JP2003080307A - Method for setting flow speed of emulsion in conduit - Google Patents

Method for setting flow speed of emulsion in conduit

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JP2003080307A
JP2003080307A JP2001275511A JP2001275511A JP2003080307A JP 2003080307 A JP2003080307 A JP 2003080307A JP 2001275511 A JP2001275511 A JP 2001275511A JP 2001275511 A JP2001275511 A JP 2001275511A JP 2003080307 A JP2003080307 A JP 2003080307A
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conduit
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Koji Kawashima
浩治 川島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for setting the flow speed of emulsion in a conduit in which the flow speed of the emulsion in the conduit where the emulsion consisting of oil diluted with water flows is adjusted under a prescribed condition, and adhesion of any foreign matters to a conduit wall due to oil composition can be prevented. SOLUTION: In the method for setting the flow speed of the emulsion in the conduit in which the emulsion consisting of oil diluted with water flows in the conduit 20, and a part of the emulsion is ejected from a nozzle 3 provided in the conduit 20, the flow speed of the emulsion is adjusted so that the low laminator flow thickness δis smaller than the oil particle diameter R.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、油を水で希釈して
なるエマルジョンが管路内を流れ、前記エマルジョンの
一部が前記管路に設けられたノズルから噴射されるよう
になっているる管路内におけるエマルジョンの流速設定
方法、特に、冷間圧延において圧延油を水で希釈してエ
マルジョン状態で供給する際に用いられるスプレーヘッ
ダの外管と内管との間の管路内を流れるエマルジョンの
流速設定方法に関する。 【0002】 【従来の技術】冷間圧延における圧延機の圧延ロールと
被圧延材との間の摩擦を低減させて被圧延材の加工を容
易にしたり、被圧延材の表面をきれいな製品となるよう
に仕上たりするため、例えば、図5に示す圧延油供給装
置が使用される(特公平7−90251号公報参照)。 【0003】この圧延油供給装置において、圧延油は給
油配管104から給油制御ポンプ106,106’を介
してスプレーヘッダ102,102’の内管109,1
09’の中央部へ直接供給されるようになっている。一
方、希釈水は、給水配管105から給水制御ポンプ11
1を介してスプレーヘッダ102,102’の内管10
9,109’の両端へ直接供給されるようになってい
る。 【0004】そして、このようにスプレーヘッダ10
2,102’に供給された希釈水は、図6に示すよう
に、端部113、エジェクタ部114、胴部118、絞
り部116を通って中央拡大部117に至る。一方、圧
延油は、絞り部116を経由して中央拡大部117に至
り、ここで希釈水と混合されてエマルジョンとなるよう
になっている。 【0005】このエマルジョンは、中央拡大部117に
形成された連通孔110を通って外管108,108’
と内管109,109’との間の管路内に至り、管路内
を流れてその一部が各ノズル103,103’から被圧
延材101の表面や裏面に噴射される。又、ノズル10
3,103’から噴射されなかったエマルジョンは、エ
ジェクタ部114の機能により、孔115を通って胴部
118へ導かれる。胴部118へ導かれたエマルジョン
は、希釈水と混合され、その後、絞り部116を経由し
て再び中央拡大部117へ導かれ、ここで圧延油と混合
されて新たなエマルジョンとなる。以後、同様の循環動
作が繰り返され、スプレーヘッダ102,102’に装
着されている全てのノズル103,103’から略同一
濃度のエマルジョンが噴出されるようになっている。全
てのノズル103,103’から略同一濃度のエマルジ
ョンを噴出することにより、被圧延材101の幅方向に
おいて圧延油の塗布量が均一になり、被圧延材101の
形状が適切になるように圧延できるとともに、被圧延材
101と圧延ロールの焼付き疵の発生を防止することが
できる。なお、図5において、符号107,107’は
給油制御モータ、112は給水制御モータである。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の圧延油供給装置にあっては、以下の問題点があっ
た。即ち、エマルジョンが、中央拡大部117に形成さ
れた連通孔110を通って外管108,108’と内管
109,109’との間の管路内の中央部から端部へ流
れるに際して、エマルジョンの一部が各ノズル103,
103’から噴射されるため、エマルジョンの流速が中
央部から端部にかけて低下し、このエマルジョンの流速
の低下に起因して内管109,109’及び外管10
8,108’の端部管壁に油成分に起因する異物が付着
し、配管詰まりを起こすことがあった。この配管詰まり
が発生すると、エマルジョンの循環動作が円滑に行われ
ず、ノズル103,103’からのエマルジョンを均一
濃度で噴射することが困難となっていた。 【0007】従って、本発明は上述の問題点に着目して
なされたものであり、その目的は、油を水で希釈してな
るエマルジョンが流れる管路内におけるエマルジョンの
流速を所定条件で調整して、油成分に起因する管壁への
異物の付着を防止することができる、管路内におけるエ
マルジョンの流速設定方法を提供することにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、流速の低
下に起因する管壁への異物の付着を良好に防止できる、
管路内におけるエマルジョンの流速の条件の設定に先立
って、流速の低下による何に起因して異物が管壁に付着
するかを鋭意研究した。その結果、油と希釈水とを混合
し、油を水で希釈してなるエマルジョンが流れる管路内
の流速の低下した端部において、管壁付近の層流底層厚
みがエマルジョン中の油粒子径よりも厚い場合に異物が
管壁に付着することを知見した。 【0009】即ち、図7に示すように、エマルジョン
が、連通孔110を通って外管108と内管109との
間の管路内の中央部から端部へ流れるに際して、エマル
ジョンの一部が各ノズル103から噴射されるため、エ
マルジョンの流速は中央部から端部にかけて低下する。
即ち、エマルジョンの流速Vは、スプレーヘッダ中央部
のノズル1031 に対応する長手方向位置P1 における
1 から端部に向かうに従って低下し、最端部のノズル
1032 、1033 に対応する長手方向位置P2、P3
においてV2 、V3 となる。このエマルジョンの流速V
が低下すると、逆に層流底層の厚みδは厚くなり、この
厚みδは、スプレーヘッダ中央部のノズル1031 に対
応する長手方向位置P1 におけるδ1 から端部に向かう
に従って厚くなり、最端部のノズル1032 、1033
に対応する長手方向位置P2 、P3においてδ2 、δ3
となる。ここで、「層流底層」とは、配管内壁付近の流
速低下により、層流が保たれる領域をいう。この流速V
の低下した長手方向位置P2、P3 において、図7
(B)に示すように、層流底層厚みδ2 、δ3 がエマル
ジョン中の油粒子径Rよりも厚い場合に異物が管壁に付
着したのである。ここで、「油粒子径」とは、水エマル
ジョンとして管路に供給された油(圧延油)のエマルジ
ョン粒径をいう。 【0010】従って、本発明はこの知見に基づいてなさ
れ、請求項1に係る発明は、油を水で希釈してなるエマ
ルジョンが管路内を流れ、前記エマルジョンの一部が前
記管路に設けられたノズルから噴射されるようになって
いる管路内におけるエマルジョンの流速設定方法であっ
て、前記エマルジョンの流速を、前記管路内の層流低層
厚みが油粒子径よりも薄くなるように調整することを特
徴としている。 【0011】この流速設定方法によれば、管路内のあら
ゆる部分、特に流速の低下する管路内の端部において、
管路内の層流低層厚みが油粒子径よりも薄くなるように
エマルジョンの流速が調整され、油成分に起因する異物
の管壁への付着が防止され、配管詰まりが回避される。 【0012】 【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図1は本発明に係る管路内におけるエ
マルジョンの流速設定方法が適用される圧延油供給装置
の構成図である。図2は図1に示す圧延油供給装置に使
用されるスプレーヘッダの断面図である。図3(A)は
図2に示したスプレーヘッダの概略図、図3(B)は本
発明によるスプレーヘッダの長手方向位置に対するエマ
ルジョンの流速及び層流底層厚さの関係と、層流底層厚
さと油粒子径との関係とを示したグラフである。 【0013】図1に示した圧延油供給装置は、冷間圧延
における圧延機の圧延ロール(図示せず)と被圧延材1
との間の摩擦を低減させて被圧延材1の加工を容易にし
たり、被圧延材1の表面をきれいな製品となるように仕
上げたりするために使用されるものであり、この圧延油
供給装置において、圧延油は給油配管4から給油制御ポ
ンプ6,6’を介してスプレーヘッダ2,2’の内管1
1,11’の中央部へ直接供給されるようになってい
る。一方、希釈水は、給水配管5から給水制御ポンプ8
を介してスプレーヘッダ2,2’の内管11,11’の
両端へ直接供給されるようになっている。 【0014】そして、このようにスプレーヘッダ2,
2’に供給された希釈水は、図2に示すように、端部1
3、エジェクタ部14、胴部16、絞り部17を通って
中央拡大部18に至る。一方、圧延油は、絞り部17を
経由して中央拡大部18に至り、ここで希釈水と混合さ
れてエマルジョンとなるようになっている。このエマル
ジョンは、中央拡大部18に形成された連通孔12を通
って外管10,10’と内管11,11’との間の管路
20内に至り、管路20内を流れてその一部が各ノズル
3,3’から被圧延材1の表面や裏面に噴射される。
又、ノズル3,3’から噴射されなかったエマルジョン
は、エジェクタ部14の機能により、孔15を通って胴
部16へ導かれる。胴部16へ導かれたエマルジョン
は、希釈水と混合され、その後、絞り部17を経由して
再び中央拡大部18へ導かれ、ここで圧延油と混合され
て新たなエマルジョンとなる。以後、同様の循環動作が
繰り返され、スプレーヘッダ2,2’に装着されている
全てのノズル3,3’から略同一濃度のエマルジョンが
噴出されるようになっている。 【0015】ここで、エマルジョンが、中央拡大部18
に形成された連通孔12を通って外管10,10’と内
管11,11’との間の管路20内の中央部から端部へ
流れるに際して、エマルジョンの一部が各ノズル3,
3’から噴射されるため、管路20内のエマルジョンの
流速は中央部から端部にかけて低下する。このため、こ
のエマルジョンの流速の低下に起因して内管11,1
1’及び外管10,10’の端部管壁に油成分に起因す
る異物が付着し、配管詰まりを起こす虞れがある。 【0016】しかし、本実施形態にあっては、図3
(A)及び図3(B)に示すように、外管10,10’
と内管11,11’との間の管路20内のエマルジョン
の流速Vを、管路内の層流低層厚みδが長手方向のいず
れにおいても油粒子径Rよりも薄くなるように調整する
ようにしている。即ち、エマルジョンの流速Vは、スプ
レーヘッダ中央部のノズル31 に対応する長手方向位置
1 におけるV1 から端部に向かうに従って低下し、最
端部のノズル32 、33 に対応する長手方向位置P2
3 においてV2 、V3 となり、このエマルジョンの流
速Vが低下すると、逆に層流底層の厚みδは厚くなり、
この厚みδは、スプレーヘッダ中央部のノズル31 に対
応する長手方向位置P1 におけるδ1 から端部に向かう
に従って厚くなり、最端部のノズル32 、33 に対応す
る長手方向位置P2 、P3 においてδ2 、δ3 となる
が、この最も厚い層流低層厚みδ2 、δ3 であっても油
粒子径Rよりも薄くなるように流速Vを調整する。 【0017】このエマルジョンの流速Vの調整は、給油
制御ポンプ6,6’の給油制御モータ7,7’及び給水
制御ポンプ8の給水制御モータ8’に接続された流速制
御装置19が、給油制御ポンプ6,6’及び給水制御ポ
ンプ8の回転数を制御することにより、達成される。以
下、流速制御装置19によるエマルジョンの流速Vの調
整につき詳細に説明する。 【0018】一般に、「層流底層」とは、配管の内壁付
近の流速の低下により層流が保たれる領域と定義され、
図4の配管内の流速分布に示すように、層流底層厚さ
(配管20の内壁からの距離)δは、 【0019】 【数1】 【0020】で表される。ここで、aは流体平均深さ
(m)/ 4、Reはレイノズル数である。なお、図4
中、符号vは配管内における流体の流速である。そし
て、図2及び図3に示すようにスプレーヘッダが外管1
0と内管11とを有する二重管構造の場合には、前述の
a及びReは、以下のように表される。a:流体平均深
さ(m)/ 4 二重管において、m=(D−d)/ 4 …(2) 従って、a=((D−d)/ 4)/ 4=(D−d)/ 16 …(3) ここで、Dは外管10の直径、dは内管11の直径であ
る。 【0021】 Re:(V・L)/ ν 二重管において、L=(D−d) …(4) 従って、Re=(V・(D−d))/ ν …(5) ここで、Vは流れの代表速度(管路の場合、断面上の平
均速度、いわゆる平均流速として可能)、Lは代表長さ
(管路の場合、流体平均深さの4倍)、νは流体の動粘
性係数である。 【0022】従って、図2及び図3に示すようにスプレ
ーヘッダが外管10と内管11とを有する二重管構造の
場合には、前述の層流底層厚さδは、 【0023】 【数2】 【0024】となり、層流底層厚さδは平均流速V(こ
の平均流速Vは、前述のエマルジョンの流速Vと同等で
ある)の関数で表すことができる。一方、「油粒子径」
は、水エマルジョンとして管路に供給された油(圧延
油)のエマルジョン粒径で定義され、このエマルジョン
粒径の測定は、エマルジョン粒径測定装置、例えば、コ
ールターカウンターなどを用いて粒径分布を測定するこ
とにより達成される。 【0025】流速制御装置19は、前記(6)式で表さ
れた層流底層厚さδがエマルジョン粒径測定装置により
測定された粒径分布における平均粒径の値よりも薄くな
るようなエマルジョンの平均流速Vを決定し、この決定
された平均流速Vでエマルジョンが外管10,10’と
内管11,11’との間の管路20内を流れるように、
給油制御ポンプ6,6’及び給水制御ポンプ8の回転数
を制御する。なお、エマルジョンの平均流速Vの決定に
必要な外管10,10’の直径D、内管11,11’の
直径d、及び流体の動粘性係数νは、予め流速制御装置
9に入力される。 【0026】これにより、外管10,10’と内管1
1,11’との間の管路20内のあらゆる部分、特に流
速の低下する管路20内の端部において、層流低層厚み
δが油粒子径R(前述の平均粒径の値)よりも薄くなる
ようにエマルジョンの平均流速Vが調整され、油成分に
起因する異物の管壁への付着が防止され、配管詰まりが
回避される。このため、エマルジョンの循環動作が円滑
に行われ、ノズル3,3’からのエマルジョンを均一濃
度で確実に噴射することができる。 【0027】なお、測定された粒径分布における油粒子
径Rの範囲は、3〜50μm程度であり、平均粒径は2
5μmである。このため、流速制御装置19は、前記
(6)式で表された層流底層厚さδが25μmよりも薄
くなるようなエマルジョンの平均流速Vを決定し、この
決定された平均流速Vでエマルジョンが外管10,1
0’と内管11,11’との間の管路20内を流れるよ
うに、給油制御ポンプ6,6’及び給水制御ポンプ8の
回転数を制御することが好ましく、これにより油成分に
起因する異物の管壁への付着が防止され、配管詰まりが
回避される。より好ましくは、最小粒径近傍の値である
3μmよりも薄くなるエマルジョンの平均流速Vとなる
ように前記給油制御ポンプ6,6’及び給水制御ポンプ
8の回転数を制御する。これにより、外管10,10’
と内管11,11’との間の管路20内のあらゆる部
分、特に流速の低下する管路20内の端部において、層
流低層厚みδが油粒子径Rの最小粒径近傍の値である3
μmよりも薄くなるようにエマルジョンの平均流速Vが
調整され、油成分に起因する異物の管壁への付着が確実
に防止される。 【0028】以上、本発明の実施実施形態について説明
したが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行う
ことができる。例えば、本実施形態にあっては、油を水
で希釈したエマルジョンが流れる管路は、外管10と内
管11との間の管路20、即ち二重管の管路としてある
が、単一の配管内の管路としてもよい。 【0029】また、流速制御装置19によるエマルジョ
ンの流速Vの調整に際しては、管路20内のエマルジョ
ンの流速、特に管路20の端部におけるエマルジョンの
流速を流速測定装置により測定し、この流速測定装置に
より測定された流速と前記決定された平均流速Vとを比
較し、流速測定装置により測定された流速の前記決定さ
れた平均流速Vに対する偏差分をなくすようなフィード
バック制御を行ってもよい。 【0030】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る管路内におけるエマルジョンの流速設定方法
によれば、エマルジョンの流速を、管路内の層流底層厚
みが油粒子径よりも薄くなるように調整するので、管路
内のあらゆる部分、特に流速の低下する管路内の端部に
おいて、管路内の層流低層厚みが油粒子径よりも薄くな
るようにエマルジョンの流速が調整され、油成分に起因
する異物の管壁への付着を防止し、配管詰まりを回避す
ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which an emulsion obtained by diluting oil with water flows in a pipeline, and a part of the emulsion is provided in the pipeline. The method of setting the flow rate of the emulsion in the pipeline that is to be sprayed from the nozzle, particularly, the outer pipe of the spray header used when the rolling oil is diluted with water and supplied in the emulsion state in cold rolling. The present invention relates to a method for setting a flow rate of an emulsion flowing in a pipe between the inner pipe and the inner pipe. 2. Description of the Related Art In cold rolling, the friction between a rolling roll of a rolling mill and a material to be rolled is reduced to facilitate the processing of the material to be rolled, or a product having a clean surface of the material to be rolled. For example, a rolling oil supply device shown in FIG. 5 is used (see Japanese Patent Publication No. 7-90251). In this rolling oil supply apparatus, rolling oil is supplied from an oil supply pipe 104 via oil supply control pumps 106, 106 'to inner pipes 109, 1 of spray headers 102, 102'.
09 'is supplied directly to the center. On the other hand, the dilution water is supplied from the water supply pipe 105 to the water supply control pump 11.
1 through the inner pipe 10 of the spray headers 102, 102 '.
9, 109 'is supplied directly to both ends. [0004] The spray header 10
As shown in FIG. 6, the dilution water supplied to 2, 102 'passes through end portion 113, ejector portion 114, body portion 118, and throttle portion 116, and reaches central enlarged portion 117. On the other hand, the rolling oil reaches the central enlarged portion 117 via the narrowing portion 116, where it is mixed with dilution water to form an emulsion. [0005] The emulsion passes through communication holes 110 formed in the central enlarged portion 117 to form outer tubes 108 and 108 '.
And the inner pipes 109 and 109 ′, and flow through the pipes, and a part thereof is jetted from the nozzles 103 and 103 ′ to the front and back surfaces of the material to be rolled 101. Also, the nozzle 10
Emulsion not jetted from 3, 103 'is guided to the body 118 through the hole 115 by the function of the ejector 114. The emulsion guided to the body 118 is mixed with dilution water, and then guided again to the central enlarged portion 117 via the squeezing section 116, where it is mixed with rolling oil to form a new emulsion. Thereafter, the same circulating operation is repeated so that emulsions having substantially the same concentration are ejected from all the nozzles 103, 103 'mounted on the spray headers 102, 102'. By jetting the emulsions having substantially the same concentration from all the nozzles 103 and 103 ', the rolling oil is uniformly applied in the width direction of the material to be rolled 101 so that the shape of the material to be rolled 101 becomes appropriate. Besides, it is possible to prevent the occurrence of seizure flaws between the material to be rolled 101 and the rolling roll. In FIG. 5, reference numerals 107 and 107 'denote a refueling control motor, and 112 denotes a water supply control motor. [0006] However, the conventional rolling oil supply apparatus has the following problems. That is, when the emulsion flows from the center to the end in the conduit between the outer pipes 108, 108 'and the inner pipes 109, 109' through the communication hole 110 formed in the central enlarged portion 117, Part of each nozzle 103,
103 ', the flow rate of the emulsion decreases from the center to the end, and the inner pipes 109 and 109' and the outer pipe 10
In some cases, foreign matter caused by an oil component adhered to the end pipe wall of the end portion of the pipe 108, 108 ', causing clogging of the pipe. When this pipe clogging occurs, the circulation operation of the emulsion is not performed smoothly, and it has been difficult to jet the emulsion from the nozzles 103 and 103 'at a uniform concentration. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to adjust the flow rate of an emulsion in a pipeline through which an emulsion obtained by diluting oil with water flows under predetermined conditions. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for setting the flow rate of an emulsion in a pipe, which can prevent foreign substances from adhering to a pipe wall due to an oil component. Means for Solving the Problems The present inventors can satisfactorily prevent foreign matter from adhering to a pipe wall due to a decrease in flow velocity.
Prior to setting the conditions of the flow rate of the emulsion in the pipe, a detailed study was conducted on what causes the foreign matter to adhere to the pipe wall due to the decrease in the flow rate. As a result, the thickness of the laminar bottom layer near the pipe wall is reduced by the oil particle diameter in the emulsion at the end where the flow velocity in the pipe in which the oil is diluted with water and the oil is diluted with water flows. It was found that when the thickness was larger than that, the foreign matter adhered to the tube wall. That is, as shown in FIG. 7, when the emulsion flows from the central portion to the end portion of the conduit between the outer tube 108 and the inner tube 109 through the communication hole 110, a part of the emulsion is removed. Since the liquid is ejected from each nozzle 103, the flow velocity of the emulsion decreases from the center to the end.
That is, the flow velocity V of the emulsion, a longitudinal that decreases toward the end portion from V 1 in the longitudinal direction position P 1 corresponding to the nozzle 103 1 of spray header central portion corresponding to the nozzle 103 2, 103 3 endmost Direction position P 2 , P 3
, V 2 and V 3 . Flow rate V of this emulsion
Conversely, the thickness δ of the laminar flow bottom layer increases, and this thickness δ increases from δ 1 at the longitudinal position P 1 corresponding to the nozzle 103 1 at the center of the spray header toward the end, End nozzles 103 2 , 103 3
Δ 2 , δ 3 at the longitudinal positions P 2 , P 3 corresponding to
It becomes. Here, the “laminar flow bottom layer” refers to a region where a laminar flow is maintained due to a decrease in flow velocity near the inner wall of the pipe. This flow velocity V
7 at the longitudinal positions P 2 and P 3 where
As shown in (B), when the laminar flow bottom layer thicknesses δ 2 and δ 3 were larger than the oil particle diameter R in the emulsion, foreign matter adhered to the pipe wall. Here, the “oil particle diameter” refers to the emulsion particle diameter of oil (rolling oil) supplied to a pipeline as a water emulsion. Accordingly, the present invention has been made based on this finding. According to the first aspect of the present invention, an emulsion obtained by diluting oil with water flows in a pipeline, and a part of the emulsion is provided in the pipeline. A method for setting the flow velocity of an emulsion in a pipeline adapted to be ejected from a given nozzle, wherein the flow velocity of the emulsion is such that the laminar low layer thickness in the pipeline is smaller than the oil particle diameter. It is characterized by adjustment. According to this flow velocity setting method, at every part in the pipeline, particularly at the end in the pipeline where the flow velocity decreases,
The flow velocity of the emulsion is adjusted so that the laminar low-layer thickness in the pipeline becomes smaller than the oil particle diameter, foreign matter caused by the oil component is prevented from adhering to the wall of the pipeline, and clogging of the pipeline is avoided. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a rolling oil supply device to which a method for setting a flow rate of an emulsion in a pipeline according to the present invention is applied. FIG. 2 is a sectional view of a spray header used in the rolling oil supply device shown in FIG. 3 (A) is a schematic view of the spray header shown in FIG. 2, and FIG. 3 (B) is a relation between the flow velocity of the emulsion and the thickness of the laminar bottom layer with respect to the longitudinal position of the spray header according to the present invention, and the laminar bottom layer thickness. 4 is a graph showing the relationship between the particle size and the oil particle diameter. The rolling oil supply device shown in FIG. 1 includes a rolling roll (not shown) of a rolling mill and a material 1 to be rolled in cold rolling.
The rolling oil supply device is used for reducing the friction between the rolling material 1 and facilitating the processing of the material 1 to be rolled, or finishing the surface of the material 1 to be a clean product. , The rolling oil is supplied from the oil supply pipe 4 via the oil supply control pumps 6 and 6 'to the inner pipe 1 of the spray headers 2 and 2'.
1, 11 'is supplied directly to the central part. On the other hand, the dilution water is supplied from the water supply pipe 5 to the water supply control pump 8.
Are supplied directly to both ends of the inner tubes 11, 11 'of the spray headers 2, 2'. Then, the spray header 2,
As shown in FIG. 2, the dilution water supplied to 2 ′
3, through the ejector section 14, the body section 16 and the throttle section 17 to reach the central enlarged section 18. On the other hand, the rolling oil reaches the central enlarged portion 18 via the squeezing portion 17, where it is mixed with dilution water to form an emulsion. The emulsion passes through the communication hole 12 formed in the central enlarged portion 18 and reaches the pipe 20 between the outer pipes 10 and 10 ′ and the inner pipes 11 and 11 ′. A part is sprayed from the nozzles 3 and 3 'onto the front and back surfaces of the material 1 to be rolled.
Emulsion not jetted from the nozzles 3 and 3 ′ is guided to the body 16 through the hole 15 by the function of the ejector 14. The emulsion guided to the body 16 is mixed with dilution water, and then guided again to the central enlarged section 18 via the squeezing section 17, where it is mixed with rolling oil to form a new emulsion. Thereafter, the same circulating operation is repeated so that emulsions having substantially the same concentration are ejected from all the nozzles 3, 3 'mounted on the spray headers 2, 2'. Here, the emulsion is supplied to the central enlarged portion 18.
When flowing from the center to the end of the conduit 20 between the outer pipes 10, 10 'and the inner pipes 11, 11' through the communication holes 12 formed in the
Since the liquid is ejected from 3 ', the flow velocity of the emulsion in the pipeline 20 decreases from the center to the end. For this reason, the inner tubes 11, 1
Foreign matter due to the oil component may adhere to the end pipe walls of the end pipes 1 ′ and the outer pipes 10 and 10 ′, which may cause pipe clogging. However, in this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 3A and FIG.
Is adjusted so that the laminar flow low layer thickness δ in the pipe is smaller than the oil particle diameter R in any of the longitudinal directions. Like that. That is, the flow velocity V of the emulsion, a longitudinal that decreases toward the end portion from V 1 in the longitudinal direction position P 1 corresponding to the nozzle 3 1 of spray header central portion corresponding to the nozzle 3 2, 3 3 endmost Direction position P 2 ,
V 2, V 3 becomes in P 3, when the flow velocity V of the emulsion is lowered, becomes thicker thickness δ of the laminar bottom layer conversely,
The thickness [delta], becomes thicker toward the end portion from [delta] 1 in the longitudinal direction position P 1 corresponding to the nozzle 3 1 of spray header central, longitudinal position P that corresponds to the nozzle 3 2, 3 3 endmost 2 and P 3 are δ 2 and δ 3, and the flow velocity V is adjusted so that the thickest laminar low layer thickness δ 2 and δ 3 is smaller than the oil particle diameter R. The flow rate V of the emulsion is adjusted by the flow rate control device 19 connected to the oil supply control motors 7, 7 'of the oil supply control pumps 6, 6' and the water supply control motor 8 'of the water supply control pump 8. This is achieved by controlling the rotation speed of the pumps 6, 6 'and the water supply control pump 8. Hereinafter, the adjustment of the flow velocity V of the emulsion by the flow velocity control device 19 will be described in detail. In general, the "laminar bottom layer" is defined as a region near the inner wall of the pipe where the laminar flow is maintained due to a decrease in flow velocity.
As shown in the flow velocity distribution in the pipe of FIG. 4, the laminar bottom layer thickness (distance from the inner wall of the pipe 20) δ is given by ## EQU1 ## Here, a is the average fluid depth (m) / 4, and Re is the number of Reynolds nozzles. FIG.
The symbol v is the flow velocity of the fluid in the pipe. Then, as shown in FIG. 2 and FIG.
In the case of the double pipe structure having 0 and the inner pipe 11, the above-mentioned a and Re are expressed as follows. a: Fluid average depth (m) / 4 In a double pipe, m = (D−d) / 4 4 (2) Therefore, a = ((D−d) / 4) / 4 = (D−d) / 16 (3) where D is the diameter of the outer tube 10 and d is the diameter of the inner tube 11. Re: (V · L) / ν In a double tube, L = (D−d) (4) Therefore, Re = (V · (D−d)) / ν (5) V is the representative velocity of the flow (in the case of a pipe, the average velocity on the cross section, so-called average flow velocity), L is the representative length (in the case of a pipe, four times the average fluid depth), and ν is the dynamic velocity of the fluid. The viscosity coefficient. Therefore, when the spray header has a double pipe structure having an outer pipe 10 and an inner pipe 11 as shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned laminar flow bottom layer thickness δ is as follows: Equation 2 The laminar bottom layer thickness δ can be expressed as a function of the average flow velocity V (this average flow velocity V is equivalent to the above-mentioned emulsion flow velocity V). On the other hand, the "oil particle size"
Is defined as the emulsion particle size of the oil (rolling oil) supplied to the pipeline as a water emulsion. The measurement of the emulsion particle size is performed by using an emulsion particle size measuring device such as a Coulter counter. Achieved by measuring. The flow velocity controller 19 controls the laminar flow bottom layer thickness δ expressed by the above equation (6) to be smaller than the average particle size in the particle size distribution measured by the emulsion particle size measuring device. Is determined such that the emulsion flows through the conduit 20 between the outer pipes 10, 10 ′ and the inner pipes 11, 11 ′ at the determined average flow rate V.
The number of rotations of the refueling control pumps 6, 6 'and the water supply control pump 8 is controlled. The diameter D of the outer tubes 10, 10 ', the diameter d of the inner tubes 11, 11', and the kinematic viscosity coefficient ν of the fluid necessary for determining the average flow velocity V of the emulsion are input to the flow rate control device 9 in advance. . Thus, the outer tubes 10, 10 'and the inner tube 1
1 and 11 ', the laminar flow low layer thickness δ is larger than the oil particle diameter R (the value of the above-mentioned average particle diameter) at every part in the pipe line 20, particularly at the end in the pipe line 20 where the flow velocity decreases. The average flow velocity V of the emulsion is adjusted so that the thickness becomes thinner, foreign matter caused by the oil component is prevented from adhering to the pipe wall, and clogging of the pipe is avoided. For this reason, the circulation operation of the emulsion is performed smoothly, and the emulsion from the nozzles 3 and 3 ′ can be reliably ejected at a uniform concentration. The range of the oil particle diameter R in the measured particle diameter distribution is about 3 to 50 μm, and the average particle diameter is 2 μm.
5 μm. For this reason, the flow velocity control device 19 determines the average flow velocity V of the emulsion such that the laminar bottom layer thickness δ represented by the above equation (6) becomes smaller than 25 μm, and the determined average flow velocity V Is the outer tube 10,1
It is preferable to control the rotation speeds of the oil supply control pumps 6, 6 'and the water supply control pump 8 so as to flow in the pipe line 20 between the oil pipes 0' and the inner pipes 11, 11 '. Adhered foreign matter is prevented from adhering to the pipe wall, and pipe clogging is avoided. More preferably, the rotational speeds of the oil supply control pumps 6, 6 'and the water supply control pump 8 are controlled so that the average flow velocity V of the emulsion becomes smaller than 3 μm, which is a value near the minimum particle size. Thereby, the outer tubes 10, 10 '
In the pipe 20 between the inner pipes 11 and 11 ′, particularly at the end of the pipe 20 where the flow velocity decreases, the laminar flow low layer thickness δ is a value near the minimum particle diameter of the oil particle diameter R. 3
The average flow velocity V of the emulsion is adjusted so as to be thinner than μm, so that adhesion of foreign matter due to the oil component to the tube wall is reliably prevented. Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various changes can be made. For example, in the present embodiment, the pipeline through which the emulsion obtained by diluting oil with water flows is the pipeline 20 between the outer pipe 10 and the inner pipe 11, that is, the pipeline of a double pipe. It may be a pipe in one pipe. When the flow velocity V of the emulsion is adjusted by the flow velocity controller 19, the flow velocity of the emulsion in the conduit 20, particularly the flow velocity of the emulsion at the end of the conduit 20, is measured by a flow velocity measuring device. The flow velocity measured by the apparatus may be compared with the determined average flow velocity V, and feedback control may be performed so as to eliminate the deviation of the flow velocity measured by the flow velocity measurement apparatus from the determined average flow velocity V. As described above, according to the method for setting the flow velocity of the emulsion in the conduit according to the first aspect of the present invention, the flow velocity of the emulsion is controlled by the thickness of the laminar bottom layer in the conduit. Since the thickness is adjusted to be smaller than the oil particle diameter, the laminar low-layer thickness in the pipe is smaller than the oil particle diameter in all parts in the pipe, particularly at the end in the pipe where the flow velocity is reduced. Thus, the flow rate of the emulsion is adjusted, foreign substances caused by oil components are prevented from adhering to the pipe wall, and pipe clogging can be avoided.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る管路内におけるエマルジョンの流
速設定方法が適用される圧延油供給装置の構成図であ
る。 【図2】図1に示す圧延油供給装置に使用されるスプレ
ーヘッダの断面図である。 【図3】(A)は図2に示したスプレーヘッダの概略
図、(B)は本発明によるスプレーヘッダの長手方向位
置に対するエマルジョンの流速及び層流底層厚さの関係
と、層流底層厚さと油粒子径との関係とを示したグラフ
である。 【図4】(A)は配管内の流速分布を示す模式図、
(B)は(A)の矢印A部分の拡大図である。 【図5】従来の圧延油供給装置の構成図である。 【図6】図5に示す圧延油供給装置に使用されるスプレ
ーヘッダの断面図である。 【図7】(A)は図6に示したスプレーヘッダの概略
図、(B)は従来技術によるスプレーヘッダの長手方向
位置に対するエマルジョンの流速及び層流底層厚さの関
係と、層流底層厚さと油粒子径との関係とを示したグラ
フである。 【符号の説明】 1 被圧延材 2,2’ スプレーヘッダ 3,3’ ノズル 31 中央部のノズル 32 最端部のノズル 33 最端部のノズル 4 給油配管 5 給水配管 6,6’ 給油制御ポンプ 7,7’ 給油制御モータ 8 給水制御ポンプ 9 給水制御モータ 10,10’ 外管 11,11’ 内管 12 連通孔 13 端部 14 エジェクタ部 15 孔 16 胴部 17 絞り部 18 中央拡大部 19 流速制御装置 20 管路 21 配管 δ 層流底層厚み R 油粒子径
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a rolling oil supply device to which a method for setting a flow rate of an emulsion in a pipeline according to the present invention is applied. FIG. 2 is a sectional view of a spray header used in the rolling oil supply device shown in FIG. 3 (A) is a schematic view of the spray header shown in FIG. 2, and FIG. 3 (B) is a relation between the flow rate of the emulsion and the laminar bottom layer thickness with respect to the longitudinal position of the spray header according to the present invention, and the laminar bottom layer thickness. 4 is a graph showing the relationship between the particle size and the oil particle diameter. FIG. 4A is a schematic diagram showing a flow velocity distribution in a pipe;
(B) is an enlarged view of an arrow A part of (A). FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional rolling oil supply device. 6 is a sectional view of a spray header used in the rolling oil supply device shown in FIG. 7A is a schematic view of the spray header shown in FIG. 6, and FIG. 7B is a diagram showing the relationship between the flow velocity of the emulsion and the laminar bottom layer thickness with respect to the longitudinal position of the conventional spray header, and the laminar bottom layer thickness. 4 is a graph showing the relationship between the particle size and the oil particle diameter. [Description of Signs] 1 Rolled material 2, 2 'Spray header 3, 3' Nozzle 3 1 Nozzle 3 at center 2 Nozzle 3 at extreme end 3 Nozzle at extreme end 4 Oil supply pipe 5 Water supply pipe 6, 6 ' Refueling control pump 7, 7 'Refueling control motor 8 Water supply control pump 9 Water supply control motor 10, 10' Outer pipe 11, 11 'Inner pipe 12 Communication hole 13 End part 14 Ejector part 15 Hole 16 Body part 17 Narrowing part 18 Center enlargement Part 19 Flow velocity control device 20 Pipe line 21 Pipe δ Laminar flow bottom layer thickness R Oil particle diameter

フロントページの続き (72)発明者 川島 浩治 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 加藤 克彦 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Fターム(参考) 2F030 CA10 CC01 CD08 CE04 CE13 3J071 AA11 BB02 CC11 DD33 EE03 EE23 EE26 FF16 Continuation of front page    (72) Inventor Koji Kawashima             1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba             Inside the Iron Corporation Chiba Works (72) Inventor Katsuhiko Kato             1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba             Inside the Iron Corporation Chiba Works F term (reference) 2F030 CA10 CC01 CD08 CE04 CE13                 3J071 AA11 BB02 CC11 DD33 EE03                       EE23 EE26 FF16

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】油を水で希釈してなるエマルジョンが管路
内を流れ、前記エマルジョンの一部が前記管路に設けら
れたノズルから噴射されるようになっている管路内にお
けるエマルジョンの流速設定方法であって、 前記エマルジョンの流速を、前記管路内の層流底層厚み
が油粒子径よりも薄くなるように調整することを特徴と
する管路内におけるエマルジョンの流速設定方法。
Claims: 1. An emulsion obtained by diluting oil with water flows in a pipeline, and a part of the emulsion is jetted from a nozzle provided in the pipeline. A method for setting the flow rate of an emulsion in a pipeline, wherein the flow rate of the emulsion is adjusted such that the thickness of the laminar bottom layer in the pipeline is smaller than the oil particle diameter. Flow rate setting method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190070460A (en) * 2017-12-13 2019-06-21 주식회사 포스코 Fluid spray Apparatus and Method
CN111872131A (en) * 2020-07-27 2020-11-03 广西钢铁集团有限公司 Method for dynamically adjusting emulsion flow of cold continuous rolling mill

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08266939A (en) * 1995-03-30 1996-10-15 Kawasaki Steel Corp Header apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08266939A (en) * 1995-03-30 1996-10-15 Kawasaki Steel Corp Header apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190070460A (en) * 2017-12-13 2019-06-21 주식회사 포스코 Fluid spray Apparatus and Method
KR102008369B1 (en) * 2017-12-13 2019-08-07 주식회사 포스코 Fluid spray Apparatus and Method
CN111872131A (en) * 2020-07-27 2020-11-03 广西钢铁集团有限公司 Method for dynamically adjusting emulsion flow of cold continuous rolling mill

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