hot steel sheet, and three holes are provided at the upper end of the nozzle. The sleeve provided as described above is attached.
このスリーブは、ノズル上端部の内側において、冷却水の絞り部を形成して冷却水の流路断面積をノズルの流路断面積よりも小さくするためのものであり、ヘッダ内の冷却水はノズル上端からこれら３個以上の孔に流入し、孔の下端からノズル内に噴出する。
このスリーブは、ノズル上端部に装着しやすいように、スリーブ上端部の外周にフランジ部を形成して、フランジ部がノズル上端に係止することが望ましい。
また、メンテナンスしやすいように、スリーブはノズルに対して着脱可能とすることが望ましい。
This sleeve is for forming a cooling water constriction inside the upper end of the nozzle so that the flow passage cross-sectional area of the cooling water is smaller than the flow passage cross-sectional area of the nozzle. It flows into these three or more holes from the upper end of the nozzle and is ejected into the nozzle from the lower end of the hole.
In order to easily attach the sleeve to the upper end portion of the nozzle, it is desirable that a flange portion is formed on the outer periphery of the upper end portion of the sleeve and the flange portion is locked to the upper end of the nozzle.
In order to facilitate maintenance, it is desirable that the sleeve be detachable from the nozzle.
図５、６に、本発明のスリーブの例を示す。
図５に示すスリーブは、３つの孔を有するものであり、図６に示すスリーブは４つの孔を有するものである。ここで、各孔の配置は、ノズルの流路断面中心と同心円状に等間隔に並ぶように配置している。
図５、６のように、孔を複数個にすることにより、スリーブ内での冷却水の流れが複数に分断され、また、孔の総流路断面積が同じである場合、単一の孔に比べ、複数個の孔の各孔での冷却水の流速が速くなるため、孔の下端から噴出後の冷却水の拡散効果がノズル内において高くなる。このような効果により、ノズル内部全体に冷却水が充満し、ノズルから噴出する冷却水の流を安定したラミナーフローとすることができる。
孔が２個の場合はノズルの流路断面において拡散後の冷却水が均等に分布し難いためにノズル内部全体に冷却水が充満しないことが生じがちであり、安定したラミナーフローを得ることができない。したがって、上記の効果を有効に引き出すには孔は３個以上設ける必要がある。
5 and 6 show examples of the sleeve of the present invention.
The sleeve shown in FIG. 5 has three holes, and the sleeve shown in FIG. 6 has four holes. Here, the holes are arranged so as to be concentrically arranged at equal intervals with the center of the flow path cross section of the nozzle.
As shown in FIGS. 5 and 6, when a plurality of holes are provided, the flow of the cooling water in the sleeve is divided into a plurality of holes, and when the total cross-sectional area of the holes is the same, a single hole is used. As compared with the above, since the flow rate of the cooling water in each of the plurality of holes is increased, the diffusion effect of the cooling water after being ejected from the lower end of the holes is enhanced in the nozzle. By such an effect, the cooling water is filled in the entire nozzle interior, and the flow of the cooling water ejected from the nozzle can be a stable laminar flow.
When the number of holes is two, the cooling water after diffusion is difficult to be evenly distributed in the cross section of the nozzle flow path, so the cooling water tends not to be filled in the entire nozzle, and a stable laminar flow can be obtained. Can not. Therefore, it is necessary to provide three or more holes to effectively bring out the above effect.
ノズル流路断面積をＡ１、スリーブの孔の総流路断面積をＡ２とし、Ａ２／Ａ１と流れが安定する流量の下限との関係を、ノズル上端部に単一の孔を設けたスリーブを装着した場合と本発明のスリーブを装着した場合について調査した結果を図７に示す。
図７において、実線（ａ）は単一の孔を設けたスリーブを装着した場合を、破線（ｂ）は図５に示す本発明のスリーブ、すなわち３個の同じ径（すなわち同じ流路断面積）を有する孔を設けたスリーブを装着した場合を、一点鎖線（ｃ）は図６に示す本発明のスリーブ、すなわち４個の同じ径を有する孔を設けたスリーブを装着した場合を、それぞれ示している。
The nozzle flow path cross-sectional area is A1, the total flow path cross-sectional area of the sleeve hole is A2, and the relationship between A2 / A1 and the lower limit of the flow rate at which the flow stabilizes is as follows. FIG. 7 shows the results of investigations on the case of wearing and the case of wearing the sleeve of the present invention.
In FIG. 7, the solid line (a) shows the case where a sleeve having a single hole is mounted, and the broken line (b) shows the sleeve of the present invention shown in FIG. (C) shows a case where the sleeve of the present invention shown in FIG. 6, that is, a sleeve provided with four holes having the same diameter, is attached. ing.
流れが安定である条件は、冷却水が鋼板上に着水する位置に設置した圧力センサーで圧力を測定した値の変動範囲が±１０％以内である場合とした。これは、目視による判定結果と良く一致する。 The condition that the flow was stable was the case where the fluctuation range of the value measured by the pressure sensor installed at the position where the cooling water landed on the steel plate was within ± 10%. This agrees well with the visual judgment result.
図７に示すように、いずれの場合もＡ２／Ａ１が小さくなるほど、流れが安定する流量の下限は大きくなっている。したがって、ノズル流路断面積を一定とすると、孔の流路断面積が小さいスリーブを使う場合は、孔の流路断面積が大きいスリーブを使う場合よりも多くの流量を与えなければ流れが安定しない。
また、Ａ２／Ａ１がどのような場合でも、流れは、孔が複数孔の場合の方が安定になりやすく、孔が３個あるいは４個設けられたスリーブを使用する場合は、単一の孔のスリーブを使用する場合に比べて安定化する流量の下限は小さく、５Ｌ／ｍｉｎ程度低くなる。そして、孔が３個の場合よりも４個の場合の方が安定化する流量の下限が小さい。
As shown in FIG. 7, the lower limit of the flow rate at which the flow stabilizes increases as A2 / A1 decreases in any case. Therefore, assuming that the nozzle channel cross-sectional area is constant, when using a sleeve with a small hole cross-sectional area, the flow is stable unless a larger flow rate is applied than when using a sleeve with a large hole cross-sectional area. do not do.
In addition, in any case of A2 / A1, the flow is more stable when there are a plurality of holes, and when using a sleeve having three or four holes, a single hole is used. The lower limit of the flow rate to be stabilized is smaller than that in the case of using the sleeve, and is about 5 L / min. And the lower limit of the flow volume which stabilizes in the case of four holes is smaller than the case of three holes.
そして、スリーブの各孔の断面積はノズル流路断面積の５〜２０％の範囲内である。５％より小さいと、スリーブ内に異物が詰まりやすく、冷却水が流れなくなる恐れがあり、また、圧力損失が必要以上に大きくなるという問題も生じる。また、２０％より大きいと、十分な圧力損失を与えられず、安定したラミナーフローが得られなくなる。 And the cross-sectional area of each hole of a sleeve is in the range of 5 to 20% of the nozzle channel cross-sectional area. If it is less than 5%, foreign matter is likely to be clogged in the sleeve, there is a possibility that the cooling water will not flow, and there will be a problem that the pressure loss becomes larger than necessary. On the other hand, if it is larger than 20%, a sufficient pressure loss cannot be given and a stable laminar flow cannot be obtained.
本発明の冷却装置におけるスリーブの孔の総断面積はノズル流路断面積の１５〜６５％の範囲内である。１５％より小さいと、各孔の断面積が小さくなるためスリーブ内に異物が詰まりやすく、冷却水が流れなくなる恐れがあり、また、圧力損失が必要以上に大きくなるという問題も生じる。また、６５％より大きいと、十分な圧力損失を与えられず、熱鋼板幅方向に複数あるノズルの一部で安定したラミナーフローが得られなくなる。 The total cross-sectional area of the hole of the sleeve in the cooling device of the present invention is in the range of 15 to 65% of the cross-sectional area of the nozzle channel. If it is less than 15%, the cross-sectional area of each hole is small, so that foreign matter is likely to be clogged in the sleeve, there is a risk that the cooling water will not flow, and there will be a problem that the pressure loss becomes larger than necessary. On the other hand, if it is larger than 65%, a sufficient pressure loss cannot be given, and a stable laminar flow cannot be obtained with some of the nozzles in the width direction of the hot steel sheet.
各孔の配置は、ノズル下端から噴出する冷却水の流れが安定したものに維持できる限りどのように配置しても良いが、ノズルの流路断面において、拡散後の冷却水を均一に分布させてノズル内に充満させるためには、ノズルの流路断面中心と同心円状に等間隔に並ぶように配置することが望ましい。
また、孔が４個以上の場合、１個の孔をノズルの流路断面の中心部の位置になるように配置し、残りの複数の孔を、ノズルの流路断面中心と同心円状に等間隔に並ぶように配置することもできる。
スリーブの各孔の径は同一であることが望ましいが、ノズル下端から噴出する冷却水の流れ安定したものに維持できる限り、各孔の径に差があってもよい。
The holes may be arranged in any way as long as the flow of cooling water ejected from the lower end of the nozzle can be kept stable, but the dispersed cooling water is uniformly distributed in the nozzle channel cross section. In order to fill the inside of the nozzle, it is desirable that the nozzles are arranged so as to be concentrically arranged at equal intervals with the center of the flow path cross section of the nozzle.
In addition, when there are four or more holes, one hole is arranged so as to be positioned at the center of the nozzle channel cross section, and the remaining plurality of holes are concentric with the center of the nozzle channel cross section, etc. It can also arrange so that it may line up at intervals.
Although it is desirable that the diameter of each hole of the sleeve is the same, there may be a difference in the diameter of each hole as long as the flow of cooling water ejected from the lower end of the nozzle can be kept stable.
図８に示した本発明の冷却装置の実施形態の一例に基づいて本発明を説明する。
図８における冷却装置は、下部ヘッダ７に山型の屋根板９を重ねて冠着し、該下部ヘッダ７の上壁部と該屋根板９とで形成される室で上部ヘッダ１０を形成し、該熱鋼板の幅方向に所定の間隔で取り付けられた複数本の直管状のノズル８が上部ヘッダ１０内より下部ヘッダ７を貫通して垂下している。下部ヘッダ７の上部壁には、図示していないが冷却水が下部ヘッダ７から上部ヘッダ１０に流入する複数の孔が設けられている。１１は冷却水を、１２はテーブルローラーを、１３は下部ヘッダ７に冷却水を供給する給水管を、それぞれ示している。
そして、ノズル８の上端部の内側には、３個以上の孔を設けたスリーブ１４が装着されている。
The present invention will be described based on an example of the embodiment of the cooling device of the present invention shown in FIG.
In the cooling device in FIG. 8, a mountain-shaped roof plate 9 is overlapped on and attached to the lower header 7, and an upper header 10 is formed in a chamber formed by the upper wall portion of the lower header 7 and the roof plate 9. A plurality of straight tubular nozzles 8 attached at predetermined intervals in the width direction of the hot steel plate hang down from the upper header 10 through the lower header 7. Although not shown, the upper wall of the lower header 7 is provided with a plurality of holes through which cooling water flows from the lower header 7 to the upper header 10. Reference numeral 11 denotes cooling water, 12 denotes a table roller, and 13 denotes a water supply pipe for supplying cooling water to the lower header 7.
A sleeve 14 provided with three or more holes is mounted inside the upper end of the nozzle 8.
給水管１３から下部ヘッダ７に給水された冷却水は、下部ヘッダ７の上部壁に設けられた前記の図示しない孔を経て上部ヘッダ１０に至り、ノズル８の上端からスリーブに設けられた孔に流入し、孔の下部から噴出してノズルの内部に流入し、ノズル下端から噴出される。 Cooling water supplied to the lower header 7 from the water supply pipe 13 reaches the upper header 10 through the hole (not shown) provided in the upper wall of the lower header 7, and reaches the hole provided in the sleeve from the upper end of the nozzle 8. It flows in, ejects from the lower part of the hole, flows into the nozzle, and is ejected from the lower end of the nozzle.
図８に示す冷却装置では、ヘッダが上部と下部で構成されているが、中空管からなる単一のヘッダに直管型のノズルが接続された冷却装置にも適用できる。本発明の冷却装置は、ヘッダに接続されているノズルが直管型のものであれば、どのようなものでも適用できる。 In the cooling device shown in FIG. 8, the header is composed of an upper portion and a lower portion, but the present invention can also be applied to a cooling device in which a straight pipe type nozzle is connected to a single header made of a hollow tube. As long as the nozzle connected to the header is a straight pipe type, any cooling device of the present invention can be applied.
本発明の実施例を、図１に示す熱延鋼帯の圧延ラインにおいて、図８に示す冷却装置により熱延鋼帯（熱鋼板）の冷却を行う場合について説明する。
図８において、ノズル８の長さと内径はそれぞれ６００ｍｍ、２５ｍｍ、ノズル１本当りの流量は２５Ｌ／ｍｉｎ、熱延鋼帯の幅方向におけるノズルのピッチは５０ｍｍ、ヘッダに接続されたノズルの本数は４８本である。
ノズルの上端部に装着されるスリーブの長さは全て３０ｍｍとした。
An embodiment of the present invention will be described in the case where the hot-rolled steel strip (hot steel plate) is cooled by the cooling device shown in FIG. 8 in the hot-rolled steel strip rolling line shown in FIG.
In FIG. 8, the length and inner diameter of the nozzle 8 are 600 mm and 25 mm, the flow rate per nozzle is 25 L / min, the nozzle pitch in the width direction of the hot-rolled steel strip is 50 mm, and the number of nozzles connected to the header is There are 48.
The length of the sleeve attached to the upper end of the nozzle was all 30 mm.
比較例１では、従来の単一の孔（孔径１１．０ｍｍ）が設けられたスリーブをノズルの上端部に装着した冷却装置で熱延鋼帯の冷却を行った。
本発明例１では、図５に示す、孔が３個（各孔径が６．４ｍｍ）設けられたスリーブをノズルの上端部に装着した冷却装置で熱延鋼帯の冷却を行った。
本発明例２では、図６に示す、孔が４個（各孔径が５．７ｍｍ）設けられたスリーブをノズルの上端部に装着した冷却装置で熱延鋼帯の冷却を行った。
実施例について、流路断面積等については以下のようになる。
In Comparative Example 1, the hot-rolled steel strip was cooled by a cooling device in which a conventional sleeve provided with a single hole (hole diameter 11.0 mm) was attached to the upper end of the nozzle.
In Example 1 of the present invention, the hot-rolled steel strip was cooled with a cooling device in which a sleeve provided with three holes (each hole diameter is 6.4 mm) shown in FIG. 5 was attached to the upper end of the nozzle.
In Example 2 of the present invention, the hot-rolled steel strip was cooled by a cooling device in which a sleeve provided with four holes (each hole diameter is 5.7 mm) shown in FIG. 6 was attached to the upper end of the nozzle.
About an Example, it becomes as follows about a channel cross-sectional area.
表１から分かるように、本発明例１、２の孔の総流路断面積はそれぞれ、９６．５ｍｍ２、１０２．０ｍｍ２であり、比較例１の孔の総流路断面積は９５．０ｍｍ２であり、いずれの実施例も孔の総流路断面積はおおむね同じである。 As can be seen from Table 1, each total flow path cross-sectional area of the holes of the present invention Examples 1 and 2, 96.5Mm 2, a 102.0Mm 2, the total flow path cross-sectional area of the hole Comparative Example 1 is 95. 0 mm 2 , and the total channel cross-sectional area of the holes is almost the same in all the examples.
上記の本発明例１、本発明例２、比較例１の冷却装置を使用して、仕上板厚３．０ｍｍ、引張強度５５０ＭＰａの熱延鋼帯を製造した。仕上圧延機出側での搬送速度は、鋼帯先端部で６５０ｍｐｍ、鋼帯先端部が巻取機に到達して以降は順次速度を上げて最高８００ｍｐｍまで増速した。鋼帯の仕上圧延機出側の温度は８６０℃で、冷却装置を使って、巻取機手前の温度計の指示が５００℃となるように冷却ゾーンの長さを制御した。
それぞれについて、ノズルから噴出する冷却水の鋼帯上での圧力値変動、鋼帯の巻取温度のばらつきおよび鋼帯の引張強度のばらつきを実測した。その結果を表２に示す。
Using the cooling devices of Invention Example 1, Invention Example 2, and Comparative Example 1 described above, a hot-rolled steel strip having a finished sheet thickness of 3.0 mm and a tensile strength of 550 MPa was produced. The conveyance speed on the delivery side of the finishing mill was 650 mpm at the steel strip tip, and after the steel strip tip reached the winder, the speed was increased gradually to a maximum of 800 mpm. The temperature at the delivery side of the finishing strip of the steel strip was 860 ° C., and the cooling zone was used to control the length of the cooling zone so that the instruction of the thermometer before the winder was 500 ° C.
About each, the pressure value fluctuation | variation on the steel strip of the cooling water ejected from a nozzle, the dispersion | variation in the coiling temperature of a steel strip, and the dispersion | variation in the tensile strength of a steel strip were measured. The results are shown in Table 2.
比較例１では、ノズルから噴射された冷却水の形状が不安定で、圧力センサーでの圧力測定値の変動が２８％であった。そして、巻取温度のばらつきΔＴは、目標の５００℃に対して±４３℃となり、引張強度のばらつきΔＴＳは、目標の５５０ＭＰａに対して±４０ＭＰａとなった。鋼帯の引張強度のばらつきが大きい部分は切り捨てたため、製品歩留が低かった。 In Comparative Example 1, the shape of the cooling water sprayed from the nozzle was unstable, and the fluctuation of the pressure measurement value by the pressure sensor was 28%. The winding temperature variation ΔT was ± 43 ° C. with respect to the target 500 ° C., and the tensile strength variation ΔTS was ± 40 MPa with respect to the target 550 MPa. The product yield was low because the portion where the variation in tensile strength of the steel strip was large was discarded.
これに対して、本発明例１では、ノズルから噴射された冷却水の形状が安定しており、圧力センサーでの圧力測定値の変動が４％であった。そして、巻取温度のばらつきΔＴは、目標の５００℃に対して±６℃となり、引張強度のばらつきΔＴＳは、目標の５５０ＭＰａに対して±５ＭＰａとなった。
本発明例２では、ノズルから噴射された冷却水の形状が安定しており、圧力センサーでの圧力測定値の変動が３％であった。そして、巻取温度のばらつきΔＴは、目標の５００℃に対して±５℃となり、引張強度のばらつきΔＴＳは、目標の５５０ＭＰａに対して±５ＭＰａとなった。
本発明例１と本発明例２はと引張強度のばらつきが小さく、鋼帯の切り捨て部分が発生せず、製品歩留まりは良好であった。
On the other hand, in Example 1 of the present invention, the shape of the cooling water sprayed from the nozzle was stable, and the variation in the pressure measurement value by the pressure sensor was 4%. The winding temperature variation ΔT was ± 6 ° C. with respect to the target 500 ° C., and the tensile strength variation ΔTS was ± 5 MPa with respect to the target 550 MPa.
In Example 2 of the present invention, the shape of the cooling water injected from the nozzle was stable, and the variation in the pressure measurement value by the pressure sensor was 3%. The winding temperature variation ΔT was ± 5 ° C. with respect to the target 500 ° C., and the tensile strength variation ΔTS was ± 5 MPa with respect to the target 550 MPa.
Inventive Example 1 and Inventive Example 2 had small variations in tensile strength, no steel strip was cut off, and the product yield was good.
以上のように、本発明の冷却装置により熱延鋼帯の長手・幅方向における巻取温度のばらつきを低減でき、材質均一性の向上が可能となった。
なお、本発明の実施例では、熱延鋼帯の冷却装置について示したが、本発明の内容はこれに限るものではなく、厚板など、他の熱鋼板を冷却水で冷却する場合において適用することが可能である。
As described above, the cooling device of the present invention can reduce the variation in the coiling temperature in the longitudinal and width directions of the hot-rolled steel strip, and can improve the material uniformity.
In the embodiment of the present invention, the cooling device for the hot-rolled steel strip is shown. However, the content of the present invention is not limited to this, and is applied when cooling other hot steel plates such as thick plates with cooling water. Is possible.
１ 加熱炉
２ 粗圧延機
３ 仕上圧延機
４ 冷却装置
５ 巻取機
６ 熱鋼板
７ ヘッダ、下部ヘッダ
８ ノズル
９ 屋根板
１０ 上部ヘッダ
１１ 冷却水
１２ テーブルローラー
１３ 給水管
１４ スリーブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating furnace 2 Coarse rolling mill 3 Finish rolling mill 4 Cooling device 5 Winding machine 6 Hot steel plate 7 Header, lower header 8 Nozzle 9 Roof plate 10 Upper header 11 Cooling water 12 Table roller 13 Water supply pipe 14 Sleeve
Claims (3)
The three or more holes are composed of four or more holes, and one of the holes is arranged at the center of the nozzle inner diameter, and the remaining holes are arranged concentrically with the center of the nozzle inner diameter at equal intervals. The apparatus for cooling a hot steel sheet according to claim 1, wherein the cooling apparatus is arranged.
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