JP2003286521A - 鋼帯の冷却方法及び冷却設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼帯にスプレー冷却水として吹き付け落下し
たスプレー冷却水を独立して集水し再度スプレー冷却水
として使用することが可能な鋼帯の冷却方法及び冷却設
備を提供する。 【解決手段】 スプレー冷却装置１３内を搬送させなが
らスプレーノズル１８でスプレー冷却水１２を吹き付け
て鋼帯１１の１次冷却を行った後に、スプレー冷却装置
１３の下方に設けられた浸漬タンク式冷却装置１６の冷
却水１４を貯留する浸漬タンク１５内を搬送させながら
鋼帯１１の２次冷却を行なう鋼帯の冷却設備１０を使用
するに際し、スプレー式冷却装置１３によって鋼帯１１
に吹き付けたスプレー冷却水１２の一部又は全部を、浸
漬タンク１５内の冷却水１４に混合させることなく独立
して回収し、スプレーノズル１８に循環供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼帯の連続焼鈍処
理システムの最終冷却帯に適用される冷却設備及び冷却
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続焼鈍炉で処理された鋼帯を冷
却する冷却設備として、図６に示すようなスプレー装置
８０と浸漬冷却装置８１とを組合わせた鋼帯の冷却設備
８２が、例えば、特開昭５５−９１９４５号公報に提案
されている。ここで、スプレー装置８０は、ハースロー
ル８３で搬送方向が変えられた鋼帯８４にスプレーノズ
ル群８５から冷却水（スプレー水）を噴出させて鋼帯８
４の１次冷却を行う装置である。また、浸漬冷却装置８
１は、スプレー装置８０の後段に設けられ、１次冷却後
の鋼帯８４を冷却水を貯留している浸漬タンク８６内に
導入して鋼帯８４の２次冷却を行う装置である。浸漬冷
却装置８１では、浸漬タンク８６内のシンクロール８７
で搬送方向が変えられて浸漬タンク８６から導出された
鋼帯８４の温度は、所定の温度、例えば、４０℃に調整
されている。なお、浸漬タンク８６から導出された鋼帯
８４はデフレクターロール８８により搬送方向を変えら
れ次工程に搬送される。スプレー装置８０では、スプレ
ー水は、浸漬タンク８６に設けられた取水口８９から供
給配管９１を介してスプレーポンプ９０で吸引され、熱
交換器９２で冷却されてスプレーノズル群８５に供給さ
れる。そして、スプレー水は、鋼帯８４に吹き付けられ
落下水９３となって浸漬タンク８６内に落下し、浸漬タ
ンク８６内に拡散する。スプレー水は鋼帯８４との間で
熱交換を行うため、落下水９３の温度はスプレー水の温
度に比べて上昇しており、その温度上昇分に相当する熱
量は全て浸漬タンク８６内に貯留されている冷却水中に
拡散する。また、浸漬タンク８６内に貯留されている冷
却水と鋼帯８４との間で熱交換を行う。このため、浸漬
タンク８６中に貯留されている冷却水の温度は徐々に上
昇することになっていた。なお、符号９３ａはスプレー
水の飛散を防止するスプレー装置ケーシングである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、浸漬冷
却装置８１の出側の鋼帯８４の温度は所定温度に調整し
なければならないため、浸漬タンク８６内の冷却水の温
度は、出側の鋼板８４の温度以下となる管理温度（例え
ば、３５〜３８℃）に維持する必要がある。このため、
浸漬タンク８６内に温度検知部９４を備えた温度計９５
を設けて、この温度計９５からの検知信号を温度調節器
９６に入力し、温度調節器９６が浸漬タンク８６内の冷
却水の温度が管理温度の上限値を超えたと判断した場
合、流量調節弁９７を開いて、浸漬タンク８６に設けら
れた補給水口９８から補給水を供給するという補給水供
給系統９８ａを設ける必要があった。スプレー装置８０
で鋼帯８４と熱交換を行い、温度が上昇した落下水９３
が全量浸漬タンク８６内に貯留されている冷却水中に拡
散するため、浸漬タンク８６内の冷却水温度を管理温度
に維持するには多量の補給水を補給する必要があった。
また、多量の補給水が注入されると、温度が上昇した冷
却水は浸漬タンク８６の上端側に設けられた排水口９９
からオーバーフロー水１００となって排出される。この
ため、大量のオーバーフロー水１００を回収する装置を
付帯して設ける必要があった。更に、浸漬タンク８６に
貯留されている冷却水の温度を管理温度に維持するの
で、スプレーポンプ９０で吸引し熱交換器９２に流入さ
せるスプレー水の温度と、熱交換器９２用の冷却水１０
０ａの温度との温度差は小さいものとなる。このため、
スプレー水の温度を低下させるには熱交換器９２の伝熱
面積を大きくする必要が有り、熱交換器９２が大型化す
るという問題があった。

【０００４】なお、大量の補給水が供給できない場合
は、図７に示すように、仕切壁１０１を設けて浸漬タン
ク８６内を第１槽１０２と第２槽１０３に分割し、落下
水９３が第２槽１０３に拡散しないようにするなどの方
法が必要であった。この場合、第１槽内を通過した鋼帯
８４はデフレクターロール８８で搬送方向を変えて第２
槽１０３内に導入され、第２槽１０３内に設けられたシ
ンクロール８７で搬送方向を変化させて第２槽１０３内
から導出されて次工程に搬送される。ここで、第２槽１
０３内の冷却水の温度も通過する鋼帯８４との間で熱交
換をするため温度は徐々に上昇する。このため、第２槽
１０３の出側の鋼帯８４の温度を所定温度に調整するに
は、図６と同様の補給水の補給水供給系統９８ａを設け
る必要がある。更に、補給水が注入されると、第２槽１
０３内に貯留されている温度が上昇した冷却水は仕切壁
１０１からオーバーフローして第１槽１０２内に流入
し、第１槽１０２からは第２槽１０３から流入したオー
バーフロー水１０４に相当する分量の冷却水が第１槽１
０２の上端側に設けられた排水口１０５からオーバーフ
ロー水１０６となって排出される。このため、オーバー
フロー水１０６を回収する装置を付帯して設ける必要が
あった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
鋼帯にスプレー冷却水として吹き付け落下したスプレー
冷却水を独立して集水し再度スプレー冷却水として使用
することが可能な鋼帯の冷却方法及び冷却設備を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係る鋼帯の冷却方法は、スプレー冷却装置内を搬送
させながらスプレーノズルでスプレー冷却水を吹き付け
て鋼帯の１次冷却を行った後に、前記スプレー冷却装置
の下方に設けられた浸漬タンク式冷却装置の冷却水を貯
留する浸漬タンク内を搬送させながら前記鋼帯の２次冷
却を行なう鋼帯の冷却方法において、前記スプレーノズ
ルによって前記鋼帯に吹き付けたスプレー冷却水の一部
又は全部を、前記浸漬タンク内の冷却水に混合させるこ
となく独立して回収し、回収した前記スプレー冷却水を
冷却して前記スプレーノズルに循環供給する。

【０００６】スプレー式冷却装置のスプレーノズルから
鋼帯に吹き付けられたスプレー冷却水は、鋼帯の表面と
の間の熱交換によって、例えば、５５〜６０℃に温度が
上昇して落下してくる。この落下してくるスプレー冷却
水（落下水）の一部又は全部を、浸漬タンク内の冷却水
に混合させることなく独立して回収することにより、浸
漬タンクで貯留している冷却水の中に落下水が混合する
のを防止でき、浸漬タンク中の冷却水の温度上昇を抑え
ることができる。また、落下水を浸漬タンク内の冷却水
と混合させることなく直接回収するので、温度が上昇し
た落下水の温度をできるだけ維持して熱交換器に供給す
ることができる。このため、熱交換器用の冷却水との間
の温度差を大きくすることができて、熱交換器の熱交換
効率を向上させることができる。

【０００７】前記目的に沿う第２の発明に係る鋼帯の冷
却設備は、搬送中の鋼帯にスプレー冷却水を吹き付けて
１次冷却を行う複数段のスプレーノズルを備えたスプレ
ー冷却装置と、該スプレー冷却装置の下方に設けられ冷
却水を貯留した浸漬タンク内に前記鋼帯を搬送させて２
次冷却を行なう浸漬タンク式冷却装置を備えた鋼帯の冷
却設備において、前記スプレー冷却装置は、該スプレー
冷却装置の下流側に設けられ、前記鋼帯に吹き付けられ
て落下した前記スプレー冷却水が前記浸漬タンク内に流
出するのを抑制して集水するシール手段を備えたスプレ
ー冷却水回収槽と、前記スプレー冷却水回収槽で集水し
た前記スプレー冷却水を前記スプレーノズルに循環供給
する第１の循環手段とを有する。

【０００８】スプレー冷却装置の下流側に浸漬タンクと
は分離されたスプレー冷却水回収槽を形成することによ
り、鋼帯との間で熱交換されて温度が上昇して落下して
きたスプレー冷却水を浸漬タンク内に流出するのを抑制
して貯留することができる。このため、浸漬タンク中に
貯留している冷却水の温度上昇を抑えることができる。
第１の循環手段を設けてスプレー冷却水回収槽内に落下
したスプレー冷却水を直接回収するので、落下したスプ
レー冷却水が浸漬タンク内に拡散するのを更に抑制する
ことができる。また、温度が上昇したスプレー冷却水を
直接回収して熱交換器に流入させるので、熱交換器での
冷却効率を向上させることができる。ここで、シール手
段としては、例えば、出口部に鋼帯を挟んで対向して設
けられ浸漬タンク内に貯留されている冷却水を取水して
鋼帯に対して両側から噴出させるスプレーノズルを使用
した流体シールを使用することができる。

【０００９】第２の発明に係る鋼帯の冷却設備におい
て、前記スプレー冷却装置は、最終段のスプレーノズル
の下方に前記鋼帯を挟んで対向して設けられ該鋼帯に吹
き付けられて落下する前記スプレー冷却水の一部を前記
スプレー冷却水回収槽の手前で集水する受け皿と、前記
受け皿で集水した前記スプレー冷却水を前記各スプレー
ノズルに循環供給する第２の循環手段とを有することが
好ましい。受け皿を設けることにより、落下してくる温
度の上昇したスプレー冷却水を温度の低下を更に抑制し
てより効果的に集水することができる。また、第２の循
環手段を設けることにより、集水されたより温度の高い
スプレー冷却水を直接回収して熱交換器に流入させるこ
とができるので、熱交換器での冷却効率を更に向上させ
ることができる。

【００１０】第２の発明に係る鋼帯の冷却設備におい
て、前記最終段のスプレーノズルの噴出方向を、前記鋼
帯の搬送方向の上流側に指向させることが好ましい。鋼
帯に吹き付けられたスプレー冷却水の一部は鋼帯の表面
に衝突して周囲に飛び散りスプレー冷却装置のケーシン
グ内を水滴となって落下する。この水滴となったスプレ
ー冷却水は受け皿によって集水することができる。ま
た、鋼帯の表面に付着したスプレー冷却水は、鋼帯表面
上を伝わって鋼帯の搬送と共にスプレー冷却水回収槽内
に直接流入する。このため、最終段のスプレーノズルの
噴出方向を鋼帯の上流側に指向させてスプレー冷却水を
吹き付けることで、上部側のスプレーノズルから吹き付
けられて鋼帯表面上を伝わって鋼帯の搬送と共に降下す
るスプレー冷却水を鋼帯の搬送方向の上流側に吹き上げ
てスプレー冷却装置のケーシング内を降下する水滴とす
ることができる。このため、受け皿により集水できるス
プレー冷却水の割合を向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る鋼帯の冷却設備の構成図、図２は同鋼帯の冷却
設備の部分拡大図、図３は同鋼帯の冷却設備における流
体シール機構の特性と熱交換器の必要伝熱面積の関係を
示す説明図、図４は同鋼帯の冷却設備における流体シー
ル機構の特性と補給水量の関係を示す説明図、図５は本
発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の構成図で
ある。図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態
に係る鋼帯の冷却設備１０は、搬送される鋼帯１１にス
プレー冷却水１２を吹き付けて鋼帯１１の１次冷却を行
うスプレー冷却装置１３と、スプレー冷却装置１３の下
方に設けられ冷却水１４を貯留した浸漬タンク１５内を
搬送させて鋼帯１１の２次冷却を行なう浸漬タンク式冷
却装置１６とを有している。以下、これらについて詳細
に説明する。

【００１２】図１、図２に示すように、スプレー冷却装
置１３は、図示しない連続焼鈍炉から搬送される鋼帯１
１の周囲を、例えば窒素と水素の混合雰囲気に維持する
ケーシング１７と、鋼帯１１の搬送方向を変えてスプレ
ー冷却水１２を吹き付けるスプレーノズル１８を複数段
備えたスプレーノズル群１９へ鋼帯１１を導入するハー
スロール２０を有している。また、スプレー冷却装置１
３は、浸漬タンク１５内に延長されたケーシング１７の
下流側部２１と、ケーシング１７の下流側の出口部２２
に設けられたシール手段の一例である流体シール機構２
３を備えて構成されたスプレー冷却水回収槽２４と、ス
プレー冷却水回収槽２４内にて集水されたスプレー冷却
水１２を各スプレーノズル１８に循環供給する第１の循
環手段２５とを有している。スプレー冷却装置１３の下
流側に浸漬タンク１５とは分離されたスプレー冷却水回
収槽２４を形成することにより、鋼帯１１との間で熱交
換されて温度が上昇して落下してきたスプレー冷却水１
２を貯留することができ、浸漬タンク１５中に貯留して
いる冷却水の温度上昇を抑えることができる。

【００１３】ここで、流体シール機構２３は、例えば、
搬送される鋼帯１１を挟んで対向して出口部２２に設け
られた一対のシール用ノズル２６と、浸漬タンク１５に
設けられた取水口２７から供給配管２８を介して一対の
シール用ノズル２６に冷却水１４を供給する供給ポンプ
２９を有している。このような構成とすることにより、
シール用ノズル２６から鋼帯１１に冷却水１４を吹き付
けると、鋼帯１１の表面では、鋼帯１１の搬送方向と同
方向に流れる下降流３０と、鋼帯１１の搬送方向と逆方
向に流れる上昇流３１が形成される。この上昇流３１の
形成により、スプレー冷却水回収槽２４内に集水された
スプレー冷却水が、鋼帯１１の移動と共に出口部２２か
ら浸漬タンク１５内に流入するのを抑制できる。

【００１４】また、第１の循環手段２５は、スプレー冷
却水回収槽２４に集水されたスプレー冷却水１２をスプ
レー冷却水回収槽２４に設けた取水口３２に接続した吸
引配管３３を介して吸引するスプレーポンプ３４と、ス
プレーポンプ３４の出口側に接続された冷却用の熱交換
器３５を介して各スプレーノズル１８にスプレー冷却水
１２を給水する給水配管３６を有している。このような
構成とすることにより、スプレー冷却水回収槽２４内に
落下したスプレー冷却水１２を直接回収することができ
る。また、温度が上昇したスプレー冷却水１２を直接熱
交換器３５に流入させるので、熱交換器３５での冷却効
率を向上させることができる。更に、スプレー冷却装置
１３は、最終段のスプレーノズル３７の下方に鋼帯１１
を挟んで対向して設けられ、各スプレーノズル１８から
吹き付けられ鋼帯１１に衝突して水滴となって落下する
スプレー冷却水１２の一部をスプレー冷却水回収槽２４
内に落下する前に集水する受け皿３８と、受け皿３８で
集水したスプレー冷却水１２を各スプレーノズル１８に
循環供給する第２の循環手段３９を有している。

【００１５】ここで、最終段のスプレーノズル３７は、
その噴出方向を鋼帯１１の搬送方向の上流側に指向させ
て設ける。このような構成とすることにより、上部側の
スプレーノズル１８から吹き付けられて鋼帯１１の表面
上を伝わって鋼帯１１の搬送と共に降下するスプレー冷
却水１２を鋼帯１１の搬送方向の上流側に吹き上げてケ
ーシング１７内を降下する水滴とすることができる。こ
のため、受け皿３８により集水できるスプレー冷却水１
２の割合を向上させることができる。また、第２の循環
手段３９は、受け皿３８に設けられた取水口４０と吸引
配管３３とを接続する連結配管４１を有している。な
お、本実施の形態において、第２の循環手段３９は、吸
引配管３３、スプレーポンプ３４、冷却用の熱交換器３
５、及び給水配管３６を、第１の循環手段２５と共有し
ている。このような構成とすることにより、受け皿３８
で集水したスプレー冷却水１２をスプレーポンプ３４を
用いて熱交換器３５に流入させて冷却し、スプレーノズ
ル１８に循環供給することができる。そして、落下して
くる温度の上昇したスプレー冷却水１２を直接回収して
熱交換器３５に流入させるので、熱交換器３５での冷却
効率を更に向上させることができる。

【００１６】熱交換器３５に流入させるスプレー冷却水
の温度は、スプレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却
水の温度となるので、スプレー冷却水回収槽２４内のス
プレー冷却水の温度が高くなるほど、熱交換器の伝熱面
積は減少する。ここで、スプレー冷却水回収槽２４内の
スプレー冷却水の温度は、流体シール機構２３における
リーク量に影響を受け、リーク量が大きくなるほど、ス
プレー冷却水回収槽２４内のスプレー冷却水の温度は低
下する。このため、スプレー冷却水回収槽２４内のスプ
レー冷却水の温度を、流体シール機構２３のリーク割合
として表すことができる。ここで、図３は、流体シール
機構２３のリーク割合で表した熱交換器３５に流入する
スプレー冷却水の温度と、流入したスプレー冷却水の温
度を３５℃に冷却する際に必要な熱交換器３５の伝熱面
積の関係を示したものである。なお、図３では、流体シ
ール機構２３のリーク割合が１００％である場合（従来
方式で熱交換器３５に流入させる場合）に必要な熱交換
器３５の伝熱面積を１００％として表示している。流体
シール機構２３におけるリーク割合は、最大で５０％と
なるので、熱交換器３５で必要な伝熱面積は、従来方式
に比較して６５％以下となる。

【００１７】浸漬タンク式冷却装置１６は、スプレー冷
却装置１３で１次冷却された鋼帯１１の２次冷却を行う
冷却水１４を貯留している浸漬タンク１５を備えた鋼帯
冷却手段４２と、浸漬タンク１５内に貯留されている冷
却水１４の温度管理を行うために、浸漬タンク１５に低
温（例えば、３０℃以下）の冷却水を補給する補給水供
給手段４３を有している。ここで、鋼帯冷却手段４２に
は、スプレー冷却装置１３を経由して搬送される鋼帯１
１の搬送方向を反転させて浸漬タンク１５から排出させ
るシンクロール４３ａと、排出させた鋼帯１１の搬送方
向を変化させるデフレクターロール４４が設けられてい
る。このような構成とすることにより、２次冷却を行っ
た鋼帯１１を次工程に供給することができる。

【００１８】また、補給水供給手段４３は、浸漬タンク
１５内に温度検知部４５を備えた温度計４６と、温度計
４６からの検知信号が入力されて浸漬タンク１５内の冷
却水１４の温度調節を行う温度調節器４７と、温度調節
器４７からの出力信号が入力されて図示しない補給水貯
留槽から供給配管４８を介して補給される補給水の流量
を調節する流量調節弁４９を有している。このような構
成とすることにより、浸漬タンク１５内の冷却水１４の
温度は温度計４６で測温され、温度調節器４７に入力さ
れて管理温度範囲内であるかの判定を行うことができ
る。その結果、管理温度範囲内であれば、流量調節弁４
９の開度は維持される。一方、冷却水１４の温度が管理
温度の上限を超えた場合は、流量調節弁４９の開度が増
加して、供給配管４８を介して補給される補給水量が増
加する。このため、浸漬タンク１５内の冷却水温度を、
例えば、４０℃に調整することができる。なお、浸漬タ
ンク１５に補給水が補給されることで過剰となった冷却
水１４は、浸漬タンク１５の上部側に設けられた排水口
５０から排出され、図示しない回収装置により集水され
る。

【００１９】浸漬タンク１５に流入するスプレー冷却水
回収槽２４からのスプレー冷却水が少なくなると、浸漬
タンク１５内の冷却水１４の温度の上昇は小さくなる。
このため、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度を管理
温度に維持するのに必要な補給水の量も減少する。ここ
で、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は、流体シー
ル機構２３におけるリーク量に影響を受け、リーク量が
大きくなるほど、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度
は上昇する。このため、浸漬タンク１５内の冷却水１４
の温度を、流体シール機構２３のリーク割合として表す
ことができる。ここで、図４は、流体シール機構２３の
リーク割合で表した浸漬タンク１５内の冷却水１４の温
度と、この冷却水１４の温度を３８℃に維持するために
補給する３０℃の補給水量の関係を示したものである。
なお、図４では、流体シール機構２３のリーク割合が１
００％である場合（従来方式における浸漬タンク内の冷
却水の温度）に、この冷却水１４を３８℃に冷却するの
に必要な補給水量を１００％として表示している。流体
シール機構２３におけるリーク割合は、最大で５０％と
なるので、浸漬タンク１５内の冷却水１４を３８℃に冷
却するのに必要な補給水量は、従来方式に比較して６８
％以下となる。

【００２０】次に、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の
冷却方法について詳細に説明する。先ず、浸漬タンク１
５に、図示しない冷却水供給手段より、例えば、３０℃
の冷却水１４を供給して貯留する。浸漬タンク１５に冷
却水１４の貯留を開始すると、冷却水１４の水位は次第
に上昇し、スプレー冷却水回収槽２４の出口部２２に到
達すると、浸漬タンク１５内に冷却水１４が貯留される
と共に、出口部２２からスプレー冷却水回収槽２４内に
冷却水１４が流入し、スプレー冷却水として貯留され
る。浸漬タンク１５への冷却水１４の貯留が完了する
と、供給ポンプ２８を運転して、取水口２７より冷却水
１４を吸引しシール用ノズル２６から冷却水１４を吹き
出させて出口部２２の流体シール機構２３を稼働させ
る。また、スプレーポンプ３４を運転して、取水口３２
よりスプレー冷却水回収槽２４内の冷却水を吸引して熱
交換器３５を経由してスプレーノズル群１９の各スプレ
ーノズル１８よりスプレー冷却水１２として吹き出させ
る。

【００２１】続いて、鋼帯１１をハースロール２０を経
由させてスプレーノズル群１９内に導入し、両側に複数
段にわたって設けられているスプレーノズル１８からス
プレー冷却水１２を吹き付ける。鋼帯１１に吹き付けた
スプレー冷却水１２の一部はケーシング１７内を液滴と
なって落下し、残りは鋼帯１１の表面上を鋼帯１１の搬
送方向と同方向に降下する。水滴となったスプレー冷却
水１２の一部は、受け皿３８で集水し、残りはスプレー
冷却水回収槽２４内に落下する。また、鋼帯１１の表面
上を降下するスプレー冷却水１２は、最終段のスプレー
ノズル３７から吹き付けるスプレー冷却水１２により鋼
帯１１の搬送方向の上流側に吹き上げられ水滴となって
落下し、一部は受け皿３８で集水され、残りはスプレー
冷却水回収槽２４内に落下させて集水する。受け皿３８
で集水したスプレー冷却水は、連絡配管４１を介してス
プレーポンプ３４で熱交換器３５に流入させ、スプレー
冷却水回収槽２４内で集水したスプレー冷却水は、取水
口３２から吸引配管３３を介してスプレーポンプ３４で
吸引し、熱交換器３５で、例えば、３５℃に冷却して、
スプレーノズル１８に供給する。

【００２２】鋼帯１１の冷却を開始した時点では、スプ
レー冷却水回収槽２４内には、浸漬タンク１５内の冷却
水１４と同一温度のスプレー冷却水が貯留されている
が、スプレー冷却装置１３による鋼帯１１の冷却が継続
すると、鋼帯１１の冷却に使用し温度が上昇したスプレ
ー冷却水（例えば、６０℃）が逐次落下してくる。ま
た、スプレー冷却水回収槽２４内をスプレーノズル群１
９を通過した鋼帯１１が通過するので、スプレー冷却水
回収槽２４内のスプレー冷却水はこの鋼帯１１で直接加
熱され温度が上昇する。更に、出口部２２では、流体シ
ール機構２３を運転させて出口部２２を通過する鋼帯１
１の両側にシール用ノズル２６から吹き出させた冷却水
１４による上昇流３１を形成させて、スプレー冷却水回
収槽２４の出口部２２から浸漬タンク１５へのスプレー
冷却水の流出を抑制する。このため、スプレー冷却水回
収槽２４内のスプレー冷却水の温度は徐々に上昇して、
５０〜６０℃となる。

【００２３】スプレー冷却水回収槽２４の出口部２２を
通過した鋼帯１１を浸漬タンク１５内に導入し、シンク
ロール４３ａで搬送方向を逆転し、浸漬タンク１５内よ
り導出させてデフレクターロール４４で搬送方向を変え
て、次工程に搬送する。浸漬タンク１５内に鋼帯１１を
通過させて周囲の冷却水１４で冷却することにより、浸
漬タンク１５に導入した際、例えば９０℃あった鋼帯１
１の温度は、浸漬タンク１５から導出される際には、例
えば４０℃まで冷却される。鋼帯１１が通過するにつれ
て、浸漬タンク１５内の冷却水１４の温度は徐々に上昇
していく。冷却水１４の温度上昇は、温度計４６の温度
検知部４５で検出し、検出結果を温度調節器４７に入力
する。温度調節器４７では、冷却水１４の温度が設定さ
れた管理温度の上限値（例えば、３８℃）を超えると、
流量調節弁４９を開いて、例えば３０℃の補給水を供給
配管４８を介して浸漬タンク１５内に補給し、冷却水１
４の温度を管理温度に調節する。

【００２４】図５に示すように、本発明の他の実施の形
態に係る鋼帯の冷却設備５１は、スプレー冷却水回収槽
５２のシール手段に機械的シール機構５３を設けたこと
が特徴である。なお、本発明の一実施の形態に係る鋼帯
の冷却設備１０と同一の構成要素には同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。機械的シール機構５３は、鋼
帯１１の両側から密着して鋼帯１１の搬送と共に回転す
る一対のロール５４と、各ロール５４を支持する支持手
段の一例である支持板５５を有している。このような構
成とすることにより、搬送される鋼帯１１の表面にロー
ル５４を密着させることにより、鋼帯１１の搬送に伴っ
てスプレー冷却水がスプレー冷却水回収槽５２から浸漬
タンク１５内へ流出するのを抑制できる。また、本発明
の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備５１を適用した
鋼帯１１の冷却方法は、本発明の一実施の形態に係る鋼
帯の冷却設備１０を使用した鋼帯の冷却方法と実質的に
同じであるので、詳細な説明は省略する。

【００２５】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前
記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を
組み合わせて本発明の鋼帯の冷却方法及び冷却設備を構
成する場合にも本発明は適用される。例えば、シール手
段として、搬送される鋼帯に両側から密着して回転する
ロールを用いた機械的シール機構を使用したが、ロール
の代りにバッフルプレート、ダンパーを使用することが
できる。また、バッフルプレート、ダンパー等の機械的
シールと流体シールを組み合わせて使用することもでき
る。更に、第２の循環手段にポンプを設けて受け皿で集
水したスプレー冷却水を熱交換器に直接流入させてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の鋼帯の冷却方法において
は、スプレーノズルによって鋼帯に吹き付けたスプレー
冷却水の一部又は全部を、浸漬タンク内の冷却水に混合
させることなく独立して回収し、回収したスプレー冷却
水を冷却してスプレーノズルに循環供給するので、浸漬
タンク中の冷却水の温度上昇を抑えることができ、少量
の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の温度を管
理温度に維持することが可能となる。その結果、補給水
の供給装置の設備コストを低減することが可能となる。
また、温度が上昇した落下水の温度をできるだけ維持し
て熱交換器に供給することで熱交換器の熱交換効率を向
上させることができ、熱交換器の伝熱面積を小さくして
熱交換器をコンパクトにすることが可能となる。その結
果、熱交換器の設備コストを低減することが可能とな
る。

【００２７】請求項２〜４記載の鋼帯の冷却設備におい
ては、スプレー冷却装置は、スプレー冷却装置の下流側
に設けられ、鋼帯に吹き付けられて落下したスプレー冷
却水が浸漬タンク内に流出するのを抑制して集水するシ
ール手段を備えたスプレー冷却水回収槽と、スプレー冷
却水回収槽で集水したスプレー冷却水をスプレーノズル
に循環供給する第１の循環手段とを有するので、スプレ
ー冷却水回収槽内で落下したスプレー冷却水を直接回収
して浸漬タンク中の冷却水の温度上昇を抑えることがで
き、少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の
温度を管理温度に維持することが可能となる。その結
果、補給水の供給装置の設備コストを低減することが可
能となる。また、スプレー冷却水回収槽内に落下した温
度が上昇したスプレー冷却水を直接回収して熱交換器に
流入させて熱交換器での熱交換効率を向上させることが
でき、熱交換器の伝熱面積を小さくして熱交換器をコン
パクトにすることが可能となる。その結果、熱交換器の
設備コストを低減することが可能となる。

【００２８】特に、請求項３記載の鋼帯の冷却設備にお
いては、スプレー冷却装置は、最終段のスプレーノズル
の下方に鋼帯を挟んで対向して設けられ鋼帯に吹き付け
られて落下するスプレー冷却水の一部をスプレー冷却水
回収槽の手前で集水する受け皿と、受け皿で集水したス
プレー冷却水を各スプレーノズルに循環供給する第２の
循環手段とを有するので、落下してくる温度の上昇した
スプレー冷却水を温度の低下を更に抑制してより効果的
に集水し温度の高いスプレー冷却水を熱交換器に流入さ
せて熱交換器での熱交換効率をより向上させることがで
き、より少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却
水の温度を管理温度範囲に維持することが可能になると
共に、熱交換器の伝熱面積をより小さくして熱交換器を
コンパクトにすることが可能となる。

【００２９】請求項４記載の鋼帯の冷却設備において
は、最終段のスプレーノズルの噴出方向を、鋼帯の搬送
方向の上流側に指向させたので、受け皿により集水でき
るスプレー冷却水の割合を向上させることができ、更に
少量の補給水の供給だけで浸漬タンク中の冷却水の温度
を管理温度に維持することが可能になると共に、熱交換
器の伝熱面積を更に小さくでき熱交換器を更にコンパク
トにすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る鋼帯の冷却設備の
構成図である。

【図２】同鋼帯の冷却設備の部分拡大図である。

【図３】同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特
性と熱交換器の必要伝熱面積の関係を示す説明図であ
る。

【図４】同鋼帯の冷却設備における流体シール機構の特
性と補給水量の関係を示す説明図である。

【図５】本発明の他の実施の形態に係る鋼帯の冷却設備
の構成図である。

【図６】従来の鋼帯の冷却設備の構成図である。

【図７】従来の別の鋼帯の冷却設備の構成図である。

【符号の説明】

１０：鋼帯の冷却設備、１１：鋼帯、１２：スプレー冷
却水、１３：スプレー冷却装置、１４：冷却水、１５：
浸漬タンク、１６：浸漬タンク式冷却装置、１７：ケー
シング、１８：スプレーノズル、１９：スプレーノズル
群、２０：ハースロール、２１：下流側部、２２：出口
部、２３：流体シール機構、２４：スプレー冷却水回収
槽、２５：第１の循環手段、２６：シール用ノズル、２
７：取水口、２８：供給配管、２９：供給ポンプ、３
０：下降流、３１：上昇流、３２：取水口、３３：吸引
配管、３４：スプレーポンプ、３５：熱交換器、３６：
給水配管、３７：最終段のスプレーノズル、３８：受け
皿、３９：第２の循環手段、４０：取水口、４１：連結
配管、４２：鋼帯冷却手段、４３：補給水供給手段、４
３ａ：シンクロール、４４：デフレクターロール、４
５：温度検知部、４６：温度計、４７：温度調節器、４
８：供給配管、４９：流量調節弁、５０：排水口、５
１：鋼帯の冷却設備、５２：スプレー冷却水回収槽、５
３：機械的シール機構、５４：ロール、５５：支持板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプレー冷却装置内を搬送させながらス
   プレーノズルでスプレー冷却水を吹き付けて鋼帯の１次
   冷却を行った後に、前記スプレー冷却装置の下方に設け
   られた浸漬タンク式冷却装置の冷却水を貯留する浸漬タ
   ンク内を搬送させながら前記鋼帯の２次冷却を行なう鋼
   帯の冷却方法において、前記スプレーノズルによって前
   記鋼帯に吹き付けたスプレー冷却水の一部又は全部を、
   前記浸漬タンク内の冷却水に混合させることなく独立し
   て回収し、回収した前記スプレー冷却水を冷却して前記
   スプレーノズルに循環供給することを特徴とする鋼帯の
   冷却方法。
2. 【請求項２】 搬送中の鋼帯にスプレー冷却水を吹き付
   けて１次冷却を行う複数段のスプレーノズルを備えたス
   プレー冷却装置と、該スプレー冷却装置の下方に設けら
   れ冷却水を貯留した浸漬タンク内に前記鋼帯を搬送させ
   て２次冷却を行なう浸漬タンク式冷却装置を備えた鋼帯
   の冷却設備において、前記スプレー冷却装置は、該スプ
   レー冷却装置の下流側に設けられ、前記鋼帯に吹き付け
   られて落下した前記スプレー冷却水が前記浸漬タンク内
   に流出するのを抑制して集水するシール手段を備えたス
   プレー冷却水回収槽と、前記スプレー冷却水回収槽で集
   水した前記スプレー冷却水を前記スプレーノズルに循環
   供給する第１の循環手段とを有することを特徴とする鋼
   帯の冷却設備。
3. 【請求項３】 請求項２記載の鋼帯の冷却設備におい
   て、前記スプレー冷却装置は、最終段のスプレーノズル
   の下方に前記鋼帯を挟んで対向して設けられ該鋼帯に吹
   き付けられて落下する前記スプレー冷却水の一部を前記
   スプレー冷却水回収槽の手前で集水する受け皿と、前記
   受け皿で集水した前記スプレー冷却水を前記各スプレー
   ノズルに循環供給する第２の循環手段とを有することを
   特徴とする鋼帯の冷却設備。
4. 【請求項４】 請求項３記載の鋼帯の冷却設備におい
   て、前記最終段のスプレーノズルの噴出方向を、前記鋼
   帯の搬送方向の上流側に指向させたことを特徴とする鋼
   帯の冷却設備。