JP2003230908A

JP2003230908A - 圧延機入側の圧延材冷却装置

Info

Publication number: JP2003230908A
Application number: JP2002086522A
Authority: JP
Inventors: Sokichi Fujiwara; 宗吉藤原; Yoji Konno; 洋司紺野; Satoshi Shibuya; 聡渋谷; Shinji Tanaka; 伸治田中
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP3775326B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延機入側に設けた冷却装置による、圧延材
に対する冷却の冷却効率を向上させる。【解決手段】冷却水を噴射する噴射部材２２を、サイ
ドガイド８の下側のこのサイドガイド８を開閉させるた
めの二本の開閉レール１０の間にサイドガイド８のガイ
ド幅方向と平行に設ける。このとき、サイドガイド８を
構成する端面がコの字状の長尺の一対のガイド部材３１
の噴射部材２２と対向する位置を切り欠いて取付部３６
を形成し、また、前記噴射部材２２の上面に冷却水を噴
射するための噴射孔２２ａを複数形成する。そして、噴
射部材２２を取付部３６に嵌合させ、この噴射部材２２
の上面とガイド部材３１の内面とが連続した面を形成す
るように配設する。熱延鋼板６に対し、サイドガイド８
の位置で冷却が行われるから、熱延鋼板６は、復熱によ
る温度上昇の初期段階の、より低温の状態で圧延機１５
に導入されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧延機のスタン
ド間で鋼板を冷却するための冷却装置に関し、特に、効
率よく冷却を行うようにした圧延機入側の圧延材冷却装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延において、複数の圧延機
が連続する圧延機のスタンド間は、主に、圧延機→出側
ガイド→ルーパ→サイドガイド→圧延機の経路で構成さ
れている。さらに、圧延機の入側には、鋼板及び圧延ロ
ールの冷却設備が配設されている。

【０００３】これら冷却設備は、間接及び直接の差はあ
るが、いずれも圧延ロール表面の温度管理を行うための
ものである。圧延ロールは、その表面温度が高くなると
表面が粗くなり、それが圧延材表面に転写され、良好な
表面品質の製品が得られなくなる。そのため、圧延ロー
ルを冷却する設備と、圧延機の入側において鋼板を冷却
する設備とを設け、これらによってロール表面の温度管
理を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、圧延機
の入側には、サイドガイドが設けられている。このサイ
ドガイドは、鋼板の板幅に応じて調整するために開閉可
能に形成されており、開閉させるための駆動装置等を備
えているため、大がかりとならざるを得ない。このた
め、鋼板冷却用の冷却装置は、一般に、サイドガイドよ
りも上流側に設けられている。

【０００５】この冷却装置によって鋼板を冷却する場
合、鋼板に冷却水を噴射しても、板厚方向で表面近傍は
冷却されて温度が低下するが、同時に内部までは冷却さ
れないので、冷却装置を通過後、復熱し、鋼板表面の温
度は上昇する。このため、圧延機より離れたところで冷
却を行うと、冷却から圧延までに時間がかかるために鋼
板の表面が復熱し、冷却を行うことによる温度低下代が
小さい。つまり、鋼板冷却を行うことによるロール表面
の温度上昇の抑制効果が、設備から期待されるほどは大
きくないという問題がある。

【０００６】そこで、この発明は、上記従来の未解決の
問題に着目してなされたものであり、冷却装置による圧
延材表面に対する冷却を効率よく行うことの可能な、圧
延機入側の圧延材冷却装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る圧延機入側の圧延材冷却装
置は、圧延機の入側に圧延材の幅方向に開閉可能なサイ
ドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当該圧延機
に導入される圧延材を冷却するようにした圧延機入側の
圧延機冷却装置であって、少なくとも前記サイドガイド
でガイド可能なガイド幅にわたって冷却用流体を噴射可
能な噴射部材を備え、当該噴射部材は、前記サイドガイ
ドのガイド部の中途位置に、前記圧延材の幅方向と平行
に設けられていることを特徴としている。

【０００８】この請求項１に係る発明では、圧延機の入
側において圧延材を冷却するための圧延材冷却装置の噴
射部材が、圧延機入側に開閉可能に設けられたサイドガ
イドのガイド部の中途位置に設けられ、この位置におい
てサイドガイドのガイド幅にわたって冷却用流体が噴射
され、つまり圧延材の幅方向にわたって冷却用流体が作
用する。したがって、圧延機の入側近傍に設けられたサ
イドガイド位置において圧延材の冷却を行うことができ
るから、冷却後に圧延材の表面温度が復熱によって上昇
するが、より温度上昇の少ない時点で圧延材を圧延機に
導入することが可能となって、冷却効率を向上させるこ
とが可能となる。

【０００９】また、請求項２に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記サイドガイドは、複数のレールを案内
として前記圧延材の幅方向に開閉可能に形成され、前記
噴射部材は、前記案内用レール間に設けられていること
を特徴としている。この請求項２に係る発明では、冷却
用流体を噴射する噴射部材は、サイドガイドを開閉する
ための案内用レール間に設けられている。したがって、
サイドガイドの開閉動作の妨げとなることはない。

【００１０】また、請求項３に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記ガイド部は、コの字状に形成された一
対のガイド部材がその開口部が対向するように配設され
て構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と重な
る位置に切り欠け部を備えることを特徴としている。こ
の請求項３に係る発明では、サイドガイドを構成するガ
イド部は、その断面がコの字状の一対のガイド部材が開
口部が対向するように配設されて構成され、これに噴射
部材が配設される。このとき、ガイド部材の噴射部材と
重なる位置には、切り欠け部が形成されているから、サ
イドガイドを通過する圧延材の噴射部材と対向する位置
に対しても冷却用流体が作用することになる。

【００１１】また、請求項４に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記噴射部材は、前記冷却用流体を噴射す
る噴射面を備え、当該噴射面は前記サイドガイドの内面
と連続した面を形成するようになっていることを特徴と
している。この請求項４に係る発明では、噴射部材は、
冷却用流体を噴射する噴射面を備え、この噴射面とサイ
ドガイドの内面とが連続した面を形成するようになって
いる。したがって、サイドガイドの内面に圧延材が接触
した場合であっても、噴射部材を設けたことに起因し
て、圧延材の移動が妨害されることはない。

【００１２】また、請求項５に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記サイドガイドは、複数のレールを案内
として前記圧延材の幅方向に開閉可能に形成され、前記
噴射部材は、前記案内用レールに設けられていることを
特徴としている。この請求項５に係る発明では、サイド
ガイドは、複数のレールを案内として圧延材の幅方向に
開閉可能に形成されており、噴射部材は、この案内用レ
ール内に組み込む等して、案内用レールに設けられてい
る。したがって、サイドガイドの開閉動作を妨げること
なく、より圧延ロールに近い位置で冷却を行うことが可
能となる。

【００１３】また、請求項６に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記ガイド部は、コの字状に形成された一
対のガイド部材がその開口部が対向するように配設され
て構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と対向
する面の開口部側には、前記噴射部材と重なる位置から
前記サイドガイドの出側の端部までにわたって長尺切り
欠け部が形成されていることを特徴としている。

【００１４】この請求項６に係る発明では、サイドガイ
ドを構成するガイド部は、その断面がコの字状の一対の
ガイド部材が開口部が対向するように配設されて構成さ
れる。このとき、前記ガイド部材の、噴射部材と対向す
る面の開口部側には、噴射部材と重なる位置からサイド
ガイドの出側の端部までにわたって、長尺切り欠け部が
形成されているから、ガイド部材を通過する圧延材に対
し、切り欠け部を設けた分だけより広い範囲を冷却する
ことができる。また、このとき、切り欠け部を部分的に
形成するのではなく、端部までにわたって形成するよう
にしているから、切り欠け部に圧延材が引っ掛かること
が回避される。

【００１５】また、請求項７に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記サイドガイドのガイド部の中途位置
に、当該ガイド部の一部を構成し且つ前記圧延材に対し
て冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を備える
ことを特徴としている。この請求項７に係る発明では、
前記サイドガイドのガイド部の中途位置に、ガイド部の
一部を構成し且つ圧延材に対して冷却用流体を噴射可能
なガイド位置噴射部材が設けられている。したがって、
サイドガイドを通過する圧延材のガイド部と対向する位
置に対しても冷却用流体が作用することになる。

【００１６】また、請求項８に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記圧延材に対して斜め方向に前記冷却用
流体を噴射するようになっていることを特徴としてい
る。この請求項８に係る発明では、圧延材に対して斜め
方向に冷却用流体を噴射する。したがって、例えば、圧
延材に対し、その下側から垂直方向に冷却用流体を噴射
させた場合、圧延材により跳ね返された冷却用流体が、
噴射部材から噴射した冷却用流体と衝突すること等に起
因して、圧延材に対する冷却効果が低下することが回避
される。

【００１７】また、請求項９に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置は、前記ガイド位置噴射部材は、前記冷却用流
体を噴射する複数の噴射孔を有し、これら噴射孔は、前
記圧延材の搬送方向と直交するように想定される複数の
長手方向配置用ラインと、当該長手方向配置用ラインと
斜めに交差するように想定される複数の平行な板幅方向
配置用ラインとの交点上に配置されることを特徴として
いる。

【００１８】この請求項９に係る発明では、ガイド位置
噴射部材には、冷却用流体を噴射するための複数の噴射
孔が設けられ、これら噴射孔は、圧延材の搬送方向と直
交するように想定された複数の長手方向配置用ライン
と、これら長手方向配置用ラインと斜めに交差するよう
に想定された複数の平行な板幅方向配置用ラインとの交
点上に配置される。このように配置された噴射孔は、こ
れら噴射孔と対向する圧延材上の位置は、その板幅方向
の位置がずれた位置となるから、このように配置された
噴射孔から冷却用流体を噴射することにより、圧延材の
板幅方向に満遍なく冷却用流体が作用することになる。

【００１９】さらに、請求項１０に係る圧延機入側の圧
延材冷却装置は、前記ガイド位置噴射部材は、前記ガイ
ド部の前記圧延材の板幅方向中央寄りに設けられている
ことを特徴としている。この請求項１０に係る発明で
は、ガイド位置噴射部材は、ガイド部の圧延材の板幅方
向中央寄りに設けられている。したがって、圧延材の端
部には冷却用流体が作用しないことになるが、圧延材の
端部は自然冷却によって冷却されるから、冷却用流体を
作用させることによって必要以上に冷却が行われること
が回避される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、第１の実施の形態を説明す
る。図１は本発明を適用した冷却装置を備えた圧延設備
の一例を示す断面図である。

【００２１】図１において、２は圧延機出側のガイド、
４はルーパ、６は圧延材としての熱延鋼板、８は開閉可
能なサイドガイドである。また、１２はワークロール、
１４はバックアップロールであって、ワークロール１２
及びバックアップロール１４によって圧延機１５を構成
している。さらに、前記サイドガイド８には、圧延機１
５の入側で熱延鋼板６を冷却するための冷却装置２０が
設けられている。

【００２２】この冷却装置２０は、冷却水を熱延鋼板６
に対しその下面側から噴射するための噴射部材２２と、
熱延鋼板６に対しその上面側から噴射するためのスリッ
トノズル２３と、これら噴射部材２２及びスリットノズ
ル２３に冷却水を供給するための図示しない駆動装置と
から構成されている。前記サイドガイド８は、当該サイ
ドガイド８を通過する熱延鋼板６の板幅方向と平行に配
設された二本の開閉レール（案内用レール）１０上に設
置され、開閉レール１０を案内として、熱延鋼板６の板
幅方向に移動可能に形成されている。そして、図１に示
すように、サイドガイド８の入側の開口部の方が、出側
の開口部よりも広くなるように形成され、このとき、上
下方向だけでなくサイドガイドの幅方向にも広くなるよ
うに形成されている。これによって、サイドガイド８の
出側において熱延鋼板６の位置決めを行って圧延機１５
に導入するようになっている。

【００２３】なお、図１において、９は、前記サイドガ
イド８を上下方向に傾動させるための駆動装置である。
図２は、サイドガイド８の詳細を示す図である。サイド
ガイド８は、端面形状がコの字状に形成された長尺の二
つのガイド部材３１が二つ、これらの開口部が対向する
ように配置されてガイド部を構成している。また、これ
らガイド部材３１は、その上面部３１Ｕ及び底面部３１
Ｌとの間隔が、熱延鋼板６の入側となる方が、出側とな
る方に比較してより広くなるように形成されている。

【００２４】前記ガイド部材３１の底面部３１Ｌには、
このガイド部材３１を支持するための支持部材３２が底
面部３１Ｌに対して垂直に形成されている。そして、こ
の支持部材３２の長手方向に前後に離れた２カ所に、前
記各開閉レール１０に嵌合する摺動部３３が形成され、
この摺動部３３と各開閉レール１０とを嵌合させ、摺動
部３３を摺動させることによって、ガイド部材３１が開
閉レール１０を案内として熱延鋼板６の板幅方向（図２
において矢印方向）に移動するようになっている。

【００２５】さらに、各ガイド部材３１の底面部３１Ｌ
及び支持部材３２の二つの摺動部３３間には、冷却装置
２０を構成する噴射部材２２を取り付けるための、これ
ら部材３１Ｌ及び３２を切り欠いて形成した取付部３６
が形成されている。また、各ガイド部材３１の上面部３
１Ｕの、前記取付部３６と対向する位置には、冷却装置
２０を構成するスリットノズル２３から噴射される冷却
用流体としての冷却水を導入するための、上面部３１Ｕ
の一部を切り欠いて形成した冷却水導入部３８が形成さ
れている。

【００２６】図３は、噴射部材２２を組み込んだ、サイ
ドガイドの詳細を示す図である。前記噴射部材２２は、
前記取付部３６に嵌合する略直方体状に形成され、少な
くともサイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに
形成され、前記取付部３６に嵌合されることによって熱
延鋼板６の幅方向と平行に配置されるようになってい
る。そして、噴射部材２２は、前記取付部３６に嵌合さ
れたときに、噴射部材２２の上面と、ガイド部材３１の
底面部３１Ｌの上面側の面とが連続した面を形成するよ
うになっている。つまり、噴射部材２２を取付部３６に
嵌合することによって、ガイド部材３１の内側に連続面
が形成されるようになっている。そして、噴射部材２２
の上面には複数の噴射孔２２ａが形成され噴射面を構成
し、当該噴射孔２２ａから冷却水を噴射することによっ
て、サイドガイド８のガイド幅全体にわたって冷却水を
噴射し、熱延鋼板６に対しその幅方向全体にわたって冷
却水を作用させることができるようになっている。

【００２７】また、前記スリットノズル２３は、サイド
ガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形成され、サ
イドガイド８の上部に、サイドガイド８のガイド幅方向
と平行に且つ前記サイドガイド８の上面部３１Ｕに形成
された冷却水導入部３８と対向する位置に配設され、当
該スリットノズル２３により噴射した冷却水が、冷却水
導入部３８を介してサイドガイド８の内部に導入される
ことによって、冷却水がサイドガイド８を通過中の熱延
鋼板６の幅方向全体にわたって作用するようになってい
る。

【００２８】図４はサイドガイド８をその入側からみた
場合の要部の部分断面図、図５はサイドガイド８を上か
らみた場合の要部の上面図である。噴射部材２２は、サ
イドガイド８を案内するための二本の開閉レール１０の
間に、これらと平行に配設されている。したがって、噴
射部材２２がサイドガイド８の開閉動作を妨げることは
ない。また、噴射部材２２は、ガイド部材３１の底面部
３１Ｌの一部を形成するようにガイド部材３１の取り付
けられているから、ガイド部材３１と重畳する部分にお
いても熱延鋼板６に対して冷却水を作用させることがで
き、効率よく冷却を行うことができる。

【００２９】また、このとき、噴射部材２２は、ガイド
部材３１の底面部３１Ｌと連続した面を形成するように
配置されるから、熱延鋼板６がサイドガイド８の内側に
接触するような場合であっても、噴射部材２２を設ける
ことによって熱延鋼板６の通板を妨げることはない。以
上のように、サイドガイド８の中途位置において熱延鋼
板６に対する冷却を行うことができる。したがって、熱
延鋼板６を冷却後、この熱延鋼板６が圧延機１５に導入
されるまでの時間を従来に比較して短縮することができ
るので、表面温度が冷却後に復熱したとしても、熱延鋼
板６は、復熱による表面温度の上昇の初期段階で圧延機
１５に導入されることになって、圧延機１５への導入時
の表面温度の低減を図ることができる。

【００３０】図６は、熱延鋼板６の表面温度の変化状況
を表すグラフであり、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦軸
は温度〔℃〕である。図６に示すように、時点ｔ₁で冷
却が行われると、その表面温度は大幅に低下し８４５
〔℃〕程度まで低下するが、時点ｔ₂で冷却が終了する
と、復熱によって表面温度は上昇し、時点ｔ₃で圧延機
１５に導入される時点では、８７５〔℃〕程度まで復帰
している。

【００３１】これに対し、図７に示すように、従来の場
合には、冷却装置はサイドガイド８よりも前スタンドの
圧延機よりに配置されているため、時点ｔ₁₁で冷却が終
了した時点から、熱延鋼板６が圧延機１５に導入される
までに時間がかかる。このため、復熱による温度上昇が
進み、時点ｔ₁₂で圧延機１５に導入される時点では、８
８０〔℃〕を超えている。

【００３２】このように、冷却装置２０をサイドガイド
８の中途位置に設けるようにしたから、表面温度がより
低い状態で、熱延鋼板６を圧延機１５に導入することが
できる。よって、冷却装置２０による冷却効率を向上さ
せることができ、また、より表面温度が低い状態で圧延
を行うことができるから、圧延ロールの表面性状の零下
を防止することができ、良好な表面品質の製品を得るこ
とができる。

【００３３】なお、上記第１の実施の形態においては、
サイドガイド８の上部にスリットノズル２３を設け、こ
れによって冷却水を噴射させて熱延鋼板６の上面側を冷
却するようにした場合について説明したが、これに限る
ものではない。例えば、熱延鋼板６の下面側を冷却する
ための噴射部材２２と同じものを、サイドガイド８の上
面側に、下面側と同じようにサイドガイド８と連続した
面を形成するように取り付けるようにしてもよい。この
ようにすることによって、熱延鋼板６の先端が上側に反
り、サイドガイド８の上面側に接触するような場合であ
っても、噴射部材２２がその通板を妨げるようなことは
ない。

【００３４】また、上記第１の実施の形態においては、
噴射部材２２をサイドガイド８と連続した面を形成する
ように配設することによって、熱延鋼板６がサイドガイ
ド８に接触した場合に熱延鋼板６の通板を妨げることを
回避するようにした場合について説明したが、必ずしも
これに限るものではない。例えば、噴射部材２２を取付
部３６に嵌合させずに、取付部３６を冷却水導入用の孔
として利用し、取付部３６と対向する位置に配置するよ
うにしてもよく、この場合には、噴射部材２２の上面は
必ずしも平面である必要はない。また、噴射部材２２に
代えて、上面側と同様にしてスリットノズルを設けるよ
うにしてもよい。このように、噴射部材２２がサイドガ
イド８の内面と連続した面を形成しない場合には、サイ
ドガイド８の上下方向の位置調整を行ったり或いはルー
パ４によって、サイドガイド８内における熱延鋼板６の
位置を調整し熱延鋼板６がサイドガイド８に接触しない
ようにし、取付部３６を構成する切り欠け部分に引っ掛
からないようにすればよい。

【００３５】また、上記第１の実施の形態においては、
サイドガイド８が上下方向に傾動可能なサイドガイド８
を用いた場合について説明したが、これに限るものでは
なく、圧延機１５に対して前後方向に移動可能なサイド
ガイド８であっても適用することができる。また、上記
第１の実施の形態においては、冷却装置２０を二本の開
閉レール１０の間に設けた場合について説明したが、こ
れに限るものではなく、例えば、ワークロール冷却用の
設備がワークロール１２の出側に設けられている場合
等、可能であるならば、開閉レール１０と圧延機１５と
の間のサイドガイド８部分に噴射部材２２を取り付ける
ようにしてもよい。冷却装置２０を圧延機１５の入側に
より近い位置に設けるほど、冷却効率を向上させること
ができる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。この第２の実施の形態は、噴射部材２２を開閉レー
ル１０に設けている。なお、圧延設備全体の構成は、上
記第１の実施の形態と同様であるので、同一部には同一
符号を付与し、その詳細な説明は省略する。図８は、開
閉レール１０に噴射部材２２を設けた場合の詳細を示す
図である。上記第１の実施の形態における図３とほぼ同
様であるが、ガイド部材３１の底面部３１Ｌを切り欠い
て形成した取付部３６は特に設けていない。

【００３７】第２の実施の形態における噴射部材２２
は、図８に示すように、略直方体状に形成され、少なく
ともサイドガイド８でガイド可能なガイド幅の長さに形
成されている。そして、噴射部材２２の噴射面が、開閉
レール１０の上面の一部を形成するように、開閉レール
１０に組み込まれ、熱延鋼板６の幅方向と平行に配置さ
れている。

【００３８】なお、図８では、双方の開閉レール１０に
噴射部材２２を設けているが、何れか一方の開閉レール
１０のみに設けるようにすることも可能である。図９
は、サイドガイド８をその入側からみた場合の要部の部
分断面図、図１０は、サイドガイド８をその上からみた
場合の要部の上面図である。このように、噴射部材２２
は、サイドガイド８を案内する開閉レール１０に組み込
まれている。したがって、噴射部材２２が、サイドガイ
ド８の開閉動作を妨げることはない。

【００３９】したがって、この第２の実施の形態におい
ても、サイドガイド８の中途位置において熱延鋼板６に
対する冷却を行うことができるから、熱延鋼板６を冷却
後、この熱延鋼板６が圧延機１５に導入されるまでの時
間を従来に比較して短縮することができるので、上記第
１の実施の形態と同様に、復熱による熱延鋼板６の温度
上昇を抑制することができる。

【００４０】なお、スリットノズルは、上記第１の実施
の形態と同様に、サイドガイド８でガイド可能なガイド
幅の長さに形成され、サイドガイド８の上部に、サイド
ガイド８のガイド幅方向と平行に配設されている。この
とき、前記スリットノズルと対向し且つ前記サイドガイ
ド８の上面部に冷却水導入部を設けても良い。また、前
記冷却水導入部は、例えば、二つの開閉レール１０のう
ち圧延機１５側の開閉レール１０に設けた噴射部材２２
と対向する位置に設けるようにしてもよいし、また、双
方の開閉レール１０に設けた噴射部材２２と対向する位
置に設けるようにしてもよく、また、これに関わらず任
意の位置に設けるようにしてもよい。

【００４１】図１１は、図８に示すように、双方の開閉
レール１０に噴射部材２２を設け、冷却を二回行うよう
にした場合の、熱延鋼板６の表面温度の変化状況を表す
グラフである。なお、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦軸
は温度〔℃〕である。図１１に示すように、まず、時点
ｔ₂₁で一回目の冷却が行われると、その表面温度は８５
５〔℃〕程度まで低下し、時点ｔ₂₂で冷却が終了する
と、復熱によって表面温度が上昇する。続いて、時点ｔ
₂₃で二回目の冷却が行われると、その表面温度は８４４
〔℃〕程度まで低下し、時点ｔ₂₄で冷却が終了すると、
復熱によってまた表面温度は上昇し、時点ｔ₂₅で、圧延
機１５に導入される時点では、８７５〔℃〕程度まで復
帰する。

【００４２】これに対し、従来の場合には、上記図７に
示すように、圧延機１５に導入される時点では、８８０
〔℃〕を超えている。よって、この場合も、上記第１の
実施の形態と同様に、表面温度がより低い状態で、熱延
鋼板６を圧延機１５に導入することができ、上記第１の
実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。な
お、上記第２の実施の形態においては、開閉レール１０
の上部に噴射部材２２を設けるようにした場合について
説明したが、これに限るものではない。例えば、図８に
示す開閉レール１０の傾斜面を噴射部材２２の噴射面が
形成するように、噴射部材２２を開閉レール１０に設け
るようにし、熱延鋼材６に対して斜めから冷却水を噴射
させるようにしてもよく、このとき、双方の開閉レール
１０の互いに向かい合う傾斜面に噴射部材２２の噴射面
が位置するように設けてもよい。また、傾斜面に関わら
ず、冷却水を熱延鋼材６に対して噴射することが可能で
あれば、噴射部材２２の側面に設けるようにしてもよ
い。

【００４３】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。この第３の実施の形態は、図１２に示すように、サ
イドガイド８の出側に位置する開閉レール１０out に、
上記第２の実施の形態と同様に噴射部材２２が設けられ
ている。そして、ガイド部材３１の底面部３１Ｌの、二
つの摺動部３３の間には、ガイド位置噴射部材４１が配
設され、ガイド位置噴射部材４１の上面が、底面部３１
Ｌの上面の一部を形成するように底面部３１Ｌに組み込
まれている。つまり、底面部３１Ｌの上面に連続面が形
成されるようになっている。

【００４４】また、底面部３１Ｌの前記噴射部材２２と
対向する位置から出側端までの部分の開口部側には、切
り欠け部４２が形成され、底面部３１Ｌの幅が一段狭く
なるように形成されている。なお、図示していないが、
この第３の実施の形態においても、上記第１の実施の形
態と同様に、サイドガイド８の上部に、冷却噴射部材
が、サイドガイド８のガイド幅方向と平行に配設されて
いる。

【００４５】前記ガイド位置噴射部材４１は、前記噴射
部材２２と同様にその上面に、複数の噴射孔４１ａが形
成されて噴射面を構成し、この噴射孔４１ａから冷却水
を噴射するようになっている。このように、ガイド位置
噴射部材４１を設けることによって、前記熱延鋼板６に
対し、前記噴射部材２２と対向する位置だけでなく、サ
イドガイド８のガイド位置噴射部材４１と対向する位置
に対しても冷却を行うことができるため、熱延鋼板６の
板幅方向端部近傍まで確実に冷却することができる。

【００４６】また、底面部３１Ｌの開口部側には、切り
欠け部４２が形成され、この切り欠け部４２は、前記噴
射部材２２と対向する位置から出側端までにわたって形
成されている。したがって、図１３に示すように、切り
欠け部４２を形成したことによって、その分、サイドガ
イド８を通過する熱延鋼板６に対して噴射部材２２によ
って冷却が行われる領域が増加することになるから、効
率よく冷却を行うことができる。また、このとき、切り
欠け部４２を部分的に切り欠いて形成するのではなく、
底面部３１Ｌの幅そのものを狭くするようにしている。
したがって、例えば部分的に切り欠け部を形成した場
合、熱延鋼板６が反っている場合等には、熱延鋼板６の
先端部が切り欠け部に引っ掛かってしまう可能性がある
が、この場合、底面部３１Ｌの幅そのものをその中途位
置から狭くしているから、熱延鋼板６の先端部が切り欠
け部に引っ掛かるようなことはない。

【００４７】また、サイドガイド８は熱延鋼板６のワー
クロール１２への位置決めを行っているため、熱延鋼板
６がその搬送方向に対してずれているような場合等には
大きな力が加わることになる。このとき前記底面部３１
Ｌに切り欠け部を形成した場合、この切り欠け部に外部
からの力が集中することになる。しかしながら、底面部
３１Ｌの噴射部材２２と対向する位置から出口端までに
わたって、底面部３１Ｌの開口部側に切り欠け部４２を
形成するようにし、このとき、外部からの力に対して強
度を確保可能な幅に形成することによって、外部からの
力に対する強度を充分確保することができる。

【００４８】また、前記ガイド位置噴射部材４１の噴射
孔４１ａは、図１３に示すように、熱延鋼板６の板幅方
向に対する位置がずれるように配置されている。つま
り、熱延鋼板６がガイド位置噴射部材４１の噴射面上を
通過した場合、熱延鋼板６の板幅方向における噴射位置
が重ならないように噴射孔４１ａが配置されている。例
えば、図１３に示すように、熱延鋼板６の搬送方向に対
し直交するように等間隔に複数想定したラインｍ１と、
これら複数のラインｍ１と斜めに交差するように複数等
間隔に且つ平行に想定したラインｍ２との交点上に配置
されている。

【００４９】このように配置した噴射孔４１ａは、熱延
鋼板６の幅方向に対する位置が異なるから、熱延鋼板６
に対し、その幅方向にわたって満遍なく冷却を行うこと
ができ、効果的に冷却を行うことができる。また、この
とき、カタカナのコの字状に形成したガイド部材３１の
開口部側寄りに、噴射孔４１ａを設けている。ここで、
熱延鋼板６の端部は、自然冷却によって冷却されるか
ら、端部に対しても冷却水を噴射した場合、必要以上に
冷却されることになる。しかしながら、噴射孔４１ａ
は、底面部３１Ｌの開口部側寄りに設けているから、熱
延鋼板６に対しその端部にまで冷却が行われることはな
く、熱延鋼板６の端部が必要以上に冷却されることを回
避することができる。

【００５０】また、このとき、前記ガイド位置噴射部材
４１の噴射孔４１ａは、図１４の断面図に示すように円
筒状に形成され、垂直方向に対して角度θ（例えば１０
°程度）だけ傾斜して配設され、冷却水をサイドガイド
８の入側に向けて噴射するように設けられている。した
がって、底面部３１Ｌの上面を通過する熱延鋼板６に対
して、その下側から冷却水を噴射した場合に、熱延鋼板
６から跳ね返った冷却水が噴射孔４１ａから噴射される
冷却水と衝突することを回避し、効果的に冷却を行うこ
とができる。なお、図１４において、４３は加圧した冷
却水を配管４４を介して噴射孔４１ａに供給するための
駆動装置であって、例えば、底面部３１Ｌの下部に設け
られている。

【００５１】図１５は、噴射部材２２の一例を示したも
のである。図１５に示すように、噴射部材２２は、中空
の直方体状に形成され、その噴射部材２２の上面には、
複数の噴射孔２２ａが形成されている。そして、これら
噴射孔２２ａは、上述のガイド位置噴射部材４１の噴射
孔４１ａと同様に、熱延鋼板６の板幅方向に対する噴射
位置がずれるように配置され、熱延鋼板６の板幅方向に
対して満遍なく冷却水が噴射されるようになっている。

【００５２】また、噴射部材２２の内部には、噴射部材
２２の長手方向に長い中空の半円筒状の水圧調整部材５
１が設けられている。この水圧調整部材５１の長手方向
の両側面の下部近傍には、図１５に示すように同一形状
の吐出穴５２が長手方向に複数設けられている。そし
て、駆動装置５３で昇圧された冷却用水を、配管５５を
介して水圧調整部材５１の長手方向の一方の端部側から
導入した後、この水圧調整部材５１に形成された各吐出
穴５２から吐出させ、これによって、冷却用水を噴射部
材２２内に充満させた後に、これを噴射孔２２ａから噴
射させることによって、各噴射孔２２ａ位置における冷
却用水の水圧のバラツキを抑制するようになっている。

【００５３】ここで、噴射部材２２は、熱延鋼板６の板
幅方向に長いため、噴射部材２２への冷却用水が導入さ
れる導入位置に比較して、この地点から離れるほどその
水圧は低下することになる。しかしながら、上述のよう
に冷却用水を、噴射部材の長手方向に長い水圧調整部材
５１に一旦導入した後、各噴射孔２２ａから噴射させる
ようにしているから、噴射部材２２内の各部における水
圧のバラツキは抑制されることになり、各噴射孔２２ａ
位置における冷却用水の噴射度合のバラツキを抑制する
ことができる。

【００５４】図１６は、図１２に示すように、サイドガ
イド８の出側の開閉レール１０outに噴射部材２２を組
み込み、さらに、ガイド部材３１の底面部３ｌＬにガイ
ド位置噴射部材４１を組み込んで、熱延鋼板６に対する
冷却を行うようにした場合の、熱延鋼板６の温度変化状
況を表すグラフであり、横軸は経過時間〔ｓｅｃ〕、縦
軸は温度〔℃〕である。また、実線Ｌ１は熱延鋼板６の
表面温度を表し、実線Ｌ２は中心温度を表し、実線Ｌ３
は平均温度を表している。

【００５５】図１６に示すように、熱延鋼板６の中心温
度Ｌ２及び平均温度Ｌ３は、時間の経過に伴って緩やか
に低下しているが、その表面温度Ｌ１は、熱延鋼板６に
対し、時点ｔ₃₁でデスケーラによってデスケーリングが
行われると大幅に低下し、５００〔℃〕を下回る程度ま
で低下するが、デスケーリングが終了すると８７０
〔℃〕程度まで回復する。そして、時点ｔ₃₂で、サイド
ガイド８の入り側に設けられた図示しない冷却設備によ
って、熱延鋼板６の上面及び下面から冷却が行われる
と、７３０［℃］程度まで低下するが、復熱によって８
３０〔℃〕程度まで上昇する。しかしながら、時点ｔ₃₃
で、噴射部材２２及びガイド位置噴射部材４１によって
再度冷却が行われるため、これによって７８０〔℃〕程
度まで低下し、その後復熱によって表面温度は上昇する
が、時点ｔ₃₄で圧延機１５に導入される時点では、８１
０〔℃〕程度となっている。

【００５６】これに対し、サイドガイド８の入り側には
冷却設備を設けるが、サイドガイド８のガイド部材３１
の中途位置には冷却設備を設けない場合には、図１６に
破線で示すように、時点ｔ₃₂でサイドガイド８の入り側
で冷却が行われた後、表面温度は復熱により復帰したま
まとなり、時点ｔ₃₄で圧延機１５に導入される時点で
は、８５０〔℃〕程度となっている。

【００５７】したがって、この場合も、上記第１及び第
２の実施の形態と同様に、表面温度がより低い状態で圧
延鋼板６を圧延機１５に導入することができ、上記第１
及び第２の実施の形態と同等の作用効果を得ることがで
きる。なお、上記第３の実施の形態においては、サイド
ガイド８の出側の開閉レール１０out に噴射部材２２を
設けた場合について説明したが、これに限るものではな
く、噴射部材２２を、サイドガイド８の入り側の開閉レ
ール１０に設けてもよく、また、２つの開閉レール１０
のそれぞれに設けるようにしてもよい。また、噴射部材
２２を二つの開閉レール１０間のガイド部材３１の下側
に設けるようにしてもよい。

【００５８】また、上記第３の実施の形態においては、
ガイド位置噴射部材４１の噴射孔４１ａを円筒状に形成
しこれを傾斜させて配設することによって、熱延鋼板６
に対して斜め方向に冷却水を噴射するようにした場合に
ついて説明したが、同様に、噴射部材２２についても噴
射孔２２ａを同様に形成し、斜め方向から冷却水を噴射
させるようにしてもよい。

【００５９】また、同様にしてガイド位置噴射部材４１
にも、水圧調整部材５１を設けるようにしてもよい。ま
た、噴射孔４１ａから冷却水を噴射させる際に、サイド
ガイド８の入側に向けて冷却水を噴射するように前記噴
射孔４１ａを設けた場合について説明したが、これに限
るものではなく、熱延鋼板６からの跳ね返りの冷却水の
影響を受けない方向であればどのように設けてもよい。

【００６０】また、上記第３の実施の形態においては、
水圧調整部材５１を半円筒状に形成した場合について説
明したが、これに限るものではなく、例えば直方体状、
三角柱状であってもよく、噴射部材２２内における水圧
のバラツキを抑制することが可能であればどのような形
状であってもよい。また、吐出穴５２の形状、配置位置
等も任意に設定することができる。

【００６１】また、上記第３の実施の形態においては、
ガイド位置噴射部材４１を、二つの開閉レール１０の間
に相当する位置に設けた場合について説明したが、これ
に限るものではなく、底面部３１Ｌの長手方向のどの位
置に設けてもよく、また、底面部３１Ｌの長手方向全体
にわたって形成するようにしてもよい。また、上記第３
の実施の形態においては、噴射孔４１ａを、熱延鋼板６
の長手方向に平行な複数のラインと、これらラインと斜
めに交差する複数の平行なラインとの交点上に噴射孔４
１ａを配置するようにしたため、熱延鋼板６の板幅方向
に渡って満遍なく冷却水を噴射することができる位置に
噴射孔４１ａを容易に配置することができるが、噴射孔
４１ａの配置位置はこれに限るものではなく、要は、熱
延鋼板６の板幅方向に渡って満遍なく冷却水を噴射する
ことができる位置であればどのように位置に配置しても
よい。

【００６２】また、上記第３の実施の形態では、底面部
３１Ｌにおいて切り欠け部４２を形成するようにしてい
るが、同様にして、上記第２の実施の形態においても、
底面部３１Ｌの長手方向にわたって切り欠け部を形成す
るようにしてもよく、この場合、出側の開閉レール１０
out と対向する位置から出側端まで形成するようにして
もよく、また、熱延鋼板６の搬送に伴う外部からの力に
対して強度を充分確保可能であれば、入側の開閉レール
１０と対向する位置から出口端にわたって切り欠け部を
形成するようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る圧延機入側の圧
延材冷却装置によれば、サイドガイドのガイド幅にわた
って冷却水を噴射可能な噴射部材を、圧延機入側に設け
られたサイドガイドのガイド部の中途位置に設けたか
ら、圧延機の入側近傍に設けられたサイドガイド位置に
おいて圧延材の冷却を行うことができ、冷却効率を向上
させることができる。

【００６４】また、請求項２に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置によれば、噴射部材を、サイドガイドを開閉す
るための案内用レール間に設けるようにしたから、サイ
ドガイドの開閉動作を妨げることなく冷却を行うことが
できる。また、請求項３に係る圧延機入側の圧延材冷却
装置によれば、コの字状に形成されたガイド部材の開口
部が対向して配設されて形成されるガイド部の、噴射部
材と重なる位置に切り欠け部を形成したから、サイドガ
イドを通過する圧延材の噴射部材と対向する位置に対し
ても冷却水を作用させることができ、効率よく冷却を行
うことができる。

【００６５】また、請求項４に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置によれば、噴射部材の噴射面とサイドガイドの
内面とが連続した面を形成するようにしたから、噴射部
材を設けたことに起因して、圧延材の移動が妨害される
ことを回避することができる。また、請求項５に係る圧
延機入側の圧延材冷却装置によれば、噴射部材を、サイ
ドガイドを開閉するための案内用レールに設けるように
したから、サイドガイドの開閉動作を妨げることなく冷
却を行うことができる。

【００６６】また、請求項６に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置によれば、サイドガイドのガイド部を構成する
ガイド部材の、噴射部材と対向する面の開口部側に、噴
射部材と重なる位置からサイドガイドの出側の端部まで
にわたって、長尺切り欠け部を形成したから、ガイド部
材を通過する圧延材に対し広い範囲を冷却することがで
きる。

【００６７】また、請求項７に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置によれば、サイドガイドのガイド部の中途位置
に、ガイド部の一部を構成し且つ圧延材に対して冷却用
流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を設けたから、サ
イドガイドを通過する圧延材のガイド部と対向する位置
に対しても冷却用流体を作用させることができる。ま
た、請求項８に係る圧延機入側の圧延材冷却装置によれ
ば、圧延材に対して斜め方向に冷却用流体を噴射するよ
うにしたから、圧延材によって跳ね返された冷却用流体
により悪影響を受けることを回避し、冷却用流体を効果
的に作用させることができる。

【００６８】また、請求項９に係る圧延機入側の圧延材
冷却装置によれば、ガイド位置噴射部材に設けた複数の
噴射孔を、圧延材の搬送方向と直交するように想定され
る複数の長手方向配置用ラインと、長手方向配置用ライ
ンと斜めに交差するように想定される複数の平行な板幅
方向配置用ラインとの交点上に配置したから、圧延材の
板幅方向に満遍なく冷却用流体を作用させることができ
る。

【００６９】さらに、請求項１０に係る圧延機入側の圧
延材冷却装置によれば、ガイド位置噴射部材を、ガイド
部の圧延材の板幅方向中央寄りに設けたから、自然冷却
により冷却されている圧延材端部に対し、必要以上に冷
却を行うことを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による冷却装置を備
えた圧延設備の一例を示す断面図である。

【図２】第１の実施の形態におけるサイドガイドの要部
を示す概略構成図である。

【図３】第１の実施の形態におけるサイドガイドに噴射
部材を取り付けた場合の概略構成図である。

【図４】第１の実施の形態におけるサイドガイドを入側
からみた場合の要部の部分断面図である。

【図５】第１の実施の形態におけるサイドガイドを上か
らみた場合の要部の上面図である。

【図６】第１の実施の形態における圧延設備を用いた場
合の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度の変化状況
を表すグラフである。

【図７】従来の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度
の変化状況を表すグラフである。

【図８】第２の実施の形態におけるサイドガイドの概略
構成図である。

【図９】第２の実施の形態におけるサイドガイドを入側
からみた場合の要部の部分断面図である。

【図１０】第２の実施の形態におけるサイドガイドを上
からみた場合の要部の上面図である。

【図１１】第２の実施の形態における圧延設備を用いた
場合の、圧延機導入までの熱延鋼板の表面温度の変化状
況を表すグラフである。

【図１２】第３の実施の形態におけるサイドガイドの概
略構成図である。

【図１３】第３の実施の形態におけるサイドガイドを上
からみた場合の要部の上面図である。

【図１４】ガイド位置噴射部材４１の要部の断面図であ
る。

【図１５】第３の実施の形態における噴射部材の一例を
示す概略構成図である。

【図１６】第３の実施の形態における圧延設備を用いた
場合の、圧延機導入までの熱延鋼板の温度変化状況を表
すグラフである。

【符号の説明】

４ルーパ６熱延鋼板８サイドガイド１０開閉レール１５圧延機２０冷却装置２２噴射部材２３スリットノズル３１ガイド部材３２支持部材３３摺動部３６取付部３８冷却水導入部４１ガイド位置噴射部材４１ａ噴射孔５１水圧調整部材

フロントページの続き (72)発明者渋谷聡岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者田中伸治岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延機の入側に圧延材の幅方向に開閉可
能なサイドガイドが配設され且つ前記圧延機の入側で当
該圧延機に導入される圧延材を冷却するようにした圧延
機入側の圧延機冷却装置であって、少なくとも前記サイドガイドでガイド可能なガイド幅に
わたって冷却用流体を噴射可能な噴射部材を備え、当該噴射部材は、前記サイドガイドのガイド部の中途位
置に、前記圧延材の幅方向と平行に設けられていること
を特徴とする圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項２】前記サイドガイドは、複数のレールを案
内として前記圧延材の幅方向に開閉可能に形成され、前記噴射部材は、前記案内用レール間に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の圧延機入側の圧延材冷
却装置。
【請求項３】前記ガイド部は、コの字状に形成された
一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設さ
れて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と重
なる位置に切り欠け部を備えることを特徴とする請求項
１又は２記載の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項４】前記噴射部材は、前記冷却用流体を噴射
する噴射面を備え、当該噴射面は前記サイドガイドの内
面と連続した面を形成するようになっていることを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載の圧延機入側の圧
延材冷却装置。
【請求項５】前記サイドガイドは、複数のレールを案
内として前記圧延材の幅方向に開閉可能に形成され、前記噴射部材は、前記案内用レールに設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の圧延機入側の圧延材冷却
装置。
【請求項６】前記ガイド部は、コの字状に形成された
一対のガイド部材がその開口部が対向するように配設さ
れて構成され、且つ前記ガイド部材の前記噴射部材と対
向する面の開口部側には、前記噴射部材と重なる位置か
ら前記サイドガイドの出側の端部までにわたって長尺切
り欠け部が形成されていることを特徴とする請求項１、
２及び５の何れかに記載の圧延機入側の圧延材冷却装
置。
【請求項７】前記サイドガイドのガイド部の中途位置
に、当該ガイド部の一部を構成し且つ前記圧延材に対し
て冷却用流体を噴射可能なガイド位置噴射部材を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載
の圧延機入側の圧延材冷却装置。
【請求項８】前記ガイド位置噴射部材は、前記圧延材
に対して斜め方向に前記冷却用流体を噴射するようにな
っていることを特徴とする請求項７記載の圧延機入側の
圧延材冷却装置。
【請求項９】前記ガイド位置噴射部材は、前記冷却用
流体を噴射する複数の噴射孔を有し、これら噴射孔は、前記圧延材の搬送方向と直交するよう
に想定される複数の長手方向配置用ラインと、当該長手
方向配置用ラインと斜めに交差するように想定される複
数の平行な板幅方向配置用ラインとの交点上に配置され
ることを特徴とする請求項７又は８記載の圧延機入側の
圧延材冷却装置。
【請求項１０】前記ガイド位置噴射部材は、前記ガイ
ド部の前記圧延材の板幅方向中央寄りに設けられている
ことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の圧延
機入側の圧延材冷却装置。