JPS5861236A - Cooler in continuous heat treating installation for steel strip - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To permit uniform and stable cooling of steel strips by providing liquid spray nozzles having prescribed spreading angles for spraying at prescribed angles with respect to gas ejecting nozzles which open spacially. CONSTITUTION:A titled device 8 consisting of gas ejecting nozzles 11 which open spacially and liquid spray nozzles 13 which are provided in the positions above or below the nozzles 11. Said nozzles 13 are disposed at 40-80 spreading angles for right and left liquid sprays and with inclination at 30-60 deg. in an ejection direction with respect to the plane perpendicular to the nozzles 11. By such device 8, a steel strip 6 is cooled extremely stably and efficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅帯の連続熱処理装置、特に連続焼鈍装置に
おける冷却装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a continuous heat treatment apparatus for copper strips, particularly a cooling apparatus for a continuous annealing apparatus.

近時、自動車ボディー等に用いられる加工用冷延鋼帯の
熱処理（焼鈍）は、バッチ式焼鈍から、連続焼鈍方式に
かわりつ＼あり、すでに、国内企はじめ、各国の鉄鋼メ
ーカーで採用、実用稼動している。In recent years, the heat treatment (annealing) of cold-rolled steel strips used for car bodies, etc., has been changing from batch annealing to continuous annealing, which has already been adopted and put into practical use by steel manufacturers in both Japan and other countries. It is in operation.

この連続焼鈍設備は、概ね加熱帯、均熱帯、１次冷却帯
、過時効帯、２次冷却帯からなシ、さらに表面処理、調
質圧延等を適宜組合せた一連の構成からなっている。こ
れら各帯域においては、それぞれの目的に応した処理が
されるが、このうち１次冷却帯における処理手段として
は、いくつかの方法の提案があり、現在実用化さ、れて
いるものは、ガス冷却と、液体（水）冷却の２つに大別
される。This continuous annealing equipment generally consists of a series of configurations including a heating zone, a soaking zone, a primary cooling zone, an overaging zone, a secondary cooling zone, and an appropriate combination of surface treatment, temper rolling, etc. In each of these zones, processing is carried out according to its own purpose, and among these, several methods have been proposed as treatment means for the primary cooling zone, and the ones currently in practical use are: There are two main types: gas cooling and liquid (water) cooling.

ガス冷却は、鋼板の冷却速度は水冷却に比して遅く、従
って所望温度まで冷却するのに冷却ラインが長くなる。With gas cooling, the cooling rate of the steel plate is slower than with water cooling, and therefore the cooling line is longer to cool the steel plate to the desired temperature.

これに対し、水冷却は、前述した点は解決されるが、過
時効温度に再加熱する手段が必要となるほか、銅帯に変
形が起シやすい等の問題が残る。On the other hand, although water cooling solves the above-mentioned problems, it requires a means for reheating to the overaging temperature and also leaves problems such as the copper strip being easily deformed.

本出願人は、上述した問題点を解決するため銅帯の冷却
速度を比較的大きくでき、しかも、所望の温度例えば、
後続する過時効処理温度近傍に角帯温度の冷却を制御で
きる気液混合冷却法をすでに提案した。しかし、この方
法では、単に気液混合体を銅帯に吹きつければよもとい
うものではなく、種々の解決すべき問題が残っている。In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has realized that the cooling rate of the copper strip can be relatively increased, and the desired temperature, e.g.
We have already proposed a gas-liquid mixed cooling method that can control the cooling of the corner zone temperature near the subsequent overaging treatment temperature. However, with this method, it is not enough to simply spray a gas-liquid mixture onto the copper strip, and various problems remain to be solved.

本発明は上記した気液混合冷却装置における噴射手段を
改良し、竺却効率がよく、かつ銅帯の形状を損わない装
置を提供するものである。The present invention improves the injection means in the above-mentioned gas-liquid mixing cooling device, and provides a device that has good cooling efficiency and does not damage the shape of the copper strip.

すなわち、本発明は、間隔をもって開口する気体噴出ノ
ズルと、これらの気体噴出ノズルの上部または下部位置
に設けた液体スプレーノズルよシなる冷却手段を、銅帯
進行方向には埋直交する方向に複数段設けた冷却設備に
おいて、前記液体スプレーノズルは、液体スプレーの左
右の噴霧広が多角が４０〜８０度になるようにすること
、かつ気体噴出ノズルに垂直な面に対して３０〜６０度
噴出方向に傾けて配置することｆ：特徴とする。That is, the present invention provides cooling means such as gas jetting nozzles that open at intervals and liquid spray nozzles provided above or below these gas jetting nozzles, in a plurality of cooling means in a direction perpendicular to the direction in which the copper strip travels. In the cooling equipment provided in stages, the liquid spray nozzle is configured such that the left and right spray spread polygon of the liquid spray is 40 to 80 degrees, and the liquid spray is sprayed at an angle of 30 to 60 degrees with respect to a plane perpendicular to the gas jet nozzle. F: Characteristic: be arranged tilted in the direction.

以下末完＃Ｊｔ−ｖ！ＪＫ示す実施例にもとづいて説明
する。The following is the end #Jt-v! This will be explained based on an example shown by JK.

本発明に係る冷却装置は、連続焼鈍５設備の１次冷却帯
あるいはその他の冷却帯に適用できるが、これに限定さ
れるものでなく、例えば連続亜鉛メンキ設備等のメッキ
設備にも使用できる。The cooling device according to the present invention can be applied to the primary cooling zone or other cooling zones of continuous annealing equipment, but is not limited thereto, and can also be used, for example, to plating equipment such as continuous zinc coating equipment.

第１図は、本発明の冷却装置を連続処理ラインに設けた
場合の例を示すもので、１は冷却室を示し、該室Ｉは均
熱室（図示せず）からの通路２と、次工程例えば過時効
室（図示せず）への通路３と連続している。４および５
は通路２，３内に設けたハースロールであり、これを転
回点としてストリップ６を搬送している。冷却室１には
冷却装置８をストリップ６の巾方向に複数段一定間隔を
置いて設置する。FIG. 1 shows an example in which the cooling device of the present invention is installed in a continuous processing line, where 1 indicates a cooling chamber, and the chamber I is connected to a passage 2 from a soaking chamber (not shown). It is continuous with a passage 3 to the next step, for example an overaging chamber (not shown). 4 and 5
is a hearth roll provided in the passages 2 and 3, and the strip 6 is conveyed using this as a turning point. In the cooling chamber 1, a plurality of cooling devices 8 are installed at regular intervals in the width direction of the strip 6.

第２図以下は、本発明冷却装置８の具体例を示すもので
、９はガスノズルへラダーでアシ、７ランジ１０を介し
て取替え可能にガスノズル１１ｆニ一定間隔（５０〜２
５０ｍピッチ）に取付ける。１４はガスノズル１１の開
口である。１２は水ノズルヘッダーでアシ、ガスノズル
ヘッダー９よシ延長した支持板１５に固定するか１．別
途適宜の手段で水スプレーへラダーを回動可能に取付け
てもよい。該ヘラ　　゛グー１２には、ガスノズル開口
１４の上部あるいは下部に水スプレーノズル１３の噴出
口が位置するように、この水スプレーノズル１３ｆ、ガ
スノズル開口１４に併設する。この際、水スプレーノズ
ル１３については、次の条件内で設置する必要がある。FIG. 2 and subsequent figures show a specific example of the cooling device 8 of the present invention, in which 9 is a ladder to the gas nozzle, 7 is a flange 10, and is replaceable between gas nozzles 11f at regular intervals (50 to 2
50m pitch). 14 is an opening of the gas nozzle 11. 12 is a water nozzle header and is fixed to a support plate 15 extending from the gas nozzle header 9. The rudder may be rotatably attached to the water spray by a separate appropriate means. A water spray nozzle 13f is attached to the gas nozzle opening 14 in the spatula 12 so that the spout of the water spray nozzle 13 is located above or below the gas nozzle opening 14. At this time, the water spray nozzle 13 must be installed within the following conditions.

すなわち、その設置角度（第３図α）は、ガスノズルＩ
ＩＫ垂直な面に対して３０〜６０度の範囲内テすること
、また水スプレーノズルから噴出する水スプレーの噴霧
広がシ巾は４０〜８０度であること、がそれである。That is, the installation angle (Fig. 3 α) is the same as that of the gas nozzle I.
The angle is within the range of 30 to 60 degrees with respect to the plane perpendicular to the IK, and the width of the water spray ejected from the water spray nozzle is 40 to 80 degrees.

冷却室１に入るストリップ６は、再結晶温度以上に均熱
された後に適宜冷却され又は冷却されない高温状態にあ
シ、また０、１〜１．５　ｖｍという薄いために、冷却
に対しては極めて敏感である。すなわち、冷却にむらが
あると、ストリップの形状が変化する。そのため、冷却
媒体は、ストリップ中方向の表面に間断なく均一に噴射
されなければならない。本発明における水スプレーのヘ
ッダー圧はノズルよシの噴流水が安定する０、　５〜１
．０　Ｋｇ／ｃｄの間で選択されるが、この場合の水ス
プレーノズル１３の角αは、実験の結果３０〜６０度の
範囲にあれば、はｙ均一のミスト流となり、前述した問
題点を解消できることがわかった。３０度以下の狭い角
度になると噴射水とガス噴流との混合が不十分になるお
それがあシ、また６０度よシ広くなるとガス噴流上方の
水が薄くなシ且つ下方が厚くなって均一なミスト流が得
られない。The strip 6 entering the cooling chamber 1 is in a high temperature state, which may or may not be appropriately cooled after being soaked to a temperature above the recrystallization temperature, and because it is thin (0.1 to 1.5 vm), it is difficult to cool. Extremely sensitive. That is, uneven cooling causes changes in the shape of the strip. Therefore, the cooling medium must be sprayed uniformly and without interruption onto the surface of the strip. The header pressure of the water spray in the present invention is 0.5 to 1, which stabilizes the water jet from the nozzle.
．． The angle α of the water spray nozzle 13 in this case is in the range of 30 to 60 degrees as a result of experiments, resulting in a uniform mist flow and solving the above-mentioned problem. I found out that it can be resolved. If the angle is narrower than 30 degrees, there is a risk that the water injected and the gas jet will not mix sufficiently, and if the angle is wider than 60 degrees, the water above the gas jet will not be thin and will become thicker below, resulting in an uneven distribution. Unable to obtain mist flow.

第７図は本発明者らが行った適正噴霧域を得るための角
度αの選定実験の結果を示すもので、角度αが３０〜６
０度の範囲内にあれば、きわめて安定した噴霧状態が得
られることがわかる。この角度範囲外では部分的に粗噴
霧域が生じ、均一なミスト流が得られ難い。Figure 7 shows the results of an experiment conducted by the present inventors to select the angle α to obtain an appropriate spray area.
It can be seen that within the range of 0 degrees, an extremely stable spray state can be obtained. Outside this angular range, coarse spray areas occur partially and it is difficult to obtain a uniform mist flow.

本発明は、ストリングの冷却を気液混合（ミスト）の使
用に止まらず、第５図に示すように必要あれば高水量時
に水スプレーのみの場合にも選択使用が可能であり、こ
の場合に水スプレーの角αを３０度以下の急峻角とすれ
゛ば、水スプレーのストリップへの到達距離が長くなシ
適切な冷却速度が得られない。このような角度範囲に操
業中に変更しようとする場合は、前記した如く水スズレ
ーヘツダーが回動するように構成すればよい。The present invention is not limited to using a gas-liquid mixture (mist) to cool the string, but can also be selectively used when only water spray is used when the amount of water is high, as shown in Figure 5, if necessary. If the angle α of the water spray is set to a steep angle of 30 degrees or less, the reaching distance of the water spray to the strip is long and an appropriate cooling rate cannot be obtained. If it is desired to change this angle range during operation, the water volley header may be configured to rotate as described above.

ストリップ面に尚るξストを均一にするためには、第６
図に示すように水ノズル１３の広がシ角度θを４０〜８
０度の範囲に規定する必要がある。In order to make the ξ strain uniform on the strip surface, the sixth
As shown in the figure, the spreading angle θ of the water nozzle 13 is set to 40 to 8.
It is necessary to specify a range of 0 degrees.

すなわち、広がシ角度θが広ぐなシ過ぎるとミスト流に
むらが生じる。従って、むらのないミスト流を得るため
には８０度が限界であシ、又４０度以下になると、ノズ
ル配置の間隔が短かく、設置本数が必要以上に多くなる
次め設備的に不経済である。更に・、水ノズル孔径が小
さくなることから、詰りゃすくなシ、実用的でない（通
常２〜３Ｍ以上の孔径が良いとされている）。That is, if the spread angle θ is too wide, unevenness will occur in the mist flow. Therefore, in order to obtain an even mist flow, the limit is 80 degrees, and if the angle is less than 40 degrees, the spacing between the nozzles will be short and the number of nozzles installed will be larger than necessary, which is uneconomical in terms of equipment. It is. Furthermore, since the water nozzle hole diameter becomes small, it is difficult to clog and is not practical (usually, a hole diameter of 2 to 3 M or more is considered good).

第８図は噴霧広がシ角θを変化させた場合の噴θ 霧状態の良否を実験した結果であシ、−が２０〜４０度
即ち角度θが４０〜８０度の範囲とするのが適正噴霧域
となることを示している。この範囲以下では適正噴霧域
が狭くて実用的でなく、又この範囲を超えると粗噴霧域
が生じ均一なミスト流が得られない。Figure 8 shows the results of an experiment to determine the quality of the spray when the spray spread angle θ was varied. This indicates that the spray area is appropriate. Below this range, the appropriate spray range is too narrow to be practical, and above this range, a coarse spray range occurs, making it impossible to obtain a uniform mist flow.

以上説明し之よ５に１本発明は連続熱処理装置の冷却を
、極めて安定し且つ効率よく達成することができる。さ
らに次のような効果がある。すなわち、水スグレーその
ものが巾をもっているので、ノズルの左右ピッチを粗く
できるためノズル数が少くなり装置製作及び整備上有利
である。As explained above, the present invention can achieve extremely stable and efficient cooling of a continuous heat treatment apparatus. Furthermore, there are the following effects. That is, since the water sugley itself has a width, the left and right pitch of the nozzles can be made coarser, which reduces the number of nozzles, which is advantageous in terms of device manufacturing and maintenance.

又水ノズル口径を大きくできることから、詰り防止の面
でもすぐれている。さらに高水量時、通常水ノズルヘラ
・ダー圧力で０．５〜１．　ＯＫＶｃｒＡ以上の場合は
水スプレー単独で、均一で安定した冷却が得られる。従
ってこの時は気体噴霧用の動力が不要となシ、省エネル
ギー的にも有利な気水冷却装置といえる。Furthermore, since the diameter of the water nozzle can be increased, it is also excellent in preventing clogging. Furthermore, when the water flow is high, the normal water nozzle pressure is 0.5 to 1. When the temperature is above OKVcrA, uniform and stable cooling can be obtained with water spray alone. Therefore, in this case, there is no need for power for gas spraying, and it can be said that the air/water cooling device is advantageous in terms of energy saving.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に係る冷却装置の構成図、第２図は同冷
却装置の正面図、第３図は同玲却ノズルの第２図ト」ｍ
断面図、第４図は気水噴霧の一部断面状態説明図、第４
図は本発明冷却ノズルを水噴霧に適用した場合の一部断
面説明図、第６図は水スプレー、ノズルの噴出広がり角
説明図、第７図は水スズレーノズルの噴出角度αを選定
する実験結果を示す図表、第８図はノズルの広がり角度
θを選定する実験結果を示す図表である。 １・・・冷却室、２，３・・・通路、４，５・・・ノ・
−スロール、６・・・ストリップ、８・・・冷却装置、
９・・・ガスノズルヘッダー、１０・・・７ランジ、１
１・・・ガスノズル、１２・・・水ノズルヘッダー、１
３・・・水スプレーノズル、】４・・・ガスノズル開口
、１５・・・支持板。 特許出願人　代理人 弁理士　矢　葺　知　之 （ほか１名） 第　１ｖＪ 第３図 第５図 第４図 第６図 ＾ 手続補正書（方式） 昭和５７年３月２３日 特許庁１長官　島　Ｒイ　毎　塑　殿 １、事ｆ牛の表示　昭和５６年　特　許　願第１５８１
０６号２、開明の名称 事件との関係　出願人 住　所（居所）東京都千代田区大手町二丁目６番３号氏
　名（名称）　　（６６５＋新日本製鐵株式会社４、代
　理　人 （ほか１名） ５補正命令の日付　　昭和−ｉ７年２月４日０、補正の
対果 明＠書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第８頁１６〜１７行の「第４図は本廃明冷
却ノズルを水噴霧に適用した場合の一部断面説明図、Ｊ
を「第５図は本発明冷却ノズルを水噴霧に適用した場合
の一部断面説明図、１と訂正する。Fig. 1 is a block diagram of the cooling device according to the present invention, Fig. 2 is a front view of the cooling device, and Fig. 3 is a diagram of the cooling nozzle.
Cross-sectional view, Figure 4 is a partial cross-sectional state explanatory diagram of air water spray, Figure 4
The figure is a partially cross-sectional explanatory diagram when the cooling nozzle of the present invention is applied to water spray, Figure 6 is a diagram illustrating the water spray and the jet spread angle of the nozzle, and Figure 7 is the experimental result for selecting the jet angle α of the water spray nozzle. FIG. 8 is a chart showing experimental results for selecting the nozzle spread angle θ. 1... Cooling room, 2, 3... Passage, 4, 5... No.
- throttle, 6... strip, 8... cooling device,
9...Gas nozzle header, 10...7 lunge, 1
1...Gas nozzle, 12...Water nozzle header, 1
3...Water spray nozzle, ]4...Gas nozzle opening, 15...Support plate. Patent Applicant Representative Patent Attorney Tomoyuki Yafuki (and 1 other person) Figure 1vJ Figure 3 Figure 5 Figure 4 Figure 6 Procedural amendment (method) March 23, 1980 Patent Office 1 Commissioner R. Shima 1. Display of Cow 1981 Patent Application No. 1581
06 No. 2, relationship with the Kaimei name case Applicant address (residence) 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (665 + Nippon Steel Corporation 4, agent (etc.) 1 person) 5. Date of amendment order February 4, 1939 0, Brief explanation of the drawings in column 7 of the statement of the results of the amendment, Contents of the amendment (1) Page 8 of the specification, lines 16-17 ``Figure 4 is a partial cross-sectional explanatory diagram when the present cooling nozzle is applied to water spray, J
``Figure 5 is a partially cross-sectional explanatory diagram when the cooling nozzle of the present invention is applied to water spray,'' is corrected to ``1''.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 銅帯の連続熱処理設備に設けた冷却装置において、間隔
をもって開口する気体噴出ノズルと、これらの気体噴出
ノズルの上部または下部位置に設けた液体スプレーノズ
ルからなる気液噴出ノズルを有し、前記液体スプレーノ
ズルは、液体スプレーの左右の噴霧広が多角度が４０〜
８０度で、かつ気体噴出ノズルに垂直な面に対して３０
〜６０度噴出方向に傾けて配設したことを特徴とする銅
帯の連続熱処理設備における冷却装置。A cooling device installed in a continuous heat treatment facility for copper strips has a gas-liquid jet nozzle consisting of gas jet nozzles that open at intervals and a liquid spray nozzle installed above or below these gas jet nozzles; The spray nozzle has a multi-angle range of 40~
80 degrees and 30 degrees to the plane perpendicular to the gas jet nozzle.
1. A cooling device for continuous heat treatment equipment for copper strips, characterized in that the device is installed at an angle of ~60 degrees in the direction of ejection.