JPS5881510A - 鋼板の均一冷却方法 - 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】 本発明は鋼板特に材質改善を目的とした厚鋼板の均一冷
却方法に係る。

一般に厚鋼板の冷却装置は、近年材質改善、特に強度や
靭性の改良を主目的とするものが大勢を占めて来た。水
冷により拐貿改善を行うには、鋼板全体を均一に、すな
わち鋼板の全箇所を極力同一温度から同一温度迄、同一
の冷速で冷却する事が必須条件であり、温度狙いの範囲
も材質要求の高級化に伴い狭少化の傾回にある。又均一
冷却を行わないと鋼板形状ケそこなう事にもなる。

冷却装置には、従来より上面にうく゛ナーフローーコー
ー 冷却、下面に水の広がりを持つノズル冷却（スプレィノ
ズル）が一般に使用されて来たが、鋼板全面にわたって
変形がなく、］二１つイΔ′ｌ！ｉ’　Ｖ」・らの々い
吻−冷却を行なうことは相当に難しい。

本発明者等の試験によると、特ＶＣ鋼板周囲部分におい
てかかる傾向が強く、この点について検討の結果、下面
用の冷却水が、冷却中に鋼１尺の四周、つまり鋼板の前
後端及び両サイドよりはね−にり、これが実質的に鋼板
周囲での冷却水増ｌＪｎを・ｂたらしていることが判明
した。

第１表は前記試験を行なった際の条件−〇あり。

この時の鋼板の材質のばらつき及び鋼機形状を第１図、
第２図及び第３図に示している。

２− −３− 特開”ｒｆ　５８−８１５１（Ｊ　（２）即ち、第１図
に従来法Ａ、、Ｉ３，０における鋼板の板幅方向の材質
ばらつきを示しているが、Ａに対応する材質をａ、Ｈに
対応する拐質をす、Ｃに対応する拐質をＣであられして
いる。

これから明らかなように、下面水のはね上りにより鋼板
の端部側の冷却１ｇ度か、中火部Ｉｆ（’比べて相対的
に速くなり、端部側の強度が１１−１°１くなる一方で
、靭性や伸び値が低下する、 又鋼板形状についても、端部側、／′Ｉ・実ＴＩ的に水
量密度が高ぐ斤る結果、第２図のように鋼板の前後端／
バ変形し、又全長にわたって第、′つ図のように耳部分
の板波が発生する、第２図は試験への例、第３図は試験
Ｂの例を示し、図中ｄはドライブサイド、Ｗはワークサ
イド、ｔは中央をボしている。

而してかかる下面水の」二面へのはね上シ歌は、板端部
（両サイド）とノズルとの位ｉｆｆ、ｊ対応関係により
、第・８図の○印で示すように大幅νＣ変化し、１′・
・］、。

従って鋼板の幅がわずかに変化しても、又通板中の斜行
等により、鋼板材質むらは変化することになり、従って
鋼板形状も一枚毎に異なるものとな４− る。

このような鋼板材質ばらつき対策として、種々の方策を
提案せるも、いずれも決定的方法とはいえない。

両サイドの材質ばらつき対策例（１）として、鋼板上面
冷却水の両サイドの水をカットし、下面のはね上り冷却
水により上面両サイドの冷却を行う方法がある。この方
法は上面冷却水のカットの為の機構を要し、又下面冷却
水のはね上りには第８図に示した通り再現性がとほしい
ので、水量も上面と一致しない。従って材質、形状とも
に再現性が悪くなる。

両サイドの材質ばらつき対策例（２）として、下ヘッダ
ーを鋼板幅方向に細かくゾーン分割するか、極端には全
ノズルに自動弁を設ける方法、又はへラダーそのものに
スプレィ幅を変更させる機構を持たせる等の提案がある
が、工業的には複雑な機構となり、メンテナンス性も悪
くまだ実用化の例はない。

又圧延前後端の材質ばらつき対策例（１）として、５− 前後端の一部分のみ、冷却開始、終了時間をすらせ、そ
の部分のみ正味冷却助゛間企短ぐする方法があるが、当
然の事ながら冷却開始、完了温度をずらせる串が前提で
ある為、前後ψ１１□１部の材質上の差を完全になくす
事は出来ない。

史に圧延前後端の材質ばらつき対策例（２）として、鋼
板の通過に応じ、各ヘッダ〜の貞」−に鋼板が来た時に
、その下のヘッダーに通水もしくは通水中のもののシャ
ッターを開ぎ、通ｊ１−Δ後に前記ヘッダーのバルブ又
はシャッターを閉しる方法がある。

バルブの場合は開閉時の１１１１後のスプレィパターン
の形成不足やバルブの応答速度、シャッターの場合も応
答速度等に問題があり、工業的に複雑な機構となり、ア
イディアは良いが木だ実用化の例はない。

又全体の対策として、下面に水の広がりを持たないか、
又は極端に小さいノズル、例えはキリ穴ジェット等によ
る冷却が考えられるが、この場合水が直接当る両所が過
冷され、ミクロ的な不均一冷却を起し、材質上特に伸び
値の１氏下を招く。従＝６− つて下面にはスプレィノズルが多用されている。

本発明は、これらの実情に鑑みて種々検討の結果、下面
ノズルの角度或いはノズル開閉などの方丈を採ることに
よって、下面冷却水を鋼板上面へはね上けることを制止
することが、最も工業的で実現性のある均−冷却法であ
ることを知見したものである。

以下本発明を回向に示す実施例に基づいて具体的に説明
する。

まず鋼板の前後端での下面水のはね」二り水量について
述べる。第９図は鋼板１に対する下ノズル２配列を示し
ているが、この側面を表わすのが第５図である。（第９
図中人はワークサイド、１３はドライブサイドを示した
。） 鋼板ｌはロール３上を走行し、下ノズル２からの水噴射
で冷却される。ノズル２−］は鋼板の進行方向に所定の
角度θ／ビけ１頃斜し、ノズル２−２は垂直方向を指向
している。試験例で？ｉ−’Ｆノズル２の水量が９角度
は７Ｃ）０であり、下面水量密層は０．８０ｙｙｌ／分
・ｍ２である。

７− この条件でノズルｉ、の角度θを種々変化させて、板上
へのはね上り水）ｊｉ密度を測定したものが′第６図で
ある。

即ち第６図は板端からのはね−１−り水の到達距離と、
位置毎のはね上り水量密度を示しており、ノズルを真上
に向ける（θ−０°）と鋼板前端への冷却水のはね−Ｆ
りは、最大０３扉／分・ｍ”、到達距離も１フルにもお
よぶ。しか（７ノズル角度θを除徐に太きくしていくと
、はね上り量は数音されることを示しており、ノズル角
度と単位１ｉ’ｉあたりのはね上り水量（ｍ１／分・ｙ
ｒ？　）との関係に″Ｊ５７図）から判るように、θ會
２５°にすると、はね−ｌニジ水出は００２ｍ３／分・
ｍ２程＆となり、実質上（イタ′１むらには大きな影響
がないことを（イ１′認している。

又これらのことは、ノズルの水〃、かり角度を小さくす
れば、同様の効果があること４＝　Ｊ８：味し、従って
スプレーパターンを確保でき、「１つ伺賀むらの生じな
い範囲内で、可及的に前１ｊｌＬノズル角θを小さくす
ることは有効である。

一方進行方向にノズル角４１テつりることは、鋼板８− 前端にとっては有用であるが、鋼板の後端へのはね上り
か懸念されるが、鋼板自体ある速度をもって前進してい
ること及び第５図のようにノズル２−２列をはソ真上に
指向させることで、ノズル２−１側の水流と衝突させ、
勢いを相殺させ、この問題を解決できる。

月１ｊち第５図のような配列にすると、逆に鋼板前端へ
のはね上りが生じるおそれかあったが、実際は実質上影
響のない程度のものであった。これは上面側のラミナー
ノロ−水が水カーテンとなっているためである。

第２表は本発明の効果釦確認するためのル（験条件であ
り、この結果を第１図中にｃｌ、　　ｅ、　　ｆでプロ
ットし、且つ第３図に鋼酸形状ケ図７バしている。

即ち第１図のｄは第２表のＤ、θはＥ＝　ｆはＦ゛をそ
れぞれ示し、全体にわたっては＼゛ばらつきのない材質
が得られており、鋼板形状についてもはソ平粕な形状を
呈している。（これらの試験はノズル角θは２５°で行
なっている。） 一方鋼板進行方向に対し、その両サイドにおいてもはね
上りが生ｔ７る。このはね上り水量は、鋼１反端部（エ
ツジ）とノズルとの相対位置関係によって大目コな変化
がある。例えば第９図は、鋼−ｋ　ｌとノズルとの平面
的な位置関係ケ示しているが。

通常ノズルは均−全１和冷却を目的として千鳥状に配置
されるっこれらのノズル列上を鋼板が矢印方向に走行す
る過程で、鋼・成エツジとノズル中心との間隔ははね上
り水量に微妙に目、つ犬１−１］に変化する。

本試験では下面設ポ水量ｏ、ｅｍ″／分・ｍ′に対し、
最大０．３　ｍ″／分・扉のはね上り水量で、はね上り
距離は端部より７００’ｗｎｎに１１し、又逆に前６１
間隔が５５　＋＋Ｉｍ−（’あるとき、はね上り水石゛
ｖＪ、最小となっている。このことか鋼板端部の材質む
らを惹起し、しかも再現ｉ牛不良の１（１１因と、ｆｆ
っている。

従って鋼板の両サイドはね上り防＋Ｌ、　Ｃ（二ついて
は、ノズルの噴射角を両サイドの外側へ同けて噴射させ
る方法、或いはノズルは貞」二に向けて鋼板よりも広く
噴射しながら、処理鋼板幅に応じたンヤッターを設け、
１枚毎の鋼板幅に応じ予め開閉しておき、はね上りを防
止する方法、いずＡｔの方法でも良い。

第８図中に・印でプロットしているか、両サイド（端部
）については、はゾ完全に目ね上りを制止することがで
きる。

以−上述べたように、従来ｊ１、ｊ板の！ｔｉｌｌ　：
＋１冷７．ＳＩＩ　ｉｌごおいて生じていた鋼板端部の
材）７４↓むら、板形状不良の問題ケ極めて簡便な方法
でＷ（’／）＜　Ｌ　；／（ものであり、その効果は極
めて顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法と本発明法ｒ／（−よ／、）鋼板の板幅
方向の旧買ばらつきを示す比較図、第：３図、第３図は
従来の冷却法奮行なった場合の鋼板の形状不良のクラン
５第４図は本発明による冷期１、宍を採用Ｊした場合の
グラフ、第５１シ１は本発明による冷却の模式図、第６
図は第５図で試験をした場合に得られた板端からの距離
とはね上り水量密度のグラフ、第７図はノズル角度とは
ね上り水量密度との関係のグラフ、第８図は板幅方向距
離とはね上り水量密度のグラフ、第９図は鋼板とノズル
平面的模式１；鋼板　　　　　　　２；丁ノズル ３；ロール −」３− 第７図 席２図 −一一十寝ＴＯＰ （ｚＬｔｔ　′ＶＰ）　”ｇ　＠番手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板の上下面に水噴射を行なって冷却するにあたｐ、下
   面ノズル角ＩＷ或いはノズル開閉なとの調整によって、
   下面冷却水の鋼板上面へのはね上げを制止することを特
   数とする鋼板の均一冷却方法。