JPH04367313A - ストリップの冷却方法及びその冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストリップの冷却方法
及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱延のストリップ冷却においては、一般
にラミナーノズルやスプレーノズルが用いられているが
、これは主に冷却水噴射量とストリップへの衝突力を利
用して所望の冷却能力を得るものである。特にストリッ
プ下面の冷却に関しては、通板性の問題からその衝突力
をあまり上げられないため、冷却能力は一般に上面より
低いとされている。この上下冷却能力差により、ストリ
ップ厚み方向に機械的特性、例えば引張強度値等に不均
一を生じることがある。

【０００３】そこで、下面冷却能力を強化する方法が特
開昭５６−２０１２６号公報や特開昭６２−２５９６１
０号公報で提案されている。特開昭５６−２０１２６号
公報記載の発明は、図１１に示すようにストリップ１３
に弾性的に押圧された冷却パッド１７との間に高速の冷
却水を強制的に噴出させることにより、効率的に冷却さ
せようとするものである。又、特開昭６２−２５９６１
０号公報記載の発明は、図１２に示すようにストリップ
１３と搬送ローラー７Ａ、７Ｂ間のスペースに近接して
ストリップガイド２３を設け、柱状冷却水噴射ノズル２
４を設置し、冷却面積を拡げて冷却効率を向上させよう
とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５６−２０１２
６号公報記載の発明をストリップ下面冷却に用いた場合
、冷却水噴出孔１８から高速水流が噴出するため、条件
によってはストリップ１３が浮上して通板性の悪化を生
じることがある。又、特開昭６２−２５９６１０号公報
記載の発明では、冷却水量が増加した時、給水量がスト
リップガイド２３とローラー７Ａ、７Ｂの間隙からの排
水量を上回り、水が溢れる状態となるおそれがある。 この場合、ストリップ１３が浮上して通板性の悪化を生
じる。又、これら両発明共、良好な通板性を確保しよう
とすると冷却水量を減少させるか或いはストリップへの
衝突力を弱める等の対策が必要となるが、この場合冷却
能力は低下するという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却方法は、旋
回力を付与した冷却水を走行するストリップの表面へ近
距離から噴射してストリップの冷却を行うことを特徴と
するストリップの冷却方法、及び、ノズル１本当たりの
冷却水噴射量を１００ｌ／ｍｉｎ未満、ストリップとノ
ズル間の距離を５０ｍｍ未満とする前記冷却方法であり
、本発明の冷却装置は、上面が開放された円筒状ノズル
の円周接線方向対称位置に複数個の冷却水供給口を設け
ると共に該上面に水平なガイド板を設けたノズルを、ス
トリップ搬送ローラー間に該ガイド板とストリップとの
距離を５０ｍｍ未満として設置したことを特徴とするス
トリップの冷却装置である。

【０００６】

【作用】本発明の作用を確認するため、オフラインにて
鋼板への水の衝突圧力分布測定及び鋼板の冷却実験をし
た結果について説明する。

【０００７】図１（ａ）〜（ｂ）は本発明の冷却装置を
示す図である。

【０００８】冷却装置１本体は、内径９０ｍｍ、高さ５
０ｍｍのものを製作した。冷却装置１への冷却水供給口
３Ａ、３Ｂは、内径１０ｍｍのものを２個接線方向対称
の位置に配置した。ノズルの上方には圧力測定用センサ
ー５ａ〜５ｅを１０ｍｍピッチで接着したアクリル板４
を設置した。冷却装置１への総給水量は、５０及び１０
０ｌ／ｍｉｎとした。又、冷却装置１とアクリル板４と
の距離は、５〜８０ｍｍの範囲に設定した。

【０００９】このようにして冷却装置周辺の圧力分布を
測定した結果を図２に示す。同図に示すように、ノズル
中心Ｙから約２０ｍｍの５ｃの位置までは正圧であるが
、徐々に減少して、約３０ｍｍの５ｄの位置で負圧が生
じている。これは、冷却装置１から吐出した旋回流がア
クリル板４とガイド板２との狭い領域を通過する際に高
速流となるため生じる現象である。旋回流を与えない流
れでは、負圧は生じるがその程度はかなり減少している
。従って、吸引力には旋回流が寄与しているといえる。

【００１０】又、図３は冷却装置とストリップとの距離
Ｌと吸引力の関係を示した図であるが、距離が５０ｍｍ
以上では吸引力は作用していない。このことから、吸引
力を有効に得るためには冷却装置１とストリップとの距
離は５０ｍｍ未満にすることが望ましい。

【００１１】又、ガイド板２の寸法の影響を調べるため
に、寸法を変えたガイド板を３種類用意して吸引力を測
定した結果を図４に示す。ガイド板２の寸法は、圧力測
定用のアクリル板と同寸法の１２０ｍｍ角、それより大
型の１５０ｍｍ角、及び小型の８０ｍｍ角とした。図４
によれば、ガイド板の寸法が８０ｍｍ角の場合は１２０
ｍｍ角に比べ端部５ｄ、５ｅの吸引圧力が減少している
が、１２０ｍｍ角及び１５０ｍｍ角では吸引圧力の値に
殆ど差はないことがわかる。従って、本発明の冷却装置
では、効率的に大きな吸引力を得ようとするならば、ガ
イド板２の寸法はストリップの寸法（幅）と同等乃至そ
れ以上とることが望ましい。

【００１２】冷却水供給口３Ａ、３Ｂの取り付け位置の
影響を調べた結果を図５に示す。圧力は、図１の５ｄの
位置で測定したが、給水口が上部に位置する程吸引力は
強くなる傾向を示している。

【００１３】次に、本冷却装置の冷却能力を調べた結果
を示す。図６は、本冷却装置で鋼板を冷却した時の表面
温度履歴を示す図である。冷却装置と鋼板の距離は３０
ｍｍ、冷却水量は５０ｌ／ｍｉｎに設定して冷却実験を
行った。表面温度は、鋼板の表面下１ｍｍに熱電対を埋
め込み測定した。図６に示すように、冷却水の旋回有無
で冷却能力には約１．２倍の差がついており、旋回流に
より冷却が促進されていることが確認された。

【００１４】

【実施例】図７は、本発明の冷却装置を熱延工場のラン
アウトテーブルの一部に設置した様子を示す図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の冷却装置１を仕上圧延
機直近の冷却ゾーン下部１１の搬送ローラー７Ａ、７Ｂ
間に設置した様子を示す図である。また図９（ａ）、（
ｂ）は、現在一般にランアウトテーブルの下部冷却に用
いられているスプレーノズル１６を前記同様の位置に設
置した様子を示す図である。

【００１５】冷却装置のガイド板２とストリップ１３と
の距離は３０ｍｍ、冷却装置１個あたりの冷却水量は５
０ｌ／ｍｉｎに設定し、ストリップの冷却実験を行った
。

【００１６】冷却能力は、本発明の冷却装置を設置した
冷却帯前後の放射温度計１５Ａ、１５Ｂの温度降下量か
ら算出した。又、同時に通板性の評価も行った。実験時
のストリップ平均寸法は、厚み２．８ｍｍ、幅９５０ｍ
ｍであった。

【００１７】図１０は、冷却能力を表す指標としてスト
リップの平均冷却速度を比較した図である。同図に示す
ように、本発明は従来のスプレー冷却に比べ約１．２倍
の冷却能力が得られていることが確認された。これは旋
回流による冷却促進の効果に他ならない。

【００１８】表１には、通板性の評価として目視観察を
行った結果を示した。旋回流ノズルで冷却した場合、従
来のノズルに比べ走行時に発生するストリップの波うち
の現象は少なくなっている。これは、旋回流によるスト
リップの吸引効果によるものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、旋回水流がストリップ
に衝突することによりストリップと冷却水界面の熱伝達
を促進する効果があり、冷却効率向上をはかることがで
きる。又、冷却装置とストリップの間には負圧が発生す
ることによりストリップには吸引力が作用し、ストリッ
プへの冷却水の衝突による浮上力を吸収し、通板性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却装置を示す図であり、同図（ａ）
は断面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ矢視図、同図（ｃ）はＢ
−Ｂ矢視図である。

【図２】本発明の冷却装置の効果を圧力分布について示
す図である。

【図３】本発明の冷却装置の効果をノズルと板との距離
Ｌと吸引力との関係について示す図である。

【図４】本発明の冷却装置の効果をガイド板の寸法の影
響について示す図である。

【図５】冷却水供給口の位置の影響を示す図である。

【図６】表面温度履歴を示す図である。

【図７】本発明の冷却装置を熱延工場のランアウトテー
ブルの一部に設置した様子を示す図である。

【図８】本発明の冷却装置を仕上圧延機直近の冷却ゾー
ン下部の搬送ローラー間に設置した様子を示す図である
。

【図９】現在一般に熱延ランアウトテーブルに用いられ
ているスプレーノズルを示す図である。

【図１０】ストリップの冷却速度を比較した図である。

【図１１】従来の冷却ノズルを示す図である。

【図１２】従来の冷却ノズルを示す図である。

【符号の説明】

１　　冷却装置 ２　　ガイド板 ３Ａ、３Ｂ　　冷却水供給口 ４　　アクリル板 ５ａ〜５ｅ　　圧力測定用センサー ６　　冷却水供給パイプ ７Ａ、７Ｂ　　搬送ローラー ８　　冷却水供給ヘッダー管 ９　　スプレーノズル用ヘッダー管 １０　　仕上圧延スタンド １１　　冷却ゾーン下部 １２　　ピンチロール １３　　ストリップ １４　　ダウンコイラー １５Ａ、１５Ｂ　　放射温度計 １６　　スプレーノズル １７　　冷却パッド １８　　冷却水噴出孔 １９　　平行リンク ２０　　バネ ２１　　可とう板 ２２　　鉛直ノズル ２２ａ〜２２ｃ　　傾斜ノズル ２３　　ストリップガイド ２４　　柱状冷却水噴射ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　旋回力を付与した冷却水を走行するス
   トリップの表面へ近距離から噴射してストリップの冷却
   を行うことを特徴とするストリップの冷却方法。
2. 【請求項２】　　ノズル１本当たりの冷却水噴射量を１
   ００ｌ／ｍｉｎ未満、ストリップとノズル間の距離を５
   ０ｍｍ未満とすることを特徴とする請求項１記載の冷却
   方法。
3. 【請求項３】　　上面が開放された円筒状ノズルの円周
   接線方向対称位置に複数個の冷却水供給口を設けると共
   に該上面に水平なガイド板を設けたノズルを、ストリッ
   プ搬送ローラー間に該ガイド板とストリップとの距離を
   ５０ｍｍ未満として設置したことを特徴とするストリッ
   プの冷却装置。